专利名称：用于投影显示的反射式硅基铁电液晶芯片的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及液晶芯片，特别涉及ー种用于投影显示的反射式硅基铁电液晶芯片。
背景技术：
液晶材料是ー种介于液体和固体之间的物质，不同的温度对应液晶不同的晶相，根据温度由高到低的变化，液晶材料呈现的晶相依次为向列型、近晶型和胆留型。铁电液晶中最主要的液晶分子是手性近晶相C*液晶(SmC*)分子。对于这种手性分子，最独特的功能是旋光性质，即改变入射光的偏振方向。将各向同性液体注入液晶盒，对其进行降温处理，那么液晶分子直接由手性向列相(N*)经过近晶型A*相逐渐转变为近晶型C*相,这样便可以得到铁电液晶。铁电液晶分子结构较为特殊，其具有自发极化矢量，在交变电场的作用下，分子运动呈螺旋式，具体结构见图3。由于液晶在转变过程中需要经过SmA*，这使得铁电液晶分子的螺旋距离发生改变而出现缺陷。即使是ー个均匀的样本，在制取过程中分子层也会打折，左右方向连接区域形成锯齿“之”字形缺陷，从而影响液晶的光学性能。解决这个问题常用的方法主要有两种ー种是利用控温技术，直接使液晶由N*转变到SmC* ;另外ー种是SiO斜向蒸镀法(80度以上)有机取向层。但它们存在的缺陷是控温技术在常温情况下镀膜，膜层不够致密，吸潮显著，在高温情况下，难以涂镀ー些不耐高温的塑料、聚合物；而SiO斜向蒸镀法(80度以上)有机取向层赋型性差，液晶层的均匀性和批量生产性差。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于投影显不的反射式娃基铁电液晶芯片。为解决其技术问题，本实用新型提供了一种用于投影显示的反射式硅基铁电液晶芯片，包括相互间隔且平行的玻璃基板和硅基板；在各自相对的侧面上，在玻璃基板设置导电电极ITO层，在硅基板设置导电电极Al层；以环氧树脂密封连接玻璃基板和硅基板形成液晶盒，其内部注满铁电液晶；在所述导电电极ITO层和导电电极Al层上分別设置取向层，玻璃基板和硅基板之间由固定于两个取向层上的间隔子实现定位。作为ー种改进，所述间隔子是无机绝缘薄层。作为ー种改进，所述取向层是聚酰亚胺层、尼龙层或聚こ烯醇层其中的任意ー种。作为ー种改进，所述铁电液晶具有准书架式层结构。作为ー种改进，所述铁电液晶的准书架式层结构不是完全垂直于玻璃基板和硅基板的表面，而是呈一定的角度，该角度在15°以内。本实用新型中用于投影显示的反射式硅基铁电液晶芯片的利记博彩app，包括以下步骤(I)在玻璃基板上涂覆导电电极ITO层，在硅基板上涂覆导电电极Al层；[0012](2)在导电电极ITO层和导电电极Al层上分别涂覆ー层取向层；然后，沿第一摩擦方向对玻璃基板的取向层进行摩擦处理，沿第二摩擦方向对硅基板的取向层进行摩擦处理，第一摩擦方向和第二摩擦方向按设定的角度相交；(3)以环氧树脂密封胶连接玻璃基板和硅基板组成液晶盒，两者之间的距离由沉积于任一取向层上的无机绝缘薄层确定；(4)向液晶盒内注入铁电液晶，封ロ后进行降温处理，同时在液晶盒上加载交流信号以控制铁电液晶层排布，得到具有准书架式层结构的反射式硅基铁电液晶芯片。所述步骤(2)中的取向层的材质是聚酰亚胺、聚こ烯醇、尼龙或聚こ烯醇其中的任
意ー种。所述步骤(2)中的摩擦处理是指使用丝绸的滚子摩擦取向层，摩擦用力大小为10 50N，摩擦次数为20 50次，所述第一摩擦方向和第二摩擦方向是反向平行的。所述步骤(4)中的降温处理是，以3°C /min的速度降温至25で。所述步骤(4)中加载交流信号时，控制交变电场为3V/um。本实用新型中采用具有手性近晶相C液晶材料，这种材料以碳为中心的四个基功能各异，可以对入射光进行调制。通过对液晶盒进行特殊处理进而影响近晶相C的液晶材料，使其具有手性结构，即可以对入射的偏振光状态进行调制。。准书架型结构由取向层的摩擦方向确定。对上下部结构进行取向处理，上部结构沿第一摩擦方向进行摩擦处理，下部结构沿第二摩擦方向进行摩擦处理，该第一摩擦方向和第二摩擦方向反向平行摩擦处理。液晶盒在注入液晶之前经过摩擦处理，那么液晶层内的液晶分子主轴相对于摩擦方向会扭曲ー个预定的角度。根据摩擦強度的不同，会对注入的液晶分子产生ー个锚定能，促使铁电液晶分子指向失沿某一方向排布。其中强摩擦会出现强锚定，弱摩擦出现弱锚定。锚定能不同，铁电液晶分子的初始状态也不同。由于铁电液晶分子具有自发极化矢量，若锚定能过弱，不利于铁电液晶分子旋转，在这里我们选择强锚定，即需要对取向层进行强摩擦。如附图3所示，铁电液晶盒中摩擦方向对液晶分子排布的影响。铁电液晶分子的预倾角由摩擦决定，这种取向决定了反射式硅基铁电液晶芯片的对比度，预倾角越小，对比度越高。如果在硅基铁电液晶芯片的制取过程中，施加直流电压，也可以得到无缺陷芯片，此时芯片的对比度和响应时间都得到极大提高。本实用新型的有益效果在于本实用新型通过设置独特的取向层并进行的摩擦处理，得到准书架型结构的反射式硅基铁电液晶排布。这种排列方式提高了反射式硅基铁电液晶芯片排布的均匀性，提高了其响应时间，増加了对比度和亮度。该芯片利记博彩app有机地结合了集成电路技术和液晶技术，在硅基板上集成硅基液晶芯片的把各种视频信号处理电路，包括扫描驱动、时钟电路、存储器等周边驱动电路和寻址开关矩阵，通过引线接入控制电路，减小芯片的尺寸，同时结合传统液晶技术，提高了像素的分辨率，縮小投影机的尺寸，为エ业上的大規模生产奠定基础。通过摩擦技术得到准书架形结构的铁电液晶排布，结合硅基板集成电路技术最终得到的反射式硅基铁电液晶芯片，该芯片具有高速响应度、高对比度和双稳态等优点。
图I为娃基铁电液晶芯片结构图；图2为硅基铁电液晶摩擦定向图；图3为准书架式结构铁电液晶层排布图；图4为外加电场铁电液晶分子扭曲图(暗态)；图5为外加电场铁电液晶分子扭曲图(亮态)；图6为反射式铁电液晶芯片制作流程图。其中图中的附图标记为1玻璃基板、2导电电极ITO层、3取向层、4间隔子、5导电电极Al层、6娃基板、7准书架式铁电液晶层结构、8偏振片。
具体实施方式
下面參考附图详细说明本实用新型的最佳实例，将更加详细地说明这种反射式硅基铁电液晶芯片，并提供其利记博彩app。如图I所不，反射式娃基铁电液晶芯片包括相互间隔且平行的玻璃基板I和娃基板6 ;在各自相对的侧面上,在玻璃基板I设置导电电极ITO层2,在娃基板6设置导电电极Al层5 ;以环氧树脂密封连接玻璃基板I和硅基板6形成液晶盒，其内部注满铁电液晶；在所述导电电极ITO层2和导电电极Al层5上分别设置取向层3，玻璃基板I和硅基板6之间由固定于两个取向层3上的间隔子4实现定位。间隔子4是无机绝缘薄层，可用CVD方法沉积无机绝缘薄层。这些薄层用于控制液晶盒的厚度，实现整块芯片均匀化。取向层3是聚酰亚胺层、尼龙层或聚こ烯醇层其中的任意ー种。如图2所示，上下取向层3经过沿第一摩擦方向a和第二摩擦方向b的双向摩擦处理，并且ニ摩擦方向成预定的角度，摩擦次数在3次以内，摩擦压入量大小在5N/cm2以内。第一摩擦方向a和第二摩擦方向b之间的夹角5对应于所采取的铁电液晶材料的扭曲角度，而0对应于铁电液 晶分子旋转角。根据琼斯矩阵和空间參量法，利用MATLAB可以模拟出铁电液晶材料的预倾角值，此处选取铁电液晶的预倾角大小在在60° 80°间。在硅基铁电液晶芯片的制作过程中，通过斜蒸镀SiO分子材料实现，其中蒸镀分子材料的倾角范围也在60° 80°间，由此可以得到铁电液晶的预倾角。这种取向层交叉方向的摩擦处理，通过与外加电场作用于所采用的液晶材料而产生的扭曲角度相对应，从而提供了稳定的定向特性。所述铁电液晶具有准书架式层结构，层与层之间相互平行，但是每ー层分子都有ー个预定的倾斜角。具有书架式层结构的铁电液晶层与上下两个基板成90°垂直，但这是ー种理想情况，在エ艺上难以达到，一般得到的铁电液晶层排布具有“人”字形缺陷，为了解决这种问题，在铁电液晶降温过程中施加交变电场，得到准书架式层结构，其中降温过程控制在3°C /min附近,交变电场控制在5VAim。与理想的书架式层结构相比,准书架式层结构并不是完全垂直于基板表面，而是呈一定角度，该角度控制在15°以内。由于铁电液晶分子特殊结构，其在电场作用下做圆锥运动。在图3的准书架式层结构中，每层的液晶分子稳定地保持在以中心角0为中心的圆周范围运动。在这个范围内，由于液晶分子自身存在ー个自发极化矢量，无论加什么电压，液晶分子都会反复地扭曲为与取向层的ー个表面平行，因此具有非常好的双稳态，同时响应速度非常高。[0039]图4和图5很好地说明了摩擦方向对反射式硅基铁电液晶的影响。当光经过偏振片后变为线偏振光，由于摩擦方向不同，硅基铁电液晶盒中分子的排列也不同，对入射光线的调制也不同。入射光经过液晶层后，由于铁电液晶分子的旋光性，会对入射偏振光相位进行偏转，当它经过硅基板发生镜面反射后，再次经过铁电液晶盒出射，由于出射光的相位发生变化，偏振态也发生相应的变化，通过偏振片出射的光也呈现“亮” “暗”两种状态。图6详细说明了反射式硅基铁电液晶的制作流程。首先完成ITO玻璃基板和CMOS硅基板的制作，它们分别构成上下两个部分，下部结构由硅基板、下导电电极Al层和下取向层顺序构成；上部结构由玻璃基板，上导电电极ITO层和上取向层顺序构成，这两个部分在エ艺流程中可以同步进行。取向层的主要作用是确定铁电液晶预倾角，实现液晶层的均匀化排布，得到具有良好光电性能的芯片。目前公知的方法都可以用于液晶层的取向，一般是用丝绸的滚子摩擦取向层，摩擦用力大小为10 50N，摩擦次数为20 50次，而且上下部分摩擦方向反向平行。接着在芯片的上部分或者 下部分用CVD方法沉积无机绝缘薄层，这些薄层作为间隔子控制液晶盒的厚度，实现整块芯片均匀化。最后将上下部分基板对准贴合后切割，用环氧树脂密封胶印将两者紧紧连接在一起，留出一个液晶的注入ロ。将90摄氏度下的液态铁电液晶通过毛细现象注入到液晶盒中后密封上注射ロ，然后进行降温处理至25°C，其中降温过程控制在3°C /min,同时在液晶盒的两端加载一定频率的交流信号控制铁电液晶层排布，交变电场控制在3V/um。最后得到具有准书架式层结构的反射式娃基铁电液晶芯片。与传统反射式硅基液晶芯片利记博彩app相比，采用此摩擦方法制作的反射式硅基铁电液晶芯片的反射率、对比度和响应时间等都有极大提闻。娃基铁电液晶芯片的反射率提高到80%附近，对比度由10:1提高到127:1，响应时间也有最初的IOOms附近提高400us附近。表I基本光电參数
权利要求1.一种用于投影显示的反射式硅基铁电液晶芯片，包括相互间隔且平行的玻璃基板和娃基板；在各自相对的侧面上，在玻璃基板设置导电电极ITO层,在娃基板设置导电电极Al层；以环氧树脂密封连接玻璃基板和硅基板形成液晶盒，其内部注满铁电液晶；其特征在于，在所述导电电极ITO层和导电电极Al层上分别设置取向层，玻璃基板和硅基板之间由固定于两个取向层上的间隔子实现定位。
2.根据权利要求I所述的反射式硅基铁电液晶芯片，其特征在于，所述间隔子是无机绝缘薄层。
3.根据权利要求I所述的反射式硅基铁电液晶芯片，其特征在于，所述取向层是聚酰亚胺层、尼龙层或聚こ烯醇层其中的任意ー种。
4.根据权利要求I至3任意ー项中所述的反射式硅基铁电液晶芯片，其特征在于，所述铁电液晶具有准书架式层结构；所述铁电液晶的准书架式层结构不是完全垂直于玻璃基板和硅基板的表面，而是呈一定的角度，该角度在15°以内。
专利摘要本实用新型涉及液晶芯片，旨在提供一种用于投影显示的反射式硅基铁电液晶芯片。该芯片包括相互间隔且平行的玻璃基板和硅基板；在各自相对的侧面上设置导电电极ITO层和导电电极Al层；以环氧树脂密封连接玻璃基板和硅基板形成液晶盒，其内部注满铁电液晶；在所述导电电极ITO层和导电电极Al层上分别设置取向层，玻璃基板和硅基板之间由固定于两个取向层上的间隔子实现定位。本实用新型通过设置独特的取向层并对其进行摩擦处理，提高了反射式硅基铁电液晶芯片排布的均匀性，提高了其响应时间，增加了对比度和亮度，具有高速响应度、高对比度和双稳态等优点。
文档编号G02F1/141GK202433652SQ20112053554
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者林斌, 能芬, 郝丽芳 申请人:浙江大学