用于TFT检验的高分辨率及快速切换电光调变器制造技术

本发明专利技术提供一种使用一水溶液及一有机溶液来制备具有多个细长液晶小滴的向列曲线排列相（NCAP）液晶层的方法，其中将水除去且随后将有机溶剂除去。本发明专利技术也提供一种使用本发明专利技术NCAP液晶层的调变器。

【技术实现步骤摘要】
优先权主张本申请案主张2015年6月18日提出申请的第62/181,694号美国临时专利申请案的权利，该美国临时专利申请案的全部内容以引用方式并入本文中。
本专利技术涉及一种供在电光应用中使用的液晶材料。更具体而言，本专利技术的诸多实施例涉及液晶/聚合物复合材料以及用于制造及应用此复合材料的方法及装置。
技术介绍
电压成像(voltage imaging)技术可用以检测及量测平板薄膜晶体管(thin film transistor；下文称为TFT)数组中的缺陷。根据此种量测技术，在使一TFT数组就像被组装至一TFT单元中的情形下来仿真该TFT数组的效能，且随后通过使用一基于电光(electro-optic；下文称为EO)式光调变器的检测器间接地量测面板上的实际电压分布或进行所谓的电压成像来量测该TFT数组的特性。最基本形式的电压成像光学系统(voltage imaging optical system；下文称为VIOS)包括一EO调变器、一成像物镜、一电荷耦合器件(charge coupled device；CCD)照相机或者其他适当或类似的传感器及一图像处理器。该EO调变器的电光传感器是基于液晶(liquid crystal；下文称为LC)小滴在一聚合物基质中的光散射特性，例如向列液晶小滴在一聚合物基质(液晶/聚合物复合材或LC/聚合物)膜中的光散射特性。在先前的使用中，将该EO调变器置于一TFT数组的表面上方大约5微米至75微米处，且在位于该EO调变器的表面上且由一层氧化铟锡(indium tin oxide；下文称为ITO)形成的一透明电极的两端施加一电压偏压。随即，该EO调变器电容性地耦合至该TFT数组，使得液晶/聚合物复合层感测到与该TFT数组相关联的一电场。透射穿过LC/聚合物层的入射光的强度，会因液晶/聚合物复合材料中液晶(LC)材料上的电场强度的任何变化而改变，即，被调变。随后，使此光自一介电质镜反射并由CCD照相机或类似传感器收集。提供一入射辐射源，例如红外光或可见光，以对LC/聚合物膜及介电质镜施照。由于各组件与受测试面板(panel under test；PUT)紧密靠近，因而LC/聚合物调变器结构在正常使用中可能会因不想要的颗粒而受损，此可严重地缩短使用寿命。因此，提高调变器的寿命为LC/聚合物调变器研究与开发的主要目标之一。举例而言，第7,817,333号的美国专利公开了改良的LC/聚合物调变器结构，且第8,801,964号的美国专利公开了灵敏度更加提高的囊封式聚合物网络液晶调变器。调变器切换速率可为一LC调变器器件的另一重要特性。提高调变器切换速率可使得检测能力得以提高，对于电压保持时间颇短的TFT面板(例如OLED TFT面板)尤其如此，且因而，此为LC调变器开发，特别是LC/聚合物基质研究与开发的一重要实施例。LC小滴在聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal；PDLC)系统中因表面张力而通常呈球形。已经报告了三种在PDLC中获得细长或扁平LC小滴的方式。“参考文献：S.J.K￡OSOWICZ及M.ALEKSANDER，OPTO-ELECTRONICS REVIEW 12(3)，305-312(2004)”1)对PDLC膜进行拉伸而使其塑性变形，且因此，LC小滴会变形并伸长。因液晶百分比颇高，PDLC膜通常由一具有ITO涂层(对于电光应用)的固态基板支撑。因而，此对于制作均匀产品而言并非一种可行方法。2)在一相分离期间施加电场。实施电性作用以引起LC弹性变形自由能，会强制小滴平行于或垂直于电场而伸长，此视LC介电各向异性Δε的正负号而定。Δε<0的LC受到特别关注，此乃因电场会使LC的小滴在主单元平面中伸长。以此种方式获得的小滴伸长量因膜可能会破裂而相当小的。在此种情形中无法采用溶剂，因此仅能够使用TIPS或PIPS来制备PDLC。3)在使聚合物黏结剂固化期间进行剪切。此仅能够用于光聚合作用诱致相分离(photopolymerization-induced phase separation；PPIPS)PDLC系统中。不过，以上3种方法可能适用于小规模及学术研究。一种可用于制作细长或扁平PDLC或NCAP的制程对于具有严格均匀性要求的一电光器件而言颇为重要。吴(Wu)等人已求出聚合物分散液晶膜的响应时间“参考文献：B.G.Wu，J.H.Erdmann及J.W.Doane，Liq.Cryst.5:1453(1989)”，且上升时间(τon)及衰减时间(τoff)如下所示： τ o n = γ 1 ϵ o ΔϵE 2 + K ( l 2 - 1 ) / a 2 ]]> τ o f f = γ 1 a 2 K ( l 2 - 1 ) ]]>其中γ1为旋转黏度，E为所施加电压，K为有效弹性常数，α为小滴粒度，(l2-1)为纵横比，εo为一般介电常数，且Δε为介电各向异性。使液晶小滴的纵横比较高将会产生切换速率得以提高的PDLC或NCAP。关于本专利技术所作的努力显示，可改良当前LC材料及与其相关联的当前制造测试方法。因此，此项技术中需要改良电光LC材料，更具体而言，需要改良电光LC材料及测试设备的切换速率及分辨率。出人意料地，本专利技术满足了此种及其他需要。
技术实现思路
在一实施态样中，本专利技术提供一种用于制备一向列曲线排列相(nematic curvilinear aligned phase；NCAP)液晶层的方法，其包括：在适于形成一使一第一溶液分散于一第二溶液中的乳液的条件下将该第一溶液与该第二溶液混合，其中该第一溶液包括一液晶及一有机溶剂，该有机溶剂具有高于至少约100℃的一沸点，且其中该第二溶液包括一聚合物乳胶、至少一表面活性剂及水，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，包括：在适于形成一使一第一溶液分散于一第二溶液中的乳液的条件下将该第一溶液与该第二溶液混合，其中该第一溶液包括一液晶及一有机溶剂，该有机溶剂具有高于至少约100℃的沸点，且其中该第二溶液包括一聚合物乳胶、至少一表面活性剂及水，其中该有机溶剂与水实质上不混溶；将该乳液沉积至一基板上；自该乳液除去该水，以形成一混合物；以及自该混合物除去该有机溶剂，借此，制备出该NCAP液晶层。

【技术特征摘要】
2015.06.18 US 62/1816941.一种用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，包括：在适于形成一使一第一溶液分散于一第二溶液中的乳液的条件下将该第一溶液与该第二溶液混合，其中该第一溶液包括一液晶及一有机溶剂，该有机溶剂具有高于至少约100℃的沸点，且其中该第二溶液包括一聚合物乳胶、至少一表面活性剂及水，其中该有机溶剂与水实质上不混溶；将该乳液沉积至一基板上；自该乳液除去该水，以形成一混合物；以及自该混合物除去该有机溶剂，借此，制备出该NCAP液晶层。2.如权利要求1所述的用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，该液晶包括向列液晶、铁电液晶、蓝相液晶、液晶／两向色性染料混合物、胆固醇液晶或其混合物。3.如权利要求1所述的用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，该液晶为一向列液晶。4.如权利要求1所述的用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，有机溶剂具有高于约110℃的沸点。5.如权利要求1所述的用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，有机溶剂具有高于约120℃的沸点。6.如权利要求1所述的用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，有机溶剂为一非极性有机溶剂。7.如权利要求1所述的用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，有机溶剂包括辛烷。8.如权利要求1所述的用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，液晶对有机溶剂之比为1:10（w/w）至5:1（w/w）。9.如权利要求1所述的用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，液晶对有机溶剂之比为1:2（w/w）至2:1（w/w）。10.如权利要求1所述的用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，该聚合物乳胶包括聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或其混合物。11.如权利要求1所述的用于制备一向列曲线排列相液晶层的方法，其特征在于，聚合物乳胶对液晶之比为5:1（w/w）至1:10（w/w）。12.如权利要求1所述的用于制备一向列曲线排列相液晶层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仙海，丹尼尔·托特，
申请(专利权)人：烽腾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US