Магистерская Мудрецов. Характеристики нанотолщинных композиционных слоистых покрытий на гибких подложках после деформации

• Название: Характеристики нанотолщинных композиционных слоистых покрытий на гибких подложках после деформации
• Анкор: Магистерская Мудрецов.docx
• Дата: 20.03.2019
• Размер: 5.87 Mb.
• Имя файла: Магистерская Мудрецов.docx
• Тип: Реферат; #26142
• страница: 5 из 7

Заполнение ЖК, герметизация и приклеивание поляризаторов

Сложность процесса введения ЖК в межэлектродный зазор заключается в том, что его воспроизводимость, технологичность и другие экономические характеристики зависят от состава и свойств применяющихся ориентантов [5]. Это особенно относится к вакуумному способу заполнения, при котором ЖК запрессовывается в зазор воздухом в вакуумированной камере установки заполнения. Длительность процесса в целом определяется продолжительностью обезгаживания.

В случае применения органических ориентантов, обладающих высокой абсорбционной способностью, необходимо учитывать газовыделение внутренних поверхностей пустого межэлектродного зазора. На практике время обезгаживания модулятора, собранного на органических ориентантах, увеличивается в 10³ - 10⁴ раз по сравнению с модуляторами на неорганических ориентирующих слоях [5].

Заполнение ЖК сопровождается сложными гидродинамическими и ориентационными эффектами. Конфигурация фронта заполнения и градиент скорости по сечению потока ЖК зависят от текстуры ориентанта и ее анизотропии, рельефа электродов на подложке, толщины и равномерности капилляра, температуры системы, вязкостных характеристик ЖК. Как показывают экспериментальные данные [5], в ряде случаев особенности ориентационного распределения директора в потоке оказывают отрицательное действие на однородность граничной упорядоченности ЖК в твист-модуляторах.

Исключение влияния гидродинамических эффектов на ориентацию ЖК является обязательным условием при изготовлении любых типов модуляторов.

Существуют два способа заполнения: первый основан на действии капиллярных сил при введении ЖК в зазор; второй (вакуумный) - на действии дополнительного давления атмосферы, что резко увеличивает скорость заполнения [5].

После заполнения ЖК необходимо провести герметизацию отверстий, через которые вводился жидкий кристалл. Далее на внешнюю поверхность ПЭС подложек наклеиваются поляризаторы.

Перед приклеиванием листы поляризатора разрезаются на части, равные по размеру рабочей области гибкого ЖК модулятора. Для этого используется режущий инструмент.

Готовые разрезанные листы накладываются на ЖК модулятор с помощью ламинатора (устройство с роликами). Поляризатор накладывается на две стороны. Перед этим поверхность ПЭС подложки протирается салфеткой смоченной в спирте и обрабатывается сжатым воздухом. С клейкой стороны поляризатора удаляется защитная пленка, и он накладывается на край поверхности ПЭС подложки. После прохождения через ролики ламинатора поляризатор приклеивается по всех поверхности ПЭС подложки.

Проверка модуляторов заключается в осмотре устройства с приклеенным поляризатором. Поляризатор должен покрывать всю область наблюдения гибкого ЖК модулятора и не выступать за края. Допускается перекос не более чем на 5 градусов. Размеры визуальных дефектов (грязь, воздушный пузырек) не должны превышать 0,08 мм [11].

Выходной контроль осуществляется в три этапа:

1. Визуальный контроль заполненных гибких ЖК ячеек (Контроль размеров, внешнего вида, визуальный осмотр совмещенных подложек при комнатном свете и в монохроматическом свете).

2. Электрический тест жидкокристаллических ячеек

3. Тест на механические свойства [13]

1.2 Физико-технологические ограничения при изготовлении гибких оптических модуляторов

Технологический процесс изготовления гибких ЖК ячеек на основе СЖК представляет собой набор технологических операций, последовательность которых обеспечивает получение устройств с заданным качеством и требуемыми технико-экономическими показателями. Важно, чтобы подложки для гибких ЖК ячеек могли выдержать все эти технологические операции.

Подложки со слоем ITO должны быть равномерно покрыты слоем ITO, иметь заданное поверхностное сопротивление и толщину, слой ITO должен быть хорошо приклеен. Для проверки этих свойств производится входной контроль, объектом которого являются гибкие подложки со слоем ITO.

При формировании ориентирующего слоя необходимо, чтобы слой получился равномерным. Для этого экспериментально выбирается скорость центрифугирования и температурные режимы термообработки с учетом термостойкости пластиковой подложки. Если перегреть подложку, произойдет растрескивание ориентирующего слоя, что приведет к появлению дефектов ориентации молекул ЖК. Если подложку недогреть, то при эксплуатации устройств отмечается постепенный рост токов потребления.

Полученная подложка с ориентирующим слоем должна оставаться прозрачной. Для этого толщина ориентационного слоя должна быть очень маленькой, т.е. покрытие должно быть наноразмерным. При этом сопротивление не должно сильно возрастать. И покрытие должно быть как можно более ровным, чтобы количество дефектов было наименьшим.

В процессе сборки ячейки главная задача - обеспечить однородность зазора между подложками и точность совмещения. Однородность зазора обеспечивается равномерным усилием прижима в механическом прессе. Соответственно подложки должны иметь достаточную механическую прочность и гибкость. Фиксация совмещенных подложек осуществляется путем их склеивания при контакте герметизирующим материалом, при этом оставляются отверстия (не проклеенные области) для заполнения ЖК.

Производственное помещение, в котором осуществляется операция сборки, должно иметь чистоту воздуха соответствующую классу 1 (классификация по ГОСТ ИСО 14644-1-2002).

В дальнейшем на основе этих подложек будут собраны ЖК дисплеи, которые могут монтироваться на неровных поверхностях (например, стекло автомобиля). Значит, чтобы обеспечить гибкость всей конструкции, необходимо обеспечить гибкость подложки. Таким образом, для того, чтобы подложки прошли технологический процесс и дальнейшую эксплуатацию, необходимо исследовать их физико-механические и оптические свойства.