液晶相位调制装置及其制造方法专利检索-液晶显示技术专利检索查询-专利查询网

液晶 相位调制装置及其制造方法

阅读：1028发布：2020-05-16

专利汇可以提供液晶相位调制装置及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种液晶相位调制装置及其制造方法，液晶相位调制装置包含第一基板、第二基板、液晶层以及多个间隔物。第一基板具有第一电极层。第二基板相对于该第一基板，其中第二基板具有第二电极层。液晶层位于第一基板与第二基板之间。间隔物位于第一基板该第二基板之间，其中间隔物位于液晶相位调制装置的主动区。间隔物的分布根据基板的弯曲而设计，从而保持液晶相位调制装置的液晶盒间隙均匀。，下面是液晶相位调制装置及其制造方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种液晶相位调制装置，其特征在于，包含：
一第一基板，具有一第一电极层；
一第二基板，相对于该第一基板，其中该第二基板具有一第二电极层；
一液晶层，位于该第一基板与该第二基板之间；以及
多个间隔物，位于该第一基板与该第二基板之间，其中所述多个间隔物位于该液晶相位调制装置的一主动区。
2.根据权利要求1所述的液晶相位调制装置，其特征在于，其中所述多个间隔物包含一第一间隔物、一第二间隔物以及一第三间隔物，该第二间隔物紧邻该第一间隔物与该第三间隔物，且该第一间隔物与该第二间隔物之间的一距离不同于该第二间隔物与该第三间隔物之间的一距离。
3.根据权利要求1所述的液晶相位调制装置，其特征在于，还包含：
一封胶，位于该第一基板与该第二基板之间且环绕该液晶层，其中该第一基板具有一第一区以及一第二区，且该第一区相较于该第二区更靠近该封胶，在该第二区内的所述间隔物的一密度大于该第一区内的所述间隔物的一密度。
4.根据权利要求1所述的液晶相位调制装置，其特征在于，其中该第一电极层包含多个电极，所述多个电极位于该主动区中，且该第二电极层覆盖该主动区。
5.根据权利要求4所述的液晶相位调制装置，其特征在于，其中该第一基板还包含：
一第一底基板，具有一表面，其中该第一电极层设置于该第一底基板的该表面；以及一第一介电层，位于该液晶层与该第一电极层之间，其中该间隔物位于该第一介电层以及该第二基板之间。
6.根据权利要求1所述的液晶相位调制装置，其特征在于，其中该第一电极层包含多个第一电极，位于该主动区，且该第二电极层包含多个第二电极，位于该主动区。
7.根据权利要求6所述的液晶相位调制装置，其特征在于，其中该第一基板还包含：
一第一底基板，具有一表面，其中该第一电极层设置于该第一底基板的该表面；以及一第一介电层，位于该液晶层与该第一电极层之间，其中所述多个间隔物位于该第一介电层与该第二基板之间，其中该第二基板包含：
一第二底基板，具有一表面，其中该第二电极层设置于该第二底基板的该表面；以及一第二介电层，位于该液晶层与该第二电极层之间，其中所述多个间隔物位于该第一介电层与该第二介电层之间。
8.根据权利要求1所述的液晶相位调制装置，其特征在于，其中该第一基板还包含：
一配向层，位于该液晶层与该第一电极层之间，其中所述多个间隔物的至少一者具有一长轴，该长轴处于该配向层的一配向方向上。
9.根据权利要求8所述的液晶相位调制装置，其特征在于，其中所述多个间隔物的所述至少一者于该配向方向上逐渐变细。
10.根据权利要求1所述的液晶相位调制装置，其特征在于，该第二基板还包含：
一配向层，位于该液晶层与该第二电极层之间，其中所述多个间隔物的至少一者具有一长轴，该长轴处于该配向层的一配向方向上。
11.一种液晶相位调制装置，其特征在于，包含：
一第一基板；
一第二基板，相对于该第一基板；
一液晶层，位于该第一基板与该第二基板之间，其中该第一基板与该第二基板至少一者包含一配向层，该配向层邻近于该液晶层；以及
至少一间隔物，位于该第一基板与该第二基板之间，其中该间隔物具有一长轴，该长轴处于该配向层的一配向方向上。
12.根据权利要求11所述的液晶相位调制装置，其特征在于，多个所述间隔物位于该液晶相位调制装置的一主动区。
13.根据权利要求11所述的液晶相位调制装置，其特征在于，该间隔物具有一部分，该部分具有相对侧壁，所述相对侧壁相对该配向方向倾斜。
14.一种用于制造一液晶相位调制装置的方法，其特征在于，包含：
侦测一参考液晶相位调制样品的一参考液晶层的多个部分的厚度；
根据该参考液晶层的所述多个部分的所述厚度，决定一分布；
在一第一基板上，以该决定的分布，形成多个间隔物；以及
将该第一基板与一第二基板以及一液晶层结合，进而得到该液晶相位调制装置。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包含：
在形成所述多个间隔物后，该第一基板上形成一配向层；以及
以一配向方向摩擦该配向层，其中形成所述多个间隔物的步骤使所述多个间隔物的至少一者具有一长轴，该长轴处于该配向方向。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，其中形成所述多个间隔物的步骤使所述多个间隔物的所述至少一者具有一部分，该部分具有相对侧壁，所述相对侧壁相对该配向方向倾斜。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包含：
结合一第一参考基板、一第二参考基板、一参考封胶以及该参考液晶层而形成该参考液晶相位调制样品，其中该参考封胶的厚度实质等同于该液晶相位调制装置的一封胶的厚度。

说明书全文

液晶 相位调制装置及其制造方法

技术领域

[0001] 本揭露是关于一种液晶相位调制装置及其制造方法。

背景技术

[0002] 电控光学调制器包含光电材料层(例如液晶层)，其具有可根据电场调整的折射率。通过设计电极适当的形状，当特定的电压施于其上时，光电材料层的相位差分布可实现各种光学效果。举例而言，光电材料层可模仿光学元件，例如透镜、光栅以及开关。发明内容

[0003] 在本揭露的部分实施例中，根据基板的弯曲而设计间隔物的分布，从而保持液晶装置的液晶盒间隙均匀。此外，间隔物的形状经过设计，而对摩擦处理的影响较小，如此一来，经摩擦的配向层可以有效地对液晶分子配向。

[0004] 根据本揭露的部分实施方式，一种液晶相位调制装置包含第一基板、第二基板、液晶层以及多个间隔物。第一基板具有第一电极层。第二基板相对于该第一基板，其中第二基板具有第二电极层。液晶层位于第一基板与第二基板之间。间隔物位于第一基板与第二基板之间，其中间隔物位于液晶相位调制装置的主动区。

[0005] 于部分实施方式中，间隔物包含第一间隔物、第二间隔物以及第三间隔物，第二间隔物紧邻第一间隔物与第三间隔物，且第一间隔物与第二间隔物的距离不同于第二间隔物与第三间隔物的距离。

[0006] 于部分实施方式中，液晶相位调制装置还包含封胶，位于第一基板与第二基板之间且环绕液晶层。第一基板具有第一区以及第二区，且第一区相较于第二区更靠近封胶，在第二区内的间隔物的密度大于第一区内的间隔物的密度。

[0007] 于部分实施方式中，第一电极层包含多个电极，电极位于主动区中，且第二电极层覆盖主动区。

[0008] 于部分实施方式中，第一基板还包含第一底基板以及第一介电层。第一底基板具有表面，其中第一电极层设置于第一底基板的表面。第一介电层位于液晶层与第一电极层之间，其中间隔物位于第一介电层以及第二基板之间。

[0009] 于部分实施方式中，第一电极层包含多个第一电极，位于主动区，且第二电极层包含多个第二电极，位于主动区。

[0010] 于部分实施方式中，第一基板还包含第一底基板以及第一介电层。第一底基板具有表面，其中第一电极层设置于第一底基板的表面。第一介电层位于液晶层与第一电极层之间，其中间隔物位于第一介电层以及第二基板之间。第二基板还包含第二底基板以及第二介电层。第二底基板具有表面，其中第二电极层设置于第二底基板的表面。第二介电层位于液晶层与第二电极层之间，其中间隔物位于第一介电层以及第二介电层之间。

[0011] 于部分实施方式中，第一基板还包含配向层，位于液晶层与第一电极层之间，其中间隔物的至少一者具有长轴，长轴处于配向层的配向方向上。

[0012] 于部分实施方式中，间隔物的所述至少一者于配向方向上逐渐变细。

[0013] 于部分实施方式中，第二基板还包含配向层，位于液晶层与第二电极层之间，其中间隔物的至少一者具有长轴，长轴处于配向层的配向方向上。

[0014] 根据本揭露的部分实施方式，液晶相位调制装置包含第一基板、第二基板、液晶层以及至少一间隔物。第二基板相对于第一基板。液晶层位于第一基板与第二基板之间，其中第一基板与第二基板至少一者包含配向层，配向层邻近于液晶层。间隔物位于第一基板与第二基板之间，其中间隔物具有长轴，长轴处于配向层的配向方向上。

[0015] 于部分实施方式中，多个间隔物位于该液晶相位调制装置的一主动区。

[0016] 于部分实施方式中，间隔物具有部分，部分具有相对侧壁，相对侧壁相对配向方向倾斜。

[0017] 根据本揭露的部分实施方式，提供制造液晶相位调制装置的方法。方法包含侦测一参考液晶相位调制样品的一参考液晶层的多个部分的厚度；根据参考液晶层的部分的所述厚度，决定一分布；在第一基板上，以决定的分布，形成多个间隔物；以及将第一基板与第二基板以及液晶层结合，进而得到液晶相位调制装置。

[0018] 于部分实施方式中，方法还包含在形成间隔物后，第一基板上形成配向层；以及以配向方向摩擦配向层，其中形成间隔物的步骤使间隔物的至少一者具有一长轴，长轴处于配向方向。

[0019] 于部分实施方式中，形成间隔物的步骤使间隔物的所述至少一者具有部分，该部分具有相对侧壁，相对侧壁相对配向方向倾斜。

[0020] 于部分实施方式中，该方法还包含结合第一参考基板、第二参考基板、参考封胶以及参考液晶层而形成参考液晶相位调制样品，其中参考封胶的厚度实质等同于液晶相位调制装置的封胶的厚度。附图说明

[0021] 从以下实施方式详细叙述并搭配附图检阅，可理解本揭露的态样：

[0022] 图1为根据本揭露的部分实施方式的用于制造液晶相位调制装置的方法的流程图；

[0023] 图2A为根据本揭露的部分实施方式的用于制造液晶相位调制装置的系统；

[0024] 图2B描述根据本揭露的部分实施方式的计算机装置的多个运行步骤；

[0025] 图3A至图3G描述根据本揭露的部分实施方式的液晶相位调制装置的制造方法的多个中间阶段；

[0026] 图4A至图4C描述根据本揭露的部分实施方式的液晶相位调制装置的制造方法的多个中间阶段；

[0027] 图5为根据本揭露的部分实施方式的液晶相位调制装置的剖面示意图；

[0028] 图6为根据本揭露的部分实施方式的液晶相位调制装置的剖面示意图；以及[0029] 图7A与图7B为根据本揭露的部分实施方式的液晶相位调制装置中的间隔物的上视示意图。

[0030] 【符号说明】

[0031] 100：方法

[0032] 102～114：步骤

[0033] 200：系统

[0034] 210：侦测设备

[0035] 220：计算机装置

[0036] 222～229：运算步骤

[0037] 230：光刻微影设备

[0038] 300：参考液晶相位调制样品

[0039] 310：基板

[0040] 312：底基板

[0041] 314：电极

[0042] 316：介电层

[0043] 320：基板

[0044] 322：底基板

[0045] 324：电极层

[0046] 330：液晶层

[0047] 332：部分

[0048] 340：封胶

[0049] 400：液晶相位调制装置

[0050] 410：第一基板

[0051] 412：底基板

[0052] 414：第一电极层

[0053] 414a：第一电极

[0054] 416：介电层

[0055] 420：第二基板

[0056] 422：底基板

[0057] 424：第二电极层

[0058] 424a：第二电极

[0059] 430：液晶层

[0060] 440：封胶

[0061] 450、450-1～450-5：间隔物

[0062] 450B：底表面

[0063] 450-4B、450-5B：底表面

[0064] 450T：顶表面

[0065] 450-4T、450-5T：顶表面

[0066] 452、454：部分

[0067] 452S、454S：边缘

[0068] 500：摩擦布

[0069] A1、A2：配向层

[0070] AD1、AD2：配向方向

[0071] P：位置

[0072] T、T’：厚度

[0073] E1、E2：边缘

[0074] FDX：水平距离

[0075] FDY：垂直距离

[0076] AA：主动区

[0077] SA：密封区

[0078] AX、AY：距离

[0079] R1：第一区

[0080] R2：第二区

[0081] LA：长轴

[0082] W1：宽度

[0083] P1：间距

具体实施方式

[0084] 以下将以附图揭露的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式为之。

[0085] 图1为根据本揭露的部分实施方式的用于制造液晶相位调制装置400的方法100的流程图。图2A为根据本揭露的部分实施方式的用于制造液晶相位调制装置400的系统200。图3A至图3G描述根据本揭露的部分实施方式的液晶相位调制装置400的制造方法的多个中间阶段。这些说明仅为例示而不意图用于限制超越以下专利申请范围内所具体记载的内容。应了解到，可在图1之前、之中以及之后进行额外的步骤，且在该方法的其他实施方式中，以下描述的部分步骤可以被取代或取消。这些步骤/制程的顺序是可换的。

[0086] 参考图1与图3A，方法100开始于步骤102，其中提供基板310。于此，基板310包含一底基板312、位于底基板312上的多个电极314、介电层316以及配向层A1于其上。底基板312可以是刚性以及/或软性基板。举例而言，底基板312由适当透明绝缘材料所组成，例如玻璃、石英或聚合物材料。电极314可由适当透明导电材料所组成，例如氧化铟锡(indium tin oxide；ITO)或氧化锡锑(antimony tin oxide；ATO)。介电层316由二氧化硅、聚合物或其他适当介电材料所组成。配向层A1可由聚酰亚胺组成。

[0087] 参考图1与图3B方法来到步骤104，方法100来到步骤104，组装一个参考液晶相位调制样品300。详细而言，结合参考基板310、基板320、液晶层330以及参考封胶340，以形成参考液晶相位调制样品300。基板310与320彼此相对。液晶层330位于基板310与基板320之间。参考封胶340位于基板310与基板320之间，且环绕液晶层330。封胶340被设计成具有适当的厚度，以使基板310与320分隔开来，且让设于其中的液晶层330具有对应的厚度，以实现相位调制，例如透镜效果。举例而言，封胶340的厚度可在大约10微米至大约50微米的范围内。于部分实施方式中，可以进行一薄化步骤，以薄化基板310的底基板312或基板320的底基板322。于部分实施方式中，在组装过后，可以进行一切割步骤。

[0088] 于此，基板320包含底基板322、位于底基板322上的电极层324以及配向层A2于其上。底基板322可以是刚性以及/或软性基板。举例而言，底基板322由适当透明绝缘材料所组成，例如玻璃、石英或聚合物材料。电极层324可由适当透明导电材料所组成，例如氧化铟锡(indium tin oxide；ITO)或氧化锡锑(antimony tin oxide；ATO)。配向层A2可由聚酰亚胺组成。配向层A2可根据配向层A1的配向方向AD1摩擦。举例而言，在水平配向(parallel-aligned；PA)液晶配置中，配向层A2的配向方向可平行于配向层A1的配向方向AD1。在部分其他实施例中，对于扭曲向列型(twisted nematic；TN)液晶配置而言，配向层A2的配向方向可垂直于配向层A1的配向方向AD1。

[0089] 在部分实施方式中，由于液晶相位调制样品300具有薄基板、大液晶盒间隙(cell gap)以及大面积，基板312与322可能弯曲，且基板312与322之间的液晶盒间隙(例如液晶层330的厚度)可随不同位置而变化。基板312与322的结合可能更强化了其中的液晶盒间隙的不均匀程度。图3C为图3B的参考液晶相位调制样品300的上视示意图。举例而言，在图3C中，液晶层330在各个位置P的多个部分332的厚度可不同。

[0090] 参考图1、图2A以及图3B与3C。方法100来到步骤106，侦测液晶相位调制样品300，以取得在各个位置P液晶层330的部分332的厚度T。详细而言，系统200具有侦测设备210，其能侦测液晶相位调制样品300在各个位置P的光学特性。通过分析液晶相位调制样品300在各个位置P测得的光学特性，得到在各个位置P的液晶相位调制样品300的部分332的厚度T。

[0091] 在本实施方式中，侦测的位置P均匀地分布，其相隔相同距离。于部分其他实施方式中，侦测的位置P可以不同方式设置，例如随机分布。根据侦测设备210，可时序地或同时侦测部分332。在部分实施方式中，举例而言，侦测设备210可以是光谱仪(spectrometer)、分光光度计(spectrophotometer)或其他适当装置。于部分实施方式中，在侦测部分332的厚度之前，可以通过适当的光学显微镜侦测封胶340，并标记封胶340的位置。在侦测部分332的厚度时，封胶340标记的位置可用以作为部分332的位置的参考。举例而言，封胶340内边缘E1以及E2的位置被标记。

[0092] 方法100来到步骤108，根据液晶层330的多个部分332的测得的厚度，决定将要形成的间隔物的分布。举例而言，系统200包含计算机装置220，连接至侦测设备210。在部分实施方式中，计算机装置220包含处理器、记忆体以及接口。举例而言，计算机装置220可以是单台计算机或分散式计算机。计算机装置220从侦测设备210接收测得的厚度T以及测得的位置P信息(例如信号)，并进行统计分析程序，以获得将要形成的间隔物的分布。在部分实施方式中，计算机装置220包含一或多个软件程序，用以计算数据。

[0093] 图2B描述根据本揭露的部分实施方式的计算机装置220的运算步骤222～229。参照图2A与图2B。详细而言，在计算步骤222，通过计算位置P与测得的厚度T，获得各个侦测位置P的厚度差异TD、水平距离FDX以及垂直距离FDY。在本实施方式中，参照图3B，在其中一个位置P的厚度差异TD是表示液晶层330的理想厚度与在该其中一个位置P测得的液晶层330厚度T的差异。参照图3C，水平距离FDX是指该其中一个位置P与封胶340的边缘E1的距离。参照图3C，垂直距离FDY是指该其中一个位置P与封胶340的边缘E2的距离。

[0094] 接着，通过例如拟合(fitting)运算步骤224，计算机装置200在侦测位置P的距离FDX/FDY与厚度差异TD之间建立了一个关系。在部分实施方式中，此关系为线性的且描述于公式(a)：

[0095] TDi＝a×FDXi+b

[0096] TDi＝a×FDYi+b

[0097] 在上式中，a与b为参数，且i是正整数，i表示液晶层330要计数的位置数量。通过此关系，可以模拟且获得液晶层330在任何位置(例如从封胶340起隔距离FDXi以及/或FDYi的位置)的厚度差异TDi。如以上定义，厚度差异TDi表示液晶层330的理想厚度与液晶层330模拟厚度的差异，且距离FDXi以及/或FDYi表示模拟的位置与图3C中封胶340的边缘E1/E2的距离。

[0098] 其后，进行初始因子运算步骤，以找到初始因子PFi。初始因子PFi用以描述将要形成的间隔物的局部密度变化。在部分实施例中，要形成的间隔物的密度被设计为正比于厚度差异TDi的倒数。举例而言，于此，可根据厚度差异TDi与厚度差异TDi的最大值的比例，以公式(b)来描述初始因子PFi。举例而言，公式(b)描述如下：

[0099]

[0100] 进行一调整运算步骤228，其通过参数q调整此初始因子PFi，进而以获得调整后因子AFi。参数q有关于基板(例如底基板)的材料、尺寸以及厚度。参数q在范围0至1之间。举例而言，参数q等于0.5。此调整运算步骤可描述于公式(c)：

[0101] AFi＝PFi+q×(100％-PFi)。

[0102] 最后，进行一密度运算步骤229，首先，决定将要形成于中央位置的间隔物的理想密度Dc，接着通过将该理想密度Dc乘上调整后因子AFi，以决定将要形成于其他位置(例如离封胶340距离FDXi以及/或FDYi的位置)的间隔物的密度。经由此计算，经由公式(d)，可以获得于其他位置(例如离封胶340距离FDXi以及/或FDYi的位置)的密度Di。举例而言，公式(d)描述如下：

[0103] Di＝Dc×AFi。

[0104] 在本揭露的部分实施方式中，表1提供一个例子，首先设定将要形成于中央位置的间隔物的理想密度Dc为10％。于部分实施方式中，中央位置距离边缘E1/E2大约17毫米。

[0105]距离FDXi/FDYi(毫米) 2 7 12 17
厚度差异TDi 0.2949 0.6553 1.0157 1.3761
初始因子PFi 21％ 48％ 74％ 100％
调整后因子AFi 60％ 74％ 87％ 100％
密度Di 6％ 7.4％ 8.7％ 10％

[0106] 表一

[0107] 经由这些运算步骤，得到关于将要形成的间隔物的一不均匀分布。举例而言，将要形成的间隔物的密度随着靠近边缘E1/E2而降低。

[0108] 参照图1与图3D与3E。图3E是沿着图3D的线3E-3E的剖面图。方法100前进到步骤110，以预定的分布，在第一基板410上，形成间隔物450。第一基板410包含底基板412、第一电极层414、介电层416和配向层A1。在第一电极414上形成介电层416。在介电层416上形成配向层A1。于此，第一基板410含有主动区AA和围绕主动区AA的密封区SA。在部分实施方式中，可以根据客户的要求来设计主动区AA。在部分实施方式中，主动区AA和密封区SA之间可以具有距离AX和AY，从而防止在主动区AA中形成封胶。举例而言，距离AX和AY在约200微米至约1000微米的范围内。在部分其他实施方式中，主动区AA可以邻接密封区SA，并且距离AX和AY实质上为零。第一电极层414经图案化而在主动区AA中形成第一电极414a。

[0109] 在本实施方式中，间隔物450以预定的分布形成于介电层416上。详细而言，在离密封区SA的边缘EX/EY距离FDXi/FDYi(参考图2B)的位置上，以密度Di(参考图2B)形成间隔物450。举例而言，第一基板410具有第一区R1和第二区R2。在水平方向上，第一区R1比第二区R2更靠近密封区SA，并且第二区R2中的间隔物450的密度大于第一区R1中的间隔物450的密度。通过该配置，间隔物450以不均匀的方式分布。

[0110] 于此，第一区R1中的间隔物450以不均匀的方式分布。然而，在部分其他实施方式中，第一区R1中的间隔物450可以均匀地分布，第二区R2中的间隔物450可以均匀地分布，并且第一区R1中的间隔物450的密度低于第二区R2中的间隔物450的密度。

[0111] 在部分实施方式中，间隔物450包含依次设置的第一间隔物450-1，第二间隔物450-2和第三间隔物450-3。换句话说，第二间隔物450-2位于第一间隔物450-1和第三间隔物450-3之间并且紧邻第一间隔物450-1和第三间隔物450-3。在本实施方式中，第一间隔物
450-1和第二间隔物450-2之间的距离不同于第二间隔物450-2和第三间隔物450-3之间的距离。举例而言，于此，第一间隔物450-1和第二间隔物450-2之间的距离大于第二间隔物
450-2和第三间隔物450-3之间的距离。

[0112] 在部分实施方式中，通过光刻微影设备230(参考图2A)，间隔物450可以使用合适的光刻微影和蚀刻制成形成。举例而言，在第一基板410上形成有机层。使用遮罩，图案化有机层以去除部分有机层，经图案化的有机层至少在主动区AA中形成多个间隔物450。在部分实施方式中，有机层可以由正型光阻或负型光阻制成。在本揭露的部分实施方式中，间隔物450用以维持液晶盒间隙。于此，在液晶相位调制(例如液晶透镜)的应用中，间隔物450可以具有较大的高度(例如10微米至50微米)，并且间隔物450具有较大的宽度以稳定地维持其自身在基板410上。举例而言，间隔物450的宽度大于5微米。

[0113] 参考图1和图3F，方法100前进到步骤112，对配向层A1进行摩擦处理。在部分实施方式中，使用滚轮握持摩擦布500，以沿配向方向AD1摩擦配向层A1。在部分情况下，因为大尺寸间隔物450可能会遮蔽配向层A1的一些部分，所以配向层A1的这些部分可能不会被摩擦，使得配向层A1的这些部分上方的液晶分子可能不会沿配向方向AD1倾倒。

[0114] 在本揭露的部分实施方式中，参考图7A和7B，其绘出了一个间隔物450的上视示意图，间隔物450被设计为在配向方向AD1上具有长轴LA。换句话说，间隔物450沿着配向方向AD1延伸。在部分实施方式中，如图7A所示，间隔物450的宽度在配向方向AD1上变窄。具体而言，间隔物450沿着配向方向AD1逐渐变细。举例而言，间隔物450具有相对于配向方向AD1倾斜的两个边缘452S以及边缘452S交会的顶点。通过此该配置，间隔物450可以遮挡较少的区域，并且配向层A1可以被更有效地摩擦。

[0115] 在部分实施方式中，如图7B所示，间隔物450具有部分452和454。部分452朝向配向方向AD1，而部分454不朝向配向方向AD1。具体而言，部分452具有朝向配向方向AD1的边缘452S，并且部分454具有不朝向配向方向AD1的边缘454S。如图7B所示，间隔物450的部分452沿着配向方向AD1逐渐变细，并且边缘452S相对于配向方向AD1倾斜。通过此配置，间隔物
450可以遮挡较少的区域，并且配向层A1可以被更有效地摩擦。尽管间隔物450可以设计如图7A和7B，但是不应该限制本揭露的范围。在部分其他实施方式中，间隔物450可以具有其他形状。举例而言，间隔物450可具有圆形的上视图。

[0116] 参照图1和图3G，方法100前进到步骤114，第一基板410与第二基板420和液晶层430结合，从而获得液晶相位调制装置400。第二基板420包含底基板422、第二电极层424和配向层A2。第二电极层424形成在底基板422上方并覆盖主动区AA。配向层A2形成在第二电极层424上并被摩擦。

[0117] 如图3G所示，提供了液晶相位调制装置400。液晶相位调制装置400包含第一基板410、第二基板420、液晶层430、封胶440、间隔物450以及配向层A1和A2。封胶440位于密封区SA中并位于第一基板410和第二基板420之间，并围绕液晶层430。举例而言，封胶440的内边缘对齐密封区SA的边缘EX/EY(参见图3D)。第一电极层414在主动区AA中具有第一电极
414a，而第二电极层424覆盖主动区AA。

[0118] 在本实施方式中，间隔物450具有与第一基板410相邻的底表面450B和与第二基板420相邻的顶表面450T。底表面450B的面积大于顶表面450T的面积。每个间隔物450具有适当高度，该高度垂直于第一基板410且对应于液晶盒间隙，使得间隔物450能维持液晶盒间隙。

[0119] 在本揭露的部分实施例中，液晶相位调制器件400的第一基板410、第二基板420、液晶层430和封胶440具有与参考液晶相位调制样品300的基板310、基板320、液晶层330和封胶340类似的构造。举例而言，封胶440的厚度等于参考液晶相位调制样品300的封胶340的厚度。基板410/420的厚度类似于基板310/320的厚度。举例而言，基板410/420的厚度在0.2毫米至0.5毫米的范围内。经由此配置，通过检测参考液晶相位调制样本300，测得基板弯曲的程度，并且根据基板使间隔物450以不均匀方式分布，从而防止和减少基板弯曲并保持液晶装置的液晶盒间隙均匀。

[0120] 在部分实施方式中，为了实现电控相位调制装置(例如具有可调焦距的电控透镜、电控光栅或开关)，液晶相位调制装置400设计有适当的参数。举例而言，液晶层430的厚度T'设计在约10微米至约50微米的范围内，例如约20微米至约50微米。如果液晶层430的厚度T'小于此厚度范围，则此装置可能无法提供合适的光学倍率(例如透镜能力)来实现相位调制。如果液晶层430的厚度T'大于此厚度范围，则装置可能需要很长的反应时间来操作和回复，这将限缩应用的层面。在部分实施方式中，电极414a的宽度W1设计在约1微米至数百微米的范围内，例如约1微米至约10微米。在部分实施方式中，电极414a之间的间距P1设计在约1微米至数百微米的范围内，例如约1微米至约10微米。举例而言，主动区AA的长度和宽度可以在约1英寸至约2英寸的范围内。

[0121] 在部分实施方式中，堆叠多个液晶相位调制装置400以增强光学倍率(例如透镜能力)。举例而言，在主动区位置重叠的状况下，二个到四个液晶相位调制装置400堆叠并相互连接。在部分实施例中，堆叠的液晶相位调制装置400可以彼此共享它们的底基板，以降低总厚度。

[0122] 在部分实施方式中，液晶相位调制装置400还可以包含遮光层，遮光层具有与主动区AA对应的开口。遮光层可以露出主动区AA的至少一部分，并遮蔽密封区SA，以防止封胶440被使用者察觉。举例而言，遮光层的开口的面积等于主动区AA的面积。间隔物450设置在主动区AA中但不设置在密封区SA中，并且大部分间隔物450未被遮光层覆盖而可被使用者察觉。在部分实施方式中，在邻近密封区SA的主动区AA的部分，因为遮罩对准和遮罩尺寸的精度以及阴影效应，可能会发生制程变异。在部分实施例中，遮光层的开口的面积可以小于主动区AA的开口的面积，使得遮光层进一步覆盖与密封区SA相邻的主动区AA的部分，这将避免使用者观察到因制程变异所致的不理想的性能。

[0123] 在部分实施方式中，遮光层可以位于配向层A1和介电层416之间、介电层416和基板412之间、配向层A2和第二电极层424之间或者第二电极层424之间或电极层424和基板422之间。遮光层的穿射率低于20％。遮光层可以是导电或介电材料。举例而言，在部分实施例中，遮光层由不透明油墨制成，例如黑色油墨。在部分实施例中，遮光层由金属制成。在部分实施方式中，遮光层的厚度可以大于约500微米。在部分实施方式中，可以省略遮光层的配置，并且用户可以看到非主动区(在主动区AA之外)。

[0124] 在本揭露的部分实施例中，底基板412和422可以是刚性和/或软性基板。举例而言，底基板412和422由合适的透明绝缘材料制成，例如玻璃、石英或聚合物材料。第一和第二电极层414和424可以由合适的透明导电材料制成，例如氧化铟锡(indium tin oxide；ITO)或氧化锑锡(antimony tin oxide；ATO)。介电层416由氧化硅、聚合物或其他合适的介电材料制成。配向层A1和A2可以由聚酰亚胺制成。

[0125] 图4A至4C绘示根据本揭露的部分实施方式用于制造液晶相位调制装置的方法的中间阶段。参照图1和图4A，该方法前进到步骤110，在第二基板420上形成间隔物450，而不是如图3F在第一基板410上形成间隔物450。第二基板420的配置类似于前述的配置，因此在此不再重复。

[0126] 参考图1和图4B，方法100前进到步骤112，其中对配向层A2进行摩擦处理。在部分实施方式中，使用滚轮握持摩擦布500，以沿配向方向AD2摩擦配向层A2。在部分实施方式中，间隔物450被设计成具有平行于配向方向AD2的长轴LA，举例而言，如图7A和7B所示，使得间隔物450可以遮挡较少的区域，并且配向层A2可以被更有效地摩擦。

[0127] 参照图1和图4C，方法100前进到步骤114，将第二基板420与第一基板410和液晶层430结合，从而获得液晶相位调制装置400。第一基板410的结构与上述相似，因此在此不再赘述。

[0128] 如图4C所示，提供液晶相位调制装置400。液晶相位调制装置400包含第一基板410、第二基板420、液晶层430、封胶440、间隔物450以及配向层A1和A2。封胶440位于密封区SA中并位于第一基板410和第二基板420之间，并围绕液晶层430。第一电极层414在主动区AA中具有第一电极414a，而第二电极层424覆盖主动区AA。在本实施方式中，间隔物450具有与第二基板420相邻的底表面450B和与第一基板410相邻的顶表面450T。底表面450B具有比顶表面450T的面积更大的面积。每个间隔物450具有适当高度，该高度垂直于第一基板410且对应于液晶盒间隙，使得间隔物450能维持液晶盒间隙。

[0129] 本实施方式的其他细节与上述实施方式类似，在此不再赘述。

[0130] 图5是根据本揭露的部分实施方式的液晶相位调制装置400的剖面示意图。本实施方式类似于图3G和图4C的实施方式，本实施方式与图3G和图4C的实施方式的区别在于：在本实施例中，第一部分的间隔物450(在下文中称为间隔物450-4)形成在第一基板410上，而第二部分的间隔物450(下文中称为间隔物450-5)形成在第二基板420上。举例而言，间隔物450-4具有与第一基板410相邻的底表面450-4B和与第二基板420相邻的顶表面450-4T，并且间隔物450-5具有与第二基板420相邻的底表面450-5B和与第一基板410相邻的顶表面
450-5T。底表面450-4B和450-5B的面积分别大于顶表面450-4T和450-5T的面积。在部分实施方式中，间隔物450-4和450-5的尺寸可以相同或不同。本实施方式的其他细节与上述实施方式类似，在此不再赘述。

[0131] 图6是根据本揭露的部分实施方式的液晶相位调制装置400的剖面示意图。本实施方式与图3G的实施方式类似，本实施方式与图3G的实施方式的区别在于：第一电极层414在主动区AA中具有第一电极414a，且第二电极层424在主动区AA中具有第二电极424a。在部分实施方式中，第一电极414a和第二电极424a可以具有相同的间距，但是不应该限制本实施方式的范围。在部分其他实施方式中，第二电极424a可以具有与第一电极414a的间距不同的间距。本实施方式的其他细节与上述实施方式类似，在此不再赘述。

[0132] 基于上述讨论，可以看出本揭露提供了许多液晶装置的优点。然而，应该理解，其他实施方式可以提供额外的优点，并且并非所有优点都必须在此揭露，并且并非所有实施方式都需要特别的优点。本案的优点的一是根据基板的弯曲而设计间隔物的分布，从而保持液晶装置的液晶盒间隙均匀。本案的另一个优点是间隔物的形状经过设计，而对摩擦处理的影响较小，如此一来，经摩擦的配向层可以有效地对液晶分子配向。

[0133] 前述参考的某些实施方式相当详细地描述了本揭露，但是其他实施方式也是可能的。因此，所附专利申请范围的精神和范围不应限于本文包含的实施方式的描述。

[0134] 对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本揭露的范围或精神的情况下，可以对本揭露的结构进行各种修改和变化。鉴于前述内容，本揭露旨在包含所附专利申请范围内的本揭露的修改和变化。

标题	发布/更新时间	阅读量
偏振片保护膜、偏振片及液晶显示装置	2020-05-08	150
显示设备的Mura补偿方法、系统以及显示设备	2020-05-08	847
一种电控变焦平面透镜	2020-05-08	676
一种基于环氧-硫醇热固化体系制备聚合物分散液晶薄膜的方法	2020-05-11	81
软件自动测试仪	2020-05-08	765
窄边电视机边框的连接结构及窄边液晶电视机	2020-05-08	992
宾主型液晶介质及宾主型液晶光调制器件	2020-05-08	634
一种防止液晶面板破裂延伸的方法	2020-05-08	842
一种工业污水处理设备	2020-05-11	17
一种带有方便展示的液晶显示装置及方法	2020-05-08	593

液晶相位调制装置及其制造方法

液晶相位调制装置及其制造方法

技术领域

背景技术

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：