基于微细加工的光阀光调制器的研发

发布时间：2020-05-03 15:58

【摘要】：我们每天都会接触很多不同的信息,与环境不停地进行着交流,而主要获取信息的方式就是通过视觉获取,在视觉获取中显示器占有很大的比例。就现阶段而言,显示器在很多领域都有使用,包括工业发展、航空航天、交通运输等。光阀作为显示领域的重要部件应用广泛,对其进行研究,对于加深理解显示行业的发展与动态有很大帮助。本文通过前期资料搜集调研了现阶段光阀产品的国内外研究现状,并对液晶光阀光调制器的基本原理、调制测量方法和光电特性进行了分析。通过比较VA、IPS以及TN型液晶光阀的不同工作特性,最终确认符合内部生产现实状况的液晶光阀光调制器的方案为TN型液晶光阀光调制器。同时,对产品使用的光刻胶和PI液材料与供应商进行沟通调研,了解不同种光刻胶和PI液的不同特性,又对光刻胶涂布、PI液涂布和PI液摩擦等工序进行了对比工艺试验,最终确认出最符合公司生产现状的流程。本课题的主要内容是开展基于微加工的光阀光调制器的理论研究和具体实现,具体内容包含液晶特性的研究,不同种光调制器实施方案的调研。本课题所设计使用的工艺流程,完全可以实现TN型液晶光阀的生产。在通过实验与验证后,决定将涂胶轮压入量确定为-1.2mm,涂胶轮转速确认为23.5r/min,使用FH2730光刻胶,且不加稀释剂。同时,确认不使用TOP液,摩擦轮转速500r/min,摩擦平台行进速度50mm/s,PI液确定使用70%SE-3310。通过上述工艺优化,最终完成的产品测试响应为上升时间10ms,下降时间15ms,V_(th)为1.2V,Vs为2.1V。产品进行可靠性试验(包括FPC牢固度、高温存储、车载震动、冷热冲击)后,各项指标正常,无可靠性问题。液晶光阀是一种能够在一维或二维光学数据场上加载信息的装置,以有效利用光的固有速度、并行性和互连能力。液晶空间光调制器采用光与光的直接转换,能耗低、速度快、效率高、质量好,它可广泛应用于光学计算、模式识别、信息处理、显示等领域,具有广阔的应用前景。
【图文】：

液晶,双折射

（DSTN-LCD），它也使电寻址液晶空间光调制器成为液晶电视的主力来源。除了在显示领域中的应用之外，液晶空间光调制器也在相位调制领域中不断取得发1987 年，Hughes 公司首次展示了由电荷耦合器件进行寻址的液晶光阀。20 世纪 9代，中国浙江大学研制出阴极射线管耦合液晶光阀。近年来，美国 BNS 公司又推出了各液晶空间光调制器，它等们包括：强度调制、相位调制和线性相位调制。可实现光开关束偏转，图像处理，可编程相位膜片等方面。在对液晶光调制器的研究中，我们发现液晶具有很多种模式，其中 TN 模式的应用广泛。TN 模式的液晶也叫扭曲向列液晶，，可以根据所加电压来改变相位，所以可以作相位光调制器。这一结果是由 N.Konforti 等人总结出来的，此外，他们还提出，如果对模式下的液晶分子加上电场，则因为两极间存在电压，一旦所加电压比弗雷德里克兹改值电压大，但是比光学改变值电压小，液晶分子就会根据电场进行分步。在这个电压范围对于液晶相位的改变来说，其原因是液晶中每层的液晶都具有双折射，而双折射会因为的电压而使整个液晶分子增强的偏转慢慢变弱。同时，又因为液晶分子的扭曲情况并未变，所以在液晶分子中，依旧有导波效应。一旦所加电压加大，大到超过这一范围，液子的导波特性和双折射就会减弱，所以对于两个偏振片来说，光线穿透也越来越大。

近晶相液晶,液晶

东南大学工程硕士学位论文对于液晶来说，自然界中存在数量非常多的液晶，种类也非常多，人们已经发现的就接近 6 万种，而且绝大多数的液晶属于有机物，只有少量是无机物。通过观察液晶的成分和物理性质，可以将液晶分为热致和溶致。其中热致是指将物质进行加热溶解后，温度将物质的结构改变，使其变成了液晶；对于溶致液晶来说，其形成方式是将几种物质在水或者其他溶剂中溶解，同时使溶液的溶度达到一定值，就会存在液晶。生活中存在的液晶一般为热致液晶，而在生物以及仿生方面，溶致液晶有着广泛的应用。对于热致液晶来说，其分子形状为棒形和盘形。而对于有棒形分子构成的液晶来说，包括近晶、向列、胆甾相三种
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN761

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