[发明专利]抗刮擦和损伤的PDLC调制器

说明书

发明背景 

本发明涉及液晶调制器，更具体的是涉及聚合物分散液晶(PDLC)调制器结构。(PDLC可以是羟基聚丙烯酸酯和TL系列液晶的混合物，其中所述羟基基团通过聚异氰酸酯交联。) 

在液晶显示器(LCD)工业中PDLC调制器被用于测试薄膜晶体管。调制器寿命的改善是PDLC调制器研发的主要目标之一。由于在测试中组件与板非常接近，所以在正常使用中，PDLC调制器结构会受到损坏，这严重缩短了使用寿命。 

设置在BK-7光学玻璃上的现有131mm²PDLC调制器是已知的，其中通过薄聚酯膜(约6μm)(例如来自Dupont of Wilmington，Delaware的Mylar膜)保护活性表面。由于聚酯膜柔软，其表面易于刺破和刮伤，以致调制器的寿命成了问题。主要的调制器损坏类型包括1)薄膜(pellicle)剥落，2)颗粒穿透，以及3)刮擦。这些损坏类型使得调制器在相对较短的时间后就变得不能使用。由于对PDLC调制器的使用增加，开发更加耐用的调制器结构变得很紧迫。 

已经开发出了现有的解决方案，但是它们被证明是不充分的。感兴趣的两类特定类型是： 

玻璃的机械抛光。该技术涉及将介质镜(dielectric mirror)材料沉积在玻璃衬底(substrate)上。然后将该玻璃层压到NCAP(向列型曲线排列相(nematic curvilinear aligned phase))材料上，使该镜涂层与NCAP材料形成夹层接触。然后在该玻璃的背面进行机械抛光，留下非常薄的结构。当在应用系统中使用制成的调制器时，所得到的薄的膜显示了弱的机械强度(因此容易破裂)。 

直接的介质镜涂层。在该技术中，通过物理气相沉积将介质镜材料直接沉积在NCAP或PDLC材料上。尽管该方法可能在调制器上提供硬而薄的表面，但是没有与调制器耐久性相关的数据可得到。此外，试图制造这样的结构面临着包括低产率在内的技术挑战。 

所需要的是抗损坏的基于电介质的PDLC调制器以及制造方法。 

发明概述 

根据本发明，将至少一种选择的特意配制的UV可固化的有机硬涂层作为聚酯(Mylar)膜暴露侧的保护层来制造PDLC调制器。多种相关类型的硬涂层显示对聚酯膜衬底良好的粘附力、优秀的硬度和韧性，并且具有光滑的顶面，这降低了不必要的磨损。涂覆在调制器表面的该涂层显著降低了测试中由板上意外颗粒造成的对调制器的刮伤。此外，滑动面将降低对颗粒的粘着，并因此也降低了板损坏的可能性。 

借助附图，通过参考下列详细说明将会更好地理解本发明。 

附图简要说明 

图1A和1B是本发明的基于PDLC的调制器头的侧面截面图(并非按比例)。 

图2是本发明制造方法的流程图。 

发明详细说明 

根据本发明，已经配制出了UV可固化的有机硬涂层并将其用作电光调制器表面的保护层。该涂层显示了对塑料(Mylar)衬底良好的粘附性、≥3H的硬度、优秀的韧性和光滑的顶面。 

如图1A所示以及如图1B更详细地显示，有机硬涂层1被置于要不然就制成了的调制器上。该有机硬涂层1包括主硬涂层10，在其上具有薄得多的增滑剂层11。具体地，将涂层1涂到聚酯膜(例如Mylar)2，该聚酯膜2又覆盖并保护易碎的介质镜3，水基粘合层4将该介质镜3保持在PDLC层5的表面上。二氧化硅(SiO₂)绝缘层6将PDLC层5和玻璃衬底8上的铟锡氧化物(ITO)透明电极7隔开，所述玻璃衬底8通常是BK-7型光学玻璃。衬底8另一侧上的抗反射涂层9使得到改进的调制器头部的结构得以完成。 

有机硬涂层制剂和方法：

有机硬涂层1的特殊制剂构成本发明的特定实施方案。该有机硬涂层制剂包含(商标和商品名被大写)： 

1)10％～50％环氧丙烯酸酯，例如CN-104型(Sartomer Company，Inc.，Exton，PA)、CN-120型(Sartomer)、CN-124型(Sartomer)、Ebecryl-600型(Surface Specialties，从前是UCB Chemicals of Brussels，Belgium，现在是Cytec Industries of West Patterson，New Jersey)，或类似的环氧丙烯酸酯；