[发明专利]一种保持型光阀的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电焊工面罩中使用的液晶光阀的制作方法，属光学技术领域。

背景技术

“扭曲向列型液晶显示器”(Twisted Nematic Liquid crystal display)，简称“TN型液晶显示器”，由两片ITO玻璃和夹在它们之间的向列型液晶构成。“TN型液晶显示器”的传统制作方法是先在两片平行玻璃的内表面上印制一层透明而导电的薄膜以作电极和刻蚀图形之用，这种薄膜通常是一种铟(Indium)和锡(Tin)的氧化物(Oxide)，简称ITO，然后再在有ITO的面上印制表面配向剂(定向材料)，配向剂通常采用聚酰亚胺(简称PI)，并在两PI定向材料层表面上制出相互垂直的沟槽，最后在这两片玻璃之间充入液晶材料，并贴附偏光片作为起偏器和检偏器。在显示器不加电时，“TN型液晶显示器”内的液晶分子顺着PI定向材料层表面沟槽方向成扭曲90度，且平行于玻璃表面的方向排列，偏振光被液晶分子扭曲90度，如图1所示；液晶排列成垂直于玻璃方向，偏振光通过液晶层方向没有发生变化，如图2所示。图1中自然光通过起偏器变成线性偏振光，被液晶分子扭曲90度，与检偏器光轴平行，通过检偏器，光线透过液晶屏，屏幕为白，亮态；图2中，线性偏振光方向没被液晶分子改变，方向与检偏器光轴垂直，通不过检偏器，光线不能透过液晶屏，屏幕为黑，暗态。通过通断电控制光的通过和截止，实现黑白显示。

如果整个液晶屏只有一个整体显示像素，则这个液晶屏可以作为一个控制光通断的阀门，我们称之为液晶光阀。利用液晶光阀制作的电焊面罩，可以戴在头上，在焊接起弧时自动变黑，阻挡电弧光刺激眼睛，起到传统电焊面罩黑玻璃的作用；在焊接结束时自动变得透明，可以检查焊点质量，焊接工可以自由进行双手操作，而且这种自动变光电焊面罩，对人眼更具保护作用，市场对这种液晶光阀的需求急剧增加。

然而这种液晶光阀具有一个普遍存在的缺点，即光阀的状态保持性低，只要光阀断电，即刻就不再显示，只有持续通电，才能保持黑屏状态。因此，普通液晶光阀的耗电量大，电池寿命短，对环境污染严重，不能满足节能要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足、提供一种耗电量小，节能效果明显的保持型光阀的制作方法。

本发明的目的是以下述技术方案实现的：

一种保持型光阀的制作方法，它按如下步骤进行：a.在两片平行玻璃片的内表面上印制一层ITO薄膜；b.在ITO面上印制PI定向材料层，PI定向材料层将ITO薄膜完全覆盖；用绒布类材料对PI定向材料层进行高速摩擦处理，使两PI定向材料层表面产生相互垂直的沟槽；c.在两片印有ITO和PI定向材料层的玻璃之间充入液晶材料；d.在两片平行玻璃片的外表面贴附偏光轴成90度的偏光片作为起偏器和检偏器；在所述a步骤印制ITO薄膜时，ITO薄膜在最小可视区的基础上，四边边界分别向外扩大0.1毫米，薄膜的四个角印制成圆角过渡。

上述保持型光阀的制作方法，在采用绒布类材料对PI定向材料层进行高速摩擦处理时，其摩擦力矩为10±3kg.cm。

上述保持型光阀的制作方法，所述PI定向材料层选用电导度值小的定向材料，其电导度值小于10μS/cm，预倾角为3.5度。

上述保持型光阀的制作方法，所述ITO(氧化铟锡)薄膜的四个圆角过渡中其圆角半径为0.35毫米。

本发明采用增大PI定向层面积使之将ITO薄膜完全覆盖的方法，并选用电导度值小(介电常数大)的PI定向材料，通过增大两层透明而导电的ITO薄膜之间的电容值，使光阀具有较长时间的状态保持性。绒布类材料对PI定向材料层进行高速摩擦处理的摩擦力矩选择为10±3kg.cm，可使PI定向材料的静电力常量尽量小，进一步增大两层透明而导电的ITO薄膜之间的电容值，增强光阀的保持性。大块ITO薄膜的四个角采用圆角，可防止尖端放电，有利于延长保持时间。本发明可使液晶光阀在断电后仍能在一定时间内保持通电时的状态，大大降低了光阀的耗电量，延长了电池的使用寿命，减少了电池对环境的污染。

附图说明

图1是不加电压时TN型液晶显示器中液晶的排列示意图；

图2是加电压时TN型液晶显示器中液晶的排列示意图；

图3是本发明各涂覆层的结构示意图(图中将PI定向材料层1掀起)；

图4是A-A剖视图；

图5是液晶光阀的等效电路图。

图中各标号为：1、PI定向材料层；2、ITO薄膜；3、液晶材料；4、玻璃片；5、偏光片；6、涂覆标识；7、丝印框；C、液晶光阀等效电容；LCD、液晶光阀。

具体实施方式