[发明专利]一种液晶光阀及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于液晶器件技术领域，涉及一种液晶空间光调制器及其制备方法，尤其是涉及一种光敏层为a-Si:(CdTe):H复合纳米结构的液晶光阀及其制备方法。

背景技术

液晶空间光调制器(SLM，Spatial light modulator)是用于对光波强度、相位和偏振态等进行调制的光电器件。由于其具有高双折射、宽带宽及工作电压较低的特性，液晶空间光调制器已被广泛用于显示和光子学领域，如可用于进行时间复用动态扫描3D电影显示、自适应光波前校正或是作为频谱滤波的衍射光学元件等。按照输入控制信号方式的不同能够将液晶空间光调制器分为光寻址的液晶空间光调制器和电寻址的液晶空间光调制器，其中光寻址的液晶空间光调制器也被称为液晶光阀(LCLV)。

液晶光阀的一个重要性能指标为分辨率，而决定液晶光阀分辨率的关键结构是光敏层。现有技术中液晶光阀的光敏层材料为单一光电半导体材料，如：CdS、c-Si、BSO、GaAs或者a-Si:H，然而上述光敏层材料由于响应时间长、迁移率不足等缺点而影响了液晶光阀的分辨率，从而难以满足高分辨液晶光阀光敏层的要求。因此亟需一种能够大大提高其分辨率的液晶光阀及其制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分辨率高的液晶光阀及制备该液晶光阀的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液晶光阀，包括相对设置的第一玻璃基片和第二玻璃基片，第一玻璃基片和第二玻璃基片相向的侧面分别设有第一透明导电薄膜层和第二透明导电薄膜层，第一透明导电薄膜层和第二透明导电薄膜层之间还依次设有光敏层、阻光层、介质反射镜、第一取向层、液晶层及第二取向层，所述光敏层为a-Si:(CdTe):H复合材料形成的纳米结构光敏层，所述复合材料包括CdTe和a-Si:H，其中CdTe的含量为7％。

具体的，所述光敏层的厚度为300nm～800nm。

具体的，所述阻光层的材质为碲化镉，其厚度为300nm，介质反射镜的透射率小于1％，第一取向层及第二取向层均为聚酰亚胺取向层。

进一步的，所述第一取向层及第二取向层之间均匀设置有直径4μm的间隔子。

进一步的，所述第一玻璃基片背离第一透明导电薄膜层的一侧设有增透膜层。

优选的，第一透明导电薄膜层和第二透明导电薄膜层的材质为ITO或AZO。

为了制备上述液晶光阀所采用的制备方法如下：液晶光阀的制备方法，包括以下步骤：

A.分别在第一玻璃基片和第二玻璃基片的一侧镀一层透明导电薄膜，形成第一导电玻璃和第二导电玻璃，清洗前述导电玻璃后取出；

B.吹干步骤A取出的第一导电玻璃后放入到真空室，通入氩气和氢气的混合气体，在第一导电玻璃的透明导电薄膜上溅射a-Si:(CdTe):H薄膜作为光敏层，所述a-Si:(CdTe):H薄膜包括a-Si:H和CdTe，其中CdTe的含量为7％；

C.将步骤B溅射光敏层后的第一导电玻璃取出，在光敏层表面蒸镀材质为碲化镉的阻光层，而后在阻光层上制备介质反射镜；

D.分别在步骤C中的第一导电玻璃的介质反射镜及步骤A中的第二导电玻璃的透明导电薄膜上旋涂聚酰亚胺溶液，烘烤后利用丝绒摩擦，使其表面形成微细沟槽，分别形成取向层；

E.在取向层之间均匀放入间隔子后灌入液晶，并利用环氧树脂胶封，形成液晶光阀。

具体的，所述步骤A具体包括：

A1.分别在第一玻璃基片和第二玻璃基片的一侧镀一层透明导电薄膜形成第一导电玻璃和第二导电玻璃；

A2.将第一导电玻璃和第二导电玻璃放入洗涤剂中浸泡15min，再放入乙醇或丙酮溶液中进行超声处理；

A3.将步骤A2清洗得到的第一导电玻璃和第二导电玻璃放入混合溶液洗涤，所述混合溶液的组分为水:双氧水:氨水，其质量百分比为5:1:1；

A4.将步骤A3洗涤后得到的第一导电玻璃和第二导电玻璃放入到去离子水，超声洗涤10min后取出。

具体的，所述步骤B具体包括：

B1.用氮气吹干步骤A取出的第一导电玻璃，放入真空室，打开真空室的抽真空系统，在本地真空度达到8×10^-4Pa时通入氩气和氢气的混合气体，其中氩气流量为80sccm，氢气流量为8sccm；