Спосіб одержання орієнтуючих рідкі кристали плівок

Запропонована корисна модель способу відноситься до області одержання орієнтуючих рідкі кристали плівок, переважно для створення рідкокристалічних засобів відображення інформації на основі орієнтованих рідкокристалічних стр уктур. Відомі безвакуумні способи одержання орієнтуючих покриттів для виготовлення рідкокристалічних засобів відображення інформації, які включають нанесення органічних покриттів на підкладку методом трафаретного друку або центрифугуванням [1, 2, 3] з наступною полімеризацією при високих температурах (250-300°С впродовж 0,5-2,5 годин) та механічним натиранням спеціальними щітками для створення на поверхні цих плівок мікрорельєфу, який здатний при контакті з рідким кристалом орієнтувати молекули останнього в напрямку, що співпадає з напрямком механічного натирання. Відомі способи використання фотополімерних покриттів [4], які після нанесення на скляну або іншу підкладку опромінюють поляризованим світлом певного спектрального складу (в основному, ультрафіолетом) для створення орієнтуючого мікрорельєфу, який здатний при контакті з рідким кристалом орієнтувати молекули останнього в напрямку, що співпадає з напрямком коливань вектора електричної складової електромагнітної хвилі світла, яким опромінюють підкладку. Ці способи мають наступні суттєві недоліки: - застосування у технологічному процесі органічних сполук та розчинників, які є шкідливими для здоров'я людини та навколишнього середовища. Наприклад, поліімідний лак АД9103 має розчинятися у N.Nдиметилформаміді (хімічна формула C3H7ON). Ця речовина має найбільшу допустиму концентрацію у повітрі (максимальну разову та середньодобову) 0,03 мг на 1 м 3. Другий приклад: органічний полімер CU-1511, який випускає компанія Licralign, має розчинником N-Methyl-2-pyrrolidone (хімічна формула CH2(CH2)2CONCH3). Цей розчинник має подразнюючу дію на шкіру та слизові оболонки людини; - довготривалі термічні обробки, що призводить до збільшення часу виготовлення рідкокристалічних екранів; - необхідність механічного видалення нанесеного покриття (у випадку застосування центрифугального методу нанесення) з місць нанесення клею, створення перехідних контактів з однієї підкладки на другу та приєднання зовнішніх електричних виводів; - необхідність застосування механічного натирання органічних шарів, у результаті чого утворюється мікро пил, генерується статичний електричний заряд, який може виводити з ладу вбудовані активно - матричні схеми керування; - застосування довготривалого експонування фотополімерних шарів у поляризованому ультрафіолеті, який є шкідливим для зору людини та призводить до появи озону (допустима одноразова концентрація 0,16 мг на 1 м 3 повітря, середньодобова концентрація не більше 0,03 мг на 1 м 3 повітря). Відомі вакуумні термічні способи одержання орієнтуючи х плівок для виготовлення приладів на рідких кристалах, які включають нанесення орієнтуючи х речовин на підкладку, яка розташована під кутом по відношенню до напрямку пересування конденсату із випаровувача [5, 6]. Підкладки розташовують у вакуумній камері на відстані 25-50 см від випаровувача таким чином, щоб напрямок розповсюдження матеріалу, що випаровується, складав кут від 0,1° до 10° з площиною підкладки. Нанесені таким способом плівки різних речовин (золота, платини, монооксидів кремнію, германію та ін.) створюють мікрорельєф, який здатний при контакті з рідким кристалом орієнтувати молекули останнього в напрямку, що співпадає з напрямком розповсюдження конденсованої речовини, або перпендикулярно йому, в залежності від товщини нанесеної плівки. Загальними недоліками вакуумних термічних способів напорошення орієнтуючи х покриттів є низький коефіцієнт використання речовини, що розпорошується, необхідність частої заміни наважок напорошуваної речовини та неможливість забезпечити однакові властивості орієнтуючих шарів на різних відстанях від джерела випаровування. Крім цього, суттєвим недоліком таких технологій є значні труднощі в реалізації гнучких автоматизованих ліній для напорошення орієнтуючи х плівок таким методом. Відомі способи одержання орієнтуючого мікрорельєфу, які поєднують в собі як вакуумні, так і безвакуумні методи створення анізотропії властивостей на поверхні підкладки, які полягають в обробці поверхні скляної підкладки з органічною плівкою низькоенергетичними іонами аргону і створення таким чином на поверхні орієнтуючого мікрорельєфу, який здатний при контакті з рідким кристалом орієнтувати молекули останнього в напрямку, що співпадаєз напрямком розповсюдження іонів аргону [7, 8]. До недоліків даного методу створення орієнтуючого мікрорельєфу слід віднести необхідність попереднього нанесення на скляну підкладку органічної плівки із полііміду чи іншого матеріалу, тобто з використанням елементів технології створення орієнтуючи х плівок безвакуумними методами із застосуванням високотоксичних хімічних розчинників. Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за найближчий аналог, є спосіб створення орієнтуючих рідкі кристали плівок для виготовлення засобів відображення інформації, що дозволяє суттєво скоротити витрати матеріалу та реалізувати гнучкі високопродуктивні автоматизовані лінії напорошення орієнтуючих покриттів безперервної дії. Цей спосіб схематично представлено на Фіг. Він включає нанесення орієнтуючої плівки методом реактивного катодного розпорошення катодної мішені з кремнію або германію 1, яка екранована екраном 2 з проріззю шириною b. Плазмовий стовп має ширину с. Напорошення орієнтуючих покриттів, переважно окислів кремнію та германію, здійснюють на підкладки 3, які розташовані на утримувачі з системою сканування 4 під кутами від 5° до 30° відносно нормалі до площини катоду. Катодна мішень електрично приєднана до високовольтного джерела живлення постійної напруги 5 [9]. Ме тою способу є скорочення витрат матеріалу, який напорошують. Досягається вказана мета тим, що орієнтуючий матеріал наноситься на підкладки методом реактивного катодного розпорошення. При цьому підкладки розташовують у плазмовому стовпі, який має прямокутну форму шириною с, яка лежить в межах 0