一种基于光控取向技术的硅基液晶器件及制备方法与流程

技术特征：
1.一种基于光控取向技术的硅基液晶器件,其特征在于,包括pcb基板和设置在所述pcb基板上的硅基板，以及与硅基板相对设置的ito玻璃基板，所述硅基板与ito玻璃基板之间还设置有液晶层；所述硅基板近邻所述液晶层的一侧设置有第一取向层，所述第一取向层为光控取向层；所述ito玻璃基板近邻所述液晶层的一侧设置有第二取向层，所述第一取向层和所述第二取向层用于控制所述液晶层的液晶分子的水平方向排布；所述硅基板上设置有可独立寻址的像素电极，所述像素电极用于控制所述液晶层中对应像素位置的液晶分子在竖直方向上的旋转。2.根据权利要求1所述的硅基液晶器件，其特征在于，所述像素电极为对应每个像素的cmos电路组成的反射电极，所述反射电极与所述ito玻璃基板之间形成电场，以控制所述液晶层中对应像素位置的液晶分子在竖直方向上的旋转。3.根据权利要求1所述的硅基液晶器件，其特征在于，所述硅基板与ito玻璃基板之间还设置有间隔粒子，以支撑所述硅基板和ito玻璃基板形成所述液晶层的填充空间，并控制液晶层厚度。4.根据权利要求1所述的硅基液晶器件，其特征在于，所述第二取向层为光控取向层或摩擦取向层，所述第二取向层的取向方向为水平取向或垂直取向。5.根据权利要求4所述的硅基液晶器件，其特征在于，所述第二取向层为光控取向层，且取向方式与所述硅基板的上设置的光控取向层相同，控制近邻所述液晶层中液晶分子由所述硅基板至所述ito玻璃基板呈水平方向排布，所述液晶层中液晶分子水平方位角由所述ito玻璃基板和所述硅基板上设置的所述光控取向层共同控制。6.根据权利要求4所述的硅基液晶器件，其特征在于，所述第二取向层为光控取向层，取向方式与所述硅基板的上设置的光控取向层相同，且为单一方向均匀排列；则所述硅基板的光控取向层与所述ito玻璃基板光控取向层控制所述液晶层中的液晶分子由硅基板至ito玻璃基板呈渐变扭曲排列。7.根据权利要求4所述的硅基液晶器件，其特征在于，所述第二取向层为垂直取向层，所述液晶层中的液晶分子受近邻所述垂直取向层控制，其指向矢为垂直于所述ito玻璃基板方向排列分布；所述硅基板的光控取向层与所述ito玻璃基板的垂直取向层控制所述液晶层中液晶分子的倾角由所述硅基板的水平方向至ito玻璃基板的垂直方向呈混合渐变排列，且水平方位角分布图案由所述硅基板上的光控取向层控制。8.根据权利要求1
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7任一项所述的硅基液晶器件，其特征在于，所述光控取向层为染料分子，所述染料分子的材料为光交联材料、光降解材料、光顺反异构材料或光致分子旋转材料中的至少一种；染料分子水平方位指向矢被紫外线偏振光照射取向，并随垂直于偏振方向排列，形成特定的控制图形；所述控制图形控制近邻所述液晶分子水平方位角，形成特定排布图形。9.根据权利要求1所述的硅基液晶器件，其特征在于，所述pcb基板上还设置有条形导电层，所述条形导电层分别与所述ito玻璃基板和所述硅基板的信号连接点之间电连接。10.一种基于光控取向技术的硅基液晶器件制备方法，用于制备权利要求1
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9任一项所述的硅基液晶器件，其特征在于，包括：
在所述硅基板朝向所述ito玻璃基板的一侧涂覆取向材料，生成第一取向层；第一取向层为光控取向层；在所述ito玻璃基板朝向所述硅基板的一侧涂覆取向材料，生成第二取向膜，第二取向层为光控取向层、摩擦取向层或垂直取向层中的一种；对所述第一取向层和第二取向层进行多步重叠曝光，采用无掩膜动态投影曝光系统，根据曝光次序，选择对应的曝光图形，以及对应的辐照光偏振方向，依次进行曝光；在所述硅基板上设置间隔粒子，并与所述ito玻璃基板封装，其中所述第一取向层与所述第二取向层一侧相对设置；在所述硅基板和所述ito玻璃基板之间灌注液晶层，所述硅基板光控取向膜和所述ito玻璃基板所控制近邻所述液晶层中液晶分子由所述硅基板至ito玻璃基板呈平行排列、渐变排列或混合渐变排列；将所述硅基板粘贴至pcb基板，利用焊接金线连接硅基板与所述pcb基板对应电极，利用导电层对所述ito玻璃基板与所述pcb基板实现电连接。

技术总结
本发明公开了一种基于光控取向技术的硅基液晶器件及制备方法，包括PCB基板和设置在PCB基板上的硅基板，与硅基板相对设置的ITO玻璃基板，硅基板与ITO玻璃基板之间还设置有液晶层；硅基板近邻液晶层的一侧设置有第一取向层，ITO玻璃基板近邻液晶层的一侧设置有第二取向层，第一取向层和第二取向层用于控制液晶层的液晶分子的水平方向排布；硅基板上还设置有可独立寻址的像素电极，控制液晶层中对应像素位置的液晶分子在竖直方向上的旋转。本发明通过光控取向层控制液晶分子的水平方位角，同时结合硅基板中的微型像素结构，对液晶分子倾角进一步调控，具有小型化、易集成、轻薄化的特点，在显示、光通讯等领域有着极大的应用潜力。光通讯等领域有着极大的应用潜力。光通讯等领域有着极大的应用潜力。


技术研发人员：张万隆 雷霆 袁小聪
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2021/12/13