[发明专利]可变液晶光学装置

权利要求书

1.一种梯度折射率液晶光学装置，包括：

透明基板，其限定基板的内侧之间的间隙；

填充所述间隙的液晶材料；

覆盖所述基板的取向层，以使所述液晶材料取向；

由基板的内侧支撑的电极，并且被构造成在所述间隙中产生空间上不均匀的电场；

具有芯层弱导电材料的高电阻层，其折射率高于基板的折射率，并被邻近材料层包裹，该邻近材料层具有绝缘性质，和在芯层弱导电材料的折射率和基板的折射率之间的折射率，邻近材料具有与芯层弱导电材料大致相同的氧化物形成自由能，所述的自由能在室温下每摩尔氧气小于-700千焦耳。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述邻近材料包括在所述芯层弱导电材料的每一侧上的至少两层，所述两层具有不同的折射率。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置包括填充有所述液晶材料的两个所述间隙，所述取向层覆盖所述基板，以在所述间隙中提供所述液晶材料的正交取向，所述装置被配置为作用于光的两个线性偏振。

4.根据权利要求1或2所述的装置，还包括连接到所述电极的驱动电路，并被配置为向所述电极提供可变电信号以控制所述装置的光学状态。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述驱动电路被配置为根据期望的光学状态值来设定所述可变电信号，并且当由所述期望的光学状态值来确定所述可变电信号的函数时，使用表征所述高电阻层的电阻值的初始值或出厂设置值，作为环境温度的函数，其中仅仅考虑弱导电材料的氧化变化不产生影响。

6.根据权利要求1, 2或5所述的装置，其特征在于，所述装置是可变光学倍率透镜。

7.根据权利要求1, 2或5所述的装置，其中所述装置是可变光轴位置透镜。

8.根据权利要求1, 2或5所述的装置，其中所述芯层弱导电材料和所述邻近材料包括金属氧化物材料化合物。

9.根据权利要求1, 2或5所述的装置，其中所述芯层弱导电材料包括氧化钛，并且所述邻近材料包括Ta₂O₅。

10.根据权利要求9所述的装置，所述邻近材料还包括Al₂O₃。

11.一种制造梯度折射率液晶光学装置的方法，所述方法包括：

提供透明基板；

沉积在所述基板中的第一个上：

至少一个电极，被构造成在所述基板之间产生空间上不均匀的电场；以及

多个层，其形成具有芯层弱导电材料的高电阻层，其折射率高于所述基板的折射率，并被邻近材料层包裹，所述邻近材料层具有绝缘性质，和在所述芯层弱导电材料的折射率和所述基板的折射率之间的折射率，所述邻近材料具有与所述芯层弱导电材料大致相同的氧化物形成自由能，所述的自由能在室温下每摩尔氧气小于-700千焦耳，

其中所述多个层首先沉积在所述基板的所述第一个上，或者所述至少一个电极中的至少一个首先沉积到所述基板的所述第一个上；

在所述基板的第二个上沉积至少一个电极；

提供覆盖所述基板的取向层，以使液晶材料取向；

在所述基板上提供至少一个单元壁；

在所述单元壁中的一个所述基板上沉积液晶材料；

用所述基板中的第二个覆盖所述基板的所述第一个，以将所述液晶材料封闭在所述单元壁内；并将所述基板粘合在一起。

12.根据权利要求11所述的制造梯度折射率液晶光学装置的方法，其特征在于，所述透明基板准备用于通过晶片尺寸制造的装置阵列来制造，其中所述单元壁阵列设置在所述基板上，并且还包括从包含所述基板的所得晶片中分割出各个装置。