[发明专利]电控可调焦摆焦液晶微透镜阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种电控可调焦摆焦液晶微透镜阵列，包括上玻璃衬底、上玻璃衬底ITO透明上电极、PI定向层、下玻璃衬底、下玻璃衬底ITO透明下电极、液晶层以及多个玻璃间隔子，其特征在于，

上玻璃衬底ITO透明上电极镀在上玻璃衬底的反面；

下玻璃衬底ITO透明下电极镀在下玻璃衬底的正面；

上玻璃衬底ITO透明上电极为四个面阵式子电极，且子电极与外界电源相连；

四个面阵式子电极的图案为条形阵列，且四个面阵式子电极被二氧化硅层分割开；

四个面阵式子电极相互垂直对称分布并组成一个圆孔阵列图案；

下玻璃衬底的ITO透明下电极为平板电极；

PI定向层是镀在上玻璃衬底的ITO透明上电极和下玻璃衬底的ITO透明下电极上；

上玻璃衬底和下玻璃衬底是上下设置，且液晶层灌注在上玻璃衬底和下玻璃衬底之间；

玻璃间隔子设置在上玻璃衬底和下玻璃衬底之间，且位于二者的边缘处。

2.根据权利要求1的电控可调焦摆焦液晶微透镜阵列，其特征在于，上玻璃衬底的ITO透明上电极的四个子电极均为条形图案。

3.根据权利要求1的电控可调焦摆焦液晶微透镜阵列，其特征在于，上玻璃衬底的由四个面阵式子电极组成的圆孔阵列中其圆心的行间距和列间距都相同。

4.根据权利要求1的电控可调焦摆焦液晶微透镜阵列，其特征在于，上玻璃衬底的ITO透明上电极的圆孔阵列的圆心距为250微米。

5.根据权利要求1的电控可调焦摆焦液晶微透镜阵列，其特征在于，液晶层为向列型液晶。

6.一种用于制备权利要求1－5任一项电控可调焦摆焦液晶微透镜阵列的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)清洗过程：依次采用丙酮、酒精和去离子水溶剂对ITO玻璃衬底进行超声清洗并烘干；

(2)涂胶过程：在干燥后的ITO玻璃衬底的反面上用匀胶机涂覆正性光刻胶并烘干5至20分钟；

(3)单面光刻过程：将光刻模板盖在玻璃衬底的正面，用光刻机的紫外光进行光刻10至20秒。

(4)显影过程：用显影液溶掉ITO玻璃衬底上感光部分的光刻胶，留下未感光部分，显影时间为90至120秒，然后用去离子水冲洗并烘干2至5分钟。

(5)腐蚀过程：用HCL溶液把ITO玻璃衬底上未受光刻胶保护的ITO膜腐蚀掉，而将有光刻胶保护的ITO膜保存下来，最终分别形成玻璃衬底的ITO透明电极；

(6)清洗过程：用丙酮和去离子水对腐蚀后的玻璃衬底的ITO透明电极进行清洗并烘干；

(7)涂覆二氧化硅层过程：在烘干后的玻璃衬底的ITO透明上电极上涂覆20-30纳米厚的二氧化硅层，清洗后烘干。

(8)镀ITO透明电极层过程：在烘干后的二氧化硅层上镀450-650纳米厚的ITO透明电极层。

(9)重复(1)至(8)过程，在上玻璃衬底上制作四层被分隔开的ITO透明子电极，光刻过程要在光学显微镜下完成并保证四层子电极严格同轴形成圆孔阵列，并用相同方法制作下玻璃衬底ITO透明平板电极。

(10)涂覆定向层过程：用匀胶机在上玻璃衬底的ITO透明上电极和下玻璃衬底的ITO透明下电极上涂覆PI定向层；

(11)烘干过程：把涂覆了PI定向层的上下ITO玻璃衬底放入退火炉中进行退火固化处理；

(12)摩擦过程：用绒布沿平行于上下ITO玻璃衬底边缘的方向摩擦PI定向层，形成取向层；

(13)灌注过程：将玻璃间隔子掺入上下ITO玻璃衬底之间，且位于二者的边缘处，用UV胶封住上下ITO玻璃衬底的左右两侧，通过渗透法灌注向列型液晶在二者之间；

(14)封装过程：UV胶封住上下ITO玻璃衬底的上下两侧并烘干。

7.根据权利要求6的方法，其特征在于，

上玻璃衬底的ITO透明上电极具有四个层叠在一起的面阵式子电极，各子电极图案为由条形阵列，四个条形阵列组成一个圆孔阵列，四个子电极被二氧化硅层相互分割开；

下玻璃衬底的ITO透明下电极为平板电极；

上玻璃衬底和下玻璃衬底用直径为50微米的玻璃间隔子割开，两玻璃衬底保持严格平行；

上玻璃衬底的定向层的摩擦方向与下玻璃衬底的定向层的摩擦方向为反向平行。