[发明专利]变焦透镜与其形成方法

说明书

本发明提供的变焦透镜，包括：电极图案，位于基板上；以及液晶材料，位于电极图案上，其中电极图案包括：多个同心环电极围绕最内侧电极，且每一同心环电极各自具有开口；第一导线，自最外侧的同心环电极之外的第一电极延伸至最内侧的电极，其中第一导线的电阻大于同心环电极与最内侧的电阻；以及第二导线，经由开口连接最内侧电极与最外侧的同心环电极之外的第二电极，其中液晶材料包含液晶化合物，其结构为：其中R为C_4‑10的烷基；n＝1或2；以及每一X各自独立为H或F。

技术领域

本发明关于变焦透镜，更特别关于其液晶材料中的液晶化合物结构。

背景技术

液晶透镜具有体积小(厚度薄)、电控变焦、速度快、与省电等特性，极具潜力成为应用于光学成像、传感器等领域的零组件。液晶透镜包含液晶材料与透镜组件，两者必须互相搭配以达功效。液晶材料的双折射率与黏度直影响透镜焦距长短与电控速度。传统液晶双折射率多小于0.2，为满足透镜光学需求，亟须开发双折射率高于0.25以上的液晶材料。此外，传统机械式音圈马达的镜头对焦速度慢，而液晶透镜具电控变焦速度快的优点。低黏度液晶能让电场驱动时更为快速。透镜设计方面，传统多同心环电极需透过制程多次重复地蚀刻与光刻来建构电极结构，且必须独立施予不同电压至每一圈电极。过多的电极数量造成透镜光学漏光，即降低光学信号。综上所述，目前亟需具有优异光电特性的液晶材料，并简化电极的制程复杂度，以有效提高液晶透镜的竞争力。

发明内容

本发明一实施例提供的变焦透镜，包括：电极图案，位于基板上；以及液晶材料，位于电极图案上，其中电极图案包括：多个同心环电极围绕最内侧电极，且每一同心环电极各自具有开口；第一导线，自最外侧的同心环电极之外的第一电极延伸至最内侧的电极，其中第一导线的电阻大于同心环电极与最内侧电极的电阻；以及第二导线，经由开口连接最内侧电极与最外侧的同心环电极之外的第二电极，其中液晶材料包含液晶化合物，其结构为：

其中R为C_4-10的烷基；n＝1或2；以及每一X各自独立为H或F。

本发明一实施例提供的变焦透镜的形成方法，包括：沉积透明导电氧化物于基板上；以光刻与蚀刻制程图案化透明导电氧化物，以形成多个同心环电极包围最内侧电极，第一电极、第二电极、与第二导线，其中第一电极与第二电极位于最外侧的同心环电极之外，且每一同心环电极各自具有开口，使第二导线经由开口连接最内侧电极与第二电极；喷涂透明导电高分子形成第一导线，且第一导线自第一电极延伸至最内侧电极，其中第一导线的电阻大于同心环电极、最内侧电极、第一电极、第二电极、与第二导线的电阻；以及形成液晶材料于同心环电极、最内侧电极、第一电极、第二电极、第一导线、与第二导线上，其中液晶材料包含液晶化合物，其结构为：

其中R为C_4-10的烷基；n＝1或2；以及每一X各自独立为H或F。

附图说明

图1为一实施例中，变焦透镜的剖视图。

图2与图3为实施例中，电极图案的上视图。

图4为一实施例中，含NCS的分子的不同添加比例对应双折射率与室温黏度的曲线图。

图5为一实施例中，对应第一电极、第二电极、同心圆电极、空心环状电极、与第二导线的光罩图案。

图6为一实施例中，通过不同倾角的液晶分子的线性偏振光的偏振态。

图7为一实施例中，线性偏振光的偏振态的测量系统。

图8为一实施例中，变焦透镜的焦距的测量系统。

【符号说明】

10 变焦透镜；

11 基板；

13 电极图案；