[发明专利]一种低像差模式电极液晶透镜

说明书

本发明公开了一种低像差模式电极液晶透镜，包括依次布置第一基板、第一电极层、高电阻层、第一配向层、液晶层、衬垫层、第二配向层、第二电极层、第二基板，所述第一电极层上设有圆形图案电极；与所述圆形图案电极对应的所述高电阻层的方阻值由所述圆形图案电极的中心向边缘递增。通过调节圆形图案电极对应的高电阻层边缘到中心高电阻层的厚度或者通过调节圆形图案电极对应的高电阻层边缘到中心高电阻层的掺杂离子浓度，得到对应区域方阻值的线性变化分布，从而控制液晶透镜的梯度折射率分布，得到良好的光程差分布以及成像效果，实现液晶透镜的低像差。

技术领域

本发明涉及液晶透镜技术领域，具体涉及低像差模式电极液晶透镜。

背景技术

传统光学透镜是通过改变均一的折射率材料的厚度，因为材料厚度的不同造成光线的光程差从而达到会聚或者发散的效果。传统透镜具有体积和重量大，焦距不可调节等的特点，已不能满足当前发展的需要。液晶透镜和传统光学透镜不同，它是厚度均一的平板结构，利用外加电场等方法来改变均匀排列的液晶分子的空间排列方式，形成透镜所要求的折射率空间分布，改变透过光束的空间光程分布，透过光线形成与透镜一致的折射，达到透镜的光学效果。而液晶材料具有电光效应，液晶透镜的折射率分布可以在电场下调控，液晶透镜的焦距可以由电压调控，并具有体积小、厚度薄、易于集成等优点，在军事、民用、科研等各个方面发挥着极其重要的作用。

普通圆孔型液晶透镜随着孔径的增大，边缘场效应会越发的明显，小孔中心区域没有电场分布而无法使液晶分子发生偏转导致透镜效果不理想，同时较大的驱动电压与液晶透镜的低功耗和结构简单等优点相悖。而模式电极液晶透镜在圆孔型液晶透镜的基础上镀制了一层高阻薄膜，透镜的高阻薄膜与液晶层相结合，这种特殊结构使透镜构成电阻—电容等效电路，克服了这些缺陷。

随着三维显示和光通信等技术的发展，对液晶透镜的低像差特性要求进一步提高。

发明内容

本发明针对以上的问题提出了一种低像差模式电极液晶透镜，该模式电极液晶透镜能够实现低像差。

本发明采用的技术手段如下：

一种低像差模式电极液晶透镜，包括依次布置第一基板、第一电极层、高电阻层、第一配向层、液晶层、衬垫层、第二配向层、第二电极层、第二基板，所述第一电极层上设有圆形图案电极；与所述圆形图案电极对应的所述高电阻层的方阻值由所述圆形图案电极的中心向边缘递增。

进一步地，所述高电阻层的厚度由中心向边缘逐渐减小，使得所述高电阻层的方阻值由所述圆形图案电极的中心向边缘递增。

进一步地，所述高电阻层的厚度不变，所述高电阻层中掺杂离子的浓度由中心向边缘逐渐减小，使得所述高电阻层的方阻值由所述圆形图案电极的中心向边缘递增。

进一步地，所述高电阻层的厚度由中心向边缘逐渐减小，所述高电阻层中掺杂离子的浓度由中心向边缘逐渐减小，使得所述高电阻层的方阻值由中心向边缘递增。

进一步地，所述高电阻层的方阻值由中心向边缘线性递增。

进一步地，所述衬垫层固定在所述液晶层的外围。

进一步地，所述圆形图案电极为圆孔或者同轴多圆环或者同轴圆盘和圆环。

进一步地，所述第一配向层与所述第二配向层的摩擦方向平行或者反平行，使所述液晶层的液晶分子呈展曲排列状态、弯曲排列状态或者平行排列状态。

与现有技术比较，本发明所述的低像差模式电极液晶透镜具有以下有益效果：本发明公开的电极液晶透镜的高电阻层的厚度由中心向边缘逐渐减小或高电阻层中掺杂离子的浓度由中心向边缘逐渐减小，使得高电阻层的方阻值由中心向边缘递增，使得圆形电极图案区域方阻值的线性变化分布，从而控制液晶透镜的梯度折射率分布，得到良好的光程差分布以及成像效果，实现液晶透镜的低像差

附图说明