[發明專利]電控可調焦擺焦液晶微透鏡陣列及其制備方法

在審

• 申請號: 201510851880.8
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105425503A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 康勝武;張新宇
• 申請（專利權）人: 武漢輕工大學
• 主分類號: G02F1/29
• 分類號: G02F1/29;G02F1/1343
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

1.一種電控可調焦擺焦液晶微透鏡陣列，包括上玻璃襯底、上玻璃襯底ITO透明上電極、PI定向層、下玻璃襯底、下玻璃襯底ITO透明下電極、液晶層以及多個玻璃間隔子，其特征在于，

上玻璃襯底ITO透明上電極鍍在上玻璃襯底的反面；

下玻璃襯底ITO透明下電極鍍在下玻璃襯底的正面；

上玻璃襯底ITO透明上電極為四個面陣式子電極，且子電極與外界電源相連；

四個面陣式子電極的圖案為條形陣列，且四個面陣式子電極被二氧化硅層分割開；

四個面陣式子電極相互垂直對稱分布并組成一個圓孔陣列圖案；

下玻璃襯底的ITO透明下電極為平板電極；

PI定向層是鍍在上玻璃襯底的ITO透明上電極和下玻璃襯底的ITO透明下電極上；

上玻璃襯底和下玻璃襯底是上下設置，且液晶層灌注在上玻璃襯底和下玻璃襯底之間；

玻璃間隔子設置在上玻璃襯底和下玻璃襯底之間，且位于二者的邊緣處。

2.根據權利要求1的電控可調焦擺焦液晶微透鏡陣列，其特征在于，上玻璃襯底的ITO透明上電極的四個子電極均為條形圖案。

3.根據權利要求1的電控可調焦擺焦液晶微透鏡陣列，其特征在于，上玻璃襯底的由四個面陣式子電極組成的圓孔陣列中其圓心的行間距和列間距都相同。

4.根據權利要求1的電控可調焦擺焦液晶微透鏡陣列，其特征在于，上玻璃襯底的ITO透明上電極的圓孔陣列的圓心距為250微米。

5.根據權利要求1的電控可調焦擺焦液晶微透鏡陣列，其特征在于，液晶層為向列型液晶。

6.一種用于制備權利要求1－5任一項電控可調焦擺焦液晶微透鏡陣列的方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)清洗過程：依次采用丙酮、酒精和去離子水溶劑對ITO玻璃襯底進行超聲清洗并烘干；

(2)涂膠過程：在干燥后的ITO玻璃襯底的反面上用勻膠機涂覆正性光刻膠并烘干5至20分鐘；

(3)單面光刻過程：將光刻模板蓋在玻璃襯底的正面，用光刻機的紫外光進行光刻10至20秒。

(4)顯影過程：用顯影液溶掉ITO玻璃襯底上感光部分的光刻膠，留下未感光部分，顯影時間為90至120秒，然后用去離子水沖洗并烘干2至5分鐘。

(5)腐蝕過程：用HCL溶液把ITO玻璃襯底上未受光刻膠保護的ITO膜腐蝕掉，而將有光刻膠保護的ITO膜保存下來，最終分別形成玻璃襯底的ITO透明電極；

(6)清洗過程：用丙酮和去離子水對腐蝕后的玻璃襯底的ITO透明電極進行清洗并烘干；

(7)涂覆二氧化硅層過程：在烘干后的玻璃襯底的ITO透明上電極上涂覆20-30納米厚的二氧化硅層，清洗后烘干。

(8)鍍ITO透明電極層過程：在烘干后的二氧化硅層上鍍450-650納米厚的ITO透明電極層。

(9)重復(1)至(8)過程，在上玻璃襯底上制作四層被分隔開的ITO透明子電極，光刻過程要在光學顯微鏡下完成并保證四層子電極嚴格同軸形成圓孔陣列，并用相同方法制作下玻璃襯底ITO透明平板電極。

(10)涂覆定向層過程：用勻膠機在上玻璃襯底的ITO透明上電極和下玻璃襯底的ITO透明下電極上涂覆PI定向層；

(11)烘干過程：把涂覆了PI定向層的上下ITO玻璃襯底放入退火爐中進行退火固化處理；

(12)摩擦過程：用絨布沿平行于上下ITO玻璃襯底邊緣的方向摩擦PI定向層，形成取向層；

(13)灌注過程：將玻璃間隔子摻入上下ITO玻璃襯底之間，且位于二者的邊緣處，用UV膠封住上下ITO玻璃襯底的左右兩側，通過滲透法灌注向列型液晶在二者之間；

(14)封裝過程：UV膠封住上下ITO玻璃襯底的上下兩側并烘干。

7.根據權利要求6的方法，其特征在于，

上玻璃襯底的ITO透明上電極具有四個層疊在一起的面陣式子電極，各子電極圖案為由條形陣列，四個條形陣列組成一個圓孔陣列，四個子電極被二氧化硅層相互分割開；

下玻璃襯底的ITO透明下電極為平板電極；

上玻璃襯底和下玻璃襯底用直徑為50微米的玻璃間隔子割開，兩玻璃襯底保持嚴格平行；

上玻璃襯底的定向層的摩擦方向與下玻璃襯底的定向層的摩擦方向為反向平行。