液晶透镜结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明提供一种透镜结构，且特别是涉及一种液晶透镜结构。
【背景技术】
[0002]液晶透镜结构为一种可变焦距的透镜，一般而言，液晶透镜结构包括一液晶层、一对配向层以及一对电极层。配向层位于液晶层的两侧，而电极层则分别位于配向层的两侧。
[0003]在使用液晶透镜结构时，外接电路会对电极层施加驱动电压，使得位于液晶层两侧的电极层之间产生一电场。所述电场可以用来控制液晶层中液晶分子的偏转，并使得液晶分子偏转并排列成具有类似光学透镜效果的模式。当光线通过液晶透镜结构时，光线会受到液晶分子排列的方式影响，进而产生聚焦或发散的光学效果。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种液晶透鏡结构，其可通过电极层的设计来控制液晶分子的偏转。
[0005]本发明提供一种液晶透镜结构，包括液晶层、一对配向层、第一电极组以及第二电极组。配向层位于液晶层的两侧，第一电极组包括第一透明绝缘层以及第一电极层。第一电极组贴附于其中一个配向层，且配向层位于该液晶层与该第一电极组之间。而第二电极组包括第二透明绝缘层、第二电极层以及介电膜。第二电极层包括一圆孔电极，介电膜贴附于第一透明绝缘层，而圆孔电极暴露出介电膜，而第二透明绝缘层位于第二电极层与另一个配向层之间。另外，外接电源提供驱动电压至圆孔电极以及第一电极层，以驱动液晶层中液晶分子的偏转。
[0006]本发明提供一种液晶透镜结构，包括液晶层、一对配向层、第一电极组以及第二电极组。配向层位于液晶层的两侧，第一电极组包括第一透明绝缘层以及第一电极层。第一电极组贴附于另一配向层，且配向层位于该液晶层与该第一电极组之间。而第二电极组包括第二透明绝缘层、第二电极层。第二电极层包括圆孔电极、多个环形电极以及圆形电极。圆孔电极、环形电极以及圆形电极彼此电性绝缘，且具有相同的中心，环形电极位于圆孔电极之中，而各环形电极包围圆形电极。第二透明绝缘层位于第二电极层与其中一配向层之间。另外，外接电源提供驱动电压至圆孔电极以及第一电极层，以驱动液晶层中液晶分子的偏转。
[0007]综上所述，本发明提供一种液晶透镜结构，此液晶透镜结构包括第一电极组、第二电极组以及液晶层。其中第二电极组的电极层包括圆孔电极、多个环形电极以及介电膜，夕卜接电源仅需提供驱动电压给圆孔电极以及第一电极组，以在圆孔电极与第一电极组之间产生电场，并驱动液晶分子偏转。多个环形电极可以生成感生电场，而介电膜具有较高的介电系数，可以稳定电场的分布，使得液晶分子能表现出较好的光学透镜效果。
[0008]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。
【附图说明】
[0009]图1A以及图1B为本发明第一实施例的液晶透镜结构示意图。
[0010]图2A至图2G为本发明第一实施例的液晶分子偏转程度对应电场分布拟合曲线示意图。
[0011]图3A以及图3B为本发明第二实施例的液晶透镜结构示意图。
[0012]图4A至图4D为本发明第二实施例的液晶分子偏转程度对应电场分布拟合曲线示意图。
[0013]图5为本发明第三实施例的液晶透镜结构剖面示意图。
[0014]【符号说明】
[0015]1、I’、I”液晶透镜结构
[0016]10液晶层
[0017]20配向层
[0018]30第一电极组
[0019]32第一透明绝缘层
[0020]34第一电极层
[0021]40、40’、40” 第二电极组
[0022]42第二透明绝缘层
[0023]44、44’、44” 第二电极层
[0024]46、46’介电膜
[0025]441、441’圆孔电极
[0026]442第一环形电极
[0027]443第二环形电极
[0028]444第三环形电极
[0029]445第四环形电极
[0030]446第五环形电极
[0031]447圆形电极
[0032]C中心
[0033]h、h，圆孔
[0034]Xl第一间距
[0035]x2第二间距
[0036]x3第三间距
[0037]x4第四间距
[0038]x5第五间距
[0039]d间隙
【具体实施方式】
[0040]图1A以及图1B为本发明第一实施例的液晶透镜结构I示意图，图1A为液晶透镜结构I的剖面示意图，而图1B为液晶透镜结构I的俯视图。请参阅图1A，液晶透镜结构I包括液晶层10、一对配向层20、第一电极组30、第二电极组40。配向层20位于液晶层10的两侧，而第一电极组30与第二电极组40分别位于配向层20的两侧。也就是说，其中一配向层20位于第一电极组30与液晶层10之间，另外一配向层20则位于第二电极组40与液晶层10之间。
[0041]详细而言，第一电极组30包括第一透明绝缘层32以及第一电极层34，第一透明绝缘层32位于配向层20与第一电极层34之间。另外，第二电极组40还包括第二透明绝缘层42、第二电极层44以及介电膜46。第二透明绝缘层42贴附于配向层20之上，而第二电极层44以及介电膜46贴附于第二透明绝缘层42上，也就是说第二透明绝缘层42位于第二电极层44与配向层20之间。
[0042]请同时参阅图1A以及图1B，第二电极层44包括圆孔电极441，圆孔电极441定义出一圆孔h。而圆孔h会暴露出介电膜46。在本实施例中，介电膜46的材质可以例如是二氧化钛或者是锆钛酸钡，且介电膜46的介电系数介于400至1000之间，然而本发明不以此为限。只要是具有较高的介电系数，且在可见光的范围内具有较高的透光率的材质均可做为本发明的介电膜。
[0043]液晶透镜结构I还包括一外接电源(图中未示)，在实际操作中，外接电源会提供驱动电压给第一电极层34以及圆孔电极441，使得第一电极层34与圆孔电极441之间会产生电场，且电场的大小会从圆孔h的周围向中心方向递减。所产生的电场会驱动液晶层10中液晶分子的偏转排列，以使得排列后的液晶分子能产生类似光学透镜的效果。
[0044]值得一提的是，由于介电膜46具有较高的介电系数，可以减缓电场从圆孔h的周围向中心方向递减的情形，以稳定电场的分布，使得液晶分子能够产生较好的光学透镜效果。另外，在本实施例中，介电膜46是与第二电极层44位于相同平面上，且均贴附于第二透明绝缘层42上。然而，在其他实施例中，介电膜也可以是贴附于第二透明绝缘层上，第二电极层则贴附于介电膜上，而圆孔电极则会暴露出介电膜。本发明不限制介电膜的位置，只要介电膜的位置邻近并贴附第二电极层，并且可达到减缓电场递减的情形即可。
[0045]须说明的是，在本实施例中，第一透明绝缘层32的厚度以及第二透明绝缘层42的厚度均为0.145mm,液晶层10的厚度为30 μ m,而第一电极24和第二电极层44的厚度均为1ym0另外，圆孔h的直径为2.3_。然而，本发明不限制圆孔h的直径、第一透明绝缘层32、第二透明绝缘层42以及液晶层10的厚度。上述内容仅用以表示在优选实施例中，所使用的尺寸参数，并非用以限制本发明。
[0046]接下来，将在上述的各层厚度以及圆孔h直径的参数下，举例说明在不同条件下，液晶分子折射率分布的情形。图2A至图2G为本发明第一实施例的液晶分子偏转程度对应电场分布拟合曲线示意图。图2A至图2C代表的是，当液晶透镜结构I具有不同介电系数的介电膜46的情况下，液晶分子偏转程度对应电场分布拟合曲线示意图。图2D以及图2E代表的是，当介电膜46具有不同厚度的情况下，液晶分子偏转程度对应电场分布拟合曲线示意图。图2F至图2G则代表，当施加不同的驱动电压至液晶透镜结构I时，液晶分子偏转程度对应电场分布拟合曲线示意图。
[0047]请参阅图2A至图2C，在图2A至图2C中，介电膜