專利名稱：雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶透鏡，尤其涉及雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡以及該液 晶透鏡的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，利用液晶作為光學(xué)材料的液晶透鏡因為具備輕、薄 且無須通過機械驅(qū)動的方式即可改變透鏡的光學(xué)特性等特質(zhì)，廣 泛地應(yīng)用于電子設(shè)備，例如照相手機、數(shù)字相才幾、攝像4幾以及網(wǎng) 絡(luò)攝像頭等。公知的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡具有三層透明玻璃基板， 其中夾持兩層液晶層。能以現(xiàn)有技術(shù)進行處理的玻璃基板厚度至
少為0.4mm,具有三層透明玻璃基板的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡至少具 有1.2mm的厚度。日本特開2006-313243號專利申請公開公報的 圖1即示出了該類型的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種厚度更薄的雙層結(jié)構(gòu)液晶透 鏡及其制造方法。雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡包括第1透明基板、第2 透明基板、第3透明基板、第1液晶層及第2液晶層，第1液晶 層設(shè)置在第1透明基板和第2透明基板之間，第2液晶層設(shè)置在 第2透明基板和第3透明基板之間，第1透明基板和第3透明基 板用玻璃制成，而第2透明基板用塑料材料制成。由于以塑料材料制成第2透明基板，其厚度可達0.1mm以下，由此可進一步將雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡的整體厚度減至1.0mm以下。
本發(fā)明另一方面可通過機械方式或化學(xué)方式進一步減薄第1透明基板和第3透明基板的厚度。
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員在閱讀此說明書之后，將可理解本發(fā)明其它目的及優(yōu)點。


圖l顯示根據(jù)本發(fā)明第1實施例的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡；圖2顯示根據(jù)本發(fā)明第2實施例的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡；圖3顯示根據(jù)本發(fā)明第3實施例的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡；圖4顯示根據(jù)本發(fā)明第4實施例的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡；及圖5概要例示制造第1實施例雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡的方法。
具體實施例方式
圖1中，本發(fā)明的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡整體以附圖標(biāo)記IO表示。圖1顯示根據(jù)本發(fā)明第1實施例的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡10，由下而上依次包括第1透明基板12、第1液晶層18、第2透明基板14、第2液晶層20和第3透明基板16。第1透明基板12和第3透明基板16用玻璃制成，而第2透明基板14用塑料材料制成，該塑料材料可為聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)、聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)以及JSR林式會社生產(chǎn)的商品名為ARTON的熱塑性樹脂中的任一種，或者還可以是具有與上述材料類似性質(zhì)的材料，例如具有高透光率、耐高溫、低熱膨脹系數(shù)、低熱收縮系數(shù)、低吸水率、低雙折射率、高阻氣性及耐化性等性質(zhì)的材料。由于第2透明基板14用塑料材料制成，所以第2透明基板14的厚度可減至0.1mm以下。
第1透明基板12的上表面設(shè)置有氧化銦錫透明電極22和設(shè)置在該透明電極22上的第1取向膜24。第2透明基板的上、下表面分別設(shè)置有第2取向膜26和第3取向膜28。第3透明基板16的上、下表面分別設(shè)置有圓形開口電極32和第4取向膜30。
第1取向膜24和第2取向膜26的取向方向為相同方向，而第3取向膜28和第4取向膜30的取向方向為相同方向，且與第1取向膜和第2取向膜的取向方向互相垂直。
第1液晶層18設(shè)置在第1透明基板和第2透明基板之間并用膠框34圍住，第2液晶層20設(shè)置在第2透明基板和第3透明基板之間并用膠框36圍住。間隔微粒(spacer)摻入在膠框34、 36中，以決定相鄰?fù)该骰逯g的距離。
根據(jù)本發(fā)明第2實施例的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡10a顯示于圖2。與第1實施例的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡的不同之處在于，第1取向膜24直接設(shè)置在第1透明基板12的上表面，并且第1透明基板12的下表面設(shè)置圓形開口電極38。
根據(jù)本發(fā)明第3實施例的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡10b顯示于圖3。該雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡10b基于第1實施例，進一步于圓形開口電極32上設(shè)置第1透明絕緣層40以及設(shè)置在該第1透明絕緣層40上的氧化銦錫透明電極42。
根據(jù)本發(fā)明第4實施例的雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡10c顯示于圖4。該雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡10c基于第2實施例，進一步于上方的圓形開口電極32上表面設(shè)置第1透明絕緣層40以及設(shè)置在該第1透明絕緣層40上的氧化銦錫透明電極42,并且在下方的圓形開口電極38下表面設(shè)置第2透明絕緣層44以及設(shè)置在該第2透明絕緣層44的下表面的氧化銦錫透明電極46。
ii第1透明絕緣層40和第2透明絕緣層44用玻璃或塑料材料制成，或者以鍍膜方式形成。
上述雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡可通過控制施加于形成在透明基板上的電極和/或形成在透明絕緣層上的電極的電壓而改變液晶透鏡的焦距，包括虛焦點(散光)至液晶透鏡中心的距離和實焦點(聚光)至液晶透鏡中心的距離。
以下將參照圖5以制造第1實施例雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡的步驟說明本發(fā)明的方法。
本發(fā)明的方法包括
提供第1透明基板12;
在第1透明基板12的一側(cè)形成氧化銦錫透明電極22;在氧化銦錫透明電極22上形成第l取向膜24;用長纖布沿第1定向摩擦第1取向膜24;
在第1透明基板12形成有第1取向膜24的一側(cè)施加膠框34;提供第2透明基板14;
在第2透明基板14的一側(cè)形成第2取向膜26;用長纖布沿第1定向摩擦第2取向膜26;
以第1取向膜24面向第2取向膜26的方式，將第1透明基板12與第2透明基板14熱壓貼合，以形成第1透明基板和第2透明基板的疊層體；
在第2透明基板14的另 一側(cè)形成第3取向膜28;
用長纖布沿第2定向摩擦第3取向膜28,該第2定向垂直于第1定向；
提供第3透明基板16;
在第3透明基板16的一側(cè)形成圓形開口電極32;在第3透明基板16的另 一側(cè)形成第4取向膜30;用長纖布沿第2定向摩擦第4取向膜30;
在第3透明基板16形成有第4取向膜30的一側(cè)施加膠框36;
以第4取向膜30面向第3取向膜28的方式，將第3透明基 板16與第1透明基板和第2透明基板的疊層體熱壓貼合；
將第1透明基板、第2透明基板和第3透明基板的疊層體切 割成多個透鏡單元；以及
在每一個透鏡單元中，將液晶注入到第1透明基板12與第2 透明基板14之間以及第2透明基板14與第3透明基板16之間， 并加以封口 ；
其中，第1透明基板12和第3透明基板16用玻璃制成，第2 透明基板14用塑料材料制成。
這樣，可以制成多個雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡10。
可通過涂布高分子溶液而后進行干燥、烘干和/或固化處理， 從而形成取向膜。也可以使用印刷、轉(zhuǎn)印或貼附的方式來形成取 向膜。
定向摩擦取向膜的方式，例如以滾輪形式的長纖布、棉布或 絨布來實施。使取向膜相對于旋轉(zhuǎn)中的滾輪移動，以便沿特定的 方向摩擦取向膜。
根據(jù)上述方法，可將第l取向膜24直接設(shè)置在第l透明基板 12的一側(cè)(即上表面)，而在第1透明基板12的另 一側(cè)(即下表面) 形成圓形開口電極38，從而取代氧化銦錫透明電極22的形成。這 樣，可以制成雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡10a。
應(yīng)了解的是，本發(fā)明的方法并不以上述順序為限，還可以在 將第3透明基板16與第1透明基板和第2透明基板的疊層體熱壓 貼合后，形成圓形開口電極32、 38。
根據(jù)本發(fā)明的方法，可在第3透明基板16與第1透明基板和第2透明基板的疊層體熱壓貼合后，并且在形成圓形開口電極32、 38前，以研磨方式(機械方式)自第1透明基板和第3透明基板外 側(cè)進一步薄化第1透明基板和第3透明基板，或以浸漬于氫氟酸 的方式(化學(xué)方式)腐蝕第1透明基板和第3透明基板的外側(cè)表面， 從而將第1透明基板和第3透明基板進一 步減薄。
圓形開口電4及32 、 38可以是透明或不透明的，例如能以氧化 銦錫制成，因而呈透明狀，或通過印刷導(dǎo)電銀膠而制成，因而呈 不透明狀。
雖然本發(fā)明參照優(yōu)選實施例進行了說明示范，但應(yīng)了解的是 在不脫離本發(fā)明的精神及范疇內(nèi)，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的 普通技術(shù)人員而言，仍可以有許多變化和修改。因此，本發(fā)明并 不限于所公開的實施例，而是以后附權(quán)利要求的文字記載為準(zhǔn)， 即不偏離本發(fā)明權(quán)利要求所作的均等變化與修飾，應(yīng)仍屬本發(fā)明
的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡，包括第1透明基板，該第1透明基板的一個表面上設(shè)置有氧化銦錫透明電極和設(shè)置在該透明電極上的第1取向膜；第2透明基板，該第2透明基板的一個表面上設(shè)置有第2取向膜，而另一表面上設(shè)置有第3取向膜，該第2透明基板設(shè)置第2取向膜的一側(cè)面向該第1透明基板設(shè)置第1取向膜的那一側(cè)，該第1取向膜和第2取向膜的取向方向為相同方向；第3透明基板，該第3透明基板的一個表面上設(shè)置有圓形開口電極，而另一表面上設(shè)置有第4取向膜，該第3透明基板設(shè)置第4取向膜的一側(cè)面向該第2透明基板設(shè)置第3取向膜的那一側(cè)，該第3取向膜和第4取向膜的取向方向為相同方向，且與該第1取向膜和第2取向膜的取向方向垂直；第1液晶層，設(shè)置在該第1透明基板和該第2透明基板之間并用膠框圍住；及第2液晶層，設(shè)置在該第2透明基板和該第3透明基板之間并用膠框圍??；其特征在于，該第1透明基板和第3透明基板用玻璃制成，而該第2透明基板用塑料材料制成。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其中制成該第2透明基板的 塑料材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二曱酸乙二醇酯、聚碳 酸酯、聚醚砜或ARTON樹脂。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的液晶透鏡，其中設(shè)置于該第3透明 基板的圓形開口電極由氧化銦錫形成或通過印刷導(dǎo)電銀膠形成。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的液晶透鏡，進一步包含第1透明絕緣層，其設(shè)置在該第3透明基板上，該第1透明絕緣層的上表面 設(shè)置有氧化銦錫透明電極，通過控制施加于該第1透明基板、該 第3透明基板和該第1透明絕緣層的電極的電壓而改變該液晶透 鏡的焦距。
5. 如權(quán)利要求4所述的液晶透鏡，用于聚光和/或散光。
6. 如權(quán)利要求4所述的液晶透鏡，其中該第1透明絕緣層用玻 璃或塑料材料制成，或是以鍍膜方式形成。
7. —種雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡，包括第1透明基板，該第1透明基板的一個表面上設(shè)置有第1取 向膜，而另一表面上設(shè)置有圓形開口電極；第2透明基板，該第2透明基板的一個表面上設(shè)置有第2取 向膜，而另一表面上設(shè)置有第3取向膜，該第2透明基板設(shè)置第2 取向膜的一側(cè)面向該第1透明基板設(shè)置第l取向膜的那一側(cè)，該 第l取向膜和第2取向膜的取向方向為相同方向；第3透明基板，該第3透明基板的一個表面上設(shè)置有圓形開 口電極，而另一表面上設(shè)置有第4取向膜，該第3透明基板設(shè)置 第4取向膜的一側(cè)面向該第2透明基板設(shè)置第3取向膜的那一側(cè)， 該第3取向膜和第4取向膜的取向方向為相同方向，且與該第1 取向膜和第2取向膜的取向方向垂直；第1液晶層，設(shè)置在該第1透明基板和該第2透明基板之間 并用膠框圍??；及第2液晶層，設(shè)置在該第2透明基板和該第3透明基板之間 并用膠框圍住；其特征在于，該第1透明基板和第3透明基板用玻璃制成， 而該第2透明基板用塑料材料制成。
8. 如權(quán)利要求7所述的液晶透鏡，其中制成該第2透明基板的塑料材料為聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚萘二曱酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜或ARTON樹脂。
9. 如權(quán)利要求6或7所述的液晶透鏡，其中設(shè)置于該第1透明 基板的圓形開口電極和/或設(shè)置于該第3透明基板的圓形開口電極 由氧化銦錫形成或通過印刷導(dǎo)電銀膠形成。
10. 如權(quán)利要求6或7所述的液晶透鏡，進一步包含與該第3 透明基板相接的第1透明絕緣層以及與該第1透明基板相接的第2 透明絕緣層，該第l透明絕緣層背離該第3透明基板的一側(cè)設(shè)置 有氧化銦錫透明電極，該第2透明絕緣層背離該第1透明基板的 一側(cè)設(shè)置有氧化銦錫透明電極，通過控制施加于該第l透明基板、 第3透明基板和第1透明絕緣層、第2透明絕緣層上的電極的電 壓而改變該液晶透鏡的焦距。
11. 如權(quán)利要求IO所述的液晶透鏡，用于聚光和/或散光。
12. 如權(quán)利要求10所述的液晶透鏡，其中該第1透明絕緣層和 第2透明絕緣層用玻璃或塑料材料制成，或是以鍍膜方式形成。
13. —種制造雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡的方法，包括下列步驟 提供第1透明基板；在該第1透明基板的一側(cè)形成電極圖案；在該第1透明基板的電極圖案上形成第l取向膜；沿第1定向摩擦該第1取向膜；在該第l透明基板形成有第l取向膜的一側(cè)施加膠框； 提供第2透明基板；在該第2透明基板的一側(cè)形成第2取向膜； 沿該第1定向摩擦該第2取向膜；以該第1透明基板形成有第1取向膜的一側(cè)面向該第2透明 基板形成有第2取向膜的那一側(cè)的方式，將該第1透明基板與該第2透明基板熱壓貼合；在該第2透明基板的另 一側(cè)形成第3取向膜； 沿垂直于該第1定向的第2定向摩擦該第3取向膜； 提供第3透明基板；在該第3透明基板的 一側(cè)形成圓形開口電極圖案； 在該第3透明基板的另一側(cè)形成第4取向膜； 沿該第2定向摩擦該第4取向膜；在該第3透明基板形成有該第4取向膜的一側(cè)施加膠框；以該第3透明基板形成有第4取向膜的 一側(cè)面向該第2透明 基板形成有第3取向膜的那一側(cè)的方式，將該第3透明基板與該 第1透明基板和第2透明基板的疊層體熱壓貼合；將該第1透明基板、第2透明基板和第3透明基板的疊層體 切割成多個透鏡單元；以及在每一個透鏡單元中，將液晶注入到該第1透明基板與該第2 透明基板之間以及該第2透明基板與該第3透明基板之間，并加 以封口 ；其中，該第1透明基板和第3透明基板用玻璃制成，該第2 透明基板用塑料材料制成。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中在該第3透明基板的一側(cè) 形成圓形開口電極圖案的步驟是在將該第3透明基板與該第1透 明基板和第2透明基板的疊層體熱壓貼合后實施的。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，在將該第3透明基板與該第1 透明基板和第2透明基板的疊層體熱壓貼合后，并且在該第3透 明基板的 一 側(cè)形成圓形開口電極圖案前，該方法進 一 步包括以機 械方式或化學(xué)方式自該第1透明基板和第3透明基板外側(cè)薄化該 第1透明基板和第3透明基板。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中以研磨方式薄化該第1 透明基板和第3透明基板。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中以腐蝕的方式薄化該第1 透明基板和第3透明基板。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中以浸漬于氫氟酸的方式薄 化該第1透明基板和第3透明基板。
19. 如權(quán)利要求13至18中任一項所述的方法，其中制成該第 2透明基板的塑料材料為聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚萘二曱酸乙二 醇酯、聚碳酸酯、聚醚>5風(fēng)或ARTON樹脂。
20. 如權(quán)利要求13至18中任一項所述的方法，其中形成于該 第3透明基板的圓形開口電極圖案由氧化銦錫形成或通過印刷導(dǎo) 電銀膠形成。
21. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中形成于該第3透明基板的 圓形開口電極圖案由氧化銦錫形成或通過印刷導(dǎo)電銀膠形成。
22. 如權(quán)利要求13至18中任一項所述的方法，其中用棉布、 絨布或長纖布定向摩擦這些取向膜。
23. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中用棉布、絨布或長纖布定 向摩擦這些取向膜。
24. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中用棉布、絨布或長纖布定 向摩擦這些取向膜。
25. —種制造雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡的方法，包括下列步驟 提供第1透明基板；在該第1透明基板的一側(cè)形成開口電極圖案； 在該第1透明基板的另一側(cè)形成第1取向膜； 沿第1定向摩擦該第1取向膜；在該第l透明基板形成有第l取向膜的一側(cè)施加膠框；提供第2透明基板；在該第2透明基板的一側(cè)形成第2取向膜； 沿第1定向摩擦該第2取向膜；以該第l透明基板形成有第l取向膜的一側(cè)面向該第2透明 基板形成有第2取向膜的那一側(cè)的方式，將該第1透明基板與該 第2透明基板熱壓貼合；在該第2透明基板的另 一側(cè)形成第3取向膜；沿垂直于該第1定向的第2定向摩擦該第3取向膜；提供第3透明基板；在該第3透明基板的 一 側(cè)形成開口電極圖案； 在該第3透明基板的另 一側(cè)形成第4取向膜； 沿該第2定向摩擦該第4取向膜；在該第3透明基板形成有第4取向膜的一側(cè)施加膠框；以該第3透明基板形成有第4取向膜的一側(cè)面向該第2透明 基板形成有第3取向膜的那一側(cè)的方式，將該第3透明基板與該 第1透明基板和第2透明基板的疊層體熱壓貼合；將該第1透明基板、第2透明基板和第3透明基板的疊層體 切割成多個透鏡單元；以及在每一個透鏡單元中，將液晶注入該第1透明基板與該第2 透明基板之間以及該第2透明基板與該第3透明基板之間，并加 以封口 ；其中，該第1透明基板和第3透明基板用玻璃制成，該第2 透明基板用塑料材料制成。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中在該第1透明基板的一側(cè) 形成圓形開口電極圖案的步驟以及在該第3透明基板的一側(cè)形成 開口電極圖案的步驟是在將該第3透明基板與該第1透明基板和第2透明基板的疊層體熱壓貼合后實施的。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，在將該第3透明基板與該第1 透明基板和第2透明基板的疊層體熱壓貼合后，并且在該第l透 明基板和第3透明基板的一側(cè)形成圓形開口電極圖案前，該方法 進一步包括以機械方式或化學(xué)方式自該第1透明基板和第3透明 基板外側(cè)薄化該第1透明基板和第3透明基板。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中以研磨方式薄化該第1 透明基板和第3透明基板。
29. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中以腐蝕的方式薄化該第1 透明基板和第3透明基板。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，其中以浸漬于氫氟酸的方式薄 化該第1透明基板和第3透明基板。
31. 如權(quán)利要求25至30中任一項所述的方法，其中制成該第 2透明基板的塑料材料為聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚萘二曱酸乙二 醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜或ARTON樹脂。
32. 如權(quán)利要求25至30中任一項所述的方法，其中形成于該 第1透明基板和第3透明基板的圓形開口電極圖案由氧化銦錫形 成或通過印刷導(dǎo)電銀膠形成。
33. 如權(quán)利要求31所述的方法，其中形成于該第1透明基板和 第3透明基板的圓形開口電極圖案由氧化銦錫形成或通過印刷導(dǎo) 電銀膠形成。
34. 如權(quán)利要求25至30中任一項所述的方法，其中用棉布、 絨布或長纖布定向摩擦這些取向膜。
35. 如權(quán)利要求31所述的方法，其中用棉布、絨布或長纖布定 向摩擦這些取向膜。
36. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中用棉布、絨布或長纖布定 向摩擦這些取向膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡及其制造方法。該雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡包括第1透明基板、第2透明基板、第3透明基板、設(shè)置在第1透明基板和第2透明基板之間的第1液晶層以及設(shè)置在第2透明基板和第3透明基板之間的第2液晶層。第1透明基板的上表面設(shè)置有氧化銦錫透明電極和在該透明電極上的取向膜。第2透明基板的上、下表面各設(shè)置有取向膜。第3透明基板的上表面設(shè)置有圓形開口電極，下表面設(shè)置有取向膜。第1透明基板和第3透明基板用玻璃制成，第2透明基板用塑料材料制成。通過采用以塑料材料制成的更薄的透明基板作為第2透明基板，進一步減少雙層結(jié)構(gòu)液晶透鏡的整體厚度。
文檔編號G02F1/1337GK101685224SQ20081014937
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者朱慶源, 林奇宏, 陳宇德, 駱志龍 申請人:光聯(lián)科技股份有限公司