[发明专利]一种电控快速变焦的光学成像透镜制作方法

摘要

本发明涉及一种电控快速变焦的光学成像透镜制作方法，制备两片直径相同的圆形玻璃液晶盒，在两块玻璃片的导电膜上加上电压，两块玻璃片之间形成了由环形电极向整个下基板辐射式电场分布，液晶微滴的光轴方向沿电力线方向分布，液晶盒内部的有效折射率可根据电场的变化而变化。该方法能实现电场快速调整光学系统的焦距，在电场“开”和“关”两个状态下，系统具有两个焦距。采用不同的电极尺寸设计可以实现不同的焦距，因此将不同焦距的单片元件叠加可实现一定范围内的连续变焦功能。因此对于在电控变焦光学成像，显示等领域具有广泛的应用前景。

主权项

1、一种电控快速变焦的光学成像透镜制作方法，制作方法包括以下具体步骤：1)首先制备两片直径相同的圆形玻璃液晶盒基板，根据需要孔径为10mm-100mm，其中一片整个表面镀有氧化铟锡(ITO)透明导电膜，另一片是圆环形氧化铟锡(ITO)透明导电膜，园环带宽5mm-10mm，圆环形导电膜的圆心与液晶盒基板同心，将两个ITO膜相对并对心，制备液晶盒并控制厚度在5-20μm，留注入口；2)配制聚合物分散液晶的预聚混合物，将液晶材料、聚合物单体、适量的交联剂、活化剂和引发剂，在遮光条件下混合加热到60～70℃，使其处于各向同性的状态，在充分搅拌并用超声波乳化使其均匀混合从而制备出聚合物分散液晶预聚物混合材料，混合溶液中以质量比计算，液晶材料占30％～40％，聚合物单体占40％～60％，交联剂占5％～16％，活化剂占6％～12％，引发剂占0.3％～2％；超声波乳化时间要超过2小时；3)将光致固化预聚物和液晶材料组成的混合物注入液晶盒中，将预留的材料注入口封住，并把液晶盒放在的514nm均匀光场下曝光，曝光功率为10-12mw/cm2，曝光时间为60到120秒，经相分离固化后形成具有纳米尺寸液晶微滴镶嵌在固化后聚合物中的结构的透明膜层；4)在两块玻璃片的导电膜上加上一超过纳米聚合物分散液晶材料的驱动阈值电压时，两块玻璃片之间形成了由环形电极向整个下基板辐射式电场分布，电场分布以圆心呈现圆对称状态，液晶微滴的光轴方向沿电力线方向分布，液晶盒内部的有效折射率呈现中间大，边缘小，折射率从中心向边缘逐渐减小的形式；5)将环带ITO导电膜的宽度增大或者减小，电场电力线的分布随之产生变化，液晶微滴沿电场方向分布，有效折射率分布随之而改变，得到不同的焦距大小。