CN101548224A - 采用电阻性电极的电光透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电光器件，所述器件包括：一对相对的透明衬底间的液晶层；布置在所述液晶层与第一透明衬底的内向表面间的电阻性图案电极组；和所述液晶层与第二透明衬底的内向表面间的导电层，其中所述导电层和电阻性图案电极组是电连接的，且其中所述电阻性图案电极组包含一个或多个电隔离的电极，其中在各电极上施加所需的电压降以提供所需的相位延迟特性。

Description

采用电阻性电极的电光透镜
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年9月1日提交的美国临时申请第60/824,325号的权益，该申请通过引用结合到本文中。
发明背景
[0001]本发明涉及光学透镜领域。具有固定聚焦性质的眼用透镜已广泛用作眼镜和接触透镜来矫正远视及其他状况。具有可调的聚焦能力(即聚焦能力非静态)的眼用透镜是最有用的。可调的聚焦能力为眼睛提供外部适应性调节以使处于不同距离处的所关心的物体进入焦点。
[0002]可调的聚焦能力可用机械变焦透镜获得。但机械方法使眼镜既笨重又昂贵。双焦透镜中已探索了不同的光学技术来同时实现近距和远距视觉。例如，使用者可让透镜为各眼提供不同的聚焦能力，一眼针对近物，另一眼针对远物。或者，通过使用透镜的区域划分、双焦衍射透镜或其他划分技术，近物和远物可同时成像于视网膜上且大脑区分其影像。除双焦衍射透镜外，使用这些光学技术的视场小。此外，当瞳孔小时，由于虹膜阻断通过透镜环形部分的光束，故这些光学技术不能很好地起作用。另一矫正选择是使用单视(monovision)透镜，其中对各眼提供不同的聚焦能力，一眼针对近物，另一眼针对远物。但当使用单视透镜时，双眼深度知觉将受影响。
[0003]已有人描述了可电切换的透镜(例如两个导电板间夹有液晶层的透镜，其中液晶的取向在施加电场时改变)在光学系统中的使用(参见例如Kowel，Appl.Opt.23(16)，2774-2777(1984)；Dance，LaserFocus World 28，34(1992))。在可电切换的透镜中，已研究了各种电极构造，包括菲涅尔带板电极结构(Williams，SPIE Current Developmentsin Optical Engineering and Commercial Optics(SPIE光学工程和市售光学器件的最新发展)，1168，352-357(1989)；McOwan，OpticsCommunications 103，189-193(1993))。但由于许多因素，包括制备和操作上的挑战，液晶透镜尚未获得商业成功。
发明概述
[0004]本发明提供了一种电光器件，所述器件包括：一对相对的透明衬底间的液晶层；布置在所述液晶层与第一透明衬底的内向表面间的电阻性图案电极组；和所述液晶层与第二透明衬底的内向表面间的导电层，其中所述导电层和电阻性图案电极组是电连接的，且其中所述电阻性图案电极组包含一个或多个电隔离的电极，其中在各电极上施加所需的电压降以提供所需的相位延迟特性。
[0005]本发明也提供了一种衍射光的方法，所述方法包括在如本文中所述的图案电极组中的各电极上施加所需的电压降。
附图简述
[0006]图1示出了液晶盒的示意图。
[0007]图2示出了施加在液晶盒上的电压。
[0008]图3示出了电极构造的各种实施方案。图3A示出了沉积的导电环。图3B示出了设计的电阻的实例，其中(1)环和膜自一种材料形成，膜经蚀刻至较薄的厚度；(2)膜的电阻由微凹(dimple)改变；(3)膜的电阻由孔洞改变；(4)膜的电阻由晶格改变；和(5)共沉积超过渗滤阈值的第二(绝缘)材料(从上到下)。图3C示出了单层电极的侧视图。图3D示出了多层电极的侧视图。
[0009]图4示出了各种电压母线配置。图4A示出了简单的1-母线(直接或通过过通孔与相同层上的环相连)。图4B示出了相称结构(commensurate structure)(电极以重复的样式连接到独立的母线上，这样可通过分流变焦)。图4C和4D示出了不相称结构(incommensurate)，其中各电极具有专用的母线。图4C示出了独立的分裂母线，其允许以单层结构连接。图4D示出了常用母线配置。
[0010]图5示出了互相交叉的母线-环连接(相同层)。其他母线-环连接包括通孔(通过填充了导电材料的绝缘层的孔)；和桥/地道(母线在绝缘层的上方/下方通过，所述绝缘层将所述线和电极分开直至需要连接的位置，在该位置，绝缘层被除去以实现与导电环的接触)(未示出)。通孔和桥/地道允许使用连续电极(unbroken electrode)(环带和环)。
发明详述
[0011]下面的描述给出了构造本发明的电光透镜的非限制性详情。本发明提供了填充了液晶材料的电光透镜，其中所述液晶材料可在电场中重新排列。所述透镜起到衍射光学元件(DOE)的作用。DOE是在薄液晶层上施加电压的结果，所述薄液晶层通过改变指向矢取向场响应(director orientation field)并产生不均匀折射率的图案，然后所述不均匀折射率的图案导致盒面上不均匀的相位传递函数(phase-transmission-function，PTF)。在本发明中，通过在电阻性图案电极组上施加所需的电压降来实现精确控制PTF以产生所需的DOE。
[0012]本文中所用的“电阻性图案电极组”为彼此电隔离并可向其施加所需电压降的一个或多个导电材料区域(电极)。如果电阻性图案电极组中有两个或更多个电极，则这些电极由绝缘材料如SiO2或本领域已知的其他材料隔开。电阻性图案电极组中的电极可以任何所需的结构构造，包括可含一个或多个电压连接的同心环形环。电阻性图案电极组中的电极可位于一个水平面上，由绝缘材料隔开，或可位于一个或多个不同的水平面上，各电极和各平面由绝缘材料隔开。附图中示出了一些非限制性的实例。本文中所用的“同心”或“环形”指电极为非重叠的具有不同半径的大体环样。“大体”在指环样时意在指环可不完整(例如当建立电接触时)或环样结构可不形成环的完美几何形式但总体效果较接近于环。
[0013]本文中所用的“所需的电压降”为电阻性图案电极组上的电压降，其在电阻性图案电极组上提供所需的电压行为。
[0014]本发明中使用的电光透镜为衍射透镜，其用电阻性图案电极组产生使透镜起到带片(zone-plate)透镜作用所需的相位延迟特性。衍射透镜是本领域熟知的。衍射透镜的功能基于通过菲涅尔带图案的近场衍射。结构上出现的各点用作球面波的发射器。特定观察点处的光场为整个结构上发射的球面波的贡献的总和。来自各点的球面波的相长干涉在观察点处产生高强度，此高强度对应于高衍射效率。
[0015]液晶盒是本领域熟知的。所有本领域熟知的盒构造及液晶盒的操作通过引用以不与本文中的公开相矛盾的程度结合到本文中。作为一个实例，考虑如图1中所示的电活性液晶盒，其中液晶材料(20)夹在两个具有导电内表面(40，30)的衬底(100，10)之间。所述衬底可为可提供所需的光传输并可在本文中所述的器件和方法中发挥作用的任何材料，例如如本领域熟知的石英、玻璃或塑料。导电层30带有电阻性图案电极组的图案以提供所需的衍射图案。在图1中，电阻性图案电极组显示有两个电极。所述电阻性图案电极组用如本领域已知的沉积到玻璃衬底上的导电层的照相平版印刷工艺或其他技术制备。导电层40不带图案。用于导电层的导电材料可为任何适合的材料，包括本文中具体描述的那些及本领域已知的其他材料。优选透明的导电材料如氧化铟、氧化锡或氧化铟锡(ITO)。各导电层的厚度通常为30nm到200nm之间。所述层必须足够厚以提供充分的导电性，但优选所述层不厚到给整个透镜结构带来过度的厚度。所述各衬底用隔离物(60)或本领域已知的其他方法保持所需的距离。隔离物可为任何所需的材料如聚酯薄膜(Mylar)、玻璃或石英或用来提供所需间距的其他材料。为获得有效的衍射，液晶层必须足够厚以提供一个活性延迟波(d>λ/δn约2.5μm，其中δn为液晶介质的双折射率)，但较厚的液晶层有助于避免饱和现象。较厚液晶盒的缺点包括切换时间长(以d2改变)及电光特性清晰度(electro-optic feature definition)的损失。在特定的实施方案中，透明衬底间隔3到20微米及其中的所有个别值和范围。一个有用的间距为5微米。衬底的表面可涂覆以排列层(alignmentlayer)(50)如聚乙烯醇(PVA)或尼龙6，6，其经打磨(rubbing)处理得到均一的分子取向。如图2中的箭头所示，优选一个衬底上的排列层与另一个衬底上的排列层反向平行打磨。如本领域已知，这样使得液晶正确排列。
[0016]用本领域已知的方法将电压施加到电阻性图案电极组和导电层上。如图2所示将电压施加到衬底的内导电表面上。电源的两个终端均必须连接到图案电极上，因为电压在电极上是以欧姆方式下降的。不带图案的导电层(图1中的40)用作地电位。在本发明的一个实施方案中，一个驱动电路接到导电层上，一个单独的驱动电路接到电阻性图案电极组上。使用如本领域已知的透镜边缘处的细导线或导电条或通过透镜下的一组导电通孔建立与各电极的电接触。如本领域已知，供给导电层和电阻性图案电极组的电压取决于所用的特定的液晶、盒中液晶的厚度、所需的光传输及其他因素。使用本领域的知识和本文中的公开，无需过度的实验，本领域普通技术人员即可确定用来产生所需电压降的实际电压。本领域内已知有多种方法可用来控制施加到电极上的电压的所有方面，包括处理器、微处理器、集成电路和计算机芯片。
[0017]本文中所用的“层”不需要完全均匀的膜。可存在一些不均匀的厚度、裂缝或其他缺陷，只要所述层能达到其如本文中所述的预期目的即可。
[0018]通过向电容性电极结构上施加特定电压而激活带片透镜是已知的。在常规的电容性带片透镜中，将电压单独施加到许多小的离散的环形电极上以产生步进相位带片。在本发明中，电压以欧姆方式沿较少(和较大)的环形电阻性电极(形成电阻性图案电极组)平稳下降，由于需要控制电子技术的电极较少，故使制备和操作简易。在一个实施方案中，所述电阻性电极由单层氧化铟锡(ITO)(优选高电阻率ITO)形成。
[0019]在本发明中，由于电压特性(voltage profile)与所需相位延迟曲线的密切对应，故衍射为所需聚焦级次的衍射效率高。如果需要，可通过在电极中使用蚀刻纹理也就是说通过“电阻设计”(如本领域已知的)减小系统误差。
[0020]虽然本申请人不希望受理论束缚，但仍提供了另外的描述以帮助理解本发明。
[0021]在本发明中，可使用较厚的液晶层而不使用电容。这可实现三个或更多可见光波长区不同级次的同步相位缠绕(phase-wrapping)。简单的薄膜电光透镜要求的相位延迟(
Figure A200780040680D0009133920QIETU
)(忽略更高次项)以二次方程取决于与透镜光轴的径向距离(r)。在下面的描述中，u＝r2。
Figure A200780040680D0009133932QIETU
在薄膜中，可控延迟小于合理尺寸的透镜的运行所需要的。延迟曲线可能“缠绕”2π的整数倍。在周期值u下这可方便并有序地实现而产生圆形的径向线性步进的光栅。永久带片透镜是众所周知的。我们可用u的相等大小步长模拟延迟曲线，这将产生众所周知的以“设计”聚焦级次形式的衍射效率的正弦关系。
电阻
[0022]在本发明中，电阻性图案电极组中的电压降用来建立所需的光学相位延迟特性而不是用来建立已知用于电容性透镜中的步进函数。均一电阻材料的环形板的电阻接近“理想的”光学相位延迟特性。如果需要可如本领域已知的那样对膜纹理化以局部地改变电阻。
[0023]限定均一厚度t和电阻率ρ的材料的膜或板中的环形结构的半径r1>r2的两个理想导电的同心圆柱间的电阻R(r1，r2)可由如下微分关系得到(t为厚度)：
dR＝(ρ/2πt)(dr/r)              (2)
R(r1，r2)＝(ρ/2πt)ln[r1/r2]     (3a)
R(u1，u2)＝(ρ/4πt)ln[u1/u2]     (3a)
这大致是沉积在透明导电材料如ITO的膜上的高度导电环的情形。
在电光透镜中的应用
[0024]在电光透镜中，通过膜的相对侧上的两个电极间的电压差对液晶薄膜施压，所述电极中的至少一个已带有图案而可施加电压，该电压引起起到带片透镜作用的相位延迟特性。在本发明中，平稳改变的电压特性沿从电压源到环的两个高度导电的连接之间的电阻性图案电极组中的电阻性电极建立。(如果需要，更多连接可允许插入中间的高度导电环以沿电极“钳制”电压于特定的值)。电极上被注入总电流I。径向电压分布将与方程(3)的电阻径向分布相似(rc为电荷注入环的位置)：
V(r，rc)＝IR(r，rc)＝(Iρ/2πt)ln[r/rc]     (4a)
V(u，uc)＝IR(u，uc)＝(Iρ/4πt)ln[u/uc]     (4b)
如果背面电极不带图案并处于地电位，则方程(4)代表液晶膜上的应力诱导电压降。
[0025]需要设置参数以最小化电子驱动所需的功率并避免降低电极上的电压调制的RC时间常数。很明显，这暗示了低频驱动频率，但其必须保持高于对应于液晶指向矢重新取向时间的值。无需过度的实验，本领域普通技术人员即可容易地进行这些确定。
[0026]连续的环形电极间需要绝缘的间隙。每个相位缠绕仅需一个间隙。其位于相位缠绕处，而与相位缠绕中2π的整数倍无关。在这些间隙中，施加的电压没有高到足以使液晶重新取向，故液晶采取亚阈值配置。该信息可包括在电极设计中；由于这是此位置处(在平常的电容性带片构造中)的正确延迟，故电极可仅在较大的r值和较高的电压值下重新开始设置延迟的工作。
电压和相位曲线对应性
[0027]如果液晶盒在如本领域已知的液晶响应曲线的准线性区中运行(例如通过使用较厚的膜或在低相位缠绕下运行)，那么诱导的相位延迟与理想的带片透镜间有良好的相关性。由于(A)各缠绕处相位延迟的自动重新同步(常在零值下)和(B)各电极中I的幅值的调节，故方程(4b)的自然对数可与方程(1)的线相似，其中各电极中I的幅值的调节是因为即便连续电极中的电阻改变，但边界条件是由端电压设定的，其对于所有电极通常都是相同的。在第一带中，方程(4b)不是理想的。这个事实可忽略，因为所述第一带可能仅为视场的少许百分数，或如果需要或想要，如本领域已知的，可在盒中插入部分域曲线(partial-domain curve)，或可向盒中插入中间电极，或电极的电阻可通过蚀刻量身定制。方程(4b)的数学函数具有一致的曲率。仅在少许相位缠绕后的该曲率的幅值非常小。
[0028]使用本发明，在缠绕数{1，2，3，4，5，10和20}的缠绕带中，计算的平均相位延迟误差(以总相位缠绕的百分数表示)(包括归因于曲率的系统误差-其大约为误差的一半)分别为{5.8，3.3，2.4，1.8，1.3，0.8和0.4}。这远优于步进相位电容情形下以{2，4，8或16}步长模拟计算的分别为{12.5，6.3，3.1或1.6}的值；这些值和位置无关且不含系统偏移误差。很明显，使用理想的带片透镜的简单的电压钳制的分段近似的电阻性透镜在低幅值相位缠绕情形下非常好。由于相对误差取决于半径，故对于较高幅值的相位缠绕，较大的透镜表现良好。
彩色失真改进
[0029]用带片聚焦是高度彩色的。其相对于(a)设计衍射级次中的焦距和(b)该级次的衍射效率变化而言是彩色的。
[0030]第一个因素可从缠绕半径(wrap radii)的一般位置的方程(幅值2πm的第i次缠绕，m为整数，f为所需的焦距，λ为设计波长)中看出：
ri＝[2im(λf)]1/2          (5a)
ui＝2im(λf)               (5b)
[0031]第二个因素可从诱导的相位漂移(
Figure A200780040680D0012134153QIETU
)与薄膜性质的依赖性(t为薄膜厚度，λ为设计波长，n为整数)看出：
Figure A200780040680D0012134201QIETU
[0032]从方程(5)可以看出，对于空间固定的缠绕，(λf)看似固定为常数，因此f与λ成反比。这代表聚焦能力在可见光区域上的严重分散。对该聚焦级次的衍射效率(几何学/制造确定的)将取决于缠绕带内相位特性的形状。完美性的一个指标是在缠绕点两侧的方程(6)必须相差2πm。Δn在可见光区域上仅有弱分散，但(t/λ)将显著变化。因此仅一个波长将使方程(6)等于2πm；较短的波长将产生太多的延迟改变而较长的波长将产生太少的延迟改变。当膜中有足够大的电光相位摆度时可获得若干m值，因此不同的波长将有衍射成不同衍射级次的最高衍射效率。
[0033]此外，对于各个m，满足2πm要求的波长λm满足关系：
mλm＝Δnt                (7)
当插入例如方程(5b)中时其可推算该波长下的焦距fm为
fm＝ui(2iΔnt)           (8)
[0034]方程(8)表明，除λm处的效率被最大化外，忽略Δn的弱分散不计，主衍射级次的光焦度对于所有m均相同。因此，当仅有经由固定缠绕级次的衍射时发生的整个可见范围上的巨大分散被减少。现有若干以同样的光焦度极大衍射的波长(由整数m′/m的比率关联)。但是由于λ从λm向λm±1移动，故仍有f的分散。如果设计了550nm处的2πn缠绕，则可计算伴线的(satellite)共聚焦波长。为实现这种情形，必须能实现550nm下至少2πn的诱导延迟。为此需要有与最大电光Δn-0.2(对应于许多液晶)相对应的最小膜厚tmin(以微米为单位)。显然，在准线性范围内工作需要显著较厚的膜。
n     λ n+2       λ n+1      λ n     λ n-1      λ n-2      t min
4              440      550   733               11
5              458      550   688               14
6              471      550   660               17
7     428      481      550   642      770      19
8     440      489      550   629      733      22
9     450      495      550   619      707      25
10    458      500      550   611      688      28
光焦度的改变
[0035]通过向一些或全部电极接头上施加不同的电压可改变光焦度。有两类光焦度改变：相称性和非相称性。在这两种情况下，相位缠绕均在电极端子处发生。在相称性光焦度调节中，变量u中相位延迟的周期通过使端子接头保持连接(例如并联)而保持。随着电极同等地加电，光焦度将改变。非相称性光焦度改变需要更多的电极和电压；为了方便，一个电极仅以线性(对u而言)函数降2π的倍数。该线的斜率决定透镜的光学能力。在任一方法中均可引入上述彩色失真改进。
制备可靠性和简易性
[0036]在电阻法中，各缠绕带仅需要两个电连接。如果自愿放弃电极平面上的小区域，则两母线可从将圆断开成大弧的狭缝中出来且电极可互相交叉地连接。由于产品必须在透镜的整个区域上尽可能接近电完美，故蚀刻或沉积特征越少越好。
高效率
[0037]所述图案电阻性电极组方法可达到几乎一致的效率。如前所示，缠绕和电光驱动的性质赋予均一的无纹理的电阻材料以高度的顺应性。
较大的透镜尺寸
[0038]创造较大透镜的实际限制在于带大小与r-1成比例而带数与r2成比例。在电阻性电极方法中，电极横跨缠绕带的宽度。对于4cm的透镜，m＝1时该尺寸为25μm，m＝2时该尺寸为50μm，等等。这些透镜的制备限制与绝缘间隙和导电环连接有关。这些限制可用较大的m值改进。
更高的光焦度范围
[0039]根据方程(5a)，带片透镜中的大小特征与f1/2成比例。同样降低实现较大透镜尺寸的制备要求也可实现强得多的聚焦透镜的生产/运行。
色散改进
[0040]由于较易制备高m结构，故所述电阻性电极方法完全适应于上面列举的改进色散的方法。
液晶
[0041]本发明中使用的液晶包括形成向列相、近晶相或胆甾相、具有长程取向有序性并可由电场控制的那些。优选所述液晶具有宽向列相温度范围和易排列性，且阈值电压低、电光响应大和切换速度快，也具有可靠的稳定性和可靠的工业效用。在一个优选的实施方案中使用E7(氰基联苯和氰基三联苯的向列相液晶混合物，Merck出售)。可用于本发明中的其他向列相液晶的实例为：戊基-氰基-联苯(5CB)、(正辛氧基)-4-氰基联苯(80CB)。可用于本发明中的液晶的其他实例为n＝3，4，5，6，7，8，9的化合物4-氰基-4-正烷基联苯、4-正戊氧基-联苯、4-氰基-4″-正烷基-对三联苯及市售混合物如BDH(British DrugHouse)-Merck生产的E36、E46和ZLI-系列。
[0042]本发明中也可使用电活性聚合物。电活性聚合物包括任何透明的光学聚合物材料，如J.E.Mark编著的“Physical Properties ofPolymers Handbook(聚合物物理性质手册)”，American Institute ofPhysics(美国物理研究所)，Woodburry，N.Y.，1996中公开的那些，包括在供体和受体基团间具有不对称极化的共轭p电子的分子(称为生色团)，如Ch.Bosshard等编著的“Organic Nonlinear Optical Materials(有机非线性光学材料)”，Gordon and Breach Publishers，Amsterdam，1995中公开的那些。聚合物的实例如下：聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯基咔唑、聚酰亚胺、聚硅烷。生色团的实例有：对硝基苯胺(PNA)、分散红1(DR 1)、3-甲基-4-甲氧基-4′-硝基二苯乙烯、二乙氨基硝基二苯乙烯(DANS)、二乙基-硫代-巴比妥酸。电活性聚合物可通过如本领域已知的方法制备：a)主客法，b)向聚合物(侧链和主链)中共价结合生色团，和/或c)晶格硬化法如交联。
[0043]本发明中也可使用聚合物液晶(PLCs)。聚合物液晶有时也称液晶聚合物、低分子质量液晶、自增强聚合物、原位复合材料、和/或分子复合材料。PLCs为同时含较刚性和柔性链段的共聚物，如W.Brostow编著的“Liquid Crystalline Polymer：From Structure toApplications(液晶聚合物：结构到应用)”(A.A.Collyer编辑，Elsevier，New-York-London，1992)第一章中公开的那些。PLCs的实例有：包含苯甲酸4-氰基苯酯侧基的聚甲基丙烯酸酯及其他类似化合物。
[0044]本发明中也可使用聚合物分散液晶(PDLCs)。PDLCs由聚合物基质中的液晶液滴分散体组成。这些材料可如本领域已知的若干方法制备：(i)弧线排列向列相(nematic curvilinear aligned phase，NCAP)、热诱导相分离(TIPS)、溶剂诱导相分离(SIPS)和聚合诱导相分离(PIPS)。PDLCs的实例有：液晶E7(BDH-Merck)与NOA65(Norlandproducts，Inc，NJ)的混合物；E44(BDH-Merck)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的混合物；E49(BDH-Merck)与PMMA的混合物；单体二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、液晶E7、N-乙烯基吡咯烷酮、N-苯基甘氨酸和染料玫瑰红的混合物。
[0045]本发明中也可使用聚合物稳定液晶(PSLCs)。PSLCs为由聚合物网络中的液晶组成的材料，其中所述聚合物占所述液晶的10％重量以下。将可光聚合的单体与液晶和UV聚合引发剂混合于一起。在液晶排列后，单体的聚合通常通过UV照射引发，所得聚合物产生稳定的液晶网络。关于PSLCs的实例，参见例如：C.M.Hudson等编著的Optical Studies of Anisotropic Networks in Polymer-StabilizedLiquid Crystals(聚合物稳定液晶中各向异性网络的光学研究)，Journalof the Society for Information Display，第5/3卷，1-5，(1997)；G.P.Wiederrecht等编著的Photorefractivity in Polymer-Stabilized NematicLiquid Crystals(聚合物稳定向列相液晶中的光反射率)，J.of Am.Chem.Soc.，120，3231-3236(1998)。
[0046]自组装非线性超分子结构也可用于本发明中。自组装非线性超分子结构包括电活性不对称有机膜，其可用如下方法制备：LB膜、聚电解质(聚阴离子/聚阳离子)从水溶液的交替沉积、分子束外延法、通过共价偶联反应的顺序合成(例如：基于有机三氯硅烷的自组装多层沉积)。这些技术常得到厚度小于约1μm的薄膜。
[0047]本发明的器件可用于本领域已知的多种应用中，包括人和动物视觉矫正或改变用的透镜。透镜可如本领域已知的那样结合到眼镜中。眼镜可包含一个透镜或一个以上透镜。所述器件也可如本领域普通技术人员已知的那样用于显示应用中而无需过度的实验。本发明的透镜可与常规透镜和光学器件一起使用。
[0048]除非另有指出，否则所述或所示例的每一器件或各部件的组合均可用来实施本发明。其他部件如施加所用电压的驱动器、电压控制器和任何其他所需光学部件是本领域普通技术人员已知的并无需过度的实验即可结合。化合物的具体名称意在示例，如本领域普通技术人员已知的，可对相同的化合物命以不同的名称。
[0049]当本发明中描述化合物而未以例如式或化学名称指定该化合物的特定异构体或对映体时，该描述意在单独地或以任何组合包括所述化合物的各种异构体和对映体。本领域普通技术人员了解在本发明的实施中可采用除明确示例的那些之外的方法、器件元件、起始原料和制备方法而无需采取过度的实验。任何这类方法、器件元件、起始原料和制备方法的所有本领域已知的功能等价物均包括在本发明中。当说明书中给出范围例如厚度范围或电压范围时，所有中间范围和子范围以及所给范围中包括的所有单独的值均包括在本公开中。
[0050]本文中所用的“包含”与“包括”、“含有”或“具有......的特征”同义并是包括在内或开放式的而不排除其他未提及的要素或方法步骤。本文中所用的“由......组成”排除权利要求要素中未指定的任何元素、步骤或成分。本文中所用的“基本由......组成”不排除不实质性地影响权利要求的基本和新特征的材料或步骤。本文中任何时候提及的术语“包含”，特别是在组合物各组分的描述中或在器件元件的描述中，均应理解为涵盖基本曲和由所提及的组分或要素组成的那些组合物和方法。本文中示意性地描述的本发明可适当地在无任何本文中未明确公开的单个要素或多个要素、单个限制或多个限制的情况下实施。
[0051]采用的术语和表达用作描述的术语而不是限制，且在这类术语和表达的使用中不排除所示和所述特征的任何等价物或其部分，但应认识在要求保护的和所述的本发明范围内可有各种改变。因此应理解，虽然优选的实施方案和任选的特征对本发明给予了明确公开，但本领域技术人员可想到本文中所公开的概念的改变和变体，这类改变和变体视为在本发明的范围内。
[0052]一般而言，本文中用到的术语和表述具有其业内公认的意义，该意义可参考本领域技术人员已知的标准文档、杂志参考文献及上下文。至于其在本发明的上下文中特定的用法，本文中提供了特定的定义加以阐明。申请文件中提到的所有专利和出版物指示了本发明所属领域中技术人员的技术水平。
[0053]本领域技术人员应容易理解，本发明很好地适于实现所提到的目的和获得所提到的目标及优势以及其中固有的那些。本文中所述的作为当前优选实施方案的代表的器件和方法和辅助方法是示例性的而非意在限制本发明的范围。本领域技术人员会想到其改变和其他用途，涵盖在本发明的精神内的这类改变和其他用途由权利要求的范围限定。
[54]本文中提及的所有参考文献通过引用以不与本申请文件的公开相矛盾的程度结合到本文中。本文中提供的一些参考文献通过引用结合到本文中以提供关于其他器件部件、其他液晶盒构造、图案电极的其他图案、其他分析方法和本发明的其他用途的详情。
[0055]虽然本文中的描述含许多特定性，但这些特定性不应理解为限制本发明的范围，而仅是提供了本发明的一些当前优选的实施方案的实例。本发明不限于用于眼镜的用途。相反，如本领域普通技术人员已知的，本发明可用于其他领域如电信、光学开关和医疗设备。在所需波长下提供所需相位传递函数的任何液晶或液晶混合物均可如本领域普通技术人员已知的那样用于本发明中。确定适当的电压和向液晶材料施加所述适当的电压以产生所需的相位传递函数是本领域已知的。
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US申请公开US2005/0073739(2005年4月7日)

Claims (12)

1.一种电光器件，所述器件包括：
一对相对的透明衬底间的液晶层；布置在所述液晶层与第一透明衬底的内向表面间的电阻性图案电极组；和所述液晶层与第二透明衬底的内向表面间的导电层，其中所述导电层和电阻性图案电极组是电连接的，且其中所述电阻性图案电极组包含一个或多个电隔离的电极，其中在各电极上施加所需的电压降以提供所需的相位延迟特性。
2.权利要求1的器件，其中所述电阻性图案电极组包含两个或更多个电隔离的同心电极。
3.权利要求1的器件，其中所述液晶为E7。
4.权利要求1的器件，其中所述透明衬底为玻璃。
5.权利要求1的器件，其中所述透明衬底为塑料。
6.权利要求1的器件，其中所述电极和导电层为氧化铟锡。
7.权利要求1的器件，所述器件还包含围绕所述液晶层的排列层。
8.权利要求7的器件，其中所述排列层为聚乙烯醇。
9.权利要求7的器件，其中所述排列层为尼龙6，6。
10.权利要求1的器件，其中所述透明衬底间隔约3到约20微米。
11.权利要求10的器件，其中所述透明衬底间隔约3到约8微米。
12.一种衍射光的方法，所述方法包括：
提供一对相对的透明衬底间的液晶层；布置在所述液晶层与第一透明衬底的内向表面间的电阻性图案电极组；和所述液晶层与第二透明衬底的内向表面间的导电层，所述导电层与所述电阻性图案电极组电连接；
向所述电阻性图案电极组上施加足够的电压以在所述液晶中提供所需量的光传输改变。
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