CN109696777B - 偏振无关液晶相位调制器 - Google Patents

偏振无关液晶相位调制器 Download PDF

Info

Publication number
CN109696777B
CN109696777B CN201810947897.7A CN201810947897A CN109696777B CN 109696777 B CN109696777 B CN 109696777B CN 201810947897 A CN201810947897 A CN 201810947897A CN 109696777 B CN109696777 B CN 109696777B
Authority
CN
China
Prior art keywords
alignment
liquid crystal
electrode
polarization
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810947897.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109696777A (zh
Inventor
林怡欣
林弘峻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Yang Ming Chiao Tung University NYCU
Original Assignee
National Chiao Tung University NCTU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Chiao Tung University NCTU filed Critical National Chiao Tung University NCTU
Publication of CN109696777A publication Critical patent/CN109696777A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109696777B publication Critical patent/CN109696777B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133738—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homogeneous alignment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G02F1/133757—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle with different alignment orientations
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/122—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode having a particular pattern
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/06—Polarisation independent
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/12—Function characteristic spatial light modulator
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/50—Phase-only modulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

一种偏振无关相位调制器，包含二基板、二电极、二配向层及液晶层，每一个配向层包括多个第一及第二配向部，每一个配向部具有沿横方向且不大于入射光波长的一半的预定宽度，所述液晶层中，两沿所述横方向彼此相邻的液晶元件被两相邻的第一配向部及第二配向部配向至两彼此正交的预定方向，而令所述入射光的相位调制与所述入射光的偏振无关。

Description

偏振无关液晶相位调制器
技术领域
本发明有关于一种偏振无关相位调制器，特别是指一种含有液晶层的偏振无关相位调制器。
背景技术
第8,570,460B2号美国专利揭示一种含有聚合物稳定液晶材料的液晶光学介质，所述通过聚合物稳定的液晶材料包括一种由聚合物稳定的短节距胆固醇液晶，所述偏振无关的液晶光学介质可通过外部场效应有效调控相位延迟。
一种利用双层结构的偏振无关相位液晶调制器，由Yi-Hsin Lin等人揭示于“Polarization-independent liquid crystal phase modulator using a thinpolymer-separated double-layered structure”,vol.13,no.22/OPTICS EXPRESS 8746(2005)的论文中。
发明内容
本发明的目的，即在提供一种使用单层液晶层的新型偏振无关相位调制器。
本发明偏振无关相位调制器适用于相位调制具有波长的入射光，所述偏振无关相位调制器包含第一基板、第二基板、第一电极、第二电极、第一配向层、第二配向层及液晶层。
所述第一基板及所述第二基板沿垂直于所述第一基板及所述第二基板的法线彼此相间隔，且所述第一基板及所述第二基板的至少一者为透光。
所述第一电极及所述第二电极分别形成于所述第一基板及所述第二基板。
所述第一配向层及所述第二配向层分别形成于所述第一电极及所述第二电极，以于所述第一电极及所述第二电极之间定义填充空间。所述第一配向层及所述第二配向层的每一者具有多个第一配向部及多个第二配向部，所述第一配向部分别沿纵方向延伸，且于相对于所述纵方向的横方向上，以预定宽度彼此隔开，所述第二配向部分别沿所述纵方向延伸，并与所述第一配向部交替排列，所述第二配向部具有与所述第一配向部不同的配向图案，每一个所述第一配向部及每一个所述第二配向部于所述横方向上具有所述预定宽度，且所述预定宽度不大于所述波长的一半。
所述液晶层包括多个液晶元件，所述液晶元件填充于所述填充空间内，并被所述第一配向层及所述第二配向层配向，使所述液晶元件于所述横方向上相邻的两液晶元件为分别被两相邻的第一配向部及第二配向部配向于两个彼此正交的预定位向，从而让所述入射光的相位调制独立于所述入射光的偏振方向。
较佳地，所述偏振无关相位调制器，其中，所述第一配向层的所述第一配向部及所述第二配向部于所述法线的方向上分别对齐于所述第二配向层的所述第一配向部及所述第二配向部。
较佳地，所述偏振无关相位调制器，其中，所述第一配向部及所述第二配向部的每一者具有多个第一区及多个第二区，所述多个第二区设置成于所述纵方向上与所述第一区交替排列，且所述多个第二区具有与所述第一区不同的配向图案，使得所述液晶元件在所述纵方向上的两相邻者分别被所述第一区及所述第二区的两相邻者配向于两个彼此正交的预定位向。
较佳地，所述偏振无关相位调制器，其中，所述第一配向层的所述第一配向部及所述第二配向部的所述第一区及所述第二区的每一者于所述法线的所述方向上对齐于所述第二配向层的所述第一配向部及所述第二配向部的所述第一区及所述第二区中的一对应者。
较佳地，所述偏振无关相位调制器，其中，所述第一基板及所述第二基板的每一者为透光。
较佳地，所述偏振无关相位调制器，其中，所述第一电极被图案化，使得当电压施加于所述第一电极与所述第二电极间时，通过所述液晶层的梯度电场被产生，以便造成所述液晶层的折射率的梯度变化。
较佳地，所述偏振无关相位调制器，其中，所述第一电极具有中央圆形切口部。
较佳地，所述偏振无关相位调制器，其中，所述第一电极具有多个同轴设置的环电极，所述环电极的每一者与其相邻的环电极电性绝缘。
本发明的功效在于：通过所述第一配向部及所述第二配向部，使两相邻所述液晶元件被配向于彼此正交的预定方向，而令所述入射光的于相位调制时不影响所述入射光的偏振方向。
附图说明
图1是一侧视图，说明本发明偏振无关相位调制器的一第一实施例；
图2是所述第一实施例的一俯视图；
图3是一立体分解图，说明所述第一实施例且省略其中的一液晶层；
图4至图6是示意图，说明所述第一实施例中一第一电极的不同实施态样；及
图7是一立体分解图，说明本发明偏振无关相位调制器的一第二实施例且省略所述液晶层。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件以相同的编号来表示。
此外，应当注意的是本发明的图式为示意图，各组件间的尺寸并非按照比例绘制，且并不代表本发明实际尺寸或实际相对尺寸。
参阅图1至图3，本发明偏振无关相位调制器适用于相位调制一具有一波长的入射光，所述偏振无关相位调制器的一第一实施例包含一第一基板21、一第二基板31、一第一电极22、一第二电极32、一第一配向层23、一第二配向层33及一液晶层4。
于本说明内容中，偏振无关是指相位调制不受入射光的偏振影响，且所述入射光的偏振不因所述偏振无关相位调制器而改变。
所述偏振无关相位调制器可应用于全像技术(holography)、调适光学(adaptiveoptics)与液晶透镜等领域。
所述第一基板21及所述第二基板31为沿一垂直于所述第一基板21及所述第二基板31的法线N彼此相间隔，且所述第一基板21及所述第二基板31的至少一者为透光。于所述第一实施例中，所述第一基板21及所述第二基板31皆为透光，且可选自玻璃、透光聚合物等材料。
所述第一电极22及所述第二电极32分别形成于所述第一基板21及所述第二基板31的内表面，于所述第一实施例中，所述第一电极22及所述第二电极32为皆透光，材料可选自氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、纳米银线、金属网格、聚二氧乙基噻吩(PEDOT:PSS)或其组合。
所述第一配向层23及所述第二配向层33分别形成于所述第一电极22及所述第二电极32，以于所述第一电极22及所述第二电极32间定义一填充空间40。
所述第一配向层23包括多个第一配向部231及多个第二配向部232，所述第一配向部231分别沿一纵方向X延伸，且于一与所述纵方向X正交的横方向Y以一预定宽度d彼此间隔，所述第二配向部232分别沿所述纵方向X延伸，并与所述一配向部231交错设置，所述第二配向部232具有与所述第一配向部231不同的配向图案。每一个第一配向部231及每一个第二配向部232于所述横方向Y上具有不大于所述波长一半的所述预定宽度d。
类似地，所述第二配向层33包括多个第一配向部331及多个第二配向部332，所述第一配向部331分别沿所述纵方向X延伸，且于所述横方向Y以所述预定宽度d彼此间隔。所述第二配向部332分别沿所述纵方向X延伸，并与所述第一配向部331交错设置，所述第二配向部332具有与所述第一配向部331不同的配向图案。每一个第一配向部331及每一个第二配向部332于所述横方向Y上具有不大于所述波长一半的所述预定宽度d。
所述第一配向层23及所述第二配向层33可由任何合适且此技术领域人员所知悉的材料构成。
于图1至图3所示的所述第一实施例中，所述第一配向层23中的每一第一配向部231及每一第二配向部232分别沿一与所述法线N同向的方向Z与所述第二配向层33中的每一第一配向331部及每一第二配向部332对齐。
于图1至图3所示的所述第一实施例中，所述第一配向层23中的每一第一配向部231及每一第二配向部232的配向方向实质上与其所对应的所述第二配向层33中的所述第一配向部331及所述第二配向部332同向，于图3中，所述第一配向部331及所述第二配向部332的配向方向以箭号表示。
于一些实施例中，所述第一配向层23中的每一个第一配向部231及每一个第二配向部232的配向方向，与其所对应的所述第二配向层33中的所述第一配向部331及所述第二配向部332的配向方向不同且偏离一预定角度，例如：+45°、-45°、90°、180°等。
所述液晶层4包括多个填充于所述填充空间40且被所述第一配向层23及所述第二配向层33配向的液晶元件411，使得沿所述横方向Y彼此相邻的两个液晶元件411被两相邻的第一配向部231、331及第二配向部232、332配向于两彼此正交的预定方向，而令所述入射光的相位调制与所述入射光的偏振无关。
于所述第一配向部231、331及所述第二配向部232、332沿所述横方向Y上具有所述预定宽度d，且于所述预定宽度d不大于所述入射光波长的一半的情况下，所述偏振无关相位调制器可通过光学同向的方式调制所述入射光的相位。
要注意的是，每一个液晶元件411可以是一个液晶分子或是多个沿相同方向排列的液晶分子，可选自向列型液晶(nematic LC)、层列型液晶(sematic LC)，或胆固醇液晶(cholesteric LC)等。
于所述第一电极22及所述第二电极32间施加电压时，可令所述液晶层4的折射率发生变化。每一个液晶分子具有一由所述液晶分子指向矢决定的光轴，于图1及图2中，所述液晶分子的指向矢以箭号表示。当所述入射光的偏振方向垂直于所述光轴时，所述液晶分子具有折射率n0；当所述入射光的偏振方向与所述光轴同向时，所述液晶分子具有折射率ne。由于施加电压，而使得图1及图2中的所述液晶元件411的指向矢可由原本位于X-Y平面改变至指向所述方向Z，同时，在所述液晶层4为正介电异向材料的情况下，所述液晶层4的折射率将由(ne+n0)/2减小至n0，所述入射光的偏振方向也相对应地偏移；在所述液晶层4为负介电异向材料时，所述液晶层4的折射率将由n0增加至(ne+n0)/2。
参阅图4至图6，要说明的是，所述第一电极22也可被图案化，使所述偏振无关相位调制器可当成一液晶透镜使用，要注意的是，为了更好说明，图4至图6中所述第一电极22以灰色表示，实际上所述第一电极22为透光。于所述第一电极22及所述第二电极间32施加电压时，将产生一穿过所述液晶层4的梯度电场，从而让所述液晶层4的折射率产生梯度变化。
于图4中，所述第一电极22具一有中央圆形切口部221。
于图5及图6中，所述第一电极22包括多个同轴设置且与相邻的环电极222电性绝缘的环电极222、及一位于最内侧的环电极222内的中央垫区223，且所述中央垫区223与所述最内侧的环电极222电性绝缘。
图7为本发明所述偏振无关相位调制器的一第二实施例，所述第二实施例与所述第一实施例类似，差别在于所述第二实施例中，每一个第一配向部231具有多个第一区域201及多个第二区域202，所述第二区域202沿所述纵方向X与所述第一区域201交替设置，且所述第二区域202的配向图案与所述第一区域201的配向图案不同。
类似地，每一个第二配向部232具有多个第一区域203及多个第二区域204，所述第二区域204沿所述纵方向X与所述第一区域203交替设置，且所述第二区域204的配向图案与所述第一区域203的配向图案不同。
每一个第一配向部331具有多个第一区域301及多个第二区域302，所述第二区域302沿所述纵方向X与所述第一区域301交替设置，且所述第二区域302的配向图案与所述第一区域301的配向图案不同。
每一个第二配向部332具有多个第一区域303及多个第二区域304，所述第二区域304沿所述纵方向X与所述第一区域303交替设置，且所述第二区域304的配向图案与所述第一区域303的配向图案不同。
据此，两沿所述纵方向X彼此相邻的液晶元件411将分别被两相邻的第一区域201、203、301、303及第二区域202、204、302、304配向至两彼此正交的预定方向。
如图7所示的所述第二实施例的所述第一配向层23中，所述第一配向部231及所述第二配向部232的每一个第一区域201、203及每一个第二区域202、204，沿与所述法线N同向的所述方向Z与所述第二配向层22的所述第一配向部331及所述第二配向部332中的每一个第一区域301、303及每一个第二区域302、304对齐。
综上所述，本发明通过两相邻的液晶元件411被两相邻的第一配向部231、331及第二配向部232、332配向于两彼此正交的预定方向，而令所述入射光的相位调制与所述入射光的偏振无关，且于所述第一配向部231、331及所述第二配向部232、332沿所述横方向Y上具有所述预定宽度d，且于所述预定宽度d不大于所述入射光波长的一半，而令所述偏振无关相位调制器可通过光学同向的方式调制所述入射光的相位，故确实可达成本发明的目的。
以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种偏振无关相位调制器，适用于相位调制具有波长的入射光，其特征在于，包含：
第一基板及第二基板，沿着垂直于所述第一基板及所述第二基板的法线相隔开，所述第一基板及所述第二基板的至少一个为透光；
第一电极及第二电极，分别形成于所述第一基板及所述第二基板上；
第一配向层及第二配向层，分别形成于所述第一电极及所述第二电极上，以于所述第一电极及所述第二电极之间定义填充空间，所述第一配向层及所述第二配向层的每一个具有：
多个第一配向部，分别沿着纵方向延伸，且于相对于所述纵方向的横方向上，以预定宽度彼此错开，以及
多个第二配向部，分别沿着所述纵方向延伸，且设置成与所述第一配向部交替排列，所述第二配向部具有与所述第一配向部不同的配向图案，所述第一配向部及所述第二配向部的每一个于所述横方向上具有所述预定宽度，所述预定宽度不大于所述波长的一半；及
液晶层，具有多个液晶元件，所述液晶元件填充于所述填充空间内且被所述第一配向层及所述第二配向层配向，使得所述液晶元件在所述横方向上的两相邻液晶元件分别被两相邻的第一配向部及第二配向部配向于两个彼此正交的预定位向，从而让所述入射光的相位调制独立于所述入射光的偏振方向。
2.根据权利要求1所述的偏振无关相位调制器，其特征在于，所述第一配向层的所述第一配向部及所述第二配向部于所述法线的方向上分别对齐于所述第二配向层的所述第一配向部及所述第二配向部。
3.根据权利要求2所述的偏振无关相位调制器，其特征在于，所述第一配向部及所述第二配向部的每一个具有：
多个第一区；及
多个第二区，设置成于所述纵方向上与所述第一区交替排列，且具有与所述第一区不同的配向图案，使得所述液晶元件在所述纵方向上的两相邻液晶元件分别被所述第一区及所述第二区的两相邻液晶元件配向于两个彼此正交的预定位向。
4.根据权利要求3所述的偏振无关相位调制器，其特征在于，所述第一配向层的所述第一配向部及所述第二配向部的所述第一区及所述第二区的每一个于所述法线的所述方向上对齐于所述第二配向层的所述第一配向部及所述第二配向部的所述第一区及所述第二区中对应的区。
5.根据权利要求1所述的偏振无关相位调制器，其特征在于，所述第一基板及所述第二基板的每一个为透光。
6.根据权利要求5所述的偏振无关相位调制器，其特征在于，所述第一电极被图案化，使得当电压施加于所述第一电极与所述第二电极间时，通过所述液晶层的梯度电场被产生，以便造成所述液晶层的折射率的梯度变化。
7.根据权利要求6所述的偏振无关相位调制器，其特征在于，所述第一电极具有中央圆形切口部。
8.根据权利要求6所述的偏振无关相位调制器，其特征在于，所述第一电极具有多个同轴设置的环电极，所述环电极的每一个与该环电极相邻的环电极电性绝缘。
CN201810947897.7A 2017-10-20 2018-08-20 偏振无关液晶相位调制器 Active CN109696777B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106136183A TWI647513B (zh) 2017-10-20 2017-10-20 偏振無關液晶相位調制器
TW106136183 2017-10-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109696777A CN109696777A (zh) 2019-04-30
CN109696777B true CN109696777B (zh) 2021-09-14

Family

ID=65804134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810947897.7A Active CN109696777B (zh) 2017-10-20 2018-08-20 偏振无关液晶相位调制器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10824020B2 (zh)
CN (1) CN109696777B (zh)
TW (1) TWI647513B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110456538B (zh) * 2019-08-15 2021-10-22 上海中航光电子有限公司 可实现视角切换的显示装置及其显示方法、制作方法
US11733598B2 (en) * 2019-12-04 2023-08-22 Liqxtal Technology Inc. Tunable light projector

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1096807A (zh) * 1993-02-17 1994-12-28 霍夫曼-拉罗奇有限公司 光学部件
US5638201A (en) * 1995-05-19 1997-06-10 Bos; Philip J. Optically active diffractive device
CN1871545A (zh) * 2003-10-23 2006-11-29 皇家飞利浦电子股份有限公司 偏振独立相位调制器
CN102193202A (zh) * 2010-03-17 2011-09-21 三星电子株式会社 利用衍射透镜的图像显示装置
CN104977771A (zh) * 2014-04-11 2015-10-14 点晶科技股份有限公司 液晶透镜结构
CN105849628A (zh) * 2016-03-23 2016-08-10 香港应用科技研究院有限公司 用于全息透视显示器的相位调制器
WO2016151347A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Thin-film alignment layer provided with integrally-formed spacing structures and forming an intermediate layer for an optical article comprising liquid crystals
US9767745B2 (en) * 2014-12-02 2017-09-19 Samsung Display Co., Ltd. Optical modulation device, optical device including the same, and driving method thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825448A (en) * 1995-05-19 1998-10-20 Kent State University Reflective optically active diffractive device
GB2325056A (en) 1997-05-09 1998-11-11 Sharp Kk Polarisation independent optical phase modulator
JP2000160963A (ja) * 1998-09-22 2000-06-13 Hiroshi Imai ブラインド装置
GB9928126D0 (en) * 1999-11-30 2000-01-26 Secr Defence Bistable nematic liquid crystal device
WO2007075676A2 (en) 2005-12-19 2007-07-05 Kent State University Electronically-controllable polarization independent liquid crystal optical medium and devices using same
US8913205B2 (en) * 2010-10-22 2014-12-16 Reald Inc. Split segmented liquid crystal modulator
JP5965675B2 (ja) * 2012-03-05 2016-08-10 富士フイルム株式会社 パターン位相差層を有する円偏光板、および該円偏光板を有する有機ｅｌディスプレイ素子
TWI544240B (zh) * 2013-09-30 2016-08-01 Ｌｇ化學股份有限公司 光學元件
TWI519851B (zh) * 2014-10-01 2016-02-01 點晶科技股份有限公司 液晶透鏡結構之驅動方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1096807A (zh) * 1993-02-17 1994-12-28 霍夫曼-拉罗奇有限公司 光学部件
US5638201A (en) * 1995-05-19 1997-06-10 Bos; Philip J. Optically active diffractive device
CN1871545A (zh) * 2003-10-23 2006-11-29 皇家飞利浦电子股份有限公司 偏振独立相位调制器
CN102193202A (zh) * 2010-03-17 2011-09-21 三星电子株式会社 利用衍射透镜的图像显示装置
CN104977771A (zh) * 2014-04-11 2015-10-14 点晶科技股份有限公司 液晶透镜结构
US9767745B2 (en) * 2014-12-02 2017-09-19 Samsung Display Co., Ltd. Optical modulation device, optical device including the same, and driving method thereof
WO2016151347A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Thin-film alignment layer provided with integrally-formed spacing structures and forming an intermediate layer for an optical article comprising liquid crystals
CN105849628A (zh) * 2016-03-23 2016-08-10 香港应用科技研究院有限公司 用于全息透视显示器的相位调制器

Also Published As

Publication number Publication date
US10824020B2 (en) 2020-11-03
TW201917454A (zh) 2019-05-01
US20190121204A1 (en) 2019-04-25
CN109696777A (zh) 2019-04-30
TWI647513B (zh) 2019-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5699394B2 (ja) 液晶シリンドリカルレンズアレイおよび表示装置
JP2017161906A (ja) 液晶レンズ及び表示装置
US8111338B2 (en) Beam shaping device
EP3673327B1 (en) Polarization independent tunable lens and method of manufacturing the same
KR20040053147A (ko) 하이브리드 전기-활성 렌즈
US11860470B2 (en) Flexible liquid crystal cells and lenses
US20180052377A1 (en) Liquid crystal lens with variable focal length
AU2021245170B2 (en) Flexible, adjustable lens power liquid crystal cells and lenses
CN109696777B (zh) 偏振无关液晶相位调制器
Ren et al. 23.4: A Liquid Crystal Fresnel Zone Device and Its Light Focusing Properties
CN115145085A (zh) 液晶透镜结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant