JP6128719B1 - LCD lens - Google Patents

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Abstract

【課題】有効レンズ径が拡大した液晶レンズを開示する。【解決手段】第1の透明電極層と、第2の透明電極層と、前記第1の透明電極層及び前記第2の透明電極層の間に設けられた液晶層と、前記第2の透明電極層及び前記液晶層の間に設けられた絶縁層と、前記絶縁層及び前記液晶層の間に設けられた高抵抗層とを有し、平面視において、前記第2の透明電極層が、円形状の中心電極層と、前記中心電極層の周囲に前記中心電極層とは離隔して設けられた複数の輪帯電極層とを備えており、平面視において、前記高抵抗層が、円形状の第1の抵抗層を備えており、平面視において、前記高抵抗層の外縁が、前記複数の輪帯電極層のうちの最外側輪帯電極層の外縁よりも内側に存在している、液晶レンズとする。【選択図】図1A liquid crystal lens having an enlarged effective lens diameter is disclosed. A first transparent electrode layer, a second transparent electrode layer, a liquid crystal layer provided between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer, and the second transparent electrode layer. An insulating layer provided between the electrode layer and the liquid crystal layer, and a high resistance layer provided between the insulating layer and the liquid crystal layer, and the second transparent electrode layer in plan view, A center electrode layer having a circular shape and a plurality of annular electrode layers provided around the center electrode layer and spaced apart from the center electrode layer. A first resistance layer having a shape, and the outer edge of the high resistance layer is present inside the outer edge of the outermost annular electrode layer among the plurality of annular electrode layers in a plan view. And a liquid crystal lens. [Selection] Figure 1

Description

本願は液晶レンズを開示するものである。   The present application discloses a liquid crystal lens.

誘電異方性及び光学異方性を示す液晶分子は、印加電圧を制御することで液晶分子の配向方向を制御することができ、実効的な屈折率を連続的に可変できる。例えば、第1の透明電極及び第2の透明電極の間に媒質として液晶分子を含む層(液晶層)を設け、電極間の電圧を制御することで、液晶層の実効的な屈折率分布を調整することができ、液晶レンズとして機能させることができる。   Liquid crystal molecules exhibiting dielectric anisotropy and optical anisotropy can control the orientation direction of the liquid crystal molecules by controlling the applied voltage, and the effective refractive index can be continuously varied. For example, by providing a layer (liquid crystal layer) containing liquid crystal molecules as a medium between a first transparent electrode and a second transparent electrode, and controlling the voltage between the electrodes, the effective refractive index distribution of the liquid crystal layer can be obtained. It can be adjusted and can function as a liquid crystal lens.

例えば、円形状の中心電極層と、中心電極層の周囲に設けられた複数の輪帯電極層とによって上記の第2の透明電極(同心円状のパターン電極群)を構成し、中心電極層から半径方向に電圧分布を形成することで、液晶層においても半径方向に屈折率分布を生じさせることができ、液晶レンズを例えば屈折率分布型レンズとして機能させることができる。ただし、このような第2の透明電極を用いた液晶レンズにおいては、液晶層に印加される電圧が階段状となり、連続的で滑らかな電位分布とならない。それゆえ、液晶層における屈折率分布も同様に不連続な階段状となり、理想的なレンズ特性とならない。このような問題を解決すべく、特許文献1に開示された液晶レンズにおいては、第2の透明電極と液晶層との間に絶縁層及び高抵抗層の二重層を配置することで、液晶層の屈折率分布を連続的で滑らかなものとしている。   For example, the above-mentioned second transparent electrode (concentric pattern electrode group) is constituted by a circular center electrode layer and a plurality of annular electrode layers provided around the center electrode layer. By forming a voltage distribution in the radial direction, a refractive index distribution can be generated in the radial direction also in the liquid crystal layer, and the liquid crystal lens can function as, for example, a refractive index distribution type lens. However, in a liquid crystal lens using such a second transparent electrode, the voltage applied to the liquid crystal layer is stepped and does not have a continuous and smooth potential distribution. Therefore, the refractive index distribution in the liquid crystal layer is also a discontinuous stepped shape, which is not an ideal lens characteristic. In order to solve such a problem, in the liquid crystal lens disclosed in Patent Document 1, a double layer of an insulating layer and a high resistance layer is disposed between the second transparent electrode and the liquid crystal layer, whereby the liquid crystal layer The refractive index distribution is continuous and smooth.

特開2012−137682号公報JP 2012-137682 A

特許文献1に開示された液晶レンズにおいては、絶縁層及び高抵抗層の二重層が液晶層の表面全体を覆うように構成されている。すなわち、平面視において高抵抗層の面積が第2の透明電極(パターン電極群)の面積よりも過大とされている。本発明者らの知見によれば、このような面積の大きな高抵抗層を設けた場合、第1及び第2の透明電極間に電圧を印加すると、平面視において第2の透明電極層よりも外側においても、高抵抗層に誘導されて電界が生じ、結果として液晶層中の液晶分子の傾きが変化してしまう。このような場合、平面視で第2の透明電極層よりも外側の液晶分子の配向に引き摺られて、第2の透明電極層の内側の液晶分子も意図しない方向に配向してしまう。すなわち、第2の透明電極層の外縁近傍において、液晶分子を意図した方向に配向させることができず、光学位相差分布が断面が放物線状とならず、結果として液晶レンズの有効レンズ径が小さくなってしまう。   In the liquid crystal lens disclosed in Patent Document 1, a double layer of an insulating layer and a high resistance layer is configured to cover the entire surface of the liquid crystal layer. That is, the area of the high resistance layer is made larger than the area of the second transparent electrode (pattern electrode group) in plan view. According to the knowledge of the present inventors, when a high resistance layer having such a large area is provided, when a voltage is applied between the first and second transparent electrodes, the second transparent electrode layer is seen in plan view. Even on the outside, an electric field is induced by the high resistance layer, and as a result, the inclination of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer changes. In such a case, the liquid crystal molecules inside the second transparent electrode layer are also oriented in an unintended direction by being dragged by the orientation of the liquid crystal molecules outside the second transparent electrode layer in plan view. That is, in the vicinity of the outer edge of the second transparent electrode layer, the liquid crystal molecules cannot be aligned in the intended direction, and the optical phase difference distribution does not have a parabolic cross section, resulting in a small effective lens diameter of the liquid crystal lens. turn into.

上記の背景技術に鑑み、本願では、レンズ特性を良好な状態に保ち、有効レンズ径の拡大と実効的なレンズパワーの増大とを実現した液晶レンズを開示する。   In view of the above-described background art, the present application discloses a liquid crystal lens that maintains an excellent lens characteristic and realizes an increase in effective lens diameter and an increase in effective lens power.

本願は、上記課題を解決するための手段の一つとして、
第1の透明電極層と、第2の透明電極層と、前記第1の透明電極層及び前記第2の透明電極層の間に設けられた液晶層と、前記第2の透明電極層及び前記液晶層の間に設けられた絶縁層と、前記絶縁層及び前記液晶層の間に設けられた高抵抗層とを有し、平面視において、前記第2の透明電極層が、円形状の中心電極層と、前記中心電極層の周囲に前記中心電極層とは離隔して設けられた複数の輪帯電極層とを備えており、平面視において、前記高抵抗層が、円形状の第1の抵抗層を備えており、平面視において、前記高抵抗層の外縁が、前記複数の輪帯電極層のうちの最外側輪帯電極層の外縁よりも内側に存在している、液晶レンズ
を開示する。
This application is one of the means for solving the above-described problems.
A first transparent electrode layer; a second transparent electrode layer; a liquid crystal layer provided between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer; the second transparent electrode layer; An insulating layer provided between the liquid crystal layers, and a high resistance layer provided between the insulating layer and the liquid crystal layer, and the second transparent electrode layer has a circular center in plan view An electrode layer and a plurality of annular electrode layers provided around the center electrode layer so as to be separated from the center electrode layer, wherein the high resistance layer has a circular first shape in plan view. A liquid crystal lens, wherein, in a plan view, an outer edge of the high-resistance layer is present inside an outer edge of the outermost annular electrode layer of the plurality of annular electrode layers. Disclose.

「透明電極層」とは、光を透過可能であるとともに電極として機能し得る層であって、従来より液晶レンズに用いられてきた透明電極層と同様のものでよい。例えば、ITO、酸化チタン、酸化亜鉛又はこれらの混合物を含む透明電極層が挙げられる。
「液晶層」とは、透明電極層の電圧を制御することで液晶の配向を調整可能で、実効的な屈折率の分布を調整可能な層であればよい。通常、配向膜と配向膜との間に液晶が充填されてなる層をいう。
「絶縁層」とは、光を透過可能であるとともに絶縁材料から構成される層をいう。絶縁材料は有機系・無機系を問わない。或いは、光を透過可能であるとともに下記の高抵抗層よりも誘電率の大きな材料から構成される層であってもよい。
「高抵抗層」とは、光を透過可能であるとともにシート抵抗が1kΩ以上10GΩ以下の層をいう。
「平面視」とは、第2の透明電極層を上側とし、第1の透明電極層を下側とした場合における「上面視」を意味する。
「中心電極層の周囲に中心電極層とは離隔して設けられた複数の輪帯電極層」とは、中心電極層の周囲に、リング状の隙間を介して、一の輪帯電極層が設けられ、当該一の輪帯電極層の周囲に、リング状の隙間を介して、他の輪帯電極層が設けられていることを意味する。輪帯電極層の数は複数(2つ以上)であればよい。このように、本開示の液晶レンズにおいて、第2の透明電極層は、同心円状のパターン電極群を構成する。
「前記高抵抗層の外縁」とは、高抵抗層が第1の抵抗層のみからなる場合は、当該第1の抵抗層の外縁をいい、高抵抗層が第1の抵抗層とそれ以外の抵抗層(例えば、下記第2の抵抗層)とからなる場合は、これら複数の抵抗層のうち最外側となる抵抗層の外縁をいう。
「前記高抵抗層の外縁が、前記複数の輪帯電極層のうちの最外側輪帯電極層の外縁よりも内側に存在している」とは、言い換えれば、平面視において、最外側輪帯電極層の外縁よりも内側に、高抵抗層の外縁が収まっていることを意味する。
The “transparent electrode layer” is a layer capable of transmitting light and functioning as an electrode, and may be the same as the transparent electrode layer conventionally used for liquid crystal lenses. For example, a transparent electrode layer containing ITO, titanium oxide, zinc oxide or a mixture thereof can be used.
The “liquid crystal layer” may be any layer that can adjust the orientation of the liquid crystal by controlling the voltage of the transparent electrode layer and adjust the effective refractive index distribution. Usually, it refers to a layer in which liquid crystal is filled between the alignment film.
The “insulating layer” refers to a layer that can transmit light and is made of an insulating material. The insulating material may be organic or inorganic. Alternatively, it may be a layer made of a material that can transmit light and has a higher dielectric constant than the following high resistance layer.
The “high resistance layer” refers to a layer that can transmit light and has a sheet resistance of 1 kΩ to 10 GΩ.
“Plan view” means “view from above” when the second transparent electrode layer is on the upper side and the first transparent electrode layer is on the lower side.
“A plurality of annular electrode layers provided around the central electrode layer and spaced apart from the central electrode layer” means that one annular electrode layer is formed around the central electrode layer via a ring-shaped gap. This means that another annular electrode layer is provided around the one annular electrode layer via a ring-shaped gap. The number of annular electrode layers may be plural (two or more). Thus, in the liquid crystal lens of the present disclosure, the second transparent electrode layer constitutes a concentric pattern electrode group.
The “outer edge of the high-resistance layer” refers to the outer edge of the first resistance layer when the high-resistance layer is composed only of the first resistance layer. The high-resistance layer is the first resistance layer and the other resistance layers. When composed of a resistance layer (for example, the following second resistance layer), it means the outer edge of the outermost resistance layer among the plurality of resistance layers.
“The outer edge of the high-resistance layer exists inside the outer edge of the outermost annular electrode layer of the plurality of annular electrode layers”, in other words, in the plan view, the outermost annular zone It means that the outer edge of the high resistance layer is located inside the outer edge of the electrode layer.

本開示の液晶レンズは、平面視において、前記第1の抵抗層の外縁が、前記複数の輪帯電極層のうちのいずれか一つの帯幅内に存在することが好ましい。   In the liquid crystal lens of the present disclosure, it is preferable that an outer edge of the first resistance layer is present in any one of the plurality of annular electrode layers in a plan view.

「帯幅内」とは、輪帯電極層の外縁と内縁との間を意味する。すなわち、「平面視において、前記第1の抵抗層の外縁が、前記複数の輪帯電極層のうちのいずれか一つの帯幅内に存在する」とは、平面視において、第1の抵抗層の外縁が、一つの輪帯電極層の外縁と内縁との間に収まっていることを意味する。   “Within the band width” means between the outer edge and the inner edge of the annular electrode layer. That is, “in the plan view, the outer edge of the first resistance layer exists within the width of any one of the plurality of annular electrode layers” in the plan view. This means that the outer edge of this is located between the outer edge and the inner edge of one annular electrode layer.

本開示の液晶レンズは、平面視において、前記高抵抗層が、前記第1の抵抗層と、前記第1の抵抗層の周囲に前記第1の抵抗層とは離隔して設けられた輪帯状の第2の抵抗層とを備えた形態を含む。このような形態の場合、上述したように、液晶レンズは、平面視において、前記第2の抵抗層の外縁が、前記複数の輪帯電極層のうちの最外側輪帯電極層の外縁よりも内側に存在している。   In the liquid crystal lens according to the present disclosure, in a plan view, the high resistance layer has an annular shape in which the first resistance layer and the first resistance layer are separated from the first resistance layer. And a second resistance layer. In the case of such a form, as described above, the liquid crystal lens has an outer edge of the second resistance layer that is more than the outer edge of the outermost annular electrode layer of the plurality of annular electrode layers in plan view. Exists inside.

このような形態の場合、液晶レンズは、平面視において、前記第2の抵抗層の外縁が、前記複数の輪帯電極層のうちのいずれか一つの帯幅内に存在することが好ましい。   In the case of such a form, it is preferable that the liquid crystal lens has an outer edge of the second resistance layer in a band width of any one of the plurality of annular electrode layers in plan view.

さらに、このような形態の場合、液晶レンズは、平面視において、前記高抵抗層が、前記第2の抵抗層の周囲に前記第2の抵抗層とは離隔して設けられた第3の抵抗層を備えていてもよい。言うまでもないが、当該第3の抵抗層の外縁についても、最外側輪帯電極層の外縁よりも内側に存在する。尚、第3の抵抗層は、複数の抵抗層からなるものであってもよい。   Further, in such a form, the liquid crystal lens has a third resistance in which the high resistance layer is provided around the second resistance layer and separated from the second resistance layer in plan view. A layer may be provided. Needless to say, the outer edge of the third resistance layer also exists inside the outer edge of the outermost annular electrode layer. The third resistance layer may be composed of a plurality of resistance layers.

本開示の液晶レンズは、前記複数の輪帯電極層のうちの一部を開回路としてもよい。すなわち、一部の輪帯電極層が電気的に接続されずにオープンとされていてもよい。   In the liquid crystal lens of the present disclosure, a part of the plurality of annular electrode layers may be an open circuit. That is, some annular electrode layers may be opened without being electrically connected.

本開示の液晶レンズは、前記液晶中の一部の液晶分子が、垂直配向膜によって、他の液晶分子とは異なる方向に配向されていてもよい。   In the liquid crystal lens of the present disclosure, some liquid crystal molecules in the liquid crystal may be aligned in a direction different from other liquid crystal molecules by a vertical alignment film.

本開示の液晶レンズにおいて、前記複数の輪帯電極層は、それぞれ、インピーダンスが同程度であるように特徴付けられた帯幅を有することが好ましい。   In the liquid crystal lens according to the present disclosure, it is preferable that each of the plurality of annular electrode layers has a band width characterized in that the impedance is approximately the same.

「インピーダンスが同程度」とは、一の輪帯電極層のインピーダンス(Ω)と他の輪帯電極層のインピーダンス(Ω)との比(Ω/Ω)が、0.99以上1.01以下の範囲内にあることをいう。 “The impedance is about the same” means that the ratio (Ω 1 / Ω 2 ) of the impedance (Ω 1 ) of one annular electrode layer to the impedance (Ω 2 ) of another annular electrode layer is 0.99 or more It means being within the range of 1.01 or less.

本開示の液晶レンズは、前記第2の透明電極層が、前記中心電極層と、前記複数の輪帯電極層と、前記平面視において前記輪帯電極層の周囲に設けられた最外側透明電極層とを備えていてもよい。   In the liquid crystal lens of the present disclosure, the second transparent electrode layer includes the center electrode layer, the plurality of annular electrode layers, and an outermost transparent electrode provided around the annular electrode layer in the plan view. And a layer.

尚、本開示の液晶レンズは、例えば以下のように駆動させることができる。   Note that the liquid crystal lens of the present disclosure can be driven as follows, for example.

すなわち、本開示の液晶レンズは、前記複数の輪帯電極層の一つ又は複数に印加する電圧の周波数を制御することを特徴とする、液晶レンズの駆動方法により駆動可能である。   That is, the liquid crystal lens of the present disclosure can be driven by a liquid crystal lens driving method that controls the frequency of a voltage applied to one or more of the plurality of annular electrode layers.

或いは、本開示の液晶レンズは、前記複数の輪帯電極層の一つ又は複数に印加する交流電圧の位相を制御することを特徴とする、液晶レンズの駆動方法によっても駆動可能である。   Alternatively, the liquid crystal lens of the present disclosure can be driven by a liquid crystal lens driving method that controls the phase of an AC voltage applied to one or more of the plurality of annular electrode layers.

本開示の液晶レンズにおいては、平面視において、高抵抗層の外縁が、複数の輪帯電極層のうちの最外側輪帯電極層の外縁よりも内側に存在している。このような場合、平面視において輪帯電極層の外側に電界が生じることを抑制でき、液晶層中の液晶分子の配向の変化を抑制できる。すなわち、輪帯電極層の外側における液晶分子の配向変化が、輪帯電極層の内側における液晶分子の配向に悪影響を及ぼすことがない。結果として、輪帯電極層の内側において、液晶層中の液晶分子を意図した方向に配向させることができ、液晶レンズの特性を良好な状態に保ち、実効的に液晶レンズの有効レンズ径を拡大すること及び実効的なレンズパワーを増大させることができる。   In the liquid crystal lens of the present disclosure, the outer edge of the high-resistance layer exists inside the outer edge of the outermost annular electrode layer among the plurality of annular electrode layers in plan view. In such a case, it is possible to suppress the generation of an electric field outside the annular electrode layer in plan view, and it is possible to suppress a change in the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. That is, the change in the orientation of the liquid crystal molecules outside the annular electrode layer does not adversely affect the orientation of the liquid crystal molecules inside the annular electrode layer. As a result, inside the annular electrode layer, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer can be aligned in the intended direction, keeping the characteristics of the liquid crystal lens in good condition and effectively expanding the effective lens diameter of the liquid crystal lens And effective lens power can be increased.

液晶レンズ10の構成を示す断面概略図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal lens 10. 第2の透明電極層2の平面形状と高抵抗層5の平面形状とを比較した平面概略図である。3 is a schematic plan view comparing a planar shape of a second transparent electrode layer 2 with a planar shape of a high resistance layer 5. FIG. 液晶層の構成を示す断面概略図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of a liquid-crystal layer. 液晶レンズの光学位相差分布を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical phase difference distribution of a liquid crystal lens. 液晶レンズ20の構成を示す断面概略図である。2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal lens 20. FIG. 第2の透明電極層2の平面形状と高抵抗層15の平面形状とを比較した平面概略図である。3 is a schematic plan view comparing the planar shape of a second transparent electrode layer 2 with the planar shape of a high resistance layer 15. FIG. 液晶レンズ30の構成を示す断面概略図である。2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal lens 30. FIG. 第2の透明電極層22の平面形状と高抵抗層25の平面形状とを比較した平面概略図である。3 is a schematic plan view comparing a planar shape of a second transparent electrode layer 22 with a planar shape of a high resistance layer 25. FIG. 液晶レンズ30の光学位相差分布を説明するための図である。4 is a diagram for explaining an optical phase difference distribution of a liquid crystal lens 30. FIG. 液晶レンズ40の構成を示す断面概略図である。2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal lens 40. FIG. 透明電極層32の構成を示す平面概略図である。3 is a schematic plan view showing a configuration of a transparent electrode layer 32. FIG. 最外側輪帯電極層付近での液晶層の構成を示す断面概略図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the liquid crystal layer in the outermost ring electrode layer vicinity. 比較例1に係る液晶レンズの構成を示す断面概略図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal lens according to Comparative Example 1. FIG. 比較例1に係る液晶レンズの光学位相差分布を示す図である。6 is a diagram illustrating an optical phase difference distribution of a liquid crystal lens according to Comparative Example 1. FIG. 比較例2に係る液晶レンズの構成を示す断面概略図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal lens according to Comparative Example 2. FIG. 比較例2に係る液晶レンズの光学位相差分布を示す図である。6 is a diagram illustrating an optical phase difference distribution of a liquid crystal lens according to Comparative Example 2. FIG. 実施例1に係る液晶レンズの光学位相差分布を示す図である。6 is a diagram illustrating an optical phase difference distribution of the liquid crystal lens according to Example 1. FIG.

1.液晶レンズ10
図1に液晶レンズ10の層構成を概略的に示す。また、図2に液晶レンズ10に備えられる第2の透明電極層2と高抵抗層5とについて、それぞれの平面形状を概略的に示す。
1. Liquid crystal lens 10
FIG. 1 schematically shows a layer structure of the liquid crystal lens 10. FIG. 2 schematically shows the planar shapes of the second transparent electrode layer 2 and the high resistance layer 5 provided in the liquid crystal lens 10.

図1に示すように、液晶レンズ10は、第1の透明電極層1と、第2の透明電極層2と、第1の透明電極層1及び第2の透明電極層2の間に設けられた液晶層3と、第2の透明電極層2及び液晶層3の間に設けられた絶縁層4と、絶縁層4及び液晶層3の間に設けられた高抵抗層5とを有している。また、図2に示すように、液晶レンズ10は、平面視において、第2の透明電極層2が、円形状の中心電極層2aと、中心電極層2aの周囲に中心電極層2aとは離隔して設けられた複数の輪帯電極層2b、2b、…とを備えており、平面視において、高抵抗層5が、円形状の第1の抵抗層5aを備えている。さらに、図2に示すように、液晶レンズ10は、平面視において、高抵抗層5の外縁(すなわち、第1の抵抗層5aの外縁)が、複数の輪帯電極層2b、2b、…のうちの最外側輪帯電極層2bの外縁よりも内側に存在している。 As shown in FIG. 1, the liquid crystal lens 10 is provided between the first transparent electrode layer 1, the second transparent electrode layer 2, and the first transparent electrode layer 1 and the second transparent electrode layer 2. A liquid crystal layer 3, an insulating layer 4 provided between the second transparent electrode layer 2 and the liquid crystal layer 3, and a high resistance layer 5 provided between the insulating layer 4 and the liquid crystal layer 3. Yes. As shown in FIG. 2, in the liquid crystal lens 10, the second transparent electrode layer 2 is separated from the circular center electrode layer 2a and the center electrode layer 2a around the center electrode layer 2a in plan view. The plurality of annular electrode layers 2b 1 , 2b 2 ,... Are provided, and the high resistance layer 5 includes a circular first resistance layer 5a in plan view. Further, as shown in FIG. 2, the liquid crystal lens 10 has an outer edge of the high resistance layer 5 (that is, an outer edge of the first resistance layer 5 a) in a plan view, and a plurality of annular electrode layers 2 b 1 , 2 b 2 , ... it is present inside the outer edge of the outermost annular electrode layer 2b 5 of.

1.1.第1の透明電極層1
第1の透明電極層1は、光を透過可能であるとともに電極として機能し得る層であって、従来より液晶レンズに用いられてきた透明電極層と同様のものでよい。例えば、ITO、酸化チタン、酸化亜鉛又はこれらの混合物を含む透明電極層が挙げられる。第1の透明電極層1の形状は特に限定されず、後述の第2の透明電極層2に対し、液晶層3を介して対向するような形状であればよい。特に、液晶層3の表面全体を覆うような平面形状を有することが好ましい。
1.1. First transparent electrode layer 1
The first transparent electrode layer 1 is a layer capable of transmitting light and functioning as an electrode, and may be the same as the transparent electrode layer conventionally used for liquid crystal lenses. For example, a transparent electrode layer containing ITO, titanium oxide, zinc oxide or a mixture thereof can be used. The shape of the 1st transparent electrode layer 1 is not specifically limited, What is necessary is just a shape which opposes the 2nd transparent electrode layer 2 mentioned later through the liquid crystal layer 3. FIG. In particular, it is preferable to have a planar shape that covers the entire surface of the liquid crystal layer 3.

1.2.第2の透明電極層2
第2の透明電極層2は、平面視において、円形状の中心電極層2aと、中心電極層2aの周囲に中心電極層2aとは離隔して設けられた複数の輪帯電極層2b、2b、…とを備えている。すなわち、第2の透明電極層2においては、中心電極層2aの周囲に、リング状の隙間を介して、一の輪帯電極層2bが設けられ、当該一の輪帯電極層2bの周囲に、リング状の隙間を介して、他の輪帯電極層2bが設けられている。輪帯電極層2bの数は複数(2つ以上)であればよい。輪帯電極層2bの数が多いほど、液晶レンズのレンズ特性が向上する。このように、液晶レンズ10において、第2の透明電極層2は、同心円状のパターン電極群を構成する。このような透明電極層自体は公知であり、従来より液晶レンズに用いられてきたパターン電極群と同様のものでよい。
1.2. Second transparent electrode layer 2
The second transparent electrode layer 2 includes a circular center electrode layer 2a in plan view, and a plurality of annular electrode layers 2b 1 provided around the center electrode layer 2a and spaced apart from the center electrode layer 2a, 2b 2 ,... That is, in the second transparent electrode layer 2, one annular electrode layer 2 b 1 is provided around the center electrode layer 2 a via a ring-shaped gap, and the one annular electrode layer 2 b 1 Around the periphery, another annular electrode layer 2b 2 is provided via a ring-shaped gap. The number of annular electrode layers 2b may be plural (two or more). The greater the number of annular electrode layers 2b, the better the lens characteristics of the liquid crystal lens. Thus, in the liquid crystal lens 10, the second transparent electrode layer 2 constitutes a concentric pattern electrode group. Such a transparent electrode layer itself is publicly known and may be the same as the pattern electrode group conventionally used for the liquid crystal lens.

1.3.液晶層3
液晶層3は、透明電極層1、2の電圧を制御することで液晶の配向を調整可能で、実効的な屈折率の分布を調整可能な層であればよく、従来より液晶レンズに用いられてきた液晶層と同様のものでよい。例えば、図3に示すように、液晶層3は、配向膜3b、3bの間に液晶分子3aが充填されてなる。
1.3. Liquid crystal layer 3
The liquid crystal layer 3 may be a layer that can adjust the orientation of the liquid crystal by controlling the voltage of the transparent electrode layers 1 and 2 and that can adjust the effective refractive index distribution, and has been conventionally used for a liquid crystal lens. The same liquid crystal layer may be used. For example, as shown in FIG. 3, the liquid crystal layer 3 is formed by filling liquid crystal molecules 3a between alignment films 3b and 3b.

液晶分子3aの種類は特に限定されるものではない。液晶レンズにおいて従来より用いられてきた液晶分子と同様のものとすればよい。ここでは説明を省略する。   The kind of the liquid crystal molecules 3a is not particularly limited. What is necessary is just to make it the same as the liquid crystal molecule conventionally used in the liquid crystal lens. The description is omitted here.

配向膜3bは、通常、一方向にラビング処理が施されたものであり、液晶分子3aの長軸方向に対応するダイレクタが所定のプレティルト角をなして配向するような状態となっている。このような配向膜3bは従来と同様の配向膜を用いればよい。例えば、ポリイミドからなる配向膜が挙げられる。   The alignment film 3b is usually rubbed in one direction, and the director corresponding to the major axis direction of the liquid crystal molecules 3a is aligned at a predetermined pretilt angle. Such an alignment film 3b may be a conventional alignment film. For example, an alignment film made of polyimide is used.

1.4.絶縁層4
絶縁層4は、光を透過可能であるとともに絶縁材料から構成される層であればよい。絶縁材料は有機系・無機系を問わない。有機系絶縁材料としては、例えば、ポリマー樹脂が挙げられる。無機系絶縁材料としては、例えば、二酸化ケイ素(SiO)が挙げられる。或いは、絶縁層4は、光を透過可能であるとともに下記の高抵抗層5よりも誘電率の大きな材料から構成される層であってもよい。絶縁層4の面形状は特に限定されるものではない。例えば、液晶レンズ10を眼鏡レンズに適用する場合、第2の透明電極層2の全体を覆うような面形状とすることができる。絶縁層4の厚みの条件としては、電極層と高抵抗層との間で電気的な絶縁が保たれる限り特に限定されるものではないが、例えば、液晶レンズ10を眼鏡のレンズに適用する場合、0.1μm以上5μm以下の厚みとすることができる。第2の透明電極層2と液晶層3との間に絶縁層4を介在させることで、透明電極層と高抵抗層とを適切に電気的に絶縁することができる。
1.4. Insulating layer 4
The insulating layer 4 may be any layer that can transmit light and is made of an insulating material. The insulating material may be organic or inorganic. Examples of the organic insulating material include a polymer resin. Examples of the inorganic insulating material include silicon dioxide (SiO 2 ). Alternatively, the insulating layer 4 may be a layer made of a material that can transmit light and has a dielectric constant larger than that of the high resistance layer 5 described below. The surface shape of the insulating layer 4 is not particularly limited. For example, when the liquid crystal lens 10 is applied to a spectacle lens, the surface shape can cover the entire second transparent electrode layer 2. The thickness condition of the insulating layer 4 is not particularly limited as long as electrical insulation is maintained between the electrode layer and the high resistance layer. For example, the liquid crystal lens 10 is applied to a spectacle lens. In this case, the thickness can be 0.1 μm or more and 5 μm or less. By interposing the insulating layer 4 between the second transparent electrode layer 2 and the liquid crystal layer 3, the transparent electrode layer and the high resistance layer can be appropriately electrically insulated.

1.5.高抵抗層5
高抵抗層5は、光を透過可能であるとともにシート抵抗が1kΩ以上10GΩ以下の層であればよい。第2の透明電極層2と液晶層3との間に高抵抗層5を介在させることで、電圧印加時、平面視において高抵抗層5よりも内側に存在する液晶分子3aを、滑らかに配向させることができる。高抵抗層5を構成する材料は上記のシート抵抗を確保できる限り特に限定されるものではなく、例えば、酸化亜鉛、PEDOT/PSS又はこれらの組み合わせを用いることができる。高抵抗層5の厚みの条件としては、上記のシート抵抗を確保できる限り特に限定されるものではないが、例えば、液晶レンズ10を眼鏡のレンズに適用する場合、0.01μm以上1μm以下の厚みとすることができる。高抵抗層5の平面形状は以下の通りである。すなわち、図2に示すように、高抵抗層5は、平面視において、円形状の第1の抵抗層5aを備えている。また、図2において点線で示すように、平面視において、高抵抗層5の外縁(第1の抵抗層5aの外縁)が、複数の輪帯電極層2b、2b、…のうち最外側輪帯電極層2bの外縁よりも内側に存在している。高抵抗層5の平面形状をこのような形状とすることで、平面視において輪帯電極層2bの外側に電界が生じることを抑制でき、当該外側における液晶層3中の液晶分子3aの配向の変化を抑制できる。すなわち、輪帯電極層2bの外側における液晶分子3aの配向変化が、輪帯電極層2bの内側における液晶分子3aの配向に悪影響を及ぼすことがない。結果として、輪帯電極層2bの内側において、液晶層3中の液晶分子3aを意図した方向に滑らかに配向させることができ、実効的に有効レンズ径が拡大するとともにレンズパワーが増大した液晶レンズ10とすることができる。
1.5. High resistance layer 5
The high resistance layer 5 may be a layer that can transmit light and has a sheet resistance of 1 kΩ to 10 GΩ. By interposing the high-resistance layer 5 between the second transparent electrode layer 2 and the liquid crystal layer 3, the liquid crystal molecules 3a existing inside the high-resistance layer 5 in a plan view are smoothly aligned when a voltage is applied. Can be made. The material which comprises the high resistance layer 5 is not specifically limited as long as said sheet resistance can be ensured, For example, a zinc oxide, PEDOT / PSS, or these combination can be used. The thickness condition of the high resistance layer 5 is not particularly limited as long as the above sheet resistance can be ensured. For example, when the liquid crystal lens 10 is applied to a spectacle lens, the thickness is 0.01 μm or more and 1 μm or less. It can be. The planar shape of the high resistance layer 5 is as follows. That is, as shown in FIG. 2, the high resistance layer 5 includes a circular first resistance layer 5a in plan view. 2, the outer edge of the high resistance layer 5 (the outer edge of the first resistance layer 5a) is the outermost of the plurality of annular electrode layers 2b 1 , 2b 2 ,. It is present inside the outer edge of the annular electrode layer 2b 5. By setting the planar shape of the high resistance layer 5 to such a shape, it is possible to suppress the generation of an electric field outside the annular electrode layer 2b 5 in a plan view, and the orientation of the liquid crystal molecules 3a in the liquid crystal layer 3 on the outside. Can be suppressed. That is, the orientation change of the liquid crystal molecules 3a in the outer annular electrode layer 2b 5 is, does not adversely affect the alignment of the liquid crystal molecules 3a in the inner annular electrode layer 2b 5. As a result, the liquid crystal molecules 3a in the liquid crystal layer 3 can be smoothly aligned in the intended direction inside the annular electrode layer 2b 5 , effectively increasing the effective lens diameter and increasing the lens power. The lens 10 can be obtained.

液晶レンズ10は、平面視において、高抵抗層5の外縁(第1の抵抗層5aの外縁)が、複数の輪帯電極層2b、2b、…のうちの一つの輪帯電極層2bの帯幅内に存在していることが好ましい。特に、図2において点線で示すように、高抵抗層5の外縁が、最外側輪帯電極層2bの外縁よりも内側で、且つ、最外側輪帯電極層2bの内縁よりも外側に存在していること(すなわち、最外側輪帯電極層2bの帯幅内に存在していること)が好ましい。高抵抗層5の平面形状をこのような形状とすることで、上記した効果が一層顕著に奏される。 In the liquid crystal lens 10, the outer edge of the high resistance layer 5 (the outer edge of the first resistance layer 5 a) is one annular electrode layer 2 b of the plurality of annular electrode layers 2 b 1 , 2b 2 ,. It is preferable that it exists within the band width of x . In particular, as indicated by a dotted line in FIG. 2, the outer edge of the high-resistance layer 5 is inside the outer edge of the outermost annular electrode layer 2b 5, and, outside the inner edge of the outermost annular electrode layer 2b 5 It is preferable to exist (that is, to exist within the band width of the outermost annular electrode layer 2b 5 ). By making the planar shape of the high resistance layer 5 into such a shape, the above-described effects are more remarkably exhibited.

1.6.その他の構成
以上の通り、液晶レンズ10は、従来の液晶レンズと比較して、高抵抗層5の形状に特徴があり、これによって従来の液晶レンズにはない顕著且つ特有の効果を奏するものである。液晶レンズ10は、高抵抗層5以外の構成については、従来の液晶レンズと同様の構成とすることができる。例えば、第1の透明電極層1や第2の透明電極層2は、それぞれ、透明な基板6、7の表面に形成することができる。また、第1の透明電極層1と第2の透明電極層2とは、複数のリード線を介してそれぞれ電源に電気的に接続されており、図1のV〜Vで示すように、中心電極層2a及び輪帯電極層2b、2b、…のそれぞれについて、第1の透明電極層1に対して、所定の電位に保持可能である。リード線の引き出し位置は特に限定されるものではなく、従来と同様とすればよい。
1.6. Other Configurations As described above, the liquid crystal lens 10 is characterized by the shape of the high-resistance layer 5 as compared with the conventional liquid crystal lens, and thereby exhibits remarkable and unique effects not found in the conventional liquid crystal lens. is there. The liquid crystal lens 10 can have the same configuration as the conventional liquid crystal lens except for the high resistance layer 5. For example, the first transparent electrode layer 1 and the second transparent electrode layer 2 can be formed on the surfaces of the transparent substrates 6 and 7, respectively. The first transparent electrode layer 1 and the second to the transparent electrode layer 2 are respectively electrically connected to a power source via a plurality of leads, as shown by V 1 ~V 6 in FIG. 1 The center electrode layer 2a and the annular electrode layers 2b, 2b,... Can be held at a predetermined potential with respect to the first transparent electrode layer 1. The lead wire drawing position is not particularly limited, and may be the same as the conventional one.

2.液晶レンズ20
図5に液晶レンズ20の層構成を概略的に示す。また、図6に液晶レンズ20に備えられる第2の透明電極層2と高抵抗層15とについて、それぞれの平面形状を概略的に示す。
2. Liquid crystal lens 20
FIG. 5 schematically shows the layer structure of the liquid crystal lens 20. FIG. 6 schematically shows the planar shapes of the second transparent electrode layer 2 and the high resistance layer 15 provided in the liquid crystal lens 20.

図5、6に示すように、液晶レンズ20は、平面視において、高抵抗層15が、第1の抵抗層15aと、第1の抵抗層15aの周囲に第1の抵抗層15aとは離隔して設けられた輪帯状の第2の抵抗層15bとを備えている点に特徴がある。このように高抵抗層15を第1の抵抗層5aと第2の抵抗層5bとに分けることで、第1の抵抗層5aに対向する液晶分子3aの配向と、第2の抵抗層5bに対向する液晶分子3aの配向とを、個別に制御可能と考えられる。これにより、液晶分子3aの配向をより理想的な形態へと制御できる。   As shown in FIGS. 5 and 6, the liquid crystal lens 20 has a high resistance layer 15 that is separated from the first resistance layer 15 a and the first resistance layer 15 a around the first resistance layer 15 a in plan view. It is characterized in that it is provided with a ring-shaped second resistance layer 15b. Thus, by dividing the high resistance layer 15 into the first resistance layer 5a and the second resistance layer 5b, the orientation of the liquid crystal molecules 3a facing the first resistance layer 5a and the second resistance layer 5b It is considered that the orientation of the opposing liquid crystal molecules 3a can be individually controlled. Thereby, the orientation of the liquid crystal molecules 3a can be controlled to a more ideal form.

第2の抵抗層15bを備える場合は、平面視において、高抵抗層15の外縁(第2の抵抗層15bの外縁)が、複数の輪帯電極層2b、2b、…のうちの最外側輪帯電極層2bの外縁よりも内側に存在している。好ましくは、高抵抗層5の外縁が、複数の輪帯電極層2b、2b、…のうちの一つの輪帯電極層2bの帯幅内に存在している。特に、図6に示すように、平面視において、高抵抗層15の外縁が、複数の輪帯電極層2b、2b、…のうちの最外側輪帯電極層2bの内縁よりも外側(外縁と内縁との間)に存在していること(最外側輪帯電極層2bの帯幅内に存在していること)が好ましい。
また、第2の抵抗層15bの内縁については、最外側輪帯電極層2b5以外の輪帯電極層2bの帯幅内に存在していることが好ましい。
一方、平面視において、第1の抵抗層15aの外縁が、最外側輪帯電極層2b以外の一の輪帯電極層2bの帯幅内に存在していることが好ましい。
このような構成とした場合、平面視において、第1の抵抗層15aの外側、且つ、第2の抵抗層15bの内側において電界を遮断できる。すなわち、液晶層3の光学位相差分布の境界部を境にして内側と外側の光学位相差分布を制御することができ、液晶レンズの特性を良好な状態に保ち、実効的に液晶レンズの有効レンズ径を拡大することと、実効的なレンズパワーを増大することがより容易となるものと考えられる。
When the second resistance layer 15b is provided, the outer edge of the high resistance layer 15 (outer edge of the second resistance layer 15b) is the outermost of the plurality of annular electrode layers 2b 1 , 2b 2 ,. It is present inside the outer edge of the outer annular electrode layer 2b 5. Preferably, the outer edge of the high-resistance layer 5 is present in a plurality of annular electrode layer 2b 1, 2b 2, ... in the strip width of one annular electrode layer 2b x of. In particular, as shown in FIG. 6, the outer edge of the high-resistance layer 15 is outside the inner edge of the outermost annular electrode layer 2b 5 among the plurality of annular electrode layers 2b 1 , 2b 2 ,. It is preferable to exist (between the outer edge and the inner edge) (present within the band width of the outermost annular electrode layer 2b 5 ).
Also, the inner edge of the second resistor layer 15b, it is preferably present in the band width of the annular electrode layer 2b x other than the outermost annular electrode layer 2b5.
On the other hand, in a plan view, the outer edge of the first resistor layer 15a is preferably present in the outermost annular electrode layer 2b 5 except in the band width of one annular electrode layer 2b x.
In such a configuration, the electric field can be interrupted outside the first resistance layer 15a and inside the second resistance layer 15b in plan view. That is, the inner and outer optical phase difference distributions can be controlled with the boundary of the optical phase difference distribution of the liquid crystal layer 3 as a boundary, and the characteristics of the liquid crystal lens are maintained in a good state, and the liquid crystal lens is effectively effective. It is considered easier to enlarge the lens diameter and increase the effective lens power.

液晶レンズ20において、高抵抗層15以外の構成については、液晶レンズ10と同様であることから、ここでは説明を省略する。   Since the configuration of the liquid crystal lens 20 other than the high resistance layer 15 is the same as that of the liquid crystal lens 10, the description thereof is omitted here.

3.液晶レンズ30
図7に液晶レンズ30の層構成を概略的に示す。また、図8に液晶レンズ20に備えられる第2の透明電極層22と高抵抗層25とについて、それぞれの平面形状を概略的に示す。
3. Liquid crystal lens 30
FIG. 7 schematically shows the layer structure of the liquid crystal lens 30. FIG. 8 schematically shows the planar shapes of the second transparent electrode layer 22 and the high resistance layer 25 provided in the liquid crystal lens 20.

図7、8に示すように、液晶レンズ30は、平面視において、高抵抗層25が、第1の抵抗層25aと、第1の抵抗層25aの周囲に第1の抵抗層25aとは離隔して設けられた輪帯状の第2の抵抗層25bとを備えている。このように高抵抗層15を第1の抵抗層25aと第2の抵抗層25bに分けることで、第1の抵抗層25aに対向する液晶分子3aの配向と、第2の抵抗層25bに対向する液晶分子3aの配向とを、個別に制御可能と考えられる。これにより、液晶分子3aの配向をより理想的な形態へと個別制御できる。そのため、液晶レンズの特性を良好な状態に保ち、実効的に液晶レンズの有効レンズ径を拡大することと、実効的なレンズパワーを増大することがより容易となるものと考えられる。   As shown in FIGS. 7 and 8, the liquid crystal lens 30 has a high resistance layer 25 that is separated from the first resistance layer 25 a and the first resistance layer 25 a around the first resistance layer 25 a in a plan view. And a second resistance layer 25b in the form of an annular zone. Thus, by dividing the high resistance layer 15 into the first resistance layer 25a and the second resistance layer 25b, the orientation of the liquid crystal molecules 3a facing the first resistance layer 25a and the second resistance layer 25b are opposed. It is considered that the orientation of the liquid crystal molecules 3a to be controlled can be individually controlled. Thereby, the orientation of the liquid crystal molecules 3a can be individually controlled to a more ideal form. Therefore, it is considered that it becomes easier to maintain the characteristics of the liquid crystal lens in a good state, effectively increase the effective lens diameter of the liquid crystal lens, and increase the effective lens power.

図8に示すように、液晶レンズ30においても液晶レンズ10や20と同様に、平面視において、高抵抗層の外縁(第2の抵抗層25bの外縁)が、複数の輪帯電極層22b、22b、…のうちの最外側輪帯電極層22bの外縁よりも内側に存在していること等が好ましい。輪帯電極層22bに加える電圧Vをゼロ電位若しくは低電位とし、高電圧Vを加え、電圧Vで調整することにより、図9(A)に示すような光学位相差分布の境界部が緩やかな場合と比較して、図9(B)に示すように液晶層3の光学位相差分布の境界部を急峻とすることができ、フレネルレンズ構成とした場合の液晶レンズの特性を良好な状態に保ち、実効的に液晶レンズの有効レンズ径を拡大することと、実効的なレンズパワーを増大することがより容易となるものと考えられる。 As shown in FIG. 8, in the liquid crystal lens 30, as in the liquid crystal lenses 10 and 20, the outer edge of the high resistance layer (outer edge of the second resistance layer 25b) is a plurality of annular electrode layers 22b 1 in plan view. , 22b 2 ,... Are preferably located on the inner side of the outer edge of the outermost annular electrode layer 22b 8 . The boundary of the optical phase difference distribution as shown in FIG. 9A is obtained by setting the voltage V 7 applied to the annular electrode layer 22b 7 to zero potential or low potential, adding the high voltage V 9 , and adjusting the voltage V 8 . Compared with the case where the portion is gentle, the boundary portion of the optical phase difference distribution of the liquid crystal layer 3 can be made steep as shown in FIG. It is considered that it becomes easier to effectively increase the effective lens diameter of the liquid crystal lens and to increase the effective lens power while maintaining a good state.

液晶レンズ30において、第2の透明電極層22及び高抵抗層25以外の構成については、液晶レンズ10と同様であることから、ここでは説明を省略する。   The configuration of the liquid crystal lens 30 other than the second transparent electrode layer 22 and the high resistance layer 25 is the same as that of the liquid crystal lens 10, and thus the description thereof is omitted here.

4.液晶レンズ40
図10に液晶レンズ40の層構成を概略的に示す。液晶レンズ40は、第2の透明電極層2を構成する複数の輪帯電極層のうちの一部の輪帯電極層が、電気的に接続されずにオープンとされている。すなわち、複数の輪帯電極層のうちの一部を開回路としている。このような構成とした場合、リード線の数を少なくすることができ、液晶レンズの構成を簡易なものとすることができる。加えて、電気的に接続された第2の透明電極層2からの誘導電位によって、電気的に接続されていない第2の透明電極層2の直下にも緩やかな電界が生じ、第2の透明電極層2の直下にある液晶分子3aも、所定の方向に配向すると考えられる。すなわち、駆動電源の数を少なくしても光学特性が劣化することなく、所望の液晶レンズを得ることができる。
4). Liquid crystal lens 40
FIG. 10 schematically shows the layer structure of the liquid crystal lens 40. In the liquid crystal lens 40, some of the annular electrode layers of the plurality of annular electrode layers constituting the second transparent electrode layer 2 are open without being electrically connected. That is, some of the plurality of annular electrode layers are open circuits. With such a configuration, the number of lead wires can be reduced, and the configuration of the liquid crystal lens can be simplified. In addition, due to the induced potential from the second transparent electrode layer 2 that is electrically connected, a gentle electric field is also generated directly below the second transparent electrode layer 2 that is not electrically connected, and the second transparent electrode layer 2 The liquid crystal molecules 3a immediately below the electrode layer 2 are also considered to be aligned in a predetermined direction. That is, a desired liquid crystal lens can be obtained without deteriorating optical characteristics even if the number of drive power supplies is reduced.

液晶レンズ40において、第2の透明電極層2の接続の仕方以外の構成については、液晶レンズ10と同様であることから、ここでは説明を省略する。   Since the configuration of the liquid crystal lens 40 other than the connection method of the second transparent electrode layer 2 is the same as that of the liquid crystal lens 10, the description thereof is omitted here.

4.その他の形態
本開示の液晶レンズ10〜40において、複数の輪帯電極層は、それぞれ、インピーダンスが同程度であるように特徴付けられた帯幅を有するものであってもよい。このような場合、前記開回路となっている輪帯電極層の電位は実効的に隣接する輪帯電極層の電位の平均値に近い値となるため、液晶層において放物面状(断面が放物線状)の光学位相差分布をより容易に得ることが可能と考えられる。
4). Other Forms In the liquid crystal lenses 10 to 40 of the present disclosure, each of the plurality of annular electrode layers may have a bandwidth that is characterized so that the impedance is approximately the same. In such a case, the potential of the annular electrode layer in the open circuit effectively becomes a value close to the average value of the potential of the adjacent annular electrode layer, so that the liquid crystal layer has a parabolic shape (cross section). It is considered possible to obtain a parabolic optical phase difference distribution more easily.

尚、上記説明では、第2の透明電極層が、円形の中心電極層と同心円状の輪帯電極層とからなる形態について説明したが、第2の透明電極層の形態はこれに限定されるものではない。例えば、図11に示すように、第2の透明電極層102が、中心電極層102aと、複数の輪帯電極層102b、102b、…と、平面視において輪帯電極層102bの周囲に設けられた最外側透明電極層102cとを備えていてもよい。このような場合においても、本開示の液晶レンズによる効果が問題なく発揮されるものと考えられる。   In the above description, the second transparent electrode layer has been described as being composed of a circular center electrode layer and a concentric annular electrode layer. However, the second transparent electrode layer is not limited to this. It is not a thing. For example, as shown in FIG. 11, the second transparent electrode layer 102 is provided around the annular electrode layer 102b in a plan view, with a central electrode layer 102a and a plurality of annular electrode layers 102b, 102b,. And the outermost transparent electrode layer 102c. Even in such a case, it is considered that the effect of the liquid crystal lens of the present disclosure is exhibited without any problem.

また、上記説明では、液晶層3が所定の配向膜3bの間に液晶分子3aが充填されてなるものとして説明したが、液晶層3の構成はこれに限定されるものではない。液晶層は、図12に示す液晶層13のように、紙面上側の一の配向膜と紙面下側の他の配向膜との間に液晶分子13aが充填されてなり、且つ、一の配向膜及び他の配向膜がともに、配向膜13bと垂直配向膜13cとによって構成されていてもよい。言い換えれば、液晶層13中の一部の液晶分子13aが、垂直配向膜13cによって、他の液晶分子13aとは異なる方向に配向されていてもよい。尚、垂直配向膜13cは、平面視において高抵抗層の外縁付近に設けられることが好ましい。このような構成とした場合、液晶分子の配向が不連続となって液晶レンズの光学特性に悪影響を及ぼすディスクリネーションの発生を抑制し、且つ、上述の図9(B)に示すように、液晶層13の光学位相差分布の境界部を急峻とすることができ、光学位相差分布の境界部が緩やかな場合と比較して、液晶レンズの特性を良好な状態に保ち、実効的に液晶レンズの有効レンズ径を拡大することと、実効的なレンズパワーを増大することが可能と考えられる。尚、図12に示す配向膜は、配向膜23bと垂直配向膜23cとを重ね合わせたうえで、一方の膜の一部をエッチング等により除去することによって構成可能である。通常の配向膜23bは、上述の通り、公知のものを使用可能である。垂直配向膜23cは、液晶分子のプレティルト角が安定的に90°を示す状態のポリイミドをベースとした生成物による配向膜を用いればよい。   In the above description, the liquid crystal layer 3 is described as being filled with the liquid crystal molecules 3a between the predetermined alignment films 3b. However, the configuration of the liquid crystal layer 3 is not limited to this. As in the liquid crystal layer 13 shown in FIG. 12, the liquid crystal layer is formed by filling liquid crystal molecules 13a between one alignment film on the upper side of the paper and another alignment film on the lower side of the paper. Both the other alignment films may be constituted by the alignment film 13b and the vertical alignment film 13c. In other words, some liquid crystal molecules 13a in the liquid crystal layer 13 may be aligned in a different direction from the other liquid crystal molecules 13a by the vertical alignment film 13c. The vertical alignment film 13c is preferably provided in the vicinity of the outer edge of the high resistance layer in plan view. In such a configuration, the occurrence of disclination that adversely affects the optical characteristics of the liquid crystal lens due to discontinuous alignment of liquid crystal molecules, and as shown in FIG. The boundary portion of the optical phase difference distribution of the liquid crystal layer 13 can be made steep, and the liquid crystal lens characteristics are maintained in a good state as compared with the case where the boundary portion of the optical phase difference distribution is gentle, and the liquid crystal layer effectively It is considered possible to increase the effective lens diameter of the lens and increase the effective lens power. The alignment film shown in FIG. 12 can be configured by superposing the alignment film 23b and the vertical alignment film 23c and then removing a part of one film by etching or the like. As the normal alignment film 23b, a known one can be used as described above. As the vertical alignment film 23c, an alignment film made of a polyimide-based product in which the pretilt angle of the liquid crystal molecules stably shows 90 ° may be used.

また、上記説明では、高抵抗層5、15、25が1つ又は2つの抵抗層を備えるものとして説明したが、高抵抗層の形態はこれに限定されるものではない。例えば、平面視において、高抵抗層が、円形状の第1の抵抗層と、第1の抵抗層の周囲に第1の抵抗層とは離隔して設けられた第2の抵抗層と、第2の抵抗層の周囲に第2の抵抗層とは離隔して設けられた第3の抵抗層とを備えていてもよい。第3の抵抗層は複数の抵抗層からなるものであってもよい。高抵抗層を第1の抵抗層と第2の抵抗層と第3の抵抗層とに分けることで、第1の抵抗層に対向する液晶分子の配向と、第2の抵抗層に対向する液晶分子の配向と、第3の抵抗層に対向する液晶分子の配向とを、個別に制御可能と考えられる。これにより、液晶分子の配向をより理想的な形態へと個別制御できる。そのため、液晶レンズの特性を良好な状態に保ち、実効的に液晶レンズの有効レンズ径を拡大することと、実効的なレンズパワーを増大することがより容易となるものと考えられる。   In the above description, the high resistance layers 5, 15, and 25 are described as including one or two resistance layers, but the form of the high resistance layer is not limited thereto. For example, in plan view, the high resistance layer includes a circular first resistance layer, a second resistance layer provided around the first resistance layer and spaced apart from the first resistance layer, A third resistance layer provided apart from the second resistance layer may be provided around the second resistance layer. The third resistance layer may be composed of a plurality of resistance layers. By dividing the high resistance layer into a first resistance layer, a second resistance layer, and a third resistance layer, the orientation of liquid crystal molecules facing the first resistance layer and the liquid crystal facing the second resistance layer It is considered that the orientation of the molecules and the orientation of the liquid crystal molecules facing the third resistance layer can be individually controlled. Thereby, the alignment of the liquid crystal molecules can be individually controlled to a more ideal form. Therefore, it is considered that it becomes easier to maintain the characteristics of the liquid crystal lens in a good state, effectively increase the effective lens diameter of the liquid crystal lens, and increase the effective lens power.

また、上記説明では、液晶層3が一層のみ設けられる形態について説明したが、液晶層3の構成はこれに限定されるものではない。例えば、レンズパワーを増大させるために、液晶層を複数設けてもよい。液晶層を多層化する方法は特に限定されず、公知の方法によればよい。   Moreover, although the said description demonstrated the form in which only one liquid crystal layer 3 was provided, the structure of the liquid crystal layer 3 is not limited to this. For example, a plurality of liquid crystal layers may be provided in order to increase the lens power. The method for multilayering the liquid crystal layer is not particularly limited, and may be a known method.

尚、上記説明では、液晶レンズ10〜40を個別に説明したが、本開示の液晶レンズは液晶レンズ10〜40の構成の一部同士が組み合わされて一つの液晶レンズが構成されていてもよい。   In the above description, the liquid crystal lenses 10 to 40 are individually described, but the liquid crystal lens of the present disclosure may be configured by combining a part of the configurations of the liquid crystal lenses 10 to 40 to form one liquid crystal lens. .

5.液晶レンズの駆動方法
本開示の液晶レンズは、例えば、以下のようにして駆動させることができる。すなわち、本開示の液晶レンズは、前記複数の輪帯電極層の一つ又は複数に印加する電圧の周波数を制御することを特徴とする、液晶レンズの駆動方法により駆動可能である。このように、高抵抗層の抵抗値を変える必要がなく、加える電圧と周波数とを制御することにより、電界分布を制御することができ、放物面状(断面が放物線状)の光学位相差分布となり、液晶レンズの特性を良好な状態に保ち、実効的に液晶レンズの有効レンズ径を拡大することと、実効的なレンズパワーを増大することが可能と考えられる。
5. Method of Driving Liquid Crystal Lens The liquid crystal lens of the present disclosure can be driven as follows, for example. That is, the liquid crystal lens of the present disclosure can be driven by a liquid crystal lens driving method that controls the frequency of a voltage applied to one or more of the plurality of annular electrode layers. Thus, it is not necessary to change the resistance value of the high resistance layer, and the electric field distribution can be controlled by controlling the applied voltage and frequency, and the optical phase difference is parabolic (the cross section is parabolic). It is considered that it is possible to maintain the characteristics of the liquid crystal lens in a good state, effectively increase the effective lens diameter of the liquid crystal lens, and increase the effective lens power.

或いは、本開示の液晶レンズは、前記複数の輪帯電極層の1つ又は複数に印加する交流電圧の位相を制御することを特徴とする、液晶レンズの駆動方法によって駆動させることもできる。たとえば印加する交流電圧の位相を180°変えることにより、実効的に負の電圧を印加することと同様の効果を得ることができる。したがって、このような形態であっても、電界分布を制御することができ、より理想的な放物面状(断面が放物線状)の光学位相差分布となり、液晶レンズの特性を良好な状態に保ち、実効的に液晶レンズの有効レンズ径を拡大することと、実効的なレンズパワーを増大することが可能と考えられる。   Alternatively, the liquid crystal lens of the present disclosure can be driven by a liquid crystal lens driving method that controls the phase of an AC voltage applied to one or more of the plurality of annular electrode layers. For example, by changing the phase of the AC voltage to be applied by 180 °, the same effect as that of effectively applying a negative voltage can be obtained. Therefore, even in such a form, the electric field distribution can be controlled, and an optical phase difference distribution having a more ideal paraboloidal shape (cross-sectional parabolic shape) is obtained, and the characteristics of the liquid crystal lens are improved. Therefore, it is possible to effectively increase the effective lens diameter of the liquid crystal lens and to increase the effective lens power.

<比較例1>
図13に示すように、高抵抗層を備えない液晶レンズを作製し、光学位相差分布特性を評価した。まず、以下の手順で高抵抗層を備えない液晶レンズを作製した。
<Comparative Example 1>
As shown in FIG. 13, a liquid crystal lens not provided with a high resistance layer was produced, and the optical phase difference distribution characteristics were evaluated. First, a liquid crystal lens without a high resistance layer was produced by the following procedure.

1mm厚の透明ガラス基板6上に、ITOからなる透明な透明電極層を形成し、これを第1の透明電極層1とした。一方で、1mm厚の別の透明ガラス基板7上に、ITOからなる円形状の中心電極層2aと、同心円状の5つの輪帯電極層2b、2b、…とを形成し、これを第2の透明電極層2とした。中心電極層2aの半径は1.6mmとし、当該中心電極層2aに対して0.2mm離隔させて1つ目の輪帯電極層2b(帯幅5.4mm)を形成し、当該1つ目の輪帯電極層2bに対して0.2mm離隔させて2つ目の輪帯電極層2b(帯幅3.0mm)を形成し、当該2つ目の輪帯電極層2bに対して0.2mm離隔させて3つ目の輪帯電極層2b(帯幅1.8mm)を形成し、当該3つ目の輪帯電極層2bに対して0.2mm離隔させて4つ目の輪帯電極層2b(帯幅1.0mm)を形成し、当該4つ目の輪帯電極層2bに対して0.2mm離隔させて5つ目の輪帯電極層2b(帯幅1.5mm)を形成した。 A transparent transparent electrode layer made of ITO was formed on a 1 mm thick transparent glass substrate 6, and this was used as the first transparent electrode layer 1. On the other hand, a circular center electrode layer 2a made of ITO and five concentric annular electrode layers 2b, 2b,... Are formed on another transparent glass substrate 7 having a thickness of 1 mm. The transparent electrode layer 2 was obtained. The radius of the central electrode layer 2a is 1.6 mm, and the first annular electrode layer 2b 1 (band width 5.4 mm) is formed with a distance of 0.2 mm from the central electrode layer 2a. A second annular electrode layer 2b 2 (band width: 3.0 mm) is formed with a distance of 0.2 mm from the annular electrode layer 2b 1 of the eye, and the second annular electrode layer 2b 2 A third annular electrode layer 2b 3 (band width 1.8 mm) is formed with a separation of 0.2 mm from the third annular electrode layer 2b 3 and is separated by 0.2 mm with respect to the third annular electrode layer 2b 3 . A fifth annular electrode layer 2b 4 (band width of 1.0 mm) is formed, and the fifth annular electrode layer 2b 5 is separated from the fourth annular electrode layer 2b 4 by 0.2 mm. (Band width 1.5 mm) was formed.

絶縁層4として5μm厚の有機ポリマー膜を使用した。ただし、本実施例にて用いた有機ポリマー膜以外に、1μm以下の厚みのアモルファス石英膜を使用しても同様の効果が奏される。尚、図13の構成では、動作上、特に絶縁層を設ける必要はないが、以下の高抵抗層を有する液晶レンズと比較するために、同様の絶縁層を使用した場合の特性について評価するものとした。   An organic polymer film having a thickness of 5 μm was used as the insulating layer 4. However, in addition to the organic polymer film used in this example, the same effect can be obtained even when an amorphous quartz film having a thickness of 1 μm or less is used. In the configuration of FIG. 13, it is not necessary to provide an insulating layer in operation. However, in order to compare with the liquid crystal lens having the following high resistance layer, the characteristics when the same insulating layer is used are evaluated. It was.

第1の透明電極層1と絶縁層4との双方の表面に、それぞれ、配向膜としてポリイミドを150nmの厚みに塗布し、熱処理を行って安定化させた後、一方向にラビング処理した。第1の透明電極層1の表面の配向膜3bと絶縁層4の表面の配向膜3bとの間に液晶材料としてRDP85475(DIC製)を充填し、第1の透明電極層1と絶縁層4との間に液晶層3(厚み60μm)を設けた。尚、液晶層3中には、厚みを保持するためにスペーサを配置した。   On both surfaces of the first transparent electrode layer 1 and the insulating layer 4, polyimide was applied as an alignment film to a thickness of 150 nm, stabilized by heat treatment, and then rubbed in one direction. RDP85475 (made by DIC) is filled as a liquid crystal material between the alignment film 3b on the surface of the first transparent electrode layer 1 and the alignment film 3b on the surface of the insulating layer 4, and the first transparent electrode layer 1 and the insulating layer 4 are filled. The liquid crystal layer 3 (thickness 60 μm) was provided between the two. In the liquid crystal layer 3, spacers were arranged to maintain the thickness.

ガラス基板/第1の透明電極層/液晶層/絶縁層/第2の透明電極層/ガラス基板の層構成となるようにそれぞれを積層し、比較例1に係る液晶レンズを得た。   The respective layers were laminated so as to have a glass substrate / first transparent electrode layer / liquid crystal layer / insulating layer / second transparent electrode layer / glass substrate to obtain a liquid crystal lens according to Comparative Example 1.

得られた液晶レンズに対して、以下の条件で電極に電圧を印加・保持し、光学位相差分布を評価した。結果を図14に示す。
(条件)
f=1kHz
=3.0V
=3.2V
=3.6V
=4.0V
=4.8V
=6.3V
With respect to the obtained liquid crystal lens, a voltage was applied to and held on the electrode under the following conditions, and the optical phase difference distribution was evaluated. The results are shown in FIG.
(conditions)
f = 1kHz
V 1 = 3.0V
V 2 = 3.2V
V 3 = 3.6V
V 4 = 4.0V
V 5 = 4.8V
V 6 = 6.3V

図14に示すように、比較例1に係る液晶レンズは、複数の輪帯電極を備えることで、レンズとしての特性を示した。ただし、光学位相差特性が滑らかではなく、不連続であり、レンズとして適用するには性能が不十分であった。   As shown in FIG. 14, the liquid crystal lens according to Comparative Example 1 exhibited characteristics as a lens by including a plurality of annular electrodes. However, the optical phase difference characteristic is not smooth and discontinuous, and the performance is insufficient for application as a lens.

<比較例2>
図15に示すように、絶縁層と高抵抗層との二重層を備える液晶レンズを作製した。すなわち、比較例1に係る液晶レンズにおいて、絶縁層に替えて、絶縁層と高抵抗層との二重層を設けたこと以外は、比較例1と同様にして第1の透明電極層1、第2の透明電極層2、液晶層3を作製し、比較例2に係る液晶レンズを得た。得られた液晶レンズについて光学位相差分布特性を評価した。
<Comparative example 2>
As shown in FIG. 15, a liquid crystal lens having a double layer of an insulating layer and a high resistance layer was produced. That is, in the liquid crystal lens according to Comparative Example 1, the first transparent electrode layer 1 and the first transparent electrode layer 1 are the same as Comparative Example 1 except that a double layer of an insulating layer and a high resistance layer is provided instead of the insulating layer. 2 transparent electrode layer 2 and liquid crystal layer 3 were produced, and a liquid crystal lens according to Comparative Example 2 was obtained. The obtained liquid crystal lens was evaluated for optical phase difference distribution characteristics.

尚、二重層は以下のようにして作製した。すなわち、絶縁層4の表面に、高周波スパッタリング法によって、高抵抗層5として酸化亜鉛薄膜(厚み25nm)を形成し、二重層を得た。当該二重層の高抵抗層5側の表面に比較例1と同様の条件で配向膜3bを設け、比較例1と同様の条件で液晶層3を挟みこんだ。   The double layer was produced as follows. That is, a zinc oxide thin film (thickness 25 nm) was formed as the high resistance layer 5 on the surface of the insulating layer 4 by a high frequency sputtering method to obtain a double layer. An alignment film 3b was provided on the surface of the double layer on the high resistance layer 5 side under the same conditions as in Comparative Example 1, and the liquid crystal layer 3 was sandwiched under the same conditions as in Comparative Example 1.

得られた液晶レンズに対して、以下の条件で電極に電圧を印加・保持し、光学位相差分布を評価した。結果を図16に示す。
(条件)
f=1kHz
=0.21V
=1.7V
=2.6V
=2.8V
=4.0V
=5.3V
With respect to the obtained liquid crystal lens, a voltage was applied to and held on the electrode under the following conditions, and the optical phase difference distribution was evaluated. The results are shown in FIG.
(conditions)
f = 1kHz
V 1 = 0.21V
V 2 = 1.7V
V 3 = 2.6V
V 4 = 2.8V
V 5 = 4.0V
V 6 = 5.3V

図16に示すように、比較例2に係る液晶レンズは、光学位相差特性が滑らかで連続的であった。しかしながら、平面視で第2の透明電極層2の外縁近傍において、液晶分子を意図した方向に配向させることができず、結果として液晶レンズの有効レンズ径が小さくなってしまった。これは以下のことが原因と考えられる。すなわち、比較例2に係る液晶レンズにおいては、絶縁層4及び高抵抗層5の二重層が液晶層3の表面全体を覆うように構成されており、平面視において高抵抗層5の面積が第2の透明電極層2の面積よりも過大とされている。このような面積の大きな高抵抗層を設けた場合、第1及び第2の透明電極間に電圧を印加すると、平面視において第2の透明電極層2よりも外側においても、高抵抗層5に誘導されて電界が生じ、結果として液晶層3中の液晶分子3aの傾きが変化してしまう。このような場合、第2の透明電極層2よりも外側における液晶分子3aの配向が、第2の透明電極層2の内側の液晶分子3aの配向に悪影響を及ぼし、第2の透明電極層2の外縁近傍において、液晶分子を意図した方向に配向させることができなかったものと考えられる。   As shown in FIG. 16, the liquid crystal lens according to Comparative Example 2 had a smooth and continuous optical phase difference characteristic. However, the liquid crystal molecules cannot be oriented in the intended direction in the vicinity of the outer edge of the second transparent electrode layer 2 in plan view, and as a result, the effective lens diameter of the liquid crystal lens is reduced. This is considered to be caused by the following. That is, in the liquid crystal lens according to Comparative Example 2, the double layer of the insulating layer 4 and the high resistance layer 5 is configured to cover the entire surface of the liquid crystal layer 3, and the area of the high resistance layer 5 is the first in a plan view. It is considered to be larger than the area of the two transparent electrode layers 2. When a high resistance layer having such a large area is provided, when a voltage is applied between the first and second transparent electrodes, the high resistance layer 5 is also formed on the outer side of the second transparent electrode layer 2 in a plan view. An electric field is generated by induction, and as a result, the inclination of the liquid crystal molecules 3a in the liquid crystal layer 3 changes. In such a case, the orientation of the liquid crystal molecules 3a outside the second transparent electrode layer 2 adversely affects the orientation of the liquid crystal molecules 3a inside the second transparent electrode layer 2, and the second transparent electrode layer 2 It is considered that the liquid crystal molecules could not be aligned in the intended direction in the vicinity of the outer edge of the film.

<実施例1>
図1、2に示すように、絶縁層4と高抵抗層5との二重層を備える液晶レンズにおいて、高抵抗層5の形状を円形状に加工した。また、第2の電極層2’のうち、最外側電極層2bを輪帯状(帯幅0.8mm)とし、第2の電極層2とした。このように、第2の電極層や高抵抗層の形状を変更したこと以外は、比較例2と同様にして第1の透明電極層1、第2の透明電極層2、液晶層3、二重層を作製し、実施例1に係る液晶レンズを得た。得られた液晶レンズについて光学位相差分布特性を評価した。
<Example 1>
As shown in FIGS. 1 and 2, in the liquid crystal lens having a double layer of the insulating layer 4 and the high resistance layer 5, the shape of the high resistance layer 5 was processed into a circular shape. Further, in the second electrode layer 2 ′, the outermost electrode layer 2 b 5 was formed in a ring shape (band width of 0.8 mm) to form the second electrode layer 2. Thus, the first transparent electrode layer 1, the second transparent electrode layer 2, the liquid crystal layer 3, and the second liquid crystal layer 2 are the same as in Comparative Example 2 except that the shapes of the second electrode layer and the high resistance layer are changed. Multilayers were prepared to obtain a liquid crystal lens according to Example 1. The obtained liquid crystal lens was evaluated for optical phase difference distribution characteristics.

尚、平面視において、高抵抗層5の外縁が、最外側輪帯電極層2bの外縁よりも内側となるようにした。より具体的には、高抵抗層5の外縁が、最外側輪帯電極層2b5の外縁よりも内側で、且つ、内縁よりも外側に存在するようにした。 Incidentally, in plan view, the outer edge of the high-resistance layer 5 was made to be inside the outer edge of the outermost annular electrode layer 2b 5. More specifically, the outer edge of the high resistance layer 5 is located inside the outer edge of the outermost ring electrode layer 2b5 and outside the inner edge.

得られた液晶レンズに対して、以下の条件で電極に電圧を印加・保持し、光学位相差分布を評価した。結果を図17に示す。
(条件)
f=3kHz
=0.25V
=1.4V
=1.8V
=1.9V
=1.8V
=5.4V
With respect to the obtained liquid crystal lens, a voltage was applied to and held on the electrode under the following conditions, and the optical phase difference distribution was evaluated. The results are shown in FIG.
(conditions)
f = 3 kHz
V 1 = 0.25V
V 2 = 1.4V
V 3 = 1.8V
V 4 = 1.9V
V 5 = 1.8V
V 6 = 5.4V

図17に示すように、実施例1に係る液晶レンズにあっては、比較例2に係る液晶レンズにおいてより良好なレンズ特性を示す液晶分子配向に近づくことが示された。平面視において輪帯電極層2bの外側に電界が生じることを抑制でき、液晶層3中の液晶分子3aの配向の変化を抑制できたものと考えられる。すなわち、輪帯電極層2bの外側における液晶分子3aの配向変化が、輪帯電極層2bの内側における液晶分子3aの配向に悪影響を及ぼすことがなく、結果として、輪帯電極層2bの内側全域において、液晶層3中の液晶分子3aを意図した方向に配向させることができ、放物面状(断面が放物線状)の光学位相差分布となり、液晶レンズの特性を良好な状態に保ち、実効的に液晶レンズの有効レンズ径を拡大することができた。   As shown in FIG. 17, in the liquid crystal lens according to Example 1, it was shown that the liquid crystal lens according to Comparative Example 2 approaches the liquid crystal molecular alignment exhibiting better lens characteristics. It can be considered that an electric field is prevented from being generated outside the annular electrode layer 2b in a plan view, and a change in orientation of the liquid crystal molecules 3a in the liquid crystal layer 3 can be suppressed. That is, the change in the orientation of the liquid crystal molecules 3a outside the annular electrode layer 2b does not adversely affect the orientation of the liquid crystal molecules 3a inside the annular electrode layer 2b. , The liquid crystal molecules 3a in the liquid crystal layer 3 can be aligned in the intended direction, resulting in an optical phase difference distribution with a paraboloidal shape (the cross section is parabolic), and the liquid crystal lens characteristics are maintained in a good state and effective. In particular, the effective lens diameter of the liquid crystal lens could be expanded.

本開示の液晶レンズは、小型レンズから中型・大型レンズまで、あらゆるレンズに利用可能である。特に、遠近両用の眼鏡用のレンズとして好適に利用可能と考えられる。   The liquid crystal lens of the present disclosure can be used for all kinds of lenses from small lenses to medium / large lenses. In particular, it can be suitably used as a lens for both near and near spectacles.

1 第1の透明電極層
2、22 第2の透明電極層
3 液晶層
4 絶縁層
5、15、25 高抵抗層
6 基板
7 基板
10、20、30、40 液晶レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st transparent electrode layer 2, 22 2nd transparent electrode layer 3 Liquid crystal layer 4 Insulating layer 5, 15, 25 High resistance layer 6 Substrate 7 Substrate 10, 20, 30, 40 Liquid crystal lens

Claims (10)

第1の透明電極層と、第2の透明電極層と、前記第1の透明電極層及び前記第2の透明電極層の間に設けられた液晶層と、前記第2の透明電極層及び前記液晶層の間に設けられた絶縁層と、前記絶縁層及び前記液晶層の間に設けられた高抵抗層とを有し、
平面視において、前記第2の透明電極層が、円形状の中心電極層と、前記中心電極層の周囲に前記中心電極層とは離隔して設けられた複数の輪帯電極層とを備えており、
平面視において、前記複数の輪帯電極層のうちの最外側輪帯電極層の外縁よりも内側及び外側の双方に前記液晶層が存在しており、
平面視において、前記高抵抗層が、円形状の第1の抵抗層を備えており、
平面視において、前記高抵抗層の外縁が、前記複数の輪帯電極層のうちの最外側輪帯電極層の帯幅内に存在している、
液晶レンズ。
A first transparent electrode layer; a second transparent electrode layer; a liquid crystal layer provided between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer; the second transparent electrode layer; An insulating layer provided between the liquid crystal layers, and a high resistance layer provided between the insulating layer and the liquid crystal layer,
In a plan view, the second transparent electrode layer includes a circular center electrode layer and a plurality of annular electrode layers provided around the center electrode layer and spaced apart from the center electrode layer. And
In plan view, the liquid crystal layer is present both inside and outside the outer edge of the outermost ring electrode layer of the plurality of ring electrode layers,
In a plan view, the high resistance layer includes a circular first resistance layer,
In plan view, the outer edge of the high resistance layer is present within the band width of the outermost ring electrode layer of the plurality of ring electrode layers,
Liquid crystal lens.
前記平面視において、前記第1の抵抗層の外縁が、前記複数の輪帯電極層のうちのいずれか一つの帯幅内に存在する、
請求項1に記載の液晶レンズ。
In the plan view, an outer edge of the first resistance layer exists within a band width of any one of the plurality of annular electrode layers.
The liquid crystal lens according to claim 1.
前記平面視において、前記高抵抗層が、前記第1の抵抗層と、前記第1の抵抗層の周囲に前記第1の抵抗層とは離隔して設けられた輪帯状の第2の抵抗層とを備える
請求項1又は2に記載の液晶レンズ。
In the plan view, the high resistance layer includes the first resistance layer and an annular second resistance layer provided around the first resistance layer and spaced apart from the first resistance layer. El Bei the door,
The liquid crystal lens according to claim 1 or 2.
前記平面視において、前記第2の抵抗層の外縁が、前記複数の輪帯電極層のうちのいずれか一つの帯幅内に存在する、
請求項3に記載の液晶レンズ。
In the plan view, an outer edge of the second resistance layer is present within any one of the plurality of annular electrode layers.
The liquid crystal lens according to claim 3.
平面視において、前記高抵抗層が、前記第2の抵抗層の周囲に前記第2の抵抗層とは離隔して設けられた第3の抵抗層を備える、
請求項3又は4に記載の液晶レンズ。
In a plan view, the high resistance layer includes a third resistance layer provided around the second resistance layer and spaced apart from the second resistance layer.
The liquid crystal lens according to claim 3 or 4.
前記複数の輪帯電極層のうちの一部を開回路とする、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶レンズ。
A part of the plurality of annular electrode layers is an open circuit,
The liquid crystal lens according to claim 1.
前記複数の輪帯電極層は、それぞれ、インピーダンスが同程度であるように特徴付けられた帯幅を有する、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の液晶レンズ。
Each of the plurality of annular electrode layers has a bandwidth characterized to have similar impedance;
The liquid crystal lens according to claim 1.
前記第2の透明電極層が、前記中心電極層と、前記複数の輪帯電極層と、前記平面視において前記輪帯電極層の周囲に設けられた最外側透明電極層とを備える、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶レンズ。
The second transparent electrode layer includes the center electrode layer, the plurality of annular electrode layers, and an outermost transparent electrode layer provided around the annular electrode layer in the plan view.
The liquid crystal lens according to claim 1.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の液晶レンズを駆動する方法であって、
前記複数の輪帯電極層の一つ又は複数に印加する電圧の周波数を制御することを特徴とする、
液晶レンズの駆動方法。
A method for driving the liquid crystal lens according to claim 1,
Controlling the frequency of the voltage applied to one or more of the plurality of annular electrode layers,
Liquid crystal lens driving method.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の液晶レンズを駆動する方法であって、
前記複数の輪帯電極層の一つ又は複数に印加する交流電圧の位相を制御することを特徴とする、
液晶レンズの駆動方法。
A method for driving the liquid crystal lens according to claim 1,
Controlling the phase of the alternating voltage applied to one or more of the plurality of annular electrode layers,
Liquid crystal lens driving method.
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