KR101886792B1 - Bi-focal lens using reactive mesogen - Google Patents
Bi-focal lens using reactive mesogen Download PDFInfo
- Publication number
- KR101886792B1 KR101886792B1 KR1020170006176A KR20170006176A KR101886792B1 KR 101886792 B1 KR101886792 B1 KR 101886792B1 KR 1020170006176 A KR1020170006176 A KR 1020170006176A KR 20170006176 A KR20170006176 A KR 20170006176A KR 101886792 B1 KR101886792 B1 KR 101886792B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lens
- layer
- refractive index
- air
- bifocal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
- G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
-
- 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
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B2003/0093—Simple or compound lenses characterised by the shape
Abstract
본 발명은 이중 초점 렌즈에 관한 것이다. 상기 이중 초점 렌즈는, 평탄한 표면을 갖는 투명 기판; 단일 방향으로 배향되어 상기 투명 기판위에 형성된 배향막; 및 상기 배향막위에 형성되고, 복굴절성을 갖는 광경화성 액정상 고분자 물질이 상기 배향막에 의해 단일 방향으로 배향되어 이루어지고, 공기층과 맞닿는 일면이 오목 렌즈 형상 또는 볼록 렌즈 형상을 갖는 렌즈층;을 구비하며, 상기 렌즈층은 정상광 굴절률(no) 및 이상광 굴절률(ne)를 가지며, 상기 렌즈 구조체는 상기 렌즈층에 대한 정상광 굴절률 및 이상광 굴절률과 상이한 굴절률(np)을 갖는 물질로 구성하여, 입사되는 광의 편광에 따라 렌즈 구조체와 렌즈층의 계면에서의 굴절률 차이가 발생하고, 상기 계면에서의 굴절률 차이에 의해 결정되는 2개의 초점 거리를 갖는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a bifocal lens. Wherein the bifocal lens comprises: a transparent substrate having a flat surface; An alignment layer oriented in a single direction and formed on the transparent substrate; And a lens layer formed on the alignment layer and having a birefringent photo-curable liquid crystal polymer material oriented in a single direction by the alignment layer and having one surface in contact with the air layer having a concave lens shape or a convex lens shape, , The lens layer has a normal refractive index (n o ) and an extraordinary refractive index (n e ), and the lens structure has a refractive index n p different from the normal refractive index and the extraordinary refractive index for the lens layer And a refractive index difference at an interface between the lens structure and the lens layer is generated in accordance with the polarization of the incident light and two focal distances are determined by the refractive index difference at the interface.
Description
본 발명은 이중 초점 렌즈에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 입사되는 광의 편광 방향에 따라 초점 거리가 변화되도록 구성된 액정상 고분자를 이용한 이중 초점 렌즈에 관한 것이다. The present invention relates to a bifocal lens, and more particularly, to a bifocal lens using a liquid crystal polymer configured to change a focal distance according to a polarization direction of incident light.
최근 3차원 디스플레이 장치 등에 대한 기술이 다양하게 연구됨에 따라, 입사되는 편광에 따라 구동여부가 결정되는 렌즈 기술들이 다양하게 제안되었다. 2. Description of the Related Art [0002] Recently, as technologies for three-dimensional display devices and the like have been variously studied, various lens technologies have been proposed in which driving is determined according to incident polarized light.
도 1은 종래의 전계 분포를 이용한 Gradient Index (GRIN) 렌즈를 설명하기 위하여 도시한 단면도 및 개념도이다. 도 1의 (a)는 H. Ren, et al, Opt. Express, 14, 11292 (2006)에 게재된 전계 분포를 이용한 GRIN 렌즈의 개념도이며, (b)는 Y.-C. Chang, et al, Opt. Express., 22, 2714 (2014) 에 게재된 전계 분포를 이용한 GRIN 렌즈의 개념도이다. 1 is a cross-sectional view and a conceptual view illustrating a conventional gradient index (GRIN) lens using an electric field distribution. FIG. 1 (a) is a graphical representation of the composition of the present invention as described in H. Ren, et al , Opt. Express, 14, 11292 (2006), and FIG. 10B is a conceptual view of the GRIN lens using the electric field distribution shown in Y.-C. Chang, et al ., Opt. Expression, 22, 2714 (2014).
도 1을 참조하면, 전계 분포를 이용한 GRIN Lens 기술은 액정 소자(LC cell)에 있어서, 상하부 방향으로 액정에 인가되는 전계가 공간적으로 달라져, 특정 편광에 대해 GRIN Lens 굴절률 프로파일을 나타나게 하는 기술이다. GRIN Lens 굴절률 프로파일은 x축 방향으로 공간적으로 굴절률 분포가 저-고-저로 형성되는 것을 말하며, 이와 같이 GRIN Lens 굴절률 프로파일을 가지면 물체가 평평하더라도 볼록렌즈와 같이 초점면을 형성할 수 있게 된다. Referring to FIG. 1, the GRIN Lens technology using an electric field distribution is a technique for causing an electric field applied to the liquid crystal in the upper and lower directions to be spatially varied in a liquid crystal cell (LC cell), thereby exhibiting a GRIN lens refractive index profile for specific polarized light. The GRIN Lens refractive index profile means that the refractive index profile is formed spatially in the x-axis direction with a low-high-low profile. If the GRIN lens refractive index profile is used, the focal plane can be formed like a convex lens even if the object is flat.
도 1의 (a)는 x축 방향으로 공간적으로 상하부 ITO 전극 간격이 달라지도록 구현함으로써, 액정 층에 인가되는 전계 크기를 조절한 경우이다. 액정층에 인가되는 전계의 크기를 간단한 수식으로 표현하면, Ea = Va/d 이다. 여기서, Ea는 전계의 크기, Va는 인가되는 전압의 크기, d는 전극과 전극사이의 거리이다. 상하부 전극에 인가되는 전압은 동일하더라도, 전극간의 간격이 달라짐에 따라, x축 방향에 따라 z축 방향으로 인가되는 전계의 크기는 달라지며, 그 결과 GRIN Lens 굴절률 프로파일을 도출할 수 있다. 1 (a) shows a case in which the electric field applied to the liquid crystal layer is adjusted by realizing the space between the upper and lower ITO electrodes to be different in the x-axis direction. If the magnitude of the electric field applied to the liquid crystal layer is represented by a simple expression, E a = V a / d. Here, E a is the magnitude of the electric field, V a is the magnitude of the applied voltage, and d is the distance between the electrode and the electrode. Even if the voltages applied to the upper and lower electrodes are the same, as the distance between the electrodes is changed, the magnitude of the electric field applied in the z-axis direction changes along the x-axis direction, and as a result, the GRIN lens refractive index profile can be derived.
도 1의 (b)는 상부 전극을 패터닝함으로써, 상하부로 전압을 인가하였을 때, fringe-field 가 형성된다. 형성된 fringe-field를 벡터 분해하면, x축 방향에 따라 z축 방향으로 인가되는 전계의 크기는 달라지며, 그 결과 GRIN Lens 굴절률 프로파일을 도출할 수 있다.In FIG. 1 (b), a fringe-field is formed when voltage is applied to upper and lower portions by patterning the upper electrode. Vector decomposition of the formed fringe-field results in a change in the magnitude of the electric field applied in the z-axis direction along the x-axis direction, and as a result, the GRIN lens refractive index profile can be derived.
전술한 전계 분포를 이용한 GRIN Lens 기술은 기존 LCD 공정과의 호환성을 가지는 장점을 가지고 있다. 그러나, 구동 측면에서 여러 가지 단점을 가지고 있다. 첫 번째로, 짧은 초점거리를 가지기 위해 액정소자의 셀 갭(Cell Gap)이 커져야하며, 이에 따라 구동전압이 증가하며 응답속도가 느려지는 단점을 가지고 있다. 두 번째로, 패턴된 전극 바로 위 부분에서는 fringe-field가 형성되지 않음에 따라, dead-zone이 발생하게 되고 그 결과 fill-factor를 감소시키는 단점이 발생한다. The GRIN lens technology using the above electric field distribution has an advantage of compatibility with the conventional LCD process. However, it has various disadvantages in terms of operation. First, the cell gap of the liquid crystal device must be enlarged to have a short focal length, and accordingly, the driving voltage increases and the response speed is slowed down. Secondly, a fringe-field is not formed directly above the patterned electrode, resulting in a dead-zone, resulting in a drawback that the fill-factor is reduced.
따라서, 전계 분포를 이용한 GRIN Lens는 무한대의 초점거리(2D 모드)에서 특정한 초점거리까지 액정소자에 인가되는 전압에 따라 연속적인 가변 초점 특성을 가질 수 있다. 그러나 응답속도가 약 50 ms 이상으로서 응답 속도가 느리기 때문에 시분할 기술에 적용하기 어려운 기술적 한계점을 갖고 있다. Therefore, the GRIN lens using the electric field distribution can have a continuous variable focus characteristic according to the voltage applied to the liquid crystal element from the infinity focal distance (2D mode) to a specific focal distance. However, since the response speed is about 50 ms or more and the response speed is slow, it has technical limitations that are difficult to apply to the time division technique.
도 2는 종래의 렌즈 구조체를 적용한 GRIN 렌즈를 도시한 구성도로서, Y. Choi, et al, Opt. Mater., 21, 643 (2002)에 게재된 렌즈 구조체를 적용한 GRIN 렌즈를 도시한 구성도이다. 2 is a schematic view showing a GRIN lens applying the conventional lens structure, Y. Choi, et al, Opt . Mater., 21, 643 (2002), which is incorporated herein by reference in its entirety.
도 2를 참조하면, 렌즈 구조체를 적용한 GRIN Lens 기술은 액정소자의 액정들이 렌즈 구조체 위에 배향된 구조를 갖는다. 전술한 구조의 렌즈는, 상하부 전극에 인가되는 전압 값에 따라 액정의 분포가 달라짐에 따라, 도 2의 x축 편광과 같은 특정 편광에 대해, 유효 굴절률 값이 가변되어, 등방상 렌즈 구조체와 액정층 간의 굴절률 차이가 가변되어, 가변 초점을 구현할 수 있는 기술이다. Referring to FIG. 2, a GRIN lens technology using a lens structure has a structure in which liquid crystals of a liquid crystal element are oriented on a lens structure. As the distribution of the liquid crystal varies depending on the voltage value applied to the upper and lower electrodes, the effective refractive index value of the lens having the above-described structure varies for specific polarized light such as the x-axis polarized light of FIG. 2, The refractive index difference between the layers is variable, and a variable focus can be realized.
전술한 렌즈 구조체를 적용한 GRIN Lens 기술은 액정소자에 인가되는 전압에 따라 오목렌즈에서부터 특정한 초점거리를 가지는 볼록렌즈까지 연속적인 가변 초점 특성을 가지게 된다. 하지만, 액정을 스위칭하기 위한 상하부 전극 사이에 형성된 등방상 렌즈 구조체 때문에, 구동전압이 증가하며, 응답속도가 느려지는 단점을 가진다. 이에 따라, 시분할 기술에 적용하기는 어렵다.The GRIN lens technology using the above-described lens structure has continuous variable focus characteristics from a concave lens to a convex lens having a specific focal length according to the voltage applied to the liquid crystal element. However, because of the isotropic lens structure formed between the upper and lower electrodes for switching the liquid crystal, the driving voltage increases, and the response speed is slowed down. Accordingly, it is difficult to apply to the time division technique.
도 3은 종래의 액정상 고분자를 이용한 편광 의존형 GRIN 렌즈 기술을 설명하기 위하여 도시한 구조도로서, G. J. Woodgate, et al, SID03 Digest, 394 (2003)에 게재된 액정상 고분자를 이용한 편광 의존형 GRIN 렌즈 기술을 설명하는 구조도이다. FIG. 3 is a structural view illustrating a polarization-dependent GRIN lens technology using a liquid crystal polymer according to the related art. FIG. 3 shows a polarization-dependent GRIN lens technology using a liquid crystal polymer disclosed in GJ Woodgate, et al , SID03 Digest, Fig.
도 3을 참조하면, 액정상 고분자를 이용한 편광 의존형 GRIN 렌즈 기술은 렌즈 구조체에 액정상 고분자(Reactive Mesogen(RM))가 배향된 형태로, 입사하는 빛의 편광에 따라 능동적으로 동작하는 구조이다. 일반적으로 막대모양 가지는 RM의 장축방향 굴절률을 extraordinary 굴절률 (n e ), 단축방향 굴절률을 ordinary 굴절률 (n o ) 이라고 하며, 입사되는 빛의 편광 방향에 따라 복굴절을 가진다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 선편광으로 입사하는 빛의 편광방향이 RM의 단축방향과 일치하는 경우, 선편광된 빛에 대해 RM 의 굴절률은 n o 가 되며, 이는 isotropic polymer의 굴절률 n p 와 일치하여 렌즈 기능이 사라진다. 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 입사하는 빛의 편광방향이 RM 의 장축방향과 일치하는 경우, 선 편광된 빛에 대해 RM 의 굴절률은 n e 가 되며, 이는 isotropic polymer의 굴절률 n p 와 불일치하여 렌즈로써 동작한다. Referring to FIG. 3, a polarization-dependent GRIN lens technology using a liquid crystal polymer is a structure in which a liquid crystal polymer (Reactive Mesogen (RM)) is oriented in a lens structure and actively operates according to the polarization of incident light. Generally, RM has an extraordinary refractive index ( n e ) in the major axis direction and an ordinary refractive index ( n 0 ) in the uniaxial direction, and has a birefringence according to the polarization direction of incident light. 3A, when the polarization direction of light incident as linearly polarized light coincides with the minor axis direction of RM, the refractive index of RM with respect to the linearly polarized light becomes n 0 , which is the refractive index n of isotropic polymer The lens function disappears in accordance with p . As shown in FIG. 3 (b), when the polarization direction of incident light coincides with the long axis direction of RM, the refractive index of RM with respect to the linearly polarized light is n e Which is inconsistent with the refractive index n p of the isotropic polymer and thus acts as a lens.
또한, 전술한 액정상 고분자를 이용한 편광 의존형 GRIN 렌즈는 편광 스위칭부와 편광 의존형 렌즈부가 별도로 존재하기 때문에, 기존 액정소자와 같은 구동전압 및 스위칭 속도를 가질 수 있다. 기존의 액정상 고분자를 이용한 편광 의존형 GRIN 렌즈 기술은 RM 의 n o 와 등방상을 가지는 렌즈 구조체의 굴절률 n p 를 일치시켜, 가변적으로 입사되는 2개의 편광 상태에 대해, 특정한 초점거리를 가지는 볼록렌즈로 동작하거나 렌즈로 동작을 하지 않는 무한대의 초점거리 상태를 스위칭하는 구조이다.Further, in the polarization dependence type GRIN lens using the above-mentioned liquid crystal polymer, since the polarization switching part and the polarization dependent type lens part exist separately, they can have the same driving voltage and switching speed as the conventional liquid crystal device. The conventional polarization-dependent GRIN lens technology using a liquid crystalline polymer has a refractive index n p of the lens structure having n o and an isotropic phase of RM And the infinite focal length state in which the lens is operated as a convex lens having a specific focal length or does not operate as a lens is switched for the two polarization states that are variably incident.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 광경화성 액정상 고분자를 이용하여 입사되는 광의 편광에 따라 서로 다른 2개의 초점거리를 갖는 이중 초점 렌즈를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems described above and provide a bifocal lens having two different focal lengths according to the polarization of incident light using a photo-curable liquid crystal polymer.
본 발명의 다른 목적은 광경화성 액정상 고분자를 이용한 이중 초점 렌즈를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a bifocal lens using a photo-curable liquid crystal polymer.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따른 이중 초점 렌즈는, 투명 기판; 단일 방향으로 배향되어 상기 투명 기판위에 형성된 배향막; 및 상기 배향막위에 형성되고, 복굴절성을 갖는 광경화성 액정상 고분자 물질이 상기 배향막에 의해 단일 방향으로 배향되어 이루어지고, 공기층과 맞닿는 일면이 렌즈 형상을 갖는 렌즈층;을 구비하며, 상기 렌즈층은 정상광 굴절률(no) 및 이상광 굴절률(ne)를 가지며, 상기 렌즈층의 정상광 굴절률 및 이상광 굴절률은 공기층의 굴절률(nair)과 서로 상이하여, 입사되는 광의 편광에 따라 공기층과 렌즈층의 계면에서의 굴절률 차이가 발생하고, 상기 계면에서의 굴절률 차이에 의해 결정되는 2개의 초점 거리를 갖는다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a bifocal lens comprising: a transparent substrate; An alignment layer oriented in a single direction and formed on the transparent substrate; And a lens layer formed on the alignment layer and having a lens shape in which a photo-curable liquid crystal polymer material having birefringence is oriented in a single direction by the alignment layer and one surface of the lens layer is in contact with the air layer, the ordinary ray refraction index (n o) and extraordinary refractive index (n e) for having, ordinary ray refraction index and the extraordinary refractive index of the lens layer has a refractive index (n air) of the air layer and different from each other, according to the incident light polarization air layer and Refractive index difference occurs at the interface of the lens layer and has two focal lengths determined by the refractive index difference at the interface.
전술한 제1 특징에 따른 이중 초점 렌즈에 있어서, 상기 공기층과 맞닿는 렌즈층의 일면은 볼록 렌즈 형상 또는 오목 렌즈 형상으로 이루어진 것이 바람직하다. In the bifocal lens according to the first aspect, it is preferable that one surface of the lens layer which abuts the air layer has a convex lens shape or a concave lens shape.
본 발명의 제2 특징에 따른 이중 초점 렌즈는, 평탄한 표면을 갖는 기판; 상기 기판위에 형성된 반사층; 단일 방향으로 배향되어 상기 반사층위에 형성된 배향막; 및 상기 배향막위에 형성되고, 복굴절성을 갖는 광경화성 액정상 고분자 물질이 상기 배향막에 의해 단일 방향으로 배향되어 이루어지고, 공기층과 맞닿는 일면이 렌즈 형상을 갖는 렌즈층;을 구비하며, 상기 렌즈층은 정상광 굴절률(no) 및 이상광 굴절률(ne)를 가지며, 상기 렌즈층의 정상광 굴절률 및 이상광 굴절률은 공기층의 굴절률(nair)과 서로 상이하여, 입사되는 광의 편광에 따라 공기층과 렌즈층의 계면에서의 굴절률 차이가 발생하고, 상기 계면에서의 굴절률 차이에 의해 결정되는 2개의 초점 거리를 갖는다.A bifocal lens according to a second aspect of the present invention includes: a substrate having a flat surface; A reflective layer formed on the substrate; An alignment layer oriented in a single direction and formed on the reflective layer; And a lens layer formed on the alignment layer and having a lens shape in which a photo-curable liquid crystal polymer material having birefringence is oriented in a single direction by the alignment layer and one surface of the lens layer is in contact with the air layer, the ordinary ray refraction index (n o) and extraordinary refractive index (n e) for having, ordinary ray refraction index and the extraordinary refractive index of the lens layer has a refractive index (n air) of the air layer and different from each other, according to the incident light polarization air layer and Refractive index difference occurs at the interface of the lens layer and has two focal lengths determined by the refractive index difference at the interface.
전술한 제2 특징에 따른 이중 초점 렌즈에 있어서, 상기 공기층과 맞닿는 렌즈층의 일면은 볼록 렌즈 형상 또는 오목 렌즈 형상으로 이루어진다.In the above-described bifocal lens according to the second aspect, one surface of the lens layer which abuts the air layer is formed into a convex lens shape or a concave lens shape.
본 발명의 제3 특징에 따른 이중 초점 렌즈 제작 방법은, (a) 제1 기판위에 등방상 고분자 물질을 증착한 후 렌즈 구조를 갖는 스탬프를 임프린팅하여 렌즈의 역상 구조를 갖는 렌즈 구조체를 제작하는 단계; (b) 렌즈 구조체의 상부표면에 제1 배향막을 형성하여 하부 기판을 완성하는 단계; (c) 투명 기판위에 제2 배향막을 형성하여 상부 기판을 완성하는 단계; (d) 하부 기판의 배향막위에 광경화성 액정상 고분자 물질을 도포하고 상부 기판을 덮어 라미네이팅한 후, 광경화시켜 광경화성 액정상 고분자층을 고형화시키는 단계; 및 (e) 고형화된 광경화성 액정상 고분자층과 결합된 상부 기판을 상기 하부 기판으로부터 픽업하는 단계;를 구비하여, 공기층에 노출된 광경화성 액정상 고분자층의 일면이 렌즈 형상을 갖는다.A method for manufacturing a bifocal lens according to a third aspect of the present invention includes the steps of: (a) depositing an isotropic polymer material on a first substrate and imprinting a stamp having a lens structure to produce a lens structure having a reversed phase structure of the lens step; (b) forming a first alignment layer on the upper surface of the lens structure to complete a lower substrate; (c) forming a second alignment layer on the transparent substrate to complete an upper substrate; (d) applying a photocurable liquid crystalline polymeric material on an alignment layer of the lower substrate, covering the upper substrate with a laminating material, and then curing the photocured liquid crystalline polymeric material layer; And (e) picking up the upper substrate coupled with the solidified photo-curable liquid crystal polymer layer from the lower substrate, wherein one side of the photo-curable liquid crystal polymer layer exposed in the air layer has a lens shape.
전술한 제3 특징에 따른 이중 초점 렌즈 제작 방법에 있어서, 공기층에 노출된 광경화성 액정상 고분자층의 일면은 오목 렌즈 형상 또는 볼록 렌즈 형상으로 이루어진 것이 바람직하다. In the above-described method for manufacturing a bifocal lens according to the third aspect, it is preferable that one side of the photo-curable liquid crystal polymer layer exposed to the air layer has a concave lens shape or a convex lens shape.
전술한 제3 특징에 따른 이중 초점 렌즈 제작 방법에 있어서, 상기 (b) 단계는 렌즈 구조체의 상부 표면에 제1 배향막을 스핀 코팅하기 전에 UVO 처리하여 렌즈 구조체를 구성하는 등방상 고분자층을 친수화시켜, 제1 배향막의 표면 에너지를 증가시키는 것이 바람직하다. In the method of manufacturing a bifocal lens according to the third aspect, in the step (b), the isotropic polymer layer constituting the lens structure is subjected to UVO treatment before spin-coating the first alignment layer on the upper surface of the lens structure, To increase the surface energy of the first alignment film.
전술한 제3 특징에 따른 이중 초점 렌즈 제작 방법에 있어서, 상기 (c) 단계는 기판의 표면에 제2 배향막을 스핀 코팅하기 전에 UVO 처리하여 기판을 친수화시켜, 제2 배향막의 표면 에너지를 증가시키는 것이 바람직하다. In the method for manufacturing a bifocal lens according to the third aspect, in the step (c), the substrate is hydrophilized by UVO treatment before the second alignment film is spin-coated on the surface of the substrate to increase the surface energy of the second alignment film .
본 발명에 따른 이중 초점 렌즈는 복굴절 물질인 광경화성 액정상 고분자를 이용한 편광 의존형 GRIN 렌즈 기반 기술로서, 복굴절 물질로 이루어지는 렌즈층의 굴절률 n o , n e 및 렌즈층과 접하는 공기층의 굴절률 n air 의 굴절률 관계에 의해, 이중 초점을 갖게 된다. The bifocal lens according to the present invention is a polarization-dependent GRIN lens-based technique using a photo-curable liquid crystal polymer as a birefringent material. The refractive index n o and n e of a lens layer made of a birefringent material and the refractive index n air A double focal point is obtained by the refractive index relationship of FIG.
본 발명의 일실시예에 따른 투과형 이중 초점 렌즈는, 공기층에 노출된 렌즈층의 일면을 볼록 렌즈 형상으로 구성함으로써 , 공기층의 굴절률(n air ) 및 상기 렌즈층의 정상광 굴절률(n o )과 이상광 굴절률(n e )에 대한 n air < n o < n e 의 관계에 의하여, 입사되는 광의 편광에 따라 서로 다른 2개의 초점거리(초점면)을 가지는 볼록렌즈들로 동작시킬 수 있다. The transmissive bifocal lens according to an embodiment of the present invention has a convex lens shape on one surface of a lens layer exposed to an air layer so that the refractive index n air of the air layer and the normal refractive index n o of the lens layer N air & lt ; / RTI & gt ; to the ideal light refraction index ( n e ) < N o < n e , it is possible to operate as convex lenses having two different focal lengths (focal planes) according to the polarization of incident light.
본 발명의 다른 실시예에 따른 투과형 이중 초점 렌즈는, 공기층에 노출된 렌즈층의 일면을 오목 렌즈 형상으로 구성함으로써, 공기층의 굴절률(n air ) 및 상기 렌즈층의 정상광 굴절률(n o )과 이상광 굴절률(n e )에 대한 n air < n o < n e 의 관계에 의하여, 입사되는 광의 편광에 따라 서로 다른 2개의 허초점거리를 갖는 오목렌즈들로 동작시킬 수 있다. In the transmissive bifocal lens according to another embodiment of the present invention, the refractive index ( n air ) of the air layer and the normal refractive index ( n o ) of the lens layer are different from each other According to the relationship of n air < n o < n e to the extraordinary ray refraction index ( n e ), the concave lenses having two different focal length distances can be operated according to the polarization of the incident light.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 이중 초점 렌즈는, 공기층에 노출된 렌즈층의 일면을 볼록 렌즈 형상으로 구성하고 렌즈층의 타면에 반사층을 더 구비함으로써, 공기층의 굴절률(n air ) 및 상기 렌즈층의 정상광 굴절률(n o )과 이상광 굴절률(n e )에 대한 n air < n o < n e 의 관계에 의하여, 입사되는 광의 편광에 따라 서로 다른 2개의 초점거리(초점면)을 가지는 반사형 볼록렌즈들로 동작시킬 수 있다. In the reflective bifocal lens according to another embodiment of the present invention, one side of the lens layer exposed in the air layer is formed into a convex lens shape and the reflective layer is further provided on the other side of the lens layer, so that the refractive index ( n air ) ( N o ) and the extraordinary ray refraction index ( n e ) of the lens layer, n air < N o < n e , it is possible to operate as reflective convex lenses having two different focal lengths (focal planes) according to the polarization of the incident light.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 빈시형 이중 초점 렌즈는, 공기층에 노출된 렌즈층의 일면을 오목 렌즈 형상으로 구성하고 렌즈층의 타면에 반사층을 더 구비함으로써, 공기층의 굴절률(n air ) 및 상기 렌즈층의 정상광 굴절률(n o )과 이상광 굴절률(n e )에 대한 n air < n o < n e 의 관계에 의하여, 입사되는 광의 편광에 따라 서로 다른 2개의 허초점거리를 갖는 반사형 오목렌즈들로 동작시킬 수 있다. Blank versification bifocal lens in accordance with another embodiment of the present invention, by forming the one surface of the lens layer exposed to the air layer in a concave lens shape, and further comprising a reflective layer on the other surface of the lens layer, the refractive index (n air) of the air layer, and ( N o ) and the extraordinary ray refraction index ( n e ) of the lens layer, n air < N o < n e , it is possible to operate as reflective concave lenses having two different focal length distances in accordance with the polarization of the incident light.
도 1은 종래의 전계 분포를 이용한 Gradient Index (GRIN) 렌즈를 설명하기 위하여 도시한 단면도 및 개념도이다.
도 2는 종래의 렌즈 구조체를 적용한 GRIN 렌즈를 도시한 구성도이다.
도 3은 종래의 액정상 고분자를 이용한 편광 의존형 GRIN 렌즈 기술을 설명하기 위하여 도시한 구조도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 초점 렌즈의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 초점 렌즈의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 초점 렌즈의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이중 초점 렌즈의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명에 따른 이중 초점 렌즈의 제조 공정을 도시한 공정도이다.
도 9는 본 발명에 따른 이중 초점 렌즈의 제조 공정에 있어서, 사용된 마이크로 렌즈 어레이 template를 도시한 것이다. 1 is a cross-sectional view and a conceptual view illustrating a conventional gradient index (GRIN) lens using an electric field distribution.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a GRIN lens to which a conventional lens structure is applied.
3 is a structural view illustrating a polarization dependent GRIN lens technology using a liquid crystal polymer.
4 is a conceptual diagram illustrating a configuration and operation of a bifocal lens according to a first embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a configuration and operation of a bifocal lens according to a second embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating a configuration and operation of a bifocal lens according to a third embodiment of the present invention.
7 is a conceptual diagram illustrating a configuration and operation of a bifocal lens according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a process diagram showing a manufacturing process of a bifocal lens according to the present invention.
9 shows a micro lens array template used in the manufacturing process of a bifocal lens according to the present invention.
본 발명에 따른 이중 초점 렌즈는 복굴절성을 갖는 광경화성 액정상 고분자를 이용한 편광 의존형 GRIN 렌즈 기반 기술로서, 복굴절성을 갖는 광경화성 액정상 고분자 물질의 굴절률 n o , n e 및 렌즈와 맞닿는 공기층의 굴절률 n air 의 굴절률 관계에 의해, 이중초점을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 이중 초점 렌즈는 종래의 액정상 고분자를 이용한 편광 의존형 GRIN 렌즈 기술과 동일하게 편광 스위칭부와 편광 의존형 렌즈부가 별도로 존재하기 때문에, 종래의 액정소자와 같은 구동전압 및 빠른 스위칭 속도를 가질 수 있으므로 시분할 기술이 적용 가능하게 된다. The bifocal lens according to the present invention is based on a polarization-dependent GRIN lens using a photo-curable liquid crystal polymer having birefringent properties. The refractive index n o and n e of the birefringent photo-curable liquid crystalline polymer material and the air layer Refractive index n air Is characterized by having a double focus due to the refractive index relationship of the lens. The bifocal lens according to the present invention has the polarization switching unit and the polarization-dependent lens unit separately in the same manner as the conventional polarization-dependent GRIN lens technology using the liquid crystalline polymer. Therefore, the bifocal lens has the same driving voltage and fast switching speed as the conventional liquid crystal device Time-sharing technology becomes applicable.
복굴절성을 갖는 광경화성 액정상 고분자 물질(RM)은 단일 방향으로 배향된 특징을 가져, 입사하는 빛의 편광 방향이 RM 분자의 장축 방향과 일치하는 경우 n e 의 굴절률을 가지게 되며, 입사하는 빛의 편광 방향이 RM 분자의 단축 방향과 일치하는 경우 n o 의 굴절률을 가지게 되어, 입사하는 빛의 편광 방향에 따라 이중초점을 가지는 렌즈 기술이다. The photo-curable liquid crystalline polymer material (RM) having birefringent properties has a unidirectional orientation, and has a refractive index of n e when the polarization direction of the incident light coincides with the major axis direction of the RM molecule, And has a refractive index of n o when the polarization direction of the RM molecule coincides with the direction of the short axis of the RM molecule, thereby having a double focus according to the polarization direction of incident light.
본 발명에 따른 이중 초점 렌즈는 배향된 복굴절 매질이 air층과 곡면 계면을 형성하는 구조로서, 각 층간의 굴절률 관계는 n air < n o < n e 이다. 이에 따라, 기존의 GRIN렌즈 대비 보다 짧은 초점거리를 형성할 수 있다. The bifocal lens according to the present invention has a structure in which an oriented birefringent medium forms an air layer and a curved interface, and the refractive index relation between layers is n air < N o < n e . Accordingly, a shorter focal length than the conventional GRIN lens can be formed.
본 발명에 따른 이중 초점 렌즈는 planar-convex 구조로 형성하여 이중초점 볼록렌즈로 동작하거나, 또는 planar-concave 구조로 형성하여 이중초점 오목렌즈로 동작할 수 있다. 또한, 반사층을 도입함에 따라 반사형 렌즈로써 동작 가능하다.The bifocal lens according to the present invention may be formed as a planar-convex structure and operated as a bifocal convex lens, or may be formed as a planar-concave structure to operate as a bifocal concave lens. Further, by introducing the reflection layer, it is possible to operate as a reflection type lens.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 이중 초점 렌즈의 구조 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the structure and operation of the bifocal lens according to the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
< 제1 실시예 >≪ Embodiment 1 >
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 투과형 이중 초점 렌즈의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 개념도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 초점 렌즈(1)는 투명 기판(100), 배향막(110) 및 렌즈층(120)을 구비하며, 이들이 서로 적층되어 이루어진 것을 특징으로 한다. 4 is a conceptual diagram illustrating a configuration and operation of a transmissive bifocal lens according to a first embodiment of the present invention. 4, the bifocal lens 1 according to the first embodiment of the present invention includes a
상기 투명 기판(100)은 평판 구조로 이루어진 것이 바람직하다. The
상기 배향막(110)은 상기 투명 기판위에 형성되며, 단일 방향으로 배향 처리된 것을 특징으로 한다. 상기 배향막(110)은 polyvinylachol (PVA) 을 투명 기판위에 스핀 코팅한 후 러빙(rubbing) 공정등과 같은 배향 처리하여 형성될 수 있다. The
상기 렌즈층(120)은 복굴절성을 갖는 광경화성 액정상 고분자 물질로 이루어지며 상기 배향막위에 형성되어 배향막에 의해 단일 방향으로 배향처리된다. 렌즈층의 일면은 공기층에 노출되도록 구성되며, 공기층에 노출되는 상기 렌즈층의 일면은 볼록 렌즈 형상으로 이루어진다. The lens layer 120 is made of a photo-curable liquid crystal polymer material having birefringence and is formed on the alignment layer and aligned in a single direction by the alignment layer. One surface of the lens layer is configured to be exposed to the air layer, and one surface of the lens layer exposed to the air layer has a convex lens shape.
상기 렌즈층을 구성하는 광경화성 액정상 고분자 물질(Reactive Mesogen : 이하 'RM'이라 한다.)은 복굴절성을 갖는 물질로서, 정상광 굴절률(no) 및 이상광 굴절률(ne)를 가지게 된다. 한편, 렌즈층의 일면과 맞닿는 공기층의 굴절률(nair)과 광경화성 액정상 고분자 물질에 대한 정상광 굴절률(no) 및 이상광 굴절률(ne)은 n air < n o < n e 의 관계를 갖는다. The photocurable liquid crystalline polymer material (hereinafter, referred to as 'RM') constituting the lens layer is a material having birefringence and has normal refractive index (n o ) and extraordinary refractive index n e . On the other hand, the relationship between the ordinary ray refractive index to the refractive index (n air) and a photo-curable liquid crystalline polymer material of the one surface of the lens layer and an abutting layer of air (n o) and extraordinary refractive index (n e) is n air <n o <n e .
본 발명에 따른 이중 초점 렌즈는 렌즈층을 planar-convex 구조로 형성하여 이중초점 볼록렌즈로 동작할 수 있다. The bifocal lens according to the present invention can operate as a biconvex convex lens by forming the lens layer into a planar-convex structure.
그 결과, 본 발명에 따른 이중 초점 렌즈(1)로 입사되는 광의 편광에 따라 렌즈층과 공기층의 계면에서의 굴절률 차이가 발생하고, 상기 계면에서의 굴절률 차이에 의해 결정되는 2개의 초점 거리를 갖게 된다. As a result, the refractive index difference at the interface between the lens layer and the air layer occurs according to the polarization of the light incident on the bifocal lens 1 according to the present invention, and the two focal lengths determined by the refractive index difference at the interface do.
도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 투과형 이중초점 렌즈의 동작원리 (n air < n o < n e 경우)를 설명한다. 도 4의 (a)는 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층(120)을 구성하는 RM의 배향방향의 장축과 일치하는 경우, (b) 입사하는 빛의 편광방향이 RM의 배향방향의 단축과 일치하는 경우, (c) 입사하는 빛의 편광이 45° 선편광 또는 원편광인 경우에서의 빛의 진행 경로를 도시한 것이다. Referring to Fig. 4, the principle of operation of the transmissive bifocal lens according to the first embodiment of the present invention ( n air < N o < n e ) is explained. 4 (a) shows the case where the polarization direction of incident light coincides with the long axis of the orientation direction of the RM constituting the lens layer 120, (b) the polarization direction of the incident light is the short axis of the orientation direction of RM (C) the path of light in the case where the polarization of incident light is 45 ° linearly polarized light or circularly polarized light.
도 4의 (a)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층을 구성하는 RM의 장축방향(n e )과 일치하는 경우, planar-convex 구조의 배향된 RM 층과 공기층 계면에서, n e 와 n air 의 굴절률 차에 굴절되며, 렌즈의 중심 부분의 위상 지연이 렌즈의 가장자리 부분보다 더 크기 때문에, 초점거리가 f 1 인 볼록 렌즈로 동작한다. 4 (a), when the polarization direction of the incident light coincides with the long axis direction n e of the RM constituting the lens layer, in the planar-convex structure, at the interface between the oriented RM layer and the air layer, n e and n air And is operated as a convex lens having a focal length of f 1 because the phase delay of the central portion of the lens is larger than the edge portion of the lens.
도 4의 (b)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층을 구성하는 RM의 단축방(n o )향과 일치하는 경우, planar-convex 구조의 배향된 RM 층과 공기층 계면에서, n o 와 n air 의 굴절률 차에 의해 초점거리(f 2 )가 형성된다. n o - n air 대비 n e - n air 가 더 크기 때문에, 수학식 1에 따라, 각각의 입사되는 편광방향에 따라 형성되는 투과형 이중초점 볼록렌즈의 f 1 과 f 2 의 관계는 f 1 < f 2 이다.4 (b), when the polarization direction of incident light coincides with the short axis ( n o ) direction of the RM constituting the lens layer, at the interface between the oriented RM layer and the air layer in the planar- The focal length f 2 is formed by the refractive index difference between n o and n air . n o - n air than n e - since n air is larger, the relationship between f 1 and f 2 of the transmission type bifocal positive lens formed in accordance with each of the incident polarization direction, according to equation (1) is f 1 <f 2 .
여기서, f는 초점거리, R은 렌즈의 radius of curvature, n은 렌즈층의 굴절률, n air 는 공기의 굴절률이다. Where f is the focal length, R is the radius of curvature of the lens, n is the refractive index of the lens layer, and n air is the refractive index of the air.
도 4의 (c)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광이 45°또는 원편광인 경우, 입사하는 빛을 벡터 분해하면 RM의 단축방향 50%, RM의 장축방향 50% 로 분해됨에 따라, 각각 광량이 50% 줄어든 형태로 초점이 f 1 과 f 2 위치에 동시에 형성될 수 있다. Referring to (c) of FIG. 4, when the polarization of incident light is 45 ° or circularly polarized light, when the incident light is vector-decomposed into 50% in the short axis direction of RM and 50% in the long axis direction of RM, The focus can be formed simultaneously at the f 1 and f 2 positions in a form in which the amount of light is reduced by 50%.
< 제2 실시예 > ≪
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 투과형 이중 초점 렌즈의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 개념도이다. 본 실시예에 따른 이중 초점 렌즈(2)는 제1 실시예에 따른 이중 초점 렌즈와 구조는 동일하며, 다만 상기 렌즈층의 일면이 오목 렌즈 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 초점 렌즈(2)는 투명 기판(200), 배향막(210) 및 렌즈층(220)을 구비하며, 이들이 서로 적층되어 이루어지고, 공기층에 노출된 상기 렌즈층의 일면이 오목 렌즈 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 5 is a conceptual diagram illustrating a configuration and operation of a transmissive bifocal lens according to a second embodiment of the present invention. The
본 실시예에 따른 이중 초점 렌즈는 투과형 이중초점 오목렌즈로서, 입사되는 편광의 방향에 따라 서로 다른 허 초점거리를 가지는 오목렌즈로 동작하게 된다. The bifocal lens according to this embodiment is a transmissive bifocal lens and operates as a concave lens having different focal lengths depending on the direction of the incident polarized light.
도 5를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 투과형 이중초점 렌즈의 동작원리 (n air < n o < n e 경우)를 설명한다. 도 5의 (a)는 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층(220)을 구성하는 RM의 배향방향의 장축과 일치하는 경우, (b)는 입사하는 빛의 편광방향이 RM의 배향방향의 단축과 일치하는 경우, (c)는 입사하는 빛의 편광이 45° 선편광 또는 원편광인 경우에서의 빛의 진행 경로를 도시한 것이다. Referring to Fig. 5, the operating principle of the transmissive bifocal lens according to the second embodiment of the present invention ( n air < N o < n e ) is explained. 5A shows a case where the polarization direction of the incident light coincides with the long axis of the RM orientation direction constituting the
도 5의 (a)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층을 구성하는 RM의 장축방향(n e )과 일치하는 경우, planar-concave 구조의 배향된 RM 층과 공기층 계면에서, n e 와 n air 의 굴절률 차에 굴절되며, 렌즈의 중심 부분의 위상 지연이 렌즈의 가장자리 부분보다 더 작기 때문에, 초점거리가 f 1 인 오목 렌즈로 동작한다. 5 (a), when the polarization direction of incident light coincides with the long axis direction n e of the RM constituting the lens layer, in the planar-concave oriented RM layer and the air layer interface, n e and n air And since the phase delay of the central portion of the lens is smaller than the edge portion of the lens, it operates as a concave lens having a focal length of f 1 .
도 5의 (b)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층을 구성하는 RM의 단축방(n o )향과 일치하는 경우, planar-concave 구조의 배향된 RM 층과 공기층 계면에서, n o 와 n air 의 굴절률 차에 의해 초점거리(f 2 )가 형성된다. n o - n air 대비 n e - n air 가 더 크기 때문에, 수학식 1에 따라, 각각의 입사되는 편광방향에 따라 형성되는 투과형 이중초점 오목 렌즈의 허초점 거리들인 f 1 과 f 2 의 관계는 f 1 < f 2 이다.5 (b), when the polarization direction of incident light coincides with the short axis ( n o ) direction of the RM constituting the lens layer, at the interface between the oriented RM layer and the air layer of planar-concave structure, The focal length f 2 is formed by the refractive index difference between n o and n air . n o - n air than n e - n because air is larger, which are heochojeom distance transmission type double focus negative lens formed in accordance with each of the incident polarization direction, according to the equation 1 f 1 And f 2 The relationship f 1 ≪ f 2 .
도 5의 (c)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광이 45°또는 원편광인 경우, 입사하는 빛을 벡터 분해하면 RM의 단축방향 50%, RM의 장축방향 50% 로 분해됨에 따라, 각각 광량이 50% 줄어든 형태로 허초점이 f 1 과 f 2 위치에 동시에 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5 (c), when the polarization of the incident light is 45 ° or circularly polarized light, when the incident light is vector-decomposed, it is decomposed into 50% in the short axis direction of RM and 50% The light intensity is reduced by 50% and the focal point is f 1 And f 2 Position at the same time.
< 제3 실시예 >≪ Third Embodiment >
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반사형 이중 초점 렌즈의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 개념도이다. FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a configuration and operation of a reflection type bifocal lens according to a third embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 반사형 이중 초점 렌즈(3)는 평판형 기판(300), 반사층(305), 배향막(310) 및 렌즈층(320)를 구비하며, 이들이 서로 적층되어 이루어지고, 공기층에 노출된 상기 렌즈층의 일면이 볼록 렌즈 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 6, the reflective
상기 평판형 기판(300)은 평판 구조로 이루어진 것이 바람직하다.The planar substrate 300 preferably has a flat structure.
상기 반사층(305)은 상기 평판형 기판(300)위에 형성되며, 입사광을 전반사시킬 수 있는 금속(metal) 등으로 형성될 수 있다. The
상기 배향막(310)은 상기 반사층(305)위에 형성되며, 단일 방향으로 배향 처리된 것을 특징으로 한다. 상기 배향막(310)은 polyvinylachol (PVA) 을 반사층위에 스핀 코팅한 후 러빙 공정 등에 의해 배향 처리하여 형성될 수 있다. The
상기 렌즈층(320)은 복굴절성을 갖는 광경화성 액정상 고분자 물질로 이루어지며 상기 배향막위에 형성되어 배향막에 의해 단일 방향으로 배향처리된다. 공기층과 맞닿는 상기 렌즈층의 일면은 볼록 렌즈 형상으로 이루어진다. The lens layer 320 is formed of a photo-curable liquid crystal polymer material having birefringence and is formed on the alignment layer and aligned in a single direction by the alignment layer. One surface of the lens layer contacting the air layer has a convex lens shape.
상기 렌즈층을 구성하는 광경화성 액정상 고분자 물질(Reactive Mesogen : 이하 'RM'이라 한다.)은 복굴절성을 갖는 물질로서, 정상광 굴절률(no) 및 이상광 굴절률(ne)를 가지게 된다. 한편, 렌즈층의 일면과 맞닿는 공기층의 굴절률(nair)과 광경화성 액정상 고분자 물질에 대한 정상광 굴절률(no) 및 이상광 굴절률(ne)은 n air < n o < n e 의 관계를 갖는다. The photocurable liquid crystalline polymer material (hereinafter, referred to as 'RM') constituting the lens layer is a material having birefringence and has normal refractive index (n o ) and extraordinary refractive index n e . On the other hand, the relationship between the ordinary ray refractive index to the refractive index (n air) and a photo-curable liquid crystalline polymer material of the one surface of the lens layer and an abutting layer of air (n o) and extraordinary refractive index (n e) is n air <n o <n e .
본 발명에 따른 반사형 이중 초점 렌즈는 planar-convex 구조로 형성하여 이중초점 볼록렌즈로 동작할 수 있다. The reflection type bifocal lens according to the present invention can be formed as a planar-convex structure and can operate as a biconvex convex lens.
그 결과, 본 발명에 따른 이중 초점 렌즈(3)로 입사되는 광의 편광에 따라 렌즈층과 공기층의 계면에서의 굴절률 차이가 발생하고, 상기 계면에서의 굴절률 차이에 의해 결정되는 2개의 초점 거리를 갖게 된다. As a result, the refractive index difference at the interface between the lens layer and the air layer occurs according to the polarization of the light incident on the
도 6을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 반사형 이중초점 렌즈의 동작원리 (n air < n o < n e 경우)를 설명한다. 도 6의 (a)는 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층(320)을 구성하는 RM의 배향방향의 장축과 일치하는 경우, (b)는 입사하는 빛의 편광방향이 RM의 배향방향의 단축과 일치하는 경우, (c)는 입사하는 빛의 편광이 45° 선편광 또는 원편광인 경우에서의 빛의 진행 경로를 도시한 것이다. Referring to Fig. 6, the operation principle of the reflective bifocal lens according to the third embodiment of the present invention ( n air < N o < n e ) is explained. 6 (a) shows a case where the polarization direction of incident light coincides with the long axis of the RM directional direction constituting the lens layer 320, (b) shows a case where the polarization direction of incident light is shorter than the orientation direction of RM (C) shows the path of the light in the case where the polarization of incident light is 45 占 linearly polarized light or circularly polarized light.
도 6의 (a)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층을 구성하는 RM의 장축방향(n e )과 일치하는 경우, planar-convex 구조의 배향된 RM 층과 공기층 계면에서, n e 와 n air 의 굴절률 차에 굴절되며, 렌즈의 중심 부분의 위상 지연이 렌즈의 가장자리 부분보다 더 크기 때문에, 초점거리가 f 1 인 반사형 볼록 렌즈로 동작한다. Referring to Figure 6 (a), when the polarization direction of light incident matches the long axis direction (n e) of the RM constituting the lens layer, in the RM layer and the layer of air interface alignment of the planar-convex structure, n e and n air And the phase delay of the central portion of the lens is larger than that of the edge portion of the lens, so that it operates as a reflective convex lens having a focal length of f 1 .
도 6의 (b)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층을 구성하는 RM의 단축방(n o )향과 일치하는 경우, planar-convex 구조의 배향된 RM 층과 공기층 계면에서, n o 와 n air 의 굴절률 차에 의해 초점거리(f 2 )가 형성된다. n o - n air 대비 n e - n air 가 더 크기 때문에, 각각의 입사되는 편광방향에 따라 형성되는 반사형 이중초점 볼록렌즈의 f 1 과 f 2 의 관계는 f 1 < f 2 이다.6 (b), when the polarization direction of incident light coincides with the short axis ( n o ) direction of the RM constituting the lens layer, at the interface between the oriented RM layer and the air layer of the planar- The focal length f 2 is formed by the refractive index difference between n o and n air . n o - n e n contrast air - air because of n is larger, the relationship between f 1 and f 2 of the reflection type bifocal positive lens formed in accordance with each of the impinging polarized light direction is f 1 <f 2.
도 6의 (c)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광이 45°또는 원편광인 경우, 입사하는 빛을 벡터 분해하면 RM의 단축방향 50%, RM의 장축방향 50% 로 분해됨에 따라, 각각 광량이 50% 줄어든 형태로 초점이 f 1 과 f 2 위치에 동시에 형성될 수 있다. Referring to (c) of FIG. 6, when the polarization of incident light is 45 ° or circularly polarized light, vector decomposition of incident light decomposes to 50% in the short axis direction of RM and 50% in the long axis direction of RM The focus can be formed simultaneously at the f 1 and f 2 positions in a form in which the amount of light is reduced by 50%.
< 제4 실시예 > <Fourth Embodiment>
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 반사형 이중 초점 렌즈의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 개념도이다. 본 실시예에 따른 이중 초점 렌즈는 제4 실시예에 따른 이중 초점 렌즈와 구조는 동일하며, 다만 상기 렌즈층의 일면이 오목 렌즈 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다. FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a configuration and operation of a reflection type bifocal lens according to a fourth embodiment of the present invention. The bifocal lens according to the present embodiment has the same structure as the bifocal lens according to the fourth embodiment, except that one surface of the lens layer has a concave lens shape.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 반사형 이중 초점 렌즈(4)는 평판형 기판(400), 반사층(405), 배향막(410) 및 렌즈층(420)를 구비하며, 이들이 서로 적층되어 이루어지고, 공기층에 노출된 상기 렌즈층의 일면이 오목 렌즈 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 7, the reflective bifocal lens 4 according to the fourth embodiment of the present invention includes a
본 발명에 따른 반사형 이중 초점 렌즈는 렌즈층을 planar-concave 구조로 형성하여 이중초점 오목렌즈로 동작할 수 있다. The reflection type bifocal lens according to the present invention can operate as a bifocal concave lens by forming a lens layer in a planar-concave structure.
본 실시예에 따른 이중 초점 렌즈는 반사형 이중초점 오목렌즈로서, 입사되는 편광의 방향에 따라 서로 다른 허 초점거리를 가지는 오목렌즈로 동작하게 된다. The bifocal lens according to the present embodiment is a reflective bifocal lens and operates as a concave lens having different focal lengths depending on the direction of the incident polarized light.
도 7을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 반사형 이중초점 렌즈의 동작원리 (n air < n o < n e 경우)를 설명한다. 도 7의 (a)는 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층(420)을 구성하는 RM의 배향방향의 장축과 일치하는 경우, (b)는 입사하는 빛의 편광방향이 RM의 배향방향의 단축과 일치하는 경우, (c)는 입사하는 빛의 편광이 45° 선편광 또는 원편광인 경우에서의 빛의 진행 경로를 도시한 것이다. Referring to Fig. 7, the principle of operation of the reflective bifocal lens according to the fourth embodiment of the present invention ( n air < N o < n e ) is explained. 7A shows the case where the polarization direction of the incident light coincides with the long axis of the orientation direction of the RM constituting the
도 7의 (a)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층을 구성하는 RM의 장축방향(n e )과 일치하는 경우, planar-concave 구조의 배향된 RM 층과 공기층 계면에서, n e 와 n air 의 굴절률 차에 굴절되며, 렌즈의 중심 부분의 위상 지연이 렌즈의 가장자리 부분보다 더 작기 때문에, 허 초점거리가 f 1 인 반사형 오목 렌즈로 동작한다. 7 (a), when the polarization direction of the incident light coincides with the long axis direction n e of the RM constituting the lens layer, in the planar-concave oriented RM layer and the air layer interface, n e and n air And since the phase delay of the central portion of the lens is smaller than the edge portion of the lens, it operates as a reflection type concave lens having a focal length f 1 .
도 7의 (b)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광방향이 렌즈층을 구성하는 RM의 단축방(n o )향과 일치하는 경우, planar-concave 구조의 배향된 RM 층과 공기층 계면에서, n o 와 n air 의 굴절률 차에 의해 허초점거리(f 2 )가 형성된다. n o - n air 대비 n e - n air 가 더 크기 때문에, 각각의 입사되는 편광방향에 따라 형성되는 반사형 이중초점 오목 렌즈의 허 초점거리들인 f 1 과 f 2 의 관계는 f 1 < f 2 이다.Referring to FIG. 7 (b), when the polarization direction of incident light coincides with the direction of the short axis ( n o ) of the RM constituting the lens layer, at an interface between the oriented RM layer and the air layer of planar- The helix distance f 2 is formed by the refractive index difference between n o and n air . n o - n air than n e - relationship n f 1 and f 2, which are air is further allowed focal length of the reflective double-focus negative lens that is formed in accordance with each of the incident polarization direction because of the size is f 1 <f 2 to be.
도 7의 (c)를 참조하면, 입사하는 빛의 편광이 45°또는 원편광인 경우, 입사하는 빛을 벡터 분해하면 RM의 단축방향 50%, RM의 장축방향 50% 로 분해됨에 따라, 각각 광량이 50% 줄어든 형태로 허초점이 f 1 과 f 2 위치에 동시에 형성될 수 있다. Referring to FIG. 7 (c), when the polarization of incident light is 45 ° or circularly polarized light, vector decomposition of incident light decomposes to 50% in the short axis direction of RM and 50% in the long axis direction of RM The light intensity is reduced by 50% and the focal point is f 1 And f 2 Position at the same time.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중 초점 렌즈의 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a bifocal lens according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
도 8은 본 발명에 따른 이중 초점 렌즈의 제조 공정을 도시한 공정도이다. 8 is a process diagram showing a manufacturing process of a bifocal lens according to the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 이중 초점 렌즈의 제조 공정은, 먼저 광경화성 수지인 등방상 고분자 물질(isotropic polymer)를 이용하여 임프린트 공정을 적용하여 렌즈 구조체(80)를 형성한다(a 공정). Referring to FIG. 8, in the manufacturing process of the bifocal lens according to the present invention, the
여기서, 렌즈 구조체는 마이크로 렌즈의 역상 구조를 형성하게 되는데, 필름 또는 유리 기판(800)에 광경화성 수지인 isotropic polymer(810)를 도포하고, 마이크로 렌즈 어레이 template(820)를 이용하여 임프린팅하여 마이크로 렌즈의 역상 구조의 렌즈 구조체(80)를 형성한다. 이때 사용된 등방상 고분자 물질인 광경화성 수지는 NOA13685 (n p = 1.3685, Norland 사) 이다. The lens structure forms a reversed phase structure of the microlenses. An
도 9는 본 발명에 따른 이중 초점 렌즈의 제조 공정에 있어서, 사용된 마이크로 렌즈 어레이 template를 도시한 것이다. 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 제조 공정에 사용된 마이크로 렌즈 어레이 template는 정육각형 렌즈 형태의 hexagonal 2D 배열 렌즈이며, Lx = 288 νm, Ly = 250 νm, radius of curvature (ROC) = 320 νm 이다.9 shows a micro lens array template used in the manufacturing process of a bifocal lens according to the present invention. Referring to FIG. 9, the microlens array template used in the manufacturing process according to the present invention is a hexagonal 2D array lens in the form of a regular hexagonal lens, and has Lx = 288 vm, Ly = 250 vm, and radius of curvature (ROC) = 320 vm .
다음, 임프린팅 공정으로 형성된 마이크로렌즈어레이 역상 구조의 렌즈 구조체(80) 위에 bottom-up 배향을 위한 러빙된 PVA 층인 배향막(830)을 형성하여 하부 기판(82)을 제작한다(b 공정). PVA 의 용매는 2 wt%의 DI water를 사용하며, 코팅성 향상을 위해, PVA를 스핀 코팅하기 전에 UVO 처리 공정으로 isotropic polymer 표면을 친수화한다. 코팅 후, 100℃에서 30분간 열처리 후, 러빙공정으로 이방성을 부여한다. 한편, 종래의 polyimide (PI) 배향막은 코팅공정 시 무극성 용매에 의한 데미지, 코팅 후 230℃ 가량되는 고온의 열처리 공정이 필요하여 본 발명에 따른 제조 과정에서는 적용하기 어렵다.Next, an
다음, 임의의 기판(840) 위에 Top-down 배향을 위한 러빙된 PVA층인 배향막(850)을 형성하여 상부 기판(85)을 제작한다(c 공정). 이때, 투과형 이중초점렌즈를 제작하는 경우, 상기 기판(840)은 투명 기판을 적용하는 것이 바람직하다. PVA 막의 코팅성 향상을 위해, PVA를 스핀 코팅하기 전에 UVO 처리 공정으로 isotropic polymer 표면을 친수화한다. 이와 같이, 러빙공정으로 이방성을 부여하기 전에, 추후 peel-off 공정에서 배향된 광경화성 액정상 고분자 물질의 렌즈층이 상부 기판에 의해 pick-up될 수 있도록 UVO처리를 통해 PVA 표면에너지를 향상시키는 것이 바람직하다. Next, an
다음, 추가적으로, top-down 배향 및 라미네이션 공정을 위해, 라미네이션 공정으로 하부 기판(82)과 상부 기판(85) 사이에 렌즈층을 위한 RM 층(860)을 형성 후, 열처리 및 광경화(UV curing) 공정으로 광경화성 액정상 고분자물질을 고형화한다. 이때, 광경화성 액정상 고분자 물질은 하부 및 상부 배향 효과에 의해 단일 방향으로 정렬된다. 다음, 렌즈층인 RM층(860)과 결합된 상부 기판(85)을 하부 기판(82)으로부터 peel-off하여 분리하는데, 전술한 UVO 처리 공정으로 표면에너지가 향상된 상부 기판의 PVA 표면으로 광경화성 액정상 고분자층(860)이 픽업(pick-up)된다. 그 결과, RM층(860)과 상부 기판(85)이 결합된 상태의 이중 초점 렌즈(90)를 완성한다(d 공정). Next, additionally, for the top-down orientation and lamination process, a lamination process is performed to form a
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
1, 2 : 투과형 이중 초점 렌즈
3, 4 : 반사형 이중 초점 렌즈
100, 200, 300, 400 : 기판
305, 405 : 반사층
110, 210, 310, 410 : 배향막
120, 220, 320, 420 : 렌즈층1, 2: transmission type double focus lens
3, 4: Reflective dual focus lens
100, 200, 300, 400: substrate
305, 405: reflective layer
110, 210, 310, 410: alignment film
120, 220, 320, 420: lens layer
Claims (8)
평탄한 표면을 갖는 투명 기판;
단일 방향으로 배향되어 상기 투명 기판위에 형성된 배향막; 및
상기 배향막위에 형성되고, 복굴절성을 갖는 광경화성 액정상 고분자 물질이 상기 배향막에 의해 단일 방향으로 배향되어 이루어지고, 공기층과 맞닿는 일면이 렌즈 형상을 갖는 렌즈층;
을 구비하며, 상기 공기층과 맞닿는 렌즈층의 일면은 볼록 렌즈 형상 또는 오목 렌즈 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하고,
상기 렌즈층은 정상광 굴절률(no) 및 이상광 굴절률(ne)를 가지며, 상기 렌즈층의 정상광 굴절률 및 이상광 굴절률은 공기층의 굴절률(nair)과 서로 상이하여, 입사되는 광의 편광에 따라 공기층과 렌즈층의 계면에서의 굴절률 차이가 발생하고, 상기 계면에서의 굴절률 차이에 의해 결정되는 2개의 초점 거리를 갖는 것을 특징으로 하며,
상기 이중 초점 렌즈는 투과형 렌즈로서, 상기 초점 거리는 이중 초점 렌즈로 입사되는 광의 편광 방향에 따라 스위칭되는 것을 특징으로 하는 이중 초점 렌즈.In a bifocal lens capable of switching the focal distance,
A transparent substrate having a flat surface;
An alignment layer oriented in a single direction and formed on the transparent substrate; And
A lens layer formed on the alignment layer and having a lens shape in which a photo-curable liquid crystal polymer material having birefringence is oriented in a unidirectional direction by the alignment layer and one surface of the lens layer is in contact with the air layer;
Wherein one surface of the lens layer abutting the air layer has a convex lens shape or a concave lens shape,
Wherein the lens layer has a normal refractive index (n o ) and an extraordinary refractive index (n e ), and the normal refractive index and the extraordinary refractive index of the lens layer are different from the refractive index (n air ) of the air layer, The refractive index difference at the interface between the air layer and the lens layer is generated according to the refractive index difference between the air layer and the lens layer, and the two focal lengths are determined by the refractive index difference at the interface.
Wherein the bifocal lens is a transmissive lens, and the focal distance is switched according to a polarization direction of light incident on the bifocal lens.
상기 기판위에 형성된 반사층;
단일 방향으로 배향되어 상기 반사층위에 형성된 배향막; 및
상기 배향막위에 형성되고, 복굴절성을 갖는 광경화성 액정상 고분자 물질이 상기 배향막에 의해 단일 방향으로 배향되어 이루어지고, 공기층과 맞닿는 일면이 렌즈 형상을 갖는 렌즈층;
을 구비하며, 상기 공기층과 맞닿는 렌즈층의 일면은 볼록 렌즈 형상 또는 오목 렌즈 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하고,
상기 렌즈층은 정상광 굴절률(no) 및 이상광 굴절률(ne)를 가지며, 상기 렌즈층의 정상광 굴절률 및 이상광 굴절률은 공기층의 굴절률(nair)과 서로 상이하여, 입사되는 광의 편광에 따라 공기층과 렌즈층의 계면에서의 굴절률 차이가 발생하고, 상기 계면에서의 굴절률 차이에 의해 결정되는 2개의 초점 거리를 갖는 것을 특징으로 하며,
입사되는 광의 편광 방향에 따라 초점 거리가 스위칭되는 반사형 렌즈로 동작되는 것을 특징으로 하는 이중 초점 렌즈.
A substrate having a planar surface;
A reflective layer formed on the substrate;
An alignment layer oriented in a single direction and formed on the reflective layer; And
A lens layer formed on the alignment layer and having a lens shape in which a photo-curable liquid crystal polymer material having birefringence is oriented in a unidirectional direction by the alignment layer and one surface of the lens layer is in contact with the air layer;
Wherein one surface of the lens layer abutting the air layer has a convex lens shape or a concave lens shape,
Wherein the lens layer has a normal refractive index (n o ) and an extraordinary refractive index (n e ), and the normal refractive index and the extraordinary refractive index of the lens layer are different from the refractive index (n air ) of the air layer, The refractive index difference at the interface between the air layer and the lens layer is generated according to the refractive index difference between the air layer and the lens layer, and the two focal lengths are determined by the refractive index difference at the interface.
Wherein the lens is operated as a reflection type lens whose focal distance is switched according to a polarization direction of incident light.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170006176A KR101886792B1 (en) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | Bi-focal lens using reactive mesogen |
PCT/KR2017/015087 WO2018131816A1 (en) | 2017-01-13 | 2017-12-20 | Bifocal lens and method for producing same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170006176A KR101886792B1 (en) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | Bi-focal lens using reactive mesogen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180083636A KR20180083636A (en) | 2018-07-23 |
KR101886792B1 true KR101886792B1 (en) | 2018-08-08 |
Family
ID=63103142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170006176A KR101886792B1 (en) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | Bi-focal lens using reactive mesogen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101886792B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4976543A (en) | 1987-12-19 | 1990-12-11 | Baumer Electric Ag | Method and apparatus for optical distance measurement |
JP2012137616A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Dic Corp | Birefringent lens material for stereoscopic image display device, and manufacturing method of birefringent lens for stereoscopic image display device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0560907A (en) * | 1991-09-03 | 1993-03-12 | Canon Inc | Double focus lens |
CN104884981A (en) * | 2012-12-14 | 2015-09-02 | 默克专利股份有限公司 | Birefringent rm lens |
US20150077658A1 (en) | 2013-09-17 | 2015-03-19 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Variable optic ophthalmic device including shaped liquid crystal elements and polarizing elements |
KR102269601B1 (en) | 2014-01-14 | 2021-06-28 | 삼성전자주식회사 | Dual focus lens and image pickup apparatus including the same |
-
2017
- 2017-01-13 KR KR1020170006176A patent/KR101886792B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4976543A (en) | 1987-12-19 | 1990-12-11 | Baumer Electric Ag | Method and apparatus for optical distance measurement |
JP2012137616A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Dic Corp | Birefringent lens material for stereoscopic image display device, and manufacturing method of birefringent lens for stereoscopic image display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180083636A (en) | 2018-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101876529B1 (en) | Structure and fabrication method of active lens | |
CN106226930B (en) | Fresnel lens device | |
KR101495758B1 (en) | Structure and fabrication method of the polarization dependent lens | |
KR102460599B1 (en) | Thermoplastic Optics | |
WO2018073426A1 (en) | Device for forming at least one tilted focused beam in the near zone, from incident electromagnetic waves | |
EP2064590B1 (en) | Curvature reduction for switchable liquid crystal lens array | |
WO2006115147A1 (en) | Imaging lens | |
US20220035075A1 (en) | High refractive index birefringent organic solid crystal and methods of making thereof | |
CN111722423A (en) | Continuous variable-focus superlens combining liquid crystal and super surface | |
CN110799897B (en) | Electrically controllable optical element, in particular a thin film box with optically effective surface features, and method for producing same | |
KR101866193B1 (en) | Bi-focal gradient index lens and method for fabricating the lens | |
JP2009048078A (en) | Liquid crystal microlens array | |
KR101886792B1 (en) | Bi-focal lens using reactive mesogen | |
Lee et al. | Electrically switchable Fresnel lens based on a liquid crystal film with a polymer relief pattern | |
US11675118B2 (en) | Optically anisotropic film stack including solid crystal and fabrication method thereof | |
CN211454165U (en) | Variable-focus liquid crystal lens with arc-shaped columnar cavity and electrodes | |
JP2009223301A (en) | Liquid crystal lens | |
JPWO2020075702A1 (en) | Optical element and image display device | |
WO2018131816A1 (en) | Bifocal lens and method for producing same | |
KR20150063246A (en) | The groove-induced aligned liquid crystalline polymer film being removed diffractive optical noise and method of manufacturing the film | |
Li et al. | Liquid crystal lenses: liquid crystals promise compact lenses with variable focus | |
KR102263949B1 (en) | Structure and fabrication method of active switching random-refraction device to control field of view and coherency of light | |
JP2007114231A (en) | Liquid crystal lens | |
CN110568648A (en) | Variable-focus spherical lens structure liquid crystal lens | |
CN110703513A (en) | Variable-focus liquid crystal lens with spherical cavity structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |