TWI653491B - 液晶透鏡 - Google Patents

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Abstract

一種液晶透鏡包括第一基板、配置於第一基板上的第一、二電極、配置於第一基板上的第一導電圖案與第二導電圖案、相對於第一基板的第二基板、配置於第二基板上的共用電極及位於第一、二基板之間的液晶層。第一導電圖案及第二導電圖案電性連接於第一、二電極之間。第一導電圖案的電阻率及第二導電圖案的電阻率大於第一、二電極的電阻率。第一導電圖案與第二導電圖案之一的電阻率不同。第二導電圖案穿插在第一導電圖案中。第一導電圖案與第二導電圖案彼此電性連接。

Description

液晶透鏡
本發明是有關於一種透鏡，且特別是有關於一種液晶透鏡。
電子裝置（例如：手機、電腦等）多設有具備對焦功能的鏡頭。一般而言，鏡頭大多利用音圈馬達（Voice Coil Motor；VCM）調整其內部透鏡的位置，進而達到對焦效果。音圈馬達具有低成本、模組厚度小的優點，因而被廣泛使用。然而，音圈馬達的缺點是，橫向尺寸（lateral size）偏大，且較易因外力受損。
因此，有人欲採用液晶透鏡（LC lens）取代包括音圈馬達的鏡頭。電子裝置搭載液晶透鏡的優點是，液晶透鏡的橫向尺寸小，且相較於包括音圈馬達的鏡頭來得省電。然而，為達到一般鏡頭的焦距要求，相鄰二電極的間距（pitch）往往會遠大於液晶透鏡的間隙（cell gap）。舉例而言，液晶透鏡的電極間距約數個公釐（mm），而液晶透鏡的間隙約數個微米（µm）。當液晶透鏡的電極間距與其間隙差距過大時，電力線的分佈會被侷限在電極附近，而使液晶透鏡無法具有良好的光學特性。
本發明提供一種液晶透鏡，其光學特性佳。
本發明的液晶透鏡包括第一基板、配置於第一基板上的第一、二電極、配置於第一基板上的至少一第一導電圖案與至少一個第二導電圖案、相對於第一基板的第二基板、配置於第二基板上的共用電極及位於第一、二基板之間的液晶層。第一導電圖案及第二導電圖案電性連接於第一、二電極之間。第一導電圖案的電阻率及第二導電圖案的電阻率大於第一、二電極的電阻率。第一導電圖案的電阻率與第二導電圖案的電阻率不同。第二導電圖案穿插在第一導電圖案中。第一導電圖案與第二導電圖案彼此電性連接。
在本發明的一實施例中，上述的第一導電圖案覆蓋第一電極與第二電極，而至第一導電圖案的電阻率小於每一第二導電圖案的電阻率。
在本發明的一實施例中，上述的第一導電圖案覆蓋第一電極與第二電極，而第一導電圖案的電阻率大於每一第二導電圖案的電阻率。
在本發明的一實施例中，上述的第一導電圖案具有至少一開口，第二導電圖案填入開口且覆蓋第一導電圖案、第一電極與第二電極。
在本發明的一實施例中，上述的第一導電圖案的材質以及第二導電圖案的材質之一為N型摻雜半導體，而第一導電圖案的材質以及第二導電圖案的材質之另一為未摻雜的半導體。
在本發明的一實施例中，上述的液晶透鏡更包括第三導電圖案以及第四導電圖案。第四導電圖案穿插在第三導電圖案中。第三導電圖案以及第四導電圖案配置於第一導電圖案以及第二導電圖案上且電性連接於第一電極與第二電極之間。第三導電圖案的電阻率以及第四導電圖案的電阻率大於第一電極的電阻率以及第二電極的電阻率。第三導電圖案與第四導電圖案之一的電阻率小於第三導電圖案與第四導電圖案之另一的電阻率。第三導電圖案與第四導電圖案之電阻率較小的一者與第一導電圖案與第二導電圖案之電阻率較小的一者錯開，或者第三導電圖案與第四導電圖案之電阻率較大的一者與第一導電圖案與第二導電圖案之電阻率較大的一者錯開。
在本發明的一實施例中，上述的第三導電圖案與第四導電圖案之電阻率較小一者的材質與第一導電圖案與第二導電圖案之電阻率較小一者的材質相同。
在本發明的一實施例中，上述的第四導電圖案覆蓋第三導電圖案。
在本發明的一實施例中，上述的第一導電圖案以及第二導電圖案位於同一第一半導體層，第一導電圖案與第二導電圖案之一的材質為N型摻雜的部份第一半導體層，而第一導電圖案與第二導電圖案之另一的材質為未摻雜的另一部份的第一半導體層。第三導電圖案以及第四導電圖案位於同一第二半導體層，第三導電圖案與第四導電圖案之一的材質為N型摻雜的部份第二半導體層，而第三導電圖案與第四導電圖案之另一的材質為未摻雜的另一部份的第二半導體層。
在本發明的一實施例中，上述的至少一第二導電圖案為多個第二導電圖案。多個第二導電圖案平均分佈於第一電極與第二電極之間。
在本發明的一實施例中，上述的至少一第二導電圖案為多個第二導電圖案。多個第二導電圖案隨機分散在第一電極與第二電極之間。
在本發明的一實施例中，上述的第一導電圖案的材質包括金屬氧化物、N型摻雜的半導體、低溫氧化矽、低溫氧化氮或未經摻雜的半導體。
基於上述，在本發明一實施例的液晶透鏡中，高阻值且電阻率不同的第一、二導電圖案電性連接於液晶透鏡的第一、二電極之間。電壓在高電阻之導電圖案的兩側會產生電壓降。藉此，第一電極到第二電極之間可形成多段電壓降。利用所述多段電壓降，第一、二電極之間的電壓差在液晶層中形成的電力線可理想地分佈在第一、二電極之間，而不易侷限在第一、二電極附近，進而使液晶透鏡具有良好的光學特性。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為本發明一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。請參照圖1，液晶透鏡100包括第一基板110、第一電極E1、第二電極E2、至少一個第一導電圖案112、多個第二導電圖案114、第二基板120、共用電極122以及液晶層130。第一電極E1與第二電極E2配置於第一基板110上。第二電極E2實質上環繞第一電極E1。舉例而言，在本實施例中，第一電極E1可設置於一個圓形的圓心上，而第二電極E2可分佈於所述圓形的圓周上。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第一電極E1與第二電極E2也可視實際需求做其他適當的圖案設計。在本實施例中，第一基板110可為透光基板。舉例而言，第一基板110的材質可為玻璃、石英、有機聚合物或是其它適當材料。基於導電性考量，第一電極E1與第二電極E2一般是使用金屬材料。然而，本發明不限於此，根據其他實施例，第一電極E1與第二電極E2也可使用其他適當導電材料，例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或是金屬材料與其它導電材料的堆疊層。
請參照圖1，第二基板120設置於第一基板110的對向。共用電極122配置於第二基板120上。在本實施例中，共用電極122可全面性地覆蓋第二基板120。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，共用電極122也可具有其他適當圖案。液晶層130配置於第一基板110與第二基板120之間。在本實施例中，液晶層130的液晶分子132a、132b可選擇性地採用向列型（nematic)液晶分子，但本發明不限於此，在其他實施例中，液晶層130的液晶分子132a、132b也可採用其他適當類型的液晶分子。第二基板120可為透光基板。舉例而言，第二基板120的材質可為玻璃、石英、有機聚合物或是其它適當材料。在本實施例中，共用電極122例如是透明導電層，其包括金屬氧化物，例如：銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者的堆疊層。
第一導電圖案112及第二導電圖案114配置於第一基板110上。第二導電圖案114穿插在第一導電圖案112中。第一導電圖案112與第二導電圖案114彼此電性連接。第一導電圖案112與第二導電圖案114電性連接於第一電極E1與第二電極E2之間。第一導電圖案112的電阻率（resistivity）及第二導電圖案114的電阻率大於第一電極E1的電阻率及第二電極E2的電阻率。換言之，第一、二導電圖案112、114舉例皆為高阻值的導電材料。
第一導電圖案112與第二導電圖案114之一的電阻率大於第一導電圖案112與第二導電圖案114之另一的電阻率。具體而言，在本實施例中，第一導電圖案112覆蓋第一電極E1與第二電極E2，而第一導電圖案112的電阻率可小於第二導電圖案114的電阻率。舉例而言，第一導電圖案112的材質可為電阻率較小金屬氧化物（例如：銦錫氧化物；ITO），而第二導電圖案114的材質可為電阻率較大的金屬氧化物（例如：氧化銦鎵鋅；IGZO）。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，也可選用其他適當材料製作第一、二導電圖案112、114。
值得一提的是，由於第一導電圖案112與第二導電圖案114電性連接於第一電極E1與第二電極E2之間，且第一導電圖案112與第二導電圖案114之一的電阻率小於第一導電圖案112與第二導電圖案114之另一的電阻率，因此電壓在高電阻導電圖案（例如：圖1的每一第二導電圖案114）的兩側會產生電壓降。藉此，第一電極E1到第二電極E2之間可形成多段電壓降。利用所述多段電壓降，第一、二電極E1、E2之電壓差在液晶層130中形成的電力線可理想地分佈在第一、二電極E1、E2之間，而減少或避免侷限在第一、二電極E1、E2附近，進而使液晶透鏡100具有良好的光學特性。
舉例而言，當第一電極E1的電位小於第二電極E2的電位時，第一、二電極E1、E2之電壓差在液晶層130中形成的電力線分佈可使液晶層130的液晶分子132b之光軸以特定方式排列，進而使液晶透鏡100具有良好的凸透鏡特性。當第二電極E2的電位小於第一電極E1的電位時，第一、二電極E1、E2之電壓差在液晶層130中形成的電力線分佈可使液晶層130的液晶分子132a之光軸以另一特定方式排列，進而使液晶透鏡100具有良好的凹透鏡特性。
圖2為本發明另一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。請參照圖2，圖2之液晶透鏡100A與圖1之液晶透鏡100類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。液晶透鏡100A與液晶透鏡100的差異在於：液晶透鏡100A之覆蓋第一、二電極E1、E2的第一導電圖案112A的電阻率較其第二導電圖案114A的電阻率大，而不像液晶透鏡100之覆蓋第一、二電極E1、E2的第一導電圖案112的電阻率較其第二導電圖案114的電阻率小。以下主要就此差異處做說明，兩者相同處還請依照圖2中的標號參照前述說明，於此便不再重述。
請參照圖2，液晶透鏡100A包括第一基板110、第一電極E1、第二電極E2、至少一個第一導電圖案112A、多個第二導電圖案114A、第二基板120、共用電極122以及液晶層130。第一電極E1與第二電極E2配置於第一基板110上。第二電極E2實質上環繞第一電極E1。第二基板120設置於第一基板110的對向。共用電極122配置於第二基板120上。第一導電圖案112A及第二導電圖案114A配置於第一基板110上。第二導電圖案114A穿插在第一導電圖案112A中。第一導電圖案112A與第二導電圖案114A彼此電性連接。第一導電圖案112A與第二導電圖案114A電性連接於第一電極E1與第二電極E2之間。第一導電圖案112A的電阻率以及第二導電圖案114A的電阻率大於第一電極E1的電阻率以及第二電極E2的電阻率。
第一導電圖案112A與第二導電圖案114A之一的電阻率大於第一導電圖案112A與第二導電圖案114A之另一的電阻率。與圖1之實施例不同的是，第一導電圖案112A覆蓋第一電極E1與第二電極E2，而第一導電圖案112A的電阻率大於第二導電圖案114A的電阻率。舉例而言，在本實施例中，第一導電圖案112A的材質可為電阻率較大金屬氧化物（例如：氧化銦鎵鋅；IGZO），而第二導電圖案114A的材質可為電阻率較小的金屬氧化物（例如：銦錫氧化物；ITO）。但本發明不限於此，在其他實施例中，也可選用其他適當材質製作第一、二導電圖案112A、114A。液晶透鏡100A具有與液晶透鏡100類似的功效與優點，於此便不再重述。
圖3為本發明又一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。請參照圖3，圖3之液晶透鏡100B與圖1之液晶透鏡100類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。液晶透鏡100B與液晶透鏡100的差異在於：液晶透鏡100B的第二導電圖案114B除了填入第一導電圖案112的開口112a外，更覆蓋第一導電圖案112，且由第一電極E1上方延伸到第二電極E2上方。以下主要就此差異處做說明，兩者相同處還請依照圖3中的標號參照前述說明，於此便不再重述。
請參照圖3，液晶透鏡100B包括第一基板110、第一電極E1、第二電極E2、至少一個第一導電圖案112、多個第二導電圖案114B、第二基板120、共用電極122以及液晶層130。第一電極E1與第二電極E2配置於第一基板110上。第二電極E2實質上環繞第一電極E1。第二基板120設置於第一基板110的對向。共用電極122配置於第二基板120上。第一導電圖案112及第二導電圖案114B配置於第一基板110上。第二導電圖案114B穿插在第一導電圖案112中。第一導電圖案112與第二導電圖案114B彼此電性連接。第一導電圖案112與第二導電圖案114B電性連接於第一電極E1與第二電極E2之間。第一導電圖案112的電阻率以及第二導電圖案114B的電阻率大於第一電極E1的電阻率以及第二電極E2的電阻率。第一導電圖案112與第二導電圖案114之一的電阻率大於第一導電圖案112與第二導電圖案114之另一的電阻率。第一導電圖案112覆蓋第一電極E1與第二電極E2。在本實施例中，第一導電圖案112的電阻率可大於第二導電圖案114的電阻率，但本發明不限於此。
第一導電圖案112具有開口112a。與圖1之實施例不同的是，液晶透鏡100B之第二導電圖案114B除了填入第一導電圖案112的開口112a外，更覆蓋第一導電圖案112，且由第一電極E1上方延伸到第二電極E2上方。液晶透鏡100B具有與液晶透鏡100類似的功效與優點，於此便不再重述。
圖4為本發明再一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。請參照圖4，圖4之液晶透鏡100C與圖3之液晶透鏡100B類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。液晶透鏡100C與液晶透鏡100B的差異在於：液晶透鏡100C之覆蓋第一、二電極E1、E2的第一導電圖案112C的電阻率較其第二導電圖案114C的電阻率大，而不像液晶透鏡100B之覆蓋第一、二電極E1、E2的第一導電圖案112的電阻率較其第二導電圖案114的電阻率小。以下主要就此差異處做說明，兩者相同處還請依照圖4中的標號參照前述說明，於此便不再重述。
液晶透鏡100C包括第一基板110、第一電極E1、第二電極E2、至少一個第一導電圖案112C、多個第二導電圖案114C、第二基板120、共用電極122以及液晶層130。第一電極E1與第二電極E2配置於第一基板110上。第二電極E2實質上環繞第一電極E1。第二基板120設置於第一基板110的對向。共用電極122配置於第二基板120上。第一導電圖案112C及第二導電圖案114C配置於第一基板110上。第二導電圖案114C穿插在第一導電圖案112C中。第一導電圖案112C與第二導電圖案114C彼此電性連接。第一導電圖案112C與第二導電圖案114C電性連接於第一電極E1與第二電極E2之間。第一導電圖案112C的電阻率以及第二導電圖案114C的電阻率大於第一電極E1的電阻率以及第二電極E2的電阻率。第一導電圖案112C與第二導電圖案114C之一的電阻率大於第一導電圖案112C與第二導電圖案114C之另一的電阻率。
第一導電圖案112具有開口112a。液晶透鏡100C之第二導電圖案114C除了填入第一導電圖案112的開口112a外，更覆蓋第一導電圖案112，且由第一電極E1上方延伸到第二電極E2上方。與圖3之實施例不同的是，第一導電圖案112C覆蓋第一電極E1與第二電極E2，而第一導電圖案112C的電阻率大於第二導電圖案114C的電阻率。液晶透鏡100C具有與液晶透鏡100B類似的功效與優點，於此便不再重述。
圖5為本發明一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。請參照圖5，圖5之液晶透鏡100D與圖1之液晶透鏡100類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。液晶透鏡100D與液晶透鏡100的差異在於：液晶透鏡100D之第一、二導電圖案112D、114D的材質與液晶透鏡100之第一、二導電圖案112、114的材質不同。以下主要就此差異處做說明，兩者相同處還請依照圖5中的標號參照前述說明，於此便不再重述。
請參照圖5，液晶透鏡100D包括第一基板110、第一電極E1、第二電極E2、至少一個第一導電圖案112D、多個第二導電圖案114D、第二基板120、共用電極122以及液晶層130。第一電極E1與第二電極E2配置於第一基板110上。第二電極E2實質上環繞第一電極E1。第二基板120設置於第一基板110的對向。共用電極122配置於第二基板120上。第一導電圖案112D及第二導電圖案114D配置於第一基板110上。第二導電圖案114D穿插在第一導電圖案112D中。第一導電圖案112D與第二導電圖案114D彼此電性連接。第一導電圖案112D與第二導電圖案114D電性連接於第一電極E1與第二電極E2之間。第一導電圖案112D的電阻率以及第二導電圖案114D的電阻率大於第一電極E1的電阻率以及第二電極E2的電阻率。第一導電圖案112D與第二導電圖案114D之一的電阻率大於第一導電圖案112D與第二導電圖案114D之另一的電阻率。
與圖1之實施例不同的是，第一導電圖案112D的材質與第二導電圖案114D的材質之一為N型摻雜半導體，而第一導電圖案112D的材質與第二導電圖案114D的材質之另一為未摻雜半導體。舉例而言，在圖5的實施例中，覆蓋第一、二電極E1、E2之第一導電圖案112D的材質可為N型摻雜半導體（例如：N型摻雜多晶矽），而穿插在第一導電圖案112D中之第二導電圖案114D的材質的材質可為未摻雜半導體（例如：未摻雜的多晶矽）。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，覆蓋第一、二電極E1、E2之第一導電圖案112D的材質也可為未摻雜半導體，而穿插在第一導電圖案112D中之第二導電圖案114D的材質也可為N型摻雜半導體。液晶透鏡100D具有與液晶透鏡100類似的功效與優點，於此便不再重述。
圖6為本發明另一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。請參照圖6，圖6之液晶透鏡100E與圖1之液晶透鏡100類似，因此相同或相對應的元件以相同或相對應的標號表示。液晶透鏡100E與液晶透鏡100的主要差異在於：液晶透鏡100E更包括第三導電圖案118與第四導電圖案119。以下主要就此差異處做說明，兩者相同處還請依照圖6中的標號參照前述說明，於此便不再重述。
請參照圖6，液晶透鏡100E包括第一基板110、第一電極E1、第二電極E2、至少一個第一導電圖案112E、多個第二導電圖案114E、第二基板120、共用電極122以及液晶層130。第一電極E1與第二電極E2配置於第一基板110上。第二電極E2實質上環繞第一電極E1。第二基板120設置於第一基板110的對向。共用電極122配置於第二基板120上。第一導電圖案112E及第二導電圖案114E配置於第一基板110上。第二導電圖案114E穿插在第一導電圖案112E中。第一導電圖案112E與第二導電圖案114E彼此電性連接。第一導電圖案112E與第二導電圖案114E電性連接於第一電極E1與第二電極E2之間。第一導電圖案112E的電阻率以及第二導電圖案114E的電阻率大於第一電極E1的電阻率以及第二電極E2的電阻率。第一導電圖案112E與第二導電圖案114E之一的電阻率大於第一導電圖案112E與第二導電圖案114E之另一的電阻率。
與圖1之實施例不同的是，液晶透鏡100E 更包括配置於第一基板110上的第三導電圖案118與第四導電圖案119。第四導電圖案119穿插在第三導電圖案118中。在本實施例中，第四導電圖案119更可覆蓋第三導電圖案118。第三導電圖案118以及第四導電圖案119配置於第一導電圖案112以及第二導電圖案114上且電性連接於第一電極E1與第二電極E2之間。第三導電圖案118的電阻率以及第四導電圖案119的電阻率大於第一電極E1的電阻率以及第二電極E2的電阻率。第三導電圖案118與第四導電圖案119之一的電阻率小於第三導電圖案118與第四導電圖案119之另一的電阻率。
第三導電圖案118與第四導電圖案119之電阻率較小的一者與第一導電圖案112E與第二導電圖案114E之電阻率較小的一者在方向z上錯開。第一基板110具有承載面110a，而方向z與承載面110a的法線方向平行。舉例而言，在圖6的實施例中，第一導電圖案112E覆蓋第一、二電極E1、E2，而第二導電圖案114E的電阻率可小於第一導電圖案112E的電阻率。第三導電圖案118的電阻率可小於第四導電圖案119的電阻率。第二導電圖案114E與第三導電圖案118在方向z上錯開。換言之，第二導電圖案114E與第三導電圖案118在方向z上不重疊。第三導電圖案118與第四導電圖案119之電阻率較小一者（例如：第三導電圖案118）的材質與第一導電圖案112E與第二導電圖案114E之電阻率較小一者（例如：第二導電圖案114E）的材質可相同。換言之，第二導電圖案114E與第三導電圖案118可屬於同一膜層。在本實施例中，第三導電圖案118與第二導電圖案114E的材質可為金屬氧化物，例如：銦錫氧化物（ITO）、氧化銦鎵鋅（IGZO）等；第一導電圖案112E及第四導電圖案119的材質可為崩潰電壓低（或者說，漏電流高）的氧化物，例如：低溫氧化矽（SiOx ）、低溫氧化氮（SiNx ）等，但本發明不以此為限。
值得一提的是，透過第三導電圖案118與第四導電圖案119的設置，在第一電極E1與第二電極E2之間的範圍內，不僅在第一電極E1指向第二電極E2的方向x上可形成多段電壓降，更可在與方向x交錯的方向z上形成多段電壓降。藉此，第一、二電極E1、E2之電壓差在液晶層130中形成的電力線分佈可更接近理想狀態，以使液晶層130的液晶分子132a、132b之光軸沿指定方向排列，進而使液晶透鏡100E具有更佳的光學特性。
圖7為本發明又一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。請參照圖7，圖7之液晶透鏡100F與圖6之液晶透鏡100E類似，因此相同或相對應的元件以相同或相對應的標號表示。液晶透鏡100F與液晶透鏡100E的主要差異在於：液晶透鏡100F之第一、二、四、五導電圖案112F、114F、118F、119F的材質與液晶透鏡100E之第一、二、四、五導電圖案112E、114E、118、119的材質不同；液晶透鏡100F之第四導電圖案119F與液晶透鏡100E之第四導電圖案119不同。以下主要就此差異處做說明，兩者相同處還請依照圖7中的標號參照前述說明，於此便不再重述。
請參照圖7，液晶透鏡100F包括第一基板110、第一電極E1、第二電極E2、至少一個第一導電圖案112F、多個第二導電圖案114F、第二基板120、共用電極122以及液晶層130。第一電極E1與第二電極E2配置於第一基板110上。第二電極E2實質上環繞第一電極E1。第二基板120設置於第一基板110的對向。共用電極122配置於第二基板120上。第一導電圖案112F及第二導電圖案114F配置於第一基板110上。第二導電圖案114F穿插在第一導電圖案112F中。第一導電圖案112F與第二導電圖案114F彼此電性連接。第一導電圖案112F與第二導電圖案114F電性連接於第一電極E1與第二電極E2之間。第一導電圖案112F的電阻率以及第二導電圖案114F的電阻率大於第一電極E1的電阻率以及第二電極E2的電阻率。第一導電圖案112F與第二導電圖案114F之一的電阻率大於第一導電圖案112F與第二導電圖案114F之另一的電阻率。
液晶透鏡100F 更包括配置於第一基板110上的第三導電圖案118F與第四導電圖案119F。第四導電圖案119F穿插在第三導電圖案118F中。第三導電圖案118F以及第四導電圖案119F配置於第一導電圖案112以及第二導電圖案114上且電性連接於第一電極E1與第二電極E2之間。第三導電圖案118F的電阻率以及第四導電圖案119F的電阻率大於第一電極E1的電阻率以及第二電極E2的電阻率。第三導電圖案118F與第四導電圖案119F之一的電阻率小於第三導電圖案118F與第四導電圖案119F之另一的電阻率。
第三導電圖案118F與第四導電圖案119F之電阻率較大的一者與第一導電圖案112F與第二導電圖案114F之電阻率較大的一者在方向z上錯開。第一基板110具有承載面110a，而方向z與承載面110a的法線方向平行。舉例而言，在圖7的實施例中，第一導電圖案112F覆蓋第一、二電極E1、E2，而第二導電圖案114F的電阻率可大於第一導電圖案112F的電阻率。第四導電圖案119F覆蓋第一、二電極E1、E2，而第三導電圖案118F的電阻率可大於第四導電圖案119F的電阻率。第二導電圖案114F與第三導電圖案118F在方向z上錯開。
在圖7的實施例中，第一導電圖案112F以及第二導電圖案114F 可位於同一第一半導體層。第一導電圖案112F與第二導電圖案114F之一（例如：第一導電圖案112F）的材質可為N型摻雜的部份第一半導體層。第一導電圖案112F與第二導電圖案114F之另一（例如：第二導電圖案114F）的材質可為未摻雜的另一部份的第一半導體層。第三導電圖案118F以及第四導電圖案119F位於同一第二半導體層。第三導電圖案118F與第四導電圖案119F之一（例如：第四導電圖案119F）的材質可為N型摻雜的部份第二半導體層。第三導電圖案118F與第四導電圖案119F之另一（例如：第三導電圖案118F）的材質可為未摻雜的另一部份的第二半導體層。舉例而言，第一導電圖案112F與第四導電圖案119F的材質可為N型摻雜半導體（例如：N型摻雜多晶矽），而第二導電圖案114F與第三導電圖案118F的材質可為未摻雜半導體（例如：未摻雜的多晶矽）。液晶透鏡100F具有與液晶透鏡100E類似的功效與優點，於此便不再重述。
圖8為本發明一實施例之第一、二導電圖案的上視示意圖。請參照圖8，多個第二導電圖案114、114A、114C、114D、114E或114F可選擇性地平均分佈於第一電極E1與第二電極E2之間。更進一步地說，在本實施例中，多個第一導電圖案112、112A、112C、112D、112E或112F與多個第二導電圖案114、114A、114C、114D、114E或114F可為在方向x上交替排列的多個同心圓。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第一導電圖案112、112A、112C、112D、112E或112F與第二導電圖案114、114A、114C、114D、114E或114F也可以其他適當方式排列，以下以圖9為例說明之。
圖9為本發明另一實施例之第一、二導電圖案的上視示意圖。請參照圖9，第二導電圖案114、114A、114C、114D、114E或114F可選擇性地隨機分散在第一電極E1與第二電極E2之間。第一導電圖案112、112A、112C、112D、112E或112F可覆蓋第一、二電極E1、E2以及第二導電圖案114、114A、114C、114D、114E或114F與第一、二電極E1、E2之間的間隙。
以上實施例中，第二電極E2實質上環繞第一電極E1中環繞的定義舉例為完全環繞、部分環繞或第二電極E2僅對應第一電極E1之一小部分設置，第二電極E2可為封閉圖案或非封閉圖案，但不以侷限本發明。
以上實施例中，導電圖案在方向z上錯開中錯開的定義舉例為導電圖案間在方向z上不重疊或在方向z上部分重疊，但不以侷限本發明。
綜上所述，在本發明一實施例的液晶透鏡中，高阻值且電阻率不同的第一、二導電圖案電性連接於液晶透鏡的第一、二電極之間。電壓在高電阻的導電圖案的兩側會產生電壓降。藉此，第一電極到第二電極之間可形成多段電壓降。利用所述多段電壓降，第一、二電極之間的電壓差在液晶層中形成的電力線可理想地分佈在第一、二電極之間，而不易侷限在第一、二電極附近，進而使液晶透鏡具有良好的光學特性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、100A～100F‧‧‧液晶透鏡
110‧‧‧第一基板
110a‧‧‧承載面
112、112A、112C～112F‧‧‧第一導電圖案
112a‧‧‧開口
114、114A、114B、114C～114F‧‧‧第二導電圖案
118、118F‧‧‧第三導電圖案
119、119F‧‧‧第四導電圖案
120‧‧‧第二基板
122‧‧‧共用電極
130‧‧‧液晶層
132a、132b‧‧‧液晶分子
E1‧‧‧第一電極
E2‧‧‧第二電極
x、z‧‧‧方向
圖1為本發明一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。 圖2為本發明另一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。 圖3為本發明又一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。 圖4為本發明再一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。 圖5為本發明一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。 圖6為本發明另一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。 圖7為本發明又一實施例之液晶透鏡的剖面示意圖。 圖8為本發明一實施例之第一、二導電圖案的上視示意圖。 圖9為本發明另一實施例之第一、二導電圖案的上視示意圖。

Claims (10)

  1. 一種液晶透鏡，包括：一第一基板；一第一電極，配置於該第一基板上；一第二電極；至少一第一導電圖案以及至少一第二導電圖案，配置於該第一基板上且電性連接於該第一電極與該第二電極之間，其中，該至少一第一導電圖案的電阻率以及該至少一第二導電圖案的電阻率大於該第一電極的電阻率以及該第二電極的電阻率，該至少一第一導電圖案的電阻率不同於該至少一第二導電圖案的電阻率，該至少一第二導電圖案穿插在該至少一第一導電圖案中，該至少一第一導電圖案與該至少一第二導電圖案彼此電性連接，其中該至少一第一導電圖案具有至少一開口，該至少一第二導電圖案填入該至少一開口且覆蓋該至少一第一導電圖案、該第一電極與該第二電極；一第二基板，設置於該第一基板的對向；以及一液晶層，配置於該第一基板與該第二基板之間。
  2. 一種液晶透鏡，包括：一第一基板；一第一電極，配置於該第一基板上；一第二電極；至少一第一導電圖案以及至少一第二導電圖案，配置於該第 一基板上且電性連接於該第一電極與該第二電極之間，其中，該至少一第一導電圖案的電阻率以及該至少一第二導電圖案的電阻率大於該第一電極的電阻率以及該第二電極的電阻率，其中該至少一第一導電圖案覆蓋該第一電極與該第二電極，該至少一第一導電圖案的電阻率大於或小於該至少一第二導電圖案的電阻率，該至少一第二導電圖案穿插在該至少一第一導電圖案中，該至少一第一導電圖案與該至少一第二導電圖案彼此電性連接；一第二基板，設置於該第一基板的對向；以及一液晶層，配置於該第一基板與該第二基板之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的液晶透鏡，其中該至少一第一導電圖案的材質以及該至少一第二導電圖案的材質之一為N型摻雜半導體，而該至少一第一導電圖案的材質以及該至少一第二導電圖案的材質之另一為未摻雜的半導體。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的液晶透鏡，更包括：至少一第三導電圖案以及至少一第四導電圖案，該至少一第四導電圖案穿插在該至少一第三導電圖案中，該至少一第三導電圖案以及該至少一第四導電圖案配置於該至少一第一導電圖案以及該至少一第二導電圖案上且電性連接於該第一電極與該第二電極之間，該至少一第三導電圖案的電阻率以及該至少一第四導電圖案的電阻率大於該第一電極的電阻率以及該第二電極的電阻率，該至少一第三導電圖案與該至少一第四導電圖案之一的電阻 率小於該至少一第三導電圖案與該至少一第四導電圖案之另一的電阻率，其中，該至少一第三導電圖案與該至少一第四導電圖案之電阻率較小的一者與該至少一第一導電圖案與該至少一第二導電圖案之電阻率較小的一者錯開；或者該至少一第三導電圖案與該至少一第四導電圖案之電阻率較大的一者與該至少一第一導電圖案與該至少一第二導電圖案之電阻率較大的一者錯開。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的液晶透鏡，其中該至少一第三導電圖案與每一該第四導電圖案之電阻率較小一者的材質與該至少一第一導電圖案與該至少一第二導電圖案之電阻率較小一者的材質相同。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的液晶透鏡，其中該至少一第四導電圖案更覆蓋該至少一第三導電圖案。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的液晶透鏡，其中該至少一第一導電圖案以及該些第二導電圖案位於同一第一半導體層，該至少一第一導電圖案與該至少一第二導電圖案之一的材質為N型摻雜的部份該第一半導體層，而該至少一第一導電圖案與該至少一第二導電圖案之另一的材質為未摻雜的另一部份的該第一半導體層；該至少一第四導電圖案為多個第四導電圖案，該至少一第三導電圖案以及該些第四導電圖案位於同一第二半導體層，該至少一第三導電圖案與每一該第四導電圖案之一的材質為N型摻雜 的部份該第二半導體層，而該至少一第三導電圖案與每一該第四導電圖案之另一的材質為未摻雜的另一部份的該第二半導體層。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的液晶透鏡，其中該至少一第二導電圖案為多個第二導電圖案，而該些第二導電圖案平均分佈於該第一電極與該第二電極之間。
  9. 如申請專利範圍第2項所述的液晶透鏡，其中該至少一第二導電圖案為多個第二導電圖案，而該些第二導電圖案隨機分散在該第一電極與該第二電極之間。
  10. 如申請專利範圍第2項所述的液晶透鏡，其中該第一導電圖案的材質包括：金屬氧化物、N型摻雜的半導體、低溫氧化矽、低溫氧化氮或未經摻雜的半導體。
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