Polarizer-free modal liquid crystal lenses with an alignment conversion layer

Si-ming LI; Qing LI; Xu-hui DONG

doi:10.37188/CJLCD.2022-0149

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Polarizer-free modal liquid crystal lenses with an alignment conversion layer

Device Physics and Device Preparation | 更新时间：2022-09-26

- Polarizer-free modal liquid crystal lenses with an alignment conversion layer
- Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays Vol. 37, Issue 10, Pages: 1293-1301(2022)
- 作者机构：
  
  1.东南大学电子科学与工程学院，信息显示与可视化国际合作实验室，江苏南京 210018
  2.佳美光学（深圳）有限公司，广东深圳 518118
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key Research and Development Program of China（No.‍2018YFE0125500, No.‍2021YFE0105900）;National Natural Science Foundation Project for Young Researcher（No.‍12005038）;Research Fund for International Young Scientists（No.‍62050410350）;National Natural Science Foundation Project of China （No.‍62175028, No.‍51879042, No.‍61674029）;Program 111_2.0 in China（No.‍BP0719013）;Leading Technology of Jiangsu Basic Research Plan （No.‍BK20192003）(BK20192003)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0149
  CLC： TN27
- Received：28 April 2022，
  
  Revised：23 June 2022，
  
  Published：05 October 2022
- 稿件说明：
移动端阅览
Si-ming LI, Qing LI, Xu-hui DONG. Polarizer-free modal liquid crystal lenses with an alignment conversion layer[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(10): 1293-1301.
DOI：

Si-ming LI, Qing LI, Xu-hui DONG. Polarizer-free modal liquid crystal lenses with an alignment conversion layer[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(10): 1293-1301. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0149.

摘要

本文针对液晶透镜在变焦眼镜方面的应用，研制完成了具有取向转换膜的偏振无关的模式控制液晶透镜。首先通过仿真，论证了采用取向转换膜实现偏振无关的模式控制液晶透镜的可行性，接着在实验中研究并优化了取向转换膜的制备参数，最后完成了偏振无关的液晶透镜的制备。测试结果表明，8 mm孔径大小的液晶透镜具有偏振无关的特性，同时具有变焦调节特性，实现了0~1.590 D的屈光度调节。

Abstract

Aiming at the prospect of applying liquid crystal （LC） lens to zoom glasses， an electrically tunable-focusing and polarizer-free LC lens with an alignment conversion layer is developed. Through simulation， the feasibility analysis of double-layer modal LC lens was conducted. After optimizing the synthesis parameters of alignment conversion film， a polarizer-free LC lens sample was prepared. The imaging and optical interference of LC lens was studied to discuss the polarization independence and image quality. The test results show that the 8 mm aperture LC lens realizes polarization independence and possesses diopter adjustment from 0 D to 1.590 D.

关键词

Keywords

references

KUWANO R ， TOKUNAGA T ， OTANI Y ， et al . Liquid pressure varifocus lens ［J］. Optical Review ， 2005 ， 12 （ 5 ）： 405 - 408 . doi: 10.1007/s10043-005-0405-3 http://dx.doi.org/10.1007/s10043-005-0405-3

SONG W Z ， VASDEKIS A E ， PSALTIS D . Elastomer based tunable optofluidic devices ［J］. Lab on a Chip ， 2012 ， 12 （ 19 ）： 3590 - 3597 . doi: 10.1039/c2lc40481h http://dx.doi.org/10.1039/c2lc40481h

LIN Y H ， WANG Y J ， RESHETNYAK V . Liquid crystal lenses with tunable focal length ［J］. Liquid Crystals Reviews ， 2018 ， 5 （ 2 ）： 111 - 143 .

苏树钊，姜海明，夏宏燕，等 . 电控梯度折射率液晶透镜研究进展［J］. 液晶与显示， 2022 ， 37 （ 3 ）： 310 - 341 . doi: 10.37188/CJLCD.2021-0278 http://dx.doi.org/10.37188/CJLCD.2021-0278

SU S Z ， JIANG H M ， XIA H Y ， et al . Research progress of electronically controlled gradient refractive index liquid crystal lens ［J］. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays ， 2022 ， 37 （ 3 ）： 310 - 341 . （in Chinese） . doi: 10.37188/CJLCD.2021-0278 http://dx.doi.org/10.37188/CJLCD.2021-0278

CHEN W W ， PAN J W ， JENG S C . Circularly polarized optical microscope using a low aberration liquid crystal lens ［J］. Optics Letters ， 2021 ， 46 （ 18 ）： 4434 - 4437 . doi: 10.1364/ol.432247 http://dx.doi.org/10.1364/ol.432247

TIAN L L ， CHU F ， ZHAO W X ， et al . Fast responsive 2D/3D switchable display using a liquid crystal microlens array ［J］. Optics Letters ， 2021 ， 46 （ 23 ）： 5870 - 5873 . doi: 10.1364/ol.439127 http://dx.doi.org/10.1364/ol.439127

CHU F ， GUO Y Q ， ZHANG Y X ， et al . Four-mode 2D/3D switchable display with a 1D/2D convertible liquid crystal lens array ［J］. Optics Express ， 2021 ， 29 （ 23 ）： 37464 - 37475 . doi: 10.1364/oe.441386 http://dx.doi.org/10.1364/oe.441386

LIN Y H ， REN H W ， WU Y H ， et al . Polarization-independent liquid crystal phase modulator using a thin polymer-separated double-layered structure ［J］. Optics Express ， 2005 ， 13 （ 22 ）： 8746 - 8752 . doi: 10.1364/opex.13.008746 http://dx.doi.org/10.1364/opex.13.008746

LIN Y H ， CHEN H S . Electrically tunable-focusing and polarizer-free liquid crystal lenses for ophthalmic applications ［J］. Optics Express ， 2013 ， 21 （ 8 ）： 9428 - 9436 . doi: 10.1364/oe.21.009428 http://dx.doi.org/10.1364/oe.21.009428

CHEN H S ， WANG Y J ， CHANG C M ， et al . A polarizer-free liquid crystal lens exploiting an embedded-multilayered structure ［J］. IEEE Photonics Technology Letters ， 2015 ， 27 （ 8 ）： 899 - 902 . doi: 10.1109/lpt.2015.2399932 http://dx.doi.org/10.1109/lpt.2015.2399932

REN H W ， LIN Y H ， FAN Y H ， et al . Polarization-independent phase modulation using a polymer-dispersed liquid crystal ［J］. Applied Physics Letters ， 2005 ， 86 （ 14 ）： 141110 . doi: 10.1063/1.1899749 http://dx.doi.org/10.1063/1.1899749

OTON E ， NETTER E ， NAKANO T ， et al . Monodomain blue phase liquid crystal layers for phase modulation ［J］. Scientific Reports ， 2017 ， 7 （ 1 ）： 44575 . doi: 10.1038/srep44575 http://dx.doi.org/10.1038/srep44575

KUMAR M B ， KANG D ， JUNG J ， et al . Compact vari-focal augmented reality display based on ultrathin， polarization-insensitive， and adaptive liquid crystal lens ［J］. Optics and Lasers in Engineering ， 2020 ， 128 ： 106006 . doi: 10.1016/j.optlaseng.2020.106006 http://dx.doi.org/10.1016/j.optlaseng.2020.106006

CUI C H ， BAO R ， YU S D ， et al . Polarizer-free imaging using reference image for liquid crystal lens ［J］. Optics Communications ， 2015 ， 342 ： 214 - 217 . doi: 10.1016/j.optcom.2014.12.074 http://dx.doi.org/10.1016/j.optcom.2014.12.074

赵勇志，曹玉岩，韩西达，等 . 大口径透镜柔性支撑结构设计与分析［J］. 长春理工大学学报（自然科学版）， 2018 ， 41 （ 5 ）： 1 - 7 . doi: 10.3969/j.issn.1672-9870.2018.05.002 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1672-9870.2018.05.002

ZHAO Y Z ， CAO Y Y ， HAN X D ， et al . Design and mechanical analysis of the flexible mounting structure for the large aperture lens ［J］. Journal of Changchun University of Science and Technology （Natural Science Edition）， 2018 ， 41 （ 5 ）： 1 - 7 . （in Chinese） . doi: 10.3969/j.issn.1672-9870.2018.05.002 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1672-9870.2018.05.002

刘鹏辉，李诗尧，王文雯，等 . 柔性液晶微透镜阵列的制备与性能研究［J］. 光子学报， 2021 ， 50 （ 3 ）： 0323001 . doi: 10.3788/gzxb20215003.0323001 http://dx.doi.org/10.3788/gzxb20215003.0323001

LIU P H ， LI S Y ， WANG W W ， et al . Preparation and properties of flexible liquid crystal micro-lens arrays ［J］. Acta Photonica Sinica ， 2021 ， 50 （ 3 ）： 0323001 . （in Chinese） . doi: 10.3788/gzxb20215003.0323001 http://dx.doi.org/10.3788/gzxb20215003.0323001

HUANG J L ， TANG W . Color film substrate ， flexible liquid crystal display panel and preparation method ： US， 10845638 ［P］. 2020-11-24 .

LIN Y H ， CHEN M S ， WANG Y J . Flexible liquid crystal cells and lenses ： US ， 2021072590 ［P］. 2021-03-11 . doi: 10.1117/12.2081823 http://dx.doi.org/10.1117/12.2081823

TANG S T ， KWOK H S . Measurement of reflective liquid crystal displays ［J］. Journal of Applied Physics ， 2002 ， 91 （ 11 ）： 8950 - 8954 . doi: 10.1063/1.1473698 http://dx.doi.org/10.1063/1.1473698

UCHIDA T ， SEKI H ， SHISHIDO C ， et al . Bright dichroic guest-host LCDs without a polarizer ［J］. Proceedings of the SID ， 1981 ， 22 （ 1 ）： 41 - 46 .

HASEGAWA M ， TAKEDA K ， SAKAGUCHI Y ， et al . 320-dpi 4-inch reflective stacked crossed guest-host display ［J］. SID Symposium Digest of Technical Papers ， 1999 ， 30 （ 1 ）： 962 - 965 . doi: 10.1889/1.1834185 http://dx.doi.org/10.1889/1.1834185

HASEGAWA M ， HELLERMARK C ， NISHIKAI A ， et al . Reflective stacked crossed guest-host display with a planarized inner diffuser ［J］. SID Symposium Digest of Technical Papers ， 2000 ， 31 （ 1 ）： 128 - 131 . doi: 10.1889/1.1832899 http://dx.doi.org/10.1889/1.1832899

Views

413

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

No data

Related Author

LI Si-ming

LI Qing

DONG Xu-hui

Related Institution

Joint International Research Laboratory of Information Display and Visualization， School of Electronic Science & Engineering， Southeast University

AI问答

Address：No.3888 Dong Nanhu Road, Changchun, Jilin, China 130033 Postal code：130033
Tel：0431-86176059 Email：yjxs@ciomp.ac.cn
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 吉ICP备11002662号-17 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰