液晶レンズは構造がコンパクトで高集積度、焦点距離調整が可能という利点があります。本稿では、集成イメージング3D表示用のモード制御型液晶マイクロレンズアレイの製造方法を提案します。まず、シミュレーションソフトCOMSOL Multiphysicsを用いて、高抵抗層の有無による液晶レンズの電位分布に対する電圧の振幅と周波数の影響を解析しました。次に、銅の円孔配列電極上に高抵抗の透明層であるポリマー、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)∶ポリスチレンスルホン酸塩（PEDOT∶PSS）とポリビニルアルコール（PVA）を作製し、対照実験を行いました。実験結果は、高抵抗層を添加していない液晶レンズが固定された1 kHzの正弦波周波数で、電圧が0から40 Vに変化すると焦点距離が∞から25.8 mmに変化し、応答速度は645.7 msであることを示しました。高抵抗層を添加したモード制御型液晶レンズは、駆動電圧の振幅または周波数を変えることによりレンズ特性を制御できます。固定周波数75 kHzで電圧が0から5 Vに変化すると、焦点距離は∞から19.5 mmに変化し、応答速度は621.4 msです。固定電圧5 Vで周波数が1 kHzから75 kHzに変化すると、焦点距離は∞から19.5 mmに変化し、応答速度は146.4 msです。作製したモード制御型液晶レンズを集成イメージング3D表示に応用することで、低電圧で良好な3D表示効果と高速切り替え特性を実現できます。

集成イメージング;液晶マイクロレンズアレイ;COMSOL Multiphysics;高抵抗層;PEDOT∶PSS