본 논문은 집광과 발산 기능이 통합된 액정 원통 렌즈 배열을 제조하는 방법을 제안한다. 액정 원통 렌즈 배열은 상부 전극 기판, 액정층, 폴리머 원통 렌즈 배열, 하부 전극 기판의 순서로 이루어진 "샌드위치" 구조를 가진다. 단일 액정 박스 내에 집광과 발산 기능을 통합하기 위해 폴리머 원통 렌즈 배열을 제조하는 데 사용되는 자외선 감광성 접착제의 굴절률(n_p)은 액정의 보통굴절률(n_o)과 비보통굴절률(n_e) 사이에 위치해야 한다. 하부 기판 표면에 패턴화된 소수성 층을 변형시키고 친수성/소수성 효과를 이용하여 자외선 감광성 접착제가 표면이 매끄럽고 크기가 균일한 원통 렌즈 배열로 자가 조립되도록 한다. 제조된 액정 원통 렌즈 배열은 초점 조절과 확산 기능을 조절하는 두 가지 방식이 있다: 하나는 입사광의 편광 방향을 변경하는 것이고, 다른 하나는 전기장을 가해 액정 층의 유효 굴절률을 조절하는 것이다. 실험 결과에 따르면, 인가 전압이 0에서 0.7 V_rms로 조절될 때 액정 원통 렌즈의 초점 거리는 -4mm에서 무한대로 조절되며, 인가 전압이 1~7 V_rms 사이에서 변할 때 액정 원통 렌즈 배열의 초점 거리는 6.0mm에서 4.5mm로 조절된다. 이 방법으로 제조된 액정 원통 렌즈 배열은 제조가 간단하고 장치 구조가 컴팩트하며 구동 전압이 낮고 초점 조절 범위가 넓은 등의 장점을 가지며, 이미징, 디스플레이, 광통신 등 분야에서 잠재적인 응용 가치를 가진다.

액정 원통 렌즈 배열;굴절률 매칭;친수성/소수성 효과;집광 렌즈;발산 렌즈