액정 렌즈는 구조가 컴팩트하고 집적도가 높으며 초점 거리를 조절할 수 있는 장점이 있습니다. 본 논문에서는 통합 이미징 3D 디스플레이용 모드 제어형 액정 마이크로 렌즈 어레이의 제작 방법을 제안합니다. 먼저, 시뮬레이션 소프트웨어 COMSOL Multiphysics를 통해 고저항층이 추가된 경우와 추가되지 않은 액정 렌즈의 전위 분포에 미치는 전압 진폭과 주파수의 영향을 분석하였습니다. 다음으로, 구리 원형 구멍 배열 전극 위에 고저항 투명층인 폴리머 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):폴리스타이렌설포네이트(PEDOT:PSS)와 폴리비닐알코올(PVA)을 제작하고 대조 실험을 수행하였습니다. 실험 결과, 고저항층이 없는 액정 렌즈는 고정된 1 kHz 정현파 주파수에서 전압이 0에서 40 V로 변화할 때 초점 거리가 ∞에서 25.8 mm로 변하고 반응 속도는 645.7 ms임을 확인하였습니다. 고저항층을 추가한 모드 제어형 액정 렌즈는 구동 전압의 진폭 또는 주파수를 조절하여 렌즈 특성을 제어할 수 있습니다. 고정 주파수 75 kHz에서 전압이 0에서 5 V로 변할 때 초점 거리는 ∞에서 19.5 mm로 변하며 반응 속도는 621.4 ms입니다. 고정 전압 5 V, 주파수가 1 kHz에서 75 kHz로 변할 때 초점 거리는 ∞에서 19.5 mm로 변하며 반응 속도는 146.4 ms입니다. 제작한 모드 제어형 액정 렌즈를 통합 이미징 3D 디스플레이에 적용하면 저전압에서 우수한 3D 디스플레이 효과와 빠른 전환 특성을 구현할 수 있습니다.

통합 이미징;액정 마이크로 렌즈 어레이;COMSOL Multiphysics;고저항층;PEDOT:PSS