전통적인 빗살형 전극 액정 렌즈에서 전압 구배 불균일 문제와 위상 분포 불균일 문제를 해결하기 위해 본 연구는 액정 렌즈의 광학 성능 최적화를 목표로 하는 전극 구조를 설계하였다. 전극 배열을 개선하여 구동 전압 수를 유지하는 조건에서 인접 전극 간 전압 분포 불균일 문제를 해결하였다. 실험에서는 포토리소그래피 공정을 사용하여 신형 전극과 기존 전극 액정 렌즈를 각각 제작하였으며, 간섭 원리를 이용해 두 구조의 파면도 및 파면 RMS(root mean square) 오차를 분석하고, 액정 렌즈의 위상 분포 및 영상 성능을 평가하였다. 결과는 신형 전극 구조가 전압 구배 불균일 현상을 성공적으로 제거하였으며, 신형 구조 액정 렌즈의 파면도는 규칙적인 원형 분포를 나타내고, 파면 RMS는 기존 구조에 비해 약 19.4% 감소하였으며, 위상 분포와 영상 성능도 기존 구조보다 우수함을 보여주었다. 본 연구는 전극 구조 최적화가 액정 렌즈 성능 향상에 효과적임을 검증하였으며, 고정밀 가변초점 광학 장치 개발을 위한 기술적 방안을 제공한다.

액정 렌즈; 전극 구조; 위상 분포; 포물선