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TW200819816A - Electro-optic lenses employing resistive electrodes - Google Patents

Electro-optic lenses employing resistive electrodes Download PDF

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TW200819816A
TW200819816A TW096132670A TW96132670A TW200819816A TW 200819816 A TW200819816 A TW 200819816A TW 096132670 A TW096132670 A TW 096132670A TW 96132670 A TW96132670 A TW 96132670A TW 200819816 A TW200819816 A TW 200819816A
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TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid crystal
layer
patterned electrode
crystal layer
resistive
Prior art date
Application number
TW096132670A
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English (en)
Inventor
Gerald Meredith
Original Assignee
Johnson & Johnson Vision Care
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johnson & Johnson Vision Care filed Critical Johnson & Johnson Vision Care
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Description

200819816 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係屬光學鏡片領域。具有固定聚焦性質之眼鏡片 已廣泛用作矯正老花眼及其他健康狀態之眼鏡及隱形眼 鏡。若眼鏡片具有可調聚焦能力（亦即該聚焦能力並非靜 態）’則極其實用。可調聚焦能力為眼睛提供一外部調節 以將處於不同距離處之興趣物體聚焦於焦點。 【先前技術】
可使用一機械變焦鏡片達成可調聚焦能力。然而，該機 械方法使眼鏡笨重且昂貴。在雙焦距鏡片中已開發不同光 予技術以同日寸允許近視及遠視視力二者。舉例而言，使用 者可具有向每一隻眼睛提供不同聚焦能力之鏡片，其一適 用於近處對象而另_者適用於遠處對象。另—選擇係，藉 由使用叙片之區域劃分、雙焦距繞射鏡片或其他劃分技 術，將近處及遠處對象兩者均㈣成像於視網膜上且由大 腦來辨別該等影像。除了雙焦距繞射鏡片夕卜，使用該等光 學技術之視野輕。i A 人 # X +八+上 卜，s目里孔較小時，該等光學技術 〃交文’乃因虹膜阻擋了穿過鏡片環形部分之光 隹二：：於矯正之選項係使用單眼視鏡片中向每- 月“不同之聚焦能力，其-用於近處對象且另者 用於遠處對象1而 f象且另一者 眼深度知覺。 ㈣早眼絲片時可能影響到雙 已闡述電可切換
, 、 彳如具有一夾於兩個導♦ y > pE 的液晶層之鏡片，1 电片之間 液曰曰之方向在施加—電土易日夺發生變 123987.doc 200819816 化）於光學系統中之使用（例如，參見K〇wel，Appl. 0pt. 23(16)，2774-2777 (1984);Dance，Laser Focus World 28，34 (1992))。在電可切換鏡片中，已研究各種電極組態，其中 包括菲淫爾波帶片電極結構（Wi出ams，spiE current Developments in Optical Engineering and Commercial 〇ptics?1168?352-357(1989);Mc〇wan?Optical Communications 103,189-193 (1993))。然而，由於諸多因素，（包括製造及 運作上之各種挑戰），液晶鏡片尚未在工業上達成成功。 【發明内容】 本發明提供一種電_光學裝置，其包含：一液晶層，其 位於一對對置透明基板之間；一阻抗性圖案化電極組，其 位於該液晶層與該第一透明基板之面向内表面之間；及一 導電層，其位於該液晶層與該第二透明基板之面向内表面 之間，其中該導電層與阻抗性圖案化電極組電連接，且其 中該阻抗性圖案化電極組包含一個或多個電分離之電極， 其中在每-電極兩端施加合意之電壓降以提供合意之相位 延遲分佈曲線。 本卷月亦知:i、種繞射光之方法，其包含在如本文所述 之圖案化電極組中之每一電極兩端施加合意之電壓降。 【實施方式】
―下列說明提供構造本發明之電_光學鏡片之非限定性細 節。本發明提供填充有可在一電場中重新配向之液晶材料 之電光子鏡片。該等鏡片用作繞射光學元件（DOE)。DOE 123987.doc 200819816 係在-薄液晶層兩端施加電壓之產物，該薄液晶層以改變 指向矢取向場而作出回應，並形成不均勻之折射率圖案， 該等圖案繼而導致該單元面上之—不均句相位傳輸函數 在本文之發明中，藉由在該阻抗性圖案化電極組 兩端施加合意之電壓降來達成對PTF形成合意之d〇e之精 確控制。 ^ 本文所用”阻抗性圖案化電極組”係一個或多個由導電材 料(電極)構成之一個或多個區域’該等區域彼此電分離且 可於其上施加-合意之電壓降。若一阻抗性圖案化電極植 中存在兩個或更多個電極，則該等電極藉由絕緣材料（例 如s1〇2,或其他在此項技術中已習知之材料)而分離。一 阻抗性圖案化電極組中之電極可組態為任何合意之組態， 其中包括可含有-個或多個電壓連接之同心環形環。二阻 抗性圖案化電極組中之多個電極可位
U 緣材料分離，或可位於-個或多個不同水平板上，每一由電巴 極與每-板均由絕緣材料分離。圖中顯示若干非限定性實 例。本文所使用，，同心，，或，，環形"表明，電極彼此不交疊： 大致為具有不同半徑之環爿 卞仅愁衣狀自棱及裱狀時，”大致”旨在 二：環：能並不完整(例如，當製有電接點時)，或該 :接口可施亚非形成一環之標準幾何形狀，但其整體效 果更接近於一環。 之=用”合意之電卿，係該阻抗性圖案化電極組兩端 屢特性。牛〃在4阻抗性圖案化電極組兩端提供合意之電 123987.doc 200819816 本發明中所使用之電·光學鏡片係一繞射鏡片，其使用 -阻抗性圖案化電極組來產生可允許將該鏡片用作一波帶 片鏡片之相位延遲之合意分佈。繞射鏡片在此項技術中已 為人習知。-繞射鏡片之功能係基於藉由一菲淫爾波帶圖 案之近場繞射。自該結構射出之每一點均用作一球面波之 -發射極。一特定觀察點處之光場係該所發射之球面波對 整個結構作用的總和。來自該等各點之球面波之相長干涉 在該觀察點形成-對應於-高繞射效率之高強度。 液晶單元在此項技術中已為人習知。液晶單元之所有業 7習知單^組態及運作均以其程度並非與本文之發明不相 谷的引用方式倂入本文。作為一實例，考量圖！所示之一 電活性液晶單元，其中液晶材料（2〇)夹於具有導電内表面 (4〇、30)之兩基板（100、1〇)之間。如此項技術中所習知， 該等基板可係任何可提供合意之光學透射且可用於本文所 述裝置及方法中之材料，例如石英、玻璃或塑膠。導電層 30、,’工圖案化具有一阻抗性圖案化電極組以提供合意之繞射 圖案。在圖丨中’該阻抗性圖案化電極組顯示兩個電極。 如此項技術令已習知，該阻抗性圖案化電極組係藉由對一 沈積於一破璃基板上之導電層進行光微影製程或藉由其他 技術而製造。導電層40未被圖案化。用於該等導電層之導 電材料可係任何合適之材料，其中包括彼等具體閣収本 =中之材料及此項技術中習知之其他材料。較佳地，該導 電材料，透明的，例如氧化銦、氧化錫或氧化銦錫 (TO)每一導電層之厚度通常均在3〇 11爪與2〇〇 之間。 123987.doc 200819816 _須足夠厚以提供充分之導電性，但較佳地， 付過於厚以至於使整個鏡片結構獲得超量之厚度 板與間隔層_或此技術中已習知之其他構件保持二合： 距離、。間隔層可係任何合意之材料(例如聚_ : 英）或其他可用於提供該合意間距之 $ Μ，兮、产曰β 1 1才兩達成有效繞 射该液曰曰層之厚度必須足以提供一個激活延遲波 (d λ/δη 2·5 μπι，其中δη係該液晶媒體之雙折射率），而且車*
厚之液晶層有助於避免飽和現象。較厚單元之缺點包: 長切換時間（隨d2而變化）及電-光學特徵定義之喪失。在= 定實施例中，該等透明基板間隔在3微米與2〇微米之間特 及其中之所有個別值及範圍。一實用間隔係5微米。該等 基板^表面可塗佈有一配向層⑼），例如聚乙稀醇 或尼龍6,6，其經摩擦處理以呈現一均質分子定向。耖土 地’如圖2中箭頭所示’反平行於一基板上之配向層 另一基板上之配向層。如此項技術中所習知，此達成液曰 之準確配向。 / _ 使用此項技術中習知之方法將電壓施加於該阻抗性圖案 化電極組及導電層。如圖2所示，將一電壓施加於該等基 板之内導電表面。電源之兩個終端均需連接至該等圖案化 电極，乃因該等電極兩端產生歐姆電壓降。該未經圖案化 之導電層（圖！中之40)用作接地。在本發明之一實施例f， 一驅動電路附裝至該導電層且一單獨驅動電路附裝至該阻 抗性圖案化電極組。如此項技術中所習知，可使用鏡片邊 緣之細金金屬絲或導電條或藉由沿鏡片之一組導電通孔來 123987.doc 200819816 為忒等電極製作電接點。施加於該導電層及阻抗性圖案化 電極組之電壓取決於所使用之特定液晶、單元中液晶之厚 度、合意之光透射及此項技術中所習知之其他因素。用= 產生該合意電壓降之實際電壓可由熟習此項技術者使用此 /員技術及本*明中之知識來確定而無需過多實驗。此項技 術中已白知，可使用各種方法來控制施加於該等電極之帝 =所有態樣，其中包括：處理器、微處理器、積體電： 及電腦晶片。 本文所使用之層，，並不要求_極佳之均句膜。如 要該層實施其預期之用途，即可存在一些不均勻； 度、表紋或其他瑕疵。 已習知藉由向電容性雷士 帶 電和，、，σ構加特定電壓而激活之波 力於二、統電谷性波帶片鏡片中，將電壓單獨地施 诸夕小型離散環形電極以形成-步進式相位波帶片 由於存在較少需要控制電子 l 電壓沿較少（且較大）之〜 之电極’故在本發明中’ 宰化電… 抗性電極(其形成-阻抗性圖 案化電極組）以一歐姆形 口 作。在一實施例中，該等阻抗性;係:而易於製造及運 陶高電阻伽係較佳）f糸由一單層氧化姻錫 由於電壓分佈曲線緊密對應於人 本發明中進入合音取隹丨去、σ思之相位延遲曲線，故 使用該等電極中H、："繞射效率係高。若需要，可 电位甲之蝕刻紋理，亦即 項技術中所習知）來減少系統誤差。曰由電阻工程，，（如此 雖然申請者不希望受缚於理& 、’’但其提供附加說明來輔 I23987.doc 10 200819816 助理解本發明。 在本發明中，可使用較厚之液晶層來代替使用電容。此 允才針對二個或更多個可見光波長區域同時相位纏繞不同 之級數。-簡單薄膜電-光學鏡片需要取決於與距離該鏡 片光轴之徑向距離⑴之二次方相關之相位延遲㈤)（不考 慮較高階項）。在下列說明中，u=r2。 Δφ^α r =a υ 薄膜中之可控制延遲小於一合 ^ σ主八小之鏡片運行所需延 遲。該延遲曲線可以2π之整數彳立爽”螗妓” π 正双术、、廛繞。可以週期性值 u來方便及有序地將此完成 70成攸而產生一圓形徑向線性步 進式光柵。永久波帶片鏡片已眾所…可以與u相等大 小之步長逼近該等延遲曲線，其在”設計|，聚焦級數中產生 人們所習知的繞射效率之正弦相依性。 電阻 在本發明中，使用阻抗性圖案化電極組中之電壓降來建 口〜之光予相位延遲分佈曲線而非習知的用於電容性鏡 片之步進式函數。由均句阻抗性材料製成之環形厚片之電 阻接近該”理想，，光學相位延遲分佈曲線。若需要，如此項 技術中所習知’可對該«賴理化來局料修改電阻。 可根據如下微分關係得出兩個完全導電之同心圓柱體之 間的電阻R(n’ f2)(其中半徑ri>r2) ’該兩個圓柱體在—由電 阻為P之材料製成的均勾厚度為t之膜或厚片中界定—環形 結構（t係厚度）： ά^(ρ/2π t) (dr/r) (2) I23987.doc 200819816 R(r!，~) = (ρ/2π t) In[ri/r2] (3a) R(ui，u2) = (p/4ti t) In[Ul/U2] (3a) 此近似於沈積於由一透明導電材料（例如〗丁〇）製成之膜上 的高導電性環之大致情形。 、 電-光學鏡片之應用 在電·光學鏡片中，藉由液晶薄膜之對置側上兩個電極 之間的電壓差來使該膜受壓，該等電極中之至少一者已經 圖案化以允許施加電壓，該等電壓可形成一用作一波帶片 鏡片之相位延遲分佈。在本發明中，沿自該電壓電源至該 環的兩個高導電性連接之間的阻抗性圖案化電極組中之二 阻抗性電極建立一平緩變化之電壓分佈曲線。（若需要， 更多連接允許插入多個中間高導電性環以沿該電極將電壓 固疋在特定值。）將總電流I注入電極中。該徑向電壓分 佈將以方程式（3)之電阻徑向分佈形象呈現（r。係一電荷注 入環之位置）： V(r? rc) = I R(r? rc) = (I ρ/2π t) In[r/rc] (4a) V(u5 uc) = I R(u? uc) = (I ρ/4π t) In[u/uc] (4b) 若該背面電極未經圖案化且處於接地電位，則方程式（4)代 表液晶膜兩端引發壓力之電壓降。 希望設定該等參數以最小化來自該等電子器件驅動器之 所需功率且避免可減小該等電極上之電壓調變之時門 常數。顯然，此要求低頻驅動器之頻率，但該等頻率必須 保持高於一對應於液晶指向矢重定向次數之值。熟習此項 技術者可容易地實施該等確定而無需過多實驗。 123987.doc 12 200819816 在連續之環形電極之間需要一絕緣間隙。每—相位纏繞 僅需要—個間隙。胃間隙位於相位纏繞處，與相位纏繞中 2π之正數倍無關。在該等間隙中，所施加之電壓未高達足 :使該液晶重定向之程度，I因此該液晶採用該亞臨限組 〜在电極叹汁中可包括該資訊；由於此係該位置處之正 $ I这(在吊用電谷性波帶片組態中），故電極可拾起在一 較尚電壓值下將該延遲設定至一較大犷值之工作。 電壓與相位曲線一致性 若單元運作於此項技術中所習知之液晶響應曲線之擬線 性區域中（例如，#由使用較厚膜或以低相位纏繞運作）， ^在所引發的相位延遲與完美的波帶片鏡片之間存在一較 仏相互關係。由於（A)每一纏繞處相位延遲（通常在零值處） 之自動重新同步化及(B)每一電極中!量值之調整，方程式 (4b)之自然對數可類似於方程式⑴之線，卩因即使在連續 甩極中甩阻兔生變化’彡界條件亦由端電壓設定，其通常 對於所有電極均相同。纟第一區域中，方程式(4b)並不理 心如此項技術中所習知，吾人可忽略該事實，乃因第一 區域可僅佔，亥場之一小部分，或若要求或需要，可將一部 刀疋義域曲線插入該單元中，或可將一中間電極插入該單 元中或可藉由蝕刻來改變電極之電阻。方程式（4b)之數 子函數具有-相容曲率。在僅數次相位纏繞之後，該曲率 之量值即極小。 使用本發明，在該等纏繞區域中，在纏繞數量丨丨、2、 3、4、5、1〇及20}後，所計算之平均相位延遲誤差分別係 123987.doc -13- 200819816 { ·8 3·3 2·4 1 ·8、1.3、0·8及0.4}(表示為總相位纏繞 之百分數）’平均相位延遲誤差包括曲率所導致之約為該 誤差一半之系統誤差）。在該步進式相位電容情形中，此 遠遠優於分別在步長逼近{2、4、8或16}中之已計算值 {12.5、6.3、3.1或1.6};該等值與位置無關，且不含有系 統偏移誤差。顯然’使用對完美波帶片鏡片之簡單電壓固 定、分段逼近的電阻鏡片在低量值相位纏繞情況下極佳。 由於相對誤差取決於半徑，故較大之鏡片適用於較大量值 之相位纏繞。 色畸變改良 藉助波帶>1聚光係高彩色。其㈣⑷在設料射級數時 之焦距及（b)進入彼級數之繞射效率變化係彩色。 自用於該纏繞半徑之通常位置之方程式可看出該第一因 素（量值2πιπ之第i個纏繞，m係一整數，f係合意之焦距，入 係該設計波長）：
1—卜
Pa)
Ui=2 1 m (λ f) (5b) 自所引發之相移（Λφ)對薄膜性質之倚賴可看出該第二因 素（t係膜厚度’ λ係設計波長，且^係一整數）： Δη (t/人） 自方程式（5)可看出，對於在空間上固定之纏繞，（λί>)看 似固定為-常數，且因此_成反比。此代表可見波長區 域上聚焦力之一嚴重擴散。進入（以幾何方式/製造確定之: 聚焦級數之繞射&率將#決於胃等纏繞區$巾之相位分佈 123987.doc 14 200819816 曲線之形狀。完美之一標誌、係：在纏繞點兩側上，方程式 (6)必須差2ππι。Δη在可見波長區域中僅具有一弱差量，作 (t/λ)會明顯變化。因此，僅有一個波長會使方程式（6)等於 2πηι ’較短波長會產生過多延遲變化，而較長波長會產 生過少延遲變化。藉由一膜中足夠大之電-光學相位擺幅 可達成m之多個值，以使不同波長將具有成為不同繞射級 數之最高繞射效率。 此外，對每一 m，滿足2πηι要求之波長ληι滿足如下關 係： m λΙΊΊ = Δη t ⑺ 當將插入（例如）方程式（513)時，預示在彼波長下之焦距 fm係 …、 fm=Ui/(2 i Δη t) (8) 方程式（8)顯示，除了使^處之效率最大化外，不考慮 弱差里主繞射級數之光焦度對於所有rn均相同。因 此可降低當僅經由一固定纏繞級數進行繞射時發生於整個 可見範圍内之大差量。現有若干以相同光焦度最大地產生 繞射之波長（以整數mVm之比率而彼此相關）。仍存在差量 f仁係在λ自λπι移向kvi時。若設計在550 nm處纏繞2 :’則可計算該等衛星共聚焦波長。為實現該情形，必須 句執行引發之至少2πη @ 550 nm之延遲。為此，存在 對f於—最大電-光學Δη-〇·2(對應於諸多液晶）之所需最小 '曰又mn(以微米為單位）。顯而易見，在擬線性區域中需 要明顯較厚之膜來作用。 123987.doc -15- 200819816 η λη+2 ^n+l λη 4 440 550 5 458 550 6 471 550 7 428 481 550 8 440 489 550 9 450 495 550 10 458 500 550 光焦度變化 733 688 660 642 629 619 611 770 733 707 688 imin 11 14 17 19 22 25 28 r、 可精由向該寻電極連接之邻八十入 、 織 口刀或王部施加不同電壓來改 、交…、度。存在兩種類型之光隹 I九焦度變化：相稱光隹度變化及 不相稱光焦度變化。該兩種彳主# 士 尤…、度又化及 …中，均在電極終端處發生 相位纏繞。在相稱光焦度調整 糟由保持終端連接之鏈 接（例如分流）來維持變量中 又里U中相位延遲之週期性。當向該等 遠極施以相同電力時，光隹 九’、、、度改交。非相稱光焦度變化需 更夕電極及電塵；若方便，可僅將一線性（關於U)函數減 仏數、線之斜率決定鏡片之光焦度。可將上述光崎 Q 變改良倂入任一方法中。 製造的可靠性及簡易性 在忒阻抗性方法中，每一纏繞區域僅需要兩個電連接。 若願意放棄電極平面上之一小部分，則可藉由一將該環分 成夕個大弧之槽來形成兩個匯流排，且該等電極可相間錯 雜地連接由於垓產品在整個鏡片區域中必須具有盡可能 接近於完美之電性能，故蝕刻或沈積特徵愈少愈好。 高效率 違圖案化阻抗性電極組方法可達成接近一致效率。如前 123987.doc 16 200819816 文所示’纏繞性質與電-光學驅動力在均勻未紋理化之阻 抗性材料中具高度順應性。 較大鏡片尺寸 形成較大鏡片之一實際限制係：區域之大小作為r-l按比 例變化’而區域數量作為r2按比例變化。在該阻抗性電極 方法中，電極跨越纏繞區域之寬度。就一 4 cm之鏡片而 言’當m=l時該尺寸係25 μπι，當m=2時該尺寸係50 μηι， 等等。鏡片之製造限制與絕緣間隙及導電環連接相關聯。 可藉由使用較大m值來改良該等限制。 較大功率範圍 根據方程（5a)，波帶片鏡片中之特徵大小按比例變化 1/2 f 。製造要求之同樣降低（此使得能夠製造較大鏡片大小） 亦允許生產/操作更堅固之聚焦鏡片。 色散改良 由於可相對容易地製造具有高m之結構，該阻抗性電極 方法完全適用於上文所概述之改良色散之方法。 液晶 用於本發明之液晶包括彼等形成具有一長程取向序之向 列相、碟狀液晶分子相或膽固醇相之液晶，可藉助一電場 控制該長程取相序。較佳地，該液晶具有一寬向列溫度範 圍、易配向性，低臨限電壓、大電_光學響應及快切換速 度’以及經證明之穩定性與可靠性之商業實用性。在一較 佳實施例中，使用E7(*Merck出售之一氰基聯苯與氰基聯 三苯之向列液晶混合物）。可用於本發明之其他向列液晶 123987.doc -17- 200819816 實例係：戊基-氰基-聯苯（5CB)、（正-辛氧基）-4_氰基聯苯 (80CB)。可用於本發明之其他液晶實例係、4、$、6、 7、8、9之化合物4-氰基烷基聯苯、4-n-戊氧基-聯 苯、4-氰基—4π-η_烷基-對-三聯苯，及商業混合物如E36、 Ε46 及BDH(British Drug House)-Merck 製造之 ZLI-系列。
U 亦可將電活性聚合物用於本發明中。電活性聚合物包括 任何透明光學聚合材料，例如j. Ε· Mark所著之，， Properties of Polymers Handbook", (American Institute of Physics，Woodbmry，N.Y·，1996)中所揭示之彼等，其在一 施體與一受體（稱作一發色團）之間含有非對稱性偏振共軛p 電子之分子者，例如揭示於Ch· B〇sshard等人所著之 Organic Nonlinear Optical Materials^(Gordon and Breach Publishers，Amsterdam，Η%)之彼等。聚合物之實例如 下：聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙稀基 咔唑、聚亞胺、聚矽烷。發色團之實例係：對硝基苯胺 (PNA)、分散紅1(DR !)、3_甲基曱氧基_4，_硝基二苯乙 稀、二乙基胺基石肖基二苯乙烯（DANS)、二乙基_硫代-巴比 妥酸。如此項技術中所習知，可藉由如下方法產生電活性 聚合物：a)按照一客體/主體方法，b)藉由將該發色團共 價結合為聚合物(側鏈及主鏈)，及/或。)藉由晶格硬化； 法，例如交聯。 本發明中亦可使用聚合物液晶（PLC)。▼ + M A、 ； 合物液晶有時 亦稱作液晶聚合物、低分子量液晶、自 …人仏 曰强聚合物、原位 複&物及/或分子複合物。PLC係含有同步柏 ^相對剛性及撓性 123987.doc 200819816 順序之共聚物，例如彼等揭示於W. Brostow著述A. A. Collyer、Elsevier 編輯之 ’’Liquid Crystalline Polymers: From Structures to Applications’’（New-York-London，1992， 第一章）中之聚合物。PLC之實例係：包含苯甲酸4-氰基苯 酯側鏈基團之聚甲基丙稀酸酯及其他類似化合物。 -亦可將聚合物分散型液晶（PDLC)用於本發明中。PDLC 由一聚合物基質中之液晶小滴之分散物組成。如此項技術 中所習知，該等材料可以多種方式製成：（i)藉由向列曲線 (、 配向相位（NCAP)、藉由熱致相分離（TIPS)、溶劑致相分離 (SIPS)及聚合致相分離（PIPS)。PDLC之實例係：液晶 E7(BDH-Merck)與 NOA65(Norland products，Inc. NJ)之混 合物；E44(BDH-Merck)與聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)之混 合物；E49(BDH-Merck)與PMMA之混合物；單體二戊赤醇 羥基五丙烯酸酯、液晶E7、N-乙烯基吡咯烷酮、N-苯基甘 胺酸及玫瑰紅染料之混合物。 亦可將聚合物穩定型液晶（PSLC)用於本發明中。PSLC Q 係構成呈聚合物網路形式之液晶的材料，其中聚合物構成 小於液晶10%之重量比。將一可光聚合單體與一液晶及一 UV聚合起始劑混合在一起。在對液晶進行配向後，通常 ' 藉由紫外線照射來起始該單體聚合且所產生之聚合物形成 • 一使該液晶穩定之網路。對於PSLC之實例，參見：C. M.
Hudson 等人著述之 Optical Studies of Anisotropic Networks in Polymer-Stabilized Liquid Crystals， Journal of the Society for Information Display(vol. 5/3，l-5，（1997))、 G.P.Wiederrecht 等人著述之 Photorefractivity in Polymer- 123987.doc -19 - 200819816
Stabilized Nematic Liquid Crystals5(J. of Am. Chem. Soc., 120,323 1-3236 (1998)) 〇 本發明中亦可使用自組裝非線性超分子結構。自組裝非 線性超分子結構包括電活性非對稱有機膜，其可使用如下 方法製造而成：Langmuir-Blodgett膜、用水溶液交之替沈 積聚電解質（聚陰離子/聚陽離子）、分子束外延法、藉由共 價偶合反應順序合成（例如：基於有機三氣矽烷之自組裝
多層沈積）。該等技術通常導致產生具有一少於約丨μιη之 厚度的薄膜。
本發明之裝置可用於此項技術中所習知之各種應用，其 中包括用於人類或動物之視力矯正或修改之鏡片。如此項 技術中所習知，可將該等鏡片倂入眼鏡中。眼鏡可包括一 個鏡片或多於一個鏡片。如熟習此項技術者所習知，亦可 將孩等裝置用於顯示器應用巾，而無需過多實驗。本發明 之鏡片可與習用鏡片及光學器件一起使用。 X …，〜m、心母一裒置或組件 之組合均可用於實施本發明。熟習此項技術者習知諸如以 下附加組件’用於施加所用電壓之驅動器、電壓控制哭及 任何附加之所需光學組件’且可將該等附加組件併入‘文 而無需過多實驗。如所習知’熟習此項技術者可以不同方 式命名相同之化合物，目而化合物之具體名稱係用 之目的。 當在本文中（例如在一分子 仆人从& , 予名％中）描述一 化a物而未指定該化合物特 吁一耩體或對映異構體 I23987.doc -20- 200819816 時，彼說明意欲包括單獨描述或在任何組合中描述之化人 物之每-異構體或對映異構體。熟習此項技術者將睁解： 在實施本發明時可採用彼等具體示例以外之方法、裝置元 件、起始材料及製造方法而無需藉助過多實驗。本發明咅 欲包括任何此等方法、裝置元件、起始材料及製造方法: 所有為此項技術所習知之功能等效物。在本說明書中每當 :出乾圍(例如一厚度範圍或一電壓範圍”夺，所有中間 乾圍及子粑圍以及包括於所給定範圍中之所有單 欲包括於本發明中。 … 本文所用"包含（e〇mprising)"係與"包括（ineiuding)"、"含 有—tai—)"或”其特徵在於”同m包羅性或者無 限定性，且並不排除其他未提及之元件或方法步驟。本文
C 所用”由…組成（consisting of)”排除了在該請求項要素中未 規定之任何元件、步驟或成分。本文所用”基本上由組 成（consisting essentially 〇f)"則不排除不會顯著影響該請 求項之基本特徵及新穎特徵之材料或步驟。措詞”包含，， — sing””在本文中之任一次敍述，尤其在描述一組合 物中之成分或描述一裝置之开枝^主 ... 衣置之70件時，皆應理解為涵蓋彼等 基本由所引用組件或元件組成及由所引用組件或元件組 成之組合物及方法。本文所適#地例示性說明之發明可在 不存在未在本文中具體揭示之任何元件、限制情況下實 施。 本文中所用之措詞及用語係用作說明性而非限定性措 詞，且並非旨在藉由使用此等措詞及用語來排除所示及所 123987.doc -21 - 200819816 述形體或其某些部分之任何等效物，而是應瞭解，在所請 求及所闡述發明之範疇内可存在各種修改形式。因此，應 瞭解’儘管已藉由較佳實施例及可選特徵來具體揭示本發 明’然而熟習此項技術者亦可採取本文所揭示概念之修改 及k化形式，且此等修改及變化形式仍視為歸屬於本發明 範®壽内。 一般而言，本文所使用之措詞及詞組具有其業内認可之
Ο 思義，其意義可藉由參照彼等熟習此項技術者所習知之標 準教科書、雜誌參考文獻及上下文而得知。本說明書中所 提及之所有專利及公開案皆表示熟習本發明所涉及之技術 者之熟練程度。 熟習此項技術者將易於瞭解，本發明極其適合執行該等 對象並達成所涉及及彼等存在於本文中之目的與優勢。目 厨代表較佳實_之本文所述之裝置及方法及輔助方法係 不例性且並非意欲限制本發明之範疇。熟習 構㈣本文之變化及其他料，其涵蓋於本發明二 且藉由睛求項之範®壽界定。 …，丨1食3又紙Μ 5丨用方式倂入本 中’該引用方式可達到與該所揭示之說明書無不— 度。將本文所提供之某些參考文獻以”方式併人本王 μ提供關於本發明之附加裝置組件、附 ;案化電極之附加圖案、附加分析方法及附加:::細 儘管本文之說明含有諸多具體細節 然而該等具體 細節 123987.doc • 22 · 200819816 ::為限定本發明之範，，而僅係提供本發明某些當前 g貫施例之實例。本發明並非限於應㈣眼鏡。相反， 如熟習此項技術者所習去口，本發明亦適用於其他領域中， 例::遠程通信、光學開關及醫療裝置。如熟習此項技術者 所白知4壬何以合意之波長提供合意相位傳輸函數之液晶 或液晶混合物均適用於本發明。確定合適電壓及向液晶材 料施加該合適電壓以產生一合意相位傳輸函數在此項技術
中已係已知。 參照文獻
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Sons Ltd.，2000. US application publication US2005/0073739 (April 75 2005) 【圖式簡單說明】 ’ 圖1顯示一液晶單元之一圖解說明。 圖2顯示施加於一液晶單元兩端之電壓。 (
kJ 圖3顯示電極組態之各種實施例。圖3A顯示經沈積之導 電環。圖3B顯示所設計電阻之實例，其中（1)環及膜由一 種材料形成，其中該膜經敍刻為一較薄之厚度；（2)藉由凹 痕改變的該膜之電阻’· (3)藉由孔改變的該膜之電阻；⑷ 藉由U改變的該膜之電阻；及⑺使用—超出滲遽臨限 值之第二(絕緣)材料之共沈積(自上至下）。圖3C顯示單層 電極之一側視圖。圖3D顯示多層電極之一側視圖。 曰 圖續示各種電壓匯流排組態。圖4A顯示—簡單卜匯流 排（其直接連接或藉由通孔連接於同—層上之環）。圖沾顯 示一相稱結構（電極以一重複型樣連接於獨立匯流排，此 精由分流達成焦點上的改變）。圖心扣顯示非相稱电 悲’其中每-電極均具有—專用匯流排。圖4c顯示—獨立 内部分離傳送匯流排’其達成在一單層結構中之連接。圖 4D顯不一常規匯流排組態。 圖5顯示相互錯雜的匯流排線至環的連接（相同盆 他匯流排線至環之遠技勺杯、基^丨γ ^ 電材料….广穿過絕緣層且填充有導 電材科之孔I及橋接器/地下管道(匯流排線，其延伸於一 I23987.doc -25- 200819816 將該線自電極分離之絕緣層上方/下方直至一需要一連接 之位置’將該位置處之絕緣層移除以允許匯流排與該導電 環接觸）（未圖示）。通孔與橋接器/地道允許使用未破損之 電極（圓環及環）。 【主要元件符號說明】 10 基板 20 液晶材料 30 導電層 40 導電層 50 對準層 60 間隔層 100 基板 123987.doc

Claims (1)

  1. 200819816 十、申請專利範圍·· 1. 一種電_光學裝置，其包含： 液曰曰層，其位於一對對置之透明基板之間； 、阻抗性圖案化電極組，其定位於該液晶層與該第一 透明基板之面向内表面之間； 及導電層，其位於該液晶層與該第二透明基板之面 . =表面之間’其中該導電層與阻抗性圖案化電極組係 r' 帝八且其中δ亥阻抗性圖案化電極組包含-個或多個 之電極，其中向每一電極兩端施加合意之電壓降 來提供合意之相位延遲分佈曲線。 2 · 如清求項】夕壯里 , ,^ 、衣置，其中該阻抗性圖案化電極組包含兩 個或更多個電分離之同心電極。 3 ·如明求項1之裝置’其中該液晶係Ε7。 4·如請求们之裳置’其中該等透明基板係玻璃。 如㈣们之|置，其_該等透縣板係塑膠。 6·如凊求項1之裝置，1）方發兩上 U 從 /、中忒寻電極及導電層係氧化銦 賜0
    如請求項 向層。 之裝置，其進一步包含一 包圍該液晶層之配 8.如請求項7之裝置 9·如請求項7之裝置 1〇·如請求項i之裝置 微米與約20微米之 Π·如請求項10之裝置 ，其中該配向層係聚乙烯醇。 ，其中該配向層係尼龍6,6。 約3 ，其中該等透明基板之間距係介於 間0 其中該等透明基板之間距係介於約 123987.doc 200819816 3微米及約8微米之間。 12· —種繞射光之方法，其包含： 在-對對置透明基板之間提供—液晶層，—阻抗性圖 案化電極組定位於該液晶層與該第一透明基板之面向内 表面之間；—導電層位於該液晶層與該第二透明基板之 面向内表面之間’該導電層電連接至該阻抗性圖案化電 極組； 向該阻抗性圖案化電極組施加一足以在該液晶中提供 合意之光學透射變化量之電壓。 123987.doc
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