快速响应弯曲排列液晶透镜的研究

发布时间：2020-05-26 16:53

【摘要】：传统的光学透镜体积大、重量大,并且焦距固定不可调,随着科技的迅速发展,越来越不能满足人类的需求。液晶透镜(LCL)是不同于传统的光学透镜,它具有体积小、厚度薄、易于集成、焦距可调、响应速度相对较快等优点。本文研究快速响应的弯曲排列的单圆孔电极液晶透镜,是针对于前人研究的小预倾角的平行排列的液晶透镜,提出的一种玻璃基板平行同向配向方式的液晶透镜。在本文中研究了液晶透镜的光学特性和响应时间,并且与同条件的平行排列液晶透镜和同一个液晶透镜盒的展曲排列状态对比发现,弯曲排列取向的液晶透镜具有更快的响应速度。具体的研究内容有以下几个方面:1、研究了盒厚为50 μm,圆孔直径尺寸为4.5 mm的平行取向液晶透镜盒和展曲取向液晶透镜盒的光学特性和焦距,并且从最后的结果中,选出性质较为优良的展曲取向液晶透镜,测试得到较短的焦距26 cm和较好的成像效果,以及测试对比了 4.5 mm的平行和展曲取向的响应时间,实验发现展曲取向的响应速度快于平行取向的响应速度,能提高9 s。2、为了进一步的提高响应速度,我们在实验过程中采取了降低盒厚的方法使缩短响应时间,采用20μm的隔垫物作为液晶层厚度,这个20μm相较于50 μm的响应时间缩短6倍左右,大大的提高了液晶透镜盒的响应速度。3、我们进一步地将50μm盒厚的展曲取向液晶透镜施加较高的驱动电压保持较长一段时间使之达到弯曲排列状态时,可以有效避免"回流效应"以便实现液晶透镜盒的更快的响应速度,弯曲排列状态的响应速度要比展曲排列状态的响应速度快3-4倍,比同条件下的平行液晶透镜盒的响应速度快4-5倍。4、采用20μm的隔垫物作为液晶层厚度,这个20μm的液晶透镜盒在弯曲排列状态时响应时间缩短到1.53 s左右。薄盒虽然实现了较快的响应速度,但是带来的坏处是液晶透镜盒的聚焦性能下降。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH74

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本文编号：2682137