使用PSCOF方法演示電可調諧微透鏡陣列

微透鏡陣列是自動立體顯示、光學通信、波前傳感、集成成像等領域有前景的關鍵元件之一。例如，微透鏡陣列是集成成像中的關鍵組件，用于收集和顯示圖像。在大多數情況下，由于所使用的微透鏡陣列的固定焦距，集成成像中的圖像深度受到限制。

具有電、光或聲可調折射的液晶（LC）已被廣泛用于可調微透鏡陣列。由于微透鏡陣列的可調性，可以探索圖像深度。然而，液晶微透鏡陣列（LC-MLAs）的設計和制備通常涉及多個制造過程，增加了制造復雜性和成本。

在一篇發表在《光：先進制造》雜志上的新論文中，由中國深圳南方科技大學電子與電子工程系Yan Jun Liu教授領導的先進制造團隊，與南京大學工程與應用科學學院Yan-Qing Lu教授合作，提出了一種僅需一步曝光即可制備大面積LC-MLA的簡單方法。

a）紫外線照射和相分離過程示意圖。b）在交叉偏振片下面積為 5 cmx5 cm的典型樣品的照片。c）3D圖像再現示意圖。

LC-MLA是通過聚合物/LC復合材料內部的光聚合誘導相分離（PIPS）形成的，其產生鄰近的LC和聚合物層，稱為相分離復合膜（PSCOF）。復合膜的形態可以通過灰度光掩模進行控制。

LC-MLA具有偏振依賴的電調焦特性，表現出高聚焦和成像質量。在沒有施加電壓的情況下，由于其固有的梯度折射率分布，微透鏡的天然焦距為8mm。隨著施加電壓超過閾值，LC發生重新取向，微透鏡的焦距逐漸增加。研究人員展示了利用制備的微透鏡陣列實現圖像采集和3D顯示器中電調中心深度平面的方法。

這種制造技術與已有的制造技術（如噴墨打印、壓縮成型、光刻膠熱回流焊和3D打�。┯兄�根本的不同，這些技術具有簡便、單步、低成本和高通量生產的特點。

此外，通過專門設計的掩模，該技術可以用作制造具有其他功能的液晶微光學器件的通用平臺，如液晶柱狀微透鏡陣列、液晶閃耀光柵等。

相關鏈接：https://phys.org/news/2023-10-scientists-electrically-tunable-microlens-array.html

https://dx.doi.org/10.37188/lam.2023.028