[发明专利]电控液晶级联芯片、其制备方法和使用其的偏光显微镜

权利要求书

1.一种用于制备电控液晶级联芯片的方法，其中所述电控液晶级联芯片包括由多个平行设置的电控液晶微镜组成的电控液晶微镜组，多个电控液晶微镜的光轴在垂直方向上重合，相邻两个电控液晶微镜的放置方向相反，每个电控液晶微镜包括从上到下平行设置的第一基片、图案电极、第一定向层、液晶层、第二定向层、公共电极、以及第二基片，在从上到下的方向上，各个电控液晶微镜中图案电极的孔径逐渐减小，各个电控液晶微镜的图案电极和公共电极的一端分别连接到外部电压信号U1，U2，…，Un，其中n表示电控液晶微镜组中电控液晶微镜的总数，其特征在于，所述方法包括：

(一)制备不同通光孔径的电控液晶微镜芯片；

(二)将电控液晶微镜芯片进行级联集成；

其中，上述过程(一)包括以下步骤：

(1)依次采用丙酮、酒精和去离子水溶剂对2n个基片进行超声清洗并烘干，其中n表示制成的电控液晶级联芯片中电控液晶微镜的总数；

(2)在干燥后的第一基片的正面和反面上分别制作金属氧化物导电膜和第一增透膜，在干燥后的第二基片、…、第2n-1个基片的正面上制作金属氧化物导电膜，在干燥后的第2n个基片的正面和反面上分别制作与第一基片同材质且厚度也在百纳米尺度的金属氧化物导电膜和第二增透膜，并经超声清洗并烘干；

(3)在干燥后的其中n个基片的正面上涂覆光刻胶并烘干5至20分钟；

(4)分别将光刻版盖在步骤(3)烘干后的n个基片的正面，用光刻机的紫外光进行光刻10至30秒，并经过显影、腐蚀和清洗处理；

(5)用显影液溶掉步骤(4)处理后的n个基片正面上感光/未感光部分的光刻胶，留下未感光/感光部分，然后用去离子水冲洗并烘干2至5分钟；

(6)用浓度在50％～30％的盐酸溶液把步骤(5)处理后的n个基片上未受光刻胶保护的金属氧化物腐蚀掉，而将有光刻胶保护的金属氧化物保存下来，从而在n个基片上分别形成图案电极；

(7)用丙酮和去离子水对腐蚀后的n个基片上的图案电极上的残余材料进行清洗并烘干；

(8)分别在步骤(7)处理后的n个基片的图案电极上、以及其余n个基片的膜电极上涂覆液晶定向层；

(9)把涂覆了液晶定向层的2n个基片分别放入退火炉中进行退火固化处理；

(10)用绒布沿平行于2n个基片的一个同向边缘的方向摩擦每个基片的液晶定向层；

(11)将第一个基片设有图案电极的一侧与另一个基片设有膜电极的一侧对准并紧密贴合，构成有最大通光孔径的电控液晶微镜的上下模板；将玻璃间隔子掺入第一基片的液晶定向层与第二基片的第二液晶定向层间且位于二者的边缘处，用UV胶封住上模板和下模板的左右两侧，通过渗透法灌注向列型液晶在二者之间；

(12)针对其余基片，重复上述步骤(11)的过程达n-1次，每次构成的电控液晶微镜的通光孔径均比上一次的小；

(13)分别封住上述n对上模板和下模板的上下两侧并烘干；

上述过程(二)包括以下步骤：

(14)将具有不同通光孔径的n片电控液晶微镜按照通光孔径由大到小顺序级联排列，并保持光轴在垂直方向上的重合；

(15)在真空状态下，将n片电控液晶微镜紧密贴合，并使各电控液晶微镜中液晶定向层的沟槽取向相互垂直配置；

(16)将与n片电控液晶微镜相连的n组控制引线引出，封住n片电控液晶微镜的前后及上下侧并烘干，从而形成电控液晶微镜级联芯片；

(17)将烘干后的电控液晶微镜级联芯片装入与其相匹配的外壳中并与外壳固联，将n组控制引线从外壳中引出，在外壳的前后端面上开窗，将电控液晶微镜级联芯片的光入射面和光出射面裸露在外。

2.根据权利要求1所述的用于制备电控液晶级联芯片的方法，其特征在于，进一步包括分别设置在电控液晶微镜组顶部和底部的第一增透膜和第二增透膜。

3.根据权利要求1所述的用于制备电控液晶级联芯片的方法，其特征在于，

所有电控液晶微镜的图案电极的形状完全相同；

图案电极的形状是圆环形或者方环形。

4.根据权利要求1所述的用于制备电控液晶级联芯片的方法，其特征在于，对于每个电控液晶微镜而言，其公共电极的形状和大小与其图案电极的形状和大小完全对应。