時,自然光中與第一液晶層24中液晶分子同方向的光被調制;在第二導電層22和隱藏導電層23上施加電壓,自然光中與第二液晶層25中液晶分子同方向的光穿過第二液晶層25中發生不一樣形變的液晶分子時,被調制,產生透鏡效果、實現偏振獨立。
[0043]參考圖1(c)所示,為現有技術提供的再一個液晶透鏡的平面示意圖,如圖所示,該液晶透鏡為菲涅爾透鏡,每一個亞透鏡上具有一組多個同心圓環電極,環電極31與驅動電路32連接。該單盒單孔環電極液晶透鏡的工作原理是,亞透鏡上的一組電極形成電場梯度,使液晶分子發生不一樣的形變,自然光透過液晶分子時實現透鏡效果。
[0044]參考圖1(d)所示,為現有技術提供的另一個液晶透鏡的剖面示意圖,如圖所示,該液晶透鏡包括相對設置的第一基板41和第二基板42、位于第一基板41和第二基板42之間的藍相液晶層43,其中,第二基板42相對第一基板41的一側設置有整面的面電極44,第一基板41相對第二基板42的一側上設置有不接觸的邊緣電極45和中心電極46、與邊緣電極45、中心電極46相接觸的PEDOT:PSS(聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸))電極47。該單盒單孔、PEDOT:PSS、藍相液晶液晶透鏡的工作原理是,PEDOT:PSS電極47的導電率很高,在電極上施加電壓后,PEDOT: PSS電極47實現電場梯度,并且藍相液晶層43實現自然光的偏振獨立。
[0045]現有技術的缺陷在于:單孔單盒液晶透鏡的開孔僅能達到Imm孔徑,并且僅能對自然光中ο光和e光中的一種進行調制,不能實現偏振獨立;單孔雙盒液晶透鏡開孔的孔徑無法做大;單盒單孔環電極液晶透鏡的電極數量有限,使折射率梯度效果很差,進而導致成像質量很差,也不能實現偏振獨立;單盒單孔、PED0T:PSS、藍相液晶透鏡的孔徑無法做大,藍相液晶材料成本高昂,無法量產。
[0046]參考圖2(a)所示,為本發明一個實施例提供的一個液晶透鏡的剖面示意圖,如圖所示,該液晶透鏡包括:層疊設置的第一基板110、第二基板120和第三基板130,第一基板110和第二基板120之間封裝第一液晶層140,第二基板120和第三基板130之間封裝第二液晶層150 ;第一基板110靠近第一液晶層140的一側設置第一電極111,第二基板120靠近第一液晶層140的一側設置第二電極121,第一電極111或第二電極121包括多個同心圓環電極,在本實施例中,以第一電極111為多個同心圓環電極、第二電極121為面電極為例進行描述;第三基板130靠近第二液晶層150的一側設置第三電極131,第二基板120靠近第二液晶層150的一側設置第四電極122,第三電極131或第四電極122包括多個同心圓環電極,在本實施例中,以第三電極131為多個同心圓環電極、第四電極122為面電極為例進行描述;其中,至少兩個同心圓環電極間設置有高阻層。
[0047]如上所述,第一基板110、第二基板120和第一液晶層140組成了一個液晶透鏡,第三基板130、第二基板120和第二液晶層150組成了又一個液晶透鏡,任一個液晶透鏡的孔徑區域小于或等于電極所對應的透鏡區域。可選的,本實施例中第一液晶層140中的液晶分子的排列方向與第二液晶層150中的液晶分子的排列方向正交,例如第一液晶層140中的液晶分子可選水平方向排列、第二液晶層150中的液晶分子可選垂直方向排列。因此根據透鏡區域的大小、液晶分子的排列方向,該液晶透鏡可實現大孔徑透鏡、偏振獨立的效果。以下結合圖2(b)?圖2(f)對該液晶透鏡的具體結構進行描述。
[0048]參考圖2(b)所示,為本發明一個實施例提供的亞透鏡的示意圖。已知該液晶透鏡的第一電極111和第三電極131分別由多個同心圓環電極組成,第二電極121和第四電極122分別為面電極,因此具有多個同心圓環電極的液晶透鏡可實現菲涅爾透鏡效果。在此該液晶透鏡可作為菲涅爾透鏡,根據菲涅爾透鏡的結構,該菲涅爾透鏡包括多個亞透鏡,根據菲涅爾透鏡的結構,將多個同心圓環電極分為相應的第一亞透鏡160和第二亞透鏡170,因此菲涅爾透鏡的多個亞透鏡包括至少一個第一亞透鏡160和多個第二亞透鏡170。由于該菲涅爾透鏡包括多個同心圓環電極,因此任意一個亞透鏡包括至少一個同心圓環電極。在此,第一亞透鏡160和第二亞透鏡170的區別在于同心圓環電極的數量和組成結構的變化,任意兩個相鄰亞透鏡之間具有間隙。
[0049]可選地,在本實施例中,根據多個同心圓環電極的不同結構,設置菲涅爾透鏡具有一個第一亞透鏡160,具有多個第二亞透鏡170,那么具體設置第一亞透鏡160為位于液晶透鏡圓心處的I個亞透鏡,第二亞透鏡170為圍繞第一亞透鏡160的多個亞透鏡,在此,第一亞透鏡160的環寬度Wl大于第二亞透鏡170的環寬度W2。
[0050]已知第一亞透鏡160位于圓心處,第二亞透鏡170圍繞第一亞透鏡160,液晶透鏡具有多個第二亞透鏡170。液晶透鏡為菲涅爾透鏡,已知菲涅爾透鏡的設計要求各亞透鏡的尺寸不同,越往外圈環寬度越小,而且差異很大,因此在此可設置,從圓心處指向圓周處的方向上,依次的多個第二亞透鏡170的環寬度逐漸降低。
[0051]如上所述,已知第一亞透鏡160環寬度較大,第二亞透鏡170的環寬度較小,第一亞透鏡160位于液晶透鏡圓心處,第二亞透鏡170圍繞第一亞透鏡160,那么以同心圓環數量進行劃分,可選地,第一亞透鏡160包括:n個同心圓環電極;第二亞透鏡170包括:m個同心圓環電極;其中,η為大于或等于2的整數,m為大于或等于I的整數,m^no因此第一亞透鏡160上的同心圓環電極數量可設置為多于第二亞透鏡170上的同心圓環電極數量。
[0052]參考圖2(c)所示,為本發明一個實施例提供的第二亞透鏡170的剖面示意圖。已知第二亞透鏡170的面積較小,那么相應的第二亞透鏡170的同心圓環電極180數量也相對較少,為了在具有較少同心圓環電極180的多個第二亞透鏡170上實現電壓梯度,那么在此可選地,第二亞透鏡170還包括:設置在m個同心圓環電極180之間且與m個同心圓環電極180相接觸的高阻層171,其中,m個同心圓環電極180的間距根據每一個用戶的實際要求計算得出。高阻層171與m個同心圓環電極180接觸,當給m個同心圓環電極180上施加不同電壓之后,m個電壓的電壓差可能較大,那么高阻層171可在第二亞透鏡170的橫向寬度上實現電壓梯度變化,在此,第二亞透鏡170的橫向寬度具體是指從圓心處指向圓周處的方向上第二亞透鏡170的環寬度。
[0053]高阻層171與m個同心圓環電極180接觸,因此在此,可選地,第二亞透鏡170中的m個同心圓環電極180設置在高阻層171上,或者,第二亞透鏡170中的m個同心圓環電極180設置在高阻層171下,m個同心圓環電極180設置在高阻層171上或者設置在高阻層171下,其目的均在與通過高阻層171實現第二亞透鏡170的電壓梯度效果。在本實施例圖2(c)中,以第二亞透鏡170中的m個同心圓環電極180設置在高阻層171上為例進行描述。
[0054]從圓心處指向圓周處的方向上,隨著第二亞透鏡170的環寬度逐漸降低,如果每個第二亞透鏡170都使用相同的電極數量來實現的話,不僅工藝限制無法實現,而且如此每個第二亞透鏡170都不能達到最佳效果,因此在此設置,從圓心處指向圓周處的方向上,隨著第二亞透鏡170的環寬度逐漸降低,依次的多個第二亞透鏡170中可設置的同心圓環電極180數量逐漸減少。為了使液晶透鏡的最外圍的第二亞透鏡170也能實現電壓梯度變化均勻,可選地,最外圍的第二亞透鏡170的同心圓環電極180設置為2個,其他第二亞透鏡170的同心圓環電極180數量大于或等于2個,由此從圓心處指向圓周處的方向上,液晶透鏡實現菲涅爾透鏡效果,菲涅爾透鏡的電極數量較多,電壓梯度變化均勻。
[0055]參考圖2(d)所示,為本發明一個實施例提供的第一亞透鏡的示意圖。已知第一亞透鏡160的面積較大,那么相應的第一亞透鏡160的同心圓環電極180可設置多個,