一種液晶透鏡和顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種液晶透鏡和顯示裝置，以實現可調節的曲面顯示，并降低顯示裝置制造成本和工藝難度，減小顯示裝置占用的物理空間。所述液晶透鏡，包括相對設置上基板和下基板，還包括：設置于所述上基板和所述下基板之間的第一電極層和第二電極層，所述第二電極層包括多個第二電極，各個所述第二電極能被單獨施加電壓并與所述第一電極層之間形成垂直電場；藍相液晶，設置于所述第一電極層和所述第二電極層之間，不同位置的所述藍相液晶在不同強度的所述垂直電場作用下發生不同程度的形變，使所述液晶透鏡的成像距離按預定的曲線平滑變化。
【專利說明】
一種液晶透鏡和顯示裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及顯示技術領域，尤其涉及一種液晶透鏡和顯示裝置。
【背景技術】
[0002]傳統的曲面顯示技術中，是將顯示面板做成物理上的弧度狀或彎曲狀從而形成曲面顯示面板。使曲面顯示面板的不同位置均正對人眼，曲面顯示面板的各位置發出的直射光匯聚于其正前方，以期獲得最佳的視角體驗。但是由于這種彎折的設計僅能使得處于中心觀察位置的用戶視角體驗得到改善，其他觀看位置無法達到類似效果，且中心觀察位置一般不可隨需要調節。另外，將顯示面板做成弧度狀或彎曲狀，需要占用較大的物理空間，實際應用中受到一定限制，同時制造成本、工藝難度也更高。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種液晶透鏡和顯示裝置，以實現可調節的曲面顯示，并降低顯示裝置制造成本和工藝難度，減小顯示裝置占用的物理空間。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0005]本實用新型實施例提供一種液晶透鏡，包括相對設置上基板和下基板，還包括:
[0006]設置于所述上基板和所述下基板之間的第一電極層和第二電極層，所述第二電極層包括多個第二電極，各個所述第二電極能被單獨施加電壓并與所述第一電極層之間形成垂直電場；
[0007]藍相液晶，設置于所述第一電極層和所述第二電極層之間，不同位置的所述藍相液晶在不同強度的所述垂直電場作用下發生不同程度的形變，使所述液晶透鏡的成像距離按預定的曲線平滑變化。
[0008]本實施例中，所述液晶透鏡的所述藍相液晶能夠在所述第一電極層與可獨立施加電壓的所述第二電極之間的電場的作用下發生形變，且在不同區域的形變程度可以由電場調整，使得所述液晶透鏡應用于顯示裝置時，不需要物理彎曲即可以實現可調節的曲面顯示，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于藍相液晶不會受入射光的偏振態的影響，因此所述液晶透鏡能夠適用于任何偏振態的入射光。
[0009]優選的，所述第一電極層設置于所述上基板朝向所述下基板的一面，所述第二電極層設置于所述下基板朝向所述上基板的一面;或者，
[0010]所述第一電極層設置于所述下基板朝向所述上基板的一面，所述第二電極層設置于所述上基板朝向所述下基板的一面。本實施例，所述第一電極和所述第二電極可以靈活設置于所述上基板和所述下基板，二者之間所產生的垂直電場滿足曲面顯示的要求。
[0011]優選的，所述第二電極為沿列方向或沿行方向延伸的條狀電極，全部所述第二電極并排的平行排列。
[0012]優選的，所述第二電極為塊狀電極，全部所述塊狀電極呈矩陣排列。
[0013]優選的，各個所述第二電極的形狀相同且大小相等。
[0014]本實用新型實施例還提供一種顯示裝置，包括如上實施例提供的所述液晶透鏡。
[0015]優選的，還包括顯示面板，所述液晶透鏡設置于所述顯示面板的出光側，且所述下基板靠近所述顯示面板的出光側。
[0016]優選的，所述顯示面板為液晶顯示面板或有機電致發光顯示面板。
[0017]本實用新型實施例有益效果如下:所述液晶透鏡的所述藍相液晶能夠在所述第一電極層與可獨立施加電壓的所述第二電極之間的電場的作用下發生形變，且在不同區域的形變程度可以由電場調整，使得所述液晶透鏡應用于顯示裝置時，不需要物理彎曲即可以實現可調節的曲面顯示，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于所述藍相液晶不會受入射光的偏振態的影響，因此所述液晶透鏡能夠適用于任何偏振態的入射光。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例提供的一種液晶透鏡的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型實施例提供的液晶透鏡的電場強度的示意圖；
[0020]圖3為本實用新型實施例提供的第一種第二電極的示意圖；
[0021 ]圖4為本實用新型實施例提供的第二種第二電極的示意圖；
[0022]圖5為本實用新型實施例提供的顯示裝置的結構示意圖；
[0023]圖6為本實用新型實施例提供顯示裝置的驅動方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合說明書附圖對本實用新型實施例的實現過程進行詳細說明。需要注意的是，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0025]參見圖1，本實用新型實施例提供一種液晶透鏡10，包括相對設置上基板I和下基板2，還包括:
[0026]設置于上基板I和下基板2之間的第一電極層3和第二電極層4，第二電極層4包括多個第二電極41，各個第二電極41能被單獨施加電壓并與第一電極層3之間形成垂直電場；
[0027]藍相液晶5，設置于第一電極層3和第二電極層4之間，不同位置的藍相液晶5在不同強度的垂直電場作用下發生不同程度的形變，使液晶透鏡10的成像距離按預定的曲線平滑變化。
[0028]需要說明的是，本實施例中的垂直電場是指的相互平行的兩基板間產生的與基板平面垂直的電場。相應的，有些顯示技術是采用平行電場，例如高級超維場轉換技術(Advanced Super Dimens1n Switch，ADS)顯不技術。
[0029]本實施例中，液晶透鏡10的藍相液晶5能夠在第一電極層3與可獨立施加電壓的第二電極41之間的電場的作用下發生形變，且在不同區域的形變程度可以由電場調整，使得液晶透鏡10應用于顯示裝置時，不需要物理彎曲即可以實現可調節的曲面顯示，且降低制造成本和工藝難度。
[0030]為了更清楚的理解本實用新型，詳細說明如下:
[0031]藍相液晶5的工作原理是基于克爾效應，藍相液晶5置于平行的第一電極層3和第二電極層4之間就構成一個克爾盒，當第二電極層4的各第二電極41被施加電壓時，與第一電極層3產生的電場作用于藍相液晶5上，藍相液晶5就變為光學上的單軸晶體，其光軸方向與電場方向平行。藍相液晶5在電場作用下產生克爾效應產生雙折射，雙折射率△ η由公式I得到:
[0032]Δη = λΚΕ2 (I)
[0033]其中，入為波長，K為克爾系數，E為電場強度。
[0034]因此，電場強度越大，產生的雙折射率Δη越大。
[0035]結合圖2所示的液晶透鏡10在進行曲面顯示時的電場強度的示意圖，在各個第二電極41單獨施加不同電壓時，各個第二電極41與第一電極層3之間產生的垂直電場，使得藍相液晶5發生不同程度的形變，從而液晶透鏡10的不同位置藍相液晶5具有不同的雙折射率，基于不同位置藍相液晶5具有不同的雙折射率的變化，使得液晶透鏡10的成像距離按預定的曲線平滑。變化的電場強度可以如圖3所示的bl，……bn-l，bn等，該些電場強度同樣是按照規則的曲線變化，例如圖3中的由中心向兩側遞減。當然也可以通過調整施加于不同第二電極41上的電壓，使電場強度由中心向兩側遞增。
[0036]而s光、P光和非偏振光經過上述的克爾盒之后的輸出光譜是一致的，即與入射光的偏振態無關。因此本實施例的液晶透鏡10能夠適用于任何偏振態的入射光。
[0037]而對于第一電極層3和第二電極層4的設置，可以靈活的實施。圖1所示的液晶透鏡10中，第一電極層3設置于上基板I朝向下基板2的一面，第二電極層4設置于下基板2朝向上基板I的一面。但是，也可以第一電極層3設置于下基板2朝向上基板I的一面，第二電極層4設置于上基板I朝向下基板2的一面，在此不再贅述。
[0038]第二電極層4中的各個第二電極41同樣可以靈活的設計圖形，以適應不同的要求。例如，如圖3所示，第二電極層4中的各個第二電極41可以是條狀電極，沿列方向或行方向延伸，并且全部第二電極41并非的平行排列；又例如，如圖4所示，第二電極41為塊狀電極，全部塊狀電極呈矩陣排列。優選的，各個第二電極41的形狀相同且大小相等。
[0039]本實用新型實施例有益效果如下:液晶透鏡10的藍相液晶5能夠在第一電極層3與可獨立施加電壓的第二電極41之間的垂直電場的作用下發生形變，且在不同區域的形變程度可以由垂直電場調整，使得液晶透鏡10應用于顯示裝置時，不需要物理彎曲即可以實現可調節的曲面顯示，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于藍相液晶5不會受入射光的偏振態的影響，因此液晶透鏡10能夠適用于任何偏振態的入射光。
[0040]參見圖5，本實用新型實施例還提供一種顯示裝置，包括如上實施例提供的液晶透鏡10。優選的，還包括顯示面板20，液晶透鏡10設置于顯示面板20的出光側21，且液晶透鏡10的下基板2靠近顯示面板20的出光側21。
[0041]需要說明的是，顯示面板20可以為液晶顯示面板，也可以為有機電致發光顯示面板。
[0042]本實用新型實施例有益效果如下:液晶透鏡10的藍相液晶5能夠在第一電極層3與可獨立施加電壓的第二電極41之間的垂直電場的作用下發生形變，且在不同區域的形變程度可以由垂直電場調整，因此應用該液晶透鏡10的顯示裝置不需要物理彎曲即可以實現可調節的曲面顯示，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于藍相液晶5不會受入射光的偏振態的影響，因此液晶透鏡10能夠適用于任何偏振態的入射光。
[0043]參見圖6，本實用新型實施例還提供一種顯示裝置的驅動方法，以驅動如上實施例提供的顯示裝置，包括:
[0044]601、對第一電極層和第二電極層不施加電壓，使顯示裝置進行平面顯示。
[0045]602、對第一電極層施加基準電壓，對第二電極層的各個第二電極分別施加不同電壓，使不同位置的藍相液晶在不同強度的垂直電場作用下發生不同程度的形變，液晶透鏡的成像距離按預定的曲線平滑變化，從而顯示裝置進行曲面顯示。
[0046]需要說明的是，對第一電極層施加的基準電壓通常為公共電壓，但并不限于公共電極，可以視具體的要求而定。
[0047]優選的，由液晶透鏡中心的位置至遠離液晶透鏡中心的位置，對各個第二電極施加的電壓遞增或遞減。
[0048]本實用新型實施例有益效果如下:液晶透鏡的藍相液晶能夠在第一電極層與可獨立施加電壓的第二電極之間的電場的作用下發生形變，且在不同區域的形變程度可以由電場調整，使得液晶透鏡應用于顯示裝置時，不需要物理彎曲即可以實現可調節的曲面顯示，也可以進行平面顯示和曲面顯示的切換，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于藍相液晶不會受入射光的偏振態的影響，因此液晶透鏡能夠適用于任何偏振態的入射光。
[0049]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種液晶透鏡，包括相對設置上基板和下基板，其特征在于，還包括: 設置于所述上基板和所述下基板之間的第一電極層和第二電極層，所述第二電極層包括多個第二電極，各個所述第二電極能被單獨施加電壓并與所述第一電極層之間形成垂直電場； 藍相液晶，設置于所述第一電極層和所述第二電極層之間，不同位置的所述藍相液晶在不同強度的所述垂直電場作用下發生不同程度的形變，使所述液晶透鏡的成像距離按預定的曲線平滑變化。2.如權利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第一電極層設置于所述上基板朝向所述下基板的一面，所述第二電極層設置于所述下基板朝向所述上基板的一面;或者， 所述第一電極層設置于所述下基板朝向所述上基板的一面，所述第二電極層設置于所述上基板朝向所述下基板的一面。3.如權利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第二電極為沿列方向或沿行方向延伸的條狀電極，全部所述第二電極并排的平行排列。4.如權利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第二電極為塊狀電極，全部所述塊狀電極呈矩陣排列。5.如權利要求3或4所述的液晶透鏡，其特征在于，各個所述第二電極的形狀相同且大小相等。6.—種顯示裝置，其特征在于，包括如權利要求1至5任一項所述的液晶透鏡。7.如權利要求6所述的顯示裝置，其特征在于，還包括顯示面板，所述液晶透鏡設置于所述顯示面板的出光側，且所述下基板靠近所述顯示面板的出光側。8.如權利要求7所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示面板為液晶顯示面板或有機電致發光顯示面板。
【文檔編號】G02F1/29GK205670227SQ201620602117
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】王倩, 陳小川, 趙文卿, 楊亞鋒, 牛小辰, 高健, 盧鵬程, 王維, 譚紀風
【申請人】京東方科技集團股份有限公司