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，包括上基板和下基板，還包括設置于上基板和下基板之間的驅動電極層和藍相液晶；驅動電極層包括至少一個驅動電極，每一個驅動電極包括至少兩個電極對，電極對包括兩個相對設置且可以單獨施加電壓的子電極，同一驅動電極所包括的各個子電極之間彼此絕緣；子電極的延伸方向與驅動電極層延伸方向垂直，且屬于同一驅動電極的不同電極對的子電極不平行；不同位置的藍相液晶在不同子電極產生的不同強度的電場作用下發生不同程度的形變，使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驅動電極層和藍相液晶；
[0006]所述驅動電極層包括至少一個驅動電極，每一個所述驅動電極包括至少兩個電極對，所述電極對包括兩個相對設置且可以單獨施加電壓的子電極，同一所述驅動電極所包括的各個所述子電極之間彼此絕緣；
[0007]所述子電極的延伸方向與所述驅動電極層延伸方向垂直，且屬于同一所述驅動電極的不同所述電極對的所述子電極不平行；
[0008]不同位置的所述藍相液晶在不同所述電極對產生的不同強度的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。
[0009]本實施例中，所述電極對的所述子電極能夠單獨施加電壓，因此每個所述電極對之間的電場強度均可以按要求進行調整，而一個所述驅動電極的不同所述電極對的所述子電極不平行，可以按需要選擇所述電極對驅動所述藍相液晶，從而使藍相液晶發生形變，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;進一步的，可以通過選擇所述電極對使所述液晶透鏡對應多個方向的入射光。
[0010]優選的，所述驅動電極層設置于所述上基板朝向所述下基板的一面，所述藍相液晶位于所述驅動電極層和所述下基板之間；或者，所述驅動電極層設置于所述下基板朝向所述上基板的一面，所述藍相液晶位于所述驅動電極層和所述上基板之間。本實施例中，可以靈活的設置所述驅動電極層。
[0011]優選的，每一個所述驅動電極所包括的各個所述子電極在所述驅動電極層所在平面上的垂直投影組合成N邊形，所N為大于或等于4的偶數。本實施例中，使所述電極對對應多個方向的入射光。
[0012]優選的，所述驅動電極層包括兩個或兩個以上的所述驅動電極，所述驅動電極在所述驅動電極層所在平面上的垂直投影沿列方向或沿行方向延伸，全部所述驅動電極并排的平行排列。
[0013]優選的，所述驅動電極層包括兩個或兩個以上的所述驅動電極，全部所述驅動電極呈矩陣排列。
[0014]優選的，各個所述驅動電極在所述驅動電極層所在平面上的垂直投影圖形的形狀相同且大小相等。
[0015]優選的，各個所述子電極的形狀相同且大小相等。
[0016]本實用新型實施例提供一種顯示裝置，包括如上實施例提供的所述液晶透鏡。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]本實用新型實施例有益效果如下:所述電極對的所述子電極能夠單獨施加電壓，因此每個所述電極對之間的電場強度均可以按要求進行調整，而一個所述驅動電極的不同所述電極對的所述子電極不平行，可以按需要選擇所述電極對驅動所述藍相液晶，從而使藍相液晶發生形變，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;進一步的，可以通過選擇所述電極對使所述液晶透鏡對應多個方向的入射光。
【附圖說明】
[0020]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；
[0021]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；
[0022]圖3為本實用新型實施例提供的第一種驅動電極的垂直投影示意圖；
[0023]圖4為本實用新型實施例提供的第二種驅動電極的垂直投影示意圖；
[0024]圖5為本實用新型實施例提供的第一種驅動電極的分布示意圖；
[0025]圖6為本實用新型實施例提供的第二種驅動電極的分布示意圖；
[0026]圖7為本實用新型實施例提供的顯示裝置的結構示意圖；
[0027]圖8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】
[0028]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。
[0029]參見圖1，本實用新型實施例提供一種液晶透鏡10，包括上基板I和下基板2，還包括設置于上基板I和下基板2之間的藍相液晶3和驅動電極層4 ；
[0030]驅動電極層4包括至少一個驅動電極5，每一個驅動電極5包括至少兩個電極對6，電極對6包括兩個相對設置且可以單獨施加電壓的子電極7，同一驅動電極5所包括的各個子電極7之間彼此絕緣；
[0031]子電極7的延伸方向與驅動電極層4延伸方向垂直，且屬于同一驅動電極5的不同電極對6的子電極7不平行；
[0032]不同位置的藍相液晶3在不同電極對6產生的不同強度的電場作用下發生不同程度的形變，使液晶透鏡的成像距離按預定的曲線平滑變化。
[0033]需要說明的是，由于需要不同電極對6的兩個子電極7之間產生的電場可能不同，因此各電極對6之間優選絕緣。同時，圖1所示的藍相液晶3的光軸方向僅是為了說明藍相液晶3的形變，雖然各個電極對6均產生平行電場，但是不同電極對6產生的電場方向仍然會有不同，而藍相液晶3的光軸方向隨電場的方向變化，在此不再贅述。
[0034]本實施例中，電極對6的兩個子電極7能夠單獨施加電壓，因此每個電極對6之間的電場強度均可以按要求進行調整，而一個驅動電極5的不同電極對6的子電極7不平行，可以按需要選擇電極對6驅動藍相液晶3，從而使藍相液晶3發生形變，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，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于藍相液晶3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;進一步的，可以通過選擇電極對6使液晶透鏡對應多個方向的入射光。
[0035]為了更清楚的理解本實用新型，詳細說明如下:
[0036]藍相液晶3的工作原理是基于克爾效應，藍相液晶3在電極對6的各個子電極7施加電壓時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:
[0037]Δη = λΚΕ2 (I)
[0038]其中，入為波長，K為克爾系數，E為電場強度。
[0039]因此，電場強度越大，產生的雙折射率Δη越大。
[0040]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，在各個電極對6的和各個子電極7單獨施加不同電壓時，各個電極對6的和各個子電極7之間產生的平行電場，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2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2中的由中心向兩側遞減。當然也可以通過調整施加于不同電極對6的和各個子電極7上的電壓，使電場強度由中心向兩側遞增。
[0041]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。
[0042]在選擇對應不同方向的電極對6的情況下，該液晶透晶10顯然可能對應不同入射方向的入射光。
[0043]而對于驅動電極層4的設置，可以靈活的實施。例如，驅動電極層4設置于上基板朝向下基板的一面，藍相液晶3位于驅動電極層4和下基板之間；又例如，驅動電極層4設置于下基板朝向上基板的一面，藍相液晶3位于驅動電極層4和上基板之間。本實施例中，可以靈活的設置驅動電極層4，在此不再贅述。
[0044]優選的，每一個驅動電極5所包括的各個子電極7在驅動電極層4所在平面上的垂直投影組合成N邊形，所N為大于或等于4的偶數。本實施例中，使電極對6對應多個方向的入射光。例如，如圖3所不，一個驅動電極5包括兩個電極對6，兩個電極對6的子電極7的垂直投影組合成四邊形;例如，如圖4所示，一個驅動電極5包括3個電極對6，兩個電極對6的子電極7的垂直投影組合成六邊形。
[0045]各個驅動電極5同樣可以靈活排列。例如，如圖5所示，驅動電極層4包括兩個或兩個以上的驅動電極5，驅動電極5在驅動電極層4所在平面上的垂直投影沿列方向或沿行方向延伸，全部驅動電極5并排的平行排列。又例如，如圖6所示，驅動電極層4包括兩個或兩個以上的驅動電極5，全部驅動電極5呈矩陣排列。
[0046]優選的，各個驅動電極5在驅動電極層4所在平面上的垂直投影圖形的形狀相同且大小相等。
[0047]優選的，各個子電極7的形狀相同且大小相等。
[0048]本實用新型實施例有益效果如下:電極對6的子電極7能夠單獨施加電壓，因此每個電極對6之間的電場強度均可以按要求進行調整，而一個驅動電極5的不同電極對6的子電極7不平行，可以按需要選擇電極對6驅動藍相液晶3，從而使藍相液晶3發生形變，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3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;進一步的，可以通過選擇電極對6使液晶透鏡10對應多個方向的入射光。
[0049]參見圖7，本實用新型實施例提供一種顯示裝置，包括如上實施例提供的液晶透鏡10，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靠近顯示面板的出光側21。
[0050]優選的，顯示面板20為液晶顯示面板或有機電致發光顯示面板。
[0051 ]本實用新型實施例有益效果如下:電極對6的子電極7能夠單獨施加電壓，因此每個電極對6之間的電場強度均可以按要求進行調整，而一個驅動電極5的不同電極對6的子電極7不平行，可以按需要選擇電極對6驅動藍相液晶3，從而使藍相液晶3發生形變，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3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;進一步的，可以通過選擇電極對6使液晶透鏡10對應多個方向的入射光。
[0052]參見圖8，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:
[0053]801、對驅動電極層的驅動電極不施加電壓，使顯示裝置進行平面顯示；
[0054]802、對各個驅動電極中的電極對的各個子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。
[0055]需要說明的是，對電極對的兩個子電極施加的電壓通常不相等，且同屬于于個電極對的兩個子電極之一可以施加公共電壓，使該兩個子電極之間產生電場。
[0056]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，對各個子電極施加的電壓遞增或遞減。
[0057]優選的，還包括，根據入射光的偏振方向選擇子電極施加電壓。
[0058]本實用新型實施例有益效果如下:電極對的子電極能夠單獨施加電壓，因此每個電極對之間的電場強度均可以按要求進行調整，而一個驅動電極的不同電極對的子電極不平行，可以按需要選擇電極對驅動藍相液晶，從而使藍相液晶發生形變，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，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;進一步的，可以通過選擇電極對使液晶透鏡對應多個方向的入射光。
[0059]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驅動電極層和藍相液晶； 所述驅動電極層包括至少一個驅動電極，每一個所述驅動電極包括至少兩個電極對，所述電極對包括兩個相對設置且可以單獨施加電壓的子電極，同一所述驅動電極所包括的各個所述子電極之間彼此絕緣； 所述子電極的延伸方向與所述驅動電極層延伸方向垂直，且屬于同一所述驅動電極的不同所述電極對的所述子電極不平行； 不同位置的所述藍相液晶在不同所述電極對產生的不同強度的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，所述驅動電極層設置于所述上基板朝向所述下基板的一面，所述藍相液晶位于所述驅動電極層和所述下基板之間；或者，所述驅動電極層設置于所述下基板朝向所述上基板的一面，所述藍相液晶位于所述驅動電極層和所述上基板之間。3.如權利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，每一個所述驅動電極所包括的各個所述子電極在所述驅動電極層所在平面上的垂直投影組合成N邊形，所N為大于或等于4的偶數。4.如權利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述驅動電極層包括兩個或兩個以上的所述驅動電極，所述驅動電極在所述驅動電極層所在平面上的垂直投影沿列方向或沿行方向延伸，全部所述驅動電極并排的平行排列。5.如權利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述驅動電極層包括兩個或兩個以上的所述驅動電極，全部所述驅動電極呈矩陣排列。6.如權利要求4或5所述的液晶透鏡，其特征在于，各個所述驅動電極在所述驅動電極層所在平面上的垂直投影圖形的形狀相同且大小相等。7.如權利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，各個所述子電極的形狀相同且大小相等。8.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權利要求1至7任一項所述的液晶透鏡。9.如權利要求8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。10.如權利要求9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】G02F1/1343GK205670228SQ201620602628
【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, 高健, 王維, 譚紀風, 牛小辰, 王海燕
【申請人】京東方科技集團股份有限公司