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(xiàn)可調(diào)節(jié)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(shè)置于上基板和下基板之間的驅(qū)動電極層和藍(lán)相液晶；驅(qū)動電極層包括至少一個驅(qū)動電極，每一個驅(qū)動電極包括至少兩個電極對，電極對包括兩個相對設(shè)置且可以單獨施加電壓的子電極，同一驅(qū)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(qū)動電極層延伸方向垂直，且屬于同一驅(qū)動電極的不同電極對的子電極不平行；不同位置的藍(lán)相液晶在不同子電極產(chǎn)生的不同強(qiáng)度的電場作用下發(fā)生不同程度的形變，使液晶透鏡的成像距離按預(yù)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(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液晶透鏡和顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的曲面顯示技術(shù)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(fā)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(shè)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(dá)到類似效果，且中心觀察位置一般不可隨需要調(diào)節(jié)。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(yīng)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(nèi)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(xiàn)可調(diào)節(jié)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(shù)方案實現(xiàn)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(shè)置于所述上基板和所述下基板之間的驅(qū)動電極層和藍(lán)相液晶；
[0006]所述驅(qū)動電極層包括至少一個驅(qū)動電極，每一個所述驅(qū)動電極包括至少兩個電極對，所述電極對包括兩個相對設(shè)置且可以單獨施加電壓的子電極，同一所述驅(qū)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(qū)動電極層延伸方向垂直，且屬于同一所述驅(qū)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(lán)相液晶在不同所述電極對產(chǎn)生的不同強(qiáng)度的電場作用下發(fā)生不同程度的形變，使所述液晶透鏡的成像距離按預(yù)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(qiáng)度均可以按要求進(jìn)行調(diào)整，而一個所述驅(qū)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(qū)動所述藍(lán)相液晶，從而使藍(lán)相液晶發(fā)生形變，使得所述液晶透鏡應(yīng)用于顯示裝置時，不需要物理彎曲即可以實現(xiàn)可調(diào)節(jié)的曲面顯示，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于藍(lán)相液晶不會受入射光的偏振態(tài)的影響，因此所述液晶透鏡能夠適用于任何偏振態(tài)的入射光;進(jìn)一步的，可以通過選擇所述電極對使所述液晶透鏡對應(yīng)多個方向的入射光。
[0010]優(yōu)選的，所述驅(qū)動電極層設(shè)置于所述上基板朝向所述下基板的一面，所述藍(lán)相液晶位于所述驅(qū)動電極層和所述下基板之間；或者，所述驅(qū)動電極層設(shè)置于所述下基板朝向所述上基板的一面，所述藍(lán)相液晶位于所述驅(qū)動電極層和所述上基板之間。本實施例中，可以靈活的設(shè)置所述驅(qū)動電極層。
[0011]優(yōu)選的，每一個所述驅(qū)動電極所包括的各個所述子電極在所述驅(qū)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(shù)。本實施例中，使所述電極對對應(yīng)多個方向的入射光。
[0012]優(yōu)選的，所述驅(qū)動電極層包括兩個或兩個以上的所述驅(qū)動電極，所述驅(qū)動電極在所述驅(qū)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(qū)動電極并排的平行排列。
[0013]優(yōu)選的，所述驅(qū)動電極層包括兩個或兩個以上的所述驅(qū)動電極，全部所述驅(qū)動電極呈矩陣排列。
[0014]優(yōu)選的，各個所述驅(qū)動電極在所述驅(qū)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(yōu)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(yōu)選的，還包括顯示面板，所述液晶透鏡設(shè)置于所述顯示面板的出光側(cè)，且所述下基板靠近所述顯示面板的出光側(cè)。
[0018]優(yōu)選的，所述顯示面板為液晶顯示面板或有機(jī)電致發(fā)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(qiáng)度均可以按要求進(jìn)行調(diào)整，而一個所述驅(qū)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(qū)動所述藍(lán)相液晶，從而使藍(lán)相液晶發(fā)生形變，使得所述液晶透鏡應(yīng)用于顯示裝置時，不需要物理彎曲即可以實現(xiàn)可調(diào)節(jié)的曲面顯示，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于藍(lán)相液晶不會受入射光的偏振態(tài)的影響，因此所述液晶透鏡能夠適用于任何偏振態(tài)的入射光;進(jìn)一步的，可以通過選擇所述電極對使所述液晶透鏡對應(yīng)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(jié)構(gòu)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(qiáng)度的示意圖；
[0022]圖3為本實用新型實施例提供的第一種驅(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8為本實用新型實施例提供顯示裝置的驅(qū)動方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型實施例的實現(xiàn)過程進(jìn)行詳細(xì)說明。需要注意的是，自始至終相同或類似的標(biāo)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(shè)置于上基板I和下基板2之間的藍(lán)相液晶3和驅(qū)動電極層4 ；
[0030]驅(qū)動電極層4包括至少一個驅(qū)動電極5，每一個驅(qū)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(shè)置且可以單獨施加電壓的子電極7，同一驅(qū)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(qū)動電極層4延伸方向垂直，且屬于同一驅(qū)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(lán)相液晶3在不同電極對6產(chǎn)生的不同強(qiáng)度的電場作用下發(fā)生不同程度的形變，使液晶透鏡的成像距離按預(yù)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(chǎn)生的電場可能不同，因此各電極對6之間優(yōu)選絕緣。同時，圖1所示的藍(lán)相液晶3的光軸方向僅是為了說明藍(lán)相液晶3的形變，雖然各個電極對6均產(chǎn)生平行電場，但是不同電極對6產(chǎn)生的電場方向仍然會有不同，而藍(lán)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(qiáng)度均可以按要求進(jìn)行調(diào)整，而一個驅(qū)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(qū)動藍(lán)相液晶3，從而使藍(lán)相液晶3發(fā)生形變，使得液晶透鏡應(yīng)用于顯示裝置時，不需要物理彎曲即可以實現(xiàn)可調(diào)節(jié)的曲面顯示，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于藍(lán)相液晶3不會受入射光的偏振態(tài)的影響，因此液晶透鏡能夠適用于任何偏振態(tài)的入射光;進(jìn)一步的，可以通過選擇電極對6使液晶透鏡對應(yīng)多個方向的入射光。
[0035]為了更清楚的理解本實用新型，詳細(xì)說明如下:
[0036]藍(lán)相液晶3的工作原理是基于克爾效應(yīng)，藍(lán)相液晶3在電極對6的各個子電極7施加電壓時變?yōu)楣鈱W(xué)上的單軸晶體，其光軸方向與電場方向平行。藍(lán)相液晶5在電場作用下產(chǎn)生克爾效應(yīng)產(chǎn)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(shù)，E為電場強(qiáng)度。
[0039]因此，電場強(qiáng)度越大，產(chǎn)生的雙折射率Δη越大。
[0040]結(jié)合圖2所示的液晶透鏡10在進(jìn)行曲面顯示時的電場強(qiáng)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(chǎn)生的平行電場，使得藍(lán)相液晶5發(fā)生不同程度的形變，從而液晶透鏡10的不同位置藍(lán)相液晶5具有不同的雙折射率，基于不同位置藍(lán)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(yù)定的曲線平滑。變化的電場強(qiáng)度可以如圖2所示的bl，……bn-l，bn等，該些電場強(qiáng)度同樣是按照規(guī)則的曲線變化，例如圖2中的由中心向兩側(cè)遞減。當(dāng)然也可以通過調(diào)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(qiáng)度由中心向兩側(cè)遞增。
[0041]而s光、P光和非偏振光經(jīng)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(tài)無關(guān)。因此本實施例的液晶透鏡10能夠適用于任何偏振態(tài)的入射光。
[0042]在選擇對應(yīng)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(yīng)不同入射方向的入射光。
[0043]而對于驅(qū)動電極層4的設(shè)置，可以靈活的實施。例如，驅(qū)動電極層4設(shè)置于上基板朝向下基板的一面，藍(lán)相液晶3位于驅(qū)動電極層4和下基板之間；又例如，驅(qū)動電極層4設(shè)置于下基板朝向上基板的一面，藍(lán)相液晶3位于驅(qū)動電極層4和上基板之間。本實施例中，可以靈活的設(shè)置驅(qū)動電極層4，在此不再贅述。
[0044]優(yōu)選的，每一個驅(qū)動電極5所包括的各個子電極7在驅(qū)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(shù)。本實施例中，使電極對6對應(yīng)多個方向的入射光。例如，如圖3所不，一個驅(qū)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(qū)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(qū)動電極5同樣可以靈活排列。例如，如圖5所示，驅(qū)動電極層4包括兩個或兩個以上的驅(qū)動電極5，驅(qū)動電極5在驅(qū)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(qū)動電極5并排的平行排列。又例如，如圖6所示，驅(qū)動電極層4包括兩個或兩個以上的驅(qū)動電極5，全部驅(qū)動電極5呈矩陣排列。
[0046]優(yōu)選的，各個驅(qū)動電極5在驅(qū)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(yōu)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(qiáng)度均可以按要求進(jìn)行調(diào)整，而一個驅(qū)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(qū)動藍(lán)相液晶3，從而使藍(lán)相液晶3發(fā)生形變，使得液晶透鏡10應(yīng)用于顯示裝置時，不需要物理彎曲即可以實現(xiàn)可調(diào)節(jié)的曲面顯示，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于藍(lán)相液晶3不會受入射光的偏振態(tài)的影響，因此液晶透鏡10能夠適用于任何偏振態(tài)的入射光;進(jìn)一步的，可以通過選擇電極對6使液晶透鏡10對應(yīng)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(shè)置于顯示面板20的出光側(cè)21，且液晶透鏡10的下基板2靠近顯示面板的出光側(cè)21。
[0050]優(yōu)選的，顯示面板20為液晶顯示面板或有機(jī)電致發(fā)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(qiáng)度均可以按要求進(jìn)行調(diào)整，而一個驅(qū)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(qū)動藍(lán)相液晶3，從而使藍(lán)相液晶3發(fā)生形變，使得液晶透鏡10應(yīng)用于顯示裝置時，不需要物理彎曲即可以實現(xiàn)可調(diào)節(jié)的曲面顯示，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于藍(lán)相液晶3不會受入射光的偏振態(tài)的影響，因此液晶透鏡10能夠適用于任何偏振態(tài)的入射光;進(jìn)一步的，可以通過選擇電極對6使液晶透鏡10對應(yīng)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(qū)動方法，以驅(qū)動如上實施例提供的顯示裝置，包括:
[0053]801、對驅(qū)動電極層的驅(qū)動電極不施加電壓，使顯示裝置進(jìn)行平面顯示；
[0054]802、對各個驅(qū)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(lán)相液晶在不同強(qiáng)度的電場作用下發(fā)生不同程度的形變，液晶透鏡的成像距離按預(yù)定的曲線平滑變化，從而顯示裝置進(jìn)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(chǎn)生電場。
[0056]優(yōu)選的，由液晶透鏡中心的位置至遠(yuǎn)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(yōu)選的，還包括，根據(jù)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(qiáng)度均可以按要求進(jìn)行調(diào)整，而一個驅(qū)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(qū)動藍(lán)相液晶，從而使藍(lán)相液晶發(fā)生形變，使得液晶透鏡應(yīng)用于顯示裝置時，不需要物理彎曲即可以實現(xiàn)可調(diào)節(jié)的曲面顯示，且降低制造成本和工藝難度；同時，由于藍(lán)相液晶不會受入射光的偏振態(tài)的影響，因此液晶透鏡能夠適用于任何偏振態(tài)的入射光;進(jìn)一步的，可以通過選擇電極對使液晶透鏡對應(yīng)多個方向的入射光。
[0059]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)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(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)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(shè)置于所述上基板和所述下基板之間的驅(qū)動電極層和藍(lán)相液晶； 所述驅(qū)動電極層包括至少一個驅(qū)動電極，每一個所述驅(qū)動電極包括至少兩個電極對，所述電極對包括兩個相對設(shè)置且可以單獨施加電壓的子電極，同一所述驅(qū)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(qū)動電極層延伸方向垂直，且屬于同一所述驅(qū)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(lán)相液晶在不同所述電極對產(chǎn)生的不同強(qiáng)度的電場作用下發(fā)生不同程度的形變，使所述液晶透鏡的成像距離按預(yù)定的曲線平滑變化。2.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述驅(qū)動電極層設(shè)置于所述上基板朝向所述下基板的一面，所述藍(lán)相液晶位于所述驅(qū)動電極層和所述下基板之間；或者，所述驅(qū)動電極層設(shè)置于所述下基板朝向所述上基板的一面，所述藍(lán)相液晶位于所述驅(qū)動電極層和所述上基板之間。3.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，每一個所述驅(qū)動電極所包括的各個所述子電極在所述驅(qū)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(shù)。4.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述驅(qū)動電極層包括兩個或兩個以上的所述驅(qū)動電極，所述驅(qū)動電極在所述驅(qū)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(qū)動電極并排的平行排列。5.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述驅(qū)動電極層包括兩個或兩個以上的所述驅(qū)動電極，全部所述驅(qū)動電極呈矩陣排列。6.如權(quán)利要求4或5所述的液晶透鏡，其特征在于，各個所述驅(qū)動電極在所述驅(qū)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(quán)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(quán)利要求1至7任一項所述的液晶透鏡。9.如權(quán)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(shè)置于所述顯示面板的出光側(cè)，且所述下基板靠近所述顯示面板的出光側(cè)。10.如權(quán)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(jī)電致發(fā)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(fā)明人】王倩, 陳小川, 趙文卿, 楊亞鋒, 高健, 王維, 譚紀(jì)風(fēng), 牛小辰, 王海燕
【申請人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司