液晶透鏡及其制作方法、顯示裝置的制造方法
【專利摘要】提供了一種液晶透鏡及其制作方法、顯示裝置。所述液晶透鏡包括：第一基板和與所述第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板；設(shè)置在所述第一基板上的第一電極；設(shè)置在所述第一基板面對(duì)所述第二基板的一側(cè)的延遲層，所述延遲層包括具有不同高度的多個(gè)臺(tái)階；設(shè)置在所述第二基板上的第二電極；所述第二電極與所述第一電極相對(duì)設(shè)置；所述第二電極包括多個(gè)子電極，所述多個(gè)子電極與所述多個(gè)臺(tái)階一一對(duì)應(yīng)；兩個(gè)相鄰的子電極之間設(shè)置有間隙，所述間隙對(duì)應(yīng)于該兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中較低臺(tái)階靠近較高臺(tái)階的周邊區(qū)域；以及填充在所述延遲層和所述第二基板之間的液晶，改善電極間隙部分的光學(xué)延遲量偏差，提升液晶透鏡性能。
【專利說(shuō)明】
液晶透鏡及其制作方法、顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液晶透鏡及其制作方法、顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶透鏡(LiquidCrystal Lens)有著優(yōu)異的性能，可以進(jìn)行電學(xué)調(diào)焦，被大量應(yīng)用于聚焦設(shè)備與人眼放大設(shè)備，特別是在3D顯示方面更是有著突出的作用。液晶透鏡的應(yīng)用可以擺脫3D眼鏡對(duì)人眼的束縛，做到裸眼3D顯示，未來(lái)有著巨大的應(yīng)用前景。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有的液晶透鏡結(jié)構(gòu)中，通常選用周期排列的多個(gè)電極驅(qū)動(dòng)液晶分子偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)相位延遲量的拋物線形分布。但是，由于在兩個(gè)相鄰的電極的間隙區(qū)域沒(méi)有電極結(jié)構(gòu)，這部分區(qū)域會(huì)出現(xiàn)光學(xué)延遲量下降，造成光學(xué)延遲曲線不平滑，影響液晶透鏡的性能。因此，希望提供一種液晶透鏡結(jié)構(gòu)，改善電極間隙部分的光學(xué)延遲量偏差，從而提升液晶透鏡的性能。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液晶透鏡。所述液晶透鏡包括:第一基板和與所述第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板;設(shè)置在所述第一基板上的第一電極;設(shè)置在所述第一基板面對(duì)所述第二基板的一側(cè)的延遲層，所述延遲層包括具有不同高度的多個(gè)臺(tái)階;設(shè)置在所述第二基板上的第二電極;所述第二電極與所述第一電極相對(duì)設(shè)置;所述第二電極包括多個(gè)子電極，所述多個(gè)子電極與所述多個(gè)臺(tái)階一一對(duì)應(yīng);兩個(gè)相鄰的子電極之間設(shè)置有間隙，所述間隙對(duì)應(yīng)于該兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中高度較低臺(tái)階的靠近高度較高臺(tái)階的周邊區(qū)域；以及填充在所述延遲層和所述第二基板之間的液晶。
[0005]在本發(fā)明的實(shí)施例中，在所述第一基板面對(duì)所述第二基板的一側(cè)設(shè)置有延遲層，所述延遲層包括具有不同高度的多個(gè)臺(tái)階;在所述第二基板上設(shè)置有第二電極;所述第二電極與所述第一電極相對(duì)設(shè)置;所述第二電極包括多個(gè)子電極，所述多個(gè)子電極與所述多個(gè)臺(tái)階一一對(duì)應(yīng);兩個(gè)相鄰的子電極之間設(shè)置有間隙，所述間隙對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中高度較低臺(tái)階的靠近高度較高臺(tái)階的周邊區(qū)域。在電極不加電的情況下，所述第一基板和所述第二基板之間各處的折射率均相同。給所述第一電極或第二電極加載電壓時(shí)，液晶發(fā)生偏轉(zhuǎn)，折射率發(fā)生變化；由于各處的液晶層厚度不相同，所以各處的光學(xué)相位延遲也不相同。利用上述布置，所述間隙對(duì)應(yīng)的液晶區(qū)域具有較小的電場(chǎng)強(qiáng)度;然而所述間隙與兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中具有較小高度的臺(tái)階的周邊區(qū)域相對(duì)設(shè)置，該液晶區(qū)域因此具有較大的高度；因此，兩個(gè)相鄰的臺(tái)階對(duì)應(yīng)的光學(xué)相位延遲量不再是階躍變化，而是呈現(xiàn)出漸變的特性;從而，液晶透鏡的整體光學(xué)相位延遲量曲線能夠呈現(xiàn)諸如拋物線形的平滑分布，改善了液晶透鏡的性能。
[0006]可選地，所述延遲層的材料是非晶透明材料。
[0007]使用諸如非晶玻璃、樹(shù)脂等非晶透明材料作為延遲層，各個(gè)方向的偏振光在延遲層中具有相同的折射率。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)僅需要考慮不同的液晶層厚度對(duì)光學(xué)相位延遲的影響;并且非晶透明材料也無(wú)需晶軸的取向設(shè)置，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。
[0008]可選地，所述延遲層的折射率與所述液晶的尋常光折射率相等。
[0009]將所述延遲層的折射率設(shè)置為與所述液晶的尋常光折射率相等，當(dāng)電極不加電時(shí)，液晶分子的長(zhǎng)軸基本平行于第一基板和所述第二基板的表面，這時(shí)候入射光對(duì)于液晶分子來(lái)說(shuō)是尋常光。利用上述設(shè)置，當(dāng)電極不加電時(shí)，所述第一基板和所述第二基板之間各處的折射率更加均勻，減小了對(duì)光線的擾動(dòng)。
[0010]可選地，所述子電極的寬度是對(duì)應(yīng)臺(tái)階的寬度的50%?70%。
[0011]將所述子電極的寬度設(shè)置為對(duì)應(yīng)臺(tái)階的寬度的50%?70%，不僅利用子電極獲得了足夠?qū)挾鹊碾妶?chǎng)，也避免了過(guò)寬的間隙造成電場(chǎng)陡然下降。
[0012]可選地，在所述液晶透鏡中。所述多個(gè)臺(tái)階的高度從中心向邊緣依次增大。
[0013]利用這樣的布置形式，可以形成等效的會(huì)聚透鏡;然而，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，利用其他的臺(tái)階布置形式，還可以獲得其他的等效透鏡(例如凸透鏡、凹透鏡、柱狀透鏡)和棱
Ho
[0014]可選地，所述多個(gè)子電極是相互平行設(shè)置的多個(gè)條形子電極。
[0015]利用相互平行設(shè)置的多個(gè)條形子電極，可以實(shí)現(xiàn)柱形液晶透鏡。將多個(gè)柱形液晶透鏡平行設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)3D顯示中的柱面光柵。
[0016]可選地，所述液晶透鏡還包括電極走線，所述條形子電極的兩端均與所述電極走線電連接。
[0017]通常，所述第一電極和所述第二電極不連接下游電路，然而當(dāng)液晶透鏡的面積較大時(shí)，諸如漏電的缺陷會(huì)使得電極各處的電壓具有差異。因此，將所述多個(gè)子電極相互電連接，增加了子電極的電壓均勻性，進(jìn)一步改善了液晶透鏡的性能。
[0018]可選地，所述多個(gè)子電極包括一個(gè)圓形子電極和多個(gè)以所述圓形子電極為圓心的環(huán)形子電極。
[0019]利用這樣的方式來(lái)布置所述多個(gè)子電極，可以實(shí)現(xiàn)圓形液晶透鏡，用于實(shí)現(xiàn)諸如聚焦等光學(xué)功能。
[0020]可選地，所述液晶透鏡還包括直線型的電極走線，所述電極走線穿過(guò)所述圓形子電極和多個(gè)環(huán)形子電極，并在每個(gè)交點(diǎn)處與所述圓形子電極和多個(gè)環(huán)形子電極電連接。
[0021]當(dāng)液晶透鏡的面積較大時(shí)，諸如漏電的缺陷會(huì)使得電極各處的電壓具有差異。因此，利用上述布置形式，增加了圓形子電極和多個(gè)環(huán)形子電極的電壓均勻性，進(jìn)一步改善了液晶透鏡的性能。
[0022]可選地，所述第一電極和第二電極是透明電極。
[0023]可以利用透明材料制作所述第一電極和第二電極，減小了液晶透鏡對(duì)光的吸收或反射，從而提尚光源的效率。
[0024]可選地，所述液晶是扭曲向列型液晶。
[0025]利用扭曲向列型液晶，可以容易地利用電場(chǎng)控制液晶分子的偏轉(zhuǎn)，從而穩(wěn)定地控制液晶透鏡的切換。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種顯示裝置。所述顯示裝置包括:顯示面板；以及布置在所述顯示面板的出光側(cè)的如上所述的液晶透鏡。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液晶透鏡的制作方法。所述方法包括:提供第一基板和與所述第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板;在所述第一基板上設(shè)置第一電極;在所述第一基板面對(duì)所述第二基板的一側(cè)設(shè)置延遲層，所述延遲層包括具有不同高度的多個(gè)臺(tái)階;在所述第二基板上設(shè)置第二電極;所述第二電極與所述第一電極相對(duì)設(shè)置;所述第二電極包括多個(gè)子電極，所述多個(gè)子電極與所述多個(gè)臺(tái)階一一對(duì)應(yīng);兩個(gè)相鄰的子電極之間設(shè)置有間隙，所述間隙對(duì)應(yīng)于該兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中較低臺(tái)階靠近較高臺(tái)階的周邊區(qū)域；以及在所述延遲層和所述第二基板之間填充液晶。
[0028]在本發(fā)明的實(shí)施例中，利用上述布置，所述間隙對(duì)應(yīng)的液晶區(qū)域具有較小的電場(chǎng)強(qiáng)度;然而所述間隙與兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中具有較小高度的臺(tái)階的周邊區(qū)域相對(duì)設(shè)置，該液晶區(qū)域因此具有較大的高度；因此，兩個(gè)相鄰的臺(tái)階對(duì)應(yīng)的光學(xué)相位延遲量不再是階躍變化，而是呈現(xiàn)出漸變的特性;從而，液晶透鏡的整體光學(xué)相位延遲量曲線能夠呈現(xiàn)諸如拋物線形的平滑分布，改善了液晶透鏡的性能。
[0029]可選地，所述延遲層的材料是非晶透明材料。
[0030]使用諸如非晶玻璃、樹(shù)脂等非晶透明材料作為延遲層，各個(gè)方向的偏振光在延遲層中具有相同的折射率。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)僅需要考慮不同的液晶層厚度對(duì)光學(xué)相位延遲的影響;并且非晶透明材料也無(wú)需晶軸的取向設(shè)置，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。
[0031]可選地，所述延遲層的折射率與所述液晶的尋常光折射率相等。
[0032]將所述延遲層的折射率設(shè)置為與所述液晶的尋常光折射率相等，當(dāng)電極不加電時(shí)，所述第一基板和所述第二基板之間各處的折射率更加均勻，減小了對(duì)光線的擾動(dòng)。
[0033]可選地，所述方法還包括:將所述多個(gè)子電極相互電連接。
[0034]通常，所述第一電極和所述第二電極不連接下游電路，然而當(dāng)液晶透鏡的面積較大時(shí)，諸如漏電的缺陷會(huì)使得電極各處的電壓具有差異。因此，將所述多個(gè)子電極相互電連接，增加了子電極的電壓均勻性，進(jìn)一步改善了液晶透鏡的性能。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶透鏡中的一種子電極的俯視圖；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶透鏡中的另一種子電極的俯視圖；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶透鏡的制作方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明專利保護(hù)的范圍。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液晶透鏡。如圖1所示，液晶透鏡100包括:第一基板101和與所述第一基板101相對(duì)設(shè)置的第二基板102;設(shè)置在所述第一基板101上的第一電極103;設(shè)置在所述第一基板101面對(duì)所述第二基板102的一側(cè)的延遲層104，所述延遲層104包括具有不同高度的多個(gè)臺(tái)階105;設(shè)置在所述第二基板102上的第二電極106;所述第二電極106與所述第一電極103相對(duì)設(shè)置;所述第二電極106包括多個(gè)子電極107，所述多個(gè)子電極107與所述多個(gè)臺(tái)階105 對(duì)應(yīng);兩個(gè)相鄰的子電極107之間設(shè)置有間隙108，所述間隙108對(duì)應(yīng)于該兩個(gè)相鄰的臺(tái)階105中高度較低臺(tái)階的靠近高度較高臺(tái)階的周邊區(qū)域；以及填充在所述延遲層104和所述第二基板102之間的液晶109。
[0038]在本發(fā)明的實(shí)施例中，在所述第一基板101面對(duì)所述第二基板102的一側(cè)設(shè)置有延遲層104，所述延遲層104包括具有不同高度的多個(gè)臺(tái)階105;在所述第二基板102上設(shè)置有第二電極106;所述第二電極106與所述第一電極103相對(duì)設(shè)置;所述第二電極106包括多個(gè)子電極107，所述多個(gè)子電極107與所述多個(gè)臺(tái)階105 對(duì)應(yīng);兩個(gè)相鄰的子電極107之間設(shè)置有間隙108，所述間隙108對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相鄰的臺(tái)階105中高度較低臺(tái)階靠近高度較高臺(tái)階的周邊區(qū)域。在電極不加電的情況下，所述第一基板101和所述第二基板102之間各處的折射率均相同。液晶層的光學(xué)相位延遲量為rrd，其中η為液晶層對(duì)于入射光的折射率，d為液晶層的厚度。給所述第一電極103或第二電極106加載電壓時(shí)，液晶發(fā)生偏轉(zhuǎn)，折射率發(fā)生變化；由于各處的液晶層厚度不相同，所以各處的光學(xué)相位延遲也不相同。利用上述布置，所述間隙108對(duì)應(yīng)的液晶區(qū)域具有較小的電場(chǎng)強(qiáng)度;然而所述間隙108與兩個(gè)相鄰的臺(tái)階105中具有較小高度的臺(tái)階的周邊區(qū)域相對(duì)設(shè)置，該液晶區(qū)域因此具有較大的高度；因此，兩個(gè)相鄰的臺(tái)階105對(duì)應(yīng)的光學(xué)相位延遲量不再是階躍變化，而是呈現(xiàn)出漸變的特性。具體地，圖1中的區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3的光學(xué)相位延遲量分別為11141、11242和113 43，其中111、n2和n3分別是區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3的液晶層對(duì)于入射光的折射率，dl、d2和d3分別是區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3的液晶層厚度。盡管d2和d3是近似相等的，但由于間隙108的存在，區(qū)域2中的電場(chǎng)強(qiáng)度較小，使得n2小于n3。因此，區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3的光學(xué)相位延遲量具有以下的關(guān)系:nl.dl <n2.d2<n3.d3。從而由此，液晶透鏡100的整體光學(xué)相位延遲量曲線能夠呈現(xiàn)諸如拋物線形的平滑分布，改善了液晶透鏡的性能。
[0039]本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，為了實(shí)現(xiàn)以上述形式分布的電場(chǎng)，所述第一電極103可以布置在所述第一基板101和所述延遲層104之間，也可以布置在所述第一基板101背離所述第二基板102的表面上。
[0040 ]可選地，所述延遲層104的材料是非晶透明材料。
[0041]使用諸如非晶玻璃、樹(shù)脂等非晶透明材料作為延遲層，各個(gè)方向的偏振光在延遲層中具有相同的折射率。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)僅需要考慮不同的液晶層厚度對(duì)光學(xué)相位延遲的影響;并且非晶透明材料也無(wú)需晶軸的取向設(shè)置，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。
[0042]可選地，所述延遲層104的折射率與所述液晶109的尋常光折射率相等。
[0043]將所述延遲層104的折射率設(shè)置為與所述液晶109的尋常光折射率相等，當(dāng)電極不加電時(shí)，液晶分子的長(zhǎng)軸基本平行于所述第一基板101和所述第二基板102的表面，這時(shí)候入射光對(duì)于液晶分子來(lái)說(shuō)是尋常光。利用上述設(shè)置，當(dāng)電極不加電時(shí)，所述第一基板101和所述第二基板102之間各處的折射率更加均勻，減小了對(duì)光線的擾動(dòng)。
[0044]可選地，所述子電極107的寬度是對(duì)應(yīng)臺(tái)階15的寬度的50%?70%。
[0045]將所述子電極107的寬度設(shè)置為對(duì)應(yīng)臺(tái)階105的寬度的50%?70%，不僅利用子電極107獲得了足夠?qū)挾鹊碾妶?chǎng)，也避免了過(guò)寬的間隙108造成電場(chǎng)陡然下降。
[0046]可選地，在所述液晶透鏡100中。所述多個(gè)臺(tái)階105的高度從中心向邊緣依次增大。
[0047]利用這樣的布置形式，可以形成等效的會(huì)聚透鏡;然而，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，利用其他的臺(tái)階布置形式，還可以獲得其他的等效透鏡(例如凸透鏡、凹透鏡、柱狀透鏡)和棱
Ho
[0048]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，可選地，所述多個(gè)子電極可以是相互平行設(shè)置的多個(gè)條形子電極1071。
[0049]利用相互平行設(shè)置的多個(gè)條形子電極1071，可以實(shí)現(xiàn)柱形液晶透鏡。將多個(gè)柱形液晶透鏡平行設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)3D顯示中的柱面光柵。
[0050]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，可選地，所述液晶透鏡還包括電極走線110，所述條形子電極1071的兩端均與所述電極走線110電連接。
[0051]通常，所述第一電極和所述第二電極不連接下游電路，然而當(dāng)液晶透鏡的面積較大時(shí)，諸如漏電的缺陷會(huì)使得電極各處的電壓具有差異。因此，將所述多個(gè)子電極相互電連接，增加了子電極的電壓均勻性，進(jìn)一步改善了液晶透鏡的性能。
[0052]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，可選地，所述多個(gè)子電極包括一個(gè)圓形子電極1072和多個(gè)以所述圓形子電極1072為圓心的環(huán)形子電極1073。
[0053]利用這樣的方式來(lái)布置所述多個(gè)子電極，可以實(shí)現(xiàn)圓形液晶透鏡，用于實(shí)現(xiàn)諸如聚焦等光學(xué)功能。
[0054]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，可選地，所述液晶透鏡還包括直線型的電極走線111，所述電極走線111穿過(guò)所述圓形子電極1072和多個(gè)環(huán)形子電極1073，并在每個(gè)交點(diǎn)處與所述圓形子電極1072和多個(gè)環(huán)形子電極1073電連接。
[0055]當(dāng)液晶透鏡的面積較大時(shí)，諸如漏電的缺陷會(huì)使得電極各處的電壓具有差異。因此，利用上述布置形式，增加了圓形子電極1072和多個(gè)環(huán)形子電極1073的電壓均勻性，進(jìn)一步改善了液晶透鏡的性能。
[0056]可選地，所述第一電極103和第二電極106是透明電極。
[0057]可以利用透明材料制作所述第一電極和第二電極，減小了液晶透鏡對(duì)光的吸收或反射，從而提尚光源的效率。
[0058]可選地，所述液晶109是扭曲向列型液晶。
[0059]利用扭曲向列型液晶，可以容易地利用電場(chǎng)控制液晶分子的偏轉(zhuǎn)，從而穩(wěn)定地控制液晶透鏡的切換。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種顯示裝置。如圖4所示，所述顯示裝置400包括:顯示面板401 ；以及布置在所述顯示面板104的出光側(cè)的如上所述的液晶透鏡100。該顯示裝置400可以為:手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。該顯示裝置的實(shí)施可以參見(jiàn)上述液晶透鏡的實(shí)施例，重復(fù)之處不再贅述。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液晶透鏡的制作方法。如圖5所示，所述方法500包括:S501，提供第一基板和與所述第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板；S502，在所述第一基板上設(shè)置第一電極;在所述第一基板面對(duì)所述第二基板的一側(cè)設(shè)置延遲層，所述延遲層包括具有不同高度的多個(gè)臺(tái)階；S503，在所述第二基板上設(shè)置第二電極；所述第二電極與所述第一電極相對(duì)設(shè)置;所述第二電極包括多個(gè)子電極，所述多個(gè)子電極與所述多個(gè)臺(tái)階一一對(duì)應(yīng);兩個(gè)相鄰的子電極之間設(shè)置有間隙，所述間隙對(duì)應(yīng)于該兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中較低臺(tái)階靠近較高臺(tái)階的周邊區(qū)域；以及S504，在所述延遲層和所述第二基板之間填充液晶。
[0062]在本發(fā)明的實(shí)施例中，利用上述布置，所述間隙對(duì)應(yīng)的液晶區(qū)域具有較小的電場(chǎng)強(qiáng)度;然而所述間隙與兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中具有較小高度的臺(tái)階的周邊區(qū)域相對(duì)設(shè)置，該液晶區(qū)域因此具有較大的高度；因此，兩個(gè)相鄰的臺(tái)階對(duì)應(yīng)的光學(xué)相位延遲量不再是階躍變化，而是呈現(xiàn)出漸變的特性;從而，液晶透鏡的整體光學(xué)相位延遲量曲線能夠呈現(xiàn)諸如拋物線形的平滑分布，改善了液晶透鏡的性能。
[0063]可選地，所述延遲層的材料是非晶透明材料。
[0064]使用諸如非晶玻璃、樹(shù)脂等非晶透明材料作為延遲層，各個(gè)方向的偏振光在延遲層中具有相同的折射率。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)僅需要考慮不同的液晶層厚度對(duì)光學(xué)相位延遲的影響;并且非晶透明材料也無(wú)需晶軸的取向設(shè)置，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。
[0065]可選地，所述延遲層的折射率與所述液晶的尋常光折射率相等。
[0066]將所述延遲層的折射率設(shè)置為與所述液晶的尋常光折射率相等，當(dāng)電極不加電時(shí)，液晶分子的長(zhǎng)軸基本平行于第一基板和所述第二基板的表面，這時(shí)候入射光對(duì)于液晶分子來(lái)說(shuō)是尋常光。利用上述設(shè)置，當(dāng)電極不加電時(shí)，所述第一基板和所述第二基板之間各處的折射率更加均勻，減小了對(duì)光線的擾動(dòng)。
[0067]可選地，所述方法還包括:S505，將所述多個(gè)子電極相互電連接。
[0068]通常，所述第一電極和所述第二電極不連接下游電路，然而當(dāng)液晶透鏡的面積較大時(shí)，諸如漏電的缺陷會(huì)使得電極各處的電壓具有差異。因此，將所述多個(gè)子電極相互電連接，增加了子電極的電壓均勻性，進(jìn)一步改善了液晶透鏡的性能。
[0069]在本發(fā)明實(shí)施例提供的液晶透鏡及其制作方法、顯示裝置中，在所述第一基板面對(duì)所述第二基板的一側(cè)設(shè)置有延遲層，所述延遲層包括具有不同高度的多個(gè)臺(tái)階;在所述第二基板上設(shè)置有第二電極;所述第二電極與所述第一電極相對(duì)設(shè)置;所述第二電極包括多個(gè)子電極，所述多個(gè)子電極與所述多個(gè)臺(tái)階一一對(duì)應(yīng);兩個(gè)相鄰的子電極之間設(shè)置有間隙，所述間隙對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中較低臺(tái)階靠近較高臺(tái)階的周邊區(qū)域。在電極不加電的情況下，所述第一基板和所述第二基板之間各處的折射率均相同。給所述第一電極或第二電極加載電壓時(shí)，液晶發(fā)生偏轉(zhuǎn)，折射率發(fā)生變化；由于各處的液晶層厚度不相同，所以各處的光學(xué)相位延遲也不相同。利用上述布置，所述間隙對(duì)應(yīng)的液晶區(qū)域具有較小的電場(chǎng)強(qiáng)度;然而所述間隙與兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中具有較小高度的臺(tái)階的周邊區(qū)域相對(duì)設(shè)置，該液晶區(qū)域因此具有較大的高度；因此，兩個(gè)相鄰的臺(tái)階對(duì)應(yīng)的光學(xué)相位延遲量不再是階躍變化，而是呈現(xiàn)出漸變的特性;從而，液晶透鏡的整體光學(xué)相位延遲量曲線能夠呈現(xiàn)諸如拋物線形的平滑分布，改善了液晶透鏡的性能。
[0070]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液晶透鏡，其特征在于，包括: 第一基板和與所述第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板； 設(shè)置在所述第一基板上的第一電極； 設(shè)置在所述第一基板面對(duì)所述第二基板的一側(cè)的延遲層，所述延遲層包括具有不同高度的多個(gè)臺(tái)階； 設(shè)置在所述第二基板上的第二電極;所述第二電極與所述第一電極相對(duì)設(shè)置;所述第二電極包括多個(gè)子電極，所述多個(gè)子電極與所述多個(gè)臺(tái)階一一對(duì)應(yīng);兩個(gè)相鄰的子電極之間設(shè)置有間隙，所述間隙對(duì)應(yīng)于該兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中高度較低臺(tái)階的靠近高度較高臺(tái)階的周邊區(qū)域；以及 填充在所述延遲層和所述第二基板之間的液晶。2.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述延遲層的材料是非晶透明材料。3.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述延遲層的折射率與所述液晶的尋常光折射率相等。4.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述子電極的寬度是對(duì)應(yīng)臺(tái)階的寬度的50%?70%05.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，在所述液晶透鏡中，所述多個(gè)臺(tái)階的高度從中心向邊緣依次增大。6.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述多個(gè)子電極是相互平行設(shè)置的多個(gè)條形子電極。7.如權(quán)利要求6所述的液晶透鏡，其特征在于，還包括電極走線，所述條形子電極的兩端均與所述電極走線電連接。8.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述多個(gè)子電極包括一個(gè)圓形子電極和多個(gè)以所述圓形子電極為圓心的環(huán)形子電極。9.如權(quán)利要求8所述的液晶透鏡，其特征在于，還包括直線型的電極走線，所述電極走線穿過(guò)所述圓形子電極和多個(gè)環(huán)形子電極，并在每個(gè)交點(diǎn)處與所述圓形子電極和多個(gè)環(huán)形子電極電連接。10.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第一電極和第二電極是透明電極。11.如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述液晶是扭曲向列型液晶。12.一種顯示裝置，其特征在于，包括: 顯示面板；以及 布置在所述顯示面板的出光側(cè)的如權(quán)利要求1?11所述的液晶透鏡。13.一種液晶透鏡的制作方法，其特征在于，所述方法包括: 提供第一基板和與所述第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板； 在所述第一基板上設(shè)置第一電極;在所述第一基板面對(duì)所述第二基板的一側(cè)設(shè)置延遲層，所述延遲層包括具有不同高度的多個(gè)臺(tái)階； 在所述第二基板上設(shè)置第二電極;所述第二電極與所述第一電極相對(duì)設(shè)置;所述第二電極包括多個(gè)子電極，所述多個(gè)子電極與所述多個(gè)臺(tái)階一一對(duì)應(yīng);兩個(gè)相鄰的子電極之間設(shè)置有間隙，所述間隙對(duì)應(yīng)于該兩個(gè)相鄰的臺(tái)階中較低臺(tái)階靠近較高臺(tái)階的周邊區(qū)域；以及 在所述延遲層和所述第二基板之間填充液晶。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述延遲層采用非晶透明材料。15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述延遲層的折射率與所述液晶的尋常光折射率相等。16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括:將所述多個(gè)子電極相互電連接。
【文檔編號(hào)】G02F1/1343GK106019731SQ201610576484
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月21日
【發(fā)明人】李忠孝
【申請(qǐng)人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司