一種液晶透鏡和顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種液晶透鏡和顯示裝置，以實(shí)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，包括相對設(shè)置上基板和下基板，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(dú)施加電壓并與所述第一電極層之間形成垂直電場；藍(lán)相液晶，設(shè)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(lán)相液晶在不同強(qiáng)度的所述垂直電場作用下發(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。
【專利說明】
一種液晶透鏡和顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)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(yàn)。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(yàn)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(shí)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(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種液晶透鏡和顯示裝置，以實(shí)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(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種液晶透鏡，包括相對設(shè)置上基板和下基板，還包括:
[0006]設(shè)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(dú)施加電壓并與所述第一電極層之間形成垂直電場；
[0007]藍(lán)相液晶，設(shè)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(lán)相液晶在不同強(qiáng)度的所述垂直電場作用下發(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。
[0008]本實(shí)施例中，所述液晶透鏡的所述藍(lán)相液晶能夠在所述第一電極層與可獨(dú)立施加電壓的所述第二電極之間的電場的作用下發(fā)生形變，且在不同區(qū)域的形變程度可以由電場調(diào)整，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(shí)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。
[0009]優(yōu)選的，所述第一電極層設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)置于所述上基板朝向所述下基板的一面。本實(shí)施例，所述第一電極和所述第二電極可以靈活設(shè)置于所述上基板和所述下基板，二者之間所產(chǎn)生的垂直電場滿足曲面顯示的要求。
[0011]優(yōu)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(yōu)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(yōu)選的，各個所述第二電極的形狀相同且大小相等。
[0014]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種顯示裝置，包括如上實(shí)施例提供的所述液晶透鏡。
[0015]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)。
[0016]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。
[0017]本實(shí)用新型實(shí)施例有益效果如下:所述液晶透鏡的所述藍(lán)相液晶能夠在所述第一電極層與可獨(dú)立施加電壓的所述第二電極之間的電場的作用下發(fā)生形變，且在不同區(qū)域的形變程度可以由電場調(diào)整，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(shí)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，由于所述藍(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。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液晶透鏡的電場強(qiáng)度的示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第一種第二電極的示意圖；
[0021 ]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第二種第二電極的示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供顯示裝置的驅(qū)動方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)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(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0025]參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種液晶透鏡10，包括相對設(shè)置上基板I和下基板2，還包括:
[0026]設(shè)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(dú)施加電壓并與第一電極層3之間形成垂直電場；
[0027]藍(lán)相液晶5，設(shè)置于第一電極層3和第二電極層4之間，不同位置的藍(lán)相液晶5在不同強(qiáng)度的垂直電場作用下發(fā)生不同程度的形變，使液晶透鏡10的成像距離按預(yù)定的曲線平滑變化。
[0028]需要說明的是，本實(shí)施例中的垂直電場是指的相互平行的兩基板間產(chǎn)生的與基板平面垂直的電場。相應(yīng)的，有些顯示技術(shù)是采用平行電場，例如高級超維場轉(zhuǎn)換技術(shù)(Advanced Super Dimens1n Switch，ADS)顯不技術(shù)。
[0029]本實(shí)施例中，液晶透鏡10的藍(lán)相液晶5能夠在第一電極層3與可獨(dú)立施加電壓的第二電極41之間的電場的作用下發(fā)生形變，且在不同區(qū)域的形變程度可以由電場調(diào)整，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(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)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(shí)用新型，詳細(xì)說明如下:
[0031]藍(lán)相液晶5的工作原理是基于克爾效應(yīng)，藍(lán)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(gòu)成一個克爾盒，當(dāng)?shù)诙姌O層4的各第二電極41被施加電壓時，與第一電極層3產(chǎn)生的電場作用于藍(lán)相液晶5上，藍(lán)相液晶5就變?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:
[0032]Δη = λΚΕ2 (I)
[0033]其中，入為波長，K為克爾系數(shù)，E為電場強(qiáng)度。
[0034]因此，電場強(qiáng)度越大，產(chǎn)生的雙折射率Δη越大。
[0035]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，在各個第二電極41單獨(dú)施加不同電壓時，各個第二電極41與第一電極層3之間產(chǎn)生的垂直電場，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3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3中的由中心向兩側(cè)遞減。當(dāng)然也可以通過調(diào)整施加于不同第二電極41上的電壓，使電場強(qiáng)度由中心向兩側(cè)遞增。
[0036]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(shí)施例的液晶透鏡10能夠適用于任何偏振態(tài)的入射光。
[0037]而對于第一電極層3和第二電極層4的設(shè)置，可以靈活的實(shí)施。圖1所示的液晶透鏡10中，第一電極層3設(shè)置于上基板I朝向下基板2的一面，第二電極層4設(shè)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(shè)置于下基板2朝向上基板I的一面，第二電極層4設(shè)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(shè)計圖形，以適應(yīng)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(yōu)選的，各個第二電極41的形狀相同且大小相等。
[0039]本實(shí)用新型實(shí)施例有益效果如下:液晶透鏡10的藍(lán)相液晶5能夠在第一電極層3與可獨(dú)立施加電壓的第二電極41之間的垂直電場的作用下發(fā)生形變，且在不同區(qū)域的形變程度可以由垂直電場調(diào)整，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(shí)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5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。
[0040]參見圖5，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種顯示裝置，包括如上實(shí)施例提供的液晶透鏡10。優(yōu)選的，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20的出光側(cè)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(jī)電致發(fā)光顯示面板。
[0042]本實(shí)用新型實(shí)施例有益效果如下:液晶透鏡10的藍(lán)相液晶5能夠在第一電極層3與可獨(dú)立施加電壓的第二電極41之間的垂直電場的作用下發(fā)生形變，且在不同區(qū)域的形變程度可以由垂直電場調(diào)整，因此應(yīng)用該液晶透鏡10的顯示裝置不需要物理彎曲即可以實(shí)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5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。
[0043]參見圖6，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種顯示裝置的驅(qū)動方法，以驅(qū)動如上實(shí)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(jìn)行平面顯示。
[0045]602、對第一電極層施加基準(zhǔn)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(lán)相液晶在不同強(qiáng)度的垂直電場作用下發(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。
[0046]需要說明的是，對第一電極層施加的基準(zhǔn)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(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，對各個第二電極施加的電壓遞增或遞減。
[0048]本實(shí)用新型實(shí)施例有益效果如下:液晶透鏡的藍(lán)相液晶能夠在第一電極層與可獨(dú)立施加電壓的第二電極之間的電場的作用下發(fā)生形變，且在不同區(qū)域的形變程度可以由電場調(diào)整，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(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)的曲面顯示，也可以進(jìn)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(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。
[0049]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液晶透鏡，包括相對設(shè)置上基板和下基板，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(dú)施加電壓并與所述第一電極層之間形成垂直電場； 藍(lán)相液晶，設(shè)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(lán)相液晶在不同強(qiáng)度的所述垂直電場作用下發(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，所述第一電極層設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)置于所述上基板朝向所述下基板的一面。3.如權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的液晶透鏡。7.如權(quán)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(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)。8.如權(quán)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(jī)電致發(fā)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(fā)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(jì)風(fēng)
【申請人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司