液晶透镜及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种液晶透镜及显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的液晶透镜中多电极的电极边缘产生的侧向电场较小，对光线的聚焦或发散能力较弱的问题。本发明专利技术的液晶透镜，包括：相对设置的第一基板和第二基板、及位于第一基板和第二基板之间的液晶层；第一基板包括：第一基底和位于第一基底上的第一电极层；第二基板包括：第二基底和位于第二基底上的第二电极层；第一电极层包括多个间隔排布的第一电极；第二电极层在第一基底上的正投影，覆盖第一电极在第一基底上的正投影；第一电极长度方向的至少一个侧面在第一基底上的投影落在第一基底上。

Liquid crystal lens and display device

The invention provides a liquid crystal lens and a display device, belonging to the technical field of display, which can solve the problem that the side electric field generated by the edge of the electrode of the multi electrode in the existing liquid crystal lens is small, and the ability to focus or diverge the light is weak. The liquid crystal lens of the invention includes: a first substrate and a second substrate arranged relatively, and a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate; the first substrate includes: a first substrate and a first electrode layer on the first substrate; the second substrate includes: a second substrate and a second electrode layer on the second substrate; the first electrode layer includes a plurality of first electrodes arranged at intervals The positive projection of the second electrode layer on the first substrate covers the positive projection of the first electrode on the first substrate; the projection of at least one side of the length direction of the first electrode on the first substrate falls on the first substrate.

【技术实现步骤摘要】
液晶透镜及显示装置
本专利技术属于显示
，具体涉及一种液晶透镜及显示装置。
技术介绍
液晶变焦透镜是一种可电调谐性透镜，由于其结构紧凑，低功耗，性能稳定，易于集成等特点成为光学系统设计中重要的光学器件，在可切换2D/3D显示技术，电子成像系统，机器视觉，以及与人类健康密切相关的内窥镜技术等方面得到广泛应用。而衍射光学元件作为一种成像光学元件，独特的色散性质、任意位相分布性质、温度稳定性质、平像场特性以及薄型元件性质，衍射光学元件的这些特性奠定了其在成像光学系统中应用的基础，决定了其在成像光学系统中的重要作用。现有技术中一般采用多电极的方式驱动液晶，多电极的电极边缘产生不均匀的侧向电场，使得相对于电极边缘的液晶的折射率发生变化，从而使得光线聚焦或发散，形成液晶透镜结构。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术中多电极施加一定电压时，电极边缘产生的侧向电场较小，对光线的聚焦或发散能力较弱。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种液晶透镜及显示装置。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种液晶透镜，包括：相对设置的第一基板和第二基板、及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；所述第一基板包括：第一基底和位于所述第一基底上的第一电极层；所述第二基板包括：第二基底和位于所述第二基底上的第二电极层；所述第一电极层包括多个间隔排布的第一电极；所述第二电极层在所述第一基底上的正投影，覆盖所述第一电极在所述第一基底上的正投影；所述第一电极长度方向的至少一个侧面在所述第一基底上的投影落在所述第一基底上。可选地，各个所述第一电极通过同一连接电极连接。可选地，所述第一电极垂直于其长度方向的截面为梯形；所述第一电极靠近所述第一基底的底面与其长度方向的侧面之间的二面角包括30度至60度。可选地，在所述第一基底上，所述第一电极的宽度与两相邻所述第一电极之间的间距之比包括1:1至4:1。可选地，所述第一电极的厚度包括2微米至6微米。可选地，所述第二电极层包括面状电极。可选地，所述第一基板和所述第二基板构成的液晶盒的盒厚包括5微米至15微米。可选地该液晶透镜还包括：位于所述第二电极层上间隔设置的遮光层；所述遮光层在所述第一基底上的投影仅覆盖所述第一电极远离所述第一基底的底面在所述第一基底上的投影。可选地，该液晶透镜还包括：位于所述第一电极与所述液晶层之间的第一配向层，及位于所述第二电极层与所述液晶层之间的第二配向层，用于控制所述液晶层中的液晶分子的初始偏转状态。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，包括如上述提供的液晶透镜。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种液晶透镜的结构示意图；图2-图3为本专利技术实施例提供的一种光线传播路径示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种第一电极层的俯视结构图；图5为本专利技术实施例提供的一种液晶透镜的仿真示意图。其中附图标记为：10-第一基板、20-第二基板、30-液晶层、101-第一基底、102-第一电极层、1021-第一电极、1022-连接电极、201-第二基底、202-第二电极层、301-遮光层、401-第一配向层、及402-第二配向层。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。液晶透镜作为一种重要的光学元件，在各个
具有广泛的应用。按照液晶透镜的功能分类，液晶透镜可以分为凸透镜和凹透镜，可以通过控制液晶层两侧电极的电压，使得电极边缘产生不均匀的侧向电场，从而使得相对于电极边缘的液晶的折射率发生变化，进而使得光线的传播方向发生偏转，实现光线会聚或发散的液晶透镜功能。下面将以凸透镜为例，结合附图对本专利技术实施例提供的液晶透镜进行详细说明。实施例一图1为本专利技术实施例提供的一种液晶透镜的结构示意图，如图1所示，该液晶透镜包括：相对设置的第一基板10和第二基板20、及位于第一基板10和第二基板20之间的液晶层30；第一基板10包括：第一基底101和位于第一基底101上的第一电极层102；第二基板20包括：第二基底201和位于第二基底201上的第二电极层202；第一电极层102包括多个间隔排布的第一电极1021；第二电极层202在第一基底101上的正投影，覆盖第一电极1021在第一基底101上的正投影；第一电极1021长度方向的至少一个侧面在第一基底101上的投影落在第一基底101上。需要说明的是，本专利技术实施例提供的液晶透镜中，其第一电极层102包括多个间隔排布的第一电极1021，并且第一电极1021长度方向的至少一个侧面在第一基底101上的投影落在第一基底101上，即第一电极1021长度方向上至少一个侧面具有一定的倾斜角度，第一电极1021的侧面可以与第二电极层202所在的面具有较大的正对面积，并且，第一电极1021的侧面上至少部分位置到第二电极层202之间的距离不同。当第一电极1021与第二电极层202之间不施加电压或施加相同的电压时，如图2所示，各个第一电极1021与第二电极层202之间无电压差，不产生用于驱动液晶层30中的液晶分子偏转的电场，每个液晶分子的折射率相同，因此，光线可以从第一基板10入射，并从第二基板20透射，光线的传播方向不变。当第一电极1021与第二电极层202之间施加不同的电压时，如图3所示，各个第一电极1021与第二电极层202之间存在电压差，可以产生用于驱动液晶层30中的液晶分子偏转的电场。由于第一电极1021的上底面上各个位置与第二电极层202之间的距离相同，第一电极1021的上底面和第二电极层202可以形成均匀电场，各个液晶分子的偏转角度相同，光线通过各个液晶分子时传播方向不发生变化。由于第一电极1021的侧面上至少部分位置到第二电极层202之间的距离不同，第一电极1021的侧面上至少部分位置与第二电极层202之间可以形成不均匀电场，使得第一电极1021的侧面与第二电极层202之间的液晶分子的折射率不同，且第一电极1021的侧面与第二电极层202之间的距离越大，其间的液晶分子的折射率越小，从而第一电极1021侧面的光线朝着两相邻第一电极1021中间的位置偏折，可以实现液晶透镜的聚焦功能。需要说明的是，在本专利技术实施例中实现液晶透镜的聚焦功能时，各个第一电极1021施加的电压可以记为第一电压，第二电极层202施加的电压可以记为第二电压，其中，第一电压大于第二电压。光线可以从第一基板10方向入射，经过液晶层30从第二基板20方向出射。当然，也可以通过改变第一电极1021和第二电极层202相对电压的大小，或者改变光线的入射方向，从而可以实现凹透镜的发散功能，其原理与凸透镜的实现原理类似，在此不再赘述。可以看出，本专利技术实施例提供的液晶透镜的第一电极1021的侧面上至少部分位置到第二电极层202之间的距离不同，利于形成场强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶透镜，包括：相对设置的第一基板和第二基板、及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；所述第一基板包括：第一基底和位于所述第一基底上的第一电极层；所述第二基板包括：第二基底和位于所述第二基底上的第二电极层；其特征在于，/n所述第一电极层包括多个间隔排布的第一电极；所述第二电极层在所述第一基底上的正投影，覆盖所述第一电极在所述第一基底上的正投影；所述第一电极长度方向的至少一个侧面在所述第一基底上的投影落在所述第一基底上。/n

【技术特征摘要】
1.一种液晶透镜，包括：相对设置的第一基板和第二基板、及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；所述第一基板包括：第一基底和位于所述第一基底上的第一电极层；所述第二基板包括：第二基底和位于所述第二基底上的第二电极层；其特征在于，
所述第一电极层包括多个间隔排布的第一电极；所述第二电极层在所述第一基底上的正投影，覆盖所述第一电极在所述第一基底上的正投影；所述第一电极长度方向的至少一个侧面在所述第一基底上的投影落在所述第一基底上。


2.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，各个所述第一电极通过同一连接电极连接。


3.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述第一电极垂直于其长度方向的截面为梯形；所述第一电极靠近所述第一基底的底面与其长度方向的侧面之间的二面角包括30度至60度。


4.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，在所述第一基底上，所述第一电极的宽度与两相邻所述第一电极之间的间距之比包括1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗先萍，王春雷，赵伟，李娜，宋雪超，郭兰军，周康迪，段金帅，张小强，孙自起，王振，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11