[發明專利]一種菲涅爾液晶透鏡和顯示裝置

有效

• 申請號: 201510098144.X
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104614905B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 林家強
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02F1/1345
• 分類號: G02F1/1345;G02F1/29
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 彭瑞欣,陳源

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，具體地，涉及一種菲涅爾液晶透鏡和顯示裝置。

背景技術

菲涅爾液晶透鏡需要在極小的空間內使液晶產生大幅度的相位變化，從而使菲涅爾液晶透鏡能夠更好地仿真理想菲涅爾透鏡的相位延遲特性。

如圖1所示，理想菲涅爾透鏡的相位延遲曲線12上相位延遲變化最大的位置處P比較陡峭，而菲涅爾液晶透鏡仿真的液晶相位延遲曲線13上相位延遲變化最大的位置處E通常較為斜緩和。

目前，為了使菲涅爾液晶透鏡仿真理想菲涅爾透鏡的相位延遲曲線的仿真度更高，即為了使菲涅爾液晶透鏡仿真的液晶相位延遲曲線更加接近理想菲涅爾透鏡的相位延遲曲線，其中一種措施是在菲涅爾液晶透鏡的液晶盒的其中一個基板上設置四層電極結構，通過四層電極結構形成的電場從而使菲涅爾液晶透鏡仿真的液晶相位延遲曲線更加接近理想菲涅爾透鏡的相位延遲曲線。

四層電極結構使得菲涅爾液晶透鏡在制作工藝上變得較為復雜，且四層電極結構在制作過程中的誤差允許度較小，這使得四層電極結構的菲涅爾液晶透鏡制作起來存在一定的難度。

另外一種措施是通過在菲涅爾液晶透鏡的液晶層上設置具有特殊形狀的聚合物層，從而縮小液晶產生較大的相位差變化所需的空間范圍。但由于聚合物層的折射率與液晶不同，容易產生局部折射，這使得菲涅爾液晶透鏡在非透鏡工作模式時，由于局部折射很容易導致菲涅爾液晶透鏡的透光不清晰，影響菲涅爾液晶透鏡正常發揮其作用。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的上述技術問題，提供一種菲涅爾液晶透鏡和顯示裝置。該菲涅爾液晶透鏡能使液晶在極小的空間內產生大幅度的相位變化，從而使菲涅爾液晶透鏡能夠更加精確地仿真理想菲涅爾透鏡的相位延遲曲線，進而使該菲涅爾液晶透鏡具有更好的相位延遲性能。

本發明提供一種菲涅爾液晶透鏡，包括對合設置的上基板和下基板以及夾設在所述上基板和所述下基板之間的液晶層，所述上基板的對合面上設置有一層第一電極，所述下基板的對合面上設置有兩層第二電極。

優選地，兩層所述第二電極之間設置有第一絕緣層，所述第一絕緣層能使兩層所述第二電極之間相互絕緣；

所述第二電極包括位于所述第一絕緣層遠離所述下基板一側的上層電極和位于所述第一絕緣層靠近所述下基板一側的下層電極。

優選地，所述上層電極包括多個相互平行且間隔的條狀第一子電極，所述下層電極包括多個相互平行且間隔的條狀第二子電極，且所述第一子電極和所述第二子電極相互平行；

對所述第一電極與所述第二電極施加電信號之后，所述菲涅爾液晶透鏡能夠仿真理想菲涅爾透鏡的相位延遲曲線。

優選地，對應所述理想菲涅爾透鏡相位延遲曲線上相位延遲變化最大的位置處設置有一條所述第一子電極和一條所述第二子電極；

對應所述理想菲涅爾透鏡相位延遲曲線上相位延遲變化最大位置處的所述第一子電極和所述第二子電極在所述下基板上的正投影沿其寬度方向相互對接；

或者，對應所述理想菲涅爾透鏡相位延遲曲線上相位延遲變化最大位置處的所述第一子電極和所述第二子電極沿其寬度方向部分重疊。

優選地，對應所述理想菲涅爾透鏡相位延遲曲線上相位延遲變化最大位置處的所述第二子電極上施加的電壓大于對應所述理想菲涅爾透鏡相位延遲曲線上相位延遲變化最大位置處的所述第一子電極上施加的電壓。

優選地，所述第一絕緣層的厚度范圍為0.1-1μm。

優選地，對應所述理想菲涅爾透鏡相位延遲曲線上相位延遲變化最大位置處的所述第一子電極和所述第二子電極作為整體在所述下基板上的正投影沿所述第一子電極和所述第二子電極的寬度方向的寬度小于15μm。

優選地，所述第一電極上在對應所述理想菲涅爾透鏡相位延遲曲線上相位延遲變化最大位置處開設有條狀通孔，所述通孔與所述第一子電極和所述第二子電極平行。

優選地，所述通孔的沿所述第一子電極和所述第二子電極寬度方向的寬度大于等于3μm且小于等于20μm。

優選地，與對應所述理想菲涅爾透鏡相位延遲曲線上相位延遲變化最大位置處的所述第一子電極相鄰的所述第一子電極與任意所述第二子電極不相重疊且在所述下基板上的正投影也不相對接；

與對應所述理想菲涅爾透鏡相位延遲曲線上相位延遲變化最大位置處的所述第二子電極相鄰的所述第二子電極與任意所述第一子電極不相重疊且在所述下基板上的正投影也不相對接。