CN105867044A - 一种液晶透镜、显示装置及显示装置的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶透镜、显示装置及显示装置的驱动方法，以实现可调节的曲面显示，并降低显示装置制造成本和工艺难度，减小显示装置占用的物理空间。所述液晶透镜，包括相对设置上基板和下基板，还包括：设置于所述上基板和所述下基板之间的第一电极层和第二电极层，所述第二电极层包括多个第二电极，各个所述第二电极能被单独施加电压并与所述第一电极层之间形成垂直电场；蓝相液晶，设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间，不同位置的所述蓝相液晶在不同强度的所述垂直电场作用下发生不同程度的形变，使所述液晶透镜的成像距离按预定的曲线平滑变化。

Description

一种液晶透镜、显示装置及显示装置的驱动方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶透镜、显示装置及显示装置的驱动方法。
背景技术
传统的曲面显示技术中，是将显示面板做成物理上的弧度状或弯曲状从而形成曲面显示面板。使曲面显示面板的不同位置均正对人眼，曲面显示面板的各位置发出的直射光汇聚于其正前方，以期获得最佳的视角体验。但是由于这种弯折的设计仅能使得处于中心观察位置的用户视角体验得到改善，其他观看位置无法达到类似效果，且中心观察位置一般不可随需要调节。另外，将显示面板做成弧度状或弯曲状，需要占用较大的物理空间，实际应用中受到一定限制，同时制造成本、工艺难度也更高。
发明内容
本发明的目的是提供一种液晶透镜、显示装置及显示装置的驱动方法，以实现可调节的曲面显示，并降低显示装置制造成本和工艺难度，减小显示装置占用的物理空间。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供一种液晶透镜，包括相对设置上基板和下基板，还包括：
设置于所述上基板和所述下基板之间的第一电极层和第二电极层，所述第二电极层包括多个第二电极，各个所述第二电极能被单独施加电压并与所述第一电极层之间形成垂直电场；
蓝相液晶，设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间，不同位置的所述蓝相液晶在不同强度的所述垂直电场作用下发生不同程度的形变，使所述液晶透镜的成像距离按预定的曲线平滑变化。
本实施例中，所述液晶透镜的所述蓝相液晶能够在所述第一电极层与可独立施加电压的所述第二电极之间的电场的作用下发生形变，且在不同区域的形变程度可以由电场调整，使得所述液晶透镜应用于显示装置时，不需要物理弯曲即可以实现可调节的曲面显示，且降低制造成本和工艺难度；同时，由于蓝相液晶不会受入射光的偏振态的影响，因此所述液晶透镜能够适用于任何偏振态的入射光。
优选的，所述第一电极层设置于所述上基板朝向所述下基板的一面，所述第二电极层设置于所述下基板朝向所述上基板的一面；或者，
所述第一电极层设置于所述下基板朝向所述上基板的一面，所述第二电极层设置于所述上基板朝向所述下基板的一面。本实施例，所述第一电极和所述第二电极可以灵活设置于所述上基板和所述下基板，二者之间所产生的垂直电场满足曲面显示的要求。
优选的，所述第二电极为沿列方向或沿行方向延伸的条状电极，全部所述第二电极并排的平行排列。
优选的，所述第二电极为块状电极，全部所述块状电极呈矩阵排列。
优选的，各个所述第二电极的形状相同且大小相等。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括如上实施例提供的所述液晶透镜。
优选的，还包括显示面板，所述液晶透镜设置于所述显示面板的出光侧，且所述下基板靠近所述显示面板的出光侧。
优选的，所述显示面板为液晶显示面板或有机电致发光显示面板。
本发明实施例有益效果如下：所述液晶透镜的所述蓝相液晶能够在所述第一电极层与可独立施加电压的所述第二电极之间的电场的作用下发生形变，且在不同区域的形变程度可以由电场调整，使得所述液晶透镜应用于显示装置时，不需要物理弯曲即可以实现可调节的曲面显示，且降低制造成本和工艺难度；同时，由于所述蓝相液晶不会受入射光的偏振态的影响，因此所述液晶透镜能够适用于任何偏振态的入射光。
本发明实施例还提供一种显示装置的驱动方法，以驱动如上实施例提供的所述显示装置，包括：
对所述第一电极层和所述第二电极层不施加电压，使所述显示装置进行平面显示；
对所述第一电极层施加基准电压，对所述第二电极层的各个所述第二电极分别施加不同电压，使不同位置的所述蓝相液晶在不同强度的所述垂直电场作用下发生不同程度的形变，所述液晶透镜的成像距离按预定的曲线平滑变化，从而所述显示装置进行曲面显示。
优选的，由所述液晶透镜中心的位置至远离所述液晶透镜中心的位置，对各个所述第二电极施加的电压递增或递减。
本发明实施例有益效果如下：所述液晶透镜的所述蓝相液晶能够在所述第一电极层与可独立施加电压的所述第二电极之间的电场的作用下发生形变，且在不同区域的形变程度可以由电场调整，使得所述液晶透镜应用于显示装置时，不需要物理弯曲即可以实现可调节的曲面显示，也可以进行平面显示和曲面显示的切换，且降低制造成本和工艺难度；同时，由于所述蓝相液晶不会受入射光的偏振态的影响，因此所述液晶透镜能够适用于任何偏振态的入射光。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种液晶透镜的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的液晶透镜的电场强度的示意图；
图3为本发明实施例提供的第一种第二电极的示意图；
图4为本发明实施例提供的第二种第二电极的示意图；
图5为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供显示装置的驱动方法的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参见图1，本发明实施例提供一种液晶透镜10，包括相对设置上基板1和下基板2，还包括：
设置于上基板1和下基板2之间的第一电极层3和第二电极层4，第二电极层4包括多个第二电极41，各个第二电极41能被单独施加电压并与第一电极层3之间形成垂直电场；
蓝相液晶5，设置于第一电极层3和第二电极层4之间，不同位置的蓝相液晶5在不同强度的垂直电场作用下发生不同程度的形变，使液晶透镜10的成像距离按预定的曲线平滑变化。
需要说明的是，本实施例中的垂直电场是指的相互平行的两基板间产生的与基板平面垂直的电场。相应的，有些显示技术是采用平行电场，例如高级超维场转换技术(Advanced Super Dimension Switch，ADS)显示技术。
本实施例中，液晶透镜10的蓝相液晶5能够在第一电极层3与可独立施加电压的第二电极41之间的电场的作用下发生形变，且在不同区域的形变程度可以由电场调整，使得液晶透镜10应用于显示装置时，不需要物理弯曲即可以实现可调节的曲面显示，且降低制造成本和工艺难度。
为了更清楚的理解本发明，详细说明如下：
蓝相液晶5的工作原理是基于克尔效应，蓝相液晶5置于平行的第一电极层3和第二电极层4之间就构成一个克尔盒，当第二电极层4的各第二电极41被施加电压时，与第一电极层3产生的电场作用于蓝相液晶5上，蓝相液晶5就变为光学上的单轴晶体，其光轴方向与电场方向平行。蓝相液晶5在电场作用下产生克尔效应产生双折射，双折射率Δn由公式1得到：
Δn＝λKE2 (1)
其中，λ为波长，K为克尔系数，E为电场强度。
因此，电场强度越大，产生的双折射率Δn越大。
结合图2所示的液晶透镜10在进行曲面显示时的电场强度的示意图，在各个第二电极41单独施加不同电压时，各个第二电极41与第一电极层3之间产生的垂直电场，使得蓝相液晶5发生不同程度的形变，从而液晶透镜10的不同位置蓝相液晶5具有不同的双折射率，基于不同位置蓝相液晶5具有不同的双折射率的变化，使得液晶透镜10的成像距离按预定的曲线平滑。变化的电场强度可以如图3所示的b1，……bn-1，bn等，该些电场强度同样是按照规则的曲线变化，例如图3中的由中心向两侧递减。当然也可以通过调整施加于不同第二电极41上的电压，使电场强度由中心向两侧递增。
而s光、p光和非偏振光经过上述的克尔盒之后的输出光谱是一致的，即与入射光的偏振态无关。因此本实施例的液晶透镜10能够适用于任何偏振态的入射光。
而对于第一电极层3和第二电极层4的设置，可以灵活的实施。图1所示的液晶透镜10中，第一电极层3设置于上基板1朝向下基板2的一面，第二电极层4设置于下基板2朝向上基板1的一面。但是，也可以第一电极层3设置于下基板2朝向上基板1的一面，第二电极层4设置于上基板1朝向下基板2的一面，在此不再赘述。
第二电极层4中的各个第二电极41同样可以灵活的设计图形，以适应不同的要求。例如，如图3所示，第二电极层4中的各个第二电极41可以是条状电极，沿列方向或行方向延伸，并且全部第二电极41并非的平行排列；又例如，如图4所示，第二电极41为块状电极，全部块状电极呈矩阵排列。优选的，各个第二电极41的形状相同且大小相等。
本发明实施例有益效果如下：液晶透镜10的蓝相液晶5能够在第一电极层3与可独立施加电压的第二电极41之间的垂直电场的作用下发生形变，且在不同区域的形变程度可以由垂直电场调整，使得液晶透镜10应用于显示装置时，不需要物理弯曲即可以实现可调节的曲面显示，且降低制造成本和工艺难度；同时，由于蓝相液晶5不会受入射光的偏振态的影响，因此液晶透镜10能够适用于任何偏振态的入射光。
参见图5，本发明实施例还提供一种显示装置，包括如上实施例提供的液晶透镜10。优选的，还包括显示面板20，液晶透镜10设置于显示面板20的出光侧21，且液晶透镜10的下基板2靠近显示面板20的出光侧21。
需要说明的是，显示面板20可以为液晶显示面板，也可以为有机电致发光显示面板。
本发明实施例有益效果如下：液晶透镜10的蓝相液晶5能够在第一电极层3与可独立施加电压的第二电极41之间的垂直电场的作用下发生形变，且在不同区域的形变程度可以由垂直电场调整，因此应用该液晶透镜10的显示装置不需要物理弯曲即可以实现可调节的曲面显示，且降低制造成本和工艺难度；同时，由于蓝相液晶5不会受入射光的偏振态的影响，因此液晶透镜10能够适用于任何偏振态的入射光。
参见图6，本发明实施例还提供一种显示装置的驱动方法，以驱动如上实施例提供的显示装置，包括：
601、对第一电极层和第二电极层不施加电压，使显示装置进行平面显示。
602、对第一电极层施加基准电压，对第二电极层的各个第二电极分别施加不同电压，使不同位置的蓝相液晶在不同强度的垂直电场作用下发生不同程度的形变，液晶透镜的成像距离按预定的曲线平滑变化，从而显示装置进行曲面显示。
需要说明的是，对第一电极层施加的基准电压通常为公共电压，但并不限于公共电极，可以视具体的要求而定。
优选的，由液晶透镜中心的位置至远离液晶透镜中心的位置，对各个第二电极施加的电压递增或递减。
本发明实施例有益效果如下：液晶透镜的蓝相液晶能够在第一电极层与可独立施加电压的第二电极之间的电场的作用下发生形变，且在不同区域的形变程度可以由电场调整，使得液晶透镜应用于显示装置时，不需要物理弯曲即可以实现可调节的曲面显示，也可以进行平面显示和曲面显示的切换，且降低制造成本和工艺难度；同时，由于蓝相液晶不会受入射光的偏振态的影响，因此液晶透镜能够适用于任何偏振态的入射光。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种液晶透镜，包括相对设置上基板和下基板，其特征在于，还包括：
设置于所述上基板和所述下基板之间的第一电极层和第二电极层，所述第二电极层包括多个第二电极，各个所述第二电极能被单独施加电压并与所述第一电极层之间形成垂直电场；
蓝相液晶，设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间，不同位置的所述蓝相液晶在不同强度的所述垂直电场作用下发生不同程度的形变，使所述液晶透镜的成像距离按预定的曲线平滑变化。
2.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述第一电极层设置于所述上基板朝向所述下基板的一面，所述第二电极层设置于所述下基板朝向所述上基板的一面；或者，
所述第一电极层设置于所述下基板朝向所述上基板的一面，所述第二电极层设置于所述上基板朝向所述下基板的一面。
3.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述第二电极为沿列方向或沿行方向延伸的条状电极，全部所述第二电极并排的平行排列。
4.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述第二电极为块状电极，全部所述块状电极呈矩阵排列。
5.如权利要求3或4所述的液晶透镜，其特征在于，各个所述第二电极的形状相同且大小相等。
6.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的液晶透镜。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，还包括显示面板，所述液晶透镜设置于所述显示面板的出光侧，且所述下基板靠近所述显示面板的出光侧。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板或有机电致发光显示面板。
9.一种显示装置的驱动方法，以驱动如权利要求6至8任一项所述的显示装置，其特征在于，包括：
对所述第一电极层和所述第二电极层不施加电压，使所述显示装置进行平面显示；
对所述第一电极层施加基准电压，对所述第二电极层的各个所述第二电极分别施加不同电压，使不同位置的所述蓝相液晶在不同强度的所述垂直电场作用下发生不同程度的形变，所述液晶透镜的成像距离按预定的曲线平滑变化，从而所述显示装置进行曲面显示。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，由所述液晶透镜中心的位置至远离所述液晶透镜中心的位置，对各个所述第二电极施加的电压递增或递减。
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