CN107085316A - 液晶镜片和液晶眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种液晶镜片和液晶眼镜。该液晶镜片，包括电极单元和液晶层，所述液晶层中的液晶在所述电极单元的作用下等效成焦距可调的菲涅尔透镜。该液晶镜片以及相应的液晶眼镜，通过对电极单元的控制，使得液晶盒内的液晶形成菲涅尔透镜的同心圆的等效效果，结构轻薄小巧，而且可以匹配人眼不同视力变化情况，用以解决近视、远视、散光、老花眼等各种视力问题，成为一种可以永久性佩戴的眼镜，使得人们摆脱更换眼镜的烦恼；进一步的，甚至可以增加感情示意等娱乐功能，为人们提供更丰富的沟通交流方式。

Description

液晶镜片和液晶眼镜

技术领域

本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种液晶镜片和液晶眼镜。

背景技术

伴随着科技发展，现代人每天面对电子屏幕的时间越来越长，眼睛容易疲劳，导致视力越来越差。很多人近视的同时，伴随着散光，而且每年的体检复查中近视度数可能发生变化；随着年龄的增长，又可能出现“老花眼”，就需要配新的眼镜来矫正视力。根据目前的眼镜市场，一副镜框就得耗费数百元甚至上千元，而且配镜、研磨镜片、取镜通常需要几天的周期，等待的过程人们或者因沿用旧镜框导致无眼镜可戴“摸黑”，或者因必须到现场试镜而疲于路途奔跑，频繁的更换眼镜，不仅增加了人们的经济负担，也为人们的生活增添了诸多的不便。

随着技术的进步，目前出现了液晶眼镜，液晶眼镜中液晶在电压驱动管下改变排列次序，从而改变镜片的焦距。液晶透镜对自然光调制的方式通常需要四层柱透镜或二层圆透镜，才能做到对自然光的完全作用。因此一般制作液晶眼镜都会采用圆透镜的方式，盒厚要求太大，器件沉重笨拙，工艺水平也很难支持。

可见，设计一种结构简单，轻薄多用的眼镜成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中上述不足，提供一种液晶镜片和液晶眼镜，通过对电极单元的控制，使得液晶盒内的液晶等效为菲涅尔透镜，结构轻薄小巧，而且可以匹配人眼不同视力变化情况。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该液晶镜片，包括电极单元和液晶层，所述液晶层中的液晶在所述电极单元的作用下等效成焦距可调的菲涅尔透镜。

优选的是，所述电极单元包括第一电极和第二电极，所述第一电极或所述第二电极至少任一包括环形电极；

所述液晶镜片还包括第一基板和第二基板，所述第一电极位于所述第一基板中且设置于朝向所述第二基板的一侧，所述第二电极位于所述第二基板中且设置于朝向所述第一基板的一侧，所述液晶层设置于所述第一电极与所述第二电极之间。

一种实施方案是，所述第一电极包括第一公共电极和第一像素电极，所述第一像素电极为环形电极，所述第一公共电极为面状电极；

所述第二电极包括第二公共电极和第二像素电极，所述第二像素电极为环形电极，所述第二公共电极为面状电极；

所述液晶层中的液晶为向列相液晶或者近晶相液晶。

优选的是，所述第一像素电极的所述环形电极包括多个同心、间隔分布的第一环形电极，相邻的所述第一环形电极之间的距离相等；

所述第二像素电极的所述环形电极包括与所述第一环形电极对应设置的多个同心、间隔分布的第二环形电极，且相邻的第二环形电极之间的距离相等。

优选的是，所述第一基板还包括紧接所述液晶层设置的第一取向膜，所述第二基板还包括紧接所述液晶层设置的第二取向膜，所述第一取向膜的取向方向与所述第二取向膜的取向方向互相垂直。

一种实施方案是，所述第一电极包括第一像素电极，所述第一像素电极为环形电极；所述第二电极包括第二公共电极，所述第二公共电极为面状电极；

所述液晶层中的液晶为蓝相液晶。

优选的是，所述第一像素电极的所述环形电极包括多个同心、间隔分布的第一环形电极，相邻的所述第一环形电极之间的距离相等。

优选的是，所述液晶镜片还包括隔垫物，多个所述隔垫物呈环形间隔设置，且每一所述隔垫物位于所述液晶层中液晶在所述电极单元形成的电场作用下的液晶延迟量曲线对应的峰谷下降段或者谷峰上升段，以形成凸型菲涅尔透镜或凹型菲涅尔透镜。

优选的是，所述第一环形电极的形状为圆形或椭圆形。

优选的是，所述第一基板包括第一衬底，所述第二基板包括第二衬底，所述第一衬底和所述第二衬底为透明柔性衬底。

优选的是，所述第二基板在远离所述液晶层的一侧还依次设置有电致变色层、电解液层和第三电极，所述电致变色层能形成感情图案。

优选的是，所述第三电极为阵列分布的多个块状子电极。

优选的是，所述电致变色层中的电致变色材料包括三氧化钨。

一种液晶眼镜，包括上述的液晶镜片。

优选的是，还包括传感单元和控制单元，所述传感单元包括多个距离传感器，所述距离传感器与所述控制单元连接，用于检测所述距离传感器与人眼眼球之间的距离，并将距离传输至所述控制单元；

所述控制单元，还用于根据所述距离换算为人眼焦距，并根据人眼焦距计算为所述电极单元提供的电压大小，从而调整菲涅尔透镜的焦距。

优选的是，还包括检测器，所述检测器用于检测人体的生理状态并反馈至所述控制单元；

所述控制单元根据所述检测器反馈的生理状态，控制所述液晶镜片显示与生理状态相应的感情图案。

本发明的有益效果是：该液晶镜片以及相应的液晶眼镜，通过对电极单元的控制，使得液晶盒内的液晶形成菲涅尔透镜的同心圆的等效效果，结构轻薄小巧，而且可以匹配人眼不同视力变化情况，用以解决近视、远视、散光、老花眼等各种视力问题，成为一种可以永久性佩戴的眼镜，使得人们摆脱更换眼镜的烦恼；进一步的，甚至可以增加感情示意等娱乐功能，为人们提供更丰富的沟通交流方式。

附图说明

图1为本发明实施例1中液晶镜片的剖视图；

图2为图1的液晶镜片中环形电极的俯视图；

图3为图1中液晶镜片的第一基板形成水平电场的剖视图；

图4为图1中液晶镜片的第二基板形成水平电场的剖视图；

图5为本发明实施例1中菲涅尔透镜的等效原理示意图；

图6为本发明实施例1中菲涅尔透镜的计算说明图；

图7为本发明实施例1中菲涅尔透镜的折射计算示意图；

图8A和图8B为本发明实施例1中液晶镜片的液晶延迟量曲线示意图；

图9为对应图8A中液晶镜片中隔垫物的设置调节液晶延迟量的示意图；

图10为本发明实施例2中液晶镜片的剖视图；

图11A为本发明实施例2中蓝相液晶的光学折射率示意图；

图11B为本发明实施例2中电场作用下液晶镜片的示意图；

图12为本发明实施例3中液晶眼镜的结构框图；

图13A和图13B为本发明实施例3中液晶眼镜对散光情况的度数调节示意图；

图14和图15为本发明实施例4中液晶镜片的剖视图；

图16为本发明实施例4中液晶镜片的第三电极的俯视图；

图17为本发明实施例4中液晶镜片的感情图案的示意图；

图18为本发明实施例5中液晶眼镜的感情图案的示意图；

图19为本发明实施例5中液晶眼镜的结构框图；

附图标识中：

1-第一基板；11-第一衬底；12-第一公共电极；13-第一绝缘层；14-第一像素电极；

2-第二基板；21-第二衬底；22-第二公共电极；23-第二绝缘层；24-第二像素电极；

3-液晶层；

4-第三基板；41-电解液层；42-电致变色层；43-第三电极；44-第三衬底；

5-隔垫物；

101-液晶镜片；102-传感单元；103-控制单元；104-检测器。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明液晶镜片和液晶眼镜作进一步详细描述。

本发明的技术构思在于，针对普通眼镜根据不同应用需要更换不同的眼镜，而目前的液晶透镜厚、笨重的确定，提供一种等效菲涅尔透镜的液晶镜片和相应的液晶眼镜，该液晶镜片包括电极单元和液晶层，液晶层中的液晶在电极单元的作用下等效成焦距可调的菲涅尔透镜，从而可以根据需求灵活调节眼镜焦距，实现一副眼镜永久配戴的需求。

实施例1：

本实施例提供一种具体的等效菲涅尔透镜的液晶镜片，从而可以根据需求灵活调节眼镜焦距，实现一副眼镜永久配戴的需求。

图1为本实施例中液晶镜片的剖视图，如图1所示为液晶镜片的水平剖切视，液晶镜片包括第一基板1和第二基板2，电极单元包括第一电极和第二电极，第一电极或第二电极至少任一包括环形电极；第一电极位于第一基板1中且设置于朝向第二基板的一侧，第二电极位于第二基板中且设置于朝向第一基板1的一侧，液晶层3设置于第一电极与第二电极之间。第一基板1和第二基板2中均采用圆环形的像素电极，采用整面的公共电极。

图1中，第一电极包括第一公共电极12和第一像素电极14，第一公共电极12和第一像素电极14之间设置有第一绝缘层13；第一像素电极14为环形电极，第一公共电极12为面状电极，第一像素电极14和第一公共电极12形成的第一电场为水平电场；第二电极包括第二公共电极22和第二像素电极24，第二公共电极22和第二像素电极24之间设置有第二绝缘层13；第二像素电极24为环形电极，第二公共电极22为面状电极，第二像素电极24和第二公共电极22形成的第二电场为水平电场；液晶层3中的液晶为向列相液晶或者近晶相液晶。

如图2所示，环形电极包括多个同心的环形电极。即，第一像素电极14的环形电极包括多个同心、间隔分布的第一环形电极，相邻的第一环形电极之间的距离相等；第二像素电极24的环形电极包括与第一环形电极对应设置的多个同心、间隔分布的第二环形电极，且相邻的第二环形电极之间的距离相等。第一像素电极14和第二像素电极24均采用同心环形电极，以控制液晶的分布。

进一步优选的是，第一环形电极和第二环形电极的形状为圆形或椭圆形。

优选的是，第一基板1包括多个第一薄膜晶体管(图1中未示出)，每一第一薄膜晶体管的输出电极与一第一环形电极连接；第二基板包括多个第二薄膜晶体管(图1中未示出)，每一第二薄膜晶体管的输出电极与一第二环形电极连接。薄膜晶体管作为第一基板1和第二基板中的控制液晶偏移的控制元件，使得液晶形成上下两层不同的取向，控制光的方向。

通常情况下，需要设置取向槽对液晶分子的初始位置进行锚定。在本实施例的液晶镜片中，第一基板1还包括紧接液晶层3设置的第一取向膜(图1中未示出)，第二基板还包括紧接液晶层3设置的第二取向膜(图1中未示出)，第一取向膜的取向方向与第二取向膜的取向方向互相垂直。例如，本实施例的液晶镜片可以设置为第二基板使得液晶垂直纸面取向，第一基板1使得液晶沿纸面取向，即上下基板垂直取向，以使得靠近第一基板1的液晶层3的液晶分子的取向方向平行于纸面，靠近第二基板2的液晶层3的液晶分子的取向方向垂直于纸面。本实施例中的液晶镜片，其中的液晶层3为形成单层液晶盒，由于第一取向膜和第二取向膜具有互相垂直的取向方向，因此在第一电极和第二电极的两个电场作用下，形成两个液晶透镜(LC Lens)，控制自然光的透过。而且，在应用于液晶眼镜的场合中，第一电极和第二电极相对人眼的距离并不做限定，可以第一电极相对更靠近人眼，也可以第二电极相对更靠近人眼，位置可以互换。

基于上述的结构，本实施例的液晶镜片，通过电极单元控制液晶形成等效于菲涅尔透镜(Fresnel Lens)效果的方式，将原本的盒厚降低，有利于器件轻薄化，更加实用，制备工艺也更简单；并且可根据人眼视力情况匹配多变的不同模式的眼镜，可以做到一副眼镜永久佩戴。

第一基板1包括第一衬底11，第二基板包括第二衬底，第一衬底11和第二衬底21为透明柔性衬底。采用柔性的衬底结构，更适用于人眼配戴。

图3是处于上方的第一基板1形成水平电场的液晶镜片的剖视图，第一电场使得液晶层3中靠近第一基板部分的液晶在面内发生偏转，液晶分子的取向方向垂直于纸面，使得靠近第一基板1和第二基板2的液晶形成取向一致的排列方向；图4是处于下方的第二基板形成水平电场的液晶镜片的剖视，第二电场使得液晶层3中靠近第二基板部分的液晶在面内发生偏转，液晶分子的取向方向平行于纸面，使得靠近第一基板1和第二基板2的液晶形成取向一致的排列方向。可见，在第一电场和第二电场的作用下，可以使得单层液晶盒上下层的液晶在互相垂直方向的取向的改变，形成两个液晶透镜，形成对自然光的完全调制。

现有的眼镜采用单透镜镜片，由于一般镜片尺寸在5cm左右，所以形成很大的盒厚，器件厚重，而且工艺难度高。而在本实施例的液晶镜片中，参考图5所示的菲涅尔透镜的等效原理示意图：采用菲尼尔结构，将单透镜镜片的弧面，一步步切分成小弧面，原来弧度保持不变，降低盒厚，因此菲涅尔透镜能有效降低液晶盒厚，而且使得器件薄型化，且工艺可以支持。

例如，如果人眼是600度远视，那么屈光度就是6，所需要的眼镜焦距就是1/6＝167mm，参考图6所示的等价菲涅尔透镜的计算说明图：以透镜焦点所在水平面为中心，所对应的菲涅尔透镜位置记为M(0),其他某一位置菲涅尔透镜位置记为M(n)，n为自然数，P是透镜总尺寸，则距离中心位置M(x)为：

M(n)对应焦点位置偏折角θ：

由偏折角θ可以计算出菲涅尔透镜M(n)的坡角根据图7，入射角(这里的入射角是从眼睛方向看出)，出射角由折射定律：

其中：n1是液晶透镜材料折射率，n2是空气折射率。

优选的是，液晶镜片还包括隔垫物5，多个隔垫物5呈环形间隔设置，且每一隔垫物5位于液晶层中液晶在电极单元形成的电场作用下的液晶延迟量曲线对应的峰谷下降段或者谷峰上升段，以形成凸型菲涅尔透镜或凹型菲涅尔透镜。在应用中，可根据设置好的电极位置和采用的液晶的性质，模拟得到电场作用下液晶的延迟曲线，从而通过隔垫物5的设置对液晶延迟曲线进行修正，获得等效于凹透镜或凸透镜效果的垂直曲线变化，进而实现匹配不同类型的透镜模型。

以第二基板为例说明：当确定M(n)的坡角后，通过软件模拟第二像素电极24所需要的电压，水平电场驱动液晶偏转，形成如图8A上方所示的液晶偏转以及图8A下方所示的液晶延迟量曲线(横坐标方向为位置，纵坐标方向为液晶延迟量幅度)，如要形成凸型菲涅尔透镜的左半部分透镜效果，需要修正液晶延迟量曲线，使液晶延迟量曲线保留左倾斜部分，另一侧垂直变化，即采用如图9下方所示的隔垫物5设置，使得隔垫物5遮挡右倾斜部分，保留左倾斜部分，使延迟量曲线产生垂直变化，得到如图9上方虚线所示的左侧的凸型菲涅尔透镜的左半部分透镜效果；容易推知，对于右半部分透镜效果的处理，则应使得隔垫物5的设置遮挡左倾斜部分，保留右倾斜部分，从而实现整体的凸型菲涅尔透镜效果，与眼睛所需要的透镜模型匹配。

对于凹型透镜模型的匹配，可以参考凸型透镜模型的匹配进行，从而实现整体的凹型菲涅尔透镜效果，与眼睛所需要的透镜模型匹配。当然，图8A和图8B以剖视作为示例，所以采用了二维空间的描述，事实上，由于环形电极的存在，形成菲涅尔透镜，隔垫物3也形成呈环形间隔设置的结构，并对应于相应的液晶延迟量曲线对应的峰谷下降段或者谷峰上升段。

同样以图8A和图8B作为示例，对不同度数调节进行说明：图8A代表高度数眼镜，需要较大电压(如10V)驱动液晶，获得较大的延迟量差值(1400nm)，对应透镜较大倾斜角度(坡角)；图8B代表低度数眼镜，需要较小电压(如5V)驱动液晶，获得较小的延迟量差值(400nm)，对应透镜较小倾斜角度(坡角)。

本实施例中的液晶镜片，使得单层液晶盒形成双层透镜效果从而形成菲涅尔透镜的同心圆的等效效果，特别适用于制作单层液晶眼镜；尤其是电场可调，因此可以匹配人眼不同视力变化情况。解决近视、远视、散光、老花眼等各种视力问题，成为一种可以永久性佩戴的眼镜，使得人们摆脱更换眼镜的烦恼。

实施例2：

本实施例提供一种具体的等效菲涅尔透镜的液晶镜片，从而可以根据需求灵活调节眼镜焦距，实现一副眼镜永久配戴的需求。

如图10所示为本实施例中液晶镜片的剖视图，第一电极包括第一像素电极14，第一像素电极14为环形电极；第二电极包括第二公共电极22，第二公共电极22为面状电极；第一像素电极14与第二公共电极22形成的电场为垂直电场；液晶层3中的液晶为蓝相液晶。

蓝相液晶的一个显著特点是其在光学上是各向同性的，如图11A所示是蓝相液晶的折射率说明：当入射光竖直向上发射时，由于偏振态所在的平面与光传播方向垂直，所以偏振态是与no面重合的。而在no面，无论偏振态是什么方向，在no面的折射率都等于no，可见蓝相液晶的液晶透镜与入射光的偏振态无关。图11B示出了蓝相液晶在电场作用下随电极分布的变化情况，越靠近中心环形电极，液晶分子的拉伸变形越大。

本实施例的液晶镜片中，第一像素电极14的环形电极包括多个同心、间隔分布的第一环形电极，相邻的第一环形电极之间的距离相等。第一像素电极14采用同心环形电极，以控制液晶的分布。

优选的是，第一基板1包括多个第一薄膜晶体管(图10中未示出)，每一第一薄膜晶体管的输出电极与一第一环形电极连接。薄膜晶体管作为第一基板1中的控制液晶偏移的控制元件，使得液晶形成上下两层不同的取向，控制光的方向。

本实施例中液晶镜片采用蓝相液晶解决自然光的调制问题，避免了多层液晶盒的使用，器件轻薄化。该液晶镜片形成等效菲涅尔透镜的原理与实施例1中液晶镜片形成等效菲涅尔透镜的原理相同，并可同时参考图5，这里不再详述。

本实施例的液晶镜片在工作过程中，在梯度渐变的垂直电场作用下，产生类似透镜的折射率变化，并且可以适用任何偏振态，使液晶透镜摆脱对入射光偏振态的依赖。在一个液晶透镜单元内，液晶形成凸透镜的话，则是中间电压小，两边电压大，蓝相液晶在电场作用下产生克尔效应，如公式(4)所示：

Δn＝λKE² 公式(4)

其中：λ是波长，K是克尔系数，E是电场强度。可见，电场强度越大，产生的双折射率Δn越大。

进一步优选的是，第一环形电极的形状为圆形或椭圆形。

本实施例中的液晶镜片，采用蓝相液晶在垂直电场作用下形成菲涅尔透镜的同心圆结构，特别适用于制作单层液晶眼镜；尤其是电场大小可调，因此可以匹配人眼不同视力变化情况。解决近视、远视、散光、老花眼等各种视力问题，成为一种可以永久性佩戴的眼镜，使得人们摆脱更换眼镜的烦恼。

与实施例1中的液晶镜片相同，本实施例中的液晶镜片能有效降低液晶盒厚，而且使得器件薄型化，更加实用，工艺更简单。

实施例3：

本实施例提供一种液晶眼镜，该液晶眼镜包括实施例1-实施例2任一的液晶镜片。该液晶眼镜由于可根据需求灵活调节眼镜焦距，因此能永久配戴，适应不同场景下的应用。

在形成液晶眼镜时，液晶镜片的基板的平面方向与眼镜平面相同。如图12所示，在该液晶眼镜中，除了液晶镜片101外，还包括传感单元102和控制单元103，传感单元102包括多个距离传感器，距离传感器与控制单元103连接，用于检测距离传感器与人眼眼球之间的距离，并将距离传输至控制单元103；控制单元103，还用于根据传感单元102与人眼眼球之间的距离换算为人眼焦距，并根据人眼焦距计算为电极单元提供的电压大小，从而调整菲涅尔透镜的焦距。通过设置距离传感器和控制单元103，实现自动测距，根据不同的应用对电极调节不同的电压。

由此，液晶镜片101与患者视力相匹配，通常情况下近视情况下，液晶镜片101形成凹透镜效果；远视情况下，液晶镜片101形成凸透镜；不同的度数需要调节电极电压，使液晶透镜产生不同的弧度。有不同眼镜度数需求的时候，做一次验光，调节液晶眼镜的电压即可。

另外，在近视和远视的同时，人眼还可能出现散光情况。究其根本，散光是XY其中一个方向镜片汇聚焦点与另一个方向镜片汇聚焦点位置不同，所以在这个方向就不能使用圆透镜，需要额外修正透镜的曲率。散光情况下，液晶镜片101形成环曲面透镜。采用如图13A所示的柱透镜或者环曲面透镜的方式来进行散光矫正。当患者出现散光问题时，根据患者散光情况对远视或近视做进一步调整。例如人眼有200度的远视，还有100度的散光，则如图13B所示，在一个方向上眼镜度数增加100度即可。

当人眼步入老龄化阶段后，眼球弹性变小，无法自我调节聚焦，此时需要多焦点眼镜来时时配合，此时适当调整电极电压，改变透镜焦距即可。可以采用时时感应器测量人眼眼球与感应器的距离，换算成人眼焦距，做时时调整。

实施例4：

伴随着科技发展，眼镜变得功能越来越多样化，从普通的视力矫正，到室外护眼(太阳镜)，到谷歌眼镜，实现眼镜的娱乐性和多功能性。本实施例提供一种液晶镜片，在具有等效菲涅尔透镜的液晶镜片的基础上还设置了感情示意的新功能，从而在一副眼镜永久配戴的需求的同时，还提供感情表达或娱乐效果。

如图14和图15所示，在对应着图1或图10所示的液晶镜片的基础上，第二基板在远离液晶层3的一侧还依次设置有电致变色层42、电解液层41和第三电极43，第三电极43和第二公共电极22形成的第三电场为垂直电场，第三电场使得电致变色层42形成感情图案。电致变色是指材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料。这里，根据电致变色材料的性质，形成不同的颜色或图形而构成感情图案，提供了感情表达或娱乐效果。

例如，在图15中，第一基板1中的第一像素电极14采用圆环电极，第二基板2中的第二公共电极22采用整面电极，第一基板1和第二基板2中的电极形成垂直电场，控制液晶层3；第二基板中的第二公共电极22为液晶层3和电致变色层42的共用电极，第二基板2和第三基板4形成垂直电场，控制电致变色材料。

优选的是，本实施例的液晶镜片中，可以采用阵列形式或图形化的子电极。阵列式子电极，可以表示出的图案更加多样化，并且如果阵列式电极设计成微米级的尺寸，并匹配三种颜色的电致变色材料，则可以混合出更多的颜色，使得显示的图案更加丰富。如图16所示，第三电极43为阵列分布的多个块状子电极，根据第三电场控制下的电解液层41中离子的注入或抽出电致变色层42，电致变色层42在不同的子电极对应区域形成不同的颜色或图形配合的感情图案，例如图17所示的图案。

同时，优选电致变色层42中的电致变色材料包括三氧化钨WO3，加电(约5～10V),电解液层41中的金属阳离子注入，电致变色材料变成蓝色；撤电电解液层41中的金属阳离子抽出，电致变色材料变成无色透明。可见，控制电致变色材料的第二公共电极22与第三电极43形成第三电场，即可控制电致变色层42形成不同的图形。

同理，本实施例的液晶镜片中第三衬底44为透明柔性衬底，以适用于人眼配戴。

本实施例中的液晶镜片中，可以根据人眼摄入信息，做出图像显示的液晶眼镜，如看见喜欢的事物，发出可以表达心情的信息，使包括该液晶镜片的液晶眼镜成为一种娱乐产品。

实施例5：

本实施例提供一种液晶眼镜，该液晶眼镜包括实施例4的液晶镜片。该液晶眼镜由于可根据需求灵活调节眼镜焦距，因此能永久配戴，适应不同场景下的应用。

如图19所示，在该液晶眼镜中，除了具备实施例4中的液晶镜片外还包括传感单元102和控制单元103，传感单元102包括多个距离传感器，距离传感器与控制单元103连接，用于检测距离传感器与人眼眼球之间的距离，并将距离传输至控制单元103；控制单元103，还用于根据传感单元102与人眼眼球之间的距离换算为人眼焦距，并根据人眼焦距计算为电极单元提供的电压大小，从而调整菲涅尔透镜的焦距。通过设置距离传感器和控制单元10.3，实现自动测距，根据不同的应用对电极调节不同的电压。

针对实施例3所提供的具有感情示意功能的液晶镜片，图19中该液晶眼镜还相应的包括检测器104，检测器104用于检测人体的生理状态并反馈至控制单元；控制单元103根据检测器104反馈的生理状态，控制液晶镜片显示与生理状态相应的感情图案。通过设置采集感情信息的检测器104，形由心生，使得电致变色层自动实时表露感情。

液晶眼镜中检测器104包括摄像头，也可以是脉搏监测仪或者心率检测仪，通过检测人的体温或心跳，结合人眼摄入信息或看到的实物，显示出可以表达感情的图案，比如喜悦，或忧伤，显示笑脸或哭脸，例如图18所示的图案。

本实施例的液晶眼镜中，共用的为面状的第二公共电极，视力调节功能和感情表露功能分别独立。对于视力的调节可参考实施例3中液晶眼镜的调节，这里不再详述。

本实施例中的液晶眼镜，在液晶镜片上沉积上有图形的电致变色材料，做出具有图像显示的液晶眼镜，如看见喜欢的事物，发出可以表达心情的信息，使眼镜成为一种时时反馈佩戴者心情或需求的功能产品，为液晶眼镜更增加一种娱乐功能。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种液晶镜片，其特征在于，包括电极单元和液晶层，所述液晶层中的液晶在所述电极单元的作用下等效成焦距可调的菲涅尔透镜。

2.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，所述电极单元包括第一电极和第二电极，所述第一电极或所述第二电极至少任一包括环形电极；

所述液晶镜片还包括第一基板和第二基板，所述第一电极位于所述第一基板中且设置于朝向所述第二基板的一侧，所述第二电极位于所述第二基板中且设置于朝向所述第一基板的一侧，所述液晶层设置于所述第一电极与所述第二电极之间。

3.根据权利要求2所述的液晶镜片，其特征在于，所述第一电极包括第一公共电极和第一像素电极，所述第一像素电极为环形电极，所述第一公共电极为面状电极；

所述第二电极包括第二公共电极和第二像素电极，所述第二像素电极为环形电极，所述第二公共电极为面状电极；

所述液晶层中的液晶为向列相液晶或者近晶相液晶。

4.根据权利要求3所述的液晶镜片，其特征在于，所述第一像素电极的所述环形电极包括多个同心、间隔分布的第一环形电极，相邻的所述第一环形电极之间的距离相等；

所述第二像素电极的所述环形电极包括与所述第一环形电极对应设置的多个同心、间隔分布的第二环形电极，且相邻的第二环形电极之间的距离相等。

5.根据权利要求3所述的液晶镜片，其特征在于，所述第一基板还包括紧接所述液晶层设置的第一取向膜，所述第二基板还包括紧接所述液晶层设置的第二取向膜，所述第一取向膜的取向方向与所述第二取向膜的取向方向互相垂直。

6.根据权利要求2所述的液晶镜片，其特征在于，所述第一电极包括第一像素电极，所述第一像素电极为环形电极；所述第二电极包括第二公共电极，所述第二公共电极为面状电极；

所述液晶层中的液晶为蓝相液晶。

7.根据权利要求6所述的液晶镜片，其特征在于，所述第一像素电极的所述环形电极包括多个同心、间隔分布的第一环形电极，相邻的所述第一环形电极之间的距离相等。

8.根据权利要求2-7任一项所述的液晶镜片，其特征在于，所述液晶镜片还包括隔垫物，多个所述隔垫物呈环形间隔设置，且每一所述隔垫物位于所述液晶层中液晶在所述电极单元形成的电场作用下的液晶延迟量曲线对应的峰谷下降段或者谷峰上升段，以形成凸型菲涅尔透镜或凹型菲涅尔透镜。

9.根据权利要求3-5、7-9任一项所述的液晶镜片，其特征在于，所述第一环形电极的形状为圆形或椭圆形。

10.根据权利要求2-7任一项所述的液晶镜片，其特征在于，所述第一基板包括第一衬底，所述第二基板包括第二衬底，所述第一衬底和所述第二衬底为透明柔性衬底。

11.根据权利要求2-7任一项所述的液晶镜片，其特征在于，所述第二基板在远离所述液晶层的一侧还依次设置有电致变色层、电解液层和第三电极，所述电致变色层能形成感情图案。

12.根据权利要求11所述的液晶镜片，其特征在于，所述第三电极为阵列分布的多个块状子电极。

13.根据权利要求11所述的液晶镜片，其特征在于，所述电致变色层中的电致变色材料包括三氧化钨。

14.一种液晶眼镜，其特征在于，包括权利要求1-13任一项所述的液晶镜片。

15.根据权利要求14所述的液晶眼镜，其特征在于，还包括传感单元和控制单元，所述传感单元包括多个距离传感器，所述距离传感器与所述控制单元连接，用于检测所述距离传感器与人眼眼球之间的距离，并将距离传输至所述控制单元；

所述控制单元，还用于根据所述距离换算为人眼焦距，并根据人眼焦距计算为所述电极单元提供的电压大小，从而调整菲涅尔透镜的焦距。

16.根据权利要求15所述的液晶眼镜，其特征在于，还包括检测器，所述检测器用于检测人体的生理状态并反馈至所述控制单元；

所述控制单元根据所述检测器反馈的生理状态，控制所述液晶镜片显示与生理状态相应的感情图案。