CN108508636A - 液晶透镜及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种液晶透镜及其制作方法、显示装置。该液晶透镜，包括：第一基板、第二基板和设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液体层；所述液体层包括液晶层和填充层，所述液晶层包括多个液晶透镜单元，所述多个液晶透镜单元与所述第一基板接触，所述填充层填充在所述第一基板和所述第二基板之间除了所述液晶层之外的空间内；所述液晶透镜还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极被配置来形成电场以驱动所述液晶层的液晶分子旋转以及调节所述液晶透镜单元的曲率。该液晶透镜可以增大液晶透镜焦距的调节范围。

Description

液晶透镜及其制作方法、显示装置
技术领域
本公开至少一实施例涉及一种液晶透镜及其制作方法、显示装置。
背景技术
液晶透镜有着优异的性能，可以进行电学调焦，被大量应用于聚焦设备与人眼放大设备，特别是在3D显示方面更是有着突出的贡献。液晶透镜的应用可以摆脱3D眼镜对人眼的束缚，做到裸眼3D显示，未来有着巨大的应用前景。
发明内容
本公开的至少一实施例涉及一种液晶透镜及其制作方法、显示装置，可以增大液晶透镜焦距的调节范围。
本公开的至少一实施例提供一种液晶透镜，包括：第一基板、第二基板和设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液体层；其中，
所述液体层包括液晶层和填充层，所述液晶层包括多个液晶透镜单元，所述多个液晶透镜单元与所述第一基板接触，所述填充层填充在所述第一基板和所述第二基板之间除了所述液晶层之外的空间内；
所述液晶透镜还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极被配置来形成电场以驱动所述液晶层的液晶分子旋转以及调节所述液晶透镜单元的曲率。
本公开的至少一实施例还提供一种液晶透镜的制作方法，包括：
在第一基板上形成第一电极；
在形成第一电极的第一基板上形成液晶层；
在液晶层上形成填充层；
在所述第一基板或第二基板上形成第二电极；
将所述第一基板和所述第二基板对盒；其中，
所述液晶层包括多个液晶透镜单元，所述多个液晶透镜单元与所述第一基板接触，所述填充层填充在所述第一基板和所述第二基板之间除了所述液晶层之外的空间内；
所述第一电极和所述第二电极被配置来形成电场以驱动所述液晶层的液晶分子旋转以及调节所述液晶透镜单元的曲率。
本公开的至少一实施例还提供一种显示装置，包括本公开实施例提供的任一所述液晶透镜。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1为一种液晶透镜的光学延迟曲线的示意图；
图2A为本公开一实施例提供的一种液晶透镜；
图2B为本公开另一实施例提供的一种液晶透镜；
图2C为图2B提供的液晶透镜中第一电极和第二电极之间形成电场后的示意图；
图3A为本公开一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极的俯视示意图；
图3B为本公开一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极的截面示意图；
图4A为本公开一实施例提供的一种液晶透镜中液晶层的液晶透镜单元的俯视示意图；
图4B为本公开一实施例提供的一种液晶透镜中液晶层的液晶透镜单元的立体示意图；
图4C为本公开一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极和液晶层的液晶透镜单元的俯视示意图；
图5A为本公开一实施例提供一种液晶透镜中第一电极和第二电极之间没有电场时液晶层中的液晶分子的排列示意图；
图5B为本公开一实施例提供一种液晶透镜中第一电极和第二电极之间形成电场时液晶层中的液晶分子的排列示意图；
图6A为本公开一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极和第二电极之间没有电场时的光路示意图；
图6B为本公开一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极和第二电极之间形成电场后的光路示意图；
图7A为本公开另一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极和第二电极之间没有电场时的光路示意图；
图7B为本公开另一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极和第二电极之间形成电场后的光路示意图；
图8A为本公开另一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极和第二电极之间没有电场时的光路示意图；
图8B为本公开另一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极和第二电极之间形成电场后的光路示意图；
图9A为本公开另一实施例提供的一种液晶透镜中液晶层的液晶透镜单元的俯视示意图；
图9B为本公开另一实施例提供的一种液晶透镜中液晶层的液晶透镜单元的立体示意图；
图10为本公开另一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极和液晶层的液晶透镜单元的俯视示意图；
图11A为本公开另一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极和第二电极之间没有电场时相邻两个液晶透镜单元之间具有间隔的示意图以及液晶透镜的光路示意图；
图11B为本公开另一实施例提供的一种液晶透镜中第一电极和第二电极之间形成电场后相邻两个液晶透镜单元之间具有间隔的示意图以及液晶透镜的光路示意图；
图12为本公开一实施例提供的一种显示装置的示意图；
图13为本公开一实施例提供的一种显示装置的3D显示示意图。
附图标记：
1-液晶透镜；10-第一基板；20-第二基板；30-液体层；301-液晶层；302-填充层；3010-液晶透镜单元；11-第一电极；21-第二电极；3011-间隔；3016-液晶透镜单元的中心线；110-电极条；30100-相邻两个液晶透镜单元的相邻位置处；121-绝缘层；122-疏水层；12-第一平坦层；22-第二平坦层；1100-第一电极条；30101-第一液晶透镜单元；30102-第二液晶透镜单元；131-第一重叠部分；132-第二重叠部分；011-遮光层；3015-液晶分子。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
液晶透镜多应用于代替凸透镜，利用液晶偏转程度不同实现不同焦距，但其只能替代单一透镜，焦距调节范围窄。通常的液晶透镜实现方法复杂，需要多条电极施加不同的特定信号才能实现需要的透镜等效结果，实现需要的光学延迟曲线。在应用于透镜式裸眼3D显示时，相邻透镜的电极条的上方延迟曲线形貌较差，造成较大串扰，影响3D效果，限制了液晶透镜的一些应用。延迟曲线可如图1所示，在不同位置处曲率半径不同，光学延迟曲线不平滑。例如，延迟量可为光程差。
本公开至少一实施例提供一种液晶透镜1，例如如图2A所示，包括：第一基板10、第二基板20和设置在第一基板10和第二基板20之间的液体层30。液体层30包括液晶层301和填充层302，液晶层301包括多个液晶透镜单元3010，多个液晶透镜单元3010与第一基板10接触，填充层302填充在第一基板10和第二基板20之间除了液晶层301之外的空间内。液晶透镜1还包括第一电极11和第二电极21，第一电极11和第二电极21被配置来形成电场以驱动液晶层301的液晶分子旋转以及调节液晶透镜单元3010的曲率。例如，在第一电极11和第二电极21之间没有电场时，各液晶透镜单元3010的曲率半径相同。例如，在第一电极11和第二电极21之间形成电场时，各液晶透镜单元3010的曲率半径相同。例如，各液晶透镜单元3010的曲率半径相同是指各液晶透镜单元3010为球体的一部分。即，各液晶透镜单元3010远离第一基板的界面为球面的一部分。在第一电极11和第二电极21之间没有电场和形成电场时，各液晶透镜单元3010的曲率半径不同。在第一电极11和第二电极21之间形成电场时，各液晶透镜单元3010的曲率半径变大。例如，第一电极11和第二电极21之间可形成垂直电场。形成的垂直电场或电场的垂直分量可利于电润湿效果的形成。
根据本公开至少一实施例提供一种液晶透镜，一方面，第一电极11和第二电极21之间形成电场(加载驱动信号)后，液晶层301的折射率发生变化，从而，可调节液晶透镜单元3010的焦距，另一方面，第一电极11和第二电极21之间形成电场(加载驱动信号)后，固液界面的自由能将减小。例如，填充层302具有亲水性。例如，填充层302与液晶层301相比，填充层302的亲水性大于液晶层301的亲水性。如图2B和2C所示，第一电极11和第二电极21之间形成电场后，液晶透镜单元3010将被亲水性强的填充层302推挤，填充层将更多的覆盖第一基板11与液体层30接触的表面，相邻液晶透镜单元3010之间的距离变大(d1增大到d2)，液晶透镜单元3010的接触角增大(θ1增大到θ2)，相邻液晶透镜单元3010之间的空间被填充层302填充，又由于液晶透镜单元3010的体积不变，从而，液晶透镜单元3010的形状改变，也可调节液晶透镜单元3010的焦距。即，可以增大液晶透镜焦距的调节范围。本公开至少一实施例提供一种液晶透镜，可以替代通常的透镜实现相应光路转换。液晶透镜焦距可大范围调节。同时，延迟曲线相对平滑，在不同位置处曲率半径大致相同。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如如图2A所示，第一电极11设置在第一基板10上，第二电极21设置在第二基板20上。例如，第一基板10上可设置有第一平坦层12，第一电极11和第一平坦层12可依次设置在第一基板10。例如，第二基板20上可设置有第二平坦层22，第二电极21和第二平坦层22可依次设置在第二基板20上。第二电极21还可设置在第一基板10上，只要第一电极11和第二电极21之间形成的电场可驱动液晶层301的液晶分子旋转即可，本公开的实施例对此不作限定。例如，第一电极11和第二电极21可采用金属材料或透明氧化物材料(例如氧化铟锡)。
例如，第一平坦层12和第二平坦层22可采用绝缘材料。为了获得较好的电润湿效果，第一平坦层12和第二平坦层22还可具有疏水性，即采用疏水材料制成。例如，第一平坦层12和第二平坦层22的材质包括聚酰亚胺。第一平坦层12还可包括配向膜，配向膜设置在靠近液体层的一侧，与液体层接触，以利于对液晶分子进行配向，形成预倾角，例如可使液晶分子形成初始预倾角为90度或者近似90度。初始预倾角的形成不限于采用配向膜配向的方式，还可以采用其他方式，例如，向液晶材料中加入可以使得液晶层在光线照射条件下可达到预定预倾角的材料。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如如图2A所示，为了避免在第一电极11和第二电极12之间没有电场或形成电场时，液晶透镜单元3010与第二基板20靠近第一基板10的层接触，每个液晶透镜单元3010的拱高h1小于液晶透镜的盒厚h2。例如，为了兼顾获得较好的透镜效果，可以使得液晶透镜单元3010的拱高h1为80-90％的液晶透镜的盒厚h2。例如，液晶透镜单元3010的拱高h1是指液晶透镜单元3010的顶点到液晶透镜单元3010与第一基板10接触面之间的距离。液晶透镜单元3010的顶点例如是指液晶透镜单元3010与第一基板10接触面之间的距离最大的点。盒厚h2例如是指第一基板10上靠近第二基板20的层与第二基板20上靠近第一基板10的层之间的距离。进一步的，盒厚h2例如是指第一平坦层12和第二平坦层22之间的距离。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，为了避免液体层30中的液体因重力作用发生位置移动，液晶层301的密度和填充层302的密度相同。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，填充层302的填充液体包括盐水溶液。通过改变盐水溶液中盐的溶解量可以使填充层302中的填充液体的密度与液晶透镜单元3010的密度相同，这样则不存在液晶受力流动的风险，利于保持液晶透镜单元3010的形状。需要说明的是，填充层302的填充液体不限于盐水溶液。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如如图2B所示，液晶透镜的第一平坦层12包括绝缘层121和疏水层122。绝缘层121可作为介质层，绝缘层121设置在第一电极11上，疏水层122设置在绝缘层121上，至少液体层30中的液晶层301与疏水层122相接触。例如，如图2B所示，液晶透镜单元3010的形状为拱形，为液滴与疏水材料自然形成，其接触角与各材料的张力有关。例如，疏水层122也可同时作为配向膜。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如如图3A所示，第一电极11包括多个电极条110，多个电极条110平行排布。与通常的液晶透镜中多个电极条施加不同的特定信号才能实现需要的透镜等效结果相比，本公开实施例提供的液晶透镜，每个电极条仅需施加相同信号即可，通过改变信号电压值可实现透镜焦距调节，可减少实现液晶透镜所需的电极条数。例如，如图3A所示，为了便于施加相同信号，多个电极条110可电连接在一起。例如，可对第一电极11施加驱动信号，驱动信号可为正负值相同的方波信号，例如，可对第一电极11施加60Hz正负值相同的方波信号，第二电极21可为公共电极，可对第二电极21施加直流零伏(0V)信号。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如如图3B所示，第一电极11上还可以设置遮光层011，遮光层011被配置来进行光线遮挡，遮光层011可为金属电极的表面黑化层或者与黑矩阵具有相同的材料。当本实施例提供的液晶透镜应用于3D显示时，背光无法通过第一电极所在的位置，液晶透镜单元相邻处无光线通过，可以降低液晶透镜单元相邻处的光线串扰，从而降低3D显示装置的串扰值。当第一电极11采用金属材料时，此时可省略遮光层011，也可以达到类似的效果。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如如图4A所示，多个液晶透镜单元3010平行排布。例如，相邻两个液晶透镜单元3010在相邻位置处30100相邻。例如，相邻两个液晶透镜单元3010可在相邻位置处30100接触。例如如图3A和图4A所示，电极条110的延伸方向与液晶透镜单元3010的延伸方向相同。图4B示出了液晶透镜单元3010的立体示意图。
图4C中示出了液晶透镜单元3010与电极条110的俯视示意图，为了图示清晰，液晶透镜单元3010做了半透明处理。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如，如图4C所示，每个电极条110对应设置在相邻两个液晶透镜单元3010的相邻位置处30100，在垂直于第一基板10的方向上，每个电极条110和与其对应的相邻两个液晶透镜单元3010均部分重叠。即，每个电极条110在第一基板10上的正投影与其对应的相邻两个液晶透镜单元3010在第一基板10上的正投影具有重叠部分。从而，可使得在相邻两个液晶透镜单元3010的相邻处(例如界面接触处)施加电压，可获得较好的电润湿效果，进而，进一步增大液晶透镜焦距的调节范围。例如，如图4C所示，多个电极条110中的一个第一电极条1100对应设置在第一液晶透镜单元30101和第二液晶透镜单元30102的相邻位置处30100，在垂直于第一基板10的方向上，第一电极条1100与第一液晶透镜单元30101具有第一重叠部分131，并且第一电极条1100与第二液晶透镜单元30102具有第二重叠部分132。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，液晶透镜单元3010可被配置来在第一电极11和第二电极21之间形成电场时曲率变大，从而，可减小液晶透镜的焦距。
液晶具有介电各向异性，若用ε//和ε⊥分别表示液晶分子长轴方向和短轴方向的介电常数，各向异性可以用Δε＝ε//-ε⊥表示。Δε＞0称为正性液晶，反之称为负性液晶。在电场中，正性液晶分子长轴与电场方向平行排列，负性液晶分子长轴与电场方向垂直排列。本公开的实施例中，平行于液晶分子长轴方向折射率用n//表示，垂直于液晶分子长轴方向折射率用n⊥表示，Δn＝n//-n⊥，Δn＞0时表示该晶体为单轴正晶体，反之称为单轴负晶体。
本公开的实施例中的液晶层可为高折射率差值的负性液晶材料，可通过匹配不同的液晶与填充液体的折射率，可以实现不同效果的液晶透镜。例如，液晶为单轴正晶体时，n//-n⊥≥0.2。进一步例如，n//-n⊥≥0.3。
例如，如图5A所示，为了提高液晶的响应时间，在不加电时可使液晶分子3015的初始预倾角为90度或者近似90度，即，液晶分子3015的长轴方向垂直或近似垂直于第一基板和/或第二基板。如图5B所示，第一电极11和第二电极21之间形成电场(垂直电场)时，液晶分子3015的长轴方向近似平行于第一基板和/或第二基板。在一些实施例中可以实现正负透镜的转换。与单纯驱动液晶偏转的液晶透镜实现方式相比，此种方法因电润湿的作用可以增大液晶透镜焦距调节范围。
以下以液晶为高折射率差值的负性液晶材料为例进行说明，采用负性液晶材料，液晶分子的初始预倾角为90度或者近似90度的情况下，第一电极11和第二电极21之间形成电场(例如垂直电场)时，与没有电场时相比，液晶层301的折射率增大。根据第一电极11和第二电极21之间没有电场时液晶层301的折射率和填充层302的折射率的关系列举三种不同的情形。
第一种情况，根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如如图6A所示，第一电极11和第二电极21之间没有电场时，液晶层301的折射率和填充层302的折射率相同。从而，光线经过液晶层301时，出射光线不偏折，液晶透镜单元3010的焦距在无穷远处。如图6B所示，第一电极11和第二电极21之间形成电场时，液晶层的液晶分子发生偏转，液晶分子由垂直于两基板的方向变为平行于两基板的方向，由于负性液晶的长轴方向的折射率大于短轴方向的折射率，因此液晶层30的折射率增大，液晶层30的折射率大于填充层302的折射率，入射到液晶透镜单元3010的光线在其边界处出射，并与没有电场时相比出射光线向靠近液晶透镜单元3010的中心线3016方向偏折，从而，液晶透镜焦距减小。并且，在电润湿的作用下，相邻的液晶透镜单元3010之间距离d增大，液晶透镜单元3010的形状改变，进一步减小液晶透镜的焦距，液晶层301在折射率变化和形状变化的双重作用下，焦距大范围减小。
第二种情况，根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如如图7A所示，第一电极11和第二电极21之间没有电场时，液晶层301的折射率大于填充层302的折射率。从而，光线经过液晶层301时，出射光线向液晶透镜单元3010的中心线方向偏折。如图7B所示，第一电极11和第二电极21之间形成电场时，因液晶层30的折射率增大，液晶层301的折射率还是大于填充层302的折射率，入射到液晶透镜单元3010的光线在其边界处出射，并与没有电场时相比出射光线向更靠近液晶透镜单元3010的中心线3016方向偏折(形成电场时的折射角比没有形成电场时增大)。液晶透镜单元3010的形状改变，进一步减小液晶透镜的焦距。液晶层301在折射率变化和形状变化的双重作用下，焦距大范围减小。调节液晶透镜对第一电极11施加的驱动信号电压值，其等效效果均为凸透镜，液晶透镜焦距可调。并且，随着对第一电极11施加的驱动信号电压值的增加，焦距减小。
第三种情况，根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如如图8A所示，第一电极11和第二电极21之间没有电场之时，液晶层301的折射率小于填充层302的折射率。从而，光线经过液晶层301时，出射光线向远离液晶透镜单元3010的中心线3016方向偏折，液晶层301为负透镜。如图8B所示，第一电极11和第二电极21之间形成电场时，因液晶层30的折射率增大，液晶层30的折射率可逐渐增大到等于填充层302的折射率(此时从液晶透镜单元3010出射的光线不偏折，类似于平行平板)，再增大到大于填充层302的折射率。液晶层30的折射率大于填充层302的折射率时，入射到液晶透镜单元3010的光线在其边界处出射，并且出射光线向靠近液晶透镜单元3010的中心线方向偏折，形成正透镜。液晶透镜单元3010的形状改变，进一步减小液晶透镜的焦距。液晶层301在折射率变化和形状变化的双重作用下，焦距大范围减小。调节液晶透镜对第一电极11施加的驱动信号电压值，其等效效果从凹透镜变化为平行平板，再变化为凸透镜。
通过匹配不同的液晶型号以及填充溶液的种类，可以实现上述三种不同的情况，根据实际需求的不同可以选用上述三种不同的实施例。通过改变实施例的制作尺寸，可以应用这种技术实现大尺寸透镜的焦距变化以及微透镜阵列结构。
需要说明的是，本公开的实施例中，并不限于采用单轴正晶体的负性液晶。例如，还可以采用单轴负晶体的正性液晶，此情况下，第一电极11和第二电极21之间没有电场或初始状态时，液晶分子长轴平行于或近似平行于第一基板10，当第一电极11和第二电极21之间形成电场时，液晶分子长轴与电场方向平行或近似平行排列，此时，液晶分子长轴垂直或近似垂直于第一基板10。因n⊥＞n//，第一电极11和第二电极21之间形成电场时，液晶层的折射率变大。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如如图9A所示，相邻两个液晶透镜单元3010之间具有间隔3011，间隔3011被填充层302填充。例如，间隔3011位置即为相邻两个液晶透镜单元3010的相邻位置处30100。图9B中示出了相邻两个液晶透镜单元3010之间具有间隔3011的情况下的液晶透镜单元3010的立体示意图。例如，初始状态下(第一电极11和第二电极21之间没有电场时)的液晶透镜单元3010结构如图9A和图9B所示。即，第一电极11和第二电极21之间没有电场时，相邻两个液晶透镜单元3010之间的距离大于零。例如，第一电极11和第二电极21之间没有电场时，相邻两个液晶透镜单元3010之间的距离为一个电极条宽度的四分之一到二分之一。第一电极11和第二电极21之间形成电场时与没有电场时相比，间隔3011将变大。
例如，第一电极11和第二电极21之间没有电场时，各液晶透镜单元3010的大小及形状相同。例如，第一电极11和第二电极21之间形成电场时，各液晶透镜单元3010的大小及形状相同。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜，例如如图10所示，多个电极条110中的一个第一电极条1100对应设置在第一液晶透镜单元30101和第二液晶透镜单元30102的相邻位置处30100，在垂直于第一基板10的方向上，第一电极条1100与第一液晶透镜单元30101具有第一重叠部分131，并且第一电极条1100与第二液晶透镜单元30102具有第二重叠部分132。
例如如图11A和图11B所示，在第一电极11和第二电极21之间形成电场时，相邻两个液晶透镜单元3010之间具有间隔3011将变大。图11A和图11B以第一电极11和第二电极21之间没有电场时，液晶层301的折射率和填充层302的折射率相同为例进行说明。需要说明的是，第一电极11和第二电极21之间未形成电场时，液晶层301的折射率和填充层302的折射率也可以不相同，具体可参照之前描述的液晶层301的折射率和填充层302的折射率的关系的三种情况，在此不再赘述。
本公开至少一实施例还提供一种液晶透镜的制作方法，包括：
在第一基板10上形成第一电极11；
在形成第一电极11的第一基板10上形成液晶层301；
在液晶层301上形成填充层302；
在第一基板10或第二基板20上形成第二电极21；
将第一基板10和第二基板20对盒；其中，
液晶层301包括多个液晶透镜单元3010，多个液晶透镜单元3010与第一基板10接触，填充层302填充在第一基板10和第二基板20之间除了液晶层301之外的空间内；
第一电极11和第二电极21被配置来形成电场以驱动液晶层301的液晶分子旋转以及调节液晶透镜单元3010的曲率。
例如，对于在形成第一电极11的第一基板10上形成液晶层301，可根据需要选择适合的方法，例如，可每次形成一个液晶透镜单元3010，从而依次形成多个液晶透镜单元3010，也可以多个液晶透镜单元3010一次形成。本公开的实施例对此不作限定。例如，可采用滴下式注入法(One Drop Filling，)形成液晶层301，类似喷涂的方式；具体的，在液晶滴下时，可以在第一方向上液滴间隔近，相邻两滴融合，形成条状的拱形的液晶透镜单元；在第二方向上间隔较远，相邻两滴不接触，相互独立，从而形成依次排布的多个液晶透镜单元。例如，第一方向垂直于第二方向。第一方向和第二方向均为平行于第一基板10的方向。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜的制作方法，可以在形成填充层302后进行第一基板10和第二基板20的对盒，也可以在形成第一电极11和液晶层301的第一基板10与第二基板对盒后，充入填充液体，形成填充层302。先形成填充层后进行第一基板10和第二基板20的对盒的方式，有利于液晶透镜单元的初始形貌的形成。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜的制作方法，相邻两个液晶透镜单元3010之间具有间隔3011，间隔3011被填充层302填充。从而，可形成初始状态(未加电情况)下，相邻两个液晶透镜单元3010之间具有间隔3011的液晶透镜。第一电极11和第二电极21之间形成电场后，该间隔3011将变大。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜的制作方法，每个液晶透镜单元3010的拱高小于液晶透镜的盒厚。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜的制作方法，液晶层301的密度和填充层302的密度相同。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜的制作方法，第一电极11包括多个电极条110，多个电极条110平行排布，多个液晶透镜单元3010平行排布，电极条110的延伸方向与液晶透镜单元3010的延伸方向相同。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜的制作方法，在对应相邻两个液晶透镜单元3010的相邻位置处30100形成每个电极条110，在垂直于第一基板10的方向上，每个电极条110和与其对应的相邻两个液晶透镜单元3010均部分重叠。即，每个电极条110在第一基板10上的正投影与其对应的相邻两个液晶透镜单元3010在第一基板10上的的正投影具有重叠部分。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜的制作方法，多个电极条110电连接在一起。
根据本公开一实施例提供的液晶透镜的制作方法，还包括在第一电极11上形成绝缘层121，以及在绝缘层121上形成疏水层122，至少液晶层301与疏水层122相接触。
本公开至少一实施例还提供一种显示装置，例如如图12所示，包括上述任一实施例所述的液晶透镜1。例如，显示装置还可包括显示面板2。
例如，如图13所示，显示面板2可包括左眼像素L和右眼像素R，通过液晶透镜1后，可实现3D显示效果。例如，将本公开一实施例提供的液晶透镜应用于透镜式3D显示中，液晶透镜单元相邻处下方有设置在第一电极11上的遮光层011覆盖，或者第一电极采用金属电极，则背光无法通过，液晶透镜单元相邻处无光线通过，可以降低液晶透镜单元相邻处的光线串扰，从而降低3D显示装置的串扰值。
有以下几点需要说明：
(1)本公开的实施例中给出的光路图只是大体的示意图，以便于理解之用，可能实际光线与图示中略有差异。
(2)本公开的实施例提供的方法可用于制作本公开实施例提供的任一液晶透镜。液晶透镜的制作方法进行了简略描述，相同或相似之处可参见对于液晶透镜的描述。
(3)除非另作定义，本公开实施例以及附图中，同一附图标记代表同一含义。
(4)本公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(5)为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
(6)在不冲突的情况下，本公开的同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种液晶透镜，包括：第一基板、第二基板和设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液体层；其中，
所述液体层包括液晶层和填充层，所述液晶层包括多个液晶透镜单元，所述多个液晶透镜单元与所述第一基板接触，所述填充层填充在所述第一基板和所述第二基板之间除了所述液晶层之外的空间内；
所述液晶透镜还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极被配置来形成电场以驱动所述液晶层的液晶分子旋转以及调节所述液晶透镜单元的曲率。
2.根据权利要求1所述的液晶透镜，其中，相邻两个液晶透镜单元之间具有间隔，所述间隔被所述填充层填充。
3.根据权利要求1所述的液晶透镜，其中，每个液晶透镜单元的拱高小于所述液晶透镜的盒厚。
4.根据权利要求1所述的液晶透镜，其中，所述液晶层的密度和所述填充层的密度相同。
5.根据权利要求1所述的液晶透镜，其中，所述填充层的填充液体包括盐水溶液。
6.根据权利要求1所述的液晶透镜，其中，所述第一电极设置在所述第一基板上，所述第二电极设置在所述第二基板上。
7.根据权利要求1任一项所述的液晶透镜，其中，所述第一电极包括多个电极条，所述多个电极条平行排布，所述多个液晶透镜单元平行排布，所述电极条的延伸方向与所述液晶透镜单元的延伸方向相同。
8.根据权利要求7所述的液晶透镜，其中，每个所述电极条对应设置在相邻两个液晶透镜单元的相邻位置处，在垂直于所述第一基板的方向上，每个电极条在所述第一基板上的正投影和与其对应的相邻两个液晶透镜单元在所述第一基板上的正投影具有重叠部分。
9.根据权利要求1-8任一项所述的液晶透镜，还包括绝缘层和疏水层，其中，所述绝缘层设置在所述第一电极上，所述疏水层设置在所述绝缘层上，至少所述液体层中的所述液晶层与所述疏水层相接触。
10.根据权利要求1-8任一项所述的液晶透镜，其中，所述液晶透镜单元被配置来在所述第一电极和所述第二电极之间形成电场时曲率变大。
11.根据权利要求1-8任一项所述的液晶透镜，其中，所述液晶层采用负性液晶材料，在未加电时所述液晶层中的液晶分子的预倾角为90度。
12.根据权利要求1-8任一项所述的液晶透镜，其中，在所述第一电极和所述第二电极之间形成电场时与没有电场时相比，所述液晶层的折射率变大。
13.一种液晶透镜的制作方法，包括：
在第一基板上形成第一电极；
在形成第一电极的第一基板上形成液晶层；
在液晶层上形成填充层；
在所述第一基板或第二基板上形成第二电极；
将所述第一基板和所述第二基板对盒；其中，
所述液晶层包括多个液晶透镜单元，所述多个液晶透镜单元与所述第一基板接触，所述填充层填充在所述第一基板和所述第二基板之间除了所述液晶层之外的空间内；
所述第一电极和所述第二电极被配置来形成电场以驱动所述液晶层的液晶分子旋转以及调节所述液晶透镜单元的曲率。
14.根据权利要求13所述的液晶透镜的制作方法，其中，采用滴下式注入法形成所述液晶层。
15.根据权利要求14所述的液晶透镜的制作方法，其中，所述采用滴下式注入法形成所述液晶层的步骤包括：
在液晶滴下时，在第一方向上液滴间隔近，相邻两滴融合，形成条状的拱形的液晶透镜单元，在第二方向上间隔远，相邻两滴不接触，相互独立，从而形成依次排布的所述多个液晶透镜单元，第一方向垂直于第二方向。
16.根据权利要求13-15任一项所述的液晶透镜的制作方法，还包括在所述第一电极上形成绝缘层，以及在所述绝缘层上形成疏水层，其中，所述填充层和所述液晶层中至少所述液晶层与所述疏水层相接触。
17.一种显示装置，包括权利要求1-12任一项所述的液晶透镜。
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