CN110412810B - 一种液晶透镜及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶透镜及其驱动方法，涉及液晶技术领域，可增大液晶透镜的调焦范围和透过率。包括第一基板和第二基板、液晶层；第一基板包括第一电极、绝缘层、第二电极；第一电极和第二电极沿相同方向交替排布；第二基板包括公共电极层；第一电极的有效电极部和与其相邻的第二电极在液晶层上的正投影无交叠；液晶透镜具有多个驱动区域，第一电极的宽度方向上，从液晶透镜的中间到边缘，驱动区域的宽度逐渐减小；驱动区域至少包括一个第一电极和/或一个第二电极；有效电极部和第二电极均与多个液晶组对应；一个液晶组中的液晶的预倾角均相同；沿第一电极到第二电极的距离方向，与有效电极部或第二电极对应的多个液晶组预倾角均逐渐减小。

Description

一种液晶透镜及其驱动方法

技术领域

本发明涉及液晶技术领域，尤其涉及一种液晶透镜及其驱动方法。

背景技术

液晶显示器是目前大规模使用的显示器件，其具有色域高，轻薄化，响应时间快等一系列的优点，在理论研究以及实际工艺方面都有着成熟的技术。

随着人们对液晶光学了解的深入，液晶也不仅适用于显示领域，一些液晶光学器件的研究也正在逐步深入研究，其中包括液晶透镜，液晶棱镜，液晶菲涅尔透镜等等。

目前市场上在手机镜头、调焦眼镜等领域已经开始应用液晶透镜，但是受到原理以及工艺的限制，液晶透镜的最大调焦范围、透过率等性能还很有限，有待进一步的研究提升。

发明内容

本发明的实施例提供一种液晶透镜及其驱动方法，可增大液晶透镜的调焦范围和透过率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种液晶透镜，其特征在于，包括对盒的第一基板和第二基板、以及设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；所述第一基板包括依次层叠设置的多个条形的第一电极、绝缘层、多个条形的第二电极；所述第一电极和所述第二电极沿相同方向交替排布；所述第二基板包括公共电极层；所述第一电极包括有效电极部，所述有效电极部在所述液晶层上的正投影和与其相邻的所述第二电极在所述液晶层上的正投影无交叠；所述液晶透镜划分为多个连续的驱动区域，在所述第一电极的宽度方向上，从所述液晶透镜的中间到边缘，所述驱动区域的宽度逐渐减小；所述驱动区域至少包括一个所述第一电极和/或一个所述第二电极；所述有效电极部和所述第二电极均与多个液晶组对应；一个所述液晶组中的液晶的预倾角均相同；一个驱动区域中，沿所述第一电极到所述第二电极的距离方向，与所述有效电极部或所述第二电极对应的多个所述液晶组中的液晶的预倾角均逐渐减小。

可选的，所述第一基板还包括设置于所述第二电极靠近所述第二基板一侧的第一取向层，所述第二基板还包括设置于所述公共电极层靠近所述第一基板一侧的第二取向层；所述第一取向层和所述第二取向层用于在沿所述第一电极到所述第二电极的距离方向上，使与所述有效电极部或所述第二电极对应的多个所述液晶组中的液晶的预倾角逐渐减小。

可选的，多个所述驱动区域中均包括x个所述第一电极和/或y 个所述第二电极；多个所述驱动区域均包括z个所述液晶组；沿所述第一电极的宽度方向，多个所述驱动区域中的z个液晶组一一对应，任意一个所述驱动区域中的一个所述液晶组中的液晶的预倾角，和与其对应的其他所述驱动区域中的所述液晶组中的液晶的预倾角相同；其中，x和y均为大于等于1的正整数；z为大于等于2的正整数。

可选的，所述第一电极在所述液晶层上的正投影，和与其相邻的所述第二电极在所述液晶层上的正投影无交叠。

可选的，在所述第一电极的宽度方向上，从所述液晶透镜的中间到边缘，多个所述驱动区域中的所述第一电极和/或所述第二电极中的宽度逐渐减小。

可选的，所述有效电极部和所述第二电极至多与4个所述液晶组对应。

第二方面，提供一种如第一方面所述的液晶透镜的驱动方法，包括：向第一电极和第二电极输入驱动电压，向所述公共电极层输入公共电压；在所述驱动电压和所述公共电压的作用下，沿所述第一电极到所述第二电极的距离方向，驱动区域中的液晶组的液晶的倾斜方向与液晶层的厚度方向之间的锐角夹角逐渐减小。

可选的，在多个所述驱动区域中的z个液晶组一一对应，且任意一个所述驱动区域中的一个所述液晶组中的液晶的预倾角，和与其对应的其他所述驱动区域中的所述液晶组中的液晶的预倾角相同的情况下，在所述驱动区域中，沿所述第一电极的宽度方向，所有所述液晶组中的液晶的预倾角逐渐减小；所述第一电极和所述第二电极上的驱动电压相同。

可选的，所述第一电极和所述第二电极上的电压均为0V。

可选的，所述驱动区域包括一个所述第一电极和一个所述第二电极；在多个所述驱动区域中的z个液晶组一一对应，且任意一个所述驱动区域中的一个所述液晶组中的液晶的预倾角，和与其对应的其他所述驱动区域中的所述液晶组中的液晶的预倾角相同的情况下，与所述第一电极对应的多个液晶组的排布和与所述第二电极对应的多个液晶组的排布一一对应且相同；其中，所述第一电极上的驱动电压大于所述第二电极上的驱动电压；或者，所述第一电极上的驱动电压小于所述第二电极上的驱动电压。

本发明实施例提供一种液晶透镜及其驱动方法，该液晶透镜划分为多个驱动区域，一个驱动区域至少包括一个第一电极和/或一个第二电极，且每个有效电极部和第二电极均与多个液晶组对应；一个驱动区域中，沿第一电极到第二电极的距离方向，与有效电极部或第二电极对应的多个液晶组中的液晶的预倾角均减小。这样一来，可通过向公共电极层输入公共电压，分别向第一电极和第二电极输入驱动电压的方式，使多个液晶组中的液晶的倾斜方向与液晶层的厚度方向之间的锐角夹角逐渐减小，以使得所述液晶透镜的工作原理等菲涅尔涅尔波带片的工作原理。在一个驱动区域的总阶数与现有技术相同的总阶数相同、且不改变第一电极和第二电极的宽度的情况下，使一个驱动区域内第一电极和/或第二电极对应的总液晶组数即为一个亮环和一个暗环对应的总阶数，从而减小了亮环与暗环之间的距离dj，进一步的，根据公式dj＝rj-r(j-1)、

可知，在dj减小时，rj与r(j-1) 也减小，进而在光程差λ/2为定值的情况下，焦距f也减小，从而可增大液晶透镜的调焦范围。或者，在一个驱动区域中第一电极和/或第二电极的个数与现有技术相同、且不改变第一电极和第二电极的宽度(即，λ/2不变)的情况下，由于一个驱动区域中的有效电极部和/ 或第二电极均对应多个液晶组，因此，根据公式

可知，相较于现有技术，本发明实施例可增加一个驱动区域内的台阶个数n，从而提高液晶透镜的透过率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

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一种液晶透镜的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种菲涅尔波带片的原理图；

图4为本发明实施例提供的一种菲涅尔波带片的聚焦图；

图5为本发明实施例提供的一种第一电极和第二电极的排布图；

图6为相关技术提供的一种液晶透镜的结构示意图；

图7为相关技术提供的一种液晶透镜的结构示意图。

附图标记：

11-第一衬底；12-第一电极；13-绝缘层；14-第二电极；15-第一取向层；21-第二衬底；22-公共电极层；23-第二取向层；30-液晶层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种液晶透镜，如图1所示，包括对盒的第一基板和第二基板、以及设置于第一基板与第二基板之间的液晶层30；第一基板包括依次层叠设置的多个条形的第一电极12、绝缘层13、多个条形的第二电极14；第一电极12和第二电极14沿相同方向交替排布；第二基板包括公共电极层22；每个第一电极12包括有效电极部，有效电极部在液晶层30上的正投影和与其相邻的第二电极14 在液晶层30上的正投影无交叠。

液晶透镜划分为多个驱动区域，在第一电极12的宽度方向上，从液晶透镜的中间到边缘，驱动区域的宽度逐渐减小；驱动区域至少包括一个第一电极12和/或一个第二电极14；有效电极部和第二电极 14均与多个液晶组对应；一个液晶组中的液晶的预倾角均相同；一个驱动区域中，沿第一电极12到第二电极14的距离方向，与有效电极部或第二电极14对应的多个液晶组中的液晶的预倾角均逐渐减小。

在此基础上，液晶透镜还包括用于使第一基板和第二基板对盒的密封结构，以及位于第二基板背离第一基板一侧的偏光片。

密封结构设置在液晶层30的侧面，避免液晶层30中的液晶从液晶透镜中流出。此处，密封结构的材料例如可以是封框胶。

液晶透镜汇聚光的原理与菲涅尔波带片的工作原理相同。如图3 和图4所示，菲涅尔波带片包括多个同心圆，其中奇数环或偶数环为黑色吸光材料(暗环)，对应其他的偶数环或奇数环为透光材料(亮环)。当光线经过菲尼尔波带片时，在亮环内相干相长，在暗环内相干相消，最终在焦点处汇聚。

其中，本发明的一个驱动区域对应菲涅尔波带片中相邻的一个亮环和一个暗环，进而相邻驱动区域之间的光程差为λ/2。

基于此，偏光片用于使进入液晶透镜的光线，一部分从液晶透镜射出、另一部分不从液晶透镜射出，从而形成与菲涅尔波带片原理相同的亮环和暗环。

在一些实施例中，如图5所示，第一电极12和第二电极14沿相同方向排布，即，第一电极12与第二电极14的延伸方向相同，且二者平行。

在一些实施例中，第一电极12和第二电极14的宽度方向，即为与第一电极12和第二电极14的延伸方向垂直的方向。

在一些实施例中，第一电极12和第二电极14在液晶层30上的正投影可以覆盖整个液晶层30；或者，第一电极12和第二电极14 在液晶层30上的正投影也可以覆盖部分液晶层30。

在一些实施例中，如图1所示，第一电极12在液晶层30上的正投影与第二电极14在液晶层30上的正投影无交叠。

此处，每个有效电极部即为其所在的第一电极12。

或者，如图2所示，第一电极12在液晶层30上的正投影与第二电极14在液晶层30上的正投影部分重叠。

此处，第二电极14在液晶层30上的正投影未完全覆盖第一电极 12在液晶层30上的正投影。每个有效电极部小于其所在的第一电极 12。

在一些实施例中，若第一电极12在液晶层30上的正投影与第二电极14在液晶层30上的正投影部分重叠，则第一电极12中除有效电极部以外的部分被覆盖该第一电极12的第二电极14屏蔽。

液晶组中位于第一电极12和第二电极14的重叠区域的部分受第二电极14上的电压和公共电极层22上的电压共同作用，以进行偏转。

在一些实施例中，第一电极12上的电压与第二电极上的电压可能不相等，因此，应使得第一电极12与第二电极14无接触。在这种情况下，若将第一电极12与第二电极14设置在同层，则第一电极 12和第二电极14在液晶层30上的正投影将不能覆盖整个液晶层30。基于此，本发明实施例可将第一电极12和第二电极14交替设置在异层，且二者之间通过绝缘层13间隔开。

在一些实施例中，不对一个驱动区域中的第一电极12和/或第二电极14的个数进行限定，以实际设计需求为准。

示例的，如图1所示，一个驱动区域包括一个第一电极12和一个第二电极14。如图2所示，一个驱动区域包括两个第一电极12和两个第二电极14。

一个驱动区域还可以仅包括一个第一电极12或一个第二电极14。

在一些实施例中，不对与一个第一电极12和一个第二电极14 对应的液晶组的个数进行限定，在工艺可实现的情况下，可根据实际需求设计液晶组的个数。

在一些实施例中，所有第一电极12中，与有效电极部对应的液晶组的个数和液晶的排布可以相同或不同；所有第二电极14中，与第二电极14对应的液晶组的个数和液晶的排布可以相同或不同。与有效电极部对应的液晶组的个数和液晶的排布，和与第二电极14对应的液晶组的个数和液晶的排布可以相同或不同。

此处，与有效电极部对应的液晶组为：液晶层30中在第一衬底 11上的正投影与一个有效电极部在第一衬底11上的正投影重叠的部分。

与第二电极14对应的液晶组为：液晶层30中在第一衬底11上的正投影与一个第二电极14在第一衬底11上的正投影重叠的部分。

在一些实施例中，公共电极层22，顾名思义，公共电极层22上的各个位置处的电压均相同。

在一些实施例中，如图1所示，向平行于第一衬底11的厚度方向倾斜的液晶，可以是从左到右，向第二基板指向第一基板的方向倾斜；或者，如图2所示，也可以是从左到右，向第一基板指向第二基板的方向倾斜。

在一些实施例中，一个驱动区域中，沿第一电极12到第二电极的距离方向，与有效电极部或第二电极14对应的多个液晶组中的液晶的预倾角均逐渐减小。即，如图1所示，在同一个驱动区域内，与有效电极部和第二电极14对应的至少一个液晶组中的液晶的预倾角的倾斜方向相同。

示例的，如图1所示，在同一个驱动区域内，若与有效电极部对应的至少一个液晶组中的液晶的预倾角的倾斜方向：从左到右，向第二基板指向第一基板的方向倾斜，则与第二电极14对应的至少一个液晶组中的液晶的 预倾角 也为：从左到右，向第二基板指向第一基板的方向倾斜。

此处，第一电极12到第二电极14的距离方向，可以是图1中的从左到右的方向，也可以是图1中的从右到左的方向。

在此基础上，一个液晶透镜中，一部分驱动区域中的至少一个液晶组的液晶的预倾角的方向为：从左到右，向第二基板指向第一基板的方向倾斜；另一部分驱动区域中的至少一个液晶组的液晶的预倾角的方向为：从左到右，向第一基板指向第二基板的方向倾斜。

或者，如图1和图2所示，一个液晶透镜中，所有驱动区域中的至少一个液晶组的液晶的预倾角的方向均为：从左到右，向第二基板指向第一基板的方向倾斜；或者，所有驱动区域中的至少一个液晶组的液晶的预倾角的方向均为：从左到右，向第一基板指向第二基板的方向倾斜。

在一些实施例中，在第一电极12的宽度方向上，从液晶透镜的中间到边缘，驱动区域的宽度逐渐减小。

此处，在第一电极12的宽度方向上，可以通过使从液晶透镜的中间到边缘，多个驱动区域中的有效电极部和/或第二电极14的宽度逐渐减小，来实现从液晶透镜的中间到边缘，驱动区域的宽度逐渐减小。

在一些实施例中，因亮环的宽度与暗环的宽度之间的差距非常小，因此，因驱动区域的宽度不同，所导致的不同驱动区域中的有效电极部和/或第二电极14的宽度不同可忽略不计。

相关技术中，因工艺限制，第一电极12和第二电极14的宽度不可无限减小，目前可满足工艺制作能力的最小宽度为4μm左右，极大地限制了液晶透镜的调焦范围。

本发明实施例提供一种液晶透镜，该液晶透镜划分为多个驱动区域，一个驱动区域至少包括一个第一电极12和/或一个第二电极14，且每个有效电极部和第二电极14均与多个液晶组对应；一个驱动区域中，沿第一电极12到第二电极14的距离方向，与有效电极部或第二电极14对应的多个液晶组中的液晶的预倾角均减小。这样一来，可通过向公共电极层输入公共电压，分别向第一电极12和第二电极 14输入驱动电压的方式，使多个液晶组中的液晶的倾斜方向与液晶层30的厚度方向之间的锐角夹角逐渐减小，以使得所述液晶透镜的工作原理等菲涅尔涅尔波带片的工作原理。在一个驱动区域的总阶数 (一个驱动区域中的一个液晶组可看作菲涅尔波带片的一阶，图1和图2中每个液晶组对应一个虚线的台阶)与现有技术相同的总阶数相同、且不改变第一电极12和第二电极14的宽度的情况下，使一个驱动区域内第一电极12和/或第二电极14对应的总液晶组数即为一个亮环和一个暗环对应的总阶数，从而减小了亮环与暗环之间的距离 dj(图3中的d1、d2、d3、d4)，进一步的，根据公式dj＝rj-r(j-1)、

可知，在dj减小时，rj(图3中的r1、r2、r3、r4)与r(j-1) 也减小，进而在光程差λ/2为定值的情况下，焦距f也减小，从而可增大液晶透镜的调焦范围。或者，在一个驱动区域中第一电极12和/ 或第二电极14的个数与现有技术相同、且不改变第一电极12和第二电极14的宽度(即，λ/2不变)的情况下，由于一个驱动区域中的有效电极部和/或第二电极14均对应多个液晶组，因此，根据公式

可知，相较于现有技术，本发明实施例可增加一个驱动区域内的台阶个数n，从而提高液晶透镜的透过率。

当然，可以适当调节一个液晶区域内第一电极12和/或第二电极 14的个数，以及有效电极部和第二电极14对应的液晶组的个数，以使得液晶透镜的调焦范围和透过率同时增大。

示例的，如图6所示，相关技术中，一个驱动区域包括一个第一电极12和一个第二电极14，第一电极12与一个液晶组对应，第二电极14与一个液晶组对应，这样一来，一个驱动区域具有两阶。

如图1所示，本发明实施例中，一个驱动区域包括一个第一电极 12和一个第二电极14，第一电极12与两个液晶组对应，第二电极 14与两个液晶组对应，这样一来，一个驱动区域具有四阶。

以上，对比相关技术与本发明，在一个驱动区域均包括一个第一电极12和一个第二电极14，且在不改变第一电极12和第二电极14 的宽度的情况下，本发明实施例的一个驱动区域的台阶数是相关技术的两倍，从而可提高液晶透镜的透过率。

示例的，如图7所示，相关技术中，一个驱动区域包括两个第一电极12和两个第二电极14，每个第一电极12与一个液晶组对应，每个第二电极14与一个液晶组对应，这样一来，一个驱动区域具有四阶。

如图1所示，本发明实施例中，一个驱动区域包括一个第一电极 12和一个第二电极14，第一电极12与两个液晶组对应，第二电极 14与两个液晶组对应，这样一来，一个驱动区域具有四阶。

以上，对比相关技术与本发明，在一个驱动区域均具有四阶，且在不改变第一电极12和第二电极14的宽度的情况下，本发明实施例中第一电极12和第二电极14的个数均比相关技术中第一电极12和第二电极14的个数均少一个，从而可增大液晶透镜的调焦范围。

可选的，如图1和图2所示，第一基板还包括设置于第二电极 14靠近第二基板一侧的第一取向层15，第二基板还包括设置于公共电极层22靠近第一基板一侧的第二取向层23。

第一取向层15和第二取向层23用于在沿第一电极12到第二电极14的距离方向上，使与有效电极部或第二电极14对应的多个液晶组中的液晶的预倾角逐渐减小。

此处，有效电极部或第二电极14对应的多个液晶组中的液晶的预倾角不同，与第一取向层15和第二取向层23的制备工艺有关。

示例的，采用摩擦取向的方式制备第一取向层15和第二取向层 23。在摩擦取向过程中，第一取向层15和第二取向层23表面产生不同热量，使得第一取向层15和第二取向层23的材料(例如聚酰亚胺) 形成不同大小的静电场。同时，由于液晶具有介电各向异性，在不同大小的静电场的作用下，液晶在配向的同时，与第一取向层15和第二取向层23的沟槽之间形成不同的预倾角，从而使与同一有效电极部或同一第二电极14对应的不同液晶组的液晶的预倾角不同。

或者，采用光配向的方式制备第一取向层15和第二取向层23。通过对用于制备第一取向层15和第二取向层23的薄膜的不同位置进行不同程度的曝光量，以使得与同一有效电极部或同一第二电极14 对应的不同液晶组的液晶的预倾角不同。

本发明实施例中，可通过第一取向层15和第二取向层23使得与同一有效电极部或同一第二电极14对应的不同液晶组的液晶的预倾角不同。

可选的，如图1和图2所示，多个驱动区域中均包括x个第一电极12和/或y个第二电极14；多个驱动区域均包括z个液晶组；沿第一电极12的宽度方向，多个驱动区域中的z个液晶组一一对应，任意一个驱动区域中的一个液晶组中的液晶的预倾角，和与其对应的其他驱动区域中的液晶组中的液晶的预倾角相同；其中，x和y均为大于等于1的正整数；z为大于等于2的正整数。

本发明实施例中，由于沿第一电极12的宽度方向，多个驱动区域中的z个液晶组一一对应，且任意一个驱动区域中的一个液晶组中的液晶的预倾角，和与其对应的其他驱动区域中的液晶组中的液晶的预倾角相同。这样一来，不同驱动区域中相互对应的液晶组所在的第一电极12或第二电极14上的驱动电压相同，仅需向液晶透镜引入 x+y根引线，以分别向不同驱动区域中的第一电极12和第二电极14 输入驱动电压，从而节省引线数量，简化液晶透镜的布线设计。

可选的，有效电极部和第二电极14至多与4个液晶组对应。

在驱动电压为0时，可根据第一取向层15和第二取向层23精确地控制液晶的倾斜方向。但在驱动电压不为0时，为了满足所需的光程差，存在使不同液晶组的液晶偏转不同角度的情况，若一个第一电极12和/或一个第二电极14对应太多个液晶组，则仅能确保与一个第一电极12或一个第二电极14对应的一个液晶组中的倾斜方向满足设计值，其他与该第一电极12或第二电极14对应的液晶组中的液晶的倾斜方向可能会偏离设计值，从而影响液晶透镜的聚焦效果。

基于此，本发明实施例中，可使有效电极部和第二电极14至多与4个液晶组对应，以避免因部分液晶组中的液晶的倾斜方向存在偏差，而影响液晶透镜的聚焦效果。

本发明实施例还提供一种如前述任一实施例所述的液晶透镜的驱动方法，包括：向第一电极12和第二电极14输入驱动电压，向公共电极层22输入公共电压；在驱动电压和公共电压的作用下，沿第一电极12到第二电极14的距离方向，驱动区域中的液晶组的液晶的倾斜方向与液晶层30的厚度方向之间的锐角夹角逐渐减小。

在一些实施例中，第一电极12和第二电极14均为条状电极，与公共电极层22共同作用，在驱动电压不为0的情况下，液晶从垂直于液晶层30的厚度的方向(即，平躺)，向平行于第一衬底11的厚度的方向倾斜。

在一些实施例中，每个驱动区域中，只要在驱动电压和公共电压的作用下，多个液晶组中的液晶的倾斜方向与液晶层30的厚度方向之间的锐角夹角逐渐减小即可。

其中，每个液晶组内的液晶的倾斜方向相同。与同一有效电极部对应的多个液晶组中的液晶的倾斜方向不同，与同一第二电极14对应的多个液晶组中的液晶的倾斜方向不同。

在一些实施例中，如图2所示，可看作在驱动电压和公共电压的作用下，多个液晶组中的液晶的倾斜方向不同。其中，图1和图2仅示出从左到右，多个液晶组中的液晶的倾斜方向与液晶层30的厚度方向之间的锐角夹角逐渐减小。

当然，在另一些实施例中，从左到右，多个液晶组中的液晶的倾斜方向与液晶层30的厚度方向之间的锐角夹角还可逐渐增大。

在一些实施例中，一个驱动区域中，不对相邻液晶组中的液晶的倾斜方向与液晶层30的厚度方向之间的锐角夹角之差进行限定，以实际设计为准，以期使得一个驱动区域的一个液晶组可看作菲涅尔波带片的一阶，即图1和图2中每个液晶组对应一个虚线的台阶。

在一些实施例中，在多个驱动区域中，在驱动电压和公共电压的作用下，液晶组中的液晶的排布方式可以相同或不同。

在一些实施例中，驱动电压例如可以是0V，或者，驱动电压也可以不是0V。

在一些实施例中，第一电极12上的驱动电压与第二电极14上的驱动电压可以相同或不同。

不同驱动区域中的第一电极12上的驱动电压可以相同或不同。不同驱动区域中的第二电极14上的驱动电压可以相同或不同。

本发明实施例提供一种液晶透镜的驱动方法，该液晶透镜划分为多个驱动区域，一个驱动区域至少包括一个第一电极12和/或一个第二电极14，且每个有效电极部和第二电极14均与多个液晶组对应；一个驱动区域中，沿第一电极12到第二电极14的距离方向，与有效电极部或第二电极14对应的多个液晶组中的液晶的预倾角均减小。这样一来，在向公共电极层输入公共电压，分别向第一电极12和第二电极14输入驱动电压时，沿第一电极12到第二电极14的距离方向，可使多个液晶组中的液晶的倾斜方向与液晶层30的厚度方向之间的锐角夹角逐渐减小，以使得所述液晶透镜的工作原理等菲涅尔涅尔波带片的工作原理。在一个驱动区域的总阶数(一个驱动区域中的一个液晶组可看作菲涅尔波带片的一阶，图1和图2中每个液晶组对应一个虚线的台阶)与现有技术相同的总阶数相同、且不改变第一电极12和第二电极14的宽度的情况下，使一个驱动区域内第一电极 12和/或第二电极14对应的总液晶组数即为一个亮环和一个暗环对应的总阶数，从而减小了亮环与暗环之间的距离dj(图3中的d1、 d2、d3、d4)，进一步的，根据公式dj＝rj-r(j-1)、

可知，在 dj减小时，rj(图3中的r1、r2、r3、r4)与r(j-1)也减小，进而在光程差λ/2为定值的情况下，焦距f也减小，从而可增大液晶透镜的调焦范围。或者，在一个驱动区域中第一电极12和/或第二电极14的个数与现有技术相同、且不改变第一电极12和第二电极14的宽度 (即，λ/2不变)的情况下，由于一个驱动区域中的有效电极部和/ 或第二电极14均对应多个液晶组，因此，根据公式

可知，相较于现有技术，本发明实施例可增加一个驱动区域内的台阶个数n，从而提高液晶透镜的透过率。

可选的，如图2所示，在多个驱动区域中的z个液晶组一一对应，且任意一个驱动区域中的一个液晶组中的液晶的预倾角，和与其对应的其他驱动区域中的所述液晶组中的液晶的预倾角相同的情况下，在驱动区域中，沿第一电极12的宽度方向，所有液晶组中的液晶的预倾角逐渐减小；第一电极12和第二电极14上的驱动电压相同。示例的，第一电压和第二电压均为0V、3V、8V等。

其中，驱动电压为0V时，即无需像第一电极12和第二电极14 施加驱动电压，这样一来，可节省液晶透镜的功耗。

此处，图2中液晶的排布，可以表示未向第一电极12和第二电极14施加驱动电压的情况，也可以表示向第一电极12和第二电极 14施加驱动电压的情况。

本发明实施例中，沿第一电极12的宽度方向，由于使每个驱动区域中所有液晶组中的液晶的预倾角逐渐减小，因此，可使得第一电极12上的驱动电压和第二电极14上的驱动电压相同。这样一来，液晶透镜中仅需一根引线即可。

可选的，如图1所示，驱动区域包括一个第一电极12和一个第二电极14；在多个驱动区域中的z个液晶组一一对应，且任意一个驱动区域中的一个液晶组中的液晶的预倾角，和与其对应的其他驱动区域中的液晶组中的液晶的预倾角相同的情况下，与第一电极12对应的多个液晶组的排布和与第二电极对应的多个液晶组的排布一一对应且相同；其中，第一电极12上的驱动电压大于第二电极14上的驱动电压；或者，第一电极12上的驱动电压小于第二电极14上的驱动电压。

示例的，以图1为例，驱动区域包括一个第一电极12和一个第二电极14。第一电极12对应两个液晶组，第二电极14也对应两个液晶组，且从左到右，与第一电极12对应的两个液晶组与液晶层30 之间的锐角夹角分别为90°和75°；与第二电极14对应的两个液晶组与液晶层30之间的锐角夹角也分别为90°和75°。这样一来，仅需使第二电极14上的驱动电压大于第一电极12上的驱动电压，即可使得一个驱动区域内的多个液晶组中的液晶的倾斜方向与液晶层30的厚度方向之间的锐角夹角逐渐减小。

或者，从左到右，与第一电极12对应的两个液晶组与液晶层30 之间的锐角夹角分别为75°和90°；与第二电极14对应的两个液晶组与液晶层30之间的锐角夹角也分别为75°和90°。这样一来，仅需使第二电极14上的驱动电压小于第一电极12上的驱动电压，即可使得一个驱动区域内的多个液晶组中的液晶的倾斜方向与液晶层30的厚度方向之间的锐角夹角逐渐减小。

本发明实施例中，在每个驱动区域包括一个第一电极12和一个第二电极14的情况下，通过与第一电极12对应的多个液晶组的排布和与第二电极14对应的多个液晶组的排布均相同，可简化第一取向层15和第二取向层23的制备工艺。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶透镜，其特征在于，包括对盒的第一基板和第二基板、以及设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；

所述第一基板包括依次层叠设置的多个条形的第一电极、绝缘层、多个条形的第二电极；所述第一电极和所述第二电极沿相同方向交替排布；所述第二基板包括公共电极层；

所述第一电极包括有效电极部，所述有效电极部在所述液晶层上的正投影和与其相邻的所述第二电极在所述液晶层上的正投影无交叠；

所述液晶透镜划分为多个连续的驱动区域，在所述第一电极的宽度方向上，从所述液晶透镜的中间到边缘，所述驱动区域的宽度逐渐减小；

所述驱动区域至少包括一个所述第一电极和/或一个所述第二电极；所述有效电极部和所述第二电极均与多个液晶组对应；一个所述液晶组中的液晶的预倾角均相同；一个驱动区域中，沿所述第一电极到所述第二电极的距离方向，与所述有效电极部或所述第二电极对应的多个所述液晶组中的液晶的预倾角均逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述第一基板还包括设置于所述第二电极靠近所述第二基板一侧的第一取向层，所述第二基板还包括设置于所述公共电极层靠近所述第一基板一侧的第二取向层；

所述第一取向层和所述第二取向层用于在沿所述第一电极到所述第二电极的距离方向上，使与所述有效电极部或所述第二电极对应的多个所述液晶组中的液晶的预倾角逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，多个所述驱动区域中均包括x个所述第一电极和/或y个所述第二电极；

多个所述驱动区域均包括z个所述液晶组；沿所述第一电极的宽度方向，多个所述驱动区域中的z个液晶组一一对应，任意一个所述驱动区域中的一个所述液晶组中的液晶的预倾角，和与其对应的其他所述驱动区域中的所述液晶组中的液晶的预倾角相同；

其中，x和y均为大于等于1的正整数；z为大于等于2的正整数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的液晶透镜，其特征在于，所述第一电极在所述液晶层上的正投影，和与其相邻的所述第二电极在所述液晶层上的正投影无交叠。

5.根据权利要求4所述的液晶透镜，其特征在于，在所述第一电极的宽度方向上，从所述液晶透镜的中间到边缘，多个所述驱动区域中的所述第一电极和/或所述第二电极中的宽度逐渐减小。

6.根据权利要求1-3任一项所述的液晶透镜，其特征在于，所述有效电极部和所述第二电极至多与4个所述液晶组对应。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于，包括：

向第一电极和第二电极输入驱动电压，向所述公共电极层输入公共电压；在所述驱动电压和所述公共电压的作用下，沿所述第一电极到所述第二电极的距离方向，驱动区域中的液晶组的液晶的倾斜方向与液晶层的厚度方向之间的锐角夹角逐渐减小。

8.根据权利要求7所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于，

在多个所述驱动区域中的z个液晶组一一对应，且任意一个所述驱动区域中的一个所述液晶组中的液晶的预倾角，和与其对应的其他所述驱动区域中的所述液晶组中的液晶的预倾角相同的情况下，在所述驱动区域中，沿所述第一电极的宽度方向，所有所述液晶组中的液晶的预倾角逐渐减小；

所述第一电极和所述第二电极上的驱动电压相同。

9.根据权利要求8所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极上的电压均为0V。

10.根据权利要求7所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于，所述驱动区域包括一个所述第一电极和一个所述第二电极；

在多个所述驱动区域中的z个液晶组一一对应，且任意一个所述驱动区域中的一个所述液晶组中的液晶的预倾角，和与其对应的其他所述驱动区域中的所述液晶组中的液晶的预倾角相同的情况下，与所述第一电极对应的多个液晶组的排布和与所述第二电极对应的多个液晶组的排布一一对应且相同；

其中，所述第一电极上的驱动电压大于所述第二电极上的驱动电压；或者，所述第一电极上的驱动电压小于所述第二电极上的驱动电压。

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