CN115373187B - 液晶透镜 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种液晶透镜，属于透镜技术领域，包括第一基板和第二基板、驱动电极层、公共电极、液晶层；其中，对驱动电极层和公共电极施加预设电压使液晶层中的液晶偏转形成菲涅尔液晶透镜；驱动电极层包括多个同心环驱动电极，多个同心环驱动电极沿第一方向划分为第一电极组、至少一个第二电极组和至少一个第三电极组，以将形成的菲涅尔液晶透镜沿第一方向划分为中心区、至少一个次中心区和至少一个台阶区；第二电极组和次中心区在垂直于第一基板方向上一一对应；第三电极组和台阶区在垂直于第一基板方向上一一对应；中心区为顺滑拱形形貌，次中心区为顺滑半拱形形貌，台阶区为台阶形貌。本公开可降低工艺难度，改善透镜的成像质量。

Description

液晶透镜

技术领域

本公开涉及透镜技术领域，尤其涉及一种液晶透镜。

背景技术

菲涅尔透镜，又称螺纹透镜，多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，且相邻同心圆之间的宽度是从中心到边缘逐渐减小的，它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。目前人们利用菲涅尔液晶透镜仿真理想菲涅尔透镜的相位延迟曲线。

目前，菲涅尔液晶透镜工艺难度大、驱动复杂且成像质量差。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种液晶透镜，以改善液晶透镜的质量。

为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的第一个方面，提供一种液晶透镜，包括：

相对设置的第一基板和第二基板；

驱动电极层，设于所述第一基板靠近所述第二基板的一侧；

公共电极，设于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧；

液晶层，设于所述驱动电极层和所述公共电极之间；

其中，对所述驱动电极层和所述公共电极施加预设电压使所述液晶层中的液晶偏转形成菲涅尔液晶透镜；

所述驱动电极层包括多个同心环驱动电极，所述多个同心环驱动电极沿第一方向划分为第一电极组、至少一个第二电极组和至少一个第三电极组，以将形成的菲涅尔液晶透镜沿所述第一方向划分为中心区、至少一个次中心区和至少一个台阶区；

所述第二电极组和所述次中心区在垂直于所述第一基板方向上一一对应；

所述第三电极组和所述台阶区在垂直于所述第一基板方向上一一对应；

所述中心区为顺滑拱形形貌，所述次中心区为顺滑半拱形形貌，所述台阶区为台阶形貌；

所述第一方向为从所述多个同心环驱动电极的中心到边缘的方向。

在本公开的一种示例性实施例中，所述次中心区的数量为多个，多个次中心区在所述第一方向上的台阶数量逐级递减；

所述台阶区数量为多个，多个台阶区在所述第一方向上的台阶数量逐级递减。

在本公开的一种示例性实施例中，所述台阶区的台阶数量为2-8，且最靠近所述中心区的所述台阶区的台阶数量为6-8。

在本公开的一种示例性实施例中，所述台阶区的台阶数量为偶数。

在本公开的一种示例性实施例中，所述多个台阶区沿所述第一方向划分为至少一个第一级台阶区、至少一个第二级台阶区和至少一个第三级台阶区；

所述第一级台阶区的台阶数量为6个，所述第二级台阶区的台阶数量为4个，所述第三级台阶区的台阶数量为2个。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一电极组包括多个第一驱动电极，所述第二电极组包括多个第二驱动电极，所述第三电极组包括多个第三驱动电极；

所述驱动电极层还包括沿远离所述第一基板方向层叠且绝缘设置的第一导电层、第二导电层和第三导电层：

其中，所述多个第一驱动电极分布于所述第一导电层，所述多个第二驱动电极分布于所述第二导电层，所述多个第三驱动电极交替分布于所述第二导电层和所述第三导电层，且分布于不同导电层的所述第三驱动电极在所述第一基板上的正投影不重叠；

所述第一驱动电极的数量、所述第二驱动电极的数量均不小于所述台阶区的台阶数量的最大值。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一驱动电极的数量、所述第二驱动电极的数量均等于多个所述台阶区的台阶数量的最大值；

相邻两个所述第一驱动电极在所述第一方向上的间距大于相邻两个所述第二驱动电极在所述第一方向上的间距；

所述驱动电路层还包括：

平坦化层，设于所述第一导电层和所述第二导电层之间，所述平坦化层覆盖所述第一导电层；

绝缘层，设于所述第二导电层和所述第三导电层之间，所述绝缘层覆盖所述第二导电层；

其中，所述平坦化层的厚度大于所述绝缘层的厚度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述驱动电极层还包括：

多条信号线，环绕所述中心区不规则周向排列，所述信号线与所述驱动电极连接，不同所述信号线用于传输不同的电压信号，所述信号线的数量不小于所述台阶区的台阶数量的最大值。

在本公开的一种示例性实施例中，沿所述第一方向所述第一电极组中所述第一驱动电极的编号依次为a₁、a₂、a₃......a_m；

沿所述第一方向，所述第二电极组中所述第二驱动电极的编号依次为b₁、b₂、b₃......b_n；

沿所述第一方向，所述第三电极组中所述第三驱动电极的编号依次为c₁、c₂、c₃......c_k；

其中，m、n、k为正整数，且m≥k，n≥k，当m＝n＝k时，第一驱动电极a_m、第二驱动电极b_n、第三驱动电极c_k连接至同一条所述信号线。

在本公开的一种示例性实施例中，所述液晶透镜还包括：

第一取向层，设于所述驱动电极层和所述液晶层之间；

第二取向层，设于所述公共电极和所述液晶层之间；

封框胶，连接于所述第一基板和所述第二基板之间，将所述液晶层密封于所述第一基板和所述第二基板之间。

本公开提供的液晶透镜，将多个同心环驱动电极沿第一方向进行分组，以将本公开形成的菲涅尔液晶透镜划分为不同形貌的透镜区域，包括中心区、次中心区和台阶区，中心区为顺滑拱形形貌，次中心区为顺滑半拱形形貌，台阶区为台阶形貌，以此来降低工艺难度，改善透镜的成像质量。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是现有技术中菲涅尔透镜分区结构示意图；

图2是本公开示例性实施例中液晶透镜平面结构示意图；

图3是本公开示例性实施例中液晶透镜中信号线分布结构示意图；

图4是本公开示例性实施例中中心区第一驱动电极分布结构示意图；

图5是本公开示例性实施例中液晶透镜截面示意图；

图6是本公开示例性实施例中液晶透镜另一截面示意图；

图7是本公开示例性实施例中模拟形成的液晶透镜形貌示意图；

图8是本公开示例性实施例中液晶透镜形貌形成原理图；

图9是本公开示例性实施例中液晶透镜中心区模拟结果示意图；

图10是本公开示例性实施例中液晶透镜台阶区模拟结果示意图。

图中主要元件附图标记说明如下：

10-中心区；20-次中心区；30-台阶区；301-第一级台阶区；302-第二级台阶区；303-第三级台阶区；100-第一电极组；200-第二电极组；300-第三电极组；3001-第一级子电极组；3002-第二级子电极组；3003-第三级子电极组；1-第一基板；2-第二基板；3-驱动电极层；31-第一导电层；32-第二导电层；33-第三导电层；34-第四导电层；35-平坦化层；36-绝缘层；37-信号线；381-第一驱动电极；382-第二驱动电极；383-第三驱动电极；4-公共电极；5-液晶层；6-第一取向层；7-第二取向层；8-封框胶。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。

在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。

当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

相关技术中，菲涅尔液晶透镜，一般包括相对设置的第一基板和第二基板，以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层、驱动电极和公共电极，其中，驱动电极为多个同心圆环电极，将液晶层划分为若干个区域，对于一个区域而言，在对应于该区域的不同位置的同心圆环电极上施加不同的电压，从而使得该区域的液晶偏转不同角度而形成菲涅尔液晶透镜的一个透镜区域，每个透镜区域包括与对应于该区域的同心圆环电极一一对应的台阶结构，即每个透镜区域环电极数量和台阶数量相等。

如图1所示，每一个透镜区域为一个锯齿结构，每个虚线框中的一个锯齿结构为一个透镜区域，透镜区域宽度是根据夫琅禾费衍射理论推导出的计算公式计算得出：(每环透镜区域宽度由所设计的目标焦距、波长所决定)。其中，r_j为当前透镜区域远离中心的边界到中心的距离，r_j-1为当前透镜区域靠近中心的边界到中心的距离，j表示从中心到边缘排布的第j个透镜区域，f表示焦距。得出的对应于每个透镜区域的同心环电极组的宽度是从中心到边缘宽度逐渐减小。当到达边缘区域时，在同等台阶数量下，环电极的线宽减小，制作工艺难度较大，且当减小到一定值后，工艺无法实现。

如图2、图5和图7所示，本公开实施方式中提供一种液晶透镜，包括相对设置的第一基板1和第二基板2、驱动电极层3、公共电极4和液晶层5。其中，驱动电极层3设于第一基板1靠近第二基板2的一侧；公共电极4设于第二基板2靠近第一基板1的一侧；液晶层5设于驱动电极层3和公共电极4之间；其中，对驱动电极层3和公共电极4施加预设电压使液晶层5中的液晶偏转形成菲涅尔液晶透镜；驱动电极层3包括多个同心环驱动电极，多个同心环驱动电极沿第一方向划分为第一电极组100、至少一个第二电极组200和至少一个第三电极组300，以将形成的菲涅尔液晶透镜沿第一方向划分为中心区10、至少一个次中心区20和至少一个台阶区30；第二电极组200和次中心区20在垂直于第一基板1方向上一一对应；第三电极组300和台阶区30在垂直于第一基板1方向上一一对应；中心区10为顺滑拱形形貌，次中心区20为顺滑半拱形形貌，台阶区30为台阶形貌；第一方向为从多个同心环驱动电极的中心到边缘的方向。

本公开提供的液晶透镜，将多个同心环驱动电极沿第一方向进行分组，以将本公开形成的菲涅尔液晶透镜划分为不同形貌的透镜区域，包括中心区10、次中心区20和台阶区30，中心区10为顺滑拱形形貌，次中心区20为顺滑半拱形形貌，台阶区30为台阶形貌，以此来降低工艺难度，改善透镜的成像质量。

下面结合附图对本公开实施方式提供的液晶透镜的各部件进行详细说明：

如图2、图5和图7所示，本公开提供的液晶透镜包括相对设置的第一基板1和第二基板2、驱动电极层3、公共电极4和液晶层5。

第一基板1和第二基板2可以为玻璃基板。第一基板1和第二基板2的形状大小可根据实际所要制作的菲涅尔液晶透镜的形状大小进行设定。如，第一基板1和第二基板2大致可以为圆形基板或正多边形基板，对此，本公开不做特殊限定。

驱动电极层3设于第一基板1靠近第二基板2的一侧，公共电极4设于第二基板2靠近第一基板1的一侧，液晶层5设于驱动电极层3和公共电极4之间。驱动电极层3可包括多个同心环驱动电极，公共电极4可以为板状电极。通过对驱动电极层3和公共电极4施加预设电压使液晶层5中的液晶偏转形成菲涅尔液晶透镜。

在本公开一些实施例中，液晶透镜还包括第一取向层6、第二取向层7和封框胶8，第一取向层6设于驱动电极层3和液晶层5之间；第二取向层7设于公共电极4和液晶层5之间；封框胶8连接于第一基板1和第二基板2之间，将液晶层5密封于第一基板1和第二基板2之间。

针对菲涅尔透镜从中心到边缘每个透镜区域的同心环电极组的宽度特性，本公开将多个同心环驱动电极沿第一方向进行分组，以将本公开形成的菲涅尔液晶透镜划分为不同形貌的透镜区域，以此来降低工艺难度，改善透镜的成像质量。

多个同心环驱动电极沿第一方向划分为第一电极组100、至少一个第二电极组200和至少一个第三电极组300，以将形成的菲涅尔液晶透镜沿第一方向划分为中心区10、至少一个次中心区20和至少一个台阶区30。

中心区10为菲涅尔透镜的中心区域，中心区10的焦点即形成的菲涅尔液晶透镜的焦点。中心区10可以为半径为R1的圆形区域，该区域在垂直于第一基板1方向上的截面为拱形。中心区10为一整体，且中心区10的数量为一个。在本公开一些实施例中，第一电极组100可包括多个第一驱动电极381，通过调整第一驱动电极381的数量和施加电压，来调整中心区10对应的液晶的偏转角度，以便形成顺滑的拱形形貌。

次中心区20为顺滑半拱形形貌。次中心区20的数量可以为一个、两个或更多个。当次中心区20的数量为多个时，多个次中心区20在第一方向上的宽度逐级递减。在此需说明的是，次中心区20在第一方向上的宽度是指当前次中心区20的半径R_i与上一个次中心区20的半径R_i-1之间的差值，i为大于等于2的正整数。当i＝2时，R_i-1为中心区10的半径。每个次中心区20的宽度小于中心区10的半径。此外，本公开的逐级递减是指多个次中心区20沿第一方向可划分为第一级次中心区、第二级次中心区、第三级次中心区，依次类推可至第n级次中心区，n为大于等于1的整数，且第n级次中心区20的宽度小于第n-1级次中心区20的宽度，其中，每一级次中心区的数量可以为一个或更多个，如，第一级次中心区的数量可以为一个、两个或更多个，且每一个第一级次中心区的宽度相等。第二电极组200包括多个第二驱动电极382。通过调整第二驱动电极382的数量和施加电压，来调整各次中心区20对应的液晶的偏转角度，以便形成顺滑的半拱形形貌。

台阶区30为台阶形貌。台阶区30的数量可以为一个、两个或更多个。当台阶区30的数量为多个时，多个台阶区30在第一方向上的台阶数量逐级递减。同上，本公开的逐级递减是指多个台阶区30沿第一方向可划分为第一级台阶区301、第二级台阶区302、第三级台阶区303，依次类推可至第n级台阶区30，n为大于等于1的整数，且第n级台阶区30的台阶数量小于第n-1级台阶区30的台阶数量，其中，每一级台阶区30的数量可以为一个或更多个，如，第一级台阶区301的数量可以为一个、两个或更多个，且每一个第一级台阶区301的台阶数量相等。各台阶区30的台阶数量可根据实际情况进行设定，有些地，台阶区30的台阶数量为2-8，且最靠近中心区10的台阶区30的台阶数量为6-8。其中，最靠近中心区10的台阶区30可为上述的第一级台阶区301。

进一步地，在本公开一实施例中，多个台阶区30沿第一方向划分为第一级台阶区301、第二级台阶区302和第三级台阶区303，其中，第一级台阶区301的台阶数量为6个，第二级台阶区302的台阶数量为4个，第三级台阶区303的台阶数量为2个。在该实施例中，可满足目前工艺线宽限制(电极线宽最小3.92微米)，也可以满足对透镜成像质量的要求。第三电极组300包括多个第三驱动电极383。通过调整第三驱动电极383的数量和施加电压，来调整各台阶区30对应的液晶的偏转角度，以便形成对应的台阶形貌。每个台阶区30中，第三驱动电极383的数量可与该台阶区30的台阶数量相等，如，第一级台阶区301的台阶数量为6，则第一级台阶区301对应的第三电极组300包含6个第三驱动电极383。

在本公开一些实施例中，驱动电极层3还包括沿远离第一基板1方向层叠且绝缘设置的第一导电层31、第二导电层32和第三导电层33：

其中，多个第一驱动电极381分布于第一导电层31，多个第二驱动电极382分布于第二导电层32，多个第三驱动电极383交替分布于第二导电层32和第三导电层33，且分布于不同导电层的第三驱动电极383在第一基板1上的正投影不重叠。优选地，分布于不同导电层的第三驱动电极383在第一基板1上的正投影无缝连接，即分布于不同导电层的第三驱动电极383在第一基板1上的正投影不重叠且刚好相互接触连接成一整体。

第一驱动电极381的数量、第二驱动电极382的数量均不小于台阶区30的台阶数量的最大值，其数值可等于台阶区30台阶数量的最大值，也可大于台阶区30台阶数量的最大值。举例而言，多个台阶区30的台阶数量为最大值为8，则第一驱动电极381和第二驱动电极382的数量不小于8。如在上述一实施例中，多个台阶区30沿第一方向划分为第一级台阶区301、第二级台阶区302和第三级台阶区303，其中，第一级台阶区301的台阶数量为6个，则第一驱动电极381和第二驱动电极382的数量不小于6。

本公开可通过调整第一驱动电极381、第二驱动电极382的数量和施加电压，来调整中心区10或次中心区20对应的液晶的偏转角度，以便形成顺滑的拱形或半拱形形貌。理论上，驱动电极的线宽越细，数量越多，可以越精细地控制对应区域液晶的偏转。在实际应用中，由于驱动电极的线宽不能无限缩小。因此，优选第一电极组100中第一驱动电极381的数量、第二电极组200中第二驱动电极382的数量与各台阶区30的台阶数量的最大值相等。

在本公开中，除通过调整驱动电极的数量和施加电压外，也可通过其他方式来进一步改善各透镜区域(中心区10、次中心区20、台阶区30)的形貌。

在一实施例中，驱动电路层还包括平坦化层35和绝缘层36，其中，平坦化层35设于第一导电层31和第二导电层32之间，平坦化层35覆盖第一导电层31。绝缘层36设于第二导电层32和第三导电层33之间，绝缘层36覆盖第二导电层32；平坦化层35的厚度大于绝缘层36的厚度。由于次中心区20的宽度小于中心区10的半径，因此，中心区10中相邻两个第一驱动电极381之间的距离大于次中心区20中相邻两个第二驱动电极382之间的距离，而较厚的平坦化层35可以更好地匀化电场，以使中心区10形成顺滑的拱形形貌。此外，平坦层和绝缘层36均可起到匀化电场的作用，使得中心区10形成一个平滑的拱形形貌，次中心区20形成一个顺滑的半拱形形貌。

如图3和图6所示，进一步地，驱动电极层3还包括多条信号线37，环绕中心区10不规则周向排列，如此，可防止出现规则性的摩尔纹。不规则排列的方式可以有多种，如，多条信号线37环绕中心区10周向排列，相邻两条信号线37之间的夹角不相等。信号线37与驱动电极连接，不同信号线37用于传输不同的电压信号。如图3中，示例性示出有六条信号线37，每条信号线37传出不同的电压信号，分别为V1、V2、V3、V4、V5和V6。当信号线37与驱动电极分布于不同导电层时，驱动电极可通过过孔与信号线37连接。举例而言，驱动电极层3还包括第四导电层34，第四导电层34位于第一导电层31和第二导电层32之间，信号线37分布于第四导电层34，驱动电极与信号线37通过过孔连接。信号线37的数量不小于台阶区30的台阶数量的最大值。举例而言，多个台阶区30中台阶数量的最大值为6，则信号线37的数量不小于6。六条信号线37可分别用于传输电压V1、电压V2、电压V3、电压V4、电压V5和电压V6。

在一具体实施例中，沿第一方向第一电极组100中第一驱动电极381的编号依次为a₁、a₂、a₃......a_m；沿第一方向，第二电极组200中第二驱动电极382的编号依次为b₁、b₂、b₃......b_n；沿第一方向，第三电极组300中第三驱动电极383的编号依次为c₁、c₂、c₃......c_k；其中，m、n、k为正整数，且m≥k，n≥k，当m＝n＝k时，第一驱动电极a_m、第二驱动电极b_n、第三驱动电极c_k连接至同一条信号线37。

以图7拟合形成的透镜形貌为例，该拟合形成的菲涅尔液晶透镜沿第一方向划分为一个中心区10、两个次中心区20、六个台阶区30，其中，六个台阶区30沿第一方向划分为两个第一级台阶区301、两个第二级台阶区302和两个第三级台阶区303，第一级台阶区301的台阶数量为六个，第二级台阶区302的台阶数量为四个，第三级台阶区303的台阶数量为两个。相应地，第一电极组100包含六个第一驱动电极381。第二电极组200包含六个第二驱动电极382，第二电极组200的数量为两个，每个第二电极组200均包含六个第二驱动电极382。第三电极组300的数量为六个，六个第三电极组300沿第一方向划分为两个第一级子电极组3001、两个第二级子电极组3002和两个第三级子电极组3003，第一级子电极组3001包含第三驱动电极383的数量为六个，第二级子电极组3002包含第三驱动电极383的数量为四个和第三级子电极组3003包含的第三驱动电极383的数量为两个。则，第一驱动电极a₁、第二驱动电极b₁、第三驱动电极c₁连接至同一条信号线37，传输电压信号为V1；第一驱动电极a₂、第二驱动电极b₂、第三驱动电极c₂连接至同一条信号线37，传输电压信号为V2；第一驱动电极a₃、第二驱动电极b₃、第三驱动电极c₃连接至同一条信号线37，传输电压信号为V3；第一驱动电极a₄、第二驱动电极b₄、第三驱动电极c₄连接至同一条信号线37，传输电压信号为V4；第一驱动电极a₅、第二驱动电极b₅、第三驱动电极c₅连接至同一条信号线37，传输电压信号为V5；第一驱动电极a₆、第二驱动电极b₆、第三驱动电极c₆连接至同一条信号线37，传输电压信号为V6。即，如图4所示，第一电极组100中包含的六个第一驱动电极381沿第一方向的电压信号可以为V1、V2、V3、V4、V5和V6，第二电极组200中包含的六个第二驱动电极382沿第一方向的电压信号可以为V1、V2、V3、V4、V5和V6，第一级子电极组3001包含的六个第三驱动电极383沿第一方向的电压信号依次为V1、V2、V3、V4、V5和V6；第二级子电极组3002包含的四个第三驱动电极383沿第一方向的电压信号可以为V1、V2、V3和V4；第三级子电极组3003包含的两个第三驱动电极383沿第一方向的信号为V1和V2。

图7中，横坐标为透镜对应的位置，纵坐标为所需的光程值，光程L＝n(x)*d，其中d为液晶层5的厚度，这里可以为10um，n(x)为位置为x处对应的折射率，其最大值为液晶折射率ne，最小值为液晶折射率no。液晶折射率控制可以通过不同的电场分布而实现，充分利用液晶分子的分子间作用力和电场带来的液晶分子扭转力的平衡。电场控制可以通过不同驱动电极电压和驱动电极位置设计而实现。此外，本公开中平坦化层35厚度和绝缘层36厚度的设计也会影响电场分布，从而影响液晶透镜的形貌。

本公开形成透镜形貌的基本原理示意图如图8所示，不同驱动电极加载不同的电压信号，使得液晶形成不同的旋转角度，图8中，V1、V2、V3和V4仅是示例性说明不同驱动电极施加不同的电压信号，并不对本公开构成限定。本公开中心区10、次中心区20和台阶区30的形貌均可依据此原形成。中心区10和台阶区30的模拟结果可如图9和图10所示。

应可理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。

Claims (9)

1.一种液晶透镜，其特征在于，包括：

相对设置的第一基板和第二基板；

驱动电极层，设于所述第一基板靠近所述第二基板的一侧；

公共电极，设于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧；

液晶层，设于所述驱动电极层和所述公共电极之间；

其中，对所述驱动电极层和所述公共电极施加预设电压使所述液晶层中的液晶偏转形成菲涅尔液晶透镜；

所述驱动电极层包括多个同心环驱动电极，所述多个同心环驱动电极沿第一方向划分为第一电极组、至少一个第二电极组和至少一个第三电极组，以将形成的菲涅尔液晶透镜沿所述第一方向划分为中心区、至少一个次中心区和至少一个台阶区；

所述第二电极组和所述次中心区在垂直于所述第一基板方向上一一对应；

所述第三电极组和所述台阶区在垂直于所述第一基板方向上一一对应；

所述中心区为顺滑拱形形貌，所述次中心区为顺滑半拱形形貌，所述台阶区为台阶形貌；

所述第一方向为从所述多个同心环驱动电极的中心到边缘的方向；

所述第一电极组包括多个第一驱动电极，所述第二电极组包括多个第二驱动电极，所述第三电极组包括多个第三驱动电极；

所述驱动电极层还包括沿远离所述第一基板方向层叠且绝缘设置的第一导电层、第二导电层和第三导电层：

其中，所述多个第一驱动电极分布于所述第一导电层，所述多个第二驱动电极分布于所述第二导电层，所述多个第三驱动电极交替分布于所述第二导电层和所述第三导电层，且分布于不同导电层的所述第三驱动电极在所述第一基板上的正投影不重叠；

所述第一驱动电极的数量、所述第二驱动电极的数量均不小于所述台阶区的台阶数量的最大值。

2.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述次中心区的数量为多个，多个次中心区在所述第一方向上的台阶数量逐级递减；

所述台阶区数量为多个，多个台阶区在所述第一方向上的台阶数量逐级递减。

3.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述台阶区的台阶数量为2-8，且最靠近所述中心区的所述台阶区的台阶数量为6-8。

4.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述台阶区的台阶数量为偶数。

5.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述多个台阶区沿所述第一方向划分为至少一个第一级台阶区、至少一个第二级台阶区和至少一个第三级台阶区；

所述第一级台阶区的台阶数量为6个，所述第二级台阶区的台阶数量为4个，所述第三级台阶区的台阶数量为2个。

6.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述第一驱动电极的数量、所述第二驱动电极的数量均等于多个所述台阶区的台阶数量的最大值；

相邻两个所述第一驱动电极在所述第一方向上的间距大于相邻两个所述第二驱动电极在所述第一方向上的间距；

所述驱动电极层还包括：

平坦化层，设于所述第一导电层和所述第二导电层之间，所述平坦化层覆盖所述第一导电层；

绝缘层，设于所述第二导电层和所述第三导电层之间，所述绝缘层覆盖所述第二导电层；

其中，所述平坦化层的厚度大于所述绝缘层的厚度。

7.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述驱动电极层还包括：

多条信号线，环绕所述中心区不规则周向排列，所述信号线与所述驱动电极连接，不同所述信号线用于传输不同的电压信号，所述信号线的数量不小于所述台阶区的台阶数量的最大值。

8.根据权利要求7所述的液晶透镜，其特征在于，沿所述第一方向所述第一电极组中所述第一驱动电极的编号依次为a₁、a₂、a₃......a_m；

沿所述第一方向，所述第二电极组中所述第二驱动电极的编号依次为b₁、b₂、b₃......b_n；

沿所述第一方向，所述第三电极组中所述第三驱动电极的编号依次为c₁、c₂、c₃......c_k；

其中，m、n、k为正整数，且m≥k，n≥k，当m＝n＝k时，第一驱动电极a_m、第二驱动电极b_n、第三驱动电极c_k连接至同一条所述信号线。

9.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述液晶透镜还包括：

第一取向层，设于所述驱动电极层和所述液晶层之间；

第二取向层，设于所述公共电极和所述液晶层之间；

封框胶，连接于所述第一基板和所述第二基板之间，将所述液晶层密封于所述第一基板和所述第二基板之间。