层310，垫高层310包括多个凸起312，第一电极311为多个相互分离的独立电极313，独立电极313排列在凸起312的外凸曲面上，独立电极313之上为沿曲面排列的液晶32，具体如图5所示。其中，上述垫高层310中的凸起312预先经过模拟实验优化，优化标准为使各位置液晶折射率平滑变化，满足曲面显示需要。
[0043]—种经过模拟实验优化的，并采用上述结构的液晶透镜其透过率曲线见图6中的曲线A，与曲线B (与曲线A对应液晶透镜相比，区别仅在于缺少垫高层310，以及独立电极排列在平面内)相比，折射率的波动减弱，更趋近于曲面显示所需要的理想曲线。另外，如上文及附图5所示，本次模拟优化设计采用的垫高层310为附图4以及附图5中所示结构:垫高层310包括多个凸起312，凸起312如图5所示呈外凸状态，独立电极313排列在一外凸曲面上；但本领域技术人员可以理解的是，理论上只要是独立电极313不排列同一平面内，即可改善独立电极313之间电场弱导致折射率波动大，不符合曲线显示要求折射率平滑变化的情况。
[0044]上述独立电极313可以采用液晶显示中使用的中间镂空的狭缝电极，也可以是条状或点状的电极。上述的第二电极331—般为板式电极，但也不排除也为独立电极的可能。
[0045]如图7所示，在另一种可选的实施方式中，第二电极331也设置在第一基板31上，可以理解的是，第二电极331与第一电极311绝缘的方式设置，绝缘可以通过垫高层310实现，也可以通过设置额外的绝缘层实现，不做限定。第二电极331隔着绝缘层设置于第一电极311的下方，除此之外与上一实施方式大致类似。
[0046]可选的，上述垫高层可采用树脂材料制成，垫高层的具体形状可以通过光刻工艺或激光雕刻方式形成。
[0047]需要说明的是，本实施例液晶透镜还包括其它实现透镜功能所需的其它膜层，例如液晶的锚定层等，由于与本申请解决的技术问题并没有直接关系，所以在此不再一一叙述。本领域技术人员可以理解的是，上述的多个独立电极可以排列在一个凸起上，也可以每个独立电极对应分布在一个凸起上，只要能够使折射率平滑变化符合曲面显示要求即可；另外，优选地，上述凸起的大小为像素级别，即一个凸起对应于显示装置的一个或几个像素区域。像素区域为由数据线和栅线交叉界定的区域。
[0048]本实施例提供的液晶透镜，为普通平面显示器件提供曲面显示的效果，并且通过设置垫高层，改善了独立电极之间电场弱造成的折射率不平滑变化的现象，曲面显示效果更佳。
[0049]本发明实施例还提供一种曲面显示装置，其包括上述任意一种液晶透镜。所述曲面显示装置为平面状器件却可以实现曲面显示的效果，并且由于其中的液晶透镜设置了垫高层改善独立电极之间电场弱造成的折射率不平滑变化现象，从而可获得更佳曲面显示效果。所述曲面显示装置可以为:电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
[0050]本实施例提供的曲面显示装置，包括:显示面板和液晶透镜，显示面板可以是液晶显示面板，也可以是OLED显示面板，本实施例不做限定。
[0051]另外，上述液晶透镜可以外设于显示面板的出光一侧，具体参照图1所示，本发明实施例所述的曲面显示装置自下而上依次包括背光模组10、显示面板20(以液晶显示面板为例)和液晶透镜30，液晶透镜30通过光学胶(OCA，Optically Clear Adhesive))26粘附在显示面板20上，显示面板20自下而上依次包括下偏光片21、阵列基板22、液晶23、彩膜基板和上偏光片25。上述液晶透镜还可与显示面板的彩膜基板共用一个基板，即基板的上表面上进行形成液晶透镜的工序，下表面上形成彩膜基板的工序，可以节省原材料并减薄曲面显示装置。
[0052]本发明实施例还提供一种上述液晶透镜的制造方法，与现有液晶透镜的制造方法大致类似，只是多一道形成垫高层的工序，可以改善独立电极之间电场弱造成的折射率不平滑变化现象，获得更佳曲面显示效果，具体如下，该制造方法如图8所示，包括:步骤101、形成第一基板和第二基板，其中，第一基板和第二基板上形成有驱动液晶实现曲面显示效果的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极中至少其中之一为独立电极。第一电极和第二电极可以位于同一基板上，也可以分别位于不同基板上，类似于液晶显示中存在的TN型和IPS型。制作方法与现有技术的不同之处在于，在形成第一电极或第二电极之前还包括:形成垫高层的工序，第一电极和第二电极中的一种排列在垫高层上，垫高层用于使各位置液晶折射率平滑变化。步骤102、对盒灌注液晶。
[0053]本实施例提供的上述液晶透镜制造方法，通过设置垫高层，改善了独立电极之间电场弱造成的折射率不平滑变化的现象，曲面显示效果更佳。
[0054]进一步地，上述制造方法还包括:预先通过下述方式对垫高层进行设计，即得到垫高层各位置的厚度:对各电极的相对高度进行优化设计，优化标准为使各位置液晶折射率平滑变化，符合曲面显示需要;根据各电极的相对高度确定垫高层对应各电极位置处的厚度。
[0055]具体实施，先根据设计要求，得出曲面显示需要的折射率理想曲线，参见图6中的理想曲线;先通过计算机模拟实验，在第一、第二电极上施加合适的驱动电压使各位置液晶折射率符合曲面显示需要，即尽量接近上一步骤折射率的理想曲线，参见图6中的曲线B;然后再进一步对各电极的相对高度进行优化设计，优化标准为使各位置液晶折射率平滑变化，降低波动，进一步趋近于理想曲线，更符合曲面显示需要，参见图6中的曲线A。经过对垫高层的优化设计可以削弱独立电极中间电场弱造成的不平滑现象，起到改善曲面显示效果的作用。
[0056]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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种液晶透镜，用于附于平面显示装置外实现曲面显示效果，所述液晶透镜包括:液晶、以及驱动所述液晶实现曲面显示效果的第一电极和第二电极，其特征在于，还包括: 垫高层，所述第一电极和所述第二电极中的其中一种排列在所述垫高层上，所述垫高层用于使各位置液晶折射率平滑变化。2.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述第一电极为多个相互分离的独立电极，所述独立电极排列在所述垫高层上。3.根据权利要求2所述的液晶透镜，其特征在于，所述垫高层包括多个凸起。4.根据权利要求3所述的液晶透镜，其特征在于，多个所述独立电极排列在一个所述凸起上，或者，每个独立电极对应分布在一个所述凸起上。5.根据权利要求3或4所述的液晶透镜，其特征在于，一个所述凸起对应于平面显示装置的一个像素区域。6.根据权利要求2-4任一项所述的液晶透镜，其特征在于，所述独立电极呈条状或者点状。7.根据权利要求3所述的液晶透镜，其特征在于，所述凸起的表面为外凸面。8.根据权利要求1_4、7任一项所述的液晶透镜，其特征在于，所述垫高层采用树脂材料制成。9.根据权利要求1_4、7任一项所述的液晶透镜，其特征在于，所述液晶透镜包括:相互对盒的第一基板和第二基板，所述第一电极以及控制所述第一电极上信号加载的薄膜晶体管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。10.根据权利要求1_4、7任一项所述的液晶透镜，其特征在于，所述液晶透镜包括:相互对盒的第一基板和第二基板，所述第一电极、所述第二电极以及控制所述第一电极上信号加载的薄膜晶体管均设置在所述第一基板上，其中第一电极和第二电极之间绝缘。11.一种曲面显示装置，其特征在于，包括:权利要求1-10任一项所述的液晶透镜。12.根据权利要求11所述的曲面显示装置，其特征在于，还包括:显示面板，所述液晶透镜外设于所述显示面板的出光一侧;或者， 所述液晶透镜与所述显示面板的彩膜基板共用一个基板。13.一种液晶透镜的制造方法，包括:形成第一基板和第二基板，其中，所述第一基板和所述第二基板上形成有驱动液晶实现曲面显示效果的第一电极和第二电极;对盒灌注液晶;其特征在于，在形成所述第一电极或所述第二电极之前，还包括: 形成垫高层的工序，所述第一电极和所述第二电极中的至少一种排列在所述垫高层上，所述垫高层用于使各位置液晶折射率平滑变化。14.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，还包括:通过下述方式得到所述垫高层各位置的厚度: 对各电极的相对高度进行优化设计，优化标准为使各位置液晶折射率平滑变化，符合曲面显不需要； 根据各电极的相对高度确定所述垫高层对应各电极位置处的厚度。
【专利摘要】本发明公开了一种液晶透镜及其制造方法、曲面显示装置，涉及显示领域，能够解决了现有实现曲面显示效果的液晶透镜电场强度变化曲线不平滑，影响曲面显示效果的问题。本发明提供的液晶透镜，用于附于平面显示装置外实现曲面显示效果，所述液晶透镜包括：液晶、以及驱动所述液晶实现曲面显示效果的第一电极和第二电极，还包括：垫高层，所述第一电极和所述第二电极中的至少一种排列在所述垫高层上，所述垫高层用于使各位置液晶折射率平滑变化。
【IPC分类】G02F1/1343, G02F1/29
【公开号】CN105607381
【申请号】CN201610202960
【发明人】王磊, 陈小川, 赵文卿, 王倩, 许睿, 杨明, 高健, 卢鹏程, 牛小辰, 李昌峰
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年4月1日