一种液晶透镜及液晶微透镜阵列的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种液晶透镜及液晶微透镜阵列，所述液晶透镜包括：相对设置的第一电极板和第二电极板；设置于所述第一电极板与第二电极板之间的液晶层；其中，所述第一电极板包括第一基板和位于所述第一基板朝向所述液晶层表面的第一电极层，所述第二电极板包括第二基板和位于所述第二基板朝向所述液晶层表面的第二电极层，所述第一电极板或第二电极板还包括光阑层。由于所述光阑层与所述液晶透镜为一体化结构，即所述光阑层制作在所述液晶透镜内除液晶层外的一层结构上，从而减少了在液晶透镜的外部增设普通光阑时所需要的机械安装装置，没有增加液晶透镜的厚度，满足了液晶产品轻薄化的需求。
【专利说明】—种液晶透镜及液晶微透镜阵列
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液晶显示以及光学成像领域，更具体的说是涉及一种液晶透镜及液晶微透镜阵列。
【背景技术】
[0002]液晶透镜通常包括相对设置的两个基板、位于两个基板之间的液晶层以及位于两个基板和液晶层之间的电极层，在所述电极层上施加电压后，液晶分子在电场的作用下偏转不同角度，从而实现与传统透镜相同的成像效果。
[0003]成像模块(如摄像模组)工作在强光下时，容易产生眩光或鬼影的问题，或在普通工作环境时，因杂散光通过液晶透镜表面的折射或反射进入到感光芯片上，导致最后显示的图像的解像力下降和对比度下降的问题。
[0004]针对上述问题，发明人发现，对进入液晶透镜的光束进行限制，调节进入液晶透镜的光束的强弱并屏蔽杂散光通过，从而能够解决上述问题，即给液晶透镜增设普通光阑能够减少眩光产生和杂散光的入射。但是，发明人还发现，给液晶透镜增设普通光阑后，液晶产品的整体厚度会增加，这不利于液晶产品的轻薄化。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型提供一种液晶透镜，以解决现有技术中给液晶透镜增加普通光阑后，增加了液晶产品的整体厚度，不利于液晶产品轻薄化的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]一种液晶透镜，包括:
[0008]相对设置的第一电极板和第二电极板；
[0009]设置于所述第一电极板与第二电极板之间的液晶层；
[0010]其中，所述第一电极板包括第一基板和位于所述第一基板朝向所述液晶层表面的第一电极层，所述第二电极板包括第二基板和位于所述第二基板朝向所述液晶层表面的第二电极层，所述第一电极板或第二电极板还包括光阑层。
[0011]优选地，所述光阑层位于所述第一基板背离所述液晶层的表面。
[0012]优选地，所述光阑层位于所述第一基板与第一电极层之间。
[0013]优选地，所述光阑层位于所述第一电极层朝向所述液晶层的表面。
[0014]优选地，所述光阑层与所述第一电极层位于同一层。
[0015]优选地，还包括位于所述第一电极层和所述液晶层之间的第一定向层，以及位于所述第二电极层和所述液晶层之间的第二定向层。
[0016]优选地，所述光阑层为一个光阑。
[0017]本实用新型还提供了一种液晶微透镜阵列，包括:
[0018]相对设置的第一电极板和第二电极板；
[0019]设置于所述第一电极板与第二电极板之间的液晶层；[0020]其中，所述第一电极板包括第一基板和位于所述第一基板朝向所述液晶层表面的第一电极层，所述第一电极层包括多个呈陈列排布的第一电极，所述第二电极板包括第二基板和位于所述第二基板朝向所述液晶层表面的第二电极层，所述第一电极板或第二电极板还包括光阑层，所述光阑层包括多个与所述多个第一电极一一对应的光阑。
[0021]优选地，所述多个呈阵列排布的第一电极之间通过透明走线电连接。
[0022]经由上述的技术方案可知，本实用新型提供的液晶透镜除包括相对设置的第一电极板和第二电极板，位于所述第一电极板和所述第二电极板之间的液晶层外，还包括光阑层，所述光阑层与所述液晶透镜为一体化结构，即所述光阑层制作在所述液晶透镜内除液晶层外的一层结构上，从而减少了在液晶透镜的外部增设普通光阑时所需要的机械安装装置，没有增加液晶透镜的厚度，满足了液晶产品轻薄化的需求。
[0023]另外，本实用新型提供的液晶透镜直接在制作液晶透镜的过程中制作出所述光阑层，还能使光阑的制作过程更加便捷，避免了普通光阑繁琐的安装过程，从而能够避免光阑在安装过程中出现的损坏等现象。
[0024]同时，本实用新型还提供一种带有光阑层的液晶微透镜阵列，所述光阑层包括多个呈阵列排布的光阑，从而对经过液晶微透镜阵列的光起到限制作用，同时，由于光阑将经过液晶微透镜阵列的光集中到光阑的开口部分，还可以提高通过光阑开口部分的光线的亮度，达到更好的显示效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0026]图1为本实用新型提供的一种液晶透镜的剖面示意图；
[0027]图2为本实用新型提供的一种光阑层的形状图；
[0028]图3为本实用新型提供的一种液晶微透镜阵列的剖面示意图；
[0029]图4为本实用新型提供的一种液晶微透镜阵列的光阑层的俯视图。
【具体实施方式】
[0030]正如【背景技术】部分所述，现有技术中增设光阑的液晶透镜存在液晶产品厚度较大的问题，发明人发现，出现上述现象的原因是，现有技术中给液晶透镜增设光阑，是采用给传统透镜安装光阑的方式增设的，在液晶透镜的外部需要增加特殊的光阑安装装置，且所述光阑离所述液晶透镜表面一定的距离，这样必然会增加包含液晶透镜的液晶产品的厚度，而不利于液晶产品的轻薄化。
[0031]基于此，发明人经过研究发现，提供一种液晶透镜，包括:
[0032]相对设置的第一电极板和第二电极板；
[0033]设置于所述第一电极板与第二电极板之间的液晶层；
[0034]其中，所述第一电极板包括第一基板和位于所述第一基板朝向所述液晶层表面的第一电极层，所述第二电极板包括第二基板和位于所述第二基板朝向所述液晶层表面的第二电极层，所述第一电极板或第二电极板还包括光阑层。
[0035]由上述的技术方案可知，本实用新型提供的液晶透镜还包括光阑层，所述光阑层位于所述液晶透镜的其中一层的表面，即所述光阑层与所述液晶透镜为一体结构，从而能够避免给液晶透镜增设光阑后，增加液晶产品的整体厚度，使液晶产品符合轻薄化需求，提高了液晶产品的市场竞争力。另外，本实用新型中提供的光阑的制作过程可以合并到液晶透镜的制作过程中，避免了外部增设光阑时繁琐的光阑安装过程。
[0036]以上是本申请的核心思想，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0037]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0038]其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0039]下面通过几个实施例具体描述本实用新型提供的液晶透镜。
[0040]实施例一
[0041]本实用新型实施例公开的一种液晶透镜，包括相对设置的第一电极板和第二电极板；设置于所述第一电极板与第二电极板之间的液晶层；其中，所述第一电极板包括第一基板和位于所述第一基板朝向所述液晶层表面的第一电极层，所述第二电极板包括第二基板和位于所述第二基板朝向所述液晶层表面的第二电极层，所述第一电极板或第二电极板还包括光阑层。
[0042]需要说明的是，本实施例中提供的液晶透镜可以是任何包括液晶层、第一基板、第一电极层、第二基板和第二电极层结构的液晶透镜，且当所述液晶透镜需要光阑时，均可以在所述液晶透镜的其中一层结构上制作所述光阑层。
[0043]本实施例中所述光阑层可以设置在所述第一基板和所述液晶层之间，即所述光阑层可以位于所述第一基板和第一电极层之间，也可以位于第一电极层朝向所述液晶层的表面；还可以设置在所述第二基板和所述液晶层之间，即所述光阑层可以位于所述第二基板和第二电极层之间，也可以位于第二电极层朝向所述液晶层的表面；还可以设置在所述第一基板背离所述液晶层的表面，或设置在所述第二基板背离所述液晶层的表面。另外，所述光阑层还可以与所述第一电极层或所述第二电极层位于同一层上，也即所述光阑层可以设置在所述液晶透镜上除液晶层外的任意层结构的表面。本领域技术人员可以理解的，光阑的作用为限制进入光学元件的光束的强弱，以减少眩光的产生和杂散光的入射，因此所述光阑为不透明材料形成的圆孔图案或矩形图案，本实施例中对所述光阑的材料不做限定，优选的，所述光阑的材料为液晶显示行业常用的Mo (钥)或Mo (钥)-Α1 (铝)-Mo (钥)。或者，所述光阑的材料还可以为常见的绝缘油墨材料。
[0044]本实施例中的光阑层的制作方法与增设在液晶透镜外部的光阑的制作方法不同，由于所述光阑层形成在液晶透镜的除液晶层外的其中一层结构上，且为一层不透光层，因此，本实施例中优选的在制作液晶透镜结构的同时，制作光阑层。具体的，所述光阑的形成与液晶透镜的其他电极图案或油墨层图案的制作过程类似，均可以通过光刻工艺或溅射工艺形成。更具体的，所述光刻工艺包括涂光刻胶、曝光、显影、酸刻、脱膜等制程，所述溅射工艺为遮罩溅射一步制程。
[0045]本实施例中提供的液晶透镜中包含光阑层，且所述光阑层位于所述液晶透镜上，即所述光阑层与所述液晶透镜为一体化结构，减少了安装外部光阑时的安装装置，从而避免了增设光阑对液晶产品的整体厚度的增加，使液晶透镜与光阑的整体厚度减小，更利于液晶产品的轻薄化。
[0046]需要说明的是，成像模组中通常包括多个液晶透镜，在多个液晶透镜配合使用时，可根据实际需要，在部分液晶透镜中增设光阑，或在多个液晶透镜中都制作光阑。
[0047]实施例二
[0048]液晶透镜是一种利用液晶材料所具有的独特物理及光学特性所创造出的透镜。不同于传统的玻璃透镜，液晶透镜可以依据施加于其上的电场以聚集或发散入射光，特别地，液晶透镜的焦距可以借由改变供电电压来进行调整。因为液晶透镜不需要使用机械动作来调整焦距，因此，液晶透镜比传统玻璃透镜更适合应用在许多图像获取技术中。
[0049]本实施例中具体介绍一种带有光阑层的液晶透镜，使所述液晶透镜更方便应用在图像获取技术中。如图1所示，所述液晶透镜包括相对设置的第一基板11和第二基板12，位于第一基板11和第二基板12之间的液晶层3，位于所述第一基板11和所述液晶层3之间的第一电极层21，以及位于所述第二基板12和所述液晶层3之间的第二电极层22，所述第二电极层22为面电极层。所述液晶透镜还包括光阑层4，如图2所示为所述光阑层的俯视图，所述光阑层图案可以是圆形，也可以是矩形，本实施例中对此不做限定。
[0050]需要说明的是，所述光阑层可以设置在所述第一基板、第一电极层、第二基板或第二电极层的任一表面，只要所述光阑层能够起到限制通过光束多少的作用即可，本实施例中对所述光阑层的具体位置不做限定。具体的，所述光阑层可以位于所述第一基板背离或朝向所述液晶层的表面，可以位于所述第二基板背离或朝向所述液晶层的表面，也可以位于所述第一电极层或第二电极层朝向液晶层或背离液晶层的表面。因为液晶透镜存在厚度，所述光阑层制作在不同层上有不同的效果，至于具体制作在哪层上的效果较好，取决于两个液晶透镜的搭载方式以及液晶透镜与其他光学透镜或光学元件的搭载关系，本实施例中对此不作限定。
[0051]为了解决液晶透镜在强光下工作时容易产生眩光或出现鬼影，影响图像显示质量或即使在普通工作环境中，也会因杂散光进入而导致液晶显示装置的解像力下降、图像对比度下降的问题。发明人提出给液晶透镜外部增设普通光阑的方法解决上述问题，但是由于其增设方式与给所述传统的玻璃透镜增设光阑的方式相同，需要增加安装普通光阑的特殊安装装置，且所述普通光阑与所述液晶透镜之间有一定的距离，从而会增加包含液晶透镜的液晶产品的厚度，不利于液晶产品的轻薄化发展。
[0052]而本实施例中提供的液晶透镜，在其内部层结构上包括一层不透光材料形成的光阑层，由于所述光阑层位于所述液晶透镜的内部结构上，且所述光阑层的厚度较薄，相对于在所述液晶透镜外部增设普通光阑，其对液晶透镜的厚度增加程度很小，可以忽略不计，因此本实施例中提供的液晶透镜的厚度没有增加，且达到了限制光束通过的目的。
[0053]另外，由于所述光阑层设置在所述液晶透镜内部，避免了外置普通光阑在搭载过程中易损伤的问题，同时解决了外置普通光阑安装过程繁琐，外置普通光阑安装不易的问题，还解决了外置普通光阑位置单一，无法优化的问题。
[0054]本实施例中所述液晶透镜为液晶透镜，因此所述第一基板和所述第二基板为透明基板，优选的，所述第一基板和第二基板均为玻璃基板，在其他实施例中，所述第一基板和所述第二基板还可以是其他透明材料形成的基板，如树脂基板等。
[0055]所述液晶透镜还包括液晶层朝向所述第一电极层一侧的第一定向层和朝向所述第二电极层的第二定向层，且所述第一定向层的摩擦方向与第二定向层的摩擦方向垂直。此时，所述光阑层还可以制作在所述第一定向层朝向第一基板的表面或所述第二定向层朝向第二基板的表面。
[0056]实施例三
[0057]本实施例中提供一种液晶微透镜阵列，如图3所示，所述液晶微透镜阵列包括:相对设置的第一基板311和第二基板312,位于第一基板311和第二基板312之间的液晶层33,位于所述第一基板311朝向液晶层33表面的第一电极层321,位于所述第二基板312朝向液晶层33表面的第二电极层322,其中,本实施例中所述第一电极层包括多个第一电极，所述第一电极与单个液晶透镜中的第一电极类似，且所述多个第一电极呈阵列式排布。所述第二电极可以是整层电极也可以与是镂空电极，本实施例中对所述第二电极不做限定。
[0058]所述液晶微透镜阵列还包括位于第一电极层321朝向液晶层33表面的光阑层34，光阑层34包括有多个与所述第一电极 对应的光阑，即多个光阑也呈阵列排布，如图4所示，为本实施例中提供的液晶微透镜阵列中光阑层的俯视图，其中填充的部分为光阑的不透光部分，未填充部分为光阑的透光部分。
[0059]为了使液晶透镜阵列中多个液晶透镜单元的控制都同步，优选的，所述多个第一电极之间可以通过透明走线连接，特别的，若多个第一电极之间的连线位于光阑的不透光部分，那么所述走线也可以不是透明，本实施例中对此不做限定。
[0060]本实施例中提供的液晶微透镜阵列，包括光阑层，同样可以限制进入液晶微透镜阵列的光线，从而避免成像模块出现鬼影或眩光的问题，进而提高成像模块最后显示图像的解像力和对比度。
[0061]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种液晶透镜，其特征在于，包括: 相对设置的第一电极板和第二电极板； 设置于所述第一电极板与第二电极板之间的液晶层； 其中，所述第一电极板包括第一基板和位于所述第一基板朝向所述液晶层表面的第一电极层，所述第二电极板包括第二基板和位于所述第二基板朝向所述液晶层表面的第二电极层，所述第一电极板或第二电极板还包括光阑层。
2.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述光阑层位于所述第一基板背离所述液晶层的表面。
3.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述光阑层位于所述第一基板与第一电极层之间。
4.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述光阑层位于所述第一电极层朝向所述液晶层的表面。
5.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述光阑层与所述第一电极层位于同一层。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的液晶透镜，其特征在于，还包括位于所述第一电极层和所述液晶层之间的第一定向层，以及位于所述第二电极层和所述液晶层之间的第二定向层。
7.根据权利要求6所述的液晶透镜，其特征在于，所述光阑层为一个光阑。
8.一种液晶微透镜阵列，其特征在于，包括: 相对设置的第一电极板和第二电极板； 设置于所述第一电极板与第二电极板之间的液晶层； 其中，所述第一电极板包括第一基板和位于所述第一基板朝向所述液晶层表面的第一电极层，所述第一电极层包括多个呈陈列排布的第一电极，所述第二电极板包括第二基板和位于所述第二基板朝向所述液晶层表面的第二电极层，所述第一电极板或第二电极板还包括光阑层，所述光阑层包括多个与所述多个第一电极一一对应的光阑。
9.根据权利要求8所述的液晶微透镜阵列，其特征在于，所述多个呈阵列排布的第一电极之间通过透明走线电连接。
【文档编号】G02F1/29GK203705781SQ201320779610
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】阮小龙, 王东岳, 吴振忠, 刘亮, 陈魁, 李岩, 周鸣岐, 何基强, 李建华 申请人:信利半导体有限公司