一种液晶透镜及液晶盒的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种液晶透镜及液晶盒，所述液晶盒包括相对设置的第一基板和第二基板；位于第一基板和第二基板之间的液晶层；位于第一基板和第二基板四周，且密封液晶层的边框胶；位于第一基板朝向液晶层表面的第一电极；位于第二基板朝向液晶层表面的第二电极；温度感应电路，温度感应电路位于第一基板与液晶层之间，且与第一电极绝缘，或温度感应电路位于第二基板与液晶层之间，且与第二电极绝缘；其中，温度感应电路位于第一电极和第二电极形成的有效区域和边框胶之间。由于本实用新型中将温度感应电路设置在液晶盒内部，更加靠近液晶层，从而能够准确反映液晶层的温度变化，且结构简单，满足液晶产品轻薄化发展。
【专利说明】—种液晶透镜及液晶盒
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液晶显示【技术领域】，更具体的说是涉及一种液晶透镜及液晶盒。【背景技术】
[0002]液晶透镜(liquid crystal lens)是一种利用液晶材料所具有的独特电学及光学特性所创造出的装置。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电极上的驱动电压或者驱动频率来进行调整。因为液晶透镜不需要使用到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。
[0003]通常液晶透镜包括两个通过贴合胶粘接在一起的液晶盒，多个液晶盒形成层叠结构，以满足光学成像的需求。图1为公知的液晶透镜中液晶盒的示意图，液晶盒包含两个透明基板110和120、分别形成于两个透明基板110及120上的两个电极，上电极111及下电极121、以及位于上电极111和下电极121之间的液晶层130。在液晶透镜工作时，分别给上电极111和下极层121加电压，根据电压控制液晶层130位置的电场，使得液晶盒内有效区域内的液晶分子进行相应的偏转，从而实现透镜效果。其中，所述有效区域是指起到光线汇聚(发散)作用最为理想的那部分液晶所在区域。对于上电极为内电极圆与外电极圆环和下电极为圆形面电极的情况，所述有效区域为一个圆形的区域，即为上电极中外电极圆环的内径所围区域，如图1中两虚线之间的区域。
[0004]由于液晶在不同温度下，其粘度、介电常数和弹性系数等参数会发生变化，造成液晶透镜中的液晶在电场的作用下，响应速度不同，尤其在较低温情况下，液晶粘度增加，响应速度下降，导致液晶透镜变焦速度下降甚至丧失变焦功能，因此，液晶透镜的理想工作状态是让液晶的温度稳定在其最佳工作温度点上。
[0005]而液晶透镜产品本身并没有温度感应模块，所以现有技术中通常通过给液晶盒的基板上连接温度感应器，用温度感应器测试基板的温度，并通过加热器件调节液晶盒基板的温度，达到调节液晶温度的目的。但是，该设备存在较大的不足，包括测试得到的液晶温度与液晶的实际温度之间偏差较大的问题。
实用新型内容
[0006]有鉴于此，本实用新型提供一种液晶透镜及液晶盒，其内部包含有温度感应电路，从而能够改善现有技术中液晶透镜基板和温度感应器相连的结构的不足之处。
[0007]具体的，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]一种液晶盒，包括:相对设置的第一基板和第二基板；位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；位于所述第一基板和第二基板四周，且密封所述液晶层的边框胶；位于所述第一基板朝向所述液晶层表面的第一电极；位于所述第二基板朝向所述液晶层表面的第二电极；温度感应电路，所述温度感应电路位于所述第一基板与所述液晶层之间，且与所述第一电极绝缘，或所述温度感应电路位于所述第二基板与所述液晶层之间，且与所述第二电极绝缘；其中，所述温度感应电路位于所述第一电极和第二电极形成的有效区域和边框胶之间。
[0009]优选地，所述温度感应电路位于所述第二基板朝向所述液晶层的表面。
[0010]优选地，所述温度感应电路与所述第二电极位于同一层，且所述温度感应电路位于所述第二电极的外围。
[0011 ] 优选地，所述温度感应电路的材料为氧化铟锡或钥。
[0012]一种液晶透镜，包括多个液晶盒，和位于所述多个液晶盒的基板之间的贴合胶，其中，所述多个液晶盒中至少一个液晶盒为上面所述的液晶盒。
[0013]优选地，所述液晶盒的个数为两个。
[0014]优选地，两个所述液晶盒均为上面所述的液晶盒。
[0015]经由上述的技术方案可知，本实用新型提供的液晶盒，在所述第一基板或第二基板朝向液晶层的表面设置有温度感应电路，由于所述温度感应电路仅仅是一层膜结构，即本实用新型中将“温度感应器”与液晶盒集成在一起，由于本实用新型中的所述温度感应电路更加靠近液晶层，其反映出的温度，相较于现有技术中测试得到的基板温度更加接近液晶层的温度，即本实用新型提供的液晶盒能够更准确的反映液晶层的温度变化，也即温度探测的偏差较小。
[0016]另外，本实用新型提供的液晶盒，由于将“温度感应器”与液晶盒集成在一起，所述温度感应电路仅仅是位于所述液晶盒内部的一层膜结构，从而使得该液晶盒和“温度感应器”相较于现有技术中液晶盒的基板与温度感应器相连的结构，本实用新型提供的结构体积较小，且更加轻薄，更加符合液晶产品轻薄化要求，具有更强的市场竞争力。
[0017]本实用新型还提供了一种液晶透镜，包括上述集成温度感应电路的液晶盒，由于所述温度感应电路位于所述液晶盒内部，相对于现有技术中的温度感应器，更加接近液晶分子，从而能够更准确的反映液晶分子的温度变化，调节液晶分子工作在较佳的温度中，进而可以提闻液晶透镜中液晶分子的响应速度，提闻液晶透镜的变焦速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]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。
[0019]图1为现有技术中液晶盒的剖面结构示意图；
[0020]图2为本实用新型实施例提供的一种液晶盒的剖面结构示意图；
[0021]图3为本实用新型实施例提供的一种液晶盒的部分结构俯视图；
[0022]图4为本实用新型实施例提供的液晶透镜的外观示意图；
[0023]图5为本实用新型实施例提供的另一种液晶盒的部分结构俯视图。
【具体实施方式】
[0024]正如【背景技术】部分所述，现有技术中的液晶透镜本身没有温度模块，而液晶透镜工作在不同温度时，其内部的液晶的粘度、介电常数和弹性系数等参数将会发生变化，影响液晶分子的响应速度，导致液晶透镜变焦速度下降。如一般的液晶在o°c以下时，响应速度明显下降，已经不能满足要求；到-30°C左右时变成近晶相，基本成了固态；或者更低温度(-600C )变成完全固态，近晶相时和固态时，液晶透镜已经根本不能工作了。
[0025]为了使所述液晶透镜工作在最佳状态下，需要对液晶透镜内部液晶的温度进行监控，现有的技术是在液晶透镜的液晶盒基板上连接温度感应器，从而根据测得的温度变化反映液晶盒内部液晶温度的变化，但是该种方式得到的液晶温度与液晶实际温度之间的偏差较大，并不能准确反映液晶的温度。
[0026]发明人经过研究发现，出现上述现象的原因是，现有技术中温度感应器与液晶盒的基板之间相互连接，也即温度感应器测试的是液晶盒基板的温度，由于所述液晶盒基板与液晶层之间还包括电极层、绝缘层、定向层等多层结构，即所述液晶盒基板与液晶层之间的距离较大，液晶盒基板的温度与液晶层之间的温度差也较大，因此用液晶盒基板的温度来代表液晶层的温度，显然会出现较大的偏差。
[0027]基于此，本实用新型提供了一种内置温度感应电路的液晶盒，包括:
[0028]相对设置的第一基板和第二基板；
[0029]位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；
[0030]位于所述第一基板和第二基板四周，且密封所述液晶层的边框胶；
[0031]位于所述第一基板朝向所述液晶层表面的第一电极；
[0032]位于所述第二基板朝向所述液晶层表面的第二电极；
[0033]温度感应电路，所述温度感应电路位于所述第一基板与所述液晶层之间，与所述第一电极绝缘，或所述温度感应电路位于所述第二基板与所述液晶层之间，且所述第二电极绝缘；
[0034]其中，所述温度感应电路位于所述第一电极和第二电极形成的有效区域和边框胶之间。
[0035]由上述的技术方案可知，本实用新型提供的液晶盒，将温度感应器简化为温度感应电路，并将所述温度感应电路设置在液晶盒的基板与液晶层之间的内部结构上，从而使得温度感应电路更加接近液晶层，进而测试得到的温度也更加接近液晶的温度，即提高了液晶透镜中液晶温度测试的准确度。
[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内置温度感应电路的液晶盒和包含所述液晶盒的液晶透镜。
[0040]本实用新型实施例公开的一种液晶盒，包括:相对设置的第一基板和第二基板；位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；位于所述第一基板朝向所述液晶层表面的第一电极；位于所述第二基板朝向所述液晶层表面的第二电极；位于所述第一基板与所述液晶层之间或位于所述第二基板与所述液晶层之间的温度感应电路；其中，所述温度感应电路与所述第一电极或所述第二电极之间绝缘。所述液晶盒还包括边框胶，所述边框胶用于与两个基板形成封闭的空间，从而避免液晶分子泄露。
[0041]需要说明的是，所述温度感应电路由具有热敏特性的导电材料制成，所述热敏特性的导电材料可以是现有技术中温度感应器的制作材料，也可以与液晶盒内的电极材料相同，本实施例中优选的所述温度感应电路的材料为液晶盒内的电极材料，更优选的为ITO(氧化铟锡)。在其他实施例中，所述温度感应电路的材料还可以是其他透明导电材料或不透明导电材料，如金属钥，本实施例中对此不作限定。
[0042]所述温度感应电路位于所述第一基板与所述液晶层之间或位于所述第二基板与所述液晶层之间，即所述温度感应电路位于所述液晶盒的两基板之间除液晶层之外的任何层结构的表面，还可以位于所述第一基板或所述第二基板朝向所述液晶层的表面，所述温度感应电路在所述液晶盒中的具体位置可以根据实际需要进行调整。
[0043]由于所述温度感应电路位于所述液晶盒内部，所述温度感应电路与液晶层之间的距离不包括液晶盒基板的厚度，而现有技术中温度感应器和液晶层之间的距离还包括液晶盒基板的厚度，因此，本实施例中所述温度感应电路无论位于所述液晶盒内部的哪层结构上，得到的液晶温度相对于现有技术中温度感应器与基板连接的方案得到的液晶温度均更加接近液晶的实际温度。
[0044]本领域技术人员可以理解的，液晶盒的作用机理为液晶分子的电学效应，即液晶分子随外加电场的改变，会发生一定角度的偏转，如果液晶层中有电荷存在，会严重影响液晶分子的电学效应，产生一定的不良影响，如:响应速度变慢，液晶盒内电场分布畸形，最终造成成像不清晰。即若温度感应电路直接与液晶分子接触会对液晶分子造成电荷污染，因此本实施例中优选的所述温度感应电路与所述液晶层不直接接触，所述温度感应电路与所述液晶层之间还可以包括定向层或绝缘层等其他层结构。
[0045]本实施例中所述温度感应电路的制作过程可以与所述液晶盒内其他结构的制作过程兼容，只是在原有的液晶盒制作过程中增加一层带有图案的膜层结构的制作步骤。另夕卜，为了方便所述温度感应电路的制作，本实施例中优选的所述温度感应电路与所述液晶盒中的第二电极(或第一电极)位于同一层结构上，即温度感应电路与第二电极(或第一电极)可以同时形成，也即在基板上先成膜一层ΙΤ0，再进行刻蚀，从而同时形成第二电极(或第一电极)以及温度感应电路，该制作工艺更加简单且成本更低。
[0046]本实施例中所述温度感应电路位于第一电极和第二电极形成的有效区域和边框胶之间，由于所述温度感应电路位于液晶偏转的有效区域外，温度感应电路的存在对液晶盒的显示影响较小，本实施例中更为优选的，所述温度感应电路设置在所述第一基板或所述第二基板上电极没有覆盖的区域，即所述温度感应电路与所述第一电极或所述第二电极没有重叠部分。另外，本实施例中在不影响液晶盒显示效果的情况下，所述温度感应电路和所述第一电极或所述第二电极之间还可以存在交叉区域。[0047]需要说明的是，所述温度感应电路与所述第一电极或第二电极之间必须绝缘，由于所述温度感应电路代替了现有技术中位于液晶盒外侧的温度感应器，所述温度感应电路的两端还要接电压，且所述温度感应电路接电压后，不能对所述第一电极和所述第二电极之间形成的电场产生较大的影响，因此，本实施例中当所述温度感应电路与所述第一电极或第二电极位于同一层时，所述温度感应电路距离所述第一电极或第二电极的外边缘较远，以保证所述温度感应电路与所述第一电极或第二电极之间的绝缘；当所述温度感应电路与所述第一电极或第二电极之间存在交叉区域时，所述交叉区域的中间必须采用绝缘层进行隔离，防止两部分之间出现电连接，从而影响液晶盒的原本作用。
[0048]本实施例中在所述液晶盒中增设了一层温度感应电路，且所述温度感应电路可以位于所述液晶盒的第一基板和第二基板之间，由于所述温度感应电路相对于现有技术中与液晶盒的基板相连的温度感应器更加接近液晶层，从而能够更加准确的测试得到液晶的温度。
[0049]下面对所述温度感应电路的工作原理进行介绍:
[0050]本实用新型实施例中提供了一种液晶透镜，所述液晶透镜包括两个液晶盒和位于两个所述液晶盒基板外侧，用于粘接液晶盒的贴合胶，需要说明的是，本实施例中所述液晶透镜内的液晶盒为上一实施例中所述的内部设置有温度感应电路的液晶盒。优选的，所述液晶透镜内的所有液晶盒均包含温度感应电路。
[0051]如图2所示,所述内部包含温度感应电路的液晶盒包括:
[0052]相对设置的第一基板210和第二基板220，所述第一基板210和所述第二基板220的材料可以是玻璃也可以是其他透明材料，本示例中所述第一基板和第二基板优选为玻璃基板。
[0053]位于所述第一基板210和第二基板220之间的液晶层230，需要说明的是液晶层230与所述第一基板210之间还包括紧贴液晶层的第一定向层(图中未示出)，液晶层230与第二基板220之间还包括紧贴液晶层的第二定向层(图中未示出)，所述第一定向层与第二定向层的摩擦方向相互平行。
[0054]位于所述第一基板210朝向液晶层230表面的第一电极211,位于所述第二基板220朝向液晶层230表面的第二电极221。
[0055]所述液晶盒还包括位于所述第二基板220朝向所述液晶层230表面的温度感应电路240，本示例中所述温度感应电路240与所述第二电极221位于同一层。
[0056]如图3所示，为液晶盒的第二基板的俯视图，其中包括位于所述第二基板220上的第二电极221、温度感应电路240以及用于封闭液晶边框胶250。其中，所述温度感应电路240环绕所述第二电极221，且所述温度感应电路240位于所述第二电极221与所述边框胶250之间，所述温度感应电路240与所述第二电极221之间具有一定的距离，从而保证所述温度感应电路与所述第二电极绝缘。
[0057]如图4所示，为包括两个液晶盒的液晶透镜的外部结构图，液晶盒A和液晶盒B通过贴合胶C粘接在一起，从而形成液晶透镜。两个液晶盒结构相同，每个液晶盒均连接四个不同的电压，如液晶盒A的第一电极的引出端接电压V1、第二电极的引出端接电压V2，液晶盒A的温度感应电路的两个引出端分别接Vs和地电压GND，液晶盒B同样的也连接四个不同的电压。[0058]需要注意的是，液晶盒A和液晶盒B的第一电极引出端可以接相同的电压，也可以接不同的电压，同样的，液晶盒A和液晶盒B的第二电极引出端可以接相同电压，也可以接不同电压，液晶盒A和液晶盒B的温度感应电路的两端可以接相同电压，也可以接不同电压。由于实际应用过程中，两个液晶盒的调节信号不一定是完全相同的，因此，本实施例中优选的，所述液晶盒A和液晶盒B的第一电极和第二电极，以及温度感应电路的两个引出端分别接不同的电压，即液晶盒A的第一电极接VA1，第二电极接VA2，温度感应电路的一端接Vas，液晶盒B的第一电极接VBI (图中未示出)，第二电极接VB2，温度感应电路的一端接Vbs，由于GDN为相同的电压，两个液晶盒的温度感应电路的其中一端可以相连在一起，以方便外部电路的连接，两个液晶盒的GDN电极也可以接不同的电压，本实施例中对此不做限定。
[0059]更为优选的，本实施例中两个液晶盒的四个电极分别接不同的电压，即一个液晶透镜中包含8根电极引线。由于所述液晶盒的厚度较薄，为防止两个液晶盒出现电极短路现象，液晶盒A与液晶盒B上的8根引线导出的方式更为优选的为两个液晶盒的同名电极错开放置，例如，液晶盒A的四个引脚放在液晶盒四角，液晶盒B的四个引脚放在液晶盒四边中心。
[0060]由于所述温度感应电路材料的电阻随温度有一定的变化，当液晶温度发生变化时，引起温度感应电路的温度随之变化，再而引起温度感应电路的电阻变化，进而再引起通过所述温度感应电路上的电流发生变化，从而通过外部电流检测设备能够检测到温度感应电路的温度变化，也即得到液晶的温度变化。当将实时探测到的液晶温度反馈给加热系统时，加热系统根据反馈信息对液晶做出相应措施，从而使得液晶透镜产品工作在理想的温度范围内，保证了液晶产品的工作性能。
[0061]需要说明的是，所述温度感应电路的形状、弧度、走线的宽度均可以根据实际需求进行调整，并不仅限于本示例中图3所示的形状、弧度及走线宽度。本示例中所述第二基板上温度感应电路的形状还可以是如图5所示。其左上角为一个引出端，右下角的两个引出端会在液晶透镜器件的外部接在一起，构成另一引出端；相当于两个电阻的并联。
[0062]本实施例中，由于所述温度感应电路为在所述液晶盒中增加的一层导电层，而且所述温度感应电路位于所述液晶盒的内部，更加靠近液晶层，因此能够更加准确的测试得到液晶的温度，实时探测液晶盒内的温度，反馈给加热系统，可以在不同温度下对液晶加热信号做出精确补偿，从而使液晶产品在一定的温度范围内性能更加稳定的工作。
[0063]而且增加温度感应电路只是在液晶透镜制作过程中多制作出一个导电层结构，相对于现有技术中温度感应器和液晶盒基板相连的装置，其结构简单，且制作成本较低，从而使液晶产品更具市场竞争力。另外，由于所述温度感应电路与现有的液晶透镜一体化，更加有利于液晶产品的小型化，满足市场上对液晶产品轻薄化的需求。
[0064]需要说明的是，本实用新型中提供的液晶盒还可以应用在任何需要准确控制液晶分子温度的液晶产品中，所述液晶产品并仅不限定为液晶透镜。
[0065]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】
1.一种液晶盒，其特征在于，包括: 相对设置的第一基板和第二基板； 位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层； 位于所述第一基板和第二基板四周，且密封所述液晶层的边框胶； 位于所述第一基板朝向所述液晶层表面的第一电极； 位于所述第二基板朝向所述液晶层表面的第二电极； 温度感应电路，所述温度感应电路位于所述第一基板与所述液晶层之间，且与所述第一电极绝缘，或所述温度感应电路位于所述第二基板与所述液晶层之间，且与所述第二电极绝缘； 其中，所述温度感应电路位于所述第一电极和第二电极形成的有效区域和边框胶之间。
2.根据权利要求1所述的液晶盒，其特征在于，所述温度感应电路位于所述第二基板朝向所述液晶层的表面。
3.根据权利要求2所述的液晶盒，其特征在于，所述温度感应电路与所述第二电极位于同一层，且所述温度感应电路位于所述第二电极的外围。
4.根据权利要求1所述的液晶盒，其特征在于，所述温度感应电路的材料为氧化铟锡或钥。
5.一种液晶透镜，其特征在于，包括多个液晶盒，和位于所述多个液晶盒的基板之间的贴合胶，其中，所述多个液晶盒中至少一个液晶盒为权利要求1-4任意一项所述的液晶盒。
6.根据权利要求5所述的液晶透镜，其特征在于，所述液晶盒的个数为两个。
7.根据权利要求6所述的液晶透镜，其特征在于，两个所述液晶盒均为权利要求1-4任意一项所述的液晶盒。
【文档编号】G02F1/1333GK203705782SQ201320875085
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】陈魁, 王东岳, 吴振忠, 刘亮, 阮小龙, 周鸣岐, 何基强 申请人:信利半导体有限公司