液晶透镜、立体显示装置及智能终端的制作方法

本实用新型属于立体显示技术领域，尤其涉及液晶透镜、立体显示装置及智能终端。

背景技术：

人类是通过右眼和左眼所看到的物体的细微差异来感知物体的深度，从而识别出立体图像，这种差异被称为视差。立体显示技术就是通过人为的手段来制造人的左右眼的视差，给左、右眼分别送去有视差的两幅图像，使大脑在获取了左右眼看到的不同图像之后，产生观察真实三维物体的感觉。

随着人们对液晶材料认识的不断深入，采用液晶材料制成的液晶透镜具有广泛的应用，如应用于实现自由立体显示的立体显示装置。

现有技术中公开一种液晶光栅，其依次包括第一偏光片、第一基板、液晶层、第二基板以及第二偏光片，第一基板与第二基板为透明基板，四周通过框胶等将液晶层密封在第一基板与第二基板之间。第一基板内侧设有第一电极结构和第二基板内侧设有第二电极结构。第一电极结构为多个平行设置的条形电极，第二电极结构包括按照M*N矩阵形式排列的多个独立驱动电极。各个驱动电极单独进行电路引线，各电路引线不导通并延伸至第二基板一端边缘，形成周边电路。使用时，将第一基板上的条形电极作为公共电极，而第二基板上的独立驱动电极作为信号电极，由外接的驱动装置通过各个驱动电极对应的引线输入驱动信号给各个驱动电极，实现自由分区控制。

具有上述现有技术液晶光栅的立体显示装置通过分区控制在同一屏幕中实现了平面显示与立体显示的兼容。然而，上述现有技术的液晶光栅一方面会造成显示时光亮度降低，另一方面由于需要各驱动电极独立引线，而引线之间互不导通，这就为该液晶光栅的制作工艺上带来难题，需要多次进行光刻，不但工艺结构复杂，而且因引线较多较密，容易出现引线断裂，造成产品良率不高的问题。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种液晶透镜及立体显示装置，旨在解决现有技术中采用液晶光栅实现2D与3D分区显示时，亮度降低，上下两基板的各电极都单独驱动带来的结构和驱动复杂的问题。

本实用新型实施例提供一种液晶透镜，包括相对设置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和间隙子，所述第一基板上设有第一电极，其特征在于，所述第一电极为面电极，所述第二基板分区设置为至少两个独立区域，每一个所述独立区域设置有多个平行设置的第二电极，相邻两个所述独立区域设置有间隔部，所述间隔部由所述第二基板的一端延伸至所述第二基板的另一端以使设置于相邻两个所述独立区域的所述第二电极不相连接，且所述间隔部的延伸方向和所述第二电极的延伸方向的夹角不为零；每一个所述独立区域内的所述第二电极连接至或外接至同一驱动信号输出端，所述第一电极连接至或外接至公共电压信号输出端。

优选地，所述至少两个独立区域沿所述第二基板的长边或短边依次设置。

优选地，当所述至少两个独立区域沿所述第二基板的长边设置时，所述间隔部由所述第二基板的一长边延伸至所述第二基板的另一长边；当所述至少两个独立区域沿所述第二基板的短边设置时，所述间隔部由所述第二基板的一短边延伸至所述第二基板的另一短边。

优选地，当所述至少两个独立区域沿所述第二基板的长边设置时，所述间隔部的延伸方向垂直于所述第二基板的长边；当所述至少两个独立区域沿所述第二基板的短边设置时，所述间隔部的延伸方向垂直于所述第二基板的短边。

优选地，所述间隔部的宽度不大于25um。

优选地，所述第二电极相对于所述第二基板的长边或短边倾斜设置；或，所述第二电极相对于所述第二基板的长边或短边倾斜设置，所述第二电极的宽度为15um。

优选地，相邻两个所述第二电极之间还设有第三电极，所述第三电极与所述第二电极彼此绝缘，所述第三电极平行于所述第二电极，所述第三电极连接至所述驱动信号输出端，当所述驱动信号输出端给至少一个所述独立区域内的所述第二电极施加第一驱动电压，所述公共信号输出端给所述第二电极施加公共电压，以使所述施加有第一驱动电压的独立区域对应的所述液晶层呈现透镜状态时，与呈现透镜状态对应的所述独立区域内的所述第三电极处于Hi-Z状态。

优选地，当所述液晶层呈现初始状态时，所述驱动信号输出端同时向所述第三电极与所述第二电极施加第三驱动电压，所述公共信号输出端向所述第一电极施加公共电压，第三驱动电压与所述公共电压之间的压差驱动所述液晶层内的液晶分子发生偏转,以使所述液晶分子与所述间隙子之间的折射率差在预设范围内。

本实用新型还提供一种立体显示装置，包括显示面板，还包括上述任一种液晶透镜，所述液晶透镜设置于所述显示面板的出光侧，当所述显示面板同时显示2D显示内容和3D显示内容，所述驱动信号输出端将第一驱动电压施加于与所述3D显示内容相对应的所述独立区域内的所述第二电极，以分区同时显示2D显示内容和3D显示内容。

本实用新型还提供一种智能终端，包括显示面板，还包括上述任一种液晶透镜，所述液晶透镜设置于所述显示面板的出光侧，当所述显示面板同时显示2D显示内容和3D显示内容，所述驱动信号输出端将第一驱动电压施加于与所述3D显示内容相对应的所述独立区域内的所述第二电极，以分区同时显示2D显示内容和3D显示内容。

本实用新型提供的液晶透镜通过设置至少两个独立区域，相邻两个所述独立区域设置有间隔部，以使设置于相邻两个所述独立区域的所述第二电极不相连接，同时第一电极为面电极，对每一独立区域内的所有第二电极同时进行控制，极大简化了驱动电路的设计，使得第二基板上连接驱动电路和第二电极的线路较少，当该液晶透镜应用在立体显示装置和只能终端时，不仅可以在同一屏幕分区2D显示和3D显示，而且结构和驱动简单。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施例的立体显示装置的结构示意图。

图2是图1的液晶透镜的设置有第二电极结构的第二基板的平面结构示意图。

图3是本实用新型另一较佳实施例的立体显示装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1与图2，图1是本实用新型较佳实施例的立体显示装置的结构示意图，图2是图1的液晶透镜的电极结构示意图。如图1和图2所示，本实用新型较佳实施例的立体显示装置包括：显示面板100和液晶透镜200。所述液晶透镜200设置于所述显示面板100的出光侧(即显示面板的显示侧)。图1中，该液晶透镜200自上而下依次包括：第一基板290、液晶层、第二基板210。液晶层包括多个液晶分子230及散布于液晶分子230之间的间隙子240。间隙子240可以为球状、圆柱状或其它形状，用于控制液晶透镜200的盒厚度。第一基板290与第二基板210相对设置，第一基板290面向所述第二基板210表面设置有第一电极220,所述第一电极220为面电极，第一电极220可以是整面电极，也可以是间隔有一定距离的条形电极，相邻两个第一电极220之间的距离不大于10um。

如图2所示，在本实施例中，将第二基板210分区设置为A、B、C三个独立区域，其中，A、B、C三个独立区域可以为规则形状，也可以为不规则形状，A、B、C三个独立区域的所占面积可以相等，也可以不相等。A独立区域内设置有互相平行的第二电极250，B独立区域内设置有互相平行的第二电极250，同样地C独立区域内设置有互相平行的第二电极250，相邻的A独立区域与B独立区域之间设置有间隔部270，间隔部270由第二基板210的一端往第二基板210的另一端延伸以将设置于相邻A独立区域与B独立区域内的第二电极250断开，且所述间隔部的延伸方向和所述第二电极的延伸方向的夹角不为零，即相邻A独立区域与B独立区域内的第二电极250不相连接且彼此绝缘，同理，相邻的B独立区域与C独立区域的第二电极250也是断开的。A独立区域、B独立区域以及C独立区域内的第二电极250连接至同一驱动信号输出端，第一电极220连接至公共电压信号输出端。每一个独立区域内的第二电极由同一驱动信号输出端控制，不需要单独设置引线，简化液晶透镜100的电路构造。本实施例仅以第二基板210分区设置为A、B、C三个独立区域为例简要介液晶透镜200结构，当然，第二基板210还可以根据设计需求分区设置更多的独立区域或仅设置两个独立区域，但独立区域的个数应不低于两个，即第二基板210分区设置为至少两个独立区域，以下为介绍方便，仅以A、B、C三个独立区域为例表述液晶透镜200的工作原理，本领域人员应当知道下述举例并不限限制独立区域的数量。

本实用新型提供的液晶透镜200，第一电极220为面电极，而第二基板210分区设置至少两个独立区域，每一个独立区域内的第二电极250连接至或外接至同一驱动信号输出端，液晶透镜200的每一个独立区域可以被单独控制，当驱动信号输出端对独立区域内的第二电极250施加驱动电压，公共信号输出端对第一电极220施加公共电压，驱动电压与公共电压之间的压差产生电场，该独立区域对应的液晶分子230在电场的作用下偏转，形成液晶透镜单元，而液晶透镜200的其他独立区域未施加驱动电压，与未施加有驱动电压的独立区域对应的液晶分子230不会偏转，即不形成液晶透镜单元。每一个独立区域内的第二电极250连接至或外接至同一驱动信号输出端，是指当驱动电路集成在液晶透镜的时候，则液晶透镜的每一个独立区域内的第二电极250直接连接至同一驱动信号输出端，否则，当驱动电路没有集成在液晶透镜的时候，则外接至同一驱动信号输出端。

本实施例提供的液晶透镜200采用分区设置，且单独控制每一个独立区域，简化线路，控制可靠。换句话说，本实施例的液晶透镜通过设置至少两个独立区域，相邻两个所述独立区域设置有间隔部，以使设置于相邻两个所述独立区域的所述第二电极不相连接，同时第一电极为面电极，对每一独立区域内的所有第二电极同时进行控制，极大简化了驱动电路的设计，使得第二基板上连接驱动电路和第二电极的线路较少，当该液晶透镜应用在立体显示装置和只能终端时，不仅可以在同一屏幕分区2D显示和3D显示，而且结构和驱动简单。

进一步的，上述任一实施例中，至少两个独立区域沿第二基板210的长边或短边依次设置，请参阅图2，如液晶透镜200应用于手机等小尺寸显示装置中，独立区域A、独立区域B与独立区域C优选沿第二基板210的长边依次设置会更加符合观看习惯；当然，也可以设置独立区域A、独立区域B与独立区域C沿所述第二基板210的短边依次设置；如液晶透镜200应用于PAD等大尺寸显示装置中，独立区域A、独立区域B与独立区域C沿第二基板210的短边依次设置会更加符合观看习惯，当然，也可以设置独立区域A、独立区域B与独立区域C沿所述第二基板210的长边依次设置，在此均不做限定。

进一步的，上述任一实施例中，当至少两个独立区域沿第二基板的长边设置时，间隔部由第二基板的一长边延伸至第二基板的另一长边；当至少两个独立区域沿第二基板的短边设置时，间隔部由第二基板的一短边延伸至第二基板的另一短边，例如，当独立区域A、独立区域B与独立区域C沿第二基板210的长边设置时，间隔部270由第二基板210的一长边延伸至第二基板210的另一长边；当独立区域A、独立区域B与独立区域C沿第二基板210的短边设置时，间隔部270由第二基板210的一短边延伸至第二基板210的另一短边，即独立区域A、独立区域B与独立区域C无论是沿第二基板210的长边设置还是沿第二基板210的短边设置，间隔部210将相邻的独立区域A与独立区域B，或相邻的独立区域B与独立区域C内对应的第二电极250断开，彼此绝缘，避免独立区域A的第二电极延伸至独立区域B内而与独立区域B内的第二电极连接，或避免独立区域B的第二电极延伸至独立区域C内而与独立区域C内的第二电极连接，确保液晶透镜200独立分区，驱动信号输出端单独控制每一个独立区域内第二电极250施加驱动电压，不受相邻第二电极250的干扰。

进一步的，上述任一实施例中，当至少两个独立区域沿第二基板210的长边设置时，间隔部270的延伸方向垂直于第二基板210的长边；当至少两个独立区域沿第二基板210的短边设置时，间隔部270的延伸方向垂直于第二基板270的短边，即独立区域为矩形区域，间隔部270将第二基板210划分为规则矩形的独立区域，便于操作人员根据使用需求，合理设置每一个独立区域的所占面积，提高第二基板210的面积使用率。显而易见，当至少两个独立区域沿第二基板210的短边设置时，间隔部270的延伸方向可以第二基板270的短边的夹角可以大于0小于90度，即独立区域的形状为四条边都为直线的非矩形；当至少两个独立区域沿第二基板210的长边设置时，间隔部270的延伸方向可以第二基板270的长边的夹角可以大于0小于90度，即独立区域的形状为四条边都为直线的非矩形。

上述任一实施例中，为保证液晶透镜200的使用效果，可进一步设置间隔部270的宽度不大于25um，如果设置间隔部270的宽度过大，则与间隔部270相对应的液晶层不会呈现透镜状态，影响液晶透镜200的正常使用。设置间隔部270的宽度，不仅确保液晶透镜200可以实现分区设置，单独控制每一个独立区域，而且不会影响液晶透镜200的显示状态。

上述任一实施例中，为弱化摩尔纹结构，可进一步设置第二电极250相对于第二基板210的长边或短边倾斜设置,第二电极220的宽度为15um。

请参阅图3所示，图3是本实用新型另一较佳实施例的立体显示装置的结构示意图，本实施方式和上述任一实施方式基本相同不同在于：相邻两个所述第二电极250之间还设有第三电极260，所述第三电极260与所述第二电极250彼此绝缘，所述第三电极260平行于所述第二电极250，所述第三电极260连接至所述驱动信号输出端，当所述驱动信号输出端给至少一个所述独立区域内的所述第二电极250施加第一驱动电压，所述公共信号输出端给所述第二电极250施加公共电压，以使所述独立区域对应所述液晶层呈现透镜状态时，以使所述独立区域对应的所述液晶层呈现透镜状态时，所述第三电极260处于Hi-Z状态，即当驱动信号输出端给至少一个独立区域内的第二电极250施加第一驱动电压，公共信号输出端对第一电极220施加公共电压，第一驱动电压与公共电压之间的压差产生电场，电场驱动液晶分子230偏转形成液晶透镜单元，且第三电极260处于Hi-Z状态，即：第三电极260不会影响第一电极220与第二电极250之间的电场，确保液晶透镜200正常工作。

当液晶层呈现初始状态时，所述驱动信号输出端同时向所述第三电极260与所述第二电极250施加第三驱动电压，所述公共信号输出端向所述第一电极220施加公共电压，第三驱动电压与所述公共电压之间的压差驱动所述液晶层内的液晶分子260发生偏转,以使所述液晶分子230与所述间隙子240之间的折射率差在预设范围内，这个预设范围为不大于0.1。这样可以减少由于液晶分子与间隙子之间折射率差异，引起的亮点或彩点现象。本实施例中的初始状态是未对液晶透镜200施加电压，光线经过液晶分子230显示为非寻常光。

如图1与图3所示，本实用新型的立体显示装置，包括显示面板100和上述液晶透镜200，液晶透镜200设置于显示面板100的出光侧，当所述显示面板100同时显示2D显示内容和3D显示内容，所述驱动信号输出端将第一驱动电压施加于与所述3D显示内容相对应的所述独立区域内的所述第二电极250，以分区同时显示2D显示内容和3D显示内容。这样，液晶透镜的驱动变得简单，而且立体显示装置可同屏显示2D内容和3D内容。

本实用新型还提供一种智能终端，包括显示面板和液晶透镜，所述液晶透镜设置于所述显示面板的出光侧，所述液晶透镜为前面所述的液晶透镜，具体请参见前面说明书介绍，在此不再赘述。当所述显示面板同时显示2D显示内容和3D显示内容时，所述驱动信号输出端将第一驱动电压施加于与所述3D显示内容相对应的所述独立区域内的所述第二电极250，以分区同时显示2D显示内容和3D显示内容。该智能终端可以是具有立体显示功能的智能机器人、智能手机、智能可穿戴式设备以及AR/VR设备。该智能终端不仅可在同一屏幕实现2D显示和3D显示，且同时结构和驱动简单。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。