菲涅尔液晶柱透镜和电子产品的制作方法

本发明属于液晶透镜，尤其涉及一种菲涅尔液晶柱透镜和电子产品。

背景技术：

1、当液晶透镜的口径较大时，所需要的驱动电压会很高。现有技术中利用菲涅尔透镜的原理设计了菲涅尔液晶柱透镜。由于液晶材料的相位在某个电压区间对所施加的电压是线性响应的，该电压区间称为线性响应区间或液晶线性工作区间。为了方便精确地控制液晶层的电势分布，现有技术中提出了根据线性响应区间的范围来控制驱动液晶透镜的电压。例如在公开号为cn114185222a的专利中，采用将驱动液晶器件的最小电压和最大电压设置在液晶线性工作区间内的方式来驱动该液晶器件工作。如图1中的液晶材料的响应曲线所示，虽然在线性响应区间内选择驱动电压可以方便准确的驱动液晶透镜工作，但是线性响应区间的电压范围较小，从而导致了所设计的菲涅尔液晶器件的光焦度不够，使菲涅尔液晶柱透镜的应用范围受到了极大的限制。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种菲涅尔液晶柱透镜、装置、设备及存储介质，用于解决由于液晶材料的线性响应区间范围小，导致液晶柱透镜的光焦度不够的技术问题。

2、本发明采用的技术方案是：

3、第一方面，本发明提供了一种菲涅尔液晶柱透镜，包括依次层叠设置的第一透明基板、第一电极层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二电极层和第二透明基板；

4、所述第一电极层为面电极；

5、所述第二电极层包括多个电极单元，所述多个电极单元沿第一方向依次排布；

6、所述电极单元包括第一导电线和多根第二导电线，所述第一导电线包括第一位置和第二位置，所述第一位置和所述第二位置不同，所述第一导电线位于第一位置和第二位置之间的部分宽度相同，所述第一位置用于接收第一驱动电压，所述第二位置用于接收第二驱动电压；

7、所述第二导电线的一端与所述第一导电线连接，相对的另一端悬空，所述第一导电线与所述第二导电线连接的位置为引出位置，至少一部分所述引出位置位于第一导电线的第一位置和第二位置之间，且至少两个引出位置不同；在第二电极层的至少一个预设区域中，各根第二导电线相互平行。

8、所述第一导电线包括多个延伸段、第一连接段和第二连接段，相邻两个延伸段之间通过第一连接段或者第二连接段相连接，所述多个延伸段沿第一方向依次排列，所述延伸段由起始位置延伸至与第一连接段相连接的位置，所述引出位置设置于延伸段与第一连接段相连的位置，所述延伸段的起始位置与第二连接段连接。

9、对于任意一个电极单元，设在第一方向上延伸段的引出位置与该第一电极单元的第一位置之间的距离为x,则延伸段的长度为g(x)，其中c为常数，表示液晶材料的相位随电压变化的变化率。

10、优选地，所述第二电极层中的每个电极单元对应至少一个菲涅尔带；当所述电极单元加载第一驱动电压和第二驱动电压后，所述电极单元的第二导电线所产生的电势使液晶层中的液晶形成与所述电极单元对应的菲涅尔带等效的相位分布。

11、优选地，所述延伸段为与第一方向相垂直的直线。

12、优选地，所述电极单元包括中心电极单元和至少两个外侧电极单元，在所述预设区域中，所述外侧电极单元的第二导电线位于中心电极单元的第二导电线的两侧。

13、优选地，所述中心电极单元的第一导电线还包括第三位置，所述第一位置位于第三位置和第二位置之间，至少一部分所述引出位置位于第二位置和第三位置之间，所述中心电极单元的第一导电线的第三位置用于接收第二驱动电压。

14、优选地，所述多个延伸段中的至少一个延伸段的起始位置和引出位置分别通过第二连接段和第一连接段与相邻的两个延伸段相连。

15、优选地，所述第一导电线位于菲涅尔液晶柱透镜的功能区外。

16、优选地，相邻所述第二导电线之间的间距小于等于100μm。

17、优选地，所述第二电极层和第二取向层之间或者第二电极层和第二透明基板之间设置有高阻抗膜或者高介电常数层。

18、第二方面，本发明提供一种电子产品，包括控制电路和第一方面所述的菲涅尔液晶柱透镜，所述控制电路与所述菲涅尔液晶柱透镜电连接。

19、有益效果：本发明的菲涅尔液晶柱透镜和电子产品，利用电极单元中可以加载两个驱动电压的第一导电线产生随导电线位置分布的大小不同的电势，并使多根第二导电线分别从不导电线的不同位置引出，由于第二导电线一端与所述导电线连接，相对的另一端悬空，因此第二导电线可以将第一导电线上引出位置的电势扩散到引出线延伸的区域。又由于在第二电极层的至少一个预设区域中，各根第二导电线相互平行，因此可以形成柱透镜。在前述结构的基础上，本发明设置第一方向上延伸段的引出位置与第一位置之间的距离为x,则延伸段的长度为g(x)，其中c为常数，表示液晶材料的相位随电压变化的变化率。

20、这样即使第一位置加载的第一驱动电压v1和第二位置加载的第二驱动电压v2不在液晶材料的线性相应区域内，电极单元也可以使液晶材料的相位准确的实现抛物线分布。由于多个电极单元沿第一方向依次排布，因此这些电极单元组合在一起可以实现与完整的菲涅尔透镜等效的光学效果。采用本发明的方案后液晶材料的应用就不再受到液晶材料线性响应区间的限制，从而实现提高相位分布精度的同时也大大提升液晶柱透镜的光焦度，使液晶材料的利用率也得到了显著增加。

技术特征：

1.菲涅尔液晶柱透镜，其特征在于，包括依次层叠设置的第一透明基板、第一电极层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二电极层和第二透明基板；

2.根据权利要求1所述的菲涅尔液晶柱透镜，其特征在于，所述第二电极层中的每个电极单元对应至少一个菲涅尔带；当所述电极单元加载第一驱动电压和第二驱动电压后，所述电极单元的第二导电线所产生的电势使液晶层中的液晶形成与所述电极单元对应的菲涅尔带等效的相位分布。

3.根据权利要求1所述的菲涅尔液晶柱透镜，其特征在于，所述延伸段为与第一方向相垂直的直线。

4.根据权利要求1所述的菲涅尔液晶柱透镜，其特征在于，所述电极单元包括中心电极单元和至少两个外侧电极单元，在所述预设区域中，所述外侧电极单元的第二导电线位于中心电极单元的第二导电线的两侧。

5.根据权利要求4所述的菲涅尔液晶柱透镜，其特征在于，所述中心电极单元的第一导电线还包括第三位置，所述第一位置位于第三位置和第二位置之间，至少一部分所述引出位置位于第二位置和第三位置之间，所述中心电极单元的第一导电线的第三位置用于接收第二驱动电压。

6.根据权利要求1至所述的菲涅尔液晶柱透镜，其特征在于，所述多个延伸段中的至少一个延伸段的起始位置和引出位置分别通过第二连接段和第一连接段与相邻的两个延伸段相连。

7.根据权利要求1所述的菲涅尔液晶柱透镜，其特征在于，所述第一导电线位于菲涅尔液晶柱透镜的功能区外。

8.根据权利要求1所述的菲涅尔液晶柱透镜，其特征在于：相邻所述第二导电线之间的间距小于等于100μm。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的菲涅尔液晶柱透镜，其特征在于，所述第二电极层和第二取向层之间或者第二电极层和第二透明基板之间设置有高阻抗膜或者高介电常数层。

10.电子产品，其特征在于，包括控制电路和权利要求1至9中任一项所述的菲涅尔液晶柱透镜，所述控制电路与所述菲涅尔液晶柱透镜电连接。

技术总结
本发明属于本发明属于液晶透镜技术领域，尤其涉及一种菲涅尔液晶柱透镜和电子产品。本发明的菲涅尔液晶柱透镜，包括依次层叠设置的第一透明基板、第一电极层、第一取向层、液晶层、第二取向层、第二电极层和第二透明基板；第二电极层包括多个电极单元；所述多个电极单元沿第一方向依次排布；电极单元包括第一导电线和多根第二导电线，所述第二导电线的一端与所述第一导电线连接，相对的另一端悬空，所述第一导电线与所述第二导电线连接的位置为引出位置，至少一部分所述引出位置位于第一导电线的第一位置和第二位置之间，且至少两个引出位置不同；在第二电极层的至少一个预设区域中，各根第二导电线相互平行。本发明可提高液晶材料利用率。

技术研发人员：冯文斌,刘志强,王滨,叶茂
受保护的技术使用者：成都耶塔科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4