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1、(10)申请公布号 CN 103399444 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103399444 A *CN103399444A* (21)申请号 201310329466.1 (22)申请日 2013.07.31 G02F 1/29(2006.01) G02F 1/1343(2006.01) G02F 1/1333(2006.01) G02B 27/22(2006.01) (71)申请人 京东方科技集团股份有限公司 地址 100015 北京市朝阳区酒仙桥路 10 号 (72)发明人 王新星 柳在健 姚继开 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 。
2、代理人 王莹 (54) 发明名称 一种聚合物稳定液晶透镜及其制备方法、 显 示装置 (57) 摘要 本发明公开了一种聚合物稳定液晶透镜及 其制备方法、 显示装置， 涉及显示领域。所述聚 合物稳定液晶透镜包括 ： 第一基板、 第一电极、 液 晶层、 第二电极和第二基板 ； 所述第一电极设置 在所述第一基板上 ； 所述第二电极设置在所述第 二基板上 ； 所述液晶层设置在所述第一电极和所 述第二电极之间 ； 所述第一电极包括多个电极单 元， 多个所述电极单元与所述第二电极形成电压 值呈周期变化的周期电场 ； 所述液晶层包括聚合 物和液晶分子， 所述液晶分子在所述聚合物稳定 前在所述周期电场作用下偏转。
3、， 并在所述聚合物 稳定后保持所述偏转的角度。所述聚合物稳定液 晶透镜中液晶分子无扭曲， 光透过率高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103399444 A CN 103399444 A *CN103399444A* 1/1 页 2 1. 一种聚合物稳定液晶透镜， 其特征在于， 包括 ： 第一基板、 第一电极、 液晶层、 第二电 极和第二基板 ； 所述第一电极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 ； 所述液。
4、晶层设置在所述第一电极和所述第二电极之间 ； 所述第一电极包括多个电极单 元， 多个所述电极单元与所述第二电极形成电压值呈周期变化的周期电场 ； 所述液晶层包括聚合物和液晶分子， 所述液晶分子在所述聚合物稳定前在所述周期电 场作用下偏转， 并在所述聚合物稳定后保持所述偏转的角度。 2. 如权利要求 1 所述的聚合物稳定液晶透镜， 其特征在于， 所述液晶层沿所述多个电极单元的排列方向划分为与所述电极单元数量相同的多个 液晶层分区 ； 每个所述电极单元沿所述排列方向的长度与该电极单元投影区域内的所述液晶层分 区沿所述排列方向的长度相同 ； 每个所述液晶层分区内的液晶分子在所述周期电场作用下偏转相应。
5、角度， 所述聚合物 稳定后每个所述液晶层分区内的液晶分子保持各自偏转角度， 且所述液晶层具有三维 3D 透镜效果。 3. 如权利要求 1 所述的聚合物稳定液晶透镜， 其特征在于， 所述液晶层中所述聚合物 的含量小于 10%。 4. 如权利要求 1 所述的聚合物稳定液晶透镜， 其特征在于， 所述第一基板和所述第二 基板采用树脂、 玻璃或者塑料材料。 5.一种显示装置， 其特征在于， 所述显示装置的显示屏上设置有权利要求1至4任一项 所述聚合物稳定液晶透镜。 6. 一种聚合物稳定液晶透镜的制备方法， 其特征在于， 包括 ： 对形成有第一电极的第一基板和形成有第二电极的第二基板进行取向处理， 将取向。
6、处 理后的第一基板和第二基板对盒， 对盒后注入聚合物单体和液晶分子的混合液， 所述第一 电极包括多个电极单元 ； 令所述第一电极的多个电极单元和所述第二电极之间形成电压值呈周期变化的周期 电场， 每个所述电极单元的投影区域内的所述液晶分子在所述周期电场作用下分别偏转相 应角度 ； 保持所述周期电场， 对所述聚合物单体进行曝光形成稳定的聚合物。 7. 如权利要求 6 所述的方法， 其特征在于， 所述稳定的聚合物使所述液晶分子分别保 持各自的偏转角度， 且所述液晶层具有 3D 透镜效果。 8. 如权利要求 7 所述的方法， 其特征在于， 所述对形成有第一电极的第一基板和形成 有第二电极的第二基板进。
7、行取向处理， 具体包括 ： 对形成有第一电极的第一基板和形成有 第二电极的第二基板采用光照方式进行取向处理。 9. 如权利要求 7 所述的方法， 其特征在于， 所述对所述聚合物单体进行曝光， 具体包 括 ： 对所述第一电极上的每个电极单元对应区域内的所述聚合物单体采用掩膜板依次进行 曝光。 10.如权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述混合液中所述聚合物单体的含量小于10%。 权 利 要 求 书 CN 103399444 A 2 1/5 页 3 一种聚合物稳定液晶透镜及其制备方法、 显示装置 技术领域 0001 本发明涉及显示技术领域， 特别涉及一种聚合物稳定液晶透镜及其制备方法、 显 示。
8、装置。 背景技术 0002 随着裸眼 3D（Three Dimensions， 三维） 显示模式的逐渐发展， 各种 3D 技术应运 而生， 其中液晶微透镜具有焦距可调可控的优点， 因此被广泛应用在 3D 显示模式中。 0003 现有技术公开了一种采用光取向技术给各个子单元提供不同预倾角的 3D 透镜， 可以在不施加电压的时候显示 3D 画面， 但液晶取向为混合取向， 液晶分子呈扭曲结构， 光 透过率低。 发明内容 0004 （一） 要解决的技术问题 0005 本发明要解决的技术问题是 ： 如何提供一种聚合物稳定液晶透镜及其制备方法、 显示装置， 以提高透镜的光透过率。 0006 （二） 技术方。
9、案 0007 本发明提供一种聚合物稳定液晶透镜， 其包括 ： 第一基板、 第一电极、 液晶层、 第二 电极和第二基板 ； 0008 所述第一电极设置在所述第一基板上 ； 0009 所述第二电极设置在所述第二基板上 ； 0010 所述液晶层设置在所述第一电极和所述第二电极之间 ； 所述第一电极包括多个电 极单元， 多个所述电极单元与所述第二电极形成电压值呈周期变化的周期电场 ； 0011 所述液晶层包括聚合物和液晶分子， 所述液晶分子在所述聚合物稳定前在所述周 期电场作用下偏转， 并在所述聚合物稳定后保持所述偏转的角度。 0012 其中， 所述液晶层沿所述多个电极单元的排列方向划分为与所述电极单。
10、元数量相 同的多个液晶层分区 ； 0013 每个所述电极单元沿所述排列方向的长度与该电极单元投影区域内的所述液晶 层分区沿所述排列方向的长度相同 ； 0014 每个所述液晶层分区内的液晶分子在所述周期电场作用下偏转相应角度， 所述聚 合物稳定后每个所述液晶层分区内的液晶分子保持各自偏转角度， 且所述液晶层具有三维 3D 透镜效果。 0015 其中， 所述液晶层中所述聚合物的含量小于 10%。 0016 其中， 所述第一基板和所述第二基板采用树脂、 玻璃或者塑料材料。 0017 本发明还提供一种显示装置， 所述显示装置的显示屏上设置有所述聚合物稳定液 晶透镜。 0018 本发明还提供一种聚合物稳。
11、定液晶透镜的制备方法， 其包括 ： 说 明 书 CN 103399444 A 3 2/5 页 4 0019 对形成有第一电极的第一基板和形成有第二电极的第二基板进行取向处理， 将取 向处理后的第一基板和第二基板对盒， 对盒后注入聚合物单体和液晶分子的混合液， 所述 第一电极包括多个电极单元 ； 0020 令所述第一电极的多个电极单元和所述第二电极之间形成电压值呈周期变化的 周期电场， 每个所述电极单元的投影区域内的所述液晶分子在所述周期电场作用下分别偏 转相应角度 ； 0021 保持所述周期电场， 对所述聚合物单体进行曝光形成稳定的聚合物。 0022 其中， 所述稳定的聚合物使所述液晶分子分别。
12、保持各自的偏转角度， 且所述液晶 层具有 3D 透镜效果。 0023 其中， 所述对形成有第一电极的第一基板和形成有第二电极的第二基板进行取向 处理， 具体包括 ： 对形成有第一电极的第一基板和形成有第二电极的第二基板采用光照方 式进行取向处理。 0024 其中， 所述对所述聚合物单体进行曝光， 具体包括 ： 对所述第一电极上的每个电极 单元对应区域内的所述聚合物单体采用掩膜板依次进行曝光。 0025 其中， 所述混合液中所述聚合物单体的含量小于 10%。 0026 （三） 有益效果 0027 本发明实施例所述聚合物稳定液晶透镜， 包括 ： 第一基板、 第一电极、 液晶层、 第二 电极和第二基。
13、板 ； 所述第一电极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 ； 所述液晶层设置在所述第一电极和所述第二电极之间 ； 所述第一电极包括多个电极 单元， 多个所述电极单元与所述第二电极形成电压值呈周期变化的周期电场 ； 所述液晶层 包括聚合物和液晶分子， 所述液晶分子在所述聚合物稳定前在所述周期电场作用下偏转， 并在所述聚合物稳定后保持所述偏转的角度。所述聚合物稳定液晶透镜的液晶分子无扭 曲， 光透过率高。 附图说明 0028 图 1 是本发明实施例 1 所述聚合物稳定液晶透镜的结构示意图 ； 0029 图 2 是本发明实施例 2 所述聚合物稳定液晶透镜的制备方法流程图 ； 。
14、0030 图 3a 至 3e 是本发明实施例 2 所述聚合物稳定液晶透镜的制备工艺流程图。 具体实施方式 0031 下面结合附图和实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。 0032 实施例 1 0033 图 1 是本发明实施例 1 所述聚合物稳定液晶透镜的结构示意图， 如图 1 所示， 所述 聚合物稳定液晶透镜包括 ： 第一基板 110、 第一电极 120、 液晶层 130、 第二电极 140 和第二 基板 150。 0034 其中， 所述第一电极 120 设置在所述第一基板 110 上， 即设置在所述第一基板 110 靠近所述。
15、液晶层130的一侧 ； 所述第二电极140设置在所述第二基板150上， 即设置在所述 第二基板 150 靠近所述液晶层 130 的一侧 ； 所述液晶层 130 设置在所述第一电极 120 和所 说 明 书 CN 103399444 A 4 3/5 页 5 述第二电极 140 之间。 0035 具体地， 所述第一基板 110 和所述第二基板 150 可以采用树脂、 玻璃或者塑料材 料。 0036 所述第一电极120包括多个电极单元121， 所述多个电极单元121用于与所述第二 电极 140 形成电压值呈周期变化的周期电场。 0037 所述第一电极 120 和所述第二电极 140 为透明电极， 比。
16、如采用 ITO（Indium tin oxide， 氧化铟锡） 。 0038 所述周期电场包括与所述电极单元 121 数量等同的电压值呈周期变化的电场。图 1 中所述第一电极 120 示出 7 个电极单元 121， 假设所述 7 个电极单元 121 从一侧至另一侧 的电压值 （单位伏） 依次设置为 0、 +2、 +4、 +6、 -4、 -2、 0， 所述第二电极 140 上的电压值设置 为 0， 则在所述第一电极 120 的 7 个电极单元 121 和所述第二电极 140 之间形成一个包括 7 个电压值依次为 0、 +2、 +4、 +6、 -4、 -2、 0 的电场， 所述 7 个电场的电压值。
17、呈周期变化， 构成一 个周期电场。所述周期电场的电场电压可以根据实际需要进行调整， 并不局限与上述假设 的电压值。另外， 所述第一电极 120 包括的电极单元 121 的数量并去固定为 7 个， 其可以根 据显示装置的显示屏的尺寸设置， 比如还可以设置为 9 个或 11 个等。 0039 所述液晶层130包括聚合物132和液晶分子131， 所述液晶分子131在所述聚合物 132 稳定前在所述周期电场作用下偏转， 并在所述聚合物 132 稳定后保持所述偏转的角度。 0040 具体地， 所述聚合物132稳定前为多个聚合物单体， 所述液晶分子131和所述聚合 物单体混合构成混合液。在所述周期电场作用。
18、下， 所述液晶分子 131 发生偏转， 并且所述液 晶层 130 沿所述多个电极单元 121 的排列方向划分为与所述电极单元 121 数量相同的多个 液晶层分区， 每个所述电极单元 121 沿所述排列方向的长度与该电极单元 121 投影区域内 的所述液晶层分区沿所述排列方向的长度相同， 每个所述液晶层分区内的液晶分子在所述 周期电场作用下偏转相应角度， 所有所述液晶层分区内的所述液晶分子 131 的偏转角度呈 周期性。当对所述聚合物单体进行聚合处理时， 所述聚合物单体沿着所述液晶分子 131 的 偏转方向聚合， 最终形成稳定的聚合物 132， 所述聚合物 132 稳定后每个所述液晶层分区内 的。
19、液晶分子 131 保持各自偏转角度， 且所述液晶层 130 具有三维 3D 透镜效果。这时撤去周 期电场， 所述液晶分子 131 也会在稳定的聚合物 132 中保持各自的偏转角度， 形成具有 3D 透镜效果的聚合物稳定液晶透镜。 0041 优选地， 所述液晶层 130 中所述聚合物 132 的含量小于 10%。 0042 本实施例所述聚合物稳定液晶透镜， 液晶分子无扭曲， 光透过率高， 液晶分子受到 聚合物的稳定作用， 均匀稳定取向， 显示效果佳， 综合性能优异。 另外， 所述聚合物稳定液晶 透镜可以在不施加电场作用时有 3D 显示效果， 节省电能。 0043 实施例 2 0044 图 2 是。
20、本发明实施例 2 所述聚合物稳定液晶透镜的制备方法流程图。图 3a 至 3e 是本发明实施例 2 所述聚合物稳定液晶透镜的制备工艺流程图。参见图 2 以及图 3a 至 3e 所示， 所述方法包括 ： 0045 210 ： 对形成有第一电极 320 的第一基板 310 和形成有第二电极 340 的第二基板 350 进行取向处理， 将取向处理后的第一基板 310 和第二基板 350 对盒， 对盒后注入聚合物 单体 333 和液晶分子 332 的混合液， 所述第一电极 320 包括多个电极单元。 说 明 书 CN 103399444 A 5 4/5 页 6 0046 具体地， 所述步骤 210 可以。
21、进一步包括 ： 0047 211 ： 在第一基板 310 上形成第一电极 320， 所述第一电极 320 包括多个电极单元 321。 0048 212 ： 在第二基板 350 上形成第二电极 340。 0049 其中， 所述第一基板 310 和所述第二基板 350 可以采用树脂、 玻璃或者塑料材料。 所述第一电极 320 和所述第二电极 340 为透明电极， 比如采用 ITO。 0050 213 ： 对形成有第一电极 320 的第一基板 310 和形成有第二电极 340 的第二基板 350 采用光照方式进行取向处理。 0051 本步骤 213 中， 还可以采用摩擦方式进行取向处理。当采用摩擦方。
22、式时， 后续步骤 中液晶分子 332 会有一定的预倾角， 影响后续施加电场后的液晶分布， 虽然也能实现本发 明方案， 但效果不及采用光照方式。因此， 本实施例优选采用光照方式对所述液晶分子 332 进行取向处理。如图 3a 所示， 当采用光照方式进行取向处理后， 所述液晶分子的预倾角接 近 0， 所述液晶分子呈水平取向。 0052 214 ： 将取向处理后的第一基板 310 和第二基板 350 对盒， 所述第一电极 320 和所 述第二电极 340 相对设置。 0053 215 ： 对盒后注入聚合物单体 333 和液晶分子 332 的混合液。 0054 其中， 所述混合液中所述聚合物单体 33。
23、3 的含量小于 10%。 0055 220 ： 令所述第一电极320的多个电极单元321和所述第二电极340之间形成电压 值呈周期变化的周期电场， 每个所述电极单元 321 的投影区域内的所述液晶分子 332 在所 述周期电场作用下分别偏转相应角度。 0056 所述周期电场包括与所述电极单元 321 数量等同的电压值呈周期变化的电场。参 见图 3b， 每个电极单元 321 对应区域内的所述液晶分子 131 在该电极单元 321 与所述第二 电极 340 所形成电场作用下偏转相应的角度， 整个周期电场内的所述液晶分子 131 的偏转 角度呈周期性。 0057 230 ： 保持所述周期电场， 对所。
24、述聚合物单体 333 进行曝光形成稳定的聚合物。 0058 其中， 所述稳定的聚合物332使所述液晶分子131分别保持各自的偏转角度， 包含 着所述液晶分子 131 的所述稳定的聚合物 332 即所述液晶层具有 3D 透镜效果。 0059 具体地， 该步骤230中可以对所述聚合物单体333进行整体曝光， 即同时对所述第 一电极 320 和所述第二电极 340 之间的所有所述聚合物单体 333 进行曝光， 以使所有所述 聚合物单体 333 聚合形成稳定的聚合物。采用该种聚合方式， 虽然可以实现本发明方案， 但 是， 由于整体曝光时各相邻电极单元321对应区域内的聚合物单体333之间会有作用， 即。
25、形 成共价键， 因此， 各相邻电极单元 321 交界处的液晶分子 332 的稳定状态会受到影响。 0060 本实施例中， 优选地， 对所述第一电极320上的每个电极单元321对应区域内的所 述聚合物单体 333 采用掩膜板 360 依次进行曝光。 0061 首先参见图 3c， 当采用掩膜板 360 对第一个电极单元 321 对应区域内的所述聚合 物单体 333 进行曝光时， 该区域内的聚合物单体 333 聚合形成部分稳定的聚合物， 此时， 第 二个电极单元 321 对应区域内的所述聚合物单体 333 未进行曝光， 第一个电极单元 321 和 第二个电极单元 321 交界处的聚合物单体 333 。
26、之间不易生成共价键。 0062 参见图 3d， 当采用掩膜板 360 对第二个电极单元 321 对应区域内的所述聚合物单 说 明 书 CN 103399444 A 6 5/5 页 7 体 333 进行曝光时， 该区域内的聚合物单体 333 聚合形成部分稳定的聚合物， 此时， 第三个 电极单元 321 对应区域内的所述聚合物单体 333 未进行曝光， 第二个电极单元 321 和第三 个电极单元321交界处的聚合物单体333之间不易生成共价键 ； 同时， 由于第一个电极单元 321对应区域内的所述聚合物单体333已经形成部分稳定的聚合物， 第二个电极单元321和 第一个电极单元 321 交界处的聚。
27、合物单体 333 之间也不易生成共价键。依次类推， 参见图 3e， 当采用掩膜板 360 对最后一个电极单元 321 对应区域内的所述聚合物单体 333 进行曝 光后， 所有所述聚合物单体333形成稳定的聚合物332。 这时， 去除所述周期电场后， 所述液 晶分子 332 仍然保持在所述步骤 230 中的偏转角度， 从而形成聚合物稳定液晶透镜。 0063 另外， 当所述第一电极320和所述第二电极340之间形成多个周期电场时， 可以按 照周期电场的周期对每个电极单元 321 对应区域内的所述聚合物单体 333 依次进行曝光， 即首先对所有周期电场中第一个电极单元 321 对应区域内的所述聚合物。
28、单体 333 进行曝 光， 再对所有周期电场中第二个电极单元321对应区域内的所述聚合物单体333进行曝光， 再对所有周期电场中第三个电极单元 321 对应区域内的所述聚合物单体 333 进行曝光， 依 次类推， 直至对所有周期电场中最后一个电极单元 321 对应区域内的所述聚合物单体 333 进行曝光。 0064 本实施例所述聚合物稳定液晶透镜的制备方法， 每个电极单元 321 对应区域内的 聚合物单体333无需进行不同强度的曝光， 对液晶分子331的预倾角的控制要求较低， 制备 工艺简单， 易于实施。 同时， 制备得到的聚合物稳定液晶透镜中， 液晶分子无扭曲， 光透过率 高， 液晶分子受到。
29、聚合物的稳定作用， 均匀稳定取向， 显示效果佳， 综合性能优异。另外， 所 述聚合物稳定液晶透镜可以在不施加电场作用时有 3D 显示效果， 节省电能。 0065 实施例 3 0066 本实施例 3 提供一种显示装置， 所述显示装置包括实施例 1 所述聚合物稳定液晶 透镜。由于所述聚合物稳定液晶透镜可以在不施加电场作用时有 3D 显示效果， 因此不需要 直接做入模组中， 可以采用贴膜的形式贴覆于显示屏表面， 从而易于在维修时进行更换。 0067 其中， 所述显示装置可以是电视、 手机、 平板电脑等。 0068 本发明实施例所述聚合物稳定液晶透镜， 液晶分子无扭曲， 光透过率高， 液晶分子 受到聚。
30、合物的稳定作用， 均匀稳定取向， 显示效果佳， 综合性能优异。 另外， 所述聚合物稳定 液晶透镜可以在不施加电场作用时有 3D 显示效果， 节省电能。所述制备方法中， 每个电极 单元对应区域内的聚合物单体无需进行不同强度的曝光， 对液晶分子的预倾角的控制要求 较低， 制备工艺简单， 易于实施。 0069 以上实施方式仅用于说明本发明， 而并非对本发明的限制， 有关技术领域的普通 技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 还可以做出各种变化和变型， 因此所有 等同的技术方案也属于本发明的范畴， 本发明的专利保护范围应由权利要求限定。 说 明 书 CN 103399444 A 7 1/4 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103399444 A 8 2/4 页 9 图 3a 图 3b 说 明 书 附 图 CN 103399444 A 9 3/4 页 10 图 3c 图 3d 说 明 书 附 图 CN 103399444 A 10 4/4 页 11 图 3e 说 明 书 附 图 CN 103399444 A 11 。