1.本技术涉及显示技术领域，具体而言，本技术涉及一种液晶透镜及显示装置。
背景技术：
2.液晶透镜因为具有电场可调控、焦距可调、以及与显示屏工艺集成度高等优点，成为目前研究的热点方向，在3d显示领域也具有良好的应用前景。为了进一步优化液晶透镜的性能，可采用压印技术制成介质透镜，并将介质透镜与液晶透镜技术结合来制作压印液晶透镜。压印液晶透镜具有更好的显示品质，并且可以实现2d/3d的转换。
3.虽然压印液晶透镜具有明显的技术优势，但由于介质透镜的表面为曲面，难以形成厚度均匀的取向层，从而影响液晶透镜的品质。
技术实现要素：
4.本技术针对现有方式的缺点，提出一种液晶透镜及显示装置，用于解决现有技术中难以在介质透镜的曲面上形成厚度均匀的取向层的问题。
5.第一个方面，本技术实施例提供了一种液晶透镜，包括：
6.第一介质透镜，一面上设置有第一凹槽，所述第一凹槽的表面上设置有第一取向层；
7.封装偏光结构，位于所述第一介质透镜设置有所述第一凹槽的一侧，所述封装偏光结构靠近所述第一介质透镜的一侧设置有第二取向层；
8.液晶分子，位于所述第一凹槽和所述封装偏光结构限定的空间内；
9.所述第一取向层和所述第二取向层由活性取向单体光聚合而形成，所述封装偏光结构至少在所述第一取向层和所述第二取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射，以使折射后的所述偏振光均匀分布在所述第一凹槽的表面。
10.可选地，所述封装偏光结构为梯度折射封装层，且在第一凹槽的中心点指向边缘的方向上，梯度折射封装层的折射率依次增大；所述梯度折射封装层在所述第一取向层和所述第二取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射。
11.可选地，所述梯度折射封装层的厚度为0.1um～5um，折射率为1.2～2.0。
12.可选地，所述梯度折射封装层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚合物液晶。
13.可选地，所述封装偏光结构包括常规封装层和第二介质透镜，所述第二介质透镜连接在所述常规封装层远离第一介质透镜的一面上；所述第二介质透镜在所述第一取向层和所述第二取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射。
14.可选地，所述第一介质透镜和所述第二介质透镜的材料和形状形同。
15.可选地，所述封装偏光结构包括常规封装层和第二介质透镜，所述第二介质透镜在所述第一取向层和第二取向层光聚合完成后移除；所述第二介质透镜在所述第一取向层和所述第二取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射。
16.可选地，所述第一取向层厚度范围为5nm～100nm；所述第二取向层为光聚合第二
取向层或复合第二取向层，所述光聚合第二取向层的厚度范围为5nm～100nm，所述复合第二取向层的厚度范围为100nm～200nm。
17.可选地，所述第一介质透镜为按照预设的参数以纳米压印技术在第一介质材料层上形成所述第一凹槽以获得所述第一介质透镜。
18.第二个方面，本技术实施例提供了一种显示装置，包括上述的液晶透镜。
19.本技术实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
20.本技术实施例提供的液晶透镜及显示装置，通过封装偏光结构至少在第一取向层和第二取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射，从而使得液晶组合物中的活性取向单体受到的照射强度均匀，使得形成在第一凹槽面上的第一取向层的厚度较为均匀，有利于提升液晶透镜的品质。
21.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
22.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
23.图1为现有技术中的一种液晶透镜的活性取向单体光聚合的示意图；
24.图2为本技术实施例提供的一种液晶透镜的结构示意图；
25.图3为本技术实施例提供的另一种液晶透镜的结构示意图；
26.图4为本技术实施例提供的又一种液晶透镜的结构示意图；
27.图5为本技术实施例提供的再一种液晶透镜的结构示意图；
28.图6为本技术实施例提供的一种显示装置的框架结构示意图；
29.图7为本技术实施例提供的一种液晶透镜的制作方法的流程示意图；
30.图8为图7所示的液晶透镜的制作方法中步骤s1的工艺示意图；
31.图9为图7所示的液晶透镜的制作方法中步骤s2的工艺示意图；
32.图10为图7所示的液晶透镜的制作方法中步骤s3的工艺示意图；
33.图11为本技术实施例提供的液晶透镜中封装偏光结构在活性取向单体光聚合过程中的原理示意图。
34.附图标记：
35.1-第一介质透镜；101-第一凹槽；10-第一取向层；
36.2-封装偏光结构；20-第一取向层；2a-梯度折射封装层；2b-封装偏光结构；21b-常规封装层；22b-第二介质透镜；2c-封装偏光结构；21c-常规封装层；22c-第二介质透镜；
37.3-液晶分子；31-活性取向单体。
具体实施方式
38.下面详细描述本技术，本技术的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本技术的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
39.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
40.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
41.压印液晶透镜具有更好的显示品质，并且可以实现2d/3d的转换。虽然压印液晶透镜具有明显的技术优势，但由于介质透镜的表面为曲面，难以形成厚度均匀的取向层，从而影响液晶透镜的品质。
42.具体地，如图1所示，由于介质透镜1'具有凹槽而呈现曲面，在活性取向单体31经光照聚合的过中，偏振光经过现有的封装层2'照射在凹槽的表面，由于凹槽的边缘的光照强度远低于凹槽中心处的光照强度，从而使得在凹槽表面形成的取向层的厚度不均，影响液晶分子3的取向，降低液晶透镜的品质。
43.本技术提供的液晶透镜及显示装置，旨在解决现有技术的如上技术问题。
44.本技术实施例提供了一种液晶透镜，如图2所示，本实施例提供的液晶透镜包括：
45.第一介质透镜1，一面上设置有第一凹槽(图2中未标注)，第一凹槽的表面上设置有第一取向层10；
46.封装偏光结构2，位于第一介质透镜1设置有第一凹槽101的一侧，封装偏光结构2靠近第一介质透镜1的一侧设置有第二取向层20；
47.液晶分子3，位于第一凹槽101和封装偏光结构2限定的空间内；
48.第一取向层10和第二取向层是由活性取向单体光聚合而形成，封装偏光结构2至少在第一取向层10和第二取向层20光聚合的过程中对偏振光进行折射，以使折射后的偏振光均匀分布在第一凹槽的表面。
49.需要说明的是，本技术中所说的“均匀”并非是指第一凹槽的表面上的偏振光的强度完全相同，而是指第一凹槽的表面上的偏振光的强度的变化幅度较小，这有利于获得厚度均匀的第一取向层10。
50.本实施例提供的液晶透镜，通过封装偏光结构2至少在第一取向层10和第二取向层20光聚合的过程中对偏振光进行折射，从而使得液晶组合物中的活性取向单体31受到的照射强度均匀，使得形成在第一凹槽101面上的第一取向层10的厚度较为均匀，有利于提升液晶透镜的品质。
51.可选地，如图2所示，本实施例提供的液晶透镜中，第一取向层10厚度范围是5nm～100nm，例如，在一具体实施例中，第一取向层10的厚度为20nm。第二取向层20可以是由活性取向单体光聚合而形成的，也可以是采用传统的聚酰亚胺取向技术再配合活性取向单体光聚合而形成；采用光聚合而形成的第二取向层20，即光聚合第二取向层的厚度范围是5nm～100nm；采用传统的聚酰亚胺取向技术配合光聚合而形成的第二取向层20，即复合第二取向层的厚度范围是100nm～200nm。
52.需要说明是是，若第二取向层20是由传统聚酰亚胺取向技术配合光聚合技术制备的，则本技术中所说的“第二取向层是由活性取向单体光聚合而形成”以及“第二取向层20光聚合的过程”仅是指采用光聚合形成的那部分第二取向层20。
53.需要说明的是，虽然经过封装偏光结构2的折射作用，对封装偏光结构2靠近第一介质透镜1的一面的光照强度有所影响，但由于封装偏光结构2各处都能够被偏振光照射，且封装偏光结构2靠近第一介质透镜1的一面作为封装偏光结构2对偏振光折射后的出光面，光照强度较为均匀，因此，采用光聚合的第二取向层20的厚度均一性能够满足实际使用中对第二取向层20的取向要求。并且，若采用传统聚酰亚胺取向技术配合光聚合取向形成第二取向层20，由于传统聚酰亚胺取向技术获得的取向层的取向效果远高于光聚合技术获得的取向层的取向效果，因此，采用该复合技术获取的第二取向层20的取向效果也能够符合实际使用中对第二取向层20的取向要求。
54.可选地，如图3所示，本实施例提供的液晶透镜中，封装偏光结构2为梯度折射封装层2a，且在第一凹槽的中心点指向边缘的方向上，梯度折射封装层2a的折射率依次增大；梯度折射封装层2a在第一取向层10和第二取向层20光聚合的过程中对偏振光进行折射。
55.具体地，梯度折射封装层2a的厚度为0.1um～5um，折射率为1.2～2.0，梯度折射封装层2a的材料为聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)或聚合物液晶等折射率可调材料。例如，在一具体实施例中，采用由紫外光照射聚合而成的聚合物液晶材料，对于聚合物液晶材料来说，通过调节紫外光照射条件，能够对形成的聚合物液晶材料的折射率进行调整。
56.本实施例提供的液晶透镜中，以梯度折射封装层2a作为封装偏光结构2，仅采用一个部件能够同时实现封装和在取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射的作用，使得液晶透镜的结构更为简单。
57.可选地，如图4所示，本实施例提供的液晶透镜中，封装偏光结构2b包括常规封装层21b和第二介质透镜22b，第二介质透镜22b连接在常规封装层21b远离第一介质透镜1的一面上；第二介质透镜22b在第一取向层10和第二取向层20光聚合的过程中对偏振光进行折射。
58.具体地，第二介质透镜22b在液晶透镜的成品中保留，第一介质透镜1和第二介质透镜22b的材料和形状优选为相同。如此，便于对第一介质透镜1和第二介质透镜22b的参数进行设计，以及便于在同一制程中完成对第一介质透镜1和第二介质透镜22b的制作。
59.具体地，第二介质透镜22b与常规封装层21b应进行连接，例如将第二介质透镜22b粘接在常规封装层21b远离第一介质透镜1的一面上。
60.本实施例提供的液晶透镜中，封装偏光结构2b包括常规封装层21b和第二介质透镜22b，常规封装层21起到封装的作用，而第二介质透镜22b起到在取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射的作用。
61.可选地，如图5所示，本实施例提供的液晶透镜中，封装偏光结构2c包括常规封装层21c和第二介质透镜22c，第二介质透镜22c在第一取向层10和第二取向层20光聚合完成后移除；第二介质透镜22c在第一取向层10和第二取向层20光聚合的过程中对偏振光进行折射。
62.具体地，在第一取向层10光聚合的过程中，第二介质透镜22c与常规封装层21c可设置为仅仅是接触却并未进行连接，以便于在光聚合完成后将第二介质透镜22c移除。
63.本实施例提供的液晶透镜中，封装偏光结构2c包括常规封装层21c和第二介质透镜22c，常规封装层21c起到封装的作用，而第二介质透镜22c起到在取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射的作用。
64.具体地，第二介质透镜22c在第二介质透镜22c在第一取向层10和第二取向层20光聚合完成后移除，因此，第二介质透镜22c可以重复利用，且最终获得的液晶透镜的结构较为简单。
65.具体地，第二介质透镜22c的参数优选为与第一介质透镜1的参数相同，对于第一介质透镜1来说，其焦距与曲率半径相关，具体关系为：
66.r＝δn
×
f；
67.第一介质透镜1的拱高与曲率半径的关系：
[0068][0069]
其中r为第一介质透镜1的曲率半径，h为第一介质透镜1的拱高；δn为第一介质透镜1的折射率差，d为第一介质透镜1的口径。
[0070]
以液晶透镜应用于制作3d裸眼显示装置为例，该液晶透镜的参数应配合显示屏的像素尺寸以及设计的视点范围等因素进行调整。
[0071]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种显示装置，如图6所示，该显示装置包括上述实施例中的液晶透镜，具有上述实施例中的液晶透镜的有益效果，在此不再赘述。
[0072]
具体地，液晶透镜可以贴附在显示屏的出光面上，即该显示装置为裸眼3d显示装置；液晶透镜可以制成3d眼镜以配合显示屏实现3d显示；液晶透镜还可以用于制作ar或vr显示装置。其中，液晶透镜可以通过调节驱动信号而实现焦距可调，从而获得更好的3d显示效果，也可以将液晶透镜调整至透明无偏光状态，从而实现2d显示。
[0073]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种液晶透镜的制作方法，如图7～10所示，该液晶透镜的制作方法包括：
[0074]
s1：获取第一介质透镜1，第一介质透镜1的一面设置有第一凹槽101。
[0075]
具体地，请参照图8，步骤s1包括：按照预设参数以纳米压印技术在第一介质材料层上形成第一凹槽101以获得第一介质透镜1。
[0076]
s2：将自取向液晶注入第一凹槽101内并将封装偏光结构2与第一介质透镜1对盒，自取向液晶包括液晶分子3和活性取向单体31。
[0077]
具体地，请参照图9，在具体实施时，可以先将自取向液晶滴注在第一凹槽101内，再进行对盒操作；也可以先进行对盒操作，再将自取向液晶注入到第一凹槽101内。
[0078]
s3：利用偏振光由封装偏光结构2远离第一介质透镜1的一侧进行照射以使活性取向单体31发生光聚合，从而在第一凹槽101的表面形成第一取向层10，在封装偏光结构2靠近第一介质透镜1的一面上形成第二取向层20；其中，封装偏光结构2至少在第一取向层10和第二取向层20光聚合的过程中对偏振光进行折射，以使折射后的偏振光均匀分布在第一凹槽101的表面。
[0079]
具体地，请参照图10，偏振光为紫外偏振光，例如，以365nm的偏振紫外光进行照
射，使得活性取向单体31在该条件的光照下发生聚合反应。
[0080]
本实施例提供的液晶透镜的制作方法，通过封装偏光结构2至少在第一取向层10和第二取向层20光聚合的过程中对偏振光进行折射，从而使得液晶组合物中的活性取向单体31受到的照射强度均匀，使得形成在第一凹槽101面上的第一取向层10的厚度较为均匀，有利于提升液晶透镜的品质。
[0081]
可选地，参照图3和图8-10，封装偏光结构2为梯度折射封装层2a，偏振光经过梯度折射封装层2a的折射后均匀分布在第一凹槽101面上；本实施例提供的液晶透镜的制作方法中，步骤s2中的“将封装偏光结构2与第一介质透镜1对盒”包括：将梯度折射封装层2a与第一介质透镜1对盒。
[0082]
具体地，梯度折射封装层2a的厚度、折射率以及具体的材料等可参照上述液晶透镜的实施例中的相关描述，在此不再赘述。
[0083]
本实施例提供的液晶透镜的制作方法，以梯度折射封装层2a作为封装偏光结构2，对盒操作简单，仅采用一个部件能够同时实现封装和在取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射的作用，使得液晶透镜的结构也更为简单。
[0084]
可选地，参照图4和图8-10，封装偏光结构2b包括常规封装层21b和第二介质透镜22b，偏振光经第二介质透镜22b折射后均匀分布在第一凹槽101面上；本实施例提供的液晶透镜的制作方法中，步骤s2中的“将封装偏光结构2与第一介质透镜1对盒”包括：将常规封装层21b与第一介质透镜1对盒，再将第二介质透镜22b连接在常规封装层21b远离第一介质透镜1的一面上。
[0085]
具体地，第二介质透镜22b在液晶透镜的成本中保留，因此，第一介质透镜22b需要连接在常规封装层21b上，例如可采用粘接的方式。而为了便于对第一介质透镜1和第二介质透镜22b的参数进行设计，以及便于在同一制程中完成对第一介质透镜1和第二介质透镜2b的制作，第一介质透镜1和第二介质透镜22b的材料和形状优选为相同。
[0086]
本实施例提供的液晶透镜的制作方法，封装偏光结构2b包括常规封装层21b和第二介质透镜22b，常规封装层21b起到封装的作用，而第二介质透镜22b起到在取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射的作用。
[0087]
可选地，参照图5和图8-10，封装偏光结构2c包括常规封装层21c和第二介质透镜22c，偏振光经第二介质透镜22c折射后均匀分布在第一凹槽101面上；本实施例提供的液晶透镜的制作方法中，步骤s2中的“将封装偏光结构2与第一介质透镜1对盒”包括：将常规封装层21c与第一介质透镜1对盒，再将第二介质透镜22c设置于常规封装层21c远离第一介质透镜1的一面上。基于此，本实施例提供的液晶透镜的制作方法还包括：在第一取向层10和第二取向层20光聚合完成后，将第二介质透镜22c移除。
[0088]
本实施例提供的液晶透镜中，封装偏光结构2c包括常规封装层21c和第二介质透镜22c，常规封装层21c起到封装的作用，而第二介质透镜22c起到在取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射的作用；第二介质透镜22c在第二介质透镜22c在第一取向层10和第二取向层20光聚合完成后移除，因此，第二介质透镜22c仅设置于常规封装层21c远离第一介质透镜1的一面上即可，无需与常规封装层21c进行连接；并且第二介质透镜22c可以重复利用，且最终获得的液晶透镜的结构较为简单。
[0089]
为了对封装偏光结构的原理进行说明，以下将结合图11对活性取向单体31的光聚
合过程进行说明。如图11所示，近似准直入射的偏振光经过第二介质透镜22b的折射之后，发散为椭球方向的均匀光束，这样的均匀光束经过常规封装层21b之后，照射到自取向液晶中的活性取向单体31使得活性取向单体31进行聚合反应，从而在第一凹槽的表面上形成厚度均匀的第一取向层，在常规封装层21b靠近第一介质透镜1的一面上形成第二取向层。由于第一介质透镜1的第一凹槽的表面受到的光照强度均匀，能够表示混合均匀的自取向液晶中各处的活性取向单体31受到的光照强度均匀，因此，各处的活性取向单体31的光聚合速度较为均匀，从而在第一凹槽的表面形成厚度均匀的第一取向层，也能够在常规封装层21b靠近第一介质透镜1的一面上形成较为均匀的第二取向层。
[0090]
应用本技术实施例，至少能够实现如下有益效果：
[0091]
本技术实施例提供的液晶透镜、其制作方法及显示装置，通过封装偏光结构至少在第一取向层和第二取向层光聚合的过程中对偏振光进行折射，从而使得液晶组合物中的活性取向单体受到的照射强度均匀，使得形成在第一凹槽面上的第一取向层的厚度较为均匀，有利于提升液晶透镜的品质。
[0092]
本技术领域技术人员可以理解，本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本技术中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
[0093]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0094]
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0095]
在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0096]
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0097]
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0098]
以上仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来
说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。