[发明专利]超透镜及其制作方法和显示装置

说明书

本发明提供了超透镜及其制作方法和显示装置。超透镜包括：第一基板；第一电极层，第一电极层设置在第一基板的一侧；多个介质柱，多个介质柱间隔设置在第一电极层远离第一基板的一侧，在沿第一基板的中心向第一基板的边缘的延伸方向上，介质柱的宽度逐渐减小；第二电极层，第二电极层设置在介质柱远离第一基板的一侧；第一液晶，第一液晶位于第一电极层远离第一基板的一侧，且填充在多个介质柱之间的间隙中；第二基板，第二基板设置在第二电极层远离第一基板的一侧。由此，超透镜可以实现对动态波束的调控，并且可以实现聚焦，结合光泳力即可对纤维素粒子进行捕获，结合激光控制系统即可实现空间显示。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体的，涉及超透镜及其制作方法和显示装置。

背景技术

自由空间体显示，或在空间中创建发光图像点，这些显示技术可在稀薄的空气中成像，且在任意角度可视无裁切现象。因为边缘界限，“剪切现象”(通过人眼在不同的角度观察所显示的图像会存在差别，人眼并不能够在各个角度都观察到完整的图像，“剪切现象”即是指的人眼不能够观察到完整的图像的情况)限制了所有在二维表面对光进行调制的3D显示技术的应用，如全息显示、纳米光子阵列、等离子体显示等显示技术。虽然，目前的光泳体显示能够实现真三维显示的效果，但是整体器件体积相对较大。因此，目前亟需对现有的显示技术进行改进，以使器件能够实现空间体显示的基础上，进一步减小器件的体积，实现器件的集成化与小型化。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

美国光学学会的显示技术组将“体积显示”定义为体积显示器的图像点与光散射(或吸收和生成)表面位于同一位置。目前，仅有感应等离子显示、改进空气显示、声悬浮显示在空间中被成功实现，但等离子显示未能展示RGB颜色；改进空气显示和声悬浮显示的机制太粗糙，与全息显示无法竞争。目前的光泳体显示能够实现真三维显示的效果，但是整体器件体积相对较大。发明人发现，可以利用液晶与介质柱形成超表面超表面结构以实现动态波束调控和聚焦功能，结合光泳力对纤维素粒子进行捕获以实现空间显示。

为了在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，在本发明的一个方面，本发明提出了一种超透镜，所述超透镜包括：第一基板；第一电极层，所述第一电极层设置在所述第一基板的一侧；多个介质柱，多个所述介质柱间隔设置在所述第一电极层远离所述第一基板的一侧，在沿所述第一基板的中心向所述第一基板的边缘的延伸方向上，所述介质柱的宽度逐渐减小；第二电极层，所述第二电极层设置在所述介质柱远离所述第一基板的一侧；第一液晶，所述第一液晶位于所述第一电极层远离所述第一基板的一侧，且填充在多个所述介质柱之间的间隙中；第二基板，所述第二基板设置在所述第二电极层远离所述第一基板的一侧。由此，超透镜可以实现对动态波束的调控，并且可以实现聚焦，结合光泳力即可对纤维素粒子进行捕获，结合激光控制系统即可实现空间显示。

根据本发明的实施例，所述超透镜进一步包括：第一配向膜，所述第一配向膜设置在所述第一液晶和所述第二电极层之间。由此，设置第一配向膜有利于提高超透镜的性能。

根据本发明的实施例，所述超透镜进一步包括：第三电极层，所述第三电极层设置在所述第二电极层和所述第一液晶之间；第二液晶，所述第二液晶位于所述第二电极层和所述第三电极层之间。由此，可以更好的实现超透镜对光束的调控和聚焦，更有利于实现空间显示。

根据本发明的实施例，所述超透镜进一步包括：第二配向膜，所述第二配向膜设置在所述第一液晶和所述第三电极层之间。由此，设置第二配向膜可以使得超透镜具有更好的整体稳定性。

根据本发明的实施例，所述超透镜进一步包括多个间隔设置的隔离柱，所述隔离柱设置所述第二电极层和所述第三电极层之间。由此，隔离柱可以起到良好的支撑作用，并且还能够使的第二液晶具有更好的稳定性。