一种柔性防窥显示装置的制作方法

本实用新型涉及显示装置技术领域，具体涉及一种柔性防窥显示装置。

背景技术：

现代家居和办公环境采用了全透明玻璃结构，白天采光良好，但是难以避免阳光直射办公环境，使得室内温度急剧升高，不仅增加了室内空调系统的能源消耗，而且入射的直射光可能会对办公人员的皮肤造成伤害。

现代化工业发达，导致污染严重，空气质量差，频频出现的雾霾天气，很大程度上影响了人们的心情，降低工作效率和幸福指数。因此现代办公/家居环境急需一种可以模拟蓝天白云的智慧窗户或窗帘，在雾霾和阴雨天气可以实现蓝天白云的视角显示画面。

再者，目前大部分玻璃溅射的金属层对光线具有半透半反的效果，虽然可以实现白天办公环境相对于外界的防窥效果，但是由于夜间室内光较强，因此失去防窥效果，很有可能出现办公泄密的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种柔性防窥显示装置，本实用新型提供的装置能够在保证采光的前提下，避免阳光直射，降低室内温度；本实用新型提供的装置能够将外界光雾化作为背光源实现雾霾/阴雨天气的蓝天白云视觉享受的显示效果；本实用新型利用液晶功能层能够实现液晶办公/家居的防窥效果。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供了一种柔性防窥显示装置，包括依次叠层设置的液晶功能层、隔离层和电致变色功能层。

优选地，所述液晶功能层包括依次叠层设置的第一防牛顿环层101、第一导电层102和液晶分子层103；所述液晶分子层103与所述隔离层接触。

优选地，所述液晶分子层103中的液晶分子包括近晶相液晶、向列相液晶和胆甾相液晶中的一种或几种。

优选地，所述隔离层包括依次叠层设置的第二导电层201、pet层202和第三导电层203；所述第二导电层201与所述液晶功能层接触；所述第三导电层203与所述电致变色功能层接触。

优选地，所述第二导电层201和第三导电层203为ito层。

优选地，所述电致变色功能层包括依次叠层设置的电致变色材料层301、第四导电层302和第二防牛顿环层303；所述电致变色材料层与所述隔离层接触。

优选地，所述电致变色材料层301中的电致变色材料为有机电致变色材料和/或无机电致变色材料。

本实用新型提供了一种柔性防窥显示装置，包括依次叠层设置的液晶功能层、隔离层和电致变色功能层。本实用新型利用液晶功能层结合电致变色功能层实现常态下无视觉障碍的全透明显示装置，并在加电分区驱动后模拟蓝天白云，提供在不良天气下高度享受的视觉显示画面；同时本实用新型提供的装置具有白天实现调整亮度、减少阳光直射、过滤有害光线以及节能减耗的作用，同时实现夜间办公防窥的理想现代家居/办公的空间效果。另外，本实用新型提供的显示装置具有柔性可卷曲，结构简单，移动方便和应用范围广的优点。本实用新型提供的柔性防窥显示装置在使用时放置在窗户的内侧或外侧。

附图说明

图1为正性液晶分子和负性液晶分子在电场中旋转的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的柔性防窥显示装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的柔性防窥显示装置的工作原理示意图；

其中，101为第一防牛顿环层，102为第一导电层，103为液晶分子层，201为第二导电层，202为pet层，203为第三导电层，301为电致变色材料层，302为第四导电层，303为第二防牛顿环层。

具体实施方式

本实用新型提供了一种柔性防窥显示装置，包括依次叠层设置的液晶功能层、隔离层和电致变色功能层。

本实用新型提供的柔性防窥显示装置包括液晶功能层，通过液晶功能层中液晶分子的取向性排列，调整入射光线的角度，避免阳光直射。在本实用新型的具体实施例中，所述液晶功能层包括依次叠层设置的第一防牛顿环层101、第一导电层102和液晶分子层103；所述液晶分子层103与所述隔离层接触。在本实用新型的具体实施例中，所述第一防牛顿环层101的材质优选为pet，柔性可卷曲。在本实用新型的具体实施例中，所述第一导电层102为ito层。在本实用新型的具体实施例中，所述液晶分子层103中的液晶分子呈棒状，存在电学各向异性；所述液晶分子包括近晶相液晶、向列相液晶和胆甾相液晶中的一种或几种，优选为向列相液晶。

在本实用新型的具体实施例中，所述液晶分子层103的液晶分子在所述第一导电层102的表面的排列方式包括：垂直排列或散乱分布。在本实用新型的具体实施例中，利用摩擦取向(rubbing)工艺使液晶分子取向性排列。

在本实用新型中，当所述液晶分子垂直排列在所述第一导电层102表面时，实现常态下液晶分子的最大程度透光性，即透明态。所述液晶分子的介电常数沿长轴和短轴方向的大小不同，通常定义沿液晶分子长轴方向的介电常数分量为ξ//，垂直于液晶分子长轴的介电常数分量为ξ⊥，两者之差为δξ＝ξ//-ξ⊥，如图1所示，当δξ＞0时，该液晶在电学上被称为正性液晶；同理，当δξ＜0时，为负性液晶。

在本实用新型的具体实施例中，加电状态下所述液晶分子在电场的作用下发生一定程度的偏转，同时由于交叉混合的正向液相和负相液晶在相同电场的作用下偏转方向相反，因此实现在电场作用下的散乱分布，照射在所述散乱液晶分子表面的光学发生散射，可以很大程度的降低阳光直射。

在本实用新型的具体实施例中，所述液晶分子分布在第一导电层102和第二导电层201中间，加电后，液晶分子随电场散乱分布，使得晴朗烈日下阳光照射由原来的直射变成散射，大大降低室内光照强度，防止室内温度急剧升高，降低空调能耗；同时根据室外光照情况，实时控制液晶分子的偏转度(薄膜的雾度)，在保证室内观察者一定的视觉观察度时，调整光线强度，同时在第一导电层102和第二导电层201上实行分区控制，可根据需要调整光照透射率，例如人眼视觉以上观察空间可以不进行雾态处理，正常采光；在视觉范围以内的可以适当雾化处理，减少直射光线对人眼和和有害光线对皮肤的伤害；在进入夜晚工作模式，通电后散乱分布的液晶分子(相当于雾化玻璃)，对在室内光照较强的工作/家居环境具有很好的防窥效果，并且可切换模式可以适应人们对相同环境下的不同的场合需求。

本实用新型提供的柔性防窥显示装置包括设置于所述液晶功能层表面的隔离层，用于分隔液晶分子和电致变色材料。在本实用新型的具体实施例中，所述隔离层包括依次叠层设置的第二导电层201、pet层202和第三导电层203；所述第二导电层201与所述液晶功能层接触；所述第三导电层203与所述电致变色功能层接触。在本实用新型的具体实施例中，所述第二导电层201和第三导电层203为ito层。本实用新型提供的隔离层由pet层202和所述pet层202两侧的导电层组成，具有柔性可卷曲的优点。

本实用新型提供的柔性防窥显示装置包括设置于所述隔离层表面的电致变色功能层，具有电致变色效果。在本实用新型的具体实施例中，所述电致变色功能层包括依次叠层设置的电致变色材料层301、第四导电层302和第二防牛顿环层303；所述电致变色材料层与所述隔离层接触。在本实用新型的具体实施例中，所述第二防牛顿环层303的材质优选为pet，柔性可卷曲。在本实用新型的具体实施例中，所述第四导电层302为ito层。在本实用新型的具体实施例中，所述电致变色材料层301中的电致变色材料为有机电致变色材料和/或无机电致变色材料，所述电致变色材料具有良好的离子和电子导电性、循环周期、变色效率、较高的对比度和写/擦效率等电致变色性能。

在本实用新型中，所述有机电致变色材料优选包括紫罗精、聚苯胺或聚噻吩，所述有机电致变色材料的光吸收变化来自氧化还原反应，色差丰富，易进行分子设计。

在本实用新型中，所述无机电致变色材料优选为过渡金属氧化物，更优选为wo3、moo3、nb2o3、ti2o3或nio；所述无机电致变色材料的光吸收变化是因为离子和电子的双注入和双抽取而引起的，其性能优越稳定。在本实用新型中，过渡金属的3d、4f电子层不稳定，形成的氧化物能表现出不同价态，通过外界控制不同的电压可以实现不同价态，随着离子价态的变化，颜色也随之变化；过渡金属元素离子一般易于着色，且基态和激发态能量差较小，氧化物中金属的电子层结构不稳定，在一定条件下价态发生可逆转变，形成混合价态的离子共存状态。在本实用新型的具体实施例中，几种无机电致变色材料的变色特性如表1所示。

表1几种无机电致变色材料的变色特性

作为本实用新型的一个实施例，本实用新型提供的柔性防窥显示装置的结构示意图如图2所示，包括依次设置的第一防牛顿环层101、第一导电层102、液晶分子层103、第二导电层201、pet层202、第三导电层203、电致变色材料层301、第四导电层302和第二防牛顿环层303；其中，所述第一防牛顿环层101和第二防牛顿环层303的材质为pet；所述第一导电层102、第二导电层201、第三导电层203和第四导电层302为ito层。

作为本实用新型的一个实施例，本实用新型提供的柔性防窥显示装置的工作原理示意图如图3所示，通过驱动电源控制液晶分子的偏转可作为电致变色功能层的背光源(太阳光作为光源)，根据人们需求开启模拟的蓝天白云的画面；具体地：透明的无机或有机电致变色材料在电场的作用下得失电子发生电子跃迁(氧化还原反应)，变成淡蓝色或深蓝色，不驱动部分为自然太阳光散射表现为白色，最终形成接近真实的蓝天白云的画面效果，让室内工作/家居人员可以享受到蓝天白云的美好视觉效果；在进入夜晚工作模式时，散乱分布的液晶分子(相当于雾化玻璃)，对在室内光照较强的工作/家居环境具有很好的防窥效果，并且可切换模式可以适应人们对相同环境下的不同的场合需求。作为本实用新型的一个实施例，白天通电后，液晶功能层中的分子垂直排列，电致变色实现蓝天白云效果；夜晚通电后，液晶功能层中的分子杂乱分布，实现防窥效果。

本实用新型提供的柔性防窥显示装置能够在不改变现有建筑结构的情况下，作为智能窗帘或玻璃贴附物，应用于玻璃外墙上。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。