[发明专利]一种透射光角度范围可调控的电控调光膜

说明书

技术领域

本发明涉及光学膜技术领域，尤其涉及一种基于聚合物分散液晶(PDLC)的透射光角度范围可调控的电控调光膜。

背景技术

聚合物分散液晶(PDLC)的概念始于20世纪80年代中期，并迅速从“科学家手中的玩具”发展为兼具基础研究及应用价值的电-光响应材料。聚合物分散液晶材料是将向列相液晶微滴均匀分散在聚合物网络基体中而形成的复合材料。PDLC膜的电光响应原理示意图如图1所示。在两块镀有ITO(氧化铟锡)导电层的基片之间是一定厚度的PDLC膜，液晶微滴随机分布在聚合物的网络中。当不加电场时，由于液晶微滴的指向矢呈无规分布，PDLC膜呈光散射状态；当对其施加一个足够强的外电场，液晶分子沿着电场的方向排列，PDLC膜呈透明状态。

随着现代科学技术的飞速发展，电脑、手机等电子产品越来越多的应用于人们的工作和生活中，为人们带来了极大的便利和乐趣。然而，在人们广泛使用电子产品的同时，由于电子产品屏幕可视角度较大，人们在通过屏幕浏览资料时很容易被他人偷窥，造成个人隐私及企业商业机密面临着极大的风险。因此，在某些场合，需要显示器具有防窥功能来防止在使用电子产品时信息泄露。

美国3M公司采用具有超微细百叶窗(MICROLOUVER)的结构，率先开发出防窥膜。该防窥膜的结构示意图如图2所示。当将该防窥膜用于显示器时，可使屏幕显示出的资料专供使用者正面阅读，可视区域是60度(±30度)，任何人在可视区域外只能看到漆黑画面，从而达到保护个人隐私和企业商业机密的目的。但该防窥膜不具备在防窥和非防窥状态之间切换的特性。

发明内容

本发明的目的在于克服已有的防窥膜不具备在防窥和非防窥状态之间切换的特性，从而提供一种能够调控透射光角度范围的电控调光膜。

为了实现上述目的，本发明提供了一种透射光角度范围可调控的电控调光膜，包括：位于透射光侧的第一透射膜、聚合物分散液晶膜层、位于入射光侧的第二透射膜，所述第二透射膜的靠近聚合物分散液晶膜层的内侧或远离聚合物分散液晶膜层的外侧带有周期性光遮蔽条纹；所述聚合物分散液晶膜层位于所述第一透射膜与第二透射膜之间。

上述技术方案中，所述第一透射膜或第二透射膜为：透明ITO导电膜层或纳米银线膜或石墨烯膜或导电高分子膜。

上述技术方案中，所述聚合物分散液晶膜层采用下列方法之一制备：紫外固化法、热固化法、溶剂挥发分相法、热分相法。

上述技术方案中，所述周期性光遮蔽条纹采用有机材料或无机材料或金属材料制备而成。

上述技术方案中，所述周期性光遮蔽条纹采用下列方法之一制备：机械加工、印刷、打印、蒸镀、光刻、使用掩膜进行局部光聚合。

上述技术方案中，所述周期性光遮蔽条纹为条纹状，其条纹宽度或相邻条纹间距离为纳米至毫米级。

上述技术方案中，所述聚合物分散液晶膜层的厚度、所述周期性光遮蔽条纹的厚度为纳米至毫米级。对于周期性光遮蔽条纹在第二透射膜内侧的电控调光膜，所述周期性光遮蔽条纹的厚度小于所述聚合物分散液晶膜层的厚度。

上述技术方案中，所述聚合物分散液晶膜层在电场作用下液晶分子沿电场方向取向，聚合物分散液晶膜层由散射态变为透明态，入射光经过周期性光遮蔽条纹结构后，受到周期性光遮蔽条纹的限制，透射光分布在一个较窄的角度范围内；当电场关闭后，聚合物分散液晶膜层从透明态转换为散射态，透射光分布在一个较宽角度范围内。

本发明还提供了一种显示器，将所述透射光角度范围可调控的电控调光膜应用于显示器，通过电场的开启和关闭，使显示器在防窥和非防窥状态之间进行切换。

本发明的优点在于：

1、本发明的电控调光膜通过电场的开启或关闭，能够对透射光角度范围进行调控。

2、本发明的电控调光膜有望应用于显示器，通过电场的开启和关闭，可以使显示器在不同视角之间进行切换，即在防窥与非防窥状态之间进行切换。

附图说明

图1是PDLC膜的电光响应原理示意图；

图2是美国3M公司开发的超微细百叶窗结构的防窥膜的结构示意图；

图3是实施例1中本发明的一种透射光角度范围可调控的电控调光膜在电场关闭时的示意图；

图4是实施例1中本发明的一种透射光角度范围可调控的电控调光膜在电场开启时的示意图；

图5是周期性光遮蔽条纹制备时所用掩膜的示意图；

图6是周期性光遮蔽条纹的光学显微镜图；