CN104155776B - 电子窗及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子窗及其控制方法。该电子窗包括：衬底基板和位于所述衬底基板同侧或者不同侧的第一偏振装置和第二偏振装置；在关闭状态下，所述第一偏振装置用于将入射光转换为第一偏振光并将所述第一偏振光射出，所述第一偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向垂直，所述第二偏振装置用于阻挡所述第一偏振光射出；在开启状态下，所述第一偏振装置用于将入射光透射出，所述第二偏振装置用于将所述入射光透射出或者将所述入射光转换为第三偏振光并射出，所述第三偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向相同。本发明提高了电子窗的安全性且实现了在较低温度下电子窗开启状态和关闭状态之间的切换速度较高。

Description

电子窗及其控制方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种电子窗及其控制方法。
背景技术
传统的窗帘一般都采用纺织材料制备，并且窗帘通常与窗口分离。随着科技的发展，家居生活以及汽车等领域对于可控制的电子窗需求越来越大。传统的电子窗为机械传动式电子窗，该机械传动式电子窗通过机械方式控制传统的百叶窗，以达到自动控制电子窗开关的目的。
随着显示技术的发展，另一种采用电致变色材料或者液晶材料制成的电子窗应用越来越广泛。该电子窗通过电致变色材料在加电压的情况下颜色发生变化或者通过液晶分子在加电压的情况下发生扭转，来改变电子窗的透光量，从而达到控制电子窗开关的目的。但是该电子窗存在如下技术问题：
1)该电子窗中包括液晶材料或者化学类材料，而电子窗中的玻璃基底是易破损材料，一旦玻璃基底破损，高毒性的液晶材料或者化学材料就会发生泄露，其会对环境和人体产生明显的危害，从而使得该电子窗的安全性较低；
2)在加电压时，该电子窗中的液晶材料或者化学类材料发生的变化均属于分子的运动，由于液晶材料或者化学类材料的分子的响应速度会明显受到温度的影响。在温度较低时，分子的运动速度变慢，导致电子窗的响应速度也变慢，从而降低了电子窗开启状态和关闭状态之间的切换速度。
发明内容
本发明提供一种电子窗及其控制方法，用于提高电子窗的安全性且实现在较低温度下电子窗开启状态和关闭状态之间的切换速度较高。
为实现上述目的，本发明提供了一种电子窗，包括：衬底基板和位于所述衬底基板同侧或者不同侧的第一偏振装置和第二偏振装置；
在关闭状态下，所述第一偏振装置用于将入射光转换为第一偏振光并将所述第一偏振光射出，所述第一偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向垂直，所述第二偏振装置用于阻挡所述第一偏振光射出；
在开启状态下，所述第一偏振装置用于将入射光透射出，所述第二偏振装置用于将所述入射光透射出或者将所述入射光转换为第三偏振光并射出，所述第三偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向相同。
可选地，所述第一偏振装置包括相对设置的第一导电层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层之间设置有第一电光晶体层和第一光学材料层，所述第一电光晶体层位于所述第一导电层之上，所述第一光学材料层位于所述电光晶体层之上；
在关闭状态下，所述第一导电层和所述第二导电层之间加载第一电压，所述第一电光晶体层用于在所述第一电压下将所述入射光转换为第一偏振光和第二偏振光，所述第二偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向相同，所述第一光学材料层用于对所述第一偏振光进行折射并将折射后的第一偏振光射出以及对所述第二偏振光进行反射以将所述第二偏振光反射回所述第一电光晶体层；
在开启状态下，所述第一导电层和所述第二导电层之间未加载电压，所述第一电光晶体层用于将所述入射光透射至所述第一光学材料层，所述第一光学材料层用于将所述入射光透射出。
可选地，还包括第一电源，所述第一导电层和所述第二导电层通过第一开关连接至所述第一电源；
当所述第一开关闭合时，所述第一电源向所述第一导电层和所述第二导电层之间加载所述第一电压；
当所述第一开关断开时，所述第一电源不向所述第一导电层和所述第二导电层之间加载电压。
可选地，所述第一电光晶体层与所述第一光学材料层的交界面与水平面之间的夹角为第一设定角度。
可选地，所述第一光学材料层的材料包括晶体或者高分子材料，所述晶体包括电光晶体或者非电光晶体。
可选地，所述第二偏振装置为偏振片；
在开启状态下，所述第二偏振装置用于将所述入射光转换为所述第三偏振光并射出。
可选地，所述第二偏振装置包括相对设置的第三导电层和第四导电层，所述第三导电层和所述第四导电层之间设置有第二电光晶体层和第二光学材料层，所述第二电光晶体层位于所述第三导电层之上，所述第二光学材料层位于所述第二电光晶体层之上；
在关闭状态下，所述第三导电层和所述第四导电层之间加载第二电压，所述第二电光晶体层用于在所述第二电压下将所述第一偏振光透射至所述第二光学材料层，所述第二光学材料层用于对所述第一偏振光进行反射以将所述第一偏振光反射回所述第二电光晶体层；
在开启状态下，所述第三导电层和所述第四导电层之间未加载电压，所述第二电光晶体层用于将所述入射光透射至所述第二光学材料层，所述第二光学材料层用于将所述入射光透射出。
可选地，还包括第二电源，所述第三导电层和所述第四导电层通过第二开关连接至所述第二电源；
当所述第二开关闭合时，所述第二电源向所述第三导电层和所述第四导电层之间加载所述第二电压；
当所述第二开关断开时，所述第二电源不向所述第三导电层和所述第四导电层之间加载电压。
可选地，所述第二电光晶体层与所述第二光学材料层的交界面与水平面之间的夹角为第二设定角度。
可选地，所述第二光学材料层的材料包括晶体或者高分子材料，所述晶体包括电光晶体或者非电光晶体。
为实现上述目的，本发明提供了一种电子窗的控制方法，所述电子窗包括：衬底基板和位于所述衬底基板同侧或者不同侧的第一偏振装置和第二偏振装置；
所述电子窗的控制方法包括：
在关闭状态下，所述第一偏振装置将入射光转换为第一偏振光并将所述第一偏振光射出，所述第二偏振装置阻挡所述第一偏振光射出，所述第一偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向垂直；
在开启状态下，所述第一偏振装置将所述入射光透射出，所述第二偏振装置将所述入射光透射出或者将所述入射光转换为第三偏振光并射出，所述第三偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向相同。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的电子窗及其控制方法的技术方案中，电子窗包括第一偏振装置和第二偏振装置，在关闭状态下第一偏振装置将入射光转换为第一偏振光且第二偏振装置阻挡第一偏振光射出，在开启状态下第一偏振装置将入射光透射出且第二偏振装置将入射光透射出或者将入射光转换为第三偏振光并射出，本发明提供的电子窗采用两个偏振装置控制电子窗的开关，无需采用液晶材料或者化学类材料，从而提高了电子窗的安全性；本发明提供的电子窗采用两个偏振装置控制电子窗的开关，偏振装置通过偏振光实现控制电子窗的开关，使得偏振装置不受温度的影响，从而实现了在较低温度下电子窗开启状态和关闭状态之间的切换速度较高。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种电子窗的结构示意图；
图2a为图1中的电子窗处于关闭状态下光线的光路图；
图2b为图1中的电子窗处于开启状态下光线的光路图；
图3为本发明实施例二提供的一种电子窗的结构示意图；
图4a为图3中的电子窗处于关闭状态下光线的光路图；
图4b为图3中的电子窗处于开启状态下光线的光路图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的电子窗及其控制方法进行详细描述。
图1为本发明实施例一提供的一种电子窗的结构示意图，如图1所示，该电子窗包括：衬底基板1和位于衬底基板1同侧的第一偏振装置2和第二偏振装置3。
本实施例中，第一偏振装置2和第二偏振装置3均位于衬底基板1的入光侧，且第二偏振装置3位于第一偏振装置2的出光侧。在实际应用中，可选地，第一偏振装置和第二偏振装置还可均位于衬底基板的出光侧，此种情况不再具体画出。在实际应用中，可选地，第一偏振装置和第二偏振装置还可分别位于衬底基板的不同侧，此种情况不再具体画出。
在关闭状态下，第一偏振装置2用于将入射光转换为第一偏振光并将第一偏振光射出，第一偏振光的偏振方向与第二偏振装置3的偏振方向垂直，第二偏振装置3用于阻挡第一偏振光射出。在开启状态下，第一偏振装置2用于将入射光透射出，第二偏振装置3用于将入射光转换为第三偏振光并射出，第三偏振光的偏振方向与第二偏振装置3的偏振方向相同。本发明中，开启状态也可称为透光状态，关闭状态也可称为不透光状态。
本实施例中，第一偏振装置2可包括相对设置的第一导电层21和第二导电层22，第一导电层21和第二导电层22之间设置有第一电光晶体层23和第一光学材料层24，第一电光晶体层23位于第一导电层21之上，第一光学材料层24位于电光晶体层23之上。
本实施例中，优选地，第一电光晶体层23与第一光学材料层24的交界面为斜面，则第一电光晶体层23与第一光学材料层24的交界面与水平面之间的夹角为第一设定角度θ1。也就是说，第一电光晶体层23的靠近第一光学材料层24的侧面为斜面，且该斜面与水平面的夹角为第一设定角度θ1；第一光学材料层24的靠近第一电光晶体层23的侧面为斜面，且该斜面与水平面的夹角为第一设定角度θ1。其中，第一电光晶体层23与第一光学材料层24的交界面为第一电光晶体层23的靠近第一光学材料层24的侧面和第一光学材料层24的靠近第一电光晶体层23的侧面相接触而形成的平面。
本实施例中，第一电光晶体层23的材料为电光晶体，例如：该电光晶体可以包括KDP(KH2PO4)、ADP(NH4H2PO4)、KDA(KH2AsO4)或者KD*P(KD2PO4)。由于第一电光晶体层23可采用不同的电光材料，因此第一设定角度θ1可根据第一电光晶体层23的材料的折射率设置。
本实施例中，第一光学材料层24的材料可包括晶体或者高分子材料，晶体可包括电光晶体或者非电光晶体。其中，非电光晶体指的是普通晶体。
本实施例中，第一导电层21和第二导电层22的材料均可以包括ITO、FTO或者石墨烯。
本实施例中，衬底基板1的材料可以包括玻璃或者蓝宝石。
本实施例中，第二偏振装置3为偏振片。该第二偏振装置3的偏振方向可设置为任意方向，本实施例中以第二偏振装置3的偏振方向为平行于纸面的方向为例进行描述。
进一步地，该电子窗还可以包括第一电源S1，第一导电层21和第二导电层22可通过第一开关K1连接至第一电源S1。可选地，第一导电层21通过第一开关K1连接至第一电源S1的正极，第二导电层22连接至第一电源S1的负极。当第一开关K1闭合时，第一电源S1可向第一导电层21和第二导电层22之间加载第一电压，该第一电压可以为半波电压。当第一开关K1断开时，第一电源S1不向第一导电层21和第二导电层22之间加载电压。其中，第一偏振装置2可等效为一个第一电容，也就是说，相当于第一导电层21和第二导电层22之间形成第一电容，当第一开关K1闭合时，该第一电容加载第一电压。
图2a为图1中的电子窗处于关闭状态下光线的光路图，如图1和图2a所示，在关闭状态下，第一导电层21和第二导电层22之间加载第一电压，具体地，第一开关K1闭合，则第一电源S1向第一导电层21和第二导电层22之间加载第一电压，该第一电压可以为半波电压，此时第一电光晶体层23为双折射晶体；第一电光晶体层23用于在第一电压下将入射光转换为第一偏振光和第二偏振光，其中，第一偏振光的偏振方向与第二偏振装置3的偏振方向垂直，第二偏振光的偏振方向与第二偏振装置3的偏振方向相同，本实施例中，第一偏振装置2的偏振方向为平行于纸面的方向(图中以表示)，则第一偏振光的偏振方向为垂直于纸面的方向(图中以“●”表示)，第二偏振光的偏振方向为平行于纸面的方向(图中以表示)，并且第一电光晶体层23将第一偏振光和第二偏振光射出至第一光学材料层24；第一光学材料层24用于对第一偏振光进行折射并将折射后的第一偏振光射出以及对第二偏振光进行反射以将第二偏振光反射回第一电光晶体层23，其中，第一光学材料层24将折射后的第一偏振光射出至第二偏振装置3，第一光学材料层24对第二偏振光进行全反射以将第二偏振光反射回第一电光晶体层23；第二偏振装置3用于阻挡第一偏振光射出，具体地，由于第一偏振光的偏振方向与第二偏振装置3的偏振方向垂直，因此第一偏振光无法通过第二偏振装置3，从而使得电子窗处于关闭状态。
图2b为图1中的电子窗处于开启状态下光线的光路图，如图1和图2b所示，在开启状态下，第一导电层21和第二导电层22之间未加载电压，具体地，第一开关K1断开，则第一电源S1不向第一导电层21和第二导电层22之间加载电压，此时第一电光晶体层23为普通晶体；第一电光晶体层23用于将入射光透射至第一光学材料层24，在此过程中，第一电光晶体层23不会将入射光转换为偏振光；第一光学材料层24用于将入射光透射出，具体地，第一光学材料层24将入射光透射至第二偏振装置3；第二偏振装置3用于将入射光转换为第三偏振光并射出，第三偏振光的偏振方向与第二偏振装置3的偏振方向相同；衬底基板1将第二偏振装置3射出的第三偏振光透射出，从而使得电子窗处于开启状态。
本实施例中的第一偏振装置包括第一电光晶体层和第一光学材料层，第一电光晶体层在第一电压产生的电场的作用下会产生双折射现象，同时在第一光学材料层的光学棱镜作用的配合下，使得第一偏振装置达到可调偏振片的效果。再通过与普通偏振片配合，达到控制电子窗光通量的效果，从而达到控制电子窗开关的目的。
本实施例提供的电子窗的技术方案中，电子窗包括第一偏振装置和第二偏振装置，在关闭状态下第一偏振装置将入射光转换为第一偏振光且第二偏振装置阻挡第一偏振光射出，在开启状态下第一偏振装置将入射光透射出且第二偏振装置将入射光转换为第三偏振光并射出，本实施例提供的电子窗采用两个偏振装置控制电子窗的开关，无需采用液晶材料或者化学类材料，从而提高了电子窗的安全性；本实施例提供的电子窗采用两个偏振装置控制电子窗的开关，偏振装置通过偏振光实现控制电子窗的开关，使得偏振装置不受温度的影响，从而实现了在较低温度下电子窗开启状态和关闭状态之间的切换速度较高。
图3为本发明实施例二提供的一种电子窗的结构示意图，如图3所示，该电子窗包括：衬底基板1和位于衬底基板1不同侧的第一偏振装置2和第二偏振装置3。
本实施例中，第一偏振装置2位于衬底基板1的入光侧，第二偏振装置3位于衬底基板1的出光侧。在实际应用中，可选地，第一偏振装置和第二偏振装置还可均位于衬底基板的同侧，此种情况不再具体画出。
在关闭状态下，第一偏振装置2用于将入射光转换为第一偏振光并将第一偏振光射出，第一偏振光的偏振方向与第二偏振装置3的偏振方向垂直，第二偏振装置3用于阻挡第一偏振光射出。在开启状态下，第一偏振装置2用于将入射光透射出，第二偏振装置3用于将入射光透射出。
本实施例中，第一偏振装置2可包括相对设置的第一导电层21和第二导电层22，第一导电层21和第二导电层22之间设置有第一电光晶体层23和第一光学材料层24，第一电光晶体层23位于第一导电层21之上，第一光学材料层24位于电光晶体层23之上。
本实施例中，优选地，第一电光晶体层23与第一光学材料层24的交界面为斜面，则第一电光晶体层23与第一光学材料层24的交界面与水平面之间的夹角为第一设定角度θ1。也就是说，第一电光晶体层23的靠近第一光学材料层24的侧面为斜面，且该斜面与水平面的夹角为第一设定角度θ1；第一光学材料层24的靠近第一电光晶体层23的侧面为斜面，且该斜面与水平面的夹角为第一设定角度θ1。其中，第一电光晶体层23与第一光学材料层24的交界面为第一电光晶体层23的靠近第一光学材料层24的侧面和第一光学材料层24的靠近第一电光晶体层23的侧面相接触而形成的平面。
本实施例中，第一电光晶体层23的材料为电光晶体，例如：该电光晶体可以包括KDP(KH2PO4)、ADP(NH4H2PO4)、KDA(KH2AsO4)或者KD*P(KD2PO4)。
本实施例中，第一光学材料层24的材料可包括晶体或者高分子材料，晶体可包括电光晶体或者非电光晶体。其中，非电光晶体指的是普通晶体。
本实施例中，第一导电层21和第二导电层22的材料均可以包括ITO、FTO或者石墨烯。
本实施例中，衬底基板1的材料可以包括玻璃或者蓝宝石。
本实施例中，第二偏振装置3包括相对设置的第三导电层31和第四导电层32，第三导电层31和第四导电层32之间设置有第二电光晶体层33和第二光学材料层34，第二电光晶体层33位于第三导电层31之上，第二光学材料层34位于第二电光晶体层33之上。
本实施例中，优选地，第二电光晶体层33与第二光学材料层34的交界面为斜面，则第二电光晶体层33与第二光学材料层34的交界面与水平面之间的夹角为第二设定角度θ2。也就是说，第二电光晶体层33的靠近第二光学材料层34的侧面为斜面，且该斜面与水平面的夹角为第二设定角度θ2；第二光学材料层34的靠近第二电光晶体层33的侧面为斜面，且该斜面与水平面的夹角为第二设定角度θ2。其中，第二电光晶体层33与第二光学材料层34的交界面为第二电光晶体层33的靠近第二光学材料层34的侧面和第二光学材料层34的靠近第二电光晶体层33的侧面相接触而形成的平面。
本实施例中，第二电光晶体层33的材料为电光晶体，例如：该电光晶体可以包括KDP(KH2PO4)、ADP(NH4H2PO4)、KDA(KH2AsO4)或者KD*P(KD2PO4)。由于第二电光晶体层33可采用不同的电光材料，因此第二设定角度θ2可根据第二电光晶体层33的材料的折射率设置。
本实施例中，第二光学材料层34的材料可包括晶体或者高分子材料，晶体可包括电光晶体或者非电光晶体。其中，非电光晶体指的是普通晶体。
本实施例中，第三导电层31和第四导电层32的材料均可以包括ITO、FTO或者石墨烯。
进一步地，第一导电层21和第二导电层22可通过第一开关K1连接至第一电源S1。可选地，第一导电层21通过第一开关K1连接至第一电源S1的正极，第二导电层22连接至第一电源S1的负极。当第一开关K1闭合时，第一电源S1可向第一导电层21和第二导电层22之间加载第一电压，该第一电压可以为半波电压。当第一开关K1断开时，第一导电层21和第二导电层22之间不再加载电压。其中，第一偏振装置2可等效为一个第一电容，也就是说，相当于第一导电层21和第二导电层22之间形成第一电容，当第一开关K1闭合时，该第一电容加载第一电压。
进一步地，该电子窗还可以包括第二电源S2，第三导电层31和第四导电层32可通过第二开关K2连接至第二电源S2。可选地，第三导电层31通过第二开关K2连接至第二电源S2的正极，第四导电层32连接至第二电源S2的负极。当第二开关K2闭合时，第二电源S2可向第三导电层31和第四导电层32之间加载第二电压，该第二电压可以为半波电压。当第二开关K2断开时，第二电源S2不向第三导电层31和第四导电层32之间加载电压。其中，第二偏振装置3可等效为一个第二电容，也就是说，相当于第三导电层31和第四导电层32之间形成第二电容，当第二开关K2闭合时，该第二电容加载第二电压。
图4a为图3中的电子窗处于关闭状态下光线的光路图，如图3和图4a所示，在关闭状态下，第一导电层21和第二导电层22之间加载第一电压，具体地，第一开关K1闭合，则第一电源S1向第一导电层21和第二导电层22之间加载第一电压，该第一电压可以为半波电压，此时第一电光晶体层23为双折射晶体；第一电光晶体层23用于在第一电压下将入射光转换为第一偏振光和第二偏振光，其中，第一偏振光的偏振方向与第二偏振装置3的偏振方向垂直，第二偏振光的偏振方向与第二偏振装置3的偏振方向相同，本实施例中，第一偏振装置2的偏振方向为平行于纸面的方向(图中以表示)，则第一偏振光的偏振方向为垂直于纸面的方向(图中以“●”表示)，第二偏振光的偏振方向为平行于纸面的方向(图中以表示)，并且第一电光晶体层23将第一偏振光和第二偏振光射出至第一光学材料层24；第一光学材料层24用于对第一偏振光进行折射并将折射后的第一偏振光射出以及对第二偏振光进行反射以将第二偏振光反射回第一电光晶体层23，其中，第一光学材料层24将折射后的第一偏振光射出至衬底基板1，第二光学材料层34对第二偏振光进行全反射以将第二偏振光反射回第一电光晶体层23；衬底基板1将第一偏振光透射至第二偏振装置3；第三导电层31和第四导电层32之间加载第二电压，具体地，第二开关K2闭合，则第二电源S2向第三导电层31和第四导电层32之间加载第二电压，该第二电压可以为半波电压，此时第二电光晶体层33为双折射晶体；第二电光晶体层33用于在第二电压下将第一偏振光透射至第二光学材料层34；第二光学材料层34用于对第一偏振光进行反射以将第一偏振光反射回第二电光晶体层33，具体地，第二光学材料层34用于对第一偏振光进行全反射以将第一偏振光反射回第二电光晶体层33，因此第一偏振光无法通过第二偏振装置3，从而使得电子窗处于关闭状态。
图4b为图3中的电子窗处于开启状态下光线的光路图，如图3和图4b所示，在开启状态下，第一导电层21和第二导电层22之间未加载电压，具体地，第一开关K1断开，则第一电源S1不向第一导电层21和第二导电层22之间加载电压，此时第一电光晶体层23为普通晶体；第一电光晶体层23用于将入射光透射至第一光学材料层24，在此过程中，第一电光晶体层23不会将入射光转换为偏振光；第一光学材料层24用于将入射光透射出，具体地，第二光学材料层34将入射光透射至衬底基板1；衬底基板1将入射光透射至第二偏振装置3；第三导电层31和第四导电层32之间未加载电压，具体地，第二开关K2断开，则第二电源S2不向第三导电层31和第二四导电层32之间加载电压，此时第二电光晶体层33为普通晶体；第二电光晶体层33用于将入射光透射至第二光学材料层34，在此过程中，第二电光晶体层33不会将入射光转换为偏振光；第二光学材料层34用于将入射光透射出，从而使得电子窗处于开启状态。
本实施例中的第一偏振装置包括第一电光晶体层和第一光学材料层，第一电光晶体层在第一电压产生的电场的作用下会产生双折射现象，同时在第一光学材料层的光学棱镜作用的配合下，使得第一偏振装置达到可调偏振片的效果。再通过与同为可调偏振片的第二偏振装置配合，达到控制电子窗光通量的效果，从而达到控制电子窗开关的目的。
本实施例提供的电子窗的技术方案中，电子窗包括第一偏振装置和第二偏振装置，在关闭状态下第一偏振装置将入射光转换为第一偏振光且第二偏振装置阻挡第一偏振光射出，在开启状态下第一偏振装置将入射光透射出且第二偏振装置将入射光透射出，本实施例提供的电子窗采用两个偏振装置控制电子窗的开关，无需采用液晶材料或者化学类材料，从而提高了电子窗的安全性；本实施例提供的电子窗采用两个偏振装置控制电子窗的开关，偏振装置通过偏振光实现控制电子窗的开关，使得偏振装置不受温度的影响，从而实现了在较低温度下电子窗开启状态和关闭状态之间的切换速度较高。
上述实施例一中第二偏振装置为偏振片，由于偏振片的材料通常为含碘的材料，因此其光透过率仅为50％左右，从而极大的降低了电子窗的光透过量。本实施例中第二偏振装置包括电光晶体层和第二光学材料层，其光透过率较高，从而极大的提高了电子窗的光透过量。
本发明实施例三提供了一种电子窗的控制方法，该电子窗包括：衬底基板和位于衬底基板同侧或者不同侧的第一偏振装置和第二偏振装置。则该电子窗的控制方法包括：
步骤101、在开启状态下，第一偏振装置将入射光透射出，第二偏振装置将入射光透射出或者将入射光转换为第三偏振光并射出，第三偏振光的偏振方向与第二偏振装置的偏振方向相同。
步骤102、在关闭状态下，第一偏振装置将入射光转换为第一偏振光并将第一偏振光射出，第二偏振装置阻挡第一偏振光射出，第一偏振光的偏振方向与第二偏振装置的偏振方向垂直。
在实际应用中，可变更步骤101和步骤102的执行顺序。
本实施例提供的电子窗的控制方法可用于控制上述实施例一或者实施例二提供的电子窗，对电子窗的具体描述可参见上述实施例一或者实施例二，此处不再赘述。
本实施例提供的电子窗的控制方法的技术方案中，电子窗包括第一偏振装置和第二偏振装置，在关闭状态下第一偏振装置将入射光转换为第一偏振光且第二偏振装置阻挡第一偏振光射出，在开启状态下第一偏振装置将入射光透射出且第二偏振装置将入射光透射出，本实施例提供的电子窗采用两个偏振装置控制电子窗的开关，无需采用液晶材料或者化学类材料，从而提高了电子窗的安全性；本实施例提供的电子窗采用两个偏振装置控制电子窗的开关，偏振装置通过偏振光实现控制电子窗的开关，使得偏振装置不受温度的影响，从而实现了在较低温度下电子窗开启状态和关闭状态之间的切换速度较高。
本发明的电子窗可应用于汽车、电子设备或者智能夹具上，该电子窗与现有技术中的机械传动式电子窗相比，本发明的电子窗更加智能且便捷。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种电子窗，其特征在于，包括：衬底基板和位于所述衬底基板同侧或者不同侧的第一偏振装置和第二偏振装置；
在关闭状态下，所述第一偏振装置用于将入射光转换为第一偏振光并将所述第一偏振光射出，所述第一偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向垂直，所述第二偏振装置用于阻挡所述第一偏振光射出；
在开启状态下，所述第一偏振装置用于将入射光透射出，所述第二偏振装置用于将所述入射光透射出或者将所述入射光转换为第三偏振光并射出，所述第三偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向相同。
2.根据权利要求1所述的电子窗，其特征在于，所述第一偏振装置包括相对设置的第一导电层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层之间设置有第一电光晶体层和第一光学材料层，所述第一电光晶体层位于所述第一导电层之上，所述第一光学材料层位于所述电光晶体层之上；
在关闭状态下，所述第一导电层和所述第二导电层之间加载第一电压，所述第一电光晶体层用于在所述第一电压下将所述入射光转换为第一偏振光和第二偏振光，所述第二偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向相同，所述第一光学材料层用于对所述第一偏振光进行折射并将折射后的第一偏振光射出以及对所述第二偏振光进行反射以将所述第二偏振光反射回所述第一电光晶体层；
在开启状态下，所述第一导电层和所述第二导电层之间未加载电压，所述第一电光晶体层用于将所述入射光透射至所述第一光学材料层，所述第一光学材料层用于将所述入射光透射出。
3.根据权利要求2所述的电子窗，其特征在于，还包括第一电源，所述第一导电层和所述第二导电层通过第一开关连接至所述第一电源；
当所述第一开关闭合时，所述第一电源向所述第一导电层和所述第二导电层之间加载所述第一电压；
当所述第一开关断开时，所述第一电源不向所述第一导电层和所述第二导电层之间加载电压。
4.根据权利要求2所述的电子窗，其特征在于，所述第一电光晶体层与所述第一光学材料层的交界面与水平面之间的夹角为第一设定角度。
5.根据权利要求2所述的电子窗，其特征在于，所述第一光学材料层的材料包括晶体或者高分子材料，所述晶体包括电光晶体或者非电光晶体。
6.根据权利要求1至5任一所述的电子窗，其特征在于，所述第二偏振装置为偏振片；
在开启状态下，所述第二偏振装置用于将所述入射光转换为所述第三偏振光并射出。
7.根据权利要求1至5任一所述的电子窗，其特征在于，所述第二偏振装置包括相对设置的第三导电层和第四导电层，所述第三导电层和所述第四导电层之间设置有第二电光晶体层和第二光学材料层，所述第二电光晶体层位于所述第三导电层之上，所述第二光学材料层位于所述第二电光晶体层之上；
在关闭状态下，所述第三导电层和所述第四导电层之间加载第二电压，所述第二电光晶体层用于在所述第二电压下将所述第一偏振光透射至所述第二光学材料层，所述第二光学材料层用于对所述第一偏振光进行反射以将所述第一偏振光反射回所述第二电光晶体层；
在开启状态下，所述第三导电层和所述第四导电层之间未加载电压，所述第二电光晶体层用于将所述入射光透射至所述第二光学材料层，所述第二光学材料层用于将所述入射光透射出。
8.根据权利要求7所述的电子窗，其特征在于，还包括第二电源，所述第三导电层和所述第四导电层通过第二开关连接至所述第二电源；
当所述第二开关闭合时，所述第二电源向所述第三导电层和所述第四导电层之间加载所述第二电压；
当所述第二开关断开时，所述第二电源不向所述第三导电层和所述第四导电层之间加载电压。
9.根据权利要求7所述的电子窗，其特征在于，所述第二电光晶体层与所述第二光学材料层的交界面与水平面之间的夹角为第二设定角度。
10.根据权利要求7所述的电子窗，其特征在于，所述第二光学材料层的材料包括晶体或者高分子材料，所述晶体包括电光晶体或者非电光晶体。
11.一种电子窗的控制方法，其特征在于，所述电子窗包括：衬底基板和位于所述衬底基板同侧或者不同侧的第一偏振装置和第二偏振装置；
所述电子窗的控制方法包括：
在关闭状态下，所述第一偏振装置将入射光转换为第一偏振光并将所述第一偏振光射出，所述第二偏振装置阻挡所述第一偏振光射出，所述第一偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向垂直；
在开启状态下，所述第一偏振装置将所述入射光透射出，所述第二偏振装置将所述入射光透射出或者将所述入射光转换为第三偏振光并射出，所述第三偏振光的偏振方向与所述第二偏振装置的偏振方向相同。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104570418B (zh) * 2014-12-23 2018-05-11 上海天马微电子有限公司 一种液晶电子窗帘及其驱动方法
CN107054202A (zh) * 2017-05-04 2017-08-18 京东方科技集团股份有限公司 一种交通工具及其光线控制装置、光线控制方法
CN110109292B (zh) * 2019-05-23 2022-02-11 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
US11595577B2 (en) * 2020-08-28 2023-02-28 Micron Technology, Inc. Sensor block
CN117289496B (zh) * 2023-11-21 2024-02-23 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 一种基于电光晶体的高精度激光束扫描装置及使用方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3741626A (en) * 1971-08-18 1973-06-26 Westinghouse Electric Corp Communication
HU191427B (en) * 1984-07-16 1987-02-27 Budapesti Mueszaki Egyetem,Hu Piezooptical effect reduced electrooptical light modulator
JPH07104450B2 (ja) * 1990-10-17 1995-11-13 スタンレー電気株式会社 二軸性光学素子とその製造方法
US6630974B2 (en) * 1991-11-27 2003-10-07 Reveo, Inc. Super-wide-angle cholesteric liquid crystal based reflective broadband polarizing films
JPH11271816A (ja) * 1998-03-24 1999-10-08 Kanagawa Acad Of Sci & Technol レーザ光制御装置及び方法
JP3829548B2 (ja) * 1999-09-24 2006-10-04 ソニー株式会社 機能性材料および機能素子
JP3824885B2 (ja) * 2001-05-28 2006-09-20 富士通株式会社 偏波補正器及びこれを用いた波長分割多重装置
JP4632403B2 (ja) * 2004-03-26 2011-02-16 大日本印刷株式会社 反射防止フィルム
EP2100289A1 (en) 2006-11-30 2009-09-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device using movement of particles
WO2009027915A1 (en) 2007-08-27 2009-03-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light output device
CN101750760A (zh) 2008-12-17 2010-06-23 福建福晶科技股份有限公司 一种光关断能力强的电光开关
US9097832B2 (en) * 2010-04-27 2015-08-04 Xiao Lin Yu Liquid crystal display (LCD) system and method
US8514475B2 (en) * 2010-10-27 2013-08-20 Lawrence Livermore National Security, Llc Electro-optic device with gap-coupled electrode
EP2698667B1 (en) * 2011-04-15 2018-07-04 Panasonic Corporation Light deflecting method using a liquid crystal display device
JP2015511329A (ja) * 2012-01-31 2015-04-16 アルファマイクロン インコーポレイテッド 電子的調光可能光学装置
CN102707460B (zh) * 2012-03-16 2014-08-06 京东方科技集团股份有限公司 一种显示器及其制作方法
TWI501013B (zh) * 2013-04-01 2015-09-21 Au Optronics Corp 三態液晶顯示面板

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