CN106773444B - 一种防窥装置、其防窥方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防窥装置、其防窥方法及显示装置，包括：相对而置的上基板和下基板，以及填充在上基板和下基板之间的电泳层；上基板和/或下基板面向电泳层一侧具有电极层；电极层包括沿第一方向分布的多条第一子电极；电泳层包括与第一子电极的电性相反的用于吸收光线的带电粒子。本发明实施例提供的上述防窥装置通过第一子电极来控制用于吸收光线的带电粒子的聚集位置，形成侧视角视线屏障，以实现防窥功能，工艺简单，原材价格低廉，防窥效果明显，视角可控，完美保护个人隐私。

Description

一种防窥装置、其防窥方法及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种防窥装置、其防窥方法及显示装置。
背景技术
视角是显示器的一个关键指标，不同的应用场合对视角的需求也不同。当用户处在有保密需求的开放式环境内，比如输入取款密码，乘坐公共交通观看私人信息或商务谈判，则需要显示器有较窄的视角，用于保护个人隐私。此时，视角可控的防窥装置变为必需品。
目前广泛使用的防窥技术是美国3M公司的防窥膜，其构造是通过超微结构纵向排列来实现的，并且每片超微结构都与显示器都是呈垂直角度。市场上很少有可替代3M防窥膜的产品出现，使其售价较高，防窥相关的产品更新换代较慢。因此，仍待提出新型的防窥装置。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种防窥装置、其防窥方法及显示装置，可以形成侧视角视线屏障，以实现防窥功能，工艺简单，原材价格低廉，防窥效果明显，视角可控。
本发明实施例提供的一种防窥装置，包括：相对而置的上基板和下基板，以及填充在所述上基板和所述下基板之间的电泳层；所述上基板和/或所述下基板面向所述电泳层一侧具有电极层；
所述电极层包括沿第一方向分布的多条第一子电极；
所述电泳层包括与所述第一子电极的电性相反的用于吸收光线的带电粒子。
在本发明的一个实施例中，所述电泳层具体包括：透明分散媒，以及分散在所述透明分散媒中的多个着色剂颗粒。
在本发明的一个实施例中，所述着色剂颗粒为黑色颗粒。
在本发明的一个实施例中，所述电泳层具体包括：透明分散媒，以及面向所述透明分散媒的电子墨水。
在本发明的一个实施例中，所述电子墨水采用多个微胶囊；所述微胶囊内封装有电性相反的黑色带电粒子和非黑色带电粒子。
在本发明的一个实施例中，所述电子墨水采用多个微杯阵列，每个所述微杯内封装有电性相反的黑色带电粒子和非黑色带电粒子。
在本发明的一个实施例中，所述电泳层具体包括：透明分散媒，以及面向所述透明分散媒的电性相反的黑色和非黑色电子粉流体电子流粉体微杯，在电子流粉体微杯内封装有电性相反的黑色带电粒子和非黑色带电粒子。
在本发明实施例提供的上述防窥装置中，所述上基板和所述下基板均具有电极层时，
位于所述上基板一侧的第一子电极和位于所述下基板一侧的第一子电极分别在所述下基板上的正投影相互重叠；或，
位于所述上基板一侧的第一子电极和位于所述下基板一侧的第一子电极在所述下基板上的正投影互不重叠且交错排列设置。
在本发明的一个实施例中，各所述电极层中的相邻两个第一子电极之间的间距大小根据所述防窥装置的视角大小来确定。
在本发明的一个实施例中，所述上基板和所述下基板之间的间距大小根据所述防窥装置的视角大小来确定。
在本发明的一个实施例中，所述电极层还包括沿第二方向分布的多条第二子电极，且所述第二子电极与所述第一子电极一体化成型。
在本发明的一个实施例中，所述上基板和所述下基板为玻璃基板或柔性基板。
本发明实施例提供的另一种防窥装置，包括：相对而置的上基板和下基板，以及填充在所述上基板和所述下基板之间的电润湿层；所述上基板和/或所述下基板面向所述电润湿层一侧具有电极层；
所述电极层包括沿第一方向分布的多条第一子电极；
所述电润湿层包括分布在所述第一子电极上方的绝缘层上间隔分布的用于吸收光线的液滴。
在上述采用电润湿层的防窥装置中，所述电极层还包括沿第二方向分布的多条第二子电极，且所述第二子电极与所述第一子电极一体化成型。
在上述采用电润湿层的防窥装置中，所述上基板和所述下基板均具有电极层时，
位于所述上基板一侧的第一子电极和位于所述下基板一侧的第一子电极分别在所述下基板上的正投影相互重叠；或，
位于所述上基板一侧的第一子电极和位于所述下基板一侧的第一子电极在所述下基板上的正投影互不重叠且交错排列设置。
在上述采用电润湿层的防窥装置中，各所述电极层中的相邻两个第一子电极之间的间距大小根据所述防窥装置的视角大小来确定。
在本发明的一个实施例中，所述上基板和所述下基板之间的间距大小根据所述防窥装置的视角大小来确定。
在本发明的一个实施例中，所述电极层还包括沿第二方向分布的多条第二子电极，且所述第二子电极与所述第一子电极一体化成型。
在本发明的一个实施例中，所述上基板和所述下基板为玻璃基板或柔性基板。
本发明实施例还提供了一种上述采用电泳层的防窥装置的防窥方法，包括：
对第一子电极施加正电压；电泳层中带负电的用于吸收光线的带电粒子吸附至所述第一子电极的位置处；或，
对第一子电极施加负电压；电泳层中带正电的用于吸收光线的带电粒子吸附至所述第一子电极的位置处。
本发明实施例还提供了一种上述采用电润湿层的防窥装置的防窥方法，包括：
对电极层施加电压，使得电润湿层中的液滴分散吸收光线。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括层叠设置的显示面板和防窥装置；所述防窥装置为本发明实施例提供的上述防窥装置。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种防窥装置、其防窥方法及显示装置，通过控制用于吸收光线的带电粒子的聚集位置，形成侧视角视线屏障，以实现防窥功能，工艺简单，原材价格低廉，防窥效果明显，视角可控，完美保护个人隐私。
附图说明
图1为本发明实施例提供的防窥装置的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的防窥装置的结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的防窥装置的结构示意图之三；
图4为图1对应的防窥角度示意图；
图5为本发明实施例提供的具有第二子电极的防窥装置的俯视图；
图6为本发明实施例提供的防窥装置的防窥方法流程图之一；
图7为本发明实施例提供的防窥装置的防窥方法流程图之二。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的防窥装置、其防窥方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
其中，附图中各膜层的厚度和形状不反映防窥装置的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种防窥装置，如图1至图3所示，包括：相对而置的上基板1和下基板2，以及填充在上基板1和下基板2之间的电泳层3；上基板1和/或下基板2面向电泳层3一侧具有电极层4；
电极层4包括沿第一方向分布的多条第一子电极41；
电泳层3包括与第一子电极41的电性相反的用于吸收光线的带电粒子31。
在本发明实施例提供的上述防窥装置，在防窥装置中设置有相对而置的上基板和下基板，以及填充在上基板和下基板之间的电泳层；上基板和/或下基板面向电泳层一侧具有电极层；电极层包括沿第一方向分布的多条第一子电极；电泳层包括与第一子电极的电性相反的用于吸收光线的带电粒子。
本发明实施例提供的上述防窥装置由于第一子电极与用于吸收光线的带电粒子电性相反，根据异性相吸的原理，带电粒子就近地被吸引到附近的第一子电极位置，因此可以通过第一子电极来控制带电粒子的聚集位置，形成侧视角视线屏障，以实现防窥功能，工艺简单，原材价格低廉，防窥效果明显，视角可控，完美保护个人隐私。
需要说明的是，图1至图3仅示出了上基板1和下基板2面向电泳层3一侧均具有电极层4这种情况，当然，只有上基板面向电泳层一侧具有电极层；或，只有下基板面向电泳层一侧具有电极层，都可以达到通过第一子电极来控制用于吸收光线的带电粒子的聚集位置，形成侧视角视线屏障，以实现防窥的功能。对于电极层、上基板、下基板三者之间的位置关系的设置，可以根据实际情况而定，在此不做限定。
在本申请实施例中，用于吸收光线的带电粒子的颜色可以设置为深色，例如黑色。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述防窥装置中，电泳层的具体结构可以有多种，以下列举三种实施方式：
具体地，第一种实施方式，如图1和图3所示，电泳层3具体可以包括：透明分散媒32，以及分散在透明分散媒32中的多个着色剂颗粒，该着色剂颗粒具体可以为黑色颜料/染料颗粒，此时黑色颜料/染料颗粒为用于吸收光线的带电粒子31，由于黑色颜料/染料颗粒与第一子电极41的电性相反，在电场的作用下黑色颜料/染料颗粒会吸附至第一子电极41位置处，形成侧视角视线屏障，进而实现防窥功能。
具体地，第二种实施方式，如图2所示，在本发明实施例提供的上述防窥装置中，电泳层3具体可以包括：透明分散媒32，以及面向透明分散媒32的电子墨水。第二种实施方式相比第一种实施方式的优势在于，技术路线成熟可靠。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述防窥装置中，如图2所示，电子墨水采用多个微胶囊30；微胶囊30内封装有电性相反的黑色带电粒子301和非黑色带电粒子302(这些粒子封装在胶囊内的透明有机溶剂环境中)。此时黑色带电粒子301为用于吸收光线的带电粒子31，由于黑色带电粒子301与第一子电极41的电性相反，例如黑色带电粒子带负电，第一子电极带正电，在电场的作用下带负电的黑色带电粒子301会吸附至第一子电极41位置处，形成侧视角视线屏障，进而实现防窥功能。
本领域技术人员能够理解，采用微胶囊实现的电子墨水是将微胶囊涂布在ITO基材，在电场驱动下不同颜色的粒子移动，例如黑色粒子上升至微胶囊顶部或下降至微胶囊底部。
通常，上述所用的黑色带电粒子为炭黑粒子，非黑色带电粒子为白色氧化钛粒子。
基于同样的设计思路，上述电子墨水还可以采用微杯阵列，在ITO基材上分布多个固化的微杯，微杯中封装黑色带电粒子和非黑色带电粒子(这些粒子封装在胶囊内的透明有机溶剂环境中)，该微杯的上表面为透明软性基板，下表面贴合ITO基材。在电场作用下，带电微粒基于电性发生移动。
通常，上述微杯所用的黑色带电粒子为黑色染料，非黑色带电粒子为白色氧化钛粒子。
基于同样的设计思路，第三种实施方式，上述电泳层还可以采用电子流粉体微杯，在电子流粉体微杯内封装有电性相反的黑色带电粒子和非黑色带电粒子(这些粒子封装在微杯内的气体环境中)。
需要说明的是，尽管上述已经公开了可用于本申请实施例的电子墨水方案，然而其实现方式可以有多种，例如还可以是分布有二氧化硅光墨水等等。只要满足电子墨水中存在带电粒子可以在电场的作用下形成深色屏蔽即可。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述防窥装置中，当上基板和下基板面向电泳层一侧均具有电极层时，对于第一子电极的具体排布方式，有以下两种实施方式：
具体地，第一种实施方式，如图1所示，位于上基板1一侧的第一子电极41和位于下基板2一侧的第一子电极41分别在下基板2上的正投影相互重叠。
具体地，第二种实施方式，如图3所示，位于上基板1一侧的第一子电极41和位于下基板2一侧的第一子电极41在下基板2上的正投影互不重叠且交错排列设置。
上述第一种实施方式和第二种实施方式均可以使无数个带电粒子组成的深色细条，就如同百叶窗一般，只有特定角度的光可以从无电极位置穿过，大部分斜入射的光被有电极位置的带电粒子吸收，由此得到窄视角的显示模式，即实现了防窥目的。对于上述第一子电极的具体排布方式，只要满足实现防窥效果即可，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述防窥装置中，各电极层中的相邻两个第一子电极之间的间距大小根据防窥装置的视角大小来确定，即各电极层中的相邻两个第一子电极之间的间距越小，视角越小，这样可以通过控制相邻两个第一子电极的间距，可以得到好的窄视角效果。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述防窥装置中，上基板和下基板之间的间距大小根据防窥装置的视角大小来确定，即上基板和下基板之间的间距越大，视角越小，这样可以通过控制上基板和下基板之间的间距，可以得到好的窄视角效果。
以图4为例进行说明，假设各电极层中的相邻两个第一子电极之间的间距为a，上基板和下基板之间的间距为b，上基板的折射率为n，光线穿过上基板前的出射角为β，光线穿出上基板的出射角为θ，则sinθ＝n×sinβ，tanβ＝a/b。由此可知，相同间距b情况下，间距a越小，则视角越小，即窄视角效果越好；相同间距a情况下，间距b越大，则视角越小，窄视角效果越好。为了兼顾正视角透过率和侧视角防窥，需要优化a和b之间的关系，不同防窥角度对应不同的设计参数。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述防窥装置中，为了实现上下左右四个角度的防窥，如图5所示，电极层4还包括沿第二方向分布的多条第二子电极42，且第二子电极42与第一子电极41一体化成型，可以使带电粒子如同横纵交错的百叶窗一般，进一步实现侧视角全方位防窥的功能。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述防窥装置中，上基板和下基板可以为玻璃基板或柔性基板。当上基板和下基板为柔性基板时，可以适用于柔性显示。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述防窥装置的防窥方法，由于该方法解决问题的原理与前述一种防窥装置相似，因此该方法的实施可以参见防窥装置的实施，重复之处不再赘述。
在具体实施时，本发明实施例提供的防窥装置的防窥方法，如图6和图7所示，具体包括以下步骤：
S601、对第一子电极施加正电压；
S602、电泳层中带负电的用于吸收光线的带电粒子吸附至第一子电极的位置处；或，
S701、对第一子电极施加负电压；
S702、电泳层中带正电的用于吸收光线的带电粒子吸附至第一子电极的位置处。
在本申请的还一个实施例中，基于同一发明构思，在相对而置的上基板和下基板设置电润湿层；上基板和/或所述下基板面向所述电润湿层一侧具有电极层；
所述电极层包括沿第一方向分布的多条第一子电极，所述电润湿层包括分布在第一子电极上方的绝缘疏水层层上间隔分布的用于吸收光线的液滴。
在上述使用电润湿层的实施例的一个具体实现中，所述电极层还包括沿第二方向分布的多条第二子电极，且所述第二子电极与所述第一子电极一体化成型。也就是说，在该具体实现中，是在电极层上部署微电极阵列。
在上述使用电润湿层的实施例的一个具体实现中，绝缘疏水层一般是在绝缘介质层上分布一层疏水性材料，例如在二氧化硅绝缘层上分布一层特氟龙、聚酰亚胺等。各组液滴之间以环氧树脂等材料进行围割分开。
通过采用电润湿层，由于液滴中具有深色颜料(一般是黑色的油)和水，当电路断开时，油层完全覆盖了底部，表现为黑色。电路连通时，水占据了底部的大部分，黑色的油滴被推到一角，透光。通过利用电极层控制微电极阵列的连通与断开，从而控制是否透过光线。
需要注意的是，本申请并不限定液滴为上述类型，其它类型，例如水与其它不同折射率的液体，利用其折射率的不同，可用来控制光线的通过角度。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括层叠设置的显示面板和防窥装置；该防窥装置为本发明实施例提供的上述防窥装置，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述防窥装置的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种防窥装置、其防窥方法及显示装置，包括：相对而置的上基板和下基板，以及填充在上基板和下基板之间的电泳层；上基板和/或下基板面向电泳层一侧具有电极层；电极层包括沿第一方向分布的多条第一子电极；电泳层包括与第一子电极的电性相反的用于吸收光线的带电粒子。
本发明实施例提供的防窥装置，当采用电泳层时，由于第一子电极与用于吸收光线的带电粒子电性相反，根据异性相吸的原理，带电粒子就近地被吸引到附近的第一子电极位置，因此可以通过第一子电极来控制带电粒子的聚集位置，形成侧视角视线屏障，以实现防窥功能，工艺简单，原材价格低廉，防窥效果明显，视角可控，完美保护个人隐私。
本发明一个实施例还提供一种防窥装置、其防窥方法及显示装置，包括：包括：相对而置的上基板和下基板，以及填充在上基板和下基板之间的电润湿层；上基板和/或下基板面向电泳层一侧具有电极层；电极层包括沿第一方向分布的多条第一子电极；电润湿层包括分布在所述第一子电极上方的绝缘疏水层上间隔分布的用于吸收光线的液滴。
本发明实施例提供的防窥装置，当采用电润湿层时，通过电极层控制液滴中不同液体的扩散，使其形成透光或不透光两种状态，形成侧视角视线屏障，以实现防窥功能，工艺简单，原材价格低廉，防窥效果明显，视角可控，完美保护个人隐私。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种防窥装置，其特征在于，包括：相对而置的上基板和下基板，以及填充在所述上基板和所述下基板之间的电泳层；所述上基板和/或所述下基板面向所述电泳层一侧具有电极层，所述电极层包括沿第一方向分布的多条第一子电极，各电极层中的相邻两个第一子电极之间的间距大小根据防窥装置的视角大小来确定，当所述上基板和所述下基板面向所述电泳层一侧均具有电极层时，位于所述上基板一侧的第一子电极和位于所述下基板一侧的第一子电极在所述下基板上的正投影互不重叠且交错排列设置；
所述电泳层具体包括：透明分散媒以及面向所述透明分散媒的电子墨水，其中，所述电子墨水采用多个微胶囊、每个所述微胶囊内封装有电性相反的黑色带电粒子和非黑色带电粒子，或，所述电子墨水采用微杯阵列、每个所述微杯内封装有电性相反的黑色带电粒子和非黑色带电粒子；
或者，所述电泳层具体包括：透明分散媒，以及面向所述透明分散媒的电子流粉体微杯，在电子流粉体微杯内封装有电性相反的黑色带电粒子和非黑色带电粒子。
2.如权利要求1所述的防窥装置，其特征在于，所述电泳层具体包括：透明分散媒，以及分散在所述透明分散媒中的多个着色剂颗粒。
3.如权利要求1所述的防窥装置，其特征在于，所述上基板和所述下基板之间的间距对应于所述防窥装置的视角。
4.如权利要求1所述的防窥装置，其特征在于，所述电极层还包括沿第二方向分布的多条第二子电极，且所述第二子电极与所述第一子电极一体化成型。
5.如权利要求1-4任一项所述的防窥装置，其特征在于，所述上基板和所述下基板为玻璃基板或柔性基板。
6.一种如权利要求1所述防窥装置的防窥方法，其特征在于，包括：
对第一子电极施加正电压；电泳层中带负电的用于吸收光线的带电粒子吸附至所述第一子电极的位置处；或，
对第一子电极施加负电压；电泳层中带正电的用于吸收光线的带电粒子吸附至所述第一子电极的位置处。
7.一种显示装置，包括层叠设置的显示面板和防窥装置；其特征在于，所述防窥装置为如权利要求1-5任一项所述的防窥装置。
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