CN107817637A - 防蓝光结构、显示装置以及防蓝光调节方法 - Google Patents
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Abstract
一种防蓝光结构、显示装置以及防蓝光调节方法。防蓝光结构包括第一透明介质层、第二透明介质层和电致折射率调节层。第二透明介质层设置于第一透明介质层的一侧；电致折射率调节层设置于第一透明介质层和第二透明介质层之间。所述电致折射率调节层配置为在其靠近第一透明介质层的第一侧和靠近第二透明介质层的第二侧之间施加电场的作用下，改变对从其透射的蓝光的折射率改变。该防蓝光结构能够对不同波长的蓝光进行防止，允许用户能够选择性地开启及关闭防蓝光功能以及根据个人需要调节防蓝光的透过率。
Description
技术领域
本公开至少一实施例涉及一种防蓝光结构及其制作方法、显示装置以及防蓝光调节方法。
背景技术
蓝光是最靠近紫外线的可见光中能量最高的光，其中的高能短波蓝光，也就是波长在410nm～470nm之间的蓝光，会给人眼造成伤害。高能短波蓝光能够穿透人眼的晶状体和玻璃体，直抵视网膜最重要的黄斑区域，损伤视网膜感光细胞，加速黄斑区细胞氧化，因此被称为危险的可见光。
人们在生活中使用的显示器、手机、平板电脑等电子产品都会发出大量的蓝光。例如，目前大部分液晶显示设备采用的都是发光二极管(LED)背光，其发出的光中含有大量蓝光成分。相关防蓝光技术可能导致屏幕显示的色彩偏黄而影响显示效果。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种防蓝光结构，包括：第一透明介质层、第二透明介质层和电致折射率调节层。第二透明介质层设置于所述第一透明介质层的一侧；电致折射率调节层设置于所述第一透明介质层和所述第二透明介质层之间；所述电致折射率调节层配置为能够在其靠近所述第一透明介质层的第一侧和靠近所述第二透明介质层的第二侧之间电场的作用下，改变对从其透射的蓝光的折射率。
例如，本公开一实施例提供的防蓝光结构中，所述电致折射率调节层在不施加所述电场条件下对蓝光的折射率与所述第一透明介质层、所述第二透明介质层对蓝光的折射率基本相等；所述电致折射率调节层在施加所述电场的作用下，对蓝光的折射率能够随着所述电场强度的增大而增大。
例如，本公开一实施例提供的防蓝光结构中，所述电致折射率调节层在不施加所述电场条件下，对蓝光的折射率小于所述第一透明介质层对蓝光的折射率且小于所述第二透明介质层对蓝光的折射率；在施加所述电场的作用下，所述电致折射率调节层在施加所述电场的作用下，对蓝光的折射率能够随着所述电场强度的增大而增大。
例如，本公开一实施例提供的防蓝光结构还包括：第一电极，设置于所述第一透明介质层远离所述电致折射率调节层的一侧；以及第二电极，设置于所述第二透明介质层远离所述电致折射率调节层的一侧；所述第一电极和所述第二电极配置为可以对所述电致折射率调节层施加所述电场。
例如，本公开一实施例提供的防蓝光结构中，所述第一透明介质层复用作第一电极，所述第二透明介质层复用作第二电极，所述第一电极和所述第二电极配置为可以对所述电致折射率调节层施加所述电场。
例如，本公开一实施例提供的防蓝光结构中，其中，所述电致折射率调节层的材料为无机电致变色材料或有机电致变色材料。
例如，本公开一实施例提供的防蓝光结构中，所述电致折射率调节层的材料为吡唑啉或紫罗精或磷钨酸。
例如，本公开一实施例还提供一种显示装置，包括本公开实施例提供的任意一种防蓝光结构。
例如，本公开一实施例提供的显示装置，还包括显示面板和设置于所述显示面板的入光侧的背光源；所述防蓝光结构设置于所述背光源和所述显示面板之间。
例如，本公开一实施例提供的显示装置中，所述防蓝光结构设置于所述显示面板内。
例如，本公开一实施例提供的显示装置中，所述显示面板包括阵列基板，所述阵列基板包括衬底基板以及显示驱动电路层，所述防蓝光结构设置于所述衬底基板与显示驱动电路层之间。
例如，本公开一实施例提供的显示装置中，所述显示面板包括多个像素单元，每个所述像素单元包括红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元；所述电致折射率调节层对应所述蓝色子像素单元设置。
例如，本公开一实施例提供的显示装置还包括控制电路，配置为能够控制施加给所述电致折射率调节层的电场强度大小。
本公开一实施例还提供的一种防蓝光调节方法，为适用于本公开实施例提供的任意一种的显示装置的操作方法，包括：通过调节施加于所述电致折射率调节层的所述第一侧和所述第二侧之间的电压大小改变其对蓝光的折射率，从而开启防蓝光功能、关闭防蓝光功能或调节控制蓝光的透射率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1A为单层增反射膜层示意图；
图1B为多层增反射膜层示意图；
图2A为本公开一实施例提供的一种防蓝光结构的截面示意图；
图2B为本公开一实施例提供的另一种防蓝光结构的截面示意图；
图3A-3B为图2A所示的防蓝光结构的电致折射率调节层的结构及工作原理示意图；
图4A为本公开一实施例提供的一种需要背光源的显示装置示意图；
图4B为本公开一实施例提供的另一种需要背光源的显示装置示意图；
图4C为本公开一实施例提供的又一种需要背光源的显示装置示意图；
图4D为本公开一实施例提供的一种无需背光源的显示装置示意图；
图5为本公开一实施例提供的另一种显示装置的显示面板的平面示意图；
图6A-6E为本公开一实施例提供的一种防蓝光结构制作方法示意图。
附图标记
101-高折射率薄膜；102-低折射率薄膜；1-第一透明介质层；2-第二透明介质层；3-电致折射率调节层；301-电致变色层；302-离子导电层；303-离子存储层；4-第一电极；5-第二电极；6-背光源；7-显示面板；8-像素单元；801-红色子像素单元；802-绿色子像素单元；803-蓝色子像素单元；9-数据线；10-防蓝光结构；11-显示装置；12-栅线；13-非显示区；15-衬底基板；16-第一电极引线；17-第二电极引线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本公开所使用的附图的尺寸并不是严格按实际比例绘制，像素单元的个数也不是限定为图中所示的数量，各个结构的具体地尺寸和数量可根据实际需要进行确定。本公开中的附图仅是结构示意图。
电致变色是指材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。根据Faughnan等提出的价间电荷迁移模型理论，其原理为电致变色材料可在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应，其光学属性例如折射率、反射率或吸收率发生变化，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。
下面对增反射膜层的增反射原理作简要介绍。在光滑表面涂镀一层或多层具有一定折射率的透明介质膜，可形成单层或多层增反射膜层。图1A为单层增反射膜层示意图。如图1A所示，单层薄膜的厚度为h，折射率为n，薄膜两边的空气和基片的折射率分别为n0和nG。单层薄膜的折射率n大于基片的折射率nG，则该薄膜的反射率比未镀膜时的反射率要大，单层薄膜起到增强反射的作用。特别是当单层薄膜的光学厚度nh＝λ0/4时，薄膜对λ0的反射率最大。以光学厚度nh＝λ0/4为例，此时，由单层薄膜上下两表面反射的两束光的光程差，除了由单层薄膜的光学厚度引起的部分2nh＝λ0/2以外，还有由于两表面反射时的位相变化不同引起的附加光程差λ0/2，所以两书反射光将产生干涉加强，致使反射率有最大值。下面对多层膜增反射的原理进行简要介绍。
图1B为多层增反射膜层示意图。根据多光束干涉原理，在多层膜中，当膜层两侧介质的折射率大于或小于膜层的折射率时，若膜层的诸反射光束中相继两光束的位相差等于π(光程差2nh＝λ0/2，加上附加光程差后的总光程差等于λ0)，则该波长的反射光获得最强烈的反射。图1B所示的多层膜为由多个高折射率薄膜101和多个低折射率薄膜102间隔排列形成，高折射率薄膜101的折射率为nH，低折射率薄膜102的折射率为nL，nH>nL。任一层高折射率薄膜101或低折射率薄膜102均满足该薄膜两侧介质的折射率大于或小于该薄膜的折射率。当每层薄膜的厚度固定时，改变薄膜的折射率n，即可改变在该层薄膜发生反射的相继两光束的光程差2nh，从而能够改变其对不同波长光的反射率。当相继两光束的总光程差为(2N+1)λ(N＝0，1，2……)时，波长为λ的入射光在每一层膜上的获得强烈的反射，经过多层的反射之后，该入射光就几乎全部被反射回去。例如，当每一膜层厚度都为λ/4时，相继两光束的总光程差为λ，会产生干涉加强，波长为λ的入射光在每一层膜上都获得强烈的反射，并且，nH和nL相差越大，该多层膜对于波长为λ的入射光的反射率就越高。
本公开至少一实施例提供一种防蓝光结构，包括：第一透明介质层、第二透明介质层和电致折射率调节层。第二透明介质层设置于所述第一透明介质层的一侧；电致折射率调节层设置于所述第一透明介质层和所述第二透明介质层之间；所述电致折射率调节层配置为能够在其靠近所述第一透明介质层的第一侧和靠近所述第二透明介质层的第二侧之间电场的作用下，改变对从其透射的蓝光的折射率。
本公开至少一实施例提供一种显示装置，其包括本公开实施例提供的任意一种防蓝光结构。
本公开至少一实施例提供一种防蓝光调节方法，该方法为适用于上述任意一种显示装置的操作方法，包括：通过调节施加于电致折射率调节层的第一侧和第二侧之间的电压大小改变其对不同波长蓝光的折射率，从而开启防蓝光功能和关闭防蓝光功能以及调节控制蓝光的透射率。
下面通过几个具体的实施例对本公开涉及的结构、方法及技术效果作详细说明。
实施例一
图2A为本公开一实施例提供的一种防蓝光结构的截面示意图，图2B为本公开一实施例提供的另一种防蓝光结构的截面示意图，图3A-3B为图2A所示的防蓝光结构的电致折射率调节层的结构及工作原理示意图。
本实施例提供一种防蓝光结构，包括：第一透明介质层、第二透明介质层和电致折射率调节层。第二透明介质层设置于所述第一透明介质层的一侧；电致折射率调节层设置于所述第一透明介质层和所述第二透明介质层之间；所述电致折射率调节层配置为能够在其靠近所述第一透明介质层的第一侧和靠近所述第二透明介质层的第二侧之间电场的作用下，改变对从其透射的蓝光的折射率改变。本实施例提供的防蓝光结构能够防止不同波长的蓝光，并且使用户能够选择性地开启及关闭防蓝光功能以及根据个人需要调节防蓝光的透过率。
示范性地，如图2A所示，防蓝光结构10包括第一透明介质层1、第二透明介质层2和电致折射率调节层3。电致折射率调节层3层第设置于第一透明介质层1的一侧，第二透明介质层2层叠设置于电致折射率调节层3的一侧，即电致折射率调节层3层叠设置于第一透明介质层1和第二透明介质层2之间。当在电致折射率调节层3的靠近第一透明介质层1的第一侧和靠近第二透明介质层2的第二侧之间施加电场时，能够调节电致折射率调节层3对从其透射的蓝光的折射率以使其能够高于或低于第一透明介质层1和第二透明介质层2对蓝光的折射率。如此，可以形成高低折射率间隔层叠分布的增反射膜系，在设计一定的第一透明介质层1、第二透明介质层2和电致折射率调节层2的厚度基础上，可以通过改变电致折射率调节层2的折射率来改变从每个膜层入射至该防蓝光结构的光束中蓝光的光程差，获得不同的蓝光干涉强度，从而获得不同的蓝光的反射率，使得该防蓝光结构对蓝光的透过率可调，即防蓝光程度可调。
例如，如图2A所示，防蓝光结构10还可以包括设置于第一透明介质层1上方(即远离电致折射率调节层的一侧)的第一电极4和设置于第二透明介质层2下方(即远离电致折射率调节层的一侧)的第二电极5。第一电极4和第二电极5配置为对电致折射率调节层3施加电场，即从第一电极4到第二电极5的电场或相反的电场。例如，利用电源给第一电极4施加高电位，给第二电极5施加低电位，使第一电极4与第二电极5之间形成一个电压U，该电压U的大小能够调节。这样，就在电致折射率调节层3的靠近第一透明介质层1的第一侧和靠近第二透明介质层2的第二侧之间形成一个场强可变的电场，使得电致折射率调节层3对蓝光的折射率发生改变，可以根据需要进行调节。例如，在一定范围内，可以使电致折射率调节层3对蓝光的折射率随着上述电压的增大而增大，通过控制该电压的大小来控制电致折射率调节层3对蓝光的折射率，改变电致折射率调节层3对蓝光的折射率与第一透明介质层1和第二透明介质层2的折射率之间的差值大小，从而控制所述增反射膜系对蓝光的折射率。
例如，第一电极4和第二电极5可以的材料为透明导电材料，防止影响应用该防蓝光结构的显示装置的出光率。例如，该透明导电材料可以是铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)或氟掺杂的氧化锡(FTO)等。第一电极4和第二电极5的材料不限于上述种类，本实施例对此不作限定。
例如，在本实施例的另一个示例中，如图2B所示，第一透明介质层可以复用作第一电极4，第二透明介质层可以复用作所述第二电极5。这种情况下，第一电极4和第二电极5的材料例如可以为如上所述的透明导电材料。这种结构可以使简化防蓝光结构得到简化，一方面，这有利于减小防蓝光结构的厚度，使其更加适合应用于薄型产品中，例如薄型显示装置；另一方面，这也有利于减小防蓝光结构的制作成本。图2B所示的防蓝光结构的工作原理与图2A所示的相同，请参考上述描述。例如，电致折射率调节层的材料可以为无机电致变色材料，例如磷钨酸；电致折射率调节层的材料也可以是有机电致变色材料，例如，吡唑啉或紫罗精等。当然，电致折射率调节层的材料不限于是上述列举的种类。
例如，如图3A和图3B所示，在一个示例中，电致折射率调节层3可以包括电致变色层301、离子导电层302和离子存储层303。离子存储层303配置为存储所述电致变色层实现变色所需的离子，离子导电层302配置为离子存储层303中的离子可通过其在电致变色层301和离子存储层303之间传导。根据价间电荷迁移模型理论，在外加电场作用下，离子存储层303层中的离子通过离子导电层302注入到电致变色层301或从电致变色层301中脱出，同时电子也注入到电致变色层301或从电致变色层301中脱出，从而引起电致变色层301的光学属性例如折射率、反射率或吸收率发生变化，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化，使得包括电致变色层301、离子导电层302和离子存储层303的电致折射率调节层整体的折射率发生可逆变化以电致变色层301的材料为三氧化钨(WO3)为例，一般认为其反应方程式如下：
x M++x e-+WO3→MxWO3 (1)
式(1)中，M+可以表示H+、Li+等，即离子存储层303存储的离子可以包括H+、Li+等。
当施加如图3A所示方向的电场时，电子e-和阳离子M+同时注入电致变色层301的WO3原子晶格间的缺陷位置，形成钨青铜(MxWO3)，呈现蓝色。在一定电压范围内，电致变色层301对蓝光的折射率随着电压的增大而增大。当施加如图3A所示方向的电场时，电致变色层301中的电子e-和阳离子M+同时脱出，蓝色消失，电致变色层301的光学性质实现可逆回复。因此，可利用上述原理通过控制所述电压的方向和大小来控制电致变色层301的折射率大小的可逆变化，从而能够控制电致折射率调节层3的折射率大小的可逆变化。在某一个电压条件下，如果将电致折射率调节层3两端的电压切断而使其不再发生氧化还原反应时，电致折射率调节层3能够保持该电压条件下的光学性质，即具有记忆功能。
例如，电致变色层301的材料可以为无机电致变色材料或有机电致变色材料。无机电致变色材料例如可以是三氧化钨(WO3)、二氧化钛(TiO2)、三氧化钼(MoO3)、五氧化二钒(V2O5)、氧化镍(NiO)等。有机电致变色材料可以是有机小分子电致变色材料，例如紫罗精类化合物、四硫富瓦烯或金属酞菁类化合物等；或者为导电聚合物电致变色材料，例如聚噻吩类及其衍生物、导电聚乙炔等。
离子存储层303在着色过程中起存储所述电致变色层实现变色所需的离子、平衡电荷的作用，例如可以是一种电子和离子的混合导体。例如可以采用互补电致变色材料或具有较弱电致色或透明的非致色的电、离子混合导体，其可以在与电致变色层互补电子或电子/离子注入时保持透明或弱着色。例如可以包括氧化钨(WO3)、氧化镍(NiO)、氧化铈(CeO2)、氧化钛(TiO2)、氧化钼(MoO3)或氧化钒(V2O5)等的其中一种或多种。其具体材料本领域技术人员可以根据电致变色层的材料而定。
例如，离子导电层302为能够提供电致变色材料所需的补偿离子，可以具有高的离子传导率，例如，离子传导率≥1×10-7Ω·cm-1。例如这些离子传导材料可以包括透明传导性氧化物(TCO)例如氧化锡或氧化锌、铝掺杂的氧化锡(ZAO)、铟锡氧化物(ITO)或氟掺杂的氧化锡(FTO)等。
需要说明的是，上述电致变色层301的材料、离子存储层303的材料和离子导电层302的材料不限于上述列举种类，本实施例对此不作限定。
下面介绍该防蓝光结构的工作原理。需要说明的是，电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2构成增反射膜系时，这三者之一均可视为一个下面描述中的膜层。
例如，在本实施例的一个示例中，当不施加所述电场时，电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2对蓝光的折射率可以基本相等；当施加所述电场时，电致折射率调节层3对蓝光的折射率能够随着电场强度的增大而增大。如此，当不对电致折射率调节层3施加电场时，电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2组成的膜系的折射率基本一致，该膜系不具有增反射作用，相当于没有开启防蓝光功能；当对电致折射率调节层3施加电场时，电致折射率调节层3对蓝光的折射率随着电场强度的增大而增大，将会大于其两侧的第一透明介质层1和第二透明介质层2的折射率，相当于膜层两侧介质的折射率小于该膜层的折射率的情况，此时，电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2组成的膜系构成增反射膜系。
根据上述多层增反射膜系的增反射原理，本领域技术人员可以根据电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2的折射率及如下的公式(2)：
nh＝(2N+1)λ0/4(N＝0，1，2……)(410nm≤λ0≤470nm) (2)
来设计合适的各个膜层的厚度，以使通过改变上述电压大小改变折射率变化层3的折射率，从而改变相继两光束的光程差，从而能够改变其对蓝光的反射率。上述式(2)中，n为每个膜层的折射率，h为每个膜层的厚度，λ0为蓝光的波长。
例如，当一个膜层的相继两光束的总光程差为(2N+1)λ0(N＝0，1，2……)时，波长为λ0的蓝光在该膜层上获得强烈的反射，此时防蓝光效果最强。例如，可以使电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2的厚度均为λ0/4，此时，相继两光束的总光程差为λ0，会产生干涉加强，反射率极高。并且，施加电压越高，使折射率变化层3的折射率与第一透明介质层1和第二透明介质层2的折射率相差越大，对蓝光的反射率越大，蓝光透射率越低，防蓝光程度越强。因此，可实现蓝光透射率可调。根据上述电致折射率调节层3的工作原理，当施加反向电压即可实现电致折射率调节层3的光学特性的可逆回复，将防蓝光效果关闭。由于电致变色层303具有记忆功能，在某一个电压条件下，如果将电致之折射率变化层3两端的电压切断而使其不再发生氧化还原反应时，可以保持住当时的防蓝光状态。
例如，本示例中，电致折射率调节层3的电致变色层301可以包括三氧化钨(WO3)、二氧化钛(TiO2)等，其折射率在一定范围内可以随着所施加电压的增大而增大。本领域技术人员可以选择与所选用的电致折射率调节层3的材料折射率基本相等的透明材料来形成第一透明介质层1和第二透明介质层2。例如，可以使第一透明介质层1和第二透明介质层2的材料相同，折射率相等。当然，以上材料种类只是示例，本实施例对此不作限制。
需要说明的是，由于电致折射率调节层的折射率可调，根据nh＝(2N+1)λ0/4(N＝0，1，2……)可知，利用本实施例提供的防蓝光结构可以使不同波长的蓝光具有不同的光程差，因此本实施例提供的防蓝光结构可以对不同波长的蓝光(例如波长为410nm～470nm的蓝光)进行可调防止，因此可以适用于不同的场景，例如不同的显示装置，而无需改变防蓝光结构本身，仅改变工作过程中的工作电压即可，由此可以降低生产成本。
例如，第一透明介质层1和第二透明介质层2的材料可以为树脂材料或光刻胶材料。光刻胶材料例如可以为光刻胶或者添加光刻胶材料的树脂材料等。树脂材料可以是具有不同折射率的各种树脂，例如可以是聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)或引入硫、卤素等高折光指数原子的环氧树脂等折射率较高的树脂材料，也可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚烯丙基二甘醇碳酸酯(PADC)等折射率较低的树脂材料。本领域技术人员可结合光致折射率变化层3在不施加电场和施加电场后折射率变化范围来确定选用何种材料来制作透明介质层1和第二透明介质层2。
例如，在本实施例的另一个示例中，当不施加所述电场时，电致折射率调节层3对蓝光的折射率可以小于第一透明介质层1和第二透明介质层2对蓝光的折射率；当施加所述电场时，电致折射率调节层3对蓝光的折射率能够随着电场强度的增大而增大。例如，电致折射率调节层3对蓝光的折射率能够等于或大于第一透明介质层1和第二透明介质层2对蓝光的折射率。如此，当不对电致折射率调节层3施加所述电场时，电致折射率调节层3对蓝光的折射率小于其两侧的膜层的折射率，相当于膜层两侧介质的折射率大于该膜层的折射率的情况，此时，电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2组成的膜系构成增反射膜系；当对电致折射率调节层3施加所述电场时，随着电压的增大，电致折射率调节层3对蓝光的折射率增大，当其折射率增大至等于第一透明介质层1和第二透明介质层2的折射率时，该膜系不具有增反射作用，相当于将防蓝光功能关闭；当电致折射率调节层3对蓝光的折射率增大至大于第一透明介质层1和第二透明介质层2的折射率时，相当于膜层两侧介质的折射率小于该膜层的折射率的情况，此时，电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2组成的膜系构成增反射膜系。因此，本示例提供的防蓝光结构也能够实现防蓝光功能的开启与关闭以及蓝光透射率可调。控制蓝光透射率的原理及电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2的材料请参考上一示例中的描述。对于材料的种类，本领域技术人员可根据需要的折射率大小具体确定，本实施例不作限定。
实施例二
图4A为本实施例提供的一种需要背光源的显示装置示意图，图4B为本实施例提供的另一种需要背光源的显示装置示意图，图4C为本实施例提供的又一种需要背光源的显示装置示意图，图4D为本实施例提供的一种无需背光源的显示装置示意图。
本实施例提供一种显示装置包括上述任意一种防蓝光结构。该显示装置例如可以是手机、平板电脑、显示器、电视机、带有显示屏的相机、ATM机等各种具有显示功能的设备，也可以是触控显示装置。该显示装置能够对不同波长的蓝光进行防止，并且可以允许用户能够选择性地开启及关闭防蓝光功能以及根据个人需要调节防蓝光程度的技术效果。
例如，如图4A所示，显示装置11包括显示面板7和设置于显示面板7的入光侧的背光源6。防蓝光结构10设置于背光源6和显示面板7之间。该背光源6例如可以是EL、CCFL或LED背光源，可以设置为直下式或侧入式。来自背光源6的光先入射至防蓝光结构10，经过防蓝光结构10之后再入射至显示面板。该显示装置11具有能控制防蓝光功能的开启与关闭以及防蓝光的程度。需要说明的是，本实施例主要示出了与防蓝光结构10直接相关的结构示例，其他结构本领域技术人员可参考常规技术进行设计，本实施例不作限定。另外，本实施例对背光源的种类、具体配置方式等也不做限定，可以是能够实现所述功能任何方式。
例如，如图4B所示，具有背光源6的显示装置11中，显示装置11还可以包括显示面板，该防蓝光结构10设置在该显示面板内。例如，该显示面板包括阵列基板，还可以包括与阵列基板相对设置的对置基板(例如彩膜基板或封装基板)。例如，阵列基板包括衬底基板15以及显示驱动电路层16，防蓝光结构10例如可以设置于衬底基板15与显示驱动电路层16之间。这样使得防蓝光结构10距离显示驱动电路层16较近，有利于将防蓝光结构10的电致折射率调节层的电极连接到控制电路，简化结构。例如，显示驱动电路层16包括薄膜晶体管开关结构、栅线、数据线(图4B未示出)等。显示装置11的其他结构及技术效果同上述图4A所示的示例中的描述相同，在此不再赘述。
例如，当图4A或图4B所示的显示装置11是液晶显示装置时，显示装置11还可以包括绝缘层(图未示出)。例如绝缘层可以设置于图4A所示的防蓝光结构10和显示面板7之间；或者，例如绝缘层可以设置于图4B所示的防蓝光结构10和显示驱动电路层16之间的。例如绝缘层的厚度可以为1000nm。该绝缘层能够隔绝施加于防蓝光结构10的电场，减小对液晶偏转的影响。
例如，防蓝光结构10还可以设置于显示面板7的出光侧。示范性地，如图4C所示，在包括背光源6的显示装置11中，与图4A和图4B所示的包括背光源6的显示装置不同的是，显示面板7的背光源6设置于显示面板7的，防蓝光结构10可以设置于显示面板7的出光侧。来自背光源6的光先入射至显示面板7，从显示面板7出射再经过防蓝光结构10。也可以达到与与图4A和图4B所示的示例相同或相似的技术效果。
例如，如图4D所示，在无需背光源的显示装置11中，例如该显示装置11可以为有机发光二极管(OLED)显示装置、电致发光(EL)显示装置(例如有机电致发光显示装置)等，也可以将防蓝光结构10设置于显示面板7的出光侧。这样也能够实现防止各种波长的蓝光，并且使用户可选择性地开启及关闭防蓝光功能，以及防蓝光程度可调的技术效果。
例如，上述示例的显示装置11还可以包括控制电路，控制电路配置为能够控制施加给防蓝光结构10的电致折射率调节层的电场强度大小。例如，控制电路可以设置于印刷电路板上，或者例如与显示控制电路制备在同一芯片之中。控制电路配置为可以控制施加于电致折射率调节层上的电压大小，从而控制防蓝光功能的开启与关闭以及防蓝光的程度。可以在显示装置设置供用户操作的按钮，使得该显示装置11的用户可以根据需要调节防蓝光的程度。具体的配置方式本领域技术人员可以根据本领域常规技术进行设计，本实施例对此不作限定。
例如，如图5所示，显示面板7可以包括多个像素单元8，每个像素单元8包括红色子像素单元801、绿色子像素单元802和蓝色子像素单元803。电致折射率调节层3与蓝色子像素单元重叠，相应地，第一透明介质层1和第二透明介质层2也与蓝色子像素单元重叠。此时，可以设置多个第一电极和第二电极，以实现能够给多个与蓝色子像素单元重叠的电致折射率调节层3施加电压。例如，在另一示例中，电致折射率调节层也可以与整个多个像素单元重叠，相应地，第一透明介质层和第二透明介质层也与整个多个像素单元重叠。即电致折射率调节层、第一透明介质层和第二透明介质层可以整面覆盖多个像素单元。此时，可以分别设置防蓝光结构的第一电极和第二电极，结构较为简单。
例如，可以通过导线将防蓝光结构10与控制电路相连，导线对应于非显示区设置。该导线包括将防蓝光结构10的第一电极与控制电路连接的第一电极引线16和将防蓝光结构10的第二电极与控制电路连接的第二电极引线17。如图5所示，可以围绕每个像素单元8设置有非显示区13，例如非显示区13可以对应于液晶显示装置的黑矩阵或者可以对应于有机发光二极管显示装置的像素界定层等。例如，在阵列基板上对应非显示区13的位置设置有栅线12和数据线9。例如，可以将第一电极引线16的至少部分与数据线9重叠设置，将第二电极引线17的至少部分与栅线12重叠设置。这样可以使第一电极引线16和第二电极引线17均位于非显示区，避免影响显示装置的开口率。
实施例三
本公开至少一实施例还提供一种防蓝光结构制作方法，例如，该方法包括：形成第一透明介质层；在第一透明介质层一侧形成电致折射率调节层；在电致折射率调节层一侧形成第二透明介质层；将电致折射率调节层配置为在其靠近第一透明介质层的第一侧和靠近第二透明介质层的第二侧之间施加电场时，能够调节电致折射率调节层对从其透射的蓝光的折射率，并且所述电致折射率调节层对从其透射的蓝光的折射率能够变化至高于或低于第一透明介质层和第二透明介质层对蓝光的折射率。
示范性地，图6A-6E为本公开一实施例提供的一种防蓝光结构制作方法示意图。防蓝光结构可以根据需要形成在所需的结构的表面。例如，下面以将其设置在衬底基板上为例进行说明。
如图6A所示，提供衬底基板15，在衬底基板15上形成第二电极5。第二电极5的材料请参考实施例一中描述。例如可以采用化学气相沉积法形成，其厚度本领域技术人员可以根据需要设计，例如该厚度可以为50nm～100nm。
如图6B所示，在第二电极5的一侧形成第一透明介质层1，可采用涂布方法，例如精细刮涂等，或者可采用沉积方法，例如化学气相沉积方法等。第一透明介质层1的材料请参考实施例一中的描述。
图如6C所示，在第一透明介质层1上形成电致折射率调节层3。电致折射率调节层3与第一透明介质层1层叠设置，例如电致折射率调节层3可以覆盖整个第一透明介质层1。电致折射率调节层3的电致变色层的材料请参考实施例一中的描述。形成电致折射率调节层3包括形成电致变色层、形成离子导电层和形成离子存储层。当电致变色层的材料为上述无机电致变色材料时，例如可以采用蒸发法、磁控溅射法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法(CVD)、阳极氧化法、电沉积法、脉冲准分子激光沉积法或离子镀法等方法形成电致变色层。电致折射率调节层3的离子导电层和离子存储层例如可以采用磁控溅射法或化学气相沉积法等形成。采用的具体方法本领域技术人员可以根据本领域常规技术进行选择，本实施例对此不作限定。
如图6D所示，在电致折射率调节层3一侧形成第二透明介质层2。第二透明介质层2与电致折射率调节层3层叠设置，例如第二透明介质层2可以覆盖整个电致折射率调节层3。第二透明介质层2的材料可以和第一透明介质层1的材料相同，请参考上述描述。形成第二透明介质层2的方法请参考形成第一透明介质层1的方法。
需要说明的是，本领域技术人员可以根据电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2的折射率及公式nh＝(2N+1)λ0/4(N＝0，1，2……)(410nm≤λ0≤470nm)设计合适的各个膜层的厚度，以使通过改变上述电压大小改变折射率变化层3的折射率，从而改变相继两光束的光程差，从而能够改变其对蓝光的反射率。上式中，n为每个膜层的折射率，h为每个膜层的厚度，λ0为蓝光的波长。例如，第一透明介质层1和第二透明介质层2的厚度可以为100nm～600nm。当然，本实施例对此不作限定。
如图6E所示，在第二透明介质层2上方形成第一电极4。形成第一电极4的具体方法请参考形成第二电极5。将第一电极4和第二电极5与控制电路连接，例如可以通过导线连接，以使能够在第一电极4和第二电极5之间施加电压，从而能够在电致折射率调节层3的靠近第一透明介质层1的第一侧和靠近第二透明介质层2的第二侧之间施加电场，能够调节电致折射率调节层3对从其透射的蓝光的折射率，并且所述电致折射率调节层对从其透射的蓝光的折射率能够变化至高于或低于或等于第一透明介质层1和第二透明介质层2对蓝光的折射率。由此，形成能够防蓝光结构。采用本实施例提供的制作方法得到的防蓝光结构能够对不同波长的蓝光进行防止，并且可以开启及关闭防蓝光功能以及防蓝光程度可调的技术效果。具体原理请参考实施例一中的描述，在此不再赘述。
本示例为第一电极4和第二电极5与整个电致折射率调节层3重叠的情况，但是在本实施例的其他示例中，第一电极4和第二电极5也可以与部分电致折射率调节层3重叠。本实施例对第一电极4和第二电极5的具体形成位置不作限定。
实施例四
本实施例提供一种防蓝光调节方法，该方法为适用于上述任意一种防蓝光结构的操作方法，该方法包括：通过调节施加于所述电致折射率调节层的所述第一侧和所述第二侧的电压大小改变其对不同波长蓝光的折射率，从而开启防蓝光功能和关闭防蓝光功能以及调节控制蓝光的透射率。
例如，在本实施例的一个示例中，当不施加所述电场时，电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2对蓝光的折射率基本相等；当施加所述电场时，电致折射率调节层3对蓝光的折射率能够随着电场强度的增大而增大。这种情况下，不对电致折射率调节层3施加电场，电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2组成的膜系的折射率基本一致，该膜系不具有增反射作用，不开启防蓝光功能；对电致折射率调节层3施加电场，电致折射率调节层3对蓝光的折射率随着电场强度的增大而增大，将会大于其两侧的第一透明介质层1和第二透明介质层2的折射率，相当于膜层两侧介质的折射率小于该膜层的折射率的情况，此时，电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2组成的膜系构成增反射膜系。可以通过改变施加于电致折射率调节层3的电压大小改变折射率变化层3的折射率，以改变相继两光束的光程差，从而改变防蓝光结构对蓝光的反射率。当相继两光束的总光程差为(2N+1)λ0(N＝0，1，2……)时，波长为λ0的蓝光在每一层膜上的获得强烈的反射，此时防蓝光效果最强。在防蓝光状态下，当施加反向电压即可实现电致折射率调节层3的光学特性的可逆回复，将防蓝光效果关闭。
例如，在本实施例的另一个示例中，当不对电致折射率调节层3施加电场时，电致折射率调节层3对蓝光的折射率小于第一透明介质层1和第二透明介质层2对蓝光的折射率；对电致折射率调节层3施加电场，电致折射率调节层3对蓝光的折射率能够随着电场强度的增大而增大，且能够等于或大于第一透明介质层1和第二透明介质层2对蓝光的折射率。这种情况下，不对电致折射率调节层3施加电场，电致折射率调节层3对蓝光的折射率小于其两侧的膜层的折射率，相当于膜层两侧介质的折射率大于该膜层的折射率的情况，此时，电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2组成的膜系构成增反射膜系，防蓝光功能处于开启状态；当对电致折射率调节层3施加所述电场时，随着电压的增大，电致折射率调节层3对蓝光的折射率增大，蓝光的透射率也随着光程差的改变而发生改变，当其折射率增大至等于第一透明介质层1和第二透明介质层2的折射率时，该膜系不具有增反射作用，防蓝光功能关闭；当电致折射率调节层3对蓝光的折射率增大至大于第一透明介质层1和第二透明介质层2的折射率时，相当于膜层两侧介质的折射率小于该膜层的折射率的情况，此时，电致折射率调节层3、第一透明介质层1和第二透明介质层2组成的膜系构成增反射膜系，防蓝光功能又会开启。并且，在一定范围内，随着电压的增大，电致折射率调节层3对蓝光的折射率增大，蓝光透射率也随着光程差的改变而发生改变。同理，当相继两光束的总光程差为(2N+1)λ0(N＝0，1，2……)时，波长为λ0的蓝光在每一层膜上的获得强烈的反射，此时防蓝光效果最强。在防蓝光状态下，当施加反向电压即可实现电致折射率调节层3的光学特性的可逆回复，将防蓝光效果关闭。
因此，通过上述防蓝光调节方法，可实现显示装置防蓝光功能的开启与关闭以及调节控制蓝光的透射率。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (15)
1.一种防蓝光结构，包括：
第一透明介质层；
第二透明介质层，设置于所述第一透明介质层的一侧；以及
电致折射率调节层，设置于所述第一透明介质层和所述第二透明介质层之间；
其中，所述电致折射率调节层配置为在其靠近所述第一透明介质层的第一侧和靠近所述第二透明介质层的第二侧之间电场的作用下，改变对从其透射的蓝光的折射率。
2.根据权利要求1所述的防蓝光结构，其中，
所述电致折射率调节层在不施加所述电场条件下对蓝光的折射率与所述第一透明介质层、所述第二透明介质层对蓝光的折射率基本相等；
所述电致折射率调节层在施加所述电场的作用下，对蓝光的折射率能够随着所述电场强度的增大而增大。
3.根据权利要求1所述的防蓝光结构，其中，
所述电致折射率调节层在不施加所述电场条件下，对蓝光的折射率小于所述第一透明介质层对蓝光的折射率且小于所述第二透明介质层对蓝光的折射率；
所述电致折射率调节层在施加所述电场的作用下，对蓝光的折射率能够随着所述电场强度的增大而增大。
4.根据权利要求1-3任一所述的防蓝光结构，还包括：
第一电极，设置于所述第一透明介质层远离所述电致折射率调节层的一侧；以及
第二电极，设置于所述第二透明介质层远离所述电致折射率调节层的一侧，
其中，所述第一电极和所述第二电极配置为可以对所述电致折射率调节层施加所述电场。
5.根据权利要求1-3任一所述的防蓝光结构，其中，所述第一透明介质层复用作第一电极，所述第二透明介质层复用作第二电极，所述第一电极和所述第二电极配置为可以对所述电致折射率调节层施加所述电场。
6.根据权利要求1-3任一所述的防蓝光结构，其中，所述电致折射率调节层的材料为无机电致变色材料或有机电致变色材料。
7.根据权利要求6所述的防蓝光结构，其中，所述电致折射率调节层的材料为吡唑啉或紫罗精或磷钨酸。
8.一种显示装置，包括权利要求1-7任一所述的防蓝光结构。
9.根据权利要求8所述的显示装置，还包括显示面板，其中，所述防蓝光结构设置于所述显示面板的出光侧或入光侧。
10.根据权利要求8所述的显示装置，还包括显示面板和设置于所述显示面板的入光侧的背光源，其中，
所述防蓝光结构设置于所述背光源和所述显示面板之间。
11.根据权利要求8所述的显示装置，包括显示面板，其中，所述防蓝光结构设置于所述显示面板内。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述显示面板包括阵列基板，所述阵列基板包括衬底基板以及显示驱动电路层，所述防蓝光结构设置于所述衬底基板与显示驱动电路层之间。
13.根据权利要求8-11任一所述的显示装置，其中，所述显示面板包括多个像素单元，每个所述像素单元包括红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元；
所述电致折射率调节层对应所述蓝色子像素单元设置。
14.根据权利要求8-11任一所述的显示装置，还包括：
控制电路，配置为能够控制施加给所述电致折射率调节层的电场强度大小。
15.一种防蓝光调节方法，适用于权利要求8-14任一所述的显示装置的操作方法，包括：
通过调节施加于所述电致折射率调节层的所述第一侧和所述第二侧之间的电压大小改变其对蓝光的折射率，从而开启防蓝光功能、关闭防蓝光功能或调节控制蓝光的透射率。
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