CN117148615A - 一种全波段信息入侵防护薄膜、装置、制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全波段信息入侵防护薄膜，包括：依次叠层设置的第一导电层（1）、液晶层（2）和第二导电层（3），其中，所述第一导电层（1）和所述第二导电层（3）中的至少一个的材料包括由纳米金属氧化物形成的超微纳米粒子，所述纳米金属氧化物选自：铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂氧化锌、氧化锡锑或氧化铟锡中的一种或多种的组合。本发明中，第一导电层（1）和第二导电层（3）具备可见光高透过性能和较强的红外吸收特性，具有良好的电磁屏蔽效能，液晶层（2）对可见光进行阻隔，可以实现对全波段信息的入侵防护效果。
Description
技术领域
本发明涉及信息安全防护领域。更具体地，本发明涉及一种全波段信息入侵防护薄膜、装置、制备方法和用途。
背景技术
信息安全已经成为21世纪世界十大热门课题之一，已经引起社会广泛关注，为确保重要场所信息安全，光电信息防护成为非常重要的领域。
随着信息技术的发展，红外激光语音获取，通过电磁辐射信号还原信息、通过可见光采用高速成像摄像机获取室内振动物理纹理变化情况还原出室内声音信息以及采用LED可见灯光进行数据秘密传输等，因无植入、风险低等优点，上述信息获取方式成为当前信息获取的重要前沿途径。
鉴于此，为防范隐私信息泄漏，需要对可见光、红外激光以及电磁信号等入侵进行有效防护，因此全波段信息泄漏防护成为信息安全研发的重点方向。
有鉴于此，亟需提供一种能够提供全波段信息入侵防护的薄膜。
发明内容
为了至少解决上述问题，本发明提供了一种全波段信息入侵防护薄膜，包括：依次叠层设置的第一导电层、液晶层和第二导电层，其中，所述第一导电层和所述第二导电层中的至少一个的材料包括由纳米金属氧化物形成的超微纳米粒子，所述纳米金属氧化物选自：铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂氧化锌、氧化锡锑或氧化铟锡中的一种或多种的组合。
根据本发明的一个实施方式，所述纳米金属氧化物的超微纳米粒子的粒径范围为10-30nm。
根据本发明的一个实施方式，所述铝掺杂氧化锌由质量比为98:2-2:98的氧化锌和氧化铝混合形成；所述氧化铟锡由质量比为98:2-2:98的氧化铟和氧化锡混合形成；所述氧化锡锑由质量比为98:2-2:98的氧化锡和氧化锑混合形成。
根据本发明的一个实施方式，所述液晶层为聚合物分散液晶。
根据本发明的一个实施方式，全波段信息入侵防护薄膜还包括：第一基底层和第二基底层，所述第一基底层叠层设置于所述第一导电层的外侧；所述第二基底层叠层设置于所述第二导电层的外侧；所述第一基底层和第二基底层的材质为透明材料；至少所述第一导电层的局部由所述纳米金属氧化物通过溅射方式形成超微纳米粒子耦合在所述第一基底层上形成；和/或，至少所述第二导电层的局部由所述纳米金属氧化物通过溅射方式形成超微纳米粒子耦合在所述第二基底层上形成。
根据本发明的一个实施方式，全波段信息入侵防护薄膜还包括：胶层和保护层，所述胶层和保护层依次设置在第一基底层或第二基底层外侧；所述保护层的材质为透明材料。
根据本发明的一个实施方式，所述第一基底层、第二基底层和保护层材质选用PET塑料。
根据本发明的一个实施方式，所述第一导电层和第二导电层的厚度为20-20000nm，所述液晶层的厚度为100-10000nm。
根据本发明的第二个方面，提供了一种全波段信息入侵防护装置，所述全波段信息入侵防护装置设置有所述全波段信息入侵防护薄膜。
根据本发明的第三个方面，提供了一种全波段信息入侵防护薄膜的制备方法，包括，依次叠层设置第一导电层、液晶层和第二导电层，其中，所述第一导电层和所述第二导电层中的至少一个的材料包括由纳米金属氧化物形成的超微纳米粒子，所述纳米金属氧化物选自：铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂氧化锌、氧化锡锑或氧化铟锡中的一种或多种的组合。
根据本发明的第四个方面，提供了一种全波段信息入侵防护装置的制备方法，该方法包括将全波段信息入侵防护薄膜安装在所述全波段信息入侵防护装置上。
根据本发明的第五个方面，提供了一种全波段信息入侵防护薄膜的用途，将上述的全波段信息入侵防护薄膜应用于可见光阻隔、电磁信号屏蔽和红外激光入侵防护。
在本发明中，通过对双电极层夹持液晶层的结构中的双电极层的材料选择，生成工艺的设置，使得双电极层同时具备了可见光高透过性能和较强的红外吸收特性，利用PDLC对可见光进行阻隔，防止LED可见光照明进行秘密信息传输，同时可防止利用高速摄像机对室内物体振动信息成像而获取其声音信息，在本发明中同时还利用PDLC在断电时液晶排序的无序会对入侵红外激光进行散射，使入侵红外激光无法原路返回，从而失去获取信息的可能。双电极层的导电特性使其具有良好的电磁屏蔽效能。因此，本发明提供的全波段信息入侵防护薄膜和装置，可以实现对全波段信息的入侵防护效果。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
图1示出了一种全波段信息入侵防护薄膜的结构示意图；
图2示出了全波段信息入侵防护薄膜的电磁泄露防护的示意图；
图3示出了全波段信息入侵防护薄膜的红外信号防护的示意图；
图4示出了全波段信息入侵防护薄膜的可见光防护的示意图；
图5示出了全波段信息入侵防护薄膜的透射可见光的示意图；
图6示出了包含第一基底层和第二基底层的全波段信息入侵防护薄膜的结构示意图；
图7示出了包括胶层和保护层的全波段信息入侵防护薄膜的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，本发明的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本发明。如在本发明说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本发明说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
下面结合附图来详细描述本发明的具体实施方式。
图1示出了一种全波段信息入侵防护薄膜的结构示意图。
如图1所示，一种全波段信息入侵防护薄膜，包括：依次叠层设置的第一导电层1、液晶层2和第二导电层3，其中，所述第一导电层1和所述第二导电层3中的至少一个的材料包括由纳米金属氧化物形成的超微纳米粒子，所述纳米金属氧化物选自：铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂氧化锌、氧化锡锑或氧化铟锡中的一种或多种的组合。
本发明中，叠层设置是指第一导电层1和第二导电层3将液晶层2夹持在中间，第一导电层1和第二导电层3形成双电极层，电极层通电后能够控制调节液晶层2中液晶的朝向，改变液晶的可见光的透光性。对电极层通电施加电压的方式可以通过与外加电源匹配使用实现。
第一导电层1和第二导电层3具有较强的金属导电特性，无论通电与否，都具备电磁屏蔽功能。而且，第一导电层1和第二导电层3作为电极层，通电后又能控制液晶层2的可见光通透性。
第一导电层1和第二导电层3选用的材料包括铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂氧化锌、氧化锡锑或氧化铟锡，通过这些材料形成超微纳米粒子，构成具备可见光可透过而红外吸收功能的电极层。第一导电层1和第二导电层3二者其一可以选用上述材料，另一个选用具备可见光通透性的其他导电材料形成；也可以同时都全用上述材料。
第一导电层1和第二导电层3的形成方式为：铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂的氧化锌、氧化锡锑、或氧化铟锡中的一种或多种通过溅射方式耦合在基底层上。
第一导电层1和第二导电层3可以全部由超微纳米粒子形成，也可以采用其他具备可见光透过性的材料与上述超微纳米粒子混合形成。
图2示出了全波段信息入侵防护薄膜的电磁泄露防护的示意图。
如图2所示，电磁辐射信号抵达第一导电层1，被部分反射，分为透射信号和反射信号两部分，然后透射信号抵达第二导电层3，再次被部分反射，由此电磁辐射信号经过两次反射衰减后，其透过薄膜的信息极大的衰减，从而实现了从入射方向防止透过薄膜产生电磁泄漏。
图3示出了全波段信息入侵防护薄膜的红外信号防护的示意图。
如图3所示，本发明对红外防护主要从两个方面进行，其一为吸收，其二为散射。红外信号抵达第一导电层1和第二导电层3，均被本发明中选定的金属氧化物的超纳米离子吸收，经过两次吸收，透过薄膜的红外信号大幅度衰减，起到红外信号防护的作用。而且，在全波段信息入侵防护薄膜中的双电极层未施加电压时，液晶层2中的液晶朝向是杂乱无章的，也可以对红外激光进行散射，起到红外信号防护的作用。
图4示出了全波段信息入侵防护薄膜的可见光防护的示意图。
如图4所示，当全波段信息入侵防护薄膜中的双电极层未施加电压时，液晶层2中的液晶朝向是杂乱无章的，当可见光透射至液晶层2时，可见光被阻隔和散射，可防止利用高速摄像机对室内物体振动信息成像而获取其声音信息。
图5示出了全波段信息入侵防护薄膜的透射可见光的示意图。
如图5所示，当全波段信息入侵防护薄膜中的双电极层施加电压时，液晶层2中的液晶被极化，其朝向允许可见光通过。当前可见光泄密方式有对led可见光照明灯进行调整秘密传输信息，采用高速相机获取室内环境因声音振动引起的物体纹理再相机中像素位置变化，对纹理在像素位置变化恢复语音信息，为防止可见光泄密，利用PDLC在断电时液晶排序的无序会使可见光进行散射，从而避免进行远距离传输，同时因为散射使得成像规律发生了改变，高速相机拍摄不到物理纹理信息，已达到对可见光防护效果，当不需要防护时，可以加电，正常办公。本发明采用特定层状结构组合构成的防护膜，能够在需要时对可见光信息泄漏、红外激光信息泄漏及电磁信息泄漏进行有效防护，而在日常使用时不会影响正常采光效果。
在本发明中，通过设置双电极层夹持液晶层2的结构，使得液晶层2可以形成对可见光的防护功能。通过设置双电极层选择上述特定材料，以及材料存在的形式，使得双电极同时具备可见光通透性、红外吸收功能、电磁屏蔽功能，从而实现全波段信息入侵防护。
根据本发明的一个实施方式，所述纳米金属氧化物的超微纳米粒子的粒径范围为10-30nm。优选为20nm。
通过控制超微纳米粒子的粒径，其可见光通透性和红外吸收功能达到平衡。
根据本发明的一个实施方式，所述铝掺杂氧化锌由质量比为98:2-2:98的氧化锌和氧化铝混合形成；所述氧化铟锡由质量比为98:2-2:98的氧化铟和氧化锡混合形成；所述氧化锡锑由质量比为98:2-2:98的氧化锡和氧化锑混合形成。
在本发明中，上述配比形成的超微纳米粒子具有良好的电镀性能，且可见光通透性和红外吸收功能都满足本发明的需求，进一步的，仅需要较薄的厚度即可具备良好的导电性能。
根据本发明的一个实施方式，所述液晶层2为聚合物分散液晶。
液晶层2为聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal简称PDLC)，液晶分子赋予了聚合物分散液晶智能窗显著的电光特性，在无外加电压的情形下，液晶分子的光轴取向随机，呈现无序状态，其有效折射率与聚合物的折射率不匹配。使入射光线被强烈散射，液晶智能窗呈不透明或半透明状。当通过电极层施加外电压，液晶分子的光轴沿着电场排列，液晶分子的寻常光折射率与聚合物的折射率基本匹配，无明显介面，构成了一个均匀的介质，所以入射光不会发生散射，此时液晶智能窗呈透明状。
断电时液晶排序的无序会对入侵红外激光进行散射，使入侵红外激光无法原路返回，从而失去获取信息的可能。
图6示出了包含第一基底层和第二基底层的全波段信息入侵防护薄膜的结构示意图。
如图6所示，全波段信息入侵防护薄膜还包括：第一基底层4和第二基底层5，所述第一基底层4叠层设置于所述第一导电层1的外侧；所述第二基底层5叠层设置于所述第二导电层3的外侧；所述第一基底层4和第二基底层5的材质为透明材料；至少所述第一导电层1的局部由所述纳米金属氧化物通过溅射方式形成超微纳米粒子耦合在所述第一基底层4上形成；和/或，至少所述第二导电层3的局部由所述纳米金属氧化物通过溅射方式形成超微纳米粒子耦合在所述第二基底层5上形成。
第一基底层4和第二基底层5形成电极层的附着物，钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂的氧化锌、氧化锡锑、或氧化铟锡中的一种或多种通过溅射方式耦合其上。第一基底层4和第二基底层5采用透明材料如PET，PVB或EVA以及玻璃等，其主要作用是在具有较高的透光度基础上为功能材料提供附衬底，基底层的厚度为5μm-10mm。
图7示出了包括胶层和保护层的全波段信息入侵防护薄膜的示意图。
如图7所示，全波段信息入侵防护薄膜还包括：胶层6和保护层7，所述胶层6和保护层7依次设置在第一基底层4或第二基底层5外侧；所述保护层7的材质为透明材料。
胶层6涂布在第一基底层4或第二基底层5外侧上，保护层7附着于胶层6之上，用于在贴装前保护薄膜不受损坏，同时保证胶层6不受污染。当需要在房屋玻璃等界面上进行安装时，可以去掉保护层7，通过胶层6将全波段信息入侵防护薄膜附于玻璃等界面上。所述胶层6的厚度为0.1-10µm，所述保护层7的厚度为10-50µm。
根据本发明的一个实施方式，所述第一基底层4、第二基底层5和保护层7材质选用PET塑料。
PET塑料透明度高，可阻挡紫外线，光泽性好，可以作为电极层良好的附着载体，且不影响可见光的透射，能够为薄膜提供良好的保护。
根据本发明的一个实施方式，所述第一导电层1和第二导电层3的厚度为20-20000nm，所述液晶层2的厚度为100-10000nm。
在本发明中，限定液晶层2的厚度范围，使得常规电源施加在电极层上即可极化液晶层2。通过设置电极层的厚度范围，使其具备良好的导电性能，且具备良好的红外激光的防护作用，而且，不对可见光的投射性能形成实质影响。
根据本发明的第二个方面，本发明还提供了一种全波段信息入侵防护装置，所述全波段信息入侵防护装置包括所述全波段信息入侵防护薄膜。设置方式包括利用现有技术和未来技术中的连接方式将所述的全波段信息入侵防护薄膜结合到所述全波段信息入侵防护装置，所述连接方式包括但不限于磁控溅射、镀膜、涂覆、静电、粘贴、吸附等。所述一种光电信息泄漏防护装置可以包括门、窗玻璃或者其他装置及载体。
根据本发明的第三个方面，本发明还提供了一种全波段信息入侵防护薄膜的制备方法，包括，依次叠层设置第一导电层1、液晶层2和第二导电层3，其中，所述第一导电层1和所述第二导电层3中的至少一个的材料包括由纳米金属氧化物形成的超微纳米粒子，所述纳米金属氧化物选自：铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂氧化锌、氧化锡锑或氧化铟锡中的一种或多种的组合。
根据本发明的一个实施方式，一种全波段信息入侵防护薄膜的制备方法，进一步包括将将所述第一基底层4叠层设置于所述第一导电层1的外侧；将所述第二基底层5叠层设置于所述第二导电层3的外侧；将所述胶层6和所述保护层7依次设置在第一基底层4或第二基底层5外侧。
根据本发明的第四个方面，本发明还提供了一种全波段信息入侵防护装置的制备方法，该方法包括将全波段信息入侵防护薄膜安装在所述全波段信息入侵防护装置上。
根据本发明的第五个方面，还提供了一种全波段信息入侵防护薄膜的用途，即，将上述全波段信息入侵防护薄膜应用于可见光阻隔、电磁信号屏蔽和红外激光入侵防护。
在本发明中，通过对双电极层夹持液晶层的结构中的双电极层的材料选择，生成工艺的设置，使得双电极层同时具备了可见光高透过性能和较强的红外吸收特性，利用PDLC对可见光进行阻隔，防止led可见光照明进行秘密信息传输，同时可防止利用高速摄像机对室内物体振动信息成像而获取其声音信息，在本发明中同时还利用PDLC在断电时液晶排序的无序会对入侵红外激光进行散射，使入侵红外激光无法原路返回，从而失去获取信息的可能。双电极层的导电特性使其具有良好的电磁屏蔽效能。因此，通过本发明的技术方案，可以实现对全波段信息的入侵防护效果。
实施例1
第一基底层4和第二基底层5采用PET塑料制成，厚度为50μm。第一导电层1和第二导电层3：由质量比为95:5的氧化铟和氧化锡混合，通过溅射镀膜方式附着在基底层上，形成直径大小为20nm的纳米金属氧化物超微纳米粒子材料，即氧化铟锡(ITO)。ITO总厚度为40nm。液晶层2为聚合物分散液晶( PDLC)，厚度为50µm。胶层6为丙烯酸酯胶粘剂。保护层7采用PET塑料制成，厚度为10µm。粒子越小，其表面积越大，红外吸收效果越好。
实施例2
第一基底层4和第二基底层5采用PET塑料制成，其厚度为50μm。第一导电层1和第二导电层3：由质量比为95:5的铝和氧化锌混合，通过溅射镀膜方式附着在基底层上，形成直径大小为20nm的纳米金属氧化物超微纳米粒子材料，即铝掺杂的氧化锌(AZO)。铝掺杂的氧化锌(AZO)总厚度为40nm。液晶层2为聚合物分散液晶( PDLC)，厚度为50µm。胶层6为丙烯酸酯胶粘剂。保护层7采用PET塑料制成，厚度为10µm。
实施例3
第一基底层4和第二基底层5采用PET塑料制成，其厚度为50μm。第一导电层1和第二导电层3：由三氧化二砷As2O3简称ATO，通过溅射镀膜方式附着在基底层上，形成直径大小为20nm的纳米金属氧化物超微纳米粒子材料，即ATO。ATO总厚度为40nm。液晶层2为聚合物分散液晶(PDLC)，厚度为50µm。
胶层6为丙烯酸酯胶粘剂。保护层7采用PET塑料制成，厚度为10µm。
实施例4
第一基底层4和第二基底层5采用PET塑料制成，其厚度为50μm。第一导电层1和第二导电层3：由铯钨青铜通过溅射镀膜方式附着在基底层上，形成直径大小为20nm的纳米金属氧化物超微纳米粒子材料。铯钨青铜总厚度为40nm。液晶层2为聚合物分散液晶( PDLC)，厚度为50µm。胶层6为丙烯酸酯胶粘剂。保护层7采用PET塑料制成，厚度为10µm。
针对实施例1-4，采用法兰同轴方法和分光光度计分别根据国家标准进行了电磁屏蔽性能测试和光谱透射比性能测试，测试结果分别如下表1和下表2所示。其中电磁屏蔽性能测试依据均是GB/T30142-2013，光谱透射比性能测试依据是GB/T2680-2020。
表1 电磁屏蔽性能测试
，
由表1可知，电磁屏蔽性能较好。
表2 光谱透射比性能测试
由表2可知，其可见光透射性较强，对红外光防护效果较好。
实施例5
第一基底层和第二基底层采用PET塑料制成，厚度为50μm。第一导电层和第二导电层：由质量比为98:2的氧化铟和氧化锡混合，通过溅射镀膜方式附着在基底层上，形成直径大小为20nm的纳米金属氧化物超微纳米粒子材料，即氧化铟锡(ITO)。ITO总厚度为50nm。液晶层为聚合物分散液晶( PDLC)，厚度为50µm。胶层为丙烯酸酯胶粘剂。保护层采用PET塑料制成，厚度为10µm。
经测定，其红外吸收率为99.95%。
实施例6
其他条件与实施例5相同，不同之处在于由质量比为50：50的氧化铟和氧化锡混合，经测定其红外吸收率为99.87%。
实施例7
其他条件与实施例5相同，不同之处在于由质量比为2：98的氧化铟和氧化锡混合，经测定其红外吸收率为99.32%。
实施例8
第一基底层和第二基底层采用PET塑料制成，其厚度为50μm。第一导电层和第二导电层：由质量比为98:2的氧化锌和氧化铝混合，通过溅射镀膜方式附着在基底层上，形成直径大小为20nm的纳米金属氧化物超微纳米粒子材料，即铝掺杂的氧化锌(AZO)。铝掺杂的氧化锌(AZO)总厚度为50nm。液晶层为聚合物分散液晶( PDLC)，厚度为50µm。胶层为丙烯酸酯胶粘剂。保护层采用PET塑料制成，厚度为10µm。
经测定，其红外吸收率为99.93%。
实施例9
其他条件与实施例8相同，不同之处在于由质量比为50:50的氧化锌和氧化铝混合，经测定，其红外吸收率为99.68%。
实施例10
其他条件与实施例8相同，不同之处在于由质量比为2:98的氧化锌和氧化铝混合，经测定，其红外吸收率为99.42%。
实施例11
第一基底层和第二基底层采用PET塑料制成，厚度为50μm。第一导电层和第二导电层：由质量比为98:2的氧化锡和氧化锑混合，通过溅射镀膜方式附着在基底层上，形成直径大小为20nm的纳米金属氧化物超微纳米粒子材料，即氧化锡锑，总厚度为50nm。液晶层为聚合物分散液晶( PDLC)，厚度为50µm。胶层为丙烯酸酯胶粘剂。保护层采用PET塑料制成，厚度为10µm。
经测定，其红外吸收率为99.93%。
实施例12
其他条件与实施例11相同，不同之处在于由质量比为50:50的氧化锡和氧化锑混合，经测定，其红外吸收率为99.76%。
实施例13
其他条件与实施例11相同，不同之处在于由质量比为2:98的氧化锡和氧化锑混合，经测定，其红外吸收率为99.54%。
实施例14
第一基底层和第二基底层采用PET塑料制成，厚度为50μm。第一导电层和第二导电层：由质量比为95:5的氧化铟和氧化锡混合，通过溅射镀膜方式附着在基底层上，形成直径大小为20nm的纳米金属氧化物超微纳米粒子材料，即氧化铟锡(ITO)。ITO总厚度为20nm。液晶层为聚合物分散液晶( PDLC)，厚度为50µm。胶层为丙烯酸酯胶粘剂。保护层采用PET塑料制成，厚度为10µm。
经测定，其红外吸收率为98.90%，可见光透射率为60%。
实施例15
其他条件与实施例14相同，不同之处在于ITO总厚度为50nm。经测定，其红外吸收率为99.14%。可见光透射率为58%。
实施例16
其他条件与实施例14相同，不同之处在于ITO厚度为10000nm。经测定，其红外吸收率为99.98%。可见光透射率为50%。
实施例17
其他条件与实施例14相同，不同之处在于ITO厚度为20000nm。经测定，其红外吸收率为99.99%。可见光透射率为45%。
实施例18
表3是对PDLC厚度对可见光的影响进行测定，测定时PDLC处于未通电状态。
表3 PDLC厚度对可见光的影响测定
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可见50-10000nm的液晶层对亮度无影响，且散射效果很好。
以下进一步对本发明进行阐述：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种工艺相对简单、生产成本合理的且防护效果好、同时对可见光的透过率高的实用化电磁信号屏蔽和红外激光入侵防护措施及其制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种全波段信息入侵防护措施及其制备方法，包括依次叠层设置的基底层、导电层、液晶层、导电层、基底层、安装胶层和保护层。
其中基底层为透明材料如PET，PVB或EVA以及玻璃等，其主要作用是在具有较高的透光度基础上为功能材料提供附衬底，基底层的厚度为5μm-10mm。
其中导电层为铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂的氧化锌、氧化锡锑、或氧化铟锡中的一种或多种通过溅射方式耦合在基底层上。其主要功能是上述半导体复合材料具有可见光可透过而红外吸收功能，同时在镀层到一定 厚度后具有较强的金属导电特性，该特性在本发明中有两个作用，其一是起到电磁屏蔽功能，其二是可以作为电极，因此该层实现了电极、电磁屏蔽以及可见光可透过而红外吸收功能。
其中液晶层为聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal PDLC)，液晶分子赋予了聚合物分散液晶智能窗显著的电光特性，在无外加电压的情形下，液晶分子的光轴取向随机，呈现无序状态，其有效折射率与聚合物的折射率不匹配。使入射光线被强烈散射，液晶智能窗呈不透明或半透明状。当施加外电压，液晶分子的光轴沿着电场排列，液晶分子的寻常光折射率与聚合物的折射率基本匹配，无明显介面，构成了一个均匀的介质，所以入射光不会发生散射，此时液晶智能窗呈透明状。其中安装胶层，通过涂布方式在防护层上涂覆安装胶层，用于贴附于玻璃等界面。其中保护层，附着于胶层之上，用于在贴装前保护薄膜不受损坏，同时保证胶层不受污染。所述导电层一部分由纳米金属氧化物超微纳米粒子组成，其由质量比为98:2-2:98的氧化铟和氧化锡混合而成。
所述导电层一部分由纳米金属氧化物超微纳米粒子组成，其质量比为98:2-2:98的氧化锡和氧化锑混合而成。
所述导电层一部分由纳米金属氧化物超微纳米粒子组成，其质量比为98:2-2:98的氧化锌和氧化铝混合而成。
所述基底层的厚度为50-100μm，所述导电层层的厚度为20-20000nm，所述液晶层的厚度为100-10000nm，所述胶层层的厚度为0.1-10µm，所述保护层的厚度为10-50µm。
不同比例后边实施例的参数不一样：
本发明具有以下有益效果：
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下的优异效果：
相比传统防护膜只考虑红外和电磁信号信息泄漏方面的因素不同，本发明首次提出从可见光到红外和电磁信息防护方案。
本发明利用PDLC对可见光进行阻隔，防止led可见光照明进行秘密信息传输，同时可防止利用高速摄像机对室内物体振动信息成像而获取其声音信息，在本发明中同时还利用PDLC在断电时液晶排序的无序会对入侵红外激光进行散射，使入侵红外激光无法原路返回，从而失去获取信息的可能。
本技术方案通过溅射铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂的氧化锌、氧化锡锑、或氧化铟锡中的一种或多种通过溅射方式耦合在基底层上，形成导电层，其既具有好的电磁屏蔽效能同时又在可见光高透过的情况下对红外有较强的吸收功能，同时镀层的良好导电性为本发明中的另一个重要作用是做电极。
因此，通过该设计方案，可以实现对全波段信息的入侵防护效果。
本发明公开了一种全波段信息入侵防护措施及其制备方法，如图1所示，其包括依次叠层设置的基底层、导电层、液晶层、导电层、基底层、胶层、保护层。本发明采用该特定层状结构相结合构成的防护膜，就能够在需要的时刻可以对可见光信息泄漏、红外激光信息泄漏及电磁信息泄漏进行有效防护，而在日常需要的时刻不会影响正常采光效果。
具体的，本发明中各层状结构的作用、组成及成型方式等分别如下：
所述基底膜提供支撑，其优选采用PET、PVB、EVA或玻璃等透明基底，所述基底层的厚度为5μm-10mm。
所述导电层，因为具有较好的导电特性，可以作为本发明中的一个电极试用，而导电性能好使得导电层具有屏蔽功能，同时导电层所选的半导体材料具有可见光透过率高，红外吸收较强，因此在不影响采光的情况下实现了部分红外阻隔。
所述半导体复合材料包括铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂的氧化锌、氧化锡锑、或氧化铟锡中的一种或多种通过溅射方式耦合在基底层上，所述氧化铟锡粒子由质量比为98:2-2:98混合而成，所述氧化锡锑粒子由质量比为98:2-2:98混合而成，所述铝掺杂的氧化锌由质量比为98:2-2:98混合而成，所镀导电层厚度在0.01nm-1000nm之间。
所述液晶层为聚合物分散液晶( PDLC)，其特性为向列相液晶以微米尺寸的液滴均匀分散在固态有机聚合物基体内，在不加电压下，每一个小液滴的光轴呈择优取向，而所有微粒的光轴呈无序取向状态。由于液晶是强的光学和介电各向异性的材料，其有效折射率不与基体的折射率匹配(相差较大)，入射光线可被强烈散射而呈不透明或半透明乳白态。施加外电场时，相列液晶分子光轴方向统一沿电场方向，液晶微粒的寻常折射率与基体的折射率达到了一定程度的匹配，光线可透过基体而呈透明或半透明态。除去外电场，液晶微粒在基体弹性能的作用下又恢复到最初的散射状态。其厚度在1-100µm之间。
所述安装胶层为丙烯酸酯胶粘剂，涂覆在纳米光致发光层上，用于粘附保护层。
所述保护层用于保护防护膜，可采用PET塑料制成，其厚度为10-50µm。
本发明的防护原理为：
1. 针对可见光信息泄漏防护：
当前可见光泄密方式有对led可见光照明灯进行调整秘密传输信息，采用高速相机获取室内环境因声音振动引起的物体纹理再相机中像素位置变化，对纹理在像素位置变化恢复语音信息，为防止可见光泄密，因此需要对可见光进行防护，其防护方法就是在不影响采光情况下切断且传播途径，具体办法如图4所示，利用PDLC在断电时液晶排序的无序会使可见光进行散射，从而避免进行远距离传输，同时因为散射使得成像规律发生了改变，高速相机拍摄不到物理纹理信息，已达到对可见光防护效果，当不需要防护时，可以加电，正常办公。
2. 针对红外激光信息泄漏防护：
本发明对红外激光防护如图3所示，主要从两个方面进行，一是改变入侵激光方向：利用PDLC在断电时液晶排序的无序会对入侵进激光行散射，照射不到振动物体表面，不能获取振动物体信息，同时散射使激光光斑在照射到物体表面时变得非常大，从而还回的能量也会变得更小，再次通过PDLC进行二次散射，返回的激光几乎为零，二是降低入侵激光强度：利用镀层电极材料对红外激光进行吸收，激光进入两个电极层分别进行吸收，而激光照射到物体上再次返回时会再次通过两个电极进行吸收衰减，极大的降低了入侵激光强度。
3. 针对电磁信号泄漏防护：
本发明对电磁防护如图2所示，电磁信号到达导电层2时，对电磁波进行反射，进入到液晶层3的电磁信号极大的变弱，电磁信号再经过液晶层3到导电层4时再次发生反射，从而再次对电磁信号进行衰减，而在本发明中导电层2和导电层4具有电磁屏蔽性能，同时因为其具有强导电功能，因此也成为了DPLC的电极层。
虽然本文已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式来提供。本领域技术人员可以在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的等同或替代方案。
Claims (10)
1.一种全波段信息入侵防护薄膜，其特征在于，包括：
依次叠层设置的第一导电层（1）、液晶层（2）和第二导电层（3），
其中，所述第一导电层（1）和所述第二导电层（3）中的至少一个的材料包括由纳米金属氧化物形成的超微纳米粒子，所述纳米金属氧化物选自：铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂氧化锌、氧化锡锑或氧化铟锡中的一种或多种的组合。
2.根据权利要求1所述的全波段信息入侵防护薄膜，其特征在于，
所述纳米金属氧化物的超微纳米粒子的粒径范围为10-30nm。
3.根据权利要求1所述的全波段信息入侵防护薄膜，其特征在于，
所述铝掺杂氧化锌由质量比为98:2-2:98的氧化锌和氧化铝混合形成；
所述氧化铟锡由质量比为98:2-2:98的氧化铟和氧化锡混合形成；
所述氧化锡锑由质量比为98:2-2:98的氧化锡和氧化锑混合形成。
4.根据权利要求1所述的全波段信息入侵防护薄膜，其特征在于，
所述液晶层（2）为聚合物分散液晶。
5.根据权利要求1所述的全波段信息入侵防护薄膜，其特征在于，还包括：
第一基底层（4）和第二基底层（5），
所述第一基底层（4）叠层设置于所述第一导电层（1）的外侧；
所述第二基底层（5）叠层设置于所述第二导电层（3）的外侧；
所述第一基底层（4）和第二基底层（5）的材质为透明材料；
至少所述第一导电层（1）的局部由所述纳米金属氧化物通过溅射方式形成超微纳米粒子耦合在所述第一基底层（4）上形成；
和/或，
至少所述第二导电层（3）的局部由所述纳米金属氧化物通过溅射方式形成超微纳米粒子耦合在所述第二基底层（5）上形成。
6.根据权利要求5所述的全波段信息入侵防护薄膜，其特征在于，还包括：
胶层（6）和保护层（7），
所述胶层（6）和保护层（7）依次设置在第一基底层（4）或第二基底层（5）外侧；
所述保护层（7）的材质为透明材料。
7.一种全波段信息入侵防护装置，其特征在于，所述全波段信息入侵防护装置设置有权利要求1-6中任意一项所述的全波段信息入侵防护薄膜。
8.一种全波段信息入侵防护薄膜的制备方法，包括
依次叠层设置第一导电层（1）、液晶层（2）和第二导电层（3），
其中，所述第一导电层（1）和所述第二导电层（3）中至少一个的材料包括由纳米金属氧化物形成的超微纳米粒子，所述纳米金属氧化物选自：铯钨青铜、三氧化二砷、铝掺杂氧化锌、氧化锡锑或氧化铟锡中的一种或多种的组合。
9.一种全波段信息入侵防护装置的制备方法，该方法包括将权利要求1-6中任意一项所述的全波段信息入侵防护薄膜安装在所述全波段信息入侵防护装置上。
10.一种全波段信息入侵防护薄膜的用途，其特征在于，
将权利要求1-6中任一项所述的全波段信息入侵防护薄膜应用于可见光阻隔、电磁信号屏蔽和红外激光入侵防护。
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