CN111538171B

CN111538171B - 一种多功能光疗眼镜

Info

Publication number: CN111538171B
Application number: CN202010271589.4A
Authority: CN
Inventors: 庞惠卿; 夏传军; 高东东
Original assignee: Beijing Xiahe Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Xiahe Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-10
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2040-04-10
Also published as: CN111538171A

Abstract

公开了一种多功能光疗眼镜。所述多功能光疗眼镜包含透明材质的镜片，镜腿，发射光谱的峰值波长在600‑1000nm之间的OLED发光单元，电连接和电驱动装置；至少两个OLED发光单元设置在镜片上且OLED发光单元具有不高于80％的第一填充因子；OLED发光单元与电驱动装置通过电连接相连。该多功能光疗眼镜在镜片上集成了单面发深红或近红外光的光源，并以填充因子小于80％的阵列形式排布，使镜片整体仍有较高的透明度，可实现对眼部皮肤光疗的同时不阻碍正常用眼。

Description

一种多功能光疗眼镜

技术领域

本发明涉及一种多功能光疗眼镜。更具体地，涉及一种在对眼部皮肤进行光疗的同时又不阻碍正常用眼的多功能光疗眼镜。

背景技术

早在18世纪就出现了用日照进行各种疾病治疗的报道，到了19世纪下半叶，日光疗法已经变得很普遍。上世纪初更进一步诞生了光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)，并结合各种药物，在治疗肿瘤疾病中受到广泛使用。到了20世纪中后期又出现了微光治疗(Low Light Laser Treatment)和光生物调控(Photobiomodulation,PBM)等技术，都是以光照作为治疗疾病的手段应用于医学领域(Michael R.Hamblin,Ying-ying Huang,Handbook of Photomedicine,CRC Press)。多项研究表明，红光和近红外光照有助于促进胶原蛋白和皮肤细胞等组织的再生，可以被应用在抗皱美容、促进伤口愈合、祛斑祛疤等领域(Chan Hee Nam et al.,Dermatologic Surgery,2017；43:371-380；Daniel Barolet,Semin Cutan Med Surg, 27:227-238,2008；Yongmin Jeon,Adv.Mater.Technol.2018,1700391)。通常，面部衰老是最直观因而也是最受重视的美容问题，这其中最先开始出现衰老的当属敏感的眼部肌肤。红光或近红外光照可以被用来延缓面部衰老，尤其是眼部皱纹的产生，达到美容护肤的作用。

目前已经有不少专利文献公开了使用半导体发光二极管(LED)作为对面部或眼部美容的装置(US2009/0105791A1，CN108421167A，CN108938190A，GB2554416A，CN207708341U)，市场上也有以LED灯珠作为光源进行面部美容的产品 (https://omniluxled.com/，http://www.celfey.com/),这些产品将LED芯片以阵列形式排在塑料眼罩的背面。LED是高强度的点光源，通常伴随发热，所以LED灯源一般会集成散热装置来带走多余的热量，通常这些LED在阵列形式中也是相隔一定距离排布以便散热。这导致了 LED眼罩的三个劣势。首先，这种眼罩很厚很沉，因为他们必须加入散热装置来解决散热问题，这使得佩戴的舒适感降低。第二，LED作为点光源，在发光点上发出的光强很高，但是在阵列排布的空隙区域就完全没有光照，这导致了强烈的发光不均。在美容治疗中，这样明显的不均匀光照可能带来肤色不均或者需要在不同区域多次治疗。最后，这种眼罩都是不透明的，使用时佩戴者无法观察外部世界。

除了LED之外，有机发光器件(OLED)是一种适合可穿戴光疗产品的理想光源。OLED的本质就是面光源，冷光源，不刺眼，而且具有轻薄的特质，也非常容易集成到柔性基板上制成柔性光源。以OLED作为光源的光疗眼罩也在专利CN209734312U、CN205108772U、CN210009521U、CN108783778A中有描述，但同样这些光疗眼罩在使用时都是不透明的，佩戴者只能闭眼接受治疗无法进行正常的工作生活。在CN209933849U中公开了一种具有眼睛理疗及除皱作用的眼镜，该眼镜应用了透明OLED镜片或OLED贴片。但是该申请中使用的 OLED光源是常规的透明器件，即阴阳两极都是透明的，这种器件的缺点是两面都会发光，对于人眼的照射相当于减少了，朝向外界发出的光其实是被浪费了；不仅如此，这些朝向外部发射的光也会干扰到他人。US2005/0278003A中也公开了一种光治疗装置，该治疗装置可以为眼镜，此发明人将LED灯珠集成在镜框上，或同时将发光线(EL wires)集成在玻璃镜片上。但是该申请没有教授如何制备EL wires或如何给其供电，以及如何排布EL wires使得镜片仍然是透明的。

一种将OLED光源做成透明器件的方法，是将不透明发光器件做成点阵，通过调节发光区域与透射区域面积的比例从而使整体系统呈现不同的透明度。但是这种方法一般应用在透明显示中较多(如US8558222)，通常配有复杂的背板电路和RGB三原色来实现动态图像。 CN2019113746963中公开了将OLED器件集成到透镜上的实施例，该申请中将单面发光的 OLED器件与透镜的至少一个曲面耦合，达到为局部放大观察提供充足光源的目的，适用在精密操作、珠宝鉴别等特别领域中，并不是作为眼镜佩戴的，而且为了达到照明目的主要发白光。本发明中的OLED发红光或近红外光，集成在普通透明镜片上，主要针对眼部周围肌肤进行光疗，可以实现在对眼部皮肤除皱祛斑等功效的同时又不阻碍正常的用眼。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种多功能光疗眼镜以至少解决上述部分问题。

根据本发明的一个实施例，公开了一种具有光疗作用的多功能眼镜，包含：镜片，镜腿，多个OLED发光单元，电连接和至少一个电驱动装置；

其中所述镜片为透明材质；

其中所述多个OLED发光单元中至少两个设置在镜片上，其中设置在镜片上的OLED发光单元具有第一填充因子，所述第一填充因子不高于80％；

其中所述多个OLED发光单元与电驱动装置通过电连接相连；

其中所述发光单元发射光谱的峰值波长在600-1000nm之间；

其中所述电驱动装置集成在眼镜上。

本发明公开了一种多功能光疗眼镜，其镜片上集成了单面发深红或近红外光的光源，并以填充因子小于80％的阵列形式排布，使得镜片整体仍有较高的透明度，可以实现在对眼部皮肤进行光疗的同时又不阻碍正常的用眼。该光源为OLED，优选柔性OLED。特别的，在镜片的外侧还可以涂敷防辐射薄膜以适合长时间面对电脑屏幕工作的人群，或者偏振薄膜以适合户外遮蔽阳光使用，或其他金属氧化物及染色薄膜增加时尚性。

附图说明

图1a-1d是OLED发光面板截面示意图。

图2是一种具有OLED光源点阵的镜片示例图。

图3a-3c是一种多功能光疗眼镜示意图。

图4a-4b是另一种多功能光疗眼镜示意图。

图5a-5c是以OLED器件为例的点阵光源示例图。

具体实施方式

如本文所用，“顶部”意指离基板最远，而“底部”意指离基板最近。在将第一层描述为“设置”在第二层“上”的情况下，第一层被设置为距基板较远。反之，在将第一层描述为“设置”在第二层“下”的情况下，第一层被设置为距基板较近。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说，即使阴极和阳极之间存在各种有机层，仍可以将阴极描述为“设置在”阳极“上”。

如本文所用，术语“OLED器件”包含阳极层，阴极层，设置于阳极层和阴极层之间的一层或多层有机层。一个“OLED器件”可以是底发光即从阳极一侧发光，或是顶发光即从阴极一侧发光，或是透明器件即同时从阳极和阴极发光。

如本文所用，术语“OLED发光面板”包含基板，阳极层，阴极层，设置于阳极层和阴极层之间的一层或多层有机层，封装层，以及延伸到封装层外部的至少一个阳极接触和至少一个阴极接触，用于外部接入。

如本文所用，术语“模组”指的是仅有一套外部电驱动装置的电子器件。

如本文所用，术语“封装层”可以是厚度小于100微米的薄膜封装，其包括将一层或多层薄膜直接设置到器件上，或者也可以是黏着到基板上的盖玻片(cover glass)。

如本文所用，术语“柔性印刷电路”(FPC)指的是任何柔性基板上涂有以下任一种或它们的组合，包括但不限于：导电线，电阻，电容，电感，晶体管，微机电系统(MEMS)，等等。柔性印刷电路的柔性基板可以是塑料，薄玻璃，镀有绝缘层的薄金属箔，织物，皮革，纸张，等等。一张柔性印刷电路板一般厚度小于1mm，更优选的厚度小于0.7mm。

如本文所用，术语“光提取层”可以指光扩散膜，或者其他具有光提取效果的微结构，或者是具有光外耦合效应的薄膜镀层。光提取层可以设置于OLED的基板表面，也可以在其他合适的位置，例如介于基板和阳极之间，或者有机层与阴极之间，阴极与封装层之间，封装层表面，等等。

如本文所用，术语“独立驱动”指两个或多个发光面板的工作点是分开控制的。尽管这些发光面板可以被连接到同一个控制器或是电源线上，但可以有电路来划分驱动路线并给每块面板供电而不彼此影响。

如本文所用，术语“发光区域”指平面面积中阳极，有机层和阴极共同重合的部分，不包括光提取效果。

如本文所用，术语“发光面”指的是光源发射出光的那一面，例如，如果光源包含一个底发射OLED发光面板，那么“发光面”包含基板远离阳极的那一面，如果是顶发射器件，则“发光面”包含封装层远离阴极的那一面。

如本文所用，术语“单层器件”指的是在一对阴阳极之间具有一个发光层以及与其配套的空穴、电子传输层，这样的具有单个发光层及其配套传输层的器件即为“单层器件”。

如本文所用，术语“叠层器件”指的是在一对阴阳极之间具有多个发光层且每个发光层有自己独立的空穴传输层和电子传输层的器件结构，每个发光层以及其配套空穴传输层和电子传输层构成一个单发光层，这些单发光层之间以电荷产生层相连，具有这样多个单发光层的器件即为“叠层器件”。

如本文所述，“光源点阵”指的是多个光源以一定的间距重复排列，从而形成一系列光源的组合；其可以是等间距的排列，也可以是非等间距的排列。

如本文所述，“不透明区域”是指光源点阵中发光面积以及其他不透明图形(例如不透明金属电极、导线等)形成的区域；“透明区域”是指光源点阵中透明或半透明区域的面积。

如本文所述，“填充因子”指的是光源点阵中不透明区域面积与点阵总面积的比值。

如本文所述，“有效发光面积比”指的是一块镜片上所有发光区域面积之和与整个镜片面积的比值。

如本文所述，“透过率”指的是一块镜片上透明区域之和与整个镜片面积的比值。

如本文所述，“发光单元”指的是点阵排列中的一个最小的完整发光器件，它可以是一个器件也可以是一个面板(即一个光源)，通常该发光单元周围被不发光区域所包围。一个点阵中的发光单元可以都是相同面积，也可以是不同面积。

其中所述镜片为透明材质；

其中所述多个OLED发光单元中至少两个设置在镜片上，且设置在镜片上的OLED发光单元具有第一填充因子，所述第一填充因子不高于80％；

其中所述多个OLED发光单元与电驱动装置通过电连接相连；

其中所述发光单元发射光谱的峰值波长在600-1000nm之间；

其中所述电驱动装置集成在眼镜上。

根据本发明的一个实施例，其中所述OLED为顶发光器件，或底发光器件。

根据本发明的一个实施例，其中所述OLED为顶发光器件。

根据本发明的一个实施例，其中所述OLED为单层器件，或叠层器件。

根据本发明的一个实施例，其中所述OLED为叠层器件。

根据本发明的一个实施例，其中所述OLED为柔性器件。

根据本发明的一个实施例，其中所述发光单元中的至少一个发射光谱的峰值波长在630- 800nm之间。

根据本发明的一个实施例，其中所述镜片中心区域不包含发光单元，或者所述镜片中心区域包含发光单元且该发光单元具有第二填充因子，第二填充因子小于等于第一填充因子。

根据本发明的一个实施例，其中所述第一和第二填充因子不高于60％。

根据本发明的一个实施例，其中所述第一和第二填充因子不高于50％。

根据本发明的一个实施例，其中所述第一和第二填充因子不高于30％。

根据本发明的一个实施例，其中所述镜片具有有效发光面积比，且所述有效发光面积比小于第一或第二填充因子数值的80％。

根据本发明的一个实施例，其中所述镜片具有有效发光面积比，且所述有效发光面积比小于第一或第二填充因子数值的50％。

根据本发明的一个实施例，其中所述镜片具有有效发光面积比，且所述有效发光面积比小于第一或第二填充因子数值的20％。

根据本发明的一个实施例，其中所述多个OLED发光单元的发光面积可以相同或不同。

根据本发明的一个实施例，其中所述多个OLED发光单元之间的间距可以相同或不同。

根据本发明的一个实施例，其中所述多个OLED发光单元中至少两个发光单元发射峰值波长相差在30nm以上。

根据本发明的一个实施例，其中所述电驱动装置包含电池，USB接口，无线充电、电磁感应充电装置中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，其中所述电驱动装置对至少两个OLED发光单元独立驱动。

根据本发明的一个实施例，其中所述电驱动装置还可以进一步包含以下电路控制系统中的一种或多种：CPU、芯片、微处理器、FPC电路板、存储器。

根据本发明的一个实施例，其中所述多个OLED发光单元中至少一个可以工作在不同的工作点下。

根据本发明的一个实施例，其中所述多个OLED发光单元中至少一个在不同的工作点下发出的光不同。

根据本发明的一个实施例，其中所述多个OLED发光单元发出的峰值波长在800-1000nm 之间。

根据本发明的一个实施例，其中镜片远离人眼的一侧上涂敷有以下薄膜中的一种或多种：防辐射薄膜，偏振薄膜，金属氧化物薄膜，掺杂有机染料的薄膜。

根据本发明的一个实施例，其中所述电连接为薄膜金属、透明导电材料、FPC引线中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，其中所述的多功能光疗眼镜进一步包含镜框，且所述的电驱动装置集成在镜框或镜腿上。

根据本发明的一个实施例，其中所述多个OLED发光单元中的至少两个设置在镜框或者镜腿上。

在光疗眼镜中使用的光源是有机发光器件(OLED)。OLED发光面板的截面图显示在图 1a-图1d中。图1a中，OLED发光面板300包含了基板301，一个OLED器件310，一对接触电极303与OLED器件310电连接，一层封装层302但把接触电极303暴露，一个黏合结构304将一对接触电极303与外部驱动电路连接。基板301可以是硬质的如玻璃，也可以是柔性的，包含但不限于超薄柔性玻璃、PET、PEN、PI等。特别的，基板301可以是事先以溶液形式涂敷在支撑底板上的材料(例如聚酰亚胺类材料)，经过固化以及平坦化后用于器件制备。在完成器件制备后使用激光将其从支撑底板上剥离下来，并根据需要转印在其他柔性基板上。OLED器件310可以是底发光器件或顶发光器件，优选地是顶发光器件因为其发光效率更高。OLED器件310可以是单层结构，也可以是叠层结构，优选叠层结构是因为其在相同亮度下的寿命更长，且因为膜层更厚有利于提高生产良率。OLED器件310中的有机材料可以是在真空舱中以热蒸发形式蒸镀形成，也可以部分甚至全部使用溶液法形成，包括但不限于喷墨打印(inkjet printing)、旋涂、有机蒸气喷涂打印(OVJP)等。封装层302可以是利用UV固化胶黏附在器件上的玻璃，优选地是薄膜封装层，厚度通常都在10μm以上，例如单层的无机层，或是薄膜有机无机交替的多层结构，通过PECVD、ALD、打印、旋涂等方式成膜。如果基板301和封装层302都是柔性的，那么整个OLED发光面板就是柔性的；接触电极303可以包含至少一个阳极接触和一个阴极接触。可以将前盖膜305添加到上述OLED 发光面板上，如图1b所示。前盖膜305可以是柔性印刷电路(FPC)板，在其上印刷了预先设计的电路并且通过黏合结构304电连接到OLED器件310上。在另一种方案中，黏合结构 304可以是FPC框，而前盖膜305可以是一张塑料薄膜提供机械支持。使用FPC板来驱动 OLED发光面板的具体描述可以在中国专利申请CN201810572632.3中找到，其以全文引用的方式并入，它不在本申请覆盖的范围内。前盖膜305也可以包括光提取层。当OLED器件310 是顶发光时，前盖膜305在发光区域是透明的。前盖膜305可以是以上所述的组合。额外的薄膜封装层306可以涂布在基板301的一面或者两面，如图1c所示。前盖膜也可以涂覆额外的薄膜封装层306，但是此处图中并未显示。在图1d中，后盖膜307被覆盖到基板301上。后盖膜307可以用于机械支撑。当OLED是底部发光器件时，后盖膜307可以是光提取层且是透明的。后盖膜307可以是上述的组合。这样的一个OLED发光面板当与外部电驱动形成电连接后(不管处于开启或关闭状态)即为一个OLED光源，是本发明中的基本构成要素之一

一个光源点阵指的是多个光源以一定的间距重复排列，从而形成一系列光源的组合；其可以是等间距的排列，也可以是非等间距的排列。尤其的，可以在人眼周围，例如眼角，上眼皮、眼袋等部位密集排布，而在眼睛区域稀疏排布甚至不排布。一个光源点阵中的“不透明区域”是指发光面积以及其他不透明图形(例如不透明金属电极、导线等)构成的区域，“透明区域”是指点阵中透明或半透明区域，“填充因子”指的是光源点阵中不透明区域面积与点阵总面积的比值。如图2所示一个镜片上集成了一个2x 2阵列的OLED光源点阵的示意图200。在这个点阵上有2x 2共4个形状一样的OLED光源210，其中每一个光源210即为一个发光单元，其中201区域(图中纯白色区域)是发光区域，每个发光区域具有面积A₁，4个发光区域则具有总面积4A₁；OLED光源210还包括了发光区域之外的不透明区域202(图中斜线所示)，具有面积A₂，则一个发光单元中的不透明区域面积为(A₁+A₂)，这个点阵中OLED光源具有的不透明区域面积为4(A₁+A₂)。当然OLED光源210还可以有透明区域206(图中网格纹所示)。由点画线框出的区域204为整个点阵区域，具有面积A，注意点阵边缘的界定以最远的OLED光源边界为准。在这个点阵区域中，还可以包含一些电连接203，这些电连接可以是透明的也可以是不透明的，如果是不透明的且总面积为A₃，则需要计入整个光源点阵不透明区域内。那么在这个点阵中，总发光面积为4A₁，总不透明面积为4(A₁+A₂)+A₃，点阵的总透明面积为A-4(A₁+A₂)-A₃，则根据前文定义，填充因子α＝[4(A₁+A₂)+A₃]/A。图2中这些OLED光源点阵设置在镜片205上，且镜片205具有面积B，如果我们定义，一块镜片上所有发光区域之和与整个镜片面积的比值称为有效发光面积比，则示例200的有效发光面积比η＝4A₁/B。一块镜片上的透明区域之和与整个镜片面积的比值决定了整个系统的透过率，假设示例200中的镜片透明度为100％，则示例200的透过率β＝[B-4(A₁+A₂)-A₃]/B。如果电连接203可以做成透明的即A₃＝0，保持其他所有不变，那么透过率β可以提高至 [B-4(A₁+A₂)]/B。此时，如果镜片面积与点阵总面积进一步相等，即A＝B，则透过率β＝1-α。当镜片面积与点阵总面积相等，即A＝B，填充因子α＝η+(4A₂+A₃)/A，可以看出当A₂＝A₃＝0 时，α＝η，否则α>η。可见填充因子α越低，透过率β就越高；不透明区域面积越小，在相同的填充因子α下，有效发光面积比η就可以越高。透过率和有效发光面积比都高的光疗眼镜是理想情况。

本发明中，光源点阵中的光源可以是底发射OLED器件或者顶发射OLED器件，优选地是柔性的底发射或者顶发射OLED器件。特别地，作为平面发光的OLED光源可以有几种不同的点阵构成方式，如图5a-5c所示。首先，一个OLED光源既可以构成一个点阵，其上的每一个发光单元可以是一个OLED器件，也可以是一个独立的OLED发光面板。例如，图5a 所示一个照明点阵500可以包含一个OLED基板501，其上通过图形化制备出一系列OLED 器件502，这些器件都共享同一个封装层503，此时每一个发光单元即为一个OLED器件，整个照明点阵同时也是一个发光面板，也是一个光源。各个OLED器件502之间可以有电连接，电连接可以是在制备阳极或者阴极的同时排布在面板上的薄膜金属布线，也可以直接用透明的阳极或阴极进行连接。通过外部电驱动对不同OLED器件进行控制，可以使得不同的器件发出不同颜色的光，或者同一个器件工作在不同电流下，以此实现多种颜色。图5b所示一个照明点阵510，包含一个OLED基板501，一系列OLED器件502，但是每个器件都享有单独的封装层513，这时候每一个发光单元即为一个OLED发光面板，即为一个OLED光源。此时不同OLED器件502之间不仅可以通过金属布线进行连接，还可以通过FPC电路板进行电连接，大大提高了导电性以及电路复杂度的可能。同样，通过这些电连接可以独立驱动单个或者多个OLED器件502。在以上两种情况下，如果要发出不同颜色的光，可以使用金属掩模版对不同的OLED器件蒸镀不同的器件结构，尤其是改变发光层的材料；也可以参考申请CN2020100639006和CN2020100571291中描述的那样，所有的器件都使用相同的独立单元多发光层的结构，利用在不同工作点下复合区移动实现颜色的变化。在图5b所示的基础上，可以进一步将这些发光单元从母板上切割下来形成独立的发光面板520，如图5c所示，此时每一个发光单元都包含一个独立的基板521，一个OLED器件502和一个独立的封装层513。图5c所示的独立发光单元可以根据需求通过FPC或前后盖膜等进行排列组合，形成一个彼此物理相连的点阵，具体可以参考CN208750423U中公开的方法，不在本发明的讨论范围。这种做法的好处之一是可以通过筛选提高产品良率，同时可以进行颜色搭配，例如点阵上的光源可以包含峰值在640nm的红光器件，以及峰值在750nm以上的近红外器件以配合不同的治疗目的。这样的发光器件通常制备工艺不同，需要从不同的母板上切割下来重新组合。点阵上的多个OLED光源可以被同时点亮，也可以被分别点亮，例如可以根据观测需求，分别点亮中心部位或者周边部位。

如前文所述，一个光源点阵中的“不透明区域”是指发光面积以及其他不透明图形(例如不透明金属电极、导线等)构成的区域，“透明区域”是指点阵中透明或半透明区域，“填充因子”α指的是光源点阵中不透明区域面积与点阵总面积的比值。通常，一个单侧发光的OLED 器件的阳极或阴极中的一个是不透明的，而另一个是透明或半透明的。以OLED光源点阵为例，如果点阵如图5a所示，那多个OLED器件的阳极需要彼此电连接，阴极需要彼此电连接。这些电连接可以是用光刻工艺实现的不透明金属导线，如金、铝、银等，由于导电率高且工艺允许，可以做到微米量级的宽度，但缺点是会增加不透明区域面积(如图2中的203部分)，降低填充因子，制备成本也较高。另一方面，这些电连接也可以使用透明导电氧化物如ITO, IZO,MoO3等，或者半透明的金属合金例如MgAg，或者透明金属薄膜Ca，Yb等实现。这种情况下的填充因子可以得到大幅提高，但是电连接的导电性会因为导电率的下降而受损，进而造成点阵发光不均匀。为了提高导电性可以增加这些透明金属或氧化物走线的宽度或者薄膜的厚度，另一方面，也可以使用电流效率更高的器件结构例如叠层器件来降低电流进而降低阻抗带来的压降。电连接可以做在阳极层，也可以做在阴极层。如果使用图5c的方式布置光源点阵，则可以使用FPC板作为电连接，这种方式也会增加不透明区域面积但是可以大大提高导电率和良率，具体可以参考CN208750423U。这些OLED光源以点阵形式均匀设置在透明镜片上，虽然光源本身会有不透明区域，但当其不透明区域面积与点阵总面积的比值，即填充因子α，小于80％，优选地，小于60％时，更优选地小于50％或者小于30％时，对观察者的视觉阻碍较小，使得镜片整体仍具有较高的透过率β。基本上，点阵的疏密程度决定了其透明性，调节点阵的排布和形状可以调控透过率。尤其的，一块镜片上不同区域的光源点阵可以有不同的填充因子，例如可以在镜片的外围区域设置较密集的光源，而且在中心部分设置较稀疏的光源，这样在外围区域的OLED光源点阵的填充因子就会高于中心部分。如前文所述，一块镜片上所有发光区域之和与整个镜片面积的比值称为有效发光面积比η。一般OLED光源点阵的有效发光面积比会小于等于填充因子，即η≤α，这是因为一般OLED光源的不透明区域会包含发光区域和其他不透明的电极部分。当镜片仅在某一特定区域设置光源点阵且在该区域有至少一个填充因子，而在某一完整连续的区域(如中心区域)没有设置光源，那么此时有效发光面积比η会远远低于填充因子α，至少低20％，甚至50％及以上。透过率是一块镜片上的透明区域之和与整个镜片面积的比值，使用LED光源的光疗眼罩由于使用了非透明的材料来承载光源，所以透过率为零。

在将OLED光源点阵集成到镜片上时，可以先将一系列光源集成在透明的柔性印刷电路板FPC薄膜上，随之将整个透明柔性FPC薄膜用透明粘合剂贴敷到透明镜片上。透明镜片本身也可以是前盖膜305或者后盖膜307中的一个。尤其的，当光源是单一的OLED发光面板时，透明镜片还可以是OLED器件的基板或者封装层(例如图5a中的501或503)。在一些实施例中，也可以将OLED光源点阵先集成在透明镜片的中心剖面，然后将透明镜片的另一半设置在点阵之上，相当于用两个半片的透明镜片将OLED光源点阵夹在中间。具体将OLED 光源点阵设置在透明镜片中间的方法在本发明人之前的专利申请CN2019113746963中找到，此处不在赘述。

不同波长的光具有不同的医疗效果。对于眼部区域来说，最常见的医疗效果有抗皱、肌肤再生、祛斑、甚至消炎(如出现麦粒肿)及愈合伤口、淡化伤疤等。根据研究表明(Daniel Barolet,Semin Cutan Med Surg,27:227-238,2008)，波长在630-970nm间的光对上述医疗效果都有作用。因此，多功能光疗眼镜选用的光源发射峰值波长应在600nm以上，优选地是 630-970nm之间。同时，上述波段的光照还需要满足一定的强度，通常要求在50mW/cm²以上，或是4J/cm²以上。对于一个波长在680nm的红光OLED来说，辐照度可以达到至少1 mW/cm²，因而也只需要1个小时左右即可达到治疗所需的强度。波长越短辐照度可以更高，则所需治疗时间也更低。如果是长久佩戴光疗眼镜，意味着治疗时间更久，因而反过来对光源的辐照度要求也可以下降。这样一来，光源发射的可见光亮度减弱，对视觉阻碍也随之降低。例如，一个达到1mW/cm²辐照度的OLED对人眼能感知到的亮度仅为0.045cd/m²，几乎不会造成视觉障碍。如果是波长更长的近红外发射，则在可见光波段对人眼的影响就更微乎其微了。因而，即便光照是面向人眼的，由于人眼本身对深红或者近红外波段的光不敏感，以及利用长时间佩戴而降低辐照度的优势，这样的光照不会影响正常视觉。通过点阵排布，使得镜片具有一定的透明度，人眼可以在接受光疗的同时观察到外部景象。

一个多功能光疗眼镜除了包含光源之外，还需要提供电驱动。这可以通过一个可更换的电池实现，也可以通过一个蓄电池外接充电插口实现，或者是无线充电、电磁感应充电等方式实现。镜片上光源的电驱动可以由镜框、镜腿等部件电连接到电池或者充电插口处。额外的控制芯片也可以被集成在镜腿或者镜框处，甚至可以通过移动电子设备，如手机或智能手表等控制光源的点亮程序。电驱动还可以进一步包含电路控制系统，包括但不限于芯片、CPU、微处理器、FPC电路板、存储器等，进而实现分区点亮发光单元，或者对不同发光单元的发光强度进行独立控制，尤其的，可以关闭或者减弱遮挡在人眼部位的发光单元，以便于佩戴者观察到外部景象。

图3a-3c展示了具有光疗作用的多功能眼镜的示例。如图3a所示的多功能眼镜100，包含两片镜片101，其上集成了光源102，镜框103(镜框103也可以环绕镜片101，图中未画出)，镜腿104，一个电驱动装置105设置在镜腿104上(电驱动装置105也可以设置在镜框103上，此处未画出)。在图3a中，光源102是一系列大小相等且大致等间距排列的发光单元，此时镜片上只有第一填充因子。特定的电路连接可以独立驱动不同区域的发光单元，甚至独立驱动每一个发光单元。例如，当佩戴者需要观察镜外景象时，电驱动可以关闭或者减弱位于镜片中心的发光单元1021，而保持其他发光单元的工作点不变。而当佩戴者无需观察外部景象时，可以再将这部分发光单元恢复正常供电。另外，光源102中至少两个发光单元可以发出不同颜色的光，这些发光单元可以是本身就发不同颜色光的OLED光源。光源102中也可以包含在不同工作点下发出不同颜色的发光单元，如申请CN2020100639006和CN2020100571291中描述的那样。尤其的，一部分发光单元可以发出峰值波长在630-660nm的光，另一部分发光单元可以发出峰值波长在660-800nm的光。注意，尽管图3a中的电驱动装置是USB接口形式，任何其他形式的电驱动，包括但不限于，电池、无线充电、电磁感应充电等方式都可以作为电驱动。而且，为了实现分区控制和对工作点的调控，电驱动还可以进一步包含电路控制系统。同样，虽然图3a中镜片呈经典的飞行员镜形状，但是其他形状的镜片也可以使用。图3b给出了另一种多功能眼镜示例110，除了保持镜腿104和电驱动装置105不变，镜片111的形状更趋于矩形，镜框113也增加了横梁结构，最主要的是，光源 112包含一系列大小不一的发光单元，尤其在镜片中心部分使用了面积较小的发光单元1121，这主要是为了减弱光照对视觉的影响。这时，一片镜片111上即有两个填充因子，其中发光单元1121所在镜片中心区域具有第二填充因子，而且镜片周边区域具有第一填充因子，且第二填充因子小于第一填充因子。类似的，对人眼部分的发光单元1121也可以额外进行电路调控，例如关闭或者减弱等。更进一步的，可以去掉镜片中心部分的光源。如图3c的示例120中，光源122仅包含一系列集成在镜片周边的发光单元且具有第一填充因子，这时镜片的有效发光面积比就远远低于第一填充因子。此处镜片121的形状也可以是更加具有时尚感的多边形，配合相应的镜框123使用。

图4a-4b从不同角度给出了另一种具有光疗作用的多功能眼镜的示例400。该多功能眼镜的镜片401延展到了侧面，其上集成的OLED光源401还包含了如图4a中的发光单元4021 和图4b中的发光单元4121，适合针对眼角的皮肤进行治疗。这部分光源由于不会阻挡视线，可以不需要进行点阵排列(图中点阵排列仅为示意)，可以使用整块的OLED发光面板这类相对较大面积的光源。当然，遮挡在眼部的光源也可以和其他部分，尤其是集成在镜腿上的光源分别驱动。同样，多功能眼镜400也包含电驱动装置405。注意，该示例中的镜片401即起到镜框的作用，当然也可以进一步包含额外的镜框，镜框上也可以集成光源，不在此处画出。在另一些实施例中，OLED光源也可以集成在镜框或镜腿上。

此外，为了实现更多功能，还可以在镜片远离光源即人眼一侧涂敷其他功能膜层，包括但不限于防辐射膜层、各类金属膜层、偏振膜层等。涂敷防辐射膜层的光疗眼镜适合长期面对电脑屏幕的人群，可以一边正常工作一边接受光疗；涂敷有偏振膜层的光疗眼镜适合在阳光明媚的户外当作墨镜来使用，尤其是在海边度假等场景下，既可以享受户外的阳光，又可以同时接受光疗；而涂敷有各种金属氧化物膜层或者掺杂有机染料膜层的光疗眼镜则具有时尚作用，在任何场合下都可以佩戴。

在另一种实施例中，镜片上的光源还可以是整块的常规透明OLED发光面板，优选地，是柔性OLED发光面板。这种时候，光源发出的光优选地是近红外光，如峰值波长在800-1000 nm之间的光。这种时候，尽管佩戴该光疗眼镜且镜片全片发光，但由于人眼对该波段的光非常不敏感，几乎无法感知，因此镜片整体的透视性还是很高，不会影响正常的观察。透明OLED 发光面板的制备未该领域内人士所熟知，不在本发明的讨论范围内。

应当理解，这里描述的各种实施例仅作为示例，并无意图限制本发明的范围。因此，如本领域技术人员所显而易见的，所要求保护的本发明可以包括本文所述的具体实施例和优选实施例的变化。本文所述的材料和结构中的许多可以用其它材料和结构来取代，而不脱离本发明的精神。应理解，关于本发明为何起作用的各种理论无意为限制性的。

Claims

1.一种多功能光疗眼镜，包含：镜片，镜腿，多个OLED发光单元，电连接和至少一个电驱动装置；

其中所述镜片为透明材质；

其中所述多个OLED发光单元与电驱动装置通过电连接相连；

其中所述OLED发光单元发射光谱的峰值波长在600-1000nm之间；

其中所述填充因子是光源点阵中不透明区域面积与点阵总面积的比值；

其中所述电驱动装置集成在眼镜上。

2.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中所述OLED发光单元进一步包含至少一个OLED器件。

3.如权利要求2所述的多功能光疗眼镜，其中所述OLED器件为顶发光器件。

4.如权利要求2所述的多功能光疗眼镜，其中所述OLED器件为底发光器件。

5.如权利要求2所述的多功能光疗眼镜，其中所述OLED器件为单层器件。

6.如权利要求2所述的多功能光疗眼镜，其中所述OLED器件为叠层器件。

7.如权利要求2所述的多功能光疗眼镜，其中所述OLED器件为柔性器件。

8.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中所述发光单元中的至少一个发射光谱的峰值波长在630-800nm之间。

9.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中所述镜片中心区域不包含发光单元，或者所述镜片中心区域包含发光单元且该发光单元具有第二填充因子，第二填充因子小于等于第一填充因子。

10.如权利要求9所述的多功能光疗眼镜，其中第一和第二填充因子不高于80％。

11.如权利要求9所述的多功能光疗眼镜，其中第一和第二填充因子不高于50％。

12.如权利要求9所述的多功能光疗眼镜，其中第一和第二填充因子不高于30％。

13.如权利要求1或9所述的多功能光疗眼镜，其中所述镜片具有有效发光面积比，且所述有效发光面积比小于第一填充因子数值的80％；其中所述有效发光面积比是一块镜片上所有发光区域面积之和与整个镜片面积的比值。

14.如权利要求13所述的多功能光疗眼镜，其中所述有效发光面积比小于第一填充因子数值的50％。

15.如权利要求13所述的多功能光疗眼镜，其中所述有效发光面积比小于第一填充因子数值的20％。

16.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中所述多个OLED发光单元的发光面积可以相同或不同，和/或其中所述多个OLED发光单元之间的间距可以相同或不同。

17.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中所述多个OLED发光单元中至少两个发光单元发射峰值波长相差在30nm以上。

18.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中所述电驱动装置包含电池，USB接口，无线充电，电磁感应充电装置中的一种或多种。

19.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中所述电驱动装置对至少两个OLED发光单元独立驱动。

20.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中所述电驱动装置进一步包含以下电路控制系统中的一种或多种：CPU、芯片、微处理器、FPC电路板、存储器。

21.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中所述多个OLED发光单元中至少一个可以工作在不同的工作点下。

22.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中所述多个OLED发光单元发出的峰值波长在800-1000nm之间。

23.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中镜片远离人眼的一侧上涂敷有以下薄膜中的一种或多种：防辐射薄膜，偏振薄膜，金属氧化物薄膜，掺杂有机染料的薄膜。

24.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，其中所述电连接为薄膜金属、透明导电材料、FPC引线中的一种或多种。

25.如权利要求1所述的多功能光疗眼镜，进一步包含镜框，其中所述电驱动装置集成在镜框或镜腿上。

26.如权利要求25所述的多功能光疗眼镜，其中所述多个OLED发光单元中的至少两个设置在镜框和/或镜腿上。