CN113031354A - 基于液晶的电控调光玻璃、控制系统、控制方法及汽车 - Google Patents
基于液晶的电控调光玻璃、控制系统、控制方法及汽车 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113031354A CN113031354A CN202110251083.1A CN202110251083A CN113031354A CN 113031354 A CN113031354 A CN 113031354A CN 202110251083 A CN202110251083 A CN 202110251083A CN 113031354 A CN113031354 A CN 113031354A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid crystal
- transparent electrode
- dimming
- electrode plate
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
- B60J3/00—Antiglare equipment associated with windows or windscreens; Sun visors for vehicles
- B60J3/04—Antiglare equipment associated with windows or windscreens; Sun visors for vehicles adjustable in transparency
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/1323—Arrangements for providing a switchable viewing angle
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/13306—Circuit arrangements or driving methods for the control of single liquid crystal cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B80/00—Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
本发明实施方式提供种基于液晶的电控调光玻璃、一种基于液晶的电控调光玻璃控制系统、一种基于液晶的电控调光玻璃控制方法及一种汽车,涉及调光玻璃技术领域。包括:层叠设置的第一玻璃基板、第一调光组件、第二玻璃基板、第二调光组件及第三玻璃基板;第一调光组件及第二调光组件均包括相对设置的第一透明电极板及第二透明电极板以及设置在第一透明电极板和第二透明电极板之间的液晶层;第一透明电极板及第二透明电极板均包括多个透明电极,第一透明电极板的透明电极与第二透明电极板的透明电极一一对应形成多个透明电极组。本发明通过可选的控制多个调光组件上的电极组以控制对应的液晶分子的排布,进而实现对不同角度光线的阻断。
Description
技术领域
本发明涉及调光玻璃技术领域,具体地涉及一种基于液晶的电控调光玻璃、一种基于液晶的电控调光玻璃控制系统、一种基于液晶的电控调光玻璃控制方法及一种汽车。
背景技术
现有的车窗玻璃遮阳主要依靠由织物遮阳帘为主要部件构成的遮阳帘,通常集成在后车窗内侧;或者采用由电致变色玻璃为主要功能部件构成的窗玻璃,目前已应用在部分客机上,而不再需要遮光板;以及贴膜。
但是以上方法存在以下缺陷:织物遮阳帘需要配合卷收器和挂钩,因而占据空间较大,遮阳的同时影响乘员视野,无法选择性遮挡特定方向的光线;现有电致变色玻璃,遮阳的同时影响乘员视野,也无法选择性遮挡特定方向的光线,阳光照不进来的同时乘员也看不到外界;贴膜同样存在遮阳的同时影响乘员视野,无法选择性遮挡特定方向的光线的问题。
发明内容
本发明实施方式的目的是提供一种基于液晶的电控调光玻璃、控制系统、控制方法及汽车,以解决现有玻璃遮阳方法无法遮挡特定方向的入射光的问题。
为了实现上述目的,在本发明的第一方面,提供一种基于液晶的电控调光玻璃,包括:
层叠设置的第一玻璃基板、第一调光组件、第二玻璃基板、第二调光组件及第三玻璃基板;
所述第一调光组件及所述第二调光组件均包括相对设置的第一透明电极板及第二透明电极板,以及设置在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间的液晶层;
所述第一透明电极板及所述第二透明电极板均包括多个透明电极,所述第一透明电极板的透明电极与所述第二透明电极板的透明电极一一对应形成多个透明电极组。
可选地,所述调光玻璃还包括:
第一偏光膜及第二偏光膜;
所述第一偏光膜设置在所述第一调光组件的第一透明电极板上,用于过滤非第一方向的入射光;所述第二偏光膜设置在所述第二调光组件的第二透明电极板上,用于过滤非所述第一方向的入射光。
可选地,所述第一调光组件的液晶层包括第一取向膜、第二取向膜以及填充在所述第一取向膜与第二取向膜之间的液晶;所述第一调光组件的第一取向膜用于使所述第一调光组件的液晶包含的液晶分子沿所述第一方向取向;所述第一调光组件的第二取向膜用于使所述液晶层包含的液晶分子沿第二方向取向;
所述第二调光组件的液晶层包括第一取向膜、第二取向膜以及填充在第一取向膜与第二取向膜之间的液晶;所述第二调光组件的第一取向膜用于使所述第二调光组件的液晶包含的液晶分子沿所述第二方向取向;所述第二调光组件的第二取向膜用于使所述第二调光组件的液晶包含的液晶分子沿所述第一方向取向。
可选地,所述第一方向为水平方向,所述第二方向与所述第一方向垂直。
可选地,所述透明电极为条形电极,任意相邻的透明电极之间绝缘。
可选地,所有透明电极均沿水平方向设置,且沿着所述第一透明电极板或第二透明电极板在水平方向上的轴线延伸。
可选地,所述透明电极中包含导电银丝。
在本发明的第二方面,提供一种基于液晶的电控调光玻璃控制系统,包括:
上述的基于液晶的电控调光玻璃;
光照角度传感器,用于采集光线的照射角度;
电源模块,用于为每个透明电极组供电;以及
控制器,用于根据光线的照射角度确定待导通的透明电极组,以及控制电源模块为所有待导通的透明电极组供电以在每个待导通的透明电极组之间施加电场。
在本发明的第三方面,提供一种基于液晶的电控调光玻璃控制方法,应用上述的基于液晶的电控调光玻璃系统,其特征在于,其特征在于,包括:
获取光线的照射角度;
依据预确定的关系表格及所述光线的照射角度确定待导通的透明电极组,所述关系表格至少包括光线的不同照射角度与对应的待导通的透明电极组的对应关系;
控制所述电源模块为所有待导通的透明电极组供电以在每个待导通的透明电极组之间施加电场。
在本发明的第四方面,提供一种汽车,包括上述的基于液晶的电控调光玻璃系统。
本发明上述技术方案的调光组件由设置在相对设置的透明电极板之间的液晶层构成,每个透明电极板包括多个透明电极,相对设置的透明电极组成透明电极组,从而能分别对每个透明电极组进行导通,实现可选的控制每个调光组件上的电极组从而控制对应区域的液晶分子的排布以控制对光线的阻断,进而能够通过对第一调光组件及第二调光组件的各电极组进行独立的控制实现对不同角度光线的阻断。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式,但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中:
图1是本发明优选实施方式提供的一种基于液晶的电控调光玻璃的结构示意图;
图2是本发明优选实施方式提供的第一调光组件的结构示意图;
图3是本发明优选实施方式提供的第一偏光膜及第二偏光膜的取向示意图;
图4是本发明优选实施方式提供的第一调光组件的第一取向膜及第二取向膜的取向示意图;
图5是本发明优选实施方式提供的第二调光组件的第一取向膜及第二取向膜的取向示意图;
图6是本发明优选实施方式提供的入射光过滤原理示意图;
图7是本发明优选实施方式提供的ITO电极组排列示意图;
图8是本发明优选实施方式提供的不同高度角的入射光的过滤控制示意图;
图9是本发明优选实施方式提供的电极组控制计算示意图。
附图标记说明
110-第一玻璃基板,120-第二玻璃基板,130-第三玻璃基板,210-第一调光组件,220-第二调光组件,310-第一偏光膜,320-第二偏光膜,211-第一透明电极板,212-第二透明电极板,213-第一取向膜,214-第二取向膜,215-液晶,216-透明电极组,217-导电银丝。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
如图1及图2所示,分别为本实施方式提供的基于液晶的电控调光玻璃在主视方向上的剖面图及第一调光组件在主视方向上的剖面图。
在本实施方式的第一方面,提供一种基于液晶的电控调光玻璃,包括:
层叠设置的第一玻璃基板110、第一调光组件210、第二玻璃基板120、第二调光组件220及第三玻璃基板130;第一调光组件210及第二调光组件220均包括相对设置的第一透明电极板211及第二透明电极板212以及设置在第一透明电极板211和第二透明电极板212之间的液晶层;第一透明电极板211及第二透明电极板212均包括多个透明电极,第一透明电极板211的透明电极与第二透明电极板212的透明电极一一对应形成多个透明电极组216。
如此,本实施方式的调光组件由设置在相对设置的透明电极板之间的液晶层构成,每个透明电极板包括多个透明电极,相对设置的两个透明电极构成透明电极组216,从而能分别对每个透明电极组216进行通电或断电控制,进而实现可选的控制每个调光组件上的电极组从而控制对应区域的液晶分子的排布以控制对光线的阻断,进而能够通过对第一调光组件210及第二调光组件220的各电极组进行独立的控制实现对不同角度光线的阻断。
现有的汽车车窗玻璃遮阳方式主要通过织物遮阳帘实现,将织物遮阳帘、卷收器、挂钩等集成在后门内侧,手动拉出遮阳帘挂在挂钩上或从挂钩上手动取下遮阳帘由卷收器卷收。其次,通过将各种膜片贴在玻璃上阻挡部分阳光或红外辐射也是常见遮阳方式,如可以在车窗玻璃上贴蜂窝状膜或红外线反射膜或可见光半透膜。另外,现有部分车辆采用电致变色玻璃实现遮阳,通常将普通电致变色玻璃集成在车后门内,通过自动或手动开启和关闭变色控制电源,改变玻璃透光率实现遮阳功能。但是现有的以上方法均不能可选的遮挡特定方向的光线,因此在遮阳的同时,往往还会对乘员或驾驶员的视野造成影响。
本实施方式中,车窗玻璃由层叠设置的第一玻璃基板110、第一调光组件210、第二玻璃基板120、第二调光组件220及第三玻璃基板130构成,其中,第一调光组件210及第二调光组件220相对设置。第一调光组件210与第二调光组件220结构相同,以第一调光组件210为例,第一调光组件210包括相对设置的第一透明电极板211及第二透明电极板212,在第一透明电极板211及第二透明电极板212之间设置有液晶层,其中,第一透明电极板211及第二透明电极板212均为ITO薄膜,预先将ITO薄膜划分为多个独立的ITO电极,并使得相对设置的两层ITO薄膜上的独立ITO电极一一对应,以形成若干ITO电极组,从而实现对每个ITO电极组的独立控制,例如,对于每组ITO电极组,将第一透明电极板211上的ITO电极的一端与其对应的设置在第二透明电极板212上的ITO电极的一端连接,将第一透明电极板211上的ITO电极的另一端与电源正极连接,将第二透明电极板212上与其对应的ITO电极的另一端与电源负极连接,即可实现对每组ITO电极组的独立控制。
可以理解的,对于每组ITO电极组的独立控制可以通过开关电路实现,例如,令每组ITO电极组通过开关电路与电源连接,控制器根据需要控制开关电路的通断以实现对对应ITO电极组的控制,本实施方式中,控制器为ECU。其中,将ITO薄膜划分为多个独立的ITO电极可以通过化学腐蚀、蚀刻等方法实现,从而将ITO薄膜分割为多个相互绝缘的ITO电极,其具体实施过程为现有技术,此处不再赘述。
当控制器控制某一电极组导通后,液晶分子受电场的影响重新取向,导致液晶分子原有的排列方式发生变化,进而导致液晶的光学性质发生改变,在本实施方式中,由于每一ITO电极组中的两个ITO电极相对设置,当该ITO电极组导通时,液晶分子受到垂直于液晶层的电场影响,液晶分子变为垂直于玻璃基板表面排列,进而允许光垂直通过液晶层而不发生扭转;若该ITO电极组未导通,液晶分子未受到电场的影响,因此,光通过液晶层时,根据液晶分子的排列进行扭转,控制器根据需要通过控制不同ITO电极组的通断从而实现对光的入射方向的控制,进而能通过配合偏光膜实现对不同区域的入射光的过滤。为了实现对特定角度的入射光的过滤,本实施方式在第三玻璃基板130的两侧相对设置有第一调光组件210及第二调光组件220,每个调光组件中的ITO电极组均受控制器的独立控制,这样,通过选通不同的ITO电极组,即可实现对入射光的偏转控制,进而过滤特定角度的射入光的同时保证乘员或驾驶员在水平方向的视线不受影响。
本实施方式中,透明电极为条形电极,任意相邻的透明电极之间绝缘。其中,所有透明电极均沿水平方向设置,且沿着第一透明电极板211或第二透明电极板212在水平方向上的轴线延伸。以本实施方式应用于车辆车窗为例,将各ITO薄膜层分割为沿水平方向延伸的多个条形ITO电极,即多个条形ITO电极在车窗玻璃的受光面呈百叶窗结构排布。为了进一步减小ITO电极的电阻,本实施方式中的每一ITO电极中沿其轴线方向还印刷有导电银丝。
如图3所示,为了实现对特定角度入射光的过滤,本实施方式的调光玻璃还包括:
第一偏光膜310及第二偏光膜320;第一偏光膜310设置在第一调光组件的第一透明电极板211上,用于过滤非第一方向的入射光;第二偏光膜320设置在第二调光组件220的第二透明电极板212上,用于过滤非第一方向的入射光。本实施方式中,第一偏光膜310设置在第一玻璃基板110与第一调光组件的第一透明电极板211之间,例如,第一偏光膜310贴附在第一调光组件210的第一透明电极板211上;第二偏光膜320设置在第三玻璃基板130与第二调光组件220的第二透明电极板212之间,例如,第二偏光膜320贴附在第二调光组件220的第二透明电极板212上;其中,第一方向为水平方向。
如图4及图5所示,第一调光组件210的液晶层包括第一取向膜213、第二取向膜214以及填充在第一取向膜与第二取向膜之间的液晶215;第一调光组件210的第一取向膜213设置在靠近第一调光组件210的第一透明电极板211的一侧,第一调光组件210的第一取向膜213用于使第一调光组件210的液晶215包含的液晶分子沿第一方向取向;第一调光组件210的第二取向膜214设置在靠近第一调光组件210的第二透明电极板212的一侧,第一调光组件210的第二取向膜214用于使第一调光组件的液晶215包含的液晶分子沿第二方向取向;第二调光组件220的液晶层包括第一取向膜213、第二取向膜214以及填充在第一取向膜213与第二取向膜214之间的液晶215;第二调光组件220的第一取向膜213设置在靠近第二调光组件220的第一透明电极板211的一侧,第二调光组件220的第一取向膜213用于使第二调光组件220的液晶215包含的液晶分子沿第二方向取向;第二调光组件220的第二取向膜214设置在靠近第二调光组件220的第二透明电极板212的一侧,第二调光组件220的第二取向膜214用于使第二调光组件220的液晶215包含的液晶分子沿第一方向取向;第二方向为垂直方向。即,在第一调光组件210中,靠近第一调光组件210的第一透明电极板211一侧的液晶分子水平排列,靠近第一调光组件210的第二透明电极板212一侧的液晶分子垂直排列;第二调光组件220中,靠近第二调光组件220的第一透明电极板211一侧的液晶分子垂直排列,靠近第二调光组件220的第二透明电极板212一侧的液晶分子水平排列。
如图6所示,以第一玻璃基板110设置在车辆内侧,第三玻璃基板130设置在车辆外侧为例,光路1、光路2、光路3及光路4为阳光照射到第三玻璃基板130上的不同光路,其中,光路1、光路2为阳光高度角为θ时的入射光,光路3及光路4为平行于水平面的入射光,图中黑色区域为ITO电极组通电时与该ITO电极组对应的液晶215的区域,白色区域为ITO电极组断电时与该ITO电极组对应的液晶215的区域。
以光路1为例,其滤光原理如下:阳光由第三玻璃基板130射入,经过第二偏光膜320使透过其的光变为水平方向的线性偏振光后到达第二调光组件220的液晶层,由于此时光路1通过第二调光组件220的液晶层时,第二调光组件220的液晶层对应区域的ITO电极组为断电状态,因此,第二调光组件220的液晶层对应区域中的液晶分子此时按照取向膜的方向排列,由于第二调光组件220的第一取向膜213与第二调光组件220的第二取向膜214的取向方向垂直,即液晶分子扭转了90度,因此,水平方向的线性偏振光通过第二调光组件220的液晶层后扭转90度,变为垂直方向的线性偏振光;由于此时光路1通过第一调光组件210的液晶层对应区域的ITO电极组为通电状态,因此,此时,第一调光组件210的液晶层对应区域中的液晶分子受到电场影响扭转为垂直于玻璃基板排列,此时入射光的方向不发生扭转,垂直方向的线性偏振光到达第一偏光膜310后,由于第一偏光膜310仅允许水平方向的光通过,因此,该垂直方向的线性偏振光无法通过第一偏光膜310。
光路2与光路1原理相同,阳光由第三玻璃基板130射入,经过第二偏光膜320使透过其的光变为水平方向的线性偏振光后到达第二调光组件220的液晶层,由于此时光路2通过第二调光组件220的液晶层时,第二调光组件220液晶层对应区域的ITO电极组为通电状态,因此,第二调光组件220的液晶层对应区域中的液晶分子受到电场影响扭转90度,变为垂直于玻璃基板排列,此时入射光的方向不发生扭转;水平方向的线性偏振光经到达第一调光组件210的液晶层后,由于此时光路2通过第一调光组件210的液晶层对应区域的ITO电极组为断电状态,因此,第一调光组件210的液晶层对应区域中的液晶分子此时按照取向膜的方向排列,由于第一调光组件210的第一取向膜213与第一调光组件210的第二取向膜214的取向方向垂直,即液晶分子扭转了90度,因此,水平方向的线性偏振光到达第二液晶层215后扭转90度,变为垂直方向的线性偏振光,又由于第一偏光膜310仅允许水平方向的光通过,因此,该垂直方向的线性偏振光无法通过第一偏光膜310。
光路3中,由于光路3通过的第一调光组件210的液晶层与第二调光组件220的液晶层对应区域的ITO电极组均为通电状态,因此,光路3中,阳光由第三玻璃基板130射入,经过第二偏光膜320使透过其的光变为水平方向的线性偏振光后,水平方向的线性偏振光通过第一调光组件210的晶层及第二调光组件220的液晶层时均不发生扭转,由于第一偏光膜310仅允许水平方向的光通过,因此,该水平方向的线性偏振光可以通过第一偏光膜310。
同理,光路4中,由于光路4通过的第一调光组件210的液晶层与第二调光组件220的液晶层对应区域的ITO电极组均为断电状态,因此,光路4中,阳光由第三玻璃基板130射入,经过第二偏光膜320使透过其的光变为水平方向的线性偏振光后,水平方向的线性偏振光通过第一调光组件210的液晶层及第二调光组件220的液晶层时均发生扭转,即光到达第一偏光膜310时为水平方向的线性偏振光,由于第一偏光膜310仅允许水平方向的光通过,因此,该水平方向的线性偏振光可以通过第一偏光膜310。
如图7及图8所示,若对每组ITO电极组构成单独回路进行单独控制,则会导致控制、布线复杂,同时不便于维护、检修,因此,本实施方式中,根据光照的不同高度角,将各ITO电极组构成多个电回路组合,以满足对不同高度角的光照的过滤需求,例如,如图8所示为本实施方式提供的十七种不同高度角的入射光的过滤控制示意图,本实施方式将各ITO电极组构成A、B、C、D、E五个供电回路,即可满足不同高度角的入射光的过滤需求,其中,每一供电回路对应一种ITO电极组的控制方式的组合,从而实现对不同高度角的入射光的过滤,可以理解的,供电回路可以根据实际情况设置,以构成不同的ITO电极组的控制方式的组合以满足覆盖对不同高度角的入射光的过滤。具体的,以每一ITO薄膜层在车窗玻璃的高度方向上由低到高依次设置有36个条形状的ITO电极为例,即第一调光组件210的液晶层及第二调光组件220的液晶层均分别对应有36组ITO电极组,每一ITO电极组由低到高分别为ITO电极组1~ITO电极组36。
其中,第一调光组件210的液晶层对应的ITO电极组4~ITO电极组6、ITO电极组10~ITO电极组12、ITO电极组16~ITO电极组18、ITO电极组22~ITO电极组24、ITO电极组28~ITO电极组30以及ITO电极组34~ITO电极组36与A总线连接,第二调光组件220的液晶层对应的ITO电极组4~ITO电极组6、ITO电极组10~ITO电极组12、ITO电极组16~ITO电极组18、ITO电极组22~ITO电极组24、ITO电极组28~ITO电极组30以及ITO电极组34~ITO电极组36也与A总线连接,从而构成A供电回路。
在此基础上,第一调光组件210的液晶层对应的ITO电极组4~ITO电极组6、ITO电极组10~ITO电极组12、ITO电极组16~ITO电极组18、ITO电极组22~ITO电极组24、ITO电极组28~ITO电极组30以及ITO电极组34~ITO电极组36与B总线连接,第二调光组件220的液晶层对应的ITO电极组1、ITO电极组5~ITO电极组7、ITO电极组11~ITO电极组13、ITO电极组17~ITO电极组19、ITO电极组23~ITO电极组25、ITO电极组29~ITO电极组31以及ITO电极组35~ITO电极组36也与B总线连接,从而构成B供电回路。
第一调光组件210的液晶层对应的ITO电极组4~ITO电极组6、ITO电极组10~ITO电极组12、ITO电极组16~ITO电极组18、ITO电极组22~ITO电极组24、ITO电极组28~ITO电极组30以及ITO电极组34~ITO电极组36与C总线连接,第二调光组件220的液晶层对应的ITO电极组1~ITO电极组2、ITO电极组6~ITO电极组8、ITO电极组12~ITO电极组14、ITO电极组18~ITO电极组20、ITO电极组24~ITO电极组26、ITO电极组30~ITO电极组32以及ITO电极组36也与C总线连接,从而构成C供电回路。
第一调光组件210的液晶层对应的ITO电极组4~ITO电极组6、ITO电极组10~ITO电极组12、ITO电极组16~ITO电极组18、ITO电极组22~ITO电极组24、ITO电极组28~ITO电极组30以及ITO电极组34~ITO电极组36与D总线连接,第二调光组件220的液晶层对应的ITO电极组2~ITO电极组4、ITO电极组8~ITO电极组10、ITO电极组14~ITO电极组16、ITO电极组20~ITO电极组22、ITO电极组26~ITO电极组28以及ITO电极组32~ITO电极组34也与D总线连接,从而构成D供电回路。
第一调光组件210的液晶层对应的ITO电极组4~ITO电极组6、ITO电极组10~ITO电极组12、ITO电极组16~ITO电极组18、ITO电极组22~ITO电极组24、ITO电极组28~ITO电极组30以及ITO电极组34~ITO电极组36与E总线连接,第二调光组件220的液晶层对应的ITO电极组3~ITO电极组5、ITO电极组9~ITO电极组11、ITO电极组15~ITO电极组17、ITO电极组21~ITO电极组23、ITO电极组27~ITO电极组29以及ITO电极组33~ITO电极组35也与E总线连接,从而构成E供电回路。
在第一调光组件210的液晶层对应的ITO电极组的控制方式不变的情况下,第二调光组件220的液晶层对应的ITO电极组按照预设的控制方式顺序,在每一种控制方式下,依次向上移动一个位置或n个位置,以使得第二调光组件220的液晶层对应的ITO电极组的控制方式形成循环。例如,在本实施方式中,在E供电回路的基础上,将第二调光组件220的液晶层对应的ITO电极组向上移动一个位置后,其控制方式与供电回路A的控制方式一致,依次类推,将所有ITO电极组按照上述方法与总线A~E连接,进而能仅通过控制总线A~E即实现对不同高度角的入射光的过滤。从而实现在阳光高度角已知的情况下,控制器通过控制总线A~E的通断即可控制本实施方式的车窗玻璃对特定高度角的入射光的过滤。其中,控制器对总线A~E的控制可以通过预先确定的包括不同高度角的入射光与对应总线的通断控制的关系表格实现或根据入射光的高度角实时计算确定。如图9所示,本实施方式中,不同高度角的入射光与对应总线的通断控制可以基于公式tan(θ)=(H*n*m±H*s)/T计算确定,其中,θ为入射光的高度角,H为每个ITO电极的高,n为在当前控制方式下每次控制ITO电极组动作的数量,例如,在本实施方式中,每次控制相邻的3组ITO电极组导通或断开,因此,n为3;m表示在入射光的高度角为θ的情况下,第二调光组件220的液晶层对应的电极组中包括m组受控制的ITO电极组,即m*n,s为偏移量,即第二调光组件220的液晶层对应的ITO电极组向上移动的位置量,例如,若第二调光组件220的液晶层对应的ITO电极组向上移动2个位置,则s为2,且s<n,T为第一调光组件210的液晶层与第二调光组件220的液晶层之间的距离。这样,由于θ、H和T已知,在ITO电极组的初始控制状态确定的情况下,即可得到第二调光组件220的液晶层对应的ITO电极组中待导通的ITO电极组,从而根据ITO电极组与总线的连接方式确定对总线的通断控制,进而实现根据入射光的高度角对入射光进行过滤。
在本发明的第二方面,提供一种基于液晶的电控调光玻璃控制系统,包括:上述的基于液晶的电控调光玻璃;光照角度传感器,用于采集光线的照射角度;电源模块,用于为每个透明电极组216供电;以及控制器,用于根据光线的照射角度确定待导通的透明电极组216,以及控制电源模块为所有待导通的透明电极组216供电以在每个待导通的透明电极组216之间施加电场。
其中,光照角度传感器可以为现有的光照角度传感器,也可以由两个光电二极管构成,例如,在车窗玻璃、车辆A柱或车辆B柱上由上至下依次安装两个光电二极管,通过采集两个光电二极管的电压并将两个光电二极管两端的电压进行比较,从而确定入射光的角度。例如,可以预先标定两个光电二极管两端的电压比与入射光高度角的对应关系。
在本发明的第三方面,提供一种基于液晶的电控调光玻璃控制方法,应用上述的基于液晶的电控调光玻璃系统,包括:获取光线的照射角度;依据预确定的关系表格及光线的照射角度确定待导通的透明电极组216,关系表格至少包括光线的不同照射角度与对应的待导通的透明电极组216的对应关系;控制电源模块为所有待导通的透明电极组216供电以在每个待导通的透明电极组216之间施加电场。
在本发明的第四方面,提供一种汽车,包括上述的基于液晶的电控调光玻璃系统。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式,但是,本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施方式的技术构思范围内,可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明实施方式的思想,同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。
Claims (10)
1.一种基于液晶的电控调光玻璃,其特征在于,包括:
层叠设置的第一玻璃基板、第一调光组件、第二玻璃基板、第二调光组件及第三玻璃基板;
所述第一调光组件及所述第二调光组件均包括:相对设置的第一透明电极板及第二透明电极板,以及设置在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间的液晶层;
所述第一透明电极板及所述第二透明电极板均包括多个透明电极,所述第一透明电极板的透明电极与所述第二透明电极板的透明电极一一对应形成多个透明电极组。
2.根据权利要求1所述的基于液晶的电控调光玻璃,其特征在于,所述调光玻璃还包括:
第一偏光膜及第二偏光膜;
所述第一偏光膜设置在所述第一调光组件的第一透明电极板上,用于过滤非第一方向的入射光;所述第二偏光膜设置在所述第二调光组件的第二透明电极板上,用于过滤非所述第一方向的入射光。
3.根据权利要求2所述的基于液晶的电控调光玻璃,其特征在于,所述第一调光组件的液晶层包括第一取向膜、第二取向膜以及填充在第一取向膜与第二取向膜之间的液晶;
所述第一调光组件的第一取向膜用于使所述第一调光组件的液晶包含的液晶分子沿所述第一方向取向;所述第一调光组件的第二取向膜用于使所述第一调光组件的液晶包含的液晶分子沿第二方向取向;
所述第二调光组件的液晶层包括第一取向膜、第二取向膜以及填充在第一取向膜与第二取向膜之间的液晶;
所述第二调光组件的第一取向膜用于使所述第二调光组件的液晶包含的液晶分子沿所述第二方向取向;所述第二调光组件的第二取向膜用于使所述第二调光组件的液晶包含的液晶分子沿所述第一方向取向。
4.根据权利要求3所述的基于液晶的电控调光玻璃,其特征在于,所述第一方向为水平方向,所述第二方向与所述第一方向垂直。
5.根据权利要求4所述的基于液晶的电控调光玻璃,其特征在于,所述透明电极为条形电极,任意相邻的透明电极之间绝缘。
6.根据权利要求5所述的基于液晶的电控调光玻璃,其特征在于,所有透明电极均沿水平方向设置,且沿着所述第一透明电极板或第二透明电极板在水平方向上的轴线延伸。
7.根据权利要求5所述的基于液晶的电控调光玻璃,其特征在于,所述透明电极包含导电银丝。
8.一种基于液晶的电控调光玻璃控制系统,其特征在于,包括:
权利要求1-7中任一项权利要求所述的基于液晶的电控调光玻璃;
光照角度传感器,用于采集光线的照射角度;
电源模块,用于为每个透明电极组供电;以及
控制器,用于根据光线的照射角度确定待导通的透明电极组,以及控制电源模块为所有待导通的透明电极组供电以在每个待导通的透明电极组之间施加电场。
9.一种基于液晶的电控调光玻璃控制方法,应用权利要求8所述的基于液晶的电控调光玻璃系统,其特征在于,其特征在于,包括:
获取光线的照射角度;
依据预确定的关系表格及所述光线的照射角度确定待导通的透明电极组,所述关系表格至少包括光线的不同照射角度与对应的待导通的透明电极组的对应关系;
控制所述电源模块为所有待导通的透明电极组供电以在每个待导通的透明电极组之间施加电场。
10.一种汽车,其特征在于,包括权利要求8所述的基于液晶的电控调光玻璃系统。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110251083.1A CN113031354B (zh) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | 基于液晶的电控调光玻璃控制系统、控制方法及汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110251083.1A CN113031354B (zh) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | 基于液晶的电控调光玻璃控制系统、控制方法及汽车 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113031354A true CN113031354A (zh) | 2021-06-25 |
CN113031354B CN113031354B (zh) | 2022-08-26 |
Family
ID=76466849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110251083.1A Active CN113031354B (zh) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | 基于液晶的电控调光玻璃控制系统、控制方法及汽车 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113031354B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113848666A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-28 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 调光装置及其装配方法、调光窗 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000075317A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-14 | Yoshikazu Ichiyama | 区分的調光ガラス及び区分的調光ガラス装置 |
CN105522895A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-27 | 杨檩 | 车用电控液晶调光分区挡光板及其控制方法 |
CN210090881U (zh) * | 2019-05-24 | 2020-02-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 调光玻璃 |
CN111240103A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-05 | 北京京东方光电科技有限公司 | 调光玻璃及制备方法 |
CN211454169U (zh) * | 2019-12-12 | 2020-09-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 调光玻璃及玻璃模组 |
-
2021
- 2021-03-08 CN CN202110251083.1A patent/CN113031354B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000075317A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-14 | Yoshikazu Ichiyama | 区分的調光ガラス及び区分的調光ガラス装置 |
CN105522895A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-27 | 杨檩 | 车用电控液晶调光分区挡光板及其控制方法 |
CN210090881U (zh) * | 2019-05-24 | 2020-02-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 调光玻璃 |
CN211454169U (zh) * | 2019-12-12 | 2020-09-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 调光玻璃及玻璃模组 |
CN111240103A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-05 | 北京京东方光电科技有限公司 | 调光玻璃及制备方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113848666A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-28 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 调光装置及其装配方法、调光窗 |
CN113848666B (zh) * | 2021-09-26 | 2024-04-16 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 调光装置及其装配方法、调光窗 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113031354B (zh) | 2022-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107206753B (zh) | 具有集成的光传感器的车辆复合玻璃板 | |
EP2764998B1 (en) | Window construction | |
EP0144053A2 (en) | Glare-shielding type reflector | |
US20210379968A1 (en) | Composite pane with functional element which can be switched in segments and has electrically controllable optical properties | |
KR20090075850A (ko) | 최적화된 전기화학적 저항을 갖는 금속 그리드를 구비한, 전기 전도성이 높은 투명 층 | |
DE102011080154B4 (de) | Fahrzeugfensterscheibe und Fahrzeug mit Verbundglasscheiben als Fahrzeugfensterscheiben | |
CN105929576A (zh) | 一种调光装置及其控制方法、车载设备及其控制方法 | |
US10768501B2 (en) | Tiled electrochromic devices on carrier glass and methods of making the same | |
BR112021002597A2 (pt) | painel compósito com elemento funcional que pode ser comutado em segmentos e tem propriedades ópticas eletricamente controláveis | |
JPH1073850A (ja) | 可変光学特性をもつ装置 | |
CN205498565U (zh) | 车辆玻璃透明度控制装置及智能车 | |
CN111542430B (zh) | 包括具有可电控光学性能和活性物质浓度梯度的功能元件的复合玻璃板 | |
CN105799468A (zh) | 汽车遮光挡风装置及汽车 | |
CN113031354B (zh) | 基于液晶的电控调光玻璃控制系统、控制方法及汽车 | |
CN111114252B (zh) | 一种针对交通载具内人员的遮阳方法、装置、系统及汽车 | |
CN112339535A (zh) | 一种电致变色汽车前风挡遮阳板 | |
JP2017106984A (ja) | 調光パネル及び調光パネルを備えた窓 | |
JP2023523567A (ja) | 電気的に制御可能な光学特性を有する機能素子 | |
CN112859470A (zh) | 基于电致变色的调光玻璃、控制系统、控制方法及汽车 | |
CN101898502A (zh) | 汽车防炫光夜视装置 | |
CN110703529B (zh) | 一种机动车辅助装置及使用方法、车载显示模组 | |
US20220413326A1 (en) | Control system for dimmable film | |
CN207992612U (zh) | 一种用于车辆门窗的液晶调光结构、车辆门窗及汽车 | |
CN112895856A (zh) | 用于车辆的挡风玻璃以及车辆 | |
CN217124506U (zh) | 玻璃结构和车辆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |