CN113341604B - 调光玻璃 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种调光玻璃，所述调光玻璃包括对盒设置的两个基板，所述基板包括透明衬底和形成在所述透明衬底上的透明电极层，两个所述基板之间设置有染料液晶，其中，所述调光玻璃还包括至少一个辅助电路，两个所述基板中的至少一者对应有所述辅助电路，所述辅助电路的输出端与相应的基板的所述透明电极层电连接，所述辅助电路设置为在与所述辅助电路电连接的透明电极层上的电势与所述辅助电路的输入端的电势的差值大于预定阈值时，所述辅助电路中能够形成从所述辅助电路的输入端至所述辅助电路的输出端的电流。

Description

调光玻璃

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，具体地，涉及一种调光玻璃。

背景技术

调光玻璃通常包括对盒设置的两个基板，两个所述基板之间设置有染料液晶。向所述基板施加电压后，可以控制染料液晶排列状态，并进而实现对调光玻璃透过率的控制。

然而，在撤电后，所述调光玻璃上会出现显示黑斑，影响用户的使用体验。

发明内容

本发明旨在提供一种调光玻璃，该调光玻璃能够有效的消除撤电黑斑。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种调光玻璃，所述调光玻璃包括对盒设置的两个基板，所述基板包括透明衬底和形成在所述透明衬底上的透明电极层，两个所述基板之间设置有染料液晶，其中，所述调光玻璃还包括至少一个辅助电路，两个所述基板中的至少一者对应有所述辅助电路，所述辅助电路的输出端与相应的基板的所述透明电极层电连接，所述辅助电路设置为在与所述辅助电路电连接的透明电极层上的电势与所述辅助电路的输入端的电势的差值大于预定阈值时，所述辅助电路中能够形成从所述辅助电路的输入端至所述辅助电路的输出端的电流。

可选地，所述辅助电路包括单向导通元件，所述单向导通元件包括第一极和第二极，所述单向导通元件能够在该单向导通元件的第一极的电势比该单向导通元件的第二极的电势高出所述预定阈值情况下使得第一极和第二极导通，其中，所述单向导通元件的第一极形成为所述辅助电路的输入端，所述单向导通元件的第二极形成为所述辅助电路的输出端。

可选地，所述单向导通元件包括二极管，所述二极管的阳极为所述第一极，所述二极管的阴极为所述第二极。

可选地，所述辅助电路的输入端浮接。

可选地，所述辅助电路的输入端用于输入预设电压。

可选地，所述调光玻璃还包括电源组件，所述电源组件的正极与所述辅助电路的输入端电连接。

可选地，所述电源组件包括至少一个电源单元，其中一个所述电源单元的正极为所述电源组件的正极，其中一个所述电源单元的负极为所述电源组件的负极。

可选地，所述电源单元的额定电压大于或等于1.5V。

可选地，两个所述基板均对应有所述辅助电路，两个所述基板对应的辅助电路与对应的电源组件的负极电连接。

可选地，所述调光玻璃还包括接地端，所述辅助电路的输入端与所述接地端电连接。

可选地，所述调光玻璃还包括驱动电路，所述驱动电路用于控制两个所述基板之间的电压，并控制所述染料液晶的偏转状态。

可选地，所述调光玻璃还包括接插件，所述辅助电路通过所述接插件与所述基板的透明电极层电连接。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，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，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是相关技术中的有撤电黑斑的调光玻璃；

图2(a)是相关技术中的调光玻璃未接电时的结构示意图；

图2(b)是相关技术中的调光玻璃接电时的结构示意图；

图2(c)是相关技术中的调光玻璃出现撤电黑斑的原理图；

图3是本发明实施例提供的调光玻璃在电源组件为电池的辅助电路与调光玻璃的连接示意图；

图4是本发明实施例提供的在电源组件为除电池外其他直流电源的辅助电路与调光玻璃的连接示意图；

图5是本发明实施例提供的辅助电路与调光玻璃的另一连接示意图；

图6(a)是本发明实施例提供的在电源组件为除电池外其他直流电源的辅助电路与调光玻璃的另一连接示意图；

图6(b)是本发明实施例提供的在电源组件为电池的辅助电路与调光玻璃的另一连接示意图；

图7是本发明实施例提供的辅助电路与调光玻璃的另一连接示意图；

图8是本发明实施例提供的二极管的工作原理图；

图9是本发明实施例提供的调光玻璃的结构示意图；

图10所示的是调光玻璃的一种实施方式的示意图。

附图标记说明

1：调光玻璃；2：驱动器；3：接插件；

11：基板；

21：辅助电路；22，驱动电路；

211：单向导通元件；212：电源组件；213：接地端；

221：驱动电路的电源。

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。

经本公开的发明人反复研究发现，调光玻璃撤电后出现黑斑的原因如下：

染料液晶包括染料分子和液晶分子。由于染料液晶的材料特殊性，可能会产生杂质离子，杂质离子在电场作用下聚集在调光玻璃的取向膜表面并形成直流偏置。在所述调光玻璃撤电后，直流偏置消散较慢，这就导致了黑斑在撤电后长时间存在(如图1中调光玻璃1中的阴影区域为撤电黑斑)。

除此之外，染料液晶中的染料分子在长期加电作用下，点亮所述调光玻璃后、再关闭电源组件，可能产生部分染料分子分解，液晶分子和染料分子发生偏转，并导致杂质离子增多。

如图2(a)所示，两个基板11之间未施加外部电压时，调光玻璃中的液晶分子和染料分子均未发生偏转。

如图2(b)所示，两个基板11之间施加外部电压E_外时，调光玻璃中的液晶分子和染料分子也均未发生偏转。

如图2(c)所示，在外部电压撤销后，调光玻璃内部产生内部电压E_内，调光玻璃中的液晶分子和染料分子均发生偏转。

需要指出的是，在图2(a)至图2(c)中，椭圆阴影区域为液晶，长方形黑色区域为染料。

目前没有较好的消除撤电黑斑的装置。

综上可知，解决撤电黑斑的方案主要为避免杂质离子在基板上发生聚集。作为一种解决方案，增加调光玻璃的驱动频率可使杂质离子加速度降低。具体原理如下：

加速度a的公式为：a＝qU/md(其中，m是物体质量，q为电荷电量)，加速度随电场强度(E＝U/d，U是电场中两点间的电势差，d是沿场强E方向的距离)增加。因此，降低驱动电压可使杂质离子加速度降低。杂质离子加速度及运动速度降低，降低了杂质离子在一帧时间内运动到基板的概率。杂质离子在一帧时间内的移动距离S：S＝1/2at^2＝qU/(8mdf^2)，离子移动距离随驱动频率的增加而降低。因此，增加驱动频率可降低杂质离子运动到基板的概率。

此方案仅可对其他类型，如mura(显示器亮度不均匀，造成各种痕迹的现象)进行优化，但是，经反复验证后发现，上述方案消除撤电黑斑效果并不是很好。

有鉴于此，作为本发明的一个方面，提供一种调光玻璃。如图1、图3-图7所示，调光玻璃1包括对盒设置的两个基板11，基板11包括透明衬底11a和形成在透明衬底11a上的透明电极层11b，两个基板11之间设置有染料液晶。其中，调光玻璃1还包括至少一个辅助电路21，两个基板11中的至少一者对应有辅助电路21，辅助电路21的输出端与相应的基板11的透明电极层11b电连接，辅助电路21设置为：在与该辅助电路21电连接的透明电极层11b上的电势与该辅助电路21的输入端的电势的差值大于预定阈值时，该辅助电路21中能够形成从辅助电路21的输入端到该辅助电路21的输出端的电流。

当与该辅助电路21输出端电连接的基板上出现电荷聚集的情况时，该基板呈现低电势状态。当辅助电路21的输入端与辅助电路21的输出端之间存在超过预定阈值的电势差时，辅助电路21的输入端与辅助电路21的输出端导通，并形成电流，最终使得与辅助电路21的输出端电连接的基板11中的电荷聚集被中和，从而消除调光玻璃1上的黑斑。

本发明所提供的调光玻璃结构简单，实用性较好，可在成本和结构变化很小的情况下显著提升产品断电后的调光玻璃的显示效果，解决相关技术中调光玻璃撤电黑斑消除不良的问题。

需要说明的是，调光玻璃1中的两个基板11中任意一个基板11都可能有撤电黑斑，选择将有撤电黑斑的基板11的透明电极层11b连接辅助电路21，以消除该基板11中的黑斑，或者，将调光玻璃1中的两个基板11的透明电极层11b都与辅助电路21电连接，调光玻璃1中的两个基板11的撤电黑斑都可以被消除。

在本发明中，对所述预定阈值不做特殊的限定，可以根据调光玻璃的黑斑状况来确定所述预定阈值。

在一些实施例中，如图3所示，调光玻璃还包括驱动电路22，驱动电路22用于驱动调光玻璃1。具体地，驱动电路22用于控制染料液晶的偏转状态，以控制所述调光玻璃的透明度。容易理解的是，辅助电路21和驱动电路22同时与调光玻璃1的基板11中的透明电极层11b电连接。在驱动电路22关闭的情况下，辅助电路21开始工作。可选地，驱动电路22包括电源221。

在本公开中，对辅助电路21的具体结构不做特殊的限定。在一些实施例中，如图3-图5所示，辅助电路21还包括单向导通元件211，该单向导通元件211包括第一极和第二极，单向导通元件211能够在该单向导通元件211的第一极的电势比该单向导通元件211的第二极的电势高出所述预定阈值的情况下使得第一极和第二极导通。其中，单向导通元件211的第一极形成为辅助电路21的输入端，单向导通元件211的第二极形成为辅助电路21的输出端。

当调光玻璃撤电后，透明电极层与辅助电路21电连接的基板上存在电荷累积、且达到一定程度时，单向导通元件211的第一极和第二极导通，形成电流，以中和基板上的电荷。当调光玻璃未撤电时，与单向导通元件211的第一极电势低于单向导通元件211的第二极的电势，该单向导通元件211截止，不会影响调光玻璃的正常工作。

在本公开中，对单向导通元件211的具体结构不做特殊的限定。作为一种可选实施方式，单向导通元件211可以为二极管，所述二极管的阳极为第一极，所述二极管的阴极为第二极。即单向导通元件211的阳极与辅助电路21的输入端电连接，单向导通元件211的阴极与辅助电路21的输出端电连接。如图8(a)所示，二极管的阳极的电势大于二极管的阴极的电势时，二极管导通；如图8(b)所示，二极管的阳极的电势等于二极管的阴极的电势时，二极管截止。

在本公开中，对包括二极管的辅助电路的输入端如何设置不做特殊限定，作为一种可选实施方式，辅助电路的输入端可以浮接。

当然，本公开并不限于此，也可以在辅助电路21的输入端输入预设电压。

为了实现在辅助电路的输入端输入所述预设电压，在一些实施例中，调光玻璃1还可以包括电源组件212，辅助电路21的输入端与电源组件212的正极电连接。利用电源组件212为辅助电路21提供电压，可以使得的电荷量损耗较小，对调光玻璃的整体功耗无明显影响。

在一些实施例中，所述预设电压可以为0V，因此，调光玻璃1还可以包括接地端213，所述辅助电路21的输入端与所述接地端213电连接。

作为本实施例中的一种可选实施方案，如图3-图4所示，调光玻璃1中的两个基板11的透明电极层11b都与辅助电路21电连接，且辅助电路21的输入端与电源组件212的正极电连接，且辅助电路21中包括单向导通元件211。图3为电源组件212中的电源单元包括电池时，辅助电路21与基板11的连接示意图。图4为电源组件为除电池以外其他直流电源时，辅助电路21与基板11的连接示意图。单向导通元件211的阳极与电池或除电池以外其他直流电源的正极电连接，单向导通元件211的阴极与基板11电连接。在调光玻璃1的驱动电路22关断、对调光玻璃1撤电后，调光玻璃1的两个基板11中的任意一个都有可能产生撤电黑斑，产生撤电黑斑的基板11呈现低电势状态。单向导通元件211的阳极的电势大于单向导通元件211的阴极的电势时，单向导通元件211导通，基板11中的负电势被中和；在基板11中的电子完全消除后，单向导通元件211的阴极和单向导通元件211的阳极的电势相同，即基板11和电源组件212的电势相同，单向导通元件211截止。两个基板11均与对应的电源组件212的电势相同，且单向导通元件211截止时，基板11不再提供电荷，单向导通元件211实际损耗的电荷数量较小耗电量极低，所以两个基板11的电势相同，电势差为0，调光玻璃1中的染料液晶保持不偏转的状态，两个基板11中的累积电荷被完全消除，两个基板11的黑斑被消除。

需要说明的是，如图3所示，两个基板11均对应有辅助电路21，每个辅助电路21都具有电源组件212，并且两个基板11对应的辅助电路21对应的电源组件212的负极互相电连接，且均接地。

当电源组件212的电源单元为电池时，两个基板11对应的辅助电路21对应的电源组件212的负极电连接，且均接地。且两个基板11对应的辅助电路21对应的电源组件212的额定电压相同，例如，都为1.5V。

作为本实施例中的一种可选实施方案，如图5所示，调光玻璃1中的一个基板11的透明电极层11b与辅助电路21电连接，且辅助电路21的输入端与接地端213电连接，且辅助电路21还包括单向导通元件211，该单向导通元件211的阳极与接地端213电连接，单向导通元件211的阴极与基板11的透明电极层11b电连接。

在调光玻璃1的驱动电路22关断后，调光玻璃1的一个基板11产生撤电黑斑，产生撤电黑斑的基板11呈现低电势状态，此时产生撤电黑斑的基板1与辅助电路21电连接。接地端213的电势比单向导通元件211的阴极的电势高出预定阈值时，单向导通元件211导通，基板11中的电荷中和；在基板11中的电荷完全消除后，单向导通元件211的阴极和接地端213的电势相同，即基板11和接地端213的电势相同，单向导通元件211截止。单向导通元件211截止时，基板11不再提供电荷，单向导通元件211实际损耗的电荷数量较小耗电量极低，且此时另外一个未电连接辅助电路21的基板11的电势为0，所以两个基板11的电势相同，电势差为0，调光玻璃1中的染料液晶保持不偏转的状态，基板11中的电子被完全消除，调光玻璃1的黑斑被消除。

作为本实施例中的一种可选实施方案，如图6(a)和图6(b)所示，调光玻璃1中的两个基板11都与辅助电路21电连接，且辅助电路21的输入端与电源组件212的正极电连接。图6(a)为电源组件为除电池以外其他直流电源时，辅助电路21与基板11的连接示意图。图6(b)为电源组件212中的电源单元包括电池时，辅助电路21与基板11的连接示意图。基板11的透明电极层11b与电池或除电池以外其他直流电源的正极电连接。在调光玻璃1的驱动电路22关断后，调光玻璃1的两个基板11中的任意一个都有可能产生撤电黑斑，产生撤电黑斑的基板11呈现低电势状态。基板11的电势低于接地端213的电势，基板11中的负电势被中和；在基板11中的电子完全消除后，基板11的电势与接地端213的电势相同。两个基板11均与对应的接地端213的电势相同，所以两个基板11的电势相同，电势差为0，调光玻璃1中的染料液晶保持不偏转的状态，两个基板11中的电荷被完全消除，调光玻璃1的黑斑被消除。

需要说明的是，如图6(b)所示，两个所述基板11均对应有所述辅助电路21，两个所述基板11对应的辅助电路21对应的电源组件212的负极电连接。优选地，当电源组件212的电源单元为电池时，两个基板11对应的辅助电路21对应的电源组件212的负极接地。

作为本实施例中的一种可选实施方案，如图7所示，调光玻璃1中的一个基板11的透明电极层11b与辅助电路21电连接，且辅助电路21的输入端与接地端213电连接。在这种情况中，所述预设电压为0V，并且，辅助电路21可以包括导线。这种实施方式也相当于将基板11直接与接地端213电连接。

基板11的透明电极层11b通过用作辅助电路21的导线与接地端213电连接，在调光玻璃1的驱动电路22关断后，调光玻璃1的一个基板11产生撤电黑斑，产生撤电黑斑的基板11呈现低电势状态，此时可以将产生撤电黑斑的基板11与辅助电路21电连接。接地端213的电势高于基板11的电势时，基板11中的负电荷被中和；在基板11中的电子完全消除后，基板11的透明电极层和接地端213的电势相同。此时另外一个未电连接辅助电路21的基板11的电势为0，所以两个基板11的电势相同，电势差为0，调光玻璃1中的液晶保持不偏转的状态，基板11中的电子被完全消除，调光玻璃1的黑斑被消除。

在一些实施例中，电源组件212包括一个电源单元(如图3、图6(a)和图6(b)所示)，该电源单元的正极为所述电源组件212的正极，该电源单元的负极为所述电源组件212的负极。在另一些实施例中，电源组件212包括多个电源单元，多个电源单元之间电连接，但是，所述电源组件212只包括一个正极和一个负极。也就是说，多个电源单元中的一个的正极为电源组件212的正极，多个电源单元中的一个的负极为电源组件212的负极。

需要说明的是，电源组件212包括多个电源单元时，多个电源单元之间可以串联也可以并联，只需保证在两个基板11均电连接辅助电路21时，两个辅助电路21对应的电源组件212的额定电压相同即可。优选地，各个电源单元的额定电压均相同。

在一些实施例中，所述电源单元的额定电压大于或等于1.5V。

在一些实施例中，调光玻璃还包括接插件3，所述辅助电路21通过所述接插件3与所述基板11电连接。

接插件，也叫连接器，接插件用于连接两个有源器件，传输电流或信号。

在一种优选的实施方式中，如图9所示，辅助电路21与驱动电路22集成在驱动器2中。驱动器2中各电路及电源整体封装在一起，进行电路结构封装和保护，并便于产品整体安装(例如，可设计调光控制器安装盒)。驱动器2通过接插件3与基板11电连接。图9中，驱动器2的一端输入为Lin(Local Interconnect Network，局域互联网络)总线，驱动器2另一端电连接驱动电路22的电源221，优选的实施方式中，辅助电路21的电源组件212中的电源单元为电池，所以辅助电路21的电源组件集成在驱动器2中。

例如，应用于调光玻璃1为车窗产品的场景中，驱动电路22可以用作中控电路或者控制器电路。中控电路为驾驶员分别控制各车窗调光状态的电路。控制器电路为各个座椅的乘客单独控制对应车窗的电路。每一车窗都可受驾驶员或乘客独立控制。辅助电路21和驱动电路22共同集成于驱动器中，并通过输出电路与插接件3相连，控制车窗进行调光及黑斑消除。

在本公开中，对调光玻璃中各个基板的具体结构不做特殊的限定。在图10中所示的实施方式中，基板包括透明基板11a、透明电极层11b和取向层11c。在本公开中，辅助电路与透明电极层11b电连接。并且，在图10中所示的实施方式中，两个基板通过封框胶12连接在一起。

除非另外定义，本发明实施例公开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。本发明实施例中使用的“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”等类似的词语一直出该词前面的元件或误检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。“相通”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的相通，而是可以包括电性的相通，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述的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。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种调光玻璃，所述调光玻璃包括对盒设置的两个基板，所述基板包括透明衬底和形成在所述透明衬底上的透明电极层，两个所述基板之间设置有染料液晶，其特征在于，所述调光玻璃还包括至少一个辅助电路，两个所述基板中的至少一者对应有所述辅助电路，所述辅助电路的输出端与相应的基板的所述透明电极层电连接，当与所述辅助电路输出端电连接的基板上出现电荷聚集时，与所述辅助电路输出端电连接的所述基板呈低电势状态；所述辅助电路设置为在与所述辅助电路电连接的透明电极层上的电势与所述辅助电路的输入端的电势的差值大于预定阈值时，所述辅助电路中能够形成从所述辅助电路的输入端至所述辅助电路的输出端的电流，以消除所述调光玻璃上的黑斑，所述调光玻璃上的黑斑状况决定所述预定阈值的大小；

所述调光玻璃还包括驱动电路，所述驱动电路包括电源；所述电源连接所述基板的所述透明电极层，所述驱动电路用于控制两个所述基板之间的电压；所述辅助电路用于在所述驱动电路关闭时开启；

所述辅助电路包括单向导通元件，所述单向导通元件包括第一极和第二极，所述单向导通元件能够在该单向导通元件的第一极的电势比该单向导通元件的第二极的电势高出所述预定阈值情况下使得第一极和第二极导通，其中，所述单向导通元件的第一极形成为所述辅助电路的输入端，所述单向导通元件的第二极形成为所述辅助电路的输出端；

所述单向导通元件包括二极管，所述二极管的阳极为所述第一极，所述二极管的阴极为所述第二极；

所述辅助电路的输入端用于输入预设电压；

所述调光玻璃还包括电源组件，所述电源组件的正极与所述辅助电路的输入端电连接；

所述电源组件包括至少一个电源单元，其中一个所述电源单元的正极为所述电源组件的正极，其中一个所述电源单元的负极为所述电源组件的负极。

2.根据权利要求1所述的调光玻璃，其特征在于，所述电源单元的额定电压大于或等于1.5V。

3.根据权利要求1所述的调光玻璃，其特征在于，两个所述基板均对应有所述辅助电路，两个所述基板对应的辅助电路与对应的电源组件的正极电连接。

4.根据权利要求1所述的调光玻璃，其特征在于，所述调光玻璃还包括接插件，所述辅助电路通过所述接插件与所述基板的透明电极层电连接。

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