CN113764597B - 一种光线传感器、感光方法、制作方法和穿戴装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于OLED的光线传感器、感光方法、制作方法和穿戴装置,所述光线传感器包括衬底、形成在所述衬底上的驱动电路层和OLED器件层,所述OLED器件层包括第一电极;第二电极;以及位于所述第一电极和第二电极之间的发光层;所述第一电极和第二电极中的一个包括光致感应层,所述光致感应层的电阻值响应于环境光的照射改变以改变所述OLED的驱动电流,并且所述OLED呈现不同亮度。本发明提供的实施例通过设置在OLED电极上的光致感应层感测环境光的光线强度,具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种基于OLED的光线传感器、感光方法、制作方法和穿戴装置。
背景技术
随着人民生活水平的提高,对户外穿戴产品要求也越来越高,同时也更加关注自身的健康状态,尤其是在户外的健康。例如,为保护穿戴有户外穿戴装置的用户的安全,通常在穿戴装置上设置反光材料,所述反光材料能够反射光线以起到警示作用,尤其是在夜间能够有效提高用户的安全。在此基础上,外部环境光对人体的影响也逐渐成为人们关注的重点,如何感测外部环境光以及避免外部环境观对人体的影响成为该领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题至少之一,本发明第一个实施例提供一种基于OLED的光线传感器,包括衬底、形成在所述衬底上的驱动电路层和OLED器件层,所述OLED器件层包括
第一电极;
第二电极;以及
位于所述第一电极和第二电极之间的发光层;其中
所述第一电极和第二电极中的一个包括光致感应层,所述光致感应层的电阻值响应于环境光的照射改变以使得所述OLED的驱动电流改变,并且所述OLED呈现不同亮度。
进一步的,所述光致感应层包括相对设置的第一弹性导电层和第二弹性导电层,以及位于所述第一弹性导电层和第二弹性导电层之间的光致形状记忆材料,其中
所述光致形状记忆材料响应于环境光的照射发生形变,减小所述第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应层的电阻。
进一步的,所述第一弹性导电层和第二弹性导电层形成闭合空间,所述光致形状记忆材料位于所述闭合空间,其中:
所述第一弹性导电层与所述第二弹性导电层的接触面设置为凹凸结构,所述第二弹性导电层与所述第一弹性导电层的接触面设置为与所述凹凸结构对应的凸凹结构;
或者
所述第一弹性导电层与所述第二弹性导电层的接触面设置为第一锯齿结构,所述第二弹性导电层与所述第一弹性导电层的接触面设置为与所述第一锯齿结构对应的第二锯齿结构。
进一步的,所述光致感应层包括多个光致感应子层,每个光致感应子层包括所述第一弹性导电层和第二弹性导电层形成的闭合空间、以及设置在所述闭合空间内的光致形状记忆材料,不同的光致感应子层包括不同的光致形状记忆材料,各光致形状记忆材料对应于不同频率的光。
进一步的,
所述光致形状记忆材料包括聚碳酸酯和吸附在所述聚碳酸酯上的单壁碳纳米管;
和/或
所述第一弹性导电层和第二弹性导电层包括银纳米线和弹性聚合物,所述弹性聚合物为聚氨酯和聚丙烯酸酯中的至少一个;
和/或
所述光线传感器为顶发射结构或底发射结构;
和/或
所述衬底为柔性衬底。
本发明第二个实施例提供一种穿戴装置,包括穿戴本体和设置在所述穿戴本体上的如第一个实施例所述的光线传感器。
进一步的,还包括设置在所述穿戴本体上的处理器、检测装置和报警装置,其中
所述检测装置,用于检测与所述光线传感器的驱动电流对应的电信号并输出检测信号;
所述处理器,用于根据所述检测信号获取所述环境光的光线强度,并将所述光线强度与预设置的光强阈值进行比对,若所述光线强度超过所述光强阈值则输出预警信号至所述报警装置以发出警报。
进一步的,
还包括太阳能发电装置,用于将入射的阳光转换为电能,并为所述光线传感器、控制器、检测装置和报警装置供电;
和/或
还包括设置在所述穿戴本体上的反光材料。
本发明第三个实施例提供一种利用第一个实施例所述的光线传感器的感光方法,包括:
光致感应层响应于环境光的照射改变其电阻值,所述光致感应层位于光线传感器的OLED器件层的第一电极或第二电极中;
所述OLED的驱动电流改变,并且所述OLED呈现不同亮度。
进一步的,所述光致感应层包括相对设置的第一弹性导电层和第二弹性导电层,以及位于所述第一弹性导电层和第二弹性导电层之间的光致形状记忆材料;
所述光致感应层响应于环境光的照射改变其电阻值进一步包括:所述光致形状记忆材料响应于环境光的照射发生形变,减小所述第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应层的电阻。
进一步的,所述光致感应层包括多个光致感应子层,每个光致感应子层包括所述第一弹性导电层和第二弹性导电层形成的闭合空间、以及设置在所述闭合空间内的光致形状记忆材料,不同的光致感应子层包括不同的光致形状记忆材料,各光致形状记忆材料对应于不同频率的光;
所述光致形状记忆材料响应于环境光的照射发生形变,减小所述第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应层的电阻进一步包括:各所述光致形状记忆材料响应于对应频率的环境光的照射发生形变,减小对应的光致感应子层的第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应子层的电阻。
本发明第四个实施例提供一种制作如第一个实施例所述的光线传感器的制作方法,包括:
在衬底上形成驱动电路层;
在所述驱动电路层上形成OLED器件层,所述OLED器件层包括第一电极、第二电极、以及位于所述第一电极和第二电极之间的发光层,其中所述第一电极和第二电极中的一个包括光致感应层,所述光致感应层响应于环境光的照射改变其电阻值。
进一步的,所述光致感应层包括相对设置的第一弹性导电层和第二弹性导电层,以及位于所述第一弹性导电层和第二弹性导电层之间的光致形状记忆材料,所述制作方法还包括:
分别形成第一弹性导电层和第二弹性导电层;
在所述第一弹性导电层上形成光致形状记忆材料;
将所述第二弹性导电层与所述第一弹性导电层对盒形成光致感应层。
本发明的有益效果如下:
本发明针对目前现有的问题,制定一种基于OLED的光线传感器、感光方法、制作方法和穿戴装置,通过设置在OLED电极上的光致感应层能够感测环境光的光线强度,尤其是当所述光线传感器应用于穿戴装置,能够有效避免外部环境光对人体的影响,确保穿戴用户的户外安全,提高穿戴用户的体验,具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明的一个实施例所述光线传感器的结构示意图;
图2示出本发明的一个实施例所述OLED器件层的结构示意图;
图3示出本发明的另一个实施例所述OLED器件层的结构示意图;
图4a-4b示出本发明的一个实施例所述光致感应层的结构示意图;
图5示出本发明的一个实施例所述感光方法的流程图;
图6示出本发明的一个实施例所述制作方法的流程图;
图7示出本发明的一个实施例所述穿戴装置的示意图;
图8示出本发明的一个实施例所述穿戴装置的结构框图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
需要说明的是,本文中所述的“在……上”、“在……上形成”和“设置在……上”可以表示一层直接形成或设置在另一层上,也可以表示一层间接形成或设置在另一层上,即两层之间还存在其它的层。在本文中,除非另有说明,所采用的术语“位于同一层”指的是两个层、部件、构件、元件或部分可以通过同一构图工艺形成,并且,这两个层、部件、构件、元件或部分一般由相同的材料形成。在本文中,除非另有说明,表述“构图工艺”一般包括光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀、光刻胶的剥离等步骤。表述“一次构图工艺”意指使用一块掩模板形成图案化的层、部件、构件等的工艺。
如图1所示,本发明的一个实施例提供了一种基于OLED的光线传感器,包括衬底10、形成在所述衬底上的驱动电路层和OLED器件层,所述OLED器件层包括第一电极21;第二电极23;以及位于所述第一电极21和第二电极23之间的发光层22;其中,所述第一电极21和第二电极23中的一个包括光致感应层,所述光致感应层的电阻值响应于环境光的照射改变以使得所述OLED的驱动电流改变,并且所述OLED呈现不同亮度。
在本实施例中,利用OLED已有的电路结构,响应于外部驱动信号导通所述电路结构并根据所述电路结构的电流驱动所述OLED发光,在此基础上,通过设置在OLED的一个电极上的光致感应层感测环境光的光线强度,环境光的光线强度改变引起光致感应层的电阻改变,则导致驱动所述OLED的电流改变,则所述OLED呈现不同亮度。即利用光致感应层响应于环境光改变其电阻值的特性,通过驱动OLED发光的电流表征环境光的光线强度,具体包括使用与所述电流相对应的电信号,例如电流信号或电压信号,以及所述电流驱动的OLED呈现的亮度表征环境光的光线强度,从而实现对外部环境光的感测,具有广泛的应用前景。
值得说明的是,本申请对所述光致感应层的具体材料和结构不作限定,只要能感测环境光并将环境光的光线强度通过电阻值进行表征即可,在此不再赘述。
在一个可选的实施例中,如图1和图2所示,所述光致感应层包括相对设置的第一弹性导电层231和第二弹性导电层233,以及位于所述第一弹性导电层和第二弹性导电层之间的光致形状记忆材料,其中所述光致形状记忆材料响应于环境光的照射发生形变,减小所述第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应层的电阻。
在一个具体的示例中,如图1和图2所示,所述光线传感器包括衬底10,依次形成在所述衬底10上的驱动电路层和OLED器件层,所述驱动电路层包括形成在所述衬底10上的缓冲层11、有源层12、第一绝缘层13、源极14、漏级15、栅极16、第二绝缘层17和第三绝缘层18,所述OLED器件层包括形成在所述第三绝缘层上的第二电极23(阳极)、像素界定层24、空穴传输层26、发光层22、电子传输层25和第一电极21(阴极)。在本实施中,所述阳极为透明导电电极,例如氧化铟锡(ITO)、掺杂氧化锌(IZO)、石墨烯等;所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和缓冲层10采用硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、氮氧化硅(SiON)中的至少一个,例如采用上述材料组合的复合材料,也可以采用单层、双层、多层或复合层等组合形式;有源层为低温多晶硅(LTPS)以提升载流子迁移率;像素界定层为透明膜层;衬底可以为玻璃基板,也可以为柔性基板,例如聚酰亚胺、聚碳酸酯等,所述衬底为柔性基板时所述光线传感器为柔性光线传感器。
在本实施例中,所述光致感应层与所述OLED器件层的第一电极21或第二电极23复用,即所述光致感应层可以设置在第一电极21,也可以设置在第二电极23,当所述OLED的电路结构导通时,所述光致感应层感测环境光并改变其电阻值,导致所述OLED的驱动电流改变,从而表征环境光的光线强度。
如图2所示,以所述光致感应层设置在第二电极23进行说明,所述光致感应层23包括第一弹性导电层231、光致形状记忆材料232和第二弹性导电层233,所述光致形状记忆材料232位于所述第一弹性导电层231和第二弹性导电层233之间。
其中,所述光致形状记忆材料232为一种新型功能高分子材料的光感形状记忆聚合物,例如光致形状记忆高分子材料(SMP),其能够感知环境光变化的刺激,并响应于该变化对其力学参数(诸如形状、应变等)进行调整,并且当外界环境光刺激取消后可恢复至初始状态,从而具有记忆功能。所述光感形状记忆聚合物具有非接触性、瞬时性,精确性等特点,能够精确感测环境光的光线强度。
所述第一弹性导体层与第二弹性导体层均采用金属纳米棒或者碳纳米管,所述光致形状记忆材料采用聚碳酸脂+单壁碳纳米管结构,所述聚碳酸脂为聚氨酯和聚丙烯酸酯中的一个或两者的组合。
在本实施例中,如图3所示,所述第一弹性导电层和第二弹性导电层通过所述光致形状记忆材料232电连接,所述光致形状记忆材料响应于环境光的照射发生收缩形变,当环境光的光线强度越大则光致形状记忆材料的收缩形变越明显。所述光致形状记忆材料的收缩程度可通过不同的评价参数来表征,例如可通过h高度来表征形状记忆层的收缩程度。在本实施例中,通过收缩形变的光致形状记忆材料能够改变第一弹性导体层与第二弹性导体层间的接触面积,即改变面接触电阻。换句话说,所述光致感应层相对于所述OLED的电路结构而言可以视为响应于环境光变化的可变电阻。因此,当所述光致感应层的电阻增加后导致OLED电路结构中的驱动电路改变,同时OLED呈现不同亮度,光线传感器可以输出与所述驱动电流对应的电流信号、电压信号和发射的光信号,从而通过光线传感器输出的信号表征外部环境光的光线强度。
值得说明的是,所述光致感应层可以设置在OLED器件层的阳极或阴极,本申请对此不作具体限定,当所述光致感应层与所述阳极复用则所述OLED为顶发射,当所述光致感应层与所述阴极复用则所述OLED为底发射,本领域技术人员应当根据实际应用需求选择适当的OLED结构,以确保在OLED正常发光的基础上实现对环境光的感测为设计准则,在此不再赘述。
考虑到光致形状记忆材料在撤去光源后能够恢复到原状,为了限定光致形状记忆材料,在另一个可选的实施例中,如图4a-4b所示,所述第一弹性导电层和第二弹性导电层形成闭合空间,所述光致形状记忆材料位于所述闭合空间,其中:所述第一弹性导电层与所述第二弹性导电层的接触面设置为第一锯齿结构,所述第二弹性导电层与所述第一弹性导电层的接触面设置为与所述第一锯齿结构对应的第二锯齿结构。
在本实施例中,通过将相对设置的第一弹性导电层和第二弹性导电层设置为闭合空间,限定光致形状记忆材料在撤去光源恢复形状时能够更加均匀地恢复到原状,同时,通过将第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面设置为对应的锯齿结构能够进一步增加所述第一弹性导电层和第二弹性导电层的相互咬合性能,从而避免因光致形状记忆材料在感光后形成较大的收缩导致膜材受到应力发生剥离的问题,并且能够对光致形状记忆材料响应于光照的收缩和去除光源后的弹性回复进行缓冲保护,有效限定所述光致形状记忆材料的形变。
具体的,在本实施例中通过真空蒸镀或者酸刻蚀方法制备所述锯齿结构,例如所述第一弹性导体层和第二弹性导体层两端的锯齿结构宽度为2~10mm、锯齿高度根据光致形状记忆材料的厚度设置为0.5~5μm。
为了限定光致形状记忆材料,在一个可选的实施例中,所述第一弹性导电层和第二弹性导电层形成闭合空间,所述光致形状记忆材料位于所述闭合空间,其中:所述第一弹性导电层与所述第二弹性导电层的接触面设置为凹凸结构,所述第二弹性导电层与所述第一弹性导电层的接触面设置为与所述凹凸结构对应的凸凹结构。
与上述实施例相类似,本实施例使用相对设置的凹凸结构增加所述第一弹性导电层和第二弹性导电层的相互咬合性能,从而有效限定所述光致形状记忆材料的形变。
在一个可选的实施例中,所述光致感应层包括多个光致感应子层,每个光致感应子层包括所述第一弹性导电层和第二弹性导电层形成的闭合空间、以及设置在所述闭合空间内的光致形状记忆材料,不同的光致感应子层包括不同的光致形状记忆材料,各光致形状记忆材料对应于不同频率的光。
在本实施例中,考虑到不同光致形状记忆材料响应于不同波长光的光线强度的形变特性,通过设置多个光致感应子层解决对不同波长光的感测。具体的,在不同的光致感应子层的闭合空间内设置不同的光致形状记忆材料,例如选择第一光致形状记忆材料感测波长范围为10~380nm的紫外线,所述第一光致形变记忆材料为将肉桂酸基团引入高分子网络制备的光致形变记忆高分子;再例如选择第二光致形状记忆材料感测波长范围为780nm~1mm的红外线,所述第二光致形变记忆材料为将炭黑材料加入聚苯乙烯基体中吸收红外光谱;再例如选择第三光致形状记忆材料感测波长范围为380~780nm的可见光,所述第三光致形状记忆材料为聚碳酸脂+单壁碳纳米管混合薄膜;从而实现对不同波长光的精确感测,有效提高光线传感器的灵敏度。
与上述实施例提供的光线传感器相对应,本申请的一个实施例还提供一种利用上述光线传感器的感光方法,由于本申请实施例提供的感光方法与上述几种实施例提供的光线传感器相对应,因此在前实施方式也适用于本实施例提供的感光方法,在本实施例中不再详细描述。
如图5所示,本申请的一个实施例还提供一种利用上述光线传感器的感光方法,包括:光致感应层响应于环境光的照射改变其电阻值,所述光致感应层位于光线传感器的OLED器件层的第一电极或第二电极中;所述OLED的驱动电流改变,并且所述OLED呈现不同亮度。在本实施例中,在OLED已有电路结构的基础上,通过设置在OLED的一个电极上的光致感应层感测环境光的光线强度,并利用光致感应层响应于环境光改变其电阻值的特性,将环境光的光线强度通过所述电路结构的电流参数进行表征,从而实现对外部环境光的感测,具有广泛的应用前景。本实施例的具体实施方式同前述实施例,在此不再赘述。
在一个可选的实施例中,所述光致感应层包括相对设置的第一弹性导电层和第二弹性导电层,以及位于所述第一弹性导电层和第二弹性导电层之间的光致形状记忆材料;所述光致感应层响应于环境光的照射改变其电阻值进一步包括:所述光致形状记忆材料响应于环境光的照射发生形变,减小所述第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应层的电阻。
在本实施例中,通过所述第一弹性导电层、第二弹性导电层、以及形成在所述第一弹性导电层和第二弹性导电层之间的光致形状记忆材料实现对环境光的感测,并通过光致形状记忆材料响应于环境光的照射发生形变引起的电阻变化导致的所述电路结构的电流变化表征环境光的光线强度,从而实现对环境光的精确感测,本实施例的具体实施方式同前述实施例,在此不再赘述。
在一个可选的实施例中,所述光致感应层包括多个光致感应子层,每个光致感应子层包括所述第一弹性导电层和第二弹性导电层形成的闭合空间、以及设置在所述闭合空间内的光致形状记忆材料,不同的光致感应子层包括不同的光致形状记忆材料,各光致形状记忆材料对应于不同频率的光;所述光致形状记忆材料响应于环境光的照射发生形变,减小所述第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应层的电阻进一步包括:各所述光致形状记忆材料响应于对应频率的环境光的照射发生形变,减小对应的光致感应子层的第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应子层的电阻。
在本实施例中,通过将相对设置的第一弹性导电层和第二弹性导电层设置为闭合空间,限定光致形状记忆材料在撤去光源恢复形状时能够更加均匀地恢复到原状;同时,考虑到不同光致形状记忆材料响应于不同波长光的光线强度的形变特性,通过设置多个光致感应子层实现对不同波长光的精确感测,本实施例的具体实施方式同前述实施例,在此不再赘述。
基于上述光线传感器,如图6所示,本申请的一个实施例还提供一种制作上述光线传感器的制作方法,包括:在衬底上形成驱动电路层;在所述驱动电路层上形成OLED器件层,所述OLED器件层包括第一电极、第二电极、以及位于所述第一电极和第二电极之间的发光层,其中所述第一电极和第二电极中的一个包括光致感应层,所述光致感应层响应于环境光的照射改变其电阻值。
在本实施例中,基于OLED现有制作流程,将光致感应层设置在OLED的一个电极上以感测光线强度。具体的,利用光致感应层响应于环境光改变其电阻值的特性,将环境光的光线强度通过所述OLED的电路结构的电流参数进行表征,从而实现对外部环境光的感测,具有广泛的应用前景。本实施例的具体实施方式同前述实施例,在此不再赘述。
在一个可选的实施例中,所述光致感应层包括相对设置的第一弹性导电层和第二弹性导电层,以及位于所述第一弹性导电层和第二弹性导电层之间的光致形状记忆材料,所述制作方法还包括:分别形成第一弹性导电层和第二弹性导电层;在所述第一弹性导电层上形成光致形状记忆材料;将所述第二弹性导电层与所述第一弹性导电层对盒形成光致感应层。
在本实施例中,所述第一弹性导体层和第二弹性导体层具有良好回复性与高延伸率,适合应用于柔性显示与传感器领域。具体的,所述第一弹性导体层和第二弹性导体层采用银纳米线与弹性聚合物混合制备,首先将银纳米线与醇试剂混合得到醇分散液,再将弹性三维多孔材料浸入至醇分散液,烘干后取出与弹性聚合物混合,最后进行加热固化获得第一弹性导体层和第二弹性导体层。其中,弹性聚合物为聚氨酯、聚丙烯酸脂中的一种或者混合物,弹性三维多孔材料为聚酯海绵。
所述光致形状记忆材料可根据感测的波长范围光线选择特定的材料,例如选择聚碳酸脂+单壁碳纳米管混合薄膜作为形状记忆材料以实现对可见光的感测。具体的,先获取碳纳米管水溶液,经过离心分离法去除多余的催化剂颗粒,最后采用真空过滤法在聚碳酸脂基底上制备碳纳米管薄膜。
基于上述光线传感器,如图7和图8所示,本申请的一个实施例还提供一种穿戴装置,包括穿戴本体、设置在所述穿戴本体上的上述光线传感器。
在本实施例中,通过基于OLED的光线传感器感测的环境光的光线强度,并根据所述光线传感器输出的信号提示穿戴有所述穿戴装置的用户进行防护,避免受到环境光的影响。
具体的,如图7所示,两个所述光线传感器32对称设置在所述穿戴本体31的肩部位置,可实时感测外部环境光的光线强度。例如,穿戴用户可以根据所述光线传感器呈现的亮度判断环境光的光线强度过强应进行相关防护以避免晒伤。
值得说明的是,本申请对所述光线传感器的设置位置不作限定,以能够接收到环境光为设置准则,在此不再赘述。
考虑到人眼对光线传感器呈现的亮度判断的不敏感的问题,在一个可选的实施例中,所述穿戴装置还包括设置在所述穿戴本体上的处理器、检测装置和报警装置,其中所述检测装置,用于检测与所述光线传感器的驱动电流对应的电信号并输出检测信号;所述处理器,用于根据所述检测信号获取所述环境光的光线强度,并将所述光线强度与预设置的光强阈值进行比对,若所述光线强度超过所述光强阈值则输出预警信号至所述报警装置以发出警报。
在本实施例中,利用检测装置对光线传感器的输出信号进行准确检测,并通过处理器进行精确判断,从而有效提示穿戴用户进行防护以避免环境光对人体的影响。
具体的,所述检测装置用于检测所述光线传感器的电路结构的电流参数、或者检测与所述电流参数对应的电压参数,并实时输出感测信号至所述处理器。所述处理器对所述光线传感器输出的感测信号进行处理获取环境光的光线强度,例如所述处理器为单片机或运行程序的其他具有运算功能和控制功能的芯片,在所述处理器中设置有“环境光的光线强度----光致形状记忆材料的形变程度----光致感应层的电阻变化范围----OLED的驱动电流”的对应关系,所述处理器根据电流参数,或者与所述电流参数对应的电压参数能够获得所述光致感应层的电阻,进一步确定光致形状记忆材料的形变,并根据所述形变获取所述环境光的光线强度。同时,所述处理器根据预设的光强阈值实时判断环境光的光线强度,当该光线强度超过所述光强阈值时表明此时环境光对人体有不良影响,则所述处理器输出预警信号至报警装置,通过报警装置提示穿戴用户。例如当紫外光线强度较高时,穿戴用户能够根据报警装置的提示进行保护,从而减少环境光对人体的损伤。
值得说明的是,本申请对所述报警装置不作限定,以能够提示穿戴用户为设计准则,本领域技术人员可根据实际应用需求选择适当的报警装置,在此不再赘述。
所述检测装置还可以检测所述光线传感器呈现的亮度,根据所述亮度输出检测信号至所述处理器,所述处理器根据所述检测信号获取所述环境光的光线强度;并将所述光线强度与预设置的光强阈值进行比对,若所述光线强度超过所述光强阈值则输出预警信号至报警装置,报警装置发出警报以提示穿戴用户进行防护,本实施例的具体实施方式同前述实施例,在此不再赘述。
在一个可选的实施例中,所述穿戴装置还包括太阳能发电装置34,用于将入射的阳光转换为电能,并为所述光线传感器、控制器、检测装置和报警装置供电。
在本实施例中,所述太阳能发电装置34作为供电单元,能够接收太阳的光照收集能量并转换为电能,向所述控制器33和光线传感器32提供所需的电能,从而无需外部供电,方便快捷,适于户外穿戴。
在另一个可选的实施例中,所述穿戴装置还包括设置在所述穿戴本体31上的反光材料35。
在本实施例中,所述反光材料35利用晶格的微菱型产生折射及高折射率的玻璃微珠回归反射原理,通过调焦后处理的先进工艺制成,能够将远方直射光线反射回发光处,不论在白天或黑夜均有良好的逆反射光学性能,能够有效提高户外出行安全性,保护穿戴用户的安全。
本发明针对目前现有的问题,制定一种基于OLED的光线传感器、感光方法、制作方法和穿戴装置,通过设置在OLED电极上的光致感应层能够感测环境光的光线强度,尤其是当所述光线传感器应用于穿戴装置,能够有效避免外部环境光对人体的影响,确保穿戴用户的户外安全,提高穿戴用户的体验,具有广泛的应用前景。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种基于OLED的光线传感器,包括衬底、形成在所述衬底上的驱动电路层和OLED器件层,其特征在于,所述OLED器件层包括
第一电极;
第二电极;以及
位于所述第一电极和第二电极之间的发光层;其中
所述第一电极和第二电极中的一个包括光致感应层,所述光致感应层的电阻值响应于环境光的照射改变以使得所述OLED的驱动电流改变,并且所述OLED呈现不同亮度;
所述光致感应层包括相对设置的第一弹性导电层和第二弹性导电层,以及位于所述第一弹性导电层和第二弹性导电层之间的光致形状记忆材料,其中
所述光致形状记忆材料响应于环境光的照射发生形变,减小所述第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应层的电阻。
2.根据权利要求1所述的光线传感器,其特征在于,所述第一弹性导电层和第二弹性导电层形成闭合空间,所述光致形状记忆材料位于所述闭合空间,其中:
所述第一弹性导电层与所述第二弹性导电层的接触面设置为凹凸结构,所述第二弹性导电层与所述第一弹性导电层的接触面设置为与所述凹凸结构对应的凸凹结构;
或者
所述第一弹性导电层与所述第二弹性导电层的接触面设置为第一锯齿结构,所述第二弹性导电层与所述第一弹性导电层的接触面设置为与所述第一锯齿结构对应的第二锯齿结构。
3.根据权利要求2所述的光线传感器,其特征在于,所述光致感应层包括多个光致感应子层,每个光致感应子层包括所述第一弹性导电层和第二弹性导电层形成的闭合空间、以及设置在所述闭合空间内的光致形状记忆材料,不同的光致感应子层包括不同的光致形状记忆材料,各光致形状记忆材料对应于不同频率的光。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的光线传感器,其特征在于,
所述光致形状记忆材料包括聚碳酸酯和吸附在所述聚碳酸酯上的单壁碳纳米管;
和/或
所述第一弹性导电层和第二弹性导电层包括银纳米线和弹性聚合物,所述弹性聚合物为聚氨酯和聚丙烯酸酯中的至少一个;
和/或
所述光线传感器为顶发射结构或底发射结构;
和/或
所述衬底为柔性衬底。
5.一种穿戴装置,其特征在于,包括穿戴本体和设置在所述穿戴本体上的如权利要求1-4中任一项所述的光线传感器。
6.根据权利要求5所述的穿戴装置,其特征在于,还包括设置在所述穿戴本体上的处理器、检测装置和报警装置,其中
所述检测装置,用于检测与所述光线传感器的驱动电流对应的电信号并输出检测信号;
所述处理器,用于根据所述检测信号获取所述环境光的光线强度,并将所述光线强度与预设置的光强阈值进行比对,若所述光线强度超过所述光强阈值则输出预警信号至所述报警装置以发出警报。
7.根据权利要求6所述的穿戴装置,其特征在于,
还包括太阳能发电装置,用于将入射的阳光转换为电能,并为所述光线传感器、控制器、检测装置和报警装置供电;
和/或
还包括设置在所述穿戴本体上的反光材料。
8.一种利用如权利要求1-4中任一项所述的光线传感器的感光方法,其特征在于,包括:
光致感应层响应于环境光的照射改变其电阻值,所述光致感应层位于光线传感器的OLED器件层的第一电极或第二电极中,所述光致感应层包括相对设置的第一弹性导电层和第二弹性导电层,以及位于所述第一弹性导电层和第二弹性导电层之间的光致形状记忆材料,进一步包括:所述光致形状记忆材料响应于环境光的照射发生形变,减小所述第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应层的电阻;
所述OLED的驱动电流改变,并且所述OLED呈现不同亮度。
9.根据权利要求8所述的感光方法,其特征在于,所述光致感应层包括多个光致感应子层,每个光致感应子层包括所述第一弹性导电层和第二弹性导电层形成的闭合空间、以及设置在所述闭合空间内的光致形状记忆材料,不同的光致感应子层包括不同的光致形状记忆材料,各光致形状记忆材料对应于不同频率的光;
所述光致形状记忆材料响应于环境光的照射发生形变,减小所述第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应层的电阻进一步包括:各所述光致形状记忆材料响应于对应频率的环境光的照射发生形变,减小对应的光致感应子层的第一弹性导电层和第二弹性导电层的接触面积以增大所述光致感应子层的电阻。
10.一种制作如权利要求1-4中任一项所述的光线传感器的制作方法,其特征在于,包括:
在衬底上形成驱动电路层;
在所述驱动电路层上形成OLED器件层,所述OLED器件层包括第一电极、第二电极、以及位于所述第一电极和第二电极之间的发光层,其中所述第一电极和第二电极中的一个包括光致感应层,所述光致感应层响应于环境光的照射改变其电阻值;
所述光致感应层包括相对设置的第一弹性导电层和第二弹性导电层,以及位于所述第一弹性导电层和第二弹性导电层之间的光致形状记忆材料,所述制作方法还包括:
分别形成第一弹性导电层和第二弹性导电层;
在所述第一弹性导电层上形成光致形状记忆材料;
将所述第二弹性导电层与所述第一弹性导电层对盒形成光致感应层。
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