CN116157710A

CN116157710A - 用于车辆的动态镜

Info

Publication number: CN116157710A
Application number: CN202180055511.1A
Authority: CN
Inventors: J·R·萨尔根特; R·J·吉布森; J·G·芬登; N·R·布兰达; G·斯图尔特; J·D·斯尼尔; M·N·罗伯茨
Original assignee: Shounuo Canada
Current assignee: Shounuo Canada
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2023-05-23
Also published as: US20230244117A1; EP4182755A1; KR20230037650A; US20230251406A1; EP4182756A1; WO2022011462A1; WO2022011463A1; JP2023535873A; KR20230125337A; JP2023535872A; CN116056950A

Abstract

公开了可改变反射光量的动态镜组件，所述动态镜组件包括镜和切换材料。所述切换材料放置在所述镜和观察者之间，并且具有暗状态和亮状态，并且由于光致变色反应而在至少一个方向上切换状态，并且由于光致变色反应或电致变色反应或高于阈值温度的热逆转中的一者或多者而在另一方向上切换。

Description

用于车辆的动态镜

相关申请

本申请要求对2020年7月15日提交的美国临时专利申请U.S.63/039，426享有优先权，并通过引用将其全部内容并入本文中。

技术领域

本公开一般地涉及在运输中使用的镜，诸如用于车辆的侧视镜或后视镜。物品被更具体地设计以使用光致变色或混合光致变色/电致变色或热逆转技术来变亮或变暗。

背景技术

汽车操作中的关键安全方面是后视镜和侧视镜的增强车辆操作者的视野的能力。这种能力在引入眩光时可显著受损，术语眩光在本文中用作由白天的阳光或夜间的另一个车辆的前灯引起的特性。由于直射或反射的阳光或其他车辆的前灯的强光，眩光可导致难以在镜中看清楚，并且眩光是由于来自正在观察的事物(例如，其他车辆)的光和眩光源的显著差异而引起的。

许多汽车镜采用某种类型的防眩光技术以便改进可见性。较旧镜采用调整镜角度以使得大大减小反射光的量的机械技术。可动态调整穿过其中的光量的材料也可用于制作后视镜。电致变色镜(例如由Gentex Corporation of Zeeland，MI制造的那些)在本领域中是众所周知的(例如，专利号US4443057)。

使用动态滤光器来处理眩光的另一个示例是光致变色材料的利用。US5373392描述了一种“光致变色光控镜”，其中与眼镜中使用的光致变色材料类似的光致变色材料(例如，US5274132和US5369158)使用荧光UV光源来变暗。与眼镜技术一样，这些光致变色切换材料依靠热反向反应来驱动转变回亮状态。在镜的正常操作温度期间，热反向反应自然发生。然而，热反向反应的速率和反应的程度受镜所经历的温度的影响。因此，所实现的暗状态和此现有光致变色技术的切换速率在很大程度上取决于温度。在较冷温度下，光致变色介质的光稳态将偏移，使得镜将会由于较慢的热反向反应而变得更暗，可能太暗而无法有效使用。相反，在较暖温度下，光致变色介质的光稳态将偏移，使得镜由于较快的热反向反应而变得不那么暗，可能太亮而无法有效使用，即在低反射率状态或夜间模式中将会明显的缺点。

出现的另一个问题是，这些技术中的一些技术由连续光源控制，如在US20050270614A1中。换句话说，发射特定波长的光源需要持续开启以使光致变色材料变暗并且保持其处于黑暗，从而增加总功耗。然后，所得的问题还出现在耗散从该连续光源生成的热量，因为该热量将增加降解率并且进一步改变光致变色材料的光稳态。

发明内容

在另一个方面中，本发明涉及可改变反射光量的动态镜组件。根据本发明，所述动态镜包括镜；以及切换材料，所述切换材料放置在所述镜和观察者之间，具有暗状态和亮状态，所述切换材料由于光致变色反应而在至少一个方向上切换状态，并且所述切换材料由于光致变色反应或电致变色反应或高于阈值温度的热逆转中的一者或多者而在另一方向上切换。

本发明的其他方面如本文所公开和要求保护的那样。

附图说明

这些和其他特征将从参考附图的以下描述中变得更加明显。附图是用于说明目的，并且除非另有指出，否则可能不显示相对比例或比例。

图1示出了根据一个示例的镜的分解图。

图2示出了根据另一个示例的镜的分解图。

图3示出了根据另一个示例的镜的分解图。

图4示出了根据另一个示例的镜的分解图。

图5示出了根据另一个示例的镜的示意图。

图6a、图6b、图6c和图6d示出了根据另一个示例的原型镜的实施例。

图7示出了用于为用于使镜变暗和变亮的LED供电的简单电路的示意图。

图8示出了电路板上的LED电路的一个实施例。

图9a、图9b、图9c和图9d示出了根据不同实施例的LED布置。

图10示出了用于变暗和变亮LED的通用电路。

具体实施方式

本发明在各个方面涉及具有可变反射率的动态镜，诸如用于车辆(并且特别是汽车)的后视镜和侧视镜。也就是说，镜反射的光量可取决于情况而变化，例如以减小在夜间来自后车上的前灯的眩光。镜可包括切换材料，该切换材料包括例如可选择性变亮或变暗的光致变色或光致变色/电致变色材料，由此通过用户控制或通过基于时间和/或地理位置和/或传感器输入的自动系统来致使镜反射更多或更少的光。

然后在一个方面中，本发明涉及可改变反射光量的动态镜组件，其包括镜和切换材料。切换材料放置在镜和观察者之间，具有暗状态和亮状态，并且由于光致变色反应而在至少一个方向上切换状态，并且由于光致变色反应或电致变色反应中的一者或多者而在另一方向上切换。

在一方面，镜在可见光区域中具有高反射性并且在紫外区域中具有高透射性。在一个方面，镜可以是相互镜，其在一侧上看起来是反射的并且在另一侧上看起来是透明的。

在一方面，所述切换材料包括发色团，所述发色团由于光致变色反应而在至少一个方向上切换状态，并且所述发色团由于光致变色反应或电致变色反应中的一者或多者而在另一方向上切换。

在另一个方面，所述切换材料还可包括聚合物、诸如聚乙烯醇缩丁醛。在又一个方面，所述镜可包括溅射到透明基底上的金、铬、铝或银中的一种或多种。

在进一步方面，所述镜可包括多层介电材料，所述多层介电材料具有交替的高折射率材料层和低折射率材料层。

在又另一方面，当由一个波长范围的光激发时，所使用的发色团可经由光致变色反应切换到所述暗状态，并且当由不同波长范围的光激发时，所述使用的发色团可经由光致变色反应切换到所述亮状态。

在进一步方面，本发明的所述动态镜组件还可包括在所述镜的与所述切换材料相对的侧面上的发光二极管，所述发光二极管发射在固定波长范围的光以驱动所述状态变化中的一者。在又另一方面，所述发光二极管可将所述切换材料从所述亮状态驱动到所述暗状态。在进一步方面，可使用具有约350nm至约410nm并用于使切换材料变暗的固定波长的发光二极管。在又一方面，所述动态镜组件可包括附加发光二极管，所述附加发光二极管发射450nm至800m的波长范围内的光以使所述切换材料变亮。

根据本发明，所述动态镜组件还可包括在所述切换材料和阳光之间的过滤器，使得经过滤阳光将所述切换材料从所述暗状态转变至所述亮状态。

在另一个方面，所述切换材料可包括光致变色-电致变色材料，并且所述切换材料可响应于光而变暗并且响应于电力而变亮。在又一方面，所述切换材料可包括光致变色-电致变色材料，并且所述切换材料可响应于光而变暗并且响应于电力而变亮。根据本发明的各方面，所述光致变色-电致变色材料可包括一种或多种发色团。

在其他方面，所述切换材料可以是光致变色或光致变色-电致变色切换材料，并且可包括P型光致变色材料。

在本发明的动态镜组件的一方面，在-20℃到50℃的温度范围内、或在-30℃到60℃的温度范围内、或在-40℃至70℃的温度范围内，所述切换材料的所述暗状态不会在移除光源时自发地恢复到所述亮状态。在另一个方面，所述动态镜组件具有日间模式和夜间模式，并且所述镜组件在所述日间模式期间处于高反射率状态并且在所述夜间模式期间处于低反射率状态。

在一方面，本发明的所述动态镜组件可包括控制器，所述控制器基于时钟、光传感器或GPS信号中的一者或多者来控制所述镜应处于日间模式还是处于夜间模式。在另一个方面，本发明的所述动态镜组件还可包括控制器，所述控制器能够根据手动输入或基于时钟、光传感器或GPS信号中的一者或多者自动地将所述镜置于所述暗状态和所述亮状态之间的中间状态。

在另一个方面，本发明涉及可改变反射光量的动态镜组件，其包括镜和切换材料。切换材料放置在镜和观察者之间，具有暗状态和亮状态，并且由于光致变色反应而在至少一个方向上切换状态，并且由于光致变色反应或电致变色反应或高于阈值温度的热逆转中的一者或多者而在另一方向上切换。

在各方面，所述切换材料仅由于光致变色反应、仅由于电致变色反应、或由于光致变色反应和电致变色反应两者而在另一方向上切换。

在另一个方面，所述切换材料仅由于高于阈值温度的所述热逆转而在另一方向上切换。

在一方面，所述镜在可见光区域中具有高反射性并且在紫外区域中具有高透射性。

在另一个方面，所述镜是相互镜，其在一侧上看起来是反射的并且在另一侧上看起来是透明的。

在另一方面，所述切换材料包括发色团，所述发色团由于光致变色反应而在至少一个方向上切换状态，并且所述发色团由于光致变色反应或电致变色反应或高于阈值温度的热逆转中的一者或多者而在另一方向上切换。

在一方面，所述切换材料还包括聚乙烯醇缩丁醛。

在一方面，所述镜可包括溅射到透明基底上的金、铬、铝或银中的一种或多种。在另一个方面，所述镜可包括多层介电材料，所述多层介电材料具有交替的高折射率材料层和低折射率材料层。

在一方面，当由一个波长范围的光激发时，所述发色团经由光致变色反应切换到所述暗状态，并且当由不同波长范围的光激发时，所述发色团经由光致变色反应切换到所述亮状态。

根据本发明，所述动态镜组件还可包括在所述镜的与所述切换材料相对的侧面上的发光二极管，所述发光二极管发射在固定波长范围的光以驱动所述状态变化中的一者。在一方面，所述发光二极管可将所述切换材料从所述亮状态驱动到所述暗状态。在另一个方面，所述固定波长为约350nm至约410nm并且用于使所述切换材料变暗。

在一方面，本发明的所述动态镜组件还可包括附加发光二极管，所述附加发光二极管发射450nm至800m的波长范围内的光以使所述切换材料变亮。在另一个方面，本发明的所述动态镜组件还可包括在所述切换材料和阳光之间的过滤器，使得经过滤阳光将所述切换材料从所述暗状态转变至所述亮状态。

在一方面，所述切换材料包括光致变色-电致变色材料，并且所述切换材料响应于阳光而变暗并且响应于电力而变亮。在另一个方面，所述切换材料包括光致变色-电致变色材料，并且所述切换材料响应于光而变暗并且响应于电力而变亮。在又一方面，所述切换材料包括P型光致变色材料。

在又一方面，所述切换材料可包括光致变色材料，所述光致变色材料光致变色地切换到所述亮状态并且由于高于所述阈值温度的热逆转而切换到所述暗状态。在进一步方面，所述切换材料包括光致变色材料，所述光致变色材料光致变色地切换到所述暗状态并且由于高于所述阈值温度的热逆转而切换到所述亮状态。

在各个方面，根据本发明有用的阈值温度是至少50℃、或至少60℃、或至少70℃。

在一方面，在-20℃到50℃的温度范围内、或在-30℃到60℃的温度范围内、或在-40℃至70℃的温度范围内，所述切换材料的所述暗状态不会在移除光源时自发地恢复到所述亮状态。

在一方面，本发明的所述动态镜组件具有日间模式和夜间模式，并且所述动态镜组件在所述日间模式期间处于高反射率状态并且在所述夜间模式期间处于低反射率状态。

在一方面，本发明的所述动态镜组件包括控制器，所述控制器基于时钟、光传感器或GPS信号中的一者或多者来控制所述动态镜组件应处于日间模式还是处于夜间模式。在另一方面，本发明的所述动态镜组件包括控制器，所述控制器能够根据手动输入或基于时钟、光传感器或GPS信号中的一者或多者自动地将所述动态镜组件置于所述暗状态和所述亮状态之间的中间状态。

在一方面，所述切换材料由于光致变色反应而在至少一个方向上切换状态，并且由于热逆转而在另一方向上切换，并且所述阈值温度高于所述动态镜的常规操作温度范围。在另一个方面，本发明的所述动态镜组件还可包括加热元件，所述加热元件由于发生的热反应而在另一方向上驱动切换材料。

在又一方面，所述切换材料包括发色团，所述发色团由于光致变色反应而变暗并且由于在所述阈值温度以上发生的热逆转而变亮。在进一步方面，所述阈值温度大于60℃、或大于70℃，或大于80℃、或大于90℃。

当我们说本发明的动态镜组件具有包含暗状态和亮状态的切换材料时，我们是指两种相对状态，暗状态是其中透射光量低于在亮状态中透射的光量的状态。亮状态和暗状态之间的相对中间状态是可能的和期望的，并且每个中间状态将被理解为比另一个状态更亮或更暗。因为切换材料放置在镜和观察者之间，所以与亮状态相比，暗状态将致使组件从镜反射更少的光。

当我们提到光致变色反应时，我们是指在暴露于光时使材料变亮或变暗的反应，从而影响材料的暗状态或亮状态。当我们提到电致变色反应时，我们是指在暴露于电流时使材料变亮或变暗的反应，从而影响材料的暗状态或亮状态。当我们提到高于阈值温度的热逆转时，我们是指在高于阈值温度时逆转到热力学上更稳定的状态，当材料暴露于高于阈值温度的温度时，该状态用于使材料变亮或变暗，从而影响材料的暗状态或亮状态。当我们说具有暗状态和亮状态的切换材料在一个方向或另一个方向上切换状态时，我们的意思是它从亮状态变为暗状态或者从暗状态变为亮状态，相对而言，如前所述。

切换材料将被理解为通常包括至少一种发色团并且可包括多于一种发色团。例如，发色团可以是双稳态的P型发色团，这意味着一旦发色团处于暗状态，它将保持该状态直到经受刺激以将它们从该状态转变离开。可用于将发色团从一种状态转变为另一种状态的可能刺激的示例包括适当波长的光、适当电压的电力、或为了热逆转，将系统温度升高到阈值温度以上所需的热量的量。

本发明部分地提供了一种包括光致变色切换材料的车辆镜，该材料在经受光源时将会响应于所述光源而变暗，从而最大限度地减少光向车辆操作者的传输。

镜可在两种模式下运行：第一“夜间模式”将确保镜反射较低百分比的入射光以减小可与任何后面车辆相关联的对车辆操作者的任何眩光。第二“日间模式”将允许镜反射较高百分比的入射光。

任选的第三模式将包括第一模式和第二模式的各方面，因为它能够响应于变化的环境而快速变暗或变亮(例如，引入对低透射的需求，诸如在白天期间开车时进入隧道)。

在另一个方面，车辆镜可以是自调暗或自变亮的，因为控制机构将自动地响应于环境光状况的变化。

在另一个方面，自调暗镜能够实现日间模式和夜间模式之间的中间状态。中间状态可由用户设置或者基于光传感器和一天中的时间。

在另一个方面，当车辆在夜间停放或当驾驶员在白天期间进入车辆时，自调暗镜可包括从“夜间模式”到“日间模式”的自动重置。

在另一个方面，镜的自调暗机构可通过使用发光二极管(LED)光源来实现。该光源可包括发射一定波长范围的LED，该波长范围例如小于300nm、介于300-700nm之间或大于700nm或上述范围的组合。在相关方面，一个波长范围可用于将镜的光致变色材料驱动至变暗状态，而另一个波长范围可用于使材料变亮。

在另一个相关方面，光致变色材料也可以是电致变色的，并且一个反应(例如，光致变色机构)可用于使材料变暗，而另一反应(例如，电致变色机构)可用于使材料变亮。光致变色机构可通过使材料经受LED光源来实现，而电致变色机构可通过施加电压来诱导。

在另一个方面，光致变色材料可在高于特定温度阈值时从暗状态/低反射率状态转变至亮状态/高反射率状态，其中光致变色机构可用于使材料变暗，而热变亮机构可用于使材料变亮。热变亮反应将在高于阈值温度时发生，该阈值温度高于镜的正常操作温度范围。参考图1，后视镜的示例被示为分解组件100。镜可以是例如车辆中的后视镜或侧视镜。在该示例中，镜为光致变色的；响应于一个波长范围的光而变暗，并且响应于第二波长范围的光而变亮。背板101用于将光致变色镜组件附接到现有镜系统的机械部分，该机械部分允许安装到车辆以及用于镜的瞄准。发光二极管(“LED”)灯阵列103粘结到背板或者被机械附接。

此发光二极管(“LED”)灯阵列103可以是具有侧光式LED的导光板。它可具有反射背衬以将来自LED的更多光导向粘合剂层105。例如，它可以是玻璃，或塑料或硅树脂，特别是液体注射模制的硅树脂。在理想情况下，它在UV范围内具有高透射率。它可在靠近粘合层105的一侧具有光漫射器。在理想情况下，它应当承受暴露于UV光。可提供阻挡可见光的任选过滤器，其被配置在LED和导光板之间以滤除由UVLED发出的低水平可见光(渗入可见区域)。此外，过滤器可任选地被配置在LED阵列103和镜104之间。

镜104附接到LED阵列103。镜104应在电磁光谱的可见光区域具有高反射率并且在电磁光谱的UV区域具有高透射率。镜104可能是通过将金、铬、铝或银溅射到玻璃或透明表面上或层压聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)膜上来形成的半镀银镜。镜104也可以是多层介电涂层，具有指定层厚度的交替的高折射率材料层和低折射率材料层，以实现所指示的反射和透射特性。本领域已知的其他镜是可能的。镜104可弯曲以形成凹表面或凸表面。任选的电阻加热元件102可粘附在背板101和LED灯阵列103之间或LED灯阵列103和玻璃104之间。粘合剂层105包括切换材料，该切换材料可包含一种或多种光致变色染料并且粘结到外层106。

层105可包括聚乙烯醇缩丁醛(“PVB”)、聚(乙烯-醋酸乙烯酯)(“PEVA”或“EVA”)、压敏粘合剂(“PSA”)或上述的任何组合的一层或多层。在一个示例中，该粘合剂层被分成两部分，第一内部包含光致变色染料并且第二外部包含UV吸收材料或UV吸收剂(“UVA”)。层105也可以是通过在两个粘合剂层之间层压包含染料的PET膜来形成的粘合剂堆叠。这种粘合剂堆叠的外层可包含UVA。外层106粘结到105层并且可由玻璃或塑料组成。外层106可用文本标记或蚀刻或者可具有图案来掩盖实施例的功能元件，诸如边缘密封件。在另一个示例中，外层106优选由玻璃组成，其可以是弯曲的以形成凹面镜或凸面镜，或者不弯曲。外层106还可包括在内表面或外表面上的涂层。涂层可包括可阻挡UV光源的99.5％或更多的UV吸收剂。这些涂层可通过溅射来粘附到外层106的任一表面，或者它们可被流涂在有机基质中。层105或106中的任何UV吸收剂都将会吸收导致在一些光致变色染料中发生光致变色变暗反应的UV(和/或高能可见光)。

在一个实施例中，层105可包括逐层涂层，诸如在美国专利号9，453,949中公开和要求保护的(该申请的公开内容以引用方式并入本文)，该逐层涂层包含涂覆到聚合物基底(诸如PET)上的含染料层。在此方面，可使用逐层涂层，其包括聚合物基底以及包括第一层和第二层的复合涂层。通常，第一层在其第一面处紧邻聚合物基底并且第二层在其相对面处紧邻第一层。该第一层包括聚离子粘结剂，而第二层包括染料。每层包括粘结基团组分，其中第一层的粘结基团组分和第二层的粘结基团组分构成互补粘结基团对。

如本文所用，短语“互补粘结基团对”是指粘结相互作用(诸如静电粘结、氢键粘结、范德瓦尔斯相互作用、疏水相互作用和/或化学诱导的共价粘结)存在于复合涂层的第一层的粘结基团组分和第二层的粘结基团组分之间。“粘结基团组分”是一种化学官能，其与互补粘结基团组分协同地建立一种或多种上述粘结相互作用。这些组分是互补的，在某种意义上说粘结相互作用是通过其相应电荷来创建的。

通常，这些逐层涂层包括多个这些复合涂层。复合涂层的层数不旨在以任何方式限制复合涂层的可能数量，并且普通技术人员将理解，该描述只是示例性并且说明具有多种或多个复合涂层的实施例。

在一个示例中，侧视镜使用阳光来转变到较亮(较高反射率)状态以用于“日间模式”，并且使用来自LED灯阵列103的UV光来转变到较暗(较低反射率)状态以用于“夜间模式”模式”。在目光状况下，经过滤的阳光将驱动层105中的光致变色反应，其致使光致变色层转变到亮状态。在这种场景中，太阳光的UV组分被过滤，并且光致变色层仅暴露于较低能量的可见光，这导致有源层的光致变色变亮。日间模式可简单地由阳光的存在触发。在低光照或高眩光状况下，可接通LED阵列103中的UVLED以激活光致变色层或使其变暗，从而将镜转变到低反射状态以进行夜间模式操作。

镜104允许将UV背光从LED阵列103传输到层105中的光致变色切换材料。这实现了光致变色层的变暗并且反射通过外层106透射的光的可见光分量，因此充当镜。光致变色材料的切换速度可为快的；例如，它的半衰期可能在几分钟内，甚至几秒钟内。具有UV截止功能的外层106可保护用户免受暴露于来自LED阵列103的UV并且还用于防止镜在白天期间变暗的双重目的。本领域技术人员将理解，许多商用UVLED具有光发射曲线，使得可发射低水平的可见光(渗入可见区域)。为防止消费者看到这种光，镜104可配有可阻挡可见光的传输的过滤器。这种过滤器的一个商业示例是来自Schott的UG11。夜间模式可由单独的时钟或与用于指示车辆位置的GPS组合的时钟自动触发，其可由用户触发，或者其可由传感器读数触发。一旦关闭UV背光，该示例中的低反射状态会一直持续到白天，此时暴露于阳光会引起使镜恢复到高反射状态的光致变色变亮反应。光致变色层可包含一个或多个发色团。元件106、105和104可层压在一起，从而提供具有高结构完整性的镜层压板，其允许使用更薄的、例如化学处理的玻璃(例如来自

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玻璃或来自AGC的Dragontrail^TM玻璃)或塑料层以用于减小镜组件的重量并提供NVH优势。在本领域中已知化学处理的玻璃为更坚固和更轻的，从而允许使用更薄的窗格或面板。

参考图2，第二示例通常被示为分解组件200。然而图1中的LED阵列103仅由一种类型的LED灯(用于使光致变色层105变暗的UV灯)组成，图2中的LED灯阵列203由两种类型的LED灯组成。第一类型的LED发出适用于使光致变色层205变暗的一个波长范围，并且第二类型的LED发出适用于使光致变色层205变亮的第二不同波长范围。在一个示例中，LED灯阵列203包括发射波长在350-410nm的范围内的光以使光致变色层205变暗的LED，以及发射波长在450-800nm的范围内的光以使光致变色层205变亮的LED。另选地，LED阵列也可位于镜的一侧处，其中漫射器或光导将光引导至光致变色层。因此，元件203可以是具有侧光式LED的导光板。它可具有反射背衬以将来自LED的更多光导向光致变色层205。它可以是玻璃，或塑料或硅树脂，具体是液体注射模制的硅树脂。在理想情况下，它在UV范围内具有高透射率。它可在靠近205的一侧具有光漫射器。在理想情况下，它应当承受暴露于UV光和可见光。可存在阻挡可见光的过滤器，其被配置在LED和导光板之间以滤除由UVLED发出的低水平可见光(渗入可见区域)，但允许与阵列203中的第二LED相对应的波长的光。此外，过滤器可任选地被配置在LED阵列203和镜204之间。

阵列203粘结到背板101或被机械附接。镜204附接到或靠近LED阵列203。镜204应在电磁光谱的UV区域具有高透射率，在电磁光谱的可见光区域的大部分中具有高反射率，而且在与LED阵列203上的可见光LED相对应的特定波长下也具有可见光的高透射率。镜204可弯曲以形成凹表面或凸表面。此外，镜204可具有可使用透明PSA来附接的偏光涂层或偏光膜。外层206粘结到层205并且由玻璃或塑料组成。外层206可用文本标记或蚀刻或者可被图案化来掩盖示例的功能元件，诸如边缘密封件。在另一个示例中，外层206由玻璃组成，其被弯曲以形成凹面镜或凸面镜。外层206可包括在内表面或外表面上的涂层。涂层可包括可阻挡UV光源的99.5％或更多的UVA。这些涂层可通过溅射、流涂有机基质或本领域已知的其他沉积技术来粘附到外层206的任一表面。外层206还可包括偏振过滤器，其使用塑料膜和PSA来涂覆或附接到层206的一个面。层206的偏振过滤器必须与镜204的偏光涂层或膜垂直对准。

参考图2描述的示例使用主动变亮功能(可见光LED)而不是被动变亮(过滤的阳光)来进行操作。这意味着不需要阳光来使镜变亮以将其恢复成日间模式。即使在晚上，镜也可被切换以提供更高反射率。与先前示例一样，镜也可通过日间模式和夜间模式来进行操作，所述模式任一者基于时间和/或GPS、或者基于传感器输入、或者基于一些其他反馈来自动控制。镜也可基于用户交互来手动控制。

在自动操作的示例中，检测到明亮的环境照明状况(例如，目光)可导致LED阵列203中的可见光LED被打开，从而使光致变色层205变亮并且实现高反射率状态。使用可见光LED，当来自可见光LED的光通过镜204及其相关联的线性偏振器以到达光致变色层205时，会发生光致变色层的变亮，从而触发光化学变亮反应以实现高反射率状态。通过光致变色层透射的任何剩余偏振可见光被外层206上或附接到该外层的线性偏振器阻挡。由于外层206上或附接到该外层的线性偏振器是相对于204上的线性偏振器的交叉偏振器，因此没有UV从镜的正面逸出，由此保护用户免受LED光。在一方面，层205可包括如上所述的逐层涂层，其包含涂覆到诸如PET的聚合物基底上的含染料层。

同样，当车载光传感器检测到低环境光状况(例如，夜间或隧道)时，UVLED被激活，从而使光致变色层变暗以实现低反射率状态。层205中的交叉偏振器和/或任选UV吸收剂可防止来自LED阵列203中的UVLED的光以与上面针对可见光LED描述的方式相同的方式逸出侧视镜组件。因此，元件203可以是具有侧光式LED的导光板，如已经描述的那样。来自LED阵列203的任何光(UV或可见光)都不会从侧视镜组件射出或仅极少量的光射出。外玻璃层206上的UV过滤器还确保了光致变色层205不会由于阳光而发生意外变暗。镜204反射入射阳光，从而为高反射率和低反射率状态提供镜功能。用于确保没有光能够离开镜组件的附加光过滤策略是可能的。例如，一对正交偏振器可由两个圆偏振器替代，其中第一偏振器是右圆偏振器并且第二偏振器是左圆偏振器。在第二示例中，一对正交偏振器可由外玻璃上的单个陷波过滤器替代，选择该陷波过滤器以使得由可见光LED背光生成的光的波长集中在陷波过滤器的反射带中。在第三示例中，交叉偏振器可用LED阵列203和镜204之间的导光层替代以最大限度地减少在驾驶员或车辆乘员的方向上离开镜组件的光，这样的导光层的一个商业可用示例是来自3M^TM的ALCF-A2+。元件206、205和204可层压在一起，从而提供具有高结构完整性的镜层压板，其允许使用更薄的玻璃、例如化学处理的玻璃(例如来自

的/>

参考图3，第三示例通常被示为分解组件300。由玻璃或塑料组成的外层306粘结到层305。层305包括光致变色材料。在一方面，层305可包括如上所述的逐层涂层，其包含涂覆到诸如PET的聚合物基底上的含染料层。在此示例中，外层306包括陷波过滤器以阻挡窄带光。这些陷波过滤器可以是吸收性或二向色型过滤器，如作为涂层施加在外层306上或使用透明PSA来粘附到外层306。吸收性陷波过滤器还可使用其中存在染料的分层粘合层，该染料吸收来自第二可见光LED阵列的光。陷波过滤器可替代偏振层使用以允许可见光进出镜，但阻挡LED阵列303上的LED发射的特定波长。LED阵列303可包括在450-800nm波长范围内发射的彩色LED。例如，如果LED发射波长为650nm的光，则可选择外层306上的陷波过滤器以使得允许所有可见波长通过，但阻挡650nm和刚好在该峰值附近的波长，由此阻止来自650nmLED的光的逃逸。外层306也可用文本标记或蚀刻或者可被包括来掩盖示例的功能元件，诸如边缘密封件。在一个示例中，外层306优选由玻璃组成，其弯曲以形成凹面镜或凸面镜，特别是形成车辆的后视镜或侧视镜。外层306可包括在内表面或外表面上的涂层。涂层可包括可阻挡UV光源的99.5％或更多的UV吸收剂。这些涂层可通过溅射、以有机基质流涂或本领域已知的其他沉积技术来粘附到外层306的任一表面。镜304应在电磁光谱的UV区域具有高透射率，在电磁光谱的可见光区域的大部分中具有高反射率，而且在与LED阵列303上的可见光LED相对应的特定波长下也具有可见光的高透射率。元件306、305和304可层压在一起，从而提供具有高结构完整性的镜层压板，其允许使用更薄的玻璃、例如化学处理的玻璃(例如来自

的/>

参考图4，第四示例通常被示为分解组件400。粘合剂层405可包括PVB或EVA封装膜，并且该膜可包含混合光致变色-电致变色染料。对于光致变色-电致变色切换材料，其中一种转变(从亮到暗或从暗到亮)响应于光而发生，并且相反方向上的另一种转变响应于电力而发生。染料可包含在聚合物凝胶基质中，统称为本文所引用的“切换材料”，并且该切换材料可夹在两个透明导电电极(TCE)的堆叠内。TCE可包括导电材料的薄涂层，诸如ITO、金等，其位于夹层结构的内表面上，靠近含染料的聚合物凝胶。可在US9588358中发现此膜的示例。

图4的光致变色-电致变色示例可在自动触发的日间模式和夜间模式下操作，或者其可基于传感器输入来动态操作。当车载光传感器检测到亮环境照明状况(例如，目光)时，电压被施加到粘合剂层405，，这会导致该层的变亮并在阳光从镜304反射时达到高反射率状态。当车载光传感器检测到低环境光状况时(例如，夜间或当车辆在隧道中时)，LED层303的UVLED将被激活。来自LED阵列303的UV光穿过镜304，从而使光致变色-电致变色层变暗以实现低反射率状态。外玻璃层406上的UV截止过滤器可防止光从侧视镜组件离开，从而保护消费者并且还确保不会由于阳光而导致发生光致变色层的意外变暗。

加热元件可包括在后视镜中以防止镜的起雾和结冰。加热元件102可位于图1至图4中所示的背板101和先前示例中描述的任何LED阵列(即103、203、303)之间，或者位于LED阵列(103、203、303)和先前示例中描述的任何镜(即104、204、304)之间。如果加热元件102位于LED阵列和镜之间，则它可由透明细线或TCE型加热器组成，该TCE型加热器对UV波长以及将致光致变色层(105、205、305、405)的变亮的光波长为基本上透明的。

参考图5，根据本发明的镜的第五个示例通常被示为分解组件500。图5中的LED阵列503可包括：一种类型的LED灯(如在图1中)，其中LED阵列103包括用于使光致变色层105变暗的UVLED；或两种类型的LED(如在图2中)，其中LED灯阵列203包括发射波长在350-410nm的范围内的光以使光致变色层205变暗的LED，以及发射波长在450-800nm的范围内的光以用于使光致变色层205变亮的LED。

阵列503被粘结到组件或被机械附接。镜504附接到LED阵列503。在一个示例中，镜504在电磁光谱的UV区域具有高透射率，在电磁光谱的可见光区域的大部分中具有高反射率，而且也可在与LED阵列503上的可见光LED相对应的特定波长下也具有可见光的高透射率。镜504可弯曲以形成凹表面或凸表面。此外，镜504可具有可使用透明PSA来附接的偏光涂层或偏光膜。外层506粘结到层505并且由玻璃或塑料组成。外层506可用文本标记或蚀刻或者可被图案化来掩盖示例的功能元件，诸如边缘密封件。在另一个示例中，外层506由玻璃组成，其被弯曲以形成凹面镜或凸面镜。外层506可包括在内表面或外表面上的涂层。涂层可包括可阻挡UV光源的99.5％或更多的UVA。这些涂层可通过溅射、以有机基质流涂或本领域已知的其他沉积技术来粘附到外层506的任一表面。外层506还可包括偏振过滤器，其使用塑料膜和PSA来涂覆或附接到层506的一个面上。层506的偏振过滤器必须与镜504的偏光涂层或膜垂直对准。

在另选示例中，镜在堆叠的一侧处包括LED阵列507，该LED阵列发射波长在450-800nm的范围内的光以使光致变色层505变亮。这可替代LED组件503或作为LED组件503的补充。整个镜组件封装在壳体508中。在另一个另选示例中，LED或发射波长在450-800nm的范围内的光以使光致变色层505变亮的其他光源509粘附到该壳体。在侧视镜的情况下，光源509可以反射光对驾驶员不可见的方式指向。

本文参考图5描述的示例使用主动变亮功能(可见光LED)而不是被动变亮(过滤的阳光)来进行操作。这意味着不需要阳光来使镜变亮以将其恢复成日间模式。即使在晚上，镜也可被切换以提供更高反射率。与先前示例一样，镜也可通过日间模式和夜间模式来进行操作，所述模式的任一者基于时间和/或GPS、或者基于传感器输入、或者基于一些其他反馈来自动控制。镜也可基于用户交互来手动控制。

在自动操作的示例中，检测到明亮的环境照明状况(例如，目光)可导致LED阵列503和/或LED阵列507和/或灯阵列509中的可见光LED被打开，从而使光致变色层505变亮并且实现高反射率状态。使用可见光LED，当来自可见光LED的光通过镜504及其相关联的线性偏振器以到达光致变色层505时，会发生光致变色层的变亮，从而触发光化学变亮反应以实现高反射率状态。通过光致变色层透射的任何剩余偏振可见光被外层506上或附接到该外层的线性偏振器阻挡。由于外层506上或附接到该外层的线性偏振器是相对于镜504上的线性偏振器的交叉偏振器，因此几乎没有或没有UV光从镜的正面逸出，由此保护用户免受LED光。

同样，当车载光传感器检测到低环境光状况(例如，夜间或隧道)时，UVLED被激活，从而使光致变色层变暗以实现低反射率状态。层505中的交叉偏振器和/或任选UV吸收剂可防止来自LED阵列503中的UVLED的光以与上面针对可见光LED描述的方式相同的方式逸出侧视镜组件。来自LED阵列503的光(UV或可见光)都不会从侧视镜组件射出或仅极少量的光射出。外玻璃层506上的UV过滤器还确保了光致变色层505不会由于阳光而发生意外变暗。镜504反射入射阳光，从而为高反射率和低反射率状态提供镜功能。用于确保没有光能够离开镜组件的附加光过滤策略是可能的。例如，一对正交偏振器可由两个圆偏振器替代，其中例如，第一偏振器是右圆偏振器并且第二偏振器是左圆偏振器。在第二示例中，一对正交偏振器可由外玻璃上的单个陷波过滤器替代，选择该陷波过滤器以使得由可见光LED背光生成的光的波长集中在陷波过滤器的反射带中。在第三示例中，交叉偏振器可用LED阵列503和镜504之间的导光层替代以最大限度地减少在驾驶员或车辆乘员的方向上离开镜组件的光，这样的导光层的一个商业可用示例是来自3M^TM的ALCF-A2+。在另一个示例中，只有方向性LED509用于从“夜间模式”转变到“日间模式”，并且在层505中没有使用偏振器，并且在LED阵列503和镜504之间没有采用偏振器或导光层。这是可能的，因为这种光不是定向的并且因为它被反射远离驾驶员，所以在变亮期间看不到它。

在图1中的示例中的自动操作的另一个示例中，镜组件可使用GPS和时间或传感器技术来变暗为“夜间模式”并在驾驶时保持“夜间模式”(或阳光使其重新变亮)。然而，可使用传感器来确保镜自动重置为“日间模式”，无论是在车辆停止并除去点火时还是在进入车辆时。在此模式中，在层505中不使用偏振器并且在LED阵列503和镜504之间不需要偏振器或导光层。来自LED阵列503、507或509的光用于从夜间模式转变到日间模式。

在上述所有示例中，还可以将镜控制到暗状态和低状态之间的中间状态。这种控制可通过用户选择期望的反射率来手动实现，或者其可基于传感器输入来自动控制以将镜设置在全暗状态和全亮状态之间的最佳反射率状态。控制系统还可包括算法以确保在白天操作期间达到法律所要求的最低反射率水平。

在另选示例中，光致变色层包括发色团，该发色团基于光致变色反应从亮切换到暗，并且还可由于在高于阈值温度的温度下发生的热变亮反应而从暗切换到亮，该阈值温度高于在常规正常操作期间会达到的温度并且高于在打开镜除霜器时达到的温度。在示例中，当发色团被加热到60℃的阈值温度以上或70℃的阈值温度以上或80℃的阈值温度以上或90℃的阈值温度以上时，发色团可逐渐从暗变回亮状态。在此示例中，电阻加热元件102也可用于通过热变亮反应将光致变色层转变回亮状态。这可具有优势，因为针对其中一个切换方向不需要LED，并且还用于简化所需的滤光器。在镜的正常操作温度范围内(例如，-20℃至50℃、或-30℃至60℃、或-40℃至70℃)，发色团保持热稳定，使得发色团将保持在暗状态无需像一些现有技术示例中那样持续施加UV光。此外，在常规操作温度范围内，暗状态和亮状态变化很小或根本没有变化；即，亮状态和暗状态在镜的常规操作温度范围内不依赖于温度。

图6a示出了根据本发明构建和测试的光致变色镜的示例，被示为分解镜盒外壳600。根据图1所示的示例及其对应描述开发了概念验证原型镜。在此示例中，来自图1的背板101和加热元件102被排除在原型构建之外。图6a示出了原型镜设计的一般分解图。LED背光阵列603通过将两个具有875mW辐射通量的365nmLED(来自Luminous设备的SST-10-UV-A130-E365—00)固定到背板上来构建。电触点焊接到LED阵列603，紧固到镜盒外壳601，连接到电源(未显示)并且外壳覆盖有盖板602。

图6b示出了镜堆叠604中包括的各个层。光致变色层606通过使用8mil固定间隙涂覆棒将溶液间隙涂覆到镜605(来自Pilkington，NSG的5mm厚的Mirropane^TM)上来制造，该溶液包括1.8wt％的图6c所示的光致变色发色团、20wt％的来自Kuraray Corporation的PVB树脂和来自Solvay的RhodiasolvIRIS溶剂。将允许Rhodiasolv IRIS溶剂蒸发，从而留下固体膜。镜堆叠604还包括一层PVB 607(

Natural UV PVB)，然后是第二层PVB608，包括400nm UV截止波长(/>

Extra Protect PVB)，然后是2.1mm厚的透明浮法玻璃609。在本示例中使用了额外PVB层以提供对于更高波长的更有效的UV阻挡。然后使用真空袋过程将镜堆叠604层压在一起，该过程包括使真空袋经受-735mmHg的真空，将真空袋加热至55℃持续10分钟，然后在15分钟内将温度斜升至135℃，保持该温度持续30分钟，并且最后在10分钟内将真空袋冷却至60℃。层压镜堆叠604连接到镜盒外壳600并且成功地在高反射率状态(约43％反射率)和低反射率状态(约2％反射率)之间来回切换。通过激活365nm LED，镜堆叠604在约两分钟内转变为完全变暗状态的90％。暴露于强度约为100W/m²的阳光下，镜堆叠604会在大约15分钟内转换回亮状态。

在另一个示例中，根据本发明构建并测试光致变色镜。图6a再次示出了原型镜设计的一般分解图。LED背光阵列603通过将两个具有875mW辐射通量的365nm LED(来自Luminous设备的SST-10-UV-A130-E365—00)固定到背板上来构建。电触点焊接到LED阵列603，紧固到镜盒外壳601，连接到电源(未显示)并且外壳覆盖有盖板602。图6b示出了镜堆叠604中包括的各个层。在此示例中，光致变色层606通过使用8mil固定间隙涂覆棒将溶液间隙涂覆到镜605(来自Pilkington，NSG的5mm厚的Mirropane^TM)上来制造，该溶液包括3.6wt％的图6d所示的光致变色发色团、20wt％的来自Kuraray Corporation的PVB树脂和Rhodiasolv IRIS溶剂。将允许Rhodiasolv IRIS溶剂蒸发，从而留下固体膜。镜堆叠604还包括一层PVB 607(

Natural UV PVB)，然后是第二层PVB 608，包括400nm UV截止波长(/>

Extra Protect PVB)，然后是2.1mm厚的透明浮法玻璃609。然后使用真空袋过程将镜堆叠604层压在一起，该过程包括使真空袋经受-735mmHg的真空，将真空袋加热至55℃持续10分钟，然后在15分钟内将温度斜升至135℃，保持该温度持续30分钟，并且最后在10分钟内将真空袋冷却至60℃。层压镜堆叠604连接到镜盒外壳600并且成功地在高反射率状态(约50％反射率)和低反射率状态(约6％反射率)之间来回切换。通过激活365nmLED，镜堆叠604在约两分钟内转变为完全变暗状态的90％。暴露于强度约为200W/m²的阳光下，镜堆叠604会在大约30秒内转换回亮状态。

本领域的技术人员将理解镜堆叠604的百分比反射率将是所利用的镜605的反射率和PVB粘合剂层(607和608)、浮法玻璃609的透射率、发色团类型(例如，图6c和图6d所示的类型)和所选择的加载的函数。本领域技术人员将进一步理解转变时间是发色团结构、发色团所在的基质和光强度的函数。

光致变色和光致变色-电致变色切换材料的示例

光致变色和光致变色-电致变色材料可用于在本发明的后视镜和侧视镜中提供切换功能。光致变色和光致变色-电致变色发色团或染料在一种状态(暗状态)下吸收可见光并且允许可见光在另一种状态(亮状态)下通过。术语“发色团”或“染料”指的是这些吸光材料并且所述术语可互换使用。适用于本发明的光致变色生色团的示例响应于一个波长范围的光而变暗(即改变到光吸收模式)并且响应不同波长范围的光而变亮(即改变到光传输模式)。

例如，合适的发色团可响应于350—410nm的范围内的光而变暗并且响应于450—800nm的范围内的光而变亮。下面描述的用于根据本发明使用的示例性发色团是P型光致变色材料，这意味着它们是双稳态的。P型光致变色材料在PureAppl.Chem，Vol.73，No.4，pp.639—665，2001中进行了讨论；它们对于光致变色技术领域的技术人员而言是熟悉的。一旦光致变色发色团处于暗状态，它将保持该状态直到受到刺激以将其从该状态转变离开。可用于将发色团从一种状态转变为另一种状态的可能刺激的示例包括适当波长的光、适当电压的电力、或将系统温度升高到阈值温度以上所需的热量的量。此功能具有潜在优势，即在更宽的操作温度范围内将后视镜维持在特定状态(亮状态或暗状态)需要更少的功率。例如，下面描述的光致变色材料将在-20℃至50℃的操作温度范围内、或-30℃至60℃的范围内、或-40℃至70的范围内、或在至少-40℃、或至少-30℃、或至少-20℃、直到约90℃、或直到85℃、或直到80℃、或直到75℃下持续处于暗状态或亮状态。

相比之下，T型光致变色材料(诸如现有技术US5373392中引用的那些材料)将在较低温度下从暗状态热逆转到亮状态。例如，它们将在低于70℃、或低于60℃、或低于50℃、或低于40℃或低于30℃的温度下、在没有连续暴露于UV光下切换。对于包括T型光致变色化合物的光致变色材料，UVLED必须在需要夜间模式的整个时间内保持接通，这会导致显著更高的功耗、必须从镜组件散发的热量的生成的增加，以及对抗光化学降解的更高要求。

在其他示例中，合适的发色团是光致变色和电致变色的，这意味着其中一个转变(从暗状态到亮状态或反之亦然)由光驱动并且反向转变由电力驱动。例如，光致变色-电致变色发色团响应于350-410nm的范围内的UV和可见光而变暗，并且在通过与切换材料接触的透明导电电极跨切换材料施加电压时变亮。这些光致变色-电致变色发色团也是P型光致变色材料，并且还将对于眼镜中使用的T型光致变色发色团并且在依赖于热反向反应以将发色团驱动成亮状态的后视镜的现有技术示例中提供显著改进。

适用于与用于图1、图2或图3所示的示例一起使用的发色团包括来自己三烯族的各类别的化合物(例如，二芳基乙烯、二噻吩基环戊烯(dithienylcyclopentenes)和硫化物(fulgides))，其是光致变色的，这意味着它们在光化学状况下在无色或几乎无色的开环结构和有色闭环结构之间相互转换。在吸收波长小于450nm并且更优选波长小于400nm的光时，发色团经历电环闭环反应以生成暗状态异构体。在吸收波长在450-800nm之间的光后，发色团经历电环开环反应以生成亮状态异构体。

在US7777055中概述了此发色团的示例。当暴露于紫外(UV)光或包括约350nm至约450nm的波长的光时，该材料可变暗(例如，达到‘暗状态’或“光暗化”)，并且当暴露于包括约450nm至约800nm的波长的光时，它可变亮(“褪色”、“光褪色”、“光漂白”或实现“亮状态”)。优选地，当暴露于已经通过截止过滤器的阳光时，发色团光褪色，该截止过滤器滤掉包括短于450nm(“450nm截止过滤器”)或短于420nm(“420nm截止过滤器”)或短于410nm(“410nm截止过滤器”)或短于400nm(“400nm截止过滤器”)的波长的光。这些发色团可具有附加结构特征，即它们在高于阈值温度时会发生热开环反应。这些发色团被归类为P型光致变色材料，因为此属性不同于上面定义的T型光致变色行为，这是因为P型发色团在低于阈值温度时不会经历热开环反应。在等于或高于阈值温度的温度下，P型发色团经历快速热开环反应。切换材料可以是光学透明的，或基本上透明的，或不是不透明的。

光致变色-电致变色切换材料用于参考图4描述的示例。光致变色-电致变色染料反应在式I中概括。在吸收波长小于450nm的光后，染料经历电环闭环反应以生成染料的暗状态异构体。当向染料施加电压或施加大于450nm的光刺激时，染料切换回亮状态异构体。

式I

在US10054835中概述了光致变色/电致变色“切换材料”的示例。当暴露于来自光源的紫外(UV)光或蓝光时，该材料可变暗(例如，达到“暗状态”)，并且当暴露于电压时可变亮(“褪色”，达到“亮状态”)。在一些示例中，除了在施加电力时褪色之外，切换材料还可在暴露于选定波长的可见光时褪色(“光褪色”、“光漂白”)。在一些示例中，切换材料在暴露于包括约350nm到约450nm的波长或其间的任何量或范围的波长的光时可变暗，并且当施加电压时或者当暴露于包括从约450nm至约800nm的波长的光时可变亮。切换材料可以是光学透明的，或基本上透明的，或不是不透明的。

电子器件

图7示出了用于控制用于使动态镜变暗和/或变亮的LED的基本电路700的示意图。电路700包括用于使光致变色切换材料变暗的UVLED703以及用于使光致变色切换材料变亮的可见光LED 704。然而，在一些示例中，变暗只需要UV LED 703，因为变亮反应由经过滤阳光触发(如在参考图1所述的示例中)、或由电致变色反应触发(如在参考图4所述的示例中)、或由在阈值下触发的热变亮反应触发(如在US5274132和US5369158中所述)。在这些其他示例中，不需要可见光LED 704。在参考图2描述的示例中，使得光致变色材料变亮需要LED 704。取决于所使用的特定光致变色材料，变亮LED可为不同的颜色(即不同的波长或波长范围)。在一些示例中，它们可以是在红外(IR)范围内发射的LED。无论它们用于使光致变色材料变亮还是变暗，LED优于其他类型的光源(例如，荧光灯、白炽灯等)，这是因为其功耗低、形状因数小并且LED能够发射相当窄的波长范围。LED在许多不同的波长范围内也很容易可用，并且因此可容易地与使为应用选择的特定光致变色材料变暗或变亮所需的波长相匹配。

电压源701提供合适电压以用于为LED供电。在这种情况下，电压源被描述为DC电压，但在其他示例中可能使用AC电压。在示例中，DC电压可以是由标准车辆电池供应的12伏，或者其可以是任何其他电压。在同时存在UV和可见光LED的情况下，开关702控制电流是否流向两个可能的电路路径中的一者。在一个电路路径705中，跨用于使镜内的光致变色膜变暗的UV LED 703施加电压。在这种情况下，UV LED 703串联连接以使得所施加的电压足以点亮两个LED。不同的LED可能具有不同的电压降并且可提供进一步的电压调节电路以提供跨每个LED的正确电压。

在第二电路路径706中，跨可见光LED 704施加电压。LED 704发射适用于使组件(400)内的光致变色层(例如图4中的405)变亮的波长的光。此图中示出的LED数量为四个。基于所施加的电压701，将这四个LED串联会提供跨每个LED的正确电压降以打开并运行它们。然而，应当选择用于变暗和变亮的LED数量以在设定时间范围内提供使镜变暗和/或变亮所需的必要光强度量。

开关702可被手动控制或通过自动化过程来控制。在一个示例中，可基于时钟和/或GPS号控制开关以确定镜应当以“日间模式”还是以“夜间模式”操作。在自动化系统的另一个示例中，光传感器可用于自动检测光级并且决定镜应变亮还是变暗，并且然后相应地激活开关702以打开UV LED 703或可见光LED 704。应当注意，开关702还可具有第三“关闭”位置，使得不会连接LED。这是针对镜包括双稳态的切换材料的情况，这意味着一旦处于某种状态(例如，暗或亮)，其不会在没有某些外部刺激的情况下进一步改变。因此，如果镜已经处于正确的透射水平，则无需打开LED即可将其保持在该透射水平而没有其他外部刺激。

如图7中所示，变暗所需的UV LED 703的数量可能不同于使光致变色切换材料变亮所需的可见光LED 704的数量。然后可设计电路以提供适当电压来运行LED。尽管在此示意图中仅示出了LED的串联布置，但LED可以串联或并联配置进行布置，或者根据特定应用的需要以串联或并联配置的组合进行布置。

图8是在电路板上布置的十六个LED的示例。板包括八个变暗LED(诸如803)和四个变亮LED(诸如804)。电压源701提供用于驱动LED的电源，并且开关702在包括变暗LED的电路路径805或包括变亮LED的电路路径806之间进行选择。在此示例中，施加到LED的电压是可变的，并且可由电源801控制。使用电源801来减小所施加的电压可用于关闭或减小LED的亮度，并且增加所施加的电压可用于增加LED的亮度。变暗LED(诸如LED 803)和变亮LED(诸如LED 804)布置在电路板807上，其中一些变暗和变亮LED布置在每行中以便向光致变色层提供更均匀的每种类型的光。这导致光致变色层的更均匀的变暗或变亮。

图9a示出了背光电路板900，其中变暗LED(诸如LED 901)散布有变亮LED(诸如LED902)。在此示例中，变暗和变亮LED在每行中交替以向光致变色切换材料提供尽可能均匀的光。在此示例中，示出了16个LED，但可使用任何数量的LED和交替模式来确保光的均匀性。在这种情况下，电路板是正方形，但在其他示例中可以是任何形状以适用于应用内。图9b示出了电路板903，其具有变暗LED(诸如LED 901)和变亮LED(诸如LED 902)的另一个示例性配置。在此示例中，变暗和变亮LED布置在交替垂直行中，这可为变暗和变亮提供足够的光均匀性。变暗和变亮LED也可布置在电路板904上的水平行中，如在图9c中。图9d示出了电路板905，其具有图8的示意图中示出的示例的示例性布置，其中变暗LED在行内和行之间部分交替。

变暗LED和/或变亮LED也可通过结合使用LED与导光膜或过滤器来进行布置以创建LED侧光式配置，例如

LED导光侧光式。在这种配置中，LED被配置在导光层的边缘处，并且光通过膜或过滤器的边缘馈入并切跨层的表面均匀发射。嵌入导光层中的光漫射颗粒抑制全内反射，从而允许光以受控且均匀的方式经由表面离开片材。LED可被配置在导光层的一侧或导光层的两侧或任何数量的侧面上直至并包括导光层的每个单独侧面。导光层可仅配置有变暗LED或者其可被配置有变暗和变亮LED两者。变暗LED可一起布置在导光层的同一侧上或者它们可分布在导光层的两侧或更多侧之间。类似地，变亮LED可一起布置在导光层的同一侧上或者它们可分布在导光层的两侧或更多侧之间。变暗和变亮LED可一起布置在导光层的同一侧上，在变暗和变亮LED之间交替，或者作为由特定应用所需的变暗LED和变亮LED的相对比率确定的图案，例如一个变暗LED接着两个变亮LED的重复模式。导光层和相关联的LED可被配置在镜后面或被配置在镜前面。如果导光层被配置在镜前面，则可能存在用于选择导光层的附加设计考虑，诸如低雾度和高光学清晰度。本领域技术人员将理解，可基于待照明区域的大小和其他设计考虑来选择导光层的类型。其他LED配置也是可能的。

图10示出了此基本电路的一般原理图，示出了电压源701、在电路支路1002和1003之间进行选择的开关702，以及变暗LED(诸如LED 803)和变亮LED(诸如LED 804)。该图示出了可使用任意数量的变暗LED和变亮LED来适应应用。在此示例中，LED被示为处于并联和串联配置，其中LED串联连接并且然后与串联连接的其他LED串并联。LED可以是焊接到电路板的单独LED或者它们可以是施加到背平面的LED条。诸如1001的电阻器可用于调整跨LED的电压降以提供期望电压。在这种情况下，电阻器被示为修改并联布置的变亮LED串的电压。可使用开关DC-DC转换器替代电阻器以最大限度地减少流过电阻器的电流所造成的热损失。设计此电路以实现可切换镜的所需目标的许多其他方式是可能的并且是本领域技术人员已知的。

其他实施例

预期在本说明书中讨论的任何实施例可相对于任何其他实施例、方法、组成或方面来实现或组合，并且反之亦然。

已经关于一个或多个实施例描述了本发明。然而，对于本领域的技术人员来说明显的是，在不脱离根据权利要求所限定的本发明的范围的情况下可进行多种变化和修改。因此，尽管本文公开了本发明的各种实施例，但可根据本领域技术人员的公知常识在本发明的范围内做出许多改动和修改。此修改包括用已知等同方案替换本发明的任何方面以便以基本上相同的方式实现相同结果。数值范围包括限定范围的数字。当与一定值结合使用时，术语“近似”和“约”意指该值的+/-10％。在说明书中，词语“包括(comprising)”作为开放式术语使用，实质上等同于短语“包括但不限于(including，but not limited to)”，并且词语“包括(comprises)”具有对应含义。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物，除非上下文另有明确规定。本文对参考文献的引用不应被解释为承认此参考文献是本发明的现有技术，也不应被解释为对参考文献的内容或日期的任何承认。所有出版物都通过引用并入本文，如同每个单独出版物都被具体和单独地指示为通过引用并入本文一样，并且如同在本文中完全阐述一样。本发明包括基本上如前所述并参考示例和附图的所有实施例和变体。

在本公开中使用诸如“顶部”、“底部”、“向上”、“向下”、“垂直”、“横向”、“内部”、“外部”的方向性术语，仅用于提供相对参考的目的，并且其不旨在对在使用期间如何定位任何物品、或如何将物品安装在组件中或相对于环境安装提出任何限制。

除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。如果本节中阐述的定义与通过引用并入本文的文件中阐述的定义相反或在其他方面不一致，则本文中阐述的定义优先于通过引用并入本文的定义。

Claims

1.一种能够改变反射光量的动态镜组件，包括：

a.镜；以及

b.切换材料，所述切换材料放置在所述镜和观察者之间，具有暗状态和亮状态，所述切换材料由于光致变色反应而在至少一个方向上切换状态，并且所述切换材料由于光致变色反应或电致变色反应或高于阈值温度的热逆转中的一者或多者而在另一方向上切换。

2.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述切换材料仅由于光致变色反应而在所述另一方向上切换。

3.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述切换材料仅由于电致变色反应而在所述另一方向上切换。

4.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述切换材料由于光致变色反应和电致变色反应两者而在所述另一方向上切换。

5.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中由于高于所述阈值温度的热逆转，所述切换材料在所述另一方向上切换。

6.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述镜在所述可见光区域中处于高反射性并且在所述紫外区域中处于高透射性。

7.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述镜是相互镜，其在一侧上看起来是反射的并且在另一侧上看起来是透明的。

8.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述切换材料包括发色团，所述发色团由于光致变色反应而在至少一个方向上切换状态，并且所述发色团由于光致变色反应或电致变色反应或高于阈值温度的热逆转中的一者或多者而在另一方向上切换。

9.根据权利要求8所述的动态镜组件，其中所述切换材料还包括聚乙烯醇缩丁醛。

10.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述镜包括溅射到透明基底上的金、铬、铝或银中的一种或多种。

11.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述镜包括多层介电材料，所述多层介电材料具有交替的高折射率材料层和低折射率材料层。

12.根据权利要求8所述的动态镜组件，其中当由一个波长范围的光激发时，所述发色团经由光致变色反应切换到所述暗状态，并且当由不同波长范围的光激发时，所述发色团经由光致变色反应切换到所述亮状态。

13.根据权利要求1所述的动态镜组件，还包括在所述镜的与所述切换材料相对的侧面上的发光二极管，所述发光二极管在固定波长范围发射以驱动所述状态变化中的一者。

14.根据权利要求13所述的动态镜组件，其中所述发光二极管将所述切换材料从所述亮状态驱动到所述暗状态。

15.根据权利要求13所述的动态镜组件，其中所述固定波长为约350nm至约410nm并且用于使所述切换材料变暗。

16.根据权利要求13所述的动态镜，还包括附加发光二极管，所述附加发光二极管发射450nm至800m的波长范围内的光以使所述切换材料变亮。

17.根据权利要求1所述的动态镜组件，还包括在所述切换材料和阳光之间的过滤器，使得经过滤阳光将所述切换材料从所述暗状态转变至所述亮状态。

18.根据权利要求13所述的动态镜组件，还包括在所述切换材料和阳光之间的过滤器，使得经过滤阳光将所述切换材料从所述暗状态转变至所述亮状态。

19.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述切换材料包括光致变色-电致变色材料，并且其中所述切换材料响应于阳光而变暗并且响应于电力而变亮。

20.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述切换材料包括光致变色-电致变色材料，并且其中所述切换材料响应于光而变暗并且响应于电力而变亮。

21.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述切换材料包括P型光致变色材料。

22.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中，所述切换材料包括光致变色材料，所述光致变色材料光致变色地切换到所述亮状态，并且由于高于所述阈值温度的热逆转而切换到所述暗状态。

23.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中，所述切换材料包括光致变色材料，所述光致变色物质光致变色地切换到所述暗状态，并且由于高于所述阈值温度的热逆转而切换到所述亮状态。

24.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中，所述阈值温度为至少50℃。

25.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中，所述阈值温度为至少60℃。

26.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中，所述阈值温度为至少70℃。

27.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中在-20℃到50℃的温度范围内、或在-30℃到60℃的温度范围内、或在-40℃至70℃的温度范围内，所述切换材料的所述暗状态不会在移除光源时自发地恢复到所述亮状态。

28.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中所述动态镜组件具有日间模式和夜间模式，并且其中所述动态镜组件在所述日间模式期间处于高反射率状态并且在所述夜间模式期间处于低反射率状态。

29.根据权利要求28所述的动态镜组件，包括控制器，所述控制器基于时钟、光传感器或GPS信号中的一者或多者来控制所述动态镜组件应处于日间模式还是处于夜间模式。

30.根据权利要求1所述的动态镜组件，还包括控制器，所述控制器能够根据手动输入或基于时钟、光传感器或GPS信号中的一者或多者自动地将所述动态镜组件置于所述暗状态和所述亮状态之间的中间状态。

31.根据权利要求1所述的动态镜组件，其中，所述切换材料由于光致变色反应而在至少一个方向上切换状态，并且由于热逆转而在所述另一个方向切换，其中，所述阈值温度高于所述动态镜的所述常规操作温度范围。

32.根据权利要求31所述的动态镜组件，进一步包括加热元件，所述加热元件由于所述热逆转而在所述另一方向上驱动所述切换材料。

33.根据权利要求1所述的动态镜，其中，所述切换材料包括发色团，所述发色团由于光致变色反应而变暗，并且由于在特定阈值温度以上发生的热逆转而变亮。

34.根据权利要求1所述的动态镜，其中，所述阈值温度大于60℃。