CN117120303A - 一种可调光反射装置 - Google Patents

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Abstract

一种层叠结构，包括被配置为以透射偏振方向透射光并以反射偏振方向反射光的半透明半反射膜、至少一个宾主(GH)液晶层，该液晶层包括液晶分子和二向色染料分子，并且可控制在至少垂直状态和平面状态运行。该层叠结构被配置为透射线偏振光。在第一反射模式中，层叠结构被配置为反射与第一反射率相对应的光。在第二反射模式中，层叠结构被配置为反射与小于第一反射率的第二反射率相对应的光。

Description

一种可调光反射装置
背景
技术领域
本发明涉及光反射装置领域，尤其涉及一种可调光的光反射装置，例如汽车内后视镜装置。在一些实施例中，该装置根据检测到的例如来自车辆尾部的光强度实现反射率的自动调整，可以有效保护车辆驾驶员免受来自车辆尾部的强光的干扰。
相关技术
传统的可调光汽车内后视镜采用电致变色技术。当车内后视镜感光元件接收到车后一定强度的光线时，驱动模块输出驱动电流，在电致变色介质层中引发电化学反应，电致变色介质层发生颜色变化，从透明态到暗态，从而调整后视镜的反射率。然而，这种电致变色技术通常比较复杂并且成本较高。而且，低反射率状态通常还不够低，而且响应速度很慢，通常长达6秒，来自车辆后方的强光一般无法被很好地快速遮挡，存在安全隐患。
简单说明
本公开提出了一种可调光反射装置。在一些实施例中，本公开提出了一种被配置为与显示装置结合使用以进行显示的调光镜。例如，可调光镜可以用作汽车内部后视镜装置。显示器可以呈现流媒体，例如包括从车辆外部的摄像机捕获的图像的实时视频。在一些实施例中，这样的汽车内部后视镜装置或汽车侧视镜装置可以包括调光装置、流媒体显示器、光敏驱动系统等。在一些实施例中，流媒体显示器被镜子替代。调光装置可以包括一层或多层液晶层和半透明半反射膜。当光敏元件感应到车辆后方的强光，例如夜间其他车辆远光灯的强光时，即可将相应的信号反馈给驱动系统，驱动系统输出相应强度的光。电场驱动液晶层，实现后视镜反射率调节。这样的设置可以有效保护驾驶员免受车后强光的干扰，有效提高夜间行车安全。
当需要显示后视镜流媒体显示屏的内容时，调光装置可以表现出高透光率，有效地通过显示屏发出的光线，使显示屏的图像高度透明，显示清晰。
具有层叠结构的示例装置包括半透明半反射膜，该半透明半反射膜被配置为以透射偏振方向透射光并以反射偏振方向反射光。该装置还可以包括至少一个宾主(GH)液晶层，该液晶层包括具有非螺旋结构的非胆甾型液晶分子和二色性染料分子，至少一个GH液晶层中可控制实现两种可能的状态，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿垂直于GH液晶层的平面的方向取向，以及(2)平面状态，其中液晶分子取向与液晶层对应的平面平行。该装置还可以包括位于半透明半反射膜和GH液晶层之间的可切换四分之一波片层，该可切换四分之一波片层包括包含液晶分子的电子控制双折射(ECB)延迟器，其中在透射模式，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第一侧的线偏振光透过层叠结构传输到层叠结构的第二侧，对应于一定透射率；在第一反射模式下，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第二侧的光反射回层叠结构的第二侧，对应于第一反射率；在第二反射模式中，该层叠结构被配置为将源自层叠结构的第二侧的光反射回到层叠结构的第二侧，对应于小于第一反射率的第二反射率。
具有层叠结构的示例装置包括半透明半反射膜，该半透明半反射膜被配置为以透射偏振方向透射光并以反射偏振方向反射光。该装置还可以包括至少一个宾主(GH)液晶层，该液晶层包括液晶分子和二向色染料分子，至少一个GH液晶层中可控制实现两种可能的状态，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿垂直于GH液晶层的平面的方向取向，以及(2)平面状态，其中液晶分子沿平行于GH液晶层的平面的方向取向，其中在透射模式下，层叠结构被配置为将从层叠结构的第一侧发出的线偏振光通过层叠结构透射到层叠结构的第二侧，对应于一定透射率，其中在第一反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第二侧的光反射回层叠结构的第二侧，对应于第一反射率，在第二反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第二侧的光反射回层叠结构的第二侧，对应于小于第一反射率的第二反射率。
具有层叠结构的示例装置包括反射层。该装置还可以包括至少一个宾主(GH)液晶层，该液晶层包括液晶分子和二向色染料分子，至少一个GH液晶层中可控制实现两种可能的状态，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿垂直于GH液晶层的平面的方向取向，以及(2)平面状态，其中液晶分子沿平行于GH液晶层的平面的方向取向。该装置还可以包括位于反射层和GH液晶层之间的四分之一波片层，其中在第一反射模式下，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第一侧的光反射回来，朝向层叠结构的第一侧，对应于第一反射率；在第二反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第一侧的光反射回层叠结构的第一侧，对应于小于第一反射率的第二反射率。
具有层叠结构的示例装置包括反射层。该装置还可以包括第一宾主(GH)液晶层，该第一宾主(GH)液晶层包括液晶分子和二色性染料分子。该装置还可以包括位于反射层和第一GH液晶层之间的第二GH液晶层，第二GH液晶层包括液晶分子和二向色染料分子，其中第一GH液晶层和第二GH液晶层中的每一个可控制以在至少两种可能的状态下操作，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿垂直于GH液晶层的平面的方向取向，以及(2)平面状态其中液晶分子沿平行于GH液晶层的平面的方向取向，并且其中在第一反射模式下，层叠结构被配置为反射源自层叠结构的第一侧的光，对应于第一反射率，朝向层叠结构的第一侧返回；在第二反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第一侧的光反射回层叠结构的第一侧，对应于小于第一反射率的第二反射率。
附图说明
图1A示出了根据本公开的一些实施例的结合有调光镜和可选的显示装置的车内后视镜组件的一种实施方式。
图1B示出了根据本公开的一些实施例的结合有可调光镜和可选的显示装置的外侧镜组件的一种实施方式。
图2A呈现根据本公开的一些实施例的包括显示器的调光镜装置的单层胆甾型液晶实现的结构。
图2B示出了根据本公开的一些实施例的使用包括单个宾主(GH)液晶层的单层胆甾型液晶的调光镜装置的显示透射模式。
图2C示出了根据本公开的一些实施例的使用包括单个宾主(GH)液晶层的单层胆甾型液晶的调光镜装置的高反射模式。
图2D示出了根据本公开的一些实施例的使用包括单个宾主(GH)液晶层的单层胆甾型液晶的调光镜装置的低反射模式。
图3A呈现根据本公开的一些实施例的包括显示器并在弱吸收状态下操作的调光镜装置的双层液晶实现的结构。
图3B呈现根据本公开的一些实施例的包括显示器并在强吸收状态下操作的调光镜装置的双层液晶实现的相同结构。
图3C示出了根据本公开的一些实施例的使用双层液晶结构的调光镜装置的显示透射模式。
图3D示出了根据本公开的一些实施例的使用双层液晶结构的调光镜装置的高反射模式。
图3E示出了根据本公开的一些实施例的使用双层液晶结构的调光镜装置的低反射模式。
图4A示出了根据本公开的一些实施例的包括显示器的单层非胆甾型液晶调光镜装置的低反射状态。
图4B示出了根据本公开的一些实施例的包括显示器的这种单层非胆甾型液晶调光镜装置的操作。
图5A示出了根据本公开的一些实施例的不具有显示器的单层非胆甾型液晶调光镜装置的低反射状态。
图5B示出了根据本公开的一些实施例的这种没有显示器和不可切换四分之一波片的单层非胆甾型液晶调光镜装置的操作。
图6A示出了根据本公开的一些实施例的没有显示器的双层非胆甾型液晶调光镜装置的高反射状态。
图6B示出了根据本公开的一些实施例的没有显示器的双层非胆甾型液晶调光镜装置的低反射状态。
图7示出了用于为先前描述的设备的组件提供驱动信号的驱动电路系统。
详细说明书
本发明的实施例提供了一种调光镜装置(例如车内后视镜装置)，其能够根据光线的强弱(例如来自车辆后方的光线)实现反射率的自动调节。例如，本发明的实施例可以有效地保护驾驶员免受来自车辆后方的强光的干扰。同时，该设备还可以选择性地与内容的显示相结合，例如通过图像的高传输和高清显示来实现媒体流，以丰富人机交互。
根据各种实施例，公开了一种具有层叠结构的装置。半透明半反射膜被配置为以透射偏振方向透射光并以反射偏振方向反射光。至少一宾主(GH)液晶层包含液晶分子及二色性染料分子。至少一GH液晶层可受控运行于至少两种可能的状态，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿垂直GH液晶层的平面的方向取向。(2)平面状态，其中液晶分子沿平行于GH液晶层的平面的方向取向。在透射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第一侧的线偏振光通过层叠结构透射到层叠结构的第二侧，对应于一定透射率。在第一反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第二侧的光反射回层叠结构的第二侧，对应于第一反射率。在第二反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第二侧的光反射回层叠结构的第二侧，对应于小于第一反射率的第二反射率。
本公开提出了包括如下多种解决方案的镜子装置。镜子装置在一些实施例中可以包括显示器，并且在其他实施例中可以不包括显示器。镜子装置可以用在车辆应用中并且可以在车辆的内部和/或外部区域中实现。例如，镜装置的实施例可以被实现为车辆的内部后视镜和/或外部侧镜。图1A示出了根据本公开的一些实施例的结合有调光镜和可选的显示装置的车内后视镜组件的一种实施方式。图1B示出了根据本公开的一些实施例的结合有可调光镜和可选的显示装置的外侧镜组件的一种实施方式。
一.单层胆甾型液晶
图2A呈现根据本公开的一些实施例的包括显示器的调光镜装置200的单层胆甾型液晶实现的结构。如本文所使用的，显示器或显示装置可以包括能够从多个(例如，矩阵)像素或子像素发射光的显示面板。例如，单层胆甾型LC可以是单个宾主(GH)液晶层。单GH液晶层可以包括胆甾型液晶分子。这里，术语胆甾型是指以螺旋结构为特征的液晶分子。胆甾型液晶的螺旋结构可以通过手性液晶分子来实现。或者，胆甾型液晶的螺旋结构可以通过掺杂手性掺杂剂的非手性液晶分子来实现。参考图2A，单层二向色染料液晶调光叠层与透反射膜和流媒体显示器相结合。该结构包括：
●第一基底材料层202
●第一导电层204
●第一定向层206
●液晶(LC)层208
●第二定向层210
●第二导电层212
●第二基底材料层214
●半透明半反射膜216
●OCA粘合层218
●流媒体显示器220
第一定向层206和第二定向层210布置在液晶(LC)层208的相对侧并将液晶(LC)层208夹在中间。每一个定向层206和210的特征在于表面具有沿特定方向的凹槽。这种凹槽(例如，脊和槽)可以通过用诸如棉球或布的另一种材料沿特定方向摩擦诸如聚酰亚胺的基底材料来形成。与定向层206和210接触的液晶分子倾向于将其自身对准或锚定，使其纵轴平行于凹槽。这种排列的强度与特征锚定能量相关，例如，特征锚定能量可以高达10-3焦耳/每平方米。第一导电层204和第二导电层212布置在液晶层208、第一定向层206和第二定向层210的相对侧上并且将液晶层208、第一定向层206和第二定向层210夹在中间。跨第一导电层204和第二导电层212施加的电压产生影响液晶层208内的液晶分子的取向的电场。可以通过所施加的电压的操作来实现不同的液晶取向。在一个实施例中，当不施加电压时，液晶分子自然地处于胆甾相并且表现出手性/螺旋取向。也就是说，液晶分子例如以特定的手性螺距p扭曲。当施加电压(例如，超过特定阈值)时，液晶可以基于由第一导电层204和第二导电层212产生的电场而变得取向。例如，电场可以导致液晶分子排列，使得它们的长轴垂直于液晶层208的平面。
第一基底材料层202和第二基底材料层214设置在液晶(LC)层208、第一定向层206、第二定向层210、第一导电层204和第二导电层212的相对侧，并将它们夹在中间。在一些实施例中，第一基底材料层202和第二基底材料层214为上述各个层提供机械稳定性。包括这些层的堆叠结构——例如，液晶(LC)层208、第一定向层206、第二定向层210、第一导电层204、第二导电层212、第一基底材料层202和第二基底材料层214可以被制造为柔性的多层液晶“膜”，其可以附接到半透射和半反射(“透反射”)膜216。半透明半反射膜216的示例为3M dBEF半透明、半透射膜。半透明半反射膜216可以附着到流媒体显示器220。上述各个层彼此和/或其他层的附着可以通过使用一个或多个粘合剂层(例如OCA粘合层218)来实现。
虽然本文描述了多层材料，但是整个可调光镜装置200仍然被描述为具有“单层”胆甾型液晶。这是因为在本公开的该特定实施例中仅存在单个LC层。在本公开的后续部分中描述的其他实施例中，液晶分子可以驻留在两个或更多个LC层中，这些LC层可以彼此结合地工作以实现整个装置的调光和/或显示传输操作。另外，请注意图2A示出了两个基底材料层202和214、两个导电层204和212、两个定向层206和210、OCA粘合层218、以及液晶层208、半透明半反射膜216和流媒体显示器220。在本公开的其他附图中，为了简化说明，没有明确示出这些层中的一些层，例如基底材料层、导电层、定向层、OCA粘合层等。然而，应当理解，这些层中的一些层可以被包括在其他附图中示出的各种实施例中，即使这样的层可能没有在那些附图中明确示出。在不同的实施例中并且取决于实施方式，可以添加或省略各种层。
A.透射模式(例如图2B)
如图2B示出了根据本公开的一些实施例的使用包括单个宾主(GH)液晶层的单层胆甾型液晶的调光镜装置240的透射模式。调光镜装置240可以是图2A所示的调光镜装置200的示例。这里，调光镜装置240包括显示器242、半透明半反射膜244(例如，3M dBEF半透明、半透膜)以及单层胆甾型液晶246，单层胆甾型液晶246可以包括单GH液晶层。在该图中，仅示出了某些层来说明透射模式的主要操作。然而，可以包括未明确示出的附加层，例如各种导电层、定向层、基底材料层、粘合剂层等。
在显示透射模式下，显示器242(例如，流媒体显示器)可以以线偏振光的形式发射显示光。线偏振光的偏振方向可以平行于半透明半反射膜244的透射方向/轴250。作为示例，半透明半反射膜244的透射方向/轴250可以处于垂直方向。相反，半透明半反射膜244的反射方向/轴252可以处于水平方向。由于线偏振光的偏振方向为垂直方向，因此线偏振光大部分透过半透明半反射膜244。例如，线偏振光透过半透明半反射膜244的透光率可以≥90％。
线偏振光可以透过半透明半反射膜244和液晶层246。这里，液晶层246处于打开状态。液晶层246内的二向色性染料液晶分子的长轴垂直于基板的平面。这可以例如通过在夹着液晶层246的导电层(未示出)之间施加适当的电压来实现。此时，透过液晶层的光经历弱吸收。优选地，液晶层透过率可以≥85％。流媒体显示器242发出的光在整个层叠结构中的总透过率≥76.5％。这可以对应于显示器的相对高的亮度。这样的透过率实现了显示的高透过率和高清晰度。
在一些实施例中，如果在流媒体模式期间，用户侧有强光射向设备，则LC层保持在“打开”状态(其中液晶分子沿垂直于平面的方向取向的状态)，以允许显示光继续投射向用户。这里，可以结合诸如光传感器(未示出)的光敏元件来感测源自用户侧(即图2B的右侧)并向调光镜装置240行进的光(例如，环境光)。即使光传感器感应到强光，如果设备处于流媒体状态，LC层也可能保持在“打开”状态。这使得来自显示器的流媒体能够继续呈现给用户，即使检测到强光也是如此。因此，当处于流媒体模式时，即使检测到强光，显示器也可能显得较暗。
B.反射模式(例如，图2C和2D)
根据本公开的各种实施例，在一种或多种反射模式期间，流显示242被关闭，形成黑色背景。还可以存在多于一种的反射模式，例如高反射模式和低反射模式，这将在下面更详细地描述。
如图2C示出了根据本公开的一些实施例的使用包括单个宾主(GH)液晶层的单层胆甾型液晶的调光镜装置240的高反射模式。如前所述，调光镜装置240可以包括显示器242、半透明半反射膜244(例如，3M dBEF半透明、半透射膜)以及单层胆甾型液晶，其可以包括单一GH液晶层246。此时，液晶层246内的二向色染料液晶分子的长轴垂直于基板平面，非偏振光来自用户侧(即图2C的右侧)穿过液晶层246时经历弱吸收。这里，液晶层246的透射率可以例如≥85％。所产生的非偏振光在弱吸收后到达半透明半反射膜244，半透明半反射膜244部分地透射光并部分地反射光。如此处所示以及如先前所讨论的，半透明半反射膜244的透射方向/轴250可以处于垂直方向。半透明半反射膜244的反射方向/轴252可以处于水平方向。因此，垂直偏振光穿过透反射膜244，而水平偏振光从半透明半反射膜244反射。透射率和反射率通常取决于透反射膜的性质。在一些实施例中，反射率可以在45％和49.9％之间，使得后视镜具有高反射性。例如，这种高反射可以允许车辆的驾驶员清楚地看到车辆后面的场景的图像。
如图2D示出了根据本公开的一些实施例的使用包括单个宾主(GH)液晶层的单层胆甾型液晶的调光镜装置240的低反射模式。例如，当车辆后面有强光时，光强度传感器(未示出)可以向驱动电路(未示出)发出反馈信号。驱动电路可以通过在夹着液晶层246的导体层(未示出)之间产生适当的电压来快速响应，以将液晶转变为关闭状态。这里，通过提供适当的电压以使液晶层246内的二向色染料液晶分子的长轴取向为平行于基板的平面来实现关闭状态。在一些实施例中，为了实现平行于基板平面的取向，将胆甾型液晶分子置于手性向列相中。具体地，液晶分子变得平行于液晶层的平面并且以螺旋方式取向。这种取向导致入射到液晶层上的光(例如，来自车辆后部的强光)被大量吸收。因此，在低反射状态下，光会被显著吸收。在一个实施例中，大约(1)80％的光在第一次穿过LC层246时被吸收，并且大约(2)80％的光在第二次穿过LC层246时被吸收。相应的透射率沿着整个反射路径大约为0.2*0.2＝0.04。因此，本例中的总反射率约为4％。在各个实施例中，总反射率可以例如≤8％，这可以有效地减少与来自车辆后面的光相关的“后眩光”对眼睛的刺激。由于液晶固有的快速响应特性，响应时间可以达到≤100ms，并且在一些实现中可以≤50ms。这种响应速度明显快于传统的电致变色技术，并且可以在后眩光情况下为驾驶员的眼睛提供明显更快的保护。
二.双层液晶
图3A呈现根据本公开的一些实施例的包括显示器并在弱吸收状态下运行的调光镜装置300的双层液晶实现的结构。图3B呈现根据本公开的一些实施例的包括显示器并在强吸收状态下运行的调光镜装置300的双层液晶实现的相同结构。图3A和图3B所示的堆叠结构的示例包括至少一个宾主(GH)液晶层，其包括第一GH液晶层和第二GH液晶层。每一个第一GH液晶层和第二GH液晶层中可以包括非胆甾型液晶分子。该装置也可以被称为双二向色染料LC调光层、透反射膜和流显示器的组合。如图所示，其结构包括：
●第一基底材料层302
●第一导电层304
●第一定向层306
●第一液晶(LC)层308
●第二定向层310
●第二导电层312
●第二基底材料层314
●第三基底材料层322
●第三导电层324
●第三定向层326
●第二液晶(LC)层328
●第四定向层330
●第四导电层332
●第四基底材料层334
●半透明反射膜340
●OCA粘合层342
●流媒体显示器344
在许多方面，包括第一基底材料层302、第一导电层304、第一定向层306、第一液晶(LC)层308、第二定向层310、第二导电层312、和第二基底材料层314的结构的第一部分的操作可以类似于图2A所示的某些层。即，第一基底材料层202、第一导电层204、第一定向层206、液晶层208、第二定向层210、第二导电层212和第二基底材料层214。例如，第一定向层306和第二定向层310布置在第一液晶层308的相对侧上并且将第一液晶层308夹在中间。每一个定向层306和310中的特征在于具有沿着某一方向的凹槽的表面。与定向层306和310接触的液晶分子倾向于将其自身对准或锚定，使其纵轴平行于凹槽。第一导电层304和第二导电层312布置在液晶层308、第一定向层306和第二定向层310的相对侧上并且将液晶层308、第一定向层306和第二定向层310夹在中间。对第一导电层304和第二导电层312施加的电压产生影响第一液晶层308内的液晶分子的取向的电场。例如，电场可以使液晶分子取向，使得它们的长轴垂直于第一液晶层308的平面，如图3A所示。
类似地，包括第三基底材料层322、第三导电层324、第三定向层326、第二液晶层328、第四定向层330、第四导电层332及第四基底材料层334的结构的第二部分的操作，在许多方面可以类似于图2A中所示的某些层,即:第一基底材料层202、第一导电层204、第一定向层206、液晶层208、第二定向层210、第二导电层212和第二基底材料层214。第三定向层326和第二定向层330具有凹槽，第二液晶层328内的液晶分着该凹槽排列。当施加适当的电压时，第三导电层324和第四导电层332可以产生影响第二液晶层328内的液晶分子的取向的电场。例如，电场可以导致液晶分子排列成使得它们的长轴垂直于第二液晶层328的平面，如图3A所示。
此外，包括半透明反射膜340、OCA粘合层342和流媒体显示器344的结构的第三部分的操作在许多方面可以与图2A中所示的某些层的操作类似，即半透明半反射膜216、OCA粘合层218和流媒体显示器220。
在一些条件下(例如，当施加电压时)，液晶可以处于打开状态并且取向为它们的长轴垂直于第一液晶层308的平面，如图3A所示。在其他条件下(例如不施加电压时)，液晶可以处于向列相，其中液晶分子的长轴平行于液晶层的平面，如图3B所示。在向列态中，第一液晶层308的液晶分子可以具有与第二液晶层328的液晶分子不同(例如，垂直)的取向。这样的布置可以促进强吸收光并且可用于调光镜装置的低反射模式，将在后面部分更详细讨论。
图3A和3B示出了层叠结构中的某些层。在本公开的其他附图中，为了简化说明，没有明确示出这些层中的一些层，例如基板层、导电层、定向层、OCA粘合层等。然而，应当理解，这些层中的一些层可以被包括在其他附图中示出的各种实施例中，即使这样的层可能没有在那些附图中明确示出。在不同的实施例中并且取决于实施方式，可以添加或省略各种层。
A.透射模式(例如图3C)
图3C示出了根据本公开的一些实施例的使用双层液晶结构的调光镜装置360的显示透射模式。调光镜装置360可以是图3A所示的调光镜装置300的示例。这里，调光镜装置360包括显示器362、透反射膜364(例如，3M dBEF半透明、半透射膜)、第一液晶层366和第二液晶层368。根据某些实施例，第一液晶层366和第二液晶层368包括可以处于向列态运行的非胆甾型液晶分子。在该图中，仅示出了某些层来说明传输模式的主要操作。然而，可以包括未明确示出的附加层，例如各种导电层、定向层、基础(基底)层、粘合剂层等。
在显示透射模式期间，显示器362(例如，流媒体显示器)可以以线偏振光的形式发射显示光。线偏振光的偏振方向可以平行于透反射膜364的透射方向/轴370。作为示例，透反射膜364的透射方向/轴370可以处于垂直方向。相反，透反射膜364的反射方向/轴372可以处于水平方向。由于线偏振光的偏振方向为垂直方向，因此线偏振光大部分透过半透反射膜364。例如，线偏振光透过半透反射膜364的透光率可以≥90％。
线偏振光可以透射穿过半透反射膜364、第一液晶层366和第二液晶层368。这里，第一液晶层366和第二液晶层368都处于打开状态。第一液晶层366和第二液晶层368内的二向色染料液晶分子的长轴垂直于基板的平面。例如，这可以通过在夹着第一液晶层366和第二液晶层368中的每一个的导体层(未示出)之间施加适当的电压来实现。此时，透过液晶层的光吸收较弱。例如，两层液晶层的组合液晶层透过率可以≥80％，略低于图2B所示的单层液晶结构的透过率。流媒体显示器发出的光线在整个多层结构中总透过率≥72％。这可以对应于显示器的相对高的亮度。这样的透过率实现了显示的高透过率和高清晰度。
在一些实施例中，如果在流媒体模式期间有从用户侧的强光射向设备，则第一和第二液晶层保持在“打开”状态(液晶分子沿垂直于液晶层的方向取向)，以允许显示光继续投射向用户。这里，可以利用光传感器(未示出)来感测源自用户侧(即，图3C的右侧)并向调光镜装置360行进的光(例如，环境光)。强光下，如果设备处于流媒体状态，则第一和第二液晶层可以保持在“打开”状态。这使得来自显示器的流媒体能够继续呈现给用户，即使检测到强光也是如此。因此，在流媒体模式下，即使检测到强光，显示屏也可能显得较暗
B.反射模式(例如，图3D和3E)
根据本公开的各种实施例，在一种或多种反射模式期间，流显示362被关闭，形成黑色背景。还可以存在多于一种的反射模式，例如高反射模式和低反射模式，这将在下面更详细地描述。
图3D示出了根据本公开的一些实施例的使用双层液晶结构的调光镜装置360的高反射模式。如前所述，调光镜装置360可以包括显示器362、透反射膜364(例如，3M dBEF半透明、半透射膜)、第一液晶层366和第二液晶层368。此时，第一液晶层366和第二液晶层368内的二向色染料液晶分子的长轴垂直于基板的平面，并且来自用户侧(即，图3D的右侧)的非偏振光通过第一液晶层366和第二液晶层368经历弱吸收。这里，液晶层366和368的透射率可以是≥80％(例如，≥85％)。所产生的非偏振光在弱吸收后到达透反射膜364，透反射膜364部分地透射光并部分地反射光。如此处所示以及如先前所讨论的，透反射膜364的透射方向/轴370可以处于垂直方向。透反射膜364的反射方向/轴372可以处于水平方向。因此，垂直偏振光穿过透反射膜364，而水平偏振光从透反射膜364反射。透射率和反射率通常取决于透反射膜的性质。在一些实施例中，反射率可以在45％和49.9％之间。在一些实施例中，反射率可以≥50％。在各种实施例中，所实现的高水平的反射可以允许车辆的驾驶员清楚地看到车辆后面的场景的图像。
图3E示出了根据本公开的一些实施例的使用双层液晶结构的调光镜装置360的低反射模式。例如，当车辆后面有强光时，光强度传感器(未示出)可以向驱动电路(未示出)发出反馈信号。驱动电路可以通过在夹着第一液晶层366和第二液晶层368的导体层(未示出)上产生适当的电压来快速响应。根据一些实施例，在这种低反射模式中，第一液晶层366和第二液晶层368的非胆甾型液体晶体分子被驱动至向列相，液晶分子的长轴平行于液晶层的平面。在液晶层平面内，第一液晶层366的液晶分子排列方向与第二液晶层368的液晶分子排列方向相互垂直。这里，光透射率低于对应于图2D的低反射模式。在某些实施例中，穿过液晶层的光是线偏振光。线偏振光的偏振方向垂直于第二液晶层的液晶分子的长轴。在至少一个实施例中，只有两个液晶层的相对线性偏振取向/方向是重要的。透过液晶层的线偏振光的偏振方向与3M半透半透膜的透光轴垂直，此时光线被半透半透膜强烈吸收，呈现出反射率更低，此时反射率可以达到≤5％(全反射路径)，低于方案一，更有效减少车尾眩光对眼睛的刺激。
例如，从车辆后部(例如，从图3E的右侧)传播的光可以是非偏振光。在低反射模式下，第一液晶层366的液晶分子被驱动为使得它们的长轴平行于第一液晶层366的平面并且在第一液晶层366的平面内垂直。垂直取向的液晶分子显着吸收垂直偏振(垂直取向上的线偏振)光。因此，所得的光大部分是水平偏振的(在水平方向上线性偏振)。换句话说，在这种情况下，所得光的线性偏振方向是水平的。由于垂直偏振光的吸收并不完美，因此还存在残留的垂直偏振光。然后所得的光穿过第二液晶层368。在低反射模式下，第二液晶层368的液晶分子被驱动使得它们的长轴平行于第二液晶层368的平面。并且在第二液晶层368的平面内水平。水平取向的液晶分子显着吸收水平偏振(在水平取向上线性偏振)的光。现在已穿过第一液晶层和第二液晶层的所得光在垂直偏振方向和水平偏振方向上都显着衰减。由于水平偏振光的吸收并不完美，因此还存在残留的水平偏振光。穿过第一液晶层和第二液晶层的光现在遇到透反射膜。在该示例中，透反射膜364具有垂直定向的透射轴。因此，剩余的垂直偏振光透过透反射膜。反射光现在主要包括水平偏振光。残留的水平偏振光被透反射膜364反射。在反射路径(返回路径)上，光现在再次穿过第二液晶层368(沿相反方向)。水平取向的液晶分子进一步吸收反射光中已经衰减的水平偏振光。然后所产生的光再次穿过第一液晶层366(沿相反方向)。第一液晶层366的垂直取向液晶分子进一步吸收反射光中剩余的大部分垂直取向偏振光。在此示例中，所产生的光然后作为最终反射光向车辆的后部(向图3E的右侧)行进。关于图3E所示的实施例，其高反射率略低于图2D所示实施例，但与图2D所示的实施例相比，其低反射率低于图2D所示的实施例，可能更有效地减少车后眩光引起的眼睛刺激。
三.单层非胆甾型液相液晶
图4A示出了根据本公开的一些实施例的包括显示器的单层非胆甾型液晶调光镜装置400的低反射状态。当相关联的显示设备打开或关闭时，可以利用所示的低反射状态。非胆甾型液晶可包括至少一层宾主(GH)液晶层。根据一些实施例，至少一个GH液晶层由包含非胆甾型液晶分子的单一GH液晶组成。这里，装置400包括GH液晶层402(示为非手性LC层)、可切换四分之一波片404、半透明半反射膜406和显示器408。装置400可用于室内或室外环境，比如汽车。
GH液晶层402可以包括至少一个宾主(GH)液晶层，其可以包括液晶分子和二色性染料分子。至少一GH液晶层可受控运作于至少两种可能的状态，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿垂直于液晶层平面的方向取向。(2)平面状态，其中液晶分子沿x-y方向取向，该x-y方向(a)平行于对应于至少一个GH液晶层的平面并且(b)被配置为显著吸收沿x-y方向线性偏振光。可切换四分之一波片404位于半透明半反射膜406和单个GH液晶层402之间。在一些实施例中，可切换四分之一波片404包括包含液晶分子的电控双折射(EBC)延迟器。如图所示，半透明半反射膜406被配置为透射处于透射偏振方向的光并反射处于反射偏振方向的光。
图4B示出了根据本公开的一些实施例的包括显示器的这种单层非胆甾型液晶调光镜装置400的运作。装置400包括GH液晶层402(示为非手性LC层)、可切换四分之一波片404、半透明半反射膜406和显示器408。
A.透射模式
在透射模式(410)中，显示器408开启并发射线偏振光，此处以“--”偏振示出。线偏振光到达半透明半反射膜406。半透明半反射膜406被放置成使得其透射轴示出为“-”，并且与显示器408发射的线偏振光的偏振方向平行。因此，来自显示器408的线偏振光穿过半透明半反射膜406。接下来，线偏振光到达可切换的四分之一波片404，在当前模式下开启，这里，当可切换四分之一波片404开启(施加电场)时，其液晶分子处于打开状态并且取向为垂直方向，即垂直于液晶层平面，因此线偏振光穿过可切换四分之一波片404，然后线偏振光到达GH液晶层402，GH液晶层402处于关闭状态。当GH液晶层402处于关闭状态(未施加电场)时，其液晶分子处于关闭状态并且取向为(a)平行于液晶平面和(2))用“…”符号表示(进入页面方向)。在这样的取向下，GH液晶层402的液晶分子显著吸收沿着相同“...”取向的线偏振光，吸收率可以调节。在一些实施例中，吸收率大于50％。在图4B所示的具体实施例中，吸收率为92％。也就是说，GH层402吸收“…”方向的线偏振光的92％，并允许“……”方向的线偏振光的8％透过。因此，来自显示器的线偏振光以最小的亮度损失穿过装置400。
根据一些实施例，还展示出介质传输(412)的低反射。这里，源自外部环境(例如，来自车辆后面)的非偏振光可以首先到达GH液晶层402。在当前模式中，如所讨论的，GH液晶层402处于关闭状态(无外加电场)。位于“…”方向的GH液晶层402的液晶分子基本上吸收沿相同“…”方向取向的线偏振光。在当前示例中，吸收率为92％。因此，GH液晶层402吸收“…”方向的非偏振光的92％的成分，并允许“…”方向的非偏振光的8％的成分透过。GH液晶层402使“--”取向的非偏振光分量几乎不受影响。离开GH液晶层402的结果光大部分是沿“--”方向线偏振的，但也包含8％的“...”方向非偏振光的分量。该光到达可切换四分之一波片404。可切换四分之一波片404处于ON状态，液晶分子处于打开位置，这允许光穿过，无论偏振方向如何。所产生的光到达半透明半反射膜406，半透明半反射膜406允许“--”方向的线偏振光穿过，同时反射“...”方向的线偏振光。因此，半透明半反射膜406反射“…”方向的非偏振光的8％成分。然后该光在返回路径上到达四分之一波片404。四分之一波片404仍然处于开启状态，并且无论偏振如何，它都允许光通过。因此，“…”取向的非偏振光的8％分量穿过并到达GH液晶层402。如上所述，GH液晶层402处于关闭状态(没有施加电场)。)，液晶分子呈“…”取向。在该示例中，这种取向的液晶分子吸收“…”取向的线偏振光，吸收率为92％(透射率为8％)。这样，原来非偏振光“…”方向的8％分量中只允许8％通过。所得到的离开装置400的反射光仅为原始非偏振光在“...”方向的分量的8％*8％＝0.64％。以这种方式，当显示器408开启时实现非常低的反射。
B.反射模式
a.高反射模式(414)
在显示器关闭的情况下示出了高反射模式414。来自外部环境(例如，来自车辆后方)的非偏振光可以首先到达GH液晶层402，其被开启。在这种状态下，GH液晶层402的液晶分子处于打开位置，这使得光能够通过，而不管偏振如何。非偏振光由此穿过GH液晶层402到达可切换四分之一波片404。在当前模式下，可切换四分之一波片404处于关闭状态(未施加电场)，从而作为四分之一波片工作。可切换四分之一波片404将第一x-y方向(例如，“--”方向)的线偏振光转换成右旋圆偏振(RHC)光。可切换四分之一波片404将第二x-y方向(例如，“…”方向)的线偏振光转换成左旋偏振(LHC)光。RHC光到达半透明半反射膜406，半透明半反射膜406将RHC光转换成强度降低(例如，50％)的反射LHC光。LHC光到达半透明半反射膜406，半透明半反射膜406将LHC光转换成强度降低(例如，50％)的反射RHC光。光的两个分量沿着返回路径行进至可切换四分之一波片404。可切换四分之一波片404将反射的LHC光转换成“…”方向的线偏振光。可切换四分之一波片404将反射的RHC光转换成“--”方向的线偏振光。所得非偏振光的强度降低(例如，50％)，并且它穿过处于打开状态的GH液晶层402。因此，装置400操作以在当前模式下提供高反射。
b.低反射模式(416)
还示出了显示器关闭时的低反射模式416。来自外部环境(例如，来自车辆后方)的非偏振光可以首先到达GH液晶层402。在当前模式下，GH液晶层402处于关闭状态(未施加电场)。位于“…”方向的GH液晶层402的液晶分子基本上吸收沿相同“…”方向取向的线偏振光。在当前示例中，吸收率为92％。因此，GH液晶层402吸收“…”方向的非偏振光的92％的成分，并允许“…”方向的非偏振光的8％的成分透过。GH液晶层402使“--”取向的非偏振光分量几乎不受影响。离开GH液晶层402的结果光大部分是沿着“--”方向线性偏振的。
在当前模式下，可切换四分之一波片404处于关闭状态(未施加电场)，其中液晶分子被设置为作为四分之一波片运行。可切换四分之一波片404将第一x-y方向(例如，“--”方向)的线偏振光转换成右旋圆偏振(RHC)光。因此，大部分沿“--”方向线性偏振的光被转换为大部分RHC光。大部分RHC光被透反射膜反射，并以降低的强度(例如，50％)转换为反射的LHC光。反射的LHC光在返回路径上到达可切换四分之一波片404。可切换四分之一波片404将反射的LHC光转换成沿“...”方向的大部分线偏振光。
大部分沿“...”方向的线偏振光到达GH液晶层402。在当前模式下，可切换四分之一波片404处于关闭状态(未施加电场)，液晶分子排列，作为四分之一波片工作。可切换四分之一波片404将第一x-y方向(例如，“--”方向)的线偏振光转换成右旋圆偏振(RHC)光。可切换四分之一波片404将第二x-y方向(例如，“……”方向)的线偏振光转换成左手圆偏振(LHC)光。RHC光到达半透明半反射膜406，半透明半反射膜406将RHC光转换成强度降低(例如，50％)的反射LHC光。LHC光到达半透明半反射膜406，半透明半反射膜406将LHC光转换成强度降低(例如，50％)的反射RHC光。光的两个分量沿着返回路径行进至可切换四分之一波片404。可切换四分之一波片404将反射的LHC光转换成“…”方向的线偏振光。可切换四分之一波片404将反射的RHC光转换成“--”方向的线偏振光。所得非偏振光的强度降低(例如50％)，并且它穿过GH液晶层402。GH液晶层402处于关闭状态(未施加电场)，液晶分子处于“…”取向。在该示例中，这种取向的液晶分子吸收“……”取向的线偏振光，吸收率为92％(透射率为8％)。因此，离开GH液晶层402的残余光被充分衰减。
请注意，如图4B所示，上面没有呈现不太占主导地位的与液晶分子的有关的衰减效应一些细节(例如，当处于打开状态且LC分子相对于LC层的平面处于垂直取向时)。这些细节中的一些在图5B的上下文中被更详细讨论，见下文。
四.液晶层和四分之一波片，不带显示器
图5A示出了根据本公开的一些实施例的不具有显示器的单层非胆甾型液晶调光镜装置500的低反射状态。非胆甾型液晶可包括至少一层宾主(GH)液晶层。根据一些实施例，至少一个GH液晶层由包含非胆甾型液晶分子的单一GH液晶组成。这里，装置500包括GH液晶层502(示为非手性LC层)、不可切换四分之一波片504和镜子506。在一个实施例中，装置500包括：
·至少一宾主(GH)液晶层502，包含液晶分子及二色性染料分子，每一个该GH液晶层中可控制以在至少两种可能的状态下运行，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿垂直于至少一个GH液晶层的平面的方向取向，以及(2)平面状态，其中液晶分子(a)沿x-y方向取向，平行于至少一个GH液晶层对应的平面，并且(b)被配置为显著吸收沿相同x-y方向线性偏振的光的分量
·不可切换四分之一波片层504。在一些实施例中，不可切换四分之一波片包括由聚合物材料制成的膜，并配置为将光的相位沿第一个x-y方向延迟90度，相对于光沿第一个x-y方向垂直的第二个x-y方向的相位。
·反射层(例如，镜子506)
·图5B示出了根据本公开的一些实施例的这种没有显示器和不可切换四分之一波片的单层非胆甾型液晶调光镜装置500的运作。再次，装置500包括GH液晶层502、不可切换四分之一波片504和镜子506。镜子506可以是平面镜或曲面镜。镜子的曲率可以沿着一个轴(例如，x轴)或沿着两个轴(例如，x轴和y轴)。
该镜子可以是球形镜子。装置500可以用在内部或外部环境中，例如车辆的环境。
A.高反射模式(510)
示出了高反射模式510。来自外部环境(例如，来自车辆后面)的非偏振光可以首先到达GH液晶层502，其被开启。在这种状态下，GH液晶层502的液晶分子处于打开位置，这使得光能够通过，而不管偏振如何。光穿过处于打开位置的液晶分子时可能会发生一定程度的衰减(这在图4B的上下文中之前没有提及)。如图所示，这样的衰减率，可以是，例如80％。即20％的光被吸收，80％的光被允许通过。衰减的非偏振光(80％)因此穿过GH液晶层502并到达不可切换四分之一波片504。不可切换四分之一波片504将第一x-y方向上的线偏振光(例如，“--”方向)转换为右旋圆偏振(RHC)光。不可切换四分之一波片504将第二x-y方向(例如，“…”方向)上的线偏振光转换为左手圆偏振(LHC)光。RHC光到达镜子506，镜子506将RHC光转换为反射的LHC光。LHC光到达镜子506，镜子506将LHC光转换为反射的RHC光。光的两个分量沿着返回路径行进至不可切换四分之一波片504。不可切换四分之一波片504将反射的LHC光转换成“…”方向的线偏振光。不可切换四分之一波片504将反射的RHC光转换成“--”方向的线偏振光。所得非偏振光的强度降低(例如，80％)，并且它穿过处于打开状态的GH液晶层502。GH液晶层502进一步将非偏振光衰减80％。这导致存在层叠结构的非偏振光的强度为80％*80％＝64％。因此，装置500操作以在电流模式下提供高反射。
B.低反射模式(512)
还示出了低反射模式512。来自外部环境(例如，来自车辆后方)的非偏振光可以首先到达GH液晶层502。在当前模式下，GH液晶层402处于关闭状态(未施加电场)。位于“…”方向的GH液晶层502的液晶分子显著吸收沿相同“…”方向取向的线偏振光。在当前示例中，吸收率为92％。因此，GH液晶层402吸收“…”方向的非偏振光的92％的成分，并允许“…”方向的非偏振光的8％的成分透过。GH液晶层502使“--”取向的非偏振光分量几乎不受影响。然而，仍然会发生一些吸收。作为示例，GH液晶层502可以吸收“--”取向非偏振光的20％分量，并允许“--”取向非偏振光的80％透过。离开GH液晶层402的所得光具有沿着“...”取向的偏振分量，其强度降低了50％*8％＝4％。离开GH液晶层402的所得光具有沿“--”方向的偏振分量，其强度降低了50％*80％＝40％。然后所得的光到达不可切换四分之一波片504。可切换四分之一波片504将第一x-y方向(例如，“--”方向)的线偏振光转换成右旋圆偏振(RHC)光。因此，大部分沿“--”方向线性偏振的光被转换为大部分RHC光。大部分RHC光被镜子506反射并转换为反射的LHC光。反射的LHC光在返回路径上到达不可切换四分之一波片504。不可切换四分之一波片504将反射的LHC光转换成沿“...”方向的大部分线偏振光。在本示例中，该反射的大部分线偏振光具有沿“...”方向的偏振分量，其强度降低为50％*80％＝40％，以及沿“--”方向的偏振分量，强度降低至50％*8％＝4％。光到达GH液晶层502。同样，位于“...”取向的GH液晶层502的液晶分子显著吸收沿相同“...”取向取向的线偏振光。沿“…”方向的偏振光因此进一步衰减，衰减率为8％。沿“--”方向的偏振光因此进一步衰减，衰减率为80％。因此，离开GH液晶层502的反射光具有沿“...”方向的偏振分量，其强度降低为50％*80％*8％＝3.2％，以及沿“--”方向的偏振分量，“--”强度降低至4％*80％＝3.2％。因此，所得到的组合非偏振光的总强度是最初从外部环境进入装置500的非偏振光的强度的3.2％+3.2％＝6.4％。
五.双层非胆甾型液晶，不带显示屏
图6A示出了根据本公开的一些实施例的没有显示器的双层非胆甾型液晶调光镜装置600的高反射状态。其中，所述至少一层GH液晶层包括两层GH液晶层。每个GH液晶层可以包括非胆甾型液晶分子。如图所示，器件600包括第一GH液晶层602、第二GH液晶层604和镜子606。在一个实施例中，器件600包括：
·包括液晶分子和二色性染料分子的第一宾主(GH)液晶层602
·第二GH液晶层604，位于反射层和第一GH液晶层之间，第二GH液晶层包括液晶分子和二色性染料分子
·每一个第一GH液晶层和第二GH液晶层可被控制以在至少两种可能的状态下运作，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿与对应于至少一个GH液晶层的平面垂直的方向取向，和(2)平面状态，其中液晶分子沿平行于对应于至少一个GH液晶层的平面的方向取向
·在第一反射模式中，层叠结构可以被配置为将源自层叠结构的第一侧的光反射回层叠结构的第一侧，对应于第一反射率
·在第二反射模式中，层叠结构可以被配置为将源自层叠结构的第一侧的光反射回层叠结构的第一侧，对应于小于第一反射率的第二反射率；
·反射层606
A.高反射模式(例如图6A)
如图6A所示，二向色性染料液晶的长轴垂直于基板平面，对光线发生微弱吸收，此时液晶层透过率≥80％，并且通过液晶层的光线为非线性偏振光。镜子可以将光再次反射回穿过双LC层的返回路径。后视镜高度透明，可以清晰地看到车辆后方的图像。
B.低反射模式(例如图6B)：
图6B示出了根据本公开的一些实施例的没有显示器的双层非胆甾型液晶调光镜装置600的低反射状态。例如，当车辆后面有强光时，光强度传感器(未示出)可以向驱动电路(未示出)发出反馈信号。驱动电路可以通过在夹着第一GH液晶层602和第二GH液晶层604的导体层(未示出)之间产生适当的电压来快速响应。根据一些实施例，在这种低反射模式下，非胆甾型液晶分子被驱动至向列相，其中液晶分子的长轴平行于液晶层的平面。在液晶层的平面内，第一液晶层602的液晶分子的取向和第二液晶层604的液晶分子的取向彼此垂直。这里，光透射率低于图2D的低反射模式。穿过液晶层的光是线偏振光，线偏振光的偏振方向垂直于第二液晶层的液晶分子的长轴。在至少一个实施例中，只有两个LC层的相对线性偏振方向是重要的。
例如，从车辆后部(例如，从图6B的右侧)传播的光可以是非偏振光。在低反射模式下，第一液晶层602的液晶分子被驱动为使得它们的长轴平行于第一液晶层602的平面并且在第一液晶层602的平面内垂直。垂直取向的液晶分子显着吸收垂直偏振(垂直取向上的线偏振)光。因此，所得的光大部分是水平偏振的(在水平方向上线性偏振)。由于垂直偏振光的吸收并不完美，因此还存在残留的垂直偏振光。然后所得的光穿过第二液晶层604。在低反射模式下，第二液晶层604的液晶分子被驱动使得它们的长轴平行于第二液晶层604的平面。并且在第二液晶层604的平面内水平。水平取向的液晶分子显着吸收水平偏振(在水平取向上线性偏振)的光。现在已穿过第一液晶层602和第二液晶层604两者的所得光在垂直偏振方向和水平偏振方向上都显着衰减。由于水平偏振光的吸收并不完美，因此也存在残留的水平偏振光。穿过第一液晶层和第二液晶层的光现在遇到反射层(例如，镜子606)并被反射。在反射路径(返回路径)上，光现在再次穿过第二液晶层604(沿相反方向)。水平取向的液晶分子进一步吸收反射光中已经衰减的水平偏振光。然后所产生的光再次穿过第一液晶层602(沿相反方向)。第一液晶层602的垂直取向液晶分子进一步吸收反射光中剩余的大部分垂直取向偏振光。在此示例中，所产生的光然后作为最终反射光向车辆的后部(向图6B的右侧)行进。
六.驱动电路
图7示出了用于为先前描述的设备的组件提供驱动信号的驱动电路系统700。如图所示，驱动电路700包括一个或多个光敏元件和调光装置驱动系统702。图2A-6B的实施例可以由光敏元件驱动，例如一个或多个光电二极管。这样的传感器输入可以指示处于或高于阈值水平的光的存在，以触发例如低反射模式的操作。诸如各种液晶层之类的组件可以由这样的传感器输入信号或从其导出的驱动信号来驱动。驱动电路700还可以包括一个或多个媒体源，例如汽车内部后视镜驱动系统704。图2A-6B可以由媒体源驱动。例如，这样的媒体源包括在车辆上提供媒体内容的一个或多个摄像机或组件。
仅作为示例，先前关于图2描述的调光镜装置200可以是调光镜装置200。图2A是出于说明目的而示出的。调光镜装置200包括第一基底材料层202、第一导电层204、第一定向层206、液晶(LC)层208、定向层210、第二导电层212、驱动电路系统700可以向调光镜装置200的各个部件提供信号。例如，光敏元件调光装置驱动系统702可以连接到调光装置的导电层204和212。
在一个实施例中，光敏元件包括第一光敏元件和第二光敏元件。第一光敏元件可以设置在车辆的前方，以感测车辆外部的环境是白天还是夜晚。当感测到的环境是白天时，调光装置可以被置于非触发或非工作状态。当感测到环境为夜间时，调光装置可被触发并置于工作状态，并根据第二光敏元件获得的更具体的测量结果进行操作。第二光敏元件可以朝向车辆的后部定位，以检测来自车辆后侧的眩光的存在。当光敏元件检测到来自车辆后部的眩光时，调光装置驱动系统700可以提供相应的信号反馈以实现相应的电场强度(例如，向导电层204和212提供相应的电压)来驱动液晶层(例如液晶层208)以实现透过率及反射率的调整。
在一个实施例中，调光装置驱动系统700电耦合到内部和/或外部后视调光镜，以响应于感测到的光强度来控制调光水平。在一实施例中，调光装置驱动系统700电耦合到内部和/或外部后视调光镜，以驱动流媒体显示器。虽然这里示出了调光镜装置200，但是驱动电路系统700可以向调光镜装置的其他实施例提供信号，例如包括显示器的那些、不包括显示器的那些、利用线偏振光、圆偏振光的那些以及其他变化。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以根据具体要求做出实质性的变化。例如，还可以使用定制的硬件，和/或可以以硬件、软件(包括便携式软件，例如小应用程序等)或两者来实现特定元件。此外，可以采用到诸如网络输入/输出设备之类的其他计算设备的连接。
参考附图，可以包括存储器的组件可以包括非暂时性机器可读介质。如本文所使用的术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是参与提供使机器以特定方式操作的数据的任何存储介质。在上文提供的实施例中，各种机器可读介质可能涉及向处理单元和/或其他设备提供指令/代码以供执行。另外或替代地，机器可读介质可以用于存储和/或携带这样的指令/代码。在许多实施方式中，计算机可读介质是物理和/或有形存储介质。这样的介质可以采用多种形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。计算机可读介质的常见形式包括例如磁和/或光介质、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、FLASH-EPROM、任何其他存储芯片或盒、如下文所述的载波、或计算机可从中读取指令和/或代码的任何其他介质。
本文讨论的方法、系统和设备是示例。各种实施例可以适当地省略、替代或添加各种过程或组件。例如，关于某些实施例描述的特征可以组合在各种其他实施例中。实施例的不同方面和元件可以以类似的方式组合。本文提供的附图的各种组件可以体现在硬件和/或软件中。而且，技术不断发展，因此，许多元件是示例，并不将本公开的范围限制于那些具体示例。
主要出于通用的原因，有时已证明将这样的信号称为比特、信息、值、元素、符号、字符、变量、术语、数字、数字等是方便的。然而，应当理解，所有这些或类似的术语都与适当的物理量相关联并且仅仅是方便的标记。除非另外具体说明，否则从上面的讨论中显而易见的是，应当理解，在整个本说明书的讨论中，使用诸如“处理”、“计算”、“计算”、“确定”、“查明”、“识别”等术语。“关联”、“测量”、“执行”等是指特定装置(例如专用计算机或类似专用电子计算装置)的动作或过程。因此，在本说明书的上下文中，专用计算机或类似的专用电子计算设备或系统能够操纵或转换信号，这些信号通常表示为存储器、寄存器或其他信息内的物理电子、电或磁量。专用计算机或类似专用电子计算装置或系统的存储装置、传输装置或显示装置。
本文使用的术语“和”和“或”可以包括多种含义，这些含义也预期至少部分地取决于使用这些术语的上下文。通常，“或”如果用于关联诸如A、B或C之类的列表，则旨在表示A、B和C(此处以包含性含义使用)以及A、B或C(此处)以排他性意义使用。另外，本文所使用的术语“一个或多个”可用于描述单数的任何特征、结构或特性，或者可用于描述特征、结构或特性的一些组合。然而，应当注意，这仅仅是说明性示例并且要求保护的主题不限于该示例。此外，术语“至少一个”如果用于关联列表，例如A、B或C，则可以解释为表示A、B和/或C的任意组合，例如A、AB、AA、AAB、AABBCCC等
已经描述了若干实施例，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可以使用各种修改、替代构造和等同物。例如，上述元件可以仅仅是较大系统的组件，其中其他规则可以优先于或者以其他方式修改各个实施例的应用。此外，在考虑上述要素之前、期间或之后可以采取多个步骤。因此，以上描述并不限制本公开的范围。

Claims (29)

1.一种具有层叠结构的装置，包括：
半透明半反射膜，配置为透射透射偏振方向的光并反射反射偏振方向的光；
至少一个宾主(GH)液晶层，其包含具有非螺旋结构的非胆甾型液晶分子和二色性染料分子，所述至少一个GH液晶层中的每一者可控制以在至少两种可能的状态下运作，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿与对应于至少一个GH液晶层的平面垂直的方向取向，以及(2)平面状态，其中液晶分子沿与至少一个GH液晶层对应的平面平行的方向取向；和
位于半透明半反射膜和至少一个GH液晶层之间的可切换四分之一波长层，该可切换四分之一波长层包括包含液晶分子的电控双折射(ECB)延迟器，
其中在透射模式下，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第一侧的线偏振光通过层叠结构透射到层叠结构的第二侧，对应一定透射率，
其中在第一反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第二侧的光反射回层叠结构的第二侧，对应于第一反射率，并且
其中在第二反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第二侧的光反射回层叠结构的第二侧，对应于小于第一反射率的第二反射率。
2.一种具有层叠结构的装置，包括：
半透明半反射膜，配置为透射透射偏振方向的光并反射反射偏振方向的光；和
至少一个宾主(GH)液晶层，包括液晶分子和二色性染料分子，该至少一个GH液晶层中的每一者可控制地在至少两种可能的状态下运作，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿垂直于对应于至少一GH液晶层的平面的方向取向，以及(2)平面状态，其中液晶分子沿平行于对应于至少一GH液晶层的平面的方向取向，
其中在透射模式下，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第一侧的线偏振光通过层叠结构透射到层叠结构的第二侧，对应一定透射率，
其中在第一反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第二侧的光反射回层叠结构的第二侧，对应于第一反射率，并且
其中在第二反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第二侧的光反射回层叠结构的第二侧，对应于小于第一反射率的第二反射率。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述至少一个GH液晶层由单个GH液晶层组成。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述单一GH液晶层包括具有螺旋结构的胆甾型液晶分子。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述第二反射模式下：
单GH液晶层的胆甾型液晶分子被配置为吸收源自层叠结构的第二侧的部分非偏振光以产生衰减的非偏振光；
半透明半反射膜被配置为反射衰减的非偏振光的一部分，以产生沿反射偏振方向的反射的衰减的偏振光；和
单个GH液晶层的胆甾型液晶分子被配置为吸收反射的、衰减的、偏振光的一部分，以产生指向层叠结构的第二侧的反射光。
6.根据权利要求3所述的装置，其中，所述单一GH液晶层包括具有非螺旋结构的非胆甾型液晶分子。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述层叠结构还包括位于所述半透明半反射膜和所述单个GH液晶层之间的四分之一波长层。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在所述第二反射模式下：
单GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置为选择性地吸收源自层叠结构的第二侧的光，以产生主要以第一线偏振方向偏振的衰减光；
四分之一波长层用于将衰减光转换为圆偏振光；
半透明半反射膜用于反射部分圆偏振光，以产生反射的圆偏振光；
四分之一波长层被配置为转换反射的圆偏振光以生成主要在垂直于第一线性偏振方向的第二线性偏振方向上偏振的，反射的衰减光；及
单个GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置为进一步吸收反射的衰减光的一部分，以产生指向层叠结构的第二侧的反射光。
9.根据权利要求7所述的装置，其中所述四分之一波片层包括可切换四分之一波片。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述可切换四分之一波片包括包含液晶分子的电子控制双折射(ECB)延迟器。
11.根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少一个GH液晶层包括第一GH液晶层和第二GH液晶层。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一GH液晶层和所述第二GH液晶层中的每一个均包括非胆甾型液晶分子。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，在所述第二反射模式下：
第一GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置为通过吸收第一线性偏振方向的光来衰减源自层叠结构第二侧的光，以产生在第一线性偏振方向上具有减小的强度的第一衰减光；
第二GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置为通过吸收第二线性偏振方向的光来进一步衰减第一衰减光，以产生在第一和第二线性偏振方向上强度降低的第二衰减光；
半透明半反射膜被配置为反射第二衰减光的一部分，以产生沿反射偏振方向的反射衰减偏振光；
第二GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置为通过吸收第二线性偏振方向的光来进一步衰减反射的衰减偏振光，以产生在第二线性偏振方向上具有更低强度的第三衰减光；及
第一GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置为通过吸收第一线性偏振方向的光来进一步衰减第三衰减光，以产生在第一和第二方向上强度进一步降低的第四衰减光，作为反射光射向层叠结构的第二侧。
14.根据权利要求2所述的装置，其中，所述透射率至少为80％，所述第一反射率至少为40％，并且所述第二反射率小于20％。
15.根据权利要求2所述的装置，其中所述至少一个GH液晶层被配置为(1)由与光敏元件相关联的第一信号强度驱动至第一反射模式，以及(2)由与光敏元件相关的第二信号强度驱动至第二反射模式。
16.根据权利要求2所述的装置，还包括显示面板，所述显示面板耦合到所述层叠结构，并且被配置从所述层叠结构的第一侧生成包含的偏振光的图像。
17.一种具有层叠结构的装置，包括：
反射层；
至少一个宾主(GH)液晶层，包括液晶分子和二色性染料分子，该至少一个GH液晶层中的每一者可控地在至少两种可能的状态下运作，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿垂直于对应于至少一GH液晶层的平面的方向取向，以及(2)平面状态，其中液晶分子沿平行于对应于至少一GH液晶层的平面的方向取向；及
四分之一波长层，位于反射层与至少一个GH液晶层之间，
其中在第一反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构第一侧的光反射回层叠结构的第一侧，对应于第一反射率，并且
其中在第二反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第一侧的光反射回层叠结构的第一侧，对应于小于第一反射率的第二反射率。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述反射层包括镜子。
19.根据权利要求17所述的装置，其中所述至少一个GH液晶层包括具有非螺旋结构的非胆甾型液晶分子。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，在所述第二反射模式下：
至少一个GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置为选择性地吸收源自层叠结构第一侧的光，以产生主要以第一线性偏振方向偏振的衰减光；
四分之一波长层用于将衰减光转换为圆偏振光；
反射层用于反射部分圆偏振光，以产生反射圆偏振光；
四分之一波长层被配置为转换反射的圆偏振光以生成主要在垂直于第一线性偏振方向的第二线性偏振方向上偏振的，反射的衰减光；及
至少一个GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置成进一步吸收反射的、衰减光的一部分，以生成指向层叠结构第一侧的反射光。
21.根据权利要求17所述的装置，其中所述四分之一波片层包括不可切换的四分之一波片。
22.根据权利要求17所述的装置，其中，所述第一反射率至少为40％，并且所述第二反射率小于20％。
23.根据权利要求17所述的装置，其中所述至少一个GH液晶层被配置为(1)由与光敏元件相关联的第一信号强度驱动至第一反射模式，以及(2)由与光敏元件相关的第二信号强度驱动至第二反射模式。
24.一种具有层叠结构的装置，包括：
反射层；
第一宾主(GH)液晶层，包括液晶分子和二色性染料分子；及
第二GH液晶层，位于反射层和第一GH液晶层之间，第二GH液晶层包括液晶分子和二色性染料分子，
其中，第一GH液晶层和第二GH液晶层中的每一个均可控制以在至少两种可能的状态下运作，包括(1)垂直状态，其中液晶分子沿与对应于第一或第二GH液晶层的平面垂直的方向取向。(2)非平面状态，其中液晶分子沿平行于对应于第一或第二GH液晶层的平面的方向取向，以及
其中在第一反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第一侧的光反射回层叠结构的第一侧，对应于第一反射率，并且
其中在第二反射模式中，层叠结构被配置为将源自层叠结构的第一侧的光反射回层叠结构的第一侧，对应于小于第一反射率的第二反射率。
25.根据权利要求24所述的装置，其中所述反射层包括镜子。
26.根据权利要求24所述的装置，其中，所述第一GH液晶层和所述第二GH液晶层中的每一个均包括非胆甾型液晶分子。
27.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，在所述第二反射模式下：
第一GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置为通过吸收第一线性偏振方向的光来衰减源自层叠结构第一侧的光，以产生在第一线性偏振方向上具有减小强度的第一衰减光；
第二GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置为通过吸收第二线性偏振方向的光来进一步衰减第一衰减光，以产生在第一和第二线性偏振方向上强度降低的第二衰减光；
反射层用于反射第二衰减光，以产生反射衰减光；
第二GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置为通过吸收第二线偏振方向上的光来进一步衰减反射的衰减光，以产生在第二线偏振方向上具有进一步减小的强度的第三衰减光；及
第一GH液晶层的非胆甾型液晶分子被配置为通过吸收第一线性偏振方向的光来进一步衰减第三衰减光，以产生在第一和第二方向上强度进一步降低的第四衰减光，由此产生的反射光被引导至层叠结构的第一侧。
28.根据权利要求24所述的装置，其中所述第一反射率至少为40％，并且所述第二反射率小于20％。
29.根据权利要求24所述的装置，其中所述第一GH液晶层和所述第二GH液晶层中的每一个被配置为通过与光敏元件相关联的第一信号电平来驱动到(1)由与光敏元件相关联的第一信号强度驱动至第一反射模式，以及(2)由与光敏元件相关的第二信号强度驱动至第二反射模式。
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