CN215895194U - 一种电致变色模组 - Google Patents

Abstract

本专利申请涉及电致变色技术领域，公开了一种电致变色模组，包括调节组件、功能基板和设置于功能基板一侧的调光组件，调光组件上设置有供电单元，当供电单元的输出电压改变时，调光组件的透光率改变以调节进入功能基板的光线强度；调节组件包括相互电性连接的感应器和控制器，感应器用于获取外界环境状态并生成电信号，控制器接收电信号并调控供电单元的输出电压。功能基板可根据应用范围的不同将其设置为透明盖板或者波导片，其具有能够根据外界环境调节透过率，提高视觉效果的特点。

Description

一种电致变色模组

技术领域

本实用新型涉及电致变色技术领域，尤其涉及一种电致变色模组、数控镜片以及AR模组。

背景技术

电致变色是指利用材料在外电场的作用下发生能够可逆颜色变化的特性，由于其能够在通电条件下根据设计要求显示出不同的颜色，被广泛应用于玻璃显示、信息电子、建筑装饰以及国防科工等领域。现有的墨镜和AR/MR眼镜无法调节光线的透过率，当环境光产生转变时，现有的眼镜无法适应环境的改变而使得进入眼镜的光线发生骤变，影响视觉效果。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种电致变色模组，其具有能够根据外界环境调节透过率，提高视觉效果的特点。

为达到上述目的，本实用新型的基本方案如下：

一种电致变色模组，包括调节组件、功能基板和设置于功能基板一侧的调光组件，

所述调光组件上设置有供电单元，当所述供电单元的输出电压改变时，所述调光组件的透光率改变以调节进入功能基板的光线强度；

所述调节组件包括相互电性连接的感应器和控制器，所述感应器用于获取外界环境状态并生成电信号，所述控制器接收所述电信号并调控供电单元的输出电压。

进一步地，所述输出电压包括依次设置的脉冲段和均衡段，所述均衡段的电压维持恒定，且所述均衡段的电压大小与外界环境状态相适配，所述脉冲段的峰值大于所述均衡段的电压大小。

进一步地，所述调光组件包括依次设置的第一透明基板、第一电极层、电致变色层、离子传导层、离子存储层和第二电极层，所述第一电极层和第二电极层分别与供电单元电性连接。

进一步地，所述第二电极层与功能基板之间粘接有光学胶层。

进一步地，所述第一导电层上丝网印刷有第一导电银浆，所述第一导电银浆设置于第一导电层和离子传导层之间，且所述第一导电银浆分别与第一导电层和离子传导层电连接，所述第二导电层上丝网印刷有第二导电银浆，所述第二导电银浆于第二导电层电连接，所述供电模块分别与第一导电银浆和第二导电银浆电性连接。

进一步地，所述调光组件和功能基板的外缘上涂覆有用于隔绝水氧的密封胶层。

进一步地，所述功能基板设置为透明盖板。

进一步地，所述波导片和第二电极层之间设置有第二透明基板，所述第二透明基板靠近波导片的一个侧面与波导片之间相互粘接，所述第二透明基板远离波导片的侧面与光学胶层相互粘接。

进一步地，所述第一透明基板远离波导片的侧面上设置有AR膜。

与现有技术相比本方案的有益效果是：

通过设置调光组件和调节组件，通过传感器获取外界环境状态并能够根据外界环境状态自动调节的透光率，从而调节进入到功能基板的入射光强，从而起到调节变色模组的透光率的作用，无需手动调节；当上述模组应用于电致变色镜片或者AR模组上时，能够拓宽电致变色镜片和AR眼镜的使用场景，使其能够同时满足在光照强度高的室外和光照强度较低的室内的使用需求，从而将到达功能基板的入射光强维持在适宜范围内，提高呈像效果。

附图说明

图1为实施例一中电致变色模组的剖面结构示意图；

图2为实施例一的剖面结构示意图；

图3为实施例二中电致变色镜片的剖面结构示意图；

图4为实施例三中一种AR模组的剖面结构示意图；

图5为实施例四中另一种AR模组的剖面结构示意图。

说明书附图中的附图标记包括：

1、调光组件；11、第一透明基板；12、第一电极层；13、电致变色层；14、离子传导层；15、离子存储层；16、第二电极层；17、第二透明基板；2、光学胶层；3、功能基板；31、透明盖板；32、波导片；4、AR膜。

具体实施方式

下面结合说明书附图，并通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

实施例一：

一种电致变色模组，如图1所示，包括调节组件(图中未示出)、功能基板3和设置于功能基板3一侧的调光组件1，调光组件1上设置有供电单元(图中未示出)，当供电单元的输出电压改变时，调光组件1的透光率改变以调节进入功能基板3的光线强度。在本实施例种供电单元设置为FPC。调节组件包括相互电性连接的感应器(图中未示出)和控制器(途中未示出)，感应器用于获取外界环境状态并生成电信号，感应器可设置为光传感器，通过光传感器获取外界光强信号。控制器接收感应器输出的电信号并调控供电单元的输出电压，从而实现感光变色。其中光传感器和控制器均设置于调光组件1和功能基板3的外部。

由于调光组件1的变色速度与输出电压的大小关系呈非线性关系，当输出电压的大小位于较低大小时，调光组件1的变色速度慢，当输出电压的电压逐渐增大到某一临界值时，调光组件1的变色速度产生突变，能够快速产生颜色变化。因此输出电压包含以下设置：输出电压包括依次设置的脉冲段和均衡段，均衡段的电压维持恒定，且均衡段的电压大小与外界环境状态相适配，均衡段的设置为了匹配调光组件1最终呈现的透光状态。脉冲段的峰值大于均衡段的电压大小，在均衡段前部设置的脉冲段能够提高变色速度，而后再配合均衡段使得调光组件1的透光率大小与环境光强度相对应。

如图2所示，调光组件1包括依次设置的第一透明基板11、第一电极层12、电致变色层13、离子传导层14、离子存储层15和第二电极层16，第一电极层12和第二电极层16分别与供电单元电性连接。第一电极层12和第二电极层16可采用ITO或FTO导电薄膜；电致变色层13包含镍的氧化物，镍的氧化物是一种常见的阳极着色材料，其中电致变色层13在制备时可以掺杂钨离子，能够提高变色效率；离子传导层14包含锂离子或者钠离子，理论上参与电化学反应的离子可以是氢离子、锂离子、钠离子等，但是由于氢离子的稳定性差，在外加电压下容易发射管释放氢气和氧气的电极反应，从而容易造成膜层的脱落；离子存储层15包含钨的氧化物，钨的氧化物是一种常见的阴极着色材料，其中电致变色层13在制备时可以掺杂镍离子，能够提高变色效率。上述电致变色层13和离子存储层15的设置构成了互补型的电致变色器件，能够提高变色效率。第一电极层12用于连接电源的正极，第二电极层16用于连接电源的负极，当改变电源的输出电压大小时能够改变电致变色层13和离子传导层14的着色程度。

第二电极层16与功能基板3之间粘接有光学胶层2，光学胶层2可以完全覆盖第二电极层16的表面，这种方式下光学胶层2的存在可能会影响透光率，或者光学胶层2仅覆盖的周边的边缘位置，使得该电致变色模块构成空心结构，这种方式下整体的强度会低于前一种形式，可以根据实际使用需求进行选择。光学胶层2的材料可设置为OCA干胶、OCA液胶或者透明热熔胶。

调光组件1和功能基板3的外缘上涂覆有用于隔绝水氧的密封胶层(图中未示出)，相当于在第一透明基板11、第一电极层12、电致变色层13、离子传导层14、离子存储层15、第二电极层16和功能基板3构成的整体的外缘上涂覆密封胶层，避免水和空气进入调光组件1内，从而造成调光组件1的损伤，延长整体的使用寿命。

第一电极层12上丝网印刷有第一导电银浆(图中未示出)，第一导电银浆设置于第一电极层12和离子传导层14之间，且第一导电银浆分别与第一电极层12和离子传导层14电连接，第二电极层16上丝网印刷有第二导电银浆(图中未示出)，第二导电银浆于第二电极层16电连接，第一导电银浆和第二导电银浆的设置使得形成两个回路，能够显著提高着色速度，其中供电模块分别与第一导电银浆和第二导电银浆电性连接。

实施例二：

一种电致变色镜片，如图3所示，包括如实施例一的电致变色模组，其中功能基板3设置为透明盖板31。透明盖板31与光学胶层2相贴合，同时还可以依据使用者的视力情况，将透明盖板31设置为近视、远视或者散光镜片等，使得该电致变色模块的应用范围更广。电致变色镜片的外形形状可以根据使用需求设置为方形、圆形、椭圆形等形状，且改电致变色镜片各层的形状不仅仅局限于平板状，还可设置为弧形。

实施例三：

一种AR模组，如图4所示，包括如实施例一的电致变色模组，其中功能基板3设置为波导片32，使得上述电致变色模组能够被应用于AR眼镜上。电致变色模组设置于波导片32远离使用者的眼镜一侧，当转换使用场景或者环境光发生改变时，电致变色模组相当于背板的作用，能够调控进入到波导片32的光线强度，从而提高成像效果。波导片32可以设置为几何光波导，衍射光波导或者全息体光栅波导。

波导片32和第二电极层16之间设置有第二透明基板17，第二透明基板17靠近波导片32的一个侧面与波导片32之间相互粘接，第二透明基板17远离波导片32的侧面与光学胶层2相互粘接。第二透明基板17相当于波导片32的双层保护镜片，对波导片32起到了保护作用，同时还起到了减少反射的效果，避免由波导片32逸出的图像光反射回波导片32，从而避免重影的形成，大大提升了观影体验。

实施例四：

一种AR模组，如图5所示，包括如实施例一的电致变色模组，与实施例三不同的是，波导片32和第二电极层16之间没有第二透明基板17，而是第一透明基板11远离波导片32的侧面上设置有AR膜4。减少一层玻璃结构能够实现AR模组的轻量化，同时还能够实现增透减反的效果，提高该模组在使用状态下的舒适度。AR膜4又称增透减反膜，即减低反射能让光更完全透过的一种高透光学膜，AR膜4能够减少或消除棱镜、平面镜等光学表面的反射光，从而增加这些元件的透光量，使光线最大程度呈现给用户的眼睛，并且还能够避免由波导片32逸出的图像光在第一透明基板11上反射回波导片32，从而避免重影的形成，大大提升了观影体验。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种电致变色模组，其特征在于：包括调节组件、功能基板(3)和设置于功能基板(3)一侧的调光组件(1)，

所述调光组件(1)上设置有供电单元，当所述供电单元的输出电压改变时，所述调光组件(1)的透光率改变以调节进入功能基板(3)的光线强度；

所述调节组件包括相互电性连接的感应器和控制器，所述感应器用于获取外界环境状态并生成电信号，所述控制器接收所述电信号并调控供电单元的输出电压。

2.根据权利要求1所述的电致变色模组，其特征在于：所述输出电压包括依次设置的脉冲段和均衡段，所述均衡段的电压维持恒定，且所述均衡段的电压大小与外界环境状态相适配，所述脉冲段的峰值大于所述均衡段的电压大小。

3.根据权利要求1所述的电致变色模组，其特征在于：所述调光组件(1)包括依次设置的第一透明基板(11)、第一电极层(12)、电致变色层(13)、离子传导层(14)、离子存储层(15)和第二电极层(16)，所述第一电极层(12)和第二电极层(16)分别与供电单元电性连接。

4.根据权利要求3所述的电致变色模组，其特征在于：所述第二电极层(16)与功能基板(3)之间粘接有光学胶层(2)。

5.根据权利要求3所述的电致变色模组，其特征在于：所述第一电极层(12)上丝网印刷有第一导电银浆，所述第一导电银浆设置于第一电极层(12)和离子传导层(14)之间，且所述第一导电银浆分别与第一电极层(12)和离子传导层(14)电连接，所述第二电极层(16)上丝网印刷有第二导电银浆，所述第二导电银浆于第二电极层(16)电连接，所述供电模块分别与第一导电银浆和第二导电银浆电性连接。

6.根据权利要求1所述的电致变色模组，其特征在于：所述调光组件(1)和功能基板(3)的外缘上涂覆有用于隔绝水氧的密封胶层。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的电致变色模组，其特征在于：所述功能基板(3)设置为透明盖板(31)。

8.根据如权利要求1-6中任意一项所述的电致变色模组，其特征在于：所述功能基板(3)设置为波导片(32)。

9.根据权利要求8所述的电致变色模组，其特征在于：所述波导片(32)和第二电极层(16)之间设置有第二透明基板(17)，所述第二透明基板(17)靠近波导片(32)的一个侧面与波导片(32)之间相互粘接，所述第二透明基板(17)远离波导片(32)的侧面与光学胶层(2)相互粘接。

10.根据权利要求8所述的电致变色模组，其特征在于：所述第一透明基板(11)远离波导片(32)的侧面上设置有AR膜(4)。

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