一種光學組件及其制作方法、光學器件與流程

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種光學組件及其制作方法、光學器件。

背景技術：

隨著經濟的快速發展，汽車的普及率越來越高，汽車內飾件絕大多數采用塑料或皮革制成，而且有較多部件采用了膠水粘接。由于普通車窗玻璃幾乎不具有隔熱作用，汽車長時間暴曬后，汽車的內飾會更容易老化變形，嚴重時還會影響其正常工作。

另外，現有技術普通車窗玻璃雖然能阻擋部分紫外線，但是還是有小部分的紫外線能夠進入汽車內，由于駕駛員的身體兩側離車窗較近，身體兩側長時間受紫外線照射，導致身體兩側部分患皮膚癌幾率大幅度提高。

為了解決上述問題，目前通常使用的方法是在汽車玻璃內表面貼附對于紅外線具有反射效果的金屬隔熱復合膜，或貼附低輻射鍍膜層，從而達到溫度調控的效果。

綜上所述，現有技術僅僅采用物理反射的方法降低各類光線的透過率，不能有效利用太陽光輻射能源，并且也不能對紫外線起到很好的隔絕作用。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種光學組件及其制作方法、光學器件，用以調控大部分的太陽光熱能，提高太陽光輻射能源的利用率，并較好的隔絕紫外輻射。

本發明實施例提供的一種光學組件，包括相對設置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板和所述第二基板之間的調光結構、以及位于所述第二基板上的遮光結構；

所述調光結構用于通過接收到的控制信號控制光的透過率；

所述遮光結構用于至少吸收太陽光中的紫外光。

由本發明實施例提供的光學組件，由于本發明實施例中的光學組件包括遮光結構，遮光結構用于至少吸收太陽光中的紫外光，因此本發明實施例的光學組件對太陽光中的紫外光具有較好的吸收效果，這樣不僅能夠有效利用太陽光輻射能源，也可有效屏蔽紫外光輻射；另外，由于本發明實施例中的光學組件包括調光結構，調光結構用于通過接收到的控制信號控制光的透過率，因此本發明實施例的光學組件能夠調控絕大部分太陽光熱能。

較佳地，還包括與所述第二基板相對設置的第三基板，所述遮光結構包括光吸收層、第一透明電極和第二透明電極；

所述第一透明電極位于所述第二基板朝向所述第三基板的一側，所述第二透明電極位于所述第三基板朝向所述第二基板的一側；

所述光吸收層位于所述第一透明電極和所述第二透明電極之間；

所述光吸收層用于至少吸收太陽光中的紫外光，并將吸收的光能轉換為電能；

所述第一透明電極和所述第二透明電極用于將所述光吸收層轉換的電能以電信號輸出。

較佳地，所述光吸收層吸收太陽光中的紫外光、近紫外光、紅外光和遠紅外光中至少一種。

較佳地，還包括控制器，所述控制器與所述調光結構和所述遮光結構電連接；

所述遮光結構還用于輸出電信號；

所述控制器用于接收所述遮光結構輸出的電信號，并向所述調光結構輸出控制信號。

較佳地，所述調光結構包括位于所述第一基板朝向所述第二基板一側的第三透明電極、位于所述第二基板朝向所述第一基板一側的第四透明電極，以及位于所述第三透明電極和所述第四透明電極之間的聚合物分散液晶層；

所述第三透明電極和所述第四透明電極用于接收控制信號，控制所述聚合物分散液晶層的透光率。

較佳地，所述控制信號包括電流信號或電壓信號，所述聚合物分散液晶層的透光率隨著電流值或電壓值的增加而增大。

較佳地，所述聚合物分散液晶層劃分為若干區域，每一所述區域對應的聚合物分散液晶層的透光率均不等；或，

部分所述區域對應的聚合物分散液晶層的透光率與其余所述區域對應的聚合物分散液晶層的透光率不等。

較佳地，所述每一區域的區域輪廓設置為特定形狀。

較佳地，所述調光結構還用于防爆。

本發明實施例還提供了一種光學器件，該光學器件包括上述的光學組件。

較佳地，所述光學器件為車窗，或為建筑物外窗，或為眼鏡鏡片。

本發明實施例還提供了一種光學組件的制作方法，所述方法包括：

在相對設置的第一基板和第二基板之間制作調光結構，所述調光結構用于通過接收到的控制信號控制光的透過率；

在所述第二基板上制作遮光結構，所述遮光結構用于至少吸收太陽光中的紫外光。

較佳地，所述在所述第二基板上制作遮光結構，包括：

在所述第二基板背向所述第一基板的一側制作第一透明電極；

在所述第一透明電極上制作一層光吸收層，所述光吸收層用于至少吸收太陽光中的紫外光，并將吸收的光能轉換為電能；

在第三基板上制作第二透明電極；

將所述第二基板和所述第三基板進行貼合，使得所述第二透明電極朝向所述第二基板；其中：

所述第一透明電極和所述第二透明電極用于將所述光吸收層轉換的電能以電信號輸出。

較佳地，所述在相對設置的第一基板和第二基板之間制作調光結構，包括：

在所述第一基板上制作第三透明電極，在所述第二基板上制作第四透明電極；

將所述第一基板和所述第二基板進行對盒，對盒后所述第三透明電極朝向所述第二基板，所述第四透明電極朝向所述第一基板；

在所述第一基板和所述第二基板之間填充聚合物分散液晶，并通過聚合過程形成聚合物分散液晶層；其中：

所述第三透明電極和所述第四透明電極用于接收控制信號，控制所述聚合物分散液晶層的透光率。

較佳地，所述通過聚合過程形成聚合物分散液晶層，包括：

通過紫外光照射所述聚合物分散液晶，形成聚合物分散液晶層。

較佳地，所述控制信號包括電流信號或電壓信號，所述聚合物分散液晶層的透光率隨著電流值或電壓值的增加而增大。

較佳地，所述通過聚合過程形成聚合物分散液晶層，包括：

通過遮光物對所述聚合物分散液晶進行部分遮擋，遮擋后通過紫外光照射所述聚合物分散液晶，形成聚合物分散液晶層；其中：

所述遮光物劃分為若干區域，每一所述區域對所述紫外光的透光率均不等；或，

部分所述區域對所述紫外光的透光率與其余所述區域對所述紫外光的透光率不等。

較佳地，每一所述區域的區域輪廓設置為特定形狀。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種光學組件的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的光學組件的具體結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的另一光學組件的具體結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的又一光學組件的具體結構示意圖；

圖5為本發明實施例提供的實現個性化設計時的光學組件的具體結構示意圖；

圖6為本發明實施例提供的一種光學組件的制作方法流程圖；

圖7為本發明實施例提供的制作光學組件包括的遮光結構的制作方法流程圖；

圖8為本發明實施例提供的制作光學組件包括的調光結構的制作方法流程圖。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種光學組件及其制作方法、光學器件，用以調控大部分的太陽光熱能，提高太陽光輻射能源的利用率，并較好的隔絕紫外輻射。

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

下面結合附圖詳細介紹本發明具體實施例提供的光學組件。

附圖中各膜層厚度和區域大小、形狀不反應各膜層的真實比例，目的只是示意說明本發明內容。

如圖1所示，本發明具體實施例提供了一種光學組件，包括相對設置的第一基板11和第二基板12、位于第一基板11和第二基板12之間的調光結構13、以及位于第二基板12上的遮光結構14；

調光結構13用于通過接收到的控制信號控制光的透過率；

遮光結構14用于至少吸收太陽光中的紫外光。

具體實施時，本發明具體實施例中的第一基板11和第二基板12可以是透明基板，如：玻璃基板；也可以是根據實際需要設定的具有不同的透光程度的基板。

本發明具體實施例提供的光學組件，由于光學組件包括的遮光結構對于紫外光具有吸收效果，這樣不僅能夠有效利用太陽光輻射能源，也可有效屏蔽紫外光輻射。

具體地，本發明具體實施例中的遮光結構包括光吸收層，光吸收層用于至少吸收太陽光中的紫外光，并將吸收的光能轉換為電能。具體實施時，本發明具體實施例中的光吸收層吸收太陽光中的紫外光、近紫外光、紅外光和遠紅外光中至少一種，這樣，進一步提高了太陽光輻射能源的利用率。

具體地，如圖2所示，本發明具體實施例中的光學組件還包括與第二基板12相對設置的第三基板21，本發明具體實施例中的遮光結構14包括第一透明電極141、第二透明電極142和光吸收層143，第一透明電極141位于第二基板12朝向第三基板21的一側，第二透明電極142位于第三基板21朝向第二基板12的一側；光吸收層143位于第一透明電極141和第二透明電極142之間；光吸收層143用于至少吸收太陽光中的紫外光，并將吸收的光能轉換為電能；第一透明電極141和第二透明電極142用于將光吸收層143轉換的電能以電信號輸出，具體地，將光吸收層143轉換的電能以電流信號或電壓信號輸出。

優選地，本發明具體實施例中的第一基板、第二基板和第三基板均為透明基板，如：玻璃基板，透明基板選擇為玻璃基板在實際生產過程中更加方便、簡單，且應用范圍更加廣泛，如可以應用到汽車的車窗。

本發明具體實施例包括第一透明電極、第二透明電極和光吸收層的遮光結構形成了太陽能電池，形成的太陽能電池能夠將接收到的太陽光的光能轉換為電能，并將轉換的電能以電流信號或電壓信號的形式輸出。

具體地，如圖3所示，本發明具體實施例中的光學組件還包括控制器30，控制器30與調光結構13、第一透明電極141和第二透明電極142電連接，用于接收第一透明電極141和第二透明電極142輸出的電流信號或電壓信號，并向調光結構13輸出控制信號。

本發明具體實施例第一透明電極141和第二透明電極142輸出的電流信號或電壓信號可通過控制器30反饋給調光結構13，進行光透過率的調節，從而不需要單獨為調光結構13施加控制信號，達到智能調控光透過率的效果。

具體地，如圖4所示，本發明具體實施例中的調光結構13包括位于第一基板11朝向第二基板12一側的第三透明電極131、位于第二基板12朝向第一基板11一側的第四透明電極132，以及位于第三透明電極131和第四透明電極132之間的聚合物分散液晶層133；第三透明電極131和第四透明電極132用于接收控制信號，控制聚合物分散液晶層133的透光率。

優選地，本發明具體實施例中第一透明電極、第二透明電極、第三透明電極和第四透明電極的材料相同，第一透明電極、第二透明電極、第三透明電極和第四透明電極的材料優選氧化銦錫(ITO)的單層膜，或氧化銦鋅(IZO)的單層膜，或ITO和IZO的復合膜。當然，在實際生產過程中，本發明具體實施例中的第一透明電極、第二透明電極、第三透明電極和第四透明電極還可以選擇其它透明導電薄膜。

如圖4所示，本發明具體實施例中的聚合物分散液晶層133的透光率隨著第三透明電極131和第四透明電極132輸出的電流信號對應的電流值或電壓信號對應的電壓值的增加而增大，在電流值或電壓值為零時，呈非透明態。即本發明具體實施例中的聚合物分散液晶層133在通電狀態下呈現透明開態；在斷電狀態下呈現非透明的光散射關態，對于可見光及紅外光具有很好的散射效果，能夠屏蔽大部分太陽光中的熱量。本發明具體實施例通過第三透明電極131和第四透明電極132輸出的電流信號對應的電流值或電壓信號對應的電壓值的大小控制聚合物分散液晶層133的透光率，達到調光效果。

在實際生產過程中，本發明具體實施例中的光學組件還可以實現個性化圖案標記(LOGO)或廣告效果，具體實施時，在聚合物分散液晶采用光照形成聚合物分散液晶層時，對部分區域的聚合物分散液晶進行遮擋，遮擋區域無法被光照射，在后續通電情況下依舊保持光散射非透明態，可以實現個性化圖案定制。

具體地，本發明具體實施例中的聚合物分散液晶層133劃分為若干區域，每一區域對應的聚合物分散液晶層133的透光率均不等；或，

部分區域對應的聚合物分散液晶層133的透光率與其余區域對應的聚合物分散液晶層133的透光率不等。本發明具體實施例中每一區域對應的聚合物分散液晶層133的透光率隨著電流值或電壓值的增加而增大。

優選地，本發明具體實施例中每一區域的區域輪廓設置為特定形狀，該形狀可以與需要設置的LOGO形狀相同。

具體實施時，如圖5所示，本發明具體實施例以聚合物分散液晶層133劃分為第一區域1331和第二區域1332兩個區域為例進行說明，第一區域1331在第三透明電極131和第四透明電極132輸出的電流信號對應的電流值或電壓信號對應的電壓值不為零時呈透明態，且光的透過率隨著電流值或電壓值的增加而增大；第二區域1332呈非透明態，即在聚合物分散液晶采用光照形成聚合物分散液晶層時，對第二區域1332對應位置處的聚合物分散液晶進行了遮擋。具體實施時，本發明具體實施例采用單層的聚合物分散液晶層，實現電壓控制調光，在光透過狀態具有較高的光透過率。

本發明具體實施例還提供了一種光學器件，該光學器件包括本發明具體實施例提供的上述光學組件。具體地，本發明具體實施例中的光學器件為車窗，或為建筑物外窗，或為眼鏡鏡片。

下面以本發明具體實施例中的光學器件為汽車車窗為例，說明本發明具體實施例中的車窗相對于現有技術的普通車窗的優勢。

第一、本發明具體實施例中的車窗增加了可吸收紫外光的遮光結構，能夠吸收大部分紫外線，進而能夠保護皮膚，且對玻璃車窗的透明度并沒有影響，不會影響駕駛員的正常駕駛；遮光結構不僅能夠充分利用太陽能，還可以將產生的電流信號或電壓信號反饋給調光結構，實現光透過率的調節，達到智能車窗的效果；

第二、當不給調光結構通電時，調光結構為光散射狀態，相對于現有技術的物理反射膜層，能夠減小鏡面反射造成的影響，實現安全駕駛；

第三、白天行車過程中，由于太陽光照射可能影響司機視線，并造成車內溫度升高，此時可以通過對施加到調光結構上的電壓的調節實現車窗光透過率的調節，如：可以調節車窗光透過率在5％～95％之間連續變化，能夠適應各種天氣對玻璃車窗光透過率的要求；

第四、車輛停放狀態下，調光結構無需電能即可保持散射狀態，有效屏蔽太陽光，降低車內溫度，并能起到防盜作用；另外，由于調光結構包括的聚合物分散液晶層為聚合物薄膜，能夠有效防止玻璃車窗在破碎時造成飛濺傷人，能夠有效提高安全性能，能夠起到很好的防爆效果；

第五、可以通過遮擋曝光，對調光結構包括的聚合物分散液晶層實現圖案化，無法曝光的區域不受電場控制，在無論是否通電時都保持散射狀態，可以實現個性化圖案或廣告效果；

第六、在車輛長期不開的狀態下，很容易造成電瓶缺電，導致車輛無法啟動，遮光結構的設置能夠對電瓶進行應急充電。

如圖6所示，本發明具體實施例還提供了一種光學組件的制作方法，該方法包括：

S601、在相對設置的第一基板和第二基板之間制作調光結構，所述調光結構用于通過接收到的控制信號控制光的透過率；

S602、在所述第二基板上制作遮光結構，所述遮光結構用于至少吸收太陽光中的紫外光。

具體地，如圖7所示，本發明具體實施例在第二基板上制作遮光結構，具體包括：

S701、在所述第二基板背向所述第一基板的一側制作第一透明電極；

S702、在所述第一透明電極上制作一層光吸收層，所述光吸收層用于至少吸收太陽光中的紫外光，并將吸收的光能轉換為電能；

S703、在第三基板上制作第二透明電極；

S704、將所述第二基板和所述第三基板進行貼合，使得所述第二透明電極朝向所述第二基板；其中：

所述第一透明電極和所述第二透明電極用于將所述光吸收層轉換的電能以電信號輸出。

具體地，如圖8所示，本發明具體實施例在相對設置的第一基板和第二基板之間制作調光結構，具體包括：

S801、在所述第一基板上制作第三透明電極，在所述第二基板上制作第四透明電極；

S802、將所述第一基板和所述第二基板進行對盒，對盒后所述第三透明電極朝向所述第二基板，所述第四透明電極朝向所述第一基板；

S803、在所述第一基板和所述第二基板之間填充聚合物分散液晶，并通過聚合過程形成聚合物分散液晶層；其中：

所述第三透明電極和所述第四透明電極用于接收控制信號，控制所述聚合物分散液晶層的透光率。

具體實施時，本發明具體實施例通過聚合過程形成聚合物分散液晶層，包括：通過紫外光照射聚合物分散液晶，形成聚合物分散液晶層。具體地，聚合物分散液晶層的透光率隨著電流信號對應的電流值或電壓信號對應的電壓值的增加而增大。

在實際生產過程中，本發明具體實施例中的光學組件還可以實現個性化LOGO或廣告效果，這種情況下，本發明具體實施例通過聚合過程形成聚合物分散液晶層，包括：通過遮光物對聚合物分散液晶進行部分遮擋，遮擋后通過紫外光照射聚合物分散液晶，形成聚合物分散液晶層；其中：遮光物劃分為若干區域，每一區域對紫外光的透光率均不等；或，部分區域對紫外光的透光率與其余區域對所述紫外光的透光率不等。

具體實施時，如圖5所示，本發明具體實施例通過遮光物對聚合物分散液晶進行部分遮擋，遮擋后通過紫外光照射聚合物分散液晶，形成聚合物分散液晶層；如：本發明具體實施例通過掩膜板(mask)進行遮擋，從而實現對聚合物分散液晶層的圖案化。實際設計時，本發明具體實施例中需要形成非透明態的聚合物分散液晶層的位置根據用戶的設定需要得到，能夠得到滿足用戶需求的個性化圖案。

具體地，本發明具體實施例未被遮擋區域對應位置處的聚合物分散液晶層的透光率隨著電流信號對應的電流值或電壓信號對應的電壓值的增加而增大，每一區域的區域輪廓設置為特定形狀，具體實施時，該形狀可以與需要設置的LOGO形狀相同。

綜上所述，本發明具體實施例提供一種光學組件，包括相對設置的第一基板和第二基板、位于第一基板和第二基板之間的調光結構、以及位于第二基板上的遮光結構；調光結構用于通過接收到的控制信號控制光的透過率；遮光結構用于至少吸收太陽光中的紫外光。由于本發明具體實施例中的光學組件包括遮光結構，因此對太陽光中的紫外光具有較好的吸收效果，這樣不僅能夠有效利用太陽光輻射能源，也可有效屏蔽紫外光輻射；另外，由于本發明具體實施例中的光學組件包括調光結構，可對可見光和近紅外區域光線進行調控，從而調控絕大部分太陽光熱能。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。