AR眼镜中电致变色技术的应用

 

近两年，随着AR技术的不断发展，电致变色技术正逐渐成为AR眼镜中的一项关键技术。这种技术通过控制材料的颜色或透明度，使AR设备能够在不同场景下提供更加逼真、舒适和个性化的用户体验。

 

什么是电致变色

电致变色（Electrochromism，EC）是材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。

简单来说，电致变色就是通过外加电场的作用下发生电化学氧化还原反应，得失电子，使材料的颜色发生变化。

电致变色器件的典型结构

电致变色器件结构从上到下分别为：玻璃或透明基底材料、透明导电层（如：ITO）、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明导电层（如：ITO）、玻璃或透明基底材料。

器件工作时，在两个透明导电层之间加上一定的电压，电致变色层材料在电压作用下发生氧化还原反应，颜色发生变化；而电解质层则由特殊的导电材料组成，如包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液或固体电解质材料；离子存储层在电致变色材料发生氧化还原反应时起到储存相应的反离子，保持整个体系电荷平衡的作用，离子存储层也可以为一种与前面一层电致变色材料变色性能相反的电致变色材料，这样可以起到颜色叠加或互补的作用。如：电致变色层材料采用的是阳极氧化变色材料，则离子存储层可采用阴极还原变色材料。

电致变色技术优缺点

优点

1. 高灵敏度：迅速调节颜色。

2. 低功耗：只需低电压驱动。

3. 环保：无毒、无害。

缺点

1. 成本：制造成本高。

2. 耐用性：长期使用可能退化。

电致变色材料在AR眼镜上的主要应用方式

电致变色镜片能解决AR眼镜虚实融合光照不一致、受强光照射影响的问题，使成像更为清晰更为丰富；可降低显示芯片的亮度规格，降功耗，降成本；可优化波导的光效规格，实现整体方案成本优化。

电致变色材料在AR眼镜上有两种应用方式：

● 一种是在玻璃基材镀膜，属于前装，需要在AR眼镜的设计环节就介入，这种方式可以有效地与波导片进行结合，做到不增加重量和厚度地完成变色功能集成；

● 另一种是柔性贴膜，可以通过后装的方式外挂在已有的AR眼镜产品上。

两种皆适用于阵列、衍射、全息等波导方案的眼镜产品。

提供电致变色材料/技术供应商：伯宇科技、深圳光弈科技、华瓴光学、唯酷光电等等。

搭载电致变色功能的AR眼镜

Xreal Air 2 Pro

XREAL Air 2 Pro是Xreal在2023年9月发布的AR眼镜新品，创新性的采用了电致变色技术，以适应不同光线环境，是首款实现电致变色量产应用的AR眼镜。XREAL Air 2 Pro将电致变膜厚度控制在1mm以内，调整响应时间小于100ms，只需要轻轻一按，就会变色。

 

小米无线AR眼镜探索版

小米无线AR眼镜探索版是小米在2023年2月发布的，这款产品搭载了创新的数控电致变色镜片，能适应不同光环境，遮光模式可以在观影时更沉浸，通透模式又能让AR虚实结合的体验更生动。

 

ARknovv A1

2023年7月，致敬未知发布了AR眼镜ARknovv A1，标配电致变色镜片。

 

Viture Pro

今年5月 ，VITURE 发布了VITURE Pro，采用了改进的电致变色薄膜（嵌入外镜片中），无需额外的镜片遮光装置，激活后几乎可以达到 100% 的遮光能力。