一种多功能镜的制作方法

文档序号:31933483发布日期:2022-10-26 01:07阅读:82来源:国知局
一种多功能镜的制作方法

1.本发明涉及一种多功能镜。更具体地,涉及一种使用oled作为光源的多功能镜。


背景技术:

2.随着生活水平的提高,健康成为人们日益关注的热点。又随着全民健身热潮的兴起,各种健身教程、机构、器材应运而生。一般的专业健身房会在墙面上安装大幅的镜子,一方面使用者可以对照镜子判断自己动作是否标准,另一方面也通过视觉效果来激励使用者持续运动保持良好的体型。但是出于各种原因当人们需要在家锻炼时,通常很难找到一整面墙都是镜子的环境。一般的镜子都是在玻璃背面涂上反射层构成,这样的镜子如果是可移动的(例如梳妆镜、穿衣镜),体积不会很大因而反射面积也有限;如果要把镜面做大,则一般都是事先固定在墙面上,无法移动。另一方面,在健身运动时需要的镜面效果无需太高,因为运动时通常不需要关注细小局部的细节,只要确保体型、动作整体的正确性即可。因此一种便携式的健身镜对于喜爱居家运动的人群来说会非常受欢迎。同时,如果这样的镜面还能发出深红及近红外光来辅助塑形光疗,则更是锦上添花,一举多得。
3.多项研究表明,红光到近红外光有助于促进胶原蛋白和皮肤细胞等组织的再生,可以被应用在抗皱美容、促进伤口愈合、祛斑消疤等领域(chan hee nam et al.,dermatologic surgery,2017;43:371

380,daniel barolet,semin cutan med surg,27:227-238,2008,yongmin jeon,adv.mater.technol.2018,1700391)。在人类皮肤老化的过程中,胶原蛋白的合成是伴有基质金属蛋白酶表达升高而降低的。因此,一种可能的治疗和预防策略是新胶原合成诱导的胶原缺乏基质金属蛋白酶减少。体外研究表明,可见光到近红外波段光谱区域可引发皮肤胶原蛋白的合成。此外,红光疗法是减少红肿和炎症的有用工具,尤其有助于减少衰老的迹象。特定的红光波长能够瞄准皮肤深层,并有助于促进胶原蛋白和皮肤细胞等组织的再生。红光疗法甚至对受伤的运动员或患有关节炎等慢性疾病的人有治疗效果。红光不仅能减轻皮肤表层炎症,还能减轻更深层的炎症。近年来,针对红光和近红外光进行的大量光疗实验发现,这类光照还有塑形减肥的功效。研究发现,首先,红光和近红外光可以促进细胞内三磷酸腺苷的产生,而三磷酸腺苷的增多可以增进新陈代谢,相当于消耗更多热量。其次,红光和近红外光可以促使脂肪细胞的细胞壁出现孔隙使得油脂外漏,最终致使脂肪细胞干瘪萎缩,达到减脂的效果。最后,红光和近红外光还可以促进纤维细胞的生长,纤维细胞不仅可以刺激胶原蛋白的生产还可以推动它们在细胞壁之间移动,进而起到紧致肌肤的作用。近年来,大量利用低功耗激光治疗的临床试验都证实了红光和近红外光有减脂、紧致肌肤、抑制肥胖等功效。图4a即为脂肪细胞在635nm的光照下细胞壁破漏直至细胞萎缩的显微镜下的实物图。
4.不同波长有不同的发色团,对组织有不同的影响。波长通常是指使用它们相关的颜色,包括蓝色、绿色、红色和近红外光,一般来说,波长越长,对组织的穿透越深。图4b显示了不同波段的光对皮肤组织的穿透深度,可以看到波长在600-1000nm的光可以穿透真皮层抵达肌肤下2-4mm的深度(daniel barolet,semin cutan med surg,2008,27:227-238)。在
确定光疗光源的有效波长时,除了穿透的深度,还必须考虑到细胞组织的吸收。在波长为600纳米时,血液血红蛋白(hb)是光子吸收的主要障碍,更进一步,在波长1000纳米处,水的吸收开始变得很强。图4c展示了不同生理物质(如水、血红蛋白、氧血红蛋白及黑色素)对不同波段光的吸收(daniel barolet,semin cutan med surg,2008,27:227-238),可以看到,能够穿过肌肤组织又不受损失的最佳波段窗口大致在600-1400nm之间。结合波长与穿透深度的关系,波长在600-1000nm的红光及近红外光是进行无创光疗时更好的选择。
5.有机电致发光器件(oled)是一个面光源,冷光源,而且具有轻薄的特质,使得它非常容易集成到柔性基板上。oled的发光材料通常是金属络合物,可以通过改变基团或基团的位置来实现对波长的调控,因此oled可以发出不同波段的光,包括深红及近红外光。不仅如此,如果选用恰当的电极材料和器件结构,可以使oled在不发光或发人眼不可见光的情况下同时呈现镜面效果。
6.目前市面上已有销售智能健身镜,(https://tse3-mm.cn.bing.net/th/id/oip-c.nbqd6akavt6hhpt40ex3eqhag_?pid=imgdet&rs=1)其原理是利用各种传感器捕捉人体动作,并利用lcd屏幕展示图像。这样的健身镜使用lcd屏幕,无法做成柔性,且其屏幕发出的是rgb像素化的可见光以起到显示的目的,其并没有发出近红外光的光疗作用,也无法实现便携的效果。
7.philips推出的livingshapes interactive mirror系列也用到多个oled发光面板拼接形成镜面(https://image.architonic.com/img_pro2-4/120/1913/philips-living-shapes-interactive-mirror-r1-b.jpg),并且通过传感器可以实现与人的互动。但是这里的oled面板发出的是白光,其作用是照明,在点亮时由于白光为人眼可见,其作为镜面的效果基本不存在。尤其是,这些oled面板都是事先固定在墙面的,无法携带,功能单一。
8.发明人在先的专利申请cn112674454a公开了一种化妆品壳体,其上集成了具有镜面特性的oled发光面板,可以一边发出白光提供光源,一边提供镜面以便使用者在一些暗场进行补妆等操作。但是该申请中的oled面板发出的是白光,其主要作用是照明,而且该申请中的oled面板体积小,数量少,直接集成在壳体中,无法独立使用。而本技术中的多功能镜的oled发光面板发出人眼不敏感的长波段光,主要起到光疗作用,与固定结构连接,能够独立使用。
9.由于传统的大面积全身镜存在移动困难,重量大,便携性差且功能单一等各种问题,因此,研发出一种便携式,在提供镜面效果的同时又兼具光疗效果,可发出深红及近红外光来辅助减肥的多功能镜则具有广泛的市场前景和应用价值。


技术实现要素:

10.本发明旨在提供一种集成oled光源的多功能镜以至少解决上述部分问题。本技术公开的多功能镜,可以发射人眼不敏感的深红或人眼不可察的近红外光,在提供光疗效果的同时仍能作为镜面使用。优选地,多功能镜包含柔性oled光源,这样的多功能镜可折叠、卷曲,便于携带,为健身人士带来便利。
11.根据本发明的一个实施例,一种多功能镜,包含:
12.oled光源,固定结构,驱动装置和连接结构;
13.其中,所述oled光源包含至少一个发光面且发出峰值波长在680-1400nm的光,所述发光面的有效发光面积不低于0.1m2,所述发光面朝向人体出射光;
14.所述oled光源包含至少两个oled发光面板,所述oled发光面板包含阴极和阳极,所述阴极或阳极在600nm-1400nm的反射率不低于85%;
15.所述连接结构连接至少两个所述oled发光面板;
16.所述固定结构与所述oled发光面板和/或所述连接结构连接;
17.所述oled发光面板与所述驱动装置电连接。
18.根据本发明的一个实施例,其中所述多功能镜的透过率不低于30%。
19.根据本发明的一个实施例,其中所述多功能镜的透过率不低于50%。
20.根据本发明的一个实施例,其中所述多功能镜的透过率不低于70%。
21.根据本发明的一个实施例,其中所述oled光源发出峰值波长在750-1400nm的光。
22.根据本发明的一个实施例,其中所述oled光源发出峰值波长在750-1000nm的光。
23.根据本发明的一个实施例,其中所述发光面的有效发光面积不低于0.2m2。
24.根据本发明的一个实施例,其中所述发光面的有效发光面积不低于0.5m2。
25.根据本发明的一个实施例,其中所述发光面的有效发光面积不低于1m2。
26.根据本发明的一个实施例,其中所述oled发光面板中的至少一个是柔性的。
27.根据本发明的一个实施例,其中所述阳极或阴极在600nm-1400nm的反射率不低于90%。
28.根据本发明的一个实施例,其中所述阳极或阴极在600nm-1400nm的反射率不低于95%。
29.根据本发明的一个实施例,其中所述多功能镜具有镜面部分,所述镜面部分具有一个最大高度和一个最大长度,所述最大高度和最大长度均不小于1m。
30.根据本发明的一个实施例,其中所述多功能镜进一步包含镜面部分,所述镜面部分具有一个最大高度和一个最大长度,所述最大高度和最大长度均不小于1.5m。
31.根据本发明的一个实施例,其中所述多功能镜进一步包含镜面部分,所述镜面部分具有一个最大高度和一个最大长度,所述最大高度不小于1.8m,所述最大长度不小于2m。
32.根据本发明的一个实施例,其中所述固定结构包含以下组中的至少一种:支架、挂钩、吸盘、吊索、粘胶、或其组合。
33.根据本发明的一个实施例,其中所述固定结构还包含收纳结构。
34.根据本发明的一个实施例,其中所述收纳结构选自筒袋、绑带或包袋中的一种或多种。
35.根据本发明的一个实施例,其中所述固定结构还设置有由摄像头、音频播放器、传感器,或其组合组成的组中的一种或多种。
36.根据本发明的一个实施例,其中所述连接结构还设置有由摄像头、音频播放器、传感器,或其组合组成的组中的一种或多种。
37.根据本发明的一个实施例,其中所述固定结构与地面、墙面、镜面、天花板中的一个或多个接触。
38.根据本发明的一个实施例,其中所述连接结构的材质包含塑料、橡胶、布料、金属、或其组合。
39.根据本发明的一个实施例,其中所述连接结构是面状的、片状的或条状的。
40.根据本发明的一个实施例,其中所述连接结构在与所述发光面同侧的部分包含反射涂层。
41.根据本发明的一个实施例,其中所述连接结构的材质选自具有高反射率的材料。
42.根据本发明的一个实施例,其中所述连接结构在与所述发光面同侧的部分包含玻璃镜。
43.根据本发明的一个实施例,其中所述驱动装置包含以下部件中的任一个或多个:电源,充电装置,蓝牙通讯装置,芯片,引线,电路板,开关。
44.根据本发明的一个实施例,其中所述充电装置为无线充电装置。
45.根据本发明的一个实施例,其中所述电源包含电池。
46.根据本发明的一个实施例,其中所述电池选自以下中的任一个或多个:薄膜电池,微型电池,纽扣电池,化学电池,锂电池,氢电池。
47.根据本发明的一个实施例,其中所述驱动装置能与外部电子设备无线连接。
48.根据本发明的一个实施例,其中所述驱动装置包含蓝牙通讯装置且能通过所述蓝牙通讯装置与外部电子设备无线连接。
49.根据本发明的一个实施例,其中所述外部电子设备还包含一个应用程序,所述外部电子设备能通过所述应用程序控制所述柔性oled发光面板的开关和/或光强调节。
50.根据本发明的一个实施例,其中所述驱动装置能独立驱动至少两个所述oled发光面板。
51.根据本发明的一个实施例,其中所述多功能镜设置在镜面前。
52.根据本发明的一个实施例,其中所述多功能镜具有至少两种不同的物理形态。
53.根据本发明的一个实施例,其中所述oled发光面板包含oled器件,所述oled器件是底发射器件或顶发射器件。
54.根据本发明的一个实施例,其中所述oled器件是顶发射器件。
55.根据本发明的一个实施例,其中所述oled发光面板包含oled器件,所述oled器件是叠层器件。
56.根据本发明的一个实施例,还公开了一种多功能镜的使用方法,包含:
57.获得一个前述任一实施例所述的多功能镜;
58.将所述多功能镜展开至期望的大小,使其发光面朝向使用者;
59.固定多功能镜;
60.使用所述驱动装置控制多功能镜的oled光源,使其朝向人体发光。
61.根据本发明的一个实施例,其中所述多功能镜的使用方法包含使用所述固定结构将所述多功能镜和固定于地面、墙面、镜面或天花板。
62.根据本发明的一个实施例,其中所述多功能镜的使用方法包含将所述多功能镜固定于人体前方或侧面,其中所述多功能镜与人体的距离在1m至2m之间;优选地,所述多功能镜与人体的距离在1.2m至1.5m之间。
63.本发明公开了一种多功能镜,其包含至少一个oled光源(优选地,柔性oled光源),固定结构,连接结构和驱动装置。所述oled光源包含至少一个oled发光面板,所述oled光源包含至少一个发光面且发出峰值波长在680-1400nm的光,优选地,750-1000nm的光,所述发
光面的有效发光面积不低于0.1m2;所述oled发光面板与驱动装置电连接。所述oled发光面板的阴极或阳极具有高反射率,在600nm-1400nm波段的反射率在85%以上,优选地,90%以上,更优选地,95%以上。所述固定结构与oled发光面板和/或所述连接结构连接,起到支撑固定多功能镜的作用,并且可以使得多功能镜具有至少两种不同的物理形态。所述固定结构和/或所述连接结构上还可以设置摄像头、播放器等装置。为了实现更好的弯折效果,多功能镜的光源还可以包含多个oled发光面板以及连接结构,利用连接结构将多个oled面板集成为一体,而中间又留有空隙以便弯折卷曲。连接结构在与发光面同侧的部分可以涂上反射层,提高镜面效果。oled发光面板也可以使用两面发光的透明器件,这样的多功能镜使用时可以将其设置在已有镜面之前。本发明公开的多功能镜既可以实现近红外发光又能呈现镜面效果,一举多得。
附图说明
64.图1a-1c是单层oled器件结构示意图。
65.图2是叠层oled器件结构示意图。
66.图3a-3d是oled发光面板的截面示意图。
67.图4a是脂肪细胞在635nm的光照下细胞壁破漏直至细胞萎缩的显微镜下的实物图。
68.图4b是不同波长在人体肌肤的穿透深度图。
69.图4c是不同物质(水、血红蛋白、氧血红蛋白及黑色素)对不同波段光的吸收图。
70.图5a-5c是oled发光面板的结构示意图。
71.图6是材料a、b、c的反射率曲线图。
72.图7a-7h是具有不同连接结构的oled光源的结构示意图。
73.图8a是多功能镜800a的展开结构示意图。
74.图8b是多功能镜800a卷曲收纳后的结构示意图。
75.图8c是另一种多功能镜800a卷曲收纳后的结构示意图。
76.图8d是多功能镜800a折叠收纳后的结构示意图。
77.图9a是多功能镜900a的正视结构示意图。
78.图9b是多功能900a的侧视结构示意图。
79.图9c是多功能900c的正视结构示意图。
80.图9d是多功能900c的侧视结构示意图。
具体实施方式
81.如本文所用,“顶部”意指离基板最远,而“底部”意指离基板最近。在将第一层描述为“设置”在第二层“上”的情况下,第一层被设置为距基板较远。反之,在将第一层描述为“设置”在第二层“下”的情况下,第一层被设置为距基板较近。除非规定第一层“与”第二层“接触”,否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说,即使阴极和阳极之间存在各种有机层,仍可以将阴极描述为“设置在”阳极“上”。
82.如本文所用,术语“oled器件”包含阳极(层),阴极(层),设置于阳极(层)和阴极(层)之间的一层或多层有机层。一个“oled器件”可以是底发光(底发射)即从阳极一侧发
光,或是顶发光(顶发射)即从阴极一侧发光,或是透明器件即同时从阳极和阴极发光。
83.如本文所用,术语“oled发光面板”包含基板,阳极(层),阴极(层),设置于阳极(层)和阴极(层)之间的一层或多层有机层,封装层,以及延伸到封装层外部的至少一个阳极接触和至少一个阴极接触,用于外部接入。
84.如本文所用,术语“封装层”可以是厚度小于100微米的薄膜封装,其包括将一层或多层薄膜直接设置到器件上,或者也可以是黏着到基板上的盖玻片(cover glass)。
85.如本文所用,术语“柔性印刷电路”(fpc)指的是任何柔性基板上涂有以下任一种或它们的组合,包括但不限于:导电线,电阻,电容,电感,晶体管,微机电系统(mems),等等。柔性印刷电路的柔性基板可以是塑料,薄玻璃,镀有绝缘层的薄金属箔,织物,皮革,纸张,等等。一张柔性印刷电路板一般厚度小于1mm,更优选的,厚度小于0.7mm。
86.如本文所用,术语“光提取层”可以指光扩散膜,或者其他具有光提取效果的微结构,或者是具有光外耦合效应的薄膜镀层。光提取层可以设置于oled的基板表面,也可以在其他合适的位置,例如介于基板和阳极之间,或者有机层与阴极之间,阴极与封装层之间,封装层表面,等等。
87.如本文所用,术语“独立驱动”指两个或多个oled发光面板(或oled器件)的工作点是分开控制的。尽管这些oled发光面板(或oled器件)可以被连接到同一个控制器或是电源线上,但可以有电路来划分驱动路线并给每块oled发光面板(或oled器件)供电而不彼此影响。
88.如本文所用,术语“有效发光面积”指平面面积中阳极,有机层和阴极共同重合的部分,不包括光提取效果。
89.如本文所用,术语“发光面”指的是光源发射出光的那一面,例如,如果光源包含一个底发射oled发光面板,那么“发光面”包含基板远离阳极的那一面,如果是顶发射器件,则“发光面”包含封装层远离阴极的那一面。
90.如本文所用,术语“单层器件”指的是在一对阴阳极之间具有一个发光层(或多个连续的发光层)以及与其配套的单套空穴、电子传输层,这样的具有单个发光层(或多个连续的发光层)及其配套传输层的器件即为“单层器件”。
91.如本文所用,术语“叠层器件”指的是在一对阴阳极之间具有多个发光层且每个发光层有自己独立的空穴传输层和电子传输层的器件结构,每个发光层以及其配套空穴传输层和电子传输层构成一个单发光层,这些单发光层之间以电荷产生层相连,具有这样多个单发光层的器件即为“叠层器件”。
92.如本文所述,“透过率”指的是多功能镜中透明区域面积之和与整个多功能镜面积的比值。
93.如本文所用,术语“近红外光”指的是波长在700-2500nm波段的光,尤其的,在光疗应用场景下,“近红外光”可以表示该波段中的一部分,例如700-1400nm的光。如本文所用,“可见光”指的是波长在400-700nm的光。如本文所用,“深红光”指的是波长在680-700nm的光。
94.如本文所用,术语“两种不同的物理形态”指的是同一个物体通过折叠、卷曲、拉伸等操作实现物理尺寸和/或三维形态的改变,使得物体在操作前和操作后具有不同的形态。例如,通过折叠使得物理尺寸缩小,通过卷曲将二维平面物体收纳成三维圆筒状,或者通过
拉伸将物理尺寸扩大等。
95.一个典型的单层oled器件100结构示意图如图1a所示。其中,oled器件100包含阳极层101,空穴注入层(hil)102,空穴传输层(htl)103,电子阻挡层(ebl)104,发光层(eml)105,空穴阻挡层(hbl)106,电子传输层(etl)107,电子注入层(eil)108,阴极层109,以及封盖层(cpl)110。在底发射器件中,阳极层101是透明或半透明的材料,包括但不限于ito,izo,moox(氧化钼)等,其透明度一般大于50%;优选地,透明度大于70%;阴极层109是具有高反射率的材料,包括但不限于al,ag等,反射率大于70%;优选地,反射率大于90%。在顶发射器件中,阳极层101是具有高反射率的材料或材料组合,包括但不限于ag、ti、cr、pt、ni、tin,以及上述材料与ito和/或moox(氧化钼)的组合,通常反射率大于50%;优选地,反射率大于80%;更优选地,反射率大于90%。而阴极层109应是半透明或透明的导电材料,包括但不限于mgag合金、moox、yb、ca、ito、izo或其组合,其透光率一般大于30%;优选地,透光率大于50%。在双面发光的透明器件中,阳极层101和阴极层109都是半透明或透明材料,整个器件的透光率不低于30%,优选的不低于50%,更优选的不低于70%。空穴注入层102可以是单一材料层,例如常用的hatcn;空穴注入层102也可以是空穴传输材料掺杂了一定比例的p型导电掺杂材料,通常掺杂比例不高于5%,常用的在1%-3%之间。发光层105通常还包含至少一个主体材料和至少一个发光材料,而电子阻挡层104和空穴阻挡层106为可选层,在底发射器件中不需要封盖层110。电子传输层107可以是单层的yb,liq或lif,也可以是由2种以上的材料共蒸镀形成。图1b为一种多色oled器件130的结构示意图,在其他层不变的情况下,发光层可以包含一个发光层1051和一个发光层1052,其中发光层1051的峰值波长可以在680-750nm之间(发红光),发光层1052的峰值波长可以在750-1400nm之间(发近红外光)。注意,这两个发光层的先后顺序也可以颠倒,即发光层1051发近红外光,发光层1052发红光。这种结构的oled器件可以同时发出红光和近红外光。图1c为一个可变色oled器件120的结构示意图,其具有一个发光层1053,一个发光层1055和一个调节层1054。调节层1054可以调控电子和空穴在不同电流密度下的移动,从而实现对颜色的调控。例如,其中发光层1053的峰值波长可以在680-750nm之间(发红光),发光层1055的峰值波长可以在750-1400nm之间(发近红外光),在低电流密度下,激子复合区主要靠近阴极一侧,即在发光层1053中,这时oled器件120可以发出红光;逐渐增大注入,提高电压和电流密度时,激子复合区域向阳极侧移动,并最终进入近发光层1055,这时oled器件120则发出近红外光。当然,也可以发光层1053发射近红外光,发光层1055发红光,反之也成立。可变色oled器件的结构和调节层的使用具体可以参考本发明人之前的专利申请cn111081891a和cn111081892a,不在此赘述。
96.一个典型的叠层oled器件200的结构示意图如图2所示,其包含阳极层201,第一发光单元202,电荷产生层(cgl)203,第二发光单元204,以及阴极层205。其中,第一发光单元202和第二发光单元204可以进一步包含单层发光器件100中从空穴注入层102到电子注入层108的一系列有机层,第一发光单元202和第二发光单元204的发光层可以相同也可以不同。第一发光单元202和第二发光单元204可以发出同种颜色的光,比如都发出峰值波长在680-750nm间的红光;第一发光单元202和第二发光单元204也可以发出不同颜色的光,比如,第一发光单元202发出红光,第二发光单元204发出峰值波长在750-1400nm间的近红外光,这种情况下,器件200就可以同时发出红光和近红外光。电荷产生层203一般由一种n型
材料和一种p型材料构成,也可以增加缓冲层,如专利申请cn112687811a中所描述。如果叠层器件是顶发射器件,还可以在阴极层205之上增加封盖层(图中未画出)。图2所示的为2单元的叠层器件,还可以在此基础上增加第三发光单元和第二电荷产生层形成3单元的叠层器件。单层和叠层oled器件的制备都为业内所熟知,不在此赘述。
97.可以在多功能镜中使用的一种光源是有机电致发光器件(oled)。一个oled发光面板的截面示意图显示在图3a-3d中。在图3a中,oled发光面板300包含了基板301,一个oled器件310,一对接触电极303与oled器件310电连接,一层封装层302(但把接触电极303暴露),一个黏合结构304将一对接触电极303与外部驱动电路连接。基板301可以是硬质的如玻璃,优选地是柔性的,包含但不限于超薄柔性玻璃、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯),pen(聚萘二甲酸乙二醇酯),pi(聚酰亚胺)等。特别地,基板301可以是事先以溶液形式涂敷在支撑底板上的材料(例如pi材料),经过固化以及平坦化后用于器件制备。在完成器件制备后使用激光将其从支撑底板上剥离下来,并根据需要转印在其他柔性基板上。oled器件310可以是底发光器件或顶发光器件,优选地,所述oled器件310是顶发光器件,因为其发光效率更高。oled器件310可以是单层结构,也可以是叠层结构,优选地,所述oled器件310具有叠层结构,因为其在相同亮度下的寿命更长,且因为膜层更厚有利于提高生产良率。oled器件310中的有机材料可以是在真空舱中以热蒸发形式蒸镀形成,也可以部分或者全部使用溶液法形成,包括但不限于喷墨打印(ink jet printing)、旋涂、有机蒸气喷涂打印(ovjp)等。封装层302可以是通过uv固化胶粘合的盖片玻璃,优选地是薄膜封装层,厚度通常都在10μm以上,例如单层的无机层,或是薄膜有机无机交替的多层结构,通过等离子体增强化学气相沉积(pecvd)、原子层沉积(ald)、打印、旋涂等方式成膜。接触电极303可以包含至少一个阳极接触和至少一个阴极接触。可以将前盖膜305添加到上述oled发光面板上,如图3b所示。前盖膜305可以是柔性印刷电路(fpc)板,在其上印刷了预先设计的电路并且通过黏合结构304电连接到oled器件310上。在另一种方案中,黏合结构304可以是fpc框,而前盖膜305可以是一张塑料薄膜提供机械支持。使用fpc板来驱动oled发光面板的具体描述可以在专利申请us20190376650a1中找到,其以全文引用的方式并入,它不在本技术详细描述的范围内。前盖膜305也可以包括光提取层。当oled器件310是顶发射器件时,前盖膜305在发光区域是透明的。前盖膜305可以是以上所述各种形式的组合。额外的薄膜封装层306可以涂布在基板301的一面或者两面,如图3c所示。前盖膜也可以涂覆额外的薄膜封装层306,但是此处图中并未画出。在图3d中,后盖膜307被覆盖到基板301上。后盖膜307可以用于机械支撑,通常也是柔性薄膜,例如pet之类的塑料。当oled是底部发光器件时,后盖膜307可以是光提取层且是透明的。后盖膜307可以是上述各种形式的组合。这样的oled发光面板当与外部电驱动形成电连接后(不管处于开启或关闭状态)即为一个oled光源,是本发明中的基本构成要素之一。
98.大部分运动健身的场馆内墙上都至少有一面设置大幅玻璃镜,使用者在运动时可以参照镜子确保动作准确,另一方面也可以通过镜子看到运动效果,刺激使用者持续运动,但是这样大幅的镜子在私人居所很难实现,而一般的穿衣镜则又不够大。此外,对于运动健身的人群来说,除强身健体外,另一个很重要的锻炼目的就是为了瘦身塑形。而已有研究证明,光照,尤其是深红光及近红外光,可以有效抑制脂肪细胞,结合运动,可以加速瘦身效果,还可以刺激细胞再生达到紧致肌肤的效果。但是目前大部分场馆的镜子除了反射影像
并没有其他功能。有些智能健身镜也只是显示一些视频影像或者运动参数,并没有发射近红外光的功能。因此,本发明提供了一种便携式的多功能镜,其可折叠、卷曲,便于收纳和携带,可居家使用,不仅如此,该多功能镜还可以发射人眼不敏感或者无法感知的深红及近红外光,辅助瘦身紧肤。
99.本发明的多功能镜包含oled光源,优选地,柔性oled光源,驱动装置,连接结构和固定结构。其中oled光源和驱动装置电连接,所述oled光源包含至少一个发光面,可以发出峰值波长在680-1400nm的光,优选地,峰值波长在750-1400nm的光;更优选地,峰值波长在750-1000nm的光。这个波段的光可以抑制脂肪细胞达到瘦身的效果,同时还可以刺激细胞再生获得紧致肌肤的双重功效。此外,由于人眼对680-750nm波段的光不敏感,对750nm以上的光甚至无法感知,因此在使用时不会影响视觉,也不会因为发出可见光而影响镜面反射效果。oled光源通常包含oled发光面板,而一个oled发光面板由一个或多个oled器件组成。为了保证所述oled光源具有镜面效果,其必须选用具有高反射率的阳极或者阴极。进一步地,所述oled光源的阴极或阳极在600nm-1400nm波段的反射率在85%以上,优选地,反射率在90%以上,更优选地,反射率在95%以上。这样的oled光源在不点亮的时候呈现镜面效果,即便点亮,由于出射光为人眼不敏感甚至不可感知的波段,因此总体还是呈现镜面效果,不影响使用。事实上,在运动时镜面只需要提供大致的动作影像反馈即可,并不需要像梳妆镜或穿衣镜那样将每个细节都反射出来。因此大于85%的反射率即可满足这一功能需求,这可以通过选择合适的金属电极来实现。图6给出了三种不同材料在不同波长下的反射率曲线,材料a为铝,材料b为银,材料c为复合薄膜率曲线,材料a为铝,材料b为银,材料c为复合薄膜材料a和b为已知金属材料的性质,材料c的反射率使用filmetrics公司的f20薄膜分析仪扫描400-800nm波长测量得到。材料a、b、c在600nm时的反射率分别为91.7%,98.5%,和96.5%。尤其是材料b和c在600nm以上至800nm都处于95%以上的反射率,材料a虽然在700nm以后有下降趋势,但直到800nm仍然高于85%。因此可以通过使用以上金属或其组合作为oled器件的阳极或阴极来实现高反射的镜面效果。
100.多功能镜中的固定结构与所述oled光源连接,且能与地面、墙面、镜面、天花板中的一个或多个接触,用以确保多功能镜在展开使用时稳定站立在地面、或贴敷在墙上或已有镜面上。所述固定结构包含但不限于支架、挂钩、吸盘、吊索、粘胶等形式,固定结构还可以包含收纳结构,包含但不限于筒袋、绑带、包袋等,在不使用时,利用收纳结构可以将多功能镜卷曲或折叠后收纳。
101.多功能镜中的驱动装置可以设置在所述固定结构的内部,既可以保护驱动装置,也更加简洁美观。多功能镜可以选用一整块的oled发光面板(优选柔性oled发光面板)作为光源,但更优选的是,组装一系列oled发光面板(优选柔性oled发光面板)作为光源。这样的好处是可以提高良率、降低成本。当选用多个oled发光面板时,就需要使用连接结构连接各个面板,这些连接结构本身可以是柔性的,包含但不限于塑料、橡胶、布料、金属或其组合,其可以是面状的、片状的或者条状的或其组合。尤其的,连接结构在与oled光源的发光面同侧的部分还可以涂覆反射层或连接结构使用具有高反射率的材料制成,甚至还可以包含基于玻璃的镜面部件,设置在oled发光面板与面板的衔接处,以提高镜面效果。但应尽量减少玻璃镜的数量和/或体积,以增加多功能镜整体的柔性和轻便性。连接结构内部还可以隐藏设置有电连接,以将一系列oled发光面板与驱动装置电连接,或者连接相邻发光面板。电连
接包含但不限于薄膜金属、透明导电材料、fpc引线中的一种或多种。驱动装置包括但不限于电源,充电装置,蓝牙通讯装置,芯片,引线,电路板、开关等装置的一种或多种,其中电源包含电池,电池可选自薄膜电池、微型电池,纽扣电池,化学电池,锂电池,氢电池的一种或多种。驱动装置还可以通过蓝牙通讯装置与外部电子设备实现无线连接,并由外部电子设备进行控制,例如开关、明暗调节和分区控制等。外部电子设备可以是智能手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑、电脑等设备。进一步的,还可以结合一个应用程序(app)进行控制。固定结构和/或连接结构上还可以设置摄像头、音频播放器、传感器等装置,可以采集运动数据、播放音乐等,同样也可以由外部电子设备和/或app进行控制。
102.多功能镜的尺寸要能大体覆盖人体的至少一部分及一定的运动范围,多功能镜整体具有镜面效果的部分即镜面部分(包含oled光源),完全展开时最大高度不小于1m,优选地,不小于1.5m,更优选地,不小于1.8m。需要注意的是,这个高度为整体镜面效果的高度,并非整个多功能镜的展开高度。同样,具有镜面效果部分的最大长度不小于1m,优选地,不小于1.5m,更优选地,不小于2m。在这个范围内,具有镜面效果的部分可以部分或全部都被oled光源覆盖(即多功能镜的镜面效果全部由所述oled光源提供),优选地,其镜面效果中的一部分由oled光源提供。需要注意的是,整个多功能镜具有镜面效果的部分大体上是连续的,以保证其呈像效果。为了保证对身体的核心部位(如腰腹)有效光疗,oled光源的有效发光面积不低于0.1m2,优选地,不低于0.2m2,更优选地,不低于0.5m2,再优选地,不低于1m2。根据锻炼的性质,可以选择多功能镜的局部区域发射深红或近红外光,并保证工作区域的发光面积不低于0.1m2,这样可以针对不同的部位进行光疗,在保证效果的同时降低了能耗。
103.除上述包含具有高反射率的阴极或阳极的oled光源外,在另一种实施例中,多功能镜中的oled光源还可以选用双面发光的、透明oled发光面板,这时oled光源包含两个发光面,可以从两面同时发出峰值波长在640-1400nm的光,优选地,发出峰值波长在680-1400nm的光。由于此时面板的阴、阳极都是透明或半透明的,其整个面板在600-1400nm波段的光透过率不低于30%,优选地不低于50%,更优选地,不低于70%。此时由于光强要分成两个相反的方向出射,则每个方向的强度就会减弱,这样,虽然出射光的峰值波长包含640-680nm人眼可以感知的红光波段,但是因为光强减弱了一半,所以对视觉影响并不大。此时,这样一个透明oled光源的反射率很低,不具有镜面效果,需要结合已有镜面使用。这时由于多功能镜的便携性,使用者可以将多功能镜带到有大幅镜面的健身场馆,将其固定在镜面前,由于oled光源是透明的,镜面效果可以通过已有镜子实现。而oled光源朝向镜面出射的光虽然会有一部分损失但也有一部分会被反射回来,因此结合朝向使用者出射的部分,仍然可以起到光疗效果。更主要的是,制备这样的双面发光oled面板工艺相对简单,不需要使用复杂的掩膜版,整体透过率也可以更高。优选地,多功能镜的oled光源包含至少两个oled发光面板,其与所述驱动装置电连接,所述发光面的有效发光面积不低于0.1m2,多功能镜的发光面朝向人体出射光。此外,多功能镜还包含固定结构,驱动装置和连接结构,其连接结构可连接至少两个oled发光面板,固定结构能与所述oled发光面板和/或所述连接结构连接,起到固定整个多功能镜的作用。
104.在另一种实施例中,多功能镜中使用的一系列oled发光面板可以具有相对较小的发光面积,但是彼此之间留出足够的空隙,且连接结构也是透明的,或者连接结构的不透光
部分面积相对较小。这样,虽然每一个独立的oled发光面板的阳极或阴极仍然具有高反射率,但是由于彼此之间存在空隙或透明连接结构,则整体看上去仍是透明的,整个多功能镜的透过率不低于30%,优选地,不低于50%,更优选地,不低于70%。这样一个多功能镜仍然可以结合已有镜面使用,既能发射具有光疗效果的深红及近红外波段,又能反射运动动作。
105.oled光源的有效发光面积指平面面积中阳极,有机层和阴极共同重合的部分,不包括光提取效果。一个oled光源包含至少一个发光面,发光面指的是光源发射出光的那一面,例如,如果光源包含一个底发射oled发光面板,那么“发光面”包含基板远离阳极的那一面,如果是顶发射器件,则“发光面”包含封装层远离阴极的那一面。如果是双面发光的透明器件,则该oled光源包含两个发光面,分别是基板远离阳极的那一面以及封装层远离阴极的那一面,且两个发光面出射光方向正相反。一个多功能镜中oled光源的有效发光面积不小于0.1m2,优选的,不小于0.2m2,更优选的不低于0.5m2,再优选的不低于1m2。对于一个双面发光的透明oled光源来说,有效发光面积为其中任意一个发光面的有效发光面积(即方向相反的两个发光面的有效发光面积是相同的)。这样的发光面积可以基本覆盖人体的核心区域,例如腰腹、臀腿等。
106.多功能镜可以包含一个完整的、具有上述发光面积的oled发光面板作为光源,但这种方式通常对oled制备良率提出很高要求。另一种更现实的方式是在镜面范围内集成一系列oled发光面板作为光源,优选地,柔性oled发光面板,使每个柔性面板可以被独立驱动,或者可以按运动类型,一个组内的面板可以被同时驱动,不同组的面板可以分别独立驱动。例如,如果是做健身操之类的运动,可以集中在镜面的中间区域点亮面板,对应人体的腰腹和臀腿区域进行塑形治疗;如果是做瑜伽之类的运动,可以集中在镜面的下半区域点亮面板,因为大部分瑜伽动作都在垫上进行,其动作范围集中在镜面下部,尤其是在瑜伽静卧休息阶段可以只点亮镜面底部的面板,进一步节省能耗。不仅如此,还可以根据治疗目的来点亮不同波长的面板。例如可以在运动时使用680nm的深红光进行减肥瘦身治疗,而在静卧休息时使用750nm及以上波段的近红外光对皮肤进行光疗,一举多得,一镜多用。多功能镜实现这种分区域控制的方法有以下几种:
107.第一种是在同一个大面积柔性oled发光面板上设计像素化版图,然后对每个像素进行独立驱动,或者对像素进行分组然后对不同的组进行独立驱动。oled发光面板是柔性的,即使用柔性基板和薄膜封装。这里的像素通常具有毫米量级的发光面积,即最小尺寸大于1mm2,优选地大于5mm2。例如,图5a所示一个柔性oled发光面板500可以包含一个柔性oled基板501,其上通过图形化制备出一系列oled器件502,这些器件都共享同一个薄膜封装层503,此时每一个发光单元即为一个oled器件,整个柔性oled发光面板即是一个光源。这时金属布线可以在制备阳极或者阴极的同时排布在面板上,用以电连接各个oled器件502,金属布线的方法为领域内人士所熟知,不在此赘述。通过电路控制系统对不同oled器件进行控制,可以使不同的器件发出不同颜色的光,或者同一个器件工作在不同电流下,以此实现多种颜色。这种方案的一个变形是如图5b所示的柔性oled发光面板510,包含一个柔性oled基板501,一系列oled器件502,但是每个器件都享有单独的封装层513,且优选地,封装层是薄膜封装层。此时不同的oled器件502之间不仅可以通过金属布线进行连接,还可以通过fpc电路板进行电连接,大大提高了导电性以及电路复杂度的可能。同样,通过这些电连接可以独立驱动单个或者多个oled器件502。在以上两种情况下,如果要发出不同颜色的光,
可以使用金属掩模版对不同的oled器件蒸镀不同的器件结构,尤其是改变发光层的材料;也可以参考专利申请cn111081892a和cn111081891a中描述的那样,所有的器件都使用相同的独立单元多发光层的结构,利用在不同工作点下复合区移动实现颜色的变化。另一种方案是将独立的oled发光面板组成阵列,如图5c所示,此时每一个oled发光面板都包含一个独立的基板521,一个oled器件502和一个独立的封装层513。这种排布的好处是可以选用非柔性的oled发光面板和/或非柔性的封装层,只要每个oled发光面板的面积足够小,组成阵列后的光源依然能具有一定的柔性,但优选的是每个独立的oled发光面板也都是柔性的。这些独立的oled发光面板可以是从同一母板上切割下来的,例如都使用了相同的独立单元多发光层结构,也可以是从不同母板上选取了不同结构的器件,重新进行组装的。这种方案的好处是可以对器件进行筛选,提高了良率,也增加了产品颜色的多样性。图5c所示的独立发光面板可以根据需求通过fpc或前后盖膜等进行排列组合,形成一个彼此物理相连的点阵,具体可以参考cn208750423u中公开的方法,其不是本技术研究的重点,不再赘述。同样,这些面板可以被独立控制,给予不同的工作电流。
108.当然,如图5c所示的单个oled面板也可以具有大于0.002m2的有效发光面积,优选地,大于0.005m2,更优选地,大于0.01m2。这样,为了达到0.1m2的总发光面积,大概仅需要10-50块oled面板的组合。此时为了保证多功能镜的柔性特征,这些独立的oled发光面板优选也是柔性的。这些发光面板间需要用连接结构进行物理连接,同时还要保持其可弯折或可卷曲的特点。这样的物理连接可以通过柔性连接衬底实现,如图7a中具有连接结构的oled光源700的截面结构示意图所示,将一系列oled发光面板701设置在柔性连接衬底(即连接结构)702上,柔性连接衬底可以选自包括但不限于塑料、橡胶、布料等材质。尤其的,柔性连接衬底712还可以如图7b(具有另一种连接结构的oled光源710的截面结构示意图)中所示,分为上下两种不同的材质,连接oled发光面板701并提供支撑和保护的底部712a,和包裹oled发光面板701、与发光面同侧的部分712b,其中712b部分可以进一步选用具有高反射率的材料或涂层,以保证结合oled发光面板701后整体具有连续的镜面效果。如图7c是具有另一种连接结构的oled光源720a的截面结构示意图,这里oled发光面板701由一系列连接结构722两两连接,连接结构722的材质可以是具有柔性特征的塑料、橡胶、布料等,也可以是这些柔性材料包裹住硬质的金属片或金属丝而形成。图7d为具有另一种连接结构的oled光源720b的俯视结构示意图,其中oled发光面板701呈一维排列,连接结构722b呈片状以连接各发光面板701。此外,连接结构722d也可以是如图7f中所示的条状结构。图7e为具有另一种连接结构的oled光源720c的俯视结构示意图,其中oled发光面板701呈二维排列,此时连接结构722c同样是条状结构。当然,连接结构也可以是面状的用以连接多个oled发光面板,此处不再画出。
109.如具有另一种连接结构的oled光源720e的正视图图7g和侧视图图7h所示,连接结构还可以进一步分为两部分7321和7322,其中部分7321可以是如上所述的各种连接结构的形式,而部分7322还可以包含玻璃镜,以增加整体的镜面效果。当然这部分玻璃镜数量和面积都应尽量小,以保证整个多功能镜的柔性及轻便性。将连接结构与oled发光面板固定可以采用包括但不限于粘合剂、榫卯结构、口袋等形式。连接结构中还可以布置电连接,将oled发光面板电连接到驱动装置,或者实现oled发光面板之间的电连接。例如,可以将导线隐藏在如图7a和7b所示的柔性衬底中,或者可以将其包裹在如图7c-7f所示的片状或条状
连接结构中。这样多个oled发光面板可以串联或并联的形式与驱动装置电连接,优选地,选用并联方式,这样如果有一个面板发生故障也不会影响到其他面板。设置连接结构有多种方法,此处仅为示意,该技术为行业内专业人士所熟知,不在此赘述。多功能镜还包含固定结构,起到稳定支撑的作用。固定结构包含但不限于支架、挂钩、吸盘、吊索、粘胶等形式。固定结构结合连接结构可以使多功能镜具有至少两种物理形态。
110.如图8a一种多功能镜800a的展开结构示意图所示,多功能镜800a包含oled光源801,固定结构802,驱动装置803以及连接结构804。其中,oled光源801包含4块oled发光面板,优选地,柔性oled发光面板,它们通过连接结构804和固定结构802彼此连接、定型、并和驱动装置803电连接。驱动装置803也可以隐藏在固定结构802和/或连接结构804中,一方面是对驱动装置的保护,另一方面也更加简洁美观。多功能镜800a可以通过固定结构802稳定放置在地面上,其镜面部分由oled光源801组成,连接结构804表面也可以涂覆有反射涂层,整个多功能镜具有镜面效果的部分大体上是连续的,保证整体镜面效果。镜面部分与地面可以有一定距离,但是镜面本身的最大高度h和最大长度l(包含连接结构)各自不小于1m,优选地,不小于1.5m,更优选地,不小于1.8m,再优选地,不小于2m。oled光源801还可以在固定结构802上调节高度,或者固定结构802本身也可以收缩以调整高度,以适合不同身高的人群或者不同的运动类型。多功能镜展开大小(即长度l)也可以根据需要选择,例如可以根据运动性质只打开一半的镜面来使用。进一步地,固定结构802的底部还可以包含万向轮,方便在使用时随时移动调整位置。固定结构802还可以包含收纳结构,如图8b中多功能镜800a卷曲收纳后的结构示意图所示,收纳结构为卷轴筒8021,其可以将多功能镜800a卷曲成筒状,并将固定结构802收折后放入卷轴筒8021中。图8c为另一种多功能镜800a卷曲收纳后的结构示意图,此时多功能镜800a卷曲成筒状后可直接使用绑带形式的收纳结构8022捆绑固定。当然,也可以将多功能镜800a沿着连接结构804折叠,如图8d所示(多功能镜800a折叠后的截面示意图),然后可以装入包袋中携带,此处不再画出。
111.图9a为多功能镜900a的正面结构示意图,其中oled光源包含一系列oled发光面板901,优选oled柔性发光面板,其被连接结构904两两连接,并通过固定结构902连接为整体,稳定站立在地面。连接结构904在发光面一侧(如图9b中箭头所示)可以具有反射涂层以确保整体的镜面效果,甚至可以如图7g和7h所示包含小块玻璃镜。注意,固定结构902和连接结构904中还可以隐藏驱动装置和电连接,此处不再画出。图9b所示为多功能镜900a的侧视图,可以看到一系列oled面板901通过连接结构904连接,犹如布帘一样悬在空中,并通过固定结构902稳定支撑,其出射光(如图9b中箭头所示)朝向使用者。同样,这样的多功能镜的光源部分也可以卷曲、折叠,固定结构902也可以拆成几段,然后整体可以坍缩收纳进包袋中。固定结构902可以分成几截,彼此之间靠互相匹配的螺纹旋转耦合,也可以用嵌套的方式将尺寸较小的部分逐级塞进尺寸较大的部分,或者使用其他旋转结构连接不同截。对固定结构902的坍缩设计为业内专业人士所熟知,不在此赘述。
112.根据本发明的另一个实施例,多功能镜900c还可以使用如图9c所示的吸盘式固定结构912。其侧视图如图9d所示,固定结构912具有一系列吸盘9121,可以将多功能镜900c固定在镜面或墙面910上。如果多功能镜900c是固定在镜面910上时,oled发光面板901还可以包含双面发光的透明器件,即从两个方向出射光(如图9d中箭头和弯折箭头所示),而射向镜面910的光会被反射回来一部分。此时,oled面板可以发出波长在640-1400nm的光,由于
此时朝向使用者的光强会有所减弱,则即便640-680nm的光能被人眼感知,但对视觉的影响也很弱了。当然,也可以采用一系列发光面积相对较小的底发射或者顶发射的面板,连接结构使用透明材质或使其不透光部分面积相对较小,组装时留出足够空隙使得多功能镜整体透过率在30%以上,因此看上去依然是透明的。使用时,也可以挂在镜面前。此处,固定结构也可以是粘胶,包括但不限于具有粘性的硅胶,双面胶等,可以直接黏贴在光滑的镜面910上,此处不再画出。在另一些实施例中,固定结构也可以挂钩、吊索的形式将多功能镜固定在天花板上。
113.本发明的功能镜在使用时可固定于使用者前方或侧面,其与使用者的距离可根据需要调节,为兼顾运动时的安全性和有效观察,优选地,多功能镜与使用者的距离可在1m至2m之间;更优选地,在1.2m到1.5m之间。对于使用波长在660nm以上的各类光疗操作中,一般辐照度在8-50mw/cm2时,都可起到治疗效果(daniel barolet,semin cutan med surg,2008,27:227-238)。在确定了使用距离后,可通过调节电压或电流使得oled光源的光强满足上述光疗辐照度需求。
114.本发明公开的多功能镜可以作为一种辅助健身器材使用,其包含发射峰值波长在680-1400nm的oled光源,利用光源中具有高反射率阴极或阳极提供镜面效果,使得多功能镜同时具有健身镜和光疗仪的功能。尤其的,使用柔性oled光源可以进一步减轻多功能镜的重量,并可通过折叠、卷曲等压缩体积,使其成为轻便可携带的健身器材。使用时,将这样的多功能镜根据需要展开,并稳定在地面,或贴敷在墙面、镜面上,打开oled光源,然后让出光面朝向人体,并开始运动,即可同时观看动作并利用光疗达到塑形紧肤的效果。当然,在不进行运动时,也可将其打开作为一种光疗仪使用,例如将多功能镜置于客厅,在看书或娱乐休闲时均可将其打开对人体进行光疗而不影响其它活动。
115.应当理解,这里描述的各种实施例仅作为示例,并无意图限制本发明的范围。因此,如本领域技术人员所显而易见的,所要求保护的本发明可以包括本文所述的具体实施例和优选实施例的变化。本文所述的材料和结构中的许多可以用其它材料和结构来取代,而不脱离本发明的精神。应理解,关于本发明为何起作用的各种理论无意为限制性的。
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