随着AR智能眼镜的爆发式增长，电致变色技术正逐渐成为AR智能眼镜中的一项关键技术，通过控制材料的颜色以及透明度的变化，使AR智能眼镜能够在不同场景下提供更加逼真、舒适以及个性化的用户体验。接下来小编将从电致变色技术原理、发展历程、应用场景、在AR智能眼镜上的应用以及代表企业进行相关介绍。
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1、电致变色（EC）技术定义
电致变色（Electrochromic，简称EC）技术是利用材料的反射率、透过率、吸收率等光学属性在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化。EC技术的核心在于电致变色材料，在光线、太阳辐射热量的作用下，材料发生电化学反应，从而产生相应的颜色或透明度的可逆变化。
2、电致变色(EC)玻璃结构及工作原理
电致变色玻璃一般分为五层，分别是透明导电层、电致变色层、电解质层、离子储存层以及另一层透明导电层。
EC电致调光玻璃结构图
其工作原理为：在电致变色元件两端外加电压，离子在外加电场的作用下，进入电致变色层，导致电致变色材料价数发生变化，即发生氧化还原反应，材料颜色同时相应发生变化，直到价数变化平衡后电致变色材料颜色的稳定。
电致变色镜片安装在AR智能眼镜镜片上，当手动按压摁钮出发信号或从室内走到户外阳光光线变化的瞬间，会产生微小电压（通常是1-5V），施加在镜片两侧的透明导电层上。电压驱动电解质层的离子穿过电解质层，迁移至电致变色层，随后电致变色材料发生氧化还原反应，材料电子结构发生变化，材料对特定波长光线的吸收和反射特性随之发生变化。
电致变色玻璃结构示意图，来源：Plansee
当吸收更多可见光时，镜片颜色加深（着色态），透光率下降；当离子迁出，材料恢复透明状态（透明态），透光率升高。值得注意的是，这个过程是稳定且可逆的。一旦达到所需的颜色/透光率，仅需极少的电能即可维持该状态；反向施加电压，离子就会迁回，镜片恢复透明。
3、电致变色（EC）材料的选择
电致变色材料的选择影响其变色效果，目前常用的电致变色材料主要有两类：无机电致变色材料和有机电致变色材料。
无机材料主要是过渡金属氧化物，例如氧化钨、氧化镍、氧化铌等；有机小分子材料主要是紫罗精、三苯胺等；有机高分子材料主要有聚噻吩、聚苯胺等聚合物。近年来还开发了一种柔性液晶材料作为电致变色材料应用在AR智能眼镜上。
电致变色材料分类
电致变色技术的发展主要跟其电致变色材料的发展历程相关。20世纪60年代，科学家第一次发现某些材料在通电之后会发生变色；20世纪90年代，部分企业实现EC产品量产，可应用于自动防眩目后视镜以及智能调光幕墙；21世纪初，紫罗精材料称为EC主要使用的材料，玻璃变色后呈现蓝色，主要应用于波音飞机舷窗、法拉利跑车玻璃；2010年后无机非金属材料可应用在智能建筑玻璃EC材料上；2020年后，薄膜电致变色技术开启，有机高分子材料以及一些柔性基地材料、柔性液晶材料称为主流。
目前电致变色材料已经应用在日常的一些高端和实用场景中，例如：智能窗和建筑幕墙，通过电压调节玻璃的透明度，可以控制进入室内的阳光和热量，显著降低空调和采暖的能耗，实现节能减排。以及汽车自动防眩目后视镜、手机后盖、智能可穿戴设备、曲面显示和AR智能眼镜等场景。
电致变色镜片，来源：伯宇光电
电致变色机舱舷窗，来源：化学空间
电致变色技术是通过多层堆叠的纳米膜层结构，在光学镜片上进行光学镀膜，完成镀膜后，镜片通过电路与镜腿或控制器连接，施加电信号即可使镜片从透明状态逐渐转变为着色状态，而反向通电则能迅速使其恢复至透明。
（1）电致变色材料在AR眼镜上的应用主要有两种形式：
● 前装的方法：在玻璃基材上镀膜，需要在眼镜设计环节介入，可以有效地和波导片进行贴合，可以避免重量和厚度的增加，集成变色功能。
● 后装的方法：在已经完成设计及生产的AR眼镜上进行柔性贴膜，均适用于阵列、衍射、全息等波导方案的智能眼镜产品。
（2）电致变色技术应用在智能眼镜上有以下特点：
● 适应环境光线：在强光下（如户外），镜片可变为深色，有效降低环境光干扰，让虚拟图像更突出、清晰。在弱光下（如室内），镜片保持高透光，确保现实视野清晰自然，实现更好的虚实融合。
● 提升舒适与沉浸感：通过主动调光，减少眩光，提升佩戴舒适度，能一键切换至深色状态，创造更沉浸的观影或游戏体验。
● 优化整体功耗：镜片变深后，对环境光的遮挡降低了对投影光机亮度的极致要求，从而有助于降低系统整体能耗。
目前电致变色技术已经应用在Xreal Air 2 Pro、小米无线AR眼镜探索版、致敬未知ARknovv A1、Viture Pro等AR智能眼镜上。
主要生产企业有：
1、唯酷光电（Wicue）
官网：https://www.wicue.com/index.html
唯酷光电成立于2014年，总部位于深圳，是一家在电致变色技术领域，特别是将其创新性地应用于AR智能眼镜方面的领先公司。具有独特的Wicue CCS 柔性液晶膜明暗无级调光技术，应用于AR智能眼镜镜片，使镜片能够通过电信号控制，实现透光率的快速、无级调节。
唯酷光电智能变色眼镜，来源：唯酷光电
在户外强光下，镜片可快速变暗，有效抑制环境光，让虚拟图像更加突出和清晰；在室内光线较暗时，镜片恢复高透光状态，确保现实世界的视野清晰自然，实现更好的虚实融合。用户一键即可在通透的AR模式和遮光更强的沉浸模式之间切换，满足观影、游戏等不同场景的需求。同时，快速变光能减少进出隧道等光线骤变场景下的眩目感，提升佩戴的安全性和舒适度。
2、苏州伯宇光电科技有限公司（Boyo Tech）
官网：http://www.boyu-tech.cn/
伯宇科技成立于2019年，总部位于苏州，是一家在数控电致变色材料领域具有领先技术的高科技企业，尤其专注于为AR智能眼镜解决关键的光学痛点。其核心技术为无机全固态数控电致变色材料，开发的数控变色镜片可实现主动数控变色，感应强光快速变色等功能，可有效过滤阻挡可见光、红外线光和紫外线光，减少眩光伤害，同时具有防冲击性、抗腐蚀性、防雾、耐磨等特性。镜片符合眼部光学镜片测试标准，无光学畸变，具有高清晰度、易佩戴等优势。伯宇科技已拉通国内首条电致变色镜片生产线。
图片来自：伯宇科技
3、光弈科技（Ambilight）
官网：https://www.ambilight.com/
光弈科技（Ambilight）成立于2017年，总部位于深圳，是一家在全球电致变色（EC）技术领域具有重要影响力的创新型科技公司，尤其以其独特的柔性固态薄膜技术和规模化量产能力而闻名。具有独创第三代柔性固态电致变色薄膜技术，采用卷对卷核心涂布工艺，可实现高效、低成本量产。
EC调光墨镜，来源：光弈科技
来源：光弈科技
4、华瓴光学（Vallight Optics）
官网：http://www.vallightoptics.com/
宁波华瓴光学技术有限公司成立于2021年，总部位于浙江宁波，是一家在电致变色技术领域快速成长的企业，其创新的解决方案正为AR智能眼镜的体验带来提升。公司核心技术是柔性凝胶态电致变色技术，不仅能变色，还具有任意曲度、透光率高、多尺寸等特点，极大地拓宽了应用领域。尤其是在AR领域中，极具意义，不仅可以解决AR 眼镜在户外环境下显示亮度不足的问题，还能在“沉浸式的 VR 环境”和“通透的 AR 环境”自由切换，让AR眼镜更智能、更便捷、更舒适。华瓴光学的第三代电致变色片在2024年第四季度已实现量产。
图片来自华瓴光学
资料来源：《电子工程世界》以及各大公司官网，侵删
12月5日，由艾邦主办的“第八届AI/AR智能眼镜技术产业论坛”将在深圳召开。届时，唯酷光电 穿戴事业部总经理 黄琰羚 将带来《电致变色在AI AR眼镜中的应用》相关演讲分享，欢迎产业链同行莅临现场，共同交流！
