專(zhuān)利名稱(chēng)：防閃光的反射裝置及透射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及用于包括太陽(yáng)鏡、機(jī)動(dòng)車(chē)后—見(jiàn)鏡及側(cè)—見(jiàn)鏡的多種應(yīng)用 的防閃光鏡。
背景技術(shù)：
許多機(jī)動(dòng)車(chē)用鏡都包括玻璃襯底、在所述襯底上鍍的金屬膜以及 形成于所述金屬膜之上的介電保護(hù)膜，并且根據(jù)具體的應(yīng)用要求，所 述鏡具有不同數(shù)值的較高的光反射率。因此，例如當(dāng)太陽(yáng)在車(chē)輛的后 面發(fā)光或者夜間后面的車(chē)頭燈發(fā)光時(shí)，基f這種設(shè)計(jì)的后視鏡或側(cè)視 鏡引起的反射眩光會(huì)使車(chē)輛駕駛員暫時(shí)看不見(jiàn)。這種反射眩光會(huì)使駕 駛員感到不適，并且還可能導(dǎo)致出現(xiàn)危險(xiǎn)的駕駛狀況。
為了減輕所述反射眩光，已經(jīng)發(fā)展了多種降低眩光的鏡子并已將 其投入市場(chǎng)。 一些設(shè)計(jì)可以將反射從高反射率轉(zhuǎn)換為低反射率，以降 低眩光。多種液晶材料也被用于產(chǎn)生變化的反射率。例如，參照第
3，614，210號(hào)和第4,696,548號(hào)美國(guó)專(zhuān)利。但是，多種基于液晶的鏡在 制造過(guò)程中會(huì)受到某些限制，并且還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大量的商用生產(chǎn)。電致 變色層材料已被用于防閃光鏡組件，并且已經(jīng)投入商業(yè)生產(chǎn)。在第 6,023,364號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中描述了采用電致變色層材料的防閃光鏡的一 個(gè)示例。
發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)?zhí)貏e公開(kāi)了這種裝置，其包括第一電極層；光透明的第 二電極層；在第一和第二電極層之間夾入的二向色材料，當(dāng)?shù)谝缓偷?二電極層處于第一電偏置狀態(tài)時(shí)，所述二向色材料呈現(xiàn)較高的光吸收， 當(dāng)?shù)谝缓偷诙姌O層處于不同于第一電偏置狀態(tài)的第二電偏置狀態(tài) 時(shí)，所述二向色材料呈現(xiàn)較低的光吸收；以及耦合到第一和第二電極
層的控制電路，用于控制第一和第二電極層之間的電偏置，進(jìn)而控制 所述二向色材料的光吸收。這種裝置可以用于構(gòu)建諸如防閃光鏡的光 反射裝置和諸如眼鏡的光透射裝置。所述二向色材料可以被選擇為能
夠在小于0.1秒內(nèi)，在較高的光吸收和較低的光吸收之間轉(zhuǎn)換。
在一種實(shí)施方案中，提供防一種閃光鏡，包括反射光的金屬層； 光透明的導(dǎo)電層；在金屬層和導(dǎo)電層之間夾入的二向色層，當(dāng)采用附 加的電控制時(shí)，所述二向色層具有較高的光吸收，當(dāng)不采用附加的電 控制時(shí)，所述二向色層具有較低的光吸收；以及耦合到金屬層和導(dǎo)電 層的控制電路，用于對(duì)二向色材料施加電控制。所述二向色材料可以 在小于0.1秒內(nèi)，在較高的光吸收和較低的光吸收之間轉(zhuǎn)換。
在另一種實(shí)施方案中，提供一種防閃光鏡，包括反射光的金屬 層；光透明的導(dǎo)電層；在金屬層和導(dǎo)電層之間夾入的二向色層，在采 用或者不采用外部的電控制時(shí)，二向色層具有較高的光吸收，在施加 或者關(guān)閉電控制電壓時(shí)，二向色層具有較低的光吸收；以及耦合到金 屬層和導(dǎo)電層的控制，用于對(duì)二向色材料施加電控制。所述二向色材 料可以在小于0.1秒內(nèi)，在較高的光吸收和較低的光吸收之間轉(zhuǎn)換。
在另一種實(shí)施方案中，提供一種防閃光鏡，包括至少部分光透 明的第一電極層；至少部分光透明的第二電極層，在第一電極層和第 二電極層之間夾入的二向色材料，當(dāng)?shù)谝缓腕识姌O層處于第一電偏 置狀態(tài)時(shí)，二向色材料呈現(xiàn)較高的光吸收，當(dāng)?shù)谝缓偷诙姌O層處于 不同于第一電偏置狀態(tài)的第二電偏置狀態(tài)時(shí)，二向色材料呈現(xiàn)較低的 光吸收；耦合到第一和第二電極層的控制電路，用于控制第一和第二 電極層之間的電偏置，進(jìn)而控制二向色材料的光吸收；以及被設(shè)置為 用來(lái)接收通過(guò)第一電極、第二電極以及二向色材料的光并將接收到的 光反射回去的反射層。二向色材料可以被選擇為能夠在小于0.1秒內(nèi)， 在較高的光吸收和較低的光吸收之間轉(zhuǎn)換。
在附圖具體實(shí)施方式
以及權(quán)利要求書(shū)中將較詳細(xì)地描述這些以 及其它的實(shí)施方案。


圖1示出了采用電控制的二向色混合層的防閃光鏡的夾層結(jié)構(gòu)， 所述二向色混合層響應(yīng)于施加在其上的電壓而改變光吸收。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到電致變色層材料中的光密度恢復(fù)時(shí)間往往較長(zhǎng)， 例如大于幾秒。這種較低的響應(yīng)會(huì)潛在地給駕駛員帶來(lái)由所述反射眩 光造成的危險(xiǎn)狀況。此外，在采用電致變色層材料的某些防閃光鏡中，
呈現(xiàn)綠色。反射圖像呈綠色的色調(diào)是不自然的，并且是不希望出現(xiàn)的。 防閃光鏡需要快速的響應(yīng)時(shí)間和呈現(xiàn)自然灰度級(jí)外觀的圖像。
本申請(qǐng)描述了采用光吸收材料的防閃光鏡的多種實(shí)施方案，其中 所述光吸收材料具有響應(yīng)于電控制信號(hào)的可調(diào)節(jié)的吸收。在一種實(shí)施 方案中， 一種防閃光鏡包括在高反射金屬表面和透明傳導(dǎo)的前電極之 間夾入的二向色材料膜或二向色混合材料膜。當(dāng)光線以垂直于所述材 料的伸長(zhǎng)的分子軸的方向通過(guò)時(shí)，所述二向色材料或二向色混合材料 具有較低的吸收，當(dāng)光線沿著分子的長(zhǎng)軸方向傳播時(shí)，所述二向色材 料或二向色混合材料具有較高的吸收。通過(guò)施加電場(chǎng)，較低的吸收狀 態(tài)可以轉(zhuǎn)換到較高的吸收狀態(tài)，反之亦然。按照適當(dāng)配方制造的二向 色材料或二向色混合材料在較高的吸收狀態(tài)和較低的吸收狀態(tài)之間轉(zhuǎn)
換時(shí)，可以具有相對(duì)較快的轉(zhuǎn)換速度，例如，小于0.1秒。此外，這
種材料的吸收對(duì)波長(zhǎng)不敏感，因此對(duì)于可見(jiàn)光波長(zhǎng)的光具有基本上同 等的吸收。所述二向色材料或二向色混合材料的這種寬帶的光鐠吸收， 在變暗的鏡子反射中產(chǎn)生了自然的外觀?？梢圆捎枚喾N二向色材料或 二向色混合材料。具有二向色材料或二向色混合材料的鏡子可以有利 地用作后視鏡或側(cè)視鏡，所述后視鏡或側(cè)視鏡能夠具有較快的響應(yīng)時(shí) 間，例如，小于十分之一秒，并且能夠在防止眩光狀態(tài)和防止非眩光 狀態(tài)形成自然灰度級(jí)的黑白圖像。如果需要，可以采用二向色染料以 在所述防閃光鏡的反射中特意地產(chǎn)生期望的色調(diào)。當(dāng)所述鏡被暗化時(shí)， 可以采用不同的二向色染料來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的色調(diào)。
圖1示出了采用二向色材料或二向色混合材料的防閃光鏡的示
例。層l是背襯底，并且可以由不透明材料或透明材料構(gòu)成。層2是 作為鏡的電控制機(jī)構(gòu)的一部分的金屬涂層，其可以是部分反射光或全 部反射光的。層3是與二向色混合材料層4交界的電介質(zhì)涂層。二向 色混合材料層4響應(yīng)于電控制信號(hào)(例如控制電壓)以改變其光吸收， 從而改變所述鏡的反射程度。用于二向色混合材料層4的適當(dāng)?shù)牟牧?的例子包括二向色染料，例如蒽醌染料。更多的具體的例子包括德國(guó) Nematel生產(chǎn)的二向色染料AG1、 AR1以及AB3。在二向色混合材料 層4的另 一面提供第二電介質(zhì)涂層5，以使得層4夾在兩個(gè)電介質(zhì)層3 和5之間。在電介質(zhì)層5的頂部，采用透明的電極涂層6 (例如ITO) 以作為所述鏡的電控制機(jī)構(gòu)的一部分。將所述電控制信號(hào)施加到電極 涂層6和2，以控制和改變二向色混合材料層4上的電壓。此外，可 以將前透明襯底7 (例如玻璃襯底)放置在電極層6的頂部。電控制 電路可以包括由入射光和電源10控制的電開(kāi)關(guān)9，所述電控制電路電 連接到電極2和6以提供電控制信號(hào)。電開(kāi)關(guān)9可以通過(guò)采用光傳感 器的多種光敏開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且觸發(fā)開(kāi)關(guān)操作的閾值光強(qiáng)可以由基于 采用所述防閃光鏡的應(yīng)用中的特殊的要求的設(shè)計(jì)來(lái)設(shè)定?？梢詫⒁粋€(gè) 或多個(gè)光探測(cè)器作為開(kāi)關(guān)9的一部分，并且可以例如安裝在金屬涂層 2的后部以測(cè)量入射光。在某些實(shí)施方案中，電源10可以是2-11V 之間的可調(diào)的交流電源。
在實(shí)際操作中，光通過(guò)前透明襯底7入射到圖1中的鏡子，穿過(guò) 二向色混合材料層4并且被反射，從而再次穿過(guò)二向色混合材料層4。 當(dāng)所述鏡接收的入射光達(dá)到或者超過(guò)光敏開(kāi)關(guān)9的閾值光強(qiáng)時(shí)，金屬 層2和前電極6之間的交流電源被打開(kāi)(或者對(duì)于不同的二向色材料 被關(guān)閉)，以使二向色層4工作在較高吸收狀態(tài)，以減少反射光。否 則，二向色層4被設(shè)置成較低吸收狀態(tài)。二向色層4中的吸收由控制 電壓來(lái)調(diào)節(jié)和控制?？梢岳眠@種調(diào)節(jié)來(lái)為不同的駕駛員提供不同的 舒適的視覺(jué)條件。
圖1中的鏡子可以進(jìn)一步被配置成包括由LCD或LED構(gòu)成的顯 示窗口，以顯示不同的信息，例如轉(zhuǎn)向信號(hào)，指南針以及溫度。
在具體實(shí)施中，可以對(duì)用于二向色層4的材料進(jìn)行選擇，以便在
層4上不施加電壓時(shí)，達(dá)到較低的吸收狀態(tài)?？蛇x地，圖1中的鏡子 還可以采用在所述控制電壓關(guān)閉時(shí)具有較高的光吸收，而在所述控制 電壓打開(kāi)時(shí)具有較低的光吸收的二向色材料或二向色混合材料。
可以將圖1中的防閃光鏡的夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，以構(gòu)建諸如防閃 光眼鏡和太陽(yáng)鏡的防閃光的透射器件。在一種防閃光的透射器件中， 背襯底l和背部電極層2由透明材料構(gòu)成，因而光可以通過(guò)整個(gè)結(jié)構(gòu)。 這種結(jié)構(gòu)可用于多種應(yīng)用中并且可以是例如太陽(yáng)鏡結(jié)構(gòu)。小型電池可 以用作電源10，從而采用這種設(shè)計(jì)的眼鏡和太陽(yáng)鏡是輕便而小型的。
在可選擇的實(shí)施方案中，金屬層2可以用作光反射表面，同時(shí)將 附加的透明電極層放置在金屬層2和二向色混合材料層4之間，以便 將二向色混合材料層4放置在所述附加的透明電極層和透明的電極層 6之間。然后，在兩層透明電極層之間施加控制電壓。
總的來(lái)"^兌，在此僅描述了幾種實(shí)施方案?！降┦菓?yīng)該理解可以對(duì)其 進(jìn)行多種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求1.一種防閃光的反射裝置，其特征在于，包括第一電極層；光透明的第二電極層；二向色材料，其夾入于所述第一電極層和所述第二電極層之間，當(dāng)所述第一電極層和所述第二電極層處于第一電偏置狀態(tài)時(shí)，所述二向色材料呈現(xiàn)較高的光吸收，當(dāng)所述第一電極層和所述第二電極層處于不同于所述第一電偏置狀態(tài)的第二電偏置狀態(tài)時(shí)，所述二向色材料呈現(xiàn)較低的光吸收，其中，所述二向色材料在較高的光吸收和較低的光吸收之間轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于0.1秒；以及控制電路，耦合到所述第一電極層和所述第二電極層。
2. 如權(quán)利要求1所述的防閃光的反射裝置，其特征在于所述控制 電路進(jìn)一步包括傳感器，當(dāng)所述鏡接收的光大于閾值強(qiáng)度時(shí)，所述傳 感器導(dǎo)致所述第一電偏置狀態(tài)被采用，當(dāng)所述鏡接收的光小于閾值強(qiáng) 度時(shí)，所述傳感器導(dǎo)致所述第二電偏置狀態(tài)被釆用。
3. 如權(quán)利要求2所述的防閃光的反射裝置，其特征在于，所述傳 感器包括安裝在所述第一電極層后面以測(cè)量入射光的一個(gè)或多個(gè)光探測(cè)器。
4. 如權(quán)利要求1所述的防閃光的反射裝置，其特征在于所述第二 電才及層由ITO構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求4所述的防閃光的反射裝置，其特征在于，進(jìn)一步 包括在所述ITO層和所述二向色材料之間的附加的電介質(zhì)層。
6. 如權(quán)利要求1所述的防閃光的反射裝置，其特征在于所述二向 色材料包括二向色液晶混合物。
7. 如權(quán)利要求1所述的防閃光的反射裝置，其特征在于所述二向 色材料包括二向色染料。
8. 如權(quán)利要求1所述的防閃光的反射裝置，其特征在于所述第一 電極層是至少部分反射光的。
9. 如權(quán)利要求1所述的防閃光的反射裝置，其特征在于，所述第 一電偏置狀態(tài)是將電壓施加到所述二向色材料的狀態(tài)，以及所述第二 電偏置狀態(tài)是未將電壓施加到所述二向色材料的狀態(tài)。
10. 如權(quán)利要求1所述的防閃光的反射裝置，其特征在于，所述 第二偏置狀態(tài)是將電壓施加到所述二向色材料的狀態(tài)，以及所述第一 電偏置狀態(tài)是未將電壓施加到所述二向色材料的狀態(tài)。
11. 一種防閃光的透射裝置，其特征在于，包括 光透明的第一電極層； 光透明的第二電極層；二向色材料，其夾入于所述第一電極層和所述第二電極層之間， 當(dāng)所述第一電極層和所述第二電極層處于第一電偏置狀態(tài)時(shí)，所述二 向色材料呈現(xiàn)較高的光吸收，當(dāng)所述第一電極層和所述第二電極層處 于不同于所述第一電偏置狀態(tài)的第二電偏置狀態(tài)時(shí)，所述二向色材料 呈現(xiàn)較低的光吸收；以及控制電路，耦合到所述第一電極層和所述第二電極層。
12.如權(quán)利要求11所述的防閃光的透射裝置，其特征在于所述控 制電路進(jìn)一步包括傳感器，當(dāng)所述鏡接收的光大于閾值強(qiáng)度時(shí)，所述 傳感器導(dǎo)致所述第一電偏置狀態(tài)被采用，當(dāng)所述鏡接收的光小于閾值 強(qiáng)度時(shí)，所述傳感器導(dǎo)致所述第二電偏置狀態(tài)被采用。
13. 如^^又利要求11所述的防閃光的透射裝置，其特征在于所述第 一電極層和所述第二電極層由ITO構(gòu)成。
14. 如權(quán)利要求11所述的防閃光的透射裝置，其特征在于所述二 向色材料包括二向色液晶混合物。
15. 如權(quán)利要求11所述的防閃光的透射裝置，其特征在于所述二 向色材料包括二向色染料。
16. 如權(quán)利要求11所述的防閃光的透射裝置，其特征在于，所述 第一電偏置狀態(tài)是將電壓施加到所述二向色材料的狀態(tài)，以及所述第 二電偏置狀態(tài)是未將電壓施加到所述二向色材料的狀態(tài)。
17. 如權(quán)利要求11所述的防閃光的透射裝置，其特征在于，所述 二向色材料用于在小于0.1秒內(nèi)，在所述較高的光吸收和所述較低的 光吸收之間轉(zhuǎn)換。
18. —種防閃光的反射裝置，其特征在于，包括 至少部分透明的第一電極層以及至少部分透明的第二電極層； 二向色材料，其夾入于所述第一電極層和所述第二電極層之間，當(dāng)所述第一電極層和所述第二電極層處于第一電偏置狀態(tài)時(shí)，所述二 向色材料呈現(xiàn)較高的光吸收，當(dāng)所述第一電極層和所述第二電極層處 于不同于所述第一電偏置狀態(tài)的第二電偏置狀態(tài)時(shí)，所述二向色材料 呈現(xiàn)較低的光吸收；控制電路，耦合到所述第一電極層和所述第二電極層；以及 反射層，其被設(shè)置為接收通過(guò)所述第一電極、所述第二電極以及 所述二向色材料的光，并將所接收的光反射回去。
19. 如權(quán)利要求18所述的防閃光的反射裝置，其特征在于所述二 向色材料用于在小于0.1秒內(nèi)，在所述較高的光吸收和所述較低的光 吸收之間轉(zhuǎn)換。
20.如權(quán)利要求18所述的防閃光的反射裝置，其特征在于所述二向色材料包括二向色染料。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及防閃光的反射裝置和透射裝置，所述裝置包括第一電極層；光透明的第二電極層；在第一和第二電極層之間夾入的二向色材料，當(dāng)所述第一電極層和所述第二電極層處于第一電偏置狀態(tài)時(shí)，所述二向色材料呈現(xiàn)較高的光吸收，當(dāng)所述第一電極層和所述第二電極層處于不同于所述第一電偏置狀態(tài)的第二電偏置狀態(tài)時(shí)，所述二向色材料呈現(xiàn)較低的光吸收，其中，所述二向色材料在較高的光吸收和較低的光吸收之間轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于0.1秒；以及耦合到所述第一電極層和所述第二電極層的控制電路。
文檔編號(hào)G02B1/10GK201004090SQ200620123028
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者湛 陳 申請(qǐng)人:湛 陳