CN102349845B - 电焊护目镜 - Google Patents

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Abstract

本发明一种电焊护目镜，包括层依次叠设置的第一液晶光阀、第二液晶光阀和第三液晶光阀，其特征在于，所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀为正性液晶光阀，且所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀的液晶层扭曲方向相反，所述第三液晶光阀负性液晶光阀和染料性液晶光阀中的一种。本发明电焊护目镜具有视角均匀性高、散射低以及断电自动保护的优点。

Description

电焊护目镜
技术领域
本发明属于电焊领域，尤其涉及一种用液晶盒制作的电焊护目镜。
背景技术
利用单像素液晶显示器(液晶光阀)制作的电焊护目镜不仅对人眼具有很好的保护作用，而且可以轻便地戴在头上，使操作者能够用双手焊接，操作更加方便。因此，液晶光阀护目镜正在逐渐取代传统的黑玻璃电焊面罩。
综合考虑电焊护目镜的各种特殊要求，TN模式的液晶显示器最适于制造电焊护目镜。但TN模式液晶显示器存在视角依存性，在显示不同灰阶的时候，液晶分子的长轴跟玻璃基板的角度是不一样的，用户从不同角度观看屏幕时，有时看到的是液晶分子的长轴，有时则是短轴，由于液晶分子在光学上表现为各向异性，因而在不同角度所看到的亮度是不一样的。即TN模式的液晶显示器的视角特性很不均匀，灰阶随观看角度不同而渐变，某些观看角度的灰阶不能满足护目要求，严重影响了电焊护目镜的使用性能。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种视角均匀性较高的电焊护目镜。
提供一种一种电焊护目镜，包括层依次叠设置的第一液晶光阀、第二液晶光阀和第三液晶光阀，所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀为正性液晶光阀，且所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀的液晶层扭曲方向相反，所述第三液晶光阀负性液晶光阀和染料性液晶光阀中的一种。
根据本发明的一优选实施例，所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀为扭曲角度均为90度。
根据本发明的一优选实施例，所述第一液晶光阀、所述第二液晶光阀和所述第三液晶光阀均包括相对设置的第一基板、第二基板、设置在第一基板和第二基板之间的液晶层、依次设置在第一基板和液晶层之间的第一电极层、第一配向层、依次设置在第二基板和第一液晶层之间的第二电极层、第二配向层、设置在第一基板远离液晶层一侧的第一偏光片、设置在第二基板远离液晶层一侧的第二偏光片，所述第一配向层和所述第二配向层使所述液晶层产生预定角度的扭曲。
根据本发明的一优选实施例，所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀相邻的偏光片的偏振方向一致，第二液晶光阀和所述第三液晶光阀相邻的偏光片的偏振方向一致。
根据本发明的一优选实施例，所述第一液晶光阀中的两片偏光片的偏振方向互相垂直，其任一偏光片与其最近邻的配向层的配向一致；所述第二液晶光阀中的两片偏光片的偏振方向互相垂直，其任一偏光片与其最近邻的配向层的配向一致。
根据本发明的一优选实施例，所述第三液晶光阀中的两片偏光片的偏振方向一致，且仅与所述第三液晶光阀中一配向层配向一致。
根据本发明的一优选实施例，所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀相邻面共用一相同的偏光片，和/或所述第二液晶光阀和所述第三液晶光阀相邻面共用一相同的偏光片。
根据本发明的一优选实施例，所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀通过粘合层粘合在一起，所述第二液晶光阀和所述第三液晶光阀通过粘合层粘合在一起。
相较于现有技术，本发明的电焊护目镜的第一液晶光阀、第二液晶光阀是扭曲角度90度，扭曲方向相反的层叠设置的两个正性液晶光阀，由于第一液晶光阀、第二液晶光阀的扭曲角度相对，从而使第一液晶光阀、第二液晶光阀的视角进行互补，可以有效的提高电焊护目镜的在任意方向的视角均匀性并降低散射，使对来自各个方向的旋光都能起到很好的过滤，切实保护用户的眼睛和身体健康；第三液晶光阀采用负性液晶光阀或染料性液晶光阀的配置，其与第一液晶光阀、第二液晶光阀的电控通光特性相反，在电焊护目镜突然断电的情况下，能够瞬间形成黑态，使光线不能通过电焊护目镜，起到掉电自动保护的作用，具有较高的安全性。
附图说明
图1是本发明提供的电焊用护目镜的第一实施例的结构示意图。
图2是本发明提供的电焊用护目镜的第二实施例的结构示意图。
图3是本发明提供的电焊用护目镜的第三实施例的结构示意图。
图4是本发明提供的电焊用护目镜的第四实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
请参阅图1，图1为本发明提供的电焊用护目镜的第一实施例的结构示意图。电焊护目镜2包括由下至上依次层叠设置的第一液晶光阀20、第二液晶光阀22和第三液晶光阀24。其中第一液晶光阀20和第二液晶光阀22之间设置有第一粘合层21，以将第一液晶光阀20和第二液晶光阀22粘合在一起；第二液晶光阀22和第三液晶光阀24之间设置有第二粘合层23，以将第二液晶光阀22和第三液晶光阀24粘合在一起。
进一步地，第一液晶光阀20、第二液晶光阀22和第三液晶光阀24均为扭曲向列液晶光阀。其中，第一液晶光阀20和第二液晶光阀22为90度扭曲正性液晶光阀，且扭曲角度是相反的，即，一液晶光阀为左旋扭曲，另一液晶光阀右旋扭曲，例如，第一液晶光阀20为左旋扭曲，第二液晶光阀22为右旋扭曲，或者第一液晶光阀20为右旋扭曲，第二液晶光阀22为左旋扭曲，在此不做具体限制。第三液晶光阀24为90度扭曲负性液晶光阀。
具体的，第一液晶光阀20包括相对设置的第一基板203、第二基板211，以及设置在第一基板203和第二基板211之间的第一液晶层207。其中第一基板203、第二基板211均为透明基板，其可以是透明玻璃、塑料、石英的材料制成，在此不做具体限制。第一液晶层207包含为向列型液晶分子，用于控制通过的偏振光的偏振方向。
第一基板203的内侧，即临近第一液晶层207的一侧，依次层叠设置有一第一电极层204、一第一绝缘层205以及一第一配向层206；第二基板211的内侧，即临近第一液晶层207的一侧，依次层叠设置有一第二电极层210、一第二绝缘层209以及一第二配向层208。
进一步地，第一基板203的外侧，即远离第一液晶层207的一侧，设置一第一偏光片201；第二基板211的外侧，即远离第一液晶层207的一侧，设置有一第二偏光片212。
其中，第一电极层204、第一绝缘层205、第一配向层206、第二电极层210、第二绝缘层209、第二配向层208均为透明材料制成。第一电极层204、第二电极层210为整片的面电极，其可以由铟锡氧化物(Indium TinOxide，ITO)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)等材料制成，在此不做具体限制。第一绝缘层205、第二绝缘层209可以是有机材料通过涂覆工艺制成，也可以是氧化硅材料或是氮化硅材料等制成，在此不做具体限制。值得注意的是，第一绝缘层205、第二绝缘层209可以有选择的设置多层，甚至在某些电焊护目镜的变形设计中，可以省略第一绝缘层205、第二绝缘层209中的一个或多个，在此不做具体限制。
第一配向层206、第二配向层208用于对第一液晶层207内的液晶分子进行配向，以使第一液晶层207的液晶分子有规律的旋转一定角度。本实施例中，第一配向层206、第二配向层208的配向垂直，使第一液晶层207的液晶分子的扭曲旋转角度为90度。
进一步地，第一偏光片201的偏振方向(光轴)与第一配向层206的配向方向一致；第二偏光片212的偏振方向(光轴)与第二配向层208的配向方向一致。
第二液晶光阀22与第一液晶光阀21结构类似，包括依次层叠设置的一第三偏光片221、一第三基板223、一第三电极层224、一第三绝缘层225、一第三配向层226、一第二液晶层227、一第四配向层228、一第四绝缘层229、一第四电极层230、一第四基板231、一第四偏光片232。上述元件的配置与性质与第一液晶光阀21的对应元件配置和性质相似，其主要区别在于：第四偏光片232临近第一偏光片201，第一粘合层21设置在第四偏光片232和第一偏光片201之间；第四偏光片232偏振方向(光轴)和第一偏光片201的偏振方向(光轴)一致，第四偏光片232偏振方向(光轴)与第三偏光片221的偏振方向(光轴)相垂直；第四配向层228与第一配向层206的配向方向一致，第四配向层228与第三配向层226的配向方向相垂直，且；第二液晶层227与第一液晶层207的扭曲角度方向相反。
通过上述配置第一液晶光阀20与第二液晶光阀22形成层叠设置、扭曲方向相反的正性液晶光阀。
第三液晶光阀24与第二液晶光阀22结构类似，包括依次层叠设置的一第五偏光片241、一第五基板243、一第五电极层244、一第五绝缘层245、一第五配向层246、一第三液晶层247、一第六配向层248、一第六绝缘层249、一第六电极层250、一第六基板251、一第六偏光片252。上述元件的配置与性质与第二液晶光阀22的对应元件配置和性质相似，其主要区别在于：第六偏光片252临近第三偏光片221，第二粘合层23设置在第六偏光片2352和第三偏光片221之间；第六偏光片252偏振方向(光轴)和第三偏光片221的偏振方向(光轴)一致，第六偏光片252偏振方向(光轴)与第五偏光片241的偏振方向(光轴)一致；第六配向层248与第三配向层226的配向方向一致，第六配向层248与第五配向层246的配向方向相垂直，且；第二液晶层227与第一液晶层207的扭曲角度方向相反。
通过上述配置第三液晶光阀24形成与第二液晶光阀22形成层叠设置、扭曲方向相反的负性液晶光阀。
通过上述配置，在电路的控制下，可以适当控制第一液晶光阀20、第二液晶光阀22和第三液晶光阀24的透光率，在电焊的过程中起到保护使用者眼镜的目的。
相较于现有技术，本发明的电焊护目镜2的第一液晶光阀20、第二液晶光阀22是扭曲角度90度，扭曲方向相反的层叠设置的两个正性液晶光阀，由于第一液晶光阀20、第二液晶光阀22的扭曲角度相对，从而使第一液晶光阀20、第二液晶光阀22的视角进行互补，可以有效的提高电焊护目镜2的在任意方向的视角均匀性并降低散射，使对来自各个方向的旋光都能起到很好的过滤，切实保护用户的眼睛和身体健康；第三液晶光阀24采用负性液晶光阀的配置，其与第一液晶光阀20、第二液晶光阀22的电控通光特性相反，在电焊护目镜2突然断电的情况下，能够瞬间形成黑态，使光线不能通过电焊护目镜2，起到掉电自动保护的作用，具有较高的安全性。
请参阅图2，图2为本发明提供的电焊用护目镜的第二实施例的结构示意图。电焊护目镜3与第一实施例的电焊护目镜2具有相似的结构，其主要不同点在于：第一基板303和第四基板331之间仅具有一第一偏光片301，第一偏光片301可以采用双面粘性的偏光片，分别黏贴在第一基板303和第四基板331的外表面。第一偏光片301相当于代替了第一实施例中的第一偏光片201和第四偏光片232；第三基板323和第六基板351之间仅具有一第三偏光片321，第三偏光片321可以采用双面粘性的偏光片，分别黏贴在第三基板323和第六基板351的外表面。第三偏光片321相当于代替了第一实施例中的第三偏光片221和第六偏光片252
通过上述配置，电焊护目镜3与电焊护目镜2具有相似的结构和功能，其中仅采用了四片偏光片，又可以从一定程度上减少偏光片和粘合材料的使用，在改善光学效果的同时降低产品的成本。
电焊护目镜3与第一实施例的电焊护目镜2的相似元件、结构和功能可分别参看上述内容进行类比描述，在此不再赘述。
请参阅图3，图3为本发明提供的电焊用护目镜的第三实施例的结构示意图。电焊护目镜4包括由下至上依次层叠设置的第一液晶光阀40、第二液晶光阀42和第三液晶光阀44。其中第一液晶光阀40和第二液晶光阀42之间设置有第一粘合层41，以将第一液晶光阀40和第二液晶光阀42粘合在一起；第二液晶光阀42和第三液晶光阀44之间设置有第二粘合层23，以将第二液晶光阀42和第三液晶光阀44粘合在一起。
其中，第一液晶光阀40和第二液晶光阀42与第一实施例中的第一液晶光阀20和第二液晶光阀22具有相似的配置和作用，在此不再赘述，其主要区别在于：第三液晶光阀44采用染料性液晶光阀。由于染料性液晶光阀技术已为公众所知，此处不再赘述其工作原理。
相较于现有技术，第一液晶光阀40、第二液晶光阀42的视角进行互补，可以有效的提高电焊护目镜4的在任意方向的视角均匀性并降低散射，使对来自各个方向的旋光都能起到很好的过滤，切实保护用户的眼睛和身体健康；由于第三液晶光阀44采用负性液晶光阀的配置，在电焊护目镜4突然断电的情况下，能够瞬间形成黑态，使光线不能通过电焊护目镜2，起到掉电自动保护的作用，具有较高的安全性。
请参阅图4，图4为本发明提供的电焊用护目镜的第四实施例的结构示意图。电焊护目镜5与第三实施例的电焊护目镜4具有相似的结构，其主要不同点在于：第一液晶光阀50与第二液晶光阀52相邻面共用一片第一偏光片501，第一偏光片501可以采用双面粘性的偏光片，分别黏贴在第一基板503和第四基板531的外表面。
通过上述配置，电焊护目镜5与电焊护目镜4具有相似的结构和功能，其中仅采用了三片偏光片，又可以从一定程度上减少偏光片和粘合材料的使用，在改善光学效果的同时降低产品的成本。
在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims (4)

1.一种电焊护目镜，包括层依次叠设置的第一液晶光阀、第二液晶光阀和第三液晶光阀，其特征在于，所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀为正性液晶光阀，且所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀的液晶层扭曲方向相反，所述第三液晶光阀是负性液晶光阀，所述第三液晶光阀与所述第一液晶光阀、第二液晶光阀的电控通光特性相反，在电焊护目镜突然断电的情况下，能够瞬间形成黑态，所述第一液晶光阀、所述第二液晶光阀和所述第三液晶光阀均包括相对设置的第一基板、第二基板、设置在第一基板和第二基板之间的液晶层、依次设置在第一基板和液晶层之间的第一电极层、第一配向层、依次设置在第二基板和第一液晶层之间的第二电极层、第二配向层、设置在第一基板远离液晶层一侧的第一偏光片、设置在第二基板远离液晶层一侧的第二偏光片，所述第一配向层和所述第二配向层使所述液晶层产生预定角度的扭曲，所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀相邻的偏光片的偏振方向一致，第二液晶光阀和所述第三液晶光阀相邻的偏光片的偏振方向一致，所述第一液晶光阀中的两片偏光片的偏振方向互相垂直，其任一偏光片与其最近邻的配向层的配向一致；所述第二液晶光阀中的两片偏光片的偏振方向互相垂直，其任一偏光片与其最近邻的配向层的配向一致，所述第三液晶光阀中的两片偏光片的偏振方向一致，且仅与所述第三液晶光阀中一配向层配向一致。
2.如权利要求1所述的电焊护目镜，其特征在于，所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀为扭曲角度均为90度。
3.如权利要求1所述的电焊护目镜，其特征在于，所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀相邻面共用一相同的偏光片，和/或所述第二液晶光阀和所述第三液晶光阀相邻面共用一相同的偏光片。
4.如权利要求1所述的电焊护目镜，其特征在于，所述第一液晶光阀和所述第二液晶光阀通过粘合层粘合在一起，所述第二液晶光阀和所述第三液晶光阀通过粘合层粘合在一起。
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