CN104101931B - 电磁辐射屏蔽组件 - Google Patents
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Abstract
本发明名称为电磁辐射屏蔽组件。电磁屏蔽组件可包括透明基材层和关于基材布置的透明活性层，其中活性层配置为吸收具有第一波长的电磁辐射，并且发射具有第二波长的电磁辐射，第二波长与第一波长不同，活性层包括与基底材料结合的荧光分子，荧光分子配置为吸收具有第一波长的电磁辐射，并且发射具有第二波长的电磁辐射，其中第一波长在可见电磁光谱中，并且第二波长在不可见电磁光谱中。
Description
技术领域
本公开一般地涉及过滤电磁辐射，并且更具体地，涉及一种配置为吸收具有第一波长的光和发射具有第二波长的光的电磁屏蔽组件。
背景技术
激光束产生装置可作为产生聚焦的、高功率激光束的激光指示器和其它设备购买。商用激光指示器对于公众是易于获得的，并且在飞行操作的关键阶段时使用会干扰飞行员。可以将由这类装置产生的激光束引导至飞行器并且到达这种飞行器的驾驶舱。当激光束与驾驶舱玻璃相互作用时，激光束可以在玻璃上闪光或眩光和/或行进到飞行员的眼睛，从而干扰飞行员的视力。不幸地是，这种激光束事故的数量近年来已经几乎加倍。
飞行员必须不仅看到飞机的外部，他们还必须没有任何阻碍地看到他们的仪表。当激光指向飞机时，这种事故使飞行员的注意力从将乘客安全地送达其目的地的职责上转移。激光指示器对飞行员的视力可具有巨大影响，尤其是在飞行的关键阶段期间，比如起飞和着陆。激光撞击也可伤害飞行员的视力。例如，当飞行员正在夜间条件下驾驶飞机时，突然的、亮绿色光束直接进入眼睛可能造成持久疼痛、眼痉挛和飞行员视力中的光斑。
虽然飞行员被指示使目光远离激光束或闭上眼睛以避免激光束，但是在飞行员使目光远离或闭上眼睛时，激光束已经到达飞行员的眼睛。此外，转移眼睛有效地降低了飞行员控制飞机的能力。
专业的太阳镜可以减小激光束对飞行员眼睛的冲击，但是这些装置也限制飞行员看到座舱仪表的能力。其它类型的太阳镜抑制宽范围波长的光到达飞行员的眼睛，这在夜间和其它低光条件下是不希望的，并且在仅导致额外的注意力分散的不利天气或湍流期间可被移开(disloge)。另外地，当太阳镜以指定形式时它们也十分昂贵，可能引起眩目，并且会遭受灰尘和油污积累。
由于抑制所有波长的光到达飞行员的眼睛，有色窗口存在类似的缺点。自动调光的眼镜或窗口在飞行员的视力已经受损之前逐渐变暗并且可能不阻挡激光束。另外，一些自动调光的眼镜需要电源。
现有技术提供了具有施加的涂层以阻止强光的眼镜。然而，这些类型的眼镜限制所有波长的光，从而使关键的飞行仪表的外观和驾驶舱外外的视野变暗。
对于在阳光充足的条件下或当正在行驶来的车辆具有明亮的前灯光束时，汽车驾驶员存在类似的问题。
因此，本领域技术人员继续屏蔽光学器件比如人类视力防止光干扰的领域中的研究和开发努力。
发明内容
在一个实施方式中，所公开的电磁辐射屏蔽组件可以包括透明基材层和关于基材设置的透明活性层（active layer），其中活性层配置成吸收具有第一波长的电磁辐射并发射具有第二波长的电磁辐射，第二波长与第一波长不同。
在另一个实施方式中，所公开的电磁屏蔽组件可以包括透明基材层和关于基材设置的透明活性层，其中活性层配置成吸收具有第一波长的电磁辐射并发射具有第二波长的电磁辐射，第二波长不同于第一波长，活性层包括与基底材料结合的荧光分子，荧光分子配置成吸收具有第一波长的电磁辐射并且发射具有第二波长的电磁辐射，其中第一波长在可见电磁光谱中，并且第二波长在不可见电磁光谱中。
在另一个实施方式中，所公开的电磁屏蔽组件可以包括活性层，其包括透明基底材料和与基底材料结合的多个荧光分子，其中荧光分子配置成吸收具有第一波长的电磁辐射并且发射具有第二波长的电磁辐射，第二波长不同于第一波长。
在仍另一个实施方式中，公开了用于制造电磁辐射屏蔽组件的方法，所述电磁辐射屏蔽组件配置为吸收具有第一波长的光，并且发射具有第二波长的光，该方法可以包括以下步骤：（1）设计响应于具有预定波长的电磁辐射具有激发和发射特性的荧光分子，（2）提供基底材料，其配置成接收多个荧光分子，（3）结合多个荧光分子和基底材料以形成荧光组合物，（4）使荧光组合物形成为透明的活性层，（5）提供透明的基材层，和（6）将活性层施加到基材层。
进一步，本公开内容包括根据以下条款的实施方式：
条款1、一种屏蔽组件，其包括：
基本透明的基材层；和
基本透明的活性层，其关于所述基材设置；
其中，所述活性层配置为吸收具有第一波长的电磁辐射并且发射具有第二波长的电磁辐射，所述第二波长不同于所述第一波长。
条款2、根据条款1所述的组件，其中所述活性层包括施加到所述基材层的至少一个主表面的柔性透明膜。
条款3、根据条款1所述的组件，其中所述活性层包括邻近所述基材层的至少一个主表面设置的刚性透明板。
条款4、根据条款1所述的组件，其中所述活性层包括荧光分子。
条款5、根据条款4所述的组件，其中所述荧光分子分散在基底材料中。
条款6、根据条款4所述的组件，其中所述荧光分子是分子染料。
条款7、根据条款1所述的组件，其中所述第二波长长于所述第一波长。
条款8、根据条款1所述的组件，其中所述第一波长在电磁光谱的可见光部分中，并且所述第二波长在所述电磁光谱的不可见光部分中。
条款9、根据条款1所述的组件，还包括第二透明基材层，其中所述活性层位于所述基材层和所述第二基材层之间。
条款10、根据条款1所述的组件，还包括邻近所述活性层设置的第二活性层。
条款11、根据条款10所述的组件，其中所述第二活性层包括荧光分子。
条款12、根据条款1所述的组件，包括多个活性层，其中所述多个活性层的每个活性层包括独特的荧光分子。
条款13、一种屏蔽组件，其包括：
活性层，包括：
透明的基底材料；和
荧光分子，其分散在所述基底材料中，
其中所述荧光分子配置成吸收具有第一波长的电磁辐射并发射具有第二波长的电磁辐射，所述第二波长与所述第一波长不同。
条款14、根据条款13所述的组件，其中所述第一波长在可见电磁光谱中，并且所述第二波长在不可见电磁光谱中。
条款15、根据条款13所述的组件，还包括邻近所述活性层设置的第二活性层，所述第二活性层配置成吸收具有所述第二波长的所述电磁辐射并且发射具有第三波长的所述电磁辐射。
条款16、根据条款15所述的组件，其中所述第一波长在可见电磁光谱中，所述第三波长在不可见电磁光谱中，并且所述第二波长在所述可见电磁光谱和所述不可见电磁光谱之间。
条款17、根据条款13所述的组件，其中所述荧光分子是分子染料。
条款18、根据条款13所述的组件，还包括基材层，其中所述活性层连接到所述基材层。
条款19、根据条款13所述的组件，其中所述活性层包括固体板。
条款20、一种用于制作屏蔽组件的方法，所述屏蔽组件配置为吸收具有第一波长的光，并且发射具有第二波长的光，所述方法包括以下步骤：
提供响应于具有预定波长的电磁辐射包括激发和发射特性的荧光分子；
提供基底材料；
将所述荧光分子分散在所述基底材料中以形成荧光组合物；
将所述荧光组合物形成为活性层；
提供基材层；和
将所述活性层施加到所述基材层。
条款21、一种包括根据条款1或条款13所述的屏蔽组件的飞行器。
根据以下详细描述、附图和所附权利要求，公开的电磁辐射屏蔽组件的其它实施方式将变得显而易见。
附图说明
图1是所公开的电磁辐射屏蔽组件的一个实施方式的截面视图；
图2是图1的所公开的电磁辐射屏蔽组件的示意图；
图3是图解荧光分子的电磁辐射屏蔽组件的放大视图；
图4是电磁辐射屏蔽组件的另一个实施方式的截面视图；
图5是荧光分子的实施方式的荧光激发和发射光谱的图；
图6是荧光分子的另一个实施方式的荧光激发和发射光谱的图；
图7是所公开的电磁辐射屏蔽组件的另一个实施方式的截面视图；
图8是图7的所公开的电磁辐射屏蔽组件的示意图；和
图9是图解所公开的用于制造电磁屏蔽组件的方法的实施方式的流程图，该电磁屏蔽组件配置为吸收具有第一波长的光，并且发射具有第二波长的光。
具体实施方式
下面的详细描述参考附图，其图解了本公开的特定实施方式。具有不同结构和操作的其它实施方式不脱离本公开的范围。相同的附图标记可以在不同的附图中表示相同的元件或部件。
参考图1，所公开的屏蔽组件的一个实施方式——一般标记为10——可包括基材层12以及关于基材层12设置的活性层14。活性层14可以配置成吸收具有第一波长40的电磁辐射（例如，吸收的电磁辐射16）和发射具有第二波长42的电磁辐射（例如，发射的电磁辐射18）。发射的电磁辐射18的第二波长42可以与吸收的电磁辐射16的第一波长40不同（例如，更长或更短）。因此，活性层14可以在特定频率或频率范围下吸收电磁辐射16，并在不同的频率或频率范围下发射电磁辐射18。
基材层12可以包括任何透明或基本透明的基底材料。在一个实施中，基材层12可以是刚性材料的板。例如，基材层12可以由玻璃、丙烯酸树脂、热塑性材料、聚（甲基丙烯酸甲酯）等制成。基材层12的具体的非限制性实例可以包括由Arkema France的由Lucite International,Inc.的由Imperial ChemicalIndustries Limited的以及由Aristech Acrylics,LLC的在另一实施，基材层12可以是薄的、柔性材料的片材。例如，基材层12可以由热塑性材料比如聚氯乙烯、聚乙烯等制成。
如图2所示，吸收的电磁辐射16可以是可见光，并且第一波长40可以在可见光谱中。活性层14可以使可见光的波长朝向不可见光谱（例如，第二波长42）移位。例如，在可见光谱中具有波长（例如，第一波长40）的入射可见光（例如，吸收的电磁辐射16）当其通过活性层14并被活性层14吸收时可以发生波长移位并且可以作为具有移位的波长（例如，第二波长40）的光（例如，发射的电磁辐射18）发射。
参考图3，活性层14可以包括荧光材料或组合物，其配置为吸收具有可见光谱中的波长（例如，第一波长40）的电磁辐射（例如，吸收的电磁辐射16）（全文称为可见光或吸收的光），并且发射具有不可见或几乎不可见光谱中的波长（例如，第二波长42）的电磁辐射（例如，发射的电磁辐射18）（全文称为不可见光或发射的光）。荧光材料可以包括荧光分子或颗粒24，其具有预先选定的特性，配置为与可见光反应或吸收可见光并发射不可见光（例如，红外光或紫外光）。活性层14的荧光分子24可以被装入或封装在基底材料26内，用于施加至或在基材层12上。这样，活性层14可以被实施为在其中具有分子24的透明片材。
因此，在说明性实施方式中，活性层14的荧光材料（基底材料26和荧光分子24）可以是配置为响应于接收可见光发射不可见光的任何材料。可以将各种类型的荧光材料用于活性层14。任何荧光颗粒的大小可以非常小，例如，大小为约0.5纳米至约500纳米之间的纳米颗粒或分子。荧光分子24可以是任何合适类型的分子组合物，包括无机分子、无机磷光体、有机磷酸酯、有机分子、染料、半导体基纳米颗粒、有机金属分子、有机叶绿素或其它合适的有机或无机材料。
通常，荧光是分子现象，其中物质吸收一种颜色的可见光（在第一波长），并且几乎瞬间辐射，或发射另一种颜色的可见光（在不同波长）。该过程称为激发和发射。大多数荧光染料可以具有激发和发射的界限分明的能带。发射的光的光谱分布可以很大程度上独立于激发波长。活性层14的荧光分子24可以被调谐以吸收具有在可见光谱中的波长范围的光，并且发射具有在不可见光谱中的波长的肉眼不可见的光。活性层14可以从电磁辐射中捕获、存储和转化能量，并且通过电连接器或通过电磁辐射的直接发射发出能量。一旦去除电磁辐射，活性层14的荧光材料可以返回到能够被再次激发的未激发状态以散发能量，而不阻挡或干扰光学装置或视力。
在一个特定实施方式中，分子24可以是具有设计或配置的有机分子，其容易接受类似于分子染料——例如苯乙烯基染料——的各种范围的或一些部分的波长。通常，苯乙烯基染料是具有荧光性质的有机分子。它们的荧光性质可取决于将烃尾部插入介质中。烃尾部的长度可确定插入的解离常数。例如，短的尾部（例如，43C）可以具有高的解离常数并且快速移动，然而较长的尾部可具有较低的解离常数。
例如，苯乙烯基染料，例如通过Life Technologies的FM1-43和FM4-64分子可以被范围在大约430nm至大约520nm（例如蓝/绿光）之间的波长激发。对于FM1-43，发射光谱可以移位至大约580nm的最大波长（例如，黄/橙色光）。对于FM4-64，发射光谱可以移位至大约730nm的最大波长（例如，远红光）。
FM1-43是苯乙烯基吡啶分子，更简明地称为苯乙烯基分子或苯乙烯基染料。FM1-43为具有亲水和疏水区域二者的两亲性分子。FM1-43具有由2个烃链（例如，CH3CH2CH2CH2…）组成的亲脂尾部和带正电荷的铵头部。头部可以是吡啶基团，并且由两个芳环组成，在其间具有双键桥，已知作为染料分子的荧光团部分。该荧光团基团在大约500nm具有激发并且在大约625nm发射光。尾部的亲脂性可以提供分子染料溶解在脂肪、油、脂类和非极性溶剂比如己烷或甲苯中的能力。分子的尾部允许染料进入介质中，因为带正电荷的头部无法进入介质中。烃尾部的相互作用导致波长的改变。
在另一个例子中，荧光分子24可以是频率重叠分子类型，其提供了频率共振能量转移（FRET）。FRET是两个染料分子的电子激发态之间的距离依赖性相互作用，其中激发从供体分子转移到受体分子而不发射光子。FRET的效率取决于分子间分离的逆六次幂，使其在与生物大分子的尺寸相当的距离上可用。
再参考图1，基材层12可以包括第一主表面20和相对的第二主表面22。活性层14可以与基材层12的至少第一主表面20整合，或者可以邻近基材层12的至少第一主表面20设置，以形成屏蔽组件10。
活性层14可以包括任何透明的或基本透明的基底材料（载体或基体）26。荧光材料或组合物（例如，荧光分子24）可以被添加、混合、结合或以其他方式组合至基底材料26。因此，分子24可以被封装（例如，密封）在基底材料26中。基底材料26内的封装可以为荧光分子24提供气密环境，保持分子24隔离大气以防止分子24的降解。例如，基底材料26可以是固化时形成固体的热塑性材料。作为另一个实施例，基底材料26可以是粘合剂或载体，其为液体形式以便粘附于基材表面并且干燥为固体膜。
在一种实施中，活性层14可以是柔性片材，其配置以覆盖基材层12或邻近基材层12布置。在另一个实施中，活性层14可以是刚性片材，其配置以覆盖基材层12或邻近基材层12布置。在另一个实施中，活性层14可以是薄的柔性固体膜，其配置以覆盖基材层12或邻近基材层12布置。在又另一实施中，活性层14可以是液化的材料，其配置为涂布和粘附至基材层12并且干燥为固体膜。
另外的其它基材或涂层可以补充基材层12和/或活性层14，以提供着色、基材保护、滤光（例如，过滤外部紫外光）或其它功能。
所公开的屏蔽组件10的另一实施方式可以包括一个或多个活性层14，并且没有基材层12。活性层14可以包括添加到基底材料26的荧光分子24。基底材料26可以被固化或硬化以形成持久的固体活性层14。例如，荧光分子24可以与基本透明的热塑性或热固性聚合物基底材料26组合。这样，活性层14，或多个活性层14，可以在某些应用中单独用作屏蔽组件10。
参考图4，所公开的屏蔽组件的另一实施方式，一般指定为10′，可以包括第一基材层12′、第二基材层28以及布置在第一基材层12′和第二基材层28之间的活性层14′。例如，屏蔽组件10′可以是多层层压体。活性层14′可被密封在第一基材层12′和第二基材层28之间，以对分子26（图2）提供免于大气的附加保护。可以理解，可以组合任何数量的基材层和活性层以形成屏蔽组件10。
图5示出了活性层14的荧光分子24的荧光吸收（激发）和发射光谱。如所图解的，分子24可以吸收具有一定波长范围（例如，第一波长40）的光（例如，吸收的光），并且可以发射具有比吸收的光的波长更长的一定波长范围（例如，第二波长42）的光（例如，发射的光）。该转变可认为是上转化，因为当吸收的光（例如，吸收的电磁辐射16）穿过屏蔽组件10并且作为发射的光（例如，发射的电磁辐射18）发射时吸收的光的波长增加。
例如，活性层14可吸收波长范围从大约380nm到大约750nm的可见光并且发射波长长于大约750nm的不可见光（例如，红外光）。
图6显示了活性层14的荧光分子24的荧光吸收（激发）和发射光谱的另一个例子。如所图解的，分子24可以吸收具有一定波长范围（例如，第一波长40）的光（例如，吸收的光）并且可以发射具有比吸收的光的波长更短的一定波长范围（例如，第二波长42）的光（例如，发射的光）。该转变可以认为是下转化，因为当吸收的光（例如，吸收的电磁辐射16）穿过屏蔽组件10并且作为发射的光（例如，发射的电磁辐射18）发射时吸收的光的波长减小。
例如，活性层14可以吸收波长范围从大约380纳米（nm）到大约750nm的可见光，并且发射波长短于大约380nm（例如，紫外光）的不可见光。
这样，公开的屏蔽组件10可以将可能干扰能见度的光能转变成不干扰能见度的光能。
更具体地，活性层14可以是激光适应的荧光材料，其包括与具有对应于市售激光指示器的频率的波长的可见光发生反应的特殊设计的荧光分子24。当荧光分子24与激光束光发生反应时，分子吸收来自激光束的光并且发射不干扰视力的光。
在一个示例性实施中，屏蔽组件10可以是飞机的驾驶舱窗口，并且活性层14可以吸收对准驾舱窗口的激光束光（例如，吸收的具有第一波长40的电磁辐射16），并且发射不可见光（例如，发射的具有第二波长42的电磁辐射18），以便允许飞行员在没有视觉干扰的情况下执行任何必要的功能。
例如，活性层14可以配置为通过吸收具有在大约495nm和大约570nm之间的波长的可见光（例如，绿光）并且发射具有长于大约750nm的波长的几乎不可见或不可见的光（例如，红外光）响应于绿色激光指示器。
作为另一个实施例，活性层14可以配置为通过吸收具有在大约495nm和大约570nm之间的波长的可见光并且发射具有短于大约380nm的波长的几乎不可见或不可见的光（例如，紫外光）响应于绿色激光指示器。
作为又另一个实施例，活性层14可以配置为通过吸收具有在大约620nm和大约750nm之间的波长的可见光（例如，绿光）并且发射具有长于大约750nm的波长的几乎不可见或不可见的光响应于红色激光指示器。
参考图7，公开的屏蔽组件的另一个实施方式——一般指定为10′′——可以包括至少一个基材层12′′和多个活性层（单个地标示为14a、14b、14c、14d）。多个活性层14a、14b、14c、14d可配置为吸收可见光（例如，吸收的具有第一波长40的电磁辐射16），并逐渐移位波长到不可见光（例如，发射的具有第二波长42的电磁辐射18）。
如图所示8，屏蔽组件10′′可以是多层层压体，包括基材层12′′、第一活性层14a、第二活性层14b、第三活性层14c和第四活性层14d。活性层14a、14b、14c、14d中的每一个可以移位可见光（例如，吸收的电磁辐射16）的波长（例如，第一波长40）朝向不可见光谱。例如，具有在可见光谱中的波长的入射可见光当其通过第一活性层14a并且被第一活性层14a吸收时可以经历第一波长移位，并且可以作为具有第一移位的波长30的光发射。具有第一移位的波长30的光当其通过第二活性层14b并被第二活性层14b吸收时可以经历第二波长移位，并且可以作为具有第二移位的波长32的光发射。具有第二移位的波长32的光当其通过第三活性层14c并被第三活性层14c吸收时可以经历第三波长移位，并且可以作为具有第三移位的波长34的光发射。具有第三移位的波长34的光当其通过第四层活性层14d并被第四活性层14d吸收时可以经历第四波长移位，并且可以作为具有第四移位的波长36（例如，第二波长42）的不可见光（例如，发射的电磁辐射18）发射。
如上面所讨论的，活性层14a、14b、14c、14d中的每一个可包括荧光分子24（图2），其配置为或调谐为与具有预定波长或波长范围的光起反应或由其激发。例如，第一活性层14a可配置为吸收具有波长范围从大约495nm至大约570nm的可见光（例如，绿光），并且发射具有范围从大约570nm至大约590nm的第一移位的波长30的光（例如黄光）。第二活性层14b可以配置为吸收具有范围从大约570nm至大约590nm的第一移位的波长30的光，并且发射具有范围从大约590nm至大约620nm的第二移位的波长32的光（例如，橙色光）。第三活性层14c可配置为吸收具有范围从大约590nm至大约620nm的第二移位的波长32的光，并且发射具有范围从大约620nm至大约750nm的第三移位的波长34的光（例如，红光）。第四活性层14d可配置为吸收具有范围从大约620nm至大约750nm的第三移位的波长36的光，并且发射具有长于大约750nm的第四移位的波长36的不可见光（红外光）。
可以理解的是，多个波长移位中的每一个可以是上转化类型（图4）以朝向红外光谱增加光的波长或下转化类型（图5）以朝向紫外光谱减小光的波长。因此，活性层14的数量可取决于波长的移位方向和移位的总量（波长移位的数量）以将可见光转化为不可见光。
屏蔽组件10′′可以形成车辆风挡玻璃、驾驶舱窗口、建筑物窗户、抬头显示器、透镜等的一部分或全部。当用于航天应用中时所公开的屏蔽组件10′′可以是尤其有益的。预期所公开的屏蔽组件10′′可被用作任何基本透明的表面，其被配置为减少或消除由任何光学器件——例如人的眼睛、可视成像、光学传感器等——上的眩光引起的视觉障碍。可以理解，屏蔽组件10′′的变化同样可以用于非航空应用中，例如汽车、执法、空中交通管制、军事和/或建筑工业。活性层14a、14b、14c、14d可在制造期间被施加至基材层12′′或被提供用于改装现有的基材层12′′。
在示例性实施中，屏蔽组件10′′可以包括至少一个基材层12′′和至少一个活性层14a以形成刚性的透明板，形成驾驶舱窗口、抬头显示器、头盔护目镜或眼镜镜片。
在另一个示例性实施中，屏蔽组件可以包括至少一个活性层14a以形成柔性的透明片材，被施加至驾驶舱窗口的内表面、抬头显示器、头盔护目镜或眼镜镜片。
在又一个示例性实施中，屏蔽组件10′′可以是刚性的透明板，其被布置在飞行员和通过其光（例如，激光束光）可以进入驾驶舱的驾驶舱窗口或抬头显示器之间。
可以认识到，屏蔽组件10′′可能不阻挡飞行员用来观看的可见光，如通过太阳眼镜和窗户着色实现的。此外，因为分子24总是可以与特定波长内的入射光起反应，所以在光撞击屏蔽组件10′′和活性层14a、14b、14c、14d的分子24（图3）与光起反应之间可以没有时间滞后。
另外，荧光分子24（图3）不需要电源来运行。这样，屏蔽组件10′′可以克服与光反应性(re-active)眼镜或电调光眼镜相关的缺点。
参考图9，还公开了一种方法，一般表示为100，用于制造屏蔽组件，其被配置为吸收具有第一波长的光，并且发射具有第二波长的光。如方框102所示，可以选择（例如，设计）响应于具有特定的波长或波长范围的电磁辐射具有特定的激发和发射特性的荧光分子。
如方框104所示，可提供基底材料或载体用于接收多个荧光分子。
如方框106所示，多个荧光分子可以与基底材料结合以形成荧光组合物材料。
如方框108所示，荧光组合物材料可以形成为活性层。活性层可以是透明固体或透明液体。
如方框110所示，可以提供透明基材层。
如方框112所示，活性层可以被施加至基材层。例如，透明的固体活性层可以邻近基材层布置。作为另一个实施例，可以将透明的液体活性层作为涂层或薄膜施加至基材层。
因此，通过吸收可见光并且发射不可见光，而不干扰并防止对视力的损害，公开的屏蔽组件可以自动地更改来自辐射源的电磁辐射（例如，激光束）。因此，屏蔽组件可消除对可以限制佩戴者的视力的防护眼镜的需要。例如，当用作飞机的驾驶舱窗口或抬头显示器时，所公开的屏蔽组件可减少或消除由激光束光引起的在驾驶舱窗口上的激光诱发的眩目的影响，并且在飞行的关键阶段期间——诸如起飞和着陆、搜救行动、国家安全的视频监视、战斗军事行动等——保护机组人员的眼睛。
虽然已经示出和描述所公开的屏蔽组件的各种实施方式，但是本领域技术人员在阅读说明书后可以想到改进。本发明包括这样的改进，并且仅仅由权利要求书的范围限制。
Claims (10)
1.一种屏蔽组件(10)，其包括：
基本透明的基材层(12)；和
多个活性层(14)，其关于所述基材层(12)布置；
其中所述多个活性层(14)配置为吸收具有第一波长(40)的电磁辐射(16)；通过所述多个活性层的每个逐渐移位所述电磁辐射(16)；并且发射具有第二波长(42)的电磁辐射(18)，其中所述第一波长(40)处于可见电磁光谱中，并且所述第二波长(42)处于不可见电磁光谱中。
2.根据权利要求1所述的屏蔽组件(10)，其中所述多个活性层(14)的每个包括荧光分子(24)，其被调谐以吸收具有吸收波长的电磁辐射(16)，并且发射具有发射波长的电磁辐射(16)，其中对于所述多个活性层(14)的每个的所述荧光分子，所述吸收波长和所述发射波长是不同的，并且其中对于所述多个活性层(14)的每个的所述荧光分子，所述所述发射波长是不同的。
3.根据权利要求1或2所述的屏蔽组件(10)，其中所述荧光分子(24)分散在基底材料(26)中。
4.根据权利要求1或2所述的屏蔽组件(10)，其中所述第二波长(42)长于所述第一波长(40)。
5.根据权利要求1或2所述的屏蔽组件(10)，其中所述第一波长(40)在电磁光谱的可见光部分中，并且所述第二波长(42)在所述电磁光谱的不可见光部分中。
6.根据权利要求1或2所述的屏蔽组件(10)，还包括第二透明基材层(28)，其中所述多个活性层(14)被布置在所述基材层(12)和所述第二透明基材层(28)之间。
7.根据权利要求1所述的屏蔽组件，其中所述多个活性层的每个还包括：
透明的基底材料(26)；和
荧光分子，其分散在所述基底材料(26)中，
其中所述多个活性层的每个的所述荧光分子配置为逐渐移位所述电磁辐射。
8.根据权利要求7所述的屏蔽组件，还包括基材层(12)，其中所述活性层(14)被连接到所述基材层(12)。
9.用于制造屏蔽组件(10)的方法，所述屏蔽组件配置为吸收具有第一波长(40)的光，逐渐移位所述光，并且发射具有第二波长(42)的光，所述方法包括以下步骤：
提供响应于具有预定波长的电磁辐射包括激发和发射特性的荧光分子；
提供基底材料(26)；
将所述荧光分子分散在所述基底材料(26)中以形成荧光组合物；
使所述荧光组合物形成为活性层(14)；
以上述相同的步骤形成多个活性层(14)；
提供基材层(12)；和
将所述活性层(14)施加到所述基材层(12)，
其中所述第一波长(40)处于可见电磁光谱中，并且所述第二波长(42)处于不可见电磁光谱中。
10.一种包括根据权利要求1、2或7所述的屏蔽组件(10)的飞行器。
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