CN105372847B - 调光薄膜、具有其的眼镜与光学窗口 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种调光薄膜、具有其的眼镜与光学窗口。该调光薄膜包括：基板与第一反射层，其中，第一反射层设置在基板的表面上，第一反射层为掺杂的二氧化钒层，第一反射层的相变温度在40～65℃之间。当有入射光照射调光薄膜，并使第一反射层温度达到40℃及以上时，第一反射层会迅速将入射光变为反射强光(其相变时间会小于毫秒量级)，避免眼睛受强光的伤害，能够较好地保护眼睛。

Description

调光薄膜、具有其的眼镜与光学窗口

技术领域

本申请涉及薄膜技术领域，具体而言，涉及一种调光薄膜、具有其的眼镜与光学窗口。

背景技术

现有的太阳镜作为司机使用，通常只能在日间行驶用，夜间因为太暗而无法使用。而夜间行车跟车，前车的尾灯、爆闪刹车灯和对面的远光灯都很刺眼，尤其是遇堵车更甚。

申请号为96221720.4的专利文件公开了一种人工调光变色眼镜，该眼镜的镜片包括内镜片与外镜片，其中，外镜片为近视镜片，内镜片可以转动。通过用手指转动内镜片来达到所需的透光度，满足不同的需求。

但是，上述的变色眼镜需要手动调节透光度，一方面，不能及时避免夜间强光对眼睛的伤害；另一方面，手动调节会给佩戴人员带来不便。

发明内容

本申请旨在提供一种调光薄膜、具有其的眼镜与光学窗口，以解决现有技术中调光薄膜无法在夜间方便使用的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种调光薄膜，该调光薄膜包括基板与第一反射层，其中，第一反射层设置在上述基板的表面上，上述第一反射层为掺杂的二氧化钒层，上述第一反射层的相变温度在40～65℃之间。

进一步地，上述第一反射层包括掺杂部与非掺杂部。

进一步地，上述非掺杂部为多个，并且多个上述非掺杂部间隔设置。

进一步地，上述非掺杂部的横截面的形状为圆形或者矩形。

进一步地，上述调光薄膜还包括第二反射层，上述第二反射层设置在上述第一反射层的远离上述基板的表面上，上述第二反射层为掺杂的二氧化钒层，上述第二反射层的相变温度在35～40℃之间。

进一步地，上述第一反射层的厚度大于上述第二反射层的厚度。

进一步地，上述调光薄膜还包括至少一个红外吸收层，至少一个上述红外吸收层设置在上述第一反射层的表面上。

进一步地，上述至少一个红外吸收层包括第一红外吸收层与第二红外吸收层，其中，第一红外吸收层设置在上述第一反射层的靠近上述基板的表面上；第二红外吸收层设置在上述第一反射层的远离上述基板的表面上。

进一步地，上述调光薄膜还包括紫外吸收层，上述紫外吸收层设置在上述第二反射层的远离上述第二红外吸收层的表面上。

进一步地，述调光薄膜还包括防刮层，上述防刮层设置在上述紫外吸收层的远离上述第二反射层的表面上。

为了实现上述目的，根据本申请的另一个方面，提供了一种眼镜，该眼镜包括调光薄膜，上述调光薄膜为上述的调光薄膜。

为了实现上述目的，根据本申请的再一个方面，提供了一种光学窗口，该光学窗口包括调光薄膜，上述调光薄膜上述的调光薄膜。

应用本申请的技术方案，当有入射光照射调光薄膜，并使第一反射层温度达到40℃及以上时，第一反射层会迅速将入射光变为反射强光(其相变时间会小于毫秒量级)，避免眼睛受强光的伤害，能够较好地保护眼睛。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了本申请一种典型实施方式提出的调光薄膜的剖面结构示意图；以及

图2示出了一种优选实施例提供的第一反射层的结构俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、基板；2、第一红外吸收层；3、第一反射层；4、第二红外吸收层；5、第二反射层；6、紫外吸收层；7、防刮层；31、非掺杂部；32、掺杂部。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的调光薄膜在夜间无法使用，进而无法保护人眼，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种调光薄膜与具有其的眼镜。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种调光薄膜，该调光薄膜包括基板1与第一反射层3，其中，第一反射层3设置在上述基板1的表面上，上述第一反射层3为掺杂的二氧化钒层，上述第一反射层3的相变温度在40～65℃之间。

二氧化钒具有半导体-金属相变特性，其相变温度为68℃，在68℃迅速发生相变，当温度小于68℃时，二氧化钒处于半导体态，材料具有高透射特性；当其温度大于等于68℃时，二氧化钒处于金属状态，材料则具有高反射特性，这种特性使其具有智能光开关的能力。并且，二氧化钒的相变能力是可逆的、高速的，在相变临界点附近，半导体-金属相变时间为纳秒量级，金属-绝缘体相变亦为纳秒量级。

该调光薄膜中的第一反射层3为掺杂杂质的二氧化钒层，其相变温度在40～65℃之间。本领域技术人员知晓如何通过掺杂杂质来将第一反射层3的相变温度控制在40～65℃之间(比如掺杂钨、钼等大原子半径的元素来使得第一反射层3具有较低的相变温度)，这里就不再阐述了。

在常温下，第一反射层3是透明的，当有入射光照射调光薄膜，并使第一反射层3温度达到40℃及以上时，第一反射层3会迅速将入射光变为反射强光(其相变时间会小于毫秒量级)，避免眼睛受强光的伤害，能够较好地保护眼睛。

该调光薄膜可应用于汽车、舰船、飞航驾驶、户外活动、电焊及强光防护领域，将产生较好地保护效果。本领域技术人员可以根据实际的情况选择合适的基板1，比如可以选择PET基板或PE基板等。当该调光薄膜应用到眼镜时，基板1为透明的，并且一般为玻璃基板。

本申请的另一种实施例中，上述第一反射层3的厚度在0.4～0.9μm之间，这样能够更好地反射强光，避免造成伤害。

为了更好地控制第一反射层3的相变温度，同时更好地控制光线反射与透射，如图2所示，本申请优选上述第一反射层3包括掺杂部32与非掺杂部31，光线经非掺杂部31入射到人眼中，经掺杂部32被反射出去，这样可以较好地避免强光对人眼的伤害，又可以保证人眼可以看到外界。掺杂部32与非掺杂部31的形成可以采用现有技术中的任何方法，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的方法形成包括掺杂部32与非掺杂部31的第一反射层3。

本申请的另一种实施例中，如图2所示，上述非掺杂部31为多个，并且多个上述非掺杂部31间隔设置。这样能够进一步保证对人眼的保护并且保证人眼可以观察到外界。

本申请优选上述非掺杂部31的横截面的形状为圆形或者矩形。非掺杂部31亦可由透明的玻璃类材料代替。

本申请的一种实施例中，如图1所示，上述调光薄膜还包括第二反射层5，第二反射层5设置在上述第一反射层3的远离上述基板1的表面上，上述第二反射层5为掺杂的二氧化钒层，上述第二反射层5的相变温度在35～40℃之间。第二反射层5可在其温度大于等于35℃时，可将入射光变为反射光，进一步降低了强光对眼睛的伤害，进一步保护了眼睛。

为了避免第二反射层5将大部分的入射光均反射出去，使得人员不能较好地观察外界的情况，本申请优选上述第一反射层3的厚度大于上述第二反射层5的厚度。

本申请的另一种实施例中，上述第二反射层5的厚度在0.1～0.3μm之间。第二反射层5较薄，这样能够更好地控制入射光的透射与反射，保证足够的视界清晰度。

本申请的另一种实施例中，上述调光薄膜还包括至少一个红外吸收层，至少一个上述红外吸收层设置在上述第一反射层3的表面上。在遇到强光时红外吸收层可以迅速提高第一反射层3与第二反射层5的温度，进而使得这两个反射层迅速发生相变，反射强光，避免人眼受到伤害。

本申请的另一种实施例中，红外吸收层为无色透明。

为了更好地吸收红外光，迅速提高第一反射层3与第二反射层5的温度，本申请优选上述至少一个红外吸收层包括：第一红外吸收层2与第二红外吸收层4，其中，第一红外吸收层2设置在上述第一反射层3的靠近上述基板1的表面上；第二红外吸收层4设置在上述第一反射层3的远离上述基板1的表面上。

本申请的另一种实施例中，上述第一红外吸收层2与上述第二红外吸收层4的红外吸收率均在30-60％之间。本领域技术人员可以通过掺杂铁离子来保证第二红外吸收层4的红外吸收率，但并不限于上述的方法，本领域技术人员可以根据具体的情况选择合适的掺杂离子来保证第二红外吸收层4的红外吸收率。

为了吸收紫外光，阻挡紫外光线，如图1所示，本申请优选上述调光薄膜还包括紫外吸收层6，紫外吸收层6设置在上述第二反射层5的远离上述第二红外吸收层4的表面上。

本申请的另一种实施例中，紫外吸收层6是无色透明的薄膜。

本申请的一种实施例中，上述紫外吸收层6的紫外吸收率在70～90％之间。本领域技术人员可以通过掺杂铈离子来保证紫外吸收层6的红外吸收率，但并不限于上述的方法，本领域技术人员可以根据具体的情况选择合适的掺杂离子来保证紫外吸收层6的紫外吸收率。

为了避免调光薄膜中的膜层被刮、被划，进而保证调光薄膜的性质，本申请优选上述调光薄膜还包括防刮层7，该层设置在上述紫外吸收层6的远离上述第二反射层5的表面上。

本申请的又一种实施例中，上述防刮层7的铅笔硬度在2H～3H之间，这样能够进一步保证调光薄膜被损坏，保证其寿命，例如选择硬度较高的玻璃作为防刮层7，本领域技术人员可以根据具体的情况选择合适的防刮层7。

本申请的另一种实施方式中，提供了一种眼镜，该眼镜中包括调光薄膜，并且，该调光薄膜为上述的调光薄膜。

该眼镜通过其中的调光薄膜可以较好地避免强光对眼睛的伤害，并且无论白天还是夜晚，均可以较好地起到避免强光入射、保护人眼的作用，在白天，该眼镜可以作为太阳镜使用，阻挡紫外线与直射阳光；在夜间，该眼镜可以阻挡强光的照射，特别是为司机行车带来行驶安全，因为夜间行车跟车，前车的尾灯、爆闪刹车灯和对面的远光灯都很刺眼，尤其是遇堵车更甚，该眼镜可以迅速选择性遮挡夜间强光，保护眼睛。另外，该眼镜可以无源自动调节光线，不需要手动调节，使用方便。

本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种光学窗口，该光学窗口包括调光薄膜，该调光薄膜为上述的调光薄膜。

该光学窗口可以应用于汽车、舰船、飞航驾驶、户外活动、电焊及强光防护领域，由于其具有可以将入射光变为反射光的调光薄膜，进而具有较好地保护效果。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的调光薄膜在常温下，第一反射层是透明的，当有入射光照射调光薄膜，并使第一反射层温度达到40℃及以上时，第一反射层会迅速将入射光变为反射强光(其相变时间会小于毫秒量级)，避免眼睛受强光的伤害，能够较好地保护眼睛。

2)、本申请的眼镜通过其中的调光薄膜可以较好地避免强光对眼睛的伤害，并且无论白天还是夜晚，均可以较好地起到避免强光入射、保护人眼的作用，在白天，该眼镜可以作为太阳镜使用，阻挡紫外线与直射阳光；在夜间，该眼镜可以阻挡强光的照射，特别是为司机行车带来行驶安全，因为夜间行车跟车，前车的尾灯、爆闪刹车灯和对面的远光灯都很刺眼，尤其是遇堵车更甚，该眼镜可以迅速选择性遮挡夜间强光，保护眼睛。另外，该眼镜可以无源自动调节光线，不需要手动调节，使用方便。

3)本申请中的光学窗口可以应用于汽车、舰船、飞航驾驶、户外活动、电焊及强光防护领域，由于其具有可以将入射光变为反射光的调光薄膜，进而具有较好地保护效果。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种调光薄膜，其特征在于，所述调光薄膜包括：

基板(1)；以及

第一反射层(3)，设置在所述基板(1)的表面上，所述第一反射层(3)为掺杂的二氧化钒层，所述第一反射层(3)的相变温度在40～65℃之间，所述第一反射层(3)包括掺杂部(32)与非掺杂部(31)，所述掺杂部为掺杂的二氧化钒部，所述非掺杂部(31)为未掺杂的二氧化钒部。

2.根据权利要求1所述的调光薄膜，其特征在于，所述非掺杂部(31)为多个，并且多个所述非掺杂部(31)间隔设置。

3.根据权利要求1或2所述的调光薄膜，其特征在于，所述非掺杂部(31)的横截面的形状为圆形或者矩形。

4.根据权利要求1所述的调光薄膜，其特征在于，所述调光薄膜还包括：

第二反射层(5)，设置在所述第一反射层(3)的远离所述基板(1)的表面上，所述第二反射层(5)为掺杂的二氧化钒层，所述第二反射层(5)的相变温度在35～40℃之间。

5.根据权利要求4所述的调光薄膜，其特征在于，所述第一反射层(3)的厚度大于所述第二反射层(5)的厚度。

6.根据权利要求4所述的调光薄膜，其特征在于，所述调光薄膜还包括至少一个红外吸收层，至少一个所述红外吸收层设置在所述第一反射层(3)的表面上。

7.根据权利要求6所述的调光薄膜，其特征在于，所述至少一个红外吸收层包括：

第一红外吸收层(2)，设置在所述第一反射层(3)的靠近所述基板(1)的表面上；以及

第二红外吸收层(4)，设置在所述第一反射层(3)的远离所述基板(1)的表面上。

8.根据权利要求7所述的调光薄膜，其特征在于，所述调光薄膜还包括：

紫外吸收层(6)，设置在所述第二反射层(5)的远离所述第二红外吸收层(4)的表面上。

9.根据权利要求8所述的调光薄膜，其特征在于，所述调光薄膜还包括：

防刮层(7)，设置在所述紫外吸收层(6)的远离所述第二反射层(5)的表面上。

10.一种眼镜，包括调光薄膜，其特征在于，所述调光薄膜为权利要求1至9中任一项所述的调光薄膜。

11.一种光学窗口，包括调光薄膜，其特征在于，所述调光薄膜为权利要求1至9中任一项所述的调光薄膜。