CN106166986B - 一种光转换器以及车用部件 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种光转换器以及车用部件，涉及防止眩光技术领域，当对向来车或者后车使用远光灯时，均能够减小该远光灯导致驾驶员产生眩目的几率。该光转换器包括转换区域，在转换区域内设置有至少一层第一量子点膜，第一量子点膜为掺杂有量子点的透明膜层；其中，量子点的吸收峰小于或等于波长阈值，发射峰大于所述波长阈值；波长阈值大于或等于490nm，小于或等于510nm。

Description

一种光转换器以及车用部件

技术领域

本发明涉及防止眩光技术领域，尤其涉及一种光转换器以及车用部件。

背景技术

随着汽车工业的不断发展，汽车迅速普及至在人们的生活和工作中，而安全驾驶也逐渐得到广泛的关注。其中，为了提高夜间行驶的安全系数，通常在汽车的前方设置有近光灯和远光灯。

其中，远光灯相对于近光灯而言，其照射范围大，且光束集中且光线亮度高。通常相向行驶或同向行驶的两个车辆距离在150米左右时，驾驶员需要切换成近光灯进行照明。然而，实际驾驶过程中，当驾驶员未切换照明时，远光灯将直接对人眼或者在后视镜中产生较大面积的光晕，使得驾驶员出现眩目。在此情况下，驾驶员无法看清光晕位置的人流或车流，且眩目会使得驾驶员瞬间致盲，降低驾驶员对驾驶环境的判断力。

现有技术中，为了防止上述眩目的发生，如图1a所示，通常将后视镜10设置有用于反射率较高的镜面反射部分101以及反射率较低的半透反射部分102。当出现后车的远光灯入射至该后视镜10产生光晕时，可以如图1b所示，通过调节后视镜10的偏转角度α，减小镜面反射部分101和半透反射部分102入射至人眼的光线。然而，上述采用上述后视镜10防止眩目的发生，需要驾驶员自行根据需要对后视镜10的偏转角度进行调节，调节过程驾驶员只能单手操作方向盘，降低了驾驶安全性。此外，上述方式无法防止对向来车采用远光灯，而导致驾驶员产生的眩目。

发明内容

本发明的实施例提供一种光转换器以及车用部件，当对向来车或者后车使用远光灯时，均能够减小该远光灯导致驾驶员产生眩目的几率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的一方面，提供一种光转换器，包括转换区域，在所述转换区域内设置有至少一层第一量子点膜，所述第一量子点膜为掺杂有量子点的透明膜层；其中，所述量子点的吸收峰小于或等于波长阈值，发射峰大于所述波长阈值；所述波长阈值大于或等于490nm，小于或等于510nm。

优选的，在所述转换区域内还设置有位于所述第一量子点膜一侧的反射层或透明基板。

优选的，当在所述转换区域内还设置有位于所述第一量子点膜一侧的反射层时，所述第一量子点膜与所述反射层之间设置有透明基板。

优选的，所述第一量子点膜包括层叠设置的第一子膜和第二子膜；其中，第一子膜中量子点的吸收光线的波长范围大于所述第二子膜中量子点的吸收光线的波长范围，且所述第二子膜中量子点的吸收光线的范围为450nm～480nm。

优选的，还包括显示区域，所述显示区域划分有呈矩阵形式排列的多个亚像素；在所述显示区域内设置有第二量子点膜，以及位于所述第二量子点膜一侧的多个驱动电极；其中，所述第二量子点膜为掺杂有量子点的透明膜层；每一个所述亚像素内设置有一个所述驱动电极。

进一步优选的，构成所述驱动电极的材料包括透明导电材料。

优选的，还包括覆盖所述第一量子点膜的保护层。

优选的，还包括设置于所述第一量子点膜一侧的吸附件，用于将所述第一量子点膜固定于承载所述第一量子点膜的载体上。

优选的，构成所述量子点的材料包括Cdse、ZnTe，ZnO、CdTe中的至少一种。

本发明实施例的另一方面，提供一种车用部件，包括如上所述的任意一种光转换器。

本发明实施例提供一种光转换器以及车用部件，该光转换器包括转换区域，在转换区域内设置有至少一层第一量子点膜，第一量子点膜包括掺杂有量子点的透明膜层。其中，量子点的吸收峰小于或等于 波长阈值，发射峰大于该波长阈值，该波长阈值大于或等于490nm，小于或等于510nm。这样一来，由于第一量子点膜为掺杂有量子点的透明膜层，因此当光转换器设置于车辆的车窗或者后视镜上时，仍然能够保证驾驶员通过车窗或后视镜得到的视野。此外，由于第一量子点膜中的量子点的吸收峰小于或等于波长阈值，发射峰大于波长阈值。因此能够将波长小于或等于波长阈值的高能量光线吸收，并在上述吸收光线的激发下，发出波长大于上述波长阈值的低能量光线。在此情况下，通过该光转换器，能够对对向来车或者后车的远光灯发出的高能量光线转化为柔和的低能量光线，从而能够减小远光灯导致驾驶员产生眩目的几率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为现有技术提供的一种后视镜的结构示意图；

图1b为将图1a中的后视镜旋转后的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种光转换器的结构示意图；

图3a为由Cdse构成的量子点的吸收光谱示意图；

图3b为由Cdse构成的量子点的发射光谱示意图；

图4为将图2中的光转换器设置于后视镜上的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种光转换器的结构示意图；

图6为图2中的光转换器设置有反射层的结构示意图；

图7为图2中光转换器的第一量子点膜包括两层子膜的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种包括显示区域的光转换器的结构示意图；

图9为图8所示的显示区域的俯视图；

图10为采用图8所示的光转换器构成的后视镜的结构示意图。

附图标记：

01-转换区域；02-显示区域；10-后视镜；101-镜面反射部分；102-半透反射部分；301-透明薄膜；302-反射层；11-车窗；20-第一量子点膜；201-量子点；202-透明膜层；210-第一子膜；211-第二子膜；21-第二量子点膜；22-驱动电极；40-；41-；50-保护层；100-亚像素。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种光转换器，如图2所示，包括转换区域01，在该转换区域01内设置有至少一层第一量子点膜20，该第一量子点膜20为掺杂有量子点201的透明膜层202，例如在树脂材料(如光刻胶)或玻璃基板中掺杂一定尺寸，或者一定分布密度的量子点2011，以形成上述第一量子点膜。

其中，上述量子点201的吸收峰小于或等于波长阈值，发射峰大于该波长阈值。该波长阈值大于或等于490nm，小于或等于510nm。以该波长阈值为500nm为例，量子点201的吸收峰小于或等于500nm且发射峰大于500nm是指，上述量子点201能够吸收波长小于或等于500nm的光线，并将在上述吸收光线的激发下，发出波长大于500nm的光线。

需要说明的是，上述量子点201为半导体纳米粒子，当该半导体纳米粒子的尺寸与其激子半径(Exciton Radius约5-10nm)相近时，其内部电子在各方向上的运动都受到局限，所以量子点201的量子限域效应(Quantum Confinement Effect)特别显著。由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，不同尺寸的量子点201的电子和空穴被量子限域的程度不一样，分子特性的分立能级结构也因量子点201的尺寸不同而不同。因此，在受到外界光线激发后，不同尺寸的量子点由于能级结构不同，激发出的光线的波 长也不尽相同。基于此，量子点201的发射光谱可以通过改变量子点201的尺寸大小来控制，具体的量子点201的尺寸越大，其受到激发后发出的光线的波长越长。

其中，构成上述量子点201的材料包括由Ⅱ-Ⅵ族(CdSe，CdTe，CdS，ZnTe，ZnO、CdSe/ZnS、ZnCuInS/ZnS)、Ⅲ-Ⅴ族(InAs、GaSb)和Ⅳ族(Si、Ge)元素组成的纳米粒子。其中，优选的，构成该量子点201的材料包括Cdse、CdSe/ZnS、ZnCuInS/ZnS、CdTe中的至少一种。例如，Cdse的吸收光谱如图3a所示，可以看出对于波长350～490nm的光线量子点201的吸光度较大。其中图3a中的多条曲线是指，当改变Cdse粒子的尺寸时，由该Cdse粒子构成的量子点201的吸收光谱也发生变化。具体的，随着Cdse粒子的直径d逐渐增大，由该Cdse粒子构成的量子点201的吸收光谱的吸收峰逐渐蓝移，即逐渐减小。

此外，该Cdse的发射光谱如图3b所示，可以看出量子点201发出的波长为510～550nm的光线的强度较大。其中图3b中的多条曲线是指，当改变Cdse粒子的尺寸时，由该Cdse粒子构成的量子点201的发射光谱也发生变化。具体的，随着Cdse粒子的直径d逐渐增大，由该Cdse粒子构成的量子点201的发射光谱的发射峰逐渐红移，即逐渐增大。

在此情况下，由于紫外光的波长为1～400nm，紫光的波长为400～435nm，蓝光的波长在450nm～480nm，因此采用Cdse构成上述量子点201，并在树脂材料中掺杂形成上述第一量子点膜20后，该第一量子点膜20能够吸收部分紫外光、所有紫光以及所有蓝光，并在上述光线的激发下发射出波长在500～560nm左右的绿光，从而达到降低光通量，以减少眩目几率的目的。

综上所述，通过改变量子点201的尺寸以及构成该量子点201的材料可以使得该量子点201的发射光谱覆盖整个可见光区380nm～780nm，以及不可见光，例如红外光，并在此基础上，达到控制量子点201的发射峰大于上述波长阈值的目的。

这样一来，一方面，由于第一量子点膜为掺杂有量子点的透明膜层，因此当光转换器设置于车辆的车窗或者后视镜上时，仍然能够保 证驾驶员通过车窗或后视镜得到的视野。

另一方面，上述光线的能量可以采用光通量(单位为流明(lx))表示，即该光通量为光源，例如远光灯发出的并被人眼接收的光线能量之和。此外，光线的强度可以采用照度表示，照度的单位为勒克斯(lx)。照度是指被摄主体表面单位面积上受到的光通量。因此光线的能量越高，光通量越大，照度越高。通常汽车远光灯发出的光线的相对于近光灯而言能量较高，例如远光灯光通量通常在1000lm～3200lm之间。且当对向来车或者后车的距离位于5m左右时，对向来车或者后车的远光灯发出光线的照度通常在5000lx～15400lx之间。在此情况下，由于第一量子点膜中的量子点的吸收峰小于或等于波长阈值，发射峰大于波长阈值。因此能够将波长小于或等于波长阈值的高能量光线吸收，并在上述吸收光线的激发下，发出波长大于上述波长阈值的低能量光线。因此，通过该光转换器能够对对向来车或者后车的远光灯发出的高能量光线转化为柔和的低能量光线，从而能够减小远光灯导致驾驶员产生眩目的几率。

此外，当第一量子点膜20的厚度H越大，且该第一量子点膜20中掺杂的量子点201的分布密度越大，其能够激发出的光线越多。因此为了在通过第一量子点膜20过滤高能量光的同时，避免亮度的大幅度降低，可以增加第一量子点膜20的厚度H以及第一量子点膜20中掺杂的量子点201的分布密度，使得高能量光线被转化成低能量光线的过程中，增加入射至驾驶员眼睛的低能量光线的数量，从而能够在减小高能量光线引起眩目几率的基础上，避免转化过程中由于光线过暗，影响驾驶员的视线。

以下当上述光转换器用于构成车用部件，例如如图10所示的车窗11或后视镜10时，对光转换器的结构进行详细的举例说明。

例如，当光转换器用于构成车窗11时，该光转换器包括在转换区域01内设置的位于上述第一量子点膜20一侧的透明基板。其中构成该透明基板的材料可以为透明树脂材料或者玻璃基板。上述第一量子点膜20与透明基板构成上述车窗11。

又例如，当光转换器用于构成后视镜10时，该光转换器包括在转换区域01内如图6所示，设置的位于上述第一量子点膜20一侧的 反射层302。上述第一量子点膜20和反射层302构成上述后视镜10。

或者，又例如，在光转换器用于构成后视镜10的情况下，当在转换区域01内还设置有位于第一量子点膜20一侧的反射层302时，如图4所示，第一量子点膜20与反射层302之间设置有透明基板301。其中，该透明基板301的材料可以为透明树脂材料或者玻璃基板。在此情况下，上述第一量子点膜20、透明基板302以及反射层302构成上述后视镜10。

此外，将上述第一量子点膜20设置于用于承载第一量子膜20的载体，例如车窗11或后视镜10上，具体的，可以如图5所示，通过在第一量子点膜20一侧的吸附件40，以将该第一量子点膜20固定于上述载体上。其中，该吸附件40可以由呈矩阵形式排列的多个吸盘41构成，或者该吸附件40可以为静电吸附层，从而能够避免采用胶体将第一量子点膜20粘贴于上述载体上，当需要将第一量子点膜20剥离时，会有胶体残留与该载体上的现象发生。

此外，当第一量子点膜20贴附于承载第一量子点膜20的载体，例如车辆的车窗11或者后视镜10上时，本发明对第一量子点膜20覆盖该载体的面积不做限定，可以全部或部分覆盖上述载体。

当然，上述承载第一量子点膜20的载体是以车窗11或者后视镜10为例进行的说明，该载体还可以为建筑物的玻璃或者眼镜的镜片。以使得波长小于或等于上述波长阈值的高能量光线经过第一量子点膜20后，能够激发出波长大于该波长阈值的低能量光线输入至位于室内或者带上上述眼镜的用户的眼睛中。

进一步的，为了防止空气中的水汽或者尘土等进入到上述第一量子点膜20中，对量子点201的性能造成影响，从而改变其原有的吸收峰和发射峰。优选的上述光转换器如图5所示，还包括覆盖第一量子点膜20的保护层50。具体的，可以第一量子点膜20的两侧均设置上述保护层50，或者仅在第一量子点膜20的一侧设置该保护层50，本发明对此不做限制。其中，该保护层50可以采用透明树脂材料构成。

此外，随着汽车的不断普及，汽车影院也逐渐进入的人们的生活中，以使得驾驶员能够坐在自己的汽车里观看露天屏幕中播放的影视 节目。这样一来，在驾驶员行驶的过程中，上述可以设置于汽车车窗11或者后视镜10的光转化器不仅需要对远光灯发出的高能量光线转换层低能量光线，此外，当驾驶员位于汽车影院光看影视时，为了防止显示屏幕发射出的蓝光对驾驶员眼睛造成的损坏，上述光转化器还可以对上述蓝光进行大量的吸收。

为了达到上述目的，优选的，该第一量子点膜20，如图7所示，包括层叠设置的第一子膜210和第二子膜211。其中，第一子膜210中量子点201的吸收光线的波长范围大于第二子膜211中量子点201的吸收光线的波长范围，且第二子膜211中量子点201的吸收光线的波长范围为450nm～480nm。在此情况下，上述第一子膜210中量子点201的吸收光线的波长可以小于或等于上述波长阈值，例如500nm。这样一来，一方面，在驾驶员行驶的过程中，第一子膜210和第二子膜211可以对对向来车或后车的远光灯发出的高能量光线，例如紫外光、紫光以及蓝光转化为低能量的光线，例如绿光或黄光(波长为580～595nm)，从而降低远光灯导致驾驶员发生眩目的几率。另一方面，当驾驶员位于汽车影院光看影视时，第一子膜210可以将显示屏幕发射出的少量蓝光转化为低能量的光线，同时由于第二子膜211的吸收光线的波长范围为450nm～480nm，因此可以进一步将显示屏幕发射出的大量蓝光转化为低能量的光线，避免蓝光对驾驶员眼睛造成的损坏。

进一步的，还可以在上述光转换器上集成显示功能。具体的该光转换器如图8所示，还包括显示区域02，该显示区域02，如图9所示划分有呈矩阵形式排列的多个亚像素100。

在此情况下，在上述显示区域02内设置有第二量子点膜21，以及位述第二量子点膜21一侧的多个驱动电极22；其中，该第二量子点膜21为掺杂有量子点201的透明膜层。需要说明的是，第二量子点膜21中的量子点201与第一量子点膜20中的量子点201的尺寸和化学成分可以相同，也可以不相同，本发明对此不作限制。

基于此，每一个亚像素100内设置有一个上述驱动电极22。这样一来，当驱动电极22提供驱动电压时，在驱动电极22的驱动下，第二量子点膜21中与该驱动电极22位置相对应的量子点201会激发 出光线，当改变驱动电压时，量子点201激发出光线的波长将发生变化，从而可以实现彩色显示。以将具有显示区域02的光转换器构成后视镜10为例，如图10所示，显示区域02可以用于显示相关的行驶信息，例如行驶速度，而转换区域01，可以将后车远光灯发出的高能量光线转化为低能量光线，以减小远光灯造成驾驶员眩目现象的发生。其中，为了防止外界的尘土和水汽对第二量子点膜21中的量子点201的性能造成影响，优选的第二量子点膜21的表面也可以覆盖有上述保护层50，且覆盖第二量子点膜21表面的保护层50与覆盖第一量子点膜20表面的保护层50为一体结构。

在此基础上，优选的，构成上述驱动电极22的材料包括透明导电材料，例如氧化铟锡或氧化铟锌。从而可以实现透明显示，即驾驶员在上述显示区域02，不仅能够看到行驶信息，此外，还可以透过该显示区域02的是驱动电极22，看到车窗11外面的环境，能够减小对驾驶员视线的遮挡。

本发明实施例提供一种车用部件，包括如上所述的任意一种光转换器，与前述实施例提供的光转换器具有相同的结构和有益效果，由于前述实施例对光转换器的结构和有益效果已经进行了详细的描述，此处不再赘述。其中，上述车用部件可以为设置有第一量子点膜20的车窗11或者后视镜10。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种光转换器，其特征在于，包括转换区域，在所述转换区域内设置有至少一层第一量子点膜，所述第一量子点膜为掺杂有量子点的透明膜层；

其中，所述量子点的吸收峰小于或等于波长阈值，发射峰大于所述波长阈值；所述波长阈值大于或等于490nm，小于或等于510nm；

所述第一量子点膜包括层叠设置的第一子膜和第二子膜；其中，第一子膜中量子点的吸收光线的波长范围大于所述第二子膜中量子点的吸收光线的波长范围，且所述第二子膜中量子点的吸收光线的范围为450nm～480nm。

2.根据权利要求1所述的光转换器，其特征在于，在所述转换区域内还设置有位于所述第一量子点膜一侧的反射层或透明基板。

3.根据权利要求2所述的光转换器，其特征在于，当在所述转换区域内还设置有位于所述第一量子点膜一侧的反射层时，所述第一量子点膜与所述反射层之间设置有透明基板。

4.根据权利要求1-3任一项所述的光转换器，其特征在于，还包括显示区域，所述显示区域划分有呈矩阵形式排列的多个亚像素；

在所述显示区域内设置有第二量子点膜，以及位于所述第二量子点膜一侧的多个驱动电极；其中，所述第二量子点膜为掺杂有量子点的透明膜层；每一个所述亚像素内设置有一个所述驱动电极。

5.根据权利要求4所述的光转换器，其特征在于，构成所述驱动电极的材料包括透明导电材料。

6.根据权利要求1所述的光转换器，其特征在于，还包括覆盖所述第一量子点膜的保护层。

7.根据权利要求1所述的光转换器，其特征在于，还包括设置于所述第一量子点膜一侧的吸附件，用于将所述第一量子点膜固定于承载所述第一量子点膜的载体上。

8.根据权利要求1所述的光转换器，其特征在于，构成所述量子点的材料包括Cdse、ZnTe，ZnO、CdTe中的至少一种。

9.一种车用部件，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的光转换器。