CN107305307A - 一种智能滤光片及其制备工艺与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新材料加工领域，具体涉及一种智能滤光片及其制备工艺与应用。所述滤光片从上到下依次为光波限波层、上层透明衬底基材、上层透明导电层、电致变色材料层、电解质层、离子存储层、下层透明导电层、下层透明衬底基材；所述的光波限波层的材料为：SiO2，H4、TiO2。本发明将纳米光学材料、化学高分子材料、光学膜偏振和电致变色技术特性结合到一起，应用到滤光片上，通过在滤光片上加上特定的电压，来改变滤光片上各种材料特性和表征颜色，从而达到针对特定波段的光波的反射、折射率和吸收特性的变化，控制相应光波段的光线的开关导通或者是部分调制，达到光切换的目的；具有极大的市场前景和经济价值。

Description

一种智能滤光片及其制备工艺与应用
技术领域
本发明属于新材料加工领域，具体涉及一种智能滤光片及其制备工艺与应用。
背景技术
目前市面上所有的成像系统(安防摄像机，相机，摄像机，手机，电脑摄像头)都需要用到滤光片，用来部分或者全部阻断不可见光，防止成像时产生不可见光干扰而产生偏色的现象。由于现在需要夜间成像的基本上是在安防领域，而像手机，相机、摄像机、电脑摄像头这些目前都还不能实现夜间红外成像功能。
现有的滤光片体系，包含三种常用体系：
1、单波段导通滤光片：主要体现是只通过某个特定波段的光，其他的光波全部被截止，目前市面典型的有单独可见光导通滤光片、单红外导通滤光片等。单独可见光导通滤光片也即是市面上常说的650滤光片，该类滤光片只针对可见光波段(380～780nm段)进行导通，其他的光波段都全部被截止。
单波滤光片的主要问题是：只能特定波段通过，所以只能针对特定光线进行处理，比如目前手机/数码相机/数码摄像机上用的650滤光片，透过可见光部分，只能在可见光区成像，无法实现红外成像功能，导致在夜间成像效果很差。
2、多波段导通滤光片：主要体现是同时通过2个或者2个以上的波段的光波，其他波段的光波被截止，目前市面典型的有双峰滤光片等。双峰滤光片目前市面常见的有850滤光片、940滤光片，也即是所谓的日夜型滤光片，他们分别是通过可见光和近红外的特定波段进行导通。
多波段导通滤光片：主要问题是光干扰的问题，在一定条件下，因不可见光成像而形成的偏色的问题，比如绿色变成了土黄色；黑色变成了紫色。
3、滤光片切换器，主要是采用2片或者多片不同的单波滤光片，每一个滤光片只针对特定波长的光进行处理，然后通过一定的机械装置，来拖动滤光片的位置，从而达到对不同光波进行选择和透过的目的。目前市面上常见的滤光片切换器是双滤光片切换器，也即是所谓的IR Cut，其中用的是1片650滤光片，1片全透光学玻璃，把两块玻璃固定在一个滑块上，然后利用机械装置拖动滑块，通过移动滑块来进行切换。
滤光片切换器主要存在的问题是：结构复杂，安装复杂，不同的相机外壳，需要和不同IR Cut相配合，甚至一些小的机壳无法装IR Cut；机械结构，稳定性和可靠性差；工作电流大，有可能导致画面抖动；一般反射镀膜，有可能产生图像鬼影；状态单一，无法连续可调；不良率高，经常批次性不良超过大10％以上。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中，单波段单片滤光片只能在可见光区成像，无法实现红外成像功能，导致在夜间成像效果很差；多波段单片滤光片容易出现光干扰；滤光片切换器的机械结构，稳定性和可靠性差、工作电流大、有可能导致画面抖动等技术瓶颈，从而提出一种针对特定波段的光波的反射、折射率和吸收特性的变化，控制相应光波段的光线的开关导通或者是部分调制，达到光切换的目的的滤光片及其制备工艺与应用。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种智能滤光片，其中，所述滤光片从上到下依次为光波限波层、上层透明衬底基材、上层透明导电层、电致变色材料层、电解质层、离子存储层、下层透明导电层、下层透明衬底基材；所述的的光波限波层的材料为：SiO2，H4，H6。
优选的，所述的智能滤光片，其中，所述电解质层为液态电解离子液、凝胶态电解质、固态电解质中的一种；包括如下组分：GBL、PC、UV、LiI、LiClO4。
优选的，所述的智能滤光片，其中，所述下层透明衬底基材的外部还设置有一层光线增透层；所述光线增透层的材料为SiO2、TiO2。
优选的，所述的智能滤光片，其中，所述电致变色材料层为WO3、NiO、TiO2、ZrO2、V2O5、普鲁士蓝、聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯、金属酞菁类化合物中的一种。
优选的，所述的智能滤光片，其中，所述上层透明衬底基材和所述下层透明衬底基材的材料均为光学玻璃、水晶玻璃、透明聚化合物中的一种。
优选的，所述的智能滤光片，其中，所述离子存储层为过渡金属纳米材料、透明纳米混合材料或对应极性的智能变色材料中一种。
更为优选的，所述的智能滤光片，其中，所述上层透明导电层和下层透明导电层的材料为ITO或FTO。
本发明还公开了一种制备任一项所述滤光片的工艺，其中，所述工艺包括如下步骤：
1)首先准备一层透明衬底基材作为上层透明衬底基材，在所述上层透明衬底基材的上表面上镀光波限波层，然后在所述上层透明衬底基材的下表面上镀一层上层透明导电层；再在所述上层透明导电层的下表面上再镀上一层电致变色材料层；
2)其次准备一层透明衬底基材作为下层透明衬底基材，在所述下层透明衬底基材的上表面上镀一层透明导电层，作为下层透明导电层；然后在所述下层透明导电层的上表面上再镀上一层离子存储层；
3)最后将所述电致变色材料层和所述离子存储层面面相对，将各层进行压合和胶固化；
4)在压合后的所述上层透明衬底基材和所述下层透明衬底基材之间的灌液口中灌入电解质溶液，得到所述智能滤光片。
更为优选的，所述的电解质层由如下方法制成：
a.取1体积份的GBL和0.5-2体积份的PC，进行磁力搅拌，得到混合溶液；
b.然后取在所述混合溶液中加入重量为所述混合溶液总质量5-10％的UV固化剂，进行磁力搅拌；
c.然后再加入LiI或者LiClO4，进行磁力搅拌；
d.最后加入4A分子筛静置6-12H，最后进行除水处理。
本发明还公开了所述滤光片和所述的制备滤光片的工艺在安防摄像机、照相机、摄像机、手机、电脑摄像头制备领域中的应用。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，本发明将纳米光学材料、化学高分子材料、光学膜偏振和电致变色技术特性结合到一起，应用到滤光片上，通过在滤光片上加上特定的电压，来改变滤光片上各种材料特性和表征颜色，从来达到针对特定波段的光波的反射、折射率和吸收特性的变化，控制相应光波段的光线的开关导通或者是部分调制，达到光切换的目的。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是实施例1所述滤光片的纵切面的结构示意图；
图2是现有技术中所述滤光片的光谱波形图；
图3是实施例1中所述滤光片的光谱波形图。
具体实施方式
实施例1
本实施例公开了一种智能滤光片，所述滤光片从上到下依次为光波限波层1、上层透明衬底基材2、上层透明导电层3、电致变色材料层4、电解质层5、离子存储层6、下层透明导电层7、下层透明衬底基材8。
1)光波限波层1，是本切换器的主要核心之一，主要是用来限制入射光线的带宽和波长，针对入射光线进行必要的选择和过滤。限波滤光片有两种方式可以实现：
a)在玻璃基材上，镀不同的光学膜材—用以限制不同的光波透过该限波滤光片，然后贴在电控光阀盒子上，限制和选择性透过需要的波长的光波，主要组成部分有滤光片基材，光学镀膜材料等：
b)直接在智能光阀盒子上，镀上光学镀膜材料，限制和选择性透过需要的波长的光波即可，从而替代限波滤光片；
光学镀膜材料，是一种镀在滤光片基材上的光学材料，镀膜材料包含但不局限于TiO2，SiO2，H4，H6等光学材料，可以用来限制某个或者多个波段的光波的导通和截至。
光波限波层1对不同光波的限制可以根据需要来进行定制，比如同时透过可见光和850纳米左右的红外光线，同时透过可见光和940纳米左右的红外光线，或只透过3～5μm及8～14μm的红外线。
2)上层透明衬底基材2和下层透明衬底基材8，可以是光学玻璃，水晶，各种透明(聚)化合物等材料，要求有很好的红外光波段透过率和可见光波段的透过率，较好的硬度和相应强度，便于加工。
3)上层透明导电层3和下层透明导电层7，用于镀在透明衬底基材的内壁，利用其导电特性，给电致变色材料和离子存储层加上相应的电场，要求有很好的红外光波段透过率和可见光波段的透过率，较好的导电特性和面电阻特性，透明导电层的材料包含但不局限于目前常用的ITO，FTO材料，透明导电层的方阻要求低于30Ω/sq。
4)电致变色材料层4，在开的状态下，该材料对可见光波和红外光波都能通过；在关断状态，对可见光透过，只对红外光波进行抑制，如反射或者吸收。电致变色材料层4的主要材料和特性是：WO3作为主要电致变色材料，可通过在WO3中掺杂TiO2来提高器件的稳定性。包括如下两种：
a)无机电致变色纳米光学材料，在外加电场的情况下，会产生电化学氧化和还原的反应，通过其中的价电子转移，使材料发生颜色的变化，从而通过光的吸收或反射作用，来达到针对某个特定波段的光线进行开关的作用；这类材料包含但不局限于WO3，NiO，TiO2，ZrO2，V2O5等金属过渡氧化物和它们的混(化)合物，同时也包含但不局限于普鲁士蓝等过渡金属氰化物。
b)化学高分子电致变色材料，即所谓有机电致变色材料，主要是利用材料的电化学特性，材料在外加电场的作用下发生电化学氧化和还原反应，通过其价电子转移，使材料发生颜色的变化，从而通过光的吸收、反射作用，来达到针对某个特定波段的光线进行开关的作用；主要包含但不局限于聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯、金属酞菁类化合物等。
5)电解质层5，是透明电子转移材料，可以是各种透明的液态电解(离子)液、凝胶态电解质、固态电解质等，用来传输离子(电子)，该材料要求对可见光和红外光都有很好的透射率；含锂盐高聚物(如LiI+PC+EC+PMMA或GBL+EC+LiI+PMMA或GBL+PC+LI+PMMA或GBL+PC+LIClO4+PMMA)作为电解质材料。详细的过程如下：
A.在干燥的惰性环境中，将GBL和PC以1:2至2：1的体积比进行混合，然后使用磁力搅拌机搅拌4小时，将两种溶液充分混合。。
B.在干燥的惰性环境中，按5-10％的重量比将UV固化剂加入混合溶液，使用磁力搅拌机进行搅拌，搅拌时间6H-12H。
C.在干燥的惰性环境中，将LiI或者LiClO4加入混合溶液，进行磁力搅拌，搅拌时间6H-12H。
D.在干燥的惰性环境中，在搅拌均匀的溶液中加入4A分子筛静置6H-12H，进行除水处理。
通过这种方法，即可制备透明可见的电解质溶液，配置好的电解质溶液需要真空条件下密封保存或者在干燥的惰性环境中密封保存。
6)离子存储层6，是透明离子存储材料，可以是各种透明过渡金属纳米材料，透明纳米混合材料，或者另一种对应极性的智能变色材料，用来收集从智能光阀材料处转移出来的电子(离子)并加以存储，并且要求在加入另一种控制电压的时候，能够释放出电子(离子)来，通过电子转移材料回充到电控变色材料中去，从而实现在电控变色材料和电子存储材料之间的光电子存储和转移，该离子存储材料要求对可见光和红外光都有很好的透射率；CeO2作为主要离子存储材料，通过在CeO2中掺杂TiO2来增加CeO2的容量以及稳定性。
7)光线增透层9，是一个可选层，该层位于透明衬底基材的下方，主要作用是通过镀膜的方式来增加可见光和红外光的透过率，主要的镀膜材料是SiO2，TiO2。
8)本实施例所述的智能滤光片还包括一个电场引出/引入部件，用于将电极引出，以方面外接电场的连接和加入，可以是FPC软排线、或者细小导线(透过银浆连接)；FPC作为电场引出部件，限波滤光层采用目前市面上常用的940/850日夜型滤光片直接贴合，制成了我们需要的智能电致变色光切换器器件。
本实施例所述的智能滤光片还包括一个切换器控制器，是一种控制电路，结合光电检测技术、软件和硬件技术，最后产生一个作用于电致变色滤光片上的电场，这个电场可以是直流恒压电场，也可以是一个交流可变电场。
实施例2本实施例公开了本发明所述滤光片的制备工艺，具体流程如下：
1)首先在A玻璃(上层透明衬底基材2)的面1(上表面)上镀光波限波层1，然后在A玻璃的面2(下表面)上镀上层透明导电层3(ITO)。在A玻璃上镀好光波限波层1和上层透明导电层3之后，再在A玻璃的上层透明导电层3(ITO)上再镀上一层电致变色材料层4(智能光阀材料层)，这样就完成了A玻璃的制作；其中镀膜过程中需要使用Mask板。
2)在B玻璃(下层透明衬底基材8)面2(下表面)上镀光线增透层9，然后在B玻璃的面1(上表面)上镀下层透明导电层7(ITO)。在B玻璃上镀好光线增透层9和下层透明导电层7之后，再在B玻璃的下层透明导电层7(ITO)上再镀上一层离子存储层6，这样就完成了B玻璃的制作；其中镀膜过程中需要使用Mask板。
3)使用点胶机或者丝网印刷工艺，在A玻璃的电致变色材料层4上(也可以是B玻璃的离子存储层6上)，印制一个胶框，胶框基本密封，但是需要留出相应的灌液口。使用的胶水可以是热固化胶，也可以是UV胶水，但需要耐住使用的离子液体的腐蚀和高温工作条件。制框过程中需要留出必要的灌液口。
4)胶框印制好之后，需要将A玻璃和玻璃进行压合和胶固化，将智能光阀材料层和离子存储层6相对，使用生产治具进行压合，在玻璃上施加一定的压力，压力范围为1.5-3Kg，并同时采用紫外光照或者加热处理，使胶框固化，将两片玻璃压合成一个大片的器件，每个大片器件里面包含若干个小器件；大片器件压制好之后，需要切割成小片器件，然后在真空条件下灌液(灌入电解质)。灌液后封口。
优选的，所述A玻璃和B玻璃都需进行镀膜；镀膜方式均可以采用电子束蒸发、热蒸发镀膜技术；也可采用磁控溅射镀膜工艺、还可以采用热喷涂工艺。
综上：
实施例1所述滤光片和实施例2所述的制备滤光片的工艺在安防摄像机、照相机、摄像机、手机、电脑摄像头制备领域中有着重要的用途。
实验例
本实验例对现有技术中的滤光片和实施例1所述滤光片进行测试，波谱曲线图如图2和图3所示：
图2是现有技术的双峰滤光片的波谱图。
图3中实施例1所述滤光片在不同的电场激发下，器件显示的光谱波形呈曲线。其中最高的线，是没有加电变色的情况下的波谱图，能有效的透过可见光和红外线；其他从上到下的线，是分别加上不同脉宽的电场之后，器件变色，而产生的光谱波形图，可以看到在加入不同的电场情况下，器件能对红外部分进行不同的抑制并且保持相当的可见光透过率。
把做好的滤光片，安装到手机和电脑的摄像头上，进行成像检测，发现能有效的实现夜间红外成像模式和白天防止红外干扰。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种智能滤光片，其特征在于，所述滤光片从上到下依次为光波限波层、上层透明衬底基材、上层透明导电层、电致变色材料层、电解质层、离子存储层、下层透明导电层、下层透明衬底基材；所述的的光波限波层的材料为：SiO2、H4、TiO2。
2.如权利要求1所述的智能滤光片，其特征在于，所述电解质层为液态电解离子液、凝胶态电解质、固态电解质中的一种；包括如下组分：GBL、PC、UV、LiI。
3.如权利要求2所述的智能滤光片，其特征在于，所述下层透明衬底基材的外部还设置有一层光线增透层；所述光线增透层的材料为SiO2、TiO2。
4.如权利要求3所述的智能滤光片，其特征在于，所述电致变色材料层为WO3、NiO、TiO2、ZrO2、V2O5、普鲁士蓝、聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯、金属酞菁类化合物中的一种。
5.如权利要求4所述的智能滤光片，其特征在于，所述上层透明衬底基材和所述下层透明衬底基材的材料均为光学玻璃、水晶玻璃、透明聚化合物中的一种。
6.如权利要求5所述的智能滤光片，其特征在于，所述离子存储层为过渡金属纳米材料、透明纳米混合材料或对应极性的智能变色材料中一种。
7.如权利要求6所述的智能滤光片，其特征在于，所述上层透明导电层和下层透明导电层的材料为ITO或FTO。
8.一种制备如权利要求1-7任一项所述滤光片的工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：
1)首先准备一层透明衬底基材作为上层透明衬底基材，在所述上层透明衬底基材的上表面上镀光波限波层，然后在所述上层透明衬底基材的下表面上镀一层上层透明导电层；再在所述上层透明导电层的下表面上再镀上一层电致变色材料层；
2)其次准备一层透明衬底基材作为下层透明衬底基材，在所述下层透明衬底基材的上表面上镀一层透明导电层，作为下层透明导电层；然后在所述下层透明导电层的上表面上再镀上一层离子存储层；
3)最后将所述电致变色材料层和所述离子存储层面面相对，将各层进行压合和胶固化；
4)在压合后的所述上层透明衬底基材和所述下层透明衬底基材之间的灌液口中灌入电解质溶液，得到所述智能滤光片。
9.如权利要求8所述的工艺，其特征在于，所述的电解质层由如下方法制成：
a.取1体积份的GBL和0.5-2体积份的PC，进行磁力搅拌，得到混合溶液；
b.然后取在所述混合溶液中加入重量为所述混合溶液总质量5-10％的UV固化剂，进行磁力搅拌；
c.然后再加入LiI或者LiClO4，进行磁力搅拌；
d.最后加入4A分子筛静置6-12H，最后进行除水处理。
10.如权利要求1-7任一项所述的滤光片在安防摄像机、照相机、摄像机、手机、电脑摄像头制备领域中的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109521495A (zh) * 2018-12-20 2019-03-26 安徽源典科技有限公司 一种双波段成像探测装置及方法
CN111752062A (zh) * 2020-07-02 2020-10-09 中国人民解放军火箭军工程大学 一种具备红外激光兼容伪装功能的智能变色柔性器件
CN115793342A (zh) * 2022-12-07 2023-03-14 西北工业大学宁波研究院 一种全固态多通道动态可调光谱滤波器件及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107783319B (zh) * 2017-11-21 2024-02-09 北京空间机电研究所 一种实现光谱透过率连续选择性调控的智能玻璃仪器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102929063A (zh) * 2012-11-27 2013-02-13 高宏军 一种基于纳米粒子的电致变色器件及其制备方法
CN103123433A (zh) * 2011-11-21 2013-05-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镜头模组

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1492274A (zh) * 2003-08-26 2004-04-28 广州市光机电工程研究开发中心 全固态塑料电致变色器件及其制备方法
US7679810B2 (en) * 2008-06-30 2010-03-16 Soladigm, Inc. Electrical characteristics of electrochromic devices
CN101833932B (zh) * 2009-03-13 2016-10-05 北京京东方光电科技有限公司 显示区域可控的显示器及其制造和控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103123433A (zh) * 2011-11-21 2013-05-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镜头模组
CN102929063A (zh) * 2012-11-27 2013-02-13 高宏军 一种基于纳米粒子的电致变色器件及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109521495A (zh) * 2018-12-20 2019-03-26 安徽源典科技有限公司 一种双波段成像探测装置及方法
CN111752062A (zh) * 2020-07-02 2020-10-09 中国人民解放军火箭军工程大学 一种具备红外激光兼容伪装功能的智能变色柔性器件
CN115793342A (zh) * 2022-12-07 2023-03-14 西北工业大学宁波研究院 一种全固态多通道动态可调光谱滤波器件及其制备方法
CN115793342B (zh) * 2022-12-07 2024-03-26 西北工业大学宁波研究院 一种全固态多通道动态可调光谱滤波器件及其制备方法

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