CN111051973A - 弯曲的弧形粘结的液晶盒及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了弯曲的弧形粘结的液晶盒，该液晶盒包括通过在基板被弯曲成一致弯曲的构造之后固化的边缘粘合剂而保持在一起的基板；制作此类盒的方法；以及包括此类盒的可切换光闸和自动变暗滤光器。

Description

弯曲的弧形粘结的液晶盒及制作方法

背景技术

已经发现液晶盒已用于广泛多样的应用中，在这些应用中都需要控制透射光的量的能力。

发明内容

概括地，本文公开了弯曲的弧形粘结的液晶盒，该液晶盒包括基板，这些基板通过在将基板弯曲成一致弯曲的构造之后固化的边缘粘合剂而保持在一起。本发明还公开了制作此类弯曲的弧形粘结的液晶盒的方法。本发明还公开了包括此类弯曲的弧形粘结的液晶盒的可切换光闸、自动变暗滤光器和视觉防护头盔。在以下具体实施方式中，这些方面和其它方面将显而易见。然而，在任何情况下，都不应当将此广泛的发明内容理解为是对可受权利要求书保护的主题的限制，不论此类主题是在最初提交申请的权利要求书中呈现还是在修订申请的权利要求书中呈现，或者另外是在申请过程中呈现。

附图说明

图1为示例性弯曲的弧形粘结的液晶盒的示意性剖视图。

图2为设置在基板的最内主表面上的具有边缘粘合剂和液晶材料的示例性柔性多层玻璃基的基板的平面图。

图3为包括弯曲的弧形粘结的液晶盒的示例性可切换光闸的侧向透视图。

图4为包括弯曲的弧形粘结的液晶盒的示例性视觉防护头盔的前侧透视图。

在各附图中，类似参考标号指示类似元件。一些元件可能以相同或相等的倍数存在；在这种情况下，可能仅通过参考标号来指定一个或多个代表性元件，但应当理解，此类参考标号适用于所有此类相同的元件。除非另外指明，否则本文件中的所有图示和附图均未按比例绘制，并且被选择用于示出本发明的不同实施方案的目的。具体地，除非另外指明，否则仅用示例性术语描述各种部件的尺寸，并且不应当从附图推断各种部件的尺寸之间的关系。因为头盔由直立的人类用户佩戴，所以诸如“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“下面”、“上面”、“垂直”、“水平”、“前”、“后”、“向前”、“向后”等术语将被理解为以它们的一般意义来应用于视觉防护头盔及其部件。术语“向内”相对于液晶盒、其部件(例如，如本文所述的各种层)以及与其一起使用的各种物项(例如，各种偏振滤光器等)进行应用，并且表示朝向液晶盒内部的方向。作为具体示例，液晶材料的层通常为液晶盒的最内层。术语“向外”表示远离液晶盒内部的方向。

如本文所用，作为对属性或特质的修饰语，除非另外具体地定义，否则术语“大致”意指将能容易被普通技术人员识别的属性或特质，而不需要高度近似(例如，对于可量化属性，在+/-20％以内)。除非另外具体地定义，否则术语“大体上”意指高度近似(例如，对于可量化属性，在+/-5％以内)。

具体实施方式

本文公开了弯曲的弧形粘结的液晶盒，制作此类盒的方法，以及包括至少一个此类弯曲的、弧形粘结的液晶盒的可切换光闸、自动变暗滤光器和视觉防护头盔。

图1以侧面示意性剖视图示出了示例性液晶盒134的一部分。盒134为薄层构造，该薄层构造包括两个透光柔性多层玻璃基的基板，在它们之间具有间隙148。所谓“玻璃基”表示多层基板必须包括至少一个基底层，该基底层为柔性玻璃片，例如，如图1所示的片140和142。在各种实施方案中，每个玻璃片的厚度可为约10微米(μm)至200μm、更典型地为约30μm至150μm、并且还更典型地为约75μm至125μm。在至少一些实施方案中，所装配的、可操作的液晶盒的玻璃片与输入到盒装配过程中的玻璃片具有相同厚度。换句话讲，此类玻璃片并未例如蚀刻、烧蚀、研磨或以其它方式处理，以降低玻璃片粘结在一起之后的厚度。每个玻璃片为透光的，并且因此在380纳米(nm)至750nm的波长范围内可表现出大于80％、85％、90％、95％或98％的光透射率。此类玻璃片可以是任何合适的组合物，例如二氧化硅玻璃、硼硅酸盐玻璃等。在一些实施方案中，此类玻璃片可以是非碱玻璃，这表示其具有1000百万分率(ppm)或更小(优选地，500ppm或更小，并且更优选地，300ppm或更小)的碱金属氧化物含量。在一些实施方案中，此类玻璃片可具有设置在其一个或两个主表面上的一个或多个层(例如，保护层、接合层等)，只要此类一个或多个层不影响如本文所公开的玻璃片弯曲的能力并且不影响玻璃片的光学透明性即可。可商购获得的柔性玻璃片的一个示例是以商品名称D263T购自Schott AG(Mainz，Germany)的产品。

每个多层玻璃基的基板还包括设置在多层基板的玻璃片(基底层)内侧的透明导电(电极)层。因此如图1所示，导电层144和146分别设置在玻璃片140和142的内侧。在具体的实施方案中，导电层144和146的向外主表面245和247与玻璃片140和142的向内主表面141和143接触(例如，进行粘结)。此类透明导电层可由已沉积或以其它方式设置在柔性玻璃片的向内主表面上的例如氧化铟锡的任何合适的材料制成。导电层144和146允许在基板之间的间隙148上建立电场，以用于本文稍后描述的目的。

每个多层玻璃基的基板还包括设置在多层基板的透明导电层内侧的透明对准层。因此如图1所示，对准层150和152分别设置在透明导电层144和146的内侧。在具体的实施方案中，对准层150和152的向外主表面251和253与导电层144和146的向内主表面145和147接触(例如，进行粘结)。此类对准层可例如包括已沉积或以其它方式设置在导电层的向内主表面上的聚酰亚胺。对准层的向内主表面(例如，表面151和153)可机械地进行处理，诸如通过刷涂或摩擦(或可以任何合适的方式处理)，以施加特定的预定的对准方向。

将主表面151的对准方向和主表面153的对准方向选择为具有预定的所需关系(即，在其间具有特定角度，例如偏移角)。这将提供在这两个表面之间的间隙148中设置列向型液晶材料时，在不存在电场的情况下，邻近一个表面的列向分子将相对于邻近另一表面的列向分子以所需的角度取向。在一些实施方案中，主表面151和153可被构造成具有彼此大体上或基本上正交(90度)的对准方向。然而，可使用任何合适的对准角度。例如，在一些实施方案中，可使用低捻回角，例如80度、70度、60度或50度的对准角度。在Magnusson的美国专利申请公开20060203148中详细描述了低捻回角布置，该公开的全文以引用方式并入本文。在一些实施方案中，可使用较低的对准角度(甚至低至约0度)。

因此，如本文所公开的液晶盒可包括透光柔性多层玻璃基的第一基板，该基板包括(从外向内列出)柔性玻璃片(基底层)、导电层和对准层。液晶盒可包括第二类似的基板，其中间隙148存在于两个基板的最内主表面之间(这些最内主表面通常将为对准层的向内主表面151和153)。间隙距离(即，对准层的向内主表面151和153之间的距离)可为任何合适的值(通常在3μm-5μm的范围内)，并且可通过在间隙148内包括间隔件154来建立和保持，如图1所示。

如本文稍后将详细讨论的，液晶盒的边缘可进行密封，并且可通过使用边缘粘合剂156将总体组件保持在一起。根据定义，边缘粘合剂156需要至少部分地存在于两个多层玻璃基的基板之间的间隙148内，并且从间隙内将基板保持在一起。因此，边缘粘合剂将与例如可仅围绕液晶盒的外部边缘或表面施加的此类粘合剂、垫圈或密封剂(尽管可根据需要使用任何此类辅助垫圈或密封剂)区分开。在至少一些实施方案中，边缘粘合剂将为可流动粘合剂(而不是例如在任何显著程度上都不可流动的压敏粘合剂)。在一些实施方案中，边缘粘合剂可以是能光固化的粘合剂，例如可购自新泽西州克兰伯里的Norland Products的诺兰光学粘合剂(Norland Optical Adhesive)68。其它合适的边缘粘合剂可为例如可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司的商品名为CA8速干胶的产品，或者可购自德国温加什的德罗工业粘合剂公司(Delo Industrial Adhesive Company)的商品名为Delo Katiobond698的产品。

液晶材料158以层的形式设置在间隙148内，使得液晶材料的层的主表面159和259分别与对准层150和152的主向内表面151和153接触。液晶材料可以是例如选自本领域熟知的材料的任何合适的列向型材料。如本领域的技术人员所熟知的，对准层150和152的向内主表面151和153将使液晶材料的层的第一主向外表面159的列向分子相对于液晶材料的层的第二主向外表面259的列向分子以期望的预定角取向对准。(例如，如上所述，在这两个表面上的列向分子可表现出例如约90度、80度、70度、60度、50度或0度的捻回角)。

液晶盒134可设置有连接器132(如图3所示)，通过该连接器可将控制电压施加到该盒上。将控制电压施加到导电层144和146将在间隙148上形成电场，这将改变列向分子的布置。也就是说，列向型液晶分子将至少大致与电场对准，从而改变液晶分子影响穿过液晶材料的光的偏振态的能力。这与本文稍后所讨论的存在偏振滤光器的结合，可允许控制穿过包括液晶盒的可切换光闸的光的量。

根据定义，使液晶盒134及其各个层(包括玻璃片140和142)弯曲，以便至少在液晶盒的一个位置处表现出小于30cm的曲率半径(例如，当沿其中安装有液晶盒的视觉防护头盔的垂直轴线观察时)。在各种实施方案中，此类曲率半径可小于25cm、20cm、15cm或10cm。在另外的实施方案中，曲率半径可为至少约5cm或7cm。在一些实施方案中，沿液晶盒的长度，曲率半径可为恒定的。在其它实施方案中，曲率半径可变化；例如，其可朝向盒的每个侧向(侧面)端部减小。因此，例如，包括具有一个或多个此类弯曲液晶盒的一个或多个弯曲的可切换光闸的弯曲的自动变暗滤光器60可包括具有相对较小的曲率半径的弧形前中心区域(直接位于用户眼睛的前方)，并且可包括弯曲程度较小(例如，相对平坦)的右侧区域和左侧区域。本文稍后详细讨论此类弯曲的自动变暗滤光器和包括此类滤光器的视觉防护头盔的各种构造。

一致地弯曲

根据定义，液晶盒134的玻璃片140和142(以及任何透明导电层和对准层)相对于彼此一致地弯曲。这表示沿液晶盒的旋光性区域(包括液晶材料158的区域)的长度和宽度的每个位置处，玻璃片140和142在局部上彼此平行。具体地，在所有此类位置处，玻璃片的各个向内表面141和143将在局部上彼此平行，使得表面的法向轴线彼此对准以处于加或减5度内。

弧形地粘结

液晶盒134为弧形粘结的盒。这表示第一和第二多层玻璃基的基板(各自包括承载导电层和对准层的玻璃片)在第一基板和第二基板粘结在一起之前同时从平坦的构造折弯(即，弯曲)成一致弯曲的构造(即，具有期望的预定曲率半径)。这具体表示第一基板和第二基板利用设置在它们之间的边缘粘合剂接合在一起，并且基板同时弯曲成它们所需的一致弯曲的构造；然后(在基板保持在这种弯曲构造的同时)，使边缘粘合剂固化，以便将基板永久粘结在一起。

根据本文的公开内容，应当理解，弯曲的弧形粘结的液晶盒可显著地优于例如通过将多层玻璃基的基板彼此粘结然后将粘结的基板弯曲成弯曲构造而形成的弯曲的“平坦粘结的”盒。也就是说，包括通过它们之间的粘合剂而保持在一起的两个玻璃片(以及所述的各种其它层)的液晶盒落入所谓的夹层复合材料的一般类别中，该夹层复合材料包括两个外层和将该两个外层粘结在一起的内层。如果在层为平坦的情况下将它们粘结在一起，则随后将粘结的组件弯曲成弧形形状的任何尝试都将导致外层中的一个外层受到拉伸，并且另一个受到压缩，其中在它们之间的粘结层中存在剪切力。这导致粘结的组件抵抗所施加的弯曲力，这在例如制造表现出高弯曲阻力的平板(例如，用于车辆或建筑应用的结构部件)的情况下可为高度有利的。然而，此类现象在将液晶盒装配成平坦状态然后将其弯曲成其将保持的弧形形状的情况下可能是不利的。也就是说，当弯曲成弧形形状时，平坦粘结的液晶盒将表现出升高的内部应力水平，这将使盒更容易被损坏(这可例如导致玻璃片中的一者或两者在盒掉下或被粗糙处理时从内部粘合剂断开和/或分层)。

如本文所公开的弧形粘结的液晶盒将经受将在每个玻璃片弯曲时在每个玻璃片上形成的通常的力；然而，因为在玻璃片弯曲成弧形形状时，它们尚未粘结在一起，所以弧形粘结的盒将较小程度地形成上述拉伸/压缩/剪切力。因此，如本文所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒可表现出有利的优异的抗断开、分层等。

应当理解，上述优点尤其适用于依赖于包括本文所公开的玻璃层的基板的液晶盒。也就是说，尽管现在可用的玻璃片表现出足以弯曲成弧形构造的柔韧性，但它们仍然比许多塑料基板硬得多，因此更容易受到上述不同的拉伸/压缩/剪切力的影响。因此，玻璃基的基板极大地受益于使用本文所公开的布置方式。

弯曲的弧形粘结的液晶盒可根据以下示例性方法制作。在本文的这些和其它描述中，将参考“向内”和“向外”的物项(例如，各层的表面)。如本文前面所指出，术语“向内”表示朝向液晶盒内部的方向，并且术语“向外”表示远离液晶盒内部的方向。本文出于便利的目的使用此类术语，即使在各种物项实际装配到液晶盒中之前也应用于这些各种物项。

为了形成如本文所公开的液晶盒，可获得如图2的示例性实施方案所示的柔性的透光玻璃片140。在许多便利的实施方案中，片可在一个维度上伸长，使片可围绕正交于该长度尺寸的弯曲轴线弯曲。在具体的实施方案中，片可以是至少大致的矩形。此类片可具有沉积在片的向内主表面141的至少大部分(即，大于50％)区域上的透明导电层144。在一些实施方案中，透明导电层可均匀沉积在片的整个向内主表面上；在其它实施方案中，例如，如果期望在所得的液晶盒中提供多个像素，则透明导电层可以图案的方式沉积。然后对准层150可沉积在透明导电层144的至少大部分向内主表面上。在一些实施方案中，除了例如沿基板边缘的端部区域182之外，透明导电层144的基本上所有的向内主表面可被对准层150覆盖，该端部区域包括导电层144的暴露的向内表面，以便可建立与该导电层的电连接(例如，通过如图3所示的连接器132)。

如图2的示例性实施方案所示，液晶材料158可通过任何合适的涂覆或印刷方法沉积到柔性的多层玻璃基的基板的对准层150的至少大部分向内主表面151上。液晶材料可例如以连续涂覆的形式沉积，或者其可作为滴剂印刷，只要滴剂随后聚结以形成至少基本上不含空隙的液晶材料。液晶材料158将占据基板的最内主表面的内部区域181(例如，对准层的主表面151)，该区域占据至少大部分该最内主表面并且可占据该区域多达例如60％、70％、90％、90％或95％。在许多实施方案中，液晶材料可沉积到除了为边缘粘合剂保留的周边区域180(例如，周向界定内部区域181的图像框边界)之外的整个最内主表面上。此类边界可从基板的每个末端边缘(例如，左侧、右侧、上边缘和下边缘)向内延长例如2mm、4mm、6mm、8mm或10mm。

如图2的示例性实施方案所示，边缘粘合剂156沿整个图像框边界180沉积。根据需要，可在沉积液晶材料之前或之后沉积边缘粘合剂。在一些实施方案中，可将边缘粘合剂沉积为连续滴珠；在其它实施方案中，边缘粘合剂可作为滴剂沉积，只要滴剂能够彼此聚结以提供用于所装配的液晶盒的气密密封。(粘合剂和/或液晶材料的聚结可例如在滴剂沉积后自发地发生；或者，这可能由于在执行装配和粘结过程中两个基板被按压在一起时所形成的力引起)。

粘合剂滴剂可沉积在单行中，或者可以多行或以规则或不规则图案沉积。可提供边缘粘合剂，使得在将基板接合在一起时，在其最终形式中的边缘粘合剂是表现出至少约1mm、2mm、3mm或4mm的宽度(在垂直于液晶盒的向内向外轴线的方向上)的条带。在一些实施方案中，可沉积边缘粘合剂和液晶材料，使得在液晶盒最终装配之后，在粘合剂条带和液晶材料的末端边缘之间留有很少或没有空的空间。(换句话讲，可计算所沉积的液晶材料的量，使得其占据由边缘粘合剂界定的至少基本上所有的区域)。

如上所述的和如图2的示例性实施方案所示的承载液晶材料158和未固化边缘粘合剂156的第一柔性多层玻璃基的基板可与包括类似于上述透明导电层和对准层的第二柔性多层玻璃基的基板接近。在一些实施方案中，第二基板可具有与第一基板类似或相同的大小和形状。在一些实施方案中，出于本文前面所讨论的目的，可以在基板中的一者或两者上设置间隔件154(例如，均匀直径的陶瓷、玻璃或聚合物球体)。在各种实施方案中，这可例如通过将间隔件沉积到第二基板的对准层的主表面上来进行，或者通过将间隔件至少沉积到第一基板上的液晶材料层上来进行。在任一种情况下，在如下所述将基板接合在一起时，间隔件将沉入液晶材料中，使得它们建立所需的间隙148。

在一些实施方案中，如图2的示例性实施方案所示，可将边缘粘合剂设置成使得在将两个多层玻璃基的基板接合在一起时，边缘粘合剂占据由液晶材料占据的区域181的外边缘与第一基板和第二基板的末端边缘之间的基本上所有周边区域180(除了例如，如本文其它地方所述的端部区域182)。在特定实施方案中，边缘粘合剂可为在被压合在一起的基板的轻微压力下至少稍微扩散的可流动粘合剂，以促成此类结果。(因此应当理解，在一些实施方案中，在将基板接合在一起之前可能不会实现如图2所示的边缘粘合剂156的布置)。

以这种方式设置边缘粘合剂可使多层玻璃基的基板的暴露的、朝向相反的导电表面在周边区域180中彼此紧邻或接触的机会最小化。这可减少在周边区域180中建立不期望的电通路(例如，短路)的任何可能性。在一些实施方案中，间隔件154可被包括在边缘粘合剂156中，以进一步确保多层玻璃基的基板的朝向相反的导电表面在周边区域180中彼此不会太接近。此类间隔件可例如在将粘合剂沉积到基板上之前物理地混合到边缘粘合剂156中，或者可沉积到相对基板的周边区域180上，使得当基板接合在一起时，间隔件沉入到边缘粘合剂中。

可以任何合适的方式来将基板接合在一起。在一些实施方案中，可将两个基板放入可抽空室中(即，真空室，该真空室连接到通过其可从该室中移除气体物质的泵)。例如在其最内主表面上承载液晶材料和边缘粘合剂的第一基板可接合抵靠第一真空夹具(例如，承载多个孔口的台板)，使得该第一基板的最外主表面牢固地抵靠第一真空夹具的表面。第二基板(例如，在其最内主表面上承载间隔件)可接合抵靠第二真空夹具，使得该第二基板的最外主表面牢固地抵靠第二真空夹具的表面。

在第一基板和第二基板由可抽空室中的真空夹具牢固地保持的情况下，可关闭和抽空可抽空室。在一些实施方案中，第一基板和第二基板两者均将通过第一真空夹具和第二真空夹具以至少基本上平坦的构造进行保持。然后，第一真空夹具和第二真空夹具可朝彼此移动(该术语涵盖移动真空夹具中的一者或两者)以将基板接合在一起。这并不意味着一个基板的任何部分必须与另一基板的任何部分直接接触。相反，基板将朝向彼此移动，使得位于第一基板的最内主表面上的液晶材料和边缘粘合剂将与第二基板的最内主表面接触。可以这种方式将基板保持在一起任何所需的时间，例如以允许液晶材料和/或边缘粘合剂根据需要聚结和/或铺展。在此之后，可打开可抽空室，并且这两个基板(此时，这两个基板通过边缘粘合剂和液晶材料的液体/润湿力保持在一起，但尚未粘结在一起，因此将被称为“预装配件”)可从真空夹具释放并从室中移除。

然后可将包括这两个基板和液晶材料以及未固化的边缘粘合剂的未粘结的预装配件弯曲(折弯)成所需的弧形形状。在许多实施方案中，这可方便地通过使预装配件接触芯轴的弯曲表面并且将该预装配件贴合芯轴的弯曲表面来实现。这可例如手动地或通过使用机械手操纵来完成。然后可在边缘粘合剂固化的同时将预装配件保持在该位置，这表示粘合剂硬化，使得该粘合剂具有凝聚强度，并且还使得粘合剂与同其接触的每个多层基板的向内表面建立粘结。

根据上述讨论，应当理解，在许多实施方案中，边缘粘合剂的至少一部分可粘结到对准层或透明导电层的表面，而不是直接粘结到柔性玻璃片的表面。因此应当理解，进行固化以使两个多层玻璃基的基板保持在一起的边缘粘合剂，该术语边缘粘合剂不要求该粘合剂必须与基板的任何特定层粘结或甚至直接接触。相反，此类术语涵盖例如粘结到柔性玻璃片、透明导电层和/或对准层，其中根据所使用的透明导电材料和对准材料的特定图案，柔性玻璃片、透明导电层和/或对准层中的任何一种或全部均可由边缘粘合剂粘结。

考虑到上述问题，可选择能够令人满意地粘结到所选择的对准层的边缘粘合剂。此外，在边缘粘合剂至少部分地粘结到对准层而不是直接粘结到玻璃片的情况下，应当注意，对准层和导电层之间以及导电层和玻璃片之间的粘结是足够的。已发现，例如，许多能光固化的粘合剂能够很好地粘结到聚酰亚胺对准层；此外，许多聚酰亚胺对准层能够很好地粘结到氧化铟锡导电层，并且许多氧化铟锡导电层能够很好地粘结到玻璃上。

在一些实施方案中，边缘粘合剂可为能光固化的，并且可经由位于芯轴内或芯轴后面的一个或多个电磁辐射(例如，UV)源进行固化。在这种实施方案中，芯轴可以是透光的(例如，由玻璃或石英制成)，以允许进行此类操作。如果需要，可提供不透明遮罩(例如，临时或永久地安装在芯轴上或芯轴内)以阻止辐射进入容纳液晶的区域181，以确保电磁辐射不会对液晶材料产生任何有害影响。辐射可在适于固化边缘粘合剂的任何条件下和任何时间长度下进行。预装配件可在芯轴上保持任何所需的附加时间(例如，以允许边缘粘合剂的后固化)。

在固化完成之后，可根据需要将由此形成的液晶盒从芯轴移除，以进一步加工。此类处理可包括例如将电连接附接到液晶盒，将偏振滤光器附接到液晶盒，将多个液晶盒和偏振滤光器装配在一起等。

应当理解，上述示例性方法的许多变型是可能的，并且涵盖在本文的公开内容中。例如，边缘粘合剂可设置在第一多层基板上，并且液晶材料可设置在第二多层基板上(或反之亦然)，而不是设置在相同基板上。如果需要，可将间隔件沉积到液晶材料上，而不是沉积在不承载液晶材料的基板上。如果需要，可通过使用位于预装配件后面的辐射源来固化能光固化的边缘粘合剂，而不是从位于芯轴内或芯轴后面的源来照射预装配件(在这种情况下，芯轴可能不必是透光的)。如果需要，可在两个基板仍处于可抽空室内的同时将它们弯曲成它们的一致弯曲的形状，而不是从该室中取出来进行此类操作。在一些实施方案中，边缘粘合剂可具有可通过一些其它机制(例如，通过使用热、通过暴露于水分或仅仅通过时间推移)固化而不是能光固化的类型。在一些实施方案中，两个基板可进行装配，使得至少一个基板包括端部区域(例如，上述端部区域182)，该端部区域突出越过其它基板的末端，以帮助电连接到突出端上存在的导电层的暴露表面。在一些便利的实施方案中，这两个基板可相对于彼此略微偏移，使得每个基板包括承载导电端部区域182的突出端部。

在至少一些实施方案中，将选择并施加边缘粘合剂，使得在边缘粘合剂固化时，该粘合剂以连续的条带的形式存在，该条带围绕整个周边区域(图像框边界)180延伸，以便向容纳液晶材料158的周向界定区域181延伸。连续的条带表示粘合剂不含可能允许空气泄漏的任何贯通通道；换句话讲，此类粘合剂条带为容纳液晶材料158的区域181提供气密密封。

在一些实施方案中，不需要使用两个可移动的真空夹具。相反，一个多层玻璃基的基板可保持静止(无论是在可抽空室的底板上、在室内的搁架或平台上、或者是在室内的非移动真空夹具上)，其中操纵并移动其它基板来与未移动基板接触。

在一些实施方案中，除在两个基板保持平坦的同时(例如通过真空夹具)将它们接合在一起之外，可使用另选的过程。例如，可将第一基板保持为至少大致平坦，并且将强迫第二基板临时进入弯曲状态。可将第二临时弯曲的基板的第一端部接合靠近第一基板的对应第一端部(使得边缘粘合剂和液晶材料在每个基板的端部处与两个基板的最内主表面接触)。然后可允许第二基板从第一端部向第二端部展开(变平)(例如，在类似于将柔性基底层压到刚性基板的过程中)，使得在第二基板进行展开时，液晶材料和边缘粘合剂与两个基板的接触线从基板的第一端部前进到第二端部。最终结果是第二基板回到其平坦状态，其中边缘粘合剂和液晶材料立刻在整个所需的接触区域上与两个基板的最内主表面接触。然后可将所得的预装配件弯曲成弯曲构造并如上所述进行粘结。

在许多实施方案中，可使用包括例如图2所示大致细长的例如矩形形状的基板。这种基板可用于制作图4所示的一般类型的细长弯曲的自动变暗滤光器60。在一些实施方案中，根据需要，基板可例如具有被倒圆到例如不同曲率半径的各个角部。在具体的实施方案中，弯曲的弧形粘结的液晶盒可用于产生分别针对每个眼睛提供的自动变暗滤光器(例如，以包括弯曲的自动变暗的“透镜”的护目镜的形式)。因此应当理解，为了方便描述，使用诸如“图像框边界”的术语，并且不要求基板或最终的液晶盒的形状必须是严格的矩形。

根据本文的公开内容，应当理解，对液晶盒的部件具有背景技术知识的普通技术人员将能够通过任何数量的可检测特征和特性中的一者或多者来识别弧形粘结的液晶盒(并且尤其是，例如，将能够将此类盒与平坦粘结的液晶盒区分开)。例如，本文前面的讨论表明，与平坦粘结的液晶盒相比，弯曲的弧形粘结的液晶盒可表现出较低的不朝向平坦构造弯曲的趋势。另外，在平坦的同时粘结并随后弯曲成弯曲构造的盒的边缘粘合剂在盒弯曲时将比在盒变平时受到更高的剪切应力；对于弧形粘结的盒，相反的情况将是准确的。此类效应可例如通过在平坦状态和弯曲状态下执行边缘粘合剂与盒的光弹性检查(例如，检查诸如偏振光下的双折射的现象)来确定。

此外，可发现指示预装配件在边缘粘合剂固化(硬化)之前弯曲成弯曲构造的证据。例如，在弯曲两个基板的过程中，未固化的粘合剂对液体流动将表现出较小的抗性。因此，预期弧形弯曲的盒的一些粘合剂条带将表现出具有与未固化的粘合剂接线的侧壁一致的轻微倾斜度的侧壁，该未固化的粘合剂接线由于在弯曲过程期间传递至未固化的粘合剂接线的差动剪切而略微变形。(在最简单的实例中，弧形粘结的盒的粘合剂条带将表现出类似于菱形而不是类似于矩形的横截面形状)。此外，将预期与弯曲轴线正交取向的粘合剂条带的形状(例如，图2中所示出的基板的长侧面上的接线)相比，可在平行于弯曲轴线取向的粘合剂条带的侧壁和/或横截面形状(例如，图2中所示出的基板的短侧面上的接线)中观察到差异。相比之下，边缘粘合剂接线在基板平坦的情况下固化/硬化，其中仅在固化过程完成之后将基板弯曲成弯曲构造，将不期望在弯曲基板的过程期间表现出任何此类粘合剂的液体流动的迹象。

应当理解，实际上，由任何商业生产工艺产生的各种粘合剂条带将表现出横截面形状和外观的一些固有变化。然而，熟悉液晶盒的组件的技术人员将期望能够检测到证实在基板弯曲成弧形形状时边缘粘合剂是处于可流动状态还是已经固化和硬化的特征。

对于普通技术人员也将显而易见的是，如本文所公开的弯曲的弧形粘结的液晶盒将与通过获得稳定的弯曲构造的基板(例如，表现出很少或没有变平成平坦构造的趋势的柔性塑料的基板，或者模制或烧蚀成弯曲形状的玻璃)而产生的弯曲液晶盒区分开，然后在基板处于其稳定的弯曲构造时将它们粘结在一起。

在许多实施方案中，如图3的示例性实施方案所示，弯曲的弧形粘结的液晶盒134可用作弯曲的可切换光闸10的一部分。如图3所示的示例性可切换光闸10包括第一偏振滤光器114、弯曲的弧形粘结的液晶盒134以及第二偏振滤光器130。偏振滤光器将一致地弯曲以匹配盒134的曲率。在一些实施方案中，如图1和图3所示，第一偏振滤光器114的向内主表面115可粘结到第一柔性玻璃片140的向外主表面241。相似地，第二偏振滤光器130的向内主表面131可粘结到第二柔性玻璃片142的向外主表面243。

在一些实施方案中，如图3的示例性实施方案所示，第一偏振滤光器114和第二偏振滤光器130可具有基本上正交的偏振方向，其中将第一偏振滤光器114的偏振方向取向成与第二偏振滤光器130的偏振方向成约90°。当未对盒134施加控制电压时，这些正交偏振方向可使得由此产生的可切换光闸10保持“光照”(例如，高透光性)状态，并且当对盒134施加控制电压时切换至“黑暗”状态并保持该黑暗状态(即，功率变暗)。

在一些实施方案中，可切换光闸可包括夹在上述偏振滤光器中的一者与第三偏振滤光器之间的第二弯曲的弧形粘结的液晶盒。此类第二液晶盒可例如在设计和构造上类似于上述液晶盒，但可夹在具有与上述第一偏振滤光器和第二偏振滤光器不同的相对取向的两个偏振滤光器之间。例如，第二偏振滤光器和第三偏振滤光器的偏振方向可例如彼此基本上对准，而不是基本上彼此正交，使得它们可提供功率变亮的可切换光闸。

普通技术人员将会知道，可切换光闸通常可包括例如以任何合适的方式布置和取向的两个或三个液晶盒和相关联的偏振滤光器。在一些实施方案中，偏振滤光器可以各种角度(不一定是严格正交的或严格平行的)彼此取向，以例如在处理各种入射角处的光时提高由此产生的光闸的性能。在各种实施方案中，可使用偏振滤光器的任何合适的取向，例如，以如本文前面所讨论的帮助降低捻回角布置。在例如申请公布号为2014/0013479和2016/0262467的美国专利申请以及申请号为62/520,010的美国临时专利申请中描述了可切换光闸的各种示例性布置，所有这些专利申请全文均以引用方式并入本文。

在一些实施方案中，除了包括液晶盒、偏振滤光器等的一个或多个可切换组件之外，此类可切换光闸还可包括一个或多个无源部件，诸如从高强度入射光衰减红外线(IR)和/或紫外(UV)波长分量的带通滤光器。在一些实施方案中，此类无源滤光器可采取可用作光闸10的柔性前覆盖片或后覆盖片的片的形式。

在许多实施方案中，如图4的示例性实施方案所示，包括至少一个弯曲的弧形粘结的液晶盒134的至少一个可切换光闸10可安装在视觉防护头盔1中并且连接到光闸控制系统11以提供头盔的所谓的自动变暗滤光器60。在许多实施方案中，弯曲的可切换光闸和其弯曲的液晶盒可由用于此类目的的支撑框架支撑。因此，在至少一些实施方案中，液晶盒不将被提供有例如以粘合方式结合到弯曲的液晶盒并且出于施加或保持盒的曲率的目的而向盒施加张力的辅助膜(例如，预张紧的膜)。在一些实施方案中，自动变暗滤光器可被提供为可从头盔安装和移除的模块或暗盒。在其它实施方案中，自动变暗滤光器可永久地安装在头盔中。

在各种示例性实施方案中，防护头盔1可包括例如头盔、护罩或护目镜(例如，焊接头盔、护罩或护目镜)，注意到这些类别的防护头盔之间可能不总是有明确的边界。如图4的前侧透视图中的示例性实施方案所示，防护头盔1可包括主体(具有由人常规穿戴的头盔1)，该主体包括大致向前的部分，该部分包括透光窗口2。在一些实施方案中，透光窗口2可采用贯穿开口的形式；在其它实施方案中，其可具有安装在其中的一个或多个透明窗格。自动变暗滤光器60安装在头盔1中，使得滤光器60与窗口2的至少一部分对准，使得滤光器60可过滤穿过窗口2的电磁辐射(例如，可见光、紫外线辐射、红外线辐射等)。即，自动变暗滤光器60定位在防护头盔1内，使得到达佩戴该头盔的人的眼睛的任何电磁辐射必须首先穿过自动变暗滤光器60以进行光学过滤。

为了提供自动变暗滤光器，至少一个可切换光闸10可连接到任何所需的光闸控制系统11。此类光闸控制系统将可控地连接到光闸10，使得光闸控制系统可至少将控制信号发送到光闸，以使该光闸切换至和/或保持任何期望的不透明度状态(例如，光照、黑暗、中间等)。光闸控制系统可通过使用任何便利的控制信号来在各种状态之间切换光闸；例如，通过改变施加到光闸10上的电压。在一些实施方案中，防护头盔1可包括光闸控制系统11连接到的至少一个光传感器。此类光传感器可在头盔1的正常使用期间感测例如来源于工作视野的光强度，并且可通过任何合适的连接将代表该光强度的信号发送到光闸控制系统11。在一些实施方案中，光闸控制系统可包括如申请号为15/543352的美国专利申请中详细描述的至少一个图像采集装置。

光闸控制系统11(以及通常自动变暗滤光器60和视觉防护头盔1)可包括(除了上述部件中的任一个部件之外)如完全执行光闸控制系统的功能所需的各种硬件、电子器件、软件和/或固件部件、集成电路、电源等。光闸控制系统通过任何合适的连接根据需要可操作地连接到可切换光闸和其它部件，该连接可为专用电线、光纤、无线连接等。在一些实施方案中，防护头盔1可包括悬挂件，该悬挂件的一部分在图4中可见并且可通过任何合适的附接机构附接到防护头盔1。无论使用何种特定布置，应当理解，如本文所公开的自动变暗滤光器不同于例如包括液晶盒的显示器。即，如本文所公开的自动变暗滤光器进行操作以允许实际的工作视野或该工作视野的光学过滤的子集从中穿过。这不同于例如根据命令发射光的显示装置，该发射的光并非源自工作视野。

至少自动变暗滤光器60的旋光性部分(即，包括至少一个液晶盒的部分)通过包括至少一个弯曲的弧形粘结的液晶盒134的方式而至少部分地弯曲。如本文先前所述，在许多实施方案中，液晶盒134以及所得的可切换光闸10和自动变暗滤光器60可围绕垂直轴线弯曲。即，当在顶视图(即，当从佩戴视觉防护头盔的人的头部上方观察)时，此类物项将沿其横向范围的至少一部分弯曲。在各种实施方案中，当以顶视图观察时，自动变暗滤光器可表现出沿其横向范围的至少20％、40％、80％或基本上100％的易于识别的曲率(例如，对应于小于约20cm的曲率半径)。本文所公开的透光柔性多层玻璃基的基板的物理属性和装配方法可允许制造弯曲的自动变暗滤光器，其具有例如约5cm至30cm的曲率半径，以及约10平方厘米至600平方厘米(cm²)、更典型地30cm²至250cm²的旋光性观察区域。

通常，防护头盔1可被构造成使得当用户佩戴该防护头盔时，自动变暗滤光器60的横向中心区域定位在用户眼睛的前面。在一些实施方案中，自动变暗滤光器60可包括至少部分地围绕防护头盔的左、右侧面包裹到所需范围的区域(其整体地连接到侧向中心区域并从其延伸)。虽然图4的示例性设计中存在相对较小范围的侧面包裹，但可根据需要使用任何量的侧面包裹。如果需要，自动变暗滤光器的前面/中心区域和侧面区域可具有不同的曲率。

包括本文所述的自动变暗滤光器的防护头盔可结合工业操作使用，例如焊接(例如弧焊接、吹管焊接、乙炔焊接)、切割(例如激光切割、乙炔切割)、硬钎焊、软钎焊等。它们还可结合涉及高强度光的医疗过程(例如激光手术、脱毛、去除纹身、牙科用树脂的光固化等)使用并用于其它用途。

示例性实施方案列表

实施方案1为弯曲的弧形粘结的液晶盒，该液晶盒包括：透光柔性多层玻璃基的第一基板和透光柔性多层玻璃基的第二基板，该第一基板和该第二基板是一致弯曲的并且限定第一基板的最内主表面与第二基板的最内主表面之间的间隙；以及液晶材料的弯曲层，该液晶材料的弯曲层设置在第一基板和第二基板之间的间隙中并且与第一基板的最内主表面和第二基板的最内主表面接触；其中第一基板和第二基板通过设置在该第一基板和第二基板之间的间隙内的并且在该第一基板和第二基板弯曲成它们的一致弯曲的构造之后固化的边缘粘合剂保持在一起，使得液晶盒为弯曲的弧形粘结的液晶盒。

实施方案2为根据实施方案1所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中第一基板和第二基板各自包括透明导电层，该透明导电层设置在基板的柔性玻璃片的至少大部分向内主表面上。

实施方案3为根据实施方案2所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中第一基板和第二基板各自包括设置在基板的透明导电层的至少大部分向内主表面上的对准层，该对准层中的每一个对准层包括向内主表面，该对准层的该向内主表面提供基板的最内主表面并且与液晶材料的向外主表面接触。

实施方案4为根据实施方案3所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中边缘粘合剂以连续的条带的形式存在，该条带沿基板的整个图像框边界延伸并且完全周向地界定容纳液晶材料的间隙的内部区域。

实施方案5为根据实施方案4所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中至少在沿边缘粘合剂的条带的一些位置处，边缘粘合剂接触并且粘结到第一对准层的向内主表面和第二对准层的向内主表面上。

实施方案6为根据实施方案3-5中任一项所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中边缘粘合剂为聚结型粘合剂，该聚结型粘合剂以滴剂的形式沉积在第一基板或第二基板的最内主表面上，该滴剂在粘合剂固化之后聚结成连续滴珠以提供连续的粘合剂条带。

实施方案7为根据实施方案1-6中任一项所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中该弯曲的弧形粘结的液晶盒包括在液晶材料的弯曲层的整个长度和宽度上随机分布的多个离散的间隔件。

实施方案8为弯曲的可切换滤光器，该可切换滤光器包括：具有第一偏振方向的弯曲的第一偏振滤光器；弯曲的第二偏振滤光器，该第二偏振滤光器具有第二偏振方向，该第二偏振方向可与第一偏振方向相同或不同；以及根据实施方案1-7中任一项所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，该液晶盒被夹在第一偏振滤光器和第二偏振滤光器之间，其中弯曲的可切换滤光器能够至少在黑暗状态和光照状态之间切换。

实施方案9为弯曲的自动变暗滤光器，该弯曲的自动变暗滤光器包括：根据实施方案8所述的至少一个弯曲的可切换光闸，以及可控地连接到该可切换光闸的光闸控制系统。

实施方案10是一种视觉防护头盔，该视觉防护头盔包括：根据实施方案9所述的弯曲的自动变暗滤光器，该弯曲的自动变暗滤光器安装在视觉防护头盔的透光窗口中。

实施方案11是一种制作弯曲的弧形粘结的液晶盒的方法，该方法包括：沿透光柔性多层玻璃基的第一基板的最内主表面的图像框边界沉积边缘粘合剂；将液晶材料沉积到透光柔性多层玻璃基的第一基板的最内主表面的内部区域上，或者沉积到透光柔性多层玻璃基的第二基板的最内主表面的内部区域上；然后，将第一基板和第二基板接合在一起，使得边缘粘合剂与第一基板的最内主表面接触，并且与第二基板的最内主表面接触；然后，将第一基板和第二基板同时弯曲成一致弯曲的构造；然后，在第一基板和第二基板保持一致弯曲的构造的同时固化边缘粘合剂，以产生弯曲的弧形粘结的液晶盒。

实施方案12为根据实施方案11所述的方法，其中通过临时保持夹具将第一基板和第二基板保持成一致弯曲的构造，并且其中在边缘粘合剂固化之后，从临时保持夹具释放该弯曲的弧形粘结的液晶盒。

实施方案13为根据实施方案11-12中任一项所述的方法，其中在将第一基板和第二基板接合在一起之后，容纳液晶材料的内部区域被边缘粘合剂完全周向地界定。

实施方案14为根据实施方案11-13中任一项所述的方法，其中沿第一基板的最内主表面的图像框边界以滴剂的形式沉积边缘粘合剂，该滴剂在沉积在主表面上之后彼此聚结以形成连续滴珠，在粘合剂固化之后提供连续的粘合剂条带。

实施方案15为根据实施方案11-14中任一项所述的方法，其中边缘粘合剂是能光固化的粘合剂。

实施方案16为根据实施方案11-15中任一项所述的方法，其中第一基板和第二基板通过压靠在芯轴的弯曲表面上而同时弯曲成一致弯曲的构造。

实施方案17为根据实施方案16所述的方法，其中边缘粘合剂为能光固化的粘合剂，并且其中激活电磁辐射源以通过芯轴的透明部分来光固化边缘粘合剂，所述电磁辐射源被定位在芯轴的与第一基板和第二基板所压靠的弯曲表面相反的一侧上。

实施方案18为根据实施方案17所述的方法，其中对芯轴的预定区域进行光学掩蔽，使得电磁辐射不从其中穿过，并且其中第一基板和第二基板相对于芯轴的光学掩蔽区域定位，使得将液晶材料遮蔽住而不受电磁辐射源照射。

实施方案19为根据实施方案11-18中任一项所述的方法，其中：将边缘粘合剂沉积到第一基板的最内主表面上是在第一基板保持在平坦构造的情况下进行的；并且，将液晶材料沉积到第一基板或第二基板的最内主表面上是在液晶材料沉积在其上的基板保持在平坦构造的情况下进行的。

实施方案20为根据实施方案11-19中任一项所述的方法，其中通过进行以下步骤来将第一基板和第二基板接合在一起，使得边缘粘合剂与第一基板的最内主表面接触并且与第二基板的最内主表面接触：将第一基板和第二基板置于可抽空室中；通过可抽空室内的第一真空夹具将第一基板保持为平坦构造；通过可抽空室内的第二真空夹具将第二基板保持为平坦构造；关闭可抽空室并抽离该可抽空室的气体内容物；然后，在可抽空室保持在抽空状态的同时，并且在第一基板和第二基板各自保持为平坦构造的同时，使第一真空夹具和第二真空夹具朝向彼此移动，以将第一基板和第二基板接合到一起，使得边缘粘合剂与第一基板的最内主表面接触并且与第二基板的最内主表面接触。

实施方案21为根据实施方案11所述的方法，其中通过进行以下步骤来将第一基板和第二基板接合在一起，使得边缘粘合剂与第一基板的最内主表面接触并且与第二基板的最内主表面接触：将基板中的一个基板保持在平坦状态；临时迫使其它基板进入弯曲状态；使临时弯曲的基板的第一端部区域与平坦基板的第一端部区域靠近，然后允许该临时弯曲的基板从其临时弯曲的状态变平回到平坦状态，从该临时弯曲的基板的第一端部到该临时弯曲的基板的第二端部进行变平的过程，使得该临时弯曲的基板的剩余区域随着从该临时弯曲的基板的第一端部到该临时弯曲的基板的第二端部进行的变平过程而靠近平坦基板的剩余区域。

实施方案22为根据实施方案11-21中任一项所述的方法，其中该方法还包括将弯曲的弧形粘结的液晶盒夹在具有第一偏振方向的弯曲的第一偏振滤光器和具有第二偏振方向的弯曲的第二偏振滤光器之间，以产生能够至少在黑暗状态和光照状态之间切换的弯曲的可切换滤光器，其中第二偏振方向可与第一偏振方向相同或不同。

实施方案23为根据实施方案22所述的方法，还包括将光闸控制系统连接到弯曲的可切换滤光器以形成自动变暗滤光器的步骤。实施方案24为根据实施方案23所述的方法，还包括将自动变暗滤光器安装到视觉防护头盔中的步骤。

实施例

按以下方式制作弯曲的弧形粘结的液晶盒。

获得了美国公布的申请号为2014/0168546的美国专利申请中描述的一般类型的柔性玻璃片。每个玻璃片为约0.1mm厚并且是大小为约80mm×140mm的矩形形状。每个玻璃片在玻璃片的一侧的一个主表面(其将在装配液晶盒时成为“向内”的侧面)的整个表面上具有ITO(氧化铟锡)的连续的透明导电涂层。

两个此类玻璃片各自涂覆有可商购获得的聚酰亚胺对准材料的薄层。通过喷墨将聚酰亚胺对准材料涂覆到每个片的“向内”(ITO承载侧)上。将聚酰亚胺对准材料涂覆到除了较小的端部区域(从片的较短边缘向内延伸，约2mm的距离)之外的整个ITO承载主表面上，因此使该端部区域具有暴露的ITO。聚酰亚胺对准材料在约230℃范围内的温度下在加热板上固化，从而提供聚酰亚胺对准材料的连续层。然后，通过机械摩擦工艺使每个玻璃片的聚酰亚胺对准材料的暴露表面对准，使用旋转毡布在指定方向刷涂该表面。第一玻璃片的对准材料在第一方向上对准，并且第二玻璃片的对准材料在与该第一方向成约80度取向的第二方向上对准。

通过喷射过程将可商购获得的、可流动的、能光固化的(UV可固化)边缘粘合剂施加到上述玻璃片中的第一个玻璃片上。将边缘粘合剂施加到片的向内(ITO/聚酰亚胺承载)侧，作为与玻璃片的末端边缘略微向内所需距离的细长接线。具体地，接线位于从玻璃片的三个边缘向内约1.5mm处，以及从第四边缘向内约3.5mm处(该边缘包括具有暴露的ITO的端部区域，以用于附接电连接器)。

通过喷墨将液晶材料涂覆到片的向内主表面的内部区域(即，由边缘粘合剂的接线周向界定的区域)。液晶材料为可商购获得的列向材料。

将该第一玻璃片定位在靠近真空室底部的水平表面上，其中向内侧(承载边缘粘合剂和液晶材料的侧面)朝上。

使用气刷将4μm直径的间隔件接线喷涂到第二玻璃片的向内(ITO/聚酰亚胺承载)侧。间隔件接线沉积在该第二玻璃片的整个表面上，包括将与设置在第一玻璃片上的边缘粘合剂接触的区域。第二玻璃片以向内侧朝上定位在真空室中位于第一玻璃片上方的可移动/可旋转真空夹具(真空台)的水平的朝上的表面上。向真空台施加真空，使得第二玻璃片由真空台牢固地保持，之后旋转真空台，使得第二玻璃片反转，其中该第二玻璃片的向内侧在第一玻璃片的上方朝下。(通过静电力使间隔件接线充分保持到第二玻璃片的向内表面上)。将两个玻璃片定位(相对于彼此水平位移)成使得在片的较短边缘中的每一个边缘处，玻璃片的末端边缘之间具有约2mm的偏移。在这些操作期间，两个玻璃片都保持平坦。

关闭真空室并抽空空气。在保持真空的同时，将保持第二玻璃片的真空台平滑地降低，直至两个玻璃片彼此接近并且轻轻地压在一起。然后将真空室通风并打开。释放将第二玻璃片保持到真空台上的真空，之后真空台向上移动，脱离玻璃片。

从室中取出所得的两个玻璃片的平坦“预装配件”以及其上的各个层和材料。将两个玻璃片轻微按压在一起已导致封边材料(其事先仍表现出至少一些单独的点)聚结和铺展以形成宽度为约2mm-3mm的连续的粘合剂的条带，该连续的粘合剂的条带围绕每个玻璃片的整个周边延伸(尽管在每个玻璃片的一个较短端部处保留有上述的暴露的ITO的端部区域)。由粘合剂条带界定的矩形的内部区域容纳厚约4μm的液晶混合物层。(粘度低于边缘粘合剂的液晶材料在玻璃片接合在一起之前主要发生聚结以形成连续层；将玻璃片轻微按压在一起确保液晶材料完全聚结)。已计算出液晶材料的量(基于待由间隔件接线建立的间隙的4μm的宽度，结合待由液晶材料占据的内部区域的大小)，使得液晶材料基本上完全填充整个该内部区域直至粘合剂条带的内边缘。

然后将预装配件小心地手动弯曲到由透明石英制成的半柱面芯轴的弯曲部分的外表面上。柔性压缩带(其覆盖整个预装配件)紧密配合在预装配件上，以将该预装配件保持在芯轴的弯曲表面上的适当位置处。然后，通过利用从位于石英半柱面内的LED光源发出的UV光照射粘合剂来固化该边缘粘合剂。(使用LED光源时无需掩蔽液晶材料)。在边缘粘合剂固化之后，释放压缩带，并且可从石英半柱面取出由此产生的弯曲的弧形粘结的液晶盒。

如所指出的，玻璃片已彼此偏移(水平位移)，使得每个玻璃片包括沿其较短边缘的突出端部，其中暴露的端部区域承载可触及的导电ITO。片式连接器附接到每个玻璃片的ITO层(在液晶盒的相对端部)以建立用于操作液晶盒的电连接。

然后可将其它层、部件等添加到弯曲的弧形粘结的液晶盒中以形成可切换光闸。例如，偏振滤光器可例如利用透光压敏粘合剂粘结到玻璃片的暴露的向外主表面的一者或两者上。

对于本领域的技术人员将显而易见的是，本文所公开的具体示例性元件、结构、特征、细节、构造等在许多实施方案中可修改和/或组合。本发明人预期所有此类变型和组合均在所构思发明的范围内，而不仅仅是被选择充当示例性图示的那些代表性设计。因此，本发明的范围不应限于本文所述的特定说明性结构，而应至少扩展到由权利要求的语言所描述的结构和这些结构的等同形式。本说明书中正面引用的作为替代方案的任何元件可根据需要以任何组合明确地包括于权利要求书中或从权利要求书排除。以开放式语言(例如，包括和由其衍生)引用到本说明书中的任何元件或元件的组合被认为是以封闭式语言(例如，由……组成和由其衍生)并且以部分封闭式语言(例如，基本上由……组成和由其衍生)另外地引用。如果在所写的本说明书和以引用方式并入本文的任何文档中的公开内容之间存在任何冲突或矛盾，则将以所写的本说明书为准。

Claims (23)

1.一种弯曲的弧形粘结的液晶盒，所述液晶盒包括：

透光柔性多层玻璃基的第一基板和透光柔性多层玻璃基的第二基板，所述第一基板和所述第二基板是一致弯曲的并且限定所述第一基板的最内主表面与所述第二基板的最内主表面之间的间隙，

和，

液晶材料的弯曲层，所述弯曲层设置在所述第一基板和所述第二基板之间的所述间隙中并且与所述第一基板的所述最内主表面和所述第二基板的所述最内主表面接触；

其中所述第一基板和所述第二基板通过边缘粘合剂保持在一起，使得所述液晶盒为弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中所述边缘粘合剂设置在所述第一基板和所述第二基板之间的间隙内，并且在所述第一基板和所述第二基板弯曲成它们的一致弯曲的构造之后固化。

2.根据权利要求1所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中所述第一基板和所述第二基板各自包括透明导电层，所述透明导电层设置在所述基板的柔性玻璃片的至少大部分向内主表面上。

3.根据权利要求2所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中所述第一基板和所述第二基板各自包括设置在所述基板的所述透明导电层的至少大部分向内主表面上的对准层，所述对准层中的每一个对准层包括向内主表面，所述对准层的所述向内主表面提供所述基板的所述最内主表面并且与所述液晶材料的向外主表面接触。

4.根据权利要求3所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中所述边缘粘合剂以连续的条带的形式存在，所述条带沿所述基板的整个图像框边界延伸并且完全周向地界定容纳所述液晶材料的所述间隙的内部区域。

5.根据权利要求4所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中至少在沿所述边缘粘合剂的条带的一些位置处，所述边缘粘合剂接触并粘结到所述第一对准层的所述向内主表面和所述第二对准层的所述向内主表面。

6.根据权利要求3所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中所述边缘粘合剂为聚结型粘合剂，所述粘合剂以滴剂的形式沉积在所述第一基板或所述第二基板的最内主表面上，所述滴剂聚结成连续滴珠以在所述粘合剂固化之后提供连续的粘合剂条带。

7.根据权利要求1所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其中所述弯曲的弧形粘结的液晶盒包括在所述液晶材料的弯曲层的整个长度和宽度上随机分布的多个离散的间隔件。

8.一种弯曲的可切换滤光器，包括：

弯曲的第一偏振滤光器，所述第一偏振滤光器具有第一偏振方向；

弯曲的第二偏振滤光器，所述第二偏振滤光器具有第二偏振方向，所述第二偏振方向与所述第一偏振方向相同或不同；以及

根据权利要求1所述的弯曲的弧形粘结的液晶盒，其夹在所述第一偏振滤光器和所述第二偏振滤光器之间，

其中所述弯曲的可切换滤光器能够至少在黑暗状态和光照状态之间切换。

9.一种弯曲的自动变暗滤光器，包括：

根据权利要求8所述的至少一个弯曲的可切换光闸，和

光闸控制系统，所述光闸控制系统能控地连接到所述可切换光闸。

10.一种视觉防护头盔，包括：

根据权利要求9所述的弯曲的自动变暗滤光器，所述弯曲的自动变暗滤光器安装在所述视觉防护头盔的透光窗口中。

11.一种制作弯曲的弧形粘结的液晶盒的方法，所述方法包括：

沿透光柔性多层玻璃基的第一基板的最内主表面的图像框边界沉积边缘粘合剂；

将液晶材料沉积到透光柔性多层玻璃基的所述第一基板的所述最内主表面的内部区域上，或者沉积到透光柔性多层玻璃基的第二基板的最内主表面的内部区域上；然后，

将所述第一基板和所述第二基板接合在一起，使得所述边缘粘合剂与所述第一基板的所述最内主表面接触，并且与所述第二基板的所述最内主表面接触；然后，

将所述第一基板和所述第二基板同时弯曲成一致弯曲的构造；然后，

在所述第一基板和所述第二基板保持一致弯曲的构造的同时固化所述边缘粘合剂，以产生弯曲的弧形粘结的液晶盒。

12.根据权利要求11所述的方法，其中通过临时保持夹具将所述第一基板和所述第二基板保持成所述一致弯曲的构造，并且其中在所述边缘粘合剂固化之后，从所述临时保持夹具释放所述弯曲的弧形粘结的液晶盒。

13.根据权利要求11所述的方法，其中在将所述第一基板和所述第二基板接合在一起之后，所述边缘粘合剂完全周向地界定容纳所述液晶材料的所述内部区域。

14.根据权利要求11所述的方法，其中沿所述第一基板的所述最内主表面的所述图像框边界以滴剂的形式沉积所述边缘粘合剂，所述滴剂在沉积在所述主表面上之后彼此聚结以形成连续滴珠，在所述粘合剂固化之后提供连续的粘合剂条带。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述边缘粘合剂为能光固化的粘合剂。

16.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一基板和所述第二基板通过压靠在芯轴的弯曲表面上而同时弯曲成所述一致弯曲的构造。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述边缘粘合剂为能光固化的粘合剂，并且其中激活电磁辐射源以通过所述芯轴的透明部分来光固化所述边缘粘合剂，所述电磁辐射源被定位在所述芯轴的与所述第一基板和所述第二基板所压靠的所述弯曲表面相反的一侧上。

18.根据权利要求17所述的方法，其中对所述芯轴的预定区域进行光学掩蔽，使得电磁辐射不从其中穿过，并且其中所述第一基板和所述第二基板相对于所述芯轴的光学掩蔽区域定位，使得将所述液晶材料遮蔽住而不受所述电磁辐射源照射。

19.根据权利要求11所述的方法，其中：

将所述边缘粘合剂沉积到所述第一基板的所述最内主表面上是在所述第一基板保持在平坦构造的情况下进行的；以及，

将所述液晶材料沉积到所述第一基板或所述第二基板的所述最内主表面上是在所述液晶材料沉积在其上的所述基板保持在平坦构造的情况下进行的。

20.根据权利要求11所述的方法，其中通过进行以下步骤来将所述第一基板和所述第二基板接合在一起，使得所述边缘粘合剂与所述第一基板的所述最内主表面接触并且与所述第二基板的所述最内主表面接触：

将所述第一基板和所述第二基板置于可抽空室中；

通过所述可抽空室内的第一夹具将所述第一基板保持为平坦构造；

通过所述可抽空室内的第二夹具将所述第二基板保持为平坦构造；

关闭所述可抽空室并抽空所述可抽空室的气体内容物；

然后，在所述可抽空室保持在抽空状态的同时，并且在所述第一基板和所述第二基板各自保持在平坦构造的同时，

使所述第一夹具和所述第二夹具朝向彼此移动，以将所述第一基板和所述第二基板接合在一起，使得所述边缘粘合剂与所述第一基板的所述最内主表面接触，并且与所述第二基板的所述最内主表面接触。

21.根据权利要求11所述的方法，其中所述方法还包括将所述弯曲的弧形粘结的液晶盒夹在具有第一偏振方向的弯曲的第一偏振滤光器和具有第二偏振方向的弯曲的第二偏振滤光器之间，以产生能够至少在黑暗状态和光照状态之间切换的弯曲的可切换滤光器，其中所述第二偏振方向与所述第一偏振方向相同或不同。

22.根据权利要求21所述的方法，所述方法还包括将光闸控制系统连接到所述弯曲的可切换滤光器以形成自动变暗滤光器的步骤。

23.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括将所述自动变暗滤光器安装到视觉防护头盔中的步骤。

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