光致变色膜制造技术

一种光学器件设置成管理通过其的透光率，并且包括由第一层、第二层和插入其间的光致变色层组成的多层光致变色片。光致变色层由设置在液晶主体中的二色性染料和光致异构材料的混合物组成，并且第一和第二层各自由透明聚合物制成。

【技术实现步骤摘要】
光致变色膜引言入射阳光可以部分或完全阻挡诸如车辆操作员的个人视野。
技术实现思路
本专利技术描述了一种光学器件，该光学器件设置成管理通过其的透光率，并且包括由第一层、第二层和插入其间的光致变色层组成的多层光致变色片。光致变色层由设置在液晶主体中的二色性染料和光致异构材料的混合物组成，并且第一和第二层各自由透明聚合物制成。本公开的一方面包括光致异构材料为偶氮苯。本公开的另一方面包括由悬浮在液晶主体中的二色性染料和光致异构材料的混合物组成的参数层。本公开的另一方面包括设置在第一和第二层的内表面上的膜状光致异构材料。本公开的另一方面包括透明粘合剂层，该透明粘合剂层设置在第一层的外表面上并且插入光学器件和相邻的玻璃板之间。本公开的另一方面包括配置成微棱镜阵列的第一层，该微棱镜阵列包括平行布置的多个线性设置的微棱镜。每个线性设置的微棱镜具有包括第一腿和第二腿的直角三角形横截面，第一腿和第二腿限定在垂直于由第一层限定的第一平面的第二平面中，线性设置的微棱镜的每个第一腿限定第一子平面，并且线性设置的微棱镜的每个第二腿限定第二子平面，并且其中光致异构材料设置在与第一腿相关联的第一子平面上。本公开的另一方面包括设置在第一层的内表面上的第一电极、设置在第二层的内表面上的第二电极、设置成监测入射光并可操作地连接到电源的光传感器，并且光传感器设置成响应于检测到大于阈值大小的入射光而将电源电连接到第一和第二电极。本公开的另一方面包括当暴露于小于阈值强度水平的光波时，光致异构材料处于松弛、反式、低能状态。本公开的另一方面包括当暴露于小于阈值强度水平的光波时，设置在液晶主体中的二色性染料和光致异构材料以垂直排列设置。本公开的另一方面包括当暴露于大于阈值强度的光波时，光致异构材料处于激发、顺式、高能状态。本公开的另一方面包括当暴露于大于阈值强度水平的光波时，设置在液晶主体中的二色性染料和光致异构材料以非垂直排列设置。本公开的另一个方面包括光学器件，该光学器件设置成控制穿过其的透光率，包括由第一层、第二层和插入其间的光致变色层组成的多层光致变色片、设置在第一层的内表面上的第一电极、设置在第二层的内表面上的第二电极和设置成监测入射光并可操作地连接到电源的光传感器。光致变色层由设置在液晶主体中的二色性染料组成，并且光传感器设置为响应于检测到大于阈值大小的入射光而将电源电连接到第一和第二电极。响应于电源与第一和第二电极的电连接，光致变色层的透射率降低。当结合附图考虑时，本教导的上述特征和优点，以及其它特征和优点，从下述在所附权利要求中限定的用于执行本教导的一些最佳模式和其它实施例的详细描述中显而易见。附图说明现在将参考附图以示例的方式描述一个或多个实施例，包括如下。图1示意性地示出了根据本公开设置在透明玻璃板上以控制透光率的光学器件的侧视图。图2-1和图2-2图示了根据本公开的光致异构材料的实施例的单个元件的分子链，包括在低光强状态下处于未激发状态的单个元件的分子链的描述(图2-1)和在高光强状态下处于激发状态的单个元件的分子链的描述(图2-2)。图3-1和图3-2示意性地示出了根据本公开的光学器件的第一实施例的一部分的截面侧视图，该光学器件包括由第一透明层、第二透明层和光致变色层组成的多层光致变色片，包括对处于未激发状态的光致变色层的描述(图3-1)和对处于激发状态的光致变色层的描述(图3-2)。图4-1和图4-2示意性地示出了根据本公开的光学器件的第二实施例的一部分的截面侧视图，包括由第一透明层、第二透明层和光致变色层组成的多层光致变色片，其中光致异构材料作为膜施加在第一和第二透明层的内表面上，包括对处于未激发状态的光致变色层的描述(图4-1)和对处于激发状态的光致变色层的描述(图4-2)。图5示意性地示出了根据本公开设置在透明玻璃板上的光学器件的另一个实施例的侧视图，其中光学器件配置为具有设置在其一部分上的多层光致变色片的微棱镜阵列。图6-1示意性地示出了根据本公开的光学器件的另一实施例的侧视图，该光学器件设置在用于车辆的挡风玻璃形式的透明玻璃板上，包括光强度传感器。图6-2和图6-3示意性地示出了根据本公开的光学器件、光强度传感器和AC电源的实施例的一部分的截面侧视图，包括对处于去激发状态的光学器件的光致变色层的描述(图6-2)和对处于激发状态的光致变色层的描述(图6-3)。应当理解，附图不一定是按比例绘制的，并且呈现了如本文所公开的本公开的各种优选特征的稍微简化的表示，包括例如特定的尺寸、取向、位置和形状。与这些特征相关的细节将部分地由特定的预期应用和使用环境来确定。具体实施方式如本文所描述和说明的，所公开实施例的部件可布置和设计成各种不同配置。因此，以下详细描述并非旨在限制所要求保护的本公开的范围，而是仅代表其可能的实施例。另外，尽管在以下描述中阐述了许多具体细节以便提供对本文公开实施例的透彻理解，但是在没有这些细节中的一些的情况下，可以实施一些实施例。此外，为了清楚起见，没有详细描述相关领域中理解的某些技术材料，以避免不必要地模糊本公开。此外，附图形式简化，比例并不精确。为了方便和清楚起见，可以相对于附图使用诸如顶部，底部、左侧、右侧、上、上方、上侧、下方、下侧、后方和前方的方向术语。这些以及类似的方向术语不应被解释为限制本公开的范围。此外，如本文所说明和描述的，可以在缺少本文未具体公开的要素的情况下实践本公开。在几个附图中，相同的附图标记对应于相同或相似的部件。本文描述的概念涉及根据入射光的强度改变光学特性的光学器件。图1示意性地示出了设置在透明玻璃板20上的光学器件30的侧视图。光学器件30可以有利地插入操作员10的视野15和入射光12之间，以响应于入射光12的强度而自动可变地调节入射光12的透射率。具体地，当入射光12的强度大于阈值水平时，光学器件30可以降低入射光12通过玻璃板20进入操作员10的视野15的透射率。此外，响应于入射光12随后降低的强度，入射光12的透射率的可变调节是完全可逆的。在一非限制性实施例中，并如本文所描述的，操作员10可以是车辆操作员，玻璃板20可以是用于车辆14的挡风玻璃，入射光12的源可以是太阳，并且光学器件30可以设置成管理入射光12穿过挡风玻璃(即，窗玻璃20)进入操作员10视野15中的透射率。光学器件30包括由第一透明层32、第二透明层34和插入其间的光致变色层40组成的多层光致变色片。在一实施例中，光致变色层40由设置在液晶主体中的二色性染料和光致异构材料的混合物组成。在一实施例中，如图所示，第一透明层32和第二透明层34由光学透明的聚合物材料制成。可替代地，第一透明层32和第二透明层34可以由另一种材料制成，包括包含调色的材料。光学器件30可以使用透明粘合材料、静电或其它可逆粘合材料或方法附接到玻璃板20上。该光学器件消耗电功率为零或最小，并且设计参数符合SAE挡风玻璃标准。光学器件30还可以应用于其它玻璃表面，例如用于减少眩光的反射镜。图2-1和图2-2图示了光致变色层40的光致异构材料42的实施例的单个元件的单分子链43，和光致异构材料42的相关视觉描绘44。图2-1示出了用于光致异构材料42的偶氮苯部分形式的单个分子43，以及处于未激发状态(即，当暴露于低光强时)的相关视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学器件，其设置成管理通过其的透光率，包括：由第一层、第二层和插入其间的光致变色层组成的多层光致变色片；其中所述第一和第二层由透明聚合物材料制成；并且其中所述光致变色层由设置在液晶主体中的二色性染料和光致异构材料组成。

【技术特征摘要】
2018.04.16 US 15/9540081.一种光学器件，其设置成管理通过其的透光率，包括：由第一层、第二层和插入其间的光致变色层组成的多层光致变色片；其中所述第一和第二层由透明聚合物材料制成；并且其中所述光致变色层由设置在液晶主体中的二色性染料和光致异构材料组成。2.如权利要求1所述的光学器件，其中所述光致异构材料包括偶氮苯部分。3.如权利要求1所述的光学器件，其中所述光致变色层由悬浮在所述液晶主体中的所述二色性染料和所述光致异构材料的混合物组成。4.如权利要求1所述的光学器件，其中所述光致异构材料包括设置在所述第一和第二层两者的内表面上的膜。5.如权利要求1所述的光学器件，进一步包括透明粘合剂层，所述透明粘合剂层设置在所述第一层的外表面上并且插入在所述光学器件的所述第一层的所述外表面与相邻的玻璃板之间。6.如权利要求1所述的光学器件，其中所述第一层配置成微棱镜阵列，所述微棱镜阵列包括彼此平行布置的多个线...

【专利技术属性】
技术研发人员：KH·章，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US