[发明专利]电‑热防雾光学器件

说明书

背景技术

在医学和工业应用两者中，光学眼镜、护目镜、护面罩和其他光学器件的使用中一直伴随的问题是观察基片的起雾。由穿戴者呼出的温暖、潮湿的空气会在接近使用者的鼻子或者嘴的相对冷的表面上凝结。冷凝物液滴会使观察表面起雾，这可能严重地损害视觉。

已经尝试了不同的方法来减轻由于护目镜和眼镜上起雾导致的问题，例如，已经描述了用于表面的惰性涂层，所述的惰性涂层通过吸收水分和/或使水分在表面散布，来消除引起起雾的液滴的形成。惰性涂层的实例描述在第4,767,671号和第5,668,618号美国专利中。最近，提出了用于防止凝结物导致表面雾化或起雾的主动方法。例如，第6,470,696号美国专利描述了包括两个热传感器的装置，一个与表面接触，另一个和冷却装置接触。该装置还包括湿度传感器。当湿度传感器根据热传感器的读数指示凝结物存在时，电路导致凝结物去除机制被激活，来从表面上除去液体。在另一个实例中，第DE 3323670号德国公开文件描述了遮阳板（visor），所述的遮阳板包括连接到遮阳板的导电材料带，以及用于和电源电连通以通过带加热遮阳板并且防止遮阳板的雾化的末端。

尽管有上面描述的现有技术中的改进，但是仍有进一步改进的余地。现有技术中需要的是用于防止凝结的活性涂层，例如用于防止表面上起雾的活性涂层。

发明概述

根据一个实施方案，公开了光学器件，所述光学器件包括透明镜片、所述透明镜片的表面上的导电透明层和电源。所述导电透明层包括交联网络，所述交联网络包括聚噻吩、噻吩官能化的碳基纳米结构和过渡金属交联剂。除此之外，电源与导电透明层处于电连通。

还公开了基片，所述基片限定出第一表面并且包括在所述第一表面上的导电透明层，所述导电透明层包括交联网络，所述交联网络包括聚（3,4- 乙烯-二氧噻吩）（PEDOT）、聚苯乙烯磺酸（PSS）、噻吩衍生化的碳纳米管和过渡金属交联剂。

附图简述

在说明书的剩余部分中描述了主题对于本领域技术人员而言完整的和能够实施的公开，包括了其最佳方式，此描述参照所附的图，其中：

图1是本文所描述的包括了涂层的一副护目镜的示意图；

图2从图像上说明了通过使用如本文所描述的涂层组合物，聚碳酸酯表面的温度上升。

代表性的实施方案的详细描述

在此详细参照所公开的主题的不同实施方案，其中的一个或多个实例在下文中给出。各个实例以解释的方式而非限定的方式来提供。实际上，对于本领域技术人员而言明显的是，可以在不背离主题的范围或精神的情况下进行不同的修改和变化。例如，作为一个实施方案的部分说明或者描述的特征可以用于另一个实施方案中，来得到再另外的实施方案。因此，本公开文本旨在涵盖在所附的权利要求及其等价物的范围内的该修改和变化。

本发明涉及光学器件，所述的光学器件包括用于防止表面起雾的表面上的活性层。所述的层是由包括了导电聚合物和官能化的碳基纳米结构形成的。所述的官能化的碳基纳米结构可以改进层的电特性，所述的改进超过了导电聚合物单独所能达到的程度。为了提供进一步的改进，所述的组合物包括过渡金属交联剂，所述的过渡金属交联剂可以与导电聚合物和官能化的碳基纳米结构两者形成复合物。由组合物形成的层与过渡金属化合物交联。因此，交联的基质包括导电聚合物、碳基纳米结构和过渡金属交联剂，其全部可以是彼此电连通的。由于碳基纳米结构复合在交联网络内，并且不仅仅与层的聚合物共混，因此可以得到改进的电接触。这可以在低的碳基纳米结构添加水平（add-on level）的情况下提供具有优秀电特性的层。在一个实施方案中，可以将抗刮擦硬涂层溶液材料与组合物的其他组分合并，来改进层的抗损伤和抗磨损性，而不会不利地影响层的电特性。

交联的层可以与电源处于电连通来构成电路。流过该电路的电流可以导致表面温度的上升，这可以防止表面起雾。因此，在表面上包括了该层 的透明基片可以在光学器件中有益地使用，所述的光学器件如护目镜、光学眼镜、安全眼镜、焊接镜片（固定式和可调式墨镜）、遮阳板、护面罩等等。

如本文所使用的，术语“起雾”是指在表面上凝结，从而使通过该表面如透明的镜片中的可视化受到损害，或者使表面本身可视化的能力受到损害。凝结物液滴导致入射光散射，并且导致可视化降低，或者导致起雾。