[发明专利]一种用于电焊弧光的液晶调光器件

说明书

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种用于电焊弧光的液晶调光器件。

背景技术

电焊是一种广泛使用焊接工艺，机械制造，汽车制造，船坞制造等共用领域普遍使用。电焊焊接是会产生高亮高强的弧光，对灼烧眼睛，短暂失明或长期失明。因此自动调光电焊面罩用于焊接时保护眼睛被广泛使用。电焊过程中会产生强烈的光，包括紫外线、可见光、大量的红外线，当大量的红外线光入射红外检测窗口，通过太阳能电池板提供的电量和红外感应器输出的控制信号，控制电路输出驱动电压会对液晶光阀进行调制，可以改变液晶光阀的黑度值，来减少通过液晶的光强，这样可以保护眼睛不受大量光的刺激。在电焊结束后，没有红外光对液晶光阀的调制，液晶光阀回到平常透明的状态，此时可以看清周围环境。

随着工业制造精密度和对人体健康防护不断的提高，对电焊自动调光的器件提出了较高的光学指标，全球包括国内都纷纷制定了高要求的标准，包括欧盟的EN379，EN175，美国的ANSI Z871-2003，中国的GB/T 36092-2009，等等，其中自动调光器件核心器件LCD器件的调光光学提出了黑度亮态/暗态色号，黑度均匀性，光漫射，角度依赖性提出1级指标；

4个光学指标的简介如下：

1、黑度和色号：

1)透射比t＝入射光强/透过LCD的光强，单位为：cd/m²

2)色号＝N＝1+(7/3)log10(1/t)

暗态9～13#色号对应的透过率可以通过LCD驱动电压进行调节的定义等级为1。

2、色号均匀性：LCD表面测试34个点，每个点之间的色号差异小于1，定义等级为1。

3、漫射性：漫射光的测量与定义漫射光测量原理当一束平行光正面照射自动变光焊接滤光镜，改变了原入射光方向的出射光，称为漫射光。如果用LS表示漫射光的强度，E表示入射光的照度，公式I＝Ls/E表示了漫射的特性，称为漫射光的亮度系数，该亮度系数LCD的光透射比t有关系；

4、角度依赖性：LCD在遮光状态下，先测量正入射(0°)光的透射比，再测量入射光与自动变光焊接滤光镜的法线成15°立体角的范围内的角入射光的透射比的最大值和最小值，将正入射透射比分别与角入射透射比的最大值、最小值相除，相除的结果进行倒数处理(如果小于I的，则取倒数；大于I的，保持原数)后，再取两者中的最大值。

普通单个向列相扭曲液晶器件遮光原理：上层和下层偏光片的吸光轴形成90度夹角。液晶层从上往下形成90度扭曲，不通电时透过底偏光片的偏振光经过液晶旋转了90°，与面偏光片的偏光轴平行，光透过；通电时液晶受到电场作用，液晶分子竖起了，与电场方向平行，这个方向光在液晶中传递不被旋转，光与面偏光片光轴形成90度夹角，光被遮挡。但实际上临近上下配向膜的液晶分子受到取向层的锚定约束，无法完全平行于电场，由于液晶分子双折射特性，导致产生了漏光(这也是所有LCD有视角特性)，所以无法完全遮光，测量遮光色号最大11#，角度依赖性等级3，如图1的视角图所示，箭头方向视角表现较差。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种用于电焊弧光的液晶调光器件。

本发明提供的技术方案为：

一种用于电焊弧光的液晶调光器件，包括第一液晶器件和第二液晶器件，所述第一液晶器件和第二液晶器件上下配置；

所述第一液晶器件从上到下依次包括第一上偏光片，第一上补偿膜，第一上ITO导电基板，第一上绝缘膜，第一上配向膜，第一液晶层，第一下配向膜，第一下绝缘膜，第一下ITO导电基板，第一下补偿膜，第一下偏光片；

所述第二液晶器件从上到下依次包括第二上偏光片，第二上补偿膜，第二上ITO导电基板，第二上绝缘膜，第二上配向膜，第二液晶层，第二下配向膜，第二下绝缘膜，第二下ITO导电基板，第二下补偿膜，第二下偏光片。

优选的是，所述第一上配向膜和第一下配向膜的取向层沟槽方向的夹角为85°至90°。

优选的是，所述第二上配向膜和第二下配向膜的取向层沟槽方向的夹角为85°至90°。

优选的是，所述第一下配向膜与第二上配向膜的取向层沟槽方向的夹角为0°。

优选的是，所述第一上配向膜与第二下配向膜的取向层沟槽方向的夹角为0°。