[发明专利]扁平的自动变暗滤光器和焊接防护器

说明书

本发明提供一种用于焊接防护的自动变暗滤光器。该自动变暗滤光器具有第一液晶盒，该第一液晶盒具有两个扁平的超薄玻璃基底。此外，提供了一种包括该自动变暗滤光器的焊接防护器。该自动变暗滤光器是轻质的，但机械稳定且耐用。

技术领域

本发明涉及一种用于焊接防护的扁平的自动变暗滤光器，其具有由超薄玻璃基底制成的液晶盒。本发明还涉及具有扁平的自动变暗滤光器的焊接防护器。

背景技术

自动变暗滤光器通常具有可切换滤光器，该可切换滤光器响应于入射光从光透射状态自动变化为暗透射状态。该切换通常通过使用位于个人防护设备上的光电探测器或作为个人防护设备的一部分来实现。光电探测器识别要过滤的入射光的存在，并且电子模块生成控制电压，该控制电压当被施加到可切换滤光器时致使滤光器从光透射状态变化为暗状态。

已设计了自动光滤光器，其包含位于偏振膜之间的液晶盒。授予Hornell的美国专利号4,240,709描述了一种具有夹置在一对相互交叉的偏振器之间的单扭转向列型液晶盒的可切换滤光器。液晶盒为包括透明电极和对准层的光学透明玻璃基底。当在电子模块的控制下在液晶盒上施加电压时，液晶分子将自身在特定方向上取向。许多商购可获得的产品使用这种可切换滤光器。

US 2014/0168546 A1公开了一种自动变暗滤光器，其包括第一偏振器、第二偏振器、第一液晶盒和传感器。第一偏振器具有第一偏振方向，并且第二偏振器具有第二偏振方向。液晶盒设置在第一偏振器和第二偏振器之间，并且包含第一光学透明的柔性玻璃层和第二光学透明的柔性玻璃层，并且其中液晶层位于这些层之间。传感器检测入射光并使信号被发送，这致使液晶层内的分子转动。

在防护罩中使用自动变暗滤光器给定显著的人体工程学益处。例如，先前焊工在触发焊弧时必须向下“摆动”他们的焊接罩，以确保他们的眼睛免受焊炬光的伤害。自动焊接滤光器消除这种动作，因为焊接罩可连续地保持就位。

发明内容

本发明涉及一种用于焊接防护的自动变暗滤光器，具体地讲涉及一种扁平的或通常平面的自动变暗滤光器。自动变暗滤光器包括第一液晶盒，该第一液晶盒具有两个扁平的或通常平面的超薄玻璃基底。

就本发明的目的而言，术语“超薄玻璃基底”应意指厚度介于30μm和200μm之间，更优选地介于50μm和150μm之间并且优选地约100μm的玻璃。具有指定厚度的超薄玻璃基底通常提供基底的柔韧性(具体地讲可弯曲性)。在100μm的厚度下为120×80mm规格的超薄玻璃基底提供的柔韧性优选地能够使超薄玻璃基底的较长侧面偏转至少30mm。在厚度尺寸上在超薄玻璃基底的短侧面之间的中部，和在该尺寸的超薄玻璃基底的端点之间的中部测量偏转(参见图5中的测量点M)。

本发明是有利的，因为其提供一种相对廉价的扁平的自动变暗滤光器，该扁平的自动变暗滤光器是相对轻质但机械稳定且相对耐老化的。已发现，超薄玻璃出乎意料地比现有变暗滤光器技术中所用的标准玻璃更抗机械撞击或冲击(并因此表现出暴露于机械撞击时更低的断裂倾向)。尽管超薄玻璃已被用于弯曲的变暗滤光器，但之后发现如果玻璃以扁平的构型使用，对于机械阻力是有利的。这可基于如下情况：弯曲的滤光器通常通过弯曲扁平的玻璃制成，使得弯曲玻璃处于某种预张力下。本发明还能够制造相对轻质的焊接防护器。例如，这有助于使穿着舒适性最大化。

在一个实施方案中，自动变暗滤光器还包括扁平的第一偏振器和扁平的第二偏振器。第一偏振器和第二偏振器中的每一个偏振器具有偏振方向。第一偏振器和第二偏振器以重叠方式布置在第一液晶盒的相对两侧上。此外，第一偏振器和第二偏振器以它们的彼此偏移一定角度取向的偏振方向布置。优选地，第一偏振器和第二偏振器相对于彼此布置的角度偏移为大约90度。第一偏振器和第二偏振器相对于彼此布置的角度偏移可具体地在84至87度的范围内。