选择性阻隔辐射的光学元件及系统的制作方法

专利名称：选择性阻隔辐射的光学元件及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学元件及系统。更具体而言，本发明涉及一种 光学元件及系统，其选择性地阻隔入射于光学元件上的电磁辐射的一 部分，同时允许电磁辐射的剩余部分通过光学元件。
背景技术：
如本文中所使用，术语"光学元件"并不限于用于可见辐射，也 适用于所有其他形式的电磁辐射，包括(但不限于)微波、红外辐射、
可见辐射、紫外辐射、x射线辐射和伽马辐射。
现今，玻璃正日益被用于不同领域(诸如汽车业、建筑业等等) 中。当将玻璃用于汽车业和建筑业时，需要滤出太阳辐射的某些分量。 举例而言，在热带国家中，较佳滤出太阳辐射的红外分量，以改进热 舒适度并降低空气调节的成本。类似地，在具有较寒冷气候的区域中， 需要降低从建筑物内部到外部的热损耗。
在现有技术中存在一些用于减少电磁辐射的红外分量和紫外分量 的方法，例如，金属化表面玻璃、着色玻璃和电铬玻璃。另外，若干 釉物质可用于赋予物质以所要的品质。
尽管频繁使用金属化表面玻璃和着色玻璃，但这些玻璃也会阻隔 可见辐射连同红外辐射。此外，着色玻璃由于吸收红外辐射而变热且 反过来变成红外辐射源。
电铬玻璃包括多个薄膜层(约4个或5个薄膜)，在这些薄膜层中， 外薄膜和紧次于透明层的薄膜是透明电极。施加于这些透明电极上的 电压控制中间薄膜的透明度。然而，此方法非常昂贵，因此无法广泛 用于办公室和工厂厂房中。
最普遍的辐射控制方法使用釉物质结合普通玻璃。釉物质的组合 物可使得红外辐射的吸收系数显著高于可见辐射的吸收系数。然而， 此等釉吸收红外辐射，由此加热玻璃板，从而导致所述玻璃板变成红 外辐射源。此外，对于可见辐射而言，所得玻璃板的透射系数低于普 通玻璃板的透射系数。
另一种光学元件使用发光物质来阻隔太阳辐射的不合意分量。然 而，这些发光物质趋向于赋予玻璃以某种色彩。举例而言，由于红外 阻隔物质赋予玻璃以某种特有的色彩，所以某些光学元件使用染料，且因此导致室内中的自然采光显著降级。
因此，现有方法使用反射或吸收作为用于阻隔太阳辐射的不合意 部分的主要方法。在某些权限中，对利用反射的辐射控制的使用是受 法律禁止的。此外，这些现有方法并不阻隔红外辐射并且通过光学元 件而透射可见辐射达到令人满意的程度。
鉴于以上论述，需要一种用于改进对电磁辐射的一所选部分的选 择性阻隔并且同时大体上透射可见光的效率的系统和方法。因此，光 学元件不仅应阻隔电磁辐射的一所选部分(例如，红外辐射或紫外辐 射)，而且也能以改进的效率透射可见辐射。此外，需要避免额外层赋 予光学元件以所要的特性。

发明内容
本发明的目的是提供一种光学元件以阻隔电磁辐射的第一波长范 围同时允许电磁辐射的第二波长范围得以实质性地透射。
因此，本发明提供一种选择性阻隔辐射的光学元件。该光学元件 包含一个以上层，所述一个以上的层以与彼此面对面的关系而被光学 耦接。所述一层以上的玻璃层中的至少一者包含一种以上的发光物质， 所述发光物质阻隔电磁辐射的第一波长范围，同时允许电磁辐射的第 二波长范围通过。
根据本发明的各种实施例，第一波长范围对应于红外辐射或紫外 辐射。发光物质将红外辐射或紫外辐射中的至少一种光谱转换为发光 辐射。发光辐射在内部从光学元件的一层以上反射且被导引至光学元 件的边缘。
根据本发明的一实施例， 一层以上中的至少一个包含至少一种反 射或着色物质。此外，根据另一实施例，光学元件包含一聚合层，所 述聚合层包含一种以上发光物质。
根据本发明的另一实施例，光学元件包含多个层，所述多个层以 使得来自所述多个层的第一层的发光辐射通过所述多个层的第二层而 被阻隔的方式配置而成。
换句话说，本发明提供一种选择性阻隔辐射的光学元件，该光学 元件包含一个以上层，所述一个以上层中的至少一个包含一种以上的 发光物质，所述一种以上的发光物质将一个对应于第一波长范围的入 射辐射光谱转换为发光辐射，所述一个以上的层的折射率使得所述发 光辐射的一绝大部分经受全内反射，借此所述发光辐射的所述绝大部 分被导引至所述的一个以上的层的一个边缘。
本发明还提供一种选择性阻隔辐射的光学元件，该光学元件包含 一个以上层，所述一个以上层中的至少一个包含一种以上的稀土元素，所述一种以上的稀土元素将一个对应于第一波长范围的入射辐射光谱 转换为发光辐射，所述一个以上层的折射率使得所述发光辐射的绝大 部分经受全内反射，借此所述发光辐射的所述的绝大部分被导引至所 述一个以上层的一个边缘。
本发明再提供一种选择性阻隔辐射的光学元件，该光学元件包含 多个光学活性层，所述多个活性层中的一第一光学活性层将一对应于 一第一波长的入射辐射光谱转换为第一发光辐射，所述第一发光辐射 的一部分入射于所述多个光学活性层中的一第二光学活性层上，所述 第二光学活性层将所述第一发光辐射光谱转换为一第二发光辐射。
本发明又提供一种选择性阻隔辐射的光学元件系统，包含 一个 光学元件，所述光学元件包含一个以上的层，所述层中的至少一个包 含一种以上的发光物质，所述的发光物质将一对应于第一波长范围的 入射辐射光谱转换为发光辐射，所述层是基于相对折射率配置而成使 得所述发光辐射的绝大部分经受全内反射，借此所述发光辐射的所述
绝大部分被导引至所述层的一个边缘；以及一个辐射分流单元，所述 辐射分流单元分流从所述层的所述边缘发射的所述发光辐射的所述绝
大部分。
本发明将阻隔入射辐射的一所选部分的效率改进到约80%。此外， 本发明允许入射辐射的剩余部分得以实质性地透射。因此，本发明使 得一大体上为透明的光学元件具有有效的红外辐射阻隔特性。


将在下文中结合随附附图来描述本发明的各种实施例，提供所述 附图以说明，但并非限制本发明。
图1是本发明一个实施例的光学元件示意图2是本发明一个实施例的发光辐射在光学元件中的路径示意
图3是本发明一个实施例的光学元件中的级联配置的示意图； 图4是本发明一个实施例的一个包含单一玻璃层的光学元件的示
意图5是本发明一个实施例的一个具有表面缺陷的光学元件的示意
图6A至图6E说明了根据本发明各种实施例的用于控制从光学元 件发射的发光辐射的各种方法。 附图标记
1-1'光学界面 2-2'光学界面 3-3'光学界面
4-4'光学界面 100 光学元件 102 层104层106层108发光物质
202射线204射线206射线
208射线300光学元件302层
304层306层308层
310层312稀土元素314稀土元素
400光学元件402单一玻璃层404稀土元素
楊射线408射线410射线
412射线414镜面反射层500光学元件
502层502a边缘502b边缘
504层504a边缘504b边缘
506层506a边缘506b边缘
508反射涂层510不连续性512稀土元素
600光学元件602框架604壁
606边缘608边缘610金属薄片
612射线614轴616旋转镜面
618玻璃620吸收型热水器622绝热层
S粒子P粒子A外部
B内部
图中线条_________^可见幅射(Visible )
纖謝(IR )
具体实施例方式
本发明提供一种选择性阻隔辐射的光学元件，该光学元件包括一 个以上层，其用以阻隔入射辐射的第一波长范围，同时允许第二波长 范围通过光学元件。具体言之，所述光学元件包括一种以上分散于所 述一个以上层中的至少一个中的发光物质以阻隔第一波长范围。所述 一种以上发光物质吸收对应于第一波长范围的入射辐射的一所选部分 并将第一波长范围光谱转换为发光辐射。随后，发光辐射的一实质部 分被导引朝向一个以上层的边缘。
图1是本发明的一实施例的光学元件100的示意图。光学元件100 包括一个以上的层(即，层102、层104和层106)，其以一面对面的 关系而彼此光学耦接。层104包括一种以上的发光物质108。图1也说 明了入射辐射和透射辐射、光学界面l-l'、光学界面2-2'、光学界面 3_3'和光学界面4-4'。
包括第一波长范围和第二波长范围的入射辐射入射于光学元件 100上，且所述入射辐射通过层102、层104和层106。 一种以上的发光物质108吸收第一波长范围并将其转换为发光辐射。发光辐射被导
引朝向光学元件100的边缘。第二波长通过光学元件100以作为透射
辐射而出现。
根据本发明的一个实施例，入射于光学元件100上的入射辐射包 括紫外辐射、可见辐射和红外辐射。 一种以上的发光物质108吸收红 外辐射和紫外辐射且允许可见辐射通过光学元件100。
根据本发明的另一个实施例，入射辐射是包括红外辐射、紫外辐 射和可见辐射的太阳辐射。紫外辐射包括UV-A、 UV-B和UV-C分量， 这些分量以其波长范围为基础而被分类。UV-A具有从约315nm变化到 约400nm的波长范围，UV-B具有从约280nm变化到约315nm的波长 范围，且UV-C具有从约100nm变化到约280nm的波长范围。
根据本发明的一个实施例，第一波长范围从约600nm变化到约 2500nm，而第二波长范围从约400nm变化到约600nm。
根据本发明的另一个实施例，第一波长范围从约100nm变化到约 400nm，且第二波长范围从约400nm变化到约600nm。
根据本发明的又一个实施例，第一波长范围包括从约100nm变化 到约400nm的波长范围和从约600nm变化到约2500nm的波长范围， 而第二波长范围从约400nm变化到约600nm。
层102、 104和106以与彼此面对面的关系而被光学耦接。光学界 面2-2'是层102与层104之间的界面。类似地，光学界面3-3'是层104 与层106之间的界面。光学界面l-l，和光学界面4-4'分别是环境与层 102和环境与层106之间的界面。一或多个层可由有机或无机玻璃制成。 所述一个以上层的物质的实例包括(但不限于)聚甲基丙烯酸甲酯、 石英等等。
根据本发明的一个实施例，光学元件100也包括一个聚合层，所 述聚合层包括一种以上的发光物质108。聚合层被涂覆到光学元件100 的至少一个表面上。聚合层中所使用的物质的实例包括(但不限于) 聚乙烯醇縮丁醛(PVB)。根据本发明的一个实施例，聚合层是可被涂 覆到光学元件100的至少一个表面上的黏合剂薄膜。
一种以上的发光物质108被均匀地分布于层104中。每种发光物 质108是以其吸收光谱带为特征的。吸收光谱带指的是发光物质108 可吸收并将的光谱转换为较高波长范围的发光辐射的波长范围。 一种 以上的发光物质108可为有机或无机发光物质。有机发光物质的实例 包括(但不限于)有机染料。类似地，无机发光物质的实例包括(但 不限于) 一种以上的稀土元素。所述一种以上的稀土元素选自由以下 组成之群铈、镱、钐、铒和铽以及其组合。在本发明的各种实施例 中，所述一种以上的稀土元素可以纯元素、稀土元素的盐或化合物的形式而存在。可将并入一或多种发光物质108的一或多个层称为光学 活性层。
根据又一实施例，除一种以上的发光物质108之外，可使用反射 或着色物质。反射物质的实例包括(但不限于)金属硫化物，诸如硫
化铅(PbS)、硫化铜(CuS)、硫化铅与硫化铜的组合(PbS-CuS)等等。
光学元件100的各种应用包括(但不限于)建筑物中的窗玻璃和 窗玻璃、窗护罩、汽车中的遮阳篷和遮光板。
将在下文中在第一波长为红外辐射、第二波长范围为可见辐射且 一种以上的发光物质108为一种以上的稀土元素的情况下描述本发明 的各种实施例。应注意，本发明的各种实施例同等适用于如结合图1 所论述的第一波长、第二波长和发光物质的其他变化。
图2说明了根据本发明的一实施例的发光辐射在光学元件100中 的路径。层104包括一种以上散于层104中的稀土元素108。图2也展 示了从一种以上稀土元素108的示范性粒子(粒子P)发射的射线202、 射线204、射线206和射线208。当包括可见辐射和红外辐射的入射辐 射落在光学元件100上时，层102允许入射辐射不受影响而通过。当 入射辐射经过层104时， 一种以上的稀土元素108中的每一粒子吸收 红外辐射且随后在所有方向上以较长的波长发射发光辐射。由射线202 和射线204表示的一小部分发光辐射分别被发射穿过光学元件100的 前表面和后表面。然而，由射线206和射线208表示的较大一部分发 光辐射由于光学元件100的光学界面l-l'和4-4'处的全内反射而被俘获 于光学元件100内部且被导引朝向光学元件100的边缘。
由于全内反射而被"俘获"于光学元件100内部的发光辐射的量 是随一个以上层的相对折射率而定的。 一个以上层的相对折射率是相 对于周围介质来规定的。在本发明的一示范性实施例中，光学元件100 由空气包围。因此，被俘获于光学元件100内部的发光辐射的量由方 程式1来规定
sin n = 1/r.........1
其中'r'是一个以上层的相对折射率，且'n'是全内反射的角度。
所发射的总发光辐射的被俘获于光学元件的前表面与后表面之间 且被导引朝向边缘的部分由方程式2来规定
N=cos n............2
因此，如由方程式3所规定，可依据'r，来表示'N':
N= (l-r-2)l/2 ......3
用于制成一个以上层的玻璃物质包括具有接近1.5的折射率的普通硅酸盐或有机玻璃。在方程式3中代入r=1.5得到. N=(l-l 5-2)l/2=75% (近似) 因此，大约75%的发光辐射被发射穿过光学元件100的边缘。此 外，假定光学元件100的光学界面1-1'和光学界面4-4'是平坦的，那么 穿过每个界面的发光辐射约为12.5%。可见辐射大体上通过光学元件 100。
图3说明了根据本发明的一实施例的光学元件中的级联配置的示 意性表示。光学元件300包括层302、层304、层306、层308和层310。 层304和层308分别包括稀土元素312和稀土元素314。层304和层 308也分别被称为光学活性层304和光学活性层308。类似地，层302、 层306和层310分别被称为光学非活性层302、光学非活性层306和光 学非活性层310。包括红外辐射和可见辐射的入射辐射入射于光学元件 300上。当红外辐射经过层304时，稀土元素312吸收红外波长范围的 一所选部分且发射经光谱转换的辐射作为发光辐射。
根据本发明的一个实施例，稀土元素312和稀土元素314使得稀 土元素314的吸收光谱带与稀土元素312的发光辐射的光谱带重合。 因此，由稀土元素312发射的发光辐射在经过层306时被稀土元素314 吸收。 一 个以上层的此配置有效地阻隔了红外辐射。
所属领域的技术人员将了解，可将本文中所解释的级联效应扩展 到以光学活性层和光学非活性层的各种组合配置而成的多个层。
图4是本发明的一个实施例的一包含单一玻璃层的光学元件400 的示意图。单一玻璃层402包括一种以上稀土元素404。图4也展示了 从一种以上稀土元素404的一示范性粒子(粒子S)发射的射线406、 射线408、射线410和射线412。光学元件400也包括位于其三个边缘 上的镜面反射层414。当包括红外辐射和可见辐射的入射辐射经过单一 玻璃层402时， 一种以上稀土元素404吸收红外辐射并发射发光辐射。 发光辐射的一部分(诸如射线406和射线408)是从光学元件400的表 面发射的，而发光辐射的一实质部分(诸如射线410和射线412)被导 引并从单一层402的边缘发射。如果光学元件400的一个以上边缘涂 有镜面反射层414 (如图中所描绘)，那么发光辐射被发射穿过不含镜 面反射层414的剩余边缘。
图5是本发明的一个实施例的一包含表面不连续性的光学元件 500的示意图。光学元件500包括一个具有边缘502a和边缘502b的层 502、 一个具有边缘504a和边缘504b的层504、 一个具有边缘506a和 边缘506b的层506、 一个反射涂层.508、 一个非连续面510和一种以 上稀土元素512的一示范性粒子。如图中所示，光学元件包括在光学 元件500的其中一个面处的非连续面510。非连续面510包括一个区，发光辐射从所述区通过光学元件500。此非连续面可包括凹槽、凹区、
凹座、肋状物或突起。可通过沿边缘502a和边缘502b提供一斜面来 作出另一种修改。使剩余边缘(包括边缘504b、边缘506a和边缘506b) 覆盖有反射涂层508以使这些层变成反射层并导引发光辐射穿过剩余 边缘。
非连续面510可用于将发光辐射导引到光学元件500的一所选部 分，使得可针对各种有用目的来分流发光辐射。
图6A至图6E说明了根据本发明的各种实施例的用于控制从光学 元件发射的发光辐射的各种方法。
图6A展示了光学元件600、框架602和位于A外部的与入射辐射 侧重合的壁604以及一与透射辐射侧重合的内部B。光学元件600位于 框架602中，所述框架602将光学元件600固定至壁604。包含可见辐 射和红外辐射的入射辐射入射于光学元件600上。光学元件600发射 发光辐射，从而导致框架602中的温度增加。
图6B展示了光学元件600、涂有镜面反射层的边缘606、边缘608 和金属薄片610。发光辐射从不具有反射元件的边缘608发射。在边缘 608前部留下一小间隙，使得发光辐射不会加热壁604。来自边缘608 的发光辐射照射于其上的壁604的部分可覆盖有金属薄片610。另外， 可在边缘608上刻面(图中未示)，使得发光辐射在位于壁604外部A 上的刻面表面处被折射。
图6C展示了用于保护框架602和壁604免于来自射线612的发光 辐射的配置。光学元件600的个别部分是以凸形状而给出的。在这些 部分中，前表面上从光学元件600的内表面的入射角度减小到小于临 界角，因此不会发生全内反射并且发光辐射作为射线612而从光学元 件中出来。
图6D展示了用于保护框架602和壁604免于发光辐射的另一配 置。所述图展示了轴614、旋转镜面616和玻璃618。旋转镜面616沿 轴614的其中一个边缘而被附着且可被放置于两个位置中，在图中以 实线和虚线来标记这两个位置。在一年中的炎热月份期间，当有必要 提供免于红外辐射的最大保护时，旋转镜面616位于由虚线所示的位 置中。在此状况下，所有从边缘608出来的辐射均被镜面616反射至 壁604的外部A。在一年中太阳发光但温度较低的时期期间，旋转镜 面616被旋转至由实线所示的位置。在此状况下，从边缘608发射并 由旋转镜面616反射的发光辐射通过玻璃618而被透射到内部B。
图6E展示了一用于分流来自光学元件600的发光辐射的配置。所 述图展示了一包括吸收型热水器620和绝热层622的辐射分流单元。 光学元件600的边缘606连接至呈覆盖有绝热层622的管形式的吸收型热水器620。辐射分流单元分流通过边缘606而从光学元件发射的发 光辐射。
可将由辐射分流单元所分流的发光辐射(下文中被称为分流辐射) 用于各种应用。可在晴朗天气将此分流辐射用于提供热水，此热水可 用于每日家庭使用或可被导引至建筑物的中央加热系统的贮槽。也可 将分流辐射用于光电单元中以用于将重新发射的辐射转换为电能。此 外，可通过提供从板外部可见的视觉加亮区而将分流辐射用于装饰目 的。
因此，本发明将入射辐射的一所选部分的阻隔效率改进约为80%。 此外，本发明允许入射辐射的剩余部分得以实质性地透射，由此使得 一大体上透明的光学元件具有有效的红外辐射阻隔特性。此外，本发 明提供一用于针对各种有用目的来分流发光辐射的配置。分流发光辐 射的应用包括(但不限于)加热、光电单元、装饰等等。
尽管已说明并描述了本发明，但显而易见，本发明并不仅受限于 这些实施例。在不背离如权利要求所描述的本发明的精神和范围的情 况下，大量修改、改变、变化、替代和均等物将为所属领域的技术人 员所显而易见。
权利要求
1. 一种选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在于，该光学元件包括一个以上层，所述一个以上层中的至少一个包含一种以上的发光物质，所述一种以上的发光物质将一个对应于第一波长范围的入射辐射光谱转换为发光辐射，所述一个以上的层的折射率使得所述发光辐射的一绝大部分经受全内反射，借此所述发光辐射的所述绝大部分被导引至所述的一个以上的层的一个边缘。
2. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述第一波长范围为在600nm至2500nm之间或在100nm至400nm之间。
3. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一个以上的层对于一对应于一第二波长范围的入射辐射而言 是大体上透明的。
4. 如权利要求3所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述第二波长范围在400nm至600nm之间。
5. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一个以上的层包含至少一有机玻璃层。
6. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一个以上层包含至少一无机玻璃层。
7. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一种以上发光物质包含至少一种有机发光物质。
8. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一种以上发光物质包含至少一种无机发光物质。
9. 如权利要求8所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述无机发光物质包含至少一种稀土元素。
10. 如权利要求9所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述至少一种稀土元素选自由以下组成之群铈、镱、钐、铒和 铽以及其组合。
11. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一个以上层中的至少一个包含一种反射物质和一种着色物质 中的至少一个。
12. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，进一步包含一聚合层，所述聚合层包含一种以上的发光物质。
13. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一个以上层中的至少一个形成有一个非连续面，以促进将所 述发光辐射导引至所述一个以上层的所述边缘。
14. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在于，所述光学元件的所述边缘中的至少一个涂有一种反射物质，所述 反射物质将所述发光辐射导引朝向所述剩余边缘。
15. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在于，所述光学元件在建筑物中被用作窗玻璃。
16. 如权利要求1所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述光学元件在汽车中被用作窗玻璃、挡风玻璃、遮阳篷或遮光 板中的一种。
17. —种选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在于，该光学元件 包括一个以上层，所述一个以上层中的至少一个包含一种以上的稀土 元素，所述一种以上的稀土元素将一个对应于第一波长范围的入射辐 射光谱转换为发光辐射，所述一个以上层的折射率使得所述发光辐射 的绝大部分经受全内反射，借此所述发光辐射的所述的绝大部分被导 引至所述一个以上层的一个边缘。
18. 如权利要求17所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述第一波长范围在600 nm至2500 nm之间或在100 nm至400 nm之间。
19. 如权利要求17所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一个以上层对于一个对应于第二波长范围的入射辐射而言大 体上是透明的。
20. 如权利要求19所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述第二波长范围在400 nm至600 nm之间。
21. 如权利要求17项所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征 在于，所述一或多个层包含至少一有机玻璃层。
22. 如权利要求17所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一个以上的层包含至少一无机玻璃层。
23. 如权利要求17所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在于，所述至少一种稀土元素选自由以下组成之群铈、镱、钐、铒和 铽以及其组合。
24. 如权利要求17所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，进一步包含一聚合层，所述聚合层包含一种以上的稀土元素。
25. 如权利要求n所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在于，所述一个以上层中的至少一个包含一个反射物质和一个着色物质 中的至少一个。
26. 如权利要求17所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一个以上层中的至少一个形成有一不连续性以促进将所述发 光辐射导引至所述一或多个层的所述边缘。
27. 如权利要求17所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述光学元件的所述边缘中的至少一个涂有一反射物质，所述反 射物质将所述发光辐射导引朝向所述剩余边缘。
28. 如权利要求17所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述光学元件在建筑物中被用作窗玻璃。
29. 如权利要求17所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述光学元件在汽车中被用作窗玻璃、挡风玻璃、遮阳篷或遮光 板中的一种。
30. —种选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在于，该光学元件 包括多个光学活性层，所述多个活性层中的一第一光学活性层将一对 应于一第一波长的入射辐射光谱转换为第一发光辐射，所述第一发光 辐射的一部分入射于所述多个光学活性层中的一第二光学活性层上， 所述第二光学活性层将所述第一发光辐射光谱转换为一第二发光辐 射。
31. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述第二发光辐射的一部分入射于所述多个光学活性层中的一第 三光学活性层上，所述第三光学活性层将所述第二发光辐射光谱转换 为一第三发光辐射。
32. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述多个光学活性层具有使得所述发光辐射的一实质部分经受全 内反射借此所述发光辐射的所述实质部分被导引至所述多个光学活性 层的一边缘的折射率。
33. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述第一波长范围为在600 nm至2500 nm之间或在100 nm至400 腿之间。
34. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述多个光学活性层对于一对应于一第二波长范围的入射辐射而 言大体上是透明的。
35. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述第二波长范围在400 nm至600 nm之间。
36. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述多个光学活性层包含至少一有机玻璃层。
37. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述多个光学活性层包含至少一无机玻璃层。
38. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述多个光学元件层包含一种以上的发光物质。
39. 如权利要求38所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一种以上的发光物质包含至少一种有机发光物质。
40. 如权利要求38所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一种以上的发光物质包含至少一种无机发光物质。
41. 如权利要求40所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于所述无机发光物质包含至少一种稀土元素。
42. 如权利要求41所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在于，所述至少一种稀土元素选自由以下组成之群铈、镱、钐、铒和 铽以及其组合。
43. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，进一步包含一聚合层，所述聚合层包含一种以上的发光物质。
44. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述一个以上层中的至少一个包含一种反射物质和一种着色物质 中的至少一个。
45. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，至少一个层形成有一个非连续面，以促进将所述发光辐射导引至所述多个光学活性层的所述边缘。
46. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在于，所述光学元件在建筑物中被用作窗玻璃。
47. 如权利要求30所述的选择性阻隔辐射的光学元件，其特征在 于，所述光学元件在汽车中被用作窗玻璃、挡风玻璃、遮阳篷或遮光 板中的一种。
48. —种选择性阻隔辐射的光学元件系统，其特征在于，包含a. —个光学元件，所述光学元件包含一个以上的层，所述层中的 至少一个包含一种以上的发光物质，所述的发光物质将一对应于第一 波长范围的入射辐射光谱转换为发光辐射，所述层是基于相对折射率 配置而成使得所述发光辐射的绝大部分经受全内反射，借此所述发光 辐射的所述绝大部分被导引至所述层的一个边缘；以及b. —个辐射分流单元，所述辐射分流单元分流从所述层的所述边 缘发射的所述发光辐射的所述绝大部分。
49. 如权利要求48所述的选择性阻隔辐射的光学元件系统，其特 征在于，所述第一波长范围在600 nm至2500 nm之间或在100 nm至 400 nm之间。
50. 如权利要求48所述的选择性阻隔辐射的光学元件系统，其特 征在于，所述层对于一个对应于第二波长范围的入射辐射而言大体上 是透明的。
51. 如权利要求48所述的选择性阻隔辐射的光学元件系统，其特 征在于，所述第二波长范围在400 nm至600 nm之间。
52. 如权利要求48所述的选择性阻隔輻射的光学元件系统，其特 征在于，所述一种以上的发光物质包含至少一种有机发光物质。
53. 如权利要求48所述的选择性阻隔辐射的光学元件系统，其特 征在于，所述一种以上的发光物质包含至少一种无机发光物质。
54. 如权利要求53所述的选择性阻隔辐射的光学元件系统，其特 征在于，所述无机发光物质包含至少一种稀土元素。
55. 如权利要求54所述的选择性阻隔辐射的光学元件系统，其特 征在于，所述至少一种稀土元素选自由以下组成之群铈、镱、钐、 铒和铽以及其组合。
56. 如权利要求48所述的选择性阻隔辐射的光学元件系统，其特征在于，所述辐射阻隔系统在建筑物中被用作窗玻璃。
57.如权利要求48所述的选择性阻隔辐射的光学元件系统，其特 征在于，所述辐射阻隔系统在汽车中被用作窗玻璃、挡风玻璃、遮阳 篷或遮光板中的一种。
全文摘要
本发明提供选择性阻隔辐射的光学元件及系统，所述的光学元件包含一或多个用于阻隔入射辐射的一所选波长部分同时允许剩余部分通过光学元件的层。所述层包含发光物质，这些发光物质通过吸收并发射所选波长范围作为发光辐射来阻隔所选波长部分。发光辐射的一实质部分被导引朝向光学元件的边缘。
文档编号C03C17/34GK101423336SQ200710301930
公开日2009年5月6日 申请日期2007年12月20日 优先权日2007年11月1日
发明者佛拉德米尔·库兹米赫·巴洛诺夫 申请人:卓比格勒斯科技股份有限公司