光学组件、光学器件及光学器件的调节方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及光学组件、光学器件及光学器件的调节方法。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，用户的需求愈加丰富，例如在雨天或者外界气温较低时，汽车内热外冷导致温度差较大，将导致汽车内空气中的水蒸气将在挡风玻璃101内表面凝结形成小水滴，由于小水滴的重力小，而挡风玻璃对小水滴的吸附力大，导致小水滴102变为图1所示的形状，即增大了小水滴与挡风玻璃的接触面积，使得小水滴受到的摩擦力增大，造成大量的小水滴吸附在挡风玻璃上，形成挡风玻璃起雾，严重影响车内司机的行车视线。

现阶段解决该问题通用的方法为，向封闭空间内侧的玻璃吹热风或者使封闭空间中的空气形成对流，从而降低封闭空间的内部与外部的温度差，减缓封闭空间内侧玻璃起雾的问题。然而该方法持续时间以及持续效果均有限，且吹热风的方法也将会引起资源的浪费。

综上所述，通过现有方法只能在短时间内改善封闭空间内侧起雾的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种光学组件、光学器件及光学器件的调节方法，通过转换光学组件的亲水性和疏水性，从而减弱附着的水滴的附着力，使水滴更易滑落、聚集成大水滴，也就从根本上改善了封闭空间内侧起雾的问题。

本发明实施例提供的一种光学组件，包括：转换膜层以及在所述转换膜层上的激发膜层，其中，所述转换膜层根据所述激发膜层的特定参数进行亲水状和疏水状的可逆转换。

本申请实施例中，利用可逆超疏水亲水转换膜层的特性，即根据激发膜层的特定属性参数激发转换膜层的静态水接触角从超亲水状态转变为超疏水状态，减弱附着在该转换膜层上的水滴的附着力，从而易滚动、聚集成大水滴滑落，从根本上改善了封闭空间内侧起雾的问题。

较佳地，当所述激发膜层的特性参数满足预设条件时，所述转换膜层进行亲水状和疏水状的可逆转换。

较佳地，所述激发膜层的特性参数包括：温度、酸碱度、光照强度、电场强度。

本申请实施例中，通过调节转换膜层的特性参数属性达到转换膜层的预设转变门限时，激发膜层将激发转换膜层的静态水接触角从超亲水状态转变为超疏水状态，使得附着在该转换膜层上的水滴的附着力减弱，从而易滚动、聚集成大水滴滑落，从根本上改善了封闭空间内侧起雾的问题。

较佳地，所述转换膜层为对所述激发膜层的至少一个特性参数响应的高分子薄膜。

较佳地，所述转换膜层为聚四氟蜡/氟化碳纳米管复合薄膜、或者二氧化锡纳米棒阵列薄膜、或者纤维素纳米材料形成的薄膜、或者为包括多孔的导电聚合物的薄膜、或者表面为二聚吡咯的复合膜层。

较佳地，所述转换膜层为对所述激发膜层的温度和酸碱度双响应的高分子复合膜层。

较佳地，所述转换膜层的形成材料与所述激发膜层的特性参数相对应，所述转换膜层的形成材料与所述激发膜层的形成材料对应设置。

较佳地，当所述转换膜层为对所述激发膜层的温度响应的薄膜时，所述激发膜层包括传热膜层。

较佳地，所述激发膜层还包括：位于所述传热膜层下的发热膜层。

较佳地，当所述转换膜层为对所述激发膜层的酸碱度响应的薄膜时，所述激发膜层为包括通电后酸碱度发生变化的物质的膜层。

较佳地，当所述转换膜层为对所述激发膜层的光照强度响应的薄膜时，所述激发膜层为包括通电后发光的物质的膜层。

较佳地，当所述转换膜层为对所述激发膜层的电场强度响应的薄膜时，所述激发膜层为导电薄膜。

较佳地，所述转换膜层的厚度为，大于或者等于0.1毫米且小于或者等于1毫米。

本发明实施例提供的一种光学器件，包括：上述光学组件，其中，所述光学组件包括：转换膜层和激发膜层；

控制模块，用于根据接收到的消息，调节所述激发膜层的特性参数，使得所述转换膜层进行亲水状和疏水状的可逆转换。

本申请实施例中，通过调节转换膜层的特性参数属性达到转换膜层的预设转变门限时，激发膜层将激发转换膜层的静态水接触角从超亲水状态转变为超疏水状态，使得附着在该转换膜层上的水滴的附着力减弱，从而易滚动、聚集成大水滴滑落，从根本上改善了封闭空间内侧起雾的问题。

较佳地，调节所述激发膜层的特性参数，所述控制模块具体用于：

向所述激发膜层发送电信号，使得所述激发膜层的特性参数达到预设转换门限。

较佳地，若所述光学组件位于封闭空间的外侧，则所述光学器件还包括：

至少两个传感器，分别用于检测所述封闭空间的内部温度和外部温度；

所述控制模块还用于：

确定检测到的所述封闭空间的内外温度差；

若所述内外温度差达到预设起雾门限，则向所述激发膜层发送电信号，使得所述激发膜层的特性参数达到预设第一门限，激发所述转换膜层由亲水状转变为疏水状。

本发明实施例提供的一种光学器件的调节方法，该方法包括：

判断接收到的消息是否为除雾指令；其中，所述除雾指令为激发所述转换膜层由亲水状向疏水状转变的指令；

根据判断结果，调节所述激发膜层的特性参数，使得所述转换膜层进行亲水状和疏水状的可逆转换。

本申请实施例中，通过调节转换膜层的特性参数属性达到转换膜层的预设转变门限时，激发膜层将激发转换膜层的静态水接触角从超亲水状态转变为超疏水状态，使得附着在该转换膜层上的水滴的附着力减弱，从而易滚动、聚集成大水滴滑落，从根本上改善了封闭空间内侧起雾的问题。

较佳地，根据判断结果，调节所述激发膜层的特性参数，包括：

若接收到的消息为除雾指令，则向所述激发膜层发送用于调节所述激发膜层的特性参数达到预设第一门限的电信号；

否则，向所述激发膜层发送用于调节所述激发膜层的特性参数达到预设第二门限的电信号。

较佳地，若接收到的消息为用户触发生成的，则根据接收到的消息中的触发标识，判断接收到的消息是否为除雾指令。

较佳地，当所述光学组件位于封闭空间的外侧时，所述接收到的消息中包括：检测到的所述封闭空间的内部温度和外部温度；

判断接收到的消息是否为除雾指令，具体包括：

根据接收到的消息中所述封闭空间的内部温度和外部温度，确定所述封闭空间的内外温度差；

若所述内外温度差达到预设起雾门限，则确定接收到的消息为除雾指令。

附图说明

图1为汽车的挡风玻璃内表面凝结形成小水滴的受力示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种光学组件的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的转换膜层的凹槽区域的示意图；

图4a为本发明实施例一提供的转换膜层的静态水接触角为超疏水状态下的附着在其表面的水滴的示意图；

图4b为本发明实施例一提供的转换膜层的静态水接触角为超亲水状态下的附着在其表面的水滴的示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种光学组件的制备方法的流程示意图；

图6为本发明实施例三提供的一种光学器件的结构示意图；

图7为本发明实施例四提供的光学器件的调节方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参见图2，本发明实施例一提供了一种光学组件，包括：转换膜层210以及在所述转换膜层上的激发膜层220，其中，所述转换膜层根据所述激发膜层的特定参数进行亲水状和疏水状的可逆转换。

优选地，当所述激发膜层的特性参数满足预设条件时，所述转换膜层进行亲水状和疏水状的可逆转换。其中，所述激发膜层的特性参数包括：温度、光照强度、酸碱度、电场强度。

其中，所述转换膜层210为可逆超疏水亲水转换膜层，且所述激发膜层为根据所述转换膜层的响应特性参数确定的。即所述转换膜层的形成材料与所述激发膜层的特性参数相对应。

若转换膜层为对温度响应的薄膜，即温度大小将会引起该薄膜的亲水性和疏水性的可逆转换，此时的激发膜层将为传热膜层，或者所述激发膜层包括发热膜层以及位于所述发热膜层之上的传热膜层；优选地，转换膜层可以为聚四氟蜡/氟化碳纳米管复合薄膜，其可通过感应到不同的温度，调节转换膜层的表面化学成分和微结构，从而实现该转换膜层从超亲水状态到超疏水状态之间的可逆转换，即温度越高，该转换膜层的疏水性越强。

若转换膜层为对光照强度响应的薄膜，即光照量将会引起该薄膜的亲水性和疏水性的可逆转换，此时的激发膜层将为包括通电后发光的物质的膜层；优选地，转换膜层可以为二氧化锡纳米棒阵列薄膜或者表面有树枝状的铋涂层的二氧化锡纳米棒阵列薄膜，其中，由于铋的光催化的特性，因此在二氧化锡纳米棒阵列薄膜的表面涂有树枝状的铋涂层将加速该膜层的亲水性和疏水性的转换。该转换膜层在紫外线光的环境下，转换膜层表现为疏水性；在无紫外线光照射的环境下，转换膜层表现为亲水性，从而实现该转换膜层从超亲水状态到超疏水状态之间的可逆转换。

若转换膜层为对酸碱度响应的薄膜，即酸碱度将会引起该薄膜的亲水性和疏水性的可逆转换，此时的激发膜层将为包括通电后酸碱度发生变化的物质的膜层。也就是当激发膜层呈酸性的环境下，转换膜层表现为超疏水状态；当激发膜层呈碱性的环境下，转换膜层表现为超亲水状态，从而实现该转换膜层从超亲水状态到超疏水状态之间的可逆转换。

若转换膜层为对电场强度响应的薄膜，即电场的强弱将会引起该薄膜的亲水性和疏水性的可逆转换，此时的激发膜层将在所述转换膜层的相对应的两侧设置导电薄膜，从而形成匀强电场，从而通过控制激发膜层的电压调整电场的强弱，继而实现该转换膜层从超亲水状态到超疏水状态之间的可逆转换。优选地，所述转换膜层可以为纤维素纳米材料形成的薄膜，或者为包括多孔的导电聚合物的薄膜，或者表面为二聚吡咯的复合膜层。

此外，所述转换膜层也可能响应于多个所述激发膜层的特性参数。例如，若转换膜层为对所述激发膜层的温度和酸碱度双响应的高分子复合膜层，即温度和酸碱度的变化均将引起该薄膜的亲水性和疏水性的可逆转换，此时的激发膜层为包括通电后即可加热、酸碱度还将发生变化的物质的膜层。该转换膜层在温度低且酸碱度高的环境下，高分子与水分子之间形成的分子间的氢键使得此时的转换膜层表现为超亲水状态，即静态水接触角为0度；在温度高且酸碱度低的环境下，高分子内部的氢键使得此时的转换膜层表现为超疏水状态，即静态水接触角为165度；在其他状态的环境下，例如温度高但酸碱度低，或者温度低但酸碱度高，转换膜层呈现非亲水或疏水状态，即转换膜层的静态水接触角为0度到165度之间。

其中，所述转换膜层的厚度为，大于或者等于0.1毫米且小于或者等于1毫米。

优选地，所述转换膜层包括：用于导水的凹槽区域301。从而将已经聚集的水滴沿凹槽区域迅速排出，进一步减少了水滴的附着。为便于理解，图3中列举了凹槽区域位于转换膜层的最左侧的情况，然而本申请并不仅限于图3所列举的情况。

本申请提供的光学组件中的激发膜层可激发转换膜层的静态水接触角从165°超亲水状态转变为0°超疏水状态，使得附着在该转换膜层上的水滴的附着力减弱，从而易滚动、聚集成大水滴滑落，从根本上改善了封闭空间内侧起雾的问题；其中，图4a为转换膜层的静态水接触角为165°的超疏水状态下的附着在其表面的水滴401的形状的示意图；图4b为转换膜层的静态水接触角为0°的超亲水状态下的附着在其表面的水滴402的形状的示意图。

实施例二：

参见图5，本发明实施例提供了一种光学组件的制备方法，该方法包括：

s501、形成用于激发转换膜层进行亲水状和疏水状可逆转换的激发膜层；

s502、通过溶胶凝胶法或模板法或自组装法或化学刻蚀法，在所述激发膜层之上形成转换膜层。

若所述转换膜层为温度响应的薄膜，则可使用表面引发原子转移自由基聚合方法，在基底上制备温度响应的高分子薄膜，通过控制表面粗糙度实现了在很窄的温度范围内，从而实现该转换膜层的超亲水和超疏水之间的可逆转变。

实施例三：

参见图6，本发明实施例三提供了一种光学器件，包括：实施例一所述的光学组件610以及控制模块620；其中，

所述光学组件610包括：转换膜层和激发膜层；

所述控制模块620，用于根据接收到的消息，调节所述激发膜层的特性参数，使得所述转换膜层进行亲水状和疏水状的可逆转换。

具体地，调节所述激发膜层的特性参数，所述控制模块620具体用于：

向所述激发膜层发送电信号，使得所述激发膜层的特性参数达到预设转换门限。

其中，根据转换膜层的不同，可分为以下几种情况：

若所述转换膜层为温度响应的膜层，可向激发膜层中的加热膜层发送电信号，使得激发膜层中的传热膜层的温度上升，当所述激发膜层的温度达到预设的温度转换门限时，将激发转换膜层的亲水性和疏水性的可逆转换；

若所述转换膜层为光照响应的膜层，向激发膜层发送的电信号将点亮激发膜层中的发光物质，当激发膜层发出预设的光照度转换门限时，将激发转换膜层的亲水性和疏水性的可逆转换；

若所述转换膜层为酸碱度响应的膜层，向激发膜层发送的电信号将分解激发膜层中的分子结构，改变激发膜层的酸碱度，当所述激发膜层的酸碱度达到预设的酸碱度转换门限时，将激发转换膜层的亲水性和疏水性的可逆转换；

若所述转换膜层为电场响应的膜层，向激发膜层发送的电信号将调节激发膜层，从而形成满足预设的电场强度的转换门限，即激发转换膜层的亲水性和疏水性的可逆转换。

具体地，若所述光学组件位于封闭空间的外侧，则所述光学器件还包括：

至少两个传感器630，分别用于检测所述封闭空间的内部温度和外部温度；

所述控制模块620还用于：

确定检测到的所述封闭空间的内外温度差；

若所述内外温度差达到预设起雾门限，则向所述激发膜层发送电信号，使得所述激发膜层的特性参数达到预设第一门限，激发所述转换膜层由亲水状转变为疏水状。优选地，所述预设起雾门限为20度。

具体地，实施例三中所述的封闭空间可以为汽车内的封闭空间，光学组件位于该汽车的前挡风玻璃内侧，控制模块为汽车的中控区域的控制模块，传感器为汽车内的温度感应器。该情况下，汽车内的温度感应器感应汽车内的平均温度和汽车外的温度，将汽车内的温度和汽车外的温度传给控制模块，由控制模块将这两个温度相减，得到汽车内外的温度差，根据汽车内外的温度差与预设的起雾门限值相比较，确定此时汽车的前挡风玻璃上是否起雾；若满足起雾门限值，则开始除雾操作，即向所述激发膜层发送电信号，使得所述激发膜层的特性参数达到预设第一门限，激发所述转换膜层由亲水状转变为疏水状。

实施例四：

参见图7，本发明实施例四提供了实施例三所述的光学器件的调节方法，该方法包括：

s701、判断接收到的消息是否为除雾指令；其中，所述除雾指令为激发所述转换膜层由亲水状向疏水状转变的指令；

s702、根据判断结果，调节所述激发膜层的特性参数，使得所述转换膜层进行亲水状和疏水状的可逆转换。

其中，步骤s702具体包括：

若接收到的消息为除雾指令，则向所述激发膜层发送用于调节所述激发膜层的特性参数达到预设第一门限的电信号；

否则，向所述激发膜层发送用于调节所述激发膜层的特性参数达到预设第二门限的电信号。

具体地，当转换膜层为对温度响应的薄膜时，所述第一门限大于所述第二门限；

当转换膜层为对光照强度响应的薄膜时，所述激发膜层发光即为激发膜层的特性参数达到预设第一门限，激发膜层不发光即为激发膜层的特性参数达到预设第二门限；

当转换膜层为对酸碱度响应的薄膜时，所述激发膜层呈酸性即为激发膜层的特性参数达到预设第一门限，激发膜层呈碱性即为激发膜层的特性参数达到预设第二门限；

当转换膜层为对电场强度响应的薄膜时，所述激发膜层产生电场即为激发膜层的特性参数达到预设第一门限，激发膜层中电场消失即为激发膜层的特性参数达到预设第二门限。

其中，若接收到的消息为用户触发生成的，则根据接收到的消息中的触发标识，判断接收到的消息是否为除雾指令。例如，当触发标识为“1”时，该消息为除雾指令，即转换膜层呈疏水性；当触发标识为“0”时，该消息为清洗指令，即转换膜层呈亲水性。

其中，当所述光学组件位于封闭空间的外侧时，所述接收到的消息中包括：检测到的所述封闭空间的内部温度和外部温度；

判断接收到的消息是否为除雾指令，具体包括：

根据接收到的消息中所述封闭空间的内部温度和外部温度，确定所述封闭空间的内外温度差；

若所述内外温度差达到预设起雾门限，则确定接收到的消息为除雾指令。

因此，既可以触发除雾指令实现将转换膜层的亲水性转换为疏水性，也可通过计算得到的封闭空间的内外温度差确定是否将转换膜层的亲水性转换为疏水性。

综上所述，本发明实施例提供了一种光学组件、光学器件及光学器件的调节方法，通过调节转换膜层的特性参数属性达到转换膜层的预设转变门限时，激发膜层将激发转换膜层的静态水接触角从超亲水状态转变为超疏水状态，使得附着在该转换膜层上的水滴的附着力减弱，从而易滚动、聚集成大水滴滑落，从根本上改善了封闭空间内侧起雾的问题。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。