[发明专利]一种夜视兼容绿色滤光玻璃及其制备方法和应用

说明书

本发明是关于一种夜视兼容绿色滤光玻璃及其制备方法和应用。所述夜视兼容绿色滤光玻璃，以重量百分比计包括：P₂O₅58～76％；SiO₂2.5～8％；A1₂O₃1～6％；ZnO 3～8％；CeO₂0.5～2％；CuO 8～18％；V₂O₅1～5％；CoO 0.1～1％；Nd₂O₃1.6～6％；B₂O₃1～6％；SrO 3～8％。本发明的滤光玻璃在0.5mm厚度下，对夜视设备成像的光谱响应区(660～950nm)具有优异的吸收效果，可有效消除光源对夜视设备成像的近红外辐射干扰，该滤光玻璃CIE 1976UCS色度坐标为u’＝0.134，v’＝0.510，r＝0.025，透过峰值530nm，在可见光区域有良好的透过，适用于要求夜视兼容的室内环境照明。

技术领域

本发明涉及一种夜视兼容绿色滤光玻璃及其制备方法和应用，属于特种玻璃领域。

背景技术

随着各类交通工具(车辆、飞机、船舶)的应用发展，相应的功能技术也日益提高，交通工具的夜间驾驶已成为常态，各种夜视设备(夜视镜、夜视仪)也应运而生，在光线黑暗环境下，交通驾驶员借助于夜视设备能有效提高夜间观察及安全操作能力，因而夜视设备的应用前景广阔。

夜视镜是将近红外微光通过光电处理放大增强来实现夜间观测的，夜视镜的光谱响应波段处于660～950nm近红外区域，夜视镜对这一波段的近红外光具有极高的敏感度，通常交通驾驶室内部照明指示灯发出的光含有大量近红外成分，这些近红外光与夜视镜成像的光谱响应区重叠，当夜视镜工作时会对灵敏度极高的夜视镜成像造成干扰，如同人眼在强光刺激下会看不清事物一样，产生眩晕，极大降低夜视成像效果，甚至能使夜视镜完全丧失夜视功能。因此，为确保驾驶员透过夜视镜观测外部环境的同时，还能保持对驾驶室内部的观察与识别，就需要对驾驶室内部照明系统进行升级改造，配备具有夜视兼容功能的照明光源，通过采用滤光技术进行“波长划分”，将驾驶室发光设备发出的光内控制在“人眼范围”内的同时，消除其干扰夜视镜成像的近红外波段。

上述解决方案中关键环节就是为照明光源配备满足夜视兼容要求的滤光材料。该滤光材料要求在1mm厚度下，近红外吸收能力、色度、可见光透过率能同时满足驾驶室内部照明夜视兼容的要求。目前能够达到该夜视兼容要求的滤光材料，国内采用的是有机材质的塑料滤光片，虽然有机滤光片性能达到要求，但有机滤光材料普遍存在易老化，不耐高温，透过率低的缺陷；另外还有通过在基体玻璃表面镀膜的方式达到红外截止的，但镀膜玻璃表面脆弱、容易受外界划伤，光谱性能不稳定，而且对于异型的小型玻璃壳体，镀膜难以保证表面的均匀性，光谱性能也无法得到保障证。

国外现有技术报道了一种夜视兼容玻璃滤光片,其光谱特性仅限于1～3mm厚度，由于玻璃的红外吸收能力随厚度的减小会快速下降，该玻璃不能保证0.5mm的厚度满足要求，此外，该滤光玻璃含有较多的碱金属氧化物，玻璃膨胀系数较大(90×10^-7/℃)，不利于玻璃抗热震性及耐蚀性的提高。还有报道了一种适用于显示器滤光铝磷酸盐玻璃，该玻璃材料在650nm处透过率高达到12.1％，无法满足夜视兼容要求。又有报道了一种适用于彩色显示器红外吸收滤光玻璃，在700nm处透过较高，仅能截止到15％，无法满足夜视兼容要求。另有报道了一种红外吸收玻璃，该玻璃碱金属氧化物总体含量高，其中Li₂O含量就高达20～33％，过高的碱金属氧化物含量导致该玻璃膨胀系数较大(100×10^-7/℃)，不利于保证玻璃的抗热稳定性，此外，该玻璃含有昂贵的稀土氧化物Ho₂O₃，Dy₂O₃，Er₂O₃，成本高昂。

发明内容