KR20190077507A

KR20190077507A - 평평한 자동 차광 필터 및 용접 보호기

Info

Publication number: KR20190077507A
Application number: KR1020197016138A
Authority: KR
Inventors: 크리스티나 엠. 매그너손; 케네쓰 오.알. 자레포스; 라리사 주라브스카자; 세바스티앵 엘.엠 제큐어
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2019-07-03
Also published as: US20190258111A1; EP3538043A1; WO2018089327A1; CN109922766A; EP3538043B1

Abstract

용접 보호를 위한 자동 차광 필터. 자동 차광 필터는 2개의 평평한 초박형 유리 기판을 갖는 제1 액정 셀을 구비한다. 또한, 자동 차광 필터를 포함하는 용접 보호기가 제공된다. 자동 차광 필터는 경량이며, 그럼에도 불구하고 기계적으로 안정하고 내구성이 있다.

Description

평평한 자동 차광 필터 및 용접 보호기

본 발명은 초박형 유리 기판(substrate)으로 제조된 액정 셀(liquid crystal cell)을 갖는 용접 보호를 위한 평평한 자동 차광 필터(flat automatic darkening filter)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 평평한 자동 차광 필터를 갖는 용접 보호기(welding protector)에 관한 것이다.

자동 차광 필터는 흔히 입사 광에 응답하여 명-투과-상태(light-transmission-state)로부터 암-투과-상태(dark-transmission-state)로 자동으로 변하는 스위칭가능 필터를 구비한다. 스위칭은 일반적으로 개인 보호 장비 상에, 또는 그것의 일부로서 위치된 광검출기(photodetector)의 사용을 통해 달성된다. 광검출기는 필터링될 입사 광의 존재를 인식하고, 전자 모듈이, 스위칭가능 필터에 인가될 때, 필터가 명-투과-상태로부터 암-상태(dark-state)로 변하게 하는 제어 전압을 생성한다.

편광 필름들 사이에 위치된 액정 셀을 포함하는 자동 광 필터가 설계되었다. 호넬(Hornell)의 미국 특허 제4,240,709호는 한 쌍의 상호 교차 편광기(polarizer) 사이에 개재된 단일 트위스트 네마틱 액정 셀(single-twisted, nematic, liquid-crystal cell)을 구비하는 스위칭가능 필터를 기술한다. 액정 셀은 투명 전극 및 정렬 층을 포함하는 광학적으로 투명한 유리 기판이다. 액정 분자들은 전압이 전자 모듈의 제어 하에서 액정 셀에 걸쳐 인가될 때 그것들 자체를 특정 방향으로 배향시킨다. 많은 구매가능한 제품이 이러한 종류의 스위칭가능 필터를 사용한다.

미국 특허 출원 공개 제2014/0168546 A1호는 제1 편광기, 제2 편광기, 제1 액정 셀, 및 센서를 포함하는 자동 차광 필터를 개시한다. 제1 편광기는 제1 편광 방향을 갖고, 제2 편광기는 제2 편광 방향을 갖는다. 액정 셀은 제1 편광기와 제2 편광기 사이에 배치되고, 광학적으로 투명한 제1 및 제2 가요성 유리 층들을 포함하며, 액정 층은 이들 층 사이에 위치된다. 센서는 입사 광을 검출하고, 액정 층 내에서의 분자 회전을 유발하는 신호가 송신되게 한다.

보호 실드(protective shield)에서의 자동 차광 필터의 사용은 상당한 인체공학적 이득을 제공한다. 이전에, 용접공은 예를 들어 그의 눈이 토치 광으로부터 보호되는 것을 보장하기 위해 그가 용접 아크를 발생시킬 때 그의 용접 실드를 아래로 "기울게 하여야" 했다. 자동 용접 필터는 이러한 동작을 제거하는데, 왜냐하면 용접 실드가 계속해서 제 위치에 유지될 수 있기 때문이다.

본 발명은 용접 보호를 위한 자동 차광 필터, 특히 평평한 또는 대체로 평면인 자동 차광 필터에 관한 것이다. 자동 차광 필터는 2개의 평평한 또는 대체로 평면인 초박형 유리 기판들을 갖는 제1 액정 셀을 포함한다.

본 발명의 목적을 위해, 용어 "초박형 유리 기판"은 30 μm 내지 200 μm, 더 바람직하게는 50 μm 내지 150 μm, 바람직하게는 약 100 μm의 두께를 갖는 유리를 의미할 것이다. 규정된 두께의 유리 기판이 전형적으로 기판의 가요성(특히, 굽힘성)을 제공한다. 100 μm의 두께에서 120 x 80 mm의 포맷(format)의 유리 기판의 제공된 가요성은 바람직하게는 유리 기판의 보다 긴 변의 30 mm 이상만큼의 편향을 가능하게 한다. 편향은 유리 기판의 짧은 변들 사이의 중간에서 두께의 차원으로 그리고 그 차원에서의 유리 기판들의 극단 지점(extreme point)들 사이에서 측정된다(도 5의 측정 점(M) 참조).

본 발명은, 비교적 경량이지만 그럼에도 불구하고 기계적으로 안정하고 비교적 노화 저항성(aging resistant)인 비교적 저렴한 평평한 자동 차광 필터를 제공한다는 점에서 유리하다. 초박형 유리가 예상외로 종래 기술의 차광 필터에 사용되는 표준 유리보다 기계적 충격 또는 충돌에 대해 더 저항성인 (따라서 기계적 충격에의 노출로 인해 파단될 더 낮은 경향을 나타내는) 것이 밝혀졌다. 이전에는 초박형 유리가 만곡된 차광 필터를 위해 사용되었지만, 유리가 평평한 구성으로 사용되는 경우 기계적 저항에 유리한 것으로 밝혀졌다. 이는, 평평한 유리를 구부려 만곡된 유리가 소정의 예장력(pretension) 하에 있도록 함으로써 만곡된 필터가 전형적으로 제조되는 상황에 기초할 수 있다. 본 발명은 또한 비교적 경량의 용접 보호기의 제조를 가능하게 한다. 이는 예를 들어 착용 편안함을 최대화하는 것을 돕는다.

일 실시예에서, 자동 차광 필터는 평평한 제1 편광기 및 평평한 제2 편광기를 추가로 포함한다. 제1 및 제2 편광기 각각은 편광 방향을 갖는다. 제1 및 제2 편광기는 제1 액정 셀의 반대 측면들에 중첩 방식으로 배열된다. 또한, 제1 및 제2 편광기는 이들의 편광 방향들이 서로에 대해 각도적으로 오프셋되어 배향되는 상태로 배열된다. 바람직하게는, 제1 및 제2 편광기가 서로에 대해 배열되는 각도 오프셋은 대략 90도이다. 제1 및 제2 편광기가 서로에 대해 배열되는 각도 오프셋은 특히 84 내지 87도의 범위 내에 있을 수 있다.

일 실시예에서, 자동 차광 필터는 제2 액정 셀을 추가로 포함한다. 제2 액정 셀은 제1 액정 셀과 동일할 수 있다. 특히, 제2 액정 셀은 2개의 평평한, 또는 대체로 평면인 초박형 유리 기판을 가질 수 있다. 자동 차광 필터는 편광 방향을 갖는 평평한 제3 편광기를 추가로 포함할 수 있다. 제2 및 제3 편광기는 바람직하게는 제2 액정 셀의 반대 측면들에 중첩 방식으로 배열된다. 또한, 제1 및 제3 편광기는 바람직하게는 이들의 편광 방향들이 서로에 대해 대략 평행하거나 평행하게 배향되는 상태로 배열된다. 이는 바람직하게는 제3 및 제2 편광기가 이들의 편광 방향들이 서로에 대해 각도적으로 오프셋되어 배향되는 상태로 배열된다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 제3 및 제2 편광기가 서로에 대해 배열되는 각도 오프셋은 대략 90도 또는 90도이다. 제2 및 제3 편광기가 서로에 대해 배열되는 각도 오프셋은 예를 들어 84 내지 87도의 범위 내에 있을 수 있다. 따라서, 제1 및 제3 편광기는 이들의 편광 방향들이 서로에 대해 6 내지 12도의 범위 내에 배향되는 상태로 배열될 수 있다.

제1, 제2 및 제3 편광기는 바람직하게는 2개의 반대편의 주 면(major side)들 및 주 면들 사이에 한정된 두께를 각각 갖는다. 또한, 제1 및/또는 제2 액정 셀의 유리 기판들 각각은 2개의 반대편의 주 면들 및 주 면들 사이에 한정된 두께를 갖는다. 유리 기판들의 주 면들은 제1, 제2 및 제3 편광기와 완전히 또는 부분적으로 중첩될 수 있다. 이는 유리 기판이 편광기의 포맷의 대응하는 치수와 동일하거나 이보다 큰 2개의 치수를 갖는 포맷을 가질 수 있음을 의미한다. 이와 관련하여, 용어 "포맷"은 주 면의 2개의 치수를 지칭한다. 유리 기판은 또한 편광기의 포맷의 대응하는 치수보다 작은 2개의 치수를 갖는 포맷을 가질 수 있다. 후자의 경우에, 편광기는 유리 기판에 대한 에지 보호물로서 역할할 수 있다. 유리 기판의 2개의 치수 중 하나가 편광기들 중 임의의 것 또는 전부의 포맷의 대응하는 치수와 대체로 동일할 수 있고, 유리 기판의 포맷의 다른 치수가 편광기들 중 임의의 것 또는 전부의 포맷의 대응하는 치수보다 크거나 작을 수 있음에 유의한다.

일 실시예에서, 제1 및 제2 액정 셀 각각은 에지 밀봉부(edge sealing)를 가지고, 에지 밀봉부는 유리 기판들 및 에지 밀봉부에 의해 형성된 공간 내에 액정들을 밀봉한다.

일 실시예에서, 각각의 유리 기판은 투명 전극 층 및 액정들을 위한 정렬 층을 포함한다.

일 실시예에서, 초박형 유리 기판은 30 μm 내지 200 μm의 두께를 갖는다. 전극 층은 인듐 주석 산화물로 제조될 수 있고, 약 10 nm 내지 50 nm, 바람직하게는 약 20 nm의 두께를 가질 수 있다. 정렬 층은 폴리이미드로 제조될 수 있고, 약 20 nm 내지 200 nm의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는, 유리 기판의 두께는 유리만의 두께를 지칭하지만, 전극 층 및 정렬 층은 유리 기판 상에 약간의 두께를 조금 부가할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 자동 차광 필터는 적어도 제3 결정 셀, 또는 제3 및 제4 액정 셀, 또는 제3, 제4 및 제5 액정 셀을 갖는다. 제3, 제4 및 제5 액정 셀은 본 명세서에 기술된 바와 같은 제1 및 제2 액정 셀에 대한 구성에 대응한다. 또한, 자동 차광 필터는 제4 편광기, 제4 및 제5 편광기, 또는 제4, 제5 및 제6 편광기를 가질 수 있다. 예를 들어, 자동 차광 필터는 제1 편광기와 제4 편광기 사이에 배열된 제1, 제2 및 제3 액정 셀을 가질 수 있다. 제2 편광기는 제1 액정 셀과 제2 액정 셀 사이에 배열될 수 있고, 제3 편광기는 제2 액정 셀과 제3 액정 셀 사이에 배열될 수 있다.

제4 액정 셀을 갖는 자동 차광 필터의 실시예에서, 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 셀은 바람직하게는 제1 편광기와 제5 편광기 사이에 배열되며, 제4 편광기는 제3 액정 셀과 제4 액정 셀 사이에 배열될 수 있다.

제5 액정 셀을 갖는 자동 차광 필터의 실시예에서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 액정 셀은 바람직하게는 제1 편광기와 제6 편광기 사이에 배열되고, 제5 편광기는 제4 액정 셀과 제5 액정 셀 사이에 배열될 수 있다.

최대 5개의 액정 셀을 갖는 자동 차광 필터는 암-상태에서 최대화된 암화 효과(darkening effect)를 제공한다. 게다가, 그러한 암화는 명-상태에서도 최대화된 암화 효과를 제공하지만, 이는 사용자가 충분히 볼 수 있게 한다. 따라서, 사용자에 대한 안전성이 최대화될 수 있다. 이들 실시예는 최대 5개의 액정 셀을 갖지만 여전히 허용가능한 치수 및 중량을 갖는 자동 차광 필터를 생성하는 초박형 유리 기판들의 사용으로 인해 가능해진다.

추가의 태양에서, 본 발명은 용접 보호기에 관한 것이다. 그러한 용접 보호기는 예를 들어 용접 실드 또는 용접 헬멧일 수 있다. 용접 보호기는 본 발명의 자동 차광 필터를 포함한다.

일 실시예에서, 용접 보호기는 전원 및 광 센서를 갖고 자동 차광 필터에 전기적으로 연결되는 전자 회로를 추가로 포함한다. 전자 회로는 바람직하게는 자동 차광 필터가 광 센서에 의해 검출된 광에 따라 스위칭되게 하도록 구성된다. 특히, 전자 회로는, 광 센서가 미리 결정된 임계 광 세기를 초과하는 광을 검출하는 경우에, 자동 차광 필터가 암-상태로 스위칭되게 하도록 구성될 수 있다. 또한, 전자 회로는, 광 센서가 미리 결정된 임계 광 세기를 초과하는 광을 검출하는 경우 이외의 다른 경우에, 자동 차광 필터가 명-상태로 스위칭되게 하도록 구성될 수 있다. 따라서, 명-상태는 자동 차광 필터가 리셋되는 디폴트(default) 상태일 수 있다. 전자 회로가 전형적으로 다른 광, 예를 들어 태양광의 존재로부터 용접 아크의 존재를 구별하도록 추가로 구성됨에 유의한다. 예를 들어, 전자 회로는 검출된 광 내의 주파수 또는 맥동을 인식하도록 구성될 수 있다. 그러한 주파수 또는 맥동은 예를 들어 태양광이 아닌 용접 아크에 존재할 수 있어, 용접 아크가 태양광으로부터 구별될 수 있다.

용접 보호기는 사용자, 예를 들어 용접공이 임계 광 세기를 조절할 수 있게 하고 선택적으로 사용자가 자동 차광 필터를 온 또는 오프 상태로 스위칭하게 하는 제어 패널을 추가로 포함할 수 있다.

용접 보호기는 사용자가 용접 보호기를 사용자의 머리 상에 보유할 수 있게 하는 헤드밴드를 추가로 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 보호기, 특히 용접 헬멧의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 셀의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 밀봉부를 갖는 2개의 유리 기판의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 차광 필터의 분해도.
도 5는 유리 기판의 편향의 측정을 예시하는 도면.

도 1은 본 예에서 용접 헬멧인 용접 보호기(1)를 도시한다. 그러나, 본 발명은 용접 헬멧과의 사용으로 제한되는 것이 아니라, 마찬가지로 적절한 구성으로 용접 실드 또는 용접 고글(welding goggle)과 함께 사용될 수 있다.

용접 보호기(1)는, 용접 동안에 발생할 수 있음에 따라 방사선, 고온의 재료의 비산 및 티끌로부터 용접공의 안면(및 다른 머리 부분)을 보호하기 위한 보호 실드 부분(2)을 갖는다. 용접 보호기(1)는 용접공이 용접 동안에 용접 아크를 관찰할 수 있게 하는 자동 차광 필터(3)를 추가로 갖는다. 본 예에서, 자동 차광은 자동 차광 필터 조립체(3)가 명-상태와 암-상태 사이에서 전기적으로 스위칭가능하게 하는 2개의 액정 셀에 기초한다. 암-상태로 스위칭될 때, 자동 차광 필터 조립체(3)는 상당한 양의 광이 통과하여 투과되는 것을 차단한다. 이는 사용자가 용접 아크로부터의 유해한 광 방사선에 노출될 위험 없이 자동 차광 필터(3)를 통해 보는 것에 의해 용접 아크를 관찰할 수 있게 한다. 명-상태에서, 자동 차광 필터 조립체(3)는 상당한 양의 광이 통과하여 투과되도록 허용한다. 따라서, 명-상태에서의 자동 차광 필터 조립체(3)는 사용자가 주변 광 조건하에서(용접 아크의 부존재시) 볼 수 있게 한다.

자동 차광 필터(3)는 광학적으로 순차적으로 배열된 2개(또는 그 초과)의 액정 셀을 포함한다. 이는 (특히, 암-상태에서의) 암화 효과의 증대를 제공하여서, 광 방사선으로부터의 충분한 눈 보호를 제공한다.

또한, 용접 보호기(1)는 적어도 하나의 광 센서(4), 및 액정 셀이 광 센서(들)에 의해 인식되는 광에 따라 스위칭되게 하는 전자 회로(예시되지 않음)를 포함한다. 특히, 광 센서(4)는 광 센서(4)에 의해 감지되는 광에 따라 전자 회로에 신호를 제공할 수 있다. 광 센서(4)에 의해 제공되는 신호는 전형적으로 광 센서(4)에 의해 감지되는 광의 세기와 상관될 수 있다. 광 센서(4)에 의해 검출된 광 세기(및 선택적으로 추가적인 주파수 또는 맥동(pulsation))가 미리 결정된 최대값을 초과하는 경우에, 전자 회로는 자동 차광 필터의 암-상태로의 스위칭을 제어하도록 설정된다. 또한, 광 센서(4)에 의해 검출된 광 세기가 미리 결정된 최대값 아래로 떨어지는 경우에, 전자 회로는 자동 차광 필터의 명-상태로의 스위칭을 제어하도록 설정된다.

도 2는 본 발명의 액정 셀(10)을 도시한다. 액정 셀(10)은 2개의 유리 기판(11)을 갖는다. 각각의 유리 기판은 반대편의 주 면들 및 사이에 한정된 두께(T1)를 갖는다. 본 예에서, 유리 기판은 100 μm의 두께를 갖는다. 게다가, 액정 셀(10)은 액정 분자(13)들 및 스페이서(spacer)(14)들을 포함하는 액정 층(12)을 갖는다. 액정 층(12)은 4 μm의 두께(T2)를 갖는다. 액정 층의 두께(T2)는 유리 기판의 주 면들 사이의 간극에 의해 결정되고, 간극의 크기는 유리 기판들 사이에 배열된 스페이서(14)들에 의해 제공된다. 스페이서(14)들은 유리 기판들 사이에서 주 면들에 걸쳐 분포된다. 스페이서들의 수량은 제곱 mm 당 30 내지 200개의 스페이서일 수 있다. 따라서, 액정 층(12)의 두께는 액정 셀(10)에 걸쳐 비교적 균일하게 유지될 수 있다. 따라서, 암화 효과는, 특히 암-상태에서, 액정 셀(10)에 걸쳐 비교적 균일하게 유지될 수 있다. 본 예에서, 스페이서는 4 μm의 직경을 갖는 실리카 비드(bead)이다.

각각의 유리 기판은, 본 예에서 인듐 주석 산화물의 투명 층인 전극 층(15)뿐만 아니라, 액정의 디폴트 정렬을 제공하기 위한 정렬 층(16)을 추가로 갖는다.

도 3은 도 2에 도시된 액정 셀의 2개의 유리 기판을 도시한다. 유리 기판들 사이의 간극을 밀봉하기 위해 유리 기판의 가장자리에 에지 밀봉부(17)가 제공된다. 에지 밀봉부는 2개의 유리 기판 사이에서 액정을 밀폐 밀봉하고, 액정 셀을 위한 기계적 안정성(예를 들어, 휨 저항성)을 제공한다.

도 4는 자동 차광 필터(3)의 분해도를 도시한다. 분해도가 단지 예시의 유형이라는 것과, 서로 이격된 것으로 보이는 소정 구성요소들이 통상적으로는 서로 접촉하여 장착된다는 것에 유의한다. 자동 차광 필터(3)는 (본 예에서, 수평형) 편광기(21)가 사이에 배열된 상태로 광학적으로 순서대로 배열된 2개의 액정 셀(10)을 포함한다. 또한, 자동 차광 필터(3)는 수평형 편광기(21)가 상부에 배열된 각각의 액정 셀(10)의 해당 면의 반대편인 액정 셀(10)의 면 상에 2개의 (본 예에서, 수직형) 편광기(20)를 포함한다. 따라서, 수직 편광기(20), 액정 셀(10), 수평형 편광기(21), 추가의 액정 셀 및 다른 수직형 편광기(20)가 순서대로 배열되는 샌드위치 배열이 형성된다. 숙련자는, 수직형 편광기들이 수평형 편광기에 의해 대체될 수 있음을, 그리고 중간에 있는 편광기가 외측 편광기들과 상이한 한, 수평형 편광기가 수직형 편광기에 의해 대체될 수 있음을 알 것이다. 또한, 중간에 있는 편광기가 외측 편광기들에 의해 제공되는 편광의 배향에 대해 그 배향이 경사진 편광을 제공하는 한, 다른 배향들이 가능하다. 따라서, 임의의 액정이 없는 경우, 3개의 편광기의 조합은 광을 3개의 편광기를 통해 상당한 수준으로 차단한다.

또한, 자동 차광 필터(3)는, 전형적으로 IR(적외광) 필터를 또한 포함하는 UV(자외광) 필터를 갖는다. UV 광 필터는 적어도 상당한 양의 자외광을 차단한다. UV 광 필터는 자동 차광 필터(3)를 사용하는 사람의(예를 들어, 용접공의) 눈(100)으로부터 멀리 향하는 자동 차광 필터의 일 측에 배열된다. UV 필터는 바람직하게는 자동 차광 필터 내로 고정식으로 라미네이팅된다.

또한, 자동 차광 필터(3)는 자동 차광 필터(3)의 눈 대면 측에서 그리고/또는 반대 측에서 교환가능 투명 보호 층을 포함할 수 있다.

Claims

용접 보호를 위한 자동 차광 필터(automatic darkening filter)로서,
2개의 평평한 초박형 유리 기판(substrate)들을 갖는 제1 액정 셀(liquid crystal cell)을 포함하고,
상기 초박형 유리 기판들은 30 μm 내지 200 μm의 두께를 갖는, 자동 차광 필터.
제1항에 있어서, 편광 방향을 각각 갖는 평평한 제1 및 제2 편광기를 추가로 포함하고, 상기 제1 및 제2 편광기는 이들의 편광 방향들이 서로에 대해 각도적으로 오프셋되어 배향되는 상태로 상기 제1 액정 셀의 반대 측면들에 중첩 방식으로 배열되는, 자동 차광 필터.
제2항에 있어서, 2개의 평평한 초박형 유리 기판들을 갖는 제2 액정 셀을 추가로 포함하는 자동 차광 필터.
제3항에 있어서, 편광 방향을 갖는 평평한 제3 편광기를 추가로 포함하고, 상기 제2 및 제3 편광기는 상기 제2 액정 셀의 반대 측면들에 중첩 방식으로 배열되며, 상기 제1 및 제3 편광기는 이들의 편광 방향들이 서로에 대해 평행하게 또는 6 내지 12도 범위 내의 각도로 배향되는 상태로 배열되는, 자동 차광 필터.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 액정 셀 각각은 에지 밀봉부(edge sealing)를 가지고, 상기 에지 밀봉부는 상기 유리 기판들 및 상기 에지 밀봉부에 의해 형성된 공간 내에 액정들을 밀봉하는, 자동 차광 필터.
제5항에 있어서, 상기 유리 기판들 각각은 투명 전극 층 및 상기 액정들을 위한 정렬 층을 포함하는, 자동 차광 필터.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 초박형 유리 기판들은 50 μm 내지 150 μm의 두께를 갖는, 자동 차광 필터.
제4항에 있어서, 제3 액정 셀 및 제4 편광기를 구비하고, 상기 제1, 제2 및 제3 액정 셀은 상기 제1 편광기와 상기 제4 편광기 사이에 배열되며, 상기 제2 편광기는 상기 제1 액정 셀과 상기 제2 액정 셀 사이에 배열되고, 상기 제3 편광기는 상기 제2 액정 셀과 상기 제3 액정 셀 사이에 배열되는, 자동 차광 필터.
제8항에 있어서, 제4 액정 셀 및 제5 편광기를 구비하고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 셀은 상기 제1 편광기와 상기 제5 편광기 사이에 배열되며, 상기 제4 편광기는 상기 제3 액정 셀과 상기 제4 액정 셀 사이에 배열되는, 자동 차광 필터.
제9항에 있어서, 제5 액정 셀 및 제6 편광기를 추가로 구비하고, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 액정 셀은 상기 제1 편광기와 상기 제6 편광기 사이에 배열되며, 상기 제5 편광기는 상기 제4 액정 셀과 상기 제6 액정 셀 사이에 배열되는, 자동 차광 필터.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 자동 차광 필터를 포함하는, 용접 실드(welding shield) 또는 용접 헬멧과 같은 용접 보호기(welding protector).
제11항에 있어서, 전원 및 광 센서를 갖고 상기 자동 차광 필터에 전기적으로 연결되는 전자 회로를 추가로 포함하고, 상기 전자 회로는 상기 자동 차광 필터가 상기 광 센서에 의해 검출된 광에 따라 스위칭되게 하도록 구성되는, 용접 보호기.