光学叠堆制造技术

本发明专利技术公开一种光学叠堆，光学叠堆包括取向聚合物多层光学膜和非双折射光学滤光器。取向聚合物多层光学膜具有第一反射带，第一反射带具有第一带缘，并且非双折射光学滤光器具有第一阻挡带。在一些情况下，第一阻挡带包括第一带缘，并且第一阻挡带提供光学叠堆的总体阻挡带的带缘的变化减少。

Optical stack

The invention discloses an optical stack, which comprises an oriented polymer multilayer optical film and a non-birefringent optical filter. Oriented polymer multilayer optical films have a first reflection band, a first reflection band has a first edge, and a non-birefringent optical filter has a first barrier band. In some cases, the first blocking band includes the first band edge, and the change of the band edge of the overall blocking band that the first blocking band provides the optical stack decreases.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学叠堆
技术介绍
光学滤光器可用于选择性地透射不同波长或不同偏振的光。光学滤光器可用于多种光学系统，诸如检测器系统。
技术实现思路
在本说明书的一些方面中，提供一种光学叠堆，该光学叠堆包括取向聚合物多层光学膜和设置为与多层光学膜相邻的第一非双折射光学滤光器。取向聚合物多层光学膜具有带有第一带缘的第一反射带，第一反射带具有跨过多层光学膜的长度或宽度的变化。第一带缘在法向入射下具有设计波长λ和关于设计波长的特性偏差Δ。第一非双折射光学滤光器具有第一阻挡带，第一阻挡带在法向入射下包括在λ-Δ/2和λ+Δ/2之间的波长。在法向入射下，第一反射带包括在第一阻挡带之外的具有至少Δ的宽度的波长范围。在本说明书的一些方面中，提供一种光学叠堆，该光学叠堆包括取向聚合物多层光学膜和设置为与多层光学膜相邻的第一非双折射光学滤光器。取向聚合物多层光学膜具有第一反射带，第一反射带在法向入射下具有处于不希望的带缘波长的第一带缘。第一非双折射光学滤光器具有第一阻挡带，第一阻挡带在法向入射下包括不希望的带缘波长并且具有处于希望的第一带缘波长的第二带缘。在本说明书的一些方面中，提供一种光学叠堆，该光学叠堆包括取向聚合物多层光学膜和设置为与多层光学膜相邻的第一非双折射光学滤光器。取向聚合物多层光学膜具有第一反射带，第一反射带在法向入射下具有第一带宽并且具有第一带缘，第一带缘具有在法向入射和60度入射角之间的第一偏移。第一非双折射光学滤光器具有第一阻挡带，第一阻挡带在法向入射下具有第二带宽并且具有第二带缘，第二带缘具有在法向入射和60度入射角之间的第二偏移。第一偏移与第二偏移不同。在本说明书的一些方面中，提供一种包括光学叠堆的光学系统。光学系统包括与光学叠堆光学连通的光源和传感器中的一者或两者。在本说明书的一些方面中，提供一种光学系统，光学系统包括：取向聚合物多层光学膜，取向聚合物多层光学膜具有带有第一带缘的第一反射带；和与取向聚合物多层光学膜光学连通的光源。光源被构造为产生在输出带中的光。在一些情况下，第一反射带与输出带在法向入射下重叠但是在倾斜入射角下不重叠。在一些情况下，第一反射带与输出带在倾斜入射角下重叠但是在法向入射下不重叠。在本说明书的一些方面中，提供一种光学系统，光学系统包括：取向聚合物多层光学膜，取向聚合物多层光学膜具有带有第一带缘的第一反射带；和与取向聚合物多层光学膜光学连通的传感器。传感器被构造为接收在输入带中的光。在一些情况下，第一反射带与输入带在法向入射下重叠但是在倾斜入射角下不重叠。在一些情况下，第一反射带与输入带在倾斜入射角下重叠但是在法向入射下不重叠。在本说明书的一些方面中，提供一种修改取向聚合物多层光学膜的第一反射带的方法。该方法包括以下步骤：提供具有第一反射带的取向聚合物多层光学膜，第一反射带在法向入射下具有处于第一波长的带缘；确定希望的法向入射带缘波长；选择具有第一阻挡带的非双折射光学滤光器，第一阻挡带具有希望的法向入射带缘波长并且在法向入射下包括第一波长；以及将非双折射反射器定位成与取向聚合物多层光学膜光学连通。附图说明图1A-1D是光学叠堆的示意性剖视图；图2是具有在空间上变化的层的光学叠堆的示意性剖视图；图3A是在法向入射穿过取向聚合物多层光学膜随着波长变化的曲线图；图3B是在法向入射下穿过图3A的取向聚合物多层光学膜并且穿过非双折射光学滤光器的透射率随着波长变化的曲线图；图3C是在法向入射下穿过图3A的取向聚合物多层光学膜并且穿过一个或两个非双折射光学滤光器的透射率随着波长变化的曲线图；图3D是光学叠堆在法向入射下的总体阻挡带的示意图；图4A-7B是光学叠堆的反射带和吸收带的透射率随着波长变化的曲线图；图8是示出半高全宽的概念的图；图9是光学滤光器的示意性剖视图；图10A-10C是光学系统的示意图；以及图11-18是光学滤光器的透射百分比对波长的曲线图。具体实施方式在以下说明中参考附图，该附图形成本专利技术的一部分并且其中通过举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，能够设想并做出其它实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。取向聚合物多层光学膜可用于多种应用，诸如背光系统中的反射偏振器或反射镜以及检测器系统中的光学滤光器。根据预期应用，此类膜可被设计成具有在多种波长范围内的反射带。具有反射带的取向聚合物多层光学膜经常表现出在反射带的一个或两个带缘中的变化。这种变化在一些应用中可能是令人反感的。根据本说明书，已发现，利用包括取向(并且因此是双折射的)聚合物多层光学膜和非双折射光学滤光器两者的光学叠堆可以提供相比于单独取向聚合物多层光学膜大幅减少的(例如，至少60％、或至少70％、或至少80％)带缘变化，同时提供在单独非双折射光学滤光器的情况下无法容易获得的宽的阻挡带(例如，反射带)。取向聚合物多层光学膜和非双折射光学滤光器的组合物产生光学叠堆的总体阻挡带。取向聚合物多层光学膜通常是两种正交偏振状态中的一者或两者的反射器。非双折射光学滤光器具有阻挡带，阻挡带可以是反射带(例如，利用交替的具有不同折射率的非双折射层)或吸收带(例如，利用在希望的波长范围内吸收的染料或颜料)。在一些实施方案中，非双折射光学滤光器具有反射性且总体阻挡带是反射带，并且在一些实施方案中，非双折射光学滤光器具有吸收性且总体阻挡带在一些波长内具有吸收性且在其他波长下具有反射性。在一些实施方案中，本说明书的光学叠堆具有总体阻挡带，该总体阻挡带具有设计的随入射角的偏移。此类光学叠堆可以形成针对某些波长的角度选择性元件，从而可用于例如提供针对传感器的角度有限的接受区、提供针对光源的有限发射角或提供针对标记物的有限视角。本说明书的光学叠堆还提供一种在不带来生产定制设计的取向聚合物多层光学膜的费用的情况下生产定制阻挡带的方式。非双折射滤光器(或滤光器)可被选择成具有一种阻挡带，该阻挡带与取向聚合物多层光学膜的反射带的一个带缘(或两个带缘)重叠并且延伸到希望的带缘中以提供定制阻挡带。图1A为光学叠堆100的示意性剖视图，光学叠堆100包括第一层110和第二层114。第一层110和第二层114中的一者是取向聚合物多层光学膜，并且第一层110和第二层114中的另一者是非双折射光学滤光器。光140在法向入射下入射在第一层110和第二层114上，而光142在倾斜入射角α(光线和第一层110的法向向量之间的角)下入射在第一层110上。光140或142可以首先透射穿过取向聚合物多层光学膜，然后穿过非双折射光学滤光器，或者光140或142可以首先透射穿过非双折射光学滤光器，然后穿过取向聚合物多层光学膜。第一层110和第二层114可以紧邻彼此设置，如图1A所示，或者可以在第一层和第二层之间设置气隙或中间层，分别如图1B和图1C所示。干涉滤光器的反射带或阻挡带的带缘波长通常取决于入射角α并且通常随着递增的入射角偏移至较低波长。入射角(incidenceangle或angleofincidence)是指入射光线和光线入射在其上的表面的法向之间的角(例如，光142的倾斜入射角α)。法向入射是指零入射角。反射带或阻挡带的性质，诸如带缘波长，可以在法向入射下或在倾斜入射角下指定。例如，在比较反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学叠堆，包括：取向聚合物多层光学膜，所述取向聚合物多层光学膜具有带有第一带缘的第一反射带，所述第一反射带具有跨过所述多层光学膜的长度或宽度的变化，所述第一带缘在法向入射下具有设计波长λ和关于所述设计波长的特性偏差Δ；以及第一非双折射光学滤光器，所述第一非双折射光学滤光器设置为与所述多层光学膜相邻并且具有第一阻挡带，所述第一阻挡带在法向入射下包括在λ‑Δ/2和λ+Δ/2之间的波长，其中，在法向入射下，所述第一反射带包括在所述第一阻挡带之外的具有至少Δ的宽度的波长范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.12 US 62/361,2461.一种光学叠堆，包括：取向聚合物多层光学膜，所述取向聚合物多层光学膜具有带有第一带缘的第一反射带，所述第一反射带具有跨过所述多层光学膜的长度或宽度的变化，所述第一带缘在法向入射下具有设计波长λ和关于所述设计波长的特性偏差Δ；以及第一非双折射光学滤光器，所述第一非双折射光学滤光器设置为与所述多层光学膜相邻并且具有第一阻挡带，所述第一阻挡带在法向入射下包括在λ-Δ/2和λ+Δ/2之间的波长，其中，在法向入射下，所述第一反射带包括在所述第一阻挡带之外的具有至少Δ的宽度的波长范围。2.根据权利要求1所述的光学叠堆，其中所述第一非双折射光学滤光器是非双折射反射器并且所述第一阻挡带是反射带。3.根据权利要求1所述的光学叠堆，其中所述阻挡带是吸收带。4.根据权利要求1所述的光学叠堆，其中所述阻挡带是第二反射带。5.根据权利要求1所述的光学叠堆，所述光学叠堆还包括第二非双折射光学滤光器，所述第一反射带具有第二带缘，所述第二带缘在法向入射下具有第二设计波长，所述第二非双折射光学滤光器具有包括所述第二设计波长的第二阻挡带。6.一种光学叠堆，包括：取向聚合物多层光学膜，所述取向聚合物多层光学膜具有第一反射带，所述第一反射带在法向入射下具有处于不希望的带缘波长的第一带缘；以及第一非双折射光学滤光器，所述第一非双折射光学滤光器与所述多层光学膜相邻并且具有第一阻挡带，所述第一阻挡带在法向入射下包括所述不希望的带缘波长并且具有处于希望的第一带缘波长的第二带缘。7.根据权利要求6所述的光学叠堆，所述光学叠堆还包括具有第二阻挡带的第二非双折射光学滤光器，所述第一反射带在法向入射下具有处于不希望的第二带缘波长的第三带缘，所述第二阻挡带包括所述不希望的第二波长并且具有处于希望的第二带缘波长的第四带缘。8.根据权利要求6所述的光学叠堆，所述光学叠堆还包括与所述取向聚合物多层光学膜以及所述第一非双折射光学滤光器光学连通的标记物。9.一种光学叠堆，包括：取向聚合物多层光学膜，所述取向聚合物多层光学膜具有第一反射带，所述第一反射带在法向入射下具有第一带宽并且具有第一带缘，所述第一带缘具有在法向入射和60度入射角之间的第一偏移；以及第一非双折射光学滤光器，所述第一非双折射光学滤光器设置为与所述取向聚合物多层光学膜相邻并且具有第一阻挡带，所述第一阻挡带在法向入射下具有第二带宽并且具有第二带缘，所述第二带缘具有在法向入射和60度入射角之间的第二偏移，其中所述第一偏移与所述第二偏移不同。10.根据权利要求9所述的光学叠堆，其中所述第一带宽大于所述第二带宽。11.根据权利要求9所述的光学叠堆，其中所述第一偏移小于所述第二偏移。12.根据权利要求9所述的光学叠堆，其中所述第一偏移大于所述第二偏移。13.根据权利要求9所述的光学叠堆，其中所述第一带缘在法向入射下处于第一波长，并且所述第一阻挡带在法向入射下包括所述第一波长。14.根据权利要求9所述的光学叠堆，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·A·惠特利，堵光磊，吉勒·J·伯努瓦，罗尔夫·W·比尔纳特，克里斯托夫·A·麦克劳克林，谢莉·A·克里斯蒂，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US