光控膜制造技术

本发明专利技术描述了一种光控膜，所述光控膜包括设置在光输入表面与光输出表面之间的交替的透射区域和吸收区域。所述吸收区域具有至少30的高宽比。在一些实施方案中，在所述交替的透射区域和吸收区域与所述光输入表面和/或所述光输出表面之间设置有吸收层或反射层。在另一个实施方案中，所述交替的透射区域包括吸收材料。所述光控膜可表现出可见光的低透射率和近红外光的高透射率。本发明专利技术还描述了包括此类光控膜和微结构化膜的光检测系统。控膜和微结构化膜的光检测系统。控膜和微结构化膜的光检测系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光控膜

技术实现思路

[0001]虽然已经描述了各种光控膜，但本行业会发现适合用作私密膜的光控膜的优点，所述私密膜具有改善的特性，诸如改善的轴向透射率。
[0002]在一个实施方案中，描述了一种光控膜，该光控膜包括：光输入表面和与该光输入表面背对的光输出表面；交替的透射区域和吸收区域，这些交替的透射区域和吸收区域设置在该光输入表面与该光输出表面之间，其中吸收区域具有至少30的高宽比；以及吸收层或反射层，所述吸收层或反射层设置在交替的透射区域和吸收区域与光输入表面和/或光输出表面之间，前提条件是该反射层不是波长偏移膜。
[0003]吸收层通常包括颜料和/或染料。
[0004]在一些实施方案中，吸收层包括设置在交替的透射区域和吸收区域与光输出表面或光输入表面之间的粘合剂或涂层。
[0005]在其他实施方案中，吸收层包括(例如，预成形的)膜层，所述膜层设置在交替的透射区域和吸收区域与光输入表面或光输出表面之间。膜层可以是覆盖膜或基底层。
[0006]在另一实施方案中，描述了一种光控膜，该光控膜包括光输入表面和与该光输入表面背对的光输出表面；以及交替的透射区域和吸收区域，这些交替的透射区域和吸收区域设置在光输入表面与光输出表面之间，其中吸收区域具有至少30的高宽比并且交替的透射区域包括吸收材料。
[0007]透射区域的吸光材料通常包括颜料和/或染料。
[0008]还描述了一种光检测系统，该光检测系统包括：
[0009]光源，所述光源被构造为发射具有沿第一方向的第一光谱分布和沿不同的第二方向的第二光谱分布的光；检测器，所述检测器对检测波长范围内的波长敏感；以及本文所述的光控膜，该光控膜设置在光源或检测器上，以便接收和发送由光源发射的光。
附图说明
[0010]图1a为具体体现的光控膜的横剖视图。
[0011]图1b示出图1a的光控膜的极面截止视角。
[0012]图1c为比较微结构化膜的透视图。
[0013]图2为微结构化膜的透视图。
[0014]图3为制备光控膜的具体体现的方法的剖面示意图。
[0015]图4为光控膜的透视图，该光控膜还包括与粘合剂层粘结的覆盖膜。
[0016]图5为包括具体体现的光控膜的背光显示器的透视示意图。
[0017]图6为各种光控膜的光亮度对视角的曲线图。
[0018]图7为应用于外壳诸如建筑物、房屋或车辆的窗的示例性光控膜的示意性剖视图。
[0019]图8为光控膜的透射率对波长的示意性曲线图。
[0020]图9为将光控膜应用于飞机或航空器的示例性应用的示意图。
[0021]图10为包括与回射器组合的光控膜的示例性光学通信系统的示意性剖视图。
[0022]图11为包括光控膜和带有脉冲传感器的腕表的示例性可佩戴光学通信系统的示意性剖视图。
[0023]图12为透射百分比相对于波长的曲线图。
具体实施方式
[0024]在一个实施方案中，描述了光控膜(“LCF”)。参考图1a(具体体现的LCF 100的剖视图)，LCF包括光输出表面120和背对的光输入表面110。光输出表面120通常平行于光输入表面110。LCF 100包括设置在光输出表面120与光输入表面110之间的交替的透射区域130和吸收区域140。
[0025]在一个实施方案中，如图1a所示，透射区域130通常与基体区域“L”成一体，这意味着在基体区域与透射区域130的基底部分131之间不存在界面。另选地，LCF可不含此类基体区域L，或者在基体区域L与透射区域130之间可存在界面。当存在基体区域时，基体区域设置在交替的透射区域130和吸收区域140与光输入表面110之间。
[0026]另选地，在另一实施方案中，表面120可为光输入表面，并且表面110可为光输出表面。在该实施方案中，基体区域设置在交替的透射区域130和吸收区域140与光输出表面之间。
[0027]透射区域130可由宽度“W
T”限定。除了基体区域“L”之外，透射区域130通常具有与吸收区域140标称相同的高度。在典型的实施方案中，吸收区域的高度H
A
为至少30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米或100微米。在一些实施方案中，该高度不大于200微米、190微米、180微米、170微米、160微米或150微米。在一些实施方案中，该高度不大于140微米、130微米、120微米、110微米或100微米。LCF通常包括具有标称相同的高度和宽度的多个透射区域。在一些实施方案中，透射区域具有高度“H
T”、其最宽部分处的最大宽度“W
T”和至少1.75的高宽比H
T
/W
T
。在一些实施方案中，H
T
/W
T
为至少2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5或5.0。在其它实施方案中，透射区域的高宽比为至少6、7、8、9、10。在其它实施方案中，透射区域的高宽比为至少15、20、25、30、35、40、45或50。
[0028]吸收区域140具有由底表面155与顶表面145之间的距离限定的高度“H
A”，此类顶表面和底表面通常平行于光输出表面120和光输入表面110。吸收区域140具有最大宽度“W
A”，并且沿着表面光输出表面120间隔开间距“P
A”。吸收区域还具有如图5的透视图所示的长度“L
A”。宽度通常为最小尺寸。高度通常大于宽度。长度通常为最大尺寸。在一些实施方案中，长度可跨越一片膜的整个长度或跨越整卷膜的长度。
[0029]在基部(即，相邻于底表面155)处的吸收区域的宽度W
A
通常与相邻于顶表面145的吸收区域的宽度标称相同。然而，当吸收区域在基部处的宽度不同于与顶表面相邻的宽度时，该宽度由最大宽度限定。多个吸收区域的最大宽度可针对感兴趣的区域诸如测量透射率(例如，亮度)的区域进行平均。LCF通常包括具有标称相同的高度和宽度的多个吸收区域。在典型的实施方案中，吸收区域通常具有不大于10微米、9微米、8微米、7微米、6微米、5微米、4微米、3微米、2微米或1微米的宽度。在一些实施方案中，吸收区域通常具有不大于900纳米、800纳米、700纳米、600纳米或500纳米的宽度。在一些实施方案中，吸收区域具有至少50纳米、60纳米、70纳米、80纳米、90纳米或100纳米的宽度。
[0030]吸收区域可由高宽比限定，即，吸收区域的高度除以吸收区域的最大宽度(H
A
/W
A
)。
在一些实施方案中，吸收区域的高宽比为至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。在有利的实施方案中，选择一个或多个吸收区域的高度和宽度，使得一个或多个吸收区域具有甚至更高的高宽比。在一些实施方案中，吸收区域的高宽比为至少15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光控膜，包括：光输入表面和与所述光输入表面背对的光输出表面；交替的透射区域和吸收区域，所述交替的透射区域和吸收区域设置在所述光输入表面与所述光输出表面之间，其中所述吸收区域具有至少30的高宽比；以及吸收层或反射层，所述吸收层或反射层设置在所述交替的透射区域和吸收区域与所述光输入表面和/或所述光输出表面之间，前提条件是所述反射层不是波长偏移膜。2.根据权利要求1所述的光控膜，其中所述吸收层包括颜料和/或染料。3.根据权利要求1
‑
2所述的光控膜，其中所述吸收层包括设置在所述交替的透射区域和吸收区域与所述光输出表面或所述光输入表面之间的粘合剂或涂层。4.根据权利要求1
‑
3所述的光控膜，还包括覆盖膜，使得所述粘合剂或涂层位于所述覆盖膜与所述交替的透射区域和吸收区域之间。5.根据权利要求1
‑
4所述的光控膜，其中所述吸收层包括膜层，所述膜层设置在所述交替的透射区域和吸收区域与所述光输入表面或所述光输出表面之间。6.根据权利要求5所述的光控膜，其中所述膜层为覆盖膜或基底层。7.根据权利要求1
‑
6所述的光控膜，其中所述交替的透射区域和吸收区域具有在0度视角下对于400nm至700nm波长范围以锥光镜测量的至少75％的相对透射率。8.根据权利要求1
‑
7所述的光控膜，其中所述交替的透射区域和吸收区域具有在0度视角下对于在320nm
‑
400nm(UV)范围内的波长以分光光度计测量的小于50％、45％、40％或30％的透射率。9.根据权利要求1
‑
8所述的光控膜，其中所述交替的透射区域和吸收区域具有在0度视角下对于在700nm
‑
1400nm(NIR)范围内的波长以分光光度计测量的至少65％、70％、75％或80％的透射率。10.根据权利要求1所述的光控膜，其中所述吸收区域具有与所述光输入表面平行的宽度和与所述光输入表面正交的高度，并且所述高度大于所述宽度。11.根据权利要求1
‑
10所述的光控膜，其中所述交替的透射区域和吸收区域具有在+30度或
‑
30度视角下的小于50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、10％或5％的可见光相对透射率。12.根据权利要求1
‑
11所述的光控膜，其中所述交替的透射区域和吸收区域具有在+35度至+80度视角下的小于10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％或2％的可见光平均相对透射率，或者具有在
‑
35度至
‑
80度视角下的小于10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％或2％的可见光平均相对透射率。13.根据权利要求1
‑
12所述的光控膜，其中所述透射区域具有小于5度、4度、3度、2度、1度或0.1度的壁角。14.根据权利要求1
‑
13所述的光控膜，其中所述透射区域和所述吸收区域具有在50微米至200微米范围内的高度。15.根据权利要求1
‑
14所述的光控膜，其中所述吸收区域具有不大于5微米、4微米、3微米、2微米、1微米、0.5微米、0.25微米或0.10微米的平均宽度。16.根据权利要求1
‑
15所述的光控膜，其中所述吸收区域具有至少50、100、200、300、400、500、600、700、800或1000的高宽比。
17.根据权利要求1
‑
16所述的光控膜，其中所述吸收区域具有10微米至200微米的平均间距。18.根据权利要求1
‑
17所述的光控膜，其中所述透射区域具有至少2、3、4、5、6、7、8、9或10的高宽比。19.根据权利要求1
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18所述的光控膜，其中所述吸收区域包括有机吸光材料。20.根据权利要求1
‑
19所述的光控膜，其中所述吸收区域包括具有小于500纳米的中值粒度的吸光粒子。21.根据权利要求1
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20所述的光控膜，其中所述吸收区域包括至少25重量％的吸光粒子。22.根据权利要求1
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21所述的光控膜，其中所述吸收区域包括高分子电解质。23.根据权利要求1
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22所述的光控膜，其中所述透射区域包括辐射固化的(甲基)丙烯酸酯聚合物。24.根据权利要求1
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23所述的光控膜，其中所述光控膜具有在0度视角下对于400nm至700nm波长范围以锥光镜测量的小于75％、70％、65％，60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％的相对透射率。25.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：