CN117881988A - 光控膜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种光控膜包括：大致平坦、大致平行的相反的第一主表面和第二主表面，该第一主表面和第二主表面沿该光控膜的厚度方向隔开小于约500微米的间隔；和大致平行、光学透明的多个聚合物柱，该多个聚合物柱设置在光吸收聚合物材料中并且大致由该光吸收聚合物材料包围。每个聚合物柱具有位于该第一主表面处的第一柱端和位于该第二主表面处的相反的第二柱端，并且具有大于约3的长宽比，使得至少一对相邻聚合物柱的该第一柱端包括彼此面对并且大致共同延伸的大致平行、大致平直的侧面。
Description
发明内容
本公开整体涉及光控膜和制造光控膜的方法。在一些实施方案中，光控膜包括大致平行、光学透明的多个聚合物柱，该多个聚合物柱设置在光吸收聚合物材料中并且大致由该光吸收聚合物材料包围。在一些实施方案中，通过由多根聚合物纤维形成单一整体，然后从该单一整体切割光控膜来形成光控膜，其中每根纤维包括至少一个大致透明的柱和光吸收材料。在一些实施方案中，提供适用于制造光控膜的多根聚合物纤维。
在本说明书的一些方面，提供了一种光控膜。光控膜包括大致平坦、大致平行的相反的第一主表面和第二主表面，该第一主表面和第二主表面沿该光控膜的厚度方向隔开小于约500微米的间隔；和大致平行、光学透明的多个聚合物柱，该多个聚合物柱设置在光吸收聚合物材料中并且大致由该光吸收聚合物材料包围。每个聚合物柱具有位于该第一主表面处的第一柱端和位于该第二主表面处的相反的第二柱端，并且具有大于约3的长宽比，使得至少一对相邻聚合物柱的该第一柱端包括彼此面对并且大致共同延伸的大致平行、大致平直的侧面。
在本说明书的一些方面，提供了一种光控膜。光控膜包括光学透明的多个聚合物柱，所述多个聚合物柱分散在光吸收聚合物介质中，并且所述光控膜包括位于光控膜的同一第一主表面处的多个第一多边形柱端和位于光控膜的同一第二主表面处的多个第二多边形柱端。
在本说明书的一些方面，提供了一种光控膜。光控膜包括光学透明的间隔开的多个聚合物纤维芯，所述多个纤维芯大致由共同的光吸收聚合物包层包围。纤维芯包括看起来不规则地排列在光控膜的主表面处的相应的纤维芯端，使得在光控膜的位于与该光控膜的厚度方向大致正交的平面内的横截面中，纤维芯端的作为空间频率的函数的平均径向功率谱密度具有第一峰值区域，该第一峰值区域包括一个或多个局部峰值并且由介于约5mm-1与约150mm-1之间的半幅全宽(FWHM)限定。
在本说明书的一些方面，提供了一种光控膜。光控膜包括光学透明的间隔开的多个聚合物柱，所述多个聚合物柱大致由共同的光吸收聚合物材料包围，其中聚合物柱具有大于约3的长宽比，使得对于具有在约420nm至约680nm的可见波长范围内的可见波长的大致准直入射光，光控膜的相对于入射光的入射角的光学透射率具有大于约2％的峰值透射率以及介于约5度与约120度之间的相应的半幅全宽(FWHM)。
在本说明书的一些方面，提供了大致沿着同一第一方向延伸的多根聚合物纤维。每根聚合物纤维包括一个或多个聚合物芯，该聚合物芯由聚合物包层包围，并且与聚合物包层共挤出并且在长度上大致共同延伸，使得聚合物包层具有比聚合物芯的最大横向尺寸小的厚度，使得沿着第一方向，聚合物芯在从约420nm延伸至约680nm的可见波长范围内的至少一个相同的可见波长下大致比聚合物包层更光学透明。
在本说明书的一些方面，提供了一种光控膜。光控膜包括设置在光吸收聚合物材料中并大致由光吸收聚合物材料包围的大致平行、光学透明的多个聚合物柱，其中每个聚合物柱具有大于约3的长宽比，使得在光控膜的位于与该光控膜的厚度方向大致正交的平面内的横截面中，每个聚合物柱包括闭合周边。至少一些聚合物柱的闭合周边包括一个或多个大致平直的周边部分，使得大致平直的周边部分的总长度大于横截面中的多个聚合物柱中的聚合物柱的闭合周边的总长度的约10％。
在本说明书的一些方面，提供了一种光控膜。光控膜包括大致平行、光学透明的多个聚合物柱，该多个聚合物柱设置在光吸收聚合物材料中并大致由光吸收聚合物材料包围。每个聚合物柱具有大于约3的长宽比。在光控膜的位于与光控膜的厚度方向大致正交的平面内的横截面中，每个聚合物柱包括一个或多个侧面，使得对于多对相邻聚合物柱中的每一对相邻聚合物柱，相邻聚合物柱中的一个聚合物柱的侧面面向聚合物柱中的另一个聚合物柱的侧面、并且与另一个聚合物柱的侧面大致平行且在长度上共同延伸以形成一对平行侧面，使得作为一对平行侧面的一部分的聚合物柱的侧面的总数大于横截面中的多个聚合物柱中的侧面的总数的约10％。
在本说明书的一些方面，提供了一种制造光控膜的方法。该方法包括提供大致平行、光学透明的多个第一聚合物柱，该多个第一聚合物柱沿着同一第一方向延伸、设置在光吸收聚合物材料中并且大致由光吸收聚合物材料包围，其中在第一聚合物柱之间限定有大致光学透明的多个间隙；以及沿着与第一方向大致正交的至少一个第二方向向多个第一聚合物柱施加压力和热量中的至少一者。每个第一聚合物柱具有第一横截面形状。压力和热量中的至少一者至少减小多个间隙中的至少一些间隙的大小并且将每个第一聚合物柱改变成具有与第一聚合物柱的第一横截面形状不同的第二横截面形状的相应的第二聚合物柱。
这些和其他方面将从以下详细描述中变得显而易见。但是，在任何情况下，本简要概述都不应解释为限制可要求保护的主题。
附图说明
图1是根据一些实施方案的包括设置在显示面板与传感器之间的光控膜的显示系统的示意性横截面图。
图2是根据一些实施方案的包括设置在显示面板与观看者之间的光控膜的显示系统的示意性横截面图。
图3是根据一些实施方案的光吸收材料的示意性横截面图。
图4是根据一些实施方案的入射到光控膜的一部分上光的示意图。
图5是根据一些实施方案的光控膜的示意性横截面图。
图6是根据一些实施方案的以一入射角入射到光控膜上的光的示意性横截面图。
图7是各种示例性光控膜的透射率相对于入射角的曲线图。
图8是根据一些实施方案的光控膜的主表面的一部分的端视图的图像。
图9A至图9B是根据一些实施方案的光控膜的部分的横截面的图像。
图10示出了图9A的横截面的聚合物柱的周边。
图11示出了图9A的横截面的聚合物柱的平直的周边部分。
图12至图13是根据一些实施方案的光控膜的纤维芯端的作为空间频率的函数的平均径向功率谱密度的曲线图。
图14至图16是显示在图13的平均径向功率谱密度的峰值区域内拟合的高斯曲线的曲线图。
图17A是根据一些实施方案的多根聚合物纤维的示意性端视图。
图17B是根据一些实施方案的多根聚合物纤维的端视图图像。
图18是根据一些实施方案的纤维的示意性横截面图。
图19是根据一些实施方案的多根聚合物纤维的端视图图像，其中每根纤维包括多个聚合物芯。
图20A至图20B是根据一些实施方案通过向多根聚合物纤维施加压力和/或热量而制成的光控膜的顶部主表面的图像。
图21是根据一些实施方案的制造光控膜的方法的示意图。
具体实施方式
在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以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，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
根据一些实施方案，本文所述的光控膜可用于手指感测应用中，其中光控膜设置在显示面板与传感器之间，并且可适于将从手指反射的光透射至传感器，同时拒绝从不同角入射在光控膜上的光。例如，通过以这种方式至少部分地准直光，光控膜可以提高图像分辨率。与有时用作指纹检测系统中的准直膜的包括对齐的微透镜和针孔阵列的典型膜不同，根据一些实施方案，本发明的光控膜可具有被构造成面向显示面板的大致平坦的主表面，该主表面可例如容易地粘合到显示面板上。可用于指纹感测应用中的另一种类型的准直元件是玻璃纤维光学板。然而，这种板的制造产率低，导致成本高。根据本说明书的一些实施方案，光控膜包括大致透明(例如，在420nm至680nm的波长范围内具有大于50％或60％或70％的平均光学透射率)的聚合物柱，该聚合物柱设置在光吸收聚合物材料中，并且大致由光吸收聚合物材料包围(例如，在沿着大于75％或90％或95％的柱长度与柱长度正交的每个横截面中，由大于75％或90％或95％的柱周长包围)。根据一些实施方案，此类光控膜可通过提供多个聚合物双组分纤维来制备，例如，将纤维熔合成单一整体，并切割该单一整体以提供光控膜。根据一些实施方案，本文所述的光控膜的另一个应用是作为适于减小来自显示面板的光的视角的防窥膜。
图1是根据一些实施方案的显示系统200的示意性横截面图。显示系统200包括光源40、光源41和光控膜100，该光控膜设置在光学传感器70与显示面板50之间，显示面板50被构造成生成供用户160观看的图像51。光源40、光源41被构造成朝向用户160放置在显示面板50附近的至少手指161发射光40a、光41a。传感器70被构造成通过接收被发射的所述光的被手指161反射的至少一部分40b、部分41b来至少感测手指161的存在。在一些实施方案中，显示系统被构造成检测指纹(例如，用于用户认证)。在一些实施方案中，显示系统200可检测用户160的手的比手指大的部分。例如，对于足够大的显示屏，显示系统200可以被构造成检测掌纹。
可以省略光源40和光源41中的一个光源。在一些实施方案中，显示系统200包括设置在显示面板50的内部的光源40。例如，光源可以是有机发光二极管显示器(OLED)的元件。美国专利申请公开2015/0331508号(Nho等人)例如描述了结合用于指纹检测的近红外(NIR)发射器的OLED堆叠。在一些实施方案中，显示系统200包括设置在显示系统200的横向侧面上的光源41。例如，近红外发光二极管可以设置在显示面板的侧面上。
发射光40a、发射光41a可具有在λ1至λ2范围内的波长(参见例如图4)，该范围可以是可见光或可见光/NIR范围，其中例如λl可为约400nm或约420nm，且λ2可以是约800nm或约700nm或约680nm，或者该范围可以是NIR范围，其中例如λl可为约800nm或约850nm，且λ2可为约2000nm或约1500nm或约1200nm。在一些实施方案中，发射光40a、发射光41a具有介于约800nm与约2000nm之间或约800nm与约1500nm之间或约800nm与约1200nm之间的波长。在一些实施方案中，发射光40a、发射光41a具有介于约400nm与约800nm之间的波长。
本文所述的光控膜可用于减小显示器的视角。例如，光控膜可以用作防窥片(privacy filter)。图2是根据一些实施方案的显示系统300的示意性分解横截面图。显示系统300包括显示面板50，该显示面板被构造成生成供观看者160观看的图像51；和光控膜100，该光控膜设置在显示面板上，并且被构造成设置在观看者与显示面板之间。光控膜减小了沿着至少一个方向(例如，方向162)生成的图像的视角α1。
例如，图1或图2的显示面板50可以是有机发光二极管(OLED)显示面板、液晶显示器(LCD)面板或微发光二极管(μLED)显示面板。
在一些实施方案中，光控膜100包括沿光控膜100的厚度方向(z方向，参见图1至图2的x-y-z坐标系统)隔开小于约1mm或小于约500微米的间隔的大致平坦、大致平行的相反的第一主表面10和第二主表面11；以及大致平行、光学透明的多个聚合物柱20，该多个聚合物柱设置在光吸收聚合物材料30中并且大致由该光吸收聚合物材料包围。例如，光控膜的大致平坦的表面与平坦表面的偏差可小于柱20的最大横向尺寸的约3倍、2倍、1倍、0.5倍或0.25倍。例如，大致平坦的表面可以是标称平面的。例如，大致平行的主表面可以在约20度或10度或5度的平行度内。例如，主表面10和主表面11可隔开小于约400微米或小于约350微米的间隔。例如，主表面10和主表面11可隔开至少100微米或至少150微米或至少200微米的间隔。每个聚合物柱20具有位于第一主表面10处的第一柱端21和位于第二主表面11处的相反的第二柱端22。每个聚合物柱具有大于约以下的长宽比(例如，图2中所指示的h/d)：3、或4、或5、或6、或7、或8、或9、或10、或11、或12、或13、或14、或15、或17、或20、或25。例如，长宽比可为至多约500或至多约200。除非另外指示，否则长宽比是指沿柱的长度方向的柱的长度(例如，h)除以在与长度方向正交的方向上的柱的横向尺寸。横向尺寸可以是最大横向尺寸(例如，图8中所示的d1)。当需要低视角或高准直度时，可能需要高长宽比(例如，大于约5)，而当例如需要较高视角时，可能需要较低长宽比(例如，大于约3且小于约5)。聚合物柱可具有小于10或小于5的面内长宽比，其中面内长宽比是最大横向尺寸d1除以在与最大横向尺寸和长度方向中的每一者正交的方向上的最大尺寸。
柱20可以彼此在长度上大致共同延伸。如果每个元件的大于50％与每个其它元件的大于50％的长度共同延伸，则在长度内延伸的元件可以被描述为彼此大致共同延伸，或者被描述为彼此在长度上大致共同延伸。如果每个元件的大于50％的面积与每个其它元件的大于50％的区域共同延伸，则在一个区域内延伸的元件可被描述为彼此大致共同延伸。在一些实施方案中，对于柱20的至少大部分，每个柱的长度的大于约60％、或大于约80％、或大于约90％、或大于约95％与每个其它柱的长度的大于约60％、或大于约80％、或大于约90％、或大于约95％共同延伸。
图3是根据一些实施方案的光吸收聚合物材料30的示意性横截面图。除非不同地指示，否则聚合材料是包括有机聚合物连续相的材料。例如，聚合物材料可以包括在聚合物基体中的无机材料。光吸收聚合物材料30包括分散在光学透明粘合剂32中的多个光吸收颗粒31。在此上下文中，颗粒31例如可以是例如染料分子或例如颜料颗粒。除了吸收光(例如，400nm至700nm的可见范围内的至少一个波长)之外，光吸收颗粒31还可以部分地反射和/或漫射光。在一些实施方案中，光吸收颗粒包括暗色颜料或暗色染料，诸如黑色或灰色颜料或染料；金属，诸如铝、银等；暗色金属氧化物；或它们的组合。合适的光吸收颗粒31包括炭黑。其他合适的染料和颜料可包括例如以下中的一者或多者：分散蓝60(C20H17N3O5；CAS编号12217-80-0)；颜料黄147(C37H21N5O4；CAS编号4118-16-5)；红色偶氮染料诸如红色染料40(C18H14N2Na2O8S2；CAS编号25956-17-6)；蒽醌染料或颜料诸如溶剂黄163(C26H16O2S2；CAS编号13676-91-0)、颜料红177(C28H16N2O4；CAS编号4059-63-2)和分散红60(C20H13NO4；CAS编号12223-37-9)；苝系染料或颜料诸如颜料黑31(C40H26N2O4；CAS编号67075-37-0)、颜料黑32(C40H26N2O6；CAS编号83524-75-8)和颜料红149(C40H26N2O4；CAS编号4948-15-6)；以及蓝色、黄色、红色和青色染料PD-325H、PD-335H、PD-104和PD-318H，分别得自日本东京的三井精细化学品公司(Mitsui Fine Chemicals,Tokyo Japan)。在一些情况下，此类染料或颜料的混合物可用于实现遍及所需波长范围(例如，至少从420nm扩展到680nm的可见波长范围)的光吸收。在一些实施方案中，光吸收颗粒31包括光吸收颜料、光吸收染料和炭黑中的一者或多者。
在一些实施方案中，多个聚合物柱20和光吸收聚合物材料30(例如，材料30的粘合剂32)中的至少一者包括以下中的一者或多者：聚碳酸酯、聚酯、丙烯酸类树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸三亚甲酯(PTT)、聚苯砜(PPSU)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)、磺化聚砜(SPSU)、聚丙烯、聚乙烯(PE)、低密度聚乙烯(LDPE)、膨胀聚丙烯(EPP)、聚丙交酯(PLA)、环烯烃、聚氨酯、乙酸纤维素(CA)、乙酸丁酸纤维素(CAB)、乙酸丙酸纤维素(CAP)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、尼龙(也称为聚酰胺(PA))、聚脲、人造丝、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚丁烯(PB)、聚甲基戊烷(例如TPX)、聚乙烯纤维、聚降冰片烯、聚乙烯醇(PVOH)、聚乙酸乙烯酯(PVA)、聚芳酰胺、间芳酰胺、聚苯并噁唑(PBO)、聚苯并咪唑(PBI)、聚氢醌-二咪唑并吡啶(PIPD)、热致液晶聚合物(TLCP)及其任何共聚物。LDPE是特征在于密度在约910kg/m3至940kg/m3或约917kg/m3至930kg/m3范围内的等级的聚乙烯。
图4是根据一些实施方案的入射在光控膜100的一部分上的光405a的示意图。例如，光405a具有λ在λ1至λ2范围内的波长，该范围可以是约400nm至约700nm、或约420nm至约680nm、或约450nm至约650nm的范围。聚合物柱20对于波长λ具有折射率n1且光吸收材料30或光吸收材料30的粘合剂组分对于波长λ具有折射率n2。除非不同地指示，否则折射率n1、折射率n2是指折射率的实部。可以选择聚合物柱20和光吸收材料30以减少或消除全内反射，使得光405a大致被光吸收材料30吸收，而不是作为反射光405b在聚合物柱20与光吸收材料30之间的界面52处被反射。例如，聚合物柱的折射率可小于或约等于粘合剂的折射率。在一些实施方案中，对于在从约420nm扩展到约680nm(或λ1至λ2)的可见波长范围内的至少一个波长(例如λ)，聚合物柱的折射率小于粘合剂的折射率。在一些实施方案中，对于在从约420nm扩展到约680nm(或从λ1至λ2)的可见波长范围内的至少一个波长，聚合物柱的折射率大于粘合剂的折射率。在一些实施方案中，对于从约420nm扩展到约680nm的可见波长范围内的至少一个波长，聚合物柱的折射率与粘合剂的折射率之间的差异的幅值小于约0.01、或0.005、或0.001。在一些实施方案中，光吸收聚合物材料30与聚合物柱20之间的界面52不引起全内反射。
例如，与图1和图2中示意性示出的相比，柱端21(相应地，22)可覆盖主表面10(相应地，11)的显著更大的部分(按面积计)。例如，在图4中示意性地示出了较大的面积分数(例如，也参见图9A至图9B)。在一些实施方案中，第一柱端21覆盖第一主表面10的至少40％、或45％、或50％、或60％、或65％、或70％、或75％、或80％、或85％。例如，第一柱端21可覆盖第一主表面10的至多95％或至多90％。在一些实施方案中，第二柱端22覆盖第二主表面11的至少40％、或45％、或50％、或60％、或65％、或70％、或75％、或80％、或85％。例如，第二柱端22可覆盖第二主表面11的至多95％或至多90％。
在光控膜100的一些实施方案中，聚合物柱20相对于光控膜100的厚度方向倾斜。图5是根据一些实施方案的光控膜100的示意性横截面图。在一些实施方案中，在光控膜100的位于包括厚度方向(z方向)的平面(例如，xz平面)内的至少一个横截面中，聚合物柱大致沿第一方向(z1)延伸，该第一方向与厚度方向形成介于约2度与约60度之间、或约2度与约50度之间、或约3度与约50度之间、或约4度与约40度之间、或约5度与约40度之间的角α。在其他实施方案中，角α可为约0度。在一些实施方案中，在光控膜100的位于包括厚度方向(z方向)的平面内的至少一个横截面中，聚合物柱大致沿着与厚度方向(z方向)大致平行(例如，在约20度、10度、5度、3度、2度或1度的平行度内)的方向延伸。
图6是根据一些实施方案以入射角α3(与光入射到其上的主表面的法线所成的角)入射到光控膜100上的大致准直入射光95的示意性横截面图。图7是各种示例性光控膜的透射率相对于入射角的曲线图。大致准直的光95的发散角或会聚角可小于约20度、10度、5度或3度，和/或与通过光控膜的透射率相对于入射角的半幅全宽相比较小(例如，小于半幅全宽的20％或10％或5％)。
在一些实施方案中，光控膜100包括光学透明的间隔开的多个聚合物柱20，所述多个聚合物柱大致由共同的光吸收聚合物材料30包围，其中聚合物柱具有大于约3(或在本文其它地方所述的范围内)的长宽比，使得对于具有在约420nm至约680nm(或λ1至λ2)的可见波长范围内的可见波长(例如λ)的大致准直入射光95，光控膜100的相对于入射光的入射角α3的光学透射率90a-90g具有大于约2％的峰值透射率91a-91g以及介于约5度与约120度之间的相应的半幅全宽(FWHM)92a-92g。在一些此类实施方案中，峰值透射率91a-91g大于约5％、或10％、或15％、或20％、或25％、或30％、或35％。例如，峰值透射率可为至多约80％、或至多约70％、或至多约60％。例如，在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，相应的FWHM 92a-92g介于约10度与约100度之间、或介于约10度与约80度之间、或介于约10度与约70度之间、或介于约10度与约60度之间、或介于约10度与约50度之间、或介于约15度与约45度之间。FWHM的所需范围可以使得足够量的光透射通过光控膜(例如，FWHM可以为至少约10度、或至少约15度、或至少约20度)，并且使得大于预定量的入射角大致不被透射(例如，FWHM可以不超过约120度、或不超过约80度、或不超过约50度)。在一些实施方案中，峰值透射率相应于小于约5度、或小于约3度、或小于约2度的入射角。在一些实施方案中，峰值透射率相应于大于约5度、或大于约10度、或大于约15度的入射角。例如，峰值透射率可以相应于至多约50度、或至多约45度、或至多约40度、或至多约35度的入射角。在一些实施方案中，光学透射率相对于入射角在方位角内求平均。在一些实施方案中，对于两个正交入射平面中的每个入射平面，光控膜100的光学透射率相对于入射角具有在这些范围内的任一个范围内的FWHM。入射平面是包含厚度方向(z方向)和入射光(例如95)的方向的平面。例如，两个正交的入射平面可以是xz平面和yz平面。
图8是根据一些实施方案的光控膜的主表面10的一部分的端视图的图像。在一些实施方案中，相邻聚合物柱的至少一对21a、21b的第一柱端具有彼此面对且大致共同延伸的(例如，每一侧面可具有与另一元件的长度的大于50％、或60％、或70％、或80％共同延伸的长度)大致平行、大致平直的侧面22a、侧面22b。在一些实施方案中，大致平行、大致平直的侧面彼此形成小于约24度、21度、18度、15度、12度、10度、8度、6度、5度、4度、3度或2度的角θ。在一些实施方案中，至少10％、或15％、或20％、或25％、或30％、或35％、或40％、或45％的多对相邻聚合物柱(例如，21a、21b)中的每一对相邻聚合物柱的第一柱端具有彼此面对并且大致共同延伸大致平行、大致平直的侧面(例如，22a、22b)。例如，具有彼此面对且大致共同延伸的大致平行、大致平直的侧面(例如22a、22b)的相邻聚合物柱对的百分比可以为至多100％、或90％、或80％、或70％、或60％、或50％。第二柱端可以具有也拥有这些特性的大致平行、大致平直的侧面。可使用标准图像分析技术(例如，使用MATLAB)分析柱端的几何形状。大致平直的侧面可具有例如为侧面长度的大于约3倍、4倍、5倍、10倍或20倍和/或例如为柱端的有效半径的大于约3倍、4倍、5倍、10倍或20倍的最小曲率半径，其中有效半径是柱端的最大横向尺寸的一半。
在一些实施方案中，第一柱端21和第二柱端22中的至少一者具有介于约2微米与约100微米之间、或约3微米与约90微米之间、或约4微米与约80微米之间、或约5微米与约70微米之间、或约5微米与约60微米之间、或约5微米与约50微米之间、或约6微米与约40微米之间、或约6微米与约30微米之间、或约7微米与约30微米之间的平均最长横向尺寸d1。平均最长横向尺寸是柱端的最长横向尺寸(与柱的长度方向正交的方向)的平均值(均值)。
在一些实施方案中，光控膜100包括光学透明的多个聚合物柱20，所述多个聚合物柱分散在光吸收聚合物介质30中，并且所述光控膜包括位于光控膜的同一第一主表面10处的多个第一多边形柱端21和位于光控膜的同一第二主表面11处的多个第二多边形柱端22。聚合物柱20可大致彼此平行。在一些实施方案中，第一多边形柱端具有至少四个侧面。在一些实施方案中，第二多边形柱端具有至少四个侧面。在一些实施方案中，第一多边形柱端和第二多边形柱端中的至少一者的至少两个柱端21a、柱端21b具有相同数量的侧面和不同的形状。在一些实施方案中，第一多边形柱端和第二多边形柱端中的至少一者的至少两个柱端21a、柱端21c具有不同数量的侧面。在一些实施方案中，第一多边形柱端和第二多边形柱端中的至少一些具有四个侧面，第一多边形柱端和第二多边形柱端中的至少一些具有五个侧面，并且第一多边形柱端和第二多边形柱端中的至少一些具有六个侧面。
图9A是根据一些实施方案的光控膜的位于与光控膜100的厚度方向(z方向)大致正交的平面(xy平面)内的一部分的横截面的图像。例如，横截面可以沿着光控膜的主表面10、主表面11。图9B是根据一些实施方案的光控膜的位于与光控膜100的厚度方向(z方向)大致正交的平面(xy平面)内的一部分的横截面的图像。图9A的表面被抛光，而图9B的表面示出通过切割(在所示实施方案中为刮削)赋予该表面的纹理33和大致平直的大致平行的特征部133。
在一些实施方案中，光控膜100包括大致平行、光学透明的多个聚合物柱20，该多个聚合物柱设置在光吸收聚合物材料30中并且大致由该光吸收聚合物材料包围。聚合物柱20中的每个聚合物柱可具有大于约3或在本文别处所述的范围内的长宽比。在一些实施方案中，在光控膜100的位于与该光控膜100的厚度方向(z方向)大致正交的平面(xy平面)内的横截面中，聚合物柱20中的每个聚合物柱具有一个或多个侧面25，使得对于多对相邻聚合物柱中的每一对相邻聚合物柱，相邻聚合物柱中的一个聚合物柱的侧面25a面向聚合物柱中的另一个聚合物柱的侧面25b、并且与另一个聚合物柱的该侧面大致平行且在长度上共同延伸以形成一对平行侧面，使得聚合物柱的作为一对平行侧面的一部分的侧面的总数大于横截面中的多个聚合物柱中的侧面总数的约10％、或15％、或20％、或25％、或30％、或40％、或45％。例如，聚合物柱的作为一对平行侧面的一部分的侧面的总数可以为侧面总数的至多100％、或90％、或80％、或70％、或60％、或50％。可使用标准图像分析技术(例如，使用MATLAB)分析柱端的几何形状。
如本文别处进一步所述，在一些实施方案中，光控膜100通过切割(例如，用图21中示意性示出的刀片157)整体(例如，图21中示意性示出的单一整体260)至少一次而形成，该整体包括设置在光吸收聚合物材料30中并且大致由该光吸收聚合物材料包围的大致平行、光学透明的多个聚合物柱20，其中该切割产生第一主表面10和第二主表面11中的至少一者。在一些实施方案中，切割向第一主表面和第二主表面中的至少一者赋予包括多个大致平直且大致平行的特征部133(参见例如图9B)的图案。切割还可赋予可不实质上平行于特征133的其它特征的图案。在一些实施方案中，切割包括刮削、切块、锯切和激光切割中的一者或多者。在一些实施方案中，切割向聚合物柱中的至少一个聚合物柱的第一柱端和第二柱端中的至少一者赋予表面粗糙度。例如，图9B的纹理33可以指示通过切割赋予的表面粗糙度。
图10示出了图9A的横截面的聚合物柱20的周边23。图11示出了图9A的横截面的聚合物柱20的直的周边部分(例如，24a、24b、24c)。使用MATLAB从图9A确定图10至图11，以确定周边和直的周边部分。
在一些实施方案中，光控膜100包括大致平行、光学透明的多个聚合物柱20，该多个聚合物柱设置在光吸收聚合物材料30中并且大致由该光吸收聚合物材料包围。每个聚合物柱可具有大于约3或在本文别处所述的范围内的长宽比。在一些实施方案中，在光控膜的位于与该光控膜的厚度方向(z方向)大致正交的平面(xy平面)内的横截面中，每个聚合物柱具有闭合周边23。聚合物柱中的至少一些聚合物柱的闭合周边可包括一个或多个大致直的周边部分24a、24b、24c，使得大致直的周边部分的总长度大于横截面中的多个聚合物柱中的聚合物柱的闭合周边的总长度的约10％、或20％、或30％、或40％、或50％、或60％、或70％、或80％、或90％。在一些实施方案中，大致直的周边部分的总长度小于横截面中的多个聚合物柱中的聚合物柱的闭合周边的总长度的约90％、或80％、或70％、或60％。在一些实施方案中，光控膜100具有沿光控膜100的厚度方向(z方向)间隔开的大致平坦、大致平行的相反的第一主表面10和第二主表面11。在一些实施方案中，光控膜的横截面包括第一主表面10和第二主表面11中的一者。
图12是光控膜(在图12中标记为C(a)和C(b))的纤维芯端的作为空间频率的函数的平均径向功率谱密度(qPSD)的曲线图，该光控膜通过切割芯-鞘纤维的熔合整体(参见例如图17和图21)而形成。图13是光控膜(在图13中标记为I(a)、I(b)和I(c))的纤维芯端的作为空间频率的函数的平均径向功率谱密度的曲线图，该光控膜通过切割海岛纤维的熔合整体(参见例如图19、图20A至图20B和图21)而形成。图14至图16是显示分别对于标记为I(a)、I(b)和I(c)的样品在图13的qPSD的峰值区域内拟合的高斯曲线的曲线图。通过对含有纤维芯端的光控膜的主表面的图像的灰度值进行傅立叶变换的幅值平方以产生功率谱密度(PSD)，然后在方位角内对PSD求平均以产生平均径向PSD，来确定qPSD。由于光吸收材料呈现黑色并因此具有0或大约0的灰度值，所以主表面的qPSD可以被描述为光纤芯端的qPSD。可以在足够大的区域内确定qPSD，使得增加面积大致不改变qPSD。例如，该区域可以是宽度至少为400微米的正方形区域。例如，可以将汉明窗(Hamming window)应用于图像以抑制从图像的边界产生的任何振铃伪像，如本领域已知的。
在一些实施方案中，光控膜100包括光学透明的间隔开的多个聚合物纤维芯20，所述多个纤维芯大致由共同的光吸收聚合物包层30包围。纤维芯20包括看起来不规则地排列在光控膜的主表面(例如，10)处的相应的纤维芯端(例如，21)，使得在光控膜的位于与该光控膜的厚度方向(z轴)大致正交的平面(xy平面)内的横截面中，纤维芯端的作为空间频率的函数的平均径向功率谱密度包括第一峰值区域(80a-80b)，该第一峰值区域包括一个或多个局部峰值(81a-81e)并且由介于约5mm-1与约150mm-1之间、或介于约5mm-1与约125mm-1之间、或介于约5mm-1与约100mm-1之间、或介于约7mm-1与约100mm-1之间、或介于约10mm-1与约100mm-1之间的半幅全宽(FWHM)(82a-82e)限定。例如，第一峰值区域可以由FWHM限定为包括FWHM并且在FWHM的每一侧面上延伸FWHM的0倍至1倍(例如，0倍、0.5倍或1倍)的区域。在一些实施方案中，第一峰值区域大致以FWHM为中心并且宽度为FWHM的1倍至约2倍(例如，1倍、1.5倍或2倍)。在一些实施方案中，与光控膜的厚度方向大致正交的平面(xy平面)是光控膜100的主表面(例如，10)。在一些实施方案中，在第一峰值区域内拟合的高斯曲线的FWHM介于约10mm-1与约150mm-1之间，或介于约20mm-1与约125mm-1之间，或介于约20mm-1与约100mm-1之间，或介于约30mm-1与约100mm-1之间，或介于约40mm-1与约90mm-1之间。
图17A是根据一些实施方案的多个60聚合物纤维61的示意性端视图。图17B是根据一些实施方案的多个60聚合物纤维61的端视图图像。图18是根据一些实施方案的纤维61a的示意性横截面图。图17A至图17B中所示的纤维可以被称为芯-鞘纤维和/或双组分纤维，并且图18的纤维61a可以被称为海岛纤维并且可以是双组分纤维或多组分纤维。根据一些实施方案，使用海岛纤维的优点是这种纤维可提供更小的柱直径(例如，d1小于约10微米)，使得所得光控膜在用于例如手指感测显示器时提供更好的图像分辨率。双组分纤维、多组分纤维、芯-鞘纤维和海岛纤维可通过纤维熔融纺丝制备，例如，其可被描述为挤出形式，其中喷丝头用于形成连续长丝。例如，此类纤维在本领域中通常是已知的并且阐述于以下中：例如美国专利申请公布2015/0125504号(Ward等人)和美国专利5,702,658号(Pellegrin等人)、6,465,094号(Dugan)、7,622,188号(Kamiyama等人)。在一些实施方案中，多个60纤维可包括芯-鞘纤维、海岛纤维或它们的组合。在一些实施方案中，多个60聚合物纤维(61,61a)大致沿同一第一方向(z方向)延伸，其中每根聚合物纤维包括一个或多个聚合物芯(62,62a)，该一个或多个聚合物芯由聚合物包层(63,63a)包围，并且与该聚合物包层共挤出并且在长度上大致共同延伸，使得聚合物包层具有比聚合物芯的最大横向尺寸(xy平面)小的厚度，使得沿着第一方向，聚合物芯在从约420nm扩展到约680nm的可见波长范围内的至少一个相同可见波长下大致比聚合物包层更光学透明。例如，聚合物芯可相应于大致光学透明的柱20，聚合物包层可相应于光吸收聚合物材料30，并且至少一个相同的可见波长可相应于图4中所绘示的波长λ。在一些实施方案中，每根聚合物纤维61a或至少大部分聚合物纤维中的每根聚合物纤维包括多个聚合物芯62a，该聚合物芯由聚合物包层63a包围、与该聚合物包层共挤出并且在长度上大致共同延伸。在一些实施方案中，每个聚合物芯62a与每个其它聚合物芯62a的长度的至少80％或至少90％或至少95％以及与聚合物包层63a的长度共同延伸。在一些实施方案中，每根聚合物纤维61或至少大部分聚合物纤维中的每根聚合物纤维包括与聚合物包层63大致同心的单个芯62。在一些实施方案中，每个单个芯62与聚合物包层63的长度的至少80％或至少90％或至少95％共同延伸。
图19是根据一些实施方案的多个150聚合物纤维151的端视图图像。每根纤维151包括大致由光吸收材料121、光吸收材料122包围的多个聚合物芯110。图20A至图20B是通过向类似于图19的聚合物纤维的多根聚合物纤维施加压力和/或热量而制成的光控膜的顶部主表面的图像。图20B具有比图20A更高的分辨率。
图21是根据一些实施方案的制造光控膜100的方法的示意图。在模具155中示意性地示出了多根60纤维61。另选地，例如，多个150纤维151可用于产生如图20A至图20B所示的光控膜。在一些实施方案中，方法包括提供大致平行、光学透明的多个第一聚合物柱(例如，60,62a或110)，该多个第一聚合物柱沿着同一第一方向(z轴)延伸、设置在光吸收聚合物材料(例如，63,63a或121,122)中并且大致由该光吸收聚合物材料包围，在该第一聚合物柱之间限定有大致光学透明的多个间隙(例如，130,131)；以及沿着与第一方向大致正交的至少一个第二方向(x和/或y方向)向多个第一聚合物柱施加压力(P)和热量(温度T)中的至少一者。每个第一聚合物柱具有第一横截面形状。压力和热量中的至少一者至少减小多个间隙中的至少一些间隙的大小并且将每个第一聚合物柱改变成具有与第一聚合物柱的第一横截面形状不同的第二横截面形状的相应的第二聚合物柱(例如140)。在一些实施方案中，第一形状是圆形。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，第二形状是多边形。
在一些实施方案中，大致平行、光学透明的多个第一聚合物柱通过由熔融纺丝制备多根聚合物纤维来提供。在一些实施方案中，熔融纺丝方法包括将树脂粒料进料至挤出机中，使得熔融聚合物在纺丝组件中组合并从喷丝头离开。然后可以通过导丝辊将纤维下拉，同时任选地骤冷和纺丝整理。然后可以通过卷绕机收集纤维丝束。可通过退绕一个或多个纤维丝束并将纤维进料至重绕系统中来形成纤维束，该重绕系统可在一个模具或多个模具中在张力下将纤维大致彼此平行地铺设(例如，重绕系统可包括轮，其中模具围绕该轮安装)。
在一些实施方案中，大致平行、光学透明的多个第一聚合物柱110包括第一聚合物柱的多个离散的单个组151。离散的单个组中的每个组包括多个(例如，2个至40个、或4个至30个、或6个至25个)第一聚合物柱；以及光吸收材料121，该光吸收材料填充第一聚合物柱之间的空间并提供包围第一聚合物柱110的光吸收周边122。在一些实施方案中，第一聚合物柱的离散的单个组在其间限定多个大致光学透明的间隙131。在一些实施方案中，第一聚合物柱62中的每个聚合物柱由相应的包含光吸收材料的光吸收聚合物层63包围，其中光吸收层与第一聚合物柱大致同心。例如，在与柱62的长度方向正交的横截面中，光吸收材料的质心可与相应柱62的质心近似一致(例如，在相应柱62的直径的约20％或约10％内一致)。在一些实施方案中，光吸收聚合物层在其间限定多个大致光学透明的间隙130。
在一些实施方案中，将压力和热量中的至少一者施加到多个第一聚合物柱包括将第一聚合物柱设置在模具中155并且将压力和热量中的至少一者施加到该模具。在一些实施方案中，施加热量包括在至少100℃、或110℃、或120℃、或130℃的温度下加热第一聚合物柱达至少2小时。该温度优选低于聚合物柱和光吸收材料各自的热分解温度。在一些实施方案中，例如，加热持续至少4小时、或6小时、或8小时、或10小时，并且可以持续至多48小时或24小时。在一些实施方案中，施加压力包括向第一聚合物柱施加至少10psi、或20psi、或30psi、或40psi、或50psi的压力达至少2小时。例如，压力可以至多500psi或至多200psi。在一些实施方案中，例如，施加压力达至少4小时、或6小时、或8小时、或10小时，并且可以施加达至多48小时或24小时。例如，可以使用热压机或高压釜来施加热量和/或压力。
在一些实施方案中，施加压力和热量中的至少一者导致光吸收聚合物材料将第二聚合物柱彼此粘合以形成第二聚合物柱的单一整体260。在一些实施方案中，该方法还包括切割(例如，使用刀片157)第二聚合物柱的单一整体。例如，光控膜100可以从单一整体260切割而来。切割可在单一整体已从模具155移除并允许冷却之后进行。例如，切割可包括刮削、切块、锯切和激光切割中的一者或多者。
实施例
这些实施例仅为了进行示意性的说明，并非意在限制所附权利要求书的范围。除非另外指明，否则实施例以及说明书的余下部分中的所有份数、百分数、比率等均按重量计。
实施例1
使用乙酸丁酸纤维素(CAB)树脂制造芯鞘纤维。芯树脂是来自伊斯曼化学公司(Eastman Chemical Company)(田纳西州的金斯波特(Kingsport，TN))的TENITE Butyrate575E3720010，其包含10％增塑剂。皮树脂是TENITE Butyrate 575E3720010和TENITEButyrate 200AZ107910的90:10共混物，两者都来自伊斯曼化学公司。该共混物包含10％增塑剂和2％炭黑。用于制造纤维的纤维纺丝系统的规格在表1中给出，而纤维纺丝工艺条件在表2中给出。将纤维收集到6英寸直径的塑料芯中。目标纤维直径为约30微米。
表1.实施例1的纤维纺丝系统设置
表2.实施例1的纤维纺丝工艺条件
然后将芯上的纤维退绕并以约20mpm(米/分钟)的速度重绕在安装有八个金属模具的轮上。每个模具用平行放置的纤维填充以形成1×1英寸束。在重绕之后将盖拧到模具上以将纤维束保持在适当位置。
将模具放置在高压釜室中。整体形成步骤如下：
1.将高压釜压力设定为75Psi
2.在3.5小时内将温度升至120℃
3.保持2小时
4.将温度降至25℃
5.释放压力并关闭高压釜
从模具中取出熔合整体并刮削/切割成膜用于测量。进一步抛光一些膜以提高表面质量。光控膜的纤维芯端的作为两个膜样品的空间频率的函数的平均径向功率谱密度被确定并示于图12中。
实施例2
使用乙酸丁酸纤维素(CAB)树脂制造海岛纤维。岛树脂是来自伊斯曼化学公司(田纳西州的金斯波特)的TENITE Butyrate 575E3720010，其包含10％增塑剂。海树脂是TENITE Butyrate 285A3720016(其包括16％增塑剂)和TENITE Butyrate 200AZ107910(其包括10％增塑剂)的90:10共混物。该共混物包含2％炭黑。用于制造纤维的纤维纺丝系统的规格在表3中给出，而纤维纺丝工艺条件在表4中给出。将纤维收集到6英寸直径的塑料芯中。目标纤维直径为约50微米，并且纤维中的每个岛为约10微米，其小于实施例1中的芯。
表3.实施例2的纤维纺丝系统设置
表4.实施例2的纤维纺丝工艺条件
使用实施例1中所述的方法将纤维重绕到模具中，并且熔合条件类似，除了步骤2中的温度对于一些样品是120℃且对于一些其它样品是130℃。光控膜的纤维芯端的作为三个膜样品的空间频率的函数的平均径向功率谱密度被确定并示于图13中。高斯拟合结果示于图14、图15和图16中。
实施例3
与实施例1类似地进行实施例3，但进行修改以与实施例1相比增加透射率。通过将用于鞘的树脂改变为TENITE Butyrate 575E3720010和TENITE Butyrate 200AZ107910的70:30共混物，将芯鞘树脂率比从1:1和2:1增加到3:1；并且将鞘中的碳负载从2％增加到6％。用精密碳化物刀和红外(IR)加热灯将熔合整体刮削。测量不同厚度的膜的透射谱并示于图7中。图8和图9A至图9B是具有不同表面粗糙度和特征部的膜样品的横截面图像。图10示出了膜横截面图像的聚合物柱的周边，而图11示出了同一图像的聚合物柱的直的周边部分。
实施例4
与实施例2类似地进行实施例4，但进行修改以与实施例2相比增加透射率。通过将用于海的树脂改变为TENITE Butyrate 575E3720010和TENITE Butyrate 200AZ107910的70:30共混物，将海岛鞘树脂率比从1:1增加到3:1；并且将鞘中的碳负载从2％增加到6％。图20A和图20B是膜样品的横截面图像。
使用MATLAB图像分析软件(购自迈斯沃克(MATHWORKS)，美国马萨诸塞州纳蒂克(Natick，MA))表征来自实施例3和实施例4的样品的图像。通过计算图像中周边上每个点处的3点曲率(萌二曲率(Menger curvature))，通过将曲率乘以纤维区域的最大直径的一半来定义相对曲率，并且当相对曲率小于1/3时将点识别为沿着大致平坦的侧面，来识别周边的平坦区域。结果报告于表5中，其中：平坦百分比是由平坦侧面组成的周边的平均百分比；平行百分比是由大致平行于相邻平坦侧面的平坦侧面组成的周边的平均百分比；相对侧面长度是平坦侧面的长度除以周边长度乘以100％；并且锐角是大致平行的线之间的锐角。表5将实施例3和实施例4的样品与模拟的横截面图像进行比较。模拟的图像模仿具有所有椭圆柱的膜。来自实施例3和实施例4图像的样品的“平坦均值百分比”和“平行均值百分比”比来自模拟的图像的那些高得多。
表5.
诸如“约”的术语将在本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中理解。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征大小、数量和物理特性的量的使用不清楚，则“约”将被理解为是指在指定值的10％以内。给定为约指定值的量可精确地为指定值。例如，如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚，则具有约1的值的量是指该量具有介于0.9和1.1之间的值，并且该值可为1。
本领域普通技术人员将在本说明书中使用和描述的上下文中理解术语诸如“大致”。如果在本说明书中使用和描述的上下文中，对于本领域的普通技术人员来说，关于性质或特性的“大致”的使用不是很清楚，并且当本领域的普通技术人员清楚该性质或特性的相反含义时，术语“大致”将被理解为是指该性质或特性的展示程度大于该性质或特性的相反含义。
上述所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。
除非另外指出，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样适用于其他附图中的相应元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型或组合。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。
Claims (15)
1.一种光控膜，包括：
大致平坦、大致平行的相反的第一主表面和第二主表面，所述第一主表面和所述第二主表面沿着所述光控膜的厚度方向隔开小于约500微米的间隔；和
大致平行、光学透明的多个聚合物柱，所述多个聚合物柱设置在光吸收聚合物材料中并且大致由所述光吸收聚合物材料包围，每个聚合物柱具有位于所述第一主表面处的第一柱端和位于所述第二主表面处的相反的第二柱端，每个聚合物柱具有大于约3的长宽比，使得至少一对相邻聚合物柱的所述第一柱端包括彼此面对并且大致共同延伸的大致平行、大致平直的侧面。
2.根据权利要求1所述的光控膜，其中所述大致平行、大致平直的侧面彼此形成小于约15度的角。
3.根据权利要求1所述的光控，其中在所述光控膜的位于与所述厚度方向大致正交的平面内的至少一个横截面中，所述聚合物柱大致沿第一方向延伸，所述第一方向与所述厚度方向形成介于约2度与约60度之间的角。
4.根据权利要求1所述的光控膜，其中所述第一柱端覆盖所述第一主表面的至少40％。
5.一种显示系统，所述显示系统包括光源和根据权利要求1至4中任一项所述的光控膜，所述光控膜设置在光学传感器与显示面板之间，所述显示面板被构造成生成供用户观看的图像，所述光源被构造成朝向所述用户放置在所述显示面板附近的至少手指发射光，所述传感器被构造成通过接收被发射的所述光的被所述手指反射的至少一部分来至少感测所述手指的存在。
6.一种光控膜，所述光控膜包括光学透明的多个聚合物柱，所述多个聚合物柱分散在光吸收聚合物介质中，并且所述光控膜包括位于所述光控膜的同一第一主表面处的多个第一多边形柱端和位于所述光控膜的同一第二主表面处的多个第二多边形柱端。
7.根据权利要求6所述的光控膜，其中所述第一多边形柱端和所述第二多边形柱端中的至少一者的至少两个柱端具有不同数量的侧面。
8.一种光控膜，所述光控膜包括光学透明的间隔开的多个聚合物纤维芯，所述多个纤维芯大致由共同的光吸收聚合物包层包围，所述纤维芯包括看起来不规则地排列在所述光控膜的主表面处的相应的纤维芯端，使得在所述光控膜的位于与所述光控膜的厚度方向大致正交的平面内的横截面中，所述纤维芯端的作为空间频率的函数的平均径向功率谱密度包括第一峰值区域，所述第一峰值区域包括一个或多个局部峰值并且由介于约5mm-1与约150mm-1之间的半幅全宽(FWHM)限定。
9.根据权利要求8所述的光控膜，其中在所述第一峰值区域内拟合的高斯曲线的FWHM介于约10mm-1与约150mm-1之间。
10.一种光控膜，所述光控膜包括光学透明的间隔开的多个聚合物柱，所述多个聚合物柱大致由共同的光吸收聚合物材料包围，所述聚合物柱具有大于约3的长宽比，使得对于具有在约420nm至约680nm的可见波长范围内的可见波长的大致准直入射光，所述光控膜的相对于所述入射光的入射角的光学透射率具有大于约2％的峰值透射率以及介于约5度与约120度之间的相应的半幅全宽(FWHM)。
11.多根聚合物纤维，所述多根聚合物纤维大致沿着同一第一方向延伸，每根聚合物纤维包括一个或多个聚合物芯，所述聚合物芯由聚合物包层包围、与所述聚合物包层共挤出并且在长度上大致共同延伸，使得所述聚合物包层具有比所述聚合物芯的最大横向尺寸小的厚度，使得沿着所述第一方向，所述聚合物芯在从约420nm扩展到约680nm的可见波长范围内的至少一个相同可见波长下大致比所述聚合物包层更加光学透明。
12.一种光控膜，所述光控膜包括大致平行、光学透明的多个聚合物柱，所述多个聚合物柱设置在光吸收聚合物材料中并且大致由所述光吸收聚合物材料包围，每个聚合物柱具有大于约3的长宽比，使得在所述光控膜的位于与所述光控膜的厚度方向大致正交的平面内的横截面中，每个聚合物柱包括闭合周边，所述聚合物柱中的至少一些聚合物柱的所述闭合周边包括一个或多个大致平直的周边部分，使得所述大致平直的周边部分的总长度大于所述横截面中所述多个聚合物柱中的所述聚合物柱的所述闭合周边的总长度的约10％。
13.一种光控膜，所述光控膜包括大致平行、光学透明的多个聚合物柱，所述多个聚合物柱设置在光吸收聚合物材料中并且大致由所述光吸收聚合物材料包围，每个聚合物柱具有大于约3的长宽比，使得在所述光控膜的位于与所述光控膜的厚度方向大致正交的平面内的横截面中，每个聚合物柱包括一个或多个侧面，使得对于多对相邻聚合物柱中的每一对相邻聚合物柱，所述相邻聚合物柱中的一个聚合物柱的侧面面向所述聚合物柱中的另一个聚合物柱的侧面、并且与所述另一个聚合物柱的所述侧面大致平行且在长度上共同延伸以形成一对平行侧面，使得所述聚合物柱的作为一对平行侧面的一部分的所述侧面的总数大于所述横截面中所述多个聚合物柱中的侧面的总数的约10％。
14.一种制造光控膜的方法，包括：
提供大致平行、光学透明的多个第一聚合物柱，所述多个第一聚合物柱沿着同一第一方向延伸、设置在光吸收聚合物材料中并且大致由所述光吸收聚合物材料包围，在所述第一聚合物柱之间限定有大致光学透明的多个间隙，每个第一聚合物柱具有第一横截面形状；以及
沿着与所述第一方向大致正交的至少一个第二方向向所述多个第一聚合物柱施加压力和热量中的至少一者，压力和热量中的所述至少一者至少减小所述多个间隙中的至少一些间隙的大小并且将每个第一聚合物柱改变成相应的第二聚合物柱，所述第二聚合物柱具有与所述第一聚合物柱的所述第一横截面形状不同的第二横截面形状。
15.根据权利要求14所述的方法，其中施加压力和热量中的所述至少一者导致所述光吸收聚合物材料将所述第二聚合物柱彼此结合以形成所述第二聚合物柱的单一整体。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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