TWI586921B - 可控制光照的薄膜及操縱可見光波長輻射之波長的方法 - Google Patents

可控制光照的薄膜及操縱可見光波長輻射之波長的方法 Download PDF

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Description

可控制光照的薄膜及操縱可見光波長輻射之波長的方法
本文之具體實施例大體而言係關於用於控制電磁輻射特性的薄膜。
市面上有各式各樣消費者可購買的照明技術，而基於發光二極體(「LED」，light emitting diode)的照明正成為相對較普遍採用的光源。
在一些具體實施例中提供一種光濾波器，該光濾波器可以包括基板以及在該基板上的至少一折射率可變化合物。該折射率可變化合物具有第一光學特性，該第一光學特性經由第一光致結構修改變化成第二光學特性。
在一些具體實施例中提供一種光照裝置，該裝置可以包括光可調化合物。該光可調化合物具有第一光學特性，該第一光學特性經由光致結構修改變化成第二光學特性。該裝置可以進一步包括電磁輻射源，該電磁輻射源被定位來提供光給該光可調化合物。
在一些具體實施例中提供一種操縱可見光波長輻射之至少一波長的方法，該方法可以包括藉由以至少一波長的紫外線輻射照射光可調化合物，而控制該光可調化合物在第一可見光波長之光學性質。該光可調化合物位於基板之頂部上，並且該基板對於紫外線輻射和可見光為大致透明的。
在一些具體實施例中提供一種可見光波長的光操縱器，該可見光波長的光操縱器可以包括對於在至少一入射方向行進的電磁輻射為大 致上透明的基板。該可見光波長的光操縱器還可以包括至少一共價鍵結於該基板之表面的折射率可變分子。
前述發明內容僅為說明性的，並且不意圖以任何方式為限制性的。除了上述說明性態樣、具體實施例以及特徵之外，藉由參考圖式及以下實施方式，進一步的態樣、具體實施例以及特徵將變得顯而易見。
100‧‧‧光濾波器
105‧‧‧光濾波器
110‧‧‧基板
120‧‧‧折射率可變化合物/先前狀態/等向的結構
121‧‧‧第一結構
127‧‧‧濾波器
130‧‧‧光照源
140‧‧‧可選擇的第一層
150‧‧‧紫外線照射
160‧‧‧第二結構/大致上等向的折射率可變化合物
163‧‧‧光
165‧‧‧散射
167‧‧‧光
169‧‧‧可見光或熱
170‧‧‧折射率可變化合物
171‧‧‧第一狀態
173‧‧‧光
177‧‧‧射出光
180‧‧‧高折射率層
190‧‧‧第二狀態/折射率可變化合物/大致上等向的結 構
193‧‧‧光
195‧‧‧反射
197‧‧‧光
200‧‧‧反式構型
210‧‧‧順式構型
220‧‧‧反式構型
230‧‧‧順式構型
250‧‧‧可見光或熱
310‧‧‧基板
320‧‧‧非等向的
330‧‧‧等向的
331‧‧‧折射率可變化合物
340‧‧‧紫外線照射
350‧‧‧可見光或熱
360‧‧‧非等向的
370‧‧‧等向的
510‧‧‧基板
520‧‧‧矽烷化表面
530‧‧‧提供
540‧‧‧折射率可變分子
第一A圖為說明設以散射光的光濾波器之一些具體實施例的圖。
第一B圖為說明設以反射光的光濾波器之一些具體實施例的圖。
第二A圖為說明反式異構物到順式異構物的轉換之一些具體實施例的圖。
第二B圖為說明反式異構物到順式異構物的轉換之一些具體實施例的圖。
第三A圖和第三B圖為說明光濾波器之一具體實施例之一些具體實施例的圖。
第四圖為說明操縱可見光波長輻射之至少一波長的方法之流程圖。
第五圖為說明將折射率可變分子附接於基板之矽烷化表面之一些具體實施例的圖。
第六A圖為說明形成於液晶層的散射域直徑變化和線性透射率變化之估計值的曲線圖，該曲線圖中的值表示形成於薄膜中的域之體積分率，波長：589nm。
第六B圖為說明由於在每個波長將域引入液相產生的線性透射率變化之估計值的曲線圖，該曲線圖中的值表示形成於薄膜中的域之直徑。
第七A圖為說明藉由調整液晶(「LC」，liquid crystal)分子層之指向產生的反射率變化之估計值的曲線圖，在用光照射LC層之前和之後間的折射率變化：從1.70到1.60，基板之折射率：1.5。
第七B圖為說明藉由調整液晶分子層之指向產生的反射率變化之估計值的曲線圖，在用光照射LC層之前和之後間的折射率變化：從1.70到1.60，基板之折射率：1.6。
在以下的實施方式中參考了附圖，該等附圖構成本發明的一部分。在附圖中，類似的符號通常指示相似的組件，除非上下文另有指明。實施方式中描述的說明性具體實施例、附圖和申請專利範圍並非意味限制性的。可以使用其他的實施例，並且在不偏離本文提出的標的物之精神或範圍下，可以作出其他的變化。將可輕易瞭解的是，本揭示的各種態樣，例如本文中一般性描述的以及在圖式中說明的，可被安排、取代、組合、分離以及設計在各式各樣不同的結構中，所有這些都屬本文明確構思者。
雖然現代的照明系統可以有許多的優點，例如相對較小的尺寸及/或低能量成本，但較小的尺寸往往意味著較低的光強度。此外，較小的尺寸會是有問題的，因為其使自身成為點光源，而點光源在某些情況下是不舒適及/或不理想的。如本文所概述的，已被理解的是在光源(包括例如來自LED的點光源)前面提供可控制光照的薄膜之能力可以允許重定向、控制及/或一般性操縱一或多個點光源，以創造更理想的照明體驗。本文所提供的可控制光照的薄膜包括折射率可變化合物，該化合物可以存在於至少兩個不同的狀態，且每個狀態具有不同的光學性質。藉由控制折射率可變化合物之狀態可以控制薄膜本身的光學性質，並從而操縱來自光源的光。此外，本文中所提供的折射率可變化合物之狀態可以藉由波長的電磁能量來控制，該等波長可以是與被操縱的光波長不同的。舉例來說，在一些具體實施例中，折射率可變化合物是處於第一狀態下，該第一狀態允許可見光在無明顯操縱下通過該薄膜。然後將該折射率可變化合物曝露於紫外(UV)光，從而改變折射率可變化合物之狀態(例如藉由改變其結構)，因而改變分子對可見光的光學性質，使得該薄膜之後將可作為對可見光的濾波器，而因此以所需的方式操縱可見光。因此，在一些具體實施例中，提供一種層或薄膜，該層或薄膜可以以狀態相關的方式選擇性地過濾或不過濾可見光，並且可以藉由紫外光控制該層或薄膜中的分子狀態。本文中 係提供光濾波器、組成、組件以及該等態樣之相關使用方法。
在一些具體實施例中提供光濾波器。該光濾波器可以包括基板。該光濾波器可以包括至少一在該基板上的折射率可變化合物。在一些具體實施例中，該至少一折射率可變化合物具有第一光學性質，該第一光學性質經由第一光致結構修改改變為第二光學性質。在一些具體實施例中，該第二光學性質可以經由第二光致結構修改改變為該第一光學性質。
第一A圖圖示設置來散射光的光濾波器100的一些具體實施例。第一B圖圖示設置來反射光的光濾波器105的一些具體實施例。
如第一A圖所圖示，在一些具體實施例中，設置來散射光的濾波器100可以包括基板110。在一些具體實施例中，該濾波器可以在基板上包括折射率可變化合物120。在一些具體實施例中，該折射率可變化合物120可以處於第一結構121，例如大致上非等向的結構。在一些具體實施例中，該折射率可變化合物120可以相對於該基板指向垂直方向。在一些具體實施例中，該光係由光照源130所提供。
在一些具體實施例中，該濾波器可以包括可選擇的第一層140，定位第一層140使得折射率可變化合物120介於基板110和第一層140之間。
在一些具體實施例中，當折射率可變化合物曝露於紫外線照射150時，紫外線照射150將會將該折射率可變化合物轉變到第二結構160，例如大致上等向的結構。在一些具體實施例中，當光163被透射通過基板110時，該光被大致上等向的折射率可變化合物160散射165。在轉變之後，相對於當折射率可變化合物大致上處於先前狀態120(例如非等向的)時被透射通過濾波器127的光量，有較少的光167被透射通過濾波器100。在一些具體實施例中，可以藉由可見光或熱169將大致上等向的折射率可變化合物160轉移回到大致上等向的結構120。
本文中也構思附加層及/或變化。舉例來說，第一B圖提供了設置來反射光的濾波器105的一些具體實施例。設置來反射光的濾波器105可以包括基板110。該濾波器可以在基板110上包括折射率可變化合物170。在一些具體實施例中，折射率可變化合物170可以處於在第一狀態171 (例如大致上非等向的結構)。在一些具體實施例中，折射率可變化合物170可以相對於該基板指向水平方向。初始量的光173被傳送通過基板110和通過折射率可變化合物170，然後可以作為射出光177離開濾波器。在一些具體實施例中，可以以光照源130提供光。在一些具體實施例中，該裝置可以包括高折射率層180，定位高折射率層180使得折射率可變化合物170介於基板110和高折射率層180之間。當折射率可變化合物170曝露於紫外線照射150時，紫外線照射150將該折射率可變化合物轉移到第二狀態190(例如大致上等向的結構)。在一些具體實施例中，當初始量的光193之後被傳送通過基板110並進入折射率可變化合物時，該光在折射率可變化合物190和高折射率層180的界面處被反射195。因此相對於當折射率可變化合物處於該第一狀態(例如大致上非等向的)時被傳送通過濾波器的光177之量，有較少的光197被傳送通過該濾波器。在一些具體實施例中，大致上等向的折射率可變化合物190可以藉由可見光或熱169被轉移回到大致上等向的結構。
在一些具體實施例中，該光濾波器可以包括基板以及在該基板上的至少一折射率可變化合物。在一些具體實施例中，該折射率可變化合物可以在大致非等向和大致等向之間轉變。在一些具體實施例中，該折射率可變化合物包括從反式異構化到順式的分子。該化合物在反式中可以為大致上非等向的，並且在順式中為大致上等向的。在一些具體實施例中，該化合物之指向會影響該化合物對於至少一入射方向的光之光學性質。在一些具體實施例中，例如在大致上非等向化合物的指向為大致上平行於光入射方向的情況中，當該化合物變成大致上等向時折射率會增加。在一些具體實施例中，例如在化合物的指向為大致上垂直於光入射方向的情況中，當該化合物變成大致上等向時折射率會降低。
在一些具體實施例中，光濾波器被設置來散射光。在一些具體實施例中，當該光濾波器被設置來散射光時，光被傳送通過基板，並且被順式中的折射率可變化合物散射。
在一些具體實施例中，該光濾波器被設置來反射光。在一些具體實施例中，當該光濾波器被設置來反射光時，該濾波器進一步包括高 折射率層(例如上面第一B圖中圖示的)。在一些具體實施例中，定位該高折射率層，使得該折射率可變化合物位於該高折射率層和光源之間。這將允許光在折射率可變化合物(處於大致上等向的結構)和高折射率層之間的界面被反射。
可以將各種基板中的任一種使用於本文所提供的各種具體實施例。在一些具體實施例中，該基板對於例如可見光波長大致上是透明的。在一些具體實施例中，該基板對於具有紫外光和可見光的電磁輻射為至少約60%透明的。
在一些具體實施例中，該基板對於在至少一入射方向上(例如大致上垂直於基板表面)行進的電磁輻射大致上是透明的。在一些具體實施例中，該基板為固體。在一些具體實施例中，該基板大致上為剛性的。在一些具體實施例中，該基板為可撓的。在一些具體實施例中，該基板包括聚合物。在一些具體實施例中，該基板為玻璃。
在一些具體實施例中，該基板具有至少約10微米的厚度，例如約10至1,000微米，包括介於任二個所列值之間的範圍。
在一些具體實施例中，該基板之折射率小於或等於該折射率可變化合物之折射率。在一些具體實施例中，該基板之折射率大於或等於1.4，例如約1.4至1.7。
在一些具體實施例中，該基板之至少一表面係經矽烷化，如本文中所述。
在一些具體實施例中，該折射率化合物可以具有第一光學性質，該第一光學性質經由第一光致結構修改及/或變更變化為第二光學性質。該光學性質可以包括非等向性、等向性、及/或折射率中之至少一者。該結構修改可以包括在順式構型及反式構型之間轉移，例如經由光致異構化。
第二圖圖示折射率可變化合物的一些具體實施例。第二A圖的左側圖示處於反式構型200的偶氮苯。在一些具體實施例中，偶氮苯轉移到順式構型210(右側)。在一些具體實施例中，偶氮苯從順式構型210轉移到反式構型200。第二B圖圖示處於反式構型220的二苯乙烯(stilbene) 之一些具體實施例。在曝露於紫外線輻射後，二苯乙烯部分異構化為順式構型230。在一些具體實施例中，偶氮苯可以從順式構型230轉移到反式構型220(例如在曝露於可見光或熱250時。在一些具體實施例中，結構修改是從順式到反式異構物的轉變。在一些具體實施例中，結構修改是從反式到順式異構物的轉變。
在一些具體實施例中，該折射率可變化合物可以是任何經歷光致異構化的分子。在一些具體實施例中，該化合物也將具有在其第一構型的第一光學性質以及在其第二構型的第二光學性質。
在一些具體實施例中，該折射率可變化合物包括9-去甲基視網醛、9-去甲基視網醛之衍生物、偶氮苯、偶氮苯衍生物、二苯乙烯或二苯乙烯衍生物中之至少一者。在一些具體實施例中，該化合物包括選自式1或式2中之一者的分子。
其中R1和R2各自獨立地選自由下列中之至少一者的群組：氫、烷基、烷氧基、羥基、羥烷基、氰基以及矽烷醇。在一些具體實施例中，該折射率可變化合物包括兩個或更多的本文所列分子。在一些具體實施例中，式1及/或式2的R1和R2皆為氫。在一些具體實施例中，式2的R1包括兩個羥基，並且R2包括單個羥基。舉例來說，在一些具體實施例中，R1和R2為CnH2n+1(1=<n=<8，C5H11、C4H9等)、CnH2n+1O(其中1=<n=<8，CH3O等)或CN。
在一些具體實施例中，該折射率可變化合物可以包括式3化合物或式4化合物：
其中R1和R2可以分別獨立地選自下列中之至少一者的群組：氫、烷基(例如C5H11、C4H9等)、羥基、羥烷基(例如OCH3)、氰基以及矽烷醇。在一些具體實施例中，該化合物可以是式5及/或式6化合物。
在一些具體實施例中，該折射率可變化合物為向列型晶體或向列型晶體之一部分。
在一些具體實施例中，可以將另外的分子與該折射率可變化合物結合及/或混合。舉例來說，可以加入促進散射中心形成的分子，例如式7及/或式8的分子。
其中R4和R3可以獨立地選自下列中之至少一者的群組：氫、烷基、烷氧基、羥基、羥烷基、氰基以及矽烷醇基。舉例來說，R3和R4為CnH2n+1(1=<n=<8，C5H11、C4H9等)、CnH2n+1O(1=<n=<8，CH3O等)或CN。
在一些具體實施例中，該折射率可變化合物與該基板接觸。在一些具體實施例中，該折射率可變化合物分佈於該基板的表面上方。在一些具體實施例中，該折射率可變化合物部分地嵌入該基板。在一些具體實施例中，該折射率可變化合物共價地鍵結於該基板。在一些具體實施例中，該折射率可變化合物係共價地鍵結於至少一矽分子，例如在該基板之矽烷化表面上。在一些具體實施例中，該反應率可變化合物覆蓋至少約30%的基板表面，例如30至100%的表面。
在一些具體實施例中，該反應率可變化合物在該基板上形成一個層。在一些具體實施例中，該反應率可變化合物之該層為至少約10奈米厚，例如約10至20,000奈米，包括任二個所列值之間的範圍。
在一些具體實施例中，例如當該反應率可變化合物垂直於該基板放置時，該化合物層係約100nm至約500,000mm厚。
在一些具體實施例中，對於當該反應率可變化合物水平放置於該基板時，該化合物層係約20nm至約1,000nm厚。
在一些具體實施例中，該折射率可變化合物具有可經由第一 光致結構修改改變到第二光學性質的第一光學性質。在一些具體實施例中，該第二光學性質可以經由第二光致結構修改恢復到該第一光學性質。在一些具體實施例中，該第一光學性質包括第一級的非等向性。在一些具體實施例中，該第二光學性質包括第二級的非等向性。在一些具體實施例中，該第一光學性質包括實質的非等向性，而該第二光學性質包括實質的等向性。
在一些具體實施例中，該折射率可變化合物之順式到反式的異構化改變該化合物之非等向性等級。在一些具體實施例中，當該化合物之分子大致上處於反式時，該化合物為大致上非等向的。在一些具體實施例中，當該化合物之分子大致上處於順式時，該化合物為大致上等向的。
在一些具體實施例中，該第一光學性質包括第一折射率，並且該第二光學性質包括第二折射率，該第二折射率係與該第一折射率不同。在一些具體實施例中，該折射率係對於具有可見光波長的光之折射率，例如從約390至約750。在一些具體實施例中，該折射率係對於以大致上垂直於基板表面的入射角行進的光而言。在一些具體實施例中，對於波長從約390至約750的光，該第一折射率係約與基板相同或夠接近的，例如約1.45至1.6。在一些具體實施例中，該第二折射率比該第一折射率高。在一些具體實施例中，該第二折射率比該第一折射率低。在一些具體實施例中，該第二折射率高於或低於該第一折射率係取決於該折射率可變化合物相對於光入射角的方向。在一些具體實施例中，該第一折射率和該第二折射率之間的差異係至少約0.01，例如約0.01至0.2，包括任二個所列值之間的範圍。
在一些具體實施例中，當該折射率可變化合物大致上為非等向時，其係垂直地相對於該基板放置。在一些具體實施例中，當該折射率可變化合物為大致上非等向時，該折射率可變化合物中至少約70%的分子係垂直於該基板。第三A圖圖示基板310的一些具體實施例，並且該折射率可變化合物331係處於反式構型(左側)，即當非等向的320時大致上係垂直於該基板。當分子轉移到順式構型時，該層大致上變為等向的330。對於在一入射角(其中包括大致上垂直於該基板的角度)透射的光，該等向 的配置可以比非等向的配置具有較低的折射率。這種變成大致上等向的轉移可以藉由紫外線照射340來引發。變成大致上非等向的轉移可以藉由可見光或熱350來引發。R3可以獨立地選自下列中之至少一者的群組：氫、烷基、烷氧基、羥基、羥烷基、氰基以及矽烷醇基，例如R3可以為CnH2n+1(1=<n=<8，C5H11、C4H9等)、CnH2n+1O(1=<n=<8，CH3O等)或CN。
在一些具體實施例中，當該折射率可變化合物係垂直地相對於該基板放置時，該層及/或化合物可以散射光。在一些具體實施例中，該折射率可變化合物可以垂直地相對於該基板放置，並且可以具有大致上與該基板相同的折射率，從而允許由該基板傳送的光透射。當該折射率可變層及/或化合物變化成大致上等向的狀態時，其可以具有比處於非等向狀態時更高的折射率，因而具有比該基板更高的折射率。因此，該大致上等向的化合物可以散射由該基板傳送的光。
在一些具體實施例中，當該折射率可變化合物大致上為非等向的時，其係水平地相對於該基板放置。在一些具體實施例中，當該折射率可變層為大致上非等向的時，該折射率可變化合物中至少約70%的分子係水平於該基板。第三B圖圖示基板310的一些具體實施例中，且折射率可變分子361處於反式構型(左側)，當非等向的360時，折射率可變分子361大致上係水平於該基板。該化合物之分子可以轉移到順式構型(右側)而變成大致上等向的370。對於在一個入射角(其可以是大致上垂直於該基板的角度)透射的光，該等向的配置可以具有比該非等向的配置更低的折射率。變成大致上等向的轉移可以藉由紫外線照射340來引發。變成大致上非等向的轉移可以藉由可見光或熱350來引發。
在一些具體實施例中，該層傳送、折射及/或反射在可見光光譜中的電磁輻射。在一些具體實施例中，設置該濾波器來傳送、折射及或反射波長約390奈米至約800奈米(包括任二個所列值之間的範圍)的電磁輻射。在一些具體實施例中，設置該濾波器來傳送、折射及/或反射兩個或更多個實質上不同波長的電磁輻射。
在一些具體實施例中，光致修改改變該折射率可變化合物之光學性質。在一些具體實施例中，該光致修改包括順反異構化。在一些具 體實施例中，該第一光致修改包括從順式到反式的異構化。在一具體些實施例中，該第二光致修改包括從反式到順式的異構化。
在一些具體實施例中，該光致結構修改包括該折射率可變化合物之總體分子的異構化。在一些具體實施例中，該光致結構修改包括大致上所有的該折射率可變分子之異構化。在一些具體實施例中，該光致結構修改包括一些但不是所有的該折射率可變分子之異構化。在一些具體實施例中，該光致結構修改包括該折射率可變化合物中至少約10%的分子之異構化。
在一些具體實施例中，一或多種的能量類型可以引發該結構修改。在一些具體實施例中，該結構修改係藉由紫外線電磁輻射所引發。在一些具體實施例中，該紫外線輻射之波長為不超過約400nm，例如約250至400nm。
在一些具體實施例中，該折射率可變化合物之結構修改係藉由加熱該化合物所引發的。在一些具體實施例中，該結構修改係藉由提供至少約室溫至約攝氏40度所引發的。
在一些具體實施例中，該光致結構修改係藉由波長為至少約370nm的可見光輻射所引發的，例如約370至620nm，包括任二個所列值之間的範圍。
在一些具體實施例中，該第一光致結構修改是藉由紫外線輻射來將該折射率可變化合物之該第一光學性質改變為該第二光學性質所引發的。在一些具體實施例中，該第二個結構修改(以使該化合物恢復回到該第一構型)係如本文所述藉由加熱該化合物所引發的。在一些具體實施例中，該第二結構修改係藉由可見光或紅外線電磁輻射中之一者所引發的。在一些具體實施例中，該第二結構修改從而使該折射率可變化合物之第二光學性質恢復到該第一光學性質。
在一些具體實施例中，該濾波器或其他的裝置包括至少一額外的可選擇層。在一些具體實施例中，該額外的可選擇層與該基板相鄰、與該折射率可變化合物相鄰、與該高折射率層相鄰及/或位在該裝置中的其他地方。在一些具體實施例中包括兩個或更多個額外的可選擇層。在一些 具體實施例中，額外的可選擇層具有至少約20奈米厚的厚度，例如至少約20至1,000奈米。
在一些具體實施例中，例如在一些其中濾波器被設置來反射光的具體實施例中，濾波器包括可選擇的高折射率層，定位該高折射率層使得該折射率可變化合物位於該基板和該高折射率層之間。在一些具體實施例中，該高折射率層係位於遠離光源的位置，例如在該折射率可變化合物後面。在一些具體實施例中，該高折射率層位於與該折射率可變化合物相鄰處。第一B圖圖示出可選擇的高折射率層180。該高折射率層之折射率大於該基板之折射率，並且大於該折射率可變化合物之該第一折射率和該第二折射率。該折射率可變化合物之該第二折射率可以小於該第一折射率。在一些具體實施例中，該高折射率層之折射率比該折射率可變化合物之該第一折射率的折射率大至少約5%，例如大約5至60%。
在一些具體實施例中，該高折射率層之折射率為至少約1.5，例如約1.5至2.6。在一些具體實施例中，該高折射率層包括無色的材料。在一些具體實施例中，該高折射率層包括氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、氧化錫、氧化鉭(Ta2O5)、氧化鈮(Nb2O5)、鑽石、類鑽石碳(diamond like carbon，DLC)或所列化合物中之至少兩者的組合。
在一些具體實施例中，提供該高折射率層，使該濾波器反射光。可以與大致上水平於該基板的該折射率可變化合物一起提供該高折射率層。參照第一B圖，在一些具體實施例中，基板110之折射率可以小於大致上非等向的、水平指向的折射率可變化合物170之折射率，折射率可變化合物170之折射率可以小於該高折射率層180之折射率。因此，在大致上非等向結構中的濾波器可以傳送光。當該折射率可變化合物改變成大致上等向的結構190時，其折射率會降低。該基板之折射率可以小於或等於大致上等向的、水平指向的折射率可變化合物190之折射率，折射率可變化合物190之折射率可以小於高折射率層180之折射率。該折射率可變化合物與該高折射率層之界面可以折射光。因此，當該折射率可變化合物處於大致上等向的結構時，該濾波器反射透射該基板的光。
在一些具體實施例中，例如在一些濾波器被設置來散射光的 具體實施例中，該濾波器包括可選擇的第一層，定位該第一層使得該折射率可變化合物位於該基板和該第一層之間。第一A圖圖示可選擇的第一層140。在一些具體實施例中，該第一層之折射率大致上與該基板之折射率相同。在一些具體實施例中，該第一層之折射率係在該基板折射率之約±20%內，例如約±20%。
在一些具體實施例中，提供一種光照裝置。該光照裝置可以包括光可調化合物(例如本文中提供的任何折射率可變化合物)，其中該光可調化合物具有第一光學性質，該第一光學性質經由光致結構修改變化成第二光學性質。該光照裝置還可以包括電磁輻射來源，定位該電磁輻射來源以提供光給該光可調化合物。在一些具體實施例中，設置該濾波器來傳送、折射及/或反射在可見光光譜中的電磁輻射。
在一些具體實施例中，該光照裝置之電磁輻射來源包括發光二極體。在一些具體實施例中，該發光二極體包括大致上平面的發光二極體。在一些具體實施例中，該電磁輻射來源係與該基板處於光通訊。在一些具體實施例中，該基板包括該電磁輻射來源之一或多個表面，例如平面發光二極體之至少一表面。在一些具體實施例中，該電磁輻射來源提供如本文所述的可見光，定位該電磁輻射來源使其提供在至少一角度入射到該基板的光。在一些具體實施例中，該入射角係大致垂直於該基板的表面。在一些具體實施例中，該入射角超過臨界角。在一些具體實施例中，該光照裝置包括兩個或更多的電磁輻射來源。
在一些具體實施例中，該裝置還包括紫外線輻射來源，使得該裝置可以照射該基板及/或該折射率可變化合物。在一些具體實施例中，該裝置包括濾波器，以便選擇性地在該折射率可變化合物(或光可調材料)之可見光照射下控制紫外線照射。在一些具體實施例中，紫外線輻射來源被設置為在任何時候皆為開，使得該化合物經由可見光的任何轉換將會被迅速地轉換回到紫外線偏態。在一些具體實施例中，該裝置包括加熱元件，使得該化合物經由可見光的任何轉換將會被迅速地轉換回到熱施加態(例如第一A圖、第一B圖及第三A圖的左側)。
在一些具體實施例中，提供一種操作可見光波長輻射之至少 一波長的方法。該方法可以包括控制光可調化合物在第一可見光波長的光學性質。該光學性質可以藉由以至少一紫外線輻射波長照射該光可調化合物來控制。在一些具體實施例中，如本文所述，該光可調化合物係位於基板上。在一些具體實施例中，如本文所述，該基板對於紫外線輻射和可見光為大致上透明的。
第四圖為說明操作至少一可見光輻射波長的方法之流程圖。該方法包括藉由以至少一紫外線輻射波長照射光可調化合物而控制該光可調化合物在第一可見光波長之光學性質410。在一些具體實施例中，該光可調化合物係位於基板之頂部上。此外，在一些具體實施例中，該基板對於紫外線輻射和可見光為大致上透明的。在一些具體實施例中，當一者使紫外光通過該化合物時，另一者可以操縱可見光。在一些具體實施例中，可以先控制光學性質410，然後使可見光通過化合物420，從而操縱可見光。在一些具體實施例中，可以選擇性地以紫外線能量(或例如熱)的至少一波長重新照射該光可調化合物430。本技術領域中具有通常知識之人士將理解的是，對於這個和其他的製程以及本文所揭示的方法，在製程和方法中執行的功能可能會以不同的順序執行。此外，所概述的步驟和操作僅作為示例提供，而且在不損害所揭示具體實施例的本質下，某些步驟和操作可以是可選擇的、被組合成更少的步驟和操作或是擴展成另外的步驟和操作。
在一些具體實施例中，該方法包括如本文所述藉由照射該光可調化合物來控制該光學性質。在一些具體實施例中，該方法包括如本文所述藉由引發光致結構修改來控制光學性質。在一些具體實施例中，該方法包括如本文所述照射該光可調化合物，從而引發結構修改，該結構修改改變該光可調化合物之至少一光學性質，例如順式到反式的異構化或反式到順式的異構化。在一些具體實施例中，該方法包括如本文所述以紫外線輻射照射該光可調化合物。在一些具體實施例中，該方法包括如本文所述以可見光照射該光可調化合物。在一些具體實施例中，該方法包括如本文所述以紅外線輻射照射該光可調化合物。在一些具體實施例中，該輻射係由如本文所述的光照源所提供。在一些具體實施例中，該輻射係由第二源所提供，例如手持式裝置。在一些具體實施例中，該方法包括如本文所述 加熱該光可調化合物，從而引發結構修改，該結構修改改變該光可調化合物之至少一光學性質。
在一些具體實施例中，該光可調化合物之光學性質包括折射率，如本文所述。在一些具體實施例中，該光可調化合物之光學性質包括非等向的等級，如本文所述。在一些具體實施例中，該光可調化合物包括折射率可變化合物。因此，該化合物既可藉由輻射調整，而且當被調整時可改變折射率。在一些具體實施例中，該折射率可變分子包括光可調化合物。因此，當曝露於輻射時該分子會改變折射率。
在一些具體實施例中，控制該光可調化合物之光學性質包括改變由該光可調化合物散射的量。
在一些具體實施例中，該光可調化合物及/或層如本文所述從大致上非等向的結構改變成大致上等向的結構，例如藉由紫外線照射。在一些具體實施例中，該大致上等向的光可調化合物具有比該基板或該大致上非等向的結構更高的折射率。可見光可以透射穿過該基板，並且可以被該大致上等向的光可調化合物散射。因此，通過該大致上等向的光可調化合物之光透射率百分比係小於通過該大致上非等向的光可調化合物之光透射率百分比。在一些具體實施例中，通過該大致上等向的光可調化合物之透射率百分比比通過該非等向的光可調化合物之透射率百分比少至少約1%，例如約1至30%。
在一些具體實施例中，該方法包括反射來自光源(例如通過該基板的光)的光。可以如本文所述提供高折射率層(例如第一B圖)，並定位該高折射率層，使得該光可調化合物位於該高折射率層和該基板(或輻射源)之間。可將該光可調化合物大致上定位成水平於該基板。在一些具體實施例中，該光可調化合物如本文所述是從大致上非等向的結構改變成大致上等向的結構，例如藉由紫外線照射。在一些具體實施例中，可見光可以透射通過該基板，並且可以在該大致上等向的光可調化合物和該高折射率層的界面處被反射。
在一些具體實施例中，該方法包括設置濾波器，以使通過該大致上等向的光可調組合物之透射率百分比比通過該非等向的光可調化合 物之透射率百分比少至少約1%，例如約1至10%。
在一些具體實施例中，該方法包括可逆地改變該光可調化合物之光學性質。在一些具體實施例中，第一照射(例如紫外線輻射)如本文所述將該光可調化合物之光學性質從第一狀態調整到第二狀態。在一些具體實施例中，如本文所述提供第二照射(例如可見光或紅外線輻射)給該光可調化合物，以如本文所述將該光可調化合物之光學性質從第二狀態調整到第一狀態。在一些具體實施例中，如本文所述，加熱將該光可調化合物之光學性質從該第二狀態調整到第一狀態。舉例來說，可以如本文所述提供紫外線照射給該光可調化合物，以如本文所述引發該光可調化合物之反式到順式的異構化，從而改變該組合物之非等向性等級及/或折射率。可見光照射可以如本文所述引發該光可調化合物之順式到反式的異構化，因而將該組合物之非等向性等級和折射率回復到大致上類似於先前等級的等級。
在一些具體實施例中，提供可見光波長的光操縱器。該可見光波長的光操縱器可以包括對於在至少一入射方向行進的電磁輻射為大致上透明的基板。該可見光波長的光的操縱器還可以包括至少一共價鍵結於基板表面的折射率可變分子。
在一些具體實施例中，該折射率可變分子係凡得瓦鍵結或共價鍵結於基板表面。在一些具體實施例中，該折射率可變分子經由凡得瓦力直接鍵結於基板，或共價鍵結於基板之矽烷化表面的矽。第三A圖和第三B圖圖示一些直接使折射率可變分子鍵結於基板的具體實施例。第五圖圖示一些使折射率可變分子共價鍵結於基板之矽烷化表面的具體實施例。圖示出具有矽烷化表面520的基板510。提供530含有折射率可變分子的化合物，例如偶氮苯。化合物結合於矽烷化表面，因此使折射率可變分子540共價鍵結於表面。
在具體實施例中，提供混合群體的折射率可變分子，其中一些分子係處於反式構型，並且大致上其餘的分子係處於順式構型。在一些具體實施例中，超過約70%的分子係處於反式構型，例如約70至100%。
在一些具體實施例中，該基板包括發光二極體之表面。在一 些具體實施例中，該基板包括發光二極體之兩個或更多的表面。在一些具體實施例中，該基板包括兩個或更多的發光二極體之表面。在一些具體實施例中，該基板為照明裝置之任何表面，該照明裝置例如燈泡、二極體、燈管等。
在一些具體實施例中，藉由採用如本文中所提供的折射率可變組合物及/或光可調化合物來提供亮度可控薄膜，該亮度可控薄膜具有視光(強度)的不均勻性可逆地調整光的功能。在一些具體實施例中，組合物之折射率或折射率非等向性可以視照射光的強度而改變。這可能會造成光學狀態上的變化，例如散射/反射，其允許對透射基板(例如到外部)的光進行亮度調整。在一些具體實施例中，散射/反射狀態的變化可以藉由改變光在特定方向上的透射率來實現，光在特定方向上的透射率變化是由於光照射所引起的化學結構修改(例如順式-反式異構化)導致光學特性改變(例如折射率和折射率非等向性上的變化)而發生的。
在一些具體實施例中，可異構化分子可以被放置在構成亮度可控薄膜的基板之間及/或可以被固定在一或多個片材表面上。藉由在該片材之一表面上形成具有高折射率的層，不僅能夠有效地利用散射的變化，而且也可以有效地利用反射特性的變化。
由於亮度可控薄膜導引具有極高強度的可見光，在一些具體實施例中，本文所述化學結構上的修改使用相對低強度的紫外(UV)光，該紫外光係被來自光源(例如LED)的光所包含。
在一些具體實施例中，為了加速液晶的順-反異構化，可以使用具有官能基R1和R2的液晶偶氮苯或二苯乙烯衍生物。此外，這樣的衍生物可以經由末端的官能基R1和R2被固定於基材表面。
在一些具體實施例中，「平的」分子(例如偶氮苯)展現出折射率非等向性。例如，多偶氮具有折射率ne=1.7和no=1.5，而且隨機分佈的平均值nav為1.6。對於PVA，n=1.5。在二苯乙烯中，平均值nav為約1.622。亦即折射率可以視分子指向存在或不存在而改變，並且在具有指向的情況下，視指向方向而改變。
在一些具體實施例中，偶氮苯和二苯乙烯衍生物顯示紫外線 -可見光吸收為本文所述共軛系統之函數。從反式到順式的異構化可以藉由對應反式吸收的光照射來進行，而改變紫外線-可見光吸收光譜。吸收波長的變化可以取決於引入的官能基R1和R2之類型。在一些具體實施例中，選擇在可見光區域沒有大的吸收的化合物。
如上所述，在一些具體實施例中，由紫外線照射引起的化學結構修改導致折射率(或折射率非等向性)改變。在一些具體實施例中，可以經由改變分散在薄膜中的折射率可變材料之折射率(或折射率非等向性)來控制光散射/反射，而調節薄膜的亮度。可以將散射的改變想作是米氏散射(Mie scattering)或瑞利散射(Rayleigh scattering)的改變，這取決於分散相的大小。瑞利散射只適用於顆粒的大小遠小於波長的情況
由於均勻地分散於基質樹脂的無機分散相，前向散射係數係由以下方程式(2)表示：
C sca ：散射剖面
n m ：主體材料之折射率
n p ：內含物之折射率 α：消光係數
sca
r：內含物之半徑 η：內含物之體積分率
λ：傳導光之波長
因此，在導致瑞利散射的分散相被引入的情況中，入射光之 光強度的變化(線性透射率變化)可以大致上由瑞利散射的變化來表示。另一方面，米氏散射之散射剖面係由方程式(3，其中Khost為一基質材料的消光係數，an為該顆粒的該散射係數，及bn為該周圍介質的該散射係數)表示。實際的模擬可以使用MiePlot v4.2來實施。
在界面處的入射光反射率可以由方程式(4，其中θ’為入射角，θ為透射角)表示。
可以藉由改變n1和n2之間的差異導致反射率的改變。舉例來說，當由外在刺激增加該差異時，可以展現對抗入射光的屏蔽效應。
實施例 實施例1 藉由修改液晶之非等向性而產生散射
將可順-反異構化、可光調整的以及垂直指向的向列型液晶插入兩個片材之間。液相層的厚度為幾百奈米到幾百微米。使用折射率幾乎與該垂直指向液晶層(n=約1.5)相等的組合物作為片材。藉由紫外線照射將向列相轉變成為等向的，並且設計結構的每一層，使得該片材之折射率低於該等向液晶層之折射率。
在用紫外線照射之前，液晶在該片材的表面上形成垂直指向 的向列相，並且具有在入射方向上幾乎等於片材組合物之折射率的折射率，因而保持透明度。
曝露於紫外線輻射後，向列相經由從反式到順式的異構化轉移成為等向的，導致在入射方向的光之折射率改變，並且也在液相層中形成作為散射中心的域。為了形成散射中心，包括非順-反異構化的分子也是有效的。
對於域尺寸、散射域直徑以及波長，將由方程式(2)計算出的線性透射率之估計值圖示於第六A圖(500和100微米的厚度，在589nm波長的可見光)和第六B圖(500和100微米的厚度)的曲線圖中。
實施例2 藉由修改高折射率薄膜表面的非等向性而提高反射率
如同實施例1，將光可調液晶放在片材的表面上，並且使用由紫外線照射導致相修改造成的透射率變化。將在到向列相的入射方向中的折射率設計為在圖示的高折射率層和基板之折射率間的中間值(如第一B圖中所圖示)。藉由紫外線照射使向列相轉移成為等向的，並增加與高折射率層的界面處之反射率，降低透射光量。
該高折射率層的材料在可見光區域內是無色的，並且具有不小於1.76的折射率，其係大於水平指向的液晶層(n=約1.7)。
該基板係折射率比水平指向的液晶層(n=約1.7)之折射率小的組合物。設計結構的每一層，使得片材之折射率小於水平指向的液晶層之折射率，水平指向的液晶層之折射率係小於該高折射率層之折射率。
在紫外線照射後，向列相轉移成為等向的，並且結構的每一層之折射率使得基板之折射率小於或等於等向液晶層之折射率，等向液晶層之折射率係小於或等於該高折射率層之折射率。
第七A圖和第七B圖的曲線圖中圖示藉由調整在各波長的液晶指向由方程式(4)計算的反射率估計值。在該高折射率層由折射率為2.0的氧化鋯(ZrO2)製成的情況下，所估計藉由光照射增加的反射率在550nm的中心波長為約2%；在折射率為2.4的二氧化鈦(TiO2)的情況下，所估 計藉由光照射增加的反射率在550nm的中心波長為約4%。
實施例3 製造亮度可控片材
處理該基板之表面，以便保持液晶之垂直指向狀態，然後將含有偶氮苯的液晶放在片材之間。藉由紫外線照射將偶氮苯結構從反式異構化為順式，以瓦解垂直的指向(參見第三A圖)，導致轉移為隨機等向的結構。此外，由於空間阻礙，形成粗糙的結構作為散射中心。進一步添加向列型晶體可以增加粗糙結構的尺寸，而增強散射效果。
用具有反應端的矽烷處理基板表面，然後用矽烷化表面處理具有偶氮苯結構的液晶，以引入垂直指向的液晶分子，藉以提供亮度可控片材。
實施例4 藉由修改高折射率薄膜表面之非等向性而提高反射率
將高折射率層形成於高折射率層的一個表面上。可以形成四個層，而且每一層可以個別包括氧化鈦(n=2.55)、氧化鋯(n=2.17)、氧化錫(n=1.998)、氧化鋅(n=1.95)以及氧化鋁(n=1.76)。這些高介電質薄膜係藉由化學氣相沉積所形成。形成氧化鈦(TiO2)和氧化鋯(ZrO2)薄膜，以便分別具有80和85奈米的厚度。
處理該片材之表面，以便保持液晶的水平指向狀態(不需要磨擦)，然後將含偶氮苯的液晶放在該片材和該高折射率形成片之間而形成薄膜，其方式為使該液晶面向該片材之水平指向表面(參見第三B圖)，因此可確保水平指向的狀態。
藉由紫外線照射將偶氮苯結構從反式異構化為順式，以瓦解水平的指向，導致轉移為隨機等向的結構。因此，可實現在入射方向上的折射率降低。
在水平指向狀態中，含偶氮苯的液晶(作為形成於片材之一表面上的高折射率層之抗反射膜)之折射率降低到與該片材之折射率相同 的水平(大約從n=1.7到n=1.6的變化)。這增加在與該高折射率層的界面處之反射率，導致透射光的量減少。此外，形成由於空間阻礙造成的粗糙結構，並且還引入散射中心，以提供散射效果。
實施例5 結構之具體實例
使用具有偶氮苯作為骨架的4-丁基-4'-甲氧偶氮苯(4-butyl-4'-methoxyazobenzene，AzoLC)和向列型液晶(5CB)之液晶混合物。藉由紫外光照射使AzoLC從反式異構化成順式。結果，向列相轉移成為等向的。藉由照射可見光而使該等向相回到該向列相。
藉由使用這些修改，可以實現在上述模型中以所描述的紫外線照射產生的散射/反射狀態變化。當不以紫外光照射時，該狀態經由以熱或周圍的可見光照射所造成的順-反異構化回到初始狀態。
熟悉本技藝者將瞭解到，一般來說，本文中使用的用語通常是意圖作為「開放式」用語(例如用語「包括」(including)應被解釋為「包括但不限於」，用語「具有」應被解釋為「至少具有」，用語「包括」(includes)應被解釋為「包括但不限於」等)，特別是在所附的申請專利範圍中(例如在所附申請專利範圍的主體)。熟悉本技藝者將進一步瞭解到，假使意圖引述特定項次的申請專利範圍，則這樣的意圖將被明確地陳述在申請專利範圍中，而且在沒有這種引述時則不存在這樣的意圖。例如，為了幫助瞭解，下面所附的申請專利範圍可以包含使用引入性短語「至少一」及「一或多個」來引入申請專利範圍的陳述。然而，使用這種短語不應被解釋為在暗示由不定冠詞「一」(a、an)對申請專利範圍陳述的引入可將任何含有這種引入的申請專利範圍陳述的特定申請專利範圍限制於僅含有一個這種陳述的具體實施例，即使當相同的申請專利範圍包括引入性短語「一或多個」或「至少一」及不定冠詞如「一」時(a、an)(例如「一」應被解釋為意味著「至少一」或「一或多個」)；對於使用定冠詞來引入申請專利範圍陳述同樣適用。此外，即使明確地敘述引入的申請專利範圍陳述的特定項次，但在本技術領域中具有通常知識者亦將理解到，這種陳述應該被解釋為至 少意指所引述的項次(例如，裸性陳述「二引述」而沒有其他的修飾意指至少二個引述，或是二或更多的引述)。此外，在那些使用類似「A、B及C中之至少一者」的寫法之情況下，一般來說，意圖使這種句法結構之意思為本技術領域中具有通常知識者可瞭解該寫法(例如「具有A、B及C中之至少一者的系統」將包括但不限於具有單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起及/或A、B和C一起的系統等)。在那些使用類似「A、B或C中之至少一者」的寫法之情況下，一般來說，意圖使這種句法結構之意思為本技術領域中具有通常知識者可瞭解該寫法(例如「具有A、B或C中之至少一者的系統」將包括但不限於具有單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起及/或A、B和C一起的系統等)。熟悉本技藝之人士將進一步瞭解到，幾乎任何分離性的、呈現二或更多個不同用語的文字及/或短語，無論是在描述、申請專利範圍或圖式中，皆應被理解為構想包括該等用語中之一者、該等用語之任一者或兩個該等用語的可能性。例如，短語「A或B」將被理解為可能包括「A」或「B」或「A和B」。
此外，熟悉本技藝者將理解到，在以馬庫西群組的方式描述揭示的特徵或態樣時，亦從而以馬庫西群組之任何個別成員或成員之次群組的方式描述了本揭示。
如本技術領域中具有通常知識之人士將可瞭解的，為了任何及所有的目的，如在提供書面描述的方面，本文中揭示的所有範圍也包括任何和所有可能的子範圍及其子範圍的組合。任何列出的範圍可以很容易地被理解為充分描述且能夠使相同的範圍被分解成至少相等的兩半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作為非限制性的實例，本文中討論的每個範圍可以很容易地被細分為下三分之一、中間三分之一及上三分之一等。如本技術領域中具有通常知識之人士亦將可瞭解的，所有的語言如「上達」、「至少」及類似者包括陳述的數字並指稱可隨後被細分為子範圍的範圍，如上面所討論的。最後，如本技術領域中具有通常知識之人士將可瞭解的，一個範圍包括每個個別的成員。因此，舉例來說，具有1-3個晶胞的群組係指具有1、2或3個晶胞的群組。同樣地，具有1-5個晶胞 的群組係指具有1、2、3、4或5個晶胞的群組，以此類推。
由上可知，將理解的是，為了說明的目的，本文中已經描述本揭示之各種具體實施例，並且可以在不偏離本揭示之範圍和精神下進行各種修改。因此，本文所揭示的各種具體實施例並非意圖為限制性的，而且真正的範圍和精神係由以下的申請專利範圍所指明。
100‧‧‧光濾波器
110‧‧‧基板
120‧‧‧折射率可變化合物/先前狀態/等向的結構
121‧‧‧第一結構
127‧‧‧濾波器
130‧‧‧光照源
140‧‧‧可選擇的第一層
150‧‧‧紫外線照射
160‧‧‧第二結構/大致上等向的折射率可變化合物
163‧‧‧光
165‧‧‧散射
167‧‧‧光
169‧‧‧可見光或熱

Claims (21)

  1. 一種光濾波器，包括：一基板；其中該基板的一表面係經矽烷化；以及其中該基板具有介於約10至約1,000微米之間的範圍的厚度；以及共價鍵結於該基板的經矽烷化的該表面至少一折射率可變化合物，其中該至少一折射率可變化合物具有一第一光學特性，該第一光學特性經由一光致結構修改變化成一第二光學特性；其中該光致結構修改包括該至少一折射率可變化合物從一反式到一順式的異構化；其中該第一光學特性係一第一等級的光學非等向性，及該第二光學特性係一第二等級的光學非等向性；其中該至少一折射率可變化合物在其反式時係大致上呈非等向性構型以及在其順式時係大致上呈等向性構型；其中通過該大致上等向構型的折射率可變化合物的光透射率百分比係為通過該大致上非等向構型的折射率可變化合物的光透射率百分比少約1%至約30%；其中該至少一折射率可變化合物包括下列中之至少一者：9-去甲基視網醛(9-demethylretinal)、9-去甲基視網醛之衍生物、一式I化合物或一式II化合物，以及 其中R1和R2可以各自獨立地選自一氰基以及一矽烷醇基中一或多者。
  2. 如申請專利範圍第1項之光濾波器，其中該第一光學特性為對電磁輻射之一第一折射率，以及該第二光學特性為對電磁輻射之一第二折射率。
  3. 如申請專利範圍第2項之光濾波器，其中該第一折射率低於該第二折射率。
  4. 如申請專利範圍第2項之光濾波器，進一步包括一高折射率層，其中該至少一折射率可變化合物係位於該基板和該高折射率層之間，其中該第二折射率小於該第一折射率，其中該高折射率層具有一折射率，該高折射率層之該折射率大於該第一折射率並且大於該第二折射率，以及其中該基板具有一折射率，該基板之該折射率小於該第一折射率並且小於或等於該第二折射率。
  5. 如申請專利範圍第1項之光濾波器，其中該至少一折射率可變化合物包含分子，以及其中該光致結構修改包括該至少一折射率可變化合物之至少30%的分子從一反式到一順式的異構化。
  6. 如申請專利範圍第1項之光濾波器，其中該光致結構修改係由紫外線電磁輻射所引發。
  7. 如申請專利範圍第1項之光濾波器，其中該第二光學特性能夠經由一第二光致結構修改或熱結構修改被回復至該第一光學特性。
  8. 一種光照裝置，包括：一光可調化合物，其中該光可調化合物具有一第一光學特性，該第一光學特性經由光致結構修改變化成一第二光學特性；其中該光致結構修改包括該光可調化合物之分子從一反式到一順式的異構化；其中該光可調化合物共價鍵結於一基板的經矽烷化的一表面；其中該基板具有介於約10至約1,000微米之間的範圍的厚度；其中該第一光學特性係一第一等級的光學非等向性，及該該第二光學特性係一第二等級的光學非等向性； 其中該至少一折射率可變化合物在其反式時係大致上呈非等向性構型，以及在其順式時係大致上呈等向性構型；其中通過該大致上等向構型的折射率可變化合物的光透射率百分比少於通過該大致上非等向構型的折射率可變化合物的光透射率百分比約1%至30%；其中該折射率可變化合物包括下列中之至少一者：9-去甲基視網醛(9-demethylretinal)、9-去甲基視網醛之衍生物、一式I化合物或一式II化合物，以及 其中R1和R2可以各自獨立地選自一氰基以及一矽烷醇基中一或多者；以及一電磁輻射源，該電磁輻射源被定位來提供光給該光可調化合物。
  9. 如申請專利範圍第8項之光照裝置，其中該電磁輻射源為一發光二極體。
  10. 一種操縱可見光波長輻射之至少一波長的方法，該方法包括：藉由以至少一波長的紫外線輻射照射一光可調化合物，而控制該光可調化合物在一第一可見光波長之一等級的非等向性；其中該光可調化合物藉由紫外線輻射照射從一反式到一順式經歷一異構化，其中該異構化係藉將該光可調化合物加熱致大約攝氏40度而引發；其中該光可調化合物位於一基板之經矽烷化的一表面上； 其中該光可調化合物具有其反式時為一第一等級的非等向性以及在其順式時為一第二等級的非等向性；其中該基板具有介於約10至約1,000微米之間的範圍的厚度；其中該光可調化合物與該基板共價鍵結；其中該光可調化合物在其反式時係大致上呈非等向性構型，以及在其順式時係大致上呈等向性構型；其中通過該大致上等向構型的光可調化合物的光透射率百分比係少於通過該大致上非等向構型的折射率可變化合物的光透射率百分比約1%至約30%；其中該光可調化合物包括下列中之至少一者：9-去甲基視網醛(9-demethylretinal)、9-去甲基視網醛之衍生物、一式I化合物或一式II化合物，以及 其中R1和R2可以各自獨立地選自一氰基以及一矽烷醇基中一或多者；以及其中該基板對於紫外線輻射和可見光為大致透明的。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中照射該光可調化合物包含提供紫外線輻射。
  12. 如申請專利範圍第10項之方法，其中照射該光可調化合物包含提供紅外線輻射。
  13. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該光可調化合物包括一折射率的 一光學性質。
  14. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該光可調化合物包含一折射率可變化合物。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該折射率可變化合物包含下列中之至少一者：一偶氮苯(azobenzene)、一偶氮苯衍生物、一二苯乙烯(stilbene)以及一二苯乙烯衍生物。
  16. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該光可調化合物係內嵌於該基板。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該光可調化合物係位於該基板和一高折射率層之間。
  18. 如申請專利範圍第16項之方法，其中控制該光可調化合物之一光學性質包含藉由該光可調化合物調整散射。
  19. 如申請專利範圍第16項之方法，其中一第一照射將第一光學性質從一第一狀態調整為一第二狀態，以及其中一第二照射將第二光學性質從該第二狀態調整為該第一狀態。
  20. 一種可見光波長的光操縱器，包含：一基板；其中該基板的一表面係經矽烷化；其中該基板具有介於約10至約1,000微米之間的範圍的厚度；以及其中該基板對於在至少一入射方向行進的電磁輻射為大致上透明的；以及共價鍵結於該基板之該經矽烷化的該表面的至少一折射率可變分子；其中該至少一折射率可變分子係設置來曝露於紫外線輻射下經歷從一反式到一順式的一異構化；其中該至少一折射率可變分子具有在反式時的一第一等級的非等向性以及在順式時的一第二等級的非等向性；其中該至少一折射率可變分子在其反式時係大致上呈非等向性構型，以及在其順式時係大致上呈等向性構型；其中通過該大致上等向構型的折射率可變分子的光透射率百分比 少於通過該大致上非等向構型的折射率可變分子的光透射率百分比約1%至30%；其中該至少一折射率可變分子包括下列中之至少一者：9-去甲基視網醛(9-demethylretinal)、9-去甲基視網醛之衍生物、一式I化合物或一式II化合物，以及 其中R1和R2可以各自獨立地選自一氰基以及一矽烷醇基中一或多者。
  21. 如申請專利範圍第20項之可見光波長的光操縱器，其中該基板係位於一發光二極體之一表面上。
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