形成光控制结构的可磁化颗粒以及制备此类结构的方法
简介：根据一个实施方案，一种制备用于控制光的光学膜的方法包括：将第一混合物定位在基底上，其中第一混合物包括分散在第一树脂中的多个第一可磁化颗粒；通过至少第一磁场相对于多个第一可磁化颗粒旋转调制，将多个第一可磁化颗粒组装成用于控制光的期望结构；以及在多个第一可磁化颗粒处于期望结构时使第一树脂玻璃化。展开
公开/公告号：CN112639585B
(发明公开：
CN112639585A
)
主分类号：G02F1/00(2006.01)(控制来自独立光源的光的强度、颜色、相位、偏振或方向的器件或装置，例如，转换、选通或调制；非线性光学)
分类号：G02F1/00(2006.01);G02F1/09(2006.01);G02B5/00(2006.01);B05D3/06(2006.01);B42D25/369(2006.01);G02B5/30(2006.01);G02F1/00;G02F1/09;G02B5/00;B05D3/06;B42D25/369;G02B5/30
发明/设计人：马克·B·奥奈尔加里·E·盖德斯特里·D·彭阿龙·K·尼纳贝尔罗纳德·D·杰斯密约瑟夫·B·埃克尔肖恩·C·多兹钱之华
权利要求：
1.一种制备用于控制光的光学膜的方法，所述方法包括： 将第一混合物定位在基底上，其中所述第一混合物包括分散在第一树脂中的多个第一可磁化颗粒； 通过至少第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒的旋转调制，将所述多个第一可磁化颗粒组装成用于控制光的期望结构；以及 在所述多个第一可磁化颗粒处于所述期望结构时使所述第一树脂玻璃化， 其中，所述第一磁场由第一磁体生成，第一磁体围绕轴线旋转以使得所述第一磁体的北极和南极交替地在所述基底附近通过。 2.根据权利要求1所述的方法，其中使所述第一树脂玻璃化包括至少部分地使所述第一树脂聚合。 3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，所述方法还包括： 形成第二混合物，所述第二混合物包括分散在第二树脂中的多个第二可磁化颗粒； 将所述第二混合物定位在所述基底、层叠在所述第一混合物上的第二基底、以及所述第一混合物中的一者或多者上； 进一步通过至少第二磁场相对于所述多个第二可磁化颗粒的旋转调制，将所述多个第二可磁化颗粒组装成用于控制光的第二期望结构；以及 在所述多个第二可磁化颗粒处于所述第二期望结构时使所述第二树脂玻璃化。 4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二混合物和所述第一混合物具有不同的组成或具有基本上相同的组成，并且在所述第二混合物和所述第一混合物所述基本上相同的组成的情形下，将所述第二混合物定位是在所述多个第一可磁化颗粒处于所述期望结构时增加所述第一树脂的粘度之后进行的。 5.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个第一可磁化颗粒相对于所述基底具有共享的第一取向和第一共同对齐方向中的至少一者，并且所述多个第二可磁化颗粒相对于所述基底具有共享的第二取向和第二共同对齐方向中的至少一者，并且其中所述共享的第一取向或所述第一共同对齐方向不同于所述共享的第二取向或所述第二共同对齐方向。 6.根据权利要求3所述的方法，其中至少所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒的旋转调制和至少所述第二磁场相对于所述多个第二可磁化颗粒的旋转调制来自单个磁体。 7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括通过以下中的一者或多者来相对于所述多个第一可磁化颗粒改变所述第一磁场：使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场在一个或多个方向上移动；使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少第二方向上移动；改变所述第一磁场的强度；以及在所述第一磁场中提供通量集中和局部不规则性中的至少一者。 8.根据权利要求7所述的方法，其中使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场移动包括以下中的一者或多者：将纹理施加到所述第一混合物和所述基底中的一者或多者以提供具有可变厚度的所述第一混合物和具有可变厚度的所述基底中的一者或多者；使所述基底和所述第一混合物在顺维方向和横维方向中的一者或多者上弯曲；使所述基底和所述第一混合物变形；以及将所述第一混合物沉积在所述基底上，其中所述基底具有可变厚度。 9.根据权利要求7和8中任一项所述的方法，其中使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少所述第二方向上移动包括以下中的一者或多者：使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者平移；以及使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的所述旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者抖动。 10.一种制备用于控制光的光学膜的方法，所述方法包括： 提供基底、包括分散在第一树脂中的多个第一可磁化颗粒的第一混合物、以及包括分散在第二树脂中的多个第二可磁化颗粒的第二混合物； 通过至少第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒的旋转调制，将所述多个第一可磁化颗粒组装成用于控制光的第一期望结构； 在所述多个第一可磁化颗粒被组装成所述第一期望结构的情况下使所述第一树脂玻璃化； 通过至少第二磁场相对于所述多个第二可磁化颗粒的旋转调制，将所述多个第二可磁化颗粒组装成用于控制光的第二期望结构；以及 在所述多个第二可磁化颗粒被组装成所述第二期望结构的情况下使所述第二树脂玻璃化， 其中，所述第一磁场由第一磁体生成，所述第一磁体围绕第一轴线旋转以使得所述第一磁体的北极和南极交替地在所述基底附近通过，并且 所述第二磁场由第二磁体生成，所述第二磁体围绕第二轴线旋转以使得所述第二磁体的北极和南极交替地在所述基底附近通过。 11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一树脂和所述第二树脂具有不同的组成，且使用不同的玻璃化技术进行玻璃化。 12.根据权利要求11所述的方法，其中所述不同的玻璃化技术包括这样的UV玻璃化：以第一波长使所述第一树脂玻璃化，以及以第二波长使所述第二树脂玻璃化。 13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，所述方法还包括通过以下中的一者或多者来相对于所述多个第一可磁化颗粒改变至少所述第一磁场：使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场在一个或多个方向上移动；使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少第二方向上移动；改变所述第一磁场的强度；以及在所述第一磁场中提供通量集中和局部不规则性中的至少一者。 14.根据权利要求13所述的方法，其中使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场移动包括以下中的一者或多者：将纹理施加到所述第一混合物和所述基底中的一者或多者以提供具有可变厚度的所述第一混合物和具有可变厚度的所述基底中的一者或多者；使所述基底和所述第一混合物在顺维方向和横维方向中的一者或多者上弯曲；使所述基底和所述第一混合物变形；以及将所述第一混合物沉积在所述基底上，其中所述基底具有可变厚度。 15.根据权利要求13所述的方法，其中使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少所述第二方向上移动包括以下中的一者或多者：使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者平移；以及使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的所述旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者抖动。 16.一种制备用于控制光的光学膜的方法，所述方法包括： 相对于幅材定位第一磁体，所述幅材至少包含分散在第一树脂中的多个第一可磁化颗粒的第一混合物； 使所述第一磁体围绕轴线旋转，以使得所述第一磁体的北极和南极交替地在所述幅材附近通过； 使所述幅材邻近所述第一磁体通过，以使得所述多个第一可磁化颗粒受到所述第一磁体的磁场，即第一磁场影响并且形成受所述第一磁场影响的期望结构，其中所述期望结构构造为控制光；以及 使所述第一树脂玻璃化以将所述多个第一可磁化颗粒截留在所述期望结构中。 17.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括： 相对于所述幅材定位第二磁体，其中所述幅材上至少沉积有分散在第二树脂中的多个第二可磁化颗粒的第二混合物； 使所述第二磁体围绕轴线旋转，以使得所述第二磁体的北极和南极交替地在所述幅材附近通过； 使所述幅材邻近所述第二磁体通过，以使得所述多个第二可磁化颗粒受到所述第二磁体的磁场，即第二磁场影响并且形成受所述第二磁场影响的第二期望结构，其中所述第二期望结构构造为控制光；以及 使所述第二树脂玻璃化以将所述多个第二可磁化颗粒截留在所述期望结构中。 18.根据权利要求16-17中任一项所述的方法，所述方法还包括通过以下中的一者或多者来相对于所述多个第一可磁化颗粒改变至少所述第一磁场：使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场在一个或多个方向上移动；使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少第二方向上移动；改变所述第一磁场的强度；以及在所述第一磁场中提供通量集中和局部不规则性中的至少一者。 19.根据权利要求18所述的方法，其中使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场移动包括：将纹理施加到所述第一混合物以提供具有可变厚度的所述第一混合物。 20.根据权利要求18所述的方法，其中使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少所述第二方向上移动包括以下中的一者或多者：使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者平移；以及使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的所述旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者抖动。 21.一种光控膜，所述光控膜通过前述权利要求中任一项所述的方法制备。
