本公開涉及光控膜和結(jié)合該光控膜的顯示器。
背景技術(shù)：
：：光控膜(LCF)(也稱為光準(zhǔn)直膜)為被構(gòu)造用于調(diào)節(jié)光的透射的光學(xué)膜(例如，保密膜)，以使他人所見之物通常變得模糊。LCF是已知的，并且通常包括具有多個(gè)平行凹槽的透光膜，其中凹槽由吸光材料形成。各種LCF在(例如)美國專利8,213,082(Gaidesd等人)、美國公布2008/0186558(Lee等人)、美國專利6,398,370(Chiu等人)等中有所描述。LCF可貼近顯示器表面、圖像表面或其它被視表面設(shè)置。在觀察者以垂直于薄膜表面的方向透過LCF觀看圖像的垂直入射角度上(即0度視角)，圖像是可見的。隨著視角的增大，透過光控膜的光量減少，直至達(dá)到截光視角，在該視角下基本上所有的光均被吸光材料阻擋，并且圖像不再可見。這就通過阻擋其它人在典型視角范圍以外進(jìn)行觀察而保護(hù)了觀看者的隱私。LCF可通過對(duì)聚碳酸酯基板上的可聚合樹脂進(jìn)行模壓以及紫外線固化來制備。此類LCF可以商品名“3MFiltersforNotebookComputersandLCDMonitors”從明尼蘇達(dá)州圣保羅市的明尼蘇達(dá)礦業(yè)與制造公司(MinnesotaMiningandManufacturingCompany)(“3M”)(St.Paul,Minn.)商購獲得。常規(guī)的帶有平行凹槽的膜為一維光控膜或保密膜，即，它們僅對(duì)膜的左右方向(或上下方向)具有光控效果。單片常規(guī)膜因而不能滿足用戶確保所有(包括膜的上下左右)方向的安全性的需要。為了通過常規(guī)光控膜來實(shí)現(xiàn)各個(gè)方向上的光控效果，可將兩個(gè)膜交疊在一起以使其格柵方向彼此交叉。然而，這不可避免地產(chǎn)生增加膜厚度并且降低光透射率的問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：簡而言之，在一個(gè)方面，本公開提供了光控膜，這些光控膜僅在中心位于面法線(垂線)周圍的視區(qū)內(nèi)能夠透射光或者允許觀察者觀察信息。光控膜通?？勺钄啻艘晠^(qū)之外的信息或光，并且提供所有方向(包括膜的上下左右)上的安全性。本文所述的光控膜可以是360度保密膜，該360度保密膜將從其表面透射的光限定在中心位于面法線周圍的360°視錐內(nèi)。在另一個(gè)方面，提供了一種光控膜。該光控膜包括第一主表面和與第一主表面相背的第二主表面。觀察軸線大致垂直于第一主表面和第二主表面中的至少一者。包括透光材料的柱的陣列按列和行被布置成二維，并且沿各自的縱向軸線從第一主表面延伸至第二主表面。吸收區(qū)域設(shè)置在柱的陣列之間。吸收區(qū)域包括光學(xué)吸收材料，并且至少部分地從第一主表面延伸至第二主表面。所述柱中的至少一個(gè)柱具有沿著各自的縱向軸線的漸縮形狀。柱的陣列和吸收區(qū)域被布置成將從第一主表面或第二主表面透射出的光限定在觀察軸線周圍的360°視錐之內(nèi)。在另一個(gè)方面，提供了一種具有光控膜的顯示設(shè)備。該光控膜包括第一主表面和與第一主表面相背的第二主表面。觀察軸線大致垂直于第一主表面和第二主表面中的至少一者。包括透光材料的柱的陣列按列和行被布置成二維，并且沿各自的縱向軸線從第一主表面延伸至第二主表面。吸收區(qū)域設(shè)置在柱的陣列之間。吸收區(qū)域包括光學(xué)吸收材料，并且至少部分地從第一主表面延伸至第二主表面。所述柱中的至少一個(gè)柱具有沿著各自的縱向軸線的漸縮形狀。柱的陣列和吸收區(qū)域被布置成將從第一主表面或第二主表面透射出的光限定在觀察軸線周圍的360°視錐之內(nèi)。在本公開的示例性實(shí)施方案中獲得各種意外的結(jié)果和優(yōu)點(diǎn)。本公開的示例性實(shí)施方案的一個(gè)此優(yōu)點(diǎn)在于本文所述的光控膜可提供360度私密性保護(hù)，同時(shí)與常規(guī)的一維光控膜(諸如例如，美國專利8,213,082(Gaides等人)中公開的膜)相比還表現(xiàn)出高的光透射率。對(duì)本公開的示例性實(shí)施方案的各個(gè)方面和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了匯總。上文的
發(fā)明內(nèi)容并非旨在描述本公開的當(dāng)前某些示例性實(shí)施方案的每個(gè)例示的實(shí)施方案或每種實(shí)施方式。下面的附圖和具體實(shí)施方式更具體地舉例說明使用本文所公開的原理的某些優(yōu)選實(shí)施方案。附圖說明結(jié)合附圖來考慮本公開的各種實(shí)施方案的以下詳細(xì)描述可更完全地理解本公開，其中：圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的光控膜的頂部分解透視圖。圖2是圖1的光控膜的透視示意圖。圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的光控膜的透視圖，示出了柱的陣列。圖4是圖3的光控膜的頂視圖。圖5是圖3的光控膜的剖視圖，示出了柱之間的吸收區(qū)域。圖6是根據(jù)另一實(shí)施方案的光控膜的剖視圖。圖7是根據(jù)本公開中樣品1的光控膜的頂部平面圖。圖8是圖7的光控膜的底部平面圖。圖9A示出了根據(jù)本公開中樣品1的光控膜的歸一化光透射率。圖9B示出了一維光控膜的歸一化光透射率。圖10A示出發(fā)光相對(duì)于針對(duì)圖9A的光控膜的視角的曲線圖。圖10B示出發(fā)光相對(duì)于針對(duì)圖9B的一維光控膜的視角的曲線圖。在這些附圖中，類似的附圖標(biāo)號(hào)表示類似的元件。雖然可不按比例繪制的以上附圖闡述了本公開的各種實(shí)施方案，但還可想到其它實(shí)施方案，如在具體實(shí)施方式中所指出的。在所有情況下，本公開都通過示例性實(shí)施方案的表示而非通過表述限制來描述當(dāng)前公開的發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可設(shè)計(jì)出許多其它修改形式和實(shí)施方案，這些修改形式和實(shí)施方案在本公開的范圍和精神內(nèi)。具體實(shí)施方式本公開提供了光控膜，這些光控膜僅在中心位于面法線(垂線)周圍的視區(qū)內(nèi)能夠透射光或者允許觀察者觀察信息。光控膜通常可阻斷此視區(qū)之外的信息或光，并且提供所有方向(包括膜的上下左右)上的安全性。本文所述的光控膜可以是360度保密膜，該360度保密膜將從其表面透射的光限定在中心位于面法線周圍的360°視錐內(nèi)。術(shù)語諸如“透光的”、“光學(xué)透明的”或“透射光”意指光在為常規(guī)的一維光控制膜(諸如例如，美國專利8,213,082(Gaides等人)中公開的膜)的光透射部分接受的程度上以期望的波長被透射。在一些實(shí)施方案中，光透射部分可在可見光光譜中具有例如90％或更高、95％或更高、或98％或更高的透射率。術(shù)語諸如“光學(xué)吸收的”、“光學(xué)不透明的”或“不透射光”意指光在為常規(guī)的一維光控制膜(諸如例如，美國專利8,213,082(Gaides等人)中公開的膜)的光吸收部分接受的程度上以期望的波長被吸收和/或漫射(或分散)。在一些實(shí)施方案中，光吸收部分可在可見光光譜中具有例如10％或更低、5％或更低、或2％或更低的透射率。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的光控膜(LCF)100的頂部分解透視圖。LCF100包括微結(jié)構(gòu)化層110，該微結(jié)構(gòu)化層110具有第一主表面114和相背的第二主表面116。觀察軸線115大致垂直于第一主表面114和第二主表面116中的至少一者。微結(jié)構(gòu)化層110包括含有透光材料的柱122的陣列和設(shè)置在柱122之間的包括光學(xué)吸收材料的吸收區(qū)域124。柱122按列和行被布置成二維，并且沿著觀察軸線115在第一主表面114和第二主表面116之間縱向延伸。柱122(或透射光的光學(xué)透明區(qū))的透光材料允許期望波長下的光穿過其進(jìn)行傳播。吸收區(qū)域124(或不透射光的光學(xué)不透明區(qū))的光學(xué)吸收材料阻止期望波長下的光穿過其進(jìn)行傳播。柱122可以通過光學(xué)隔開相鄰柱122的吸收區(qū)域124而進(jìn)行光學(xué)隔離。在一些實(shí)施方案中，柱122的透光材料可在可見光光譜中具有例如90％或更高、95％或更高、或98％或更高的透射率。在一些實(shí)施方案中，吸收區(qū)域124的光學(xué)吸收材料可在可見光光譜中具有例如10％或更低、5％或更低、或2％或更低的透射率。在圖1中所示的實(shí)施方案中，每個(gè)柱122在大致垂直于觀察軸線115的側(cè)向平面中具有六邊形的橫截面形狀。應(yīng)當(dāng)理解在一些實(shí)施方案中，柱122的陣列各自可包括可以是圓形、橢圓形或多邊形的橫截面。在一些實(shí)施方案中，所述柱122中的至少一個(gè)柱可具有不規(guī)則的橫截面形狀。在一些實(shí)施方案中，柱122的陣列可包括具有第一橫截面形狀的第一柱和具有不同于第一橫截面形狀的第二橫截面形狀的第二柱。在一些實(shí)施方案中，柱122的陣列的橫截面形狀可以是兩種或更多種多邊形的混合。在一些實(shí)施方案中，柱122的六邊形可以緊密堆積布局進(jìn)行布置并且這些柱122之間的吸收區(qū)域124可形成蜂窩圖案(參見，例如將在下文論述的圖4、7和8)。柱122可被布置為使得吸收區(qū)域124的蜂窩圖案可在各自的側(cè)向平面中具有大致均一的壁厚。在一些實(shí)施方案中，柱122的陣列可非周期性地定位。柱122的陣列可隨機(jī)地布置使得側(cè)面圖中形成的圖案是非周期性的。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，柱122具有漸縮形狀，其中柱122的橫截面的尺寸可沿著從第一主表面114到第二主表面116的方向遞減，如在別處所述。LCF100還包括光學(xué)透明的載體層130，該載體層130結(jié)合到微結(jié)構(gòu)化層110的第二主表面116。在一些實(shí)施方案中，載體層130可以是柔性底基板層，該柔性底基板層包括透光聚合物材料，諸如例如聚碳酸酯膜。在一些實(shí)施方案中，LCF100還可包括任選的覆蓋膜，該覆蓋膜在第一主表面114處覆蓋微結(jié)構(gòu)化層110。任選的覆蓋膜可包括與載體層130相同或不同的材料，并且可使用粘結(jié)劑(諸如例如粘合劑)粘結(jié)到微結(jié)構(gòu)化層110。應(yīng)當(dāng)理解在一些實(shí)施方案中，載體層130可設(shè)置在第一主表面114處并且任選的覆蓋膜可設(shè)置在第二主表面116處。圖1進(jìn)一步示出了一組坐標(biāo)軸X、Y和Z以說明柱122是光學(xué)隔離的，由此使得光可基本上在柱122內(nèi)縱向透射并且在主要沿Z軸或觀察軸線115取向的方向上離開LCF100。光可以基本上不在由X-Y軸形成的側(cè)向平面內(nèi)橫向透射。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，視平面118被示為相對(duì)于Y-Z平面(由觀察軸線115和大致平行于Y軸的線117限定)定位在方位角β處。視平面118包括大致平行于Z軸的觀察軸線115并且大致垂直于X-Y平面延伸。視平面118還包括截光視線119，該截光視線119位于從觀察軸線115測得的截光視角或截光透射角φ”處，使得對(duì)于大于截光視角φ”的任何角度而言，光可基本上不透射穿過LCF100。截光視角φ”的大小可根據(jù)方位角和柱122的幾何形狀而有所變化，如在別處所述。在一些實(shí)施方案中，截光視角φ”可從約10度變化至約70度。在一些實(shí)施方案中，截光視角φ”可以是約45°或更小。在一些實(shí)施方案中，截光視角φ”可以是約30°或更小。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)方位角從0變化至360度時(shí)，截光視角φ”可根據(jù)X-Y平面中的柱122的橫截面形狀而有所變化。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)方位角從0度變化至360度時(shí)，截光視角φ”可在30°至45°之間變化。圖2示出了設(shè)置在光源290和觀察者A、B、C或D之間的光控膜(LCF)100的透視示意圖。從LCF100透射出的光被限定在圍繞觀察軸線115并且通過截光視角φ限定的360°視錐215之內(nèi)。觀察者A、B、C、D位于圍繞觀察軸線115的不同位置處(諸如，圍繞觀察軸線115的360度圓的上下左右位置)。由此，LCF100阻止來自光源290的位于截光視角φ或360°視錐215之外的光線到達(dá)觀察者A、B、C和D。圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的光控膜300的透視圖，示出了柱322的陣列。圖4是光控膜300的頂部平面圖。柱322的陣列可以是圖1中包括透光材料的柱122的陣列。柱322的陣列由光學(xué)透明的載體層330支撐，該載體層330可以是例如圖1的載體層130。柱322按列和行被布置成二維，在柱322之間設(shè)置有間隙325。間隙325可填充有光學(xué)吸收材料以形成吸收區(qū)域，諸如例如將進(jìn)一步在下文論述的圖5中所示的吸收區(qū)域340。在于柱322之間形成吸收區(qū)域之后，光控膜300具有第一主表面314和與第一主表面314相背的第二主表面316。柱322沿各自的縱向軸線AA’在第一主表面314和第二主表面316之間延伸。觀察軸線315大致垂直于第一主表面314和第二主表面316中的至少一者。柱322各自具有沿著各自的縱向軸線AA’的漸縮形狀以形成傾斜的側(cè)表面323。柱322在大致垂直于觀察軸線315的側(cè)向平面中的橫截面的尺寸沿著從第二主表面316到第一主表面314的方向遞減。每個(gè)柱322包括鄰近第一主表面314的第一端部324和鄰近第二主表面316的第二端部328。第二端部328由光學(xué)透明的載體層330支撐。任選地，載體層330可包括粘結(jié)層，諸如例如包含粘結(jié)劑(例如粘合劑)的粘合劑層并且能夠?qū)CF300結(jié)合到可發(fā)揮多種功能中的至少一種的多種基板，如在別處所述。在一些實(shí)施方案中，粘結(jié)劑可設(shè)置在主表面和/或載體層330的邊緣處。在圖3和4中所示的實(shí)施方案中，每個(gè)柱322在側(cè)向平面中具有六邊形的橫截面形狀。柱322的陣列以緊密堆積布局進(jìn)行布置，在柱322之間具有間隙325(以及之后的圖5中填充的吸收區(qū)域340)，從而形成如圖4中所示的蜂窩圖案。間隙325的間距在側(cè)向平面中可以是大致均一的，并且這些間距的尺寸沿著從第一主表面314到第二主表面316的方向遞減。如圖5中所示，間隙325可以填充有光學(xué)吸收材料以形成吸收區(qū)域340。吸收區(qū)域340可以是例如圖1中包括光學(xué)吸收材料的吸收區(qū)域124。吸收區(qū)域340在大致垂直于觀察軸線315的側(cè)向平面中形成蜂窩圖案。柱322的陣列可被布置為使得填充的吸收區(qū)域340可在各自的側(cè)向平面中具有大致均一的壁厚。吸收區(qū)域340具有鄰近第一主表面314的第一端表面344和鄰近第二主表面316的第二端表面348。柱322的陣列的緊密堆積布局可使透光面積與光吸收面積的比率最大化，從而增加了LCF300的光透射率。在一些實(shí)施方案中，LCF300可具有50％或更多的歸一化光透射率。在一些實(shí)施方案中，LCF300可具有63％或更多的歸一化光透射率。在一些實(shí)施方案中，LCF300可具有70％或更多的歸一化光透射率。此外，相鄰柱322的相對(duì)側(cè)表面323限定了側(cè)向均一的間距或間隙325，光學(xué)吸收材料可均一地填充到這些間距或間隙325中以形成吸收區(qū)域340。柱322之間的間隙325可提供流體通道，含光學(xué)吸收材料的可聚合組合物可通過這些流體通道流動(dòng)以均一地分布光學(xué)吸收材料。柱322與其間的吸收區(qū)域340隔開。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，相鄰柱322之間的間距是通過計(jì)算中心之間的距離并且考慮像素尺寸和顯示器中的間距來確定的。改變柱322之間的間距可以使得具有高密度、中等密度或較低密度的柱的陣列形成。柱322可間隔開任何合適的距離。通過測量兩個(gè)相鄰柱的中心點(diǎn)之間的距離來確定間距。柱322可大致間隔開10微米和500微米之間的間距。在一些實(shí)施方案中，柱322可間隔開約20微米至約400微米。在一些實(shí)施方案中，柱322可間隔開約30微米至約300微米。在一些實(shí)施方案中，柱322可間隔開約50微米至約200微米。圖5是沿圖4的側(cè)向軸線BB’的光控膜300的剖視圖。柱322各自具有漸縮形狀，其中在其側(cè)表面323和觀察軸線315之間形成了拔模角α。拔模角α可影響穿過LCF300的光透射率。例如，相對(duì)較大的拔模角(諸如大于10度)可增加吸收區(qū)域340的寬度，從而降低垂直入射角度下的透射率。在一些實(shí)施方案中，拔模角α可以是約5°或更小。在一些實(shí)施方案中，拔模角α可以是約3°或更小。在一些實(shí)施方案中，拔模角α可以是0.5°至3°。柱322具有深度“D”，該深度“D”為各柱322的第一端部324至第二端部328之間的縱向距離。第一端部324和第二端部328分別具有第一端部寬度“W1”和第二端部寬度“W2”。第一端部寬度“W1”和第二端部寬度“W2”為柱322在各自側(cè)向平面中的橫截面的代表性側(cè)向尺寸。吸收區(qū)域340的蜂窩圖案在鄰近第一主表面314的第一端表面344處具有第一壁厚“T1”并且在鄰近第二主表面316的第二端表面348處具有第二壁厚“T2”。第一壁厚“T1”和第二壁厚“T2”為吸收區(qū)域340在各自側(cè)向平面中的橫截面的代表性側(cè)向尺寸。在圖3-5中所示的實(shí)施方案中，柱322各自具有漸縮形狀，使得W2大于W1并且T1大于T2。柱322的縱橫比可限定為沿縱向軸線AA’的平均縱向尺寸和沿側(cè)向軸線BB’的平均側(cè)向尺寸之間的比率。如圖5的實(shí)施方案中所示，柱322具有可通過D/((W1+W2)/2)限定的縱橫比。應(yīng)當(dāng)理解在一些實(shí)施方案中，柱322可具有除六邊形之外的多邊形或其它規(guī)則或不規(guī)則形狀的橫截面形狀，并且縱橫比可以類似方式進(jìn)行限定。柱322的縱橫比可通常決定由該縱橫比控制的方向上的有效視角。在一些實(shí)施方案中，縱橫比D/((W1+W2)/2)可以是2或更多，并且對(duì)應(yīng)的有效視角可以是60度或更小。在一些實(shí)施方案中，縱橫比D/((W1+W2)/2)可以是8或更小，并且對(duì)應(yīng)的有效視角可以是10度或更多。在一些實(shí)施方案中，縱橫比D/((W1+W2)/2)可以在2和8之間，并且對(duì)應(yīng)的有效視角可以在60度和10度之間。在一些實(shí)施方案中，適當(dāng)?shù)目v橫比D/((W1+W2)/2)可以確定為使得有效視角為約45度或更小。在一些實(shí)施方案中，適當(dāng)?shù)目v橫比D/((W1+W2)/2)可以確定為使得有效視角為約30度或更小。柱322和吸收區(qū)域340之間的側(cè)向尺寸的比率可以通過其各自橫截面中的平均側(cè)向尺寸之間的比率進(jìn)行限定。如圖4或5的實(shí)施方案中所示，柱322具有六邊形的橫截面形狀并且吸收區(qū)域340形成蜂窩圖案，其中側(cè)向尺寸的比率可通過(W1+W2)/(T1+T2)進(jìn)行限定。在一些實(shí)施方案中，比率(W1+W2)/(T1+T2)可以在2和30之間。穿過LCF300的光透射率可通過增加柱322和吸收區(qū)域340之間的側(cè)向尺寸的比率而被增大。在一些實(shí)施方案中，比率(W1+W2)/(T1+T2)可以不小于5。在一些實(shí)施方案中，比率(W1+W2)/(T1+T2)可以不小于10。在一些實(shí)施方案中，比率(W1+W2)/(T1+T2)可以不小于20。柱322和吸收區(qū)域340之間的側(cè)面積的比率可以通過各自橫截面中的側(cè)面積之間的比率進(jìn)行限定。穿過LCF300的光透射率可通過增加柱322和吸收區(qū)域340之間的側(cè)面積的比率而被增大。在一些實(shí)施方案中，柱322和吸收區(qū)域340的面積比可以在鄰近第一主表面314的橫截面處為3:2或更多，并且在鄰近第二主表面316的橫截面處為4:1或更多。在一些實(shí)施方案中，柱322和吸收區(qū)域340的平均側(cè)面積比可以是2:1或更多、5:2或更多、或5:1或更多。在一些實(shí)施方案中，柱322可具有10微米至1毫米的深度“D”。鄰近第一主表面314的橫截面六邊形可具有1至200微米的第一寬度“W1”。鄰近第二主表面316的橫截面六邊形可具有2至250微米的第二寬度“W2”。吸收區(qū)域340的蜂窩圖案可具有鄰近第一主表面314的0.2至40微米的壁厚“T1”。吸收區(qū)域340的蜂窩圖案可具有鄰近第二主表面316的約0至20微米的壁厚“T2”。在一些實(shí)施方案中，柱322可具有15至1000微米的深度“D”。鄰近第一主表面314的橫截面六邊形可具有10至100微米的第一寬度“W1”。鄰近第二主表面316的橫截面六邊形可具有20至120微米的第二寬度“W2”。吸收區(qū)域340的蜂窩圖案可具有鄰近第一主表面314的2至40微米的壁厚“T1”。吸收區(qū)域340的蜂窩圖案可具有鄰近第二主表面316的約0至20微米的壁厚“T2”。柱322的陣列包括光學(xué)透明材料，諸如例如透明的聚合物材料。在一些實(shí)施方案中，透明的聚合物材料包括聚氨酯、丙烯酸酯以及聚碳酸酯中的至少一種。在一些實(shí)施方案中，柱322的陣列可通過模壓并固化可聚合樹脂來制備?？删酆蠘渲砂x自以下物質(zhì)的第一可聚合組分和第二可聚合組分的組合：例如(甲基)丙烯酸酯單體、(甲基)丙烯酸酯低聚物、以及它們的混合物。如本文所用，“單體”或“低聚物”是可轉(zhuǎn)化為聚合物的任何物質(zhì)。術(shù)語“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯化合物兩者。在一些情況下，可聚合組合物可包含(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯低聚物、(甲基)丙烯酸酯化環(huán)氧低聚物、(甲基)丙烯酸酯化聚酯低聚物、(甲基)丙烯酸酯化酚醛低聚物、(甲基)丙烯酸酯化丙烯酸低聚物、以及它們的混合物?？删酆蠘渲梢詾檩椛涔袒跃酆衔飿渲T如紫外光(UV)固化性樹脂。在一些情況下，可用于本說明的LCF的可聚合樹脂組合物可包括(例如)美國專利公布2007/0160811(Gaides等人)中所述的可聚合樹脂組合物。吸收區(qū)域340包括可以是用來吸收或阻擋可見光譜至少一部分的光的任何合適材料的光學(xué)吸收材料。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)吸收材料可以涂布在或以其它方式提供在柱322之間的間隙325中，以形成吸收區(qū)域340。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)吸光材料可包括黑色著色劑，諸如炭黑。炭黑可以是具有小于10微米(例如1微米或更小)的粒度的粒狀炭黑。在一些實(shí)施方案中，炭黑可具有小于1微米的平均粒度。在一些實(shí)施方案中，吸收材料(例如，炭黑、另一種顏料或染料，或它們的組合)可嵌入至可通過例如輻射或加熱而固化的樹脂內(nèi)，以形成輻射固化樹脂或熱固化樹脂。在另一實(shí)施方案中，吸收材料可分散在合適的粘結(jié)劑中。在一些實(shí)施方案中，吸收區(qū)域340可包括例如0.1重量％至3重量％的黑色著色劑諸如炭黑。光學(xué)吸光材料還可包括能夠用來阻擋光透射穿過吸收區(qū)域340的粒子或其它散射元件。圖6示出根據(jù)另一實(shí)施方案的LCF400的剖視圖。類似于圖5的LCF300，LCF400包括微結(jié)構(gòu)化層410，該微結(jié)構(gòu)化層410包括含有透光材料的柱422的陣列和吸收區(qū)域440，該吸收區(qū)域440設(shè)置在柱422之間以形成微結(jié)構(gòu)化層410。柱422各自在第一端部424和第二端部428之間縱向延伸。柱422經(jīng)由底面區(qū)域426連接在第二端部428處。底面區(qū)域426包括可以是與柱422相同或不同的材料的透光材料。任選地，LCF400可包括粘結(jié)層，諸如例如粘合劑層427。在一些實(shí)施方案中，可通過將粘結(jié)劑(例如粘合劑)涂布到柱422的第二端部428上來將粘合劑層427結(jié)合到LCF400中。在一些實(shí)施方案中，可經(jīng)由本領(lǐng)域已知的層合工藝，通過將粘合劑層427從載體轉(zhuǎn)移到微結(jié)構(gòu)化層410，來將粘合劑層427轉(zhuǎn)移到LCF400上。粘合劑層427可基本上允許光(例如，紫外和/或可見波長的光)的透射。任選的粘合劑層427可將LCF400結(jié)合到基板450。在一些實(shí)施方案中，基板450可為用于承載微結(jié)構(gòu)化層410的柔性載體(例如，紙張、被涂布的紙張、聚合物膜、金屬膜)或在加工步驟過程中形成微結(jié)構(gòu)化層410的材料。在一些實(shí)施方案中，基板450可為剛性或柔性材料(例如，建筑玻璃、載玻片、塑料膜、被涂布的紙張等等)并且可以起到保護(hù)層的作用，以保持與制品有關(guān)的功能性(例如，結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、化學(xué)完整性、光學(xué)性質(zhì)、和/或粘合性)。在一些實(shí)施方案中，基板450可為成像系統(tǒng)的組件(例如，液晶顯示器、相機(jī)、透鏡、光纖束)或者其他信息攜帶裝置。在一些實(shí)施方案中，基板450可為顯示器(例如，液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器、等離子體顯示器、電泳顯示器、印刷圖像等等)、或者窗口(例如，建筑玻璃)。在一些實(shí)施方案中，粘合劑層427可設(shè)置在柱422的第一端部424處以將LCF400結(jié)合到另一基板?；?50可為能夠用于各種目的的柔性組件。柔性基板的非限制性示例包括聚合物膜、金屬膜、或紙張。在一些實(shí)施方案中，基板450為涂布有粘合劑層427的載體(例如，隔離襯片)，以便將粘合劑層427轉(zhuǎn)移至微結(jié)構(gòu)化層410。優(yōu)選地，在這些和其它實(shí)施方案中，基板450可涂布有隔離化學(xué)品，諸如硅樹脂、含氟硅樹脂、蠟、或其它表面能低的材料，以便于從基板450釋放粘合劑層427。柔性基板可用于加工、承載和/或保護(hù)LCF400免遭損失或污染?；?50可為導(dǎo)致LCF不可撓曲或保持結(jié)構(gòu)記憶性的剛性結(jié)構(gòu)組件(例如，顯示器表面、建筑玻璃、相機(jī)、光纖面板、顯微鏡載片、反射鏡)。通過將LCF結(jié)合到剛性基板，制品可保持可光學(xué)拾取(opticallyinterrogatable)的形狀。將LCF結(jié)合到剛性基板的步驟通過如下方式進(jìn)行：使LCF直接接觸基板或者通過用粘結(jié)劑涂布LCF和/或剛性基板，然后使LCF/粘結(jié)劑接觸基板或者使基板/粘結(jié)劑接觸LCF。結(jié)合步驟的結(jié)果將為導(dǎo)致LCF附接至剛性基板?？捎糜诒竟_的方法的粘附步驟中的粘結(jié)劑可為下述任何物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠在不存在基板或LCF的不利劣化的情況下固定LCF與基板的附接。如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的那樣，當(dāng)制品涂布有粘結(jié)劑時(shí)，LCF的后表面將被涂布；也就是說，涂布有粘結(jié)劑的表面是LCF不包含形成的特征(諸如腔體)的表面。合適的粘結(jié)劑包括(但不限于)液體環(huán)氧樹脂；膠或粘合劑。優(yōu)選使用壓敏粘合劑。剛性基板可由多種材料中的任何一種形成，并且將根據(jù)剛性基板的所需性質(zhì)進(jìn)行選擇，這些剛性基板的所需性質(zhì)包括(但不限于)上述結(jié)構(gòu)性質(zhì)和其它結(jié)構(gòu)性質(zhì)，諸如平坦度、強(qiáng)度、剛度、厚度、低的熱膨脹系數(shù)，光學(xué)性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，諸如微結(jié)構(gòu)化層相容性。例如，可選擇具有以下光學(xué)性質(zhì)的剛性結(jié)構(gòu)，這些光學(xué)性質(zhì)包括(但不限于)透明的、選擇性透明的、具有選定的折射率、吸收性、選擇性吸收性、不透明的或反射性的。此外，可使用金屬或金屬涂布的剛性結(jié)構(gòu)。剛性基板的組成包括：金屬，諸如鋁、鐵、鋼、各種合金等等；陶瓷；復(fù)合材料，諸如玻璃纖維；硅或其它半導(dǎo)體材料；玻璃；剛性塑料或聚合物；等等。本文所述的LCF可通過包括以下步驟的方法制備：例如，(i)制備可聚合組合物；(ii)將可聚合組合物沉積到母模(陰模)的微結(jié)構(gòu)化模壓表面上，該微結(jié)構(gòu)化模壓表面具有為柱(例如，圖1的122、圖3的322或圖6的422)的陣列的復(fù)制陰模的例如六邊形凹坑；(iii)使組合物固化以產(chǎn)生柱的陣列；以及(iv)用含吸收材料的樹脂填充柱之間的間隙以形成吸收區(qū)域(例如，圖1的124、圖5的340、或圖6的440)。實(shí)施例樣品1：使用多光子光刻工藝來構(gòu)建包括六邊形柱的陣列的母模工具，這些六邊形柱各自具有2至3度的拔模程度、300微米的縱向深度和75微米的側(cè)向?qū)挾?邊。相鄰柱之間的間隔或間隙在一端部處為15微米并且在另一端部處為30微米。一種示例性多光子光刻工藝在美國專利8,605,256(DeVoe等人)中有所描述。另選地，母模工具可通過深硅刻蝕工藝制得。一種示例性深硅刻蝕工藝在美國專利5,501,893(Laermer等人)中有所描述。然后通過使用VT-330兩部分硅氧烷(可從弗里曼制造和供應(yīng)公司(FreemanManufacturing&SupplyCo.)商購獲得)自母模工具澆鑄成型來制備具有六邊形凹坑的母模(陰模)的微結(jié)構(gòu)化模具。用WC-780兩部分水性透明的聚氨酯樹脂(可從BJB企業(yè)商購獲得)澆鑄硅氧烷凹坑并且在60psi的壓力和60℃下將其固化以產(chǎn)生原始母模的聚氨酯復(fù)制品。然后用含吸收材料的樹脂填充水性透明的聚氨酯六邊形柱之間的間隙。含吸收材料的樹脂混合物含有67重量％的Photomer6210(可從荷蘭瓦爾威克的IGM樹脂公司(IGMResins(Waalwijk,TheNetherlands))商購獲得的脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯)、20重量％的9B385(可從賓夕法尼亞州多伊爾斯敦的怡彩公司(PennColor(DoylestownPa.))商購獲得的炭黑UV固化性糊劑)，以及10重量％的SR285(可從賓西法尼亞州埃克斯頓的沙多瑪公司(Sartomer(Exton,PA))商購獲得的丙烯酸四氫糠基酯(tetrahyrofurfurylacrylate))。該含吸收材料的樹脂還含有各1％的Irgaucre369、Irgacure819和Darocur1173，它們中的每個(gè)均為可從北卡羅來納州夏洛特的巴斯夫公司(BASF(Charlette,NC))商購獲得的光引發(fā)劑。從透明柱的表面擦除多余的含吸收材料的樹脂。用UV輻射固化含炭黑樹脂(1道，25英尺/分鐘，用在236W/cm下運(yùn)行的一個(gè)FusionD燈泡對(duì)一側(cè)進(jìn)行照射)。使用含有以下項(xiàng)的輻射固化性粘合劑混合物將175微米厚的光澤/光澤聚碳酸酯膜層合到填充的柱結(jié)構(gòu)上：70重量％的SR339(可從賓西法尼亞州?？怂诡D的沙多瑪公司購得的苯氧乙基丙烯酸酯)、10重量％的Vitel3350B(可從威斯康辛州沃瓦托薩的波士膠公司(Bostik(Wauwatosa,WI))商購獲得)、10重量％的E20071(可從賓西法尼亞州?？怂诡D的沙多瑪公司商購獲得)、10重量％的丙烯酸異冰片酯(可從賓西法尼亞州?？怂诡D的沙多瑪公司商購獲得)、1重量％的IrgacureTPO(可從北卡羅來納州夏洛特的巴斯夫公司商購獲得)、1重量％的Tinuvin928(可從北卡羅來納州夏洛特的巴斯夫公司商購獲得)以及0.25重量％的Tinuvin123(可從北卡羅來納州夏洛特的巴斯夫公司商購獲得)。用UV輻射固化粘合劑混合物(1道，25英尺/分鐘，用在236W/cm下運(yùn)行的一個(gè)FusionD燈泡對(duì)一側(cè)進(jìn)行照射)。形成的光控膜包括六邊形柱的陣列和設(shè)置在柱之間的吸收區(qū)域。形成的光控膜具有類似于圖1-6中所示的LCF100、300或400的構(gòu)造。圖7和8示出了形成的光控膜的頂部平面視圖和底部平面視圖。利用AutronicConostage3錐光鏡(德國卡爾斯魯厄的奧拖力克梅爾徹公司(Autronic-MelchersGmnH(Karlsruhe,Germany)))來測定若干LCF的隨視角而變化的光透射率。將LCF放置在錐光鏡的鏡臺(tái)中的漫透射光源的頂部上。測定具有LCF的光源的明亮度(cd/m2或“尼特”，即，亮度)分布。使用AutronicConostage3錐光鏡(可從德國卡爾斯魯厄的奧拖力克梅爾徹公司商購獲得)測定具有LCF和具有透明玻璃的顯微鏡載片(2957F，可從SwissGlass商購獲得)的漫射光源的明亮度(亮度)分布。LCF的光學(xué)性能通過將漫反射光源上的LCF的明亮度除以漫反射光源上的透明玻璃載片的明亮度來進(jìn)行歸一化。針對(duì)樣品1的光控膜測得的光學(xué)性能數(shù)據(jù)在圖9A和圖10中示出。作為對(duì)照，也測定了類似于US8,213,082(Gaides等人)中所述的膜的一維光控膜。一維光控膜具有在固化樹脂中的一系列均勻間隔開的溝槽。每個(gè)溝槽具有標(biāo)稱上的梯形橫截面。固化樹脂溝槽寬約24微米(在其最窄處)，深約74微米，并且以約32微米的間距間隔。包括的壁角為約3.6°。與樣品1中的透光材料和吸收材料相比，一維光控膜的透光材料和吸收材料具有類似的光透射率。針對(duì)一維光控膜測得的光學(xué)性能數(shù)據(jù)在圖9B和圖10B中示出。圖10A示出了在四個(gè)指定方位角(例如，0°、45°、90°和135°)處的歸一化明亮度相對(duì)于視角或極角的四條曲線。圖10B示出了在0度方位角處相對(duì)于視角或極角的歸一化明亮度。在本公開中，圖9A和10A的光控膜提供了360°視錐并且阻擋了在此視錐之外的光。此外，圖9A和10A的光控膜具有可與圖9B和10B中所示的一維光控膜的歸一化光透射率相比的歸一化光透射率。即，本公開的光控膜可提供所有方向(包括例如膜的上下左右)上的安全性，而與一維光控膜相比未減損光透射率。由本公開中的LCF表現(xiàn)出的高的光透射率可主要?dú)w因于LCF的構(gòu)造，包括例如緊密堆積布局、柱的高縱橫比、柱和吸收區(qū)域之間的高側(cè)面積比等。示例性實(shí)施方案列表實(shí)施方案1是：一種光控膜，該光控膜包括：第一主表面和與第一主表面相背的第二主表面；觀察軸線，該觀察軸線大致垂直于第一主表面和第二主表面中的至少一者；包括透光材料的柱的陣列，這些柱的陣列按列和行被布置成二維，并且沿各自的縱向軸線從第一主表面延伸至第二主表面；以及設(shè)置在柱的陣列之間的吸收區(qū)域，這些吸收區(qū)域包括光學(xué)吸收材料，并且至少部分地從第一主表面延伸至第二主表面，其中所述柱中的至少一個(gè)柱具有沿著各自的縱向軸線的漸縮形狀，并且其中柱的陣列和吸收區(qū)域被布置成將從第一主表面或第二主表面透射出的光限定在觀察軸線周圍的360°視錐之內(nèi)。實(shí)施方案2是：根據(jù)實(shí)施方案1所述的光控膜，該光控膜還包括光學(xué)透明的載體層，該光學(xué)透明的載體層鄰近第一主表面和第二主表面中的至少一者設(shè)置，以支撐柱的陣列的相應(yīng)端部。實(shí)施方案3是：根據(jù)實(shí)施方案1所述的光控膜，該光控膜還包括被構(gòu)造用于將光控膜結(jié)合到基板的粘合劑層。實(shí)施方案4是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，該光控膜還包括在第一主表面或第二主表面處、被構(gòu)造成連接柱的陣列的相應(yīng)端部的底面區(qū)域，這些底面區(qū)域包括透光材料。實(shí)施方案5是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，其中柱的陣列包括透明的聚合物材料。實(shí)施方案6是：根據(jù)實(shí)施方案5所述的光控膜，其中透明的聚合物材料包括聚氨酯、丙烯酸酯以及聚碳酸酯中的至少一種。實(shí)施方案7是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，其中光學(xué)吸收材料包括顏料和染料中的至少一種。實(shí)施方案8是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，其中吸收區(qū)域還包括輻射固化樹脂或熱固化樹脂。實(shí)施方案9是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，其中所述柱中的至少一個(gè)柱具有多邊形的橫截面形狀。實(shí)施方案10是：根據(jù)實(shí)施方案9所述的光控膜，其中柱各自具有六邊形的橫截面形狀，六邊形以緊密堆積布局進(jìn)行布置，并且這些柱之間的吸收區(qū)域形成蜂窩圖案。實(shí)施方案11是：根據(jù)實(shí)施方案10所述的光控膜，其中柱具有沿觀察軸線的深度D，鄰近第一主表面的六邊形具有邊寬度W1，鄰近第二主表面的六邊形具有邊寬度W2，吸收區(qū)域的蜂窩圖案具有鄰近第一主表面的壁厚T1，并且吸收區(qū)域的蜂窩圖案具有鄰近第二主表面的壁厚T2，比率D/((W1+W2)/2)在2和8之間，并且比率(W1+W2)/(T1+T2)在2和30之間。實(shí)施方案12是：根據(jù)實(shí)施方案11所述的光控膜，其中柱具有15至1000微米的深度D，鄰近第一主表面的六邊形具有10至100微米的邊寬度W1，鄰近第二主表面的六邊形具有20至120微米的邊寬度W2，吸收區(qū)域的蜂窩圖案具有2至40微米的鄰近第一主表面的壁厚T1，并且吸收區(qū)域的蜂窩圖案具有約0至20微米的鄰近第二主表面的壁厚T2。實(shí)施方案13是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，其中柱的陣列和吸收區(qū)域鄰近第一主表面的面積比為3:2或更多，并且柱的陣列和吸收區(qū)域鄰近第二主表面的面積比為4:1或更多。實(shí)施方案14是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，其中所述柱中的至少一個(gè)柱具有不規(guī)則的橫截面形狀。實(shí)施方案15是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，其中柱的陣列包括具有兩種或更多種橫截面形狀的柱。實(shí)施方案16是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，其中柱的陣列非周期性地定位。實(shí)施方案17是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，其中所述柱中的至少一個(gè)柱的漸縮形狀具有約5°或更小，并且優(yōu)選約3°或更小的拔模角。實(shí)施方案18是：根據(jù)實(shí)施方案17所述的光控膜，其中拔模角在0.5°和3°之間，并且優(yōu)選在1°和3°之間。實(shí)施方案19是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，其中360°視錐具有相對(duì)于觀察軸線的約45°或更小的截光透射角。實(shí)施方案20是：根據(jù)實(shí)施方案19所述的光控膜，其中截光透射角為30°或更小。實(shí)施方案21是：根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜，其中在360°視錐之內(nèi)，歸一化光透射率為約50％或更多。實(shí)施方案22是：根據(jù)實(shí)施方案21所述的光控膜，其中歸一化光透射率為約63％或更多。實(shí)施方案23是：根據(jù)實(shí)施方案22所述的光控膜，其中歸一化光透射率為約70％或更多。實(shí)施方案24是：一種顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備包括根據(jù)前述任一項(xiàng)實(shí)施方案所述的光控膜。雖然以某些示例性實(shí)施方案詳細(xì)描述了說明書，但應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在理解上述內(nèi)容后，可容易地想到這些實(shí)施方案的改變、變型和等同物。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本公開不應(yīng)不當(dāng)?shù)厥芟抻谝陨辖o出的示例性實(shí)施方案。特別是，如本文所用，用端值表示的數(shù)值范圍旨在包括該范圍內(nèi)所包含的所有數(shù)值(如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。此外，本文所用的所有數(shù)字都被認(rèn)為是被術(shù)語“約”修飾。此外，已對(duì)各個(gè)示例性實(shí)施方案進(jìn)行了描述。這些以及其它實(shí)施方案均在如下權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3 當(dāng)前第1頁1 2 3