[发明专利]光学装置

说明书

一种光学装置，该光学装置包括以下层的堆叠：覆盖层(16)，该覆盖层(16)具有用于引导入射光的高折射率；光吸收材料层(10)，优选为相变材料；以及反射层(12)，其中，覆盖层的折射率为至少1.6。

技术领域

本发明涉及一种光学装置。

背景技术

期望改进光学装置，使其光谱特性可以定制为例如用于光谱测定的彩色滤光器，或者在装置是可切换的情况下的彩色显示器。

装置的现有提议按以下原理工作：使用在光学透射层的相对表面上的反射进行干涉(即，类似于标准具)；这提供了反射或透射中的光谱响应(即，颜色)。可以通过加入光吸收材料层来设置光谱(颜色)。如果光吸收材料是相变材料(PCM)，则可以通过切换PCM的相来切换装置的光学特性。

然而，仅在使用诸如7nm的超薄PCM层的情况下才会产生可观察的颜色对比度。这在装置是在粗糙衬底例如柔性聚合物上制造的情况下是有问题的。

另一个想法是使用液晶材料作为显示器的可切换元件。然而，常规装置需要最小厚度为1至2微米的液晶(取决于所使用的液晶的双折射率)。该厚度限制了最大切换速度，也使用了更多的材料，并使装置更厚。其他概念使用电光活性材料，但是这些材料通常需要非常高的电压，例如10kV，这会产生问题。

发明内容

鉴于上述问题设计了本发明。

因此，本发明提供了一种光学装置，该光学装置包括以下层的堆叠：覆盖层、光吸收材料层以及反射层，其中，覆盖层的折射率为至少1.6。

本发明的另一方面提供了一种光学装置，该光学装置包括以下层的堆叠：覆盖层、光吸收材料层、光学活性材料层以及反射层。

在从属权利要求中限定了其他可选方面。

在整个说明书中，使用了术语“光学”和“光”，因为它们是与电磁辐射相关的技术中的常用术语，但是应该理解，在本说明书的上下文中，它们不限于可见光。可以设想，本发明还可以用于可见光谱以外的波长，例如，红外光和紫外光。

附图说明

现在将参照附图仅以示例的方式描述本发明的实施方式，在附图中：

图1是根据本发明的实施方式的用于装置的光学装置的一部分的示意性横截面；

图2示出了根据本发明的实施方式的装置的反射率与波长的关系曲线；

图3(a)和图3(b)是示出了用(a)传统装置和(b)根据本发明的实施方式的装置可实现的色域的色度图；

图4是本发明的包括液晶层的另一实施方式的横截面示意图；

图5是本发明的包括液晶层的又一实施方式的横截面示意图；

图6示出了根据本发明实施方式的基于图4的结构的装置的反射率与波长的关系曲线图；

图7是本发明的包括电光活性材料层的实施方式的横截面示意图。

图8是本发明的包括电光活性材料层的另一实施方式的横截面示意图；

图9示出了根据本发明的实施方式的基于图7的结构的装置在不同的施加电压下的反射率与波长的关系曲线图；

图10示出了根据本发明的实施方式的基于图7的结构的装置在不同的施加电压和不同的电光活性材料层厚度下的反射率与波长的关系曲线图；以及

图11示出了示例性堆叠，该堆叠包括由多个覆盖层子层形成的覆盖层和由多个间隔层子层形成的间隔层；

图12示出了包括设置在覆盖层内的无源光吸收材料层的示例性堆叠；