热激活的切换偏振器的制作方法

本公开总体上涉及光学，尤其涉及调光和偏振。

背景技术：

1、智能设备是一种通常与其它设备或网络通信的电子设备。在一些情况下，智能设备可以被配置成以与用户交互的方式运行。智能设备可以被设计成支持各种形状要素，仅举几例，诸如头戴式设备、头戴式显示器(head mounted display，hmd)或智能显示器。

2、智能设备可以包括用于各种应用的一个或多个部件，这些应用诸如为游戏、航空、工程、医学、娱乐、视频/音频聊天、活动追踪等。在一些示例中，智能设备可以包括一个或多个光学元件。

技术实现思路

1、根据本公开的第一方面，提供了一种可切换偏振器，该可切换偏振器包括：透明层；以及可切换材料层，该可切换材料层包括可切换材料的条带，该可切换材料的条带被布置成当该可切换材料被加热到阈值切换温度时使传播穿过该透明层的入射光偏振，并且其中，当该可切换材料低于该阈值切换温度时，该可切换材料的条带不使传播穿过该透明层的入射光偏振。

2、在一些实施例中，当该可切换材料低于该阈值切换温度时，该可切换材料基本上是透明的，并且其中，当该可切换材料处于该阈值切换温度或高于该阈值切换温度时，该可切换材料基本上是不透明的。

3、在一些实施例中，当该可切换材料低于该阈值切换温度时，该可切换材料是电阻性电气元件或半导体，并且其中，当该可切换材料处于该阈值切换温度或高于该阈值切换温度时，该可切换材料是电导体。

4、在一些实施例中，该可切换材料是二氧化钒。

5、在一些实施例中，该可切换偏振器还包括透明导体层，该透明导体层被设置成将该阈值切换温度施加到该可切换材料的条带。

6、在一些实施例中，该透明导体层被图案化以被选择性地加热，以有助于传播穿过该透明层的入射光的像素化可切换偏振。

7、在一些实施例中，该可切换偏振器还包括加热模块，该加热模块被配置成选择性地驱动电流通过该可切换材料的条带，以将该可切换材料的条带加热到该阈值切换温度。

8、在一些实施例中，该可切换偏振器还包括照射模块，该照射模块被配置成选择性地利用图案化红外光加热该可切换材料的条带，其中，利用该图案化红外光照射该可切换材料的条带将该可切换材料的条带加热到该阈值切换温度。

9、在一些实施例中，该可切换材料的条带被布置成使传播穿过该透明层的入射光偏振到第一偏振取向，并且其中，该可切换偏振器还包括：第二可切换材料层，该第二可切换材料层包括该可切换材料的第二条带，该可切换材料的第二条带被布置成当这些第二条带被加热到该阈值切换温度时使传播穿过该透明层的入射光偏振到第二偏振取向，并且其中，第一偏振取向与该第二偏振取向正交。

10、在一些实施例中，该阈值切换温度在50摄氏度与70摄氏度之间。

11、在一些实施例中，该可切换材料的条带以周期小于450nm的周期性图案来布置。

12、在一些实施例中，这些条带的周期被配置成当该可切换材料被加热到该阈值切换温度时阻挡可见光的波段。

13、在一些实施例中，这些条带的周期被配置成当该可切换材料被加热到该阈值切换温度时反射可见光的多个波段。

14、在一些实施例中，该可切换材料的条带的宽度小于或等于该周期的一半。

15、在一些实施例中，该可切换材料的条带的高度大约与这些条带的宽度相同。

16、根据本公开的第二方面，提供了一种头戴式设备，该头戴式设备包括：光学元件，该光学元件包括透明层以及可切换材料层，该可切换材料层包括可切换材料的条带，该可切换材料的条带被布置成当该可切换材料被加热到阈值切换温度时使传播穿过该透明层的入射光偏振，并且其中，当该可切换材料低于该阈值切换温度时，该可切换材料的条带不使传播穿过该透明层的入射光偏振；以及加热模块，该加热模块被配置成选择性地将该可切换材料的条带加热到该阈值切换温度，以有助于该光学元件的偏振状态。

17、在一些实施例中，该加热模块被配置成驱动电流通过该可切换材料的条带，以将该可切换材料的条带加热到该阈值切换温度。

18、在一些实施例中，该加热模块被配置成通过利用图案化红外光照射该可切换材料来加热该可切换材料的条带，其中，利用该图案化红外光照射该可切换材料将该可切换材料的条带加热到该阈值切换温度。

19、根据本公开的第三方面，提供了一种操作可切换偏振器的方法，该方法包括：将该可切换偏振器驱动到偏振状态，其中，将该可切换偏振器驱动到该偏振状态包括将热量施加到可切换材料的条带，该可切换材料的条带被布置成当该可切换材料被加热到阈值切换温度时使入射光偏振；以及将该可切换偏振器驱动到透明状态，其中，将该可切换偏振器驱动到该透明状态包括允许这些条带冷却到低于该阈值切换温度。

20、在一些实施例中，将热量施加到该可切换材料的条带包括利用红外光照射该可切换材料的条带。

21、将理解，本文描述的适合于结合到本公开的一个或多个方面或一个或多个实施例中的任何特征旨在概括本公开的任何和所有的方面和实施例。根据本公开的说明书、权利要求书和附图，本领域技术人员可以理解本公开的其它方面。前文的总体描述和下文的详细描述仅仅是示例性和解释性的，而不是对权利要求的限制。

技术特征：

1.一种可切换偏振器，所述可切换偏振器包括：

2.根据权利要求1所述的可切换偏振器，其中，当所述可切换材料低于所述阈值切换温度时，所述可切换材料基本上是透明的，并且其中，当所述可切换材料处于所述阈值切换温度或高于所述阈值切换温度时，所述可切换材料基本上是不透明的。

3.根据权利要求1所述的可切换偏振器，其中，当所述可切换材料低于所述阈值切换温度时，所述可切换材料是电阻性电气元件或半导体，并且其中，当所述可切换材料处于所述阈值切换温度或高于所述阈值切换温度时，所述可切换材料是电导体；并且优选地，其中，所述可切换材料是二氧化钒。

4.根据任一前述权利要求所述的可切换偏振器，所述可切换偏振器还包括透明导体层，所述透明导体层被设置成将所述阈值切换温度施加到所述可切换材料的所述条带；并且优选地，其中，所述透明导体层被图案化以被选择性地加热，以有助于传播穿过所述透明层的所述入射光的像素化可切换偏振。

5.根据任一前述权利要求所述的可切换偏振器，所述可切换偏振器还包括：

6.根据权利要求1至4中任一项所述的可切换偏振器，所述可切换偏振器还包括：

7.根据任一前述权利要求所述的可切换偏振器，其中，所述可切换材料的所述条带被布置成使传播穿过所述透明层的所述入射光偏振到第一偏振取向，并且其中，所述可切换偏振器还包括：

8.根据任一前述权利要求所述的可切换偏振器，其中，所述阈值切换温度在50摄氏度与70摄氏度之间。

9.根据任一前述权利要求所述的可切换偏振器，其中，所述可切换材料的所述条带以周期小于450nm的周期性图案来布置。

10.根据权利要求9所述的可切换偏振器，其中，所述条带的所述周期被配置成当所述可切换材料被加热到所述阈值切换温度时阻挡可见光的波段；或者优选地，其中，所述条带的所述周期被配置成当所述可切换材料被加热到所述阈值切换温度时反射可见光的多个波段。

11.根据权利要求9所述的可切换偏振器，其中，所述可切换材料的所述条带的宽度小于或等于所述周期的一半；并且优选地，其中，所述可切换材料的所述条带的高度大约与所述条带的所述宽度相同。

12.一种头戴式设备，所述头戴式设备包括：

13.根据权利要求12所述的头戴式设备，其中，所述加热模块被配置成驱动电流通过所述可切换材料的所述条带，以将所述可切换材料的所述条带加热到所述阈值切换温度；或者优选地，其中，所述加热模块被配置成通过利用图案化红外光照射所述可切换材料来加热所述可切换材料的所述条带，其中，利用所述图案化红外光照射所述可切换材料将所述可切换材料的所述条带加热到所述阈值切换温度。

14.一种操作可切换偏振器的方法，所述方法包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中，将热量施加到所述可切换材料的所述条带包括利用红外光照射所述可切换材料的所述条带。

技术总结一种可切换偏振器包括透明层和可切换材料层。该可切换材料层包括可切换材料的条带，该可切换材料的这些条带被布置成当该可切换材料被加热到阈值切换温度时使传播穿过该透明层的入射光偏振。当该可切换材料低于该阈值切换温度时，该可切换材料的这些条带不使传播穿过该透明层的该入射光偏振。技术研发人员：贾斯敏·索里亚·西尔斯,斯考特·查尔斯·麦克尔多尼受保护的技术使用者：元平台技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29