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usdt充值(www.caibao.it):原创 Facebook AR/VR专利提出磁场驱动的液晶排列部署控制系统

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原题目:Facebook AR/VR专利提出磁场驱动的液晶排列部署控制系统

映维网 2021年03月15日)液晶LC器件通常是行使电场来重新定向各向异性液晶分子。在这种器件中,每个LC分子中对应于像素的LC由局部施加的电场控制。

电子发生的杂散电场往往会扭曲传统LC器件中液晶的排列,从而限制所述装备的最小像素尺寸。由于离子屏障作用,施加在LC分子的电场会受到内部离子杂质形成的电场的影响,以是传统LC器件的性能会随着时间的推移而降低。例如,这种离子杂质可由紫外光将LC剖析成离子而发生。另外,为了维持LC分子排列所需的电场,传统的LC器件需要延续的功耗。

日前,美国专利商标局宣布了一份Facebook早于2019年9月提交的专利申请。名为“Magnetic field driven liquid crystal patterning control system”的发现主要先容了一种磁场驱动的液晶排列部署控制系统。

专利主要形貌了一种包罗多个像素的液晶排列控制系统。每个像素包罗液晶和磁体。响应于磁体的切换,液晶分子重新定向以与磁体发生的磁场基本对齐。

Facebook指出,所述控制系统的一个优点是,使用磁场而非电场来瞄准液晶允许将像素尺寸减小到低于传统液晶器件的限制。例如,实行例的像素尺寸可以小于约1μm,例如约100nm。另外,专利形貌的液晶排列部署控制系统不受离子屏障的影响。同时,各向异性磁体的磁化可以在这种磁体切换之后被牢靠,从而允许液晶能够与磁体发生的磁场保持对齐而不发生功率消耗。

图4是行使磁场重新定向LC的方式说明。面板A显示了与LC控制系统的像素#400相关联的几何结构。其中,LC控制系统行使磁场来驱动LC的重新定向。在专利中,像素指LC分子,其可包罗LC和瞄准层以及诸如磁体的驱动方式。

如图所示,像素#400包罗两个瞄准层#402和#406之间的LC层#404、反射层#408和磁体#410。另一实行例中的像素同时可以包罗与图示差其余附加层,例如围绕瞄准层#402和#406的玻璃衬底层、玻璃衬底层的一侧或两侧之上的偏振层等。

LC为双折射,这意味着LC的折射率取决于取向。在一个实行例中,LC层#404可包罗沿光轴具有通俗折射率,以及沿垂直于光轴偏向的特殊折射率的单轴向列型LC,LC层#404的各向异性分子#405与之对齐。在这种情形下,可以施加磁场来重新定向光轴,从而改变相对于入射到LC层#404的光的折射率。效果,当施加磁场时,通过LC层#404的光的相位将被调制。

除了调制光的相位之外,同时可以使用LC控制系统来调制光的振幅。例如,一组包罗线性偏振器的交织偏振器偏振以45度角输入LC的光。

如图所示,瞄准层#402和#406将LC层#404的分子#405诱导成基本平均的平面临准。在一个实行例中,瞄准层#402和#406可通过摩擦聚合物外面形成。

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如面板B所示,磁场#412通过致使LC分子#405与磁场#412瞄准来重新定向LC分子#405。除了磁体#410侧面的边缘场,磁场#412基本平均。

在操作中,来自一个或多个发光组件的光可入射到包罗像素阵列的LC控制系统。在一个实行例中可以使用偏振光。通常,LC控制系统可以是,空间光调制器、PBP透镜、液晶显示屏幕、变焦透镜等。通过控制LC控制系统中的像素的状态,可以对光施加空间转变的调制。

图5A是LC控制系统#500的横截面示意图。如图所示,LC控制系统#500包罗像素阵列,像素阵列包罗各自的LCs 502.sub.1到502.sub.N(统称为LC#502)和响应的磁体506.sub.1到506.sub.N(统称为磁体#506)。LC控制系统#500的所有或部门组件可以相互物理接触,相互共享基板,相互层压,相互光学接触,相互之间具有折射率匹配流体或光学胶,和/或相互之间可以具有空间。

LC#502和磁体#506可由任何手艺可行的质料制成。如所述,LC#502可包罗任何合适类型的LC,例如单轴向列相LC、手性向列相LC、双轴向列相LC等。在一个实行例中,磁体#506可包罗磁性微颗粒或纳米颗粒。在一个实行例中,可使用磁性多层膜或垂直磁化膜。LC#502可以是任何合适的形状和/或尺寸。例如在一个实行例中,LC#502中的每一个可以是几百纳米厚。在一个实行例中,LC控制系统#500中的像素的巨细可以减小到低于依赖电场的传统LC时代的限制,包罗小于约1μm的像素巨细。

入射到LC控制系统#500的光可以穿过LC#502而且被反射层#504反射到用户或透镜。换句话说,LC控制系统#500充当反射镜,LC#502调制入射到其上的光以发生光的空间转变调制。如上所述,在一些实行例中,投射到LC控制系统#500的光可以是偏振的。

在一个实行例中,磁体#506之间的间隙可由反射质料笼罩,而且反射层#504可通过在磁体#506和间隙顶部溅射反射质料形成。这样可以消除衍射。

图5B是LC控制系统#500的俯视示意图。导线#508和#510以交织导线方案部署在磁体#506和LC#502下方。

通过导线#508和#510的电流发生磁场。例如,薄膜晶体管可用于驱动通过导线#508和#510的电流。电流流过导线发生的磁场为H.l/r,其中l是导线中的电流,r是距导线的距离。通过行使磁体#506,可以同时驱动导线#508和#510中的两条以发生在磁体#506各向异性的差异易轴之间切换磁体#506之一所需的矫顽场。磁体#506中的每一个具有两个易轴,可以通过在磁体#506相交的成对导线#508和#510来驱动电流,以使其磁化朝向易轴之一。

与需要延续功耗以维持用于瞄准LC的选择场的传统LC器件相比,磁化可以保持牢靠而不用耗功率。之后,电流可能会通过相同的电线,但偏向相反,以切换磁铁回到它的另一个容易的轴,从而扭转磁场的偏向。

相关专利:Magnetic field driven liquid crystal patterning control system

名为“Magnetic field driven liquid crystal patterning control system”的专利申请最初在2019年9月提交,并在日前由美国专利商标局宣布。

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