背景技术：
光学滤光器可用于多种应用，该多种应用包括光通信系统、传感器、成像、科学和工业光学设备以及显示系统。光学滤光器通常包括管理入射电磁辐射(包括光)的透射的光学层。光学滤光器可反射或吸收入射光的一部分，并且透射入射光的另一部分。光学滤光器内的光学层可在波长选择性、光学透射率、光学透明度、光学雾度、折射率和各种其他属性方面有所不同。
技术实现要素：
本文公开了波长透射选择性层，该波长透射选择性层至少部分地减少入射到该波长透射选择性层上的从701nm至849nm的波长的透射，该波长透射选择性层包括吸收体组分。
本文公开了系统，该系统包括光发射器或光接收器中的一者或两者；以及与该光发射器或光接收器中的一者或两者相邻的光学滤光器，其中该光学滤光器包括至少一个波长透射选择性层，该波长透射选择性层包括吸收体组分，其中该波长透射选择性层至少部分地减少入射到该波长透射选择性层上的从701nm至849nm的波长的透射。
本文公开了包括光学滤光器的制品，其中该光学滤光器包括至少一个波长透射选择性层，该波长透射选择性层包括吸收体组分，其中该波长透射选择性层至少部分地减少入射到该波长透射选择性层上的从701nm至849nm的波长的透射。
上述发明内容并不旨在描述本公开的每种实施方案。本公开的一个或多个实施方案的细节也阐述在以下说明中。依据说明书并且依据权利要求书，本公开的其他特征、目标和优点将显而易见。
附图说明
结合附图考虑本发明各种实施方案的下列详细描述将可以更完整地理解本发明，其中：
图1a至图1e示出了包括在本发明公开的光学制品中的回射元件的各种图案。
图2a至图2e为包括光学滤光器的示例性光学系统的概念图和示意图。
图3a至图3d为示例性系统的概念图，该示例性系统包括示例性光学滤光器以及显示可视觉感知图案和不可见近红外图案的电子显示器。
图4为示例性技术的流程图。
应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，可利用实施方案并修改其结构。图未必按照比例绘制。图中使用的相似数字指代相似的部件。然而，应当理解，在给定图中使用数字指代部件不旨在限制另一图中用相同数字标记的部件。
具体实施方式
在本公开中，“紫外”是指介于约10nm和约400nm之间的范围内的波长。在本公开中，“可见”是指介于约400nm和约700nm之间的范围内的波长，并且“近红外”是指介于约700nm和约2000nm之间的范围内的波长，例如介于约800nm和约1200nm之间的范围内的波长。
电磁辐射的环境源可干扰被配置为接收特定波长的光或来自特定源的光的接收器，或者干扰被配置为发射特定波长的光的光发射器。例如，可见光波长可例如通过增加光接收器或光发射器中的噪声来干扰接收、感测或透射近红外波长。电磁辐射的源也可无意中暴露给旁观者(例如，在可见光范围内观看的人类观察者)。例如，虽然被配置为仅发射近红外波长的光发射器所发射的光可能无法被视觉感知，但负责发射光的装置或结构例如光发射器的外壳可被视觉感知。遮蔽、隐蔽或以其他方式掩蔽光发射器可能存在挑战，因为掩蔽技术可能不期望地导致所需的近红外波长在透射中受到阻挡、干扰或减少。
根据本公开的实施例的光学滤光器可用于防止来自特定波长的不想要的光学干涉，或者用于掩蔽电磁辐射源使其不被可见感知，同时至少部分地允许所需的近红外波长由光发射器透射或由光接收器接收，或者同时允许以相对高的透明度透射近红外波长。例如，用于接收或感测近红外波长的光接收器可被屏蔽可见光波长，从而防止可由可见光波长引起的对近红外波长的接收或感测的干扰。用于透射近红外波长的光发射器可通过散射可见光波长而被掩蔽从而不被可见感知。例如，散射的可见光波长可隐蔽光发射器的存在，而不妨碍近红外波长的透射。
本发明所公开的系统可包括：光接收器和光发射器中的一者或两者，以及包括波长透射选择性层的光学滤光器，该波长透射选择性层可至少部分地减少从701nm至849nm的波长的透射，同时至少部分地允许其他波长的透射。例如，该波长透射选择性层可散射大部分入射可见光。
在一些实施方案中，至少部分地减少从701nm至849nm的波长的透射的层透射少于约50％的从中穿过的从701nm至849nm的入射波长，在一些实施方案中透射少于约40％的从中穿过的从701nm至849nm的入射波长，在一些实施方案中透射少于约30％的从中穿过的从701nm至849nm的入射波长，在一些实施方案中透射少于约20％的从中穿过的从701nm至849nm的入射波长，或者在一些实施方案中透射少于约15％的从中穿过的从701nm至849nm的入射波长。在一些实施方案中，至少部分地减少从701nm至849nm的波长的透射的层阻挡至少20％的从400nm至700nm的波长，在一些实施方案中阻挡至少50％的从400nm至700nm的波长，在一些实施方案中阻挡至少80％的从400nm至700nm的波长，在一些实施方案中阻挡约100％的从400nm至700nm的波长，其中被阻挡的波长由该层吸收或反射。
本发明所公开的波长透射选择性层可包括吸收体组分。波长透射选择性粘合剂层在最终组件或制品中可以是平面的、非平面的或两者都可以。波长选择性层可定位在二维表面、三维表面或这两类表面的组合上。波长透射选择性层也可使用包括压印、拉伸、模内加工、相似类型的工艺或它们的组合的技术在形成后进行修改。
吸收体组分可包括一种或多种染料、一种或多种颜料，或它们的组合。可用的吸收体组分可包括可至少部分地减少从701nm至849nm的波长的透射、同时至少部分地允许其他波长的透射的任何染料、颜料或它们的组合。
可用的吸收体组分包括在溶剂涂覆的组合物的情况下可溶于溶剂的那些组分。可用的吸收体组分也可包括不引起显著的近红外散射的那些组分。
可用作本发明所公开的波长透射选择性层中的吸收体组分的例示性染料和颜料可包括那些视觉上呈现黑色或有颜色的但对近红外波长透明的组分。可见染料和着色剂属于一种或多种类别，如酸性染料、偶氮着色剂耦合组分以及重氮组分。碱性染料包括显色剂、直接染料、分散染料、荧光增白剂、食品染料、显色染料、皮革染料、媒染染料、天然染料和颜料、氧化碱、颜料、活性染料、还原剂、溶剂染料、硫化染料、缩硫染料、还原染料。染料也可基于主要负责光学吸收的官能团或部分进行分类。主要类别的染料/颜料中的一些包括酞菁、花青、过渡金属二噻醇、方酸、克酮酸、醌、蒽醌、亚胺、吡喃鎓、噻喃鎓、薁鎓、偶氮、苝和吲哚胺。这些染料和颜料中的许多本质上是有机/有机金属或金属有机的。这些染料中的一些可以是金属络合物。一组具体的金属络合物染料以商品名
吸收体组分在用于形成波长透射选择性层的组合物或溶液中的量可取决于许多因素，这些因素包括例如该层将形成的厚度、特定的吸收体组分、其他因素以及它们的组合。在利用染料的一些实施方案中，形成该波长透射选择性层的组合物涂覆得相对厚(例如，约2密耳(约0.051mm))，使得可利用相对少量的染料。在一些实施方案中，可利用基于组合物的总重量计具有不少于0.1重量％、不少于0.2重量％或不少于0.5重量％的染料的组合物。在一些实施方案中，可利用基于组合物的总重量计具有不多于10重量％、不少于5重量％或不少于2重量％的染料的组合物。
如果颜料可充分分散在粘合剂中而不引起显著的近红外散射、不具有显著的近红外吸收或它们的组合，则该颜料也可为可用的吸收体组分。在一些实施方案中，可以纳米粒子形式利用可用的颜料。有机颜料和无机颜料两者均可被利用。在一些实施方案中，可用的有机颜料可包括通常在可商购获得的油墨中利用的一些颜料。可利用的具体例示性有机颜料可包括例如有机喹吖啶酮颜料，
染料也可以是可用的吸收体组分。不同的染料具有不同的吸收系数，但另一方面，颜料同时表现出吸收和散射两者，因此颜料的光学属性由消光系数来描述。颜料的粒度对其散射行为具有强烈的影响。粒度在纳米尺寸范围内的颜料显示出相对显著减少的散射。可使用此类光学特性来确定染料或颜料(或组合)在形成层或层自身的组合物中的量。对于给定的涂层厚度，染料或颜料的载量与它们的吸收/消光系数成反比。对于给定的透射率，颜料/染料的载量或浓度取决于该层的厚度和消光/吸收系数。如果吸收系数已知，则可使用比尔-朗伯定律计算给定透射率所需的浓度。该定律在稀溶液中效果很好，但由于散射、荧光等原因，该定律在较高浓度下可能会存在限制。
在一些实施方案中，形成波长透射选择性层的组合物可被分配在基底上(例如，印刷在基底上等)。印刷可使用如丝网印刷、槽模涂覆，甚至喷墨印刷的此类工艺来完成。可通过将组合物施加或分配到基底上来形成波长透射选择性层。例示性可用的基底可包括各种类型的基底，这些基底部分地取决于待形成的波长透射选择性层的期望用途。在一些实施方案中，可用的基底可包括聚酯，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。
在一些实施方案中，波长透射选择性层至少部分地允许从701nm至849nm的波长的透射。在一些实施方案中，波长透射选择性层至少部分地减少从701nm至849nm的波长的透射，并且至少部分地减少从350nm至700nm的波长的透射，使得该波长透射选择性层至少部分地减少从350nm到849nm的波长的透射。
在一些实施方案中，波长透射选择性层使从701nm至849nm的波长的透射减少至少50％、至少40％、至少30％、至少20％或至少15％。在一些实施方案中，波长透射选择性层不需要使从701nm至849nm的所有波长减少相同的量，并且百分比减少由光谱仪测量为穿过波长透射选择性层的光的从701nm至849nm的波长与穿过不具有吸收体组分的波长透射选择性层的光的从701nm至849nm的波长之比。
在一些实施方案中，波长透射选择性层可由多于一个层制成或包括多于一个层，例如，该波长透射选择性层可以是多层膜或结构。在一些情况下，多层膜因为易于处理和施加而可以是有利的。例如，较硬的弹性层与较软的更粘稠的层组合可有利于将制品转化成模切，或者当柔软的更粘稠的层与三维特征部(诸如油墨梯级)相邻定位时，该组合可允许更容易地覆盖此类三维特征部。也可有利地利用多层膜以更容易地修改该膜的光密度(例如，对于层的给定总厚度，可利用透光层来减少位于透明层上方或下方的另一个层的光密度)；或该膜的可见外观(例如，一层可以是绿色，而第二层可以是蓝色，以提供具有这两种颜色的复合色的外观)。
波长透射选择性层也可与一个或多个可检测的对象相邻地使用。可检测的对象可以是例如反射近红外波长的对象。在一些实施方案中，可检测的对象可以是回射器，该回射器响应于照射在其上的光的一个或多个波长而反射(或以其他方式)近红外波长。
波长透射选择性层可靠近光学制品中的任何部件使用。此类光学制品可称为光学滤光器。图1a-图1e为包括光学滤光器的示例性制品的横向剖视图。
图1a示出了示例性制品10a的横向剖视图。制品10a包括基底12和波长透射选择性层14。基底12可包括玻璃、聚合物、金属或任何其他合适的刚性材料、半刚性材料或软材料以及它们的组合。虽然基底12被示为图1a中的示例性制品10a中的层，但在示例中，基底12可呈现可具有平坦表面、基本上平坦表面或纹理化表面的任何合适的三维形状。在示例中，基底12可包括外壳、屏幕或器件(例如，电子器件)的表面。
波长透射选择性层14至少部分地减少从701nm至849nm的波长的透射。在示例中，波长透射选择性层14可透射少于约50％的从701nm至849nm的波长。在示例中，波长透射选择性层14可透射少于约50％的从701nm至849nm的波长，并且透射少于约50％的低于700nm的波长。在示例中，波长透射选择性层14可散射多于约50％的低于700nm的波长。例如，波长透射选择性层14可通过散射超过约50％的低于700nm的入射波长来透射少于约50％的低于700nm的入射波长。
图1b示出了示例性制品10b的横向剖视图。制品10b可包括基底12、波长透射选择性层14以及反射层16。虽然在制品10b中的波长透射选择性层14与基底12之间示出了反射层16，但在示例中，制品10b可不包括基底12，并且该波长透射选择性层可设置在反射层16上。在示例中，基底12可包括例如在基底12的主表面处或内部内的反射层16。在示例中，反射层16可设置在基底12下方。在示例中，反射层16可设置在基底12上方。在示例中，反射层16可以是穿孔的。在示例中，制品10b可反射少于50％的可见光，并且透射超过50％的近红外光。在示例中，反射层16可以是波长选择性的，例如仅反射选定波长。反射层16可包括多层光学膜、二向色性反射器、干涉膜、无机多层叠堆、金属电介质叠堆、抛光基底、反射镜、反射偏振器或反射表面诸如反射金属或玻璃表面。在示例中，制品10b可包括染料层(未示出)，该染料层在反射层与波长透射选择性层14之间，或者在波长透射选择性层14上方，或者与制品10b中的任何层相邻定位。染料层可包括光谱选择性染料，该光谱选择性染料在近红外光中可以是透射或透光的，并且在可见光中是吸收性的，使得它减少反射层16的可见光反射。在示例中，染料层可具有至少30％、50％、70％或90％的可见光吸收率。在示例中，染料层可被着色，使得其具有可见的颜色，同时在近红外中保持透射性。
图1c示出了示例性制品10c的横向剖视图。制品10c可包括基底12和波长透射选择性层14。制品10c可任选地包括反射层16、吸墨层18、印刷图案层22和保护层24中的一者或多者，如图1c所示。虽然图1c示出了制品10c中层的特定布置方式，但是相应层可以任何合适的配置重新布置。例如，当存在反射层16时，可省略基底12。保护层24可包括密封剂层。在示例中，着墨图案层22包括可沉积在吸墨层18上的油墨或颜料的印刷图案。在示例中，可省略吸墨层，并且着墨图案层22可沉积在波长透射选择性层14上。在示例中，保护层24可设置在着墨图案层22与波长透射选择性层14之间。在示例中，可设置两个保护层24，一个设置在着墨图案层22上方，另一个与波长透射选择性层14相邻设置。
图1d示出了示例性制品10d的横向剖视图。制品10d可包括基底12、波长透射选择性层14、第一密封剂层26以及第二密封剂层28。第一密封剂层26和第二密封剂层28中的一者或多者可包括乳胶涂层。相应密封剂层可例如通过防止或减少水分或其他反应物或崩解剂的侵入来保护波长透射选择性层14的完整性。相应密封剂层也可对波长透射选择性层14提供结构支撑和物理稳定性。例如，第一密封剂层26和第二密封剂层28中的一者或两者可允许波长透射选择性层14从制造基底剥离或移除，然后输送并施加在产品基底上方，例如基底12上方。
图1e示出了示例性制品10e的横向剖视图。制品10e可包括基底12、与基底12相邻的波长透射选择性层14、以及沉积在波长透射选择性层14上的着墨图案层24。包括相应传感器区段32a、32b、32c和32d的传感器层32可与基底12相邻设置。在示例中，可省略基底12，并且波长透射选择性层14可沉积在传感器层32上。在示例中，波长透射选择性层14可包括可与相应传感器区段32a、32b、32c和32d对准的相应选择性散射区段14a、14b、14c和14d。可省略一个或多个选择性散射区段，使得波长透射选择性层14可包括可与相应传感器区段中的至少一个对准的至少一个穿孔。因此，可通过改变近红外散射比率、可见光雾度比率或者可改善与相应选择性散射区段对准的传感器区段的性能的其他光学属性来调节不同选择性散射区段。虽然图1e的波长散射层14和传感器层32中示出了四个区段，但在示例中，波长散射层14和传感器层32可具有任何合适数量的区段。虽然在图1e的示例中描述了传感器层32，但在示例中，制品10e可包括光源32a、32b、32c和32d，而不是传感器区段。
虽然图1a-图1e将相应制品10a-10e示为包括平整层，但是在各种示例中，制品10a-10e可呈现任何合适的形状、周边或横截面，并且制品10a-10e中的层可呈现规则、不规则或复合曲率，或者可在不同区域中呈现平整或弯曲的几何形状，或者以其他方式贴合层下方的基底或制品10a-10e的轮廓。例如，制品10a-10e可呈现半球状或透镜状形状。
包括波长透射选择性粘合剂层的光学制品可用于各种系统，包括例如光学系统。此类光学滤光器可靠近或与光学系统的任何一个或多个部分相邻地使用。例如，光学滤光器可靠近光源、检测器、被检测对象或它们的任何组合使用。在其中光学制品靠近待检测的对象使用的一些实施方案中，反射器可包括在该光学制品中或靠近该光学制品。例示性反射器可包括镜面反射器、漫反射器、半镜面反射器、回射反射器或它们的任何组合。例示性回射器可包括含珠回射制品和立体角回射制品两者以及金属背衬或空气背衬中的任一者。在一些实施方案中，光学滤光器可被定位成在包括例如光纤或中空或实心光导的光传输装置附近、与光传输装置成一体、或同时采用这两种方式。
图2a-图2e为包括光学滤光器的示例性光学系统的概念图和示意图。图2a为包括光学滤光器10和光接收器40的示例性光学系统的概念图和示意图。在示例中，光接收器40可包括光传感器、相机、ccd或被配置为感测光的至少一个预定波长区域的任何其他传感器。例如，光接收器40可包括近红外传感器。在示例中，光接收器40可包括接收光的对象例如太阳能电池，或至少部分地吸收入射光的对象例如太阳能加热器，或接收光的任何其他对象。光学滤光器10可包括如以上参考图1a至图1e所讨论的包括波长透射选择性层的示例性光学滤光器中的任一个，或本公开中所述的其他示例性光学滤光器。如图2a所示，光学滤光器10可与光接收器40相邻设置。入射近红外线42a可包括近红外波长，并且可基本上透射穿过光学滤光器10至光接收器40。入射可见光线44a可包括可见光波长，并且可基本上被光学滤光器10反射或散射，使得光接收器40被至少部分地屏蔽可见光线44a，同时至少部分地接收近红外线42a。在示例中，光接收器可基本上或完全被光学滤光器10屏蔽可见光线44a，并且可接收基本上全部的近红外线42a。
图2b为包括光学滤光器10、光接收器40、光发射器46和对象48的示例性光学系统的概念图和示意图。在示例中，光发射器46可包括任何合适波长的光源或电磁辐射源，包括可见光、近红外或紫外波长。在示例中，光发射器46可包括灯泡、白炽光源、紧凑型荧光灯、led、光导或任何天然光源或人造光源。在示例中，光发射器46可不产生光，并且可仅反射或透射由光源产生的光。光学滤光器10可设置在光接收器40和对象48之间。光发射器可设置在光学滤光器10的与光接收器40相同的一侧上。从光发射器46透射的近红外线42b可包括近红外波长，并且可基本上透射穿过光学滤光器10至对象48。光线42b可被对象48反射回来，并且反射光线可通过对象48的光学属性进行修改。反射光线42可基本上透射穿过光学滤光器10至光接收器40。入射可见光线44b可包括可见光波长，并且可基本上被光学滤光器10反射或散射，使得光接收器40和光发射器46中的一者或两者被至少部分地屏蔽可见光线44a。在示例中，光接收器可基本上或完全被光学滤光器10屏蔽可见光线44b，并且可接收基本上全部的近红外线42b。
图2c为包括光学滤光器10、光接收器40和对象48的示例性光学系统的概念图和示意图。光学滤光器10可设置在光接收器40和对象48之间。入射近红外线42c可包括近红外波长，并且可基本上透射穿过对象48和光学滤光器10至光接收器40。入射可见光线44c可包括可见光波长，并且可基本上被光学滤光器10反射或散射，使得光接收器40被至少部分地屏蔽可见光线44c，同时至少部分地接收近红外线42c。在示例中，光接收器40可基本上或完全被光学滤光器10屏蔽可见光线44c，并且可接收基本上全部的近红外线42c。
图2d为包括光学滤光器10和光接收器40的示例性光学系统的概念图和示意图。光学滤光器10可与光接收器40相邻设置。入射近红外线42d可包括近红外波长，并且可基本上从光学滤光器10反射至光接收器40。入射可见光线44d可包括可见光波长，并且可基本上被光学滤光器10反射或散射，使得光接收器40至少部分地接收可见光线44d，同时至少部分地接收近红外线42d。
图2e为包括光学滤光器10、光接收器40和光发射器46的示例性光学系统的概念图和示意图。光学滤光器10可设置在光发射器46和光接收器40之间。从光发射器46透射的近红外线42e可包括近红外波长，并且可基本上透射穿过光学滤光器10至光接收器40。入射可见光线44e可包括可见光波长，并且可基本上被光学滤光器10反射或散射，使得光发射器46至少部分地屏蔽可见光线44e。在示例中，光发射器46可基本上或完全被光学滤光器10屏蔽可见光线44e。虽然图2e的示例性光学系统中描述了光接收器40，但在示例中，图2e的示例性光学系统可不包括光接收器40。例如，示例性光学系统可包括光发射器46和光学滤光器10，并且光学滤光器10可隐蔽光发射器46的可见外观。
在示例中，光学滤光器10可包括至少一个可移除的或可重新定位的层，或者光学滤光器10作为整体可为可移除的或可重新定位的，使得其相对于位于光学滤光器10下方或与其相邻的基底可被移除或重新定位。在示例中，光学滤光器10的外围可延伸超出光发射器46或光接收器40中的一者或两者的外围，或者光学滤光器10的主表面的面积可大于或小于光发射器46或光接收器40中的一者或两者的表面积。在示例中，光学滤光器10可被配置为掩蔽其他部件，诸如电子器件、电路、基底、传感器、发射器，通过光学滤光器屏蔽这些部件使其不被视觉感知。在示例中，多于一个的光发射器46或光接收器40(例如，阵列)可与光学滤光器10相邻定位。在示例中，光发射器46或光接收器40中的一者或两者可相对远离光学滤光器10，例如距离至少1cm、或距离10cm、或距离1m、距离10m、或距离100m、或距离1km、或甚至更远。虽然在图2a-图2e中示出了光的直接路径，例如，在光发射器46和光接收器40中的一者或两者与光学滤光器10之间，但在示例中，光发射器46和光接收器40中的一者或两者与光学滤光器10之间的光可沿循间接路径，包括光学导向路径、反射路径或包括光学操控(包括折射或滤光)的路径、或穿过不同光学介质行进的路径。
因此，在示例中，光学滤光器10可被配置为对光接收器40至少部分地屏蔽可见光波长，同时基本上允许光接收器40接收近红外波长。在示例中，光学滤光器10可被配置为例如通过散射可见波长掩蔽光接收器40或光发射器46中的一者或两者使其不被视觉感知。
图3a-图3d为示例性系统的概念图，该示例性系统包括示例性光学滤光器以及显示可视觉感知图案和不可见近红外图案的电子显示器。由于成像传感器诸如电荷耦合器件(ccd)在近红外区域中进行检测，将可能产生包括视觉反射图形的标志。该标志可隐蔽可由相机检测到的不可见图像。例如，图像可包括对信号或信息进行编码的预定图案，诸如条形码、2d条形码、或qr码。qr码的物理大小可限制它们可包含的信息量。然而，不可见qr码可与标志物理上一样大，而不会混淆或减损可见图形。在一个示例中，电子显示器60可能够同时显示由隐蔽在显示器60后方的相应可见光发射器和近红外光发射器发射的可见图案和近红外图案。可用上文参考图1a至图1e所述的示例性光学滤光器覆盖电子显示器60。例如，电子显示器60可同时显示可见图案62和不可见的近红外图案64，如图3b所示。图案62可包括相对较小的qr码或带有相对较小的显示占有面积的其他标记，而图案64可包括相对较大的qr码或具有相对较大占有面积的其他标记。图案62可由于光学滤光器(未示出)对可见波长的反射或散射而可见。如图3a所见，仅图案62可被视觉感知，并且图案64可保持对视觉感知不可见，而在近红外波长下呈现相对高的清晰度。因此，能够感测近红外波长的相机可以足够的分辨率(例如足以对可包含在图案64中的信息进行解码的分辨率)来感测图案64。在图3c所示的示例中，只有预定图案可在显示器60上被视觉感知，而如图3d所示，只有近红外相机才可检测到的不可见近红外图案可同时显示在显示器60上。因此，在图3a和图3b以及图3c和图3d的相应示例性系统中，示例性光学滤光器可用于隐蔽或掩蔽近红外图案的源，同时仅显露预定可见图案。在一些示例中，不可见近红外图案64可用于对隐藏信息进行编码，而视觉感知图案62可用于呈现可视觉感知信息，或至少可被编码但可视觉感知为被编码的信息。例如，图案62可对第一组信息诸如网站进行编码，而图案64可对第二组信息诸如显示器60的位置进行编码。在示例中，电子显示器60可显示可见图案、不可见图案或两者。在示例中，电子显示器60可显示多个图案。在示例中，电子显示器可显示静态图案或动态图案。因此，示例性光学滤光器可以高透明度的近红外透射提供掩蔽。
图4为示例性技术的流程图。该示例性技术可包括将光学滤光器10设置为与光发射器46或光接收器40中的一者或两者相邻(52)。光学滤光器10包括如上文参考图1a至图1e和图2a至图2e所讨论的波长透射选择性层。该示例性技术还可任选地包括将反射层16设置在光学滤光器10与光发射器46或光接收器40中的一者或两者之间(54)。光学滤光器10可任选地掩蔽光发射器46或光接收器40中的一者或两者(56)。光学滤光器10可任选地对光发射器或光接收器中的一者或两者至少部分地屏蔽可见光波长(58)。
因此，根据本公开的示例性系统、制品和技术可包括示例性光学制品，该示例性光学制品包括示例性波长透射选择性层，该波长透射选择性层例如通过选择性地散射、吸收或反射可见光波长，以相对高的透明度透射近红外光，同时减少可见光波长的透射。
除非另外指明，否则本文所使用的所有科学和技术术语具有在本领域中普遍使用的含义。本文提供的定义将有利于理解本文频繁使用的某些术语，并且不意味着限制本公开的范围。
除非内容另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一个”、“一种”和“所述”涵盖具有多个指代物的实施方案。
除非内容另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求书中使用的，术语“或”一般以其包括“和/或”的意义采用。术语“和/或”意指所列要素中的一个或全部，或者所列要素中的任何两个或更多个的组合。
如本文所用，“具有”、“包括”、“包含”等等均以其开放性意义使用，并且一般是指“包括但不限于”。应当理解，“基本上由……组成”、“由……组成”等等包含在“包括”等等之中。例如，“包括”银的组合物可以是“由银组成”或“基本上由银组成”的组合物。
如本文所用，当“基本上由……组成”涉及组合物、设备、系统、方法等等时，意味着这些组合物、设备、系统、方法等等的组成要素限于所枚举的组成要素，以及对这些组合物、设备、系统、方法等等的基本特性和新颖特性无实质性影响的任何其他组成要素。
词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的实施方案。然而，在相同的情况或其他情况下，其他实施方案也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案是不可用的，并且并不旨在将其他实施方案排除在本公开(包括权利要求书)的范围之外。
另外，在本文中，通过端点表述的数值范围包括该范围内所含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等，或者10或更少，包括10、9.4、7.6、5、4.3、2.9、1.62、0.3等)。当值的范围“多达”某个特定值时，该值包括在该范围内。
在以上描述和以下权利要求中使用“第一”、“第二”等并不一定旨在表示存在枚举数量的对象。例如，“第二”基底仅旨在与另一基底(诸如“第一”基底)区分开。在以上描述和随后的权利要求中使用“第一”、“第二”也不一定旨在表示一个在时间上早于另一个。
根据本公开的示例性制品和技术将通过以下非限制性实施例来说明。
表1
测试方法
使用光谱仪(hunterlabultrascanpro)以5nm间隔测量了可见光(400nm-700nm)和近红外(800nm-1000nm)总透射率和漫透射率。实施例1至7的在365nm、475nm、525nm、650nm、700nm、750nm、800nm、850nm、875nm、900nm、940nm和975nm处的透射百分比(％t)已记录在下表2中。
涂层溶液
涂层溶液1：将9克nazdarnsc61用7克nazdarre195稀释剂/丝网清洗剂稀释以制成稀释的丝网油墨或涂层溶液1。
涂层溶液2：在60℃下，在封闭的玻璃广口瓶中将210克paraloidb66溶解在210克mek中。将75克orasolblackx55溶解在300克mek中。将orasolblackx55溶液添加到mek中的paraloidb66溶液(如上制得)中以制备涂层溶液2。
涂层溶液3：将溶解于甲苯中的1克10重量％ir788添加到2克涂层溶液2中以制备涂层溶液3。
实施例1
用#20meyer棒将涂层溶液1涂覆在有色pet膜(ys-7)上。将经涂覆的样品在烘箱中以70℃干燥5分钟，之后将该样品风干1天。
实施例2
用#20meyer棒将涂层溶液1涂覆在有色pet膜(ys-35)上。将经涂覆的样品在烘箱中以70℃干燥5分钟，之后将该样品风干1天。
实施例3
用#20meyer棒将涂层溶液1涂覆在有色pet膜(cp-20)上。将经涂覆的样品在烘箱中以70℃干燥5分钟，之后将该样品风干1天。
实施例4至6
在涂布机上将涂层溶液2以三种不同的涂覆重量(每分钟12cc、8cc和4cc)涂覆在ys-7膜(5英寸宽)上，涂覆宽度为4英寸。将经涂覆的幅材在100℉、110℉和140℉下的一系列烘箱中干燥。实施例4、5和6的经涂覆的膜的光密度分别测量为5.4、4.5和3.4。
实施例7
用#20meyer棒将涂层溶液3涂覆在有色pet膜(ys-7)上。将经涂覆的样品在烘箱中以70℃干燥5分钟，之后将该样品风干1天。
使用hunterlabultrascanpro光谱仪测量了实施例1至6中经涂覆的膜的总透射率和漫透射率。使用940nm处的漫透射率与总透射率的比率来计算940nm处的红外散射率。图5示出了经涂覆的样品的总透射光谱。表2示出了940nm处的镜面透射率和940nm处的红外散射率(百分比)。测量结果表明，这些膜表现出高可见光阻挡性、高近红外透射率(该近红外透射率是可调节的)，并且在940nm处具有非常低的漫射近红外散射，如根据940nm处的漫透射率/总透射率的比率计算的少于1％的近红外散射率所证实的。
表2
因此公开了光学制品和包括该光学制品的系统的实施方案。上述实施方式以及其他实施方式均在以下权利要求书的范围内。本领域的技术人员将会知道，本公开可通过除所公开的那些实施方案之外的实施方案进行实施。所公开的实施方案仅出于举例说明目的，而非出于限制的目的。
1.一种系统，所述系统包括：
光发射器或光接收器中的一者或两者；和
与所述光发射器或所述光接收器中的一者或两者相邻的光学滤光器，其中所述光学滤光器包括至少一个波长透射选择性层，所述波长透射选择性层包括吸收体组分，其中所述波长透射选择性层至少部分地减少入射到所述波长透射选择性层上的从701nm至849nm的波长的透射。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述波长透射选择性层至少部分地允许除从701nm至849nm之外的波长的透射。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中所述波长透射选择性层透射少于约50％的从中穿过的从701nm至849nm的波长、透射少于约40％的从中穿过的从701nm至849nm的波长、透射少于约30％的从中穿过的从701nm至849nm的波长、透射少于约20％的从中穿过的从701nm至849nm的波长、或者透射少于约15％的从中穿过的从701nm至849nm的波长。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述波长透射选择性层至少部分地减少从350nm至701nm的波长的透射。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中所述波长透射选择性层透射少于约50％的从中穿过的从350nm至701nm的波长、透射少于约40％的从中穿过的从350nm至701nm的波长、透射少于约30％的从中穿过的从350nm至701nm的波长、透射少于约20％的从中穿过的从350nm至701nm的波长、或者透射少于约15％的从中穿过的从350nm至701nm的波长。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述波长透射选择性层透射多于约50％的在850nm以上的波长。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述吸收体组分选自染料、颜料或它们的组合。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述染料是视觉上黑色或有颜色的，但对近红外波长是透明的。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述染料是金属络合物染料。
10.根据权利要求7所述的系统，其中所述吸收体组分是颜料。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述颜料是纳米粒子颜料。
12.根据权利要求10或11所述的系统，其中所述颜料是有机颜料、无机颜料或它们的组合。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其中所述光发射器或所述光接收器中的一者或两者具有在近红外范围内的工作波长。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的系统，其中所述光学滤光器包括表面光学微结构。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，其中所述光发射器包括近红外led或近红外激光器。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的系统，其中所述光接收器包括近红外相机或具有近红外接收谱带的光传感器。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的系统，其中所述光学滤光器包括反射层。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的系统，其中所述光学滤光器包括含珠漫射体层。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的系统，其中所述光学滤光器被配置为对所述光接收器至少部分地屏蔽可见光波长，同时基本上允许所述光接收器接收近红外波长。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的系统，其中所述光学滤光器被配置为掩蔽所述光接收器或所述光发射器中的一者或两者使其不被视觉感知。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述光学滤光器被配置为通过吸收可见光波长来至少部分地掩蔽所述光接收器或所述光发射器中的一者或两者使其不被视觉感知。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的系统，其中所述光学滤光器呈现黑色。
23.一种包括光学滤光器的制品，其中所述光学滤光器包括至少一个波长透射选择性层，所述波长透射选择性层包括吸收体组分，其中所述波长透射选择性层至少部分地减少入射到所述波长透射选择性层上的从701nm至849nm的波长的透射。
24.根据权利要求23所述的制品，其中所述波长透射选择性层至少部分地允许除从701nm至849nm之外的波长的透射。
25.根据权利要求23或24中任一项所述的制品，其中所述波长透射选择性层透射少于约50％的从中穿过的从701nm至849nm的波长、透射少于约40％的从中穿过的从701nm至849nm的波长、透射少于约30％的从中穿过的从701nm至849nm的波长、透射少于约20％的从中穿过的从701nm至849nm的波长、或者透射少于约15％的从中穿过的从701nm至849nm的波长。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的制品，其中所述波长透射选择性层至少部分地减少从350nm至701nm的波长的透射。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的制品，其中所述波长透射选择性层透射少于约50％的从中穿过的从350nm至701nm的波长、透射少于约40％的从中穿过的从350nm至701nm的波长、透射少于约30％的从中穿过的从350nm至701nm的波长、透射少于约20％的从中穿过的从350nm至701nm的波长、或者透射少于约15％的从中穿过的从350nm至701nm的波长。
28.根据权利要求23至27中任一项所述的制品，其中所述波长透射选择性层透射多于约50％的在850nm以上的波长。
29.根据权利要求23至28中任一项所述的制品，其中所述吸收体组分选自染料、颜料或它们的组合。
30.根据权利要求29所述的制品，其中所述染料是视觉上黑色或有颜色的，但对近红外波长是透明的。
31.根据权利要求30所述的制品，其中所述染料是金属络合物染料。
32.根据权利要求31所述的制品，其中所述吸收体组分是颜料。
33.根据权利要求32所述的制品，其中所述颜料是纳米粒子颜料。
34.根据权利要求32或33所述的制品，其中所述颜料是有机颜料、无机颜料或它们的组合。
35.根据权利要求23至34中任一项所述的制品，其中所述光学滤光器包括表面光学微结构。
36.根据权利要求23至35中任一项所述的制品，其中所述光学滤光器包括反射层。
37.根据权利要求23至36中任一项所述的制品，其中所述光学滤光器包括含珠漫射体层。
38.根据权利要求23至37中任一项所述的制品，其中所述光学滤光器被配置为对所述光接收器至少部分地屏蔽可见光波长，同时基本上允许所述光接收器接收近红外波长。
39.根据权利要求23至38中任一项所述的制品，其中所述光学滤光器被配置为掩蔽所述光接收器或所述光发射器中的一者或两者使其不被视觉感知。
40.根据权利要求23至39中任一项所述的制品，其中所述光学滤光器呈现黑色。
41.根据权利要求23至40中任一项所述的制品，其中所述粘合剂是能丝网印刷的或能喷墨印刷的。
42.一种包括光学滤光器的制品，其中所述光学滤光器包括至少一个波长透射选择性层，所述波长透射选择性层包括吸收体组分，其中所述波长透射选择性层至少部分地减少入射到所述波长透射选择性层上的从701nm至849nm的波长的透射，其中所述光学滤光器与反射近红外(nir)波长的对象相邻定位。
43.一种系统，所述系统包括：
可检测对象；和
与所述可检测对象相邻的光学滤光器，其中所述光学滤光器包括至少一个波长透射选择性层，所述波长透射选择性层包括吸收体组分，其中所述波长透射选择性层至少部分地减少入射到所述波长透射选择性层上的从701nm至849nm的波长的透射。
技术总结