发明名称 色彩变换薄膜颜料
摘要 提供一种色彩变换多层干涉薄膜,其可用来制造具有多种色彩变换特性之颜料的薄片。薄片可内置于如涂料或墨水的液体媒介中,此媒介可施加至物体或纸张上,以依据光线入射角的变换及视角的变换来达成色彩变换。干涉薄膜的五层设计包括第一吸收层,第一吸收层上的第一介电层,第一介电层上的反射层,反射层上的第二介电层,及第二介电层上的第二吸收层。第一及第二介电层具有设计波长下的光学厚度,其提供依据入射角及视角变化而变换色彩的性质。
申请公布号 TWI221937 申请公布日期 2004.10.11
申请号 TW088114858 申请日期 1999.08.30
申请人 弗莱克斯产品公司 发明人 李察.小布莱德利;马修.魏特斯曼
分类号 G02B5/28;C09C1/00;C09D11/00 主分类号 G02B5/28
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种色彩变换多层干涉薄膜,包括: 第一吸收层; 第一吸收层上的第一介电层; 第一介电层上的反射层; 反射层上的第二介电至层,第二介电层由相同于第 一介电层的材料所组成;及 第二介电层上的第二吸收层,第二吸收层由相同于 第一吸收层的材料所组成; 其中第一及第二介电层具有大于约1.65的折射率, 并具有设计波长下的光学厚度,其提供有区别的色 彩变换,使得该薄膜于第一入射光角度或视角具有 第一色彩,而于第二入射光角度或视角具有与第一 色彩不同的第二色彩。 2.如申请专利范围第1项的干涉薄膜,其中第一及第 二吸收层包括一选自以下群组的材料:铬、镍、钯 、钛、钒、钴、铁、钨、钼、铌、氧化铁及其结 合或合金。 3.如申请专利范围第1项的干涉薄膜,其中第一及第 二吸收层具有约50埃至150埃的物理厚度。 4.如申请专利范围第1项的干涉薄膜,其中第一及第 二吸收层具有相同的物理厚度。 5.如申请专利范围第1项的干涉薄膜,其中第一及第 二介电层包括一选自以下群组的材料:硫化锌、氧 化锆、氧化钽、氧化矽、氧化铈、氧化铪、氧化 钛、氧化镨、氧化钇及其结合物。 6.如申请专利范围第1项的干涉薄膜,其中第一及第 二介电层具有介于约2QWOT(400nm的设计波长)至9QWOT( 700nm的设计波长)范围的厚度。 7.如申请专利范围第1项的干涉薄膜,其中第一及第 二介电层具有相同的光学厚度。 8.如申请专利范围第1项的干涉薄膜,其中第一及第 二介电层具有约2或大于2的折射率。 9.如申请专利范围第1项的干涉薄膜,其中反射层包 括一选自以下群组的反射金属:铝、银、铜、金、 白金、锡、及其结合物及合金。 10.如申请专利范围第1项的干涉薄膜,其中反射层 具有约500至1000埃的物理厚度。 11.一种色彩变换多层干涉薄膜,包括: 第一吸收层; 第一吸收层上的介电层;及 介电层上的第二吸收层; 其中介电层具有大于约1.65的折射率,并具有设计 波长下的光学厚度,其提供有区别的色彩变换,使 得该薄膜于第一入射光角度或视角具有第一色彩, 而于第二入射光角度或视角具有与第一色彩不同 的第二色彩。 12.如申请专利范围第11项的干涉薄膜,其中第一及 第二吸收层包括一选自以下群组的材料:铬、镍、 钯、钛、钒、钴、铁、钨、钼、铌、氧化铁及其 结合或合金。 13.如申请专利范围第11项的干涉薄膜,其中第一及 第二吸收层具有约50埃至150埃的物理厚度。 14.如申请专利范围第11项的干涉薄膜,其中第一及 第二吸收层具有相同的物理厚度。 15.如申请专利范围第11项的干涉薄膜,其中介电层 包括一选自以下群组的材料:硫化锌、氧化锆、氧 化钽、氧化矽、氧化铈、氧化铪、氧化钛、氧化 镨、氧化钇及其结合物。 16.如申请专利范围第11项的干涉薄膜,其中介电层 具有介于约2QWOT(400nm的设计波长)至9QWOT(700nm的设 计波长)范围的厚度。 17.如申请专利范围第11项的干涉薄膜,其中介电层 具有约2或大于2的折射率。 18.一种色彩变换颜料,包括: 一聚合媒介;及 分散于聚合媒介中的多个色彩变换多层干涉薄片, 多层干涉薄片可随着入射光的角度及视角的变化 而变换颜色,每一多层干涉薄片包括: 反射层,其具有顶部表面,底部表面,及至少一侧边 表面; 第一介电层,其在反射层的顶部表面上,但是不在 反射层的该至少一侧边表面上; 第二介电层,其在反射层的底部表面上,但是不在 反射层的该至少一侧边表面上; 第一介电层上的第一吸收层;及 第二介电层上的第二吸收层; 其中第一及第二介电层具有大于约1.65的折射率, 并其有设计波长下的光学厚度,其随着入射光的角 度或视角而对该多层干涉薄片提供色彩变换。 19.如申请专利范围第18项的色彩变换颜料,其中每 一多层干涉薄片具有第一及第二平行的外表面,以 及垂直于第一及第二平行外表面的边缘。 20.如申请专利范围第19项的色彩变换颜料,其中每 一多层干涉薄片的长宽此至少约2:1,薄片的长宽比 为薄片第一及第二平行外表面之最大尺寸与其边 缘厚度的比値。 21.如申请专利范围第19项的色彩变换颜料,其中每 一多层干涉薄片在任一其表面上具有约2至约200微 米的尺寸。 22.如申请专利范围第18项的色彩变换颜料,其中第 一及第二吸收层包括一选自以下群组的材料:铬、 镍、钯、钛、钒、钴、铁、钨、钼、铌、氧化铁 及其结合或合金。 23.如申请专利范围第18项的色彩变换颜料,其中第 一及第二介电层包括一选自以下群组的材料:硫化 锌、氧化锆、氧化钽、氧化矽、氧化铈、氧化铪 、氧化钛、氧化镨、氧化钇及其结合物。 24.如申请专利范围第18项的色彩变换颜料,其中第 一及第二介电层具有介于约2QWOT(400nm的设计波长) 至9QWOT(700nm的设计波长)范围的光学厚度。 25.如申请专利范围第18项的色彩变换颜料,其中第 一及第二介电层具有约2或大于2的折射率。 26.如申请专利范围第18项的色彩变换颜料,其中反 射层包括一选自以下群组的反射金属:铝、银、铜 、金、白金、锡、及其结合物及合金。 27.一种色彩变换颜料,包括: 一聚合媒介;及 分散于聚合媒介中的多个色彩变换多层干涉薄片, 多层干涉薄片可随着入射光时角度及视角的变化 而变换颜色,每一多层干涉薄片包括: 第一吸收层; 第一吸收层上的介电层;及 介电层上的第二吸收层; 其中介电层具有大于约1.65的折射率,并具有设计 波长下的光学厚度,其随着入射光的角度或视角而 对该多层干涉薄片提供有区别的色彩变换。 28.如申请专利范围第27项的色彩变换颜料,其中每 一多层干涉薄片具有第一及第二平行的外表面,以 及垂直于第一及第二平行外表面的边缘。 29.如申请专利范围第28项的色彩变换颜料,其中每 一多层干涉薄片的长宽比至少约2:1,薄片的长宽比 为薄片第一及第二平行外表面之最大尺寸与其边 缘厚度的比値。 30.如申请专利范围第28项的色彩变换颜料,其中每 一多层干涉薄片在任一其表面上具有约2至约200微 米的尺寸。 31.如申请专利范围第27项的色彩变换颜料,其中第 一及第二吸收层包括一选自以下群组的材料:铬、 镍、钯、钛、钒、钴、铁、钨、钼、铌、氧化铁 及其结合或合金。 32.如申请专利范围第27项的色彩变换颜料,其中介 电层包括一选自以下群组的材料:硫化锌、氧化锆 、氧化钽、氧化矽、氧化铈、氧化铪、氧化钛、 氧化镨、氧化钇及其结合物。 33.如申请专利范围第27项的色彩变换颜料,其中介 电层具有介于约2QWOT(400nm的设计波长)至9QWOT(700nm 的设计波长)范围的光学厚度。 34.如申请专利范围第27项的色彩变换颜料,其中介 电层具有约2或大于2的折射率。 35.一种制造色彩变换多层干涉薄片的方法,包括以 下步骤: 提供一网材,其具有位于上表面的释放层; 在释放层上形成第一吸收层; 在第一吸收层上形成第一介电层; 在第一介电层上形成反射层; 在反射层上形成第二介电层; 在第二介电层上形成第二吸收层以产生干涉薄膜; 及 从网材上移除干涉薄膜; 其中第一及第二介电层具有大于约1.65的折射率, 并具有设计波长下的光学厚度,其提供有区别的色 彩变换,使得该薄膜于第一入射光角度或视角具有 第一色彩,而于第二入射光角度或视角具有与第一 色彩不同的第二色彩。 36.如申请专利范围第35项的方法,其中第一及第二 介电层由相同的材料构成。 37.如申请专利范围第35项的方法,其中第一及第二 介电层具有约为2或大于2的折射率。 38.如申请专利范围第35项的方法,其中第一及第二 吸收层由一选自以下群组的材料所构成:铬、镍、 钯、钛、钒、钴、铁、钨、钼、铌、氧化铁及其 结合或合金。 39.如申请专利范围第35项的方法,其中第一及第二 介电层由一选自以下群组的材料所构成:硫化锌、 氧化锆、氧化钽、氧化矽、氧化铈、氧化铪、氧 化钛、氧化镨、氧化钇及其结合物。 40.如申请专利范围第35项的方法,其中第一及第二 介电层具有介于约2QWOT(400nm的设计波长)至9QWOT(700 nm的设计波长)范围的厚度。 41.如申请专利范围第35项的方法,其中反射层由一 选自以下群组的反射金属所构成:铝、银、铜、金 、白金、锡、及其结合物及合金。 42.如申请专利范围第35项的方法,其中吸收层、介 电层、及反射层皆由物理气相沈积所形成。 43.一种制造色彩变换多层干涉薄片的方法,包括以 下步骤: 提供一网材,其具有位于上表面的释放层; 在释放层上形成第一吸收层; 在第一吸收层上形成介电层; 在介电层上形成第二吸收层以产生干涉薄膜;及 从网材上移除干涉薄膜; 其中第一及第二介电层具有大于约1.65的折射率, 并具有设计波长下的光学厚度,其提供有区别的色 彩变换,使得该薄膜于第一入射光角度或视角具有 第一色彩,而于第二入射光角度或视角具有与第一 色彩不同的第二色彩。 44.如申请专利范围第43项的方法,其中第一及第二 介电层由相同的材料构成。 45.如申请专利范围第43项的方法,其中介电层具有 约为2或大于2的折射率。 46.如申请专利范围第43项的方法,其中第一及第二 吸收层由一选自以下群组的材料所构成:铬、镍、 钯、钛、钒、钴、铁、钨、钼、铌、氧化铁及其 结合或合金。 47.如申请专利范围第43项的方法,其中介电层由一 选自以下群组的材料所构成:硫化锌、氧化锆、氧 化钽、氧化矽、氧化铈、氧化铪、氧化钛、氧化 镨、氧化钇及其结合物。 48.如申请专利范围第43项的方法,其中介电层具有 介于约2QWOT(400nm的设计波长)至9QWOT(700nm的设计波 长)范围的厚度。 49.如申请专利范围第43项的方法,其中吸收层及介 电层皆由物理气相沈积所形成。 图式简单说明: 图1为依据本发明一实施例之彩色变换多层干涉薄 膜的简图; 图2为依据本发明另一实施例之彩色变换多层干涉 薄膜的简图; 图3为本发明包含硫化锌之各种彩色变换多层干涉 薄膜的色彩变换量测图; 图4显示delta Eab的计算値,其系在各种可见频谱的 变动波长下,为本发明之各种彩色变换多层干涉薄 膜所获得; 图5为本发明包含硫化锌之各种彩色变换多层干涉 薄膜的色彩变换量测图; 图6为本发明包含氧化锆之各种彩色变换多层干涉 薄膜的色彩变换量测图;及 图7为本发明包含氧化锆之各种彩色变换多层干涉 薄膜的色彩变换量测图。
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