一种基于打印技术制备全内反射结构色图案的方法及应用技术

本发明专利技术涉及材料领域，公开了一种基于打印技术，使用高分子聚合物，制备全内反射结构色图案的方法。本发明专利技术利用打印的方法把透明的高分子液体打印在疏水的透明基材上，制备了微尺度球冠点阵，球冠结构经过全内反射可以产生明亮的结构色。然后通过调控打印参数，可以实现每个球冠像素点颜色的精细调控和精准定位，从而获得了全色系球冠结构色像素点的程序化集成与复杂结构色图像的高精度制备。这种制备结构色的方法，简单可控，成本低廉，可用于大规模生产。打印的结构色图像在散射光作用下不会显示颜色，在平行光的作用下，可以显示出明亮的彩色，而且所制备的图像具有很高的逼真度，在显示、防伪、智能涂层等领域有着巨大的应用前景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于打印技术制备全内反射结构色图案的方法及应用


[0001]本专利技术涉及材料领域，具体涉及一种利用打印技术制备全内反射结构色图案的方法及应用。

技术介绍

[0002]彩色图像是我们日常生活中不可或缺的一部分，它给我们带来了美的视觉享受和工作上的便利。一般来说，彩色图像是利用印刷的方法将由染料或者色素配制成的墨水，印刷在承印基材上。但是人工染料或者色素的合成会造成大量的废水污染，严重影响我们的生态环境。因此亟需其他环保的产色方法来替代化学色。
[0003]结构色是利用微米或者纳米尺度的微结构（薄膜，光栅，光子晶体等）对自然光的调控作用，如干涉，衍射，散射等来产生颜色。由于结构色不依赖于色素染料等化学分子便可产生明亮的颜色，因此它具有环境友好，不易褪色等优势，是一种非常有潜力代替化学染料的显色方式。但是制备这些
ꢀ“
生色”的微米或者纳米结构，所需的加工工艺十分复杂，通常借助“自上而下”的刻蚀技术或者“自下而上”的胶体颗粒组装方法。这些技术都存在一些难以克服的缺陷，如刻蚀工艺繁杂，成本昂贵，难以大面积普及使用；组装方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于打印技术制备全内反射结构色图案的方法，其特征在于，包括如下步骤：1）制备透明疏水基材或对使用的透明基材进行整体疏水处理；2）配制粘度、折射率均适于打印的聚合物墨水；3）利用计算机模拟软件计算球冠像素点颜色与打印球冠形貌参数的对应关系；4）使用计算机绘图软件设计打印图像； 5）利用打印技术按照所设计的图像将配制的聚合物墨水打印在疏水基材上，制备结构色图像；6）利用紫外光辐照或者加热的方法使打印的结构色图像固化；7）在结构色图像表面封装一层透明聚合物，充当结构色图像的保护层，即制得全内反射结构色图案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1）中透明疏水基材是指对所使用的聚合物墨水接触角大于45
°ꢀ
的基材；所述的透明疏水基材为聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种；所述透明基材为玻璃或石英基材；所述疏水处理是指对所使用的透明基材进行疏水分子接枝修饰或者旋涂疏水高分子液体。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述疏水分子为γ
‑
甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正癸基三氯硅烷、十八烷基三氯硅烷或1H,1H,2H,2H
‑
全氟癸基三甲氧基硅烷中的一种；所述疏水分子接枝修饰的方法为气相真空处理或者液相浸泡；所述疏水高分子液体是由高分子聚合物和有机溶剂组成的透明溶液。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高分子聚合物为聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种；所述溶剂为丙酮、乙醇、乙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明珠，李凯旋，宋延林，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：