包含多彩薄膜结构的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种包含多彩薄膜结构的装置，其选自消费电子产品、家用电器、建筑物、交通工具、鞋、帽或服饰等；并且，所述装置包括基体，所述基体上连接或一体形成有多彩薄膜结构；所述多彩薄膜结构包括至少一个介质层，每一介质层与一第一反射面和一第二反射面配合形成一光学腔，所述第一反射面为所述介质层的第一表面，所述第二反射面为所述介质层的第二表面与一第二光学结构层的结合界面，所述第一表面与第二表面相背对设置；所述第二光学结构层采用厚度在20nm以下的金属材料层。所述装置呈现出的颜色变化丰富多彩，能充分满足实际应用的需求，特别是不同人群的个性化需求。特别是不同人群的个性化需求。特别是不同人群的个性化需求。

【技术实现步骤摘要】
包含多彩薄膜结构的装置
[0001]本申请是申请日为2019年7月3日、申请号为2019105940374、专利技术名称为“包含多彩薄膜结构的装置”的专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种多彩光学结构，具体涉及一种包含多彩薄膜结构的装置，例如消费电子产品、家用电器、建筑、交通工具、服装等。

技术介绍

[0003]随着生活水平的提高，人们对于日常生活、工作环境中各类装置，例如消费电子产品、家用电器、建筑、交通工具、服装等的色彩变化等有越来越高的要求。例如，对于手机等消费电子品来说，为了满足不同的个性化需求，业界提出了多种可以变色的手机壳等。现有可变色手机壳一般是通过以下方案实现，例如：在手机壳上喷涂或印刷一层变色材料，但由于变色材料在容易磨损或脱落，且变色效果比较单一；或者，采用多层结构，例如将感光变色层与底漆层、散热层、耐磨层和透明涂层等形成多层复合结构，但其不易加工、变色效率较低，并同样存在变色效果单一等缺陷。
[0004]近年来，基于电致变色材料的可变色光学结构也得到了越来越广泛的应用。例如业界已尝试在市售的手机壳、家用电器外壳、建筑或交通工具的窗户等处应用电致变色光学结构。然而，现有电致变色结构的颜色调制为化学色调制，其颜色取决于材料的本征性质，因而比较单调，难以很好的满足实际需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种包含多彩薄膜结构的装置，以克服现有技术中的不足。
[0006]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：<br/>[0007]本专利技术实施例提供了一种包含多彩薄膜结构的装置，包括基体，所述基体上连接或一体形成有多彩薄膜结构，所述多彩薄膜结构包括至少一个介质层，其中的每一介质层与一第一反射面和一第二反射面配合形成一光学腔，所述第一反射面为介质层的第一表面，所述第二反射面为介质层的第二表面与一第二光学结构层的结合界面，所述第一表面与第二表面相背对设置；
[0008]在入射光入射所述光学腔时，于所述第一反射面形成的反射光和于所述第二反射面形成的反射光的相移d为所述介质层的厚度，为所述介质层的折射率，λ为所述入射光的波长，为所述入射光在透过第一反射面时的折射角。
[0009]进一步的，若定义所述介质层第一表面上的媒介材料的折射率为则所述第一反射面的反射系数其中为入射光的入射角；以及，若定义所述介质层第二表面上的媒介材料的折射率为则所述第二反射
面的反射系数其中为入射光在透过第二反射面时的折射角；主要由所述介质层和第二光学结构层组成的多彩薄膜结构的反射系数表示为：射系数表示为：反射率表示为：
[0010]进一步的，所述介质层的材质选自有机材料或无机材料，优选为电致变色材料。
[0011]进一步的，所述第一反射面为介质层的第一表面与第一光学结构层的接合面，所述第一光学结构层的折射率为所述第二光学结构层的折射率为
[0012]进一步的，所述第一光学结构层的透射系数其中为入射光于第一表面的入射角，所述第二光学结构层的透射系数其中为入射光在透过第二表面时的折射角，主要由所述第一光学结构层、介质层和第二光学结构层组成的多彩薄膜结构的透射系数表示为：透过率表示为：
[0013]进一步的，主要由所述第一光学结构层、介质层和第二光学结构层组成的多彩薄膜结构具有光学透射工作模式、光学反射工作模式或者光学透射及反射工作模式；其中，在所述光学反射工作模式下，所述多彩薄膜结构具有双面不对称结构色，而在所述光学透射工作模式下，所述多彩薄膜结构具有透明结构色。
[0014]进一步的，所述多彩薄膜结构包括工作电极、对电极和分布于工作电极与对电极之间的电解质，所述工作电极包括由电致变色材料形成的介质层。
[0015]进一步的，所述装置为消费电子产品或家用电器，所述多彩薄膜结构连接和/或一体形成在所述装置的壳体和/或显示屏上。
[0016]进一步的，所述装置为建筑物，所述建筑物的内墙、外墙、窗户中的任一者上连接和/或一体形成有所述多彩薄膜结构。
[0017]进一步的，所述装置为交通工具，所述交通工具的外壳、内壁、窗户中的任一者上连接和/或一体形成有所述多彩薄膜结构。
[0018]进一步的，所述装置为鞋、帽或服饰，所述装置的表面连接和/或一体形成有所述多彩薄膜结构。
[0019]进一步的，所述多彩薄膜结构呈现为设定的图文结构。
[0020]与现有技术相比，本专利技术通过将一种改良的多彩薄膜结构应用于消费电子产品、家用电器、建筑、交通工具、服装等装置上，因所述多彩薄膜结构具有电致变色和物理色融合的特性，即，将电致变色的颜色可调与物理色的颜色广泛两种优势有机结合，可以实现颜色的多彩调控，且可控性好，使得前述的这些装置呈现出的颜色变化丰富多彩，能充分满足实际应用的需求，特别是不同人群的个性化需求。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例1的一种手机的结构示意图；
[0022]图2是形成图1中Logo的多彩薄膜的结构示意图。
具体实施方式
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]又及，需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括至少一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0025]本专利技术实施例的一个方面提供了一种包含多彩薄膜结构的装置，包括基体，所述基体上连接有或一体形成有多彩薄膜结构，所述多彩薄膜结构包括至少一个介质层，其中的每一介质层与一第一反射面和一第二反射面配合形成一光学腔，所述第一反射面为介质层的第一表面，所述第二反射面为介质层的第二表面与一第二光学结构层的结合界面，所述第一表面与第二表面相背对设置；
[0026]在入射光入射所述光学腔时，于所述第一反射面形成的反射光和于所述第二反射面形成的反射光的相移d为所述介质层的厚度，为所述介质层的折射率，λ为所述入射光的波长，为所述入射光在透过第一反射面时的折射角。
[0027]进一步的，若定义所述介质层第一表面上的媒介材料的折射率为则所述第一反射面的反射系数其中为入射光的入射角；以及，若定义所述介质层第二表面上的媒介材料的折射率为则所述第二反射面的反射系数其中为入射光在透过第二反射面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含多彩薄膜结构的装置，所述装置选自消费电子产品、家用电器、建筑物、交通工具、鞋、帽或服饰，并且所述装置包括基体，所述基体上连接或一体形成有多彩薄膜结构，其特征在于：所述多彩薄膜结构包括至少一个介质层，每一介质层与一第一反射面和一第二反射面配合形成一光学腔，所述第一反射面为所述介质层的第一表面，所述第二反射面为所述介质层的第二表面与一第二光学结构层的结合界面，所述第一表面与第二表面相背对设置；所述第二光学结构层采用厚度为大于0而小于或等于20nm的金属材料层；在入射光入射所述光学腔时，于所述第一反射面形成的反射光和于所述第二反射面形成的反射光的相移d为所述介质层的厚度，为所述介质层的折射率，λ为所述入射光的波长，为所述入射光在透过第一反射面时的折射角。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述介质层的厚度为大于0而小于或等于2000nm。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述介质层的厚度为50～2000nm。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述介质层的厚度为100～500nm。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述介质层的材质选自有机材料或无机材料；所述无机材料选自金属单质或非金属单质、无机盐、氧化物中任意一种或多种的组合；所述非金属单质选自单晶硅、多晶硅、金刚石中任意一种或多种的组合；所述无机盐选自氟化物、硫化物、硒化物、氯化物、溴化物、碘化物、砷化物或碲化物中任意一种或多种的组合；所述氧化物选自WO3、NiO、TiO2、Nb2O5、Fe2O3、V2O5、Co2O3、Y2O3、Cr2O3、MoO3、Al2O3、SiO2、MgO、ZnO、MnO2、CaO、ZrO2、Ta2O5、Y3Al5O12、Er2O3、IrO2中任意一种或多种的组合；所述氟化物选自MgF2、CaF2、GeF2、YbF3、YF3、Na3AlF6、AlF3、NdF3、LaF3、LiF、NaF、BaF2、SrF2中任意一种或多种的组合；所述硫化物选自ZnS、GeS、MoS2、Bi2S3中任意一种或多种的组合；所述硒化物选自ZnSe，GeSe、MoSe2、PbSe、Ag2Se中任意一种或多种的组合；所述氯化物选自AgCl、NaCl、KCl中任意一种或多种的组合；所述溴化物选自AgBr、NaBr、KBr、TlBr、CsBr中任意一种或多种的组合；所述碘化物选自AgI、NaI、KI、RbI、CsI中任意一种或多种的组合；所述砷化物为GaAs；所述碲化物为GdTe。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述介质层的材质选自无机电致变色材料和/或有机电致变色材料；所述无机电致变色材料包括Co、Rh、Ir、Ni、Cr、Mn、Fe、Ti、V、Nb、Ta、Mo或W的氧化物；所述有机电致变色材料包括有机聚合物、有机小分子、金属超分子聚合物或金属有机化合物。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述介质层的材质选自SrTiO3、Ba3Ta4O15、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志刚，王振，丛杉，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：