一种具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜制造技术

本发明专利技术涉及结构色薄膜技术领域，具体地说，涉及一种具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜。其包括带图底层和透明表层，以及光干涉结构；光干涉结构包括干涉滤光片，以及位于两个干涉滤光片之间的衍射层和效应层；衍射层包括透射光栅，以及设置在透射光栅上的散射膜层；效应层包括多个高折射率膜层和多个低折射率膜层，且高折射率膜层与低折射率膜层交替堆叠。本发明专利技术中，光被反射回经过高密度的透射光栅时，由于高密度光栅的衍射角较大，其衍射出的色彩纯度较高，在低偏转角度下能够观察到较宽的衍射光谱，并且光被衍射后经过散射膜层以及效应层时，又发生反射和折射使得光的反射透射进行相干叠加，显现出光对应波长的颜色。显现出光对应波长的颜色。显现出光对应波长的颜色。

【技术实现步骤摘要】
一种具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜


[0001]本专利技术涉及结构色薄膜
，具体地说，涉及一种具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜。

技术介绍

[0002]结构色薄膜是以膜层间光干涉效应在物理层面实现的结构显色，主要以光在膜层间传播时发生的折射、反射等光学现象所产生的色彩，与染料化学成色相比，结构显色具有不褪色、环保和随角异色等优点。
[0003]结构色薄膜是以工作在光的特定入射角度为前提的，当光的入射角发生变化，薄膜结构色的色调会发生变化，现有的结构色薄膜一般是由多层的高低折射率光干涉滤光膜层交替堆叠而成，在改变光入射角度条件下，通过透射或反射光束由于膜堆序列等效光程随角度变化，导致反射或透过的光谱偏移，从而使得薄膜呈现出不同的结构颜色，但现有的结构色薄膜在被观察时，需要偏转相当大的角度才能看到结构色薄膜所能展现的不同结构色，其对角度的依赖性太大，将其应用于大型平面板如广告板时的结构色展示效果较差，但另一种极端情况是结构色薄膜在低偏转角度下所能展现的结构色过多，会导致视觉污染，从而影响对图案内容的观察。
[0004]为了能够在低偏转角度的前提下，观察到结构色薄膜的不同结构色，且避免视觉污染，提出一种具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术目的在于，提供了一种具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜，包括带图底层和透明表层，以及设置于两者之间的光干涉结构；
[0007]所述光干涉结构包括位于两端的干涉滤光片，以及位于两个干涉滤光片之间的衍射层和效应层，其中，所述衍射层靠近所述带图底层，所述效应层靠近所述透明表层；
[0008]所述衍射层包括贴近所述带图底层的透射光栅，以及设置在透射光栅上与所述效应层接触的散射膜层；
[0009]所述效应层包括多个高折射率膜层和多个低折射率膜层，且所述高折射率膜层与所述低折射率膜层交替堆叠。
[0010]作为本技术方案的进一步改进，所述透射光栅为体全息光栅，且所述透射光栅的光栅长度范围为0.35
‑
0.50μm。
[0011]作为本技术方案的进一步改进，所述散射膜层为由氧化锡纳米颗粒和二氧化钛粒子或二氧化硅粒子制备的复合透明薄膜。
[0012]作为本技术方案的进一步改进，所述散射膜层的厚度范围为40
‑
120μm。
[0013]作为本技术方案的进一步改进，所述干涉滤光片为通过波段范围为400
‑
480nm的
短波通滤光片。
[0014]作为本技术方案的进一步改进，所述高折射率膜层的折射率范围为2.2
‑
2.6，所述低折射率膜层的折射率范围为1.2
‑
2.2，所述高折射率膜层和所述低折射率膜层的总层数范围为12
‑
30层。
[0015]作为本技术方案的进一步改进，所述带图底层包括铝基底全反射膜层以及设置于铝基底反射膜层底部的附着层。
[0016]作为本技术方案的进一步改进，所述透明表层为非晶态氟化镁膜。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0018]1、该具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜中，由带图底层的铝基底全反射膜层进行反射，光被反射回经过高密度的透射光栅时，由于高密度光栅的衍射角较大，其衍射出的色彩纯度较高，在低偏转角度下能够观察到较宽的衍射光谱，并且光被衍射后经过散射膜层以及效应层时，又发生反射和折射使得光的反射透射进行相干叠加，显现出光对应波长的颜色。
[0019]2、该具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜中，干涉滤光片采用短波通滤光片，能够提供从透射到反射的过渡并提供出色的对比度，提升对图案的分辨能力，让要观察的特征更加清晰。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0021]图2为本专利技术的效应层光线传播路径示意图。
[0022]图中各个标号意义为：
[0023]1、带图底层；2、透明表层；31、干涉滤光片；32、衍射层；33、效应层；331、高折射率膜层；332、低折射率膜层。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]此外，在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0027]实施例1
[0028]请参阅图1所示，本实施例目的在于，提供了一种具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜，包括用于贴合在物体表面并提供图案花纹的带图底层1和用于透光并保护薄膜
的透明表层2，以及设置于两者之间的光干涉结构；
[0029]光干涉结构包括位于两端的干涉滤光片31，以及位于两个干涉滤光片31之间的衍射层32和效应层33，其中，衍射层32靠近带图底层1，效应层33靠近透明表层2；
[0030]衍射层32包括贴近带图底层1的透射光栅，以及设置在透射光栅上与效应层33接触的散射膜层；
[0031]效应层33包括多个高折射率膜层331和多个低折射率膜层332，且高折射率膜层331与低折射率膜层332交替堆叠。
[0032]原理：光线入射经过透明表层2，在经过干涉滤光片31后，限定特定光谱范围的光进入光干涉结构中，光在依次穿过效应层33和衍射层32时会发生多次反射和折射现象，其中，折射光经过带图底层1的全反射通过衍射层32和效应层33并通过干涉滤光片31和透明表层1后射出结构色薄膜，重点在于光线在通过衍射层32的透射光栅时，由于透射光栅的衍射作用，使得光的反射透射进行相干叠加，显现出光对应波长的颜色。
[0033]进一步的，透射光栅为体全息光栅，且透射光栅的光栅长度范围即光栅表面上凹槽或凸起的间距长度为0.35
‑
0.50μm，
[0034]由d(sinβ
±
sinθ)＝mλ(m＝0，
±
1，
±2……
)，式中：d为光栅周期即光栅长度，β为光线入射角，θ为衍射方向与法线的出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜，其特征在于：包括带图底层(1)和透明表层(2)，以及设置于两者之间的光干涉结构；所述光干涉结构包括位于两端的干涉滤光片(31)，以及位于两个干涉滤光片(31)之间的衍射层(32)和效应层(33)，其中，所述衍射层(32)靠近所述带图底层(1)，所述效应层(33)靠近所述透明表层(2)；所述衍射层(32)包括贴近所述带图底层(1)的透射光栅，以及设置在透射光栅上与所述效应层(33)接触的散射膜层；所述效应层(33)包括多个高折射率膜层(331)和多个低折射率膜层(332)，且所述高折射率膜层(331)与所述低折射率膜层(332)交替堆叠。2.根据权利要求1所述的具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜，其特征在于：所述透射光栅为体全息光栅，且所述透射光栅的光栅长度范围为0.35
‑
0.50μm。3.根据权利要求1所述的具有小角度色移效果的全介质结构色薄膜，其特征在于：所述散射膜层为由氧化锡纳米颗粒和二氧化钛粒子或二氧化硅粒子制备的复合透明薄膜。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢世义，
申请(专利权)人：广州鑫铂颜料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：