[發明專利]圖案化多彩薄膜，其制作方法及應用

有效

• 申請號: 201910594027.0
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN112180646B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 趙志剛;王振;叢杉;陳健
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: G02F1/15
• 分類號: G02F1/15;G02F1/153;G02F1/157
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹

1.一種圖案化多彩薄膜，其特征在于包括：

由一金屬層的至少兩個圖形區域被原位氧化形成的至少兩個不同介質層；

其中，每一介質層與一第一反射面和一第二反射面配合形成一光學腔，所述第一反射面為介質層的第一表面，所述第二反射面為介質層的第二表面與一第二光學結構層的結合界面，所述第一反射面為介質層的第一表面與第一光學結構層的接合面，所述第一光學結構層的折射率為，所述第二光學結構層的折射率為，所述第一表面與第二表面相背對設置；

在入射光入射所述光學腔時，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為所述介質層的厚度，為所述介質層的折射率，λ為所述入射光的波長，為所述入射光在透過第一反射面時的折射角；

所述第一反射面的反射系數，其中為入射光的入射角；所述第二反射面的反射系數，其中為入射光在透過第二反射面時的折射角；則，主要由所述介質層和第二光學結構層組成的光學膜結構的反射系數表示為：，反射率表示為：；

所述第一光學結構層的透射系數，所述第二光學結構層的透射系數，主要由所述第一光學結構層、介質層和第二光學結構層組成的光學膜結構的透射系數表示為：，透過率表示為：；

所述第一光學結構層為金屬材料層或者由氣體組成，所述介質層的厚度為大于0但小于或等于2000nm，所述第二光學結構層采用厚度在20nm以上的金屬材料層或者厚度大于0而小于20nm的金屬材料層；

并且，所述第一光學結構層或第二光學結構層上設有優化介質層，所述優化介質層的厚度為大于0且小于或等于2000nm；

所述光學膜結構具有光學透射工作模式、光學反射工作模式或者光學透射及反射工作模式，在所述光學反射工作模式下，所述光學膜結構具有雙面不對稱結構色，而在所述光學透射工作模式下，所述光學膜結構具有透明結構色。

2.根據權利要求1所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：所述金屬層的至少兩個圖形區域是通過激光直寫方式被原位氧化而形成介質層的。

3.根據權利要求1所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：其中兩個不同介質層的厚度和/或材質不同。

4.根據權利要求1所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：基于其中兩個不同介質層的兩個不同光學腔呈現的顏色不同。

5.根據權利要求1所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：其中兩個不同介質層之間彼此間隔設置或者相互鄰接。

6.根據權利要求1所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：所述第二光學結構層為厚度為50～3000nm的金屬材料層。

7.根據權利要求1所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：所述金屬層的材質包括過渡金屬，所述過渡金屬選自W、Ni、Ti、Nb、Fe、Co、Mo元素中的任意一種或多種的組合。

8.根據權利要求1所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：所述介質層的厚度100~500nm。

9.根據權利要求1所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：所述第一光學結構層的厚度為0～20nm。

10.根據權利要求1所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：所述金屬材料層的材質選自鎢、金、銀、銅、鈦、鋁、鉻、鐵、鈷、鎳、鉑、鍺、鈀中的任意一種或多種的組合。

11.根據權利要求1所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：所述第一光學結構層或第二光學結構層還與基底結合。

12.根據權利要求11所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：所述基底為透明或半透明的。

13.根據權利要求11所述的圖案化多彩薄膜，其特征在于：所述基底的材質選自金屬、玻璃、PET、PES、PEN、PC、PMMA、PDMS中的任意一種或多種的組合。