[發(fā)明專利]圖案化多彩薄膜，其制作方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910594027.0
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN112180646B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙志剛;王振;叢杉;陳健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹

本發(fā)明公開了一種圖案化多彩薄膜及其制作方法。所述圖案化多彩薄膜包括由一金屬層的至少兩個圖形區(qū)域被原位氧化形成的至少兩個不同介質(zhì)層。每一介質(zhì)層可以是由激光直寫技術(shù)等形成，且不同介質(zhì)層呈現(xiàn)的顏色不同。本發(fā)明還公開了基于所述圖案化多彩薄膜的多彩電致變色結(jié)構(gòu)。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的圖案化多彩薄膜具有精度高、像素高等特點，可以實現(xiàn)精細(xì)的多彩圖案，并且這種多彩薄膜能應(yīng)用于電致變色器件，其顏色可以通過調(diào)節(jié)電壓而調(diào)制，實現(xiàn)光學(xué)結(jié)構(gòu)色與電致變色的融合，從而呈現(xiàn)出豐富的顏色模式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多彩薄膜，具體涉及一種高精度的圖案化多彩薄膜、其制作方法及在多彩電致變色領(lǐng)域的應(yīng)用，屬于光電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

基于金屬氧化物的彩色涂層、薄膜等已被在顯示、裝飾等多個領(lǐng)域應(yīng)用。目前此類彩色涂層、薄膜等主要是通過磁控濺射、電子束蒸發(fā)、熱蒸發(fā)、電化學(xué)沉積等方式制作而成。在上述制作方法中，通過掩版法多次沉積金屬氧化物，能在不同區(qū)域制備不同厚度的金屬氧化物層而實現(xiàn)多彩圖案。但是這些方法制備的薄膜精度不高，且由于邊緣效應(yīng)，在掩版邊緣附近出現(xiàn)大的不可控雜色。另外，在此類彩色涂層、薄膜的每一像素區(qū)域，所呈現(xiàn)的顏色往往是單一不可變化的，這使得整個彩色涂層、薄膜呈現(xiàn)的顏色效果比較單調(diào)呆板。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種圖案化多彩薄膜、其制作方法及應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

本發(fā)明實施例提供了一種圖案化多彩薄膜，其包括：

由一金屬層的至少兩個圖形區(qū)域被原位氧化形成的至少兩個不同介質(zhì)層；

其中，每一介質(zhì)層與一第一反射面和一第二反射面配合形成一光學(xué)腔，所述第一反射面為介質(zhì)層的第一表面，所述第二反射面為介質(zhì)層的第二表面與一第二光學(xué)結(jié)構(gòu)層的結(jié)合界面，所述第一表面與第二表面相背對設(shè)置；

在入射光入射所述光學(xué)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(zhì)層的厚度，為所述介質(zhì)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。

進(jìn)一步的，所述金屬層的至少兩個圖形區(qū)域是通過激光直寫方式被原位氧化而形成介質(zhì)層的。

本發(fā)明實施例還提供了一種制作所述圖案化多彩薄膜的方法，其包括：

提供一金屬層；

使所述一金屬層的至少兩個圖形區(qū)域被原位氧化，從而在所述的至少兩個圖形區(qū)域內(nèi)形成至少兩個能呈現(xiàn)出不同顏色的介質(zhì)層，其中每一介質(zhì)層與一第一反射面和一第二反射面配合形成一光學(xué)腔，進(jìn)而制得圖案化多彩薄膜。

進(jìn)一步的，所述的制作方法還包括：在含氧氣氛中，采用激光直寫方式使所述至少一金屬層的至少兩個區(qū)域被原位氧化而形成介質(zhì)層。

本發(fā)明實施例還提供了一種多彩電致變色結(jié)構(gòu)，包含工作電極、電解質(zhì)和對電極，所述工作電極包括所述圖案化多彩薄膜。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過激光直寫技術(shù)，直接在金屬層上原位刻蝕(氧化)形成不同厚度和/或材質(zhì)的金屬氧化層，形成具有金屬-介質(zhì)結(jié)構(gòu)的圖案化多彩薄膜，其不僅工藝簡單、精度高，圖案的像素可達(dá)到亞微米級，而且通過對圖案化多彩薄膜中其余光學(xué)結(jié)構(gòu)層的厚度、材質(zhì)等進(jìn)行調(diào)整，還可使其呈現(xiàn)出豐富多變的光學(xué)結(jié)構(gòu)色，特別是在將其應(yīng)用于電致變色結(jié)構(gòu)時，通過調(diào)節(jié)電壓，還可使器件的顏色模式能進(jìn)一步調(diào)制，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)色和電致變色的融合，進(jìn)而呈現(xiàn)出更為豐富的顏色變化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一典型實施方案中一種高精度圖案化多彩薄膜的制作工藝示意圖。

具體實施方式