[發明專利]一種高亮度窄帶隙高附著力結構色薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 202010067827.X
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111826995B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 李修;潘潔;黃敏;習永惠;劉皓璇
• 申請（專利權）人: 北京印刷學院
• 主分類號: D21H19/58
• 分類號: D21H19/58;D21H19/64;D21H19/62;D21H19/44;B05D3/00;B05D3/02;B05D7/24;B05D7/26
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 耿小強

本發明涉及一種高亮度窄帶隙高附著力結構色薄膜的制備方法，屬于結構色薄膜制備技術領域，包括如下步驟：(1)選用不同材質的紙基作為承印物，并對紙基進行表面預處理；(2)配制一定比例膠體晶體微球與透明涂料(清漆)的混合分散液，進行超聲分散，使該混合分散液處于均勻分散狀態；(3)將步驟(1)中所述紙基裁剪為合適尺寸后，水平固定于工作臺上，取步驟(2)中所述一定體積的混合分散液滴于紙基上，采用涂膜棒將混合分散液均勻涂布于紙基表面，置于加熱臺上加熱干燥后，得到高亮度窄帶隙高附著力結構色薄膜。本發明的方法可實現高亮度、窄帶隙、高附著力的結構色顯示，不僅具有重要的科研價值，而且具有很大的應用價值。

技術領域

本發明涉及一種結構色薄膜的制備方法，具體涉及一種高亮度窄帶隙高附著力結構色薄膜的制備方法，屬于結構色制備技術領域。

背景技術

印刷行業著色的主要途徑是通過施加顏料或油墨來產生顏色，顏料、油墨等均是由色素色呈色，在人們日常生活中發揮著巨大作用，但也存在著一些問題，例如，顏料、油墨很難同時獲得高亮度和高飽和度，且污染較大，不符合綠色、環保的可持續發展理念。結構色的產生無須顏料和油墨等化學著色劑的存在，由于自然光在材料微觀周期性結構中發生衍射、干涉等產生的顏色，具有不褪色、高飽和度和環保等優點。膠體納米微球自組裝(包括重力沉降、垂直沉積、電泳沉積)是構筑有序光子晶體結構的主要手段。但此類方法耗時較長且無法實現光子晶體在紙基表面的大面積批量制備。

為了解決上述結構色光子晶體制備耗時長、難以大面積制備等問題，中國發明專利CN 101327479 B提出了使用噴墨打印方法制備復合帶隙膠體光子晶體膜的方法，噴墨打印技術是一種操作簡便、價格低廉的非接觸印刷技術，此方法易于實現在紙上的大面積制備，但通常情況下，膠體微球很難在快速的噴墨打印過程中完成有序的組裝，得到的結構色薄膜的表面不平，飽和度較低，不能滿足高飽和度的需求。

中國發明專利CN 110042673 A提出了通過外力誘導(手工刮印、磁棒刮印、手工或機械刮涂等方式)將膠體微球分散液均勻涂覆到織物的表面，快速形成大面積的單晶態光子晶體薄膜結構。該制備方法所配制的液態光子晶體色漿中，納米微球的體積分數較高，因而已在溶劑中過飽和析出，形成了多晶態的光子晶體結構。相對于紡織基材，紙基材具有韌性差、遇水易變形等特點，所以該專利提供的制備方法并不適用于印刷行業紙基材表面的膠體微球的組裝。

中國發明專利CN 110041759提出了通過燙印方法制備光子晶體結構色薄膜，該制備方法是在燙版的高溫加熱下，光子晶體油墨中熱熔樹脂呈半熔化的玻璃態，在燙版的巨大壓力作用下，油墨中的微球發生重組，其排布由無序變有序。但這種方法所形成的光子晶體結構缺陷較多，很難使微球組裝具備高度有序性，從而影響樣品的飽和度和明度，印刷效果的一致性與穩定性也不能保證。

因此，研究一種適合于在紙基材表面快速制備大面積高亮度、窄帶隙、高附著力結構色薄膜的方法，不僅具有重要的科研價值，而且具有很大的應用價值。

發明內容

本發明提供了一種制備高亮度、窄帶隙、高附著力結構色薄膜的方法。利用快速涂布組裝的方法在紙基上涂布一定量的膠體晶體微球分散液，得到有序的光子晶體結構，實現紙基表面高亮度、窄帶隙、高附著力結構色薄膜的制備。此方法簡單、高效，可以實現高亮度、窄帶隙結構色薄膜的大面積快速制備。

本發明的上述目的是通過以下技術方案達到的：

一種高亮度窄帶隙高附著力結構色薄膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)選用不同材質的紙基作為承印物，并對紙基進行表面預處理；

(2)配制一定比例膠體晶體微球與透明涂料(清漆)的混合分散液，進行超聲分散，使該混合分散液處于均勻分散狀態；