CN110780371B - 全介质小角度依赖颜料片 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种全介质小角度依赖颜料片。该全介质小角度依赖颜料片包括介质基层和至少一介质叠层周期,介质基层包括第一子介质基层,至少一介质叠层周期层叠设置于第一子介质基层的至少一侧主表面上,每个介质叠层周期包括第一子介质叠层和第二子介质叠层,第一子介质叠层的折射率小于第二子介质叠层和第一子介质基层,且第一子介质叠层相较于同一介质叠层周期内的第二子介质叠层更靠近第一子介质基层设置,介质基层和介质叠层周期的光学厚度设置成使得颜料片在相对于介质基层所在的主表面的法线方向偏离0度‑60度范围内的色移小于80nm。本申请的全介质小角度依赖颜料片能够在一定角度范围内,使颜料片的颜色随角度发生的变化较小的效果。

Description

全介质小角度依赖颜料片
技术领域
本申请涉及颜料片技术领域,特别是涉及一种全介质小角度依赖颜料片。
背景技术
结构色的应用由来已久。高低折射率的材料交替排列形成周期性的光子晶体结构,使得特定波长的光线不能通过光子晶体的光子带隙,从而产生结构色。
利用多光束干涉原理以及金属对光波的选择性吸收特性可以制备具有随角异色特性的颜料片。金属-介质材料交叠而成的颜料片具有亮度高、具有明显的金属光泽而受到很广泛的应用。高低折射率相互堆叠的全介质颜料片也具有广泛的应用,且通过控制介质层的光学厚度,可实现随角异色。
目前,对全介质颜料片的研究主要集中于光变颜料领域,随角异色颜料片可应用于防伪、装饰、化妆品领域。但随着颜料片的发展,市场对小角度依赖的颜料片也具有一定的需求度。
发明内容
本申请提供一种全介质小角度依赖颜料片,以解决全介质颜料片从不同角度观察时色移大的问题。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种全介质小角度依赖颜料片,该颜料片包括介质基层和至少一介质叠层周期,介质基层包括第一子介质基层;至少一介质叠层周期层叠设置于第一子介质基层的至少一侧主表面上,每个介质叠层周期包括第一子介质叠层和第二子介质叠层,其中第一子介质叠层的折射率小于第二子介质叠层和第一子介质基层,且第一子介质叠层相较于同一介质叠层周期内的第二子介质叠层更靠近第一子介质基层设置,其中介质基层和介质叠层周期的光学厚度设置成使得颜料片在相对于介质基层所在的主表面的法线方向偏离0度-60度范围内的色移小于80nm。
本申请的有益效果是:区别于相关技术的情况,本申请所提供的全介质小角度依赖颜料片包括介质基层和层叠设置于第一子介质基层的至少一侧主表面上的至少一介质叠层周期,介质基层包括第一子介质基层,每个介质叠层周期包括第一子介质叠层和第二子介质叠层,第一子介质叠层的折射率小于第二子介质叠层和第一子介质基层,且第一子介质叠层相较于同一介质叠层周期内的第二子介质叠层更靠近第一子介质基层设置,也就是说,该颜料片由高低折射率的介质材料堆叠而成,且由于介质对特定波长反射光的反射峰的位置很大程度取决于光程差的大小,而光程差取决于折射率、介质层厚度以及入射角度,因此,通过设置每一介质层的厚度系数和颜料片的总层数,可以决定颜料片的光学厚度从而改变光程差的大小,介质基层和介质叠层周期的光学厚度设置成使得颜料片在相对于介质基层所在的主表面的法线方向偏离0度-60度范围内的色移小于80nm,即能够在一定角度范围内,使颜料片的颜色随角度发生的变化较小的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的情况下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是本申请全介质小角度依赖颜料片一实施例的结构示意图;
图2是本申请全介质小角度依赖颜料片一实施例的反射率-波长的光谱示意图;
图3是本申请全介质小角度依赖颜料片另一实施例的结构示意图;
图4是本申请全介质小角度依赖颜料片另一实施例的反射率-波长的光谱示意图;
图5是本申请全介质小角度依赖颜料片又一实施例的结构示意图。
图6是本申请全介质小角度依赖颜料片又一实施例的反射率-波长的光谱示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动情况下所获得的所有其它实施例,均属于本申请保护的范围。
需要说明,若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
介质对光的反射遵循多光束反射原理,所以介质对特定波长反射光的反射峰的位置很大程度取决于光程差的大小,而光程差(Δ=2ndcosθ,Δ为光程差,n为折射率,d为介质层厚度,θ为入射角度)的大小取决于折射率、介质层厚度、入射角度。所以在材料、厚度一定的情况下,所以在材料、厚度一定的情况下,介质的反射峰对角度存在依赖性。
相关技术中,为了使颜料片的单色性好的特点,QWOT模系往往需要堆叠上十几甚至几十层的厚度,在工艺和材料上增加了生产成本。
本申请的发明人在长期研究中发现,要实现小角度依赖,也就是要使得当入射角度(即观察角度)θ变化时,光程差Δ的变化范围变小,则可抑制当入射角度变化时反射峰发生色移现象,从而实现小角度依赖特性。
基于此,本申请提供一种全介质小角度依赖颜料片。请参阅图1,图1所示为本申请全介质小角度依赖颜料片一实施例的结构示意图。需要说明的是,图1中仅示意性地包括一个介质叠层周期120,但是本申请实施例的颜料片100可以包括多个,即两个或大于两个的介质叠层周期120。
本实施例提供一种全介质小角度依赖颜料片100,该全介质小角度依赖颜料片100包括介质基层110和至少一介质叠层周期120。
介质基层110包括第一子介质基层。
介质基层110至少包括一个介质层,即第一子介质基层。
至少一介质叠层周期120层叠设置于第一子介质基层的至少一侧主表面上,每个介质叠层周期120包括第一子介质叠层121和第二子介质叠层122,其中第一子介质叠层121的折射率小于第二子介质叠层122和第一子介质基层,且第一子介质叠层121相较于同一介质叠层周期120内的第二子介质叠层122更靠近第一子介质基层设置。
介质叠层周期120为至少一个,由于每个介质叠层周期120包括第一子介质叠层121和第二子介质叠层122,其中第一子介质叠层121的折射率小于第二子介质叠层122和第一子介质基层,且第一子介质叠层121相较于同一介质叠层周期120内的第二子介质叠层122更靠近第一子介质基层设置,所以本申请所提供的全介质小角度依赖颜料片100由高低折射率的介质材料堆叠而成,且颜料片100上、下两侧主表面所在的介质层的折射率均高于与其邻近的介质层的折射率。
其中,介质基层110和介质叠层周期120的光学厚度设置成使得颜料片100在相对于介质基层110所在的主表面的法线方向偏离0度-60度范围内的色移小于80nm。
全介质小角度依赖颜料片100中,每一介质层(包括第一子介质基层、每个介质叠层周期120的第一子介质叠层121和第二子介质叠层122)的光学厚度均为:QWOT/4的倍数,即每层介质的光学厚度均为QWOT/4乘以厚度系数。其中,QWOT定义为在层的光学厚度等于四分之一波长时的波长,并通常通过以下方程式定义:QWOT=4nd。
区别于相关技术的情况,本申请所提供的全介质小角度依赖颜料片100由高低折射率的介质材料堆叠而成,且由于介质对特定波长反射光的反射峰的位置很大程度取决于光程差的大小,而光程差取决于折射率、介质层厚度以及入射角度,因此,通过设置每一介质层的厚度系数和颜料片100的总层数,可以决定颜料片100的光学厚度,进而减小由入射角度变化而引起的光程差的变化,即可抑制当入射角度变化时反射峰发生蓝移现象,从而实现小角度依赖特性。因此可将介质基层110和介质叠层周期120的光学厚度设置成使得颜料片100在相对于介质基层110所在的主表面的法线方向偏离0度-60度范围内的色移小于80nm,即能够在一定角度范围内,使颜料片100的颜色随角度发生的变化较小的效果。
此外,由于本实施例所提供的颜料片100为全介质膜层结构,因此具有透明且透明度可控的特点。
可选地,颜料片100的反射峰的主峰具有400-500nm之间的中心波长,且在380-780nm内有且仅有一个主峰。
由于反射峰的主峰具有400-500nm之间的中心波长,因此颜料片100的颜色呈蓝色,即可得到蓝色颜料片100。
当颜料片100的颜色呈蓝色时,颜料片100的光学厚度更低,色移(即蓝移)更小,色移对视觉效果的影响也更小,且在380-780nm内有且仅有一个主峰,即可说明蓝色颜料片100能够有效地抑制次级峰的产生,提高颜料片100颜色的纯度。
当然,颜料片100的反射峰的主峰还可具有其他波段范围的中心波长,以使颜料片100的呈现其他颜色,即得到各色的蓝色颜料片100。
例如,颜料片100的反射峰的主峰具有640-780nm之间的中心波长,因此颜料片100的颜色呈红色,即可得到红色颜料片100。
例如,颜料片100的反射峰的主峰具有530-610nm之间的中心波长,因此颜料片100的颜色呈黄色,即可得到黄色颜料片100。
以下以蓝色颜料片100为例,具体说明颜料片100的具体结构和颜色特性。
可选地,位于介质基层110的同一侧的介质叠层周期120数量不大于2。
通过减小位于介质基层110的同一侧的介质叠层周期120数量,可以减少颜料片100的总层数,从而降低颜料片100的总厚度,使得当入射角度变化时,光程差的变化范围变小,从而能够降低颜色对角度的依赖性。且由于层数少,光学厚度小,制作工艺相对简单,材料用量减少使得成本更低。
可选地,颜料片100的介质层的总层数小于等于7层。
可选地,颜料片100的物理厚度为170nm-400nm。例如,颜料片100的物理厚度为170nm、190nm、200nm、220nm、240nm、280nm、320nm、340nm、380nm或400nm。
优选地,颜料片100的物理厚度为250nm-300nm。例如,颜料片100的物理厚度为250nm、260nm、270nm、280nm、290nm或300nm。
通过减少颜料片100的介质层的总层数和总的光学厚度,可进一步减小入射角度对光程差的变化的影响,从而减小颜料片100的颜色对入射角度的敏感性,实现具有单色性好,小角度依赖的全介质颜料片100。
可选地,同一介质叠层周期120内的第二子介质叠层122的光学厚度小于第一子介质叠层121的光学厚度。
可选地,第二子介质叠层122的光学厚度可为0.1-1个QWOT,例如0.1个QWOT、0.5个QWOT、0.8个QWOT、1个QWOT。
第一子介质叠层122的光学厚度可为0.5-2个QWOT,例如0.5个QWOT、1个QWOT、1.6个QWOT或2个QWOT。
进一步地,当介质叠层周期120仅层叠设置于第一子介质基层的一侧主表面上,第一子介质基层和第二子介质叠层122的光学厚度可相等。以使得颜料片100中,所有折射率相对较低的介质层为同样的光学厚度,所有折射率相对较高的介质层为同样的光学厚度,降低制作工艺的难度,且可得到更加稳定可靠地干涉效果。
可选地,第一子介质基层和第二子介质叠层122采用折射率大于2的介质材料,第一子介质叠层121采用折射率小于2的介质材料。
其中,第一子介质基层和第二子介质叠层122的材料可选自钛酸镧、二氧化钛、二氧化铪、硫化锌中的至少一种。也就是说,第一子介质基层和第二子介质叠层122均可以由一种材料组成,或者是由上述至少两种材料组成的混合物。
第一子介质叠层121的材料可选自二氧化硅、氟化镁、冰晶石中的至少一种。也就是说,第一子介质叠层121可以由一种材料组成,或者是由上述至少两种材料组成的混合物。
在一具体实施例中,颜料片100可由一层第一子介质基层和一个介质叠层周期120组成。即一个介质叠层周期120层叠设置于第一子介质基层的一侧主表面上,颜料片100的介质层的层数为三层。
其中,第一子介质基层和第二子介质叠层122的光学厚度相等,第二子介质叠层122的光学厚度小于第一子介质叠层121的光学厚度。
具体的,第一子介质叠层121的光学厚度可为1个QWOT,第二子介质叠层122的光学厚度可为0.5个QWOT。第一子介质叠层121的物理厚度可为420nm,第二子介质叠层122的光学厚度可为122nm。
当颜料片100的介质层的层数为三层,由于层数较低,所以颜料片100的色移最小,颜料片100在相对于介质基层110所在的主表面的法线方向偏离0度-60度范围内的色移小于30nm。
但因层数较低,颜料片100的反射率相对也较低,半峰宽较宽,适合应用于外包装等对色彩鲜艳度以及单色性要求较低的领域。
请参阅图2,图2是本申请全介质小角度依赖颜料片100一实施例反射率-波长的光谱示意图。
颜料片100为三层结构,第一子介质基层和第二子介质叠层122的材料选自钛酸镧,第一子介质叠层121的材料选自二氧化硅。
第一子介质叠层121的光学厚度可为1个QWOT,第二子介质叠层122的光学厚度可为0.5个QWOT,第一子介质叠层121的光学厚度与第一子介质基层的光学厚度相等。反射峰的中心波长λ0为450nm,颜料片100总的物理厚度为163nm。
请参阅图2,其中,纵坐标为反射率,横坐标为波长,实线代表0度视角下颜料片100的光谱曲线,虚线代表60度视角下颜料片100的光谱曲线。
从图中可以看出,本申请实施例中的颜料片100在0度和60度角度观察下的色移为20nm,充分说明了能够实现减小颜料片100的颜色对角度的依赖性的效果,且有效地抑制了次级峰的产生,提高了颜料片100颜色的纯度。
请参阅图3,图3所示为本申请全介质小角度依赖颜料片另一实施例的结构示意图。需要说明的是,图3中仅示意性地包括两个介质叠层周期120,但是本申请实施例的颜料片100中,介质叠层周期120的个数可以是大于两个的偶数,并对称设置在第一子介质基层的彼此相对的两侧,介质叠层周期120的个数例如为四个或六个介质叠层周期。
本实施例中,第一子介质基层的彼此相对的两侧对称设置有介质叠层周期120。
可选地,同一介质叠层周期120内的第二子介质叠层122的光学厚度小于第一子介质叠层121的光学厚度,第一子介质叠层121的光学厚度小于或等于第一子介质基层的光学厚度,且第一子介质基层的光学厚度小于或等于第二子介质叠层122的光学厚度的二倍。
经过实验研究发现,在第二子介质叠层122的光学厚度<第一子介质叠层121的光学厚度≤第一子介质基层的光学厚度,且第一子介质基层的光学厚度≤第二子介质叠层122的光学厚度的二倍的条件下,颜料片100的综合效果最佳。体现在保证颜料片100的小角度依赖特性的基础上,可以得到更高的反射率和更窄的半峰宽,即颜色更纯,亮度更高。
其中,第一子介质基层的光学厚度应结合第一子介质叠层121的光学厚度和第二子介质叠层122的光学厚度进行调整,例如,第一子介质基层的光学厚度增加,则相应地减少第二子介质叠层122的光学厚度和第一子介质叠层121的光学厚度,以实现更好的滤光效果。
可选地,第一子介质基层的光学厚度可为1-2个QWOT,例如1个QWOT、1.5个QWOT、2个QWOT。第一子介质基层122的物理厚度可为10-105nm,例如10nm、30nm、50nm、80nm、105nm.
可选地,各个介质叠层周期120内的第一子介质叠层121的光学厚度均相等,且各个介质叠层周期120内的第二子介质叠层122的光学厚度均相等。以使得颜料片100中,所有介质叠层周期120具有同样的光学厚度,以降低制作工艺的难度,且可使得从颜料片100两侧入射的光线具有等效光程差,从而得到更加稳定可靠地干涉效果。
此外,第一子介质基层的光学厚度的大小还可调控薄膜的透明度以及反射率,以满足不同的颜色和亮度需求。
可选地,第一子介质基层和第二子介质叠层122采用折射率大于2的介质材料,第一子介质叠层121采用折射率小于2的介质材料。也就是说,第一子介质基层和第二子介质叠层122均可以由一种材料组成,或者是由上述至少两种材料组成的混合物。
其中,第一子介质基层和第二子介质叠层122的材料可选自钛酸镧、二氧化钛、二氧化铪、硫化锌中的至少一种。也就是说,第一子介质基层和第二子介质叠层122可以由一种材料组成,或者是由上述至少两种材料组成的混合物。
第一子介质叠层121的材料可选自二氧化硅、氟化镁、冰晶石中的至少一种。也就是说,第一子介质叠层121可以由一种材料组成,或者是由上述至少两种材料组成的混合物。
在一具体实施例中,颜料片100由一层第一子介质基层和分别位于第一子介质基层两侧的一个介质叠层周期120组成。即颜料片100的介质层的层数为五层。
第一子介质基层两侧的介质叠层周期120对称设置,颜料片100具有以第一子介质基层为中心的对称结构。
其中,第二子介质叠层122的光学厚度<第一子介质叠层121的光学厚度≤第一子介质基层的光学厚度,且第一子介质基层的光学厚度≤第二子介质叠层122的光学厚度的二倍。
具体的,第一子介质叠层121的光学厚度可为0.8-1.5个QWOT,例如,0.8个QWOT、0.9个QWOT、1.1个QWOT、1.2个QWOT或1.5个QWOT。第二子介质叠层122的光学厚度可为0.3-0.7个QWOT,例如,0.3个QWOT、0.4个QWOT、0.5个QWOT、0.6个QWOT或0.7个QWOT。第一子介质基层的光学厚度可为1-3个QWOT,例如,1个QWOT、2个QWOT或3个QWOT。
当颜料片100的介质层的层数为五层,由于层数较低,所以颜料片100的色移较小,颜料片100在相对于介质基层110所在的主表面的法线方向偏离0度-60度范围内的色移小于50nm。
由于层数适中,在保证低色移的基础上,颜料片100的反射峰的主峰的反射率大于50%,半峰宽较宽,适合应用于外包装等对色彩鲜艳度以及单色性要求较低的领域。
请结合参阅图4,图4是本申请全介质小角度依赖颜料片100另一实施例的反射率-波长的光谱示意图。
颜料片100为以第一子介质基层中间对称的五层结构,第一子介质基层和第二子介质叠层122的材料选自钛酸镧,第一子介质叠层121的材料选自二氧化硅,第二子介质叠层122的光学厚度为0.5个QWOT,第一子介质叠层121的光学厚度为1个QWOT,第一子介质基层的光学厚度为1个QWOT,反射峰的中心波长λ0为450nm,颜料片100总的物理厚度为243nm。
请参阅图4,其中,纵坐标为反射率,横坐标为波长,实线代表0度视角下颜料片100的光谱曲线,虚线代表60度视角下颜料片100的光谱曲线。
从图中可以看出,本申请实施例中的颜料片100在0度和60度角度观察下的色移为47nm,充分说明了能够实现减小颜料片100的颜色对角度的依赖性的效果,且有效地抑制了次级峰的产生,提高了颜料片100颜色的纯度。
请参阅图5,图5是本申请全介质小角度依赖颜料片又一实施例的结构示意图。需要说明的是,图5中仅示意性地包括两个介质叠层周期120,但是本申请实施例的颜料片100中,介质叠层周期120的个数可以是大于两个的偶数,并对称设置在介质基层110的彼此相对的两侧,介质叠层周期120的个数例如为四个或六个介质叠层周期。
本实施例是在上述任一实施例的基础上,介质基层110进一步包括第二子介质基层112,第二子介质基层112的折射率分别小于第一子介质基层111和第二子介质叠层122,第二子介质基层112的彼此相对的两侧对称设置有第一子介质基层111和介质叠层周期120。
第二子介质基层112的彼此相对的两侧对称设置有第一子介质基层111和介质叠层周期120是指:颜料片100包括一层第二子介质基层112、两个第一子介质基层111和至少两个介质叠层周期120,两个第一子介质基层111对称设置在第二子介质基层112的彼此相对的两侧形成介质基层110,介质基层110的彼此相对的两侧对称设置有介质叠层周期120。
可选地,同一介质叠层周期120内的第二子介质叠层122的光学厚度小于第一子介质叠层121的光学厚度,第一子介质叠层121的光学厚度小于或等于第一子介质基层111的光学厚度,且第一子介质基层111的光学厚度小于或等于第二子介质叠层122的光学厚度的二倍。
经过实验研究发现,在第二子介质叠层122的光学厚度<第一子介质叠层121的光学厚度≤第一子介质基层111的光学厚度,且第一子介质基层111的光学厚度≤第二子介质叠层122的光学厚度的二倍的条件下,颜料片100的综合效果最佳。体现在保证颜料片100的小角度依赖特性的基础上,可以得到更高的反射率和更窄的半峰宽,即颜色更纯,亮度更高。
其中,第一子介质基层111的光学厚度应结合第二子介质叠层122的光学厚度和第一子介质叠层121的光学厚度进行调整,例如,第一子介质基层111的光学厚度增加,则相应地减少第二子介质叠层122的光学厚度和第一子介质叠层121的光学厚度,以实现更好的滤光效果。
可选地,各个介质叠层周期120内的第一子介质叠层121的光学厚度均相等,且各个介质叠层周期120内的第二子介质叠层122的光学厚度均相等。以使得颜料片100中,所有介质叠层周期120具有同样的光学厚度,以降低制作工艺的难度,且可得到更加稳定可靠地干涉效果。
进一步地,两个第一子介质基层111的光学厚度相等,以使得颜料片100形成以第二子介质基层112为中心的对称结构。以降低制作工艺的难度,且可使得从颜料片100两侧入射的光线具有等效光程差,从而得到更加稳定可靠地干涉效果。
可选地,第一子介质基层111和第二子介质叠层122采用折射率大于2的介质材料,第一子介质叠层121和第二子介质基层112采用折射率小于2的介质材料。
其中,第一子介质基层111和第二子介质叠层122的材料可选自钛酸镧、二氧化钛、二氧化铪、硫化锌中的至少一种。第一子介质基层111和第二子介质叠层122可以由一种材料组成,或者是由上述至少两种材料组成的混合物。
第一子介质叠层121和第二子介质基层112的材料可选自二氧化硅、氟化镁、冰晶石中的至少一种。第一子介质叠层121和第二子介质基层112可以由一种材料组成,或者是由上述至少两种材料组成的混合物。
在一具体实施例中,介质基层110包括一层第二子介质基层112、两层第一子介质基层111以及两个介质叠层周期120。
颜料片100由一层第二子介质基层112和分别在第二子介质基层112的两侧的一个第一子介质基层111和一个介质叠层周期120。即颜料片100的介质层的层数为七层,颜料片100具有以第二子介质基层112为中心的对称结构。
其中,第二子介质叠层122的光学厚度<第一子介质叠层121的光学厚度≤第一子介质基层111的光学厚度,且第一子介质基层111的光学厚度≤第二子介质叠层122的光学厚度的二倍,第二子介质基层112的光学厚度与第一子介质基层111的光学厚度相等。
具体的,第一子介质叠层121的光学厚度可为0.8-1.5个QWOT,例如,0.8个QWOT、0.9个QWOT、1.1个QWOT、1.2个QWOT或1.5个QWOT。第二子介质叠层122的光学厚度可为0.3-0.7个QWOT,例如,0.3个QWOT、0.4个QWOT、0.5个QWOT、0.6个QWOT或0.7个QWOT。第一子介质基层111的光学厚度可为1-3个QWOT,例如,1个QWOT、2个QWOT或3个QWOT。
第二子介质基层112的光学厚度可与第一子介质基层111的光学厚度相等。
当颜料片100的介质层的层数为七层,由于层数增加,从而半峰宽进一步变窄,反射率提高,可以达到80%。同时,由于层数增加,颜料片100的色移将增大,但颜料片100在相对于介质基层110所在的主表面的法线方向偏离0度-60度范围内的色移小于80nm。
由于层数较高,颜料片100的单色性更好即颜色更纯,颜色亮度更高,适合应用于油漆等对色彩鲜艳度以及单色性要求较高领域。
请参阅图6,图6是本申请全介质小角度依赖颜料片100一实施例反射率-波长的光谱示意图。
颜料片100为七层结构,第一子介质基层111和第二子介质叠层122的材料选自钛酸镧,第一子介质叠层121和第二子介质基层11的材料选自二氧化硅。
第一子介质叠层121的光学厚度可为1个QWOT,第二子介质叠层122的光学厚度可为0.5个QWOT,第一子介质基层111的光学厚度可为1个QWOT,第二子介质基层112的光学厚度可与第一子介质基层111的光学厚度相等。反射峰的中心波长λ0为450nm,颜料片100总的物理厚度为365nm。
请参阅图6,其中,纵坐标为反射率,横坐标为波长,实线代表0度视角下颜料片100的光谱曲线,虚线代表60度视角下颜料片100的光谱曲线。
从图中可以看出,本申请实施例中的颜料片100在0度和60度角度观察下的色移为87nm,反射率提高达到80%。充分说明了能够实现减小颜料片100的颜色对角度的依赖性的效果,且有效地抑制了次级峰的产生,提高了颜料片100颜色的纯度,颜料片100的单色性更好,颜色亮度更高,。
区别于相关技术的情况,本申请所提供的全介质小角度依赖颜料片包括介质基层和层叠设置于第一子介质基层的至少一侧主表面上的至少一介质叠层周期,介质基层包括第一子介质基层,每个介质叠层周期包括第一子介质叠层和第二子介质叠层,第一子介质叠层的折射率小于第二子介质叠层和第一子介质基层,且第一子介质叠层相较于同一介质叠层周期内的第二子介质叠层更靠近第一子介质基层设置,也就是说,该颜料片由高低折射率的介质材料堆叠而成,且由于介质对特定波长反射光的反射峰的位置很大程度取决于光程差的大小,而光程差取决于折射率、介质层厚度以及入射角度,因此,通过设置每一介质层的厚度系数和颜料片的总层数,可以决定颜料片的光学厚度从而改变光程差的大小,介质基层和介质叠层周期的光学厚度设置成使得颜料片在相对于介质基层所在的主表面的法线方向偏离0度-60度范围内的色移小于80nm,即能够在一定角度范围内,使颜料片的颜色随角度发生的变化较小的效果。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种全介质小角度依赖颜料片,其特征在于,所述颜料片包括:
介质基层,包括第一子介质基层;
至少一介质叠层周期,层叠设置于所述第一子介质基层的至少一侧主表面上,每个所述介质叠层周期包括第一子介质叠层和第二子介质叠层,其中所述第一子介质叠层的折射率小于所述第二子介质叠层和第一子介质基层,且所述第一子介质叠层相较于同一所述介质叠层周期内的所述第二子介质叠层更靠近所述第一子介质基层设置,其中所述介质基层和介质叠层周期的光学厚度设置成使得所述颜料片在相对于所述介质基层所在的所述主表面的法线方向偏离0度-60度范围内的色移小于80nm。
2.根据权利要求1所述的颜料片,其特征在于,所述第一子介质基层的彼此相对的两侧对称设置有所述介质叠层周期。
3.根据权利要求1所述的颜料片,其特征在于,所述介质基层进一步包括第二子介质基层,所述第二子介质基层的折射率分别小于所述第一子介质基层和所述第二子介质叠层,所述第二子介质基层的彼此相对的两侧对称设置有所述第一子介质基层和所述介质叠层周期。
4.根据权利要求1所述的颜料片,其特征在于,位于所述介质基层的同一侧的所述介质叠层周期数量不大于2。
5.根据权利要求1所述的颜料片,其特征在于,同一所述介质叠层周期内的所述第二子介质叠层的光学厚度小于所述第一子介质叠层的光学厚度。
6.根据权利要求2或3所述的颜料片,其特征在于,同一所述介质叠层周期内的所述第二子介质叠层的光学厚度小于所述第一子介质叠层的光学厚度,所述第一子介质叠层的光学厚度小于或等于所述第一子介质基层的光学厚度,且所述第一子介质基层的光学厚度小于或等于所述第二子介质叠层的光学厚度的二倍。
7.根据权利要求1所述的颜料片,其特征在于,所述颜料片的物理厚度为170nm-400nm。
8.根据权利要求2所述的颜料片,其特征在于,所述颜料片的物理厚度为250nm-300nm。
9.根据权利要求1所述的颜料片,其特征在于,所述第一子介质基层和所述第二子介质叠层采用折射率大于2的介质材料,所述第一子介质叠层采用折射率小于2的介质材料。
10.根据权利要求9所述的颜料片,其特征在于,所述第一子介质基层和所述第二子介质叠层的材料选自钛酸镧、二氧化钛、二氧化铪、硫化锌中的至少一种;
所述第一子介质叠层的材料选自二氧化硅、氟化镁、冰晶石中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的颜料片,其特征在于,所述颜料片由一层所述第一子介质基层和一个所述介质叠层周期组成,或者由一层所述第一子介质基层和分别位于所述第一子介质基层两侧的一个所述介质叠层周期组成。
12.根据权利要求1所述的颜料片,其特征在于,所述介质基层进一步包括第二子介质基层,所述颜料片由一层所述第二子介质基层和分别在所述第二子介质基层的两侧的一层所述第一子介质基层和一个所述介质叠层周期组成。
13.根据权利要求1所述的颜料片,其特征在于,所述颜料片的反射峰的主峰具有400-500nm之间的中心波长,且在380-780nm内有且仅有一个主峰。
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