CN111836565B - 装饰元件 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种装饰元件,该装饰元件包括:显色层,该显色层包括光反射层和设置在该光反射层上的光吸收层;以及设置在该显色层的一个表面上的基板,其中,该光吸收层包括钼钛氧化物(MoaTibOx)。
Description
技术领域
本申请要求2018年6月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0069234号和2018年10月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0132115号的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。
本申请涉及一种装饰元件。
背景技术
对于化妆品容器、各种移动设备和家用电器,除了产品的功能之外,诸如颜色、形状和图案的产品设计在为客户提供产品价值方面也起着重要作用。产品偏好和价格也取决于设计。
对于作为一个示例的化妆品紧凑型容器,使用各种方法获得各种颜色和色彩感觉并将它们用于产品中。可以包括向外壳材料本身提供颜色的方法、以及通过将实现颜色和形状的装饰膜附接到外壳材料来提供设计的方法。
在现有的装饰膜中,已经尝试通过诸如印刷和沉积的方法来显色。当在单个表面上表现异构的颜色时,需要进行两次或更多次印刷,并且当将各种颜色应用于三维图案时,实现几乎是不现实的。另外,现有的装饰膜根据视角具有固定的颜色,并且即使稍微具有改变时,该改变也限于仅是色彩感觉上的差异。
现有技术文献
专利文件
专利文献1:韩国专利申请公开第10-2010-0135837号
发明内容
技术问题
本申请旨在提供一种装饰元件。
技术方案
本申请的一个实施例提供一种装饰元件,包括:显色层,所述显色层包括光反射层和设置在光反射层上的光吸收层;以及基板,所述基板设置在显色层的一个表面上,其中,光吸收层包括钼钛氧化物(MoaTibOx),并且在对光吸收层的任一点进行成分分析时,由下式1表示的ω大于或等于0.001且小于或等于0.4。
[式1]
ω=(Tx)×(σx)
[式2]
f(T1)=f(T1+n×T0)
[式3]
在式1中,Tx是由f(T1)表示的函数的取决于T1的函数值,n是1或更大的正整数,σx由式3表示,
在式2中,T1是包括对其进行成分分析的光吸收层的任一点的光吸收层的厚度,并且T0为80nm,并且
在式3中,a表示钼(Mo)的元素含量比,b表示钛(Ti)的元素含量比,x表示氧(O)的元素含量比。
有益效果
根据本说明书的一个实施例的装饰元件能够通过包括光吸收层来显示暖色调颜色,该光吸收层包括钼钛氧化物并且具有被调节至特定比率的各元素含量。
本申请提供一种装饰元件,该装饰元件具有根据观察方向显示不同颜色的二向色性并且具有改善的二向色性可见性。
附图说明
图1示出了根据本说明书的一个实施例的装饰元件。
图2示出了区分光吸收层和光反射层的方法。
图3示出了光吸收层的一个点和包括该点的光吸收层的厚度。
图4描述了光吸收层和光反射层中的光干涉的原理。
图5至图13各自示出了根据本说明书的一个实施例的装饰元件。
图14至图31示出了图案层的形状。
图32和图33示出了暖色调和冷色调。
图34示出了根据评价例的结果(颜色评价)。
图35是根据式2的图。
具体实施方式
在下文中,将详细描述本说明书。
在本说明书中,除非另有定义,否则术语“或”表示选择性地包括所列物质或包括所列物质的全部的情况,即“和/或”的含义。
在本说明书中,“层”是指覆盖存在有相应层的区域的70%以上。“层”是指优选地覆盖75%以上,并且更优选地覆盖80%以上。
在本说明书中,特定层的“厚度”是指相应层的从下表面到上表面的最短距离。
在本说明书中,由装饰元件显示的颜色可以由光源的光谱特性、物体的反射率以及观察者的颜色视觉效率来定义。
对于客观的颜色表现,需要以标准光源和标准观察者测量颜色,并且在色彩空间的坐标中表现颜色。装饰元件的颜色可以通过提供视觉上均匀的色彩空间的CIE Lab(L*a*b*)坐标或Lch坐标来表示。L*代表亮度,+a*代表红色,-a*代表绿色,+b*代表黄色,-b*代表蓝色,C*和h*将在后面描述。在色彩空间中,取决于观察位置的总色差可以表示为/>
可以使用分光光度计(柯尼卡美能达公司制造的CM-2600d)测定颜色,可以通过分光光度计来测量样品的反射率,并且获得各波长的反射率,由此,可以获得光谱反射率图和转换的颜色坐标。在此,以8度的视角获得数据,并且,为了观察装饰元件的二向色性,在相对于装饰元件在水平方向和垂直方向上进行测量。
视角是由装饰元件的显色层表面的法线方向上的直线(d1)与穿过分光光度计和要测量的装饰元件的一个点的直线(d2)所形成的角度,并且通常在0度到90度的范围内。
视角为0度是指在与装饰元件的显色层表面的法线方向相同的方向上进行测量。
在本说明书中,“光吸收层”和“光反射层”是具有相对于彼此的性质的层,并且光吸收层可以指与光反射层相比具有更高的光吸收率的层,并且光反射层可以指与光吸收层相比具有更高的光反射率的层。
光吸收层和光反射层可以各自形成为单层,或可以形成为两层以上的多层。
在本说明书中,光吸收层和光反射层由它们的功能命名。对于具有特定波长的光,可以将反射相对较多的光的层表述为光反射层,并且可以将反射相对较少的光的层表述为光吸收层。
图1示出了根据本说明书的一个实施例的装饰元件的层叠结构。图1示出了包括显色层100和基板101的装饰元件。显色层100包括光反射层201和光吸收层301。图1示出了基板101设置在显色层100的光吸收层301侧上的结构,然而,基板也可以设置在光反射层201侧上。
通过图2,描述光吸收层和光反射层。在图2的装饰元件中,各层基于光入射方向按照Li-1层、Li层和Li+1层的顺序层叠,界面Ii位于Li-1层与Li层之间,并且界面Ii+1位于Li层与Li+1层之间。
当在垂直于各层的方向上照射具有特定波长的光使得不会发生薄膜干涉时,界面Ii处的反射率可以由以下数学式1表示。
[数学式1]
在数学式1中,ni(λ)表示取决于第i层的波长(λ)的折射率,ki(λ)表示取决于第i层的波长(λ)的消光系数。消光系数是能够定义对象材料如何强烈地吸收特定波长的光的量度,并且该定义与稍后将要提供的定义相同。
使用数学式1,当在各波长下计算出的界面Ii处的各波长的反射率之和为Ri时,Ri如以下数学式2所示。
[数学式2]
在下文中,将描述包括上述的光反射层和光吸收层的装饰元件。
本申请的一个实施例提供一种装饰元件,该装饰元件包括:显色层,所述显色层包括光反射层和设置在光反射层上的光吸收层;以及设置在显色层的一个表面上的基板,其中,光吸收层包括钼钛氧化物(MoaTibOx),并且,在对光吸收层的任一点进行成分分析时,由下式1表示的ω大于或等于0.001且小于或等于0.4。
[式1]
ω=(Tx)×(σx)
[式2]
f(T1)=f(T1+n×T0)
[式3]
在式1中,Tx是由f(T1)表示的函数的取决于T1的函数值,n是1或更大的正整数,σx由式3表示,
在式2中,T1是包括对其进行成分分析的光吸收层的任一点的光吸收层的厚度,并且T0为80nm,并且
在式3中,a表示钼(Mo)的元素含量比,b表示钛(Ti)的元素含量比,x表示氧(O)的元素含量比。例如,当在某一点处钼(Mo)的含量、钛(Ti)的含量和氧(O)的含量分别为57.5%、9.8%和39.7%时,a、b和c可以分别表示为0.575、0.098和0.397。
在本说明书中,特定元素的含量比可以指进行成分分析的在光吸收层的任一点处的特定元素的原子百分数(at%)。
在根据本说明书的一个实施例的装饰元件中,通过使光吸收层包含钼钛氧化物(MoaTibOx),调节钼钛氧化物的各元素的含量比,并将光吸收层的厚度调节到特定范围,可以通过光吸收层观察到暖色(暖色调)。在此,钼钛氧化物的各元素的含量比与光吸收层的厚度之间的关系可以表示为ω,即由式1表示的暖色调参数。暖色调参数可以表示为ωw。ωw的下标w表示暖色调。
在本说明书的一个实施例中,相对于光吸收层的任一点(x)的由式1表示的ω可以大于或等于0.01且小于或等于0.39,大于或等于0.05且小于或等于0.37,大于或等于0.1且小于或等于0.31,或者大于或等于0.1且小于或等于0.35。当满足上述数值范围时,可以通过光吸收层观察到暖色(暖色调),并且,在暖色中,可以容易地显示用户想要的颜色。
在本说明书中,“光吸收层的任一点”可以指在光吸收层的表面上或内部的任一点。
在本说明书的一个实施例中,Tx是由式2表示的厚度参数。随着光吸收层厚度的改变,暖色(暖色调)或冷色(冷色调)交替地出现,并且颜色变化随着具有一定周期(T0)的厚度而出现。在此,Tx可以指任一点的光吸收层厚度(T1)相对于光吸收层厚度的一定周期(T0)之比率。例如,在厚度的一定周期为80nm时,光吸收层具有10nm、90nm和170nm的厚度时的Tx值相同,为0.125。
在式2中,T1是包括光吸收层的任一点的光吸收层的厚度。T1是指,当选择光吸收层的任一点时包括该一点的光吸收层的厚度。当通过扫描电子显微镜(SEM)等来观察装饰元件的截面时,可以在光反射层与光吸收层之间识别出界面,并且可以通过成分分析来识别包括钼钛氧化物的层是光吸收层。在此,选择光吸收层的任一点,并且包含任一点的光吸收层的厚度可以被计算为T1。
式2表示取决于光吸收层的厚度(T1)的周期函数f(T1)。其是指具有取决于周期T0的相同的f(T1)值。这在图35中示出。根据图35,在(0<T1≤T0)范围内出现的f(T1)以恒定周期(T0)反复出现。例如,T1=0.5T0时的f(0.5T0)和T1=0.5T0+T0时的f(1.5T0)具有相同的值0.5。
在本说明书的一个实施例中,a、b和x彼此相同或彼此不同,并且可以各自具有大于0且小于1的值。
在本说明书的一个实施例中,a+b+x可以是1。
厚度T1是指,包括光吸收层的任一点的同时在与光吸收层的表面方向垂直的方向上的截面中,光吸收层的厚度方向上的长度。
图3示出一种确定光吸收层的一个点和厚度的方法。当选择光吸收层的任一点(图3中的红色点)时,通过对该点的成分分析来计算由式3表示的含量比参数,并计算通过该点的线段中的与光吸收层的表面方向垂直的线段的宽度来计算厚度(T1)。
另外,可以通过控制形成光吸收层时在沉积中使用的工艺压力、反应气体相对于等离子体气体的流速、电压、沉积时间或温度来实现T1。
在本公开的装饰元件中,根据光吸收层的厚度的变化,以恒定周期反复出现冷色调或暖色调。在此,T0可以表示为“暖色调反复出现的光吸收层厚度的周期”。
光吸收层的成分分析可以使用透射X射线成分分析。具体地,透射X射线成分分析可以是X射线光电子能谱(XPS)。
在式3中,a表示钼(Mo)的元素含量比,b表示钛(Ti)的元素含量比,x表示氧(O)的元素含量比。可以使用本领域中通常使用的方法来测量光吸收层的各元素的元素含量比,并且可以使用X射线光电子能谱(XPS)或用于化学分析的电子能谱(ESCA:ElectronSpectroscopy for Chemical Analysis,Thermo Fisher Scientific Inc.)。
本说明书的一个实施例中,厚度参数Tx可以大于或等于0.01且小于或等于0.5,优选地大于或等于0.1且小于或等于0.5,并且更优选地大于或等于0.125且小于或等于0.5。当满足上述的数值范围时,在装饰元件中可以更清楚地观察到暖色(暖色调)。
在本说明书的一个实施例中,含量比参数σx可以大于或等于0.1且小于或等于1.2,优选地大于或等于0.4且小于或等于0.9,并且更优选地大于或等于0.5且小于或等于0.8。当满足上述的数值范围时,在装饰元件中可以更清楚地观察到暖色(暖色调)。通过在沉积钼钛氧化物时调节气体部分,可以实现这些元素之间的比率。
具体地,在通过使用X射线光电子能谱(XPS)或用于化学分析的电子能谱(ESCA,Thermo Fisher Scientific Inc.)在光吸收层表面和厚度方向上进行全谱扫描从而进行定性分析之后,使用窄扫描进行定量分析。在此,通过在下表1的条件下获得全谱扫描和窄扫描来进行定性分析和定量分析。峰背景使用智能方法。
【表1】
元素 | 扫描段结合能 | 步长 |
窄(快照) | 20.89eV | 0.1eV |
全谱 | -10eV至1350eV | 1eV |
另外,可以通过在层叠装饰元件之前制备具有与光吸收层相同组成的光吸收层切片(slice)来进行成分分析。或者,当装饰元件具有基板/图案层/光反射层/光吸收层的结构时,可以使用上述的方法来分析装饰元件的最外边缘。另外,可以通过观察装饰元件的截面的照片来在视觉上识别光吸收层。例如,当装饰元件具有基板/图案层/光反射层/光吸收层的结构时,在装饰元件的截面的照片中识别各层之间的界面的存在,并且最外层对应于光吸收层。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层的CIE Lch色彩空间中的色相角h*可以在315°至360°和0°至150°的范围内,320°至360°和0°至105°的范围内,或者320°至360°和0°至100°的范围内。
当色相角h*在上述范围内时,可以从装饰元件观察到暖色调。暖色调表示在CIELCh色彩空间中满足上述的数值范围。图32示出了对应于暖色调的颜色,图33示出了对应于冷色调的颜色。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层在CIE Lch色彩空间中可以具有0至100或30至100的L*。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层在CIE Lch色彩空间中可以具有0至100、1至80或1至60的c*。
在本说明书中,CIE Lch色彩空间是CIE Lab色彩空间,在此,使用柱坐标c*(色度,相对色饱和度)、L*(距L轴的距离)和h*(色相角,CIE Lab色调环中的色相角)而不使用笛卡尔坐标的a*和b*。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层优选地在400nm的波长下具有0至8的折射率(n),并且该折射率可以为0至7,可以为0.01至3,并且可以为2到2.5。可以通过sinθa/sinθb(θa是光进入光吸收层的表面的光的角度,θb是光吸收层内的光的折射角)来计算折射率(n)。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层优选地在380nm至780nm的波长范围内具有0至8的折射率(n),并且该折射率可以为0至7,可以为0.01至3,并且可以为2到2.5。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层在400nm的波长下具有大于0且小于或等于4的消光系数(k),并且消光系数优选地为0.01至4,可以为0.01至3.5,可以为0.01至3,并且可以为0.1至1。消光系数(k)为-λ/4πI(dI/dx)(在此,λ/4π与dI/I相乘的值,在光吸收层中每路径单位长度(dx)(例如1m)的光强度的既约分数,在此,λ是光的波长)。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层在380nm至780nm的波长范围内具有大于0且小于或等于4的消光系数(k),并且消光系数优选地为0.01至4,可以为0.01至3.5,可以为0.01至3,并且可以为0.1至1。在400nm下或者优选地在380nm至780nm的整个可见波长范围内,消光系数(k)在上述的范围内,因此,可以在可见范围内起到光吸收层的作用。
具有特定的消光系数和折射率的光吸收层如上所述显色的原理与通过向现有的基板添加染料来显色的装饰元件的显色原理不同。例如,使用通过向树脂添加染料中来吸收光的方法并且使用具有如上所述的消光系数的材料将导致不同的光吸收光谱。当通过向树脂添加染料来吸收光时,吸收波长带是固定的,并且仅出现吸收量根据涂层厚度的变化而改变的现象。另外,为了获得目标光吸收量,需要厚度的至少几微米或更大的改变来调节光吸收量。另一方面,在具有消光系数的材料中,即使厚度改变几纳米到几十纳米的尺度时,吸收光的波长带也会变化。
另外,当将染料添加到现有树脂时,仅显现出基于该染料的特定颜色,因此,可能不显示各种颜色。另一方面,通过使用特定材料而不使用树脂的本公开的光吸收层,具有通过光的干涉现象而不添加染料获得显示各种颜色的优点。
根据实施例,在光吸收层中的光的进入路径和反射路径中发生光吸收,并且由于光在光吸收层的表面以及光吸收层(301)与光反射层(201)的界面的每一者上反射,两个反射光进行相长干涉或相消干涉。
在本说明书中,在光吸收层的表面上反射的光可以表述为表面反射光,并且在光吸收层与光反射层的界面上反射的光可以表述为界面反射光。这种工作原理的模拟图在图4中示出。图4示出了基板(101)设置在光反射层(201)侧上的结构,然而,该结构不限于这种结构,并且基板(101)可以设置在其他位置。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层可以是单层,也可以是两层以上的多层。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层可以进一步包括选自由金属、准金属以及金属或准金属的氧化物、氮化物、氮氧化物和碳化物组成的组中的一种、两种或更多种。金属或准金属的氧化物、氮化物、氮氧化物或碳化物可以在本领域技术人员设定的沉积条件等下形成。光吸收层可以还包括与光反射层相同的两种或更多种的金属、准金属、合金或氮氧化物。
在本说明书的一个实施例中,可以根据最终结构中的目标颜色来确定光吸收层的厚度(T1),例如,光吸收层的厚度(T1)可以大于或等于1nm且小于或等于300nm,大于或等于1nm且小于或等于40nm,大于或等于81nm且小于或等于120nm,或大于或等于161nm且小于或等于200nm。
在本说明书的一个实施例中,对光反射层没有特别限制,只要其是能够反射光的材料即可,然而,可以根据该材料确定光反射率,例如,在50%或更高的光反射率下容易地实现颜色。可以使用椭圆仪来测量光反射率。
在本说明书的一个实施例中,光反射层可以是金属层、金属氧化物层、金属氮化物层、金属氮氧化物层或无机材料层。光反射层可以形成为单层,或者也可以形成为两层以上的多层。
在本说明书的一个实施例中,光反射层可以是包括选自由选自铟(In)、钛(Ti)、锡(Sn)、硅(Si)、锗(Ge)、铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、钒(V)、钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)、钕(Nd)、铁(Fe)、铬(Cr)、钴(Co)、金(Au)和银(Ag)中的一种、两种或更多种材料;其氧化物;其氮化物;其氮氧化物;碳;以及碳复合物组成的组中的一种、两种或更多种材料的单层或多层。
在本说明书的一个实施例中,光反射层可以包括选自上述材料中的两种或更多种的合金、或者其氧化物、氮化物或氮氧化物。
在本说明书的一个实施例中,光反射层可以通过使用包含碳或碳复合物的油墨来制备,从而实现高电阻反射层。作为碳或碳复合物,可以包括炭黑、CNT等。
在本说明书的一个实施例中,包括碳或碳复合物的油墨可以包括上述的材料,或其氧化物、氮化物或氮氧化物,例如,可以包括选自铟(In)、钛(Ti)、锡(Sn)、硅(Si)、锗(Ge)、铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、钒(V)、钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)、钕(Nd)、铁(Fe)、铬(Cr)、钴(Co)、金(Au)和银(Ag)中的一种、两种或更多种的氧化物。可以在印刷包括碳或碳复合物的油墨之后进一步执行固化工艺。
在本说明书的一个实施例中,当光反射层包括两种或更多种的材料时,可以使用一种工艺,例如沉积或印刷的方法,来形成两种或更多种的材料,然而,可以使用首先使用一种或多种的材料形成层,然后,使用一种或多种的材料在该层上另外形成层的方法。例如,可以通过沉积铟或锡形成层,然后印刷包含碳的油墨,然后固化所得物,来形成光反射层。油墨可以进一步包括氧化物,例如氧化钛或氧化硅。
在本说明书的一个实施例中,可以根据最终结构中的目标颜色来确定光反射层的厚度,例如,光反射层的厚度可以大于或等于1nm且小于或等于100nm,大于或等于10nm且小于或等于90nm,或者大于或等于30nm且小于或等于90nm。
(光吸收层结构)
在本说明书的一个实施例中,通过在形成光吸收层时调节沉积条件等,光吸收层可以具有各种形状。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层包括具有不同厚度的两个或更多个点。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层包括具有不同厚度的两个或更多个区域。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层可以包括倾斜表面。
在图5和图6中示出了根据实施例的结构的示例。图5和图6中示出了光反射层201和光吸收层301被层叠(不包括基板)的结构。根据图5和图6,光吸收层301包括具有不同厚度的两个或更多个点。根据图5,在光吸收层301中,A点和B点的厚度不同。根据图6,在光吸收层301中,C区域和D区域的厚度不同。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层包括上表面具有倾斜角大于0度且小于或等于90度的倾斜表面的一个或多个区域,并且光吸收层包括厚度不同于具有倾斜表面的任何一个区域的厚度的一个或多个区域。关于倾斜表面,可以将具有由光吸收层的上表面中包括的任一条直线和与光反射层平行的直线形成的角度的表面定义为倾斜表面。例如,图5的光吸收层的上表面的倾斜角可以是约20度。
光反射层的诸如上表面斜率的表面特性可以与光吸收层的上表面相同。例如,通过在形成光吸收层时使用沉积方法,光吸收层的上表面可以具有与光反射层的上表面相同的斜率。然而,图5的光吸收层的上表面的斜率与光反射层的上表面的斜率不同。
图7示出了具有上表面具有倾斜表面的光吸收层的装饰元件的结构。该结构是将基板101、光反射层201和光吸收层301层叠的结构,并且在光吸收层301中E区域中的厚度t1和F区域中的厚度t2不同。附图标记401可以是彩色膜。
图7涉及具有彼此面对的倾斜表面、即具有截面为三角形的结构的光吸收层。在如图7所示具有彼此面对的倾斜表面的图案的结构中,即使在相同条件下进行沉积,在具有三角形结构的两个表面中光吸收层的厚度也可以不同。因此,可以仅使用一种工艺来形成具有厚度不同的两个或更多个区域的光吸收层。其结果,显现的颜色可以根据光吸收层的厚度而变得不同。在此,光反射层的厚度在其为一定厚度以上时,不影响颜色的变化。
图7示出了基板101设置在光反射层201侧上的结构,然而,该结构不限于此,并且如上所述,基板101也可以设置在其他位置。
另外,在图7中,基板101的与光反射层201邻接的表面是平坦表面,然而,基板101的与光反射层201邻接的表面可以包括具有与光反射层201的上表面相同斜率的图案。这在图8中示出。这由于基板的图案的斜率的差异,也可能导致光吸收层的厚度的差异。然而,本公开不限于此,即使当使用不同的沉积方法将基板和光吸收层制备为具有不同的斜率时,通过在图案的两侧上使光吸收层的厚度不同,也可以获得上述二向色性。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层包括厚度逐渐变化的一个或多个区域。图9示出了光吸收层301的厚度逐渐变化的结构。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层包括上表面具有倾斜角大于0度且小于或等于90度的倾斜表面的一个或多个区域,并且具有倾斜表面的至少一个或多个区域具有光吸收层的厚度逐渐变化的结构。图9示出了包括上表面具有倾斜表面的区域的光吸收层的结构。在图9中,G区域和H区域两者均具有光吸收层的上表面具有倾斜表面并且光吸收层的厚度逐渐变化的结构。
在本说明书中,光吸收层的厚度变化的结构是指光吸收层的厚度方向上的截面包括光吸收层具有最小厚度的点和光吸收层具有最大厚度的点,并且光吸收层的厚度沿着光吸收层具有最小厚度的点相对于光吸收层具有最大厚度的点的方向增加。在此,光吸收层具有最小厚度的点和光吸收层具有最大厚度的点可以指光吸收层与光反射层的界面上的任意点。
在本说明书的一个实施例中,光吸收层包括具有倾斜角在1度至90度的范围内的第一倾斜表面的第一区域,并且光吸收层可以进一步包括两个或更多个区域,在该两个或更多个区域中,上表面具有倾斜方向或倾斜角与第一倾斜表面不同的倾斜表面,或者上表面是水平的。在此,在光吸收层中第一区域和两个或更多个区域中的厚度可以全部彼此不同。
(基板)
在本说明书的一个实施例中,装饰元件包括设置在显色层的一个表面上的基板。
在本说明书的一个实施例中,装饰元件包括基板101,所述基板101设置在光反射层201的面对光吸收层301的表面、或光吸收层的面对光反射层的表面中的任意一个或多个表面上。例如,基板可以设置在光反射层的与面对光吸收层的表面相对的表面上(图10的(a))、或光吸收层的与面对光反射层的表面相对的表面上(图10的(b))。
在本说明书的一个实施例中,基板可以包括用于化妆品容器的塑料注塑模制件或玻璃基板。更具体地,塑料注塑模制件可以包括聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺和苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)中的一种或多种,但不限于此。
另外,塑料注塑模制件可以是没有曲线(特定图案)的板型塑料注塑模制件,或者可以是具有曲线(特定图案)的塑料注塑模制件。
可以使用塑料成型法来制备塑料注塑模制件。塑料成型法包括压缩成型、注塑成型、吹塑成型、热成型、热熔成型、发泡成型、辊压成型、增强塑料成型等。压缩成型是将材料放入模具中,加热所得物,并对其施加压力的成型方法,并且作为最古老的成型方法,压缩成型可以主要用于成型诸如酚醛树脂的热固性树脂。注塑成型是使用输送装置将塑料熔体推压出,并通过喷嘴将其填充在模具中的成型方法,并且该方法可以使热塑性树脂和热固性树脂这两者成型,并且是最常用的成型方法。用作化妆盒的树脂是SAN。吹塑成型是在将塑料型坯放置在模具的中央并向模具注入空气的同时使产品成型的方法,并且,其作为制造塑料瓶或小容器的成型方法,制造产品的速度非常快。
在本说明书的一个实施例中,可以使用透射率为80%以上的玻璃作为玻璃基板。
在本说明书的一个实施例中,可以根据需要来选择基板厚度,例如基板厚度可以具有50μm至200μm的范围。
在本说明书的一个实施例中,可以使用在基板上形成光反射层并在光反射层上形成光吸收层的步骤来制备装饰元件。更具体地,在装饰元件中,可以使用沉积工艺等在基板上连续地形成光吸收层和光反射层,或者可以使用沉积工艺等在基板上连续地形成光反射层和光吸收层,然而,该方法不限于此。
(彩色膜)
在本说明书的一个实施例中,显色层还包括彩色膜。
在本说明书的一个实施例中,装饰元件还包括彩色膜,所述彩色膜位于光吸收层的与面对光反射层的表面相对的表面上、位于光吸收层与光反射层之间、或者位于光反射层的与面对光吸收层的表面相对的表面上。彩色膜也可以起到基板的作用。例如,可用作基板的物质通过向其添加染料或颜料而可以用作彩色膜。
在本说明书的一个实施例中,对彩色膜没有特别限制,只要存在彩色膜时,与未设置彩色膜时相比,其色差ΔE*ab、即显色层的色坐标CIE L*a*b*中的L*a*b*的空间中的距离大于1即可。
颜色可以通过CIE L*a*b*表示,并且可以使用L*a*b*空间中的距离(ΔE*ab)来定义色差。具体地,色差为并且在0<ΔE*ab<1的范围内,观察者可能无法识别色差[参考文献:机器图形与视觉(Machine Graphics andVision)20(4):383-411]。因此,在本说明书中,通过彩色膜的追加而获得的色差可以通过ΔE*ab>1定义。
图11示出了包括彩色膜的显色层,图11的(a)示出了依次地层叠有光反射层201、光吸收层301和彩色膜401的结构,图11的(b)示出了依次层叠有光反射层201、彩色膜401和光吸收层301的结构,图11的(c)示出了依次层叠有彩色膜401、光反射层201和光吸收层301的结构。
在本说明书的一个实施例中,当基板设置在光反射层的与面对光吸收层的表面相对的表面上,并且彩色膜位于光反射层的与面对光吸收层的表面相对的表面上时,彩色膜可以设置在基板与反射层之间、或者基板的与面对光反射层的表面相对的表面上。作为另一示例,当基板设置在光吸收层的与面对光反射层的表面相对的表面上,并且彩色膜位于光吸收层的与面对光反射层的表面相对的表面上时,彩色膜可以设置在基板与光吸收层之间、或者设置在基板的与面对光吸收层的表面相对的表面上。
在本说明书的一个实施例中,基板设置在光反射层的与面对光吸收层的表面相对的表面上,并且进一步设置有彩色膜。图12的(a)示出了彩色膜401设置在光吸收层301的与光反射层201侧相对的表面上的结构,图12的(b)示出了彩色膜401设置在光吸收层301与光反射层201之间的结构,图12的(c)示出了彩色膜401设置在光反射层201与基板101之间的结构,图12的(d)示出了彩色膜401设置在基板101的与光反射层201侧相对的表面上的结构。图12的(e)示出了彩色膜(401a,401b,401c,401d)分别设置在光吸收层301的与光反射层201侧相对的表面上、设置在光吸收层301与光反射层201之间、设置在光反射层201与基板101之间、以及设置在基板101的与光反射层201侧相对的表面上的结构,然而,结构不限于此,并且可以不包括彩色膜(401a,401b,401c,401d)中的1个至3个。
在本说明书的一个实施例中,基板设置在光吸收层的与面对光反射层的表面相对的表面上,并且进一步设置有彩色膜。图13的(a)示出了彩色膜401设置在基板101的与光吸收层301侧相对的表面上的结构,图13的(b)示出了彩色膜401设置在基板101与光吸收层301之间的结构,图13的(c)示出了彩色膜401设置在光吸收层301与光反射层201之间的结构,图13的(d)示出了彩色膜401设置在光反射层201的与光吸收层301侧相对的表面上的结构。图13的(e)示出了彩色膜(401a,401b,401c,401d)分别设置在基板(101)的与光吸收层301侧相反的表面上、设置在基板101与光吸收层301之间、设置在光吸收层301与光反射层201之间、设置在光反射层201的与光吸收层301侧相对的表面上的结构,然而,该结构不限于此,可以不包括彩色膜(401a,401b,401c,401d)中的1至3个。
在诸如图12的(b)和图13的(c)的结构中,当彩色膜的可见光透射率大于0%时,光反射层可以反射经由彩色膜入射的光,因此,可以通过将光吸收层和光反射层层叠来获得颜色。
在诸如图12的(c)、图12的(d)和图13的(d)的结构中,从光反射层201的彩色膜显影的颜色的光透射率可以为1%以上,优选为3%以上,更优选为5%以上,使得通过彩色膜的追加获得的色差的变化被识别。这是因为这样的事实:在这样的可见光透射率范围内透射的光可以与通过彩色膜获得的颜色混合。
在本说明书的一个实施例中,彩色膜可以设置成一片,或相同类型或不同类型的两片或更多片的层叠体。
作为彩色膜,可以使用能够通过与从上述的光反射层和光吸收层的层叠结构显现的颜色组合来显现目标颜色的彩色膜。例如,可以使用通过将一种、两种或更多种的颜料和染料分散到基质树脂中来表现颜色的彩色膜。可以通过在可设置彩色膜的位置上直接涂布用于形成彩色膜的组合物来形成这样的彩色膜,或者可以使用通过在单独的基板上涂布用于形成彩色膜的组合物、或使用例如流延或挤出的已知的成型方法来制备彩色膜,然后将彩色膜布置或附着在可设置彩色膜的位置上的方法。作为涂布方法,可以使用湿法涂布或干法涂布。
能够包含在彩色膜中的颜料和染料可以选自本领域已知的并且能够从最终装饰元件获得目标颜色的颜料和染料,并且可以使用基于红色、基于黄色、基于紫色、基于蓝色、基于粉色等的颜料和染料中的一种、两种或更多种。具体地,可以单独使用或组合使用诸如基于紫罗兰酮的红色染料、基于蒽醌的红色染料、基于甲烷的黄色染料、基于蒽醌的黄色染料、基于蒽醌的紫色染料、基于酞菁的蓝色染料、基于硫靛蓝的粉色染料或基于异靛蓝的粉色染料的染料。可以单独使用或组合使用诸如炭黑、铜酞菁(C.I.颜料蓝15:3)、C.I.颜料红112、颜料蓝或异吲哚啉黄的颜料。作为这种染料或颜料,可以使用可商购的染料或颜料,例如,由汽巴奥丽色(Ciba ORACET)或朝光涂料公司(Chokwang Paint Ltd.)制造的材料。染料或颜料的类型及其颜色仅出于说明目的,并且可以使用各种已知的染料或颜料,并且可以由此获得更多种的颜色。
作为包含在彩色膜中的基质树脂,可以使用已知为透明膜、底漆层、粘合层或涂层的材料的材料,并且基质树脂不特别限于这些材料。例如,可以选择诸如丙烯酸基树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯基树脂、聚氨酯基树脂、线性烯烃基树脂、环烯烃基树脂、环氧基树脂或三乙酰纤维素基树脂的各种材料,并且也可以使用上述材料的共聚物或混合物。
当例如如图12的(a)和图12的(b)以及如图13的(a)、图13的(b)和图13的(c)的结构中那样,将彩色膜设置成比光反射层或光吸收层更靠近观察装饰元件的位置时,从光反射层、光吸收层或光反射层和光吸收层的层叠结构由彩色膜显现的颜色的光透射率可以为1%以上,优选地3%以上,更优选地5%以上。其结果,通过将从彩色膜显现的颜色和从光反射层、光吸收层或它们的层叠结构显现的颜色组合,可以获得目标颜色。
彩色膜的厚度没有特别限制,本领域技术人员可以选择和设定厚度,只要其能够获得目标颜色即可。例如,彩色膜可以具有500nm至1mm的厚度。
(图案层)
在本说明书的一个实施例中,显色层或基板可以包括图案层。
在本说明书的一个实施例中,基板包括图案层,并且该图案层设置成与显色层相邻。
在本说明书中,图案层设置成与显色层相邻可以指,图案层与显色层直接接触。例如,图案层可以与显色层的光反射层直接接触,或者图案层可以与显色层的光吸收层直接接触。
在本说明书的一个实施例中,图案层包括具有非对称结构的截面的凸部形状或凹部形状。
在本说明书的一个实施例中,图案层包括具有非对称结构的截面的凸部形状。
在本说明书的一个实施例中,图案层包括具有非对称结构的截面的凹部形状。
在本说明书的一个实施例中,图案层包括具有非对称结构的截面的凸部形状和具有非对称结构的截面的凹部形状。
在本说明书中,“截面”是指在任一方向上切割凸部或凹部时的表面。例如,该截面可以指,当将装饰元件放置在地面上时,在平行于地面的方向或垂直于地面的方向上切割凸部或凹部时的表面。在根据实施例的装饰元件的图案层的凸部形状或凹部形状的表面中,垂直于地面的方向上的截面中的至少一个具有非对称结构。
在本说明书中,“非对称结构的截面”是指由该截面的边界形成的图形不具有线对称性或点对称性的结构。线对称性是指以直线为中心将某个图形镜像时具有重叠的特性。点对称性是指当某个图形基于一个点旋转180度时,具有与原始图形完全重叠的对称特性。在此,非对称结构的截面的边界可以是直线、曲线或它们的组合。
在本说明书中,“凸部形状”可以包括一个或多个“凸部单元形状”,并且“凹部形状”可以包括一个或多个“凹部单元形状”。凸部单元形状或凹部单元形状是指包括两个倾斜边(第一倾斜边和第二倾斜边)的形状,而不是包括三个或更多个倾斜边的形状。当参考图21时,圆C1的凸部形状(P1)是包括第一倾斜边和第二倾斜边的一个凸部单元形状。然而,圆C2中包括的凸部形状包括两个凸部单元形状。第一倾斜边可以各自被定义为凸部形状或凹部形状的左倾斜边,并且第二倾斜边均可以各自指凸部形状或凹部形状的右倾斜边。
如上所述,装饰元件可以通过在图案层的表面中包括的具有非对称结构的截面的凸部或凹部来显现二向色性。二向色性是指根据视角而观察到不同的颜色。颜色可以用CIEL*a*b*表示,并且色差可以使用L*a*b*空间中的距离(ΔE*ab)来定义。具体地,色差为并且在0<ΔE*ab<1的范围内,观察者可能无法识别色差[参考文献:机器图形与视觉(Machine Graphics and Vision)20(4):383-411]。因此,在本说明书中,二向色性可以由ΔE*ab>1来定义。
在本说明书的一个实施例中,显色层具有ΔE*ab>1的二向色性。具体地,色差ΔE*ab、即显色层的色坐标CIE L*a*b*中的L*a*b*空间中的距离可以大于1。
在本说明书的一个实施例中,装饰元件具有ΔE*ab>1的二向色性。具体地,色差ΔE*ab、即整个装饰元件的色坐标CIE L*a*b*中的L*a*b*空间中的距离可以大于1。
图14示出了根据本说明书的一个实施例的包括图案层的装饰元件(未示出基板和保护层)。图案层表面可以具有在凸部(P1)之间设置有与凸部相比具有较小的高度的第二凸部(P2)的形状。在下文中,在第二凸部之前描述的凸部可以被称为第一凸部。
图15示出了根据本说明书的一个实施例的包括图案层的装饰元件(未示出显色层)。图案层表面可以具有还包括凹部(P3)的形状,该凹部(P3)具有与凸部(P1)的尖端部(尖部)上的凸部相比较小的高度。这样的装饰元件可以表现出图像颜色根据视角而柔和地改变的效果。
在本说明书的一个实施例中,图案层包括凸部形状或凹部形状,并且形状中的每一个可以以反相结构布置。
图16示出了根据本说明书的一个实施例的包括图案层的装饰元件。如图16的(a)所示,图案层表面可以具有以180度的反相结构布置的多个凸部的形状。具体地,图案层表面可以包括第一区域(C1)和第二区域(C2),在第一区域(C1)中第二倾斜表面具有与第一倾斜表面相比较大的倾斜角,在第二区域(C2)中第二倾斜表面具有与第一倾斜表面相比较小的倾斜角。在一个示例中,包括在第一区域中的凸部可以被称为第一凸部(P1),并且包括在第二区域中的凸部可以被称为第四凸部(P4)。关于高度、宽度、倾斜角和由第一凸部(P1)和第四凸部(P4)的第一倾斜表面和第二倾斜表面形成的角度,可以以相同的方式使用在凸部(P1)中提供的描述。如图16的(b)所示,可以被构成为使得第一区域和第二区域中的任一个区域对应于图像或标志,而另一个区域对应于背景部分。这样的装饰元件可以表现出图像或标志颜色根据视角而柔和地改变的效果。另外,图像或标志部分和背景部分的颜色的装饰效果根据观察方向看起来被切换。
在本说明书的一个实施例中,第一区域和第二区域可以各自包括多个凸部。可以根据目标图像或标志的大小来适当地控制第一区域和第二区域的宽度以及凸部的数量。
在本说明书中,凸部(P1)的倾斜角(a2,a3)可以指在凸部(P1)的倾斜表面(S1,S2)与图案层的水平面之间形成的角度。除非在本说明书中另有特别说明,否则在附图中,第一倾斜表面可以被定义为凸部的左倾斜表面,第二倾斜表面可以指凸部的右倾斜表面。
在本说明书的一个实施例中,图案层的凸部(P1)具有多边形截面,并且可以具有在一个方向上延伸的柱状。在一个实施例中,凸部(P1)的截面可以是三角形,或者可以是在三角形的尖端部(尖部或顶点部)上还包括小的凹部的形状。
在本说明书的一个实施例中,由第一倾斜表面(S1)和第二倾斜表面(S2)形成的角度(a1)可以在80度至100度的范围内。具体地,角度(a1)可以为80度以上,83度以上,86度以上或89度以上,并且可以为100度以下,97度以下,94度以下或91度以下。该角度可以指由第一倾斜表面和第二倾斜表面形成的顶点的角度。当第一倾斜表面和第二倾斜表面相互不形成顶点时,该角度可以指在通过虚拟地使第一倾斜表面和第二倾斜表面延伸而形成顶点的状态下的顶点的角度。
在本说明书的一个实施例中,凸部(P1)的第一倾斜表面的倾斜角(a2)与第二倾斜表面的倾斜角(a3)之间的差可以在30度至70度的范围内。第一倾斜表面的倾斜角(a2)与第二倾斜表面的倾斜角(a3)之间的差例如可以是30度以上,35度以上,40度以上或45度以上,并且可以是70度以下,65度以下,60度以下或55度以下。使第一倾斜表面与第二倾斜表面之间的倾斜角度差在上述范围内在获得取决于方向的颜色表现方面可能是有利的。换句话说,二向色性更加显著地出现。
在本说明书的一个实施例中,凸部(P1)的高度(H1)可以为5μm至30μm。使凸部高度在上述范围内在生产工艺方面可能是有利的。在本说明书中,凸部高度可以指,基于图案层的水平面,凸部的最高部分与最低部分之间的最短距离。关于与凸部的高度相关的描述,相同的数值范围也可以用于上述凹部的深度。
在本说明书的一个实施例中,凸部(P1)的宽度(W1)可以为10μm至90μm。使凸部宽度在上述范围内在处理和形成图案的工艺方面可能是有利的。凸部(P1)的宽度例如可以为10μm以上,15μm以上,20μm以上或25μm以上,并且可以为90μm以下,80μm以下,70μm以下,60μm以下,50μm以下,40μm以下或35μm以下。关于宽度的描述可以用于上述的凹部以及凸部。
在本说明书的一个实施例中,凸部(P1)之间的距离可以为0μm至20μm。在本说明书中,凸部之间的距离可以指,在两个相邻的凸部中,一个凸部结束的点与另一凸部开始的点之间的最短距离。当适当地保持凸部之间的距离时,在从具有较大倾斜角的凸部的倾斜表面侧观察装饰元件时要获得相对较亮的颜色时,由于阴影导致反射区域看起来暗淡的现象可得到改善。如下所述,在凸部之间,可以存在具有与凸部相比较小高度的第二凸部。关于距离的描述可以用于上述的凹部以及凸部。
在本说明书的一个实施例中,第二凸部(P2)的高度(H2)可以在第一凸部(P1)的高度(H1)的1/5至1/4的范围内。例如,第一凸部与第二凸部之间的高度差(H1-H2)可以为10μm至30μm。第二凸部的宽度(W2)可以为1μm至10μm。具体地,第二凸部的宽度(W2)可以为1μm以上,2μm以上,3μm以上,4μm以上或4.5μm以上,并且可以为10μm以下,9μm以下,8μm以下,7μm以下,6μm以下或5.5μm以下。
在本说明书的一个实施例中,第二凸部可以包括具有倾斜角不同的两个倾斜表面(S3,S4)。由第二凸部的两个倾斜表面形成的角度(a4)可以为20度至100度。具体地,角度(a4)可以为20度以上,30度以上,40度以上,50度以上,60度以上,70度以上,80度以上,或85度以上,并且可以为100度以下或95度以下。第二凸部的两个倾斜表面之间的倾斜角度差(a6-a5)可以为0度至60度。倾斜角度差(a6-a5)可以为0度以上,10度以上,20度以上,30度以上,40度以上或45度以上,并且可以为60度以下或55度以下。使第二凸部具有在上述范围内的尺寸在增加光从具有大的倾斜表面角的侧表面的进入来形成明亮颜色方面可能是有利的。
在本说明书的一个实施例中,凹部(P3)的高度(H3)可以为3μm至15μm。具体地,凹部(P3)的高度(H3)可以为3μm以上,并且可以为15μm以下,10μm以下或5μm以下。凹部可以包括具有不同倾斜角的两个倾斜表面(S5,S6)。由凹部的两个倾斜表面形成的角度(a7)可以为20度至100度。具体地,角度(a7)可以为20度以上,30度以上,40度以上,50度以上,60度以上,70度以上,80度以上或85度以上,并且可以为100度以下或95度以下。凹部的两个倾斜表面之间的倾斜角度差(a9-a8)可以为0度至60度。倾斜角度差(a9-a8)可以为0度以上,10度以上,20度以上,30度以上,40度以上或45度以上,并且可以为60度以下或55度以下。使凹部的尺寸在上述范围内,在倾斜表面上增加色彩感觉方面可能是有利的。
在本说明书的一个实施例中,图案层包括凸部形状,凸部形状的截面包括第一倾斜边和第二倾斜边,第一倾斜边和第二倾斜边的形状彼此相同或彼此不同,并且分别为直线形状或曲线形状。
图17示出了根据本说明书的一个实施例的包括图案层的装饰元件。图案层的截面具有凸部形状,凸部形状的截面包括具有第一倾斜边的第一区域(D1)和具有第二倾斜边的第二区域(D2)。第一倾斜边和第二倾斜边具有直线形状。由第一倾斜边和第二倾斜边形成的角度(c3)可以为75度至105度,或80度至100度。由第一倾斜边与地面形成的角度(c1)与由第二倾斜边与地面形成的角度(c2)不同。例如,c1和c2的组合可以为20度/80度,10度/70度或30度/70度。
图18示出了根据本说明书的一个实施例的包括图案层的装饰元件。图案层的截面包括凸部形状,凸部形状的截面包括具有第一倾斜边的第一区域(E1)和具有第二倾斜边的第二区域(E2)。第一倾斜边和第二倾斜边中的任何一个或多个可以具有曲线形状。例如,第一倾斜边和第二倾斜边可以均具有曲线形状,或者第一倾斜边可以具有直线形状,第二倾斜边可以具有曲线形状。当第一倾斜边具有直线形状并且第二倾斜边具有曲线形状时,角度c1可以大于角度c2。图18示出了第一倾斜边具有直线形状并且第二倾斜边具有曲线形状时的情况。当从倾斜边接触地面的点到第一倾斜边与第二倾斜边邻接的点绘制任意直线时,可以由直线与地面形成的角度来计算由具有曲线形状的倾斜边与地面形成的角度。曲线形状的第二倾斜边可以根据图案层高度而具有不同的曲率,并且曲线可以具有曲率半径。曲率半径可以为凸部形状的宽度(E1+E2)的10倍以下。图18的(a)示出了曲线的曲率半径为凸部形状的宽度的两倍,图18的(b)示出了曲线的曲率半径与凸部形状的宽度相同。具有曲率的部分(E2)相对于凸部的宽度(E1+E2)之比率可以为90%以下。图18的(a)和图18的(b)示出了具有曲率的部分(E2)相对于凸部的宽度(E1+E2)的比率为60%。
在本说明书的一个实施例中,凸部形状的截面可以具有三角形或四边形的多边形形状。
图19示出了根据本说明书的一个实施例的包括图案层的装饰元件。图案层的截面具有凸部形状,并且凸部形状的截面可以具有四边形形状。四边形形状可以是一般的四边形形状,并且没有特别限制,只要每个倾斜边的倾斜角不同即可。四边形形状可以是在部分地切割三角形之后留下的形状。例如,可以包括梯形即一对相对边平行的四边形,或者不存在一对彼此平行的相对边的四边形形状。凸部形状的截面包括具有第一倾斜边的第一区域(F1)、具有第二倾斜边的第二区域(F2)以及具有第三倾斜边的第三区域(F3)。第三倾斜边可以平行于地面或者不平行于地面。例如,当四边形形状是梯形时,第三倾斜边平行于地面。第一倾斜边至第三倾斜边中的任一个或多个可以具有曲线形状,并且对该曲线形状的描述与上述相同。F1+F2+F3的组合长度可以被定义为凸部形状的宽度,并且对该宽度的描述与以上提供的描述相同。
在本说明书的一个实施例中,图案层包括两个或更多个凸部形状,并且在各凸部形状之间的一部分或全部中可以还包括平坦部。
图20示出了根据本说明书的一个实施例的包括图案层的装饰元件。平坦部可以被包括在图案层的各凸部之间。平坦部是指不存在凸部的区域。除了图案层进一步包括平坦部之外,对其余组成部分(D1、D2、c1、c2、c3、第一倾斜边和第二倾斜边)的描述与上面提供的描述相同。另一方面,D1+D2+G1的组合长度被定义为图案的间距,其与上述图案的宽度不同。
在本说明书的一个实施例中,凸部形状或凹部形状的表面包括两个或更多个凸部形状或凹部形状。通过具有如上所述的两个或更多个凸部形状或凹部形状的表面,二向色性可以进一步增加。在此,两个或更多个凸部形状或凹部形状可以具有重复相同形状的形式,然而,可以包括彼此不同的形状。
在本说明书的一个实施例中,在具有非对称结构截面的凸部形状或凹部形状中,至少一个截面包括具有不同的倾斜角、不同的曲率或不同的边形状的两个或更多个边。例如,当形成至少一个截面的边中的两个边具有不同的倾斜角、不同的曲率或不同的边形状时,凸部或凹部具有非对称结构。
在本说明书的一个实施例中,在凸部或凹部的形状中,至少一个截面包括具有不同倾斜角的第一倾斜边和第二倾斜边。
在本说明书中,除非另有说明,否则“边”可以是直线,但不限于此,其一部分或全部可以是曲线。例如,边可以包括圆形或椭圆形的弧的一部分的结构、波浪结构或锯齿形。
在本说明书中,当边包括圆形或椭圆形的弧的一部分时,圆形或椭圆形可以具有曲率半径。曲率半径可以通过将曲线的极短区段转换为弧时的弧的半径来定义。
在本说明书中,除非另有说明,否则“倾斜边”是指,当将装饰元件放置在地面上时,由边相对于地面形成的角度大于0度且小于或等于90度的边。在此,当边是直线时,可以测量由直线与地面形成的角度。当边包括曲线时,可以测量,当将装饰元件放置在地面上时,由地面与以最短距离连接边的最靠近地面的点与边的距地面最远的点的直线形成的角度。
在本说明书中,除非另有说明,否则倾斜角是当将装饰元件放置在地面上时由地面与形成图案层的表面或边所形成的角度,并且大于0度且小于或等于90度。或者,其可以指由地面与将形成图案层的表面或边邻接地面的点(a’)与形成图案层的表面或边距地面最远的点(b’)连接时得到的线段(a’-b’)所形成的角度。
在本说明书中,除非另有说明,否则曲率是指在边或表面的连续点处的切线的斜率的变化的程度。在边或表面的连续点处的切线的斜率的变化较大时,则曲率较高。
在本说明书中,凸部可以是凸部单元形状,并且凹部可以是凹部单元形状。凸部单元形状或凹部单元形状是指包括两个倾斜边(第一倾斜边和第二倾斜边)的形状,而不是包括三个或更多个倾斜边的形状。当参考图21时,圆C1的凸部(P1)是包括第一倾斜边和第二倾斜边的一个凸部单元形状。然而,圆C2中包括的形状包括两个凸部单元形状。第一倾斜边可以被定义为凸部或凹部的左倾斜边,并且第二倾斜边可以指凸部或凹部的右倾斜边。
在本说明书的一个实施例中,由第一倾斜边与第二倾斜边形成的角度(a1)可以在80度至100度的范围内。具体地,角度(a1)可以为80度以上,83度以上,86度以上或89度以上,并且可以为100度以下,97度以下,94度以下或91度以下。该角度可以指由第一倾斜边与第二倾斜边形成的顶点的角度。当第一倾斜边与第二倾斜边彼此不形成顶点时,该角度可以指在通过虚拟地使第一倾斜边和第二倾斜边延伸而形成顶点的状态下顶点的角度。
在本说明书的一个实施例中,凸部(P1)的第一倾斜边(a2)的倾斜角与第二倾斜边(a3)的倾斜角之间的差可以在30度至70度的范围内。第一倾斜边(a2)的倾斜角与第二倾斜边(a3)的倾斜角之间的差例如可以为30度以上,35度以上,40度以上或45度以上,并且可以为70度以下,65度以下,60度以下或55度以下。使第一倾斜边与第二倾斜边之间的倾斜角度差在上述范围内在获得取决于方向的颜色表现方面可能是有利的。
图22示出了根据本说明书的一个实施例的装饰元件的图案层及其制备方法。图案层的截面具有凸部形状,并且凸部形状的截面可以具有去除ABO1三角形的特定区域的形状。确定去除的特定区域的方法如下。倾斜角c1和c2的细节与以上提供的描述相同。
1)设定AO1线段上的以L1:L2的比率分割AO1线段的任意点P1。
2)设定BO1线段上的以m1:m2的比率分割BO1线段的任意点P2。
3)设定AB线段上的以n1∶n2的比率分割AB线段的任意点O2。
4)设定O1O2线段上的以o1∶o2的比率分割O1O2线段的任意点P3。
在此,L1:L2、m1:m2、n1:n2和o1:o2的比率彼此相同或不同,并且可以各自独立地为1:1000至1000:1。
5)去除由P1O1P2P3多边形形成的区域。
6)将由ABP2P3P1多边形形成的形状设定为凸部的截面。
通过调节L1:L2、m1:m2、n1:n2和o1:o2的比率,可以将图案层修改为各种形状。例如,当L1和m1增加时,图案的高度可以增加,当o1增加时,形成在凸部上的凹部的高度可以减小,并且通过调节n1:n2的比率,可以将形成在凸部上的凹部的最低点的位置调节为更靠近凸部的倾斜边中的任一边。
图23示出了使用根据图22的装饰元件的图案层的制备方法制备的图案层。当L1:L2、m1:m2和o1:o2的比率都相同时,截面形状可以是梯形形状。梯形的高度(ha,hb)可以通过调节L1:L2的比率来改变。例如,图23的(a)示出了L1:L2的比率为1:1时制备的图案层,图23的(b)示出了L1:L2的比率为2:1时制备的图案层。
在本说明书的一个实施例中,图案层表面的凸部形状或凹部形状可以是从图案层的表面突出的锥形凸部,或者凹入到图案层的表面中的锥形凹部。
在本说明书的一个实施例中,锥形状包括圆锥、椭圆锥或多锥体的形状。在此,多锥体的底面的形状包括三角形、四边形、具有5个以上突出点的星形等。根据一个实施例,当将装饰元件放置在地面上时图案层表面具有锥形的凸部形状时,凸部形状的相对于地面垂直的截面中的至少一个截面可以具有三角形形状。根据另一实施例,当在将装饰元件放置在地面上时图案层表面具有锥形的凹部形状时,凹部形状的相对于地面垂直的截面中的至少一个截面可以具有倒置的三角形形状。
在本说明书的一个实施例中,锥形的凸部形状或锥形的凹部形状可以具有至少一个非对称结构的截面。例如,当从凸部形状或凹部形状的表面侧观察锥形凸部或凹部时,基于锥体的顶点旋转360度时具有两个以下的相同形状将有利于显现二向色性。图24示出了从凸部形状的表面侧观察的锥形凸部形状,并且图24的a)均示出了对称结构的锥形,并且图24的b)示出了非对称结构的锥形。
当将装饰元件放置在地面上时,对称结构的锥形具有平行于地面的方向上的截面(以下称为水平截面)为圆形或具有相同边长的正多边形的结构,并且锥体的顶点存在于与相对于地面的水平截面的重心的截面垂直的垂直线上。然而,具有非对称结构的截面的锥形具有这样的结构:当从锥形的凸部形状或凹部形状的表面侧观察时,锥体的顶点的位置存在于不是锥体的水平截面的重心的点的垂直线上,或者具有锥体的水平截面为非对称结构的多边形或椭圆形的结构。当锥体的水平截面为非对称结构的多边形时,多边形的边和角度中的至少一个可以被设计成与其余部分不同。
例如,如图25所示,可以改变锥体的顶点的位置。具体地,如图25中第一个图所示,当从锥形凸部形状的表面侧观察时,当锥体的顶点设计成位于锥体的相对于地面的水平截面的重心(O1)的垂直线上时,当基于锥体的顶点旋转360度时可以获得4个相同的结构(4重对称)。然而,通过将锥体的顶点设计在不是相对于地面的水平截面的重心(O1)的位置(O2)上,对称结构被破坏。当相对于地面的水平截面的一边的长度设为x,锥体的顶点的迁移距离设为a和b,锥体形状的高度即从锥体的顶点(O1或O2)垂直连接到相对于地面的水平截面的线的长度设为h,由水平截面与锥体的侧表面形成的角度设为θn时,可以获得如下的图25的表面1、表面2、表面3和表面4的余弦值。
在此,θ1和θ2相同,因此,不存在二向色性。然而,θ3和θ4不同,并且│θ3-θ4│表示两种颜色之间的色差(ΔE*ab),因此,可以获得二向色性。在此,│θ3-θ4│>0。如上所述,可以使用由相对于地面的水平截面和锥体的侧表面形成的角度来定量地表示对称结构被破坏的程度,即不对称度,并且表示这种不对称度的值与二向色性的色差成正比。
图26示出了具有最高点具有线形状的凸部形状的表面,图26的(a)示出了具有不显现二向色性的凸部的图案,图26的(b)示出了具有显现二向色性的凸部的图案。图26的(a)的X-X’截面是等腰三角形或等边三角形,图26的(b)的Y-Y’截面是具有不同边长的三角形。
在本说明书的一个实施例中,图案层具有最高点具有线形状的凸部形状或者最低点具有线形状的凹部形状的表面。线形状可以是直线形状或曲线形状,并且可以包括曲线和直线两者,或者可以是锯齿形状。这在图27至图29中示出。当从凸部形状或凹部形状的表面侧观察最高点具有线形状的凸部形状或最低点具有线形状的凹部形状的表面时,当基于凸部或凹部的相对于地面的水平截面的重心旋转360度时仅具有一个相同的形状时,有利于显现二向色性。
在本说明书的一个实施例中,图案层具有锥型尖端部被切割的凸部形状或凹部形状的表面。图30示出了当将装饰元件放置在地面上时获得与地面垂直的截面非对称的倒梯形凹部的图像。这样的非对称的截面可以具有梯形或倒梯形形状。在这种情况下,也可以通过非对称结构的截面显现二向色性。
除了上述结构之外,可以实现如图31所示的凸部形状或凹部形状的各种表面。
在本说明书中,除非另有说明,否则“表面”可以是平坦表面,但不限于此,并且表面的一部分或全部可以是曲面。例如,在垂直于表面的方向上的截面的形状可以包括圆形或椭圆形的弧的一部分的结构、波浪结构或锯齿形。
在本说明书的一个实施例中,图案层包括对称结构的图案。作为对称结构,包括棱柱结构、双凸透镜结构等。
在本说明书的一个实施例中,装饰元件包括图案层,该图案层在光吸收层的面对光反射层的表面上、在光吸收层与光反射层之间、或在光反射层的面对光吸收层的表面上包括具有非对称结构的截面的凸部形状或凹部形状。
在本说明书的一个实施例中,图案层在与形成凸部形状或凹部形状的表面相对的表面上具有平坦部,并且平坦部可以形成在基板上。作为基板层,可以使用塑料基板。作为塑料基板,可以使用三乙酰纤维素(TAC);环烷共聚物(COP),例如降冰片烯衍生物;聚(甲基丙烯酸甲酯(PMMA);聚碳酸酯(PC);聚乙烯(PE);聚丙烯(PP);聚乙烯醇(PVA);二乙酰纤维素(DAC);聚丙烯酸酯(Pac);聚醚砜(PES);聚醚醚酮(PEEK);聚苯砜(PPS),聚醚酰亚胺(PEI);聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN);聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);聚酰亚胺(PI);聚砜(PSF);聚芳酯(PAR)、无定形氟树脂等,然而,塑料基板不限于此。
在本说明书的一个实施例中,图案层可以包括热固化树脂或紫外线固化树脂。作为固化性树脂,可以使用光固化树脂或热固化性树脂。作为光固化树脂,可以使用紫外线固化树脂。热固性树脂的示例可以包括硅氧树脂、硅树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚酯树脂、三聚氰胺树脂等,但不限于此。作为紫外线固化树脂,通常可以使用丙烯酸类聚合物,例如,聚酯丙烯酸酯聚合物、聚苯乙烯丙烯酸酯聚合物、环氧丙烯酸酯聚合物、聚氨酯丙烯酸酯聚合物或聚丁二烯丙烯酸酯聚合物、硅丙烯酸酯聚合物、丙烯酸烷基酯聚合物等,但紫外线固化树脂不限于此。
在本说明书的一个实施例中,可以在图案层的内部或至少一个表面上进一步包括彩色染料。在图案层的至少一个表面上包括彩色染料例如可以指在设置在图案层的平坦部侧上的上述基板层上包括彩色染料的情况。
在本说明书的一个实施例中,作为彩色染料,可以使用蒽醌类染料、酞菁类染料、硫代靛蓝类染料、百里香酮类染料、异靛蓝类染料、甲烷类染料、单偶氮类染料、1:2金属络合物类染料等。
在本说明书的一个实施例中,当在图案层内包括彩色染料时,可以将染料添加到可固化树脂中。当在图案层的下方进一步包括彩色染料时,可以使用在基板层的上方或下方涂覆含染料层的方法。
在本说明书的一个实施例中,彩色染料的含量例如可以为0wt%至50wt%。彩色染料含量可以确定图案层或装饰元件的透射率和雾度范围,并且透射率例如可以为20%至90%,并且雾度例如可以为1%至40%。
在本说明书的一个实施例中,当观察装饰元件时,显色层可以提供金属质感和颜色深度。显色层使得根据视角以各种颜色看到装饰元件的图像。这是由于以下事实:穿过图案层并在无机材料层的表面上反射的光的波长根据入射光的波长而改变。
显色层可以具有与上述图案层的表面相同的凸部或凹部。显色层可以具有与上述图案层的表面相同的斜率。
在本说明书的一个实施例中,装饰元件包括保护层,所述保护层设置在基板与显色层之间;显色层的面对基板的表面上;或基板的面对显色层的表面上。
在本说明书的一个实施例中,装饰元件包括保护层,所述保护层设置在基板与图案层之间、图案层与光反射层之间、光反射层与光吸收层之间、以及光吸收层的与面对光反射层的表面相对的表面上中的任一个或多个。换句话说,保护层通过设置在装饰元件的各层之间或装饰元件的最外部处而起到保护装饰元件的作用。
在本说明书中,除非另外定义,否则“保护层”是指,能够保护装饰元件的其他层的层。例如,可以防止无机材料层在耐湿或耐热环境下的劣化。或者,有效地抑制由于由于外部因素引起的在无机材料层或图案层上的刮擦,使装饰元件能够有效地显现二向色性。
在本说明书中,除非另外定义,否则“无机材料层”是指光吸收层或光反射层。
在本说明书中,包括保护层的装饰元件结构的示例如下。
例如,可以包括基板/保护层/图案层/光反射层/光吸收层/保护层或基板/保护层/图案层/光吸收层/光反射层/保护层的结构。
在本说明书的一个实施例中,保护层包括氮氧化铝。通过包括氮氧化铝(AlON)的保护层,与保护层不包括氮氧化铝(AlON)时相比,可以提高稍后描述的保护层的功能。另外,当调整氮氧化铝的各元素的比例时,可以进一步提高保护的功能。
在本说明书的一个实施例中,通过进一步包括保护层,即使置于高温高湿环境下无看管时,装饰元件也抑制对图案层和有机材料层的损坏,因此,即使在恶劣的环境下也可以保持优异的装饰效果。
本说明书的装饰元件可以用于需要使用装饰元件的已知物体中。例如,它们可以用于便携式电子装置、电子产品、化妆品容器、家具、建筑材料等,而没有限制。
在便携式电子装置、电子产品、化妆品容器、家具、建筑材料等中使用装饰元件的方式没有特别限制,并且可以使用在本领域中已知为使用装饰膜的方法的已知方法。装饰元件根据需要可以进一步包括粘合层。在另一个示例中,装饰元件可以通过直接涂覆在便携式电子装置或电子产品上来使用。在这种情况下,可不需要用于将装饰元件附接到便携式电子装置或电子产品的单独的粘合层。在另一个示例中,装饰元件可以使用作为介质的粘合层附接到便携式电子装置或电子产品。作为粘合层,可以使用光学透明粘合带(OCA带)或粘合树脂。作为OCA带或粘合树脂,可以使用本领域中已知的OCA带或粘合树脂而没有限制。根据需要,可以进一步设置剥离层(离型膜)来保护粘合层。
在本说明书的一个实施例中,光反射层和光吸收层可以使用溅射方法、蒸发方法、气相沉积方法、化学气相沉积(CVD)方法、湿法涂布等而各自形成在基板或基板的图案层的图案上。特别地,溅射方法具有直线性,因此,可以通过使靶(target)的位置倾斜来使凸部的两个倾斜表面的沉积厚度之差最大化。
在本说明书的一个实施例中,可以使用反应溅射法各自形成光反射层和光吸收层。反应溅射是这样的方法:具有能量的离子(例如,Ar+)对靶材料施加冲击,并且脱落的靶材料被沉积在表面上以进行沉积。在此,基础压力可以为1.0×10-5托以下,6.0×10-6托以下,并且优选为3.0×10-6托以下。
在本说明书的一个实施例中,可以在包括等离子体气体和反应气体的腔室中进行反应溅射法。等离子体气体可以是氩(Ar)气。另外,形成无机材料层所需的反应气体为氧(O2)和氮(N2),并且其与等离子体气体不同,为用于提供氧原子或氮原子的气体。
在本说明书的一个实施例中,等离子体气体的流速可以大于或等于10sccm且小于或等于300sccm,并且优选地大于或等于20sccm且小于或等于200sccm。sccm表示标准立方厘米每分钟。
在本说明书的一个实施例中,腔室中的工艺压力(p1)可以为1.0毫托至10.0毫托,优选地为1.5毫托至10.0毫托。当在溅射期间工艺压力高于上述范围时,腔室中存在的Ar粒子的数量增加,并且从靶发射的粒子与Ar粒子碰撞而损失能量,这可能会降低薄膜的生长速率。另一方面,当工艺压力维持得过低时,由Ar粒子引起的氮氧化铝粒子的能量损失减少,然而,存在如下缺点:基板可能由于具有高能量的粒子而损坏,或者保护层的质量可能下降。
在本说明书的一个实施例中,反应气体相对于等离子体气体之分数可以大于或等于30%且小于或等于70%,优选地大于或等于40%且小于或等于70%,更优选地大于或等于50%且小于或等于70%。反应气体的分数可以通过(Q反应气体/(Q等离子体处理气体)×100%)来计算。Q反应气体指腔室内的反应气体的流量,Q等离子体处理气体可以是腔室内的等离子体处理气体的流量。当满足上述数值范围时,可以将上述的钼钛氧化物的原子比调节至目标范围。
在本说明书的一个实施例中,反应溅射法可以具有大于或等于100W且小于或等于500W,并且优选地大于或等于150W且小于或等于300W的驱动功率。
在本说明书的一个实施例中,在反应溅射法中施加的电压的范围可以大于或等于350V且小于或等于500V。可以根据靶的状态、工艺压力、驱动功率(过程功率)或反应气体的分数来调节电压范围。
在本说明书的一个实施例中,反应溅射法可以具有高于或等于20℃且低于或等于300℃的沉积温度。当在低于上述范围的温度下沉积时,存在以下问题:从靶脱离并到达基板的粒子不具有晶体生长所需的充足的能量,使得薄膜生长的结晶度降低,并且在高于上述范围的温度下,从靶脱离的粒子蒸发或再蒸发,导致降低薄膜生长速率的问题。
在下文中,将参考实施例具体描述本申请,然而,本说明书的范围不受以下实施例限制。
<实施例和比较例>
实施例1
通过将紫外线固化树脂涂覆在PET基板上来形成各倾斜角为20度/70度的棱柱形图案层。之后,使用反应溅射法在图案层上形成包括光吸收层和光反射层的显色层。
具体地,使用反应溅射法,并使用钼靶和钛靶。将氩气流量调节至35sccm,将氧气流量调节至15sccm,将工艺压力保持在9毫托,并将功率保持在200W。由此,形成具有下表2的组成的10nm的光吸收层。之后,使用溅射法将厚度为70nm的In沉积在光吸收层上以形成光反射层,并制备最终装饰元件。
实施例2
除了将光吸收层的厚度调整为20nm以外,以与实施例1同样的方式制备装饰元件。
实施例3
除了将光吸收层的厚度调整为30nm以外,以与实施例1同样的方式制备装饰元件。
实施例4
除了将光吸收层的厚度调整为40nm以外,以与实施例1同样的方式制备装饰元件。
比较例1
除了将光吸收层的厚度调整为50nm以外,以与实施例1同样的方式制备装饰元件。
比较例2
除了将光吸收层的厚度调整为60nm以外,以与实施例1同样的方式制备装饰元件。
比较例3
除了将光吸收层的厚度调整为70nm以外,以与实施例1同样的方式制备装饰元件。
比较例4
除了将光吸收层的厚度调整为80nm以外,以与实施例1同样的方式制备装饰元件。
实施例5
除了将光吸收层的厚度调整为90nm以外,以与实施例1同样的方式制备装饰元件。
实施例6
除了将光吸收层的厚度调整为100nm以外,以与实施例1同样的方式制备装饰元件。
【表2】
<评价例(色彩评价)>
分析在实施例和比较例中制备的装饰元件的成分比,观察基于各厚度出现的颜色,并将其记录在下表3中。
【表3】
在实施例的装饰元件中,出现暖色,然而,在比较例的装饰元件中,出现冷色。图34中示出了从实施例1至4和比较例1至4的装饰元件的光吸收层出现的颜色。
当将实施例和比较例进行比较时,可以确认的是,即使在光吸收层具有相同的组成时,当改变厚度时也会出现暖色或冷色。
Claims (14)
1.一种装饰元件,包括:
显色层,所述显色层包括光反射层和设置在所述光反射层上的光吸收层;以及
基板,所述基板设置在所述显色层的一个表面上,
其中,所述光吸收层包括钼钛氧化物MoaTibOx,并且
在对所述光吸收层的任一点进行成分分析时,由下式1表示的ω大于或等于0.001且小于或等于0.4:
[式1]
ω=(Tx)×(σx)
[式2]
f(T1)=f(Ti+n×T0)
[式3]
在式1中,Tx是由f(T1)表示的函数的取决于T1的函数值,n是1或更大的正整数,σx由式3表示,
在式2中,T1是包括被进行所述成分分析的所述光吸收层的所述任一点的所述光吸收层的厚度,并且T0为80nm,其中,式2表示取决于所述光吸收层的厚度T1的周期函数f(T1),并且
在式3中,a表示钼Mo的元素含量比,b表示钛Ti的元素含量比,x表示氧O的元素含量比。
2.根据权利要求1所述的装饰元件,其中,Tx大于或等于0.01且小于或等于0.5。
3.根据权利要求1所述的装饰元件,其中,σx大于或等于0.1且小于或等于1.2。
4.根据权利要求1所述的装饰元件,其中,所述光吸收层的CIE LCh色彩空间中的色相角h*在315°至360°和0°至150°的范围内。
5.根据权利要求1所述的装饰元件,其中,所述光反射层是包括选自铟In、钛Ti、锡Sn、硅Si、锗Ge、铝Al、铜Cu、镍Ni、钒V、钨W、钽Ta、钼Mo、钕Nd、铁Fe、铬Cr、钴Co、金Au和银Ag;前述金属的氧化物;前述金属的氮化物;前述金属的氮氧化物;碳和碳复合物中的一种、两种或更多种的材料的单层或多层。
6.根据权利要求1所述的装饰元件,其中,所述光吸收层在400nm的波长下具有0至8的折射率。
7.根据权利要求1所述的装饰元件,其中,所述光吸收层在400nm的波长下具有大于0且小于或等于4的消光系数。
8.根据权利要求1所述的装饰元件,其中,所述光吸收层包括具有不同厚度的两个以上的点。
9.根据权利要求1所述的装饰元件,其中,所述显色层还包括彩色膜。
10.根据权利要求1所述的装饰元件,其中,所述显色层或所述基板包括图案层。
11.根据权利要求10所述的装饰元件,其中,所述图案层包括具有非对称结构的截面的凸部形状或凹部形状。
12.根据权利要求1所述的装饰元件,所述装饰元件具有ΔE*ab>1的二向色性。
13.根据权利要求1所述的装饰元件,其中,所述基板包括用于化妆品容器的塑料注塑模制件或玻璃基板。
14.根据权利要求13所述的装饰元件,其中,所述塑料注塑模制件包括聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、聚乙酸乙烯酯PVAc、聚丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚氯乙烯PVC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物EVA、聚碳酸酯PC、聚酰胺和苯乙烯-丙烯腈共聚物SAN中的一种或多种。
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