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CN113711091A - 具有色彩调谐层的制品 - Google Patents

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CN113711091A
CN113711091A CN202080027707.5A CN202080027707A CN113711091A CN 113711091 A CN113711091 A CN 113711091A CN 202080027707 A CN202080027707 A CN 202080027707A CN 113711091 A CN113711091 A CN 113711091A
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CN
China
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color
light modulator
slml
selective light
layer
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Application number
CN202080027707.5A
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J·齐巴
J·P·赛德尔
K·梁
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Viavi Solutions Inc
Original Assignee
Viavi Solutions Inc
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种薄片，其包含具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的反射剂层；和位于所述第一表面外部的第一选择性光调制剂层；其中所述第一选择性光调制剂层包含具有第一颜色的着色剂，该第一颜色在施加能量时变为第二颜色。本发明还公开了制备组合物的方法。

Description

具有色彩调谐层的制品
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年2月21日提交的美国临时申请号62/808,672的优先权，其全部公开内容通过引用并入本申请。
技术领域
本公开整体上涉及制品，例如箔片、片材和/或薄片形式的光学装置。所述制品可以包含具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的反射剂层；和位于第一表面外部的选择性光调制剂层(“SLML”)；其中所述第一选择性光调制剂层可以包含具有在施加能量时变为第二颜色的第一颜色的着色剂。还公开了制备所述光学装置的方法。
背景技术
金属效果颜料提供一组不受环境照明条件的影响而保持不变的颜色参数值。所述金属效果颜料受到限制，并且在特定照明条件下无法提供最具吸引力的美感观看体验。因此，在某些观看条件下，某些颜色的美感吸引力可能显得暗淡或“乏味”。
发明内容
在一方面，公开了一种具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的反射剂层；和位于所述第一表面外部的第一选择性光调制剂层；其中所述第一选择性光调制剂层包含具有在施加能量时变为第二颜色的第一颜色的着色剂。
在另一个方面，公开了一种制备组合物的方法，其包括提供薄片，该薄片包含具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的反射剂层；和位于所述第一表面外部的第一选择性光调制剂层；其中所述第一选择性光调制剂层包含具有在施加能量时变为第二颜色的第一颜色的着色剂；混合液体介质与所述薄片；并且向所述组合物施加能量以将每个薄片中的第一选择性光调制剂层从第一颜色调谐为第二颜色。
各种实施方案的额外特征和优点将部分地在以下描述中阐述，并且部分地将从描述中变得明显，或者可以通过各种实施方案的实践而获知。各种实施方案的目的和其他优点将通过本描述中特别指出的要素和组合来实现和获得。
具体实施方式
应当理解，前述一般描述和以下详细描述仅是示例性和解释性的，并且旨在提供对本教导的各种实施方案的解释。在其广泛且多样的实施方案中，本文公开了制品，例如光学装置，例如箔片、片材和薄片形式；以及制备所述制品的方法。在实施例中，所述制品可以是包含反射剂层和至少一个选择性光调制剂层(SLML)的薄片，例如第一SLML和/或第二SLML。
所述制品可以是薄片形式，该薄片包含反射剂层；和第一选择性光调制剂层，其中所述SLML包含具有在施加能量时变为第二颜色的第一颜色的着色剂。例如，如下文进一步详细描述，颜色的呈现可以通过在SLML中包含选择性光调制剂系统(SLMS)，例如添加剂，例如着色剂、选择性光调制剂颗粒(SLMP)或选择性光调制剂分子(SLMM)来产生。所述制品可以是具有颜色参数(例如色调、色度和亮度)的金属薄片状颜料，其可以根据在环境照明和温度条件下观察所述制品而经历自调谐过程。
所述薄片可以具有以下尺寸，例如厚度为约100nm至约100μm，和尺寸为约100nm至约1mm。组合物可以包含所公开的薄片和液体介质。
所述反射剂层可以具有第一表面，与第一表面相对的第二表面；和至少一个额外的表面，例如第三表面。所述反射剂层的至少一个额外的表面(例如，反射剂层的左侧和/或右侧)对空气开放。所述至少一个额外的表面不包含任何材料的层，例如选择性光调制剂层、吸收层和/或介电层。
尽管以特定顺序公开了具有特定层的制品，但是本领域普通技术人员将理解，所述制品可以以任何顺序包含任何数量的层。此外，任何特定层的组成可以与任何其他层的组成相同或不同。如果存在多于一个的SLML，则每个SLML在其各自的组成和物理特性方面可以是独立的。例如，第一SLML可以具有有着第一折射率的组成，但是同一制品中的第二SLML可以具有具有不同折射率的不同组成。作为另一实施例，第一SLML可以具有有着第一厚度的组成，但是第二SLML可以具有有着不同于第一厚度的第二厚度的相同组成。另外地或替代地，薄片、片材或箔片形式的制品也可以在所述制品的外部表面上包含硬涂层或保护层，其中所述外部表面可以是暴露于空气中的表面。在一些实施例中，这些层(硬涂层或保护层)无需光学质量。
所述反射剂层可以是宽带反射剂，例如光谱和朗伯反射剂(例如白色TiO2)。所述反射剂层可以是金属、非金属或金属合金。在一个实例中，用于所述反射剂层的材料，例如第一反射剂层和第二反射剂层，可以包含在所需光谱范围内具有反射特性的任何材料。例如，任何在所需光谱范围内具有5％至100％反射率的材料。反射材料的实例可以是铝，其具有良好的反射特性，价格低廉，并且易于形成或沉积为薄层。也可以使用其他反射材料代替铝。例如，铜、银、金、铂、钯、镍、钴、铌、铬、锡以及这些或其他金属的组合或合金可以用作反射材料。在一个方面，用于所述至少一个反射剂层的材料可以是白色或浅色金属。在其他实例中，所述反射剂层可以包括但不限于过渡金属和镧系金属及其组合；以及金属碳化物、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、其组合或金属与这些材料中的一种或多种的混合物。
所述至少一个反射剂层的厚度可以为约5nm至约5000nm，尽管该范围不应被视为限制性的。例如，厚度下限可选择为使得所述反射剂层提供0.8的最大透射率。另外地或替代地，对于包含铝的反射剂层，光密度(OD)在约550nm的波长下可以为约0.1至约4。
为了获得足够的光密度和/或达到所需的效果，根据反射剂层的组成可以需要更高或更低的最小厚度。在一些实例中，所述上限可以为约5000nm、约4000nm、约3000nm、约1500nm、约200nm和/或约100nm。在一个方面，所述至少一个反射剂层的厚度可以为约10nm至约5000nm，例如约15nm至约4000nm、约20nm至约3000nm、约25nm至约2000nm、约30nm至约1000nm、约40nm至约750nm，或约50nm至约500nm，例如约60nm至约250nm或约70nm至约200nm。
所述制品可以包含第一选择性光调制剂层(SLML)，和例如第二选择性光调制剂层。所述SLML是包含多个光学功能的物理层，其光学功能旨在调制(吸收和/或发射)波长范围为约0.2μm至约20μm的电磁辐射光谱的不同选定区域中的光强度。
SLML(和/或SLML内的材料)可以选择性地调制光。例如，SLML可以控制在特定波长下的透射量。在一些实例中，所述SLML可以选择性地吸收特定能量的波长(例如，在可见和/或不可见的范围内)。例如，所述SLML可以是“彩色层”和/或“波长选择性吸收层”。在一些实例中，所述吸收的特定波长可以使得所述制品(例如薄片形式的制品)呈现出特定颜色。例如，所述SLML可对人眼呈现出红色(例如，所述SLML可以吸收低于约620nm的光的波长，从而反射或透射呈现红色的能量的波长)。这可以通过向基质材料(例如介电材料，包含但不限于聚合物)中添加作为着色剂(例如有机和/或无机颜料和/或染料)的SLMP来实现。例如，在某些情况下，所述SLML可以是彩色塑料。
在一些实例中，一些或所有的吸收的特定波长可以在可见范围内(例如，所述SLML可以在整个可见范围内吸收，但在红外范围内是透明的)。所得制品，例如薄片形式的制品，将呈现黑色，但会反射红外范围内的光。在上述一些实例中，所述制品和/或SLML所吸收的波长(和/或所述特定可见颜色)可以至少部分取决于所述SLML的厚度。另外地或替代地，所述SLML所吸收的能量的波长(和/或这些层和/或所述薄片呈现的颜色)可以部分取决于向所述SLML中某些方面的添加。除了吸收某些能量的波长，所述SLML可以实现至少一种以下效果：增强所述反射剂层抗退化能力；能够从基材上剥离；能够调节尺寸；提供一些对环境退化的抵抗力，该环境退化例如是所述反射剂层中使用的铝或其他金属和材料的氧化；以及基于所述SLML的组成和厚度，在光的透射、反射和吸收方面具有高性能。
在一些实例中，作为选择性吸收特定能量的波长和/或可见光的波长的SLML的选择或替代物，所述制品的SLML可以控制所述折射率和/或所述SLML可以包含可以控制折射率的SLMP。可以控制所述SLML的折射率的SLMP可以作为吸收控制SLMP的选择或替代物(例如，着色剂)与所述基质材料一起包含。在一些实例中，所述基质材料可以与SLML中的吸收控制SLMP和折射率SLMP相结合。在一些实例中，所述相同的SLMP可以控制吸收率和折射率两者。
所述SLML的性能可基于所述SLML中存在的材料的选择来确定。在一个方面，所述SLML可以提高以下特性中的至少一种：薄片处理、腐蚀、排列，和制品内任何其他层(例如反射剂层)的环境性能。
所述第一和第二SLML可以各自独立地包含单独的基质材料，或与选择性光调制剂系统(SLMS)结合的基质材料。在一个方面，所述第一SLML和所述第二SLML中的至少之一包含基质材料。在另一个方面，所述第一SLML和所述第二SLML中的至少之一包含基质材料和SLMS。所述SLMS可以包含选择性光调制剂分子(SLMM)、选择性光调制剂颗粒(SLMP)、添加剂或其组合。
所述SLML的组合物可以具有约0.01％至约100％的固体含量，例如约0.05％至约80％，并且作为进一步的实例，约1％至约30％。在某些方面，所述固体含量可以大于3％。在一些方面，所述SLML的组合物可以具有约3％至约100％的固体含量，例如约4％至50％。
所述第一和/或第二SLML的每个的基质材料可以独立地是作为涂布液施加并用于光学和结构目的的膜形成材料。所述基质材料可以用作基质(host，matrix)以在必要时引入次要系统，例如所述选择性光调制剂系统(SLMS)，以向所述制品提供额外的光调制剂特性。
所述基质材料可以是介电材料。另外地或替代地，所述基质材料可以是有机聚合物、无机聚合物和复合物材料中的至少之一。所述有机聚合物的非限制性实例包括热塑性塑料，例如聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯、丙烯酸酯、丙烯酸酯、聚乙烯酯、聚醚、聚硫醇、硅氧烷、碳氟化合物及其各种共聚物；热固性材料，例如环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、三聚氰胺甲醛、脲醛和酚醛；和能量可固化材料，例如丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基类、乙烯基酯、苯乙烯和硅烷。无机聚合物的非限制性示例包括硅烷、硅氧烷、钛酸盐、锆酸盐、铝酸盐、硅酸盐、磷氮烷、聚硼氮烷和聚噻唑。
所述第一和第二SLML的每个均可以包含约0.001重量％至约100重量％的基质材料。在一个方面，所述基质材料在所述SLML中以约0.01重量％至约95重量％的量存在，例如约0.1重量％至约90重量％，并且作为进一步的实例，约1重量％至约87重量％的SLML。
与所述基质材料一起用于SLMLs的SLMS可以各自独立地包含选择性光调制剂颗粒(SLMP)、选择性光调制剂分子(SLMM)、添加剂或其组合。所述SLMS还可以包含其他材料。所述SLMS可以在感兴趣的选择性区域或整个光谱范围(0.2μm至20μm)内提供电磁辐射的幅度的调制(通过吸收、反射、荧光等)。
所述第一和第二SLML可以各自独立地在SLMS中包含SLMP。所述SLMP可以是与所述基质材料结合以选择性控制光调制的任何颗粒，包括但不限于色移颗粒、染料、包括一种或多种染料的着色剂、颜料、反射颜料、色移颜料、量子点和选择性反射剂。SLMP的非限制性示例包括：有机颜料、无机颜料、量子点、纳米颗粒(选择性反射和/或吸收)、胶束等。所述纳米颗粒可以包括但不限于具有高折射率值(在约550nm的波长下n>1.6)的有机和金属有机材料；金属氧化物，例如TiO2、ZrO2、In2O3、In2O3-SnO、SnO2、FexOy(其中x和y各自独立地为大于0的整数)和WO3；金属硫化物，例如ZnS和CuxSy(其中x和y各自独立地为大于0的整数)；硫族化物、量子点、金属纳米颗粒；碳酸盐；氟化物；以及它们的混合物。
在所述SLML中用作SLMP的着色剂可以具有在施加能量时变为第二颜色的第一颜色。所述第一颜色和所述第二颜色例如在色调、亮度和/或色度方面不同。所述颜色可以使用CIELAB颜色系统来确定。所述第一颜色和第二颜色可以通过肉眼看到。在一个方面，所述第一颜色可以是无色的，使得所述着色剂从无色(第一颜色)变为第二颜色。在另一个方面，所述第二颜色可以是无色的，使得所述着色剂从第一颜色变为无色(第二颜色)。
所述SLML中使用的着色剂可以是热敏变色染料或光致变色染料。所述着色剂可以是着色剂的混合物，例如两种或多种着色剂，其中着色剂的混合物的每种着色剂独立地具有在施加能量时变为第二颜色的第一颜色。热敏变色染料可在施加能量时以温度变化的形式从第一颜色变为第二颜色，例如从热变为冷，反之亦然。热敏变色染料可以是有机材料，例如无色染料。用于热敏变色染料的有机材料的非限制性示例包括螺内酯、荧烷、螺吡喃和俘精酸酐。
所述着色剂还可以包含呈现出热敏变色色移(从第一颜色变为第二颜色)的无机材料，例如二氧化钛、硫化锌、氧化锌、氧化铟(III)、氧化铅(II)、碘化亚铜汞、碘化银汞、碘化汞(II)、双(二甲基铵)四氯镍酸盐(II)、双(二乙胺)四氯铜酸盐(II)、氧化铬(III)：氧化铝(III)、二氧化钒、碘化铜(I)、偏钒酸铵、锰紫及其组合。
光致变色染料可以在施加能量时以电磁辐射的吸收的形式从第一颜色变为第二颜色。用于着色剂的光致变色染料的非限制性示例包括三芳基甲烷、芪、氮杂芪、硝酮、俘精酸酐、螺吡喃、萘并吡喃、螺恶嗪、醌、二芳基乙烯、偶氮苯、氯化银、卤化锌、氢化钇、六芳基二咪唑、螺亚精胺(spiropermidine)及其组合。
施加到所述制品上的能量可以是影响所述选择性光调制剂层颜色变化的任何能量。在一个方面，所述能量可以是电磁的，例如磁能和来自所有光谱范围(包括从γ到短波)的光；高能粒子；热量；光能；热能；生物能，例如太阳能、风能、水力发电、波浪能、热能；核能；机械能；化学能；等等。可以在任何时间段施加所述能量到所述制品，以足以影响所述选择性光调制剂层颜色变化。
在一个方面，在施加导致所述着色剂色调和亮度变化的光后，所述SLML中的着色剂可以从低光强度观察条件下的第一颜色变为高光强度观察条件下的第二颜色。所述着色剂可以是具有主动自调谐颜色参数的钨银颜料。特别地，通过选择所述着色剂(包含着色剂的混合物)、施加能量的时间段和施加能量的类型，可以形成具有特定第一颜色和第二颜色的制品，其在特定照明条件下可以表现出最佳的颜色效果。
通过在一个或多个SLML中提供一种或多种着色剂，例如位于反射剂层的第一表面和/或反射剂层的第二表面上的一叠SLML，也可以实现调谐效果。示例性制品可具有如下结构：6SLML/5SLML/4SLML/反射剂/3SLML/2SLML/1SLML，其中每个SLML(1-6SLML)可独立地包含相同或不同的着色剂，如上所述。
SLMM的实例包括但不限于：有机染料、无机染料、胶束和其他含有发色团的分子体系。在一个方面，所述SLMM可以是从彩色颜料、耐光染料和量子点中选择的材料。
在一些方面，所述第一和第二SLML的每个的SLMS可以包含至少一种添加剂，例如固化剂和涂料助剂。
所述固化剂可以是能够引发所述基质材料硬化、玻璃化、交联或聚合的化合物或材料。固化剂的非限制性示例包括溶剂、自由基发生剂(通过能量或化学)、酸发生剂(通过能量或化学)、缩合引发剂和酸/碱催化剂。
所述涂料助剂的非限制性实例包括流平剂、湿润剂、消泡剂、粘合促进剂、抗氧化剂、UV稳定剂、固化抑制减缓剂、防污剂、腐蚀抑制剂、光敏剂、二级交联剂和用于增强红外干燥的红外吸收剂。在一个方面，所述抗氧化剂可以在所述SLML的组合物中以约25ppm至约5重量％的量存在。
所述第一和第二SLML可以各自独立地包含溶剂。溶剂的非限制性示例可以包括乙酸酯，例如乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯；丙酮；水；酮，例如二甲基酮(DMK)、甲基乙基酮(MEK)、仲丁基甲基酮(SBMK)、叔丁基甲基酮(TBMK)、环戊二烯和苯甲醚；乙二醇和乙二醇衍生物，例如丙二醇甲基醚和丙二醇甲基醚乙酸酯；醇，例如异丙醇和双丙酮；酯，例如丙二酸酯；杂环溶剂，例如n-甲基吡咯烷酮；碳氢化合物，例如甲苯和二甲苯；聚结溶剂，例如乙二醇醚；以及它们的混合物。在一个方面，所述溶剂可以在所述第一和第二SLML中以约0重量％至约99.9重量％的量存在，例如约0.005重量％至约99重量％，并且作为进一步的实例，相对于所述SLML的总重量约0.05重量％至约90重量％。
在一些实例中，所述第一和第二SLML可以各自独立地包含具有以下至少之一的组合物：(i)光引发剂，(ii)氧抑制减缓组合物，(iii)流平剂，和(iv)消泡剂。
所述氧抑制减缓组合物可用于减缓自由基材料的氧抑制。所述分子氧可以猝灭光引发剂敏化剂的三重态，或者其可以清除自由基，导致降低的涂层特性和/或未固化的液体表面。所述氧抑制缓解组合物可以降低氧抑制或可以提高任何SLML的固化。
所述氧抑制组合物可以包含多于一种化合物。所述氧抑制减缓组合物可以包含至少一种丙烯酸酯，例如至少一种丙烯酸酯单体和至少一种丙烯酸酯低聚物。一方面，所述氧抑制缓解组合物可以包含至少一种丙烯酸酯单体和两种丙烯酸酯低聚物。用于所述氧抑制缓解组合物的丙烯酸酯的非限制性实例可以包含丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯；环氧丙烯酸酯，例如改性环氧丙烯酸酯；聚酯丙烯酸酯，例如酸官能聚酯丙烯酸酯、四官能聚酯丙烯酸酯、改性聚酯丙烯酸酯和生物来源的聚酯丙烯酸酯；聚醚丙烯酸酯，例如胺改性聚醚丙烯酸酯，包含胺官能丙烯酸酯共引发剂和叔胺共引发剂；氨基甲酸酯丙烯酸酯，例如芳族氨基甲酸酯丙烯酸酯、改性脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯和基于脂肪族脲基甲酸酯的氨基甲酸酯丙烯酸酯；及其单体和低聚物。在一个方面，所述氧抑制减缓组合物可以包含至少一种丙烯酸酯低聚物，例如两种低聚物。所述至少一种丙烯酸酯低聚物可以选自/选择聚酯丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯，例如巯基改性聚酯丙烯酸酯和胺改性聚醚四丙烯酸酯。氧抑制缓解组合物还可以包含至少一种单体，例如1,6-己二醇二丙烯酸酯。所述氧抑制减缓组合物在所述第一和/或第二SLML中以约5重量％至约95重量％的量存在，例如约10重量％至约90重量％，并且作为进一步的实例，相对于SLML的总重量约15重量％至约85重量％。
在一些实例中，所述SLML的基质材料可以使用非自由基固化体系，例如阳离子体系。阳离子系统对自由基过程的氧抑制减缓较不敏感，从而可能不需要氧抑制减缓组合物。在一个实例中，单体3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷的使用不需要氧减缓组合物。
在一个方面，所述第一和第二SLML可以各自独立地包含至少一种光引发剂，例如两种光引发剂或三种光引发剂。所述光引发剂可用于较短的波长。所述光引发剂可对光化波长有活性。所述光引发剂可以是Ⅰ型光引发剂或II型光引发剂。所述SLML可以仅包含Ⅰ型光引发剂、II型光引发剂或Ⅰ型和II型光引发剂的组合。所述光引发剂在所述SLML组合物中以约0.25重量％至约15重量％的量存在，例如约0.5重量％至约10重量％，作为进一步的实例，约1重量％至约5重量％，相对于所述SLML的组合物的总重量。
所述光引发剂可以是膦氧化物。所述膦氧化物可以包含但不限于单酰基氧化膦和双酰基氧化膦。所述单酰基氧化膦可以是二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化膦。所述双酰基氧化膦可以是双(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦。在一个方面，至少一种膦氧化物可以存在于所述SLML的组合物中。例如，两种膦氧化物可以存在于所述SLML的组合物中。
敏化剂可以存在于所述SLML的组合物中，并且可作为Ⅰ型和/或II型光引发剂的敏化剂。所述敏化剂也可以作为II型光引发剂。在一个方面，所述敏化剂在所述SLML组合物中以约0.05重量％至约10重量％的量存在，例如约0.1重量％至约7重量％，并且作为进一步的实例，约1重量％至约5重量％，相对于所述SLML的组合物的总重量。所述敏化剂可以是噻吨酮，例如1-氯-4-丙氧基噻吨酮。
在一个方面，所述SLML可以包含流平剂。所述流平剂可以是聚丙烯酸酯。所述流平剂可以消除所述SLML的组合物的成坑(cratering)。所述流平剂可以在所述SLML的组合物中以约0.05重量％至约10重量％的量存在，例如约1重量％至约7重量％，作为进一步的实例，约2重量％至约5重量％，相对于所述SLML的组合物的总重量。
所述SLML还可以包含消泡剂。所述消泡剂可以降低表面张力。所述消泡剂可以是无硅的液体有机聚合物。所述消泡剂在所述SLML的组合物中以约0.05重量％至约5重量％的量存在，例如约0.2重量％至约4重量％，作为进一步的实例，约0.4重量％至约3重量％，相对于所述SLML的组合物的总重量。
所述第一和第二SLML可以各自独立地具有大于或小于约1.5的折射率。例如，每个SLML可以具有约1.5的折射率。可以选择每个SLML的折射率以提供所需程度的色变(colortravel)，其中色变可以定义为在L*a*b*颜色空间中测量的色调角度随视角的变化。在一些实例中，每个SLML可以包含约1.1至约3.0、约1.0至约1.3或约1.1至约1.2范围内的折射率。在一些实例中，每个SLML的折射率可以小于约1.5、小于约1.3或小于约1.2。在一些实例中，第一SLML和第二SLML可以具有基本上相等的折射率或彼此不同的折射率。
所述第一和第二SLML可以各自独立地具有约1nm至约10000nm、约10nm至约1000nm、约20nm至约500nm、约1nm至约100nm、约10nm至约1000nm、约1nm至约5000nm的厚度。在一个方面，所述制品(例如光学装置)可以具有1:1至1:50的厚宽比。
然而，本文所述制品的优点之一是，在一些实例中，所述光学效果对厚度变化相对不敏感。因此，在一些方面，每个SLML可以独立地具有小于约5％的光学厚度变化。在一个方面，每个SLML可以独立地包含跨过所述层小于约3％的光学厚度变化。在一个方面，每个SLML可以独立地具有在跨过厚度约为50nm的所述层的光学厚度变化中小于约1％的变化。
在一个方面，所述制品，例如箔片、薄片或片材形式的光学装置，还可以包含基材和可选的剥离层。在一个方面，所述剥离层可以设置在所述基材和第一SLML之间。
本文所述的制品(例如光学装置)可以以任何方式制备，然后进行分隔、破碎、研磨等，成为较小的件。在一些实例中，所述制品可以使用至少一种以下生产工艺制备，例如真空沉积工艺和液体涂布工艺，包括但不限于下述工艺。
本发明公开了一种制备制品的方法，如本文所述的片材、薄片或箔片。所述方法可以包括在基材上沉积第一SLML，在第一SLML上沉积至少一个反射剂层；以及在至少一个反射剂上沉积第二SLML；其中所述第一SLML和所述第二SLML中的至少之一使用液体涂布工艺进行沉积。
可以通过在基材上沉积第一SLML来制备薄片、片材或箔片形式的制品，例如光学装置。所述基材可以可选地包含剥离层。在一个方面，所述方法可以包括在具有可选剥离层的基材上沉积第一SLML，以及在所述第一SLML上沉积至少一个反射剂层。所述方法进一步包括在至少一个反射剂层上沉积第二SLML。在一些实例中，所述至少一个反射剂层可以通过任何已知的常规沉积工艺施加到相应的层，所述常规沉积工艺为例如物理气相沉积、化学气相沉积、薄膜沉积、原子层沉积等，包括改进技术，例如等离子体增强和流化床。
所述基材可以由柔性材料制成。所述基材可以是能够接收沉积层的任何合适的材料。合适的基材材料的非限制性示例包括聚合物网，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、玻璃箔片、玻璃片、聚合物箔片、聚合物片、金属箔片、金属片、陶瓷箔片、陶瓷片、离子液体、纸、硅晶片等。所述基材的厚度可以变化，但是可以在例如约2μm至约100μm的范围内，并且作为进一步的实例，可以在约10μm至约50μm的范围内。
所述第一SLML可通过液体涂布工艺(例如槽模工艺)被沉积在所述基材上。当第一SLML已经被沉积和固化，所述至少一个反射剂可以使用上述任何常规沉积工艺被沉积在第一SLML上。在所述至少一个反射剂层已经被沉积在第一SLML上之后，第二SLML可以通过液体涂布工艺(例如槽模工艺)被沉积在所述至少一个反射剂上。所述液体涂布工艺包括但不限于：槽珠、滑动珠、槽帘、滑动帘、单层和多层涂布、拉伸网槽、凹印、辊涂和其他液体涂布和印刷工艺，其将液体涂布到基材上以形成液体层或膜，该液体层或膜随后被干燥和/或固化至最终SLML层。
然后，所述基材可以从沉积层中剥离以形成所述制品。在一个方面，所述基材可以被冷却以使相关的剥离层变脆。在另一个方面，所述剥离层可以例如通过加热和/或用光子或电子束能量固化而变脆，以增加交联的程度，这可实现脱离。然后所述沉积层可以被机械脱离，例如所述表面的急剧弯曲或刷擦，或空气脱离。所述脱离和剥离的层可以使用已知技术而制作成具有一定尺寸的制品，例如薄片、箔片或片材形式的光学装置。
在另一个方面，所述沉积层可以从所述基材转移至另一表面。所述沉积层可被打孔或切割以产生具有明确尺寸和形状的大的薄片。
如上所述，所述第一和第二SLML的每个均可通过液体涂布工艺(例如槽模工艺)进行沉积。然而，先前认为液体涂布工艺(例如槽模工艺)不能在光学厚度(例如约50至约700nm)下稳定运行。特别地，薄的湿膜通常形成厚的区域的岛，其中固体在溶剂蒸发时通过毛细力从周围的薄的区域吸走。这种网状外观与光学涂层不兼容，因为可变厚度会导致宽范围的光程长度，例如导致斑点/纹理外观的旁边颜色范围，以及降低的光学涂层的颜色均匀性和低色度。
与其他沉积技术(例如气相沉积)相比，所述液体涂布工艺能够以更快的速率转移所述SLML的组合物。此外，所述液体涂布工艺可以通过设置简单的装置在所述SLML中使用更多的材料。相信使用所公开的液体涂布工艺形成的SLML可以表现出提高的光学性能。
本发明还公开了一种组合物，其包含所公开的制品(例如薄片形式)和液体介质。所述组合物可以是油漆、清漆或墨水，并且可以用作货币的安全特征。所述液体介质可以是任何介质，例如水、有机溶剂等。所述组合物中的薄片可以包含多种薄片。在一个方面，多种薄片中的每种薄片可以包含不同的第一选择性光调制剂层。以这种方式，“不同”意在表示两个选择性光调制剂层的至少一个特征不相同，例如不同的组分(例如，两种不同的着色剂)、不同的光学或物理厚度等。例如，具有第一选择性光调制剂层的第一薄片可以包含从红色变为橙色的着色剂，并且具有第一选择性光调制剂层的第二薄片可以包含相同的着色剂，但是可以具有不同的光学厚度。
制备所述组合物的方法可以包括提供薄片，该薄片包含具有第一表面，和与第一表面相对的第二表面的反射剂层；和位于所述第一表面外部的第一选择性光调制剂层；其中所述第一选择性光调制剂层包含具有在施加能量时变为第二颜色的第一颜色的着色剂；混合液体介质与所述薄片；以及向所述组合物施加能量以将每个薄片中的第一选择性光调制剂层从第一颜色调谐为第二颜色。
所述施加的能量可以来自任何光源以提供光。所述光可以包含电磁波谱中的任何波长，例如紫外、可见、红外等。在另一个方面，所述施加的能量可以来自任何热源以提供从冷到热或从热到冷的温度变化。
根据前述描述，本领域技术人员可以理解本教导可以以多种形式实施。因此，尽管已经结合特定实施方案及其实例描述了这些教导，但是本教导的真实范围不应当如此限制。在不脱离本教导的范围的情况下，可以进行各种改变和修改。
本范围公开应作广义解释。本公开旨在公开实现本公开的装置、活动和机械作用的等同物、方式、系统和方法。对于所公开的每个装置、制品、方法、方式、机械元素或机理，本公开旨在在其公开内容中也包含并教导用于实践本文公开的许多方面、机理和装置的等同物、装置、系统和方法。此外，本公开涉及涂层及其许多方面、特征和要素。这种装置在其使用和操作中可以是动态的，本公开旨在包含使用所述装置和/或制备的光学装置的等同物、装置、系统和方法，以及其与本公开的操作和功能的描述和精神一致的许多方面。本申请的权利要求同样应作广义解释。本发明在其许多实施方案中的描述本质上仅是示例性的，因此，不偏离本发明要点的变化旨在属于本发明的范围。这类变化不应被视为偏离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种薄片，其包含：
反射剂层，其具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；和
第一选择性光调制剂层，其位于所述第一表面外部；其中所述第一选择性光调制剂层包含具有第一颜色的着色剂，该第一颜色在施加能量时变为第二颜色。
2.根据权利要求1所述的薄片，其中所述着色剂是热敏变色染料。
3.根据权利要求1所述的薄片，其中所述着色剂是光致变色染料。
4.根据权利要求1所述的薄片，其中所述着色剂包含两种或更多种着色剂。
5.根据权利要求4所述的薄片，其中所述两种或更多种着色剂的每种独立地具有在施加能量时变为第二颜色的第一颜色。
6.根据权利要求2所述的薄片，其中所述热敏变色染料是无色染料。
7.根据权利要求3所述的薄片，其中所述光致变色染料是螺吡喃。
8.根据权利要求1所述的薄片，其进一步包含位于所述第二表面外部的第二选择性光调制剂层。
9.根据权利要求8所述的薄片，其中所述第二选择性光调制剂层包含具有第一颜色的着色剂，该第一颜色在施加能量时变为第二颜色。
10.根据权利要求1所述的薄片，其进一步包含在所述第二表面上的一叠选择性光调制剂层，并且其中所述一叠选择性光调制剂层的每层包含具有第一颜色的着色剂，该第一颜色在施加能量时变为第二颜色。
11.根据权利要求1所述的薄片，其进一步包含不同于所述第一选择性光调制剂层的第二选择性光调制剂层。
12.根据权利要求1所述的薄片，其中所述第一选择性光调制剂层包含选择性光调制剂材料。
13.根据权利要求12所述的薄片，其中所述选择性光调制剂材料选自彩色颜料、耐光染料和量子点。
14.一种组合物，其包含根据权利要求1所述的薄片；和液体介质。
15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述薄片是多个薄片。
16.根据权利要求15所述的组合物，其中所述多个薄片中的每个薄片包含不同的第一选择性光调制剂层。
17.一种制备组合物的方法，其包括：
提供薄片，该薄片包含具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的反射剂层；和位于所述第一表面外部的第一选择性光调制剂层；
其中所述第一选择性光调制剂层包含具有第一颜色的着色剂，该第一颜色在施加能量时变为第二颜色；
混合液体介质与所述薄片；和
向所述组合物施加能量以将每个薄片中的第一选择性光调制剂层从第一颜色调谐为第二颜色。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述施加的能量是施加的光。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述施加的能量是施加的热。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述着色剂选自热敏变色染料和光致变色染料。
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