CN101918622A - 在胶体晶体阵列中成像的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种在胶体晶体阵列中产生图像的方法。该方法包括提供容纳于能固化的基质组合物之内的有序的粒子阵列；固化基质组合物的第一部分，其中固化的第一部分衍射第一波长的辐射；固化基质组合物的另一部分，其中固化的另一部分衍射另一波长的辐射；以及将阵列暴露于辐射以显出图像。还公开一种在胶体晶体阵列的堆组中产生多色图像的方法。

Description

在胶体晶体阵列中成像的方法

技术领域

本发明涉及在胶体晶体阵列中的成像，更特别地涉及在胶体晶体阵列中通过暴露于光化辐射来生成图像。

背景技术

基于胶体晶体阵列的辐射衍射材料已经被使用于多种用途。胶体晶体阵列(CCA)是单分散的胶体粒子的三维有序阵列。

粒子这样的胶态分散能够形成具有可与紫外光、可见光或红外光的辐射的波长比较的晶格间距的晶体结构。这些晶体结构已经被用来从入射辐射的宽光谱中过滤所选择波长的窄频带，并允许透射邻近波长的辐射。通过在液体介质中分散粒子，由此使粒子自对准成为有序阵列，已经产生了现有器件。通过相互聚合或者通过引入使粒子膨胀并熔合在一起的溶剂使粒子熔合在一起。

在CCA的其它使用中，有序阵列被固定于基质中并且可以在所固定的阵列对可见光谱内的辐射进行衍射时被用作着色剂。或者，CCA被制作来对辐射进行衍射以用作光滤波器、光开关及光限幅器。当这些CCA使用恒定的粒子间距时，CCA可以在粒子间距响应于刺激而变化时起着传感器的作用。

近年来，这样的传感器已经由包含聚合于水凝胶之内的CCA的水凝胶生产。包围CCA的水凝胶的聚合物响应于具体的外部刺激而改变构象。例如，水凝胶的体积能够响应于刺激而改变，包括化学成分(例如溶液中的金属离子)和有机分子(例如葡萄糖)的存在，使器件有用于化学分析。在CCA器件中，单分散的高度带电的胶体粒子被分散于低离子强度的液体介质中。粒子由于它们的静电电荷而自组合为CCA。这些有序的结构根据布拉格定律来对辐射进行衍射，其中满足布拉格条件的辐射被反射而不满足布拉格条件的邻近光谱区则透射过器件。

发明内容

本发明涉及产生图像的方法，该方法包括：提供包含容纳于能固化的基质组合物之内的元件阵列的成像构件；通过按图像构形将激光辐射投射到成像构件的第一部分上来固化在第一部分内的基质组合物，使得固化的第一部分显出第一光学性质；改变成像构件的另一部分；以及固化基质组合物的其它部分，使得固化的其它部分显出与第一部分不同的光学性质。本发明还包括产生图像的方法，该方法包括：提供容纳于能固化的基质组合物之内的粒子阵列；通过图像的灰度正片或负片掩模来固化基质组合物的第一部分；以及固化基质组合物的另一部分。

本发明还包括在胶体晶体基质中产生多色图像的方法，该方法包括提供多个成像构件，每个成像构件包括容纳于能固化的基质组合物之内的有序的粒子阵列；给每个成像构件提供图像掩模；通过图像掩模中的一个将每个成像构件暴露于光化辐射以产生多个已成像构件，每个已成像构件具有固化的图像部分和未固化的背景部分；固化已成像构件的未固化部分使得固化的图像部分和固化的背景部分衍射不同波长的辐射；以及堆叠已成像构件使得来自固化的图像部分的辐射的衍射产生多色图像。

附图说明

图1A是根据本发明产生图像方法的流程图；

图1B是根据本发明的一个实施例在CCA中产生图像的示意图；

图2是根据本发明的方法产生图像的另一实施例的流程图；

图3A根据本发明用单个激光器来使CCA成像的示意图；

图3B是根据本发明用多个激光器来在CCA中产生图像的示意图；

图4A是根据本发明的一个实施例的CCA图像的平面图；

图4B是包含根据本发明所产生的图像的CCA(如图4A所示)的透视图；以及

图5是根据本发明的方法产生金色图像的方法的流程图。

具体实施方式

本发明包括在成像构件(即，其中可以产生图像以产生已成像构件的器件)中产生图像的方法。在一个实施例中，成像构件包括容纳于能固化的基质组合物之内的元件阵列。图像通过将成像构件的一部分暴露于激光辐射并且改变成像构件的另一部分来产生，使得第一部分和另一部分衍射不同波长的辐射，使图像成为能检测的。在这里所描述的所有实施例中，第一部分可以对应于具有作为背景的第二或其它部分的图像，反之亦然，其中第一部分是在第二部分中产生的图像的背景。例如，图像可以是能检测的，以鉴定或识别其所应用的物品，或者图像还可以是装饰性的。图像可通过将图像暴露于辐射并且检测由图像反射的辐射来检测。暴露辐射和反射辐射中的每一种都可以处于可见光谱或不可见光谱内。在一些实施例中，根据本发明所产生的图像可以由肉眼来检测。在其它的实施例中，图像可使用光学器件(例如分光光度计)来检测以恢复或观看图像。

在一个实施例中，元件阵列是容纳于基质组合物中的有序的周期性粒子阵列(胶体晶体阵列或CCA)。有序的周期性粒子阵列指的是对辐射进行衍射的粒子阵列。由周期性的粒子阵列形成的平行层或平面根据布拉格定律与入射辐射相互作用。衍射光是随角易色的，即颜色取决于观看角度。给定角度的光的衍射波长与由周期性粒子阵列形成的布拉格平面之间的距离成正比，该距离与密集球体的粒子直径成正比。衍射波长还取决于成像构件的有效折射率。成像构件的有效折射率接近近似于成像构件的材料(包括粒子和包围粒子的基质材料)的折射率的体积平均值。衍射光的强度取决于成像构件之内的折射率变化，该折射率变化由粒子和周围基质的布局控制。由粒子阵列和基质所形成的层的数量以及在交替层之间的折射率对比度同样能够影响衍射强度。更多的粒子层则产生更大的衍射强度。交替层之间更高的折射率对比度同样会产生更大的衍射强度。交替层之间更高的折射率对比度能够通过使用在它们各自的折射率方面具有相对大的差异的粒子和基质来获得。或者，使粒子和/或基质定向膨胀能够改变层状结构并且增加层间的折射率对比度。

在一个实施例中，将粒子保持于其中的基质由能固化的基质组合物生产，该能固化的基质组合物可以是有机聚合物，例如丙烯酸类聚合物、聚苯乙烯、聚氨酯、醇酸聚合物、聚酯、含硅氧烷聚合物、聚硫化物、含环氧基聚合物、或由含环氧基聚合物衍生的聚合物。在基质材料固化时，粒子的相对位置可以被固定使得粒子间距可以被固定。

在一个实施例中，粒子由不同于基质的材料组成。粒子的适合材料包括聚苯乙烯、聚氨酯、丙烯酸类聚合物、醇酸聚合物、聚酯、含硅氧烷聚合物、聚硫化物、含环氧基聚合物、及由含环氧基聚合物衍生的聚合物，以及无机材料，例如金属氧化物(例如，氧化铝、二氧化硅或二氧化钛)或半导体(例如，硒化镉)或者这些材料的组合物。

在一个实施例中，粒子具有一般性整体结构。或者，粒子可以具有其中核心由与外壳组合物不同的组合物产生的核壳结构。粒子核心的适合组合物包括：有机聚合物，例如聚苯乙烯、聚氨酯、丙烯酸类聚合物、醇酸聚合物、聚酯、含硅氧烷聚合物、聚硫化物、含环氧基聚合物、或由含环氧基聚合物衍生的聚合物；以及无机材料，例如金属氧化物(例如，氧化铝、二氧化硅或二氧化钛)或半导体(例如，硒化镉)。外壳的适合组合物包括有机聚合物(例如，聚苯乙烯、聚氨酯、丙烯酸类聚合物、醇酸聚合物、聚酯、含硅氧烷聚合物、聚硫化物、含环氧基聚合物、或由含环氧基聚合物衍生的聚合物)，其中粒子外壳的组合物不同于核壳粒子的特定阵列的基质材料。外壳材料可以是非成膜的，也就是外壳材料在没有形成外壳材料膜的情况下保持于包围每个粒子核心的位置上，使得核壳粒子保持作为聚合基质之内的离散粒子。照此，阵列包括至少三个一般区域；即，基质、粒子外壳和粒子核心。或者，外壳材料可以是成膜的，使得外壳材料在核心周围形成膜。核心材料和外壳材料具有不同的折射率。另外，外壳的折射率可以作为外壳厚度的函数以穿过外壳厚度的折射率梯度的形式变化。折射率梯度可以由在外壳材料的组合物中穿过外壳厚度的梯度引起。

图像可以使用如下文所描述的光化辐射在具有CCA的成像构件中产生。参考图1A的流程图，在一个实施例中，粒子阵列容纳于能固化的基质之内(步骤10)以提供成像构件。成像构件可以通过将带电粒子相似地预布置于基板上的周期性阵列内并且以能固化的基质组合物涂覆粒子阵列来产生。周期性粒子阵列可以通过用喷涂、刷涂、滚涂、凹印涂、帘幕涂、流涂、槽模涂或喷墨涂将能固化的基质组合物施加于阵列上(如在此通过援引的方式并入本文的美国专利No.6,894,086所描述的)或者通过将粒子阵列嵌入基板上的涂层组合物内来涂覆。

在步骤12中，成像构件的第一部分暴露于光化辐射以固化成像构件的暴露部分内的基质组合物。成像构件中没有暴露于光化辐射的阵列的剩余部分被处理以改变阵列的剩余部分中的粒子的粒子间距(在步骤14中)。在阵列中的粒子的粒子间距已经改变后，在步骤16中，成像构件被暴露于光化辐射以固化成像构件的剩余部分。成像构件的第一暴露部分对波长频带与成像构件的剩余部分不同的辐射进行衍射。例如，可以通过使用掩模或者通过聚焦的激光辐射使成像构件的第一部分暴露于光化辐射。在一个实施例中，当基质组合物可用紫外(UV)辐射固化时，例如基于丙烯酸酯的组合物，用来固化基质组合物的光化辐射包括UV辐射。

在另一个实施例中，成像构件的第一部分被暴露于光化辐射以固化成像构件的暴露部分内的能固化基质。成像构件的剩余未暴露部分以打乱阵列并防止剩余部分对辐射进行衍射的方式来改变。有序的周期性粒子阵列可以通过各种技术来打乱，包括，例如，通过将至少部分溶解粒子的溶剂施加于阵列，过度加热未暴露部分以破坏粒子或者通过机械地破坏粒子。

参考图1B，具有按图像的期望构形的开口22的掩模20覆盖于成像构件24之上，成像构件24具有提供于能固化的基质组合物中的粒子阵列。将成像构件暴露于穿过掩模20内的开口22的光化辐射(如在26a处)下以固化暴露部分28。在剩余部分30内的粒子之间的粒子间距被改变并且成像构件24被暴露于光化辐射26b下以固化所有剩余部分30。掩模中的开口可以对应于图像使得第一固化部分显出图像。或者，开口可以对应于图像的负片，使得已成像构件的第一固化部分构成图像的背景。在任一种情况下，已成像构件由于在第一固化部分和另一固化部分之间的衍射波长的差异都显出了图像。第一固化部分内的粒子的粒子间距不同于其它固化部分的粒子间距，由此促使第一及其它部分衍射不同波长的辐射。就不同波长来说，意思是在由成像构件的这两部分衍射的波长或波长频带中存在可辨别的差异。衍射波长的差异可以是人眼可见的或者可以是可由光学器件(例如分光光度计等)检测的。

在一个实施例中，通过使用载有灰度负片图像的透明物使高度详细的图像产生于包含CCA的成像构件中。可以通过将全色图像转换成灰度负片图像来产生灰度负片图像，该灰度负片图像然后被复制到透明物上。使用中，透明物起着掩模的作用，如图1B中所示的那样。光化辐射穿过其上没有图像负片的透明物，由此固化按图像构形的基质组合物的第一部分。基质组合物的未固化部分的区域可以构成图像的背景。在未固化部分的CCA中的粒子间距被改变使得未固化部分的CCA的粒子间距不同于第一固化部分的粒子间距，然后其它部分被固化。

在CCA中的粒子的粒子间距的改变可以通过增加粒子的尺寸使得粒子的中心进一步相互分隔开或通过使基质组合物膨胀以促使粒子相互远离来获得。粒子尺寸可以通过允许存在于成像构件的未固化部分中的单体或其它材料(例如，溶剂)扩散至粒子内来增加，使得粒子膨胀，由此增加粒子间距。可以使核壳粒子(其中外壳可容许材料在其中扩散)或者整体结构的粒子膨胀。增加粒子尺寸的粒子膨胀可以通过加热未固化部分来提高，以增加材料从其它能固化的基质组合物到粒子内的扩散率。对于包含单体的能固化基质组合物(包括聚合物的前体组分)，单体(和/或聚合物的前体组分)可以扩散到未固化部分的粒子内。或者，可扩散的组合物(例如溶剂)可以应用于成像构件以扩散至粒子内。可扩散组合物的应用可以被用来代替基质材料到粒子内的扩散或增加基质材料到粒子内的扩散，例如用于增加扩散到粒子内的材料的浓度。在另一个实施例中，可以通过添加单体或溶剂(水或有机溶剂)使基质膨胀以使基质组合物膨胀(同时粒子膨胀或者没有膨胀)并且增加粒子间距。粒子间距由于材料到粒子内的扩散和/或基质的膨胀的改变还可以影响粒子和基质之间的折射率对比度、交替层之间的折射率对比度、和/或成像构件的有效折射率。

在粒子间距、折射率对比度、和/或有效折射率改变之后，基质组合物被固化。基质组合物的固化固定了粒子的相对位置，使得成像构件的背景部分中的粒子的粒子间距不同于成像构件先前固化的图像部分。

在此所描述的实施例可以包括具有显出图像(或图像背景)的固化部分以及与图像(或该图像)背景的第二固化部分对应的已成像构件。但是，参考图2，根据本发明的另一个实施例粒子间距可以在多于一个部分的成像构件中改变。粒子阵列作为成像构件容纳于能固化的基质之内(步骤50)。在步骤52中，成像构件的第一部分被暴露于光化辐射，随后为步骤54，在步骤54中使剩余的未固化部分的粒子间距改变以在成像构件中生成与成像构件的第一部分不同地对辐射进行衍射的第二部分。在步骤56中将未固化基质的一部分暴露于光化辐射，以及在步骤58中进一步改变在剩余的未固化基质部分内的粒子间距。如步骤60所指示的，将未固化基质的一部分暴露于辐射以及改变剩余部分内的粒子间距的这种过程可以在固化的基质组合物的任意剩余的未固化部分的最终步骤62之前多次重复。随着每次后续的粒子间距改变(步骤56和58)，所改变的部分在固化后衍射波长与成像构件的其它部分不同的辐射。以这种方式，多种波长的辐射可以由CCA中的图像所衍射。

或者，一个或更多个激光器可以提供光化辐射以在包含CCA的成像构件中产生图像。参考图3A，可以将单个激光器70聚焦于在能固化的基质组合物72中所提供的粒子阵列的成像构件之上。激光器横跨成像构件的移动(如箭头A所示的)创建了遵循激光器70移动的图形的与图像部分74对应的固化的基质组合物的路径。或者，如图3B所示，可以将多个较低强度的激光器80在共同的位置84聚焦到在能固化的基质组合物82内所提供的粒子阵列中以在位置84给基质组合物的固化提供足够的光化辐射。可以将多个激光器80以与激光器70相似的方式移动横跨能固化基质的阵列。

或者，激光打标系统可以被用来对横跨容纳于聚合基质内的周期性粒子阵列的激光器设置光栅(raster)以在成像构件中产生图像。激光打标系统的使用使成像构件之间的图像能够快速变化，例如在生产环境中。一系列的成像构件可以按独特定制的图像来成像。或者，掩蔽光化辐射的液晶显示器(LCD)同样可以被用来在图像的构形中阻挡辐射以根据本发明将图像固化到成像构件内。可以控制LCD以在产生于产品系列中的每个成像构件内定制图像。类似地，提供光化辐射的数字光投射器可以被用来在成像构件中生成定制的图像。在成像构件中的图像的大量定制的这些实例并不意味着是限制性的。可以使用其它系统来曝光容纳着有序粒子阵列的能固化的基质组合物，其中光化辐射的构形是可容易改变的。

在本发明的另一个实施例中，掩模可以被用来生成只有在从相对成像构件的一定角度观看时才能适当检测到的图像。参考图4A和4B，当从成像构件92的正面观看时图像90可能是变形的，但是在从相对成像构件的一定角度观看时，如同在图4B中那样，图像90是可适当检测的。这种角度成像还可以通过使用引导入阵列内部的聚焦的激光来完成以类似地产生在正面呈现的变形图像，然而该变形图像在相对成像构件的一定角度上显出清晰的图像。

本发明还可以被用来在成像元件中产生多色图像。例如，如图5所示，产生与红色、蓝色及绿色通道图像对应成像的分离的成像构件。要产生的图像的全色图像被提供(步骤100)并且被分离到红色通道、蓝色通道及绿色通道内，这在光刻和数字摄影中是常规的(步骤102)。对于相应的红色、蓝色及绿色通道中的每一个通道，红色负片图像、蓝色负片图像和绿色负片图像在步骤104、106和108产生于透明物上。每个负片图像透明物被用作用于曝光在能固化基质内的周期性粒子阵列的掩模以在步骤110、112和114通过负片图像将基质组合物暴露于光化辐射。与图1A中所概括的过程相似，光化辐射固化三个成像构件中的每一个的一部分。在每个成像构件的每个未固化部分内的粒子间距都如同步骤116那样改变(如上，通过使粒子膨胀，使基质膨胀，或者使粒子和基质两者都膨胀)。这三个已成像构件的未固化背景在步骤118中被固化。在步骤120中，合成的三个已成像构件被堆叠在一起。在暴露于光下时，全色图像就恢复于已成像构件的多层堆组中。在此所描述的多色图像并不限定于被重叠以产生全色图像的红色、蓝色及绿色图像。多色图像可以使用双色(双色调)图像或者超过三色的图像。类似地，图像可以是图像的正片也可以是图像的负片。

本发明的已成像构件可以被提供于支撑膜上或者可以从支撑膜上去除并且被分割成独自成像的圆片(具有大约1～10mm的平面尺寸的大薄片)或较小的薄片。或者，已成像构件可以直接在物品上产生，其中物品的表面起着于其上产生已成像构件的基板的作用。

根据本发明产生的已成像构件还可以通过多种技术应用于物品或其它物理结构，例如使用粘合剂将载有已成像构件的薄膜粘附于物品(如贴花等)或者通过热冲压载有已成像构件的膜或将已成像构件转移至物品。用于将已成像构件传递至物品的适合的非限制性技术包括在介质中提供已成像构件并且通过刷涂、喷涂、涂抹、浸涂、喷洒、电沉积、粉料喷涂、气溶胶喷涂、滚涂和打印(例如用喷注打印机)将包含已成像构件的介质应用于物品。可以通过用包含已成像构件的介质(例如，溶剂或分散剂)浸泡物品将已成像构件合并入物品内，其中已成像构件浸透入并且被合并入物品内。可以通过将载有已成像构件的丝线编织成编织材料来将已成像构件合并入编织物品(例如通货)内。或者，可以将已成像构件混合入用于生产物品的材料(例如树脂材料或浆状型材料)中。物品可以被模制(包括注射成型)或被挤压(包括热熔挤压)，由此已成像构件与物品形成材料一起被共同挤压。本发明的已成像构件还可以被提供于缠绕在物品周围的可热收缩的套筒上或者被合并入其中。

根据本发明产生的具有图像的已成像构件可以使用于打标装置中，包括有价单证、制造物品或者它们的包装及凭证单证。有价单证的实例包括通货、信用卡、合格证书(compliance certificate)、收藏品及交易卡、契约、所有权或登记证(例如，汽车的)、合格贴花、票证(例如，旅行、活动或停车)、印花税票、硬币、邮票、支票及汇票、文具(stationary)、彩票、筹码和/或代币、管控品(例如，证据)、钥匙卡、钥匙、跟踪和跟踪品以及作为条形码的一部分。制造物品或制造物品的包装可以包括飞机部件、汽车部件(例如车辆识别码)、医药产品和个人护理产品、记录介质、衣服及鞋类、电子器件、电池、眼部器件、酒、食品、打印墨水及打印消耗品、书写工具、奢侈品(例如行李箱和手提包)、体育用品、软件及软件包装、窃启密封(tamper seal)、艺术品(包括原创艺术作品)、建筑材料、军需品、玩具、燃料、工业设备、生物材料和生活用品、珠宝、书籍、古董、安全品(例如，灭火器和过滤装置)、地毯和其它家具、化学品、医疗器械、涂料和涂层以及窗口和透明物。可以载有根据本发明产生的胶体晶体阵列的凭证的实例包括驾驶员执照、识别卡(政府、企业和教育的)、护照、签证、结婚证书、医院手环和文凭。这些实例并不意味着是限制性的而只是可以载有根据本发明的图像的器件的采样。成像的这些示例性用途并不意味着是限制性的。

当本发明在此结合在胶体晶体阵列中产生图像来描述时，这并不意味着是限制性的。其它组分可以使用光化辐射来成像。例如，在能固化的基质组合物中所提供的液晶(LC)阵列可以通过将LC阵列暴露于辐射(如上文所描述的，例如，通过掩模或者用激光器)以固化LC阵列的第一部分来成像。在LC阵列的剩余(未固化的)部分内的LC模块的间距被改变，例如通过对LC阵列加热。然后固化剩余部分，由此固定所改变的LC模块的间距。通过这种方式，已成像的LC阵列包括具有改变的LC模块的部分，其中所改变的LC模块显出了与没有改变的LC模块的光学性质不同的光学性质。

另外，下列实例只是本发明的示例而并没有规定为限制性的。

实例

实例1：UV激光成像

包含UV丙烯酸酯单体包装的能固化的基质组合物(80％丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯和大约20％丁烷二醇二丙烯酸酯，具有光引发剂)被布置于不透明图(opacity chart)(byko-chart，美国BYK-Gardner公司)的黑色背景上。以乳胶粒子正面朝下的方式将载有乳胶粒子的有序阵列的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜布置于丙烯酸酯组合物的上面。丙烯酸酯被散布至不透明图和阵列之间的薄膜，以便在阵列之内容纳能固化的丙烯酸组合物。将涂覆的阵列和图表组件布置于为书写图像而移动的UV激光的路径上，固化由UV激光所照射的区域。对不透明图和涂覆的阵列(由PET膜所支撑的)加热以使粒子膨胀。粒子的膨胀由涂覆阵列的未固化部分的反射率的增加以及其颜色的改变所证实。将整个涂覆阵列暴露于UV灯下以固化丙烯酸组合物的任何未固化部分。PET膜被剥离，留下在不透明图上的固定于聚合的丙烯酸基质组合物中的胶体晶体阵列，具有激光书写的图像。当从正面(垂直于图表)观看图表时激光书写的图像呈现蓝色而背景呈现绿色。当以掠射角观看图表时，激光书写的图像呈现黑色而背景则呈现蓝紫色。

实例2：UV激光成像

重复实例1，除了布置在PET膜上提供的阵列使其正面朝上以及将丙烯酸酯组合物应用于阵列上以外。将PET盖板布置于顶部。将该组件(PET/阵列/PET)布置于UV激光路径上以将按图像构形固化基质的第一部分。加热已成像阵列以使非成像部分内的粒子膨胀，如同在实例1内。然后将整个涂覆阵列暴露于UV辐射以固化非成像部分。当从正面观看布置于黑色背景上面的膜时，激光书写的图像呈现蓝色而背景呈现绿色。当以掠射角观看在黑色背景之上的膜时，激光书写的图像呈现黑色而背景呈现蓝紫色。

实例3：高度详细的CCA成像

使用AdobePhotoshop将全色图像转换成负片灰度图像。用喷墨打印机将负片图像打印到透明物上以产生掩模。将包含环氧化三甲基丙烷三丙烯酸酯以及具有引发剂的丙烷二醇三丙烯酸酯的UV能固化的组合物布置于PET膜上。将载有乳胶粒子阵列的PET膜布置于丙烯酸酯混合物之上。通过掩模将组件暴露于UV辐射以固化图像部分。去除掩模并且加热组件直到CCA的未固化部分在涂覆阵列的未固化区域内显出增加的反射率以及颜色的改变。然后将组件暴露于UV灯下以固化未固化的区域。与透明物掩模对应的图像在CCA内是可见的。通过从正对到掠射角地改变观看取向而使背景颜色从红色变化到亮绿色。通过从正对到掠射角地改变观看取向而使图像颜色从橙色色调改变到深暗绿色色调。

实例4：全色成像

使用Adobe Photoshop创建全色图像的红色、绿色和蓝色通道图像。将每个通道图像转换成负片灰度图像，并且在喷墨打印机中将负片分别打印于透明物上。将UV能固化的丙烯酸酯混合物应用于载有乳胶粒子的周期性阵列的PET膜。将涂覆的阵列布置于不透明图(丙烯酸酯侧向下)的黑色部分上并且加热直到获得所期望的颜色(红色)。然后将红色通道图像掩模布置于PET层之上并且通过掩模来进行UV固化。去除掩模和PET层，并且用异丙醇来擦拭剩余的图像以去除未固化的丙烯酸酯。

以相同的方式将CCA中的绿色通道图像设置于红色图像的上面。加热UV能固化的基质组合物内的阵列直到获得绿颜色。绿色通道图像负片被用来曝光绿色的涂覆阵列以及固化所曝光的基质组合物。类似地将蓝色的涂覆阵列设置并成像于红色层和绿色层的上面。用UV能固化的丙烯酸酯组合物来涂覆三种图像(红色、绿色和蓝色)并且进行UV固化。合成的图像示出了高度详细的全色图像。在图像中所看到的颜色范围(palette)随着观看取向从正对到掠射角的改变而改变。

本领域技术人员应当容易地意识到在没有脱离以上描述所公开的概念的情况下可以对本发明进行修改。这样的修改将被看作包括于下列权利要求之内，除非权利要求在字面上另有明确声明。因此，在此详细描述的具体实施例只是说明性的而并没有限制将由所附权利要求以及其任何及所有等同物的全部广度给出的本发明的范围。

本领域技术人员应当容易地意识到在没有脱离以上描述所公开的概念的情况下可以对本发明进行修改。这样的修改将被看作包括于下列权利要求之内，除非权利要求在字面上另有明确声明。因此，在此详细描述的具体实施例只是说明性的而并没有限制将由所附权利要求以及其任何及所有等同物的全部广度给出的本发明的范围。

Claims (22)

1.一种产生图像的方法，包括以下步骤：

提供包含容纳于能固化的基质组合物之内的元件阵列的成像构件；

通过按图像的构形将激光辐射投射到所述成像构件的第一部分上来固化在所述第一部分内的所述基质组合物，使得固化的所述第一部分显出第一光学性质；

改变所述成像构件的另一部分；以及

固化所述基质组合物的其它部分，使得固化的所述其它部分显出与所述第一部分不同的光学性质。

2.根据权利要求1的方法，其中所述元件阵列包括有序的粒子阵列，以及其中固化的所述第一部分衍射第一波长的辐射，固化的所述其它部分衍射另一波长的辐射。

3.根据权利要求1的方法，还包括固化所述基质组合物的另一部分，其中每个固化部分衍射波长与其它固化部分的衍射波长不同的辐射。

4.根据权利要求1的方法，还包括在固化所述其它部分之前改变所述其它部分的粒子间距。

5.根据权利要求4的方法，其中改变所述粒子间距包括使在所述其它部分内的粒子膨胀或使在所述其它部分内的所述基质组合物膨胀或者使两者都膨胀。

6.根据权利要求1的方法，其中所述激光辐射由按所述图像的所述构形横跨所述成像构件移动的激光器件产生。

7.根据权利要求6的方法，其中固化在所述第一部分内的所述基质组合物的所述步骤包括横跨所述阵列对所述激光辐射设置光栅。

8.根据权利要求1的方法，其中固化所述第一部分的所述步骤包括以相对所述成像构件的一定角度将激光辐射导引至所述第一部分上以产生当从所述角度观看所述阵列时是能检测的图像。

9.根据权利要求1的方法，其中固化所述第一部分的所述步骤包括通过掩模将激光辐射导引到所述成像构件上。

10.根据权利要求1的方法，其中所述基质组合物是能用紫外辐射固化的并且包括多种固化引发剂，每种所述的固化引发剂对不同波长的紫外辐射起反应，以及，其中固化所述基质组合物的第一部分的所述步骤包括将第一波长的激光辐射投射至所述基质组合物上以促使第一引发剂引发所述第一部分的固化，并且固化所述基质组合物的第二部分的所述步骤包括将第二波长的激光辐射投射至所述基质组合物上以促使第二引发剂引发所述第二部分的固化。

11.一种载有根据权利要求1所产生的图像的器件，其中所述器件包括有价单证、制造物品、制造物品的包装和/或凭证单证。

12.一种产生图像的方法，包括以下步骤：

提供容纳于能固化的基质组合物之内的元件阵列；

通过图像的灰度的正片或负片掩模固化所述基质组合物的第一部分；以及

固化所述基质组合物的另一部分。

13.根据权利要求12的方法，其中所述掩膜被构形以在所述阵列中产生当从一定角度观看时的图像以及当基本上从所述阵列的正面观看时的所述图像的变形版本。

14.根据权利要求12的方法，其中所述基质组合物由紫外辐射来固化。

15.根据权利要求14的方法，其中所述基质组合物包括丙烯酸类聚合物。

16.根据权利要求12的方法，其中所述图像在暴露于可见光辐射时是能检测的。

17.根据权利要求12的方法，其中所述图像在暴露于不可见光辐射时是能检测的。

18.一种载有根据权利要求12产生的在能固化构件中的图像的器件，其中所述器件包括有价单证、制造物品、制造物品的包装和/或凭证单证。

19.根据权利要求18的器件，其中所述图像是全色图像。

20.一种在胶体晶体阵列中产生多色图像的方法，包括以下步骤：

提供多个成像构件，每个成像构件包括容纳于能固化的基质组合物之内的有序的粒子阵列；

给每个成像构件提供图像掩模；

通过所述图像掩模中的一个将每个成像构件暴露于光化辐射以产生多个已成像构件，每个已成像构件具有固化的图像部分和未固化的背景部分；

固化所述已成像构件的所述未固化部分使得所述固化的图像部分和所述固化的背景部分衍射不同波长的辐射；以及

堆叠所述已成像构件使得来自所述固化的图像部分的辐射的衍射产生全色图像。

21.根据权利要求20的方法，还包括在固化所述未固化的背景部分之前改变其粒子间距。

22.一种显出全色图像的显示构件，所述显示构件根据权利要求20的方法来生产。

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