CN113376715A

CN113376715A - 用于显示渐变色的透光膜及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN113376715A
Application number: CN202110454231.XA
Authority: CN
Inventors: 刘华; 徐焕立
Original assignee: Dongguan Jingbo Photoelectric Co Ltd
Current assignee: Dongguan Jingbo Photoelectric Co Ltd
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2021-09-10
Anticipated expiration: 2041-04-26
Also published as: CN113376715B

Abstract

本发明涉及一种用于显示渐变色的透光膜及其制备方法和应用。该透光膜包括透光底色层和光谱修饰层；透光底色层具有显色面和与显色面相对设置的配色面，光谱修饰层位于配色面；光谱修饰层包括光谱修饰层主体以及多个光谱吸收体，多个光谱吸收体分布于配色面，且光谱修饰层主体填充于相邻的光谱吸收体之间。当光依次通过光谱修饰层和透光底色层时，光谱吸收体能够将部分光谱进行吸收，没有被吸收的光谱与透光底色层显示的底色进行配色，使得透光底色层的显色面表现出与底色不同的颜色，实现显色面的渐变色效果。不需要对透光膜的表面进行颜色改性，在使用过程中不易出现褪色、变色等问题，因此可以有效提高渐变色效果的稳定性。

Description

用于显示渐变色的透光膜及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及光学功能膜技术领域，尤其是涉及一种用于显示渐变色的透光膜及其制备方法和应用。

背景技术

随着生产技术的进步，产品的颜色越来越多样化。在多样化的颜色中，渐变色作为一种特殊的表观颜色受到越来越多的关注。与单一颜色相比，渐变色表现为具有多种颜色显示；与拼色相比，渐变色的色彩过渡更加柔和。在传统的实现渐变色的方法中，往往是基于表面的颜色改性，这样得到的渐变色效果稳定性较差，在使用过程中容易出现褪色、变色等问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够有效提高渐变色效果稳定性的用于显示渐变色的透光膜及其制备方法和应用。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种用于显示渐变色的透光膜，包括透光底色层和光谱修饰层；所述透光底色层具有显色面以及与所述显色面相对设置的配色面，所述光谱修饰层位于所述配色面；所述光谱修饰层包括光谱修饰层主体以及多个光谱吸收体，多个所述光谱吸收体分布于所述配色面，且所述光谱修饰层主体填充于相邻的所述光谱吸收体之间。

在其中一个实施例中，所述光谱修饰层主体的厚度不低于所述光谱吸收体的厚度；和/或，

所述光谱修饰层主体的折射率与所述透光底色层的折射率的差值的绝对值不超过0.04。

在其中一个实施例中，所述光谱吸收体为圆柱状。

在其中一个实施例中，所述光谱吸收体的直径为10μm～50μm；和/或，

所述光谱吸收体的厚度为10μm～15μm。

在其中一个实施例中，所述光谱吸收体的厚度与其消光系数之间满足如下关系：

I＝I₀·e^-2kηh，

其中，I为所述透光底色层的出射光的光强，I₀为所述光谱修饰层的入射光的光强，k为所述光谱修饰层的入射光的波数，η为所述光谱吸收体的消光系数，h为光谱吸收体的厚度。

在其中一个实施例中，透光膜还包括增透层，所述增透层设置于所述光谱修饰层的远离所述透光底色层的表面，所述增透层用于增强所述透光膜的透光率。

在其中一个实施例中，所述增透层包括依次层叠设置的第一TiO₂子层、第一SiO₂子层、第二TiO₂子层以及第二SiO₂子层，所述第一TiO₂子层设置于所述光谱修饰层的远离所述透光底色层的表面。

在其中一个实施例中，所述第一TiO₂子层的厚度为40nm～50nm，所述第一SiO₂子层的厚度为40nm～50nm，所述第二TiO₂子层的厚度为90nm～100nm，所述第二SiO₂子层的厚度为160nm～180nm。

如上述任一实施例中所述的透光膜的制备方法，包括如下步骤：

根据所述透光底色层的色值、所述光谱修饰层的入射光光谱、所述光谱吸收体的吸收光谱以及目标显示色值得到所述光谱吸收体的预设分布方式；

根据所述预设分布方式在所述透光底色层的配色面形成多个所述光谱吸收体；

在所述透光底色层的配色面形成所述光谱修饰层主体，并使所述光谱修饰层主体填充于相邻的所述光谱吸收体之间。

一种电子产品，包括壳体、光源以及如上述任一实施例中所述的透光膜，所述光源设置于所述壳体的内部，所述透光膜设于所述壳体且所述透光底色层的显色面朝向所述壳体的外部，所述光源发出的光能够依次通过所述光谱修饰层和透光底色层。

上述用于显示渐变色的透光膜包括透光底色层和光谱修饰层；透光底色层具有显色面和与显色面相对设置的配色面，光谱修饰层位于配色面；光谱修饰层包括光谱修饰层主体以及多个光谱吸收体，多个光谱吸收体分布于配色面，且光谱修饰层主体填充于相邻的光谱吸收体之间。上述透光膜通过多个光谱吸收体在透光底色层的配色面的分布以及光谱修饰层主体的填充来实现透光膜的渐变色显示。当光依次通过光谱修饰层和透光底色层时，光谱吸收体能够将部分光谱进行吸收，没有被吸收的光谱与透光底色层显示的底色进行配色，使得透光底色层的显色面表现出与底色不同的颜色，实现显色面的渐变色效果。在上述透光膜中通过光谱修饰层的设置配合透光底色层来实现渐变色效果，不需要对透光膜的表面进行颜色改性，在使用过程中不易出现褪色、变色等问题，因此可以有效提高渐变色效果的稳定性。

附图说明

图1为本发明一实施例中用于显示渐变色的透光膜的结构示意图；

图2为包括图1对应的透光膜的电子产品。

图中标记说明：

100、透光膜；101、透光底色层；102、光谱修饰层；1021、光谱修饰层主体；1022、光谱吸收体；103、增透膜；1031、第一TiO₂子层；1032、第一SiO₂子层；1033、第二TiO₂子层；1034、第二SiO₂子层；200、电子产品；201、光源。300、光线。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明一实施例提供了一种用于显示渐变色的透光膜100。该透光膜100包括透光底色层101和光谱修饰层102；透光底色层101具有显色面以及与显色面相对设置的配色面，光谱修饰层102位于配色面；光谱修饰层102包括光谱修饰层主体1021以及多个光谱吸收体1022，多个光谱吸收体1022分布于配色面，且光谱修饰层主体1021填充于相邻的光谱吸收体1022之间。本实施例中的透光膜100通过多个光谱吸收体1022在透光底色层101的配色面的分布以及光谱修饰层主体1021的填充来实现透光膜100的渐变色显示。当光依次通过光谱修饰层102和透光底色层101时，光谱吸收体1022能够将部分光谱(色光)进行吸收，没有被吸收的光谱与透光底色层101显示的底色进行配色，使得透光底色层101的显色面表现出与底色不同的颜色，实现显色面的渐变色效果。在上述透光膜100中通过光谱修饰层102的设置配合透光底色层101来实现渐变色效果，不需要对透光膜100的表面进行颜色改性，在使用过程中不易出现褪色、变色等问题，因此可以有效提高渐变色效果的稳定性。可以理解的是，图1中对光谱修饰层主体1021、光谱吸收体1022的标记为部分标记，在图1中的光谱修饰层102中，与光谱修饰层主体1021具有相同填充效果的均为光谱修饰层主体1021，与光谱吸收体1022具有相同填充效果的均为光谱吸收体1022。

可选地，透光底色层101可以是但不限定为透光玻璃底色层、透光塑料底色层等。可以理解的是，透光底色层101具有一定的基础颜色，且对光具有一定的透过性，这样可以保证光的透过以及与不同色光的配比以在其显色面显示渐变色效果。

可以理解的是，光谱修饰层主体1021填充于相邻的光谱吸收体1022之间，表现为光谱修饰层主体1021将光谱吸收体1022包覆，当光谱修饰层主体1021的厚度大于光谱吸收体1022时，光谱修饰层主体1021将光谱吸收体1022整体包覆。当光谱修饰层主体1021的厚度与光谱吸收体1022的厚度相等时，光谱修饰层主体1021远离透光底色层101的表面与光谱吸收体1022平齐。即光谱修饰层主体1021的厚度不低于光谱吸收体1022的厚度。此时，光谱修饰层主体1021能够对光谱吸收体1022起到良好的保护和支撑作用，有利于维持光谱吸收体1022的良好性能。进一步地，光谱修饰层主体1021的厚度与光谱吸收体1022的厚度的差值不超过6μm。比如，光谱修饰层主体1021的厚度与光谱吸收体1022的厚度的差值可以是但不限定为0μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm等。差值太大可能会导致透光膜100的整体厚度增大，提高透光膜100的制造成本，同时还会增加光损，降低透光膜100的性能。

为了进一步降低光通过透光膜100时的光损，在选择光谱修饰层主体1021时，使光谱修饰层主体1021的折射率与透光底色层101的折射率的差值的绝对值不超过0.04。优选地，光谱修饰层主体1021的折射率与透光底色层101的折射率的差值的绝对值不超过0.02。比如，当透光底色层101为玻璃时，常规玻璃的折射率为1.5，此时可以选择折射率为1.46～1.54的光谱修饰层主体1021，优选折射率为1.48～1.52的光谱修饰层主体1021。

在一个具体的示例中，多个光谱吸收体1022的形状和尺寸相同。此时光谱吸收体1022的形状和尺寸相同，便于光谱吸收体1022的分布设计和制造加工。作为光谱吸收体1022的一些具体形状，光谱吸收体1022可以是圆柱状、棱柱状等。更具体地，棱柱状可以是三棱柱状、四棱柱状、五棱柱状、六棱柱状等。更具体地，当选择棱柱状时，优选棱柱的底面为菱形。

作为光谱吸收体1022的一个优选方案，光谱吸收体1022为圆柱状。圆柱状的光谱吸收体1022便于设计和加工。同时圆柱状的光谱吸收体1022对特定光谱吸收时具有更好的吸收率，能够提高设计的准确性。具体地，光谱吸收体1022的直径为10μm～50μm。光谱吸收体1022的厚度为10μm～15μm。作为光谱吸收体1022的直径的选择，其直径可以是但不限定为10μm、12μm、15μm、20μm、23μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm。光谱吸收体1022的厚度可以是但不限定为10μm、11μm、12μm、13μm、14μm或15μm。可以理解的是，光谱吸收体1022的直径和厚度可以在以上列出的直径和厚度中进行任意选择和组合。需要说明的是，光谱吸收体1022的厚度表示光谱吸收体1022凸出于透光底色层101的配色面的高度。在实际制造中，可以通过丝印、黄光等工艺将光谱吸收体1022转移到透光底色层101的配色面。光谱吸收体1022在现有或市售的对特定光谱具有吸收效果的、能够用于制备透光膜100的材料中进行选择即可。比如光谱吸收体1022可以选择吸光油墨，该油墨对特定的光谱具有吸收效果，然后通过丝印、黄光等工艺将吸光油墨转移到透光底色层101的配色面。再比如，光谱吸收体1022对红光光谱具有吸收作用，那么当光通过光谱吸收体1022时，红光光谱被吸收，表现为光中的红色光被吸收。光谱吸收体1022对黄光光谱具有吸收作用，那么当光通过光谱吸收体1022时，黄光光谱被吸收，表现为光中的黄色光被吸收。可理解的是，光优选为复合光。

在一个具体的示例中，光谱吸收体1022的厚度与其消光系数之间满足如下关系：I＝I₀·e^-2kηh，其中，I为透光底色层101的出射光的光强，I₀为光谱修饰层102的入射光的光强，k为光谱修饰层102的入射光的波数，η为光谱吸收体1022的消光系数，h为光谱吸收体1022的厚度。在实际设计中，可以根据要求的光强和波数来确定光谱吸收体1022的消光系数和厚度之间的关系，进而可以根据厚度选择合适消光系数的光谱吸收体1022，或者根据光谱吸收体1022的消光系数来确定其合适的厚度。

可以理解的是，多个光谱吸收体1022按预设分布方式分布于配色面，预设分布方式为采用配色器基于目标显示色值、透光底色层101的色值、光谱修饰层102的入射光光谱以及光谱吸收体1022的吸收光谱进行配比得到的分布方式。在实际设计中，可以根据透光底色层101的色值、光谱修饰层102的入射光光谱、光谱吸收体1022的吸收光谱以及目标显示色值来设定光谱吸收体1022的分布方式，然后根据得到的分布方式在透光底色层101的配色面加工得到具有该分布方式的光谱吸收体1022。还可以理解的是，配色器采用现有或市售的配色器，能够根据以上参数确定光谱吸收体1022的分布方式即可。

请再次参阅图1，透光膜100还包括增透层，增透层设置于光谱修饰层102的远离透光底色层101的表面，增透层用于增强透光膜100的透光率。通过增透膜103的设置可以增加透光膜100的透光率，进一步减少光损。可以理解的是，增透层包括依次层叠设置的子增透层，子增透层的数量为4～7。比如在透光膜100的实际设计中，增透层包括依次层叠设置的4层、5层、6层或者7层子增透层。优选地，增透层的厚度为340nm～380nm。增透层的厚度太小则增透效果受限，增透层的厚度过大则会导致透光膜100的整体厚度变大，不利于透光膜100的制造。可选地，增透层的厚度可以是但不限定为340nm、345nm、350nm、355nm、360nm、365nm、370nm、375nm或380nm。

作为增透层的一个优选示例，增透层包括依次层叠设置的第一TiO2子层1031、第一SiO2子层1032、第二TiO2子层1033以及第二SiO2子层1034，第一TiO2子层1031设置于光谱修饰层102的远离透光底色层101的表面。具体地，第一TiO2子层1031的厚度为40nm～50nm，第一SiO2子层1032的厚度为40nm～50nm，第二TiO2子层1033的厚度为90nm～100nm，第二SiO2子层1034的厚度为160nm～180nm。可选地，第一TiO2子层1031的厚度可以是但不限定为40nm、41nm、42nm、43nm、44nm、45nm、46nm、47nm、48nm、49nm或50nm。第一SiO2子层1032的厚度为40nm～50nm的厚度可以是但不限定为40nm、41nm、42nm、43nm、44nm、45nm、46nm、47nm、48nm、49nm或50nm。第二TiO2子层1033的厚度可以是但不限定为90nm、91nm、92nm、93nm、94nm、95nm、96nm、97nm、98nm、99nm或100nm。第二SiO2子层1034的厚度可以是但不限定为160nm、162nm、165nm、168nm、170nm、172nm、175nm、178nm或180nm。可以理解的是，第一TiO2子层1031、第一SiO2子层1032、第二TiO2子层1033以及第二SiO2子层1034，第一TiO2子层1031的厚度可以在以上列出的对应厚度中进行任意选择和组合。在实际设计中，可以利用光学设计软件对第一TiO2子层1031、第一SiO2子层1032、第二TiO2子层1033以及第二SiO2子层1034，第一TiO2子层1031的厚度进行设计已达到相应的透光效果。光学设计软件可以是但不限定为TFCALC35设计软件。进一步地，第一TiO2子层1031的厚度为44.17nm，第一SiO2子层1032的厚度为48.10nm，第二TiO2子层1033的厚度为94.00nm，第二SiO2子层1034的厚度为170.30nm。

本发明还有一实施例提供了一种上述透光膜100的制备方法。该制备方法包括如下步骤：

根据透光底色层101的色值、光谱修饰层102的入射光光谱、光谱吸收体1022的吸收光谱以及目标显示色值得到光谱吸收体1022的预设分布方式；

根据预设分布方式在透光底色层101的配色面形成多个光谱吸收体1022；

在透光底色层101的配色面形成光谱修饰层主体1021，并使光谱修饰层主体1021填充于相邻的光谱吸收体1022之间。

可以理解的是，可以通过丝印处理或黄光处理在透光底色层101的配色面形成多个光谱吸收体1022。可以通过丝印处理或黄光处理在透光底色层101的配色面形成光谱修饰层主体1021。

进一步地，在透光底色层101的配色面形成光谱修饰层主体1021之后还包括如下步骤：在光谱修饰层102的远离透光底色层101的表面形成增透层。可选地，可以采用真空蒸镀的方式在光谱修饰层102的远离透光底色层101的表面加工增透层。具体地，控制增透层的厚度为340nm～380nm。

更进一步地，形成增透层包括如下步骤：在光谱修饰层102的远离透光底色层101的表面依次形成第一TiO2子层1031、第一SiO2子层1032、第二TiO2子层1033以及第二SiO2子层1034。可选地，第一TiO2子层1031的厚度为40nm～50nm，第一SiO2子层1032的厚度为40nm～50nm，第二TiO2子层1033的厚度为90nm～100nm，第二SiO2子层1034的厚度为160nm～180nm。可选地，可以采用真空蒸镀的方式在光谱修饰层102的远离透光底色层101的表面依次形成第一TiO2子层1031、第一SiO2子层1032、第二TiO2子层1033以及第二SiO2子层1034。

请参阅图2，本发明还有一实施例提供了一种电子产品200。该电子产品200包括壳体(图中未示出)、光源201以及上述透光膜100，光源201设置于壳体的内部，透光膜100设于壳体且透光底色层101的显色面朝向壳体的外部，光源201发出的光线300能够依次通过光谱修饰层102和透光底色层101。本实施例的电子产品200中，通过光源201和透光膜100的配置，使得光源201发出的光线300能够依次通过光谱修饰层102和透光底色层101，这样在光源201发光的时候，光线在光谱修饰层102中会有部分光谱(色光)被光谱吸收体1022吸收，剩下的光谱(色光)可以与透光底色层101的颜色进行配比形成与透光底色层101颜色不同的颜色，表现为在透光底色层101的显色面显示出渐变色效果。

可以理解的是，光源201可以设置在透光膜100的正下方，还可以设置在透光膜100正下方的侧面或者其他地方，采用光反射的方式使光线300能够依次通过光谱修饰层102和透光底色层101即可。具体地，光源201可以是但不限定为LED光源201。优选地，光源201为复合光光源。

还可以理解的是，电子产品200还包括控制器，控制器与光源201电性连接以用于控制光源201发光。在实际设计中，可以通过控制器控制光源201的发光类型、发光间隔、发光频率、发光强度等，这样可以灵活控制透光底色层101的显色面显示的渐变色的效果，拓宽透光膜100以及电子产品200的应用范围。

在一些具体的示例中，电子产品200为灯带或显示器。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种用于显示渐变色的透光膜，其特征在于，包括透光底色层和光谱修饰层；所述透光底色层具有显色面以及与所述显色面相对设置的配色面，所述光谱修饰层位于所述配色面；所述光谱修饰层包括光谱修饰层主体以及多个光谱吸收体，多个所述光谱吸收体分布于所述配色面，且所述光谱修饰层主体填充于相邻的所述光谱吸收体之间。

2.如权利要求1所述的透光膜，其特征在于，所述光谱修饰层主体的厚度不低于所述光谱吸收体的厚度；和/或，

3.如权利要求1所述的透光膜，其特征在于，所述光谱吸收体为圆柱状。

4.如权利要求3所述的透光膜，其特征在于，所述光谱吸收体的直径为10μm～50μm；和/或，

所述光谱吸收体的厚度为10μm～15μm。

5.如权利要求1所述的透光膜，其特征在于，所述光谱吸收体的厚度与其消光系数之间满足如下关系：

I＝I₀·e^-2kηh，

6.如权利要求1～5中任一项所述的透光膜，其特征在于，还包括增透层，所述增透层设置于所述光谱修饰层的远离所述透光底色层的表面，所述增透层用于增强所述透光膜的透光率。

7.如权利要求6所述的透光膜，其特征在于，所述增透层包括依次层叠设置的第一TiO₂子层、第一SiO₂子层、第二TiO₂子层以及第二SiO₂子层，所述第一TiO₂子层设置于所述光谱修饰层的远离所述透光底色层的表面。

8.如权利要求7所述的透光膜，其特征在于，所述第一TiO₂子层的厚度为40nm～50nm，所述第一SiO₂子层的厚度为40nm～50nm，所述第二TiO₂子层的厚度为90nm～100nm，所述第二SiO₂子层的厚度为160nm～180nm。

9.如权利要求1～8所述的透光膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.一种电子产品，其特征在于包括壳体、光源以及如权利要求1～8中任一项所述的透光膜，所述光源设置于所述壳体的内部，所述透光膜设于所述壳体且所述透光底色层的显色面朝向所述壳体的外部，所述光源发出的光能够依次通过所述光谱修饰层和透光底色层。