JP2016049777A - Red omnidirectional structural color made by metal and dielectric layers - Google Patents

Red omnidirectional structural color made by metal and dielectric layers Download PDF

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チャン ミンチャン
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multilayer stack displaying a red structural color.SOLUTION: The multilayer stack includes: a core layer; a semiconductor layer extending across the core layer; and a dielectric layer extending across the semiconductor layer. The semiconductor layer absorbs more than 70% of incident white light that has a wavelength less than 550 nanometers (nm). In addition, the dielectric layer in combination with the core layer reflects 70% of the incident white light with a wavelength greater than 550 nm. In combination, the core layer, semiconductor layer and dielectric layer form an omnidirectional reflector that reflects a narrow band of visible electromagnetic radiation with a center wavelength of 550-700 nm and a width less than 200 nm and has a color shift less than 100 nm when the omnidirectional reflector is viewed from angles between 0° and 45°.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、全方向構造色、特に、吸収体層及び誘電体層を有する多層積層体によってもたらされる赤色全方向構造色に関する。   The present invention relates to an omnidirectional structural color, in particular a red omnidirectional structural color provided by a multilayer stack having an absorber layer and a dielectric layer.

関連出願の相互参照
本願は、2014年8月15日出願の米国特許出願第14/460,511号の一部継続出願(CIP)であり、これは更に、2014年4月1日出願の米国特許出願第14/242,429号の一部継続出願(CIP)であり、これは更に、2013年12月23日出願の米国特許出願第14/138,499号の一部継続出願(CIP)であり、これは更に、2013年6月8日出願の米国特許出願13/913,402号の一部継続出願(CIP)であり、これは更に、2013年2月6日出願の米国特許出願13/760,699号の一部継続出願(CIP)であり、これは更に、2012年8月10日出願の米国特許出願13/572,071号の一部継続出願(CIP)であり、これは更に、2011年2月5日出願の米国特許出願13/021,730号の一部継続出願(CIP)であり、これは更に、2010年6月4日出願の米国特許出願12/793,772号(米国特許第8,736,959号)の一部継続出願(CIP)であり、これは更に、2009年2月18日出願の米国特許出願12/388,395号(米国特許第8,749,881号)の一部継続出願(CIP)であり、これは更に、2007年8月12日出願の米国特許出願11/837,529号(米国特許第7,903,339号)の一部継続出願(CIP)である。2013年6月8日出願の米国特許出願第13/913,402号は、2011年1月26日出願の米国特許出願13/014,398号の一部継続出願(CIP)であり、これは更に、2010年6月4日出願の米国特許出願12/793,772号の一部継続出願(CIP)である。2011年1月26日出願の米国特許出願第13/014,398は、2010年1月13日出願の米国特許出願13/014,398号(米国特許第8,593,728号)の一部継続出願(CIP)であり、これは更に、2009年2月19日出願の米国特許出願12/389,256号(米国特許第8,329,247号)の一部継続出願(CIP)であり、これらのすべては、それらの全体が参照により援用される。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is a continuation-in-part (CIP) of US patent application Ser. No. 14 / 460,511, filed Aug. 15, 2014, which further includes a US application filed Apr. 1, 2014. This is a continuation-in-part application (CIP) of patent application No. 14 / 242,429, which is further a continuation-in-part application (CIP) of US patent application Ser. No. 14 / 138,499, filed Dec. 23, 2013. This is further a continuation-in-part (CIP) of US Patent Application No. 13 / 913,402 filed June 8, 2013, which is further a US Patent Application filed February 6, 2013. 13 / 760,699, a continuation-in-part application (CIP), which is further a continuation-in-part application (CIP) of US patent application 13 / 572,071 filed on August 10, 2012, which February 2011 This is a continuation-in-part (CIP) of US Patent Application No. 13 / 021,730 filed on the 5th, which further includes US Patent Application No. 12 / 793,772 filed on June 4, 2010 (US Patent No. 8 , 736,959), which is a continuation-in-part application (CIP) of US patent application Ser. No. 12 / 388,395 filed Feb. 18, 2009 (US Pat. No. 8,749,881). This is a continuation-in-part (CIP), which is further a continuation-in-part (CIP) of US patent application 11 / 837,529 (US Pat. No. 7,903,339) filed on August 12, 2007 It is. US Patent Application No. 13 / 913,402 filed June 8, 2013 is a continuation-in-part (CIP) of US Patent Application 13 / 014,398 filed January 26, 2011, which is Further, this is a continuation-in-part (CIP) of US patent application Ser. US Patent Application No. 13 / 014,398 filed January 26, 2011 is a portion of US Patent Application No. 13 / 014,398 filed January 13, 2010 (US Pat. No. 8,593,728). This is a continuation application (CIP), which is further a partial continuation application (CIP) of US patent application Ser. No. 12 / 389,256 (US Pat. No. 8,329,247) filed on Feb. 19, 2009. All of these are incorporated by reference in their entirety.

多層構造体から作られる顔料が知られている。さらに、高発色全方向構造色を呈する、又はもたらす顔料も知られている。しかしながら、従来技術の顔料は、所望の色特性を得るために、39層もの薄膜層を必要としていた。   Pigments made from multilayer structures are known. In addition, pigments that exhibit or result in highly colored omnidirectional structural colors are also known. However, prior art pigments required as many as 39 thin film layers to obtain the desired color characteristics.

薄膜多層顔料の生産に関するコストは、必要とされる層の数に比例すると理解されたい。そのため、誘電体材料の多層積層体を使用した高発色全方向構造色の生産に関するコストは、非常に高額になりうる。それゆえ、最小限の薄膜層を必要とする高発色全方向構造色が望ましい。   It should be understood that the cost associated with the production of thin film multilayer pigments is proportional to the number of layers required. Therefore, the costs associated with producing a high color omnidirectional structural color using a multilayer stack of dielectric materials can be very expensive. Therefore, high color omnidirectional structural colors that require minimal thin film layers are desirable.

赤色全方向構造色を与える多層構造体を提供する。この多層構造体は、コア層、コア層にわたって延在する半導体層、及び半導体層にわたって延在する誘電体層を含む。この半導体層は、550ナノメートル(nm)より小さい波長を有する入射白色光の70%超を吸収する。さらに、誘電体層は、コア層と合わせて、全体的に550nmより大きい波長を有する入射白色光の70%超を反射する。組み合わせて、コア層、半導体層、及び誘電体層は:(1)550〜700nmの間の中心波長を有し、幅が200nmより小さい幅である、可視電磁放射の狭帯域(反射ピーク又は反射帯域)を反射し、;かつ(2)その全方向性反射体を0〜45°の間の角度から観察したときに、100nmより小さい色ずれを有する、全方向性反射体を形成する。いくつかの例では、反射される可視電磁放射の狭帯域の幅は、175nm未満、好ましくは150nm未満、より好ましくは125nm未満、さらにより好ましくは100nm未満である。   A multilayer structure that provides a red omnidirectional structural color is provided. The multilayer structure includes a core layer, a semiconductor layer extending across the core layer, and a dielectric layer extending across the semiconductor layer. This semiconductor layer absorbs more than 70% of incident white light having a wavelength less than 550 nanometers (nm). Furthermore, the dielectric layer, when combined with the core layer, reflects more than 70% of the incident white light having a wavelength generally greater than 550 nm. In combination, the core layer, the semiconductor layer, and the dielectric layer are: (1) a narrow band of visible electromagnetic radiation (reflection peak or reflection) having a central wavelength between 550 and 700 nm and a width less than 200 nm. And (2) forming an omnidirectional reflector having a color shift less than 100 nm when the omnidirectional reflector is viewed from an angle between 0-45 °. In some examples, the narrow band width of reflected visible electromagnetic radiation is less than 175 nm, preferably less than 150 nm, more preferably less than 125 nm, and even more preferably less than 100 nm.

顔料は、犠牲層を利用して、膜上に多層構造体のコーティングを作製することにより、多層構造体から製造することができる。犠牲層が除去された後、剥がされたコーティングは、面の最長が20μm、かつ厚さが0.3〜1.5μmの独立した小片に砕かれる。そして、この小片を、ポリマー材料、例えばバインダー、添加剤、及びベースコート樹脂等と混合して、全方向構造色塗料を供給することができる。   The pigment can be made from the multilayer structure by utilizing a sacrificial layer to produce a coating of the multilayer structure on the membrane. After the sacrificial layer is removed, the stripped coating is crushed into individual pieces with a maximum surface length of 20 μm and a thickness of 0.3-1.5 μm. This piece can then be mixed with a polymer material such as a binder, additive, basecoat resin, etc. to provide an omnidirectional structural color paint.

図1Aは、500nmの波長を有する電磁放射(EMR)に曝されたZnS誘電体層内のゼロ又はゼロに近い電場点の略図である。FIG. 1A is a schematic illustration of an electric field point at or near zero in a ZnS dielectric layer exposed to electromagnetic radiation (EMR) having a wavelength of 500 nm. 図1Bは、300,400,500,600、及び700nmの波長を有するEMRに曝した場合の、電場の絶対値の二乗(|E|)と図1Aに示したZnS誘電体層の厚さとの関係を示すグラフである。FIG. 1B shows the square of the absolute value of the electric field (| E | 2 ) and the thickness of the ZnS dielectric layer shown in FIG. 1A when exposed to EMR having wavelengths of 300, 400, 500, 600, and 700 nm. It is a graph which shows the relationship. 図2は、基板又は反射体層を覆って延在し、かつ誘電体層の外面の垂直方向に対して角度θで電磁放射に曝された誘電体層の略図である。FIG. 2 is a schematic illustration of a dielectric layer extending over a substrate or reflector layer and exposed to electromagnetic radiation at an angle θ relative to the direction perpendicular to the outer surface of the dielectric layer. 図3は、434nmの波長を有する入射EMRに関してZnS誘電体層内のゼロ又はゼロに近い電場点に位置するCr吸収体層を有するZnS誘電体層の略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a ZnS dielectric layer with a Cr absorber layer located at zero or near zero electric field point in the ZnS dielectric layer with respect to an incident EMR having a wavelength of 434 nm. 図4は、白色光に曝された、Cr吸収体層を有しない多層積層体(例えば図1A)、及びCr吸収体層を有する多層積層体(例えば図3A)についての、反射率%と反射EMR波長との関係を示すグラフである。FIG. 4 shows reflectivity% and reflection for a multilayer laminate without a Cr absorber layer (eg, FIG. 1A) and a multilayer laminate with a Cr absorber layer (eg, FIG. 3A) exposed to white light. It is a graph which shows the relationship with an EMR wavelength. 図5Aは、Al反射体層を覆って延在するZnS誘電体層(例えば図1A)が呈する、第一の高調波及び第二の高調波を示すグラフである。FIG. 5A is a graph showing the first and second harmonics exhibited by a ZnS dielectric layer (eg, FIG. 1A) extending over the Al reflector layer. 図5Bは、Al反射体層にわたって延在するZnS誘電体層と、さらに図5Aに示した第二の高調波を吸収するようにZnS誘電体層内に位置するCr吸収体層とを有する多層積層体についての、反射率%と反射EMR波長との関係を示すグラフである。FIG. 5B shows a multilayer having a ZnS dielectric layer extending over the Al reflector layer and a Cr absorber layer positioned within the ZnS dielectric layer to absorb the second harmonic shown in FIG. 5A. It is a graph which shows the relationship between reflectance% and a reflective EMR wavelength about a laminated body. 図5Cは、Al反射体層にわたって延在するZnS誘電体層と、さらに図5Aに示した第一高調波を吸収するようにZnS誘電体層内に位置するCr吸収体層とを有する多層積層体についての、反射率%と反射EMR波長との関係を示すグラフである。FIG. 5C shows a multilayer stack having a ZnS dielectric layer extending over the Al reflector layer and a Cr absorber layer positioned within the ZnS dielectric layer to absorb the first harmonic shown in FIG. 5A. It is a graph which shows the relationship between reflectance% and a reflective EMR wavelength about a body. 図6Aは、0°及び45°で入射光に曝した場合の、Cr吸収体層の電場の角依存性を示す電場の二乗と誘電体層の厚さとの関係を示すグラフである。FIG. 6A is a graph showing the relationship between the square of the electric field and the thickness of the dielectric layer indicating the angular dependence of the electric field of the Cr absorber layer when exposed to incident light at 0 ° and 45 °. 図6Bは、外表面の垂線に対して0°及び45°の角度(0°は表面に対して垂直である)で白色光に曝した場合の、Cr吸収体層による吸光度%と反射EMR波長との関係を示すグラフである。FIG. 6B shows the% absorbance by the Cr absorber layer and the reflected EMR wavelength when exposed to white light at angles of 0 ° and 45 ° to the normal to the outer surface (0 ° is perpendicular to the surface). It is a graph which shows the relationship. 図7Aは本発明の実施形態による赤色全方向構造色多層積層体の略図である。FIG. 7A is a schematic diagram of a red omnidirectional structural color multilayer stack according to an embodiment of the present invention. 図7Bは0°及び45°の入射角で図7Aに示した多層積層体を白色光に曝露した場合の、図7Aに示したCu吸収体層の吸光度%と反射EMR波長との関係を示すグラフである。FIG. 7B shows the relationship between the absorbance% of the Cu absorber layer shown in FIG. 7A and the reflected EMR wavelength when the multilayer stack shown in FIG. 7A is exposed to white light at incident angles of 0 ° and 45 °. It is a graph. 図8は、0°の入射角で白色光に曝した概念立証用の赤色全方向構造色多層積層体の、反射率%と反射EMR波長との関係の計算/シミュレーションデータ及び実験データの比較を示すグラフである。FIG. 8 shows a comparison of the calculation / simulation data and experimental data of the relationship between the reflectance% and the reflected EMR wavelength of a red omnidirectional structural color multilayer stack for proof of concept exposed to white light at an incident angle of 0 °. It is a graph to show. 図9は本発明の実施形態に基づく全方向構造色多層積層体の略図である。FIG. 9 is a schematic diagram of an omnidirectional structural color multilayer stack according to an embodiment of the present invention. 図10は本発明の実施形態による全方向構造色多層積層体の略図である。FIG. 10 is a schematic diagram of an omnidirectional structural color multilayer stack according to an embodiment of the present invention. 図11は本発明の実施形態に基づく全方向構造色多層積層体の略図である。FIG. 11 is a schematic diagram of an omnidirectional structural color multilayer stack according to an embodiment of the present invention. 図12は本発明の実施形態に基づく全方向構造色多層積層体の略図である。FIG. 12 is a schematic diagram of an omnidirectional structural color multilayer stack according to an embodiment of the present invention. 図13は本発明の実施形態に基づく多層積層体構造を有する小片又は顔料の走査電子顕微鏡(SEM)画像である。FIG. 13 is a scanning electron microscope (SEM) image of a piece or pigment having a multilayer laminate structure according to an embodiment of the present invention. 図14は図13に示した個々の小片の断面のSEM画像である。FIG. 14 is an SEM image of a cross section of each small piece shown in FIG. 図15Aは本発明の実施形態に従って設計、製造され、図15Dに示したカラーマップ上で36°の色相を有する橙色を有する顔料を用いて塗装されたパネルの略図である。FIG. 15A is a schematic illustration of a panel designed and manufactured according to an embodiment of the present invention and painted with an orange pigment having a hue of 36 ° on the color map shown in FIG. 15D. 図15Bは本発明の実施形態に従って設計、製造され、図15Dに示したカラーマップ上で26°の色相を有する暗赤色を有する顔料を用いて塗装されたパネルの略図である。FIG. 15B is a schematic representation of a panel designed and manufactured according to an embodiment of the present invention and painted with a pigment having a dark red color having a hue of 26 ° on the color map shown in FIG. 15D. 図15Cは本発明の実施形態に従って設計、製造され、図15Dに示したカラーマップ上で354°の色相を有する明るいピンク色を有する顔料を用いて塗装されたパネルの略図である。FIG. 15C is a schematic illustration of a panel designed and manufactured according to an embodiment of the present invention and painted with a pigment having a bright pink color with a hue of 354 ° on the color map shown in FIG. 15D. 図15DはCIELAB色空間を用いたa**カラーマップである。FIG. 15D is an a * b * color map using the CIELAB color space. 図15Eは図15A〜15Cに代表される塗料の顔料に使用された11層設計品の略図である。FIG. 15E is a schematic diagram of an 11-layer design used in paint pigments represented by FIGS. 15A-15C. 図16Aは本発明の実施形態による7層積層体の略図である。FIG. 16A is a schematic diagram of a seven-layer stack according to an embodiment of the present invention. 図16Bは本発明の実施形態による7層積層体の略図である。FIG. 16B is a schematic diagram of a seven-layer stack according to an embodiment of the present invention. 図16Cは本発明の実施形態による7層積層体の略図である。FIG. 16C is a schematic diagram of a seven-layer stack according to an embodiment of the present invention. 図16Dは本発明の実施形態による7層積層体の略図である。FIG. 16D is a schematic diagram of a seven-layer stack according to an embodiment of the present invention. 図17は彩度及び色相シフトを従来の塗料と図15Bに示したパネルを塗装するために使用した塗料との間で比較した、CIELAB色空間を用いたa*b*カラーマップの一部を示すグラフである。FIG. 17 shows a portion of the a * b * color map using the CIELAB color space, comparing the saturation and hue shift between the conventional paint and the paint used to paint the panel shown in FIG. 15B. It is a graph to show. 図18は本発明の実施形態に基づく7層設計品についての、反射率と波長との関係を示すグラフである。FIG. 18 is a graph showing the relationship between reflectance and wavelength for a seven-layer design product based on an embodiment of the present invention. 図19は本発明の実施形態に基づく7層設計品についての、反射率と波長との関係を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing the relationship between reflectance and wavelength for a seven-layer design product based on an embodiment of the present invention. 図20は本発明のもう一つの実施形態に基づく5層積層体の略図である。FIG. 20 is a schematic diagram of a five-layer stack according to another embodiment of the present invention. 図21は本発明のもう一つの実施形態に基づく5層積層体を提供する2層設計品の、反射率と波長との関係を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing the relationship between the reflectance and the wavelength of a two-layer design product that provides a five-layer laminate according to another embodiment of the present invention. 図22は本発明のもう一つの実施形態に基づく7層積層体の略図である。FIG. 22 is a schematic diagram of a seven-layer laminate according to another embodiment of the present invention. 図23は本発明のもう一つの実施形態に基づく7層積層体を提供する3層設計品の、反射率と波長との関係を示すグラフである。FIG. 23 is a graph showing the relationship between reflectance and wavelength of a three-layer design product that provides a seven-layer laminate according to another embodiment of the present invention. 図24は本発明のもう一つの実施形態に基づく11層積層体の略図である。FIG. 24 is a schematic diagram of an 11-layer stack according to another embodiment of the present invention. 図25は本発明のもう一つの実施形態に基づく11層積層体を提供する5層設計品の、反射率と波長との関係を示すグラフである。FIG. 25 is a graph showing the relationship between reflectance and wavelength of a 5-layer design product that provides an 11-layer laminate according to another embodiment of the present invention. 図26は本発明のもう一つの実施形態に基づく6層設計品の、反射率と波長との関係を示すグラフである。FIG. 26 is a graph showing the relationship between reflectance and wavelength of a six-layer design product according to another embodiment of the present invention. 図27は本発明のもう一つの実施形態に基づく4層設計品の、反射率と波長との関係を示すグラフである。FIG. 27 is a graph showing the relationship between reflectance and wavelength of a four-layer design product according to another embodiment of the present invention. 図28は本発明のもう一つの実施形態に基づく5層設計品の、反射率と波長との関係を示すグラフである。FIG. 28 is a graph showing the relationship between reflectance and wavelength of a five-layer design product according to another embodiment of the present invention. 図29は本発明のもう一つの実施形態に基づく4層設計品の、反射率と波長との関係を示すグラフである。FIG. 29 is a graph showing the relationship between reflectance and wavelength of a four-layer design product according to another embodiment of the present invention.

全方向構造色、例えば赤色全方向色を与える多層積層体を提供する。このように、多層積層体は塗料願用、所望の色を提供する薄膜、及びその他同様のものとしての用途がある。   A multilayer stack is provided that provides an omnidirectional structural color, such as a red omnidirectional color. Thus, multilayer laminates have applications as paint applications, thin films that provide the desired color, and the like.

全方向構造色を与える多層積層体は、コア層、コア層にわたって延在する半導体層、及び半導体層にわたって延在する誘電体層を含んでいる。この半導体層は、550nm未満の波長を有する入射白色光の70%超を吸収する。誘電体層はこのコア層と組み合わせて、550nm波長をより大きい波長を有する入射白色光の70%超を反射する。誘電体層の厚さは、反射される70%超の入射白色光の波長が、550nm超、560nm超、580nm超、600nm超、620nm超、640nm超、660nm超、680nm超、又はそれらの中間の波長となるように既定することができると考えられたい。言い換えれば、Lab色システムマップ上、彩度及び/又は明度が35及び350の間にある所望の色を有する特定の色が反射され、人の目によって観察できるように、誘電体層の厚さを選択し、製造することができる。さらに、本公開の目的のため、色は、a及びbをLab色システムのカラーコーディネートとして、tan−1(b/a)によって定義される。 A multilayer stack that provides an omnidirectional structural color includes a core layer, a semiconductor layer extending across the core layer, and a dielectric layer extending across the semiconductor layer. This semiconductor layer absorbs more than 70% of incident white light having a wavelength of less than 550 nm. The dielectric layer, in combination with this core layer, reflects more than 70% of incident white light having a wavelength greater than 550 nm. The thickness of the dielectric layer is such that the wavelength of the incident white light of more than 70% reflected is greater than 550 nm, 560 nm, 580 nm, 600 nm, 620 nm, 640 nm, 660 nm, 680 nm, or intermediate between them It can be considered that the wavelength can be set to be a predetermined wavelength. In other words, on the Lab color system map, the thickness of the dielectric layer so that a specific color having a desired color with saturation and / or lightness between 35 and 350 is reflected and can be observed by the human eye Can be selected and manufactured. Furthermore, for the purposes of this disclosure, the color is defined by tan −1 (b / a), where a and b are the color coordinates of the Lab color system.

いくつかの例において、多層積層体はLab色空間において315°〜45°の間の色を有している。さらに、多層積層体は50より大きい彩度、及び30°未満の色ずれを有している。他の例において、彩度は55超であり、好ましくは60超であり、さらに好ましくは65超であり、及び/又は色ずれが25°未満であり、好ましくは20°未満であり、さらに好ましくは15°未満であり、さらにより好ましくは10°未満である。いくつかの例において、コア層及び誘電体層は、550nmより大きい波長を有する入射白色光の80%超を反射し、他の例においては、90%超を反射する。さらに、いくつかの例において、半導体層はおよそ550nm未満の波長を有する入射白色光の80%超を吸収し、他の例においては90%超を吸収する。   In some examples, the multilayer stack has a color between 315 ° and 45 ° in the Lab color space. Furthermore, the multilayer stack has a saturation greater than 50 and a color shift of less than 30 °. In other examples, the saturation is greater than 55, preferably greater than 60, more preferably greater than 65, and / or the color shift is less than 25 °, preferably less than 20 °, more preferably Is less than 15 °, even more preferably less than 10 °. In some examples, the core and dielectric layers reflect more than 80% of incident white light having a wavelength greater than 550 nm, and in other examples, more than 90%. Further, in some examples, the semiconductor layer absorbs more than 80% of incident white light having a wavelength less than approximately 550 nm, and in other examples, more than 90%.

本文において、「およそ」とは、いくつかの例において+及び/又は−20nm、他の例において+及び/又は−30nm、さらに他の例においては+及び/又は−40nm、さらにまた他の例において+及び/又は−50nmを言及していると理解されたい。   In the text, “approximately” means + and / or −20 nm in some examples, + and / or −30 nm in other examples, + and / or −40 nm in still other examples, and still other examples. Should be understood as referring to + and / or −50 nm.

コア層、半導体層、及び誘電体層は、中心波長が550nmであり、EMRスペクトルにおける可視IR端である、電磁放射の狭帯域(以下、反射ピーク又は反射帯域という)を反射する、全方向反射体を形成する。全方向反射体を白色光に曝し、0°〜45°の間の角度から観察した場合に、反射帯域は200nm未満の幅を有しており、色ずれは100nm未満である。色ずれは、反射帯域の中心波長のずれの形態であってよく、又は代替的に、UV側端の反射帯域のずれの形態であってよい。本発明の目的のため、電磁放射の反射帯域は、可視スペクトルにおける最大反射波長の反射高さの半分における反射帯域の幅として規定される。さらに、反射電磁放射の狭帯域、例えば全方向構造色の「色」は、35°未満の色ずれを有しており、ある実施例において、25°未満の色ずれを有している。   The core layer, the semiconductor layer, and the dielectric layer have a central wavelength of 550 nm and reflect a narrow band of electromagnetic radiation (hereinafter referred to as a reflection peak or a reflection band) that is the visible IR edge in the EMR spectrum. Form the body. When the omnidirectional reflector is exposed to white light and observed from an angle between 0 ° and 45 °, the reflection band has a width of less than 200 nm and the color shift is less than 100 nm. The color shift may be in the form of a shift in the center wavelength of the reflection band, or alternatively in the form of a shift in the reflection band at the UV side end. For the purposes of the present invention, the reflection band of electromagnetic radiation is defined as the width of the reflection band at half the reflection height of the maximum reflection wavelength in the visible spectrum. Furthermore, the narrow band of reflected electromagnetic radiation, for example the “color” of the omnidirectional structural color, has a color shift of less than 35 °, and in one embodiment has a color shift of less than 25 °.

コア層は50〜200nmの厚さを有しており、反射体コア層、吸収体/反射体コア層、又は誘電体層であってよい。反射体コア層は、反射体材料、例えばアルミニウム(Al)、銀(Ag)、プラチナ(Pt)及び/又はこれらの合金から作られる。吸収体/反射体コア層は、吸収体/反射体材料、例えば、クロム(Cr)、銅(Cu)、金(Au)、スズ(Sn)及び/又はこれらの合金から作られる。誘電体コア層は、誘電体材料、例えばガラス及び/又は雲母から作られ、又は代替的に、有色誘電体材料、例えばFe、CuO及び/又はこれらの組み合わせから作られる有色誘電体層である。 The core layer has a thickness of 50-200 nm and may be a reflector core layer, an absorber / reflector core layer, or a dielectric layer. The reflector core layer is made of a reflector material such as aluminum (Al), silver (Ag), platinum (Pt) and / or alloys thereof. The absorber / reflector core layer is made of an absorber / reflector material such as chromium (Cr), copper (Cu), gold (Au), tin (Sn) and / or alloys thereof. The dielectric core layer is made from a dielectric material, such as glass and / or mica, or alternatively from a colored dielectric material, such as Fe 2 O 3 , Cu 2 O and / or combinations thereof. It is a body layer.

半導体層は、5〜400nmの間の厚さを有しており、半導体材料、例えば、ケイ素(Si)、アモルファスSi、ゲルマニウム(Ge)、又は電磁波スペクトルの可視範囲に電子的な禁制帯を有する他の半導体層及びこれらの組み合わせから作られる。Siという用語は、結晶質のSiを言及していると理解されたい。   The semiconductor layer has a thickness between 5 and 400 nm and has a semiconductor material, for example, silicon (Si), amorphous Si, germanium (Ge), or an electronic forbidden band in the visible range of the electromagnetic spectrum. Made from other semiconductor layers and combinations thereof. It should be understood that the term Si refers to crystalline Si.

誘電体層は、所望の調整波長であって、可視白色光における、所望の対象波長によって決定される調整波長のため、0.1QW〜4.0QWの間の厚さを有している。誘電体材料から作られる誘電体層は、ZnS、TiO、Si、HfO、Nb、Ta及びこれらの組み合わせのような、1.6超の屈折率を有している。ある例において、誘電体層は、有色誘電体材料、例えばFe、CuO、及びこれらの組み合わせから作られる有色誘電体層である。 The dielectric layer has a thickness of between 0.1QW and 4.0QW for the desired tuning wavelength and the tuning wavelength determined by the desired target wavelength in visible white light. Dielectric layers made from dielectric materials have a refractive index greater than 1.6, such as ZnS, TiO 2 , Si 2 N 4 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 and combinations thereof. doing. In one example, the dielectric layer is a colored dielectric layer made from a colored dielectric material, such as Fe 2 O 3 , Cu 2 O, and combinations thereof.

本明細書によって公開されているある実施形態において、全方向反射体は、半導体層及び誘電体層の間にわたって延在する、随意の部分的吸収体層を含んでいる。部分的吸収体層は、2〜30nmの厚さを有しており、選択された材料、例えばCr、Cu、Au、Sn及びこれらの組み合わせから作られる。   In certain embodiments disclosed herein, the omnidirectional reflector includes an optional partial absorber layer that extends between the semiconductor layer and the dielectric layer. The partial absorber layer has a thickness of 2-30 nm and is made from selected materials such as Cr, Cu, Au, Sn and combinations thereof.

もう一つの実施形態において、全方向反射体は前述の半導体層(さらに第1の半導体層として知られている)に加えて、第2の半導体層を有している。さらに、第2の半導体層は誘電体層にわたって延在しており、誘電体層に対して、第1の半導体層の反対側に配置されている。第2の半導体層が存在する場合には、全方向反射体はさらに前述の誘電体層(さらに第1の誘電体層として知られている)に加えて、第2の半導体層にわたって延在し、第2の半導体層に対して第1の誘電体層の反対側に配置されている、第2の誘電体層を有していてよい。   In another embodiment, the omnidirectional reflector has a second semiconductor layer in addition to the aforementioned semiconductor layer (also known as the first semiconductor layer). Furthermore, the second semiconductor layer extends over the dielectric layer, and is disposed on the opposite side of the first semiconductor layer with respect to the dielectric layer. In the presence of the second semiconductor layer, the omnidirectional reflector further extends across the second semiconductor layer in addition to the aforementioned dielectric layer (also known as the first dielectric layer). The second dielectric layer may be disposed on the opposite side of the first dielectric layer with respect to the second semiconductor layer.

半導体層は、白色光スペクトル中の所望の範囲の波長を吸収し、もう一つの所望の範囲の白色光スペクトルを反射するように選択される。例えば、紫、青、緑、黄色に応じた波長(例えば400〜500nm)の電磁放射を吸収するが、しかし、赤(即ち、580〜赤外(IR)範囲)に応じた電磁放射を反射するように、半導体は設計及び生産される。   The semiconductor layer is selected to absorb a desired range of wavelengths in the white light spectrum and reflect another desired range of the white light spectrum. For example, it absorbs electromagnetic radiation at wavelengths according to purple, blue, green, yellow (eg 400-500 nm), but reflects electromagnetic radiation according to red (ie 580-infrared (IR) range). As such, semiconductors are designed and produced.

本明細書において公開されている全方向反射体を作る多層積層体の全体の厚さは、2ミクロン(μm)未満であり、いくつかの例において1.5μm未満であり、他の例では1.0μm未満であり、さらに他の例では0.75μm未満である。   The overall thickness of the multilayer stack making up the omnidirectional reflector disclosed herein is less than 2 microns (μm), in some instances less than 1.5 μm, and in other examples 1 It is less than 0.0 μm, and in another example, it is less than 0.75 μm.

ある例において、誘電体層は0.1〜2.0QWの光学的厚さを有しており、他の例においては、誘電体層は0.1〜1.8QWの間の厚さを有している。さらに他の例では、誘電体層は1.9QW未満の光学的厚さを有しており、例えば、1.8QW未満、1.7QW未満、1.6QW未満、1.5QW未満、1.4QW未満、1.3QW未満、1.2QW未満、又は1.1QW未満である。代替的に、誘電体層は光学的厚さが2.0QW超である。   In some examples, the dielectric layer has an optical thickness of 0.1 to 2.0 QW, and in other examples, the dielectric layer has a thickness between 0.1 and 1.8 QW. doing. In still other examples, the dielectric layer has an optical thickness of less than 1.9QW, for example, less than 1.8QW, less than 1.7QW, less than 1.6QW, less than 1.5QW, 1.4QW. Less than, less than 1.3QW, less than 1.2QW, or less than 1.1QW. Alternatively, the dielectric layer has an optical thickness greater than 2.0 QW.

誘電体層は1.60、1.62、又は1.70を超える屈折率を有しており、誘電性材料、例えば、ZnS、Si、TiO、HfO、Nb、Ta、これらの組み合わせ、及びその他これらと同様のものから作られる。ある例において、誘電体層は有色誘電体材料、例えばFe、CuO及びこれらと同種のものから作られる、有色誘電体層又は選択的誘電体層である。本発明の適用上、「有色誘電体材料」又は「有色誘電体層」の用語は、透過白色光の一部のみを透過し、白色光の他の部分は反射する誘電体材料又は誘電体層を言及している。例えば、有色誘電体層は、400から600nmの間の波長を有する電磁放射を透過し、600nm超の波長を反射することができる。この様に、有色誘電体材料又は有色誘電体層はオレンジ、赤、及び/又は橙赤色の外観を有している。 The dielectric layer has a refractive index greater than 1.60, 1.62, or 1.70 and is made of a dielectric material such as ZnS, Si 2 N 4 , TiO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Made from Ta 2 O 5 , combinations thereof, and others similar to these. In some examples, the dielectric layer is a colored dielectric layer or a selective dielectric layer made from colored dielectric materials, such as Fe 2 O 3 , Cu 2 O, and the like. For the purposes of the present invention, the term “colored dielectric material” or “colored dielectric layer” refers to a dielectric material or dielectric layer that transmits only a portion of the transmitted white light and reflects the other portion of the white light. Is mentioned. For example, the colored dielectric layer can transmit electromagnetic radiation having a wavelength between 400 and 600 nm and reflect wavelengths greater than 600 nm. Thus, the colored dielectric material or colored dielectric layer has an orange, red, and / or orange-red appearance.

誘電体層の位置は、ゼロ又はゼロに近いエネルギー境界が吸収体層又は半導体層及び誘電体層の間に存在するようになっている。言い換えると、ゼロ又はゼロに近いエネルギー境界が、誘電体層−半導体層、又は誘電体層−吸収体層の境界に位置するように、誘電体層は厚みを有している。ゼロ又はゼロに近いエネルギー場が存在する誘電体層の厚さは、入射EMR波長の関数であると理解されたい。加えて、ゼロ又はゼロに近い電場に対応する波長は、誘電体層−半導体層の境界、又は誘電体層−吸収体層の境界を透過し、他方、ゼロ又はゼロに近い電場に対応しない波長は、これらを透過しないことを、さらに理解されたい。この様に、所望の入射白色光の波長が誘電体層−半導体層の境界又は誘電体層−吸収体層の境界を透過し、コア層で反射し、そして誘電体層−半導体層の境界又は誘電体層−吸収体層の境界を透過して戻るように、誘電体層の厚さは設計及び生産される。同様に、所望でない入射白色光の波長が誘電体層−半導体層の境界又は誘電体層−吸収体層の境界を透過しないように、誘電体層の厚さは作製される。   The position of the dielectric layer is such that a zero or near zero energy boundary exists between the absorber or semiconductor layer and the dielectric layer. In other words, the dielectric layer has a thickness such that zero or a near-zero energy boundary is located at the dielectric layer-semiconductor layer or dielectric layer-absorber layer boundary. It should be understood that the thickness of the dielectric layer in the presence of zero or near zero energy field is a function of the incident EMR wavelength. In addition, a wavelength corresponding to an electric field of zero or near zero transmits a dielectric layer-semiconductor layer boundary or a dielectric layer-absorber layer boundary, while a wavelength not corresponding to an electric field of zero or near zero. It should be further understood that does not penetrate these. In this way, the desired incident white light wavelength is transmitted through the dielectric layer-semiconductor layer boundary or dielectric layer-absorber layer boundary, reflected at the core layer, and the dielectric layer-semiconductor layer boundary or The thickness of the dielectric layer is designed and produced to pass back through the dielectric layer-absorber layer boundary. Similarly, the thickness of the dielectric layer is made such that unwanted incident white light wavelengths are not transmitted through the dielectric layer-semiconductor layer boundary or the dielectric layer-absorber layer boundary.

上記のことから、ゼロ又はゼロに近い電場の境界に対応しない波長は半導体層又は吸収体層によって吸収され、従って反射されない。このように、所望の「鮮明な」色、構造色としても知られる色が、提供される。加えて、誘電体層の厚さは、表面に赤色であり、かつ全方向の外見を有する表面を提供することができるように、所望の第1の高調波及び/又は第2の高調波が作られる厚さである。   From the above, wavelengths that do not correspond to zero or near-zero electric field boundaries are absorbed by the semiconductor layer or absorber layer and are therefore not reflected. In this way, the desired “clear” color, also known as the structural color, is provided. In addition, the thickness of the dielectric layer allows the desired first and / or second harmonics to be red on the surface and provide a surface having an omnidirectional appearance. It is the thickness that is made.

上記の吸収体層に関する誘電体層及びゼロ又はゼロに近い電場に関して、図1AはAl反射層にわたって延在するZnS誘電体層の略図である。ZnS誘電体層は、143nmの総厚を有しており、かつ500nmの波長を有する入射電磁放射に対してゼロ又はゼロに近いエネルギー点は77nmに存在する。言い換えると、ZnS誘電体層は、550nmの波長を有する入射EMRに対して、Al反射体から77nmの距離に、ゼロ又はゼロに近い電場を示す。加えて、図1Bは、複数の異なる入射EMR波長に対する、ZnS誘電体層を渡るエネルギー場のグラフを提供している。グラフに示される通り、誘電体層は500nmの波長に対して、77nmの厚さにおいてゼロの電場を有しているが、しかし、300、400、600、及び700nmのEMRの波長に対してはゼロでない電場を77nmの厚さにおいて有している。   With respect to the dielectric layer for the absorber layer described above and an electric field of zero or near zero, FIG. The ZnS dielectric layer has a total thickness of 143 nm and there is a zero or near zero energy point at 77 nm for incident electromagnetic radiation having a wavelength of 500 nm. In other words, the ZnS dielectric layer exhibits an electric field of zero or near zero at a distance of 77 nm from the Al reflector for incident EMR having a wavelength of 550 nm. In addition, FIG. 1B provides a graph of the energy field across the ZnS dielectric layer for a number of different incident EMR wavelengths. As shown in the graph, the dielectric layer has a zero electric field at a thickness of 77 nm for a wavelength of 500 nm, but for EMR wavelengths of 300, 400, 600, and 700 nm. It has a non-zero electric field at a thickness of 77 nm.

原理によって限定されるものではないが、例えば図1Aで図示されるような誘電体層のゼロ又はゼロに近いエネルギー点の厚さの計算は、以下に論ずるとおりである。   Without being limited by principle, the calculation of the thickness of the energy point at or near zero of the dielectric layer, for example as illustrated in FIG. 1A, is discussed below.

図2を参照すると、屈折率「n」を有する基板又はコア層2上の、総厚「D」、増分の厚さ「d」及び屈折率「n」を有する誘電体層4が示されている。入射光は誘電体層4の外表面5を、外表面5に対して垂直な線6に対して角度θで当たり、同じ角度で外表面5から反射される。入射光は、線6に対して角度θで外表面5を通って誘電体層4の中に透過し、角度θで基板層2に当たる。 Referring to FIG. 2, a dielectric layer 4 having a total thickness “D”, incremental thickness “d” and refractive index “n” on a substrate or core layer 2 having a refractive index “n s ” is shown. ing. Incident light strikes the outer surface 5 of the dielectric layer 4 at an angle θ with respect to a line 6 perpendicular to the outer surface 5 and is reflected from the outer surface 5 at the same angle. Incident light passes through the outer surface 5 into the dielectric layer 4 at an angle θ F with respect to the line 6 and strikes the substrate layer 2 at an angle θ s .

図3を参照すると、方程式19は434nmの波長を有するEMRに曝されたときの、図1Aに示されるZnS誘電体層内のゼロ又はゼロに近い電場点が、70nm(波長500nmに対する77nmの代わりに)にあることを算出するために用いられた。加えて、15nmの厚さのCr吸収体層がAl反射体から70nmの厚さのところに挿入され、ゼロ又はゼロに近い電場のZnS−Cr境界が得られた。この様な本発明の構造は、434nmの波長を有する光がCr−ZnS境界を通過することを許すが、しかし、434nmの波長を有しない光を吸収する。言い換えると、Cr−ZnS境界は、434nmの波長を有する光に関してゼロ又はゼロに近い電場を有しており、そしてこれにより、434nmの光はこの境界を通過する。しかしながら、Cr−ZnS境界は434nmの波長を有しない光に対してはゼロ又はゼロに近い電場を持たず、そしてこれにより、このような光はCr吸収体層及び/又はCr−ZnS境界に吸収され、Al反射体層によって反射されない。   Referring to FIG. 3, Equation 19 shows that the electric field point in the ZnS dielectric layer shown in FIG. 1A when exposed to an EMR having a wavelength of 434 nm is 70 nm (instead of 77 nm for a wavelength of 500 nm). Used to calculate what is in). In addition, a 15 nm thick Cr absorber layer was inserted 70 nm thick from the Al reflector, resulting in a zero or near zero electric field ZnS-Cr boundary. Such a structure of the present invention allows light having a wavelength of 434 nm to pass through the Cr-ZnS boundary, but absorbs light that does not have a wavelength of 434 nm. In other words, the Cr-ZnS boundary has an electric field of zero or near zero for light having a wavelength of 434 nm, and this causes 434 nm light to pass through this boundary. However, the Cr—ZnS boundary does not have an electric field of zero or near zero for light that does not have a wavelength of 434 nm, and thus this light is absorbed by the Cr absorber layer and / or the Cr—ZnS boundary. And is not reflected by the Al reflector layer.

所望の434nmの±10nmの光の数パーセントはCr−ZnS境界を通過すると理解されたい。しかしながら、このような反射される光の狭帯域、例えば434±10nmは、それでも人の目には鮮明な構造色をもたらすと、さらに理解されたい。   It should be understood that a few percent of the desired 434 nm ± 10 nm light passes through the Cr-ZnS boundary. However, it should be further understood that such a narrow band of reflected light, for example 434 ± 10 nm, still provides a clear structural color to the human eye.

図3における、多層積層体内のCr吸収体のこの結果は、反射率と反射されたEMR波長との関数が示されている図4に図示されている。Cr吸収体層を有しない、図3に示されるZnS誘電体層に対応する点線によって示されるように、狭反射ピークが約400nmにおいて存在するが、しかしより広いピークが約500nm以上において存在する。加えて、500nmの波長の領域において、未だ多量の反射される光が存在する。この様に、多層積層体が構造色を有し又は示すことを阻害する二つのピークが存在する。   This result of the Cr absorber in the multilayer stack in FIG. 3 is illustrated in FIG. 4 where the function of reflectivity and reflected EMR wavelength is shown. As shown by the dotted line corresponding to the ZnS dielectric layer shown in FIG. 3 without the Cr absorber layer, a narrow reflection peak exists at about 400 nm, but a broader peak exists at about 500 nm and above. In addition, there is still a large amount of reflected light in the 500 nm wavelength region. Thus, there are two peaks that inhibit the multilayer stack from having or exhibiting a structural color.

対称的に、図4の実線は、Cr吸収体層が存在する図3に示される構造に対応している。図において示される通り、約434nmにおいて鋭いピークが存在し、そして434nm超の波長に対して反射率の鋭い減少が、Cr吸収体層によってもたらされる。実線により表現される鋭いピークは、鮮明な/構造色として視覚的に表れると理解されたい。さらに、図4では反射ピーク又は帯域の幅が測定される場所が図示されており、例えば、帯域の幅は反射波長の最大の50%の反射率の部分おいて決定され、この部分はさらに半値幅(FWHM)としても知られている。   In contrast, the solid line in FIG. 4 corresponds to the structure shown in FIG. 3 in which a Cr absorber layer is present. As shown in the figure, there is a sharp peak at about 434 nm and a sharp decrease in reflectivity is provided by the Cr absorber layer for wavelengths above 434 nm. It should be understood that a sharp peak represented by a solid line appears visually as a sharp / structural color. Further, FIG. 4 illustrates where the reflection peak or band width is measured, for example, the band width is determined in the portion of the reflectance that is 50% of the maximum of the reflection wavelength, and this portion is further divided by half. Also known as the value range (FWHM).

図3に示される多層積層体の全方向挙動に関して、反射光の第一高調波のみがもたらされるように、ZnS誘電体層の厚さが設計されまたは設定される。「青」色のためにはこれで十分であるが、しかしながら、「赤」色を作り出すためにはさらなる考慮が必要であると理解されたい。例えば、赤色のための角度非依存性の制御は、より厚い誘電体層が必要であり、これにより、高い高調波設計、即ち、第2及びさらには起こりうる第3の高調波の存在が不可避となるため、困難である。さらに、暗赤色空間は非常に狭い。したがって、赤色多層積層体は高い角度変動を有している。   For the omnidirectional behavior of the multilayer stack shown in FIG. 3, the thickness of the ZnS dielectric layer is designed or set so that only the first harmonic of the reflected light is provided. It should be understood that this is sufficient for the “blue” color, however, further consideration is necessary to produce the “red” color. For example, angle-independent control for red requires a thicker dielectric layer, which inevitably presents a high harmonic design, ie, the presence of a second and even possible third harmonic. Therefore, it is difficult. Furthermore, the dark red space is very narrow. Therefore, the red multilayer laminate has a high angular variation.

赤色のためのより高い角度変動を克服するため、本願は、角度に依存しない、赤色を提供する、独特かつ新規の設計/構造を開示する。例えば、図5Aは、誘電体層の外表面が0°及び45°から観察されたときに、入射白色光に対して第1及び第2の高調波を表す誘電体層を図示している。グラフにおいて示されるように、誘電体層の厚さによって低角度依存性(小さいΔλ)がもたらされるが、しかしながら、この様な多層積層体は青色(第1の高調波)及び赤色(第2の高調波)の組み合わせを有し、このように、所望の「赤のみ」の色のためには適合しない。それゆえ、望まない高調波系列を吸収するために吸収体層を使用した概念/構造が発展してきた。図5Aでは、試料が0°及び45°の角度から観測されたときの、所与の反射ピークの反射帯域の中心波長(λ)、及び中心波長の散乱又はシフト(Δλ)の位置の例が、さらに図示されている。 In order to overcome the higher angular variation for red, this application discloses a unique and novel design / structure that provides an angle independent red. For example, FIG. 5A illustrates a dielectric layer that exhibits first and second harmonics for incident white light when the outer surface of the dielectric layer is observed from 0 ° and 45 °. As shown in the graph, the thickness of the dielectric layer provides a low angle dependence (small Δλ c ), however, such multilayer stacks are blue (first harmonic) and red (second harmonic). And thus not suitable for the desired “red only” color. Therefore, concepts / structures have been developed that use absorber layers to absorb unwanted harmonic sequences. In FIG. 5A, the central wavelength (λ c ) of the reflection band of a given reflection peak and the position of the scattering or shift (Δλ c ) of the central wavelength when the sample is observed from angles of 0 ° and 45 °. An example is further illustrated.

次に、図5Bを参照すると、図5Aに示される第2の高調波は、適切な誘電体層の厚さ(例えば72nm)において、Cr吸収体層によって吸収され、鮮明な青色が得られる。本発明のより重要なこととして、図5Cは、誘電体層の異なる厚さ(例えば125nm)において、Cr吸収体層によって第1の高調波を吸収することにより、赤色が得られることを図示している。しかしながら、図5Cは、Cr吸収体層を使用しても、多層積層体による所望の角度依存性を超えてしまう、例えば、所望のΔλよりも大きくなってしまうことを、さらに図示している。 Referring now to FIG. 5B, the second harmonic shown in FIG. 5A is absorbed by the Cr absorber layer at a suitable dielectric layer thickness (eg, 72 nm), resulting in a sharp blue color. More importantly, FIG. 5C illustrates that red is obtained by absorbing the first harmonic by the Cr absorber layer at different thicknesses of the dielectric layer (eg, 125 nm). ing. However, FIG. 5C further illustrates that the use of a Cr absorber layer would exceed the desired angular dependence of the multilayer stack, for example greater than the desired Δλ c . .

青色と比べて、赤色のλの大きいシフトは、暗赤色空間が非常に狭いこと、及びCr吸収体層がゼロでない電場に対応する波長を吸収するという事実、即ち、電場がゼロ又はゼロに近いとき、光を吸収しないことによると理解されたい。したがって、図6Aは、異なる入射角度により、光波長に対するゼロ又はゼロでないポイントが異なることを図示している。この様な要因は、図6Bに示される角度依存性の吸収、即ち、0°及び45°の吸収カーブの違いの結果をもたらす。したがって、多層積層体の設計及び角度非依存性をさらに改良するために、電場がゼロ又はほぼゼロであるか否かとは無関係に、例えば青色光を吸収する吸収体層が使用される。 Compared to blue, a large shift in red λ c is the fact that the dark red space is very narrow and the fact that the Cr absorber layer absorbs wavelengths corresponding to non-zero electric fields, ie the electric field is zero or zero. It should be understood that when near, it does not absorb light. Accordingly, FIG. 6A illustrates that different incident angles result in different zero or non-zero points for the light wavelength. Such factors result in the angle-dependent absorption shown in FIG. 6B, ie the difference between the 0 ° and 45 ° absorption curves. Thus, to further improve the multilayer stack design and angle independence, for example, an absorber layer that absorbs blue light is used regardless of whether the electric field is zero or nearly zero.

特に、図7Aは、Cr吸収体層の代わりにCu吸収体層がZnS誘電体層にわたって延在する多層積層体が図示されている。この様な「有色」又は「選択的」吸収体層を使用した結果が図7Bに示され、これは、図7Aに図示される多層積層体の、0°及び45°の吸収線の集合のより「隙間のない」配置を表している。この様に、図6B及び図7Bの比較は、非選択的吸収体層よりも選択的吸収体層を使用したときに吸収角度非依存性が顕著に向上することを示している。   In particular, FIG. 7A illustrates a multilayer stack in which a Cu absorber layer extends over a ZnS dielectric layer instead of a Cr absorber layer. The result of using such a “colored” or “selective” absorber layer is shown in FIG. 7B, which is a set of 0 ° and 45 ° absorption lines for the multilayer stack illustrated in FIG. 7A. This represents a “no gap” arrangement. Thus, the comparison of FIG. 6B and FIG. 7B shows that the absorption angle independence is significantly improved when the selective absorber layer is used rather than the non-selective absorber layer.

上述に基づいて、概念立証用の多層積層体が設計されかつ製造された。加えて、概念立証用の多層積層体についての計算/シミュレーション結果及び試験の実際の実験データが比較された。特に、また図8のグラフのプロットにおいて示されるように、鮮明な赤色が作られ(700nmより大きい波長は、一般に人の目には見えない。)、計算/シミュレーションと実際の試料から得られた実験の光のデータとの間で、きわめて良好な一致が得られた。言い換えると、計算/シミュレーションは、本発明の一つまたは複数の実施形態及び/又は公知の多層積層体に基づく多層積層体の設計の結果をシミュレートすることができ、かつ/又はシミュレートするために使用することができる。   Based on the above, a multi-layer laminate for proof-of-concept was designed and manufactured. In addition, the calculation / simulation results for the multi-layer stack for proof-of-concept and the actual experimental data of the test were compared. In particular, and as shown in the graph plot of FIG. 8, a bright red color was produced (wavelengths greater than 700 nm are generally invisible to the human eye) and were obtained from calculations / simulations and actual samples. Very good agreement was obtained with the experimental light data. In other words, the calculation / simulation can simulate and / or simulate the results of a multilayer stack design based on one or more embodiments of the invention and / or known multilayer stacks. Can be used for

シミュレーションされ、及び/又は実際に生産された多層積層体の試料が下記の表1において提供される。表に示されるとおり、本明細書で開示された本発明の設計は、少なくとも5の異なる層構造を含んでいる。加えて、この試料はシミュレートされ、及び/又は広い範囲の材料から作成された。高い彩度、低い色ずれ、及び完全な反射を示した試料が得られた。さらに、3層及び5層の試料は、120〜200nmの総厚を有しており;7層の試料は350〜600nmの総厚を有しており;9層の試料は440〜500nmの総厚を有しており;また、11層の試料は600〜660nmの総厚を有していた。   Samples of simulated and / or actually produced multilayer stacks are provided in Table 1 below. As shown in the table, the inventive design disclosed herein includes at least five different layer structures. In addition, this sample was simulated and / or made from a wide range of materials. Samples were obtained that showed high saturation, low color shift, and complete reflection. In addition, the 3 and 5 layer samples have a total thickness of 120-200 nm; the 7 layer sample has a total thickness of 350-600 nm; the 9 layer sample has a total thickness of 440-500 nm. Also, the 11-layer sample had a total thickness of 600-660 nm.

層の実際の配列について参照すると、図9は、参照番号10により、5層設計品の半分を図示している。全方向反射体10は反射体層100、反射体層100にわたって延在する誘電体層110、及び誘電体層110にわたって延在する吸収体層120を有している。5層設計品を供給するために、もう一つの誘電体層及びもう一つの吸収体層は、反射体層100の反対側に配置されることができると理解されたい。   Referring to the actual arrangement of layers, FIG. 9 illustrates half of the five-layer design by reference numeral 10. The omnidirectional reflector 10 includes a reflector layer 100, a dielectric layer 110 extending over the reflector layer 100, and an absorber layer 120 extending over the dielectric layer 110. It should be understood that another dielectric layer and another absorber layer can be placed on the opposite side of the reflector layer 100 to provide a five layer design.

図10における参照番号20は、7層設計品の半分を図示しており、その中で、もう一つの誘電体層130は吸収体層120にわたって延在しており、そのため誘電体層130は吸収体層120に関して誘電体層110と反対側に配置されている。   Reference numeral 20 in FIG. 10 illustrates half of a seven-layer design, in which another dielectric layer 130 extends across the absorber layer 120 so that the dielectric layer 130 absorbs. The body layer 120 is disposed on the opposite side of the dielectric layer 110.

図11は9層設計品の半分を図示しており、その中で、第2の吸収体層105は、反射体層100と誘電体層110との間に位置されている。最後に、図12は11層設計品の半分を図示しており、その中で、もう一つの吸収体層140は誘電体層130にわたって延在しており、さらにもう一つの誘電体層150が吸収体層140にわたって延在している。   FIG. 11 illustrates half of the nine-layer design, in which the second absorber layer 105 is located between the reflector layer 100 and the dielectric layer 110. Finally, FIG. 12 illustrates half of the eleven-layer design, in which another absorber layer 140 extends across the dielectric layer 130 and yet another dielectric layer 150 is formed. It extends over the absorber layer 140.

本発明の実施形態に基づく多層構造を有する複数の顔料の走査型電子顕微鏡(SEM)画像が、図13に示されている。図14は、この顔料のうち一つの、より高倍率のSEM画像であり、多層構造を示している。これらの顔料は、3つの異なる赤色塗料の製造に使用され、そしてこれらの赤色塗料は、試験のため3つのパネルに塗られた。図15A〜15Cは、実際に塗装されたパネルの概略図であり、というのも、パネルの実際の写真は、印刷し、コピーすると灰色/黒色に見え、白黒になってしまうからである。図15Dにおける色マップ上、図15Aは36°の色である橙色を表現しており、図15Bは26°の色である暗赤色を表現しており、また、図15Cは354°の色である明るいピンク色を表現している。さらに、図15Bに表現される暗赤色パネルは、44の明るさL*及び67の彩度C*を有していた。   A scanning electron microscope (SEM) image of a plurality of pigments having a multilayer structure according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 14 is a higher magnification SEM image of one of the pigments, showing a multilayer structure. These pigments were used in the manufacture of three different red paints, and these red paints were applied to three panels for testing. FIGS. 15A-15C are schematics of a panel that has been actually painted, because the actual picture of the panel appears gray / black and becomes black and white when printed and copied. On the color map in FIG. 15D, FIG. 15A represents an orange color of 36 °, FIG. 15B represents a dark red color of 26 °, and FIG. 15C represents a color of 354 °. Expresses a bright pink color. Furthermore, the dark red panel represented in FIG. 15B had a brightness L * of 44 and a saturation C * of 67.

図15Eは、図15A〜15Cに描かれているパネルを塗装するために使用された顔料を代表する11層設計品の略図である。多様な層の例示的な厚さに関して、表2は対応する多層積層体/顔料それぞれの実際の厚さを提供している。表2の厚さの値に示されるように、11層設計品の全体の厚みは2ミクロン未満であり、1ミクロン未満であることもできる。   FIG. 15E is a schematic representation of an 11 layer design representative of the pigment used to paint the panels depicted in FIGS. For exemplary thicknesses of the various layers, Table 2 provides the actual thickness of each corresponding multilayer stack / pigment. As shown in the thickness values in Table 2, the total thickness of the 11-layer design is less than 2 microns and can be less than 1 micron.

7層設計品及び7層多層積層体は、このような顔料を生産するために使用することができると理解されたい。4つの7層多層積層体の例が図16A〜16Dにおいて示されている。図16Aは、7層積層体を図示しており、この積層体は、(1)反射体層100;(2)反射体層にわたって延在し、かつ反射体層100関して互いに反対側に配置されている、一対の誘電体層110;(3)一対の誘電体層110にわたって延在する一対の選択的吸収体層120a;(4)一対の選択的吸収体層120aにわたって延在する一対の誘電体層130を有している。   It should be understood that 7-layer designs and 7-layer multilayer laminates can be used to produce such pigments. Examples of four seven-layer multilayer stacks are shown in FIGS. FIG. 16A illustrates a seven-layer laminate that (1) reflector layer 100; (2) extends across the reflector layer and is disposed on opposite sides with respect to reflector layer 100. FIG. A pair of dielectric layers 110; (3) a pair of selective absorber layers 120a extending over a pair of dielectric layers 110; (4) a pair of selective absorber layers 120a extending over a pair of selective absorber layers 120a; A dielectric layer 130 is provided.

当然に、誘電体層110及び選択的吸収体層120aの厚さは、選択的吸収体層120aと誘電体層110との境界及び選択的吸収体層120aと誘電体層130との境界が、図15Dに示される色マップのピンク‐赤‐橙領域(315<色<45及び/又は550nm<λ<700nm)の所望の光波長に関して、ゼロ又はゼロに近い電場を有するようになっている。このように、所望の赤色光は層130−120a−110を通過し、層100で反射され、そして層110−120a−130を通過して戻る。対称的に、赤色でない光は、選択的吸収体層120aによって吸収される。さらに、上記において論じられかつ図7A−7Bにおいて示されている赤色以外の光に対して、選択的吸収体層120Aは角度非依存吸収性を有する。 Of course, the thickness of the dielectric layer 110 and the selective absorber layer 120a is such that the boundary between the selective absorber layer 120a and the dielectric layer 110 and the boundary between the selective absorber layer 120a and the dielectric layer 130 are as follows. With the desired light wavelength in the pink-red-orange region (315 o <color <45 o and / or 550 nm <λ c <700 nm) of the color map shown in FIG. 15D, it will now have an electric field of zero or near zero. ing. Thus, the desired red light passes through layers 130-120a-110, is reflected at layer 100, and passes back through layers 110-120a-130. In contrast, light that is not red is absorbed by the selective absorber layer 120a. Furthermore, the selective absorber layer 120A has angle-independent absorption for light other than red as discussed above and shown in FIGS. 7A-7B.

誘電体層100及び/又は130の厚さは、多層積層体の赤色光の反射が全方向性となるような厚さになっていると理解されたい。全方向反射は、反射光の微小なΔλによって測定され、又は決定される。例えば、いくつかの例において、Δλは120nm未満である。他の例において、Δλは100nm未満である。さらに他の例において、Δλは80nm未満であり、好ましくは60nm未満であり、さらにより好ましくは50nm未満であり、またさらにいっそう好ましくは40nm未満である。 It should be understood that the thickness of the dielectric layer 100 and / or 130 is such that the red light reflection of the multilayer stack is omnidirectional. The omnidirectional reflection is measured or determined by the small Δλ c of the reflected light. For example, in some examples, Δλ c is less than 120 nm. In other examples, Δλ c is less than 100 nm. In still other examples, Δλ c is less than 80 nm, preferably less than 60 nm, even more preferably less than 50 nm, and even more preferably less than 40 nm.

全方向反射は、低い色ずれによってもさらに測定することができる。例えば、図17に示されるように、本発明の実施形態に基づいた多層積層体から製造される顔料の色ずれは、30°又はそれ未満であり(Δθ参照)、いくつかの例において、色ずれは25°又はそれ未満であり、好ましくは20°未満であり、より好ましくは15°未満であり、さらにより好ましくは10°未満である。対称的に、従前の顔料は、45°又はそれより大きい色ずれを呈する(Δθ参照)。 Omnidirectional reflection can be further measured by low color shift. For example, as shown in FIG. 17, the color shift of a pigment made from a multilayer laminate according to an embodiment of the present invention is 30 ° or less (see Δθ 1 ), and in some examples, The color shift is 25 ° or less, preferably less than 20 °, more preferably less than 15 °, and even more preferably less than 10 °. In contrast, conventional pigments exhibit a color shift of 45 ° or greater (see Δθ 2 ).

図16Bは7層積層体を図示しており、この積層体は:(1)選択的反射体層100a;(2)選択的反射体層100aにわたって延在し、かつその両側で互いに向かいあって配置されている一対の誘電体層110;(3)一対の誘電体層110にわたって延在する一対の選択的吸収体層120a;(4)一対の選択的吸収体層120aにわたって延在する一対の誘電体層130を有する。   FIG. 16B illustrates a seven-layer stack, which is: (1) selective reflector layer 100a; (2) extends across the selective reflector layer 100a and faces each other on both sides thereof. A pair of disposed dielectric layers 110; (3) a pair of selective absorber layers 120a extending over a pair of dielectric layers 110; (4) a pair of selective absorber layers 120a extending over a pair of selective absorber layers 120a; A dielectric layer 130 is provided.

図16Cは7層積層体を図示しており、この積層体は:(1)選択的反射体層100a;(2)選択的反射体層100aにわたって延在し、かつその両側に向かい合って配置されている一対の誘電体層110;(3)一対の誘電体層110にわたって延在する一対の選択的吸収体層120;(4)一対の選択的吸収体層120にわたって延在する一対の誘電体層130を有する。   FIG. 16C illustrates a seven-layer stack, which is: (1) selective reflector layer 100a; (2) extends across the selective reflector layer 100a and is placed on opposite sides thereof. (3) a pair of selective absorber layers 120 extending across the pair of dielectric layers 110; and (4) a pair of dielectrics extending across the pair of selective absorber layers 120. It has a layer 130.

図16Dは7層積層体を図示しており、この積層体は:(1)選択的反射体層100;(2)選択的反射体層100にわたって延在し、かつその両側に向かい合って配置されている一対の誘電体層110;(3)一対の誘電体層110にわたって延在する一対の選択的吸収体層120;(4)一対の選択的吸収体層120にわたって延在する一対の誘電体層130を有する。   FIG. 16D illustrates a seven-layer stack, which is: (1) a selective reflector layer 100; (2) extends across the selective reflector layer 100 and is placed on opposite sides thereof. (3) a pair of selective absorber layers 120 extending across the pair of dielectric layers 110; and (4) a pair of dielectrics extending across the pair of selective absorber layers 120. It has a layer 130.

図18を参照すると、反射体の表面に対して0および45°の角度から白色光に曝されたときの、7層設計品の全方向反射体に関する、反射率百分率と反射されたEMRの波長とのプロットが示されている。このプロットに示されるように、550nm未満の波長に対して全方向反射体がもたらす0°及び45°の曲線は、共に非常に小さい反射率、例えば10%未満の反射率を表している。しかしながら、この曲線によって示されるように、この反射体は、560〜570nmの間の波長において反射率の鋭い増加をもたらし、700nmにおいて最大の約90%に達する。この曲線のグラフの右手側(IR側)の部分又は領域は、反射体によってもたらされる反射帯域のIR部分を表現していると理解されたい。   Referring to FIG. 18, the reflectance percentage and reflected EMR wavelength for a 7-layer design omnidirectional reflector when exposed to white light from angles of 0 and 45 degrees to the reflector surface. And a plot is shown. As shown in this plot, the 0 ° and 45 ° curves provided by the omni-directional reflector for wavelengths below 550 nm both represent very small reflectivity, eg, less than 10%. However, as shown by this curve, the reflector provides a sharp increase in reflectivity at wavelengths between 560 and 570 nm, reaching a maximum of about 90% at 700 nm. It should be understood that the right hand (IR side) portion or region of the curve graph represents the IR portion of the reflection band provided by the reflector.

この全方向反射体によってもたらされる、反射率の鋭い増加は、550nm以下の波長の低反射率部分から高反射率部分、例えば>70%の部分に延びる、各曲線のUV側端によって特徴づけられる。UV端側の直線部分200は、x軸に関して60°より大きい角度(β)に傾いており、反射率軸上の約40の長さL及び1.4の傾きを有している。ある例において、直線部分はx軸に関して70°より大きい角度に傾いており、他方、他の例ではβは75°よりも大きい。さらに、反射帯域は200nm未満の可視FWMHを有しており、ある例において、150nm未満の可視FWMHを、他の例において100nm未満の可視FWMHを有する。加えて、図18で表されるような可視反射帯域の中心波長λは、反射帯域のUV側端と可視FWHMのIRスペクトルのIR端から等距離にある波長として定義される。 The sharp increase in reflectivity provided by this omni-directional reflector is characterized by the UV side edge of each curve extending from a low reflectivity part at wavelengths below 550 nm to a high reflectivity part, eg> 70%. . The straight line portion 200 on the UV end side is inclined at an angle (β) larger than 60 ° with respect to the x-axis, and has a length L of about 40 on the reflectance axis and an inclination of 1.4. In one example, the straight portion is inclined at an angle greater than 70 ° with respect to the x-axis, while in other examples β is greater than 75 °. Furthermore, the reflection band has a visible FWMH of less than 200 nm, in some examples a visible FWMH of less than 150 nm and in other examples a visible FWMH of less than 100 nm. In addition, the center wavelength λ c of the visible reflection band as shown in FIG. 18 is defined as a wavelength equidistant from the UV side end of the reflection band and the IR end of the IR spectrum of the visible FWHM.

用語「可視FWHM」は、この曲線のUV端側と、これを超えると全方向反射体によって供給される反射は人の目には見えないIRスペクトル領域の端部との間の反射帯域の幅を言及していると理解されたい。このように、本明細書で開示される本発明の設計品及び多層積層体は、鮮明な構造色をもたらすために、電磁放射の不可視IR部分を使用する。言い換えると、反射体が、IR領域に延在するさらに広い電磁放射の帯域を反射するという事実にかかわらず、本明細書が開示する全方向反射体は、反射される可視光の狭帯域を提供するために、電磁放射スペクトルの不可視IR部分を利用している。   The term “visible FWHM” is the width of the reflection band between the UV end of this curve and the end of the IR spectral region beyond which the reflection supplied by the omnidirectional reflector is not visible to the human eye. Should be understood as referring to. Thus, the inventive designs and multi-layer laminates disclosed herein use the invisible IR portion of electromagnetic radiation to provide a sharp structural color. In other words, despite the fact that the reflector reflects a wider band of electromagnetic radiation that extends into the IR region, the omnidirectional reflector disclosed herein provides a narrow band of reflected visible light. In order to do so, the invisible IR portion of the electromagnetic radiation spectrum is utilized.

図19を参照すると、反射体の表面に対して0°及び45°の角度から白色光に曝されたときの、もう一つの7層設計全方向反射体に関する反射率%対波長のプロットが示されている。加えて、本明細書が開示する全方向反射体によもたらされる全方向特性の定義または特性評価が示されている。特に、また本発明の反射体によって提供される反射帯域が最大、即ち図において示されるピークを有するとき、各曲線は最大反射率を呈する波長として定義される中心波長(λ)を有している。最大反射波長という用語を、λに対してさらに用いることができる。 Referring to FIG. 19, a plot of% reflectance vs. wavelength for another 7-layer design omnidirectional reflector when exposed to white light from 0 ° and 45 ° angles to the reflector surface is shown. Has been. In addition, an omnidirectional property definition or characterization provided by the omnidirectional reflector disclosed herein is shown. In particular, also when the reflection band provided by the reflector of the present invention has a maximum, ie the peak shown in the figure, each curve has a central wavelength (λ c ) defined as the wavelength exhibiting the maximum reflectivity. Yes. The term maximum reflection wavelength can be further used for λ c .

図19に示されるとおり、表面を0°((λ(0))、即ち表面から垂直に観察した場合と比較して、全方向反射体の外表面を45°(λ(45))から観察した場合、例えば、表面を観察した時に、人の目には45°に傾斜して見える場合、λのシフト又は置換が生じる。このλのシフト(Δλ)は、全方向反射体の全方向特性の度合いを提供する。当然に、ゼロシフト、即ちシフトが全くないとき、完全な全方向反射体である。しかしながら、本明細書で開示される全方向反射体は、反射体の表面の色が変わっていないかのように人の目に映り、これにより、実用的見地から反射体が全方向性である、100nm未満のΔλを提供することができる。いくつかの実施例において、本明細書で開示される全方向反射体は75nm未満のΔλを提供することができ、他の例では50nm未満のΔλを、さらに他の例においては25nm未満のΔλを、さらにより他の例においては15nm未満のΔλを提供することができる。このようなΔλのシフトは、反射体の実際の反射率対波長のプロット、及び/又は代替的に、材料及び層の厚さが既知であれば、反射体のモデリングをすることにより測定することができる。 As shown in FIG. 19, the outer surface of the omnidirectional reflector is 45 ° (λ c (45 o ) compared to the case where the surface is observed at 0 ° ((λ c (0 o )), that is, perpendicular to the surface. )) when observed from, for example, when observed the surface, may look inclined at 45 ° to the human eye, lambda c shift or substitutions result in. the lambda c shift ([Delta] [lambda] c) the total Provides a degree of omnidirectional characteristics of a directional reflector, which is, of course, a perfect omnidirectional reflector when zero shift, i.e. no shift, however, the omnidirectional reflector disclosed herein is a reflective It is visible to the human eye as if the color of the body surface has not changed, and this can provide a Δλ c of less than 100 nm where the reflector is omnidirectional from a practical standpoint. In an embodiment, the omnidirectional reflector disclosed herein is Can provide [Delta] [lambda] c of less than 5 nm, providing a [Delta] [lambda] c of less than 15nm is the [Delta] [lambda] c of less than 50nm in another embodiment, the [Delta] [lambda] c of less than 25nm in yet another example, in another embodiment from further Such a shift in Δλ c can be a plot of the actual reflectivity versus wavelength of the reflector, and / or alternatively modeling the reflector if the material and layer thickness are known. Can be measured.

反射体の全方向特性のもう一つの定義または特性評価は、所与の一連の角度反射帯域の側辺のシフトによって測定することができる。例えば、45°(S(45))から観察された同じ反射体からの反射に対するUV−側端と比較した、0°(S(0))から観察された全方向反射体からの反射に対するUV−側端のシフト又は置換(ΔS)は、全方向反射体の全方向特性の度合いを提供する。加えて、Δλ、例えば、図18に示されるうちの一つに似た反射帯域を供給する反射体のΔλ、即ち、可視領域にない最大反射波長に対応するピークのある反射バンド(図18参照)を使用するために、ΔSを全方向反射性の度合いとして使用することが好ましい。UV側端の(ΔS)シフトは、可視FWHMにおいて測定され、及び/又はされることができると理解されたい。 Another definition or characterization of the omnidirectional characteristics of the reflector can be measured by shifting the sides of a given series of angular reflection bands. For example, from an omnidirectional reflector observed from 0 ° (S L (0 o )) compared to the UV-side edge for reflections from the same reflector observed from 45 ° (S L (45 o )) The UV-side edge shift or substitution (ΔS L ) with respect to the reflection provides a measure of the omnidirectional characteristics of the omnidirectional reflector. In addition, [Delta] [lambda] c, for example, [Delta] [lambda] c, i.e., the reflection band (diagram a peak corresponding to the maximum reflection wavelength not in the visible region of the one to the reflector supplies a reflection band similar among shown in FIG. 18 to use the 18 reference), it is preferable to use a [Delta] S L as the degree of omnidirectional reflectivity. It should be understood that the (ΔS L ) shift of the UV side edge can be measured and / or done in the visible FWHM.

当然に、ゼロシフト、即ちまったくシフトがない(ΔS=0nm)ことは、完全な全方向反射体を特徴づけている。しかしながら、本明細書が開示する全方向反射体は、人の目にはあたかも反射体の表面の色が変わらないかのように見え、そのため、実用的見地からこの反射体は全方向性である、100nm未満のΔSを提供することができる。いくつかの例において、本明細書が開示する全方向反射体は75nm未満のΔSを提供することができ、他の例において50nm未満のΔSを提供することができ,さらに他の例において、25nm未満のΔSを提供することができ,さらにいっそう他の例において、15nm未満のΔSを提供することができる。この様なΔSのシフトは、反射体の実際の反射率対波長のプロット、及び/又は代替的に、材料及び層の厚さが既知であれば、反射体のモデリングによって測定することができる。 Of course, the zero shift, ie no shift at all (ΔS L = 0 nm), characterizes a perfect omnidirectional reflector. However, the omnidirectional reflector disclosed herein appears to the human eye as if the color of the reflector's surface does not change, so from a practical standpoint, the reflector is omnidirectional. , ΔS L of less than 100 nm can be provided. In some examples, the omnidirectional reflectors disclosed herein can provide ΔS L of less than 75 nm, in other examples, can provide ΔS L of less than 50 nm, and in other examples ΔS L of less than 25 nm can be provided, and in yet other examples, ΔS L of less than 15 nm can be provided. Such ΔS L shifts can be measured by plotting the actual reflectivity versus wavelength of the reflector and / or alternatively by modeling the reflector if the material and layer thickness are known. .

図20を参照すると、もう一つの実施形態に基づいた5層設計品が、参照番号30において模式的に表示されている。この5層積層体は、コア層300、コア層300にわたって延在し、かつその両側に向かい合って配置されている一対の半導体層310、及び一対の半導体層310の外表面にわたって延在する一対の誘電体層320を有している。コア層は、50〜200nmの厚さを有しており、反射体コア層、吸収体/反射体コア層、又は誘電体コア層であってよい。反射体コア層は反射体材料、例えばAl、Ag、Pt、これらの合金、及びその他同様のものから作られている。この吸収体/反射体コア層は、吸収体/反射体材料、例えばCr、Cu、Au、Sn、これらの合金、及びその他同様のものから作られている。この誘電体コア層は、誘電体中心材料、例えばガラス、雲母及びこれらと同様のものから作られている。代替的に、この誘電体中心材料は有色誘電体材料、例えば、Fe,CuO及びこれらと同様のものであってよい。 Referring to FIG. 20, a five-layer design product according to another embodiment is schematically indicated at reference numeral 30. The five-layer stack includes a core layer 300, a pair of semiconductor layers 310 extending across the core layer 300 and facing both sides thereof, and a pair of semiconductor layers 310 extending across the outer surfaces of the pair of semiconductor layers 310. A dielectric layer 320 is provided. The core layer has a thickness of 50-200 nm and may be a reflector core layer, an absorber / reflector core layer, or a dielectric core layer. The reflector core layer is made of a reflector material such as Al, Ag, Pt, alloys thereof, and the like. The absorber / reflector core layer is made of an absorber / reflector material such as Cr, Cu, Au, Sn, alloys thereof, and the like. The dielectric core layer is made from a dielectric center material such as glass, mica and the like. Alternatively, the dielectric center material may be a colored dielectric material, such as Fe 2 O 3 , Cu 2 O and the like.

半導体層310は、5〜400nmの厚さを有しており、電磁波スペクトルの可視レンジ内に電子的な禁制帯を有している、いかなる半導体材料、例えば、Si、アモルファスSi、Ge、これらの組み合わせ、及びその他同種のものからも作られる。加えて、誘電体層320は、0.1QW〜4.0QWの厚さを有しており、1.6超の屈折率を有する、当業者にとって公知であるいかなる誘電体材料、例えば、ZnS、TiO、Si、HfO、Nb、Ta、これらの組み合わせ、及び同種のものからも作られる。 The semiconductor layer 310 has a thickness of 5 to 400 nm and has any semiconductor material, such as Si, amorphous Si, Ge, these having an electronic forbidden band in the visible range of the electromagnetic spectrum. Made from combinations and other similar types. In addition, the dielectric layer 320 has a thickness of 0.1QW to 4.0QW and has any refractive material known to those skilled in the art having a refractive index greater than 1.6, such as ZnS, TiO 2, Si 2 N 4, HfO 2, Nb 2 O 5, Ta 2 O 5, is also made from those combinations thereof, and the like.

この様な5層積層体の反射スペクトルが図21に示され、ここでは、一対のアモルファスSi半導体層310、及び一対のSi誘電体層320がコア層300上にある多層積層体の、反射パーセント(%R)対波長が示されている。図に示されるとおり、この多層積層体はおよそ640nmの波長を有する入射電磁放射の70%を反射し、およそ550nm未満の波長の入射電磁放射の70%超を吸収する。さらに、図においては示されていないものの、0°の観察角度、即ち表面に垂直な観察角度の反射スペクトルが示され、45°から観察されたときに反射帯域のピークは45nm未満シフトする。 The reflection spectrum of such a five-layer stack is shown in FIG. 21, where a pair of amorphous Si semiconductor layers 310 and a pair of Si 3 N 4 dielectric layers 320 are on the core layer 300. The percent reflection (% R) versus wavelength is shown. As shown in the figure, this multilayer stack reflects 70% of incident electromagnetic radiation having a wavelength of approximately 640 nm and absorbs more than 70% of incident electromagnetic radiation having a wavelength of less than approximately 550 nm. Further, although not shown in the figure, a reflection spectrum at an observation angle of 0 °, that is, an observation angle perpendicular to the surface is shown, and the peak of the reflection band is shifted by less than 45 nm when observed from 45 °.

図22を参照すると、もう一つの実施形態に基づく7層設計品が参照番号32において全体的に示されている。多層積層体32は、図20に示される多層積層体30に似ているが、しかしながら、半導体層310と誘電体層320との間に随意の部分吸収体層315が存在している。この部分吸収体層は2〜30nmの厚さを有しており、部分吸収体材料、例えばCr、Cu、Au、Sn、これらの合金、及び同種のものから作られる。   Referring to FIG. 22, a seven-layer design according to another embodiment is shown generally at reference numeral 32. The multilayer stack 32 is similar to the multilayer stack 30 shown in FIG. 20, however, there is an optional partial absorber layer 315 between the semiconductor layer 310 and the dielectric layer 320. This partial absorber layer has a thickness of 2 to 30 nm and is made from partial absorber materials such as Cr, Cu, Au, Sn, alloys thereof, and the like.

コア層300、一対のアモルファスSi半導体層310、一対のCr部分吸収体層315、及び一対のSi誘電体層320を有する、このような7層積層体の反射スペクトルが図23に示されている。図に示されるとおり、この多層積層体はおよそ640nmの波長を有する入射電磁放射の70%超を反射し、およそ550nm未満の波長の入射電磁放射の70%超を吸収する。さらに、図においては示されていないものの、0°の観察角度、即ち表面に垂直な観察角度の反射スペクトルが示され、そして45°から観察されたときに反射帯域のピークは45nm未満シフトする。 The reflection spectrum of such a seven-layer stack having a core layer 300, a pair of amorphous Si semiconductor layers 310, a pair of Cr partial absorber layers 315, and a pair of Si 3 N 4 dielectric layers 320 is shown in FIG. Has been. As shown in the figure, this multilayer stack reflects more than 70% of incident electromagnetic radiation having a wavelength of approximately 640 nm and absorbs more than 70% of incident electromagnetic radiation having a wavelength of less than approximately 550 nm. Further, although not shown in the figure, a reflection spectrum is shown at an observation angle of 0 °, ie, an observation angle perpendicular to the surface, and the peak of the reflection band shifts less than 45 nm when observed from 45 °.

もう一つの実施形態に基づく11層設計品が、図24において参照番号34で示されている。特に、第1の誘電体層320にわたって延在する一対の第2の半導体層330及び一対の第2の半導体層330にわたって延在する一対の誘電体層340が追加されていることを除いて、この11層設計品は、図22で示されている7層設計品32に類似する。11層設計品34は、随意の部分的吸収体層315を含んでいるが、しかしながら、これは必須ではないと理解されたい。   An eleven-layer design according to another embodiment is indicated by reference numeral 34 in FIG. In particular, except that a pair of second semiconductor layers 330 extending across the first dielectric layer 320 and a pair of dielectric layers 340 extending across the pair of second semiconductor layers 330 are added, This 11-layer design is similar to the 7-layer design 32 shown in FIG. The eleven-layer design 34 includes an optional partial absorber layer 315, however, it should be understood that this is not required.

コア層300、一対の第1のアモルファスSi半導体層310、一対のCr部分吸収体層315、一対の第1のSi誘電体層320、一対の第2のSi半導体層330及び一対の第2のSi誘電体層320を有する、このような11層積層体の反射スペクトルが、図25に示されている。図において示されるように、この多層積層体はおよそ550nm超の波長を有する入射電磁放射の70%を反射し、およそ550nm未満の波長の入射電磁放射の70%超を吸収する。さらに、図においては示されていないものの、0°の観察角度、即ち表面に垂直な観察角度の反射スペクトルが示され、そして45°から観察されたときに反射帯域のピークは45nm未満シフトする。 The core layer 300, the pair of first amorphous Si semiconductor layers 310, the pair of Cr partial absorber layers 315, the pair of first Si 3 N 4 dielectric layers 320, the pair of second Si semiconductor layers 330, and the pair of The reflection spectrum of such an 11-layer stack having a second Si 3 N 4 dielectric layer 320 is shown in FIG. As shown in the figure, this multilayer stack reflects 70% of incident electromagnetic radiation having a wavelength greater than approximately 550 nm and absorbs more than 70% of incident electromagnetic radiation having a wavelength less than approximately 550 nm. Further, although not shown in the figure, a reflection spectrum is shown at an observation angle of 0 °, ie, an observation angle perpendicular to the surface, and the peak of the reflection band shifts less than 45 nm when observed from 45 °.

図26は、コア層300、一対の第1のアモルファスSi半導体層310、一対の第1のSi誘電体層320、一対の第2のSi半導体層330、一対の第2のSi誘電体層340、一対の第2のSi誘電体層340の該表面にわたって延在する一対の第3のSi半導体層、及び一対の第3のSi半導体層の外表面にわたって延在する一対の第3のSi誘電体層を有する13層積層体の反射スペクトルを示している。図に示されるとおり、この多層積層体はおよそ550nm超の波長を有する入射電磁放射の70%超を反射し、およそ550nm未満の波長の入射電磁放射の70%超を吸収する。さらに、図においては示されていないものの、0°の観察角度、即ち表面に垂直な観察角度の反射スペクトルが示され、そして45°から観察されたときに反射帯域のピークは45nm未満シフトする。 26 shows a core layer 300, a pair of first amorphous Si semiconductor layers 310, a pair of first Si 3 N 4 dielectric layers 320, a pair of second Si semiconductor layers 330, and a pair of second Si 3. N 4 dielectric layer 340, a pair of second Si 3 N 4 dielectric layer 340 extending over the surface, a pair of third Si semiconductor layers extending over the surface, and a pair of third Si semiconductor layers extending over the outer surface The reflection spectrum of a 13-layer stack having a pair of existing third Si 3 N 4 dielectric layers is shown. As shown in the figure, this multilayer stack reflects more than 70% of incident electromagnetic radiation having a wavelength greater than approximately 550 nm and absorbs more than 70% of incident electromagnetic radiation having a wavelength less than approximately 550 nm. Further, although not shown in the figure, a reflection spectrum is shown at an observation angle of 0 °, ie, an observation angle perpendicular to the surface, and the peak of the reflection band shifts less than 45 nm when observed from 45 °.

27は、コア層300、一対の第1アモルファスSi半導体層310、一対の第1のSi誘電体層320、一対の第2のSi半導体層330及び一対の第2のSi誘電体層340を有する9層設計品の反射スペクトルを示している。図において示されるとおり、この多層積層体は、不可視IR領域の電磁放射スペクトルを利用して、およそ550nm超の波長を有する入射電磁放射の70%超を反射し、およそ550nm未満の波長の入射電磁放射の70%超を吸収する。さらに、図においては示されていないものの、0°の観察角度、即ち表面に垂直な観察角度の反射スペクトルが示され、そして45°から観察されたときに反射帯域のピークは45nm未満シフトする。 27 denotes a core layer 300, a pair of first amorphous Si semiconductor layers 310, a pair of first Si 3 N 4 dielectric layers 320, a pair of second Si semiconductor layers 330, and a pair of second Si 3 N 4. The reflection spectrum of a nine-layer design product with a dielectric layer 340 is shown. As shown in the figure, this multi-layer stack utilizes the electromagnetic radiation spectrum in the invisible IR region to reflect more than 70% of incident electromagnetic radiation having a wavelength greater than approximately 550 nm, and for incident electromagnetic radiation having a wavelength less than approximately 550 nm. Absorbs more than 70% of the radiation. Further, although not shown in the figure, a reflection spectrum is shown at an observation angle of 0 °, ie, an observation angle perpendicular to the surface, and the peak of the reflection band shifts less than 45 nm when observed from 45 °.

図28は、コア層、コア層にわたって延在する一対の第1のSi誘電体層、一対の第1のSi誘電体層にわたって延在する一対の第1のSi半導体層、一対の第1のSi半導体層にわたって延在する一対の第2のSi誘電体層、一対の第2のSi誘電体層にわたって延在する一対の第2のSi半導体層、及び一対の第2のSi半導体層にわたって延在する一対の第3のSi誘電体層を有する11層設計品の反射スペクトルを示している。図において示されるとおり、多層積層体は、不可視IR領域の電磁放射スペクトルを利用して、およそ550nm超の波長を有する入射電磁放射の70%超を反射し、およそ550nm未満の波長の入射電磁放射の70%超を吸収する。さらに、図においては示されていないものの、0°の観察角度、即ち表面に垂直な観察角度の反射スペクトルが示され、そして45°から観察されたときに反射帯域のピークは45nm未満シフトする。図29は、Cr吸収体/反射体300、一対の第1のアモルファスSi半導体層310、一対の第1のTiO誘電体層320、一対の第2のアモルファスSi半導体層330、及び一対の第2のTiO誘電体層340を有する9層設計品の反射スペクトルを示している。多層積層体はおよそ550nm超の波長を有する入射電磁放射の70%超を反射しないが、しかし、設計は、不可視IR領域を利用して、およそ550nm未満の波長の入射電磁放射の70%超を吸収することを表している。さらに、図は本発明の実施形態がどのようにして、40nm未満、例えば30nm未満の可視FWHMで測定されるUV側端のシフトを有することができるかを、表している。 FIG. 28 illustrates a core layer, a pair of first Si 3 N 4 dielectric layers extending across the core layer, and a pair of first Si semiconductor layers extending across the pair of first Si 3 N 4 dielectric layers. , second Si 3 N 4 dielectric layer of a pair extending over the pair of first Si semiconductor layer, the second Si semiconductor layer of a pair extending over a pair second Si 3 N 4 dielectric layer , And the reflection spectrum of an 11-layer design with a pair of third Si 3 N 4 dielectric layers extending across the pair of second Si semiconductor layers. As shown in the figure, the multilayer stack utilizes more than 70% of incident electromagnetic radiation having a wavelength greater than approximately 550 nm, utilizing incident electromagnetic radiation spectrum in the invisible IR region, and incident electromagnetic radiation having a wavelength less than approximately 550 nm. Absorbs more than 70%. Further, although not shown in the figure, a reflection spectrum is shown at an observation angle of 0 °, ie, an observation angle perpendicular to the surface, and the peak of the reflection band shifts less than 45 nm when observed from 45 °. FIG. 29 shows a Cr absorber / reflector 300, a pair of first amorphous Si semiconductor layers 310, a pair of first TiO 2 dielectric layers 320, a pair of second amorphous Si semiconductor layers 330, and a pair of first The reflection spectrum of a 9 layer design with 2 TiO 2 dielectric layers 340 is shown. Multilayer stacks do not reflect more than 70% of incident electromagnetic radiation having a wavelength greater than approximately 550 nm, but the design utilizes the invisible IR region to provide greater than 70% of incident electromagnetic radiation at a wavelength less than approximately 550 nm. It represents absorbing. Furthermore, the figure shows how embodiments of the present invention can have a UV side edge shift measured with a visible FWHM of less than 40 nm, such as less than 30 nm.

本明細書中で開示される多層積層体の製造方法は、当業者に知られている任意の方法又は工程、あるいは特許権者に未だ知られていない1つまたは複数の方法であることができる。一般的な既知の方法には、ゾルゲル法、交互吸着(layer−by−layer)法、スピンコーティングなどの湿式法が挙げられる。他の既知の乾式法には、スパッタリング、化学気相成長法、及びビーム蒸着などの物理気相成長法などが挙げられる。   The method of manufacturing a multilayer laminate disclosed herein can be any method or process known to those skilled in the art, or one or more methods not yet known to the patentee. . Common known methods include sol-gel methods, layer-by-layer methods, and wet methods such as spin coating. Other known dry methods include sputtering, chemical vapor deposition, and physical vapor deposition such as beam evaporation.

本明細書中で開示される多層積層体は、塗料用の顔料、表面に塗布される薄膜などのほぼ全ての着色塗料に使用することができる。例えば、顔料は所望の多層体を、犠牲層を有する膜上に配置することによって製造することができる。犠牲層を除去すると、はがれたコーティングは、20μmの最大表面長及び0.3〜1.5μmの厚さを有する、独立した小片に砕かれる。この小片はその後、ポリマー剤、例えばバインダー、添加剤、及び樹脂コート基材と混合され、全方向構造色塗料が供給される。   The multilayer laminate disclosed in the present specification can be used for almost all colored paints such as pigments for paints and thin films applied to surfaces. For example, the pigment can be produced by placing the desired multilayer body on a film having a sacrificial layer. Upon removal of the sacrificial layer, the peeled coating is broken into individual pieces having a maximum surface length of 20 μm and a thickness of 0.3-1.5 μm. This piece is then mixed with a polymer agent, such as a binder, an additive, and a resin coated substrate to provide an omnidirectional structural color paint.

上記の例及び実施形態は単に例示の目的であり、その変更形態、修正形態などは当業者には明らかなはずであり、さらにそれらもやはり本発明の範囲に入るはずである。したがって本発明の範囲は、特許請求の範囲及びそのすべての等効物に及ぶ。   The above examples and embodiments are for illustrative purposes only, and variations and modifications thereof should be apparent to those skilled in the art and still fall within the scope of the invention. Accordingly, the scope of the present invention extends to the claims and all equivalents thereof.

本発明は、下記の実施形態をさらに含んでいる:
1.コア層、前記コア層にわたって延在する半導体層であって、波長が550nm未満の入射白色光の70%超を吸収する半導体層、前記半導体層にわたって延在する誘電体層、前記誘電体層及びコア層が、波長が550nm超の入射白色光の70%超を反射する誘電体層;前記コア層、半導体層、及び誘電体層は、全方向反射体を形成し、前記全方向反射体は中心波長が550〜700nm、かつ幅が200nm未満である可視電磁放射の狭帯域を反射し、前記全方向反射体を0°〜45°の間の角度から観測したときに、色ずれが100nm未満である、赤色全方向構造色を呈する多層積層体。
2.前記半導体層が5〜400nmの間の厚さを有する、請求項1に記載の多層積層体。
3.前記半導体層が、Si、アモルファスSi、Geを含む群より選択される半導体材料から作られている半導体層、及び/又は電子的な禁制帯を電磁波の可視範囲に有する他の半導体層、又はこれらの組み合わせである、前記2に記載の多層積層体。
4.前記誘電体層が0.1QW〜4.0QWの間の厚さを有する、前記3に記載の多層積層体。
5.前記誘電体層が、屈折率が1.6超であり、かつZnS、TiO、Si、HfO、Nb、Ta及びこれらの組み合わせからなる群より選択される誘電体材料から作られている、前記4に記載の多層積層体。
6.前記誘電体層がFe、CuO及びこれらの組み合わせからなる群より選択される有色誘電体材料から作られている有色誘電体である、前記4に記載の多層積層体。
7.前記半導体層及び前記誘電体層の間にわたって延在する部分吸収層をさらに有する、前記6に記載の多層積層体。
8.前記部分吸収体層が2〜30nmの間の厚さを有する、前記7に記載の多層積層体。
9.前記部分吸収体層がCr、Cu、Au、Sn及びこれらの合金からなる群より選択される部分吸収体材料から作られている、請求項8に記載の多層積層体。
10.前記半導体層に加えて、第2の半導体層を有し、前記第2の半導体層は、前記誘電体層にわたって延在し、かつ前記誘電体層に関して前記半導体層の反対側に配置されており;前記コア層、半導体層、誘電体層、及び第2の半導体層が、前記全方向反射体を形成している、前記4に記載の多層積層体。
11.前記第2の半導体層が5〜400nmの範囲内の厚さを有する、前記10に記載の多層積層体。
12.前記第2の半導体層がSi、アモルファスSi、Geからなる群より選択される半導体材料から作られている半導体層、又は電子的禁制帯を電磁波の可視領域内に有する他の半導体層又はこれらの組み合わせである、前記11に記載の多層積層体。
13.前記半導体層及び前記誘電体層の間にわたって延在する部分吸収体層を更に含んでいる、前記10に記載の多層積層体。
14.前記部分吸収体層が2〜30nmの間の厚さを有する、前記13に記載の多層積層体。
15.前記部分吸収体層がCr、Cu、Au、Sn及びこれらの合金からなる群より選択される部分吸収体材料から作られている、前記14に記載の多層積層体。
16.前記誘電体層に加えて第2の誘電体層を有し、前記第2の誘電体層は、前記第2の半導体層にわたって延在しており、かつ前記第2の半導体層に関して、前記誘電体層と反対側に配置されており;前記コア層、半導体層、誘電体層、第2の半導体層、及び第2の誘電体層が、前記全方向反射体を形成している、前記12に記載の多層積層体。
17.前記第2の誘電体層が0.1QW〜4.0QWの間の厚さを有する、前記16に記載の多層積層体。
18.前記第2の誘電体層が、屈折率が1.6超であり、かつZnS、TiO、Si、HfO、Nb、Ta及びこれらの組み合わせからなる群より選択される誘電体材料から作られている、前記17に記載の多層積層体。
19.前記第2の誘電体層が、Fe、CuO及びこれらの組み合わせからなる群より選択される有色誘電体材料から作られている有色誘電体層である、前記17に記載の多層積層体。
20.前記半導体層及び前記誘電体層の間にわたって延在する部分吸収層を更に有する、前記16に記載の多層積層体。
21.前記部分吸収体層が2〜30nmの間の厚さを有する、前記20に記載の多層積層体。
22.前記部分吸収体層がCr、Cu、Au、Sn及びこれらの合金からなる群より選択される部分吸収体材料から作られている、前記21に記載の多層積層体。
23.前記コア層が反射体コア層、吸収体/反射体層、及び誘電体層からなる群より選択される、前記1に記載の多層積層体。
24.前記コア層が前記反射体コア層であり、かつ50〜200nmの間の厚さを有する、前記23に記載の多層積層体。
25.前記反射コア層がAl、Ag、Pt及びこれらの合金からなる群より選択される反射体材料から作られている、前記24に記載の多層積層体。
26.前記コア層が前記吸収体/反射体層であり、かつ50〜200nmの間の厚さを有する、前記23に記載の多層積層体。
27.前記吸収体/反射体コア層が、Cr、Cu、Au、Sn及びこれらの合金からなる群より選択される吸収体/反射体材料から作られている、前記26に記載の多層積層体。
28.前記コア層が前記誘電体コア層であり、かつ50〜200nmの間の厚さを有する、前記23に記載の多層積層体。
29.前記誘電体コア層が、ガラス及び雲母からなる群より選択される誘電体材料から作られている、前記28に記載の多層積層体。
30.前記誘電体コア層が、Fe、CuO及びこれらの組み合わせからなる群より選択される有色誘電体材料から作られている、前記28に記載の多層積層体。
The present invention further includes the following embodiments:
1. A core layer, a semiconductor layer extending over the core layer, the semiconductor layer absorbing more than 70% of incident white light having a wavelength of less than 550 nm, a dielectric layer extending over the semiconductor layer, the dielectric layer, and A core layer that reflects more than 70% of incident white light having a wavelength greater than 550 nm; the core layer, the semiconductor layer, and the dielectric layer form an omnidirectional reflector, the omnidirectional reflector being Reflects a narrow band of visible electromagnetic radiation having a central wavelength of 550 to 700 nm and a width of less than 200 nm, and the color shift is less than 100 nm when the omnidirectional reflector is observed from an angle between 0 ° and 45 ° A multilayer laminate exhibiting a red omnidirectional structural color.
2. The multilayer stack according to claim 1, wherein the semiconductor layer has a thickness of between 5 and 400 nm.
3. The semiconductor layer is made of a semiconductor material selected from the group comprising Si, amorphous Si, Ge, and / or other semiconductor layers having an electronic forbidden band in the visible range of electromagnetic waves, or these The multilayer laminate according to 2 above, which is a combination of the above.
4). 4. The multilayer laminate according to 3, wherein the dielectric layer has a thickness between 0.1QW and 4.0QW.
5). The dielectric layer has a refractive index greater than 1.6 and is selected from the group consisting of ZnS, TiO 2 , Si 2 N 4 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 and combinations thereof. 5. The multilayer laminate as described in 4 above, which is made from a dielectric material.
6). 5. The multilayer laminate according to 4, wherein the dielectric layer is a colored dielectric made from a colored dielectric material selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , Cu 2 O, and combinations thereof.
7). 7. The multilayer laminate according to 6, further comprising a partial absorption layer extending between the semiconductor layer and the dielectric layer.
8). The multilayer laminate according to 7, wherein the partial absorber layer has a thickness between 2 and 30 nm.
9. The multilayer laminate according to claim 8, wherein the partial absorber layer is made of a partial absorber material selected from the group consisting of Cr, Cu, Au, Sn, and alloys thereof.
10. In addition to the semiconductor layer, a second semiconductor layer is provided, the second semiconductor layer extends over the dielectric layer, and is disposed on the opposite side of the semiconductor layer with respect to the dielectric layer. The multilayer laminate according to 4, wherein the core layer, the semiconductor layer, the dielectric layer, and the second semiconductor layer form the omnidirectional reflector.
11. 11. The multilayer stack according to 10, wherein the second semiconductor layer has a thickness in the range of 5 to 400 nm.
12 The second semiconductor layer is a semiconductor layer made of a semiconductor material selected from the group consisting of Si, amorphous Si, and Ge, or another semiconductor layer having an electronic forbidden band in the visible region of electromagnetic waves, or these 12. The multilayer laminate according to 11 above, which is a combination.
13. 11. The multilayer laminate according to 10, further comprising a partial absorber layer extending between the semiconductor layer and the dielectric layer.
14 14. The multilayer laminate according to 13, wherein the partial absorber layer has a thickness between 2 and 30 nm.
15. 15. The multilayer laminate according to 14, wherein the partial absorber layer is made of a partial absorber material selected from the group consisting of Cr, Cu, Au, Sn, and alloys thereof.
16. A second dielectric layer in addition to the dielectric layer, the second dielectric layer extending over the second semiconductor layer, and the dielectric with respect to the second semiconductor layer; The core layer, the semiconductor layer, the dielectric layer, the second semiconductor layer, and the second dielectric layer form the omnidirectional reflector; A multilayer laminate as described in 1.
17. 17. The multilayer stack according to 16, wherein the second dielectric layer has a thickness between 0.1QW and 4.0QW.
18. The second dielectric layer has a refractive index of more than 1.6 and is composed of ZnS, TiO 2 , Si 2 N 4 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 and combinations thereof. 18. A multilayer stack according to claim 17 made from a selected dielectric material.
19. 18. The multilayer as described in 17 above, wherein the second dielectric layer is a colored dielectric layer made of a colored dielectric material selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , Cu 2 O and combinations thereof. Laminated body.
20. 17. The multilayer laminate according to 16, further comprising a partial absorption layer extending between the semiconductor layer and the dielectric layer.
21. 21. The multilayer laminate according to 20, wherein the partial absorber layer has a thickness between 2 and 30 nm.
22. 22. The multilayer laminate according to 21 above, wherein the partial absorber layer is made of a partial absorber material selected from the group consisting of Cr, Cu, Au, Sn, and alloys thereof.
23. 2. The multilayer laminate according to 1, wherein the core layer is selected from the group consisting of a reflector core layer, an absorber / reflector layer, and a dielectric layer.
24. 24. The multilayer laminate according to 23, wherein the core layer is the reflector core layer and has a thickness between 50 and 200 nm.
25. The multilayer laminate according to 24, wherein the reflective core layer is made of a reflector material selected from the group consisting of Al, Ag, Pt, and alloys thereof.
26. 24. The multilayer laminate according to 23, wherein the core layer is the absorber / reflector layer and has a thickness between 50 and 200 nm.
27. 27. The multilayer laminate according to 26, wherein the absorber / reflector core layer is made of an absorber / reflector material selected from the group consisting of Cr, Cu, Au, Sn, and alloys thereof.
28. 24. The multilayer laminate according to 23, wherein the core layer is the dielectric core layer and has a thickness between 50 and 200 nm.
29. 29. The multilayer stack of claim 28, wherein the dielectric core layer is made from a dielectric material selected from the group consisting of glass and mica.
30. 29. The multilayer laminate according to 28, wherein the dielectric core layer is made of a colored dielectric material selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , Cu 2 O, and combinations thereof.

Claims (20)

コア層、
前記コア層にわたって延在する半導体層であって、波長が550nm未満の入射白色光の70%超を吸収する半導体層、
前記半導体層にわたって延在する誘電体層であって、前記誘電体層及びコア層が、波長が550nm超の入射白色光の70%超を反射する誘電体層;
を有し、かつ
前記コア層、半導体層、及び誘電体層は、全方向反射体を形成し、前記全方向反射体は中心波長が550〜700nm、かつ幅が200nm未満である可視電磁放射の狭帯域を反射し、前記全方向反射体を0°〜45°の間の角度から観測したときに、色ずれが100nm未満である、赤色全方向構造色を呈する多層積層体。
Core layer,
A semiconductor layer extending over the core layer and absorbing more than 70% of incident white light having a wavelength of less than 550 nm;
A dielectric layer extending over the semiconductor layer, wherein the dielectric layer and the core layer reflect more than 70% of incident white light having a wavelength greater than 550 nm;
And the core layer, the semiconductor layer, and the dielectric layer form an omnidirectional reflector, the omnidirectional reflector having a central wavelength of 550 to 700 nm and a width of less than 200 nm of visible electromagnetic radiation. A multilayer laminate that reflects a narrow band and exhibits a red omnidirectional structural color with a color shift of less than 100 nm when the omnidirectional reflector is observed from an angle between 0 ° and 45 °.
前記半導体層が5〜400nmの間の厚さを有する、請求項1に記載の多層積層体。   The multilayer stack according to claim 1, wherein the semiconductor layer has a thickness of between 5 and 400 nm. 前記半導体層が、Si、アモルファスSi、Geからなる群より選択される半導体材料から作られている半導体層、及び/又は電子的な禁制帯を電磁波の可視範囲に有する他の半導体層、又はこれらの組み合わせである、請求項2に記載の多層積層体。   The semiconductor layer is made of a semiconductor material selected from the group consisting of Si, amorphous Si, and Ge, and / or another semiconductor layer having an electronic forbidden band in the visible range of electromagnetic waves, or these The multilayer laminate according to claim 2, which is a combination of 前記誘電体層が0.1QW〜4.0QWの間の厚さを有する、請求項3に記載の多層積層体。   The multilayer stack of claim 3, wherein the dielectric layer has a thickness between 0.1 QW and 4.0 QW. 前記誘電体層が、屈折率が1.6超であり、かつZnS、TiO、Si、HfO、Nb、Ta及びこれらの組み合わせからなる群より選択される誘電体材料から作られている、請求項4に記載の多層積層体。 The dielectric layer has a refractive index greater than 1.6 and is selected from the group consisting of ZnS, TiO 2 , Si 2 N 4 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 and combinations thereof. 5. A multilayer stack according to claim 4, made from a dielectric material. 前記誘電体層がFe、CuO及びこれらの組み合わせからなる群より選択される有色誘電体材料から作られている有色誘電体である、請求項4に記載の多層積層体。 The multilayer laminate according to claim 4, wherein the dielectric layer is a colored dielectric made of a colored dielectric material selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , Cu 2 O, and combinations thereof. 前記半導体層及び前記誘電体層の間にわたって延在する部分吸収層をさらに有する、請求項6に記載の多層積層体。   The multilayer laminate according to claim 6, further comprising a partial absorption layer extending between the semiconductor layer and the dielectric layer. 前記部分吸収体層が、2〜30nmの間の厚さを有する、請求項7に記載の多層積層体。   The multilayer laminate according to claim 7, wherein the partial absorber layer has a thickness of between 2 and 30 nm. 前記部分吸収体層がCr、Cu、Au、Sn及びこれらの合金からなる群より選択される部分吸収体材料から作られている、請求項8に記載の多層積層体。   The multilayer laminate according to claim 8, wherein the partial absorber layer is made of a partial absorber material selected from the group consisting of Cr, Cu, Au, Sn, and alloys thereof. 前記半導体層に加えて、第2の半導体層を有し、前記第2の半導体層は、前記誘電体層にわたって延在し、かつ前記誘電体層に関して前記半導体層の反対側に配置されており;
前記コア層、半導体層、誘電体層、及び第2の半導体層が、前記全方向反射体を形成している、
請求項9に記載の多層積層体。
In addition to the semiconductor layer, it has a second semiconductor layer, the second semiconductor layer extends over the dielectric layer, and is disposed on the opposite side of the semiconductor layer with respect to the dielectric layer ;
The core layer, the semiconductor layer, the dielectric layer, and the second semiconductor layer form the omnidirectional reflector;
The multilayer laminate according to claim 9.
前記第2の半導体層が5〜400nmの範囲内の厚さを有する、請求項10に記載の多層積層体。   The multilayer stack according to claim 10, wherein the second semiconductor layer has a thickness in the range of 5 to 400 nm. 前記第2の半導体層がSi、アモルファスSi、Geからなる群より選択される半導体材料から作られている半導体層、電子的禁制帯を電磁波の可視領域内に有する他の半導体層、又はこれらの組み合わせである、請求項11に記載の多層積層体。   The second semiconductor layer is a semiconductor layer made of a semiconductor material selected from the group consisting of Si, amorphous Si, and Ge, another semiconductor layer having an electronic forbidden band in the visible region of electromagnetic waves, or these The multilayer laminate according to claim 11, which is a combination. 前記半導体層及び前記誘電体層の間にわたって延在する部分吸収体層を更に有する、請求項12に記載の多層積層体。   The multilayer stack according to claim 12, further comprising a partial absorber layer extending between the semiconductor layer and the dielectric layer. 前記部分吸収体層が2〜30nmの間の厚さを有する、請求項13に記載の多層積層体。   14. A multilayer stack according to claim 13, wherein the partial absorber layer has a thickness between 2 and 30 nm. 前記部分吸収体層が、Cr、Cu、Au、Sn及びこれらの合金からなる群より選択される部分吸収体材料から作られている、請求項14に記載の多層積層体。   The multilayer laminate according to claim 14, wherein the partial absorber layer is made of a partial absorber material selected from the group consisting of Cr, Cu, Au, Sn and alloys thereof. 前記誘電体層に加えて第2の誘電体層を有し、前記第2の誘電体層は、前記第2の半導体層にわたって延在しており、かつ前記第2の半導体層に関して、前記誘電体層と反対側に配置されており;
前記コア層、半導体層、誘電体層、第2の半導体層、及び第2の誘電体層が、前記全方向反射体を形成している、
請求項15に記載の多層積層体。
A second dielectric layer in addition to the dielectric layer, the second dielectric layer extending over the second semiconductor layer, and the dielectric with respect to the second semiconductor layer; Located on the opposite side of the body layer;
The core layer, the semiconductor layer, the dielectric layer, the second semiconductor layer, and the second dielectric layer form the omnidirectional reflector;
The multilayer laminate according to claim 15.
前記第2の誘電体層が0.1QW〜4.0QWの間の厚さを有する、請求項16に記載の多層積層体。   The multilayer stack of claim 16, wherein the second dielectric layer has a thickness between 0.1 QW and 4.0 QW. 前記第2の誘電体層が、屈折率が1.6超であり、かつZnS、TiO、Si、HfO、Nb、Ta及びこれらの組み合わせからなる群より選択される誘電体材料から作られている、請求項17に記載の多層積層体。 The second dielectric layer has a refractive index of more than 1.6 and is composed of ZnS, TiO 2 , Si 2 N 4 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 and combinations thereof. 18. A multilayer laminate according to claim 17, made from a selected dielectric material. 前記第2の誘電体層が、Fe、CuO及びこれらの組み合わせからなる群より選択される有色誘電体材料から作られている有色誘電体層である、請求項17に記載の多層積層体。 Said second dielectric layer is a Fe 2 O 3, Cu 2 O and colored dielectric layer made from a colored dielectric material selected from the group consisting of, according to claim 17 Multilayer laminate. 前記半導体層及び前記誘電体層の間にわたって延在し、20〜30nmの間の厚さを有する部分吸収層を更に含んでいる、請求項17に記載の多層積層体。   The multilayer stack of claim 17, further comprising a partial absorption layer extending between the semiconductor layer and the dielectric layer and having a thickness between 20 and 30 nm.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017210605A (en) * 2016-05-02 2017-11-30 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド Omnidirectional high chroma red structural colors
JP2019131791A (en) * 2017-12-06 2019-08-08 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド LiDAR REFLECTING DARK COLORED PIGMENTS AND VEHICLES COMPRISING THE SAME
JP2020060800A (en) * 2015-07-07 2020-04-16 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド Omnidirectional high-chroma red structural color with combination metal absorber and dielectric absorber layers
US10690823B2 (en) 2007-08-12 2020-06-23 Toyota Motor Corporation Omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers
US10788608B2 (en) 2007-08-12 2020-09-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Non-color shifting multilayer structures
US10870740B2 (en) 2007-08-12 2020-12-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Non-color shifting multilayer structures and protective coatings thereon
US11086053B2 (en) 2014-04-01 2021-08-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Non-color shifting multilayer structures
JP7307978B2 (en) 2018-11-15 2023-07-13 寧波融光納米科技有限公司 Filter, manufacturing method thereof, display device and color powder

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06118229A (en) * 1990-08-16 1994-04-28 Flex Prod Inc Interference device, which has peak suppression and can be optically varied, and method thereof
JP2002530712A (en) * 1998-11-24 2002-09-17 フレックス プロダクツ インコーポレイテッド Color shifting thin film pigment
JP2003329824A (en) * 2002-04-05 2003-11-19 Flex Products Inc Chromatic diffractive pigment and foil
JP2004505158A (en) * 2000-07-27 2004-02-19 フレックス プロダクツ インコーポレイテッド Composite reflective flake pigment, method for producing the flake pigment, and colorant containing the flake pigment
JP2004510013A (en) * 2000-09-22 2004-04-02 フレックス プロダクツ インコーポレイテッド Optically variable pigments and foils with enhanced color shifting properties

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8329247B2 (en) 2009-02-19 2012-12-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Methods for producing omni-directional multi-layer photonic structures
US8593728B2 (en) 2009-02-19 2013-11-26 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Multilayer photonic structures
US8736959B2 (en) 2007-08-12 2014-05-27 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Omnidirectional reflector
US7903339B2 (en) 2007-08-12 2011-03-08 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Narrow band omnidirectional reflectors and their use as structural colors
US8749881B2 (en) 2007-08-12 2014-06-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Narrow band omnidirectional reflectors and their use as structural colors

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06118229A (en) * 1990-08-16 1994-04-28 Flex Prod Inc Interference device, which has peak suppression and can be optically varied, and method thereof
JP2002530712A (en) * 1998-11-24 2002-09-17 フレックス プロダクツ インコーポレイテッド Color shifting thin film pigment
JP2004505158A (en) * 2000-07-27 2004-02-19 フレックス プロダクツ インコーポレイテッド Composite reflective flake pigment, method for producing the flake pigment, and colorant containing the flake pigment
JP2004510013A (en) * 2000-09-22 2004-04-02 フレックス プロダクツ インコーポレイテッド Optically variable pigments and foils with enhanced color shifting properties
JP2003329824A (en) * 2002-04-05 2003-11-19 Flex Products Inc Chromatic diffractive pigment and foil

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10870740B2 (en) 2007-08-12 2020-12-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Non-color shifting multilayer structures and protective coatings thereon
US11796724B2 (en) 2007-08-12 2023-10-24 Toyota Motor Corporation Omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers
US10690823B2 (en) 2007-08-12 2020-06-23 Toyota Motor Corporation Omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers
US10788608B2 (en) 2007-08-12 2020-09-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Non-color shifting multilayer structures
US11726239B2 (en) 2014-04-01 2023-08-15 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Non-color shifting multilayer structures
US11086053B2 (en) 2014-04-01 2021-08-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Non-color shifting multilayer structures
JP2020060800A (en) * 2015-07-07 2020-04-16 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド Omnidirectional high-chroma red structural color with combination metal absorber and dielectric absorber layers
JP2017210605A (en) * 2016-05-02 2017-11-30 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド Omnidirectional high chroma red structural colors
JP7053549B2 (en) 2016-05-02 2022-04-12 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド Omnidirectional high saturation red structural color
JP2022093349A (en) * 2016-05-02 2022-06-23 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド Omnidirectional high chroma red structural colors
JP2020037692A (en) * 2016-05-02 2020-03-12 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド Omnidirectional high chroma red structural colors
JP7116675B2 (en) 2017-12-06 2022-08-10 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド LiDAR reflective dark pigment and vehicle containing same
JP2019131791A (en) * 2017-12-06 2019-08-08 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド LiDAR REFLECTING DARK COLORED PIGMENTS AND VEHICLES COMPRISING THE SAME
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