JP6416714B2 - 金属及び誘電体層から作られる赤色全方向構造色 - Google Patents
金属及び誘電体層から作られる赤色全方向構造色 Download PDFInfo
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Description
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。
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/又は電子バンドギャップ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、TiO2、Si 3 N4、HfO2、Nb2O5、Ta2O5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Fe2O3、Cu2O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、又は電子バンドギャップ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、TiO2、Si 3 N4、HfO2、Nb2O5、Ta2O5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、Fe2O3、Cu2O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、Fe2O3、Cu2O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。
Claims (15)
- 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、前記コア層と合わせて、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1つの狭帯域を反射し、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未満であり、かつ、赤色全方向構造色を呈する、赤色全方向構造色を呈する多層積層体。 - 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。
- 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/又は電子バンドギャップ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。
- 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。
- 前記誘電体層が、屈折率が1.6超であり、かつZnS、TiO2、Si 3 N4、HfO2、Nb2O5、Ta2O5、Fe2O3、Cu2O、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。
- 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さらに有する、請求項5に記載の多層積層体。
- 前記部分吸収体層が、2〜30nmの間の厚さを有する、請求項6に記載の多層積層体。
- 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7に記載の多層積層体。
- 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8に記載の多層積層体。 - 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9に記載の多層積層体。
- 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、電子バンドギャップ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10に記載の多層積層体。
- 前記第2の半導体層及び前記誘電体層の間にわたって延在する第2の部分吸収体層を更に有する、請求項11に記載の多層積層体。
- 前記第2の部分吸収体層が2〜30nmの間の厚さを有する、請求項12に記載の多層積層体。
- 前記第2の部分吸収体層が、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13に記載の多層積層体。
- 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14に記載の多層積層体。
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