KR20240001274A - 유기층을 포함하는 다층 물품 - Google Patents

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알베르토 아르고이티아
캉닝 리앙
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비아비 솔루션즈 아이엔씨.
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Abstract

물품은 내부 양각된 표면을 각각 가진 제1 유기층 및 제2 유기층; 및 제1 유기층의 내부 양각된 표면과 인접하고 제2 유기층의 내부 양각된 표면과 인접한 양각된 반사층을 포함한다. 물품을 제작하는 방법이 또한 개시된다.

Description

유기층을 포함하는 다층 물품{MULTILAYER ARTICLES CONTAINING ORGANIC LAYERS}
관련된 출원
본 개시내용은 미국 특허 가출원 제62/789,387호(출원일: 2019년 1월 7일)의 우선권을 주장하고, 상기 기초출원의 전체 개시내용은 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
본 개시내용은 일반적으로 포일, 시트 및/또는 플레이크의 형태인 물품, 예컨대, 광디바이스에 관한 것이다. 물품은 제1 유기층 및 제2 유기층을 포함할 수 있고, 제1 유기층 및 제2 유기층 각각은 독립적으로 내부 양각된 표면(interior embossed surface); 및 제1 유기층의 내부 양각된 표면과 인접하고 제2 유기층의 내부 양각된 표면과 인접한 양각된 반사층을 포함한다. 물품, 예컨대, 광디바이스, 예를 들어, 회절성 안료를 제작하는 방법이 또한 개시된다.
많은 생성물, 예컨대, 염화나트륨이 배출층을 가진 기판 상에서 제작될 수 있다. 배출층은 코팅 전에 진공하에서 증발된다. 부가적으로, 플레이크를 제작하는 다층 설계는 미세구조화된 기판 포일 상에 진공하에서 증착된다. 일단 코팅된다면, 다층 설계는 아세톤과 물의 혼합물을 사용하여 배출층을 용해시키는 습식 공정에서 벗겨진다. 벗겨진 플레이크가 건조되고, 이어서 글라이딩에 의해 밀링되어 최종의 원하는 입자 크기 분포를 획득한다. 건식 또는 습식 글라이딩 기법의 비제한적인 예는 제트 밀, 액체 매체 상의 극저온, 초음파, 회전자-고정자 밀 습식 글라이딩 등을 포함한다. 설명된 공정은 다수의 단계가 상이한 장비에 의해 수행되게 하여 증가된 제작 비용을 발생시키고 최종 생성물, 안료를 고가로 만든다.
더 낮은 제작 비용을 발생시키는 더 적은 피스의 장비를 활용하는 공정에서 준비될 수 있는 물품이 필요하다.
물품은 내부 양각된 표면을 각각 가진 제1 유기층 및 제2 유기층; 및 제1 유기층의 내부 양각된 표면과 인접하고 제2 유기층의 내부 양각된 표면과 인접한 양각된 반사층을 포함한다. 물품을 제작하는 방법이 또한 개시된다.
하나의 양상에서, 제1 유기층 및 제2 유기층으로서, 내부 양각된 표면을 각각각 포함하는, 제1 유기층 및 제2 유기층; 및 제1 유기층의 내부 양각된 표면과 인접하고 제2 유기층의 내부 양각된 표면과 인접한 양각된 반사층을 포함하는 물품이 개시된다.
추가의 양상에서, 기판 상에 제1 착색된 유기층을 코팅하는 단계; 제1 착색된 유기층 상에 반사층을 증착하는 단계; 및 반사층과 제1 착색된 유기층 둘 다를 양각하는 단계를 포함하는 회절성 안료를 제작하는 방법이 개시된다.
추가의 양상에서, 기판 상에 제1 착색된 유기층을 코팅하는 단계; 코팅된 제1 착색된 유기층을 양각하는 단계; 및 양각된 제1 착색된 유기층 상에 반사층을 증착하는 단계를 포함하는 회절성 안료를 제작하는 방법이 개시되고, 반사층은 양각된 제1 착색된 유기층의 양각된 표면을 따른다.
다양한 실시형태의 부가적인 특징 및 장점이 다음의 설명에 부분적으로 제시될 것이고, 설명으로부터 부분적으로 명백해질 것이거나 또는 다양한 실시형태의 실행에 의해 학습될 수 있다. 다양한 실시형태의 목적 및 다른 장점은 본 명세서의 설명에서 특히 가리키는 구성요소 및 조합에 의해 실현될 것이고 달성될 것이다.
물품은 내부 양각된 표면을 각각 가진 제1 유기층 및 제2 유기층; 및 제1 유기층의 내부 양각된 표면과 인접하고 제2 유기층의 내부 양각된 표면과 인접한 양각된 반사층을 포함한다. 물품을 제작하는 방법이 또한 개시된다.
수개의 양상 및 실시형태의 본 개시내용은 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 더 완전히 이해될 수 있다:
도 1은 본 개시내용의 양상에 따른, 제1 유기층, 반사층 및 제2 유기층을 포함하는 물품의 단면을 도시하는 도면;
도 2는 본 개시내용의 또 다른 양상에 따른, 제1 흡수층, 제1 유기층, 반사층, 제2 유기층 및 제2 흡수층을 포함하는 물품의 단면을 도시하는 도면;
도 3은 본 개시내용의 또 다른 양상에 따른, 제1 유기층과 제2 유기층의 교번층을 포함하는 물품의 단면을 도시하는 도면;
도 4a 내지 도 4d는 본 개시내용의 양상에 따른, 물품을 제작하는 방법의 다양한 단계를 예시하는 도면;
도 5a 내지 도 5e는 본 개시내용의 또 다른 양상에 따른, 물품을 제작하는 방법의 다양한 단계를 예시하는 도면;
도 6은 모든 층의 모든 표면이 양각된 물품의 단면을 예시하는 도면;
도 7은 외부층의 외부 표면이 평면이고 모든 층의 모든 내부 표면이 양각된 물품의 단면을 예시하는 도면; 및
도 8은 하나의 외부층의 하나의 외부 표면이 평면이고, 또 다른 외부층의 또 다른 외부 표면이 양각되고, 모든 층의 모든 내부 표면이 양각된 물품의 단면을 예시하는 도면.
이 명세서 및 도면 전반에 걸쳐, 유사한 참조 부호는 유사한 구성요소를 식별한다.
전술한 일반적인 설명과 다음의 상세한 설명 둘 다가 단지 예시적이고 설명적이며, 본 교시내용의 다양한 실시형태의 설명을 제공하는 것으로 의도된다는 것이 이해된다.
폭넓고 다양한 실시형태에서, 예를 들어, 포일, 시트 및 플레이크의 형태인 물품, 예컨대, 광디바이스; 및 물품(10)을 제작하는 방법이 본 명세서에 개시된다. 물품(10)은 다수의 층, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같은 3층 구조체, 도 2에 도시된 바와 같은 5층 구조체 및 도 3에 도시된 바와 같은 대안적인 5층 구조체를 포함할 수 있다. 물품(10)에 존재하는 층은 유기층(12, 14),반사층(20), 자기층, 흡수층(22, 24) 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 물품(10)의 개별적인 층은 아래에 더 완전히 개시된다. 하나의 양상에서, 물품(10)의 모든 층은 예를 들어, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 양각될 수 있거나 또는 다른 방식으로 미세구조화될 수 있다. 또 다른 양상에서, 물품(10)의 층 중 하나 이상의 층은 양각될 수 있다. 추가의 양상에서, 물품(10)의 하나 이상의 층의 하나 이상의 표면은 예를 들어, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 양각될 수 있다. 또 다른 양상에서, 물품(10)의 하나 이상의 층의 하나 이상의 표면은 예를 들어, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 평면일 수 있고, 예를 들어, 자가-평탄화될 수 있다.
물품(10)은 대칭일 수 있고, 즉, 코어층은 코어층의 양측에 동일한 유형 및 동일한 수의 층을 갖는다. 대칭인 물품(10)의 층을 형성하는 물질은 상이할 수 있다. 예를 들어, 물품(10)은 제1 유기층(12), 반사층(20) 및 제2 유기층(14)을 포함할 수 있고, 제1 유기층(12)을 형성하는 물질은 제2 유기층(14)을 형성하는 물질과 동일하거나 또는 상이하다. 또 다른 양상에서, 물품(10)은 비대칭일 수 있고, 즉, 코어층은 코어층의 양측에 상이한 유형 및 상이한 수의 층을 갖는다. 비대칭인 물품(10)의 층을 형성하는 물질은 상이할 수 있다. 예를 들어, 물품(10)은 반사층(20), 유기층(12) 및 흡수층(22)을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 물품(10)으로서 다양한 다층 구조체를 예시하고 예시를 간략화하기 위해 양각을 나타내지 않는다. 도 6 내지 도 8은 다양한 양각된 물품(10)을 예시하지만, 또한 예시를 간략화하기 위해 다양한 다층 물품(10)을 나타내지 않는다. 도 1 내지 도 3의 임의의 물품(10)이 도 6 내지 도 8에 예시된 임의의 방식으로 양각될 수 있는 것으로 의도된다. 특정한 층, 예컨대, 반사층(20)의 설명이 특정한 층, 예컨대, 반사층을 포함하는 임의의 물품(10)에 적용 가능한 것으로 의도된다. 부가적으로, 층에 대한 언급이 달리 명시되지 않는 한, 제1 층 및 제2 층, 예를 들어, "유기층", "제1 유기층(12)" 및 "제2 유기층(14)"에 동일하게 적용 가능하다는 것으로 의도된다.
도 1은 제1 유기층(12), 반사층(20) 및 제2 유기층(14)을 포함하는 물품(10)의 단면을 예시한다. 제1 유기층(12) 및 제2 유기층(14)은 내부 양각된 표면(18); 및 제1 유기층(12)의 내부 양각된 표면(18)과 인접하고 제2 유기층(14)의 내부 양각된 표면(18)과 인접한 양각된 반사층(20)을 각각 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6 내지 도 8을 참조한다.
제1 유기층(12)과 제2 유기층(14)은 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 유기층(12)과 제2 유기층(14)은 동일한 컬러일 수 있거나 또는 상이한 컬러일 수 있다. 하나의 양상에서, 제1 유기층(12)과 제2 유기층(14)은 각각 투명할 수 있다. 제1 유기층(12)과 제2 유기층(14)은 동일하거나 또는 상이한 유기 물질을 포함할 수 있다.
도 1에 도시되지 않았지만, 물품(10)에 존재하는 층 중 임의의 층의 임의의 표면은 양각될 수 있거나 또는 평면일 수 있다. 예를 들어, 제1 유기층(12)과 제2 유기층(14)은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 내부 양각된 표면(18), 예컨대, 반사층(20)과 인접한 표면을 각각 포함할 수 있다. 도 1의 반사층(20)이 완전히 양각될 수 있어서 예를 들어, 각각의 표면이 제1 유기층(12)의 내부 양각된 표면(18) 및 제2 유기층(14)의 내부 양각된 표면과 인접한다.
또 다른 양상에서, 반사층(20)은 부분적으로 양각될 수 있고, 예를 들어, 하나의 표면, 예컨대, 제1 유기층(12)과 인접한 표면이 양각되고, 또 다른 표면, 예컨대, 제2 유기층(14)과 인접한 표면이 평면이다. 부가적으로, 부분적으로 양각된 반사층(20)은 양각된 제1 유기층(12) 및 제2 유기층(14)과 인접한 양 표면의, 길이를 따른, 부분 및 평면인 제1 유기층(12) 및 제2 유기층(14)과 인접한 양 표면의, 길이의 나머지를 따른, 또 다른 부분을 포함할 수 있다.
도 1에 도시되지 않았지만, 물품(10)은 외부 평면 및 내부 양각된 표면을 가진 제1 유기층(12)을 포함할 수 있고; 제2 유기층(14)은 외부 평면 및 내부 양각된 표면을 포함할 수 있고; 반사층(20)은 도 7에 도시된 바와 같이, 2개의 대향하게 지향된 양각된 표면을 포함할 수 있다. 또 다른 양상에서, 물품(10)은 도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 대향하게 지향된 양각된 표면을 각각 가진, 제1 유기층(12), 반사층(20) 및 제2 유기층(14)을 포함할 수 있다. 추가의 또 다른 양상에서, 물품(10)은 도 6에 도시된 바와 같이, 외부 평면 및 내부 양각된 표면(18)을 가진 제1 유기층(12), 완전히 양각된 반사층(20), 즉, 2개의 대향하게 지향된 양각된 표면, 및 완전히 양각된 제2 유기층(14)을 포함할 수 있다.
양각의 정도는 물품(10) 전반에 걸쳐 변경될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 양각의 홈(변조)의 깊이가 물품(10)의 반대편 표면 사이에서 동일하지 않다는 것이 가능하다. 변조는 회절된 광의 공간적 위치가 아닌 특정한 회절 파장의 강도에 영향을 준다. 따라서, 하나의 측면에서의 약간의 변조는 도 6에 도시된 바와 같이, 물품의 다른 측면에서의 더 깊은 변조에 의해 보상될 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 하나의 양상에서, 유기층(12, 14)은 유기 물질 및 착색제, 예컨대, 유기 안료, 무기 안료, 및 염색제의 조합물일 수 있다.
유기 착색된 물질의 비제한적인 예는 페릴렌, 페리논, 퀴나크리돈, 퀴나크리돈퀴논, 안트라피리미딘, 안트라퀴논, 안탄트론, 벤즈이미다졸론, 디스아조 응축물, 아조, 퀴놀론, 크산텐, 아조메틴, 퀴노프탈론, 인단트론, 프탈로시아닌, 트라이아릴카보늄, 다이옥사진, 아미노안트라퀴논, 아이소인돌린, 다이케토피롤로피롤로, 티오인디고, 티아진인디고, 아이소인돌린, 아이소인돌리논, 피란트론, 아이소비올란트론, 미요시 메탄, 트라이아릴메탄 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
유기 물질은 열가소성 특성을 가진 물질, 예를 들어, 내열 기판(26)의 열 뒤틀림보다 더 낮은 연화 온도를 가진 물질을 포함할 수 있다. 유기 물질의 비제한적인 예는 열가소성 수지, 예컨대, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리우레탄, 아크릴, 아크릴레이트, 폴리비닐에스터, 폴리에터, 폴리티올, 실리콘, 플루오로카본, 및 다양한 이들의 코폴리머; 열경화성 수지, 예컨대, 에폭시, 폴리우레탄, 아크릴레이트, 멜라민 폼알데하이드, 우레아 폼알데하이드, 및 페놀 폼알데하이드; 및 에너지 경화성 물질, 예컨대, 아크릴레이트, 에폭시, 비닐, 비닐 에스터, 스타이렌, 및 실란을 포함한다. 열가소성 특성을 가진 물질의 비제한적인 예는 아크릴 폴리머, 폴리염화비닐, 폴리스타이렌, 아크릴/나이트로셀룰로스 혼합물, 아크릴/에폭시 하이브리드, 스타이렌/아크릴, 폴리비닐 아세테이트, 및 폴리비닐 알코올을 포함한다. 열 연화 특성은 유리 전이 온도(Tg)의 면에서 규정된다.
하나의 양상에서, 유기층(12, 14)은 약 20℃ 내지 약 150℃의 범위 내 Tg 값을 가진 물질을 포함한다. Tg가 매우 낮은 경우에, 유기층(12, 14)은 매우 끈적이게 될 수 있고 양각된 미세구조체를 저하시키는 일 없이 양각 마스터로부터 제거되기가 어려워질 수 있다. Tg가 매우 높다면, 층을 연화시키는 데 필요한 온도는 또한 유기층(12, 14)의 특성을 절충할 수 있다.
또 다른 양상에서, 유기층(12)은 본 명세서에 개시된 유기 물질과 발광 나노입자의 조합물을 포함할 수 있다. 발광 나노입자는 전자석 또는 전자와 같은, 방사선의 외부 공급원에 의해 충격받을 때 광을 방출할 수 있다. 발광 나노입자의 비제한적인 예는 형광성 나노입자 및 이중 변환 나노입자를 포함한다.
도 2는 제1 흡수층(22), 제1 유기층(12), 반사층(20), 제2 유기층(14) 및 제2 흡수층(24)을 포함하는 물품(10)을 예시한다. 도 2의 물품(10) 및 물품(10)에 존재하는 층은 도 1에 관하여 위에서 논의된 바와 같이 그리고 도 6 내지 도 8에 예시된 바와 같이 완전히 또는 부분적으로 양각될 수 있다. 부가적으로, 제1 및 제2 흡수층(22, 24)은 양각된 내부 표면, 외부 평면 및/또는 2개의 대향하게 지향된 양각된 표면을 각각 독립적으로 포함할 수 있다.
하나의 양상에서, 유기층(12, 14)은 유기, 착색된, 유전체 물질을 포함할 수 있다. 유기, 착색된, 유전체 물질은 입사광과 반사광의 파장을 선택적으로 흡수함으로써 설계의 박막 간섭 응답에 영향을 줄 수 있다. 유전체 물질은 또한 투명할 수 있다. 유기, 유전체 물질은 입사광과 시야각의 함수로서 변화될 수 있는 간섭을 생성할 수 있는 저굴절률을 가질 수 있다. 착색제는 유전체 물질을 착색하기 위해 사용될 수 있다.
유전체 물질은 다양한 굴절률, 예컨대, 저굴절률(약 1.6 미만), 중간 굴절률((약 1.6 내지 2.0) 및 고굴절률(약 2.0 초과)을 가질 수 있다. 유전체 물질의 비제한적인 예는 SiO2, TiO2, Al2O3, ZrO2, WO3, VO5, ITO, Ta2O5, CeO2, Y2O3, ZnS, ZnO, In2O3, La2O3, MgO, Nd2O3, Pr6O11, Fe2O3, Fe3O4, SiO, SnO2, FeOx, MgF2, AlF3, CeF3, LaF3, LiF, CaF2, 서멧, 다이아몬드형 탄소 및 이들의 조합물을 포함한다.
또 다른 양상에서, 유기층(12, 14)은 유기 굴절률 영향 나노입자와 무기 굴절률 영향 나노입자의 합성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무기 굴절률 영향 나노입자는 TiO2 또는 ZnS를 포함할 수 있고, 이는 입사광과 시야각의 함수로서 더 많이 변화되지 않을 광간섭을 생성한다.
도 3은 제1 유기층(12)과 제2 유기층(14)의 교번층을 포함하는 물품(10)을 예시한다. 물품(10)은 반사층(20)을 포함하지 않는다. 도 3의 물품(10) 및 물품(10)에 존재하는 층은 도 1에 관하여 위에서 논의된 바와 같이 그리고 도 6 내지 도 8에 예시된 바와 같이 완전히 또는 부분적으로 양각될 수 있다. 이 양상에서, 제1 유기층(12)은 고굴절률의 유기 물질과 무기 유전체 나노입자의 합성물을 포함할 수 있고; 제2 유기층(14)은 저굴절률의 유기 유전체 물질의 합성물을 포함한다.
도 3은 물품(10)의 외부층으로서, 제1 흡수층(22) 및 제2 흡수층(24)을 더 포함할 수 있다. 제1 흡수층(22) 및 제2 흡수층(24)은 제1 및 제2 유기층(12, 14)의 컬러를 강화할 수 있다.
본 명세서에 개시된 물품(10)에서 사용되는 반사층(20)은 금속 및/또는 금속 합금을 포함할 수 있다. 일례에서, 반사 특성을 가진 임의의 물질이 사용될 수 있다. 반사 특성을 가진 물질의 비제한적인 예는 알루미늄, 은, 구리, 금, 백금, 주석, 티타늄, 팔라듐, 니켈, 코발트, 로듐, 니오븀, 크롬 및 이들의 화합물, 조합물 또는 합금을 포함한다. 다른 적합한 반사 합금 및 화합물의 예는 청동, 황동, 질화티타늄 등뿐만 아니라 은-팔라듐과 같이 위에서 나열된 금속의 합금을 포함한다. 반사층(20)은 고유의 컬러, 예컨대, 구리, 금, 은 구리 합금, 황동, 청동, 질화티타늄 및 이들의 화합물, 조합물 또는 합금을 가질 수 있다.
반사층(20)은 유기 매트릭스로의 반사 특성을 가진 입자의 통합에 의해 생성될 수 있다. 은 반사층(20)은 브래셔 은 공정의 변형을 사용하여 증착될 수 있다.
흡수층(22, 24)은 선택적 흡수 물질과 비선택적 흡수 물질 둘 다를 포함하는, 임의의 흡수 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 흡수층(22, 23)은 흡수층이 적어도 부분적으로 흡수하거나 또는 반-불투명한 두께로 증착된 비선택적 흡수 금속성 물질로 형성될 수 있다. 비선택적 흡수 물질의 예는 회색 금속, 예컨대, 크롬 또는 니켈일 수 있다. 선택적 흡수 물질의 예는 구리 또는 금일 수 있다. 하나의 양상에서, 흡수 물질은 크롬일 수 있다. 적합한 흡수 물질의 비제한적인 예는 금속성 흡수체, 예컨대, 크롬, 알루미늄, 은, 니켈, 팔라듐, 백금, 티타늄, 바나듐, 코발트, 철, 주석, 텅스텐, 몰리브덴, 로듐, 니오븀, 탄소, 흑연, 실리콘, 제라늄, 서멧 및 흡수층(22, 24)을 형성하도록 사용될 수도 있는 위의 흡수 물질의 다양한 조합물, 혼합물, 화합물 또는 합금을 포함한다.
위의 흡수 물질의 적합한 합금의 예는 인코넬(Ni-Cr-Fe), 스테인리스강, 하스텔로이(Ni-Mo-Fe; Ni-Mo-Fe-Cr; Ni-Si-Cu) 및 티타늄-기반 합금, 예컨대, 탄소와 혼합된 티타늄(Ti/C), 텅스텐과 혼합된 티타늄(Ti/W), 니오븀과 혼합된 티타늄(Ti/Nb) 및 실리콘과 혼합된 티타늄(Ti/Si) 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 흡수층(22, 24)을 위해 적합한 화합물의 다른 예는 티타늄-기반 화합물, 예컨대, 티타늄 규화물(TiSi2), 티타늄 붕소화물(TiB2) 및 이들의 조합물을 포함한다. 대안적으로, 흡수층(22, 24)은 Ti의 매트릭스에 배치된 티타늄-기반 합금으로 구성될 수 있거나 또는 티타늄-기반 합금의 매트릭스에 배치된 Ti로 구성될 수 있다.
하나의 양상에서, 유기층(12, 14)은 선택적 광 변조 층(selective light modulator layer: SLML)일 수 있다. SLML은 약 0.2㎛ 내지 약 20㎛의 범위의 파장을 가진 전자기 방사선의 스펙트럼의 상이한, 선택된 구역 내 광 강도를 변조하는(흡수하거나 또는 방출하는) 것을 목표로 하는 복수의 광학적 기능을 포함하는 물리적 층이다. SLML은 선택적 광 변조 시스템(selective light modulator system: SLMS)(아래에서 더 상세히 논의됨)에 의해 제공되는 흡수에 의해 광을 선택적으로 변조할 수 있다.
SLML(다수의 층이 존재한다면, 물품에 존재하는 각각의 SLML을 포함함)은 호스트 물질만 또는 선택적 광 변조 시스템(SLMS)과 결합된 호스트 물질을 각각 독립적으로 포함할 수 있다. SLMS는 선택적 광 변조 분자(selective light modulator molecule: SLMM), 선택적 광 변조 입자(selective light modulator particle: SLMP), 첨가제 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
SLML의 호스트 물질은 독립적으로 코팅 액체로서 적용되고 광학적 그리고 구조적 목적을 제공하는 막 형성 물질일 수 있다. 호스트 물질은 부가적인 광 변조 특성을 물품에 제공하기 위한, 선택적 광 변조 시스템(SLMS)과 같은, 게스트 시스템을 필요하다면 도입하기 위한 호스트(매트릭스)로서 사용될 수 있다.
호스트 물질은 유전체 물질일 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 호스트 물질은 유기 물질(위에서 개시된 바와 같음), 무기 폴리머 및 합성물 물질, 예컨대, 유기층(12, 14)에 관하여 위에서 논의된 이 합성물 물질 중 적어도 하나일 수 있다. 무기 폴리머의 비제한적인 예는 실란, 실록산, 티타네이트, 지르코네이트, 알루미네이트, 실리케이트, 포스파잔, 폴리보라질렌 및 폴리티아질을 포함한다.
호스트 물질과 함께 SLML에서 사용되는 SLMS는 선택적 광 변조 입자(SLMP), 선택적 광 변조 분자(SLMM), 첨가제 또는 이들의 조합물을 각각 독립적으로 포함할 수 있다. SLMS는 또한 다른 물질을 포함할 수 있다.
SLML은 SLMP를 SLMS에 각각 독립적으로 포함할 수 있다. SLMP는 컬러 변화 입자, 착색제를 포함하지만 이들로 제한되지 않는 광 변조를 선택적으로 제어하도록 호스트 물질과 결합된 임의의 입자일 수 있고 착색제는 염색제(예컨대, 프탈로시아닌-기반 화합물), 무기 안료, 유기 안료, 반사 안료, 컬러 변화 안료, 양자점, 선택적 반사기, 나노입자(선택적으로 반사성 및/또는 흡수성) 및 마이셀 등 중 하나 이상을 포함한다. 나노입자는 높은 값의 굴절률(약 550㎚의 파장에서 1.6 초과인 n)을 가진 유기 및 금속유기 물질; 금속 산화물, 예컨대, TiO2, ZrO2, In2O3, In2O3-SnO, SnO2, FexOy(여기서 x 및 y는 각각 독립적으로 0 초과의 정수임) 및 WO3; 금속 황화물, 예컨대, ZnS 및 CuxSy(여기서 x 및 y는 각각 독립적으로 0 초과의 정수임); 칼로겐화물, 양자점, 금속 나노입자; 탄산염; 불소; 이들의 혼합물을 포함할 수 있지만 이들로 제한되지 않는다.
본 명세서에 개시된 물품(10)은 적어도 2개의 상이한 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 하나의 양상에서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(26) 상에 제1 유기층(12)의 코팅을 포함하는, 회절성 안료와 같은, 물품(10)을 제작하는 방법이 개시된다. 제1 유기층(12)은 액체 코팅 공정을 사용하여 코팅될 수 있다. 액체 코팅 공정은 제1 유기층(12)이 자가-평탄화하게 하여 평면인 외부 표면을 제공한다. 반사층(20)은 진공 증착 공정 및 액체 코팅 공정을 포함하는 임의의 증착 기법을 사용하여 제1 유기층(12) 상에 증착될 수 있다.
방법은 양각 전에 제1 유기층(12) 상에 증착된 반사층(20)을 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 증착된 층은 제1 유기층(12)의 연화 온도보다 더 높은 온도로 가열될 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 반사층(20)과 제1 유기층(12) 둘 다는 양각될 수 있다. 양각은 온도 및 양각 마스터와의 압력 접촉 중 적어도 하나를 통해 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판/코팅된 층이 양각 플레이트 아래에서 별개의 단계에 의해 이동될 수 있는 불연속적인 양각 시스템이 사용될 수 있다. 대안적으로, 양각 마스터는 제1 유기층(12)의 열가소성 연화 온도 미만의 온도로 가열되는 양각 롤러일 수 있다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 방법은 양각된 반사층(20) 상에 제2 유기층(14)을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제2 유기층(14)은 액체 코팅 공정을 사용하여 코팅될 수 있다. 액체 코팅 공정은 제2 유기층(14)이 자가-평탄화하게 하여 평면인 외부 표면 및 내부 양각된 표면을 제공한다.
물품(10)의 층은 용매 또는 물 기반 용액에 존재할 수 있다. 이 방식으로, 층은 액체 코팅 공정을 사용하여 코팅/적용/증착될 수 있다. 액체 코팅 공정의 비제한적인 예는 슬롯-다이, 그라비어, 마이크로그라비어, 잉크젯, 커튼 코팅, 미터링 로드, 마이어 바 코팅, 플렉서, 오프셋 프린팅, 슬롯-비드, 슬라이드 비드, 슬롯 커튼, 슬라이드 커튼, 인장 웹 및 반전 롤, 및 후속하여 건조되고/되거나 경화되는 액체층 또는 막을 형성하기 위해 기판 또는 이전에 증착된 층 상에 액체를 적용하는 다른 액체 코팅 및 프린팅 공정을 포함한다. 액체 코팅 공정은 다른 증착 기법, 예컨대, 기상 증착과 비교하여, 더 빠른 속도로 층, 예컨대, 유기층(12, 14)의 조합물의 전달을 허용할 수 있다. 부가적으로, 액체 코팅 공정은 매우 다양한 물질이 간단한 장비 설정에 의해 층에서 사용되게 할 수 있다. 개시된 액체 코팅 공정을 사용하여 형성된 층이 개선된 광학적 성능을 나타낼 수 있다고 여겨진다.
방법은 도 4d에 도시된 바와 같이, 기판(26)을 배출하여 물품(10)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 하나의 양상에서, 기판(26)은 배출층(28)을 포함할 수 있다. 배출층(28)은 기판(26)과 비교할 때 제1 유기층(12)에 대해 더 낮은 접착력을 가질 수 있다. 하나의 양상에서, 배출층(28)은 수용성이고 제거될 수 있다.
기판(26)이 증착된 층으로부터 배출되어 물품(10)을 생성할 수 있다. 하나의 양상에서, 기판(26)은 존재한다면 연관된 배출층(28)을 취성화하기 위해 냉각될 수 있다. 또 다른 양상에서, 배출층(28)은 예를 들어, 벗겨짐을 가능하게 할, 교차결합의 정도를 증가시키기 위해, 광자 또는 전자빔 에너지를 사용하는 가열 및/또는 경화에 의해 취성화될 수 있다. 이어서 증착된 층은 기계적으로, 예컨대, 표면의 급격한 휨 또는 브러싱에 의해 벗겨질 수 있다. 배출된 층 및 벗겨진 층은 알려진 기법을 사용하여, 플레이크, 포일 또는 시트의 형태인 물품(10), 예컨대, 광디바이스로 크기 설정될 수 있다.
방법은 양각 롤러/플레이트에 의해 제공되는 열을 제거하기 위해 냉각 드럼을 양각된 층(반사기/제1 유기층(12))에 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다. 양각은 회절 패턴, 홀로그램, 심볼, 로고 또는 임의의 다른 적합한 미세구조체를 증착된 층에 제공할 수 있다.
기판(26)은 내열인 물질, 예컨대, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리염화비닐 또는 폴리필렌을 포함할 수 있다. 기판(26)이 롤 구성에 존재할 수 있어서 기판이 권취해제로부터 재권취 롤 구성으로 이동될 때 물품(10)의 층이 기판(26) 상에 증착된다. 기판(26)은 다수의 층, 예컨대, 유기층(12, 14)의 연화 온도보다 더 높은 연화 온도를 가진 물질을 포함할 수 있다. 기판(26)은 가요성 물질로 이루어질 수 있다. 기판(26)은 제작 공정 동안 증착된 다수의 층을 수용할 수 있는 임의의 적합한 물질일 수 있다. 적합한 기판 물질의 비제한적인 예는 폴리머 웹, 예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 유리 포일, 유리 시트, 폴리머 포일, 폴리머 시트, 금속 포일, 금속 시트, 세라믹 포일, 세라믹 시트, 이온 액체, 종이, 실리콘 웨이퍼 등을 포함한다. 기판의 두께는 변경될 수 있지만, 예를 들어, 약 2㎛ 내지 약 100㎛, 그리고 추가의 예로서 약 10㎛ 내지 약 50㎛일 수 있다.
하나의 양상에서, 도 5a 내지 도 5e에 도시된 바와 같이, 물품(10)을 제작하는 방법이 또한 개시된다. 방법은 배출층(28)을 임의로 포함하는 기판(26) 상에 제1 유기층(12)을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 유기층(12)은 액체 코팅 공정을 사용하여 코팅될 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 방법은 코팅된 제1 유기층(12)을 양각하여 내부 양각된 표면(18)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 내부 양각된 제1 유기층(12) 상에 반사층(20)을 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방식으로, 반사층(20)은 도 5c에 도시된 바와 같이, 양각된 제1 유기층(12)의 내부 양각된 표면(18)을 따른다.
방법은 도 5d에 도시된 바와 같이, 증착된 반사층(20) 상에 제2 유기층(14)을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제2 유기층(14)은 액체 코팅 공정을 사용하여 코팅될 수 있다.
도 5e에 도시된 바와 같이, 기판(26) 및 임의의 배출층이 물품(10)으로부터 제거될 수 있다.
하나의 양상에서, 방법은 제1 유기층(12)의 양각 후속하여 반사층(20)의 증착 및 제2 유기층(14)의 증착을 포함할 수 있다. 이 방법은 도 6에 예시된 물품(10)을 발생시킬 수 있다. 대안적으로, 방법은 제1 유기층(12)을 증착하는 단계, 반사층(20)을 증착하는 단계, 제1 유기층(12)과 반사층(20) 둘 다를 양각하는 단계 및 제2 유기층(14)을 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 물품(10)은 물품의 반대편의 외부 표면에 상이한 변조를 갖는다. 이 방식으로, 물품(10)은 반대편의 외부 표면의 변조의 정도가 상이하기 때문에 비대칭이다. 통계상으로, 덜 변조된 제2 유기층(14)을 가진, 플레이크와 같은, 물품(10)의 50%가 위를 향할 것이고, 더 많이 변조된 제1 유기층(12)을 가진 물품(10)의 50%가 아래를 향할 것이므로, 상이한 회절 효과를 제공한다. 도 8은 또한 반대편의 외부 표면의 변조의 정도가 상이하기 때문에 비대칭인 것으로 고려되어야 한다. 도 7은 대칭인 것으로 고려될 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 플레이크, 시트 또는 포일의 형태인 물품(10)은 또한 하드 코팅 또는 보호층을 포함할 수 있다. 몇몇 예에서, 이 층(하드 코팅 또는 보호층)은 광학적 품질을 필요로 하지 않는다.
물품(10) 및 배출층(28)의 열가소성 특성에 따라, 양각층은 기판(26)과 배출층(28) 사이에 포함될 수 있다. 이 양각층은 물품(10)의 일부일 수 있다. 하나의 양상에서, 배출층(28)은 기판(26)과 양각 가능한 층 사이에서 제거될 수 있거나 또는 도입될 수 있다.
앞서 말한 설명으로부터, 당업자는 본 교시내용이 다양한 형태로 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 따라서, 이 교시내용이 교시내용의 특정한 양상 및 실시형태와 관련되어 설명되지만, 본 교시내용의 참 범위는 그렇게 제한되지 않아야 한다. 다양한 변화 및 변경이 본 명세서의 교시내용의 범위로부터 벗어나는 일 없이 행해질 수 있다.
이 범위의 개시내용은 광범위하게 해석된다. 본 개시내용은 본 명세서에 개시된 디바이스, 활동 및 기계적 작용을 달성하기 위한 등가물, 수단, 시스템 및 방법을 개시하는 것으로 의도된다. 개시된 각각의 디바이스, 물품, 방법, 수단, 기계적 구성요소 또는 기구에 대해, 본 개시내용이 또한 본 발명의 개시내용에 포함되고 그리고 본 명세서에 개시된 많은 양상, 기구 및 디바이스를 실행하기 위한 등가물, 수단, 시스템 및 방법을 교시하는 것으로 의도된다. 부가적으로, 본 개시내용은 코팅 및 코팅의 많은 양상, 특징 및 구성요소와 관련된다. 이러한 디바이스는 디바이스의 사용 및 작동에서 동적일 수 있고, 본 개시내용은 제작의 디바이스 및/또는 광학 디바이스의 사용의 등가물, 수단, 시스템 및 방법을 포함하는 것으로 의도되며 그리고 그 많은 양상은 본 명세서에 개시된 작동 및 기능의 설명 및 정신과 부합된다. 본 출원의 청구항도 마찬가지로 광범위하게 해석된다. 본 명세서의 본 발명의 설명은 본 발명의 많은 실시형태에서 단지 본질적으로 예시적이고 그리고 따라서 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않는 변동이 본 발명의 범위 내에 있도록 의도된다. 이러한 변동은 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나는 것으로서 간주되지 않는다.

Claims (20)

  1. 회절성 안료로서,
    내부 양각된 표면(interior embossed surface)을 각각 가진 제1 유기층 및 제2 유기층; 및
    상기 제1 유기층의 상기 내부 양각된 표면과 접촉하고 상기 제2 유기층의 상기 내부 양각된 표면과 접촉하는 양각된 반사층을 포함하고,
    상기 회절성 안료는 반대편의 외부 표면을 갖는 플레이크의 형태인 것인,
    회절성 안료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은 동일한 컬러인, 회절성 안료.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은 상이한 컬러인, 회절성 안료.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은 동일한 유기 물질을 포함하는, 회절성 안료.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은 상이한 유기 물질을 포함하는, 회절성 안료.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 유기층과 접촉하는 제1 흡수층을 더 포함하는, 회절성 안료.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 유기층과 접촉하는 제2 흡수층을 더 포함하는, 회절성 안료.
  8. 회절성 안료를 제작하는 방법으로서,
    기판 상에 제1 유기층을 코팅하는 단계;
    상기 제1 유기층 상에 반사층을 증착하는 단계; 및
    상기 반사층과 상기 제1 유기층 둘 다를 양각하는 단계를 포함하고,
    상기 회절성 안료는 반대편의 외부 표면을 갖는 플레이크의 형태인 것인,
    회절성 안료를 제작하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 양각된 반사층 상에 제2 유기층을 코팅하는 단계를 더 포함하는, 회절성 안료를 제작하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 기판 상에 상기 제1 유기층을 코팅하는 것은 액체 코팅 공정을 사용하는, 회절성 안료를 제작하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 액체 코팅 공정은 자가-평탄화되는, 회절성 안료를 제작하는 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 반사층을 증착하는 것은 진공 증착 공정을 사용하는, 회절성 안료를 제작하는 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 양각된 반사층 상에 상기 제2 유기층을 코팅하는 것은 액체 코팅 공정을 사용하는, 회절성 안료를 제작하는 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 제2 유기층의 외부 표면은 평면인, 회절성 안료를 제작하는 방법.
  15. 제8항에 있어서, 상기 기판은 배출층을 포함하는, 회절성 안료를 제작하는 방법.
  16. 제8항에 있어서, 상기 기판을 배출하는 단계를 더 포함하는, 회절성 안료를 제작하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 배출층은 폴리비닐 알코올인, 회절성 안료를 제작하는 방법.
  18. 제8항에 있어서, 상기 기판은 양각 가능한 층을 더 포함하는, 회절성 안료를 제작하는 방법.
  19. 회절성 안료를 제작하는 방법으로서,
    기판 상에 제1 유기층을 코팅하는 단계;
    코팅된 제1 유기층을 양각하는 단계; 및
    양각된 제1 유기층 상에 반사층을 증착하는 단계를 포함하고,
    상기 반사층은 상기 양각된 제1 유기층의 양각된 표면의 외형을 따르고,
    상기 회절성 안료는 반대편의 외부 표면을 갖는 플레이크의 형태인 것인,
    회절성 안료를 제작하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 증착된 반사층 상에 제2 유기층을 코팅하는 단계를 더 포함하는, 회절성 안료를 제작하는 방법.
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