專利名稱：帶有光可變顏料的配對光可變材料體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有光可變顏料的配對光可變材料體，以及使用該材料體的油墨、油漆及金屬箔，和一種方法。
在天然的魚磷、珠母層等中可發(fā)現(xiàn)由干涉薄膜產(chǎn)生的色彩。天然存在的云母，油膜和肥皂泡都在某種程度上顯示一種虹彩的等級。當(dāng)視角改變時，這種虹彩或色彩的變化是由單層或多層薄膜的平行界面的光反射的直接結(jié)果。通常，跨越界面的折射率差別越大，色彩效應(yīng)越強(qiáng)。光的干涉產(chǎn)生色彩。當(dāng)層的厚度為四分之一波長的奇數(shù)倍時，發(fā)生反射光的最大相消干涉，而當(dāng)層的厚度為四分之一波的偶數(shù)倍時，發(fā)生光的最大相長干涉。在美國專利3,087,828和3,123,490號中描述了稱為珠光顏料的虹彩涂層碎成小片時的情況。這些珠光顏料由光學(xué)厚度為10-100納米的單層或多層構(gòu)成，典型的制備方法是真空淀積法。這些珠光顏料是白色或銀色的，并具有很低的色飽和度，和觀察取向無關(guān)。色彩主要是由單純的費(fèi)湟耳光反射、散射及/或吸收產(chǎn)生的。在許多應(yīng)用中，需要比珠光顏料更大的色飽和度，即色度。除色度外，還需要利用光可變顏料生成的不同色彩和不同的配色。尤其需要大量的這種色彩用于無數(shù)防偽及其它應(yīng)用中。
通常，本發(fā)明的目的之一是，提供一種利用配對光可變顏料的配對光可變材料體和方法，實(shí)現(xiàn)可用于油墨、油漆和箔中的不同色匹配。
本發(fā)明的另一目的是提供一種配對光可變材料體和方法，其中配對的顏料成一種角度時具有同種色彩，而成一切其它角度時具有不同色彩。
本發(fā)明的又一目的是提供一種具有上述特征的配對光可變材料體和方法，其中顏料具有高色度。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種具有上述特征的配對材料體和方法，其中可提供添加劑以便在一種角度觀察時，使配對顏料實(shí)現(xiàn)基本相同的色彩。
本發(fā)明還有另一目的是，提供一種具有上述特征的配對光可變材料體和方法，它可以容易地并入印刷油墨中。
本發(fā)明仍有一目的是，提供一種具有上述特征的配對光可變材料體和方法，它可以容易地并入油漆中。
本發(fā)明仍有又一目的是，提供一種具有上述特征的配對光可變材料體和方法，它能夠容易地使該材料體并入金屬箔中。
本發(fā)明仍有另一目的是，提供一種具有上述特征的配對光學(xué)材料體，它可并入聚合物薄膜、澆鑄膜及模壓部件中。
本發(fā)明又有一目的是，提供具有上述特征的、不會被紫外光漂白的配對光可變材料體。
本發(fā)明又仍有一目的是，提供可與其它配對光可變材料體配對的，配對光可變材料體。
本發(fā)明又另有一目的是，提供一種可以和不退色干涉顏料一起使用的配對光可變材料體。
本發(fā)明又還有一目的是，提供配對光可變顏料，可在其中并入某些符號，它們僅在預(yù)定角度時是可見的。
通過以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，本發(fā)明的附加目的和特征將更加明顯。附圖中

圖1是本發(fā)明的包括配對光可變顏料的一種配對光可變材料體的平面圖。
圖2是沿圖1的2-2線的剖視圖。
圖3是示于表I，II和III中實(shí)例的一種圖形表示，并顯示出光源A以10°角照明時配對設(shè)計的色匹配。
圖4是類似于圖3所示的圖形表示，但顯示用光源A以45°角照明時的色發(fā)散。
圖5是示于表IV，V和VI中實(shí)例的一種圖形表示，顯示用光源A以10°照明時，配對設(shè)計的色發(fā)散。
圖6是以45°照明時，表IV，V和VI中實(shí)例的一種圖形表示，顯示在光源A下配對設(shè)計的色匹配。
圖7是示于表VII、VIIl和IX中實(shí)例的一種圖形表示，顯示用光源C以10°角照明時配對設(shè)計的色匹配。
圖8是示于圖V11至IX實(shí)例的一種圖形表示，顯示用光源C以45°角照明時配對設(shè)計的色發(fā)散。
圖9是示于表X、XI和XII中實(shí)例的一種圖形表示，顯示用光源C以10°角照明時配對設(shè)計的色發(fā)散。
圖10是示于表X，XI和XII中實(shí)例的一種圖形表示，顯示用光源C以45°角照明時、配對設(shè)計的色匹配。
圖11是示于表XIII，XIV和XV中實(shí)例的一種圖形表示，顯示用光源F以10°角照明時配對設(shè)計的色匹配。
圖12是示于表XIII至XV中實(shí)例的一種圖形表示，顯示用光源F以45°角照明時配對設(shè)計的色發(fā)散。
圖13是示于表XVI至XVIII中實(shí)例的一種圖形表示，顯示用光源F以10°角照明時配對設(shè)計的色發(fā)散。
圖14是示于表XVI至XVIII中實(shí)例的圖形表示，顯示用光源V以45°角照明時配對設(shè)計的色匹配。
圖15是結(jié)合本發(fā)明的、利用一種對稱金屬介電干涉疊片的、配對光可變材料體的剖面圖。
圖16是具有全介電對稱干涉疊片的一種配對光可變材料體的剖視圖。
圖17是結(jié)合本發(fā)明、并采用配對光可變顏料的一對配對光可變材料體的平面圖。
圖18是結(jié)合本發(fā)明的配對光可變材料體的平面圖，在材料體內(nèi)并入一種符號，并且在一個預(yù)定入射角時，人眼是看不見的。
圖19是類似于圖18的一種平面圖，但以不同的入射角進(jìn)行觀察，以該角度觀察時，使并入配對光可變材料體的“SICPA”符號可見。
圖20是在圖19中沿20-20線的剖視圖。
圖21是并入點(diǎn)矩陣金屬箔的配對光可變材料體的一種平面圖，該箔中并入一種符號，并在一個入射角時符號是不可見的。
圖22是類似于圖21、帶有不同入射角的一種視圖，致使并入其中的符號是可見的。
圖23是沿圖22的23-22線的剖視圖。
通常，本發(fā)明的光可變材料體是在入射光下觀察或使用的，它包括一種具有第一和第二表面的襯底。第一和第二光學(xué)材料體載入到襯底的第一表面上的第一和第二彼此以定距離間隔的部分中 以便同時允許人眼觀察。第一光可變顏料排列在第一光學(xué)材料體中，而第二光學(xué)顏料排列在第二材料體中。成一入射角時，第一和第二光學(xué)材料體具有基本相同的顏色，而成一切其它入射角時色彩彼此不同。
更特別的是，如圖1中所示，光可變材料體11由具有第一和上表面13及第二或下表面14的襯底12組成，如圖2所示。襯底12可以是柔性或剛性的，并可由任何適當(dāng)材料如紙，塑料，紙板，金屬等構(gòu)成。襯底12可以是不透明或透明的。在一種聚合物粘合劑中的配對光可變顏料16排列在二表面中的一個表面上，如在第一或上表面13上，如圖2所示，以致它們并非彼此重疊，但位于表面13的平面上彼此實(shí)際上分開的空間中。當(dāng)觀察光可變材料體時，同時可觀察配對光可變顏料16。
于是如圖1所示，材料體11具有一種配對光可變顏料16，顏料設(shè)在第一光可變材料體或結(jié)構(gòu)17中，還設(shè)在第二光可變材料體或結(jié)構(gòu)18中。第一和第二結(jié)構(gòu)17和18不互相重疊，且彼此隔開，但彼此相鄰地淀積成一種鄰接關(guān)系，如圖2所示。第一結(jié)構(gòu)17成矩形或方形，并排列在由第二個也是矩形或方形的結(jié)構(gòu)18構(gòu)成的溝槽19中，以形成環(huán)繞第一結(jié)構(gòu)17的邊界或框架。
第一光可變材料體17，或第一結(jié)構(gòu)17，具有由此處以前描述的方式構(gòu)成的光可變薄片21形成的第一顏料，以便提供隨角度改變的第一色位移。第二光可變材料體，或第二結(jié)構(gòu)，具有也是由此處以后描述的方式構(gòu)成的光可變薄片22組成的第二顏料，并提供一種隨角度變化的第二色位移。如圖2所示，顏料21和22分別以常規(guī)型式排列在一種固化的液態(tài)載體23和24中，致使光可變材料體17和18可具有所需的特征。例如，假定一種油墨是生成的產(chǎn)品，使用常規(guī)的油墨載體，而假定一種油漆是所需的產(chǎn)品，使用一種適當(dāng)型式的油漆載體。
在使用的第一或第二顏料或薄片21和22中，重要的是，光成一個入射角時，兩種顏料具有相同的色彩，并在光成一切其它入射角時具有不同的色彩。于是作為實(shí)例，可以如此構(gòu)成顏料21和22，使得在光以10°角入射時，兩種顏料具有同一色彩，但成任何其它較高的入射角時，兩種光可變顏料將具有不同的色彩，如成45°角時，色彩顯著不同。反之，顏料21和22可以這樣構(gòu)成，致使它們成一種不同的角度，如45°角時，具有同一色彩，而成一切其它入射角時具有不同色彩。然而，可以認(rèn)為，從0°至90°，可找到其它色匹配。于是，例如用圖1中所示的材料體11，成約為10°的入射角時，顏料21和22將有相同的色彩或配色。例如綠色和另一種色彩，成大約45°的另一種角時，對第一材料體17呈品紅色，而對第二材料體18，呈藍(lán)色。于是可見，當(dāng)配對光可變材料體11的入射角從10°遷移到45°時，出現(xiàn)顯著的色偏移差。
如圖1所示，在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，相對于外部或第二光可變材料體(OVD)18來說，內(nèi)部第一光可變材料體(OVD)17具有下列特征。
外部OVD18 內(nèi)部OVD17L*54.91L*42.69a*-32.45 a*19.29b*-11.48 b*-51.25上面使用的a*和b*和一種公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)色彩空間系統(tǒng)一起使用。在色彩空間系統(tǒng)中，色彩繪制在國際照明委員會實(shí)驗(yàn)室(CIELAB)系統(tǒng)的一種平面中，其中a*表示紅色和綠色，而b*表示黃色和藍(lán)色。色彩的亮度位于與平面成直角的軸線上，該平面從黑色，或L*＝0，延伸到白色，至L*＝100處。于是，在具有色度從中心向平面外圍增加的平面中心處，色彩將是灰色的。平面的極端邊緣定義最高的色度。例如，發(fā)射紅光的激光器將具有高色度。在中心和邊緣之間，存在紅色的各種等級，例如，一種粉紅色。于是，存在色彩沿L*軸，或色覺亮度值的軸上下移動的平面。對于三色值的每個光源觀察者組合，容易算出并測量色彩坐標(biāo)。眾所周知，對那些熟悉色彩技術(shù)的人員來說，任何顏料或任何色彩可具有取決于光源的不同外觀。例如，在熒光燈下，一種色彩可與該色彩在陽光下或鎢燈下的色彩大不相同。對于本發(fā)明，重要的是，在同一光源下比較顏料21和22成某種角度時的色匹配。于是，一種顏料可用跨越波長的某預(yù)定值的能量幅照，以便提供一種功率隨波長變化的圖形。在一種給定波長下照射或打擊顏料的光或能量將影響反射曲線圖。用眼睛感應(yīng)函數(shù)，典型地指定為x，y和z及反射光譜對光源的光譜功率分布積分，用來產(chǎn)生三色值X，Y和Z。
用L*，a*，b*(CIELAB)色彩空間來描述本發(fā)明，因?yàn)樵撓到y(tǒng)是在實(shí)際應(yīng)用中至今被全世界公認(rèn)的、最均勻(色彩線性的)的系統(tǒng)。于是，在CIELAB色空間中，任何光可變材料體的色彩可用三個三色值，X，Y，和Z表征。這些三色值計入光源的光譜分布、光可變顏料的反射，和人眼的光譜靈敏度。L*，a*，b*坐標(biāo)，及L*(亮度)，C*(色度)，h(色調(diào))的相關(guān)值及相關(guān)的色差即，delta L*，delta C*，和delta h，正是由這些X，Y，Z值算出的。適用的色彩公式如下。
L*＝116(Y/Yn)1/3-16 公式1a*＝500[(X/Xn)1/3(Y/Yn)1/3] 公式2b*＝200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3]公式3c*＝(a*+b*)1/2公式4h＝arctan(b*/a*)公式5其中，Xn，Yn，或Zn是用于理想白光漫射照明器及光源-觀察者組合的三色值。
選定用于配對光可變顏料的設(shè)計，致使在該設(shè)計的a*b*圖中存在交叉點(diǎn)，在這些點(diǎn)上光可變顏料具有相同的色調(diào)和色度。光可變顏料的色彩隨角度變化的方式取決于環(huán)境照明條件。于是對于本發(fā)明，考慮三種不同類型的照明。光源A表示從白熾(鎢)光在2856°(開氏度)產(chǎn)生的照明。光源C表示帶有6770°相關(guān)色溫的平均陽光，而光源F表示在4200°的相關(guān)色溫下從冷白熒光光源發(fā)出的光。選擇這三種光源是因?yàn)樗鼈冊趦?nèi)部和外部照明條件下，都表示最常用的照明形式。
在下列表I至VI，及圖3-6中示出了在光源A下可能設(shè)計的代表性樣品。于是如表[中的實(shí)例，示出存在十種配對光可變顏料的實(shí)例。在表I中選例1，在620納米處設(shè)計1具有兩個四分之一波的薄膜干涉疊片，而在587納米處設(shè)計2具有四個四分之一波的干涉疊片。對于本例中的設(shè)計1與設(shè)計2，在10°觀察取向時色彩幾乎相同。
表I配對光可變顏料光源A成10°例 設(shè)計1 設(shè)計21)2 qw@620nm和4 qw@587nm2)2 qw@691nm和4 qw@593nm3)3 qw@697nm和5 qw@649nm4)2 qw@510nm和5 qw@671nm5)2 qw@478nm和6 qw@674nm6)3 qw@498nm和6 qw@589nm7)3 qw@653nm和5 qw@595nm
8)3 qw@506nm和6 qw@642nm9)2 qw@420nm和5 qw@577nm10) 3 qw@534nm和4 qw@688nm下面陳述的表II顯示由設(shè)計1和設(shè)計2構(gòu)成的例1-10中，用于每對的L，a*，b*，h和c*的計算色彩值。對光可變顏料成10°時的實(shí)例1，設(shè)計1具有一個L*值為77.85，設(shè)計2具有L*值為79.76。當(dāng)角度位移至45°時，設(shè)計1具有L*值為91.89，和設(shè)計2具有L*值為76.77。此外，表II顯示在表I中所示的用于設(shè)計的計算色彩參數(shù)。
表II用于表I中實(shí)例的色彩值(deg代表度)實(shí)例 L*a*b*h C*Deltah1) a，10deg.77.8529.762.92 64.73 69.58a，45deg.91.891.9139.76 92.75 39.81b，10deg.79.7629.84 63.08 64.68 69.78 0.05b，45deg.76.7762.02 18.75 163.18 64.792) a，10deg.58.5336.17 53.01 55.69 64.17a，45deg.83.1 23.44 55.06 66.94 59.84b，10deg.78.0335.82 53.956.39 64.72 -0.7b，45deg.78.58-58.41 26.6155.51 64.183) a，10deg.81.3352.143.3140.27 67.74a，45deg.49.7230.43 -66.53 245.42 73.16b，10deg.75.8552.49 44.06 139.99 68.53 0.28b，45deg.48.949.9553.89 280.46 54.84) a，10deg.92.0415.83 27.36 120.05 31.61a，45deg.78.0130.76 -24.94 219.04 39.6b，10deg.77.8415.65 27.6119.56 31.72 0.49b，45deg.53.1935.35 -33.02 223.05 48.37
5)a，10deg. 87.69-28.34 171.96 28.58a，45deg. 68 76-25.8-43.28 239.2 50.39b，10deg. 58.53-29.83 4.4 171.61 30.15 0.35b，45deg75.5 27.99-0.05 359.91 27.996)a，10deg. 44.2437.16-4.47 353.15 37.43a，45deg. 71.3631.8456.460.55 64.77b，10deg. 73.8437.625.69351.39 38.05 1.76b，45deg. 65.35-78.45 15.06 169.13 79.887)a，10deg. 68.32-71.62 -11.06 188.78 72.46a. 45deg. 39 5513.83-79.77 279.84 80.96b，10deg. 57.19-71.73 -11.56 189.16 72.66 0.38b，45deg. 60.0757.93-31.07 331.79 65.738)a，10deg. 41.6137.4 -19.15 332.89 42.02a，45deg. 68.6832.5855.37 59.53 64.24b，10deg. 57.7438.71-18.47 334.49 42.89 1.6b，45deg. 77.91-21.93 29.77 126.39 36.979)a，10deg. 70.53-28.52 41.34 235.4 50.22a，45deg. 51.31-12.96 -53.61 256.41 55.15b，10deg. 49.98-30.65 -407233.02 50.95 2.38b，45deg. 67.4354.11-2.19 357.68 54.1510) a，10deg. 35.0335.58-63.93 299.1 73.16a，45deg. 59.4133.4543.83 52.65 55.13b，10deg. 46.5 34.99-63.1 299.01 72.15 0.09b，45deg. 77.4936.4246.37 51.85 58 96
成10°視角時的色差，以及用于每個實(shí)例對成45°視角時的色差示于下面表III中。在配對光可變顏料色彩之間的全色差deltaE(ΔE)，由公式6用L*，a*，和b*計算ΔE*＝[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2公式6表III在表1中實(shí)例的全色差(DELTAE)成對全色差(Delta E)設(shè)計對實(shí)例 10度45度11.9265.45219.52 86.7735.5542.32414.20 26.50529.20 69.34629.63 117.94711.14 68.83816.20 60.93920.67 86.0410 11.52 18.50設(shè)計對取自10度的設(shè)計。
注45°的數(shù)據(jù)顯示10度色對在45°時的色差。
于是ΔE值越低，色匹配越彌合。ΔE不僅包括色調(diào)和色飽和度，還包括配對光可變顏料的亮度。
圖3和4是在表I，II和III中介紹的圖形表示。圖3顯示在a*b*色空間中配對光可變顏料的配對設(shè)計實(shí)例的色彩在色調(diào)和色度中匹配的緊密程度。由圖3可以看出，成10°取向時，各對的色彩幾乎完全相同。然而，當(dāng)色對傾斜至45°時，每個色對的兩種設(shè)計和每個實(shí)例具有大不相同的色彩特性，根據(jù)本發(fā)明這正是所需的。于是，這里提供了配對光可變顏料的十種實(shí)例。在10°時，每個實(shí)例基本上沒有色調(diào)和色度差，但成45°時，具有大大發(fā)散的色調(diào)和色度差。在圖3和4的圖形中，根據(jù)表I、II和III鑒別配對設(shè)計。于是，帶有設(shè)計1的例1標(biāo)以“1-1”，而帶有設(shè)計2的例1標(biāo)以“1-2”。
在下面的表IV，V和VI中，示出根據(jù)本發(fā)明的、用于配對光可變顏料配對設(shè)計的八個實(shí)例，其中在表I，II和III中給定的十個實(shí)例獲得與此相反的結(jié)果，其中成45°時色差減至最小，而在角度位移時出現(xiàn)色彩變化，如成10°處的實(shí)例所示。
表IV配對光可變顏料光源“A”成45°實(shí)例設(shè)計1 設(shè)計21)3 qw@480nm和 4 qw@679nm2)3 qw@520nm和 4 qw@684nm3)4 qw@604nm和 6 qw@625nm4)2 qw@589nm和 6 qw@646nm5)3 qw@576nm和 6 qw@678nm6)4 qw@568nm和 5 qw@690nm7)2 qw@491nm和 5 qw@668nm8)3 qw@618nm和 5 qw@637nm表V用于表IV中實(shí)例的色值實(shí)例L*a*b*h C*Delta h11) a，10deg.50.8236.66 27.48 36.85 45.82a，45deg.77.2628.97 56.77 62.96 63.73b，10deg.47.7 46.3-62.59 306.49 77.85b，45deg.79.6929.26 57.38 62.98 64.41 -0.022) a，10deg.37.6937.4-43.45 310.72 57.33a，45deg.64 33.27 51.52 57.14 61 33b，10deg.46.9240.45 -63.25 302.6 75.07b，45deg.78.5 33.36 51.52 57.08 61.37 0.063) a，10deg.74.3945.24 34.56 37.38 56.93a，45deg.81.34-49.76 40.03 141.19 63.86b，10deg.62.1455.64 -23.07 337.48 60.24b，45deg.76.13-49.57 40.76 140.57 64.17 0.624) a，10deg. 85.1321.38 58.48 69.91 62.27a，45deg. 91.67-15.3 25.98 120.49 30.15b，10deg. 57.1332.12 -16.24 333.18 35.99b，45deg. 78.01-15.16 26.14 120.11 30.22 0.385) a，10deg. 38.072.39-86.75 271.58 86.78a，45deg. 46.9933.03 -4.13 352.87 33.29b，10deg. 59.37-38.13 6.59 170.2 38.7b，45deg 74.7532.92 -3.34 354.2 33.09 -1.336) a，10deg. 83.747.4579.7 84.66 80.04a，45deg. 69.8 -66.9 -7.77 186.62 67.35b，10deg. 76.7215.34 8.92 30.18 17.74b，45deg. 59.47-66.82 -7.71 186.59 67.26 0.037) a，10deg. 89.99-24.07 14.12 149.61 27.9a，45deg. 72.65-28.4 -36.59 232.19 46.31b，10deg. 77.7820.830.47 124.32 36.89b，45deg. 52.36-29.21 -36.58 231.39 46.81 0.88) a，10deg. 53.77-52.94 -55.48 226.34 76.69a，45deg. 39.1430.35 -58.22 297.53 65.65b，10deg. 73.21-69.53 44.19 147.56 82.38b，45deg. 48.8830.35 -58.63 297.37 66.02 0.161Delta h是成45°入射角時，在a*和b*對之間計算的。
表VI全色差(Delta E)用于表IV中的實(shí)例設(shè)計對 ΔE5 ΔE10度 45度190.64 2.52222.06 14.50359.83 5.26480.51 13.665103.9627.77671.56 10.33720.67 20.318102.899.75
設(shè)計對取自45°設(shè)計。
注10°數(shù)據(jù)顯示45度對在10°時的色差。
在表IV、V和VI中所示數(shù)據(jù)的圖形表示顯示在附圖的圖5和6中，其中圖5顯示用光源A成10°時的色發(fā)散，而圖6顯示用光源A成45°角時，不顯示色發(fā)散。
下面的表VIII，VIII和IX，除對光源C外，具有和表I，II和III相同的數(shù)據(jù)，圖7和8示出成10°時的色匹配，以及成45°時的色發(fā)散。
表VII配對光可變顏料光源“C”成10°實(shí)例 設(shè)計1 設(shè)計21) 2 qw@625nm和4 qw@582nm2) 2 qw@683nm和4 qw@586nm3) 3 qw@692nm和5 qw@641nm4) 2 qw@509nm和5 qw@662nm5) 2 qw@475nm和6 qw@663nm6) 3 qw@644nm和5 qw@586nm7) 3 qw@495nm和5 qw@698nm8) 3 qw@501nm和6 qw@630nm9) 2 qw@410nm和5 qw@567nm10) 3 qw@528nm和4 qw@674nm表VIII表VII中實(shí)例的色值L*a*b*h C*Delta E1) a，10deg.72.6420.06 61.26 71.87 64.46a，45deg.90.38-7.77 42.78 100.29 43.48b，10deg.76.9620.89 60.38 70.91 63.9 0.96b，45deg.78.9467.69 24.79 159.88 72.082) a，10deg.56.5127.252 22 62.49 58.88a，45deg.81.4611.68 52.49 77.45 53.78b，10deg.75.6526.22 53.5 63.89 59.58 -1.4b，45deg.79.98-66.71 29.87 155.88 73.093) a，10deg.82.8162.64 49.66 141.59 79.94a，45deg.54.052.14-59.72 272.05 59.76b，10deg.76.65-63.43 50.66 141.39 81.18 0.2b，45deg.50.8728.79 -52.27 298.85 59.674) a，10deg.92.3 -22.4 30.75 126.07 38.05a，45deg， 80.93-22.21 19.14 220.75 29.32b，10deg.77.62-21.83 30.05 126 37.14 0.07b，45deg.55.54-22.03 30.15 233.85 37.345) a，10deg.89.1 29.92 7.74 165.49 30.9a，45deg.71.496.5339.38 260.58 39.92b，10deg.59.2730.64 8.59 164.34 31.82 1.15b，45deg.74.5227.69 1.75 356.39 27.756) a，10deg.70.3964.05 8.22 187.31 64.58a，45deg.41.4956.46 77.43 306.1 95.83b，10deg.59.1262.93 9.48 188.57 63.64 1.26b，45deg.58.8671.26 33.23 335 78.637) a，10deg.41.8441.97 -10.45 346.02 43.25a，45deg.68.5221.46 53.63 68.257.77b，10deg.72.0243.2-11.02 345.69 44.59 0.33b，45deg.67.3 -83.81 20.31 166.38 86.248) a，10deg.40.0846.15 -21.57 334.95 50.95a，45deg.66.4822.23 52.91 67.21 57.39b，10deg.58.1546.02 -22.39 334.05 51.17 0.9b，45deg.77.88-35.97 36.76 134.38 51.439) a，10deg.70.7 -5.86 -41.68 261.99 42.09a，45deg.51.5116.22 -50.64 287.76 53.18b，10deg.51.82-6.18 -41.04 261.44 41.51 0.55b，45deg.66.2455.65 -0.31 359.68 55.6510) a，10deg.35.2865.89 -64.15 315.77 91.96a，45deg.57.5225.14 42.43 59.35 49.32b，10deg.47.8866.02 -64.13 315.83 92.04 0.06b，45deg.76.7921.61 53.51 68.01 57.71
表IX對的全色差(Delta E)用于表VII中的實(shí)例設(shè)計對 ΔE ΔE10度 45度14.49 63.60219.2181.6036.29 27.85414.7127.67529.8550.95611.4049.74730.21110.42818.0961.47918.8965.6110 12.6022.51設(shè)計對取自10°的設(shè)計。
注45°的數(shù)據(jù)顯示用于10°的色對在45°時的色差。
在表X，XI和XII中顯示在光源C而不是在光源A下，對應(yīng)于表IV，V和VI中所示設(shè)計的設(shè)計。圖9和10用圖形表示在表X至XII中所示的信息，并顯示成10°時的色發(fā)散和成45°時的色匹配。
表X配對光可變顏料光源“c”成45°1) 3 qw@490nm和4 qw@673nm2) 4 qw@600nm和6 qw@617nm3) 2 qw@587nm和6 qw@637nm4) 4 qw@560nm和5 qw@680nm5) 3 qw@571nm和6 qw@668nm6) 2 qw@482nm和5 qw@657nm7) 2 qw@395nm和5 qw@646nm8) 3 qw@612nm和5 qw@625nm
表XI表X中實(shí)例的色值L*a*b*hC*Delta h1) a，10deg.43.4338.9 -1.07 358.438.91a，45deg.70.1220.7153.98 69.0157.82b，10deg.47.9467.28-64.17 316.492.98b，45deg.77.0620.5154.79 69.4858.5 -0.472) a. 10deg.70.5943.9226.21 30.8251.15a，45deg.82.82-59.26 46.22 142.175.15b，10deg.60.9361.29-27.55 335.867.19b，45deg.76.8660.2546.8142.276.29 -0.1 13) a，10deg.82.4210.5756.87 79.4757.85a，45deg.91.9121.7528.77 127.136.06b，10deg.57.3632.9917.27 332.437.23b，45deg.77.8321.7628.84 127 36.13 0.054) a，10deg.82.6210.0381.72 97 82.34a，45deg.71.5261.4 5.38185 61.64b. 10deg.75.7514.177.5928.1916.07b，45deg.61.3361.685.15184.861.9 0.245) a，10deg.41.8448.94-82.46 300.795.89a，45deg.45.2736.34-7.16 348.937.04b，10deg.60.34-41.51 12.6163.143.38b，45deg.73.4535.39-6.69 349.336.02 -0.456) a，10deg.90.18-29.413.02 156.132.15a，45deg.73.57-10.13 -35.74 254.237.15b，10deg.77.72-32.236.15 131.748.42b，45deg.54.15-9.56-36.36 255.337.6 -1.17) a，10deg.65.113.21 -49.13 273.749.24a，45deg.47.2816.19-47.11 289 49.82b，10deg.77.22-54.22 47.36 138.971.99b，45deg.51.6717.42-48.07 289.951 13 -0.958) a，10deg.57.8 -21.96 -48.94 245.853.64a，45deg.39.3357.93-59.39 314.382 97b，10deg.73.45-86.61 49.34 150.399.68b，45deg.50.0857.92-59.69 314.183.17 0.15
表XII對的全色差(Delta E)用于表X中的實(shí)例設(shè)計對 ΔE ΔE10° 45°1 69.34 6.992 57.32 6.073 81.41 14.084 78.28 10.305 132.5128.206 26.42 19.447 112.944.668 118.6710.75設(shè)計對取自45°的設(shè)計。
注10°的數(shù)據(jù)顯示用于45°色對的色差。
在下面顯示的表XIII，XIV和XV中，示出的設(shè)計對應(yīng)于表I至表III中的設(shè)計，區(qū)別在于用于光源F，而不是光源A，而且那里介紹數(shù)據(jù)的圖形表示顯示在圖11和12中，其中圖11顯示在10°的色匹配，而圖12顯示在45°的色發(fā)散。
表XIII配對光可變顏料光源“F”成10°1)2 qw@640nm 和4 qw@582nm2)3 qw@689nm 和5 qw@644nm3)2 qw@499nm 和5 qw@663nm4)3 qw@656nm 和6 qw@684nm5)2 qw@466nm 和6 qw@664nm6)3 qw@490nm 和5 qw@694nm7)3 qw@647nm 和6 qw@704nm8)3 qw@497nm 和6 qw@637nm9)4 qw@620nm 和6 qw@605nm
10) 3 qw@637nm 和5 qw@583nm11) 2 qw@405nm 和4 qw@708nm12) 3 qw@525nm 和4 qw@677nm表XIV表XIII中實(shí)例的色值L*a*b*h C*Delta h1) a，10deg.70.4217.33 68.25 75.75 70.42a，45deg.91.01-0.06 52.65 90.03 52.35b，10deg.81.7818.02 66.68 74.88 69.07 0.87b，45deg.76.56-50.3624.67 153.9 56.082) a，10deg.82.02-47.8850.35 133.56 69.48a，45deg.47.023.11 -70.45 272.53 70.52b，10deg.78.72-48.3550.78 133.59 70.12 -0.03b，45deg.44.8 17.49 -56.3 287.26 58.963) a，10deg.92.3818.21 27.65 123.37 33.11a，45deg.75.8414.15 -29243.98 32.26b，10deg.82.3117.81 27.35 123.08 32.64 0.29b，45deg.47.84-18.63-36.81 243.15 41.254) a，10deg.70.22-52.744.55 175.07 52.93a，45deg.39.2936.13 -87.28 292.48 94.46*b，10deg.56.94-53.735.39 174.27 54.0.8b，45deg.74.0241.47 -11.9 343.98 43.145) a，10deg.86.1 -21.620.36 179.06 21.62a，45deg.65.94-2.79 -48.83 266.73 48.91b，10deg.50.31-24.081.4176.68 24.12 2.38b，45deg.80.2822.17-1.29 356.67 22.216) a，10deg.44.0327.44-3.71 352.3 27.69a，45deg.72.0616.1459.42 74.861.57b，10deg.79.1228.38-4.28 351.43 28.70.87b，45deg.59.34-62.69 9.29171.57 63.377) a，10deg.66.41-49.94 -8.6189.77 50.67a，45deg.38.0841.75-87.76 295.44 97.18b，10deg.66.48-49.32 -7.89 189.09 49.95 0.68b，45deg.65.6948.61-19.05 338.6 52.218) a，10deg.41.5830.62-17.96 329.62 35.5a，45deg.69.5616.7358.62 74.07 60.96b，10deg.52.1132.22-18.3 330.4 37.06 -0.78b，45deg.82.18-19.46 27.98 124.82 34.089) a，10deg.65.1250.15-18.32 339.93 53.4a，45deg.87.0829.9572.63 112.41 78.57b，10deg.67.0850.75-18.6 339.88 54.05 0.05b，45deg.73.0862.1 47.61 142.52 78.2510) a，10deg.62.04-44.38 -23.12 207.52 50.04a，45deg.37.3 45.43-85.71 297.93 97b，10deg.49.0944.37-23.42 207.83 50.17 -0.31b，45deg.61.2352.61-34.86 326.47 63.1111) a，10deg.65.913.46 -49.97 266.03 50.09a，45deg.48.1210.55-55.9 280.68 56.89b，10deg.43.12-3.06-50.61 266.54 50.70.51b，45deg.68.5 43.66-6.27 351.83 44.1112) a，10deg.34.1648.14-69 304.9 84.13a，45deg.59.7518.2947.59 68.98 50.98b，10deg.42.9 47.78-69.2 304.62 84 09 0.28b，45deg.80.4220.9354.69 69.06 58.55
表XV全色差(DELTAE)用于表XIII中的實(shí)例對的全色差(Delta E)設(shè)計對 III.F Delta E10度45度111.49 59.3423.3620.30337.40 29.41413.34 83.17535.89 55.58635.11 94.2870.9574.37810.66 49.0792.0743.0810 12.95 56.6611 22.80 63.0512 8.7522.01設(shè)計對取自10°的設(shè)計。
注45°的數(shù)據(jù)顯示10°色對成45°時的色差。
在下面的表XVI，XVII和XVIII中，顯示的數(shù)據(jù)對應(yīng)于表IV和VI的設(shè)計，區(qū)別在于用光源F，而不是用光源A。這些設(shè)計的圖形表示顯示在圖13和14中，其中圖13顯示成10°時的色發(fā)散，而圖14顯示成45°時的色匹配。
表XVI配對光可變顏料光源F在45°1)4 qw@597nm和6 qw@621nm2)2 qw@576nm和6 qw@638nm3)3 qw@566nm和6 qw@666nm4)5 qw@573nm和6 qw@698nm
5)4 qw@555nm和5 qw@677nm6)2 qw@475nm和5 qw@656nm7)2 qw@394nm和5 qw@648nm8)3 qw@608nm和5 qw@627nm表XVII表XVI中實(shí)例的色值L*a*b*h C*Delta h1) a，10deg. 75.8631.97 33.7346.54 46.47a，45deg. 82 -45.7 46.24134.66 65.02b，10deg. 58.7348.61 -21.89 335.75 53.31b，45deg. 79.13-44.8 46.61133.86 64.65 0.82) a，10deg. 87.436.5261.6383.96 61.98a，45deg. 91.97-17.59 26.08124 31.46b，10deg. 51.8 30.69 -17.82 329.85 35.49b，45deg. 82.27-17.75 26.59123.73 31.97 0.273) a，10deg. 35.0243.33 -95.12 294.49 104.53a，45deg. 47.0224.04 -2.29354.55 24.15b，10deg. 50.72-28.44 2.8 174.39 28.58b，45deg. 79.8124.6-2.59353.99 24.74 0.564) a，10deg. 45.06-20.31 -40.84 243.56 45.61a，45deg. 66.0647.12 -16.88 340.29 50.05b，10deg. 63.59-52.86 -4.05184.38 53.01b，45deg. 68.2747.87 -17.36 340.07 50.92 0.225) a，10deg. 87.8411.09 92.9296.81 93.58a，45deg. 64.39-43.16 -17.6202.18 46.61b，10deg. 82.225.439.35 59.86 10.81b，45deg. 52.3743.48 -17.16 201.54 46.75 0.646) a，10deg. 88.27-21.64 8.33 158.96 23.19a，45deg. 68.69-6.07 -44.24 262.19 44.66b，10deg. 81.49-29.72 37.27128.57 47.67b，45deg. 46.21-4.92 -45.15 263.78 45.42 -1.597) a，10deg. 61.811.24-55.67 271.27 55.68a，45deg. 45.3 10.27 -52.64 281.04 53.64b，10deg. 79.83-42.51 47.11132.06 63.46b，45deg. 45.0110.35 -53.08 281.04 54.08 08) a，10deg. 49.35-13.76 -62.12 257.51 63.62a，45deg. 38.3941.5-63.37 303.22 75.75b，10deg. 72.05-67.21 51.6d142.46 84.75b，45deg. 45.6441.56 63.88303.04 76.21 0.18
表XVIII全色差(DELTAE)用于表XVI中的實(shí)例對的全色差(Delta E)設(shè)計對 ΔE ΔE10度 45度1 60.53 3.3032 90.37 9.713 122.4232.804 52.50 2.385 85.37 12.036 30.80 22.537 113.150.538 127.727.27設(shè)計對取自45°的設(shè)計。注10°的數(shù)據(jù)顯示45°色對成10°時的色差。
在觀察上述表中顯示的數(shù)據(jù)中，可以看出用不同型式的照明存在一種色差。換句話說，在一種光源下，可能存在一種準(zhǔn)確的色匹配而在另一種光源下，可能不再存在一種準(zhǔn)確的色匹配。于是，存在一種色的變化，傳統(tǒng)上稱為條件等色現(xiàn)象。在觀察表III中，對于在10°色匹配的設(shè)計中，實(shí)例1給出最低的色差1.92，而實(shí)例6給出最高的色差29.63。表VI為成45°時的色匹配，實(shí)例1有最小色差2.52，而實(shí)例5有最大色差27.77?？梢詫Ρ鞩X，XII，XV和XVIII進(jìn)行類似的分析，表IX給出極小值為4.49和極大值為30.21，表XII的極小值為4.66和極大值為28.2，表XV的極小值為0.95和極大值為37.4，而表XVIII的極小值為0.53和極大值為32.8。
同理，可分析表I至XVIII中的數(shù)據(jù)來確定在光源A，C和F下面的配對設(shè)計，如在下面的表XIX所示。
表XIX用于配對光可變顏料的全色差取自在光源“A”，“C”和“F”下的介電厚度蹤跡對 光源角度 Delta E 設(shè)計1和2
1A 101.92 2 qw@620和4 qw@5873A 105.55 3 qw@697和5 qw@6491A 452.52 3 qw@480和4 qw@6793A 455.26 4 qw@604和6 qw@6251C 104.49 2 qw@625和4 qw@5823C 106.29 3 qw@692和5 qw@6417C 454.66 2 qw@395和5 qw@6462C 456.99 4 qw@600和6 qw@6177F 100.95 3 qw@647和6 qw@7049F 102.07 4 qw@620和6 qw@6057F 450.53 2 qw@394和5 qw@6484F 452.38 5 qw@573和6 qw@698如在上面的表XIX可見，已選定用于每個光源及成每個角度時兩個最好的設(shè)計對。例如，在光源A下面，在成10°視角時，顯示兩個設(shè)計對的色失配最低。同理，在光源A下面，成45°視角時兩種不同的對設(shè)計具有最佳的色匹配。已選定了對于選定視角具有最小色差的那些對。同理，已選定在光源C下面的兩種最佳的配色對，以及同理，用于光源F下面兩種不同取向的對。用這種標(biāo)準(zhǔn)，求出在光源F下面，成45°視角時的所有最佳設(shè)計對。通過復(fù)查表XIX，對的色差A(yù)E在394納米的2qw和在648納米的5qw為0.53。
在下面顯示的表XX中，在表XIX中選定兩種設(shè)計對進(jìn)行分析，以便確定在不同光源下面，是否仍存在一種色匹配。當(dāng)被迫在光源A下面進(jìn)行那些設(shè)計時，用ΔE表示的色差為36.44，而當(dāng)它放在光源C下面時，它的值僅為6.15。于是可見，當(dāng)在光源F下面的光可變顏料的最佳對放在不同的照明條件下時，色匹配不再是一種確切的色匹配。在不同光源下面還觀察了其它配對設(shè)計，來觀察在它們的ΔE色差中的影響，這數(shù)據(jù)已列在表XX中。
表XX在光源A，C和F下面最佳的兩種對 編碼(*)L*a*b*色調(diào) c*Delta E10度，光源A的設(shè)計(已知)在C下1 4C174 19.1360.8772.5563.8 12.524C275.31 27.5451.6961.9558.562 4C183.46 59.1 54.67137.23 80.5115.774C277.45 -48.41 44.75137.25 65.9245度，光源A的設(shè)計(已知)在C下1 4C173.58 18.8754.1670.7957.3511.194C275.42 27.0146.7 59.9653.942 4C183.39 -56.17 50.41138.09 75.4814.804C277.66 -45.77 41.57137.76 61.83對 編碼(*) L*a*b*色調(diào) c*Delta E10度，光源A的設(shè)計(已知)在F下1 7F1 76.2 15.2967.4477.2269.1513.847F2 79.96 22.8556.4767.9760.922 7F1 84.08 -43.860.17126.05 74.4314.957F2 80.08 -40.99 46.04131.68 61.6445度，光源A的設(shè)計(已知)在F下1 7F1 75.6 15 59.8775.9361.7212.087F2 79.79 22.4851.3666.3756.062 7F1 84.01 -41.84 55.32127.169.3713.137F2 80.19 -39 43.08132.16 58.11對 編碼(*) L*a*b*色調(diào) c*DeltaE10度，光源的C設(shè)計(已知)在A下1 5A1 76.56 30.6563.3864.19 70.49.835A2 81.04 24.4369.5370.64 73.72 5A1 80.3 56.0437.75146.0367.57 12.635A2 74.21 -64.27 45.14144.9278.5445度，光源的C設(shè)計(已知)在A下
1 5A1 44.65 -9.94-47.69 258.2248.72 26.985A2 48.76 15.53-55.58 285.6157.712 5A1 80.42 -53.18 35.31146.4263.83 11.425A2 74.5 -60.78 41.44145.7173.5710度，光源C的設(shè)計(已知)在F下1 7F1 74.77 15.8967.7876.8 69.62 7.417F2 81.78 18.0266.6874.88 69.072 7F1 82.84 -46.46 54.11130.6571.32 7.937F2 77.77 -52.41 52.79134.8 74.3945度，光源的C設(shè)計(已知)在F下1 7F1 45.55 10.33-52.99 281.0353.98 4.127F2 44.83 13.98-54.75 284.3256.512 7F1 82.9 -44.16 50.23131.3266.86 7.867F2 77.88 -50.07 48.97135.6470.03對編碼(*) L*a*b*色調(diào) c*Delta E10度，光源F的設(shè)計(已知)在A下1 5A1 65.98 -70.89 -18.99 195 73.39 28.115A2 65.84 -63.36 8.09 172.7263.882 5A1 68.31 55.324.94 5.11 55.54 22.705A2 68.99 53.67-17.69 341.7656.5245度，光源F的設(shè)計(已知)在A下1 5A1 35.45 -7.52-26.69 254.2727.73 36.445A2 48.87 11.84-54.49 282.2655.762 5A1 76.53 -45.75 39.82138.9660.66 111.575A2 69.92 50.45-16.31 342.0953.0210度，光源F的設(shè)計(已知)在C下1 4C1 71.45 -66.19 -4.28183.7 66.33 18.174C2 69.19 -54.17 9.16 170.4154.942 4C1 62.73 65.5812.97348.8266.85 14.034C2 64.51 64.5 -26.84 337.4169.8645度，光源F的設(shè)計(已知)在C下
1 4C1 47 16.12-46.81 289 49.51 6.154C2 52.05 12.67-46.18 285.3447.882 4C1 77.8 -40.9239.28 136.1756.72 121.104C2 65.7 60.89-25.17 337.5465.89如果采用本發(fā)明制備光可變顏料用于貨幣防偽，應(yīng)當(dāng)體會到兌換鈔票很可能在冷熒光照明下進(jìn)行，如在銀行和零售店就采用這種典型的方法。因此可以相信，應(yīng)當(dāng)采用在這種照明下具有匹配色的設(shè)計對，例如在上面陳述的光源F。利用這種原理，最佳所有設(shè)計對將是在394納米時包含兩個四分之一波，而在648納米時包含五個四分之一波。
雖然在394納米時設(shè)計對包含兩個四分之一波和在648納米時包含五個四分之一波是最佳所有設(shè)計對，在394納米時的設(shè)計沒有大量的光偏移，如參考圖13和14可以看出這一事實(shí)。該設(shè)計對，標(biāo)以“7-1”和“7-2”在10°時有色發(fā)散，但對于兩個四分之一波的設(shè)計，其色變化很小。于是，一種更好的設(shè)計對是第4對，它具有在573納米時為五個四分之一波，和在698納米時為六個四分之一波的設(shè)計。這兩種設(shè)計均隨角度變化具有明顯的色偏移。它們在10°時色差明顯，而在45°時具有相當(dāng)好的色匹配。
參照表II，V，VIII，XI，XIV和XVII可見，以色調(diào)表示的色匹配，對一切實(shí)用目的來說，是一種精確的匹配。如在表III，VI，IX，XII，XV和XVIII中所示的各種設(shè)計對的差ΔE，就是亮度，L*和色度C*輕微變化的結(jié)果。通過對于具有最高色度和亮度值的對的設(shè)計，添加一種黑色或中性透明顏料或不透明顏料，色的變化可減至最小。這種添加一直進(jìn)行到亮度和色度和對的較低的色度和亮度設(shè)計匹配。于是，一切用于色匹配的設(shè)計對均可由合理地添加其它色彩改良材料得到優(yōu)化。
一切上述原理均可以和圖1所示的光可變材料體一起使用，其中利用這些原理的配對光可變顏料可以并入兩種不同光可變材料體17和18，而且可以以一種帶有供顏料用的適當(dāng)載體的油墨或油漆的形式得以應(yīng)用。
要實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明有關(guān)的，所需的高色飽和度，和具有作為視角函數(shù)的較大的色遷移，采用干涉型顏料。在這些顏料中，采用金屬介電或全部介電干涉疊片。
如圖15所示，將可溶性脫膜層32排列在用做襯底的柔性網(wǎng)33上，能構(gòu)成一種典型的金屬介電不對稱干涉疊片31。使網(wǎng)或襯底通過一個溶浴，就能夠去掉多層干涉薄膜疊片31。當(dāng)可溶性脫膜層溶解時，干涉薄膜31的薄片分裂成大量碎片。由于碎片具有兩個平面表面，需要對多層干涉薄膜或疊片提供一種光學(xué)設(shè)計，使它成為對稱的，并在每一邊提供相同的設(shè)計。在搜集碎片并加以清洗使其擺脫脫膜材料后，通過將碎片尺寸磨碎到2至200微米，最好是，磨碎或粉碎到2至20微米，以便制成一種顏料，卻不致破壞碎片的色彩特征。碎片相對于碎片表面和厚度的長寬比最少應(yīng)當(dāng)是2比1，而且最好是10比1，以便當(dāng)把它們放進(jìn)所需的載體時保持正確的粒子取向，用于一種油墨或油漆，使油墨式油漆的亮度和色純度最大。
于是，根據(jù)本發(fā)明，可采用如示于圖15中的一種對稱金屬介電疊片31，它可僅包括三種材料和五層，來產(chǎn)生一種強(qiáng)的二色可變顏料。它包括一種半透明金屬層36，該層形成在由柔性網(wǎng)33承載的脫膜涂層32上。層36后面跟隨一個介電層37，一個厚金屬反射層38，另一個介電層39和最后的薄半透明金屬層41。要生產(chǎn)一種熱壓二色金屬箔(即一種光可變金屬箔)，只要求用三層。這三層由示于圖15中的36，37和38組成。在這種形式中，層36和38是倒置的。當(dāng)多層薄膜與脫膜涂層32及柔性網(wǎng)33分離，并用一種粘合劑粘到一個反表面上時，層36面對觀察者。作為一個實(shí)例，每一種薄金屬層36和41可由額定厚度五納米的鉻構(gòu)成，而介電層37和39可分別由一種適當(dāng)?shù)慕殡姴牧辖M成，如采用光學(xué)厚度是某特定設(shè)計波長的多個半波的二氧化硅。金屬反射層38可由厚度約80納米的鋁層構(gòu)成，以提供不透明性和高度反射。雖然可采用更厚的反射金屬層，據(jù)信最好是通過在這層中提供一種薄層將應(yīng)力減至最小，以及保持顏料式的產(chǎn)品正確的長寬比。
應(yīng)當(dāng)理解，上面提到的材料僅作為一種實(shí)例，而其它灰金屬如鎳和鉻鎳鐵合金，當(dāng)n和k(n＝折射率的實(shí)部，而k＝折射率的虛部)具有高nk積時，可用來代替鉻。同樣取代折射率為1.46的介電的二氧化硅，可采用其它低折射率材料，如具有折射率為1.65或較小的，如折射率為1.38的氟化鎂，和折射率為1.65的氧化鋁，或甚至更低的反射金屬，如鉻，鎳和鈀，可用于較低的反射顏料?？刹捎萌缃?、銅和銀等光學(xué)金屬取代鋁作為金屬反射層。
還應(yīng)當(dāng)理解，如需要的話說，可提供一種非對稱金屬介電干涉疊片。如果確實(shí)如此，金屬反射層37可直接形成在脫膜層上，隨之而來的是介電層39和薄金屬半透明金屬層41。必須懂得，這樣一種三層設(shè)計在從網(wǎng)上去掉時，將產(chǎn)生一種五層對稱疊片比較低色度的光可變顏料，但無論如何具有二色特征，即色彩隨視角偏移，并可用于產(chǎn)生顏料的較低的色度對，該顏料成一種角度時具有色匹配，而成任何其它角度時都不存在色匹配。這些顏料將等價于那些已經(jīng)說明的顏料，區(qū)別在于它們具有較低的總色度，以致在表I，IV，VII，X，XIII和XVI中列出的設(shè)計圍繞a*b*圖的原點(diǎn)產(chǎn)生色度壓縮，但盡管如此仍具有基本相同色調(diào)匹配。
如果需要的話，可在認(rèn)為適當(dāng)?shù)牡胤教峁┮环N全介電干涉疊片，典型地，那里不用過多的費(fèi)用就能提供要求的附加層。如圖16中所示，在由一種柔性網(wǎng)或襯底53承載的脫膜涂層52上，可以提供一種全介電干涉疊片51。這種介電疊片包括交替的層54和56，其中54和56具有表示為L1和L5的低折射率的層，折射率為1.35至1.65，以及表示為H1至H4的高折射率層，折射率為1.7至2.4，總共是九層。在這種多層疊片中，可以采用各種各樣的低和高折射率材料。例如，硫化鋅可配合氟化鎂使用，而二氧化鈦可配合二氧化硅使用。其它介電材料如鑄、硅、氧化錫銦，氧化銦和一氧化硅也可采用。
一種全介電疊片的設(shè)計可表示如下(L/2HL/2)n其中L和H分別標(biāo)明低和高折射率層的四分之一波光學(xué)厚度，這樣L/2表示其中n≥2的低折射率層的八分之一波光學(xué)厚度。這種多層疊片可以用在此以前描述的相同方式從網(wǎng)53上分離，并縮小到在此以前描述的尺寸來提供這樣的長寬比的小片，其中表面的主要平面尺寸相對于厚度至少是二比一，最好是十比一，以便使采用顏料小片、或碎片或粒子的油墨或油漆的亮度或色純度最大。還應(yīng)當(dāng)理解，即如果需要的話，單純組合前四層L1和L2和H1和H2，可生成一種不對稱全介電疊片。
例如，和上述有關(guān)，發(fā)現(xiàn)成0°和45時，具有相同匹配色的配對光可變箔及/或顏料可以用于完成一種全介電設(shè)計，其中色度和色調(diào)匹配。一種設(shè)計由(1Qw ZrO2/31 Qw SiO2)3/1 Qw ZrO2，及一種附加設(shè)計(1QW ZrO2/3QW SiO2)3/1 QWZrO2組成，其中四分之一波長的厚度為400納米至2500納米。存在成0°時的三種可能的匹配對，和成45°時的兩種匹配對，用于單個四分之一波長的設(shè)計。反之，分析0°設(shè)計的色度和色調(diào)的變化(1QW ZrO2/3QW SiO2O2)3/1QW ZrO2，成45°時存在兩種色匹配對，而且存在四種可實(shí)現(xiàn)的色匹配時。表XXI顯示成0°或成45°時具有一種色匹配的介電對。
關(guān)于上述，應(yīng)當(dāng)理解，單純增加介電設(shè)計的對數(shù)不能實(shí)現(xiàn)色匹配的重合?？墒?，通過增加單個層的厚度，可以實(shí)現(xiàn)色匹配的重合。
表XXI以角度匹配色調(diào)和色度的介電對設(shè)計 角度 設(shè)計對 a*b*L*(ZrO2/SiO2)3ZrO20度 1 qw @ 495nm -43.8 -6.41 83.611 qw @ 1480nm -45.25 -5.56 57.961 qw @ 540hm -33.6 50.83 90.951 qw @ 1680nm 33.75 54.24 75.20(ZrO2/SiO2)3ZrO245度 1 qw @ 610nm -26.63 57.32 88.971 qw @ 1860nm -26.7 55.05 73.701 qw @ 550mn -37.45 -1.47 83.251 qw @ 1630nm -39.42 -1.2 59.28(ZrO2/SiO2)3ZrO20度 1 qw @ 590nm 16.18 44.19 78.331 qw @ 870nm 18.242.68 61.571 qw @ 615nm 43.49 17.89 70.621 qw @ 940mn 44.46 16.09 46.57(ZrO2/SiO2)3ZrO245度 1 qw @ 700nm 45.13 9.82 67.181 qw @ 1030nm 45.68 7.98 48.901 qw @ 760nm 30.4-20.84 55.391 qw @ 2220nm 31.32 -19.38 51.52于是可見，金屬-介電及一切介電干涉薄膜可用于在此采用的光可變顏料中，來提供在此以前描述的配對光可變顏料。
本發(fā)明的光可變顏料是內(nèi)在地耐光的。這種內(nèi)在性來源于以下事實(shí)，即從顏料發(fā)射的色彩是由于干涉效應(yīng)，而不是基于可被紫外光漂白的任何發(fā)色團(tuán)。在構(gòu)成光可變顏料中采用的一切材料不具有任何色彩或發(fā)色團(tuán)，而且事實(shí)上它們本身是無色的。例如，金屬鋁和鉻是銀色和灰色的，而介電氟化鎂是無色透明的。
在圖17中，顯示有關(guān)本發(fā)明的一對配對的光可變材料體。在圖17的左側(cè)，顯示第一或一種配對光可變材料體71，而在右側(cè)，顯示第二，或另一種配對光可變材料體72，成一定視角時，兩種材料體71和72具有相同的色彩。于是材料體71具有成圓形的，一種中心布置的第一或內(nèi)部光可變材料體76，裝在設(shè)在方形或矩形的第二或外部光可變材料體78的圓孔77內(nèi)。同理，第二個配對光可變材料體72由圓形的內(nèi)部或第一光可變材料體81構(gòu)成，該材料體布置在矩形或方形的第二或外部可變材料體83的孔82中。兩個材料體71和72通常位于同一平面內(nèi)，并且并排排列在彼此鄰近的地方。在材料體71中的圓形材料體76和方形材料體83承載相同的光可變顏料，同理，材料體78和材料體71的材料體81及材料體72分別承載相同的光可變顏料。
于是作為如下所示的實(shí)例，由材料體76和83承載的顏料可承載一種從綠色移到品紅色的顏料，而材料體78和81可承載一種從綠色移到藍(lán)色的顏料。當(dāng)材料體71和72成一角度時，材料體71和72均可具有相同的綠色，而當(dāng)材料體71和72偏移成一種角度時，這兩個材料體將具有兩種顏色，材料體71的品紅色和藍(lán)色具有一個品紅色的中心和一個藍(lán)色的邊界，反之，材料體72將具有一個藍(lán)色的中心和一個品紅色的邊界。
對于光可變材料體，可采取批量的光可變顏料，它們可在色調(diào)中稍有變化并混合色調(diào)，以在同一批量的生產(chǎn)量中實(shí)現(xiàn)相同的色彩規(guī)格。還有，如果需要的話，色彩添加劑理論可能提供大量的附加色彩。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在一種所需的光源下在某種色彩中存在色彩的條件等色現(xiàn)象，而且如果需要實(shí)現(xiàn)精確的色匹配，通過使用相減地或相加地添加色彩可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)一種確切的色彩。
在圖18，19和20中公開了另外一種配對光可變材料體91的實(shí)施方案，該方案采用與本發(fā)明有關(guān)的配對光可變顏料。光可變材料體91裝在一種在此以前描述過的具有表面93的襯底92上。一種光可變材料體94具有一種光可變顏料，以碎片96的形式排列在表面93上固化的透明載體97中。另一種采用一種光可變顏料99的光可變材料體98位于表面102上透明的固化調(diào)色劑載體101中，并提供一種符號或信息，例如其形式可為一個徽志106。成一種入射角時，符號或徽志106隨光可變顏料96和99一起具有相同色彩，如綠色，符號消失，使符號在垂直入射時被遮蓋，但當(dāng)該材料體傾斜到不同的角時，使之發(fā)生色彩偏移，如用一種顏料色彩從綠色移到藍(lán)色，而用其它顏料時，色彩從綠移到品紅色，符號或徽志出現(xiàn)。于是作為一個實(shí)例，在垂直入射時可能出現(xiàn)一個綠色的方塊，而成一種角度時，符號106在一種品紅色的背景上出現(xiàn)為藍(lán)色，如圖19中所述。
可以用某些方法制造光可變材料體91。例如在本例中的光可變顏料96可能是一種綠到品紅色光可變顏料96，放在表面93上的固化液態(tài)載體97中。然后通過各種手段將符號或徽志106形成在固化液態(tài)載體97的表面上。它可以或是印在表面102上，或是以電照相術(shù)利用一種調(diào)色劑成像。如果用電照相成像法，可以用一種圖像或符號的形式提供一種可能是透明或黑色的調(diào)色劑。一旦在表面102上形成調(diào)色劑圖像，然后圖像用配對的其它光可變顏料99噴粉。這種噴粉稱為一種“燙金術(shù)”。根據(jù)以上說明，光可變顏料99可能是一種綠至藍(lán)色遷移顏料。為了把光可變顏料99熔凝到調(diào)色劑載體圖像上，在該材料體上覆蓋一層軟片并通過一臺加熱層壓機(jī)。這將使調(diào)色劑熔化，并允許疊加的顏料99嵌入調(diào)色劑載體101中。在熔化過程中，平面小片自動校準(zhǔn)平行于該材料體的表面，即表面93。在經(jīng)過層壓機(jī)后，從固化的調(diào)色劑圖像上去掉軟片。因?yàn)轭伭蠆A在調(diào)色劑和軟片中間，調(diào)色劑不會粘到軟片上。此外，徽志106可用凹印，絲網(wǎng)，陰雕或其它印刷方法印制。
一種配對光可變材料體的另一實(shí)施方案示于圖21，22和23中，其中配對光學(xué)材料體111設(shè)在一個適當(dāng)型式的襯底112上。它可以是柔性的或剛性的，并可由布、紙、塑料等構(gòu)成。該襯底112具有一個上表面113，表面上淀積著第一和第二光可變材料體116和117。材料體116和117呈光可變金屬箔118的形式。光可變材料體116和117通過互相對準(zhǔn)一個點(diǎn)矩陣的第一和第二燙印(未示出)放在襯底112的表面113上。如在本發(fā)明的上述實(shí)施方案所述，在材料體116和117中采用的金屬箔成同一入射角時色彩基本相同，而成一切其它入射角時色彩不同。于是，如在上述方案中所述，箔中之一可從綠色偏移至藍(lán)色，而另一個可從綠色偏移至品紅色，因此成一個角度時，在材料體116和117中光可變金屬箔具有同種色彩，如綠色，而成另一角度時，材料體116和117中的光可變薄膜涂層具有兩種不同顏色，藍(lán)色和品紅色。在圖21和22中所示的點(diǎn)矩陣中，在材料體111中采用的點(diǎn)116可能是一種綠至藍(lán)色偏移材料體，而點(diǎn)117可能是綠至品紅色偏移材料體。這些金屬箔可以這樣制成，即或者通過將光可變顏料碎片澆注在一種柔性襯底上的脫膜承載的燙印聚合物薄膜中，或者通過澆注多層光可變薄膜涂層，作為在一種由柔性襯底上的脫膜承載的光可變鏡面反射金屬箔。于是，在圖21中所示的成一種角度時的燙印矩陣轉(zhuǎn)移中，一切點(diǎn)具有相同的色彩，而在圖22中成不同角度時，組成數(shù)字20的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)由綠色至品紅色偏移材料體構(gòu)以致當(dāng)用于配對光可變材料體111的入射角改變時，襯底112上的點(diǎn)作為背景將從全綠色變?yōu)樗{(lán)色，而使數(shù)字20變?yōu)槠芳t色，提供一種良好的對比，致使數(shù)字20容易被人眼看到。用這種材料體，符號，數(shù)字和其它材料體如徽志可并入光可變材料體，有助于鑒別，并提供防偽能力。
盡管圖21，22和23中所示的實(shí)施方案作為一種燙印轉(zhuǎn)移材料體已經(jīng)公開，應(yīng)當(dāng)理解，相同的原理可結(jié)合與本發(fā)明的光可變顏料有關(guān)的油漆或油墨一起使用。
根據(jù)上述，可見本發(fā)明的配對光可變材料體全部采用具有光可變特性的兩種干涉設(shè)計的原理，而且配對光可變設(shè)計成一個入射角時具有相同的色彩，而成一切其它角度時具有不匹配的色彩。于是，如果是顏料的話，難于重復(fù)一種顏料及其色偏移，要提供一對顏料，使其顏料對成同一角度時重復(fù)具有相同匹配色將更難得多。因此在一種印制圖像中包含的配對光可變顏料將使偽造即使并非不可能，也是極難實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明可以理解，這些配對光可變顏料可以和另一對光可變顏料配對，或與不變色的顏料配對。還有，一種干涉光可變顏料可以和一種不變色顏料配對，以致成某一角度時；不變色顏料和一種光可變顏料的色彩匹配。于是，例如在圖21和22中，點(diǎn)矩陣可包括一組互相對準(zhǔn)的點(diǎn)，點(diǎn)上具有一種顏料，其形式為一種不變色色彩，其匹配一種變色顏料的色彩，如綠色，致使復(fù)合物成一種角度時具有全綠色，而成不同角度時相對于綠色背景有品紅色的數(shù)字20。
應(yīng)當(dāng)理解，用金屬介電型設(shè)計可獲得最高的色度和隨角度改變產(chǎn)生的最大色彩變化，而不是采用具有相同層數(shù)的全介電設(shè)計。這是因?yàn)?，除干涉外，金屬介電設(shè)計包括選擇性色彩吸收。在保持高亮度的同時，顏料顯示隨視角改變的高色度和色調(diào)變化。根據(jù)本發(fā)明，利用配對光可變材料體，可使適于防偽色彩的全部范圍顯著增大。
權(quán)利要求
1.一種配對光可變材料體，包括一個具有第一表面的襯底、在襯底的第一表面上彼此以定距離間隔的位置中被襯底第一表面承載的第一和第二光可變材料體，以允許同時用人眼觀察，一種排列在第一光可變材料體中的第一光可變顏料、和排列在第二光可變材料體中的第二光可變顏料，所述光可變顏料在一種入射角時具有相同色彩，而在一切其它入射角時具有不同色彩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，其特征在于，所述一個入射角是低入射角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，其特征在于，所述一個入射角是高入射角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，其特征在于，所述第一和第二顏料排列在一個油墨載體中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，其特征在于，所述第一和第二顏料排列在一個油漆載體中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，和由襯底的第一表面承載的脫膜及排列在脫膜上的燙印聚合物膜在一起，所述第一和第二顏料排列在該聚合物膜上構(gòu)成第一和第二金屬箔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，進(jìn)而包括由襯底承載的附加第一和第二光可變顏料，附加第一和第二光可變顏料在同一入射角時具有相同的色彩，但該入射角不同于第一個命名的第一和第二光可變顏料的色匹配角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的材料體，其特征在于，在另一角時，所述附加第一和第二光可變顏料具有不同的色彩，該色彩不同于在另一角時第一個命名的第一和第二光可變顏料的色彩。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，進(jìn)而包括由襯底支撐的不變色顏料，所述不變色顏料具有和第一和第二光可變顏料的匹配色相同的色彩。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，其特征在于，所述第一和第二光可變顏料的相同入射角是一個從0°到10°的入射角。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，其特征在于，所述第一和第二光可變顏料的其它入射角是30°或更大的入射角。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，其特征在于，所述光可變顏料在溫度為2856K的光源下具有相同的色彩。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，其特征在于，所述光可變顏料在溫度為6770K的光源下具有相同的色彩。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，其特征在于，所述光可變顏料在溫度為4200K的光源下具有相同的色彩。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料體，進(jìn)而包括一個符號，所述符號是由第一和第二光可變顏料的預(yù)定配置組成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的材料體，其中第一和第二光可變顏料之一呈符號形式，而第一和第二光可變顏料的另一個呈背景形式，并且其中符號的色彩成一給定角度時匹配背景的色彩。
17.一種適于用人眼觀察的配對光可變材料體，包括一個具有第一表面的襯底，允許同時用人眼觀察的、在襯底第一表面上彼此以定距離間隔的、由襯底第一表面承載的第一和第二光可變材料體，一個排列在第一光可變材料體中的第一光可變鏡面反射金屬箔、和一個排列在第二光可變材料體中的第二光可變鏡面反射金屬箔，所述光可變鏡面反射金屬箔在一個入射角時具有相同色彩，而在一切其它入射角時具有不同色彩。
18.一種配對光可變材料體，包括一具有第一表面的襯底，允許同時用人眼觀察的、在襯底第一表面上彼此以定距離間隔的由襯底第一表面承載的第一和第二光學(xué)材料體，所述第一光學(xué)材料體是光可變材料體，一種排列在第一光學(xué)材料體中的第一光可變顏料、和排列在第二光學(xué)材料體中的不變色顏料，該光可變顏料在一入射角時具有和不變色顏料相同的色彩。
19.一種適于同時用人眼觀察的、和另一光可變材料體一起使用的光可變材料體，所述另一光可變材料體由一單個光可變多層薄膜干涉疊片構(gòu)成，疊片具有結(jié)構(gòu)、并且在一入射角時顯示一種色彩、而在一切其它入射角時具有不同色彩，所述光可變材料體包括具有結(jié)構(gòu)的單個光可變多層薄膜干涉疊片，其結(jié)構(gòu)不同于另一光可變材料體的單個光可變薄膜干涉疊片，而且它在同一入射角時顯示和另一光可變材料體相同的色彩，但在一切其它入射角時顯示不同色彩。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光可變材料體，其特征在于，由單個光可變多層薄膜干涉疊片顯示的色彩可以反射或傳輸。
21一種用于生成可供同時從襯底用人眼觀察的配對的色反射材料體的方法，該襯底具有在其上帶有配對的其中具有色彩顏料的第一和第二光學(xué)材料體的表面，第一光學(xué)材料體具有一種光可變顏料，構(gòu)成光可變顏料，以致在一入射角時，它具有和在第二光學(xué)材料體中顏料色彩相同的色彩，用光源照明配對光學(xué)材料體，致使配對光學(xué)材料體在所述一入射角時反射相同色彩，而在一切其它入射角時反射不同色彩。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，利用襯底表面上一種附加的第一和第二配對光學(xué)材料體，其可用人眼與第一命名的配對光可變材料體同時觀察，該方法進(jìn)而包括當(dāng)用相同光源照明時，使附加的配對第一和第二光學(xué)材料體在所述的一個角度時反射的色彩和在該角時第一命名的配對第一和第二光學(xué)材料體的色彩相同，而在其它角度時反射不同的色彩，這些色彩不同于第一命名的配對第一和第二光學(xué)材料體的不同色彩。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述第二光學(xué)材料體具有一種不變色顏料，該方法進(jìn)而包括提供不變色顏料的步驟，當(dāng)從同一光源照明時，該顏料的色彩和第一光學(xué)材料體反射的色彩相同。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)而包括安排第一和第二光學(xué)材料體提供一個符號的步驟，該符號在所述入射角時是不可見的，而在其它入射角時是可見的。
全文摘要
一種配對光可變材料體,包括具有第一表面(18)的襯底、在襯底第一表面上彼此以定距離間隔的位置中由襯底第一表面承載的第一和第二光學(xué)材料體(23,24),以允許用人眼同時觀察。一種第一光可變顏料(21)排列在第一光學(xué)材料體中,而第二光可變顏料(22)排列在第二光學(xué)材料體中。光學(xué)材料體在一個入射角時具有相同色彩,而在一切其它入射角時具有彼此不同的色彩。
文檔編號B05D5/06GK1186467SQ96194322
公開日1998年7月1日 申請日期1996年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月6日
發(fā)明者羅杰·W·菲利普斯, 查爾斯·T·馬坎蒂斯, 沙里·P·費(fèi)希爾, 羅伯特·G·斯拉瑟, 帕特里克·K·希金斯, 安東·F·布萊科爾姆 申請人:弗萊克斯產(chǎn)品公司