本发明涉及生物结构色材料领域,特别是涉及一种显色结构及其制备方法。
背景技术:
1、颜色是自然界中视觉信息的重要载体,传统的化学颜料通过光吸收或发光产生颜色,但不可避免的对环境产生污染。为了克服这些缺点,人们提出了结构色的概念,其原理是基于纳米周期性结构对光线的干涉作用,通过调整纳米结构的物理尺寸以及组成材料的光学性质,从而实现不同的颜色,与传统的化学染料和颜料相比更佳环保。由于产生结构色的结构在纳米级别,非常微小,所以结构色通常呈现镜面反射效果。这一特性导致结构色的外观效果比较单一,部分色彩效果缺失,使用场景受到了一定程度的限制。
技术实现思路
1、本发明主要解决的技术问题是提供一种显色结构及其制备方法,解决现有技术中无法弱化镜面反射的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明采用的第一个技术方案是:提供一种显色结构,显色结构包括:
3、衬底,具有相背设置的第一表面和第二表面;
4、显色层,覆盖于衬底的第一表面;
5、其中,第一表面的粗糙度大于第二表面的粗糙度,或形成显色层的显色颗粒的平均粒径不超过35微米。
6、其中,显色层包括光子晶体结构层或金属膜层,光子晶体结构层包括至少两种不同折射率材料的交替叠层。
7、其中,当第一表面的粗糙度大于第二表面的粗糙度时,第一表面开设有纹路槽,显色层至少覆盖于纹路槽的内壁面,纹路槽的宽度小于15微米。
8、其中,当第一表面的粗糙度大于第二表面的粗糙度时,第一表面开设有纹路槽,显色层至少覆盖于纹路槽的内壁面,纹路槽的宽度大于15微米。
9、其中,显色颗粒是通过将光子晶体结构层或金属膜层粉碎得到的;或,通过种子颗粒生长得到;所述种子颗粒的尺寸小于所述显色颗粒的尺寸。
10、其中,显色颗粒的平均粒径不超过15微米。
11、其中,显色颗粒的平均粒径为10微米。
12、其中,显色结构还包括折射率匹配层,折射率匹配层设置于光子晶体结构层远离衬底的一侧表面。
13、其中,折射率匹配层的折射率与衬底的折射率之间的差值不超过0.2。
14、其中,衬底为硅片、玻璃片或石英片中的一种。
15、为解决上述技术问题,本发明采用的第二个技术方案是:提供一种显色结构的制备方法,显色结构的制备方法包括:
16、获取衬底;衬底具有第一表面和第二表面;
17、对衬底的第一表面进行粗糙化处理;
18、在粗糙化处理的第一表面设置显色层。
19、为解决上述技术问题,本发明采用的第三个技术方案是:提供一种显色结构的制备方法,显色结构的制备方法包括:
20、获取衬底;
21、在衬底的表面涂覆包含显色颗粒的涂层,以形成显色层;其中,显色颗粒的平均粒径不超过35微米。
22、其中,显色颗粒的获取方法包括:
23、获取基板;
24、在基板的表面形成预制薄膜;预制薄膜包括光子晶体结构层或金属膜层;
25、将预制薄膜与基板分离,并将预制薄膜进行粉碎得到显色颗粒。
26、其中,显色颗粒的获取方法包括:获取种子颗粒;种子颗粒的尺寸小于显色颗粒的尺寸;通过种子颗粒生长得到显色颗粒。
27、本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,提供的一种显色结构及其制备方法,显色结构包括衬底和显色层,衬底具有相背设置的第一表面和第二表面;显色层覆盖于衬底的第一表面;其中,第一表面的粗糙度大于第二表面的粗糙度,或形成显色层的显色颗粒的平均粒径不超过35微米。本申请中通过将显色层设置于粗糙度更大的衬底表面,或通过平均粒径不超过35微米的显色颗粒制成显色层,以减弱显色层的反射性能,进而减弱显色层的镜面效果,进而提高显色层的散射性能。
1.一种显色结构,其特征在于,所述显色结构包括:
2.根据权利要求1所述的显色结构,其特征在于,所述显色层包括光子晶体结构层或金属膜层,所述光子晶体结构层包括至少两种不同折射率材料的交替叠层。
3.根据权利要求1所述的显色结构,其特征在于,当所述第一表面的粗糙度大于所述第二表面的粗糙度时,所述第一表面开设有纹路槽,所述显色层至少覆盖于所述纹路槽的内壁面,所述纹路槽的宽度小于15微米。
4.根据权利要求1所述的显色结构,其特征在于,当所述第一表面的粗糙度大于所述第二表面的粗糙度时,所述第一表面开设有纹路槽,所述显色层至少覆盖于所述纹路槽的内壁面,所述纹路槽的宽度大于15微米。
5.根据权利要求1所述的显色结构,其特征在于,所述显色颗粒是通过将光子晶体结构层或金属膜层粉碎得到的,或,通过种子颗粒生长得到;所述种子颗粒的尺寸小于所述显色颗粒的尺寸。
6.根据权利要求1或5所述的显色结构,其特征在于,所述显色颗粒的平均粒径不超过15微米。
7.根据权利要求1或5所述的显色结构,其特征在于,所述显色颗粒的平均粒径为10微米。
8.根据权利要求2所述的显色结构,其特征在于,所述显色结构还包括折射率匹配层,所述折射率匹配层设置于所述光子晶体结构层远离所述衬底的一侧表面。
9.根据权利要求8所述的显色结构,其特征在于,所述折射率匹配层的折射率与所述衬底的折射率之间的差值不超过0.2。
10.根据权利要求1所述的显色结构,其特征在于,所述衬底为硅片、玻璃片或石英片中的一种。
11.一种显色结构的制备方法,其特征在于,所述制造方法包括:
12.一种显色结构的制备方法,其特征在于,所述制造方法包括:
13.根据权利要求12所述的显色结构的制备方法,其特征在于,所述显色颗粒的获取方法包括:
14.根据权利要求12所述的显色结构的制备方法,其特征在于,所述显色颗粒的获取方法包括:
