[发明专利]一种全反射光学变色薄膜及镀有该薄膜的照明装置

说明书

本发明公开了一种全反射光学变色薄膜及镀有该薄膜的照明装置，从上往下依次包括全反射层、颜色控制层和显色层，所述显色层的折射率大于颜色控制层的折射率，所述颜色控制层的折射率大于全反射层的折射率；入射光从所述显色层底部进入显色层时，一部分入射光被显色层反射；另一部分入射光依次射入显色层和颜色控制层，并在颜色控制层和全反射层的临界面上发生全反射，发生全反射后的反射光再依次射出颜色控制层和显色层，与被显色层反射的入射光发生干涉，产生不同颜色的干涉色。本发明利用光的全反射原理和白光干涉原理，极大地提高了白光干涉色的亮度，提升了白光光源的利用率。

技术领域

本发明属于光学薄膜和照明设备技术领域，具体是一种全反射光学变色薄膜及镀有该薄膜的照明装置。

背景技术

当两单色光相干波发生干涉时，将产生一系列明暗条纹，称为干涉条纹。而白光发生干涉时，则产生由紫至红的一系列彩色条纹。这些由干涉作用形成的颜色，称为干涉色。干涉色的具体颜色受两束相干光的光程差制约，如果以白光为光源，当光程差在0-550nm范围时，将依次出现暗灰、灰白等干涉色，称为一级干涉色，其特点是只有暗灰、灰白，无蓝、绿；光程差在550-1100nm范围时，依次出现蓝、绿、黄橙、紫红等干涉色，称为二级干涉色，特点是比较鲜艳，干涉色条带间界线较清楚；光程差在1100-1650nm范围时，出现第三级干涉色，颜色与第二级相同，但比第二级较浅，条带间界线也不十分清楚；光程差大于1650nm后出现第四级至更高级干涉色。色级越高，颜色越浅，条带之间界线也越不清楚。

光学干涉变色薄膜正是利用了白光干涉产生彩色条纹的特性，主要用于照明、光学防伪等领域；现有的光学干涉变色薄膜采用的是普通的干涉方式，即入射光分别在干涉薄膜的两个界面发生反射形成两束反射光，这两束反射光发生干涉后产生彩色光，但由于光在干涉薄膜的底面发生的是普通的反射，几乎有一半的光从干涉薄膜的底面透射出去了，造成了大量光源的浪费，且形成的干涉色颜色较浅，必须通过黑色油墨对投射光线进行吸收，才能明显看出颜色；有一些薄膜为提升颜色亮度，采用金属薄膜进行反射，这种薄膜虽然不会透射，但是会存在吸收的问题，其形成的干涉色仍存在颜色发暗，亮度不够的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种全反射光学变色薄膜及镀有该薄膜的照明装置，本发明利用光的全反射原理和白光干涉原理，极大地提高了白光干涉色的亮度，提升了白光光源的利用率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种全反射光学变色薄膜，从上往下依次包括全反射层、颜色控制层和显色层，所述显色层的折射率大于颜色控制层的折射率，所述颜色控制层的折射率大于全反射层的折射率；入射光从所述显色层底部进入显色层时，一部分入射光被显色层反射；另一部分入射光依次射入显色层和颜色控制层，并在颜色控制层和全反射层的临界面上发生全反射，发生全反射后的反射光再依次射出颜色控制层和显色层，与被显色层反射的入射光发生干涉，产生不同颜色的干涉色。

可选地，所述颜色控制层的材质可选用二氧化硅、氟化镁或三氧化二铝。

优选地，所述颜色控制层的折射率为1.36～1.5。

可选地，所述显色层的材质可选用铬、镍、钛酸镧、二氧化钛或五氧化三钛。

优选地，所述显色层的折射率为1.9～2.5。

本发明还提供了一种照明装置，包括上述光学变色薄膜，所述照明装置还包括基材，所述基材的底部设有内凹面，所述内凹面下方设有灯罩，所述灯罩内部设有白光光源；所述基材的顶面依次设有显色层、颜色控制层和全反射层。本发明通过在基材底部设置内凹面，可以减小入射光在显色层底部入射时的角度，从而使更多的入射光能够射入颜色控制层，进而在颜色控制层发生全反射，提高了白光光源的利用率。