[发明专利]多层变色材料

说明书

本发明是针对一种多层变色材料及其作为用于建筑物、家具、织物或车辆的变色表面的用途。本发明还针对这类材料作为用于窗户、允许透射该窗户的光的着色的微染片材的用途。

人类视网膜借助于处于视杆和视锥的形式的光受体来创建视觉世界的一个图像。虽然这些视杆对于在一个较宽范围的波长内的光是高度敏感的并且因此对颜色不敏感，但是这些视锥对颜色具有强烈选择性。视锥细胞分成对应地对黄颜色、绿颜色以及蓝颜色最具响应性的三个不同类别。通过这三个不同类型的视锥细胞，人类视觉系统能够构造出具有多种颜色的一个视觉图像。

常规显示技术使用了加色的原理。加色产生法常规地使用红、绿以及蓝光发射实体来产生颜色。这类常规显示系统具有以下缺点：它们通常要求强烈的逆光来避免它们的表面的灰色外观。

减色法通常用于印刷工艺。用于一种印刷工艺的减色法从一个白色表面（例如，纸的表面）开始并且添加有色墨水，这在反射其余波长时，引起某一波长的减去（例如，吸收）。通过使用用于青蓝颜色、品红颜色以及黄颜色的有色墨水，并且在大多数情况下使用另一种黑色墨水，可以通过该减色法来构造颜色。虽然该减色法允许在一个表面上构造几乎任何颜色而无需逆光，但是用于此的印刷工艺是不可逆的并且不允许该表面的颜色的变化。

允许一个表面的外观和/或颜色的变化的多种技术包括多种电致变色材料和热致变色材料。然而，这些技术仅在一个非常有限的程度上允许一个表面的外观和/或颜色的变化。这些技术中没有一种允许自由地选择一个表面的颜色。此外，这些技术要求使用大量的能量，以便实现这些表面的外观和/或颜色的变化。

因此，本发明的目的是提供一种变色材料，该变色材料允许其表面的颜色到基本上任何颜色的快速变化，而同时不需要使用大量的能量来实现颜色变化。

所述目标是由一种多层变色材料来解决，该多层变色材料包括：一个透明的或半透明的顶层；一个第一色层，其包括2个柔性箔片；一个第二色层，其包括2个柔性箔片；一个第三色层，其包括2个柔性箔片；一个第四色层，其包括2个柔性箔片；一个第五色层，其包括2个柔性箔片，其中该第一色层至该第三色层各自与一个彩色流体储器装置相连接，该彩色流体储器装置允许使彩色流体从一个彩色流体储器流入这2个柔性箔片之间的一个空间中，并且允许使彩色流体从这2个柔性箔片之间的该空间排回该彩色流体储器装置中，并且其中该第四色层与一个黑色流体储器装置相连接，该黑色流体储器装置允许使一种黑色流体从该黑色流体储器流入这2个柔性箔片之间的一个空间中，并且允许使黑色流体从这2个柔性箔片之间的该空间排回该黑色流体储器装置中，并且其中该第五色层与一个透明流体储器装置相连接，该透明流体储罐装置允许使一种透明流体从该透明流体储器装置流入这2个柔性箔片之间的一个空间中，并且允许使透明流体从这2个柔性箔片之间的该空间排回该透明流体储器装置中；以及一个背层。

这样一种变色材料允许以一种可逆的方式来改变该变色材料的表面的颜色。与其他变色材料（像常规LED屏幕）相比，根据本发明的变色材料是非常节能的。

根据本发明的变色材料在减色形成的原理下进行工作。通过对应地调节从对应的储器流入这些单独的层的这些柔性箔片之间的空间中的多种彩色流体、黑色流体以及透明流体的量，可以调节表面的颜色。因此，本发明所基于的原理是：通过对应地调节在这些单独的层内的多种彩色流体、黑色流体以及透明流体的量，对应地调节在这些对应的色层的空间内的一个对应的彩色流体膜、黑色流体膜以及透明流体膜的厚度。通过调节这些单独的膜的厚度，可以调节该多层变色材料的表面的颜色外观。

通过对应地调节该变色材料内的这些单独的彩色流体、黑色流体以及透明流体的容量，发生对该变色材料的表面的颜色外观的调节。

在以下情况下，变色装置的表面对应地呈现白色或金属色（取决于背层是白色还是金属色）：这些彩色流体和该黑色流体中的每一种流体的总容量对应地在这些对应的储器的圆筒之内，并且即使在该第一色层至该第四色层内存在再多的这些彩色流体和黑色流体。

在这些彩色流体和该黑色流体中的每一种流体的最大容积是在该第一色层至该第四色层之内的情况下，该多层变色材料的表面的外观是黑色的。

通过调节在该第一色层至该第三色层内的这三种彩色流体的容积，可以调节该变色材料的表面的颜色的色度。

通过调节在该第四色层内的该黑色流体的容积，可以调节该多层变色材料的表面的颜色的明度。

通过对在该第一色层至该第三色层内的这三种彩色流体和在该第四色层内的该黑色流体的容积的组合式调节，可以调节该多层变色材料的表面的颜色的饱和度。