功能性多層系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型功能性多層系統(tǒng)及其在制造諸如檢測裝置和傳感器裝置的各種裝置中的用途。更具體地，本發(fā)明涉及多孔多層系統(tǒng)，該多孔多層系統(tǒng)能夠通過在多孔多層系統(tǒng)中引入合適的組分，或者借助通過多孔多層系統(tǒng)進(jìn)行的合適組分的移置，從透明狀態(tài)切換至布拉格反射器狀態(tài)。
【專利說明】功能性多層系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及新型功能性多層系統(tǒng)和在制造諸如檢測和傳感器裝置的各種裝置的 過程中它們的用途。更具體地，本發(fā)明涉及多孔多層系統(tǒng)，該多孔多層系統(tǒng)通過在多孔多層 系統(tǒng)中引入合適組分或借助通過多孔多層系統(tǒng)進(jìn)行合適組分的移置，能夠從透明狀態(tài)切換 成布拉格反射器狀態(tài)。

【背景技術(shù)】
[0002] 包括擁有各種光學(xué)性質(zhì)的多層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)在本領(lǐng)域中是熟知的并且現(xiàn)在已經(jīng)使 用了許多年。
[0003] 已知最常見的材料對應(yīng)于所謂干涉濾波器或布拉格反射器，其中干涉濾波器或布 拉格反射器能夠選擇性地反射或透射大體包括在電磁譜的紫外和紅外區(qū)之間的、一定范圍 的電磁頻率或輻射。
[0004] 在典型的構(gòu)造中，這種布拉格型反射器材料是通過在基板上沉積電介質(zhì)材料的交 替層而形成的。在這個背景下，可通過具有高折射率和低折射率的材料的交替層從而形成 電介質(zhì)層的疊堆來得到高度反射材料。
[0005] 然而，傳統(tǒng)反射器可具有物理和光學(xué)限制，這些限制阻礙其在一些特定應(yīng)用中的 使用。具體地，近來出現(xiàn)的對更復(fù)雜的多功能系統(tǒng)或材料的日益增加的需求。在這些更復(fù) 雜的系統(tǒng)之中，特別關(guān)注的是能夠表現(xiàn)出改變電磁性質(zhì)的通用性（versatile)材料，所述 電磁性質(zhì)直接取決于外部刺激（諸如，機(jī)械刺激、化學(xué)刺激、電刺激、熱刺激或磁刺激）的施 加。
[0006] WO 2009/143625公開了一種可調(diào)諧光子晶體裝置（也被描述為分布式布拉格反 射器），該裝置包括第一材料和第二材料的交替層，所述交替層包括響應(yīng)于外部刺激的響應(yīng) 材料；其中，響應(yīng)于外部刺激，響應(yīng)材料的改變導(dǎo)致裝置的被反射波長的移位。
[0007] EP-A2-0919604描述了 一種變色材料，該變色材料包括含有可逆溫致變色 (reversibly thermochromic)材料的可逆溫致變色層和含有低折射率顏料的多孔層；其 中，該變色材料響應(yīng)于熱或水來改變其顏色。
[0008] EP-A1-2080794公開了一種變色層合物，該變色層合物包括具有金屬光澤性質(zhì)的 支承件和設(shè)置在支承件表面上的多孔層，其中，多孔層包括低折射率顏料和透明金屬光澤 顏料，所述透明金屬光澤顏料是通過用都以分散狀態(tài)固定在粘結(jié)劑樹脂上的、具有色跳性 質(zhì)的金屬氧化物和/或透明金屬光澤顏料涂布透明芯材料而形成的，并且多孔層在液體吸 收狀態(tài)和液體未吸收狀態(tài)下透明度是不同的。
[0009] WO 2005/096066描述了一種（電潤濕）顯示元件，該顯示元件包括至少兩個多孔 層、駐留在上層中的導(dǎo)電液體，所述液體與上層材料的接觸角小于大約60°，下層材料是導(dǎo) 電的并且通過電介質(zhì)覆蓋與液體絕緣，所述液體與下層材料的接觸角大于大約90°，由此， 在下層和液體之間施加電壓時，液體從上層中移出，進(jìn)入下層，由此實現(xiàn)上層的光學(xué)變化。
[0010] EP 2 116 872A1公開了通過具有單維光子晶體性質(zhì)的納米粒子 (nanoparticular)薄板形成的多層（介孔（mesoporous))結(jié)構(gòu)、其制作方法和其用途。
[0011] Sung Yeun Choi等人在《納米快報》（Nano Lett.)(第6卷第11期，2006年，第 2456-2461 頁）的"Mesoporous Bragg Stack Color Tunable Sensors"（介孔布拉格疊堆 顏色可調(diào)諧傳感器）中公開了由介孔TiO2和介孔SiO2的旋涂（spin-coated)多層疊堆構(gòu) 成的介孔布拉格疊堆的自組裝合成、結(jié)構(gòu)和光學(xué)特征。
[0012] 在不與上述裝置的相關(guān)優(yōu)點相爭的情況下，仍然需要一種能夠從透明狀態(tài)切換成 布拉格反射器狀態(tài)的功能性多層系統(tǒng)。
[0013] 因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種單個系統(tǒng)，該單個系統(tǒng)被設(shè)計成使得當(dāng)它被 暴露于入射電磁輻射時方便且容易地從透明狀態(tài)轉(zhuǎn)變成布拉格反射器狀態(tài)（也被稱為布 拉格反射鏡狀態(tài)）。
[0014] 現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可通過提供根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)來實現(xiàn)以上目的。
[0015] 有利地，根據(jù)本發(fā)明的多層系統(tǒng)能夠借助在整個多層系統(tǒng)對合適的經(jīng)選擇的組分 進(jìn)行簡單移置而從透明狀態(tài)可逆地切換成布拉格反射器狀態(tài)。
[0016] 在結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的以下描述之后，根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)的其它優(yōu)點 和更具體的性質(zhì)將清楚。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種多孔多層系統(tǒng)（1)，所述多孔多層系統(tǒng)（1)包括 由兩個多孔層（L 1) (2)和（L2) (3)組成的至少一個雙層（4)，其中，所述多孔層（L1) (2)和所 述多孔層（L2) (3)分別包括主體材料Qll)和主體材料（h2)，其中，所述多孔層（L1) (2)中的 主體材料Qi1)的折射率Oi1)不同于所述多孔層（L2) (3)中的主體材料（h2)的折射率（n2)， 其中，所述多孔層（L1) (2)和所述多孔層（L2) (3)還分別包括（初始）孔材料（P1)和（初 始）孔材料（P2)，所述多孔多層系統(tǒng)（1)使相對于入射電磁輻射的（整體）（初始）反射率 (R initial)是最小的，因此使相對于入射電磁輻射的（整體）（初始）透射率（Tinitial)是最大 的，所述（整體）（初始）反射率（R initial)和所述（整體）（初始）透射率（Tinitial)對應(yīng)于 所述多孔多層系統(tǒng)（1)的（初始）狀態(tài)（S initial),其中，所述多孔多層系統(tǒng)（1)能夠（可逆 地或不可逆地）從（初始）狀態(tài)（Sinitial)切換（或轉(zhuǎn)變）成（最終）狀態(tài)（S final),其中， (Sfinal)對應(yīng)于其中所述多孔多層系統(tǒng)（1)的（整體）（最終）反射率（R final)最大并且因此 (整體）（最終）透射率（Tfinal)最小的狀態(tài)。
[0018] 優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述（初始）孔材料（P1)和所述（初 始）孔材料（P 2)是空氣或惰性氣體（的混合物），所述多孔多層系統(tǒng)（1)具有包括在（大 約）〇%至（大約）25%之間更優(yōu)選地是（大約）0%的、相對于入射電磁輻射的（整體）（初 始）反射率（R 1),并且（因此）具有包括在（大約）75%至（大約）100%之間更優(yōu)選地是 (大約）100%的、相對于入射電磁輻射的（整體）（初始）透射率（T 1),所述（整體）（初始） 反射率（R1)和所述（整體）（初始）透射率（T1)對應(yīng)于多孔多層系統(tǒng)（1)的（初始）狀態(tài) (S 1),其中所述多孔多層系統(tǒng)（1)能夠通過在所述多孔多層系統(tǒng)（1)中引入組分（C) (7)(除 了空氣或惰性氣體外）從（初始）狀態(tài)（S1)(或透明狀態(tài)）切換（或轉(zhuǎn)變）成（最終）狀 態(tài)（S 2)(或反射鏡狀態(tài)），其中（最終狀態(tài)）（S2)對應(yīng)于其中包括所述組分（C) (7)的所述 多孔多層系統(tǒng)（1)的（整體）（最終）反射率（R2)被包括在（大約）60%和（大約）100% 之間更優(yōu)選地是（大約）100%，并且（因此）（整體）（最終）透射率（T2)被包括在（大 約）0%和（大約）40%之間更優(yōu)選地是（大約）0%的狀態(tài)。
[0019] 更優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的所述多孔多層系統(tǒng)還能夠通過從所述多孔多層系統(tǒng)（1) 中（基本上完全地）去除所述組分（C) (7)(除了空氣或惰性氣體外）從狀態(tài)（S2)(或反射 鏡狀態(tài)）切換（回）至IJ狀態(tài)（S1)(或透明狀態(tài)）。
[0020] 甚至更優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的所述多孔多層系統(tǒng)能夠通過在所述多孔層（L1) (2) 和/或所述多孔層（L2) (3)中最優(yōu)選地在所述多孔層（L1) (2)的孔（5)和/或所述多孔層 (L2) (3)的孔（6)中引入組分（C) (7)(除了空氣或惰性氣體）（可逆地或不可逆地）從狀態(tài) (51) (或透明狀態(tài)）切換成狀態(tài)（S2)(或反射鏡狀態(tài)），和/或能夠通過從所述多孔層（L1) (2)和/或所述多孔層（L2) (3)中最優(yōu)選地從所述多孔層（L1) (2)的孔（5)和/或所述多 孔層（L2) (3)的孔（6)中（基本上完全地）去除組分（C) (7)(除了空氣或惰性氣體外）從 狀態(tài)（S2)(或反射鏡狀態(tài)）切換（回）至Ij狀態(tài)（S1)(或透明狀態(tài)）。
[0021] 更優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的所述多孔多層系統(tǒng)還包括在所述多孔層（L1) (2)和/或 所述多孔層（L2) (3)中的任一個中存在甚至更優(yōu)選地在所述多孔層（L1) (2)和/或所述多 孔層（L2) (3)中的任一個的孔（5)和孔（6)中存在的組分（C) (7)(除了空氣或惰性氣體 外）。
[0022] 可供選擇地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述（初始）孔材料（P1)或所述 (初始）孔材料（P 2)是組分（C) (7)(除了空氣或惰性氣體外），包括所述組分（C) (7)的所 述多孔多層系統(tǒng)（1)具有包括在（大約）〇%至（大約）25%之間更優(yōu)選地是0%的、相對于 入射電磁輻射的（整體）（初始）反射率（R/)，并且（因此）具有包括在（大約）75%至 (大約）100%之間更優(yōu)選地是（大約）100%的、相對于入射電磁輻射的（整體）（初始）透 射率OV )，所述（整體）（初始）反射率OV )和所述（整體）（初始）透射率OV )對應(yīng) 于所述多孔多層系統(tǒng)（1)的（初始）狀態(tài)（S/)，所述多孔多層系統(tǒng)能夠通過所述多孔多層 系統(tǒng)⑴進(jìn)行更優(yōu)選地從多孔層（L 1) (2)的孔（5)到多孔層（L2) (3)的孔（6)或從多孔層 (L2) (3)的孔（6)到多孔層（L1) (2)的孔（5)進(jìn)行的組分（C) (7)(除了空氣或惰性氣體外） 的移置而從狀態(tài)（S/ )(或透明狀態(tài)）切換到最終狀態(tài)（S2)(或反射鏡狀態(tài)）和/或從狀態(tài) (52) (或反射鏡狀態(tài)）切換（回）到（初始）狀態(tài)（S/ )(或透明狀態(tài)），其中（最終狀態(tài)） (S2)對應(yīng)于其中包括所述組分（C) (7)的所述多孔多層系統(tǒng)（1)的（整體）（最終）反射率 (R2)被包括在（大約）60%和（大約）100%之間更優(yōu)選地是100%，并且（因此）（整體） (最終）透射率（T 2)被包括在（大約）0%和（大約）40%之間優(yōu)選地是（大約）0%的狀 態(tài)。
[0023] 更優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述（初始）孔材料（P1)是組分（C) (7)(除了空氣或惰性氣體外）并且所述（初始）孔材料（p2)是空氣或惰性氣體，所述多 孔多層系統(tǒng)能夠借助從多孔層（L1) (2)的孔（5)到多孔層（L2) (3)的孔（6)進(jìn)行所述組分 (C) (7)(除了空氣或惰性氣體外）的（基本上）完全移置，從（初始）狀態(tài)（S/)(或透明 狀態(tài)）切換到（最終）狀態(tài)（S2)(或反射鏡狀態(tài)），所述多孔多層系統(tǒng)能夠借助從多孔層 (L 2) (3)的孔（6)到多孔層（L1)⑵的孔（5)進(jìn)行所述組分（C) (7)(除了空氣或惰性氣體 夕卜）的（基本上）完全移置，從（最終）狀態(tài)（S2)(或反射鏡狀態(tài)）切換（回）到（初始） 狀態(tài)（S/)(或透明狀態(tài)）。
[0024] 更優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述（初始）孔材料（P1)是空氣或惰 性氣體并且所述（初始）孔材料（P 2)是組分（C) (7)(除了空氣或惰性氣體外），所述多孔 多層系統(tǒng)能夠借助從所述多孔層（L2) (3)的孔（6)到所述多孔層（L1) (2)的孔（5)進(jìn)行所 述組分（C) (7)(除了空氣或惰性氣體外）的（基本上）完全移置，（可逆地）從狀態(tài)（S/ ) (或透明狀態(tài)）切換到狀態(tài)（S2)(或反射鏡狀態(tài)），并且所述多孔多層系統(tǒng)能夠借助從所述 多孔層（L 1)⑵的孔（5)到所述多孔層（L2) (3)的孔（6)進(jìn)行所述組分（C) (7)(除了空氣 或惰性氣體外）的（基本上）完全移置，從狀態(tài)（S2)(或反射鏡狀態(tài)）切換（回）到狀態(tài) (S/)(或透明狀態(tài)）。
[0025] 優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，Oi1X(Ii2)。
[0026] 更優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述多孔層（L1) (2)是疏水的并且所 述多孔層（L2) (3)是親水的。
[0027] 優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述組分（C) (7)(除了空氣或惰性氣 體外）選自由液體組分、蒸氣組分及其組合組成的組。
[0028] 優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述組分（C) (7)選自液體組分，優(yōu)選 地選自含水組分，更優(yōu)選地所述組分是水。
[0029] 優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述入射電磁輻射的范圍是長波（或 無線電波）輻射到伽瑪射線，優(yōu)選地從微波到X射線輻射，更優(yōu)選地從紅外線到紫外線輻 射，最優(yōu)選地，所述入射電磁輻射是可見光。
[0030] 優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述多孔層（L1) (2)(中的主體材料 Oi1))包括硅（或者由硅組成），更優(yōu)選地包括氧化硅，甚至更優(yōu)選地，多孔層（L1)(中的主 體材料Qi 1))由氧化硅組成。
[0031] 優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述多孔層（L2) (3)(中的主體材料 (h2))包括鈦（或者由鈦組成），更優(yōu)選地包括氧化鈦（titanium oxide)，甚至更優(yōu)選地，多 孔層（L2) (3)(中的主體材料（h2))由氧化鈦組成。
[0032] 優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述多孔層（L1) (2)(中的主體材料 Oi1))包括氧化硅（或者由氧化硅組成），多孔層（L2) (3)(中的主體材料（h2))包括氧化鈦 (或者由氧化鈦組成），并且組分（C) (7)是水。
[0033] 優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的多孔多層系統(tǒng)中，所述多孔層（L1) (2)的（初始）孔體積 比率（fpOTel)和所述多孔層（L2) (3)的（初始）孔體積比率（fpOTe2)使得所述（初始）（fpOTel) 和所述（初始）（f p_2)滿足下面的方程：

【權(quán)利要求】
1. 一種多孔多層系統(tǒng)（I)，所述多孔多層系統(tǒng)（1)包括至少一個由兩個多孔層（L1) (2) 和（L2) (3)組成的雙層（4)，其中多孔層（L1)⑵和所述多孔層（L2) (3)分別包括主體材料 Qi1)和主體材料（h2)，其中多孔層（L1) (2)中的主體材料Qi1)的折射率Oi1)不同于多孔 層（L2) (3)中的主體材料（h2)的折射率（n2)，其中多孔層（L1)⑵和多孔層（L2) (3)還分 別包括孔材料（P1)和孔材料（P2)，所述多孔多層系統(tǒng)（1)具有最小的相對于入射電磁輻 射的反射率（Rinitial),并且具有最大的相對于入射電磁輻射的透射率（Tinitial),所述反射率 (Rinitial)和所述透射率（Tinitial)對應(yīng)于多孔多層系統(tǒng)（1)的狀態(tài)（Sinitial),其中所述多孔多 層系統(tǒng)⑴能夠從狀態(tài)（Sinitial)切換成狀態(tài)（Sfinal),其中（Sfinal)對應(yīng)于其中所述多孔多層 系統(tǒng)⑴的反射率（Rfinal)最大并且透射率（Tfinal)最小的狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔多層系統(tǒng)，所述孔材料（pJ和所述孔材料（P2)是空氣 或惰性氣體，所述多孔多層系統(tǒng)（1)具有被包括在〇%至25%之間優(yōu)選地是0%的、相對于 入射電磁輻射的反射率（R1)，并且具有被包括在75%至100%之間優(yōu)選地是100%的、相對 于入射電磁輻射的透射率（T1),所述反射率（R1)和所述透射率（T1)對應(yīng)于所述多孔多層系 統(tǒng)⑴的狀態(tài)（S1),其中所述多孔多層系統(tǒng)⑴能夠通過在所述多孔多層系統(tǒng)⑴中引入 組分（C) (7)從狀態(tài)（S1)切換成狀態(tài)（S2)，其中狀態(tài)（S2)對應(yīng)于其中包括所述組分（C) (7) 的所述多孔多層系統(tǒng)（1)的反射率（R2)被包括在60%和100%之間優(yōu)選地是100%，并且 透射率（T2)被包括在0%和40%之間優(yōu)選地是0%的狀態(tài)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔多層系統(tǒng)，所述多孔多層系統(tǒng)還能夠通過從所述多孔多 層系統(tǒng)⑴中去除所述組分（C) (7)從狀態(tài)（S2)切換成狀態(tài)（S1)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的多孔多層系統(tǒng)，所述多孔多層系統(tǒng)能夠通過在多孔層 (L1)⑵和/或多孔層（L2) (3)中優(yōu)選地在多孔層（L1)⑵的孔（5)和/或多孔層（L2) (3) 的孔（6)中引入組分（C) (7)從狀態(tài)（S1)切換成狀態(tài)（S2)，和/或能夠通過從多孔層（L1) (2) 和/或多孔層（L2) (3)中優(yōu)選地從多孔層（L1)⑵的孔（5)和/或多孔層（L2) (3)的孔 (6)中去除組分（C) (7)從狀態(tài)（S2)切換成狀態(tài)（S1)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔多層系統(tǒng)，所述多孔多層系統(tǒng)還包括在多孔層（LJ(2) 和/或多孔層（L2) (3)中的任一個中存在優(yōu)選地在多孔層（L1) (2)和/或多孔層（L2) (3)中 的任一個的孔（5,6)中存在的組分（C) (7)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔多層系統(tǒng)，所述孔材料（pJ或所述孔材料（P2)是組分 (C) (7)，包括所述組分（C) (7)的所述多孔多層系統(tǒng)⑴具有包括在0%至25%之間優(yōu)選 地是0%的、相對于入射電磁輻射的反射率（R/),具有包括在75%至100%之間優(yōu)選地是 100%的、相對于入射電磁輻射的透射率（T/)，所述反射率（IV)和所述透射率（T/)對應(yīng) 于所述多孔多層系統(tǒng)（1)的狀態(tài)（S/)，所述多孔多層系統(tǒng)（1)能夠借助過所述多孔多層系 統(tǒng)⑴進(jìn)行優(yōu)選地從多孔層（L1)⑵的孔（5)到多孔層（L2) (3)的孔（6)或從多孔層（L2) (3) 的孔（6)到多孔層（L1) (2)的孔（5)進(jìn)行的組分（C) (7)的移置從狀態(tài)（S/)切換到狀 態(tài)（S2)和/或從狀態(tài)（S2)切換到狀態(tài)（S/)，其中（S2)對應(yīng)于其中包括所述組分（C) (7) 的多孔多層系統(tǒng)（1)的反射率（R2)被包括在60%和100%之間優(yōu)選地是100%并且透射率 (T2)被包括在0%和40%之間優(yōu)選地是0%的狀態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多孔多層系統(tǒng)，其中所述孔材料（P1)是組分（C) (7)并且所述 孔材料（P2)是空氣或惰性氣體，所述多孔多層系統(tǒng)能夠借助從多孔層（L1) (2)的孔（5)到 多孔層（L2) (3)的孔（6)進(jìn)行所述組分（C) (7)的完全移置，從狀態(tài)（S/)切換到狀態(tài)（S2)， 所述多孔多層系統(tǒng)能夠借助從多孔層（L2) (3)的孔（6)到多孔層（L1) (2)的孔（5)進(jìn)行所 述組分（C) (7)的完全移置，從狀態(tài)（S2)切換到狀態(tài)（S/)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多孔多層系統(tǒng)，其中所述孔材料（P1)是空氣或惰性氣體并且 孔材料（P2)是組分（C) (7)，所述多孔多層系統(tǒng)能夠借助從所述多孔層（L2) (3)的孔（6)至IJ 所述多孔層（L1) (2)的孔（5)進(jìn)行所述組分（C) (7)的完全移置，從狀態(tài)（S/)切換到狀態(tài) (S2)，并且所述多孔多層系統(tǒng)能夠借助從所述多孔層（L1) (2)的孔（5)到所述多孔層（L2) (3)的孔（6)進(jìn)行所述組分（C) (7)的完全移置，從狀態(tài)（S2)切換到狀態(tài)（S/)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)，其中，（nJ〈 (n2)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)，其中，所述多孔層（LJ(2) 是疏水的并且多孔層（L2) (3)是親水的。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求書中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)，其中組分（C) (7)選自由液 體組分、蒸氣組分及其組合組成的組。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求書中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)，其中組分（C) (7)選自液體 組分，優(yōu)選地選自含水組分，更優(yōu)選地，所述組分是水。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求書中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)，其中所述入射電磁輻射的 范圍是長波輻射到伽瑪射線，優(yōu)選地從微波到X射線輻射，更優(yōu)選地從紅外線到紫外線輻 射，最優(yōu)選地所述入射電磁輻射是可見光。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求書中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)，其中多孔層（L1) (2)包括 硅，更優(yōu)選地包括氧化硅，甚至更優(yōu)選地由氧化硅組成。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求書中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)，其中多孔層（L2) (3)包括 鈦，更優(yōu)選地包括氧化鈦，甚至更優(yōu)選地由氧化鈦組成。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求書中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)，其中多孔層（L1) (2)包括氧 化硅，其中多孔層（L2) (3)包括氧化鈦，并且其中組分（C) (7)是水。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求書中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)，其中多孔層（L1) (2)的孔體 積比率（fpOTel)和多孔層（L2) (3)的孔體積比率（fp_2)使得（fpOTel)和（fp_2)滿足下面的 方程：
其中

其中，i= 1或2 ; 其中，，是狀態(tài)（S1)或狀態(tài)（S/)下的有效介電常數(shù)；其中，歹=瓦2， W是狀態(tài) (S1)或狀態(tài)（s/)下的有效折射率；其中，ef= )2，ef是多孔層（Li)中的孔材料 (Pi)的介電常數(shù)；其中，ef f是多孔層（Li)中的主體材料（hi)的介電常數(shù)； \ / 9 i 并且其中，（Γ\)是多孔層（Li)的消偏振因子。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔多層系統(tǒng)，其中所述多孔層（LD(2)包括氧化硅并且 多孔層（L2) (3)包括氧化鈦，其中孔材料（P1)是空氣并且孔材料（p2)是空氣，并且其中多 孔層（L1) (2)的孔體積比率（fpOTel)和多孔層（L2) (3)的孔體積比率（fpOTe2)使得（fpOTel)和 (fp_2)滿足下面的方程： fp〇re2= 〇· 424Xfporel+0. 560 (2)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多孔多層系統(tǒng)，其中多孔層（L1) (2)包括氧化硅并且多孔層 (L2) (3)包括氧化鈦，其中孔材料（P1)是水并且孔材料（p2)是空氣，其中，多孔層（L1) (2)的 孔體積比率（fpOTel)和多孔層（L2) (3)的孔體積比率（fpOTe2)使得（fpOTel)和（fpOTe2)滿足下 面的方程： fp〇re2= 〇· 164Xfporel+0. 572 (3)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多孔多層系統(tǒng)，其中多孔層（L1) (2)包括氧化硅并且多孔層 (L2) (3)包括氧化鈦，其中孔材料（P1)是空氣并且孔材料（p2)是水，其中多孔層（L1) (2)的 孔體積比率（fpOTel)和多孔層（L2) (3)的孔體積比率（fpOTe2)使得（fpOTel)和（fpOTe2)滿足下 面的方程： fp〇re2= 〇· 703Xfporel+0. 714 (4)。
21. 根據(jù)前述權(quán)利要求書中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)，所述多孔多層系統(tǒng)包括1、 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29 或 30個由兩個多孔層（L1) (2)和（L2) (3)組成的雙層（4)中的任一個，更優(yōu)選地，所述多孔多 層包括少于30個、甚至更優(yōu)選地少于20個、再更優(yōu)選地少于10個、最優(yōu)選地少于5個所述 雙層⑷。
22. -種制造根據(jù)權(quán)利要求2至5中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)的方法，所述方法包 括以下步驟： a)選擇至少一個由兩個多孔層（L1) (2)和（L2) (3)組成的雙層（4)，其中多孔層（L1) (2)和多孔層（L2) (3)分別包括主體材料Qll)和主體材料（h2)，其中多孔層（L1)⑵和多孔 層（L2) (3)還分別包括孔材料（P1)和孔材料（p2)，所述孔材料（P1)和所述孔材料（p2)是 空氣或惰性氣體，其中多孔層（L1) (2)中的所述主體材料Oi1)的折射率（Ii1)不同于多孔層 (L2) (3)中的所述主體材料（h2)的折射率（n2); b) 選擇合適的組分（C) (7); c) 通過對反射率（R)和透射率（T)光譜進(jìn)行理論建模，來確認(rèn)對于包括所述至少一 個雙層（4)的理論上的多孔多層系統(tǒng)（1)而言，在所述多孔多層系統(tǒng)（1)沒有組分（C) (7) 的情況下，是否可能實現(xiàn)狀態(tài)（S1); d) 理論上確定多孔多層系統(tǒng)（1)實現(xiàn)狀態(tài)（S1)的技術(shù)條件； e) 確定通過在多孔層（L1)⑵和/或多孔層（L2) (3)中優(yōu)選地在多孔層（L1)⑵的孔 (5)和/或多孔層（L2) (3)的孔（6)中引入組分（C) (7)，對于相同的多孔多層系統(tǒng)⑴而 言是否可能實現(xiàn)狀態(tài)（S2); f) 理論上確定多孔多層系統(tǒng)（1)實現(xiàn)狀態(tài)（S2)的技術(shù)條件； g) 組合使相同的多孔多層能夠通過在多孔層（L1) (2)和/或多孔層（L2) (3)中優(yōu)選地 在多孔層（L1) (2)的孔（5)和/或多孔層（L2) (3)的孔（6)中引入組分（C) (7)從狀態(tài)（S1) 切換至狀態(tài)（S2)所需的技術(shù)條件； h) 形成由兩個多孔層（L1) (2)和（L2) (3)組成的至少一個雙層（4)，以形成滿足如上所 述組合的技術(shù)條件的多孔多層系統(tǒng)（1); i) 可選地，在所述多孔多層系統(tǒng)⑴中優(yōu)選地在多孔層（L1)⑵和/或多孔層（L2) (3) 中更優(yōu)選地在多孔層（L1) (2)的孔（5)和/或多孔層（L2) (3)的孔（6)中引入所述組分（C) ⑵。
23. -種制造根據(jù)權(quán)利要求6所述的多孔多層系統(tǒng)的方法，所述方法包括以下步驟： a) 選擇至少一個由兩個多孔層（L1) (2)和（L2) (3)組成的雙層（4)，其中多孔層（L1) (2)和多孔層（L2) (3)分別包括主體材料Qll)和主體材料（h2)，其中多孔層（L1)⑵和多孔 層（L2) (3)還分別包括孔材料（P1)和孔材料（p2)，所述孔材料（P1)或所述孔材料（p2)是組 分（C) (7)，其中多孔層（L1)⑵中的主體材料Oi1)的折射率（Ii1)不同于多孔層（L2) (3)中 的主體材料（h2)的折射率（n2); b) 通過對反射率（R)和透射率（T)光譜進(jìn)行理論建模，來確認(rèn)對于包括所述至少一 個雙層（4)的理論上的多孔多層系統(tǒng)（1)而言，在所述多孔多層系統(tǒng)（1)中優(yōu)選地在多孔 層（L1)⑵中，更優(yōu)選地在多孔層（L1)⑵的孔（5)中，出現(xiàn)所述組分（C) (7)的情況下，是 否可能實現(xiàn)狀態(tài)（S/ ); c) 理論上確定所述多孔多層系統(tǒng)（1)實現(xiàn)狀態(tài)（S/ )的技術(shù)條件； d) 確定相同的多孔多層系統(tǒng)（1)借助通過所述多孔多層系統(tǒng)（1)進(jìn)行組分（C) (7)的 移置，優(yōu)選地借助從多孔層（L1) (2)到多孔層（L2) (3)進(jìn)行組分（C) (7)的移置，更優(yōu)選地借 助多孔層（L1) (2)的孔（5)到多孔層（L2) (3)的孔（6)進(jìn)行組分（C) (7)的移置是否可能實 現(xiàn)狀態(tài)（S2); e) 理論上確定所述多孔多層系統(tǒng)（1)實現(xiàn)狀態(tài)（S2)的技術(shù)條件； f) 組合使相同的多孔多層能夠借助通過所述多孔多層進(jìn)行組分（C)(7)的移置，優(yōu)選 地借助從多孔層（L1) (2)到多孔層（L2) (3)進(jìn)行組分（C) (7)的移置，更優(yōu)選地借助從多孔 層（L1)⑵的孔（5)到多孔層（L2) (3)的孔（6)進(jìn)行組分（C) (7)的移置從狀態(tài)（S/ )切換 至狀態(tài)（S2)所需的技術(shù)條件； g) 形成由兩個多孔層（L1) (2)和（L2) (3)組成的所述至少一個雙層，以形成滿足如上 所述組合的技術(shù)條件的多孔多層系統(tǒng)（1)。
24. -種根據(jù)權(quán)利要求1至21中的任一項所述的多孔多層系統(tǒng)的用途，用于制造從由 檢測裝置、感測裝置、致動裝置、邏輯光電裝置、光伏裝置、太陽能電池裝置、通信裝置、報警 裝置、顯示裝置、光學(xué)裝置、智能窗、減色裝置及其組合組成的組中選擇的裝置更優(yōu)選地用 于制造減色裝置。
【文檔編號】G02B6/35GK104471448SQ201380033712
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月30日
【發(fā)明者】J-P·維格內(nèi)隆, O·德帕瑞斯, P·西蒙尼斯, E·蓋格內(nèi)奧斯, M·N·格哈澤爾, J·德考尼克, H·克貝利 申請人:那慕爾大學(xué)