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WO2018164462A1 - 장식 부재 및 장식 부재의 제조 방법 - Google Patents

장식 부재 및 장식 부재의 제조 방법 Download PDF

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Publication number
WO2018164462A1
WO2018164462A1 PCT/KR2018/002670 KR2018002670W WO2018164462A1 WO 2018164462 A1 WO2018164462 A1 WO 2018164462A1 KR 2018002670 W KR2018002670 W KR 2018002670W WO 2018164462 A1 WO2018164462 A1 WO 2018164462A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
decorative member
convex portion
degrees
pattern layer
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/002670
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
조은별
김용찬
김기환
손정우
송진숙
장성호
조필성
한상철
허난슬아
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020170136790A external-priority patent/KR101966851B1/ko
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to US16/465,103 priority Critical patent/US11390113B2/en
Priority to EP18763062.9A priority patent/EP3594015A4/en
Priority to CN201880015954.6A priority patent/CN110382254B/zh
Priority to JP2019524927A priority patent/JP6954541B2/ja
Publication of WO2018164462A1 publication Critical patent/WO2018164462A1/ko

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    • B32B2451/00—Decorative or ornamental articles

Definitions

  • the present application relates to a decorative member and a method for manufacturing the decorative member.
  • Patent document 1 relates to the manufacturing method of the decorative member for electronic devices which applied the pattern.
  • decorative members to which a pattern is applied have one color, and interest in decorative members having dichroism showing different colors is increasing according to the viewing direction.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication No. 10-1652875
  • the present application provides a decorative member and a method of manufacturing the decorative member having dichroism showing different colors depending on the viewing direction and improving the visibility of the dichroic.
  • the present application relates to a decorative member.
  • the exemplary decorative member may include a pattern layer including a convex-shaped surface including first and second inclined surfaces having different inclination angles, and an inorganic layer formed on the convex portion.
  • 1 to 3 exemplarily illustrate a decorative member including a pattern layer and an inorganic layer (not shown) each including a surface having a convex portion P1 shape.
  • the inclination angles a2 and a3 of the convex portion P1 may mean an angle formed between the inclined surfaces S1 and S2 of the convex portion P1 and the horizontal plane of the pattern layer.
  • the first inclined plane may be defined as a left inclined plane of the convex portion
  • the second inclined plane may mean a right inclined plane of the convex portion.
  • the convex portion P1 of the pattern layer may have a polygonal cross section and have a pillar shape extending in one direction.
  • the cross section of the convex portion P1 may be triangular or have a shape further including a small concave portion at the tip (a pointed portion or a vertex portion) of the triangle.
  • An angle a1 formed between the first inclined surface S1 and the second inclined surface S2 may be in a range of 80 degrees to 100 degrees.
  • the angle a1 may be specifically 80 degrees or more, 83 degrees or more, 86 degrees or more, or 89 degrees or more, and 100 degrees or less, 97 degrees or less, 94 degrees or less, or 91 degrees or less.
  • the angle may refer to the angle of the vertex consisting of the first slope and the second slope.
  • the first inclined surface and the second inclined surface do not form a vertex with each other, the first inclined surface and the second inclined surface may mean an angle of a vertex in a state of forming a vertex.
  • the difference between the inclination angle a2 of the first inclined surface of the convex portion P1 and the inclination angle a3 of the second inclined surface may be in a range of 30 degrees to 70 degrees.
  • the difference between the inclination angle a2 of the first inclined surface and the inclination angle a3 of the second inclined surface may be, for example, 30 degrees or more, 35 degrees or more, 40 degrees or more, or 45 degrees or more, 70 degrees or less, 65 degrees or less. , 60 degrees or less or 55 degrees or less.
  • the height H1 of the convex portion P1 may be 5 ⁇ m to 30 ⁇ m. If the height of the convex portion is within the above range, it may be advantageous in terms of production process. In the present specification, the height of the convex portion may mean the shortest distance between the highest portion and the lowest portion of the convex portion with respect to the horizontal plane of the pattern layer.
  • the width W1 of the convex portion P1 may be 10 ⁇ m to 90 ⁇ m. If the width of the convex portion is within the above range, it may be advantageous in terms of process for processing and forming the pattern.
  • the width W1 of the convex portion P1 may be, for example, 10 ⁇ m or more, 15 ⁇ m or more, 20 ⁇ m or more, or 25 ⁇ m or more, 90 ⁇ m or less, 80 ⁇ m or less, 70 ⁇ m or less, 60 ⁇ m or less, 50. It may be up to 40 ⁇ m, or up to 35 ⁇ m.
  • An interval between the convex portions P1 may be 0 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the distance between the convex portions may mean the shortest distance between two adjacent convex portions, at which one convex portion ends and another convex portion starts. If the spacing between the convex portions is properly maintained, the decorative member should have a relatively bright color when viewed from the side of the inclined surface where the inclination angle of the convex portion is larger, thereby improving the phenomenon that the reflection area is dark due to shading. As described later, a second convex portion having a smaller height than the convex portion may exist between the convex portions.
  • the pattern layer may have a flat portion on a surface opposite to the surface on which the convex portion is formed, and the flat portion may be formed on the base layer.
  • a plastic substrate can be used as the substrate layer.
  • the plastic substrate include triacetyl cellulose (TAC); COP (cyclo olefin copolymer) such as norbornene derivatives; Poly (methyl methacrylate); PC (polycarbonate); PE (polyethylene); PP (polypropylene); PVA (polyvinyl alcohol); DAC (diacetyl cellulose); Pac (Polyacrylate); PES (poly ether sulfone); PEEK (polyetheretherketon Polyphenylsulfone (PPS), polyetherimide (PEI); polyethylenemaphthatlate (PEN); polyethyleneterephtalate (PET); polyimide (PI); polysulfone (PSF); polyarylate (PAR) or amorphous fluorocarbon resin, but is not limited there
  • the pattern layer may include a curable resin.
  • Photocurable resin or thermosetting resin can be used as said curable resin.
  • Ultraviolet curable resin can be used as said photocurable resin.
  • thermosetting resin for example, silicone resin, silicon resin, fran resin, polyurethane resin, epoxy resin, amino resin, phenol resin, urea resin, polyester resin, melamine resin, etc. may be used, but is not limited thereto.
  • UV curable resins typically include acrylic polymers such as polyester acrylate polymers, polystyrene acrylate polymers, epoxy acrylate polymers, polyurethane acrylate polymers or polybutadiene acrylate polymers, silicone acrylate polymers or alkyl acrylates. Polymers and the like may be used, but are not limited thereto.
  • the said pattern layer can be manufactured by apply
  • the mold may for example have a flat form or a roll form.
  • a soft mold or a hard mold may be used.
  • a color dye may be further included inside or under the pattern layer.
  • the colored dyes include anthraquinone-based dyes, phthalocyanine-based dyes, thioindigo-based dyes, perinone-based dyes, isoxindigo-based dyes, and methane-based dyes. Dyes, monoazo-based dyes and 1: 2 metal complex dyes.
  • the pattern layer When the pattern layer includes a colored dye therein, it may be applied by adding a dye to the curable resin. When further comprising a colored dye in the lower portion of the pattern layer, it may be applied by coating a layer containing the dye on the upper or lower portion of the base layer.
  • the content of the colored dye may be 0 to 50 wt%, for example.
  • the content of the colored dye may determine the transmittance and haze range of the pattern layer to the decorative member, the transmittance may be, for example, 20% to 90%, and the haze may be, for example, 1% to 40%.
  • the inorganic layer may give a metallic texture and depth of color when looking at the decorative member.
  • the inorganic layer may be viewed in various colors according to the viewing angle of the image of the decorative member. This is because the wavelength of the light passing through the pattern layer and reflected from the surface of the inorganic layer changes according to the wavelength of the incident light.
  • the inorganic layer may include a metal.
  • the inorganic layer include indium (In), titanium (Ti), tin (Sn), silicon (Si), germanium (Ge), aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), and vanadium. (V), tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), neodymium (Nb), iron (Fe), chromium (Cr), cobalt (Co), gold (Au) and silver (Ag) It may include one or two or more of the materials, oxides, nitrides or oxynitrides thereof, carbon and carbon composites.
  • the inorganic layer may be a single layer or multiple layers including the material.
  • the inorganic layer may have a refractive index of 0 to 8 with respect to light having a wavelength of 400 nm. When the refractive index of the inorganic layer is out of the range, the reflected light decreases and may not be appropriate.
  • the refractive index of the inorganic layer may be specifically 0 or more, 1 or more, 2 or more, 3 or more, 4 or more, or 4.5 or more, 8 or less, 7 or less, 6 or less, or 6.5 or less.
  • the inorganic layer may have a thickness of, for example, 10 nm to 1 ⁇ m. When the thickness of the inorganic layer is within the above range, it may be advantageous to provide a decorative member having dichroism showing a different color depending on the viewing direction and improving the dichroic visibility.
  • the inorganic layer may have a thickness of, for example, 10 nm or more, 50 nm or more, or 100 nm or more, and may be 1 ⁇ m or less, 800 nm or less, 600 nm or less, 400 nm or less, or 300 nm or less.
  • the decorative member may exhibit dichroism showing different colors depending on the viewing direction. The decorative member can improve the dichroic visibility by modifying the surface shape of the pattern layer.
  • the surface of the pattern layer may have a shape in which the second convex portion P2 having a smaller height than the convex portion is disposed between the convex portions P1.
  • the convex part named before the second convex part may be referred to as the first convex part.
  • the gap between the convex portions may be maintained in order to improve a phenomenon in which the reflective region is dark due to shading.
  • the flat portion is present between the convex portions, there is a problem that the flat portion is recognized as a striation.
  • Such a decorative member may implement different colors in three directions of a large inclination angle, a small side, and a front side.
  • the height H2 of the second convex portion P2 may have a range of 1/5 to 1/4 of the height H1 of the first convex portion P1.
  • the difference between the heights H1-H2 of the first convex portion and the second convex portion may be 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the width W2 of the second convex portion may be 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the width W2 of the second convex portion may be specifically 1 ⁇ m or more, 2 ⁇ m or more, 3 ⁇ m or more, 4 ⁇ m or more, or 4.5 ⁇ m or more, 10 ⁇ m or less, 9 ⁇ m or less, 8 ⁇ m or less, 7 ⁇ m or less, 6 ⁇ m or less or 5.5 ⁇ m or less.
  • the second convex portion may have two inclined surfaces S3 and S4 having different inclination angles.
  • An angle a4 formed by the two inclined surfaces of the second convex portion may be 20 degrees to 100 degrees.
  • the angle a4 may be specifically 20 degrees or more, 30 degrees or more, 40 degrees or more, 50 degrees or more, 60 degrees or more, 70 degrees or more, 80 degrees or more, or 85 degrees or more, and 100 degrees or less or 95 degrees or less. have.
  • a difference a6-a5 of the inclination angles of both inclined surfaces of the second convex portion may be 0 to 60 degrees.
  • the difference a6-a5 of the inclination angle may be 0 degrees or more, 10 degrees or more, 20 degrees or more, 30 degrees or more, 40 degrees or more, or 45 degrees or more, and 60 degrees or less or 55 degrees or less.
  • the dimension of the second convex portion is in the above range, it may be advantageous in terms of increasing the inflow of light from the side having a large inclined plane angle to form a bright color.
  • the surface of the pattern layer may have a shape further including a concave portion P3 having a smaller height than the convex portion at the tip portion (pointed portion) of the convex portion P1.
  • Such a decorative member may have an effect that the image color is slightly changed depending on the viewing angle.
  • the height H3 of the recess P3 may be 3 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the height H3 of the recess P3 may be specifically 3 ⁇ m or more, and may be 15 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or less, or 5 ⁇ m or less.
  • the concave portion may have two inclined surfaces S5 and S6 having different inclination angles.
  • An angle a7 formed by the two inclined surfaces of the recess may be 20 degrees to 100 degrees.
  • the angle a7 may be specifically 20 degrees or more, 30 degrees or more, 40 degrees or more, 50 degrees or more, 60 degrees or more, 70 degrees or more, 80 degrees or more, or 85 degrees or more, and 100 degrees or less or 95 degrees or less. have.
  • the difference a9-a8 between the inclination angles of both inclined surfaces of the recess may be 0 to 60 degrees.
  • the difference (a9-a8) of the inclination angle may be 0 degrees or more, 10 degrees or more, 20 degrees or more, 30 degrees or more, 40 degrees or more, or 45 degrees or more, and 60 degrees or less or 55 degrees or less.
  • the size of the concave portion is in the above range it may be advantageous in terms of adding color in the mirror surface.
  • the surface of the pattern layer may have a shape in which a plurality of convex portions are arranged in an inverted structure of 180 degrees.
  • the surface of the pattern layer may include a first region C1 having a larger inclination angle of the second inclined surface than a first inclined surface and a second region C2 having a larger inclination angle of the second inclined surface than the first inclined surface.
  • the convex portion included in the first region may be referred to as a first convex portion P1
  • the convex portion included in the second region may be referred to as a fourth convex portion P4.
  • the height, width, inclination angle, and angle formed by the first and second inclined surfaces of the first convex portion P1 and the fourth convex portion P4 may be the same as those described in the items of the convex portion P1. have.
  • one of the first area and the second area may correspond to an image or a logo
  • the other area may correspond to a background part.
  • Such a decorative member may have an effect that the image or logo color is softly changed depending on the viewing angle.
  • the color may change depending on the direction in which the image or logo portion and the background portion look.
  • the first region and the second region may each include a plurality of convex portions.
  • the width and the number of the convex portions of the first region and the second region may be appropriately adjusted in consideration of the size of the desired image or logo.
  • the present application also relates to a method of manufacturing a decorative member.
  • 4 exemplarily shows a method of manufacturing a decorative member of the present application.
  • Exemplary manufacturing methods include depositing first and second inorganic layers, respectively, on the first and second inclined surfaces of the patterned layer comprising convex-shaped surfaces comprising first and second inclined surfaces having different inclination angles. can do.
  • An exemplary manufacturing method deposits an inorganic layer on each of the two inclined surfaces of the pattern layer, so that the thickness and type of the inorganic layer may be adjusted on each inclined surface, thereby broadening the dichroic spectrum. Unless otherwise described with respect to the manufacturing method, the contents described in the items of the decorative member may be equally applied.
  • the first and second inorganic layers may be deposited on the first and second slopes, respectively, by a sputtering method or an evaporation method.
  • a sputtering method is straight, it is possible to maximize the difference in deposition thickness of both inclined surfaces by tilting the position of the target.
  • the first inorganic layer 201 is tilted toward an inclined plane having a smaller inclination angle among the first and second inclined planes of the pattern layer 10 (S1), and then tilted toward an inclined plane having a larger inclination angle.
  • 2 inorganic layer 202 may be deposited (S2).
  • the order of the process (S1 and S2) may be reversed, it may be advantageous in terms of depositing inorganic materials of different thickness on both inclined surfaces.
  • the first and second inorganic layers may be deposited on the first and second inclined surfaces with different thicknesses.
  • the thicknesses of the first and second inorganic layers may be appropriately adjusted in consideration of the desired luminous characteristics within the range described in the items of the decorative member, respectively.
  • the first and second inorganic layers may be deposited on the first and second inclined surfaces with different materials.
  • the material of the first and second inorganic layers may be appropriately adjusted in consideration of the desired luminous properties in the material in the item of the decorative member, respectively.
  • the inorganic layer may be composed of a single layer, it may be composed of a multilayer of two or more layers.
  • the inorganic material layer may include a third inorganic material layer and a fourth inorganic material layer sequentially stacked on the convex portion.
  • the materials included in each layer may be the same or different from each other.
  • the material of the third and fourth inorganic material layer may include the material of the inorganic material layer described above.
  • the third inorganic layer may be represented by a light absorption layer
  • the fourth inorganic layer may be represented by a light reflection layer.
  • the light absorption layer and the light reflection layer may be composed of a single layer, or may be composed of a multilayer of two or more layers.
  • the light absorbing layer In the light absorbing layer, light is absorbed at the incident path and the reflecting path of the light, and the light is reflected at the surface of the light absorbing layer and at the interface between the light absorbing layer and the light reflecting layer, respectively, so that the two reflected light beams reinforce or cancel each other.
  • the light reflected from the surface of the light absorbing layer may be represented by the surface reflected light, and the light reflected from the interface between the light absorbing layer and the light reflecting layer may be represented as interface reflected light.
  • the shape of the convex portion or the concave portion of the surface of the pattern layer may be a convex portion of the cone shape protruding out of the surface of the pattern layer or the shape of a cone recessed into the surface of the pattern layer. It may be a recess of.
  • Cone forms include cones, ellipses, or polygonal cones.
  • the shape of the bottom surface of the polygonal pyramid includes a triangle, a square, and a star shape having five or more protruding points.
  • the decorative member when the decorative member is placed on the ground, when the surface of the pattern layer has a cone-shaped convex shape, at least one of the vertical cross-sections of the convex shape with respect to the ground may be triangular in shape.
  • the decorative member when the decorative member is placed on the ground, when the surface of the pattern layer has a concave shape of a cone, at least one of the vertical cross-sections of the concave shape with respect to the ground is an inverted triangle shape. Can be.
  • the cone-shaped convex portion or the cone-shaped concave portion may have at least one cross section of an asymmetric structure.
  • the convex portion or the concave portion of the cone shape is observed from the surface side of the convex portion or the concave portion, when two or less identical forms exist when rotating 360 degrees from the vertex of the cone, the dichroism is It is advantageous to be expressed.
  • Fig. 7 shows the convex shape of the cone shape observed from the surface side of the convex shape, (a) shows the cone shape of the symmetrical structure, and (b) shows the cone shape of the asymmetric structure. It is illustrated.
  • the cone shape of the symmetrical structure When the decorative member is placed on the ground, the cone shape of the symmetrical structure has a circular cross section (hereinafter referred to as a horizontal cross section) in a direction horizontal to the ground, or a regular polygon having the same length of each side, and the vertex of the cone is on the ground. It is a structure existing on a line perpendicular to the cross section of the center of gravity of the horizontal cross section for.
  • a cone shape having a cross section of an asymmetric structure is located on the vertical line of the point where the vertex position of the cone is not the center of gravity of the horizontal cross section of the cone when observed from the surface side of the shape of the convex portion or the recess portion of the cone shape.
  • the horizontal cross section of the cone is a polygon or ellipse of an asymmetric structure.
  • the horizontal cross section of the cone is a polygon of an asymmetric structure, at least one of the sides or angles of the polygon may be designed differently from the rest.
  • the position of the vertex of the cone can be changed.
  • the vertex of the cone when the vertex of the cone is designed to be positioned on the vertical line of the center of gravity (01) of the horizontal cross section with respect to the ground of the cone when viewed from the surface side of the convex shape of the cone shape, Four identical structures can be obtained at 360 degrees of rotation from the vertex of the cone (4 fold symmetry).
  • the symmetrical structure is broken by designing the vertices of the cone at position 02, not the center of gravity 01 of the horizontal cross section with respect to the ground.
  • the pattern layer has a surface of a convex portion having a linear point or a concave portion having a linear point.
  • 10 to 12 show photographs of an example of implementing a convex portion having a line shape.
  • the linear shape may be a straight line, a curved line, may include both a curved line and a straight line, or may be zigzag.
  • the center of gravity of the horizontal cross section with respect to the ground surface of the convex portion or the concave portion is observed when the surface of the convex portion having the highest point is linear or the concave portion having the lowest point is observed from the surface side of the convex portion or the concave portion.
  • Fig. 9 shows a surface having the shape of a convex portion having a peak at a line
  • (a) illustrates a pattern having convex portions that do not express dichroism
  • (b) has convex portions expressing dichroism. The pattern is illustrated.
  • X-X 'cross section of FIG. 9 (a) is an isosceles triangle or equilateral triangle
  • Y-Y' cross section of FIG. 9 (b) is a triangle from which the side length differs.
  • the pattern layer has a convex or concave-shaped surface of the structure in which the tip of the cone shape is cut off.
  • FIG. 13 when the decorative member is placed on the ground, a photograph embodying an inverted trapezoidal recess having an asymmetrical cross section perpendicular to the ground is shown.
  • Such asymmetric cross sections may be trapezoidal or inverted trapezoidal in shape.
  • dichroism can be expressed by the cross section of an asymmetric structure.
  • the inorganic layer has a decorative member having a multilayer structure.
  • the light absorption layer 401 and the light reflection layer 501 sequentially formed on the convex portion of the pattern layer may include.
  • the thickness t1 of the light reflection layer in the region E of the pattern layer including the first inclined surface and the thickness t2 of the light reflection layer in the region F of the pattern layer including the second inclined surface may be the same or different.
  • Figure 6 relates to a light absorption layer having a structure in which the inclined surfaces facing each other, that is, the cross section is triangular.
  • the thickness of the light absorption layer may be different on the two surfaces of the triangular structure. Accordingly, the light absorption layer having two or more regions having different thicknesses can be formed by only one process. As a result, the expression color is different depending on the thickness of the light absorption layer. At this time, if the thickness of the light reflection layer is more than a certain amount does not affect the color change.
  • the light reflecting layer is not particularly limited as long as it is a material capable of reflecting light, but the light reflectance may be determined depending on the material, for example, color is easily implemented at 50% or more. Light reflectance can be measured using an ellipsometer.
  • the light absorption layer preferably has a refractive index n of 0 to 8 at 400 nm, may be 0 to 7, may be 0.01 to 3, and may be 2 to 2.5.
  • the refractive index n may be calculated as sin ⁇ 1 / sin ⁇ 2 ( ⁇ 1 is the angle of light incident on the surface of the light absorption layer, and ⁇ 2 is the angle of refraction of light inside the light absorption layer).
  • the light absorption layer has an extinction coefficient k of 400 nm and greater than 0 and 4 or less, preferably 0.01 to 4, 0.01 to 3.5, 0.01 to 3, and 0.1 to 1.
  • the extinction coefficient (k) is -l / 4pI (dI / dx), where the path unit length in the light absorbing layer (dx), e.g., the fraction of dI / I of light intensity per meter multiplied by l / 4p Where l is the wavelength of light.
  • the light absorption layer has an extinction coefficient k of 380 to 780 nm greater than 0 and 4 or less, preferably 0.01 to 4, 0.01 to 3.5, 0.01 to 3, and 0.1 to 1. Since the extinction coefficient k is in the above range in the entire visible light wavelength range of 400 nm, preferably 380 to 780 nm, it may serve as a light absorbing layer within the visible light range.
  • the light reflection layer may be a metal layer, a metal oxynitride layer, or an inorganic layer.
  • the light reflection layer may be composed of a single layer, or may be formed of two or more layers.
  • the light reflection layer may be formed of indium (In), titanium (Ti), tin (Sn), silicon (Si), Germanium (Ge), aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), vanadium (V), tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), neodymium (Nb), iron (Fe), 1 or 2 or more materials selected from chromium (Cr), cobalt (Co), gold (Au) and silver (Ag), oxides, nitrides or oxynitrides thereof, or one or more materials It may be a single layer or a multi-layer containing.
  • the light reflection layer may include two or more alloys selected from the above materials, oxides, nitrides or oxynitrides thereof.
  • the light reflection layer may include two or more alloys selected from the metals. More specifically, the light reflection layer may include molybdenum, aluminum or copper.
  • the light reflection layer may be manufactured using an ink containing carbon or a carbon composite to implement a high resistance reflective layer. Carbon or carbon composites include carbon black and CNT.
  • the ink containing the carbon or carbon composite material may include the above-described materials or oxides, nitrides or oxynitrides thereof, such as indium (In), titanium (Ti), tin (Sn), silicon (Si), germanium ( Ge).
  • the ink containing the carbon or carbon composite After printing the ink containing the carbon or carbon composite, a curing process may be further performed.
  • the light reflection layer includes two or more kinds of materials, two or more kinds of materials may be formed in one process such as deposition or printing.
  • a method may be used in which a layer is first formed of at least one material, and then a layer is formed thereon with at least one material.
  • the ink containing carbon may be printed and cured to form a light reflection layer.
  • the ink may further include an oxide such as titanium oxide and silicon oxide.
  • the light absorption layer may be a single layer or a multilayer of two or more layers.
  • the light absorption layer may be made of a material having an extinction coefficient k at 380 to 780 nm, that is, a material having an extinction coefficient greater than 0 and 4 or less, preferably 0.01-4.
  • the light absorption layer may include one or two or more selected from the group consisting of metals, metalloids, and oxides, nitrides, oxynitrides and carbides of metals or metalloids. Oxides, nitrides, oxynitrides or carbides of the metal or metalloid can be formed by deposition conditions set by those skilled in the art.
  • the light absorption layer may include the same metal, metalloid, two or more alloys or oxynitrides as the light reflection layer.
  • the light absorption layer may include indium (In), titanium (Ti), tin (Sn), silicon (Si), germanium (Ge), aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), vanadium (V). , Tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), neodymium (Nb), iron (Fe), chromium (Cr), cobalt (Co), gold (Au) and silver (Ag) Or a single layer or multiple layers comprising two or more materials or oxides, nitrides or oxynitrides thereof.
  • the light absorption layer may include one or two or more selected from copper oxide, copper nitride, copper oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, and molybdenum titanium oxynitride.
  • the light absorbing layer includes silicon (Si) or germanium (Ge).
  • the light absorption layer made of silicon (Si) or germanium (Ge) has a refractive index (n) of 0 to 8 and may be 0 to 7 at 400 nm, and an extinction coefficient (k) of more than 0 to 4 or less, preferably 0.01 to 4, and may be 0.01 to 3 or 0.01 to 1.
  • the light absorption layer is AlOxNy (x> 0, y> 0).
  • the light absorption layer may be AlOxNy (0 ⁇ x ⁇ 1.5, 0 ⁇ y ⁇ 1).
  • the light absorption layer is AlOxNy (x> 0, y> 0), the number of each atom satisfies the following equation for the total number of atoms 100%.
  • the light absorption layer may be made of a material having an extinction coefficient (k) at 400 nm, preferably 380 to 780 nm.
  • the light absorption layer / light reflection layer may be formed of CuO / Cu, CuON / Cu, CuON / It may be formed of a material such as Al, AlON / Al, AlN / AL / AlON / Cu, AlN / Cu.
  • the thickness of the light reflection layer can be determined according to the desired color in the final structure, for example 1 nm or more, preferably 25 nm or more, such as 50 nm or more, preferably 70 nm or more.
  • the thickness of the light absorption layer may be 5 to 500 nm, for example, 30 to 500 nm.
  • Exemplary decorative members and methods of manufacturing the decorative members can be applied to known objects in need of application of decorative members.
  • the present invention may be applied without limitation to portable electronic devices and electronic products.
  • the light absorption layer and the light reflection layer are named according to their function.
  • a layer that reflects light relatively much may be represented by a light reflection layer
  • a layer that reflects light relatively little may be represented by a light absorption layer.
  • each layer is laminated in the order of L i-1 layer, L i layer, and L i + 1 layer based on the direction of light input, and is located between the L i-1 layer and the L i layer.
  • Interface I i is located at, and interface I i + 1 is located between the L i layer and the L i + 1 layer.
  • the reflectance at the interface Ii may be expressed by Equation 1 below.
  • Equation 1 n i ( ⁇ ) denotes a refractive index according to the wavelength ⁇ of the i-th layer, and k i ( ⁇ ) denotes an extinction coefficient according to the wavelength ⁇ of the i-th layer. Means.
  • the extinction coefficient is a measure that can define how strongly the target material absorbs light at a particular wavelength, as defined above.
  • Equation 2 when the sum of reflectances for each wavelength at the interface I i calculated at each wavelength is R i , R i is represented by Equation 2 below.
  • the layer that is in contact with the interface Ii and faces the interface Ii and the direction in which the light enters may be defined as the light reflection layer and the remaining layer as the light absorption layer.
  • the layer L i + 1 layer may be defined as a light reflection layer, the remaining layers L i-1 and L i layers as light absorbing layers.
  • the manner in which the decorative member is applied to the portable electronic device or the electronic product is not particularly limited, and a known method known in the art as a method of applying the decor film to the portable electronic device or the electronic product may be applied.
  • the decorative member may be applied by direct coating to a portable electronic device or an electronic product.
  • a separate adhesive layer for attaching the decorative member to a portable electronic device or an electronic product may not be necessary.
  • the decorative member may be attached to a portable electronic device or an electronic product through the adhesive layer.
  • the adhesive layer may use an optically clear adhesive tape (OCA tape) or an adhesive resin.
  • OCA tape or adhesive resin may be applied without limitation OCA tape or adhesive resin known in the art.
  • the present application provides a decorative member and a method of manufacturing the decorative member having dichroism showing different colors depending on the viewing direction and improving the visibility of the dichroic.
  • 3 exemplarily shows a decorative member and left and right views of the present specification.
  • FIG. 5 is a dichroic luminous evaluation result of Example 1.
  • FIG. 6 illustrates a laminated structure of a decorative member according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • 10-14 are examples of convex or concave-shaped surfaces of a patterned layer in accordance with some embodiments.
  • 19 is a graph showing n and k values of aluminum oxynitride.
  • 22 is a view introduced to explain the light absorption layer and the light reflection layer.
  • the three numbers indicated in the color of FIG. 16 are L * ab coordinate values of the color.
  • the hard mold was processed to have a pattern of the structure of FIG. 1.
  • the pattern layer having the structure of FIG. 1 was formed by applying a composition containing an epoxy resin and a phthalocyanine dye on the substrate layer, pressing the hard mold, and curing the same with ultraviolet rays.
  • Aluminum was deposited to a thickness of 200 nm on the upper part of the pattern layer to form an inorganic layer to prepare a decorative member.
  • the inorganic layer has a refractive index of 5 for light having a wavelength of 400 nm.
  • Both inclination angles of the first convex portions of the manufactured decorative members were 20 degrees and 70 degrees, respectively, and the width was 30 ⁇ m, and both inclination angles of the second convex portions were 20 degrees and 70 degrees, respectively, and the width was 5 ⁇ m.
  • the heights of the first and second convex portions are determined from the width and the inclination angle, respectively.
  • a decorative member was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the soft and hard molds were processed to have the pattern of the structure of FIG. 2.
  • Both inclination angles of the convex portions of the manufactured decorative members were 20 degrees and 70 degrees, respectively, and the width was 30 micrometers, and both inclination angles of the concave portions were 20 degrees and 70 degrees, respectively, and the height was 3 micrometers.
  • the height of the convex portion is determined from the width and the inclination angle
  • the width of the concave portion is determined from the height and the inclination angle.
  • a decorative member was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the soft and hard molds were processed to have the pattern of FIG. 3.
  • Both inclination angles of the first convex portions of the convex portions of the first region of the manufactured decorative member are 20 degrees and 70 degrees, respectively, and 30 ⁇ m in width, and the convex portions of the second region have a 180 degree reverse phase structure with the convex portions of the first region. Both inclination angles have 70 degrees and 20 degrees, respectively.
  • the decorative member was manufactured in the method of FIG. 4 by the sputter method.
  • a pattern layer was prepared in the same manner as in Example 1, and the molten dendrite was deposited to a thickness of 100 nm to form a first inorganic layer by tilting toward the first inclined surface of the pattern layer, followed by tilting toward a second inclined surface to deposit aluminum to a thickness of 300 nm.
  • a second inorganic material layer was formed.
  • the shape of the pattern was formed as a repeating structure of the asymmetric prism structure as shown in Figure 15, the inclination angle of one side of the pattern is 60 °, the inclination angle of the opposite side is 40 ° (Example 5), 30 ° (Example 6), Samples were prepared at 20 ° (Example 7). At this time, the pitch of the patterns was 100 micrometers and the height of the pattern was 25 micrometers. Light is incident on the substrate side of the obtained sample, and the light passing through the light absorption layer and reflected by the light reflection layer can be observed on the substrate side. The thickness and color of the light absorption layer observed from the obtained sample are shown in FIG. 16. The n and k values of the aluminum oxynitride layer are described in FIG. 19.
  • the decorative member was manufactured by the sputter
  • a pattern layer was prepared in the same manner as in Example 1, and aluminum was deposited on the pattern layer to form an inorganic layer.
  • the thickness of the inorganic layer on both inclined surfaces of the convex portions is 200 nm, respectively.
  • the pattern was formed in a repeating structure of the symmetrical prism structure, and the inclination angle of one side of the pattern was 45 ° and the inclination angle of the opposite side was 45 °.
  • the pitch of the patterns was 100 micrometers and the height of the pattern was 25 micrometers.
  • the dichroic luminous evaluation was evaluated about the Examples 1-4 and the comparative example 1 by visual inspection.
  • 5 (a) and 5 (b) are photographs of the right view and the left view of Example 1, respectively.
  • FIG. 15 is a view illustrating a color change according to a viewing angle of a decorative member according to Example 1 and a decorative member according to Comparative Example 1.
  • FIG. 15 is a view illustrating a color change according to a viewing angle of a decorative member according to Example 1 and a decorative member according to Comparative Example 1.
  • the decorative member according to Example 1 exhibits dichroism showing different colors depending on the viewing angle, whereas the decorative member according to Comparative Example 1 shows only one color.
  • FIG. 16 shows brightness values (L *), color values (* a), and saturation values (*) according to a viewing angle in the CIE L * a * b color space of the decorative member according to Example 1 and the decorative member according to Comparative Example 1.
  • Example 1 In the case of Example 1, it was confirmed that the brightness value (L *) and the saturation value (* b) change greatly as the viewing angle changes.
  • the figure shows the color when looking at the decorative member in the viewing angle coordinate system. Coordinates may be represented by ( ⁇ , ⁇ ).
  • the x-axis is perpendicular to the plane direction of the decorative member and the y-axis is any one of the plane direction of the decorative member
  • the angle formed by the x-axis and the viewing direction is ⁇
  • the angle formed by the y-axis and the viewing direction is ⁇ . It is called.
  • phi was 0 degrees ( ⁇ , 0)
  • the L *, a * and b * values according to the change of ⁇ were measured.
  • P1 Convex portion or first convex portion
  • P2 Second convex portion
  • P3 Concave portion
  • P4 Third convex portion 10: Pattern layer 201: First inorganic layer 202: Second inorganic layer H1, H2, H3: Height W1 , W2, W3: Width, S1, S2, S3, S4, S5, S6: Inclined surface, a1, a4, a7: Vertex angle, a2, a3, a5, a6, a8, a9: Inclined angle
  • C1 First area
  • C2 First 2 zones

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)

Abstract

본 출원은 장식 부재 및 장식 부재의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원은 바라보는 방향에 따라 다른 색을 나타내는 이색성을 가지며 상기 이색성의 시인성이 개선된 장식 부재 및 장식 부재의 제조 방법을 제공한다.

Description

장식 부재 및 장식 부재의 제조 방법
본 출원은 2017년 3월 6일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0028261호, 2017년 10월 20일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0136790호 및 2017년 11월 28일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0160298호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 출원은 장식 부재 및 장식 부재의 제조 방법에 관한 것이다.
IT 발전에 따라 휴대용 전자기기 및 전자제품이 다양해지고 있으며, 디자인에 대한 관심이 증가한 사용자의 요구에 따라 휴대용 전자기기 및 전자제품의 외관에 대한 관심이 증가하고 있다.
특허문헌 1은 패턴을 적용한 전자기기용 장식 부재의 제조 방법에 관한 것이다. 일반적으로 패턴을 적용한 장식 부재는 한 가지 색을 띠게 되는데 바라보는 방향에 따라 다른 색을 나타내는 이색성을 갖는 장식 부재에 대한 관심도 증가하고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1652875호
본 출원은 바라보는 방향에 따라 다른 색을 나타내는 이색성을 가지며 상기 이색성의 시인성이 개선된 장식 부재 및 장식 부재의 제조 방법을 제공한다.
본 출원은 장식 부재에 관한 것이다. 예시적인 장식 부재는 경사각이 서로 상이한 제 1 및 제 2 경사면을 포함하는 볼록부 형상의 표면을 포함하는 패턴층 및 상기 볼록부의 상부에 형성된 무기물층을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 각각 볼록부(P1) 형상의 표면을 포함하는 패턴층 및 무기물층(미도시)를 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다.
본 명세서에서 볼록부(P1)의 경사각(a2, a3)은 볼록부(P1)의 경사면(S1, S2)과 패턴층의 수평면이 이루는 각도를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 도면 상에서 제 1 경사면은 볼록부의 왼쪽 경사면으로 정의할 수 있고, 제 2 경사면은 볼록부의 오른쪽 경사면을 의미할 수 있다.
상기 패턴층의 볼록부(P1)는 단면이 다각형이고 일 방향으로 연장하는 기둥 형상을 가질 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 볼록부(P1)의 단면은 삼각형이거나 또는 삼각형의 첨단부(뾰족한 부분 또는 꼭지점 부분)에 작은 오목부를 더 포함하는 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 경사면(S1)과 제 2 경사면(S2)이 이루는 각도(a1)는 80도 내지 100도 범위 내일 수 있다. 상기 각도(a1)는 구체적으로 80도 이상, 83도 이상, 86도 이상 또는 89도 이상일 수 있고, 100도 이하, 97도 이하, 94도 이하 또는 91도 이하일 수 있다. 상기 각도는 제 1 경사면과 제 2 경사면으로 이루어지는 꼭지점의 각도를 의미할 수 있다. 상기 제 1 경사면과 제 2 경사면이 서로 꼭지점을 이루지 않는 경우 상기 제 1 경사면과 제 2 경사면을 가상으로 연장하여 꼭지점을 이루도록 한 상태의 꼭지점의 각도를 의미할 수 있다.
상기 볼록부(P1)의 제 1 경사면의 경사각(a2)과 제 2 경사면의 경사각(a3)의 차이는 30도 내지 70도 범위 내일 수 있다. 상기 제 1 경사면의 경사각(a2)과 제 2 경사면의 경사각(a3)의 차이는 예를 들어, 30도 이상, 35 도 이상, 40 도 이상 또는 45 도 이상일 수 있고, 70 도 이하, 65 도 이하, 60 도 이하 또는 55도 이하일 수 있다. 제 1 경사면과 제 2 경사면의 경사각의 차이가 상기 범위 내인 경우 방향에 따른 색 표현의 구현의 측면에서 유리할 수 있다.
상기 볼록부(P1)의 높이(H1)는 5㎛ 내지 30㎛ 일 수 있다. 볼록부의 높이가 상기 범위 내인 경우 생산 공정적 측면에서 유리할 수 있다. 본 명세서에서 볼록부의 높이는 상기 패턴층의 수평면을 기준으로 볼록부의 가장 높은 부분과 가장 낮은 부분의 최단 거리를 의미할 수 있다.
상기 볼록부(P1)의 폭(W1)은 10㎛ 내지 90㎛ 일 수 있다. 볼록부의 폭이 상기 범위 내인 경우 패턴을 가공 및 형성하는데 공정적 측면에서 유리할 수 있다. 상기 볼록부(P1)의 폭(W1)은 예를 들어 10㎛ 이상, 15㎛ 이상, 20㎛ 이상 또는 25㎛ 이상일 수 있고, 90㎛ 이하, 80㎛이하, 70㎛이하, 60㎛이하, 50㎛이하, 40㎛이하 또는 35㎛이하일 수 있다.
상기 볼록부(P1) 사이의 간격은 0㎛ 내지 20㎛ 일 수 있다. 본 명세서에서 볼록부 사이의 간격은 인접하는 2개의 볼록부에서, 하나의 볼록부가 끝나는 지점과 다른 하나의 볼록부가 시작하는 지점의 최단 거리를 의미할 수 있다. 상기 볼록부 사이의 간격이 적절히 유지되는 경우, 장식 부재를 볼록부의 경사각이 더 큰 경사면 쪽에서 바라볼 때 상대적으로 밝은 색을 나타내야 하는데 반사 영역이 쉐이딩으로 어두워 보이는 현상을 개선할 수 있다. 상기 볼록부 사이에는 후술하는 바와 같이 상기 볼록부에 비해 높이가 더 작은 제 2 볼록부가 존재할 수 있다.
상기 패턴층은 볼록부가 형성된 표면의 반대측 표면에 평탄부를 가지며, 상기 평탄부는 기재층 상에 형성되어 있을 수 있다. 상기 기재층으로 플라스틱 기재를 사용할 수 있다. 플라스틱 기판으로는, TAC(triacetyl cellulose); 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclo olefin copolymer); PMMA(poly(methyl methacrylate); PC(polycarbonate); PE(polyethylene); PP(polypropylene); PVA(polyvinyl alcohol); DAC(diacetyl cellulose); Pac(Polyacrylate); PES(poly ether sulfone);PEEK(polyetheretherketon); PPS(polyphenylsulfone), PEI(polyetherimide); PEN(polyethylenemaphthatlate); PET(polyethyleneterephtalate); PI(polyimide); PSF(polysulfone); PAR(polyarylate) 또는 비정질 불소 수지 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 패턴층은 경화성 수지를 포함할 수 있다. 상기 경화성 수지로는 광 경화성 수지 또는 열 경화성 수지를 사용할 수 있다. 상기 광 경화성 수지로는 자외선 경화성 수지를 사용할 수 있다. 열 경화성 수지로는, 예를 들어 실리콘 수지, 규소 수지, 프란 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 폴리에스테르 수지 또는 멜라민 수지 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 자외선 경화성 수지로는 대표적으로 아크릴 중합체, 예를 들어, 폴리에스테르 아크릴레이트 중합체, 폴리스티렌 아크릴레이트 중합체, 에폭시 아크릴레이트 중합체, 폴리우레탄 아크릴레이트 중합체 또는 폴리부타디엔 아크릴레이트 중합체, 실리콘 아크릴레이트 중합체 또는 알킬 아크릴레이트 중합체 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 패턴층은 기재층상에 경화성 수지 조성물을 도포하고, 목적하는 패턴을 갖는 몰드로 압착한 후 경화시킴으로써 제조할 수 있다. 상기 몰드는 예를 들어 평판 형태 또는 롤 형태를 가질 수 있다. 상기 몰드로는 예를 들어 소프트 몰드 또는 하드 몰드를 사용할 수 있다.
상기 패턴층의 내부 또는 하부에 유색 염료(color dye)를 더 포함할 수 있다. 상기 유색 염료로는 안트라퀴논(anthraquinone)계　염료, 프탈로시아닌(phthalocyanine)계　염료, 티오인디고(thioindigo)계　염료, 페리논(perinone)계　염료, 이속신디고(isoxindigo)계　염료, 메탄(methane)계　염료, 모노아조(monoazo)계　염료　및 1:2 금속착물(1:2 metal complex)계　염료 등을 사용할 수 있다.
상기 패턴층이 내부에 유색 염료를 포함하는 경우 상기 경화성 수지에 염료를 첨가하여 적용될 수 있다. 상기 패턴층의 하부에 유색 염료를 더 포함하는 경우, 염료가 포함된 층을 기재층의 상부 또는 하부에 코팅하는 방식으로 적용될 수 있다.
상기 유색 염료의 함량은 예를 들어 0 내지 50 wt% 일 수 있다. 상기 유색 염료의 함량은 패턴층 내지 장식 부재의 투과도 및 헤이즈 범위를 정할 수 있으며, 투과도는 예를 들어 20% 내지 90% 일 수 있고, 헤이즈는 예를 들어 1% 내지 40%일 수 있다.
상기 무기물층은 장식 부재를 바라볼 때 색의 금속 질감과 깊이감을 부여할 수 있다. 상기 무기물층은 상기 장식 부재의 이미지가 보는 각도에 따라 다양한 색상으로 보일 수 있도록 한다. 이는 상기 패턴층을 통과하여 무기물층의 표면에서 반사되는 빛의 파장이 입사하는 빛의 파장에 따라 변화하기 때문이다.
상기 무기물층은 금속을 포함할 수 있다. 상기 무기물층으로는 예를 들어, 인듐(In), 티탄(Ti), 주석(Sn), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 네오디뮴(Nb), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 재료, 이의 산화물, 질화물 또는 산질화물, 탄소 및 탄소 복합체 중 1 종 또는2 종 이상의 재료를 포함할 수 있다. 상기 무기물층은 상기 재료를 포함하는 단일층이거나 또는 다층일 수 있다.
상기 무기물층은 400nm 파장의 광에 대한 굴절률이 0 내지 8일 수 있다. 상기 무기물층의 굴절률이 상기 범위를 벗어 나는 경우 반사되는 빛이 줄어 어두워지므로 적절하지 않을 수 있다. 상기 무기물층의 굴절률은 구체적으로 0 이상, 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상 또는 4.5 이상일 수 있고, 8 이하, 7 이하, 6 이하 또는 6.5 이하일 수 있다.
상기 무기물층의 두께는 예를 들어, 10nm 내지 1㎛일 수 있다. 무기물층의 두께가 상기 범위 내인 경우 바라보는 방향에 따라 다른 색을 나타내는 이색성을 가지며 상기 이색성의 시인성이 개선된 장식 부재를 제공하는 데 유리할 수 있다. 상기 무기물층의 두께는 예를 들어, 10nm 이상, 50nm 이상 또는 100nm 이상일 수 있고, 1㎛ 이하, 800nm이하, 600nm 이하, 400nm이하 또는 300nm 이하일 수 있다. 상기 장식 부재는 바라보는 방향에 따라 다른 색을 나타내는 이색성을 나타낼 수 있다. 상기 장식 부재는 패턴층의 표면 형상을 변형함으로써 상기 이색성의 시인성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 출원의 제 1 실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다. 본 출원의 제 1 실시예에 의하면, 상기 패턴층의 표면은 상기 볼록부(P1)의 사이에 상기 볼록부에 비해 높이가 작은 제 2 볼록부(P2)가 배치된 형상을 가질 수 있다. 이하, 제 2 볼록부 이전에 성명된 볼록부를 제 1 볼록부로 호칭할 수 있다. 전술한 바와 같이 반사 영역이 쉐이딩으로 어두워 보이는 현상을 개선하기 위해 볼록부의 사이에 간격을 유지할 수 있다. 그러나 상기 볼록부의 사이에 평탄부가 존재할 경우 평탄부가 줄무늬로 시인되는 문제점이 있는데, 상기와 같이 제 1 볼록부의 사이에 높이가 더 작은 제 2 볼록부를 배치할 경우 이러한 문제점을 해소할 수 있다. 이러한 장식 부재는 경사각이 큰 쪽, 작은 쪽 및 정면의 3가지 방향에서 서로 다른 색을 구현할 수 있다.
상기 제 2 볼록부(P2)의 높이(H2)는 상기 제 1 볼록부(P1)의 높이(H1)의 1/5 내지 1/4의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어 상기 제 1 볼록부와 제 2 볼록부의 높이의 차이(H1-H2)는 10㎛ 내지 30㎛ 일 수 있다. 제 2 볼록부의 폭(W2)은 1㎛ 내지 10㎛ 일 수 있다. 상기 제 2 볼록부의 폭(W2)는 구체적으로 1 ㎛ 이상, 2㎛ 이상, 3㎛ 이상, 4㎛ 이상 또는 4.5㎛ 이상일 수 있고, 10㎛ 이하, 9㎛ 이하, 8㎛ 이하, 7㎛ 이하, 6㎛ 이하 또는 5.5㎛ 이하일 수 있다.
상기 제 2 볼록부는 경사각이 서로 상이한 2개의 경사면(S3, S4)을 가질 수 있다. 상기 제 2 볼록부의 상기 2개의 경사면이 이루는 각도(a4)는 20도 내지 100도일 수 있다. 상기 각도(a4)는 구체적으로 20도 이상, 30도 이상, 40도 이상, 50도 이상, 60도 이상, 70도 이상, 80도 이상 또는 85도 이상일 수 있고, 100도 이하 또는 95도 이하일 수 있다. 상기 제 2 볼록부의 양 경사면의 경사각의 차이(a6-a5)는 0도 내지 60 일 수 있다. 상기 경사각의 차이(a6-a5)는 0도 이상, 10도 이상, 20도 이상, 30도 이상, 40도 이상 또는 45도 이상일 수 있고, 60도 이하 또는 55도 이하일 수 있다. 상기 제 2 볼록부의 치수가 상기 범위 내인 경우 경사면 각도가 큰 측면에서 빛의 유입을 증가시켜 밝은 색상을 형성할 수 있다는 측면에서 유리할 수 있다.
도 2는 본 출원의 제 2실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다. 본 출원의 제2 실시예에 의하면, 상기 패턴층의 표면은 상기 볼록부(P1)의 첨단부(뾰족한 부분)에 상기 볼록부에 비해 높이가 작은 오목부(P3)를 더 포함하는 형상을 가질 수 있다. 이러한 장식 부재는 이미지 색이 보는 각도에 따라 은은하게 달라지는 효과를 나타낼 수 있다.
상기 오목부(P3)의 높이(H3)는 3㎛ 내지 15㎛일 수 있다. 상기 오목부(P3)의 높이(H3)는 구체적으로 3㎛ 이상일 수 있고, 15㎛ 이하, 10㎛ 이하, 5㎛ 이하일 수 있다. 상기 오목부는 경사각이 서로 상이한 2개의 경사면(S5, S6)을 가질 수 있다. 상기 오목부의 상기 2개의 경사면이 이루는 각도(a7)는 20도 내지 100도일 수 있다. 상기 각도(a7)는 구체적으로 20도 이상, 30도 이상, 40도 이상, 50도 이상, 60도 이상, 70도 이상, 80도 이상 또는 85도 이상일 수 있고, 100도 이하 또는 95도 이하일 수 있다. 상기 오목부의 양 경사면의 경사각의 차이(a9-a8)는 0도 내지 60 일 수 있다. 상기 경사각의 차이(a9-a8)는 0도 이상, 10도 이상, 20도 이상, 30도 이상, 40도 이상 또는 45도 이상일 수 있고, 60도 이하 또는 55도 이하일 수 있다. 상기 오목부의 치수가 상기 범위 내인 경우 경면에서 색감 추가가 가능하다는 측면에서 유리할 수 있다.
도 3은 본 출원의 제 3실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다. 본 출원의 제 3 실시예에 의하면, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기 패턴층의 표면은 복수의 볼록부가 180도의 역상의 구조로 배열된 형상을 가질 수 있다. 구체적으로 상기 패턴층의 표면은 제 1 경사면에 비해 제 2 경사면의 경사각이 큰 제 1 영역(C1) 및 제 1 경사면에 비해 제 2 경사면의 경사각이 큰 제2 영역(C2)을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제 1 영역에 포함되는 볼록부는 제1볼록부(P1)로 호칭할 수 있고, 상기 제 2 영역에 포함되는 볼록부는 제 4 볼록부(P4)로 호칭할 수 있다. 상기 제 1 볼록부(P1) 및 제 4 볼록부(P4)의 높이, 폭, 경사각 및 제1 및 제2 경사면이 이루는 각도는 상기 볼록부(P1)의 항목에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 제 1 영역 및 제 2 영역 중 어느 하나의 영역은 이미지 또는 로고에 대응하고, 다른 하나의 영역은 바탕 부분에 대응하도록 구성할 수 있다. 이러한 장식 부재는 이미지 또는 로고 색이 보는 각도에 따라 은은하게 달라지는 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 이미지 또는 로고 부분과 바탕 부분이 바라보는 방향에 따라 색이 서로 바뀌어 보이는 장식 효과를 나타낼 수 있다.
상기 제 1 영역 및 제 2 영역은 각각 복수의 볼록부를 포함할 수 있다. 상기 제 1 영역 및 제 2 영역의 폭 및 볼록부의 개수는 목적하는 이미지 또는 로고의 크기를 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
본 출원은 또한 장식 부재의 제조 방법에 관한 것이다. 도 4는 본 출원의 장식 부재의 제조 방법을 예시적으로 나타낸다. 예시적인 제조 방법은 경사각이 서로 상이한 제1 및 제2 경사면을 포함하는 볼록부 형상의 표면을 포함하는 패턴층의 상기 제 1 및 제 2 경사면에 각각 제 1 및 제 2 무기물층을 증착하는 것을 포함할 수 있다.
예시적인 제조 방법은 패턴층의 상기 2개의 경사면에 각각 무기물층을 증착하므로 각 경사면에 무기물층의 두께 및 종류를 조절할 수 있으므로 이색성의 스펙트럼을 넓힐 수 있다. 상기 제조 방법에 대해서 특별히 기술하지 않는 한 상기 장식 부재의 항목에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 무기물층은 각각 스퍼터(Sputter) 방식 또는 이베퍼레이션(Evaporation) 방식에 의해 제 1 및 제 2 경사면 상부에 증착될 수 있다. 특히 스퍼터 방식은 직진성이 있으므로 타겟의 위치를 틸트하여 볼록부의 양 경사면의 증착 두께의 차이를 극대화할 수 있다.
하나의 예시에서, 패턴층(10)의 제1 및 제2 경사면 중에서 경사각이 더 작은 경사면 쪽으로 틸트하여 제 1무기물층(201)을 증착한 후(S1), 경사각이 더 큰 경사면 쪽으로 틸트하여 제 2 무기물층(202)을 증착할 수 있다(S2). 이러한 공정 순서(S1 및 S2)는 순서가 바뀔 수 있으며, 양 경사면에 서로 다른 두께의 무기물을 증착할 수 있다는 측면에서 유리할 수 있다.
상기1 및 제 2 무기물층은 서로 상이한 두께로 제 1 및 제 2 경사면 상부에 증착될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 무기물층의 두께는 각각 상기 장식 부재의 항목에서 기술한 범위 내에서 목적하는 시감 특성을 고려하여 따라 적절히 조절될 수 있다.
상기1 및 제 2 무기물층은 서로 상이한 재료로 제 1 및 제 2 경사면 상부에 증착될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 무기물층의 재료는 각각 상기 장식 부재의 항목에서 재료 내에서 목적하는 시감 특성을 고려하여 따라 적절히 조절될 수 있다.
상기 무기물층은 단일층으로 구성될 수 있고, 2층 이상의 다층으로 구성될 수도 있다.
상기 무기물층은 볼록부의 상부에 순차적으로 적층된 제3 무기물층 및 제4 무기물층을 포함할 수 있다. 각 층에 포함되는 재료는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 상기 제3 및 제4 무기물층의 재료는 전술한 무기물층의 재료를 포함할 수 있다. 상기 제3무기물층은 광흡수층으로 표현될 수 있고, 제4무기물층은 광반사층으로 표현될 수 있다.
상기 광흡수층 및 광반사층은 단일층으로 구성될 수 있고, 2층 이상의 다층으로 구성될 수도 있다.
상기 광흡수층에서는 광의 입사경로 및 반사경로에서 광흡수가 이루어지고, 또한 광은 광흡수층의 표면과 광흡수층과 광반사층의 계면에서 각각 반사하여 2개의 반사광이 보강 또는 상쇄 간섭을 하게 된다.
상기 광흡수층의 표면에서 반사되는 광은 표면 반사광, 광흡수층과 광반사층의 계면에서 반사되는 광은 계면 반사광으로 표현될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 패턴층의 표면의 볼록부 또는 오목부 형상은 상기 패턴층의 표면 외측으로 돌출된 콘(cone) 형태의 볼록부 또는 상기 패턴층의 표면 내측으로 함몰된 콘(cone) 형태의 오목부일 수 있다.
콘 형태는 원뿔, 타원뿔, 또는 다각뿔의 형태를 포함한다. 여기서 다각뿔의 바닥면의 형태는 삼각형, 사각형, 돌출점이 5개 이상인 별모양 등이 있다. 일 예에 따르면, 장식 부재를 지면에 놓았을 때, 상기 패턴층의 표면이 콘 형태의 볼록부 형상을 갖는 경우, 상기 볼록부 형상의 상기 지면에 대한 수직 단면 중 적어도 하나는 삼각형 형상일 수 있다. 또 하나의 예에 따르면, 장식 부재를 지면에 놓았을 때, 상기 패턴층의 표면이 콘 형태의 오목부 형상을 갖는 경우, 상기 오목부 형상의 상기 지면에 대한 수직 단면 중 적어도 하나는 역삼각형 형상일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 콘 형태의 볼록부 또는 콘 형태의 오목부 형상이 비대칭 구조의 단면을 적어도 하나 가질 수 있다. 예컨대, 상기 콘 형태의 볼록부 또는 오목부를, 상기 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 측에서 관찰하였을 때, 콘의 꼭지점을 기준으로 360도 회전시 동일한 형태가 2개 이하 존재하는 경우, 이색성이 발현되는 대 유리하다. 도 7은 콘 형태의 볼록부 형상을, 상기 볼록부 형상의 표면 측에서 관찰한 것을 나타낸 것으로, (a)는 모두 대칭 구조의 콘 형태를 도시한 것이고, (b)는 비대칭 구조의 콘 형태를 예시한 것이다.
상기 장식 부재를 지면에 놓았을 때, 대칭 구조의 콘 형태는 지면에 수평인 방향으로의 단면(이하, 수평 단면이라 함)이 원이거나 각변의 길이가 같은 정다각형이고, 콘의 꼭지점이, 지면에 대한 수평 단면의 무게중심점의 상기 단면에 대하여 수직인 선상에 존재하는 구조이다. 그러나, 비대칭 구조의 단면을 갖는 콘 형태는, 콘 형태의 볼록부 또는 오목부의 형상의 표면 측에서 관찰하였을 때, 콘의 꼭지점의 위치가 콘의 수평 단면의 무게중심점이 아닌 점의 수직선상에 존재하는 구조이거나, 콘의 수평 단면이 비대칭 구조의 다각형 또는 타원인 구조이다. 콘의 수평 단면이 비대칭 구조의 다각형인 경우는, 다각형의 변들 또는 각들 중 적어도 하나를 나머지와 다르게 설계할 수 있다.
예컨대, 도 8과 같이, 콘의 꼭지점의 위치를 변경할 수 있다. 구체적으로, 도 8의 첫번째 그림과 같이, 콘 형태의 볼록부 형상의 표면 측에서 관찰시 콘의 꼭지점을 콘의 지면에 대한 수평 단면의 무게중심점(01)의 수직선상에 위치하도록 설계하는 경우, 콘의 꼭지점을 기준으로 360도 회전시 4개의 동일한 구조를 얻을 수 있다(4 fold symmetry). 그러나, 콘의 꼭지점을, 지면에 대한 수평 단면의 무게중심점(01)이 아닌 위치(02)에 설계함으로써 대칭 구조가 깨진다. 지면에 대한 수평 단면의 한변의 길이를 x, 콘의 꼭지점의 이동 거리를 a 및 b, 콘의 꼭지점(01 또는 02)로부터 지면에 대한 수평 단면까지 수직으로 연결한 선의 길이인 콘 형태의 높이를 h, 수평 단면과 콘의 측면이 이루는 각도를 θn 이라고 하면, 도 8의 면 1, 면2, 면3 및 면 4에 대하여 하기와 같이 코싸인 값이 얻어질 수 있다.
Figure PCTKR2018002670-appb-I000001
이 때, θ1과 θ2는 같으므로 이색성이 없다. 그러나, θ3과 θ4는 상이하고, │θ3 - θ4│는 두 색간의 색차(E*ab)를 의미하므로, 이색성을 나타낼 수 있다. 여기서, │θ3 - θ4│ > 0이다. 이와 같이, 콘의 지면에 대한 수평 단면과 측면이 이루는 각도를 이용하여, 대칭 구조가 얼마나 깨졌는지, 즉 비대칭의 정도를 정량적으로 나타낼 수 있고, 이와 같은 비대칭의 정도를 나타내는 수치는 이색성의 색차와 비례한다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 패턴층은 최고점이 선 형태의 볼록부 형상 또는 최저점이 선 형태의 오목부 형상의 표면을 갖는다. 도 10 내지 도 12에 선 형태의 볼록부를 구현한 예의 사진을 도시하였다. 상기 선형태는 직선 형태일 수도 있고, 곡선 형태일 수도 있으며, 곡선과 직선을 모두 포함하거나, 지그재그 형태일 수도 있다. 최고점이 선 형태인 볼록부 또는 최저점이 선 형태인 오목부의 형상의 표면을, 상기 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 측에서 관찰하였을 때, 상기 볼록부 또는 오목부의 지면에 대한 수평 단면의 무게중심점을 기준으로 360도 회전시 동일한 형태가 1개 밖에 존재하지 않는 경우 이색성를 발현하는 대 유리하다. 도 9는 최고점이 선 형태인 볼록부의 형상을 갖는 표면을 도시한 것으로, (a)는 이색성을 발현하지 않는 볼록부를 갖는 패턴을 예시한 것이고, (b)는 이색성을 발현하는 볼록부를 갖는 패턴을 예시한 것이다. 도 9(a)의 X-X' 단면은 이등변삼각형 또는 정삼각형이고, 도 9(b)의 Y-Y' 단면은 측변의 길이가 서로 상이한 삼각형이다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 패턴층은 콘 형태의 첨단부가 잘려진 구조의 볼록부 또는 오목부 형상의 표면을 갖는다. 도 13에, 장식 부재를 지면에 놓았을 때, 지면에 수직인 단면이 비대칭인 역사다리꼴 오목부를 구현한 사진을 도시하였다. 이와 같은 비대칭 단면은 사다리꼴 또는 역사다리꼴 형태일 수 있다. 이 경우에도, 비대칭 구조의 단면에 의하여 이색성을 발현할 수 있다.
도 6은 본 출원의 제 4 실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다. 본 출원의 제 4 실시예에 의하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 무기물층이 다층 구조를 가지는 장식 부재를 나타낸다. 구체적으로, 패턴층의 볼록부의 상부에 순차적으로 형성된 광흡수층(401) 및 광반사층(501)을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 경사면을 포함하는 패턴층의 영역 E에서의 광반사층의 두께 t1과 제2 경사면을 포함하는 패턴층의 영역 F에서의 광반사층의 두께 t2는 동일하거나 상이할 수 있다. 도 6은 서로 마주보는 경사면, 즉 단면이 삼각형인 구조를 갖는 광흡수층에 관한 것이다. 도 6과 같이 서로 마주보는 경사면을 갖는 패턴의 구조에서는 동일한 조건에서 증착을 진행하더라도 삼각형 구조의 2개의 면에서 광흡수층의 두께가 달라질 수 있다. 이에 따라, 한번의 공정만으로서 두께가 상이한 2 이상의 영역을 갖는 광흡수층을 형성할 수 있다. 이에 의하여 광흡수층의 두께에 따라 발현 색상이 상이하게 된다. 이 때 광반사층의 두께는 일정 이상이면 색상변화에 영향을 미치지 않는다.
상기 광반사층은 광을 반사할 수 있는 재료라면 특별히 한정되지 않지만, 광반사율은 재료에 따라 결정될 수 있으며, 예컨대 50% 이상에서 색상구현이 용이하다. 광반사율은 ellipsometer를 사용하여 측정할 수 있다.
상기 광흡수층은 400 nm에서 굴절율(n)이 0 내지 8인 것이 바람직하며, 0 내지 7일 수 있고, 0.01 내지 3일 수 있고, 2 내지 2.5일 수 있다. 굴절율(n)은 sin θ1/sin θ2 (θ1은 광흡수층의 표면에서 입사되는 빛의 각이고, θ2는 광흡수층의 내부에서 빛의 굴절각이다)으로 계산될 수 있다.
상기 광흡수층은 400 nm에서 소멸계수(k)가 0 초과 4 이하이고, 0.01 내지 4인 것이 바람직하며, 0.01 내지 3.5일 수 있고, 0.01 내지 3일 수 있으며, 0.1 내지 1일 수 있다. 소멸계수(k)는 -l/4pI(dI/dx) (여기서, 광흡수층 내에서 경로 단위길이(dx), 예컨대 1 m 당 빛의 강도의 감소분율 dI/I에 l/4p를 곱한 값이고, 여기서 l는 빛의 파장이다.
상기 광흡수층은 380 내지 780 nm에서 소멸계수(k)가 0 초과 4 이하이고, 0.01 내지 4인 것이 바람직하며, 0.01 내지 3.5일 수 있고, 0.01 내지 3일 수 있으며, 0.1 내지 1일 수 있다. 400 nm, 바람직하게는 380 내지 780 nm의 가시광선 전체 파장 영역에서 소멸계수(k)가 상기 범위이므로, 가시광선 범위 내에서 광흡수층의 역할을 할 수 있다.
동일한 굴절율(n) 값을 가진다고 하더라도, 380 내지 780 nm에서 소멸계수(k) 값이 0인 경우와 소멸계수(k) 값이 0.01인 경우는
Figure PCTKR2018002670-appb-I000002
>1 인 차이를 나타낼 수 있다. 예컨대, 유리/알루미늄/알루미늄산화물/공기층의 적층구조에, 광원으로서 D65(태양광 스펙트럼)을 조사한 경우를 시뮬레이션하였을 때, 상기 알루미늄산화물의 k값이 0일 때와 0.01일 때의 E*ab은 하기 표 1과 같이 얻어졌다. 이 때, 알루미늄층의 두께(h1)은 120 nm이었고, 알루미늄산화물층의 두께(h2)는 하기 표 1에 기재하였다. k값은 시뮬레이션을 위하여 임의로 0과 0.01로 설정하였으며, n값은 알루미늄의 값을 이용하였다.
h2 [nm] k = 0 k = 0.01 △E*ab
L A b L A b
40 6.63 1.75 -1.25 85.18 2.09 0.03 1.96
60 9.83 -4.02 -8.30 87.86 -4.06 -9.01 2.10
80 5.60 -1.87 -2.58 94.44 -2.05 -2.86 1.20
일 실시상태에 따르면, 상기 광반사층은 금속층, 금속산질화물층 또는 무기물층일 수 있다. 상기 광반사층은 단일층으로 구성될 수 있고, 2층 이상의 다층으로 구성될 수도 있다.일 예로서, 상기 광반사층은 인듐(In), 티탄(Ti), 주석(Sn), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 네오디뮴(Nb), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 재료, 이의 산화물, 질화물 또는 산질화물, 탄소 및 탄소 복합체 중 1종 또는 2종 이상의 재료를 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다. 예를 들어, 상기 광반사층은 상기 재료 중에서 선택되는 둘 이상의 합금, 이의 산화물, 질화물 또는 산질화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광반사층은 상기 금속 중에서 선택되는 둘 이상의 합금을 포함할 수 있다. 더 구체적으로는 상기 광반사층은 몰리브덴, 알루미늄 또는 구리를 포함할 수 있다. 또 하나의 예에 따르면, 상기 광반사층은 탄소 또는 탄소 복합체를 포함하는 잉크를 이용하여 제조됨으로써 고저항의 반사층을 구현할 수 있다. 탄소 또는 탄소 복합체로는 카본블랙, CNT 등이 있다. 상기 탄소 또는 탄소 복합체를 포함하는 잉크는 전술한 재료 또는 이의 산화물, 질화물 또는 산질화물을 포함할 수 있으며, 예컨대 인듐(In), 티탄(Ti), 주석(Sn), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge). 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 네오디뮴(Nb), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 산화물이 포함될 수 있다. 상기 탄소 또는 탄소 복합체를 포함하는 잉크를 인쇄한 후 경화 공정이 추가로 수행될 수 있다.상기 광반사층은 2종 이상의 재료를 포함하는 경우, 2종 이상의 재료를 하나의 공정, 예컨대 증착 또는 인쇄의 방법을 이용하여 형성할 수도 있으나, 1종 이상의 재료로 먼저 층을 형성한 후, 추가로 1종 이상의 재료로 그 위에 층을 형성하는 방법이 이용될 수 있다. 예컨대, 인듐이나 주석을 증착하여 층을 형성한 후, 탄소를 포함하는 잉크를 인쇄한 후 경화시켜 광반사층을 형성할 수 있다. 상기 잉크는 티타늄 산화물, 실리콘 산화물과 같은 산화물이 추가로 포함될 수 있다.
일 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 단일층일 수도 있고, 2층 이상의 다층일 수도 있다. 상기 광흡수층은 380 내지 780 nm에서 소멸계수(k)를 갖는 재료, 즉 소멸계수가 0 초과 4 이하, 바람직하게는 0.01-4인 재료로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 광흡수층은 금속, 준금속, 및 금속이나 준금속의 산화물, 질화물, 산질화물 및 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 상기 금속 또는 준금속의 산화물, 질화물, 산질화물 또는 탄화물은 당업자가 설정한 증착 조건 등에 의하여 형성할 수 있다. 광흡수층은 광반사층과 동일한 금속, 준금속, 2종이상의 합금 또는 산질화물을 포함할 수도 있다.
예컨대, 상기 광흡수층은 인듐(In), 티탄(Ti), 주석(Sn), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 네오디뮴(Nb), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 재료 또는 이의 산화물, 질화물 또는 산질화물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 광흡수층은 구리산화물, 구리질화물, 구리산질화물, 알루미늄산화물, 알루미늄질화물, 알루미늄산질화물 및 몰리브덴티타늄산질화물 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함한다.
일 예에 따르면, 상기 광흡수층은 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge)을 포함한다.
실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge)으로 이루어진 광흡수층은 400 nm에서 굴절율(n)이 0 내지 8이며, 0 내지 7일 수 있고, 소멸계수(k)가 0 초과 4 이하, 바람직하게는 0.01 내지 4이며, 0.01 내지 3 또는 0.01 내지 1일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 광흡수층은 AlOxNy (x > 0, y > 0)이다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 광흡수층은 AlOxNy (0 ≤ x ≤ 1.5, 0 ≤ y ≤1)일 수 있다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 광흡수층은 AlOxNy (x > 0, y > 0)이고, 전체 원자 수 100%에 대하여 각 원자들의 수가 하기 식을 만족한다.
Figure PCTKR2018002670-appb-I000003
일 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 400 nm, 바람직하게는 380 내지 780nm에서 소멸계수(k)를 갖는 재료로 이루어질 수 있으며, 예컨대 광흡수층/광반사층은 CuO/Cu,CuON/Cu,CuON/Al,AlON/Al,AlN/AL/ AlON/Cu, AlN/Cu 등 재료로 형성될 수 있다.
일 실시상태에 따르면, 상기 광반사층의 두께는 최종 구조에서 원하는 색상에 따라 결정될 수 있으며, 예컨대 1 nm 이상, 바람직하게는 25 ㎚ 이상, 예컨대 50 ㎚ 이상, 바람직하게는 70 ㎚ 이상이다.
일 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층의 두께는 5~500㎚, 예컨대 30-500 nm 일 수 있다. 예시적인 장식 부재 및 장식 부재의 제조 방법은 장식 부재의 적용이 필요한 공지의 대상에 적용될 수 있다. 예를 들어, 휴대용 전자기기 및 전자제품 등에 제한 없이 적용될 수 있다.
본 출원에 있어서, 광흡수층과 광반사층은 그 기능에 따라 명명된 것이다. 특정한 파장을 갖는 빛에 대하여, 광을 상대적으로 많이 반사하는 층을 광반사층으로 표현할 수 있고, 광을 상대적으로 적게 반사하는 층을 광흡수층으로 표현할 수 있다.
도 22를 통해, 광흡수층과 광반사층에 대해 설명한다. 도 22의 장식부재에는 각 층(layer)이 빛이 들어오는 방향을 기준으로 Li-1층, Li층 및 Li+1층 순서로 적층되어 있고, Li-1층과 Li층 사이에 계면(interface) Ii이 위치하고, Li층과 Li+1층 사이에 계면 Ii+1이 위치한다.
박막 간섭이 일어나지 않도록 각 층에 수직한 방향으로 특정한 파장을 갖는 빛을 조사하였을 때, 계면 Ii에서의 반사율을 하기 수학식 1으로 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2018002670-appb-I000004
상기 수학식 1에 있어서, ni(λ)는 i번째 층의 파장(λ)에 따른 굴절율을 의미하고, ki(λ)는 i번째 층의 파장(λ)에 따른 소멸 계수(extinction coefficient)를 의미한다. 소멸 계수는 특정 파장에서 대상 물질이 빛을 얼마나 강하게 흡수하는 지를 정의할 수 있는 척도로서, 정의는 상술한 바와 같다.
상기 수학식 1을 적용하여, 각 파장에서 계산된 계면 Ii에서의 파장별 반사율의 합을 Ri라고 할 때, Ri는 아래 수학식 2와 같다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2018002670-appb-I000005
이때, 적층체의 계면 중 Ii의 Ri가 가장 크다고 할 때, 계면 Ii와 접하고, 계면 Ii와 빛이 들어오는 방향에 대향하여 위치한 층을 광반사층, 나머지 층을 광흡수층이라고 정의할 수 있다. 예를 들어, 도 22에 도시한 적층체에서, 계면 Ii+1의 파장별 반사율의 합이 가장 큰 경우, Ii+1과 접하고, 계면 Ii+1과 빛이 들어오는 방향에 대향하여 위치한 층 Li+1층을 광반사층, 나머지 층 Li-1층 및 Li층을 광흡수층이라고 정의할 수 있다.
상기 장식 부재를 휴대용 전자기기 또는 전자제품에 적용하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 당업계에서 데코 필름을 휴대용 전자기기 또는 전자제품에 적용하는 방식으로 알려진 공지의 방식이 적용될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 장식 부재는 휴대용 전자기기 또는 전자제품에 직접 코팅에 의해 적용될 수 있다. 이 경우 상기 장식 부재를 휴대용 전자기기 또는 전자제품에 부착하기 위한 별도의 점착층이 필요하지 않을 수 있다. 다른 하나의 예시에서, 상기 장식 부재는 점착층을 매개로 휴대용 전자기기 또는 전자제품에 부착될 수 있다. 상기 점착층은 광학용 투명 접착 테이프(OCA tape; optically clear adhesive tape) 또는 접착 수지를 사용할 수 있다. 상기 OCA tape 또는 접착 수지로는 당업계에 공지된 OCA tape 또는 접착 수지를 제한 없이 적용할 수 있다.
본 출원은 바라보는 방향에 따라 다른 색을 나타내는 이색성을 가지며 상기 이색성의 시인성이 개선된 장식 부재 및 장식 부재의 제조 방법을 제공한다.
도 1은 본 명세서의 장식 부재를 예시적으로 나타낸다.
도 2는 본 명세서의 장식 부재를 예시적으로 나타낸다.
도 3은 본 명세서의 장식 부재 및 좌우 뷰(view)를 예시적으로 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 장식 부재의 제조 방법을 예시적으로 나타낸다.
도 5는 실시예 1의 이색성 시감 평가 결과이다.
도 6은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재의 적층 구조를 예시한 것이다.
도 7 내지 9는 장식 부재의 광흡수층의 상면 구조를 예시한 것이다.
도 10 내지 14는 몇몇 실시상태에 따른 패턴층의 볼록부 또는 오목부 형상의 표면의 예시이다.
도 15 및 16은 실시예 5 내지 7의 장식 부재의 구조 및 색상 관측 결과를 나타낸 것이다.
도 17 및 18은 평가예 2에 따른 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 19는 알루미늄산질화물의 n 및 k값을 나타낸 그래프이다.
도 20 및 21은 색상 좌표 시스템을 설명하기 위해 도입된 도면이다.
도 22는 광흡수층과 광반사층에 대해 설명하기 위해 도입된 도면이다.
도 16의 색상에 표시된 3개의 숫자는 색상의 L*ab 좌표값이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
도 1의 구조의 패턴을 갖도록 하드 몰드를 가공하였다. 기재층 상에 에폭시 수지와 프탈로시아닌계 염료를 포함하는 조성물을 도포하고 상기 하드 몰드를 압착한 후 자외선으로 경화시킴으로써 도 1의 구조의 패턴층을 형성하였다. 상기 패턴층의 상부에 스퍼터 방식으로 알루미늄을 200nm 두께로 증착하여 무기물층을 형성하여 장식 부재를 제조하였다. 상기 무기물층은 400nm 파장의 광에 대한 굴절률은 5이다. 제조된 장식 부재의 제 1 볼록부의 양쪽 경사각은 각각 20도 및 70도이고, 폭은 30㎛이며, 제 2 볼록부의 양쪽 경사각은 각각 20도 및 70도이고, 폭은 5㎛이다. 제 1 및 제 2 볼록부의 높이는 각각 폭 및 경사각으로부터 결정된다.
실시예 2
도 2의 구조의 패턴을 갖도록 소프트와 하드 몰드를 가공한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 장식 부재를 제조하였다. 제조된 장식 부재의 볼록부의 양쪽 경사각은 각각 20도 및 70도이고, 폭은 30㎛이며, 오목부의 양쪽 경사각은 각각 20도 및 70도이고, 높이는 3㎛ 이다. 볼록부의 높이는 폭 및 경사각으로부터 결정되며, 오목부의 폭은 높이 및 경사각으로부터 결정된다.
실시예 3
도 3의 구조의 패턴을 갖도록 소프트와 하드 몰드를 가공한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 장식 부재를 제조하였다. 제조된 장식 부재의 제 1 영역의 볼록부의 제 1 볼록부의 양쪽 경사각은 각각 20도 및 70도이고, 폭은 30㎛이며, 제 2 영역의 볼록부는 제 1 영역의 볼록부와 180도 역상 구조를 가지며, 양쪽 경사각이 각각 70도 및 20도를 가진다.
실시예 4
스퍼터 방식에 의해 도 4의 방식으로 장식 부재를 제조하였다. 실시예 1과 동일하게 패턴층을 제조하고, 상기 패턴층의 제 1 경사면 쪽으로 틸트하여 몰리브덴을 100nm 두께로 증착하여 제 1 무기물층을 형성한 후 제 2 경사면 쪽으로 틸트하여 알루미늄을 300nm 두께로 증착하여 제 2 무기물층을 형성하였다.
실시예 5 내지 7
PET 기재층 위에 자외선 경화형 수지를 도포하여 패턴(도 12)을 형성한 이후, 질소를 첨가하여 반응성 스퍼터링법(reactive sputtering)에 의해 AlOxNy (0 ≤ x, 0.1 ≤ y ≤ 1) 광흡수층을 기재의 패턴 위에 형성하였다. 광흡수층 위에 100㎚ 두께의 Al을 스퍼터링 방식으로 증착하여 광반사층(Al, 두께 120 nm)을 형성하였다.
패턴의 형태는 도 15와 같이 비대칭 프리즘 구조가 반복된 구조로 형성하였으며, 패턴의 한쪽 면 경사 각도는 60°이고, 반대쪽 경사 각도를 40° (실시예 5), 30°(실시예 6), 20°(실시예 7)로 하여서 샘플을 제조 하였다. 이 때, 패턴들의 피치는 100 마이크로미터였고, 패턴의 높이는 25 마이크로미터였다. 얻어진 샘플의 기재 측으로 광을 입사시켜, 광흡수층을 통과하고 광반사층에서 반사된 빛을 기재 측에서 관찰할 수 있다. 얻어진 샘플로부터 관측된 광흡수층의 두께 및 색상을 도 16에 나타내었다. 알루미늄산질화물층의 n 및 k 값은 도 19에 기재되어 있다.
실시예 8
스퍼터 방식에 의해 장식 부재를 제조하였다. 실시예 1과 동일하게 패턴층을 제조하고, 상기 패턴층의 상부에서 알루미늄을 증착하여 무기물층을 형성하였다. 볼록부의 양쪽 경사면의 무기물층의 두께는 각각 200nm이다.
비교예 1
PET 기재층 위에 자외선 경화형 수지를 도포하여 패턴(도 12)을 형성한 이후, 질소를 첨가하여 반응성 스퍼터링법(reactive sputtering)에 의해 AlOxNy (0 ≤ x, 0.1 ≤ y ≤ 1) 광흡수층을 기재의 패턴 위에 형성하였다. 광흡수층 위에 100㎚ 두께의 Al을 스퍼터링 방식으로 증착하여 광반사층(Al, 두께 120 nm)을 형성하였다.
패턴의 형태는 대칭 프리즘 구조가 반복된 구조로 형성하였으며, 패턴의 한쪽 면의 경사 각도는 45°이고, 반대쪽 경사 각도를 45°으로 동일하였다. 이 때, 패턴들의 피치는 100 마이크로미터였고, 패턴의 높이는 25 마이크로미터였다. 얻어진 샘플의 기재 측으로 광을 입사시켜, 광흡수층을 통과하고 광반사층에서 반사된 빛을 기재 측에서 관찰할 수 있다.
평가예 1 이색성 시감 평가
실시예 1 내지 4 및 비교예 1에 대하여 육안 검사 방식으로 이색성 시감 평가를 하였다. 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는 각각 실시예 1의 우측 뷰 및 좌측 뷰의 사진이다.
평가예 2 이색성 시감 평가
도 15는 실시예 1에 따른 장식 부재와 비교예 1에 따른 장식 부재의 시야각에 따른 색상 변화를 나타낸 것이다.
실시예 1에 따른 장식 부재는 보는 각도에 따라 다른 색을 나타내는 이색성을 나타내는 반면에, 비교예 1에 따른 장식 부재는 한가지 색상만을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
도 16은 실시예 1에 따른 장식 부재와 비교예 1에 따른 장식 부재의 CIE L*a*b 색 공간에서의 시야각에 따른 명도값(L*), 색상값(*a) 및 채도값(*b)값을 측정하여 비교한 것이다.
실시예 1의 경우, 시야각이 변함에 따라 명도값(L*) 및 채도값(*b)가 크게 변하는 것을 확인할 수 있었다.
반면에, 비교예 1의 경우, 시야각이 변하더라도 명도값(L*) 및 채도값(*b)이 크게 변하지 않는 것을 확인할 수 있었다.
도면에는 시야각 좌표 시스템에서 장식 부재를 바라볼 때의 색상을 나타내었다. 좌표는 (θ, φ)로 표시될 수 있다. 장식부재의 면 방향에 대하여 수직 방향을 x축, 장식부재의 면 방향의 어느 한 방향을 y축이라고 할 때, x축과 시야 방향이 이루는 각도를 θ, y축과 시야 방향이 이루는 각도를 φ라고 한다. φ가 0도일 때(θ, 0), θ의 변화에 따른 L*, a* 및 b*값을 측정하였다. 시야각 좌표 시스템에 대한 내용은 문헌 IES type B Reference[IES-LM-75-01 Goniophotometer Types and Photometric Coordinates(title), IES(author), (Illuminating Engineering Society of North America, 2001)]을 참고할 수 있으며, 이를 도 20에 나타내었다.
또한, θ 및 φ가 모두 변할 때 장식 부재의 색상을 표시하였다. 도 21은 상기 시야각 좌표 시스템의 각도를 표시한 것이다.
[부호의 설명]
P1: 볼록부 또는 제 1 볼록부 P2: 제2 볼록부 P3: 오목부, P4: 제 3 볼록부 10: 패턴층 201: 제 1 무기물층 202: 제 2 무기물층 H1, H2, H3: 높이 W1, W2, W3: 너비, S1, S2, S3, S4, S5, S6: 경사면, a1, a4, a7: 꼭지각, a2, a3, a5, a6, a8, a9: 경사각 C1: 제1영역 C2: 제2영역

Claims (16)

  1. 경사각이 서로 상이한 제1 및 제2 경사면을 포함하는 볼록부 형상의 표면을 포함하는 패턴층 및 상기 볼록부의 상부에 형성된 무기물층을 포함하는 장식 부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 경사면과 제 2 경사면이 이루는 각도는 80도 내지 100도 범위 내인 장식 부재.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 경사면과 제 2 경사면의 경사각의 차이는 30도 내지 70도 범위 내인 장식 부재.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴층은 볼록부가 형성된 표면의 반대측 표면에 평탄부를 가지며, 상기 평탄부는 기재층 상에 형성되어 있는 장식 부재.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴층은 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지를 포함하는 장식 부재.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴층의 내부 또는 하부에 유색 염료를 더 포함하는 장식 부재.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 무기물층은 인듐(In), 티탄(Ti), 주석(Sn), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 네오디뮴(Nb), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 재료, 이의 산화물, 질화물 또는 산질화물, 탄소 및 탄소 복합체 중 1 종 또는 2 종 이상의 재료를 포함하는 단일층 또는 다층인 장식 부재.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴층의 표면은 상기 볼록부의 사이에 상기 볼록부에 비해 높이가 작은 제 2 볼록부가 더 배치된 형상을 갖는 장식 부재.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 볼록부의 높이는 상기 볼록부 높이의 1/5 내지 1/4 범위 내인 장식 부재.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴층의 표면은 상기 볼록부의 첨단부가 상기 볼록부에 비해 높이가 작은 오목부를 더 포함하는 형상을 갖는 장식 부재.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 오목부는 경사각이 서로 상이한 2개의 경사면을 포함하는 형상을 갖는 장식 부재.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴층은 제 1 경사면에 비해 제 2 경사면의 경사각이 큰 제 1 영역 및 제 1 경사면에 비해 제 2 경사면의 경사각이 큰 제2 영역을 포함하는 장식 부재.
  13. 경사각이 서로 상이한 제1 및 제2 경사면을 포함하는 볼록부 형상의 표면을 포함하는 패턴층의 상기 제 1 및 제 2 경사면에 각각 제 1 및 제 2 무기물층을 증착하는 것을 포함하는 장식 부재의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 무기물층의 증착은 스퍼터 방식 또는 이베이퍼레이션 방식에 의해 수행되는 장식 부재의 제조 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 제 1 및 제 2 무기물층은 서로 상이한 두께로 증착되는 장식 부재의 제조 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 제 1 및 제 2 무기물층은 서로 상이한 재료로 증착되는 장식 부재의 제조 방법.
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