JP2014129600A - 蒸着品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】表面に金属質感を表現できる青い膜が形成された蒸着品及び当該蒸着品の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る蒸着品の製造方法は、基材を提供するステップと、クロムターゲット、アルミターゲット及びシリコンターゲットを使用して、アルゴンを不活性ガスとして、マグネトロンスパッタ法を介して前記基材の表面にカラー層を形成するステップと、を備える。前記カラー層は、クロム、アルミニウム及びシリコンの3種類の成分からなり、前記カラー層が含有するクロム、アルミニウム、シリコンの3者の原子比率は、1〜3:0.5〜2:0.3〜1であり、前記カラー層が現された色域は、CIE・LAB色対照システムにおけるL*座標が25〜28の間に介在し、a*座標が−1〜−6の間に介在し、b*座標が−5〜−9の間に介在する。
【選択図】図1
【解決手段】本発明に係る蒸着品の製造方法は、基材を提供するステップと、クロムターゲット、アルミターゲット及びシリコンターゲットを使用して、アルゴンを不活性ガスとして、マグネトロンスパッタ法を介して前記基材の表面にカラー層を形成するステップと、を備える。前記カラー層は、クロム、アルミニウム及びシリコンの3種類の成分からなり、前記カラー層が含有するクロム、アルミニウム、シリコンの3者の原子比率は、1〜3:0.5〜2:0.3〜1であり、前記カラー層が現された色域は、CIE・LAB色対照システムにおけるL*座標が25〜28の間に介在し、a*座標が−1〜−6の間に介在し、b*座標が−5〜−9の間に介在する。
【選択図】図1
Description
本発明は、蒸着品及びその製造方法に関するものである。
無線通信及び情報処理技術の発展に伴って、携帯電話及びパソコンなどの携帯式電子装置は日々開発されている。現在の携帯式電子装置は、絶え間ない新機能の更新だけでなく、流行及び消費者のニーズに合うために、外観上においても絶えず創意工夫されている。
電子装置を色彩豊かにするために、通常プラスチックからなるカラーのケース体或いはハウジングを採用して電子装置を製造する。または、電子装置のケース体の表面に、焼付け塗装、電気メッキ層などの装飾機能を有するカラーの塗膜を形成する。しかし、カラーのプラスチックハウジング及び塗装された後の電子装置用ケース体は、良好な金属質感を表現することができない。
上記の問題点に鑑みて、本発明は、表面に金属質感を現わすことできる青い膜が形成された蒸着品及び当該蒸着品の製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る蒸着品は、基材及び前記基材の表面に形成されたカラー層を備える。前記カラー層は、クロム、アルミニウム及びシリコンの3種類の成分からなり、前記カラー層が含有するクロム、アルミニウム、シリコンの3者の原子比率は、1〜3:0.5〜2:0.3〜1であり、前記カラー層が現された色域は、CIE・LAB色対照システムにおけるL*座標が25〜28の間に介在し、a*座標が−1〜−6の間に介在し、b*座標が−5〜−9の間に介在する。
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る蒸着品の製造方法は、基材を提供するステップと、クロムターゲット、アルミターゲット及びシリコンターゲットを使用して、アルゴンを不活性ガスとして、マグネトロンスパッタ法を介して前記基材の表面にカラー層を形成するステップと、を備える。前記カラー層は、クロム、アルミニウム及びシリコンの3種類の成分からなり、前記カラー層が含有するクロム、アルミニウム、シリコンの3者の原子比率は、1〜3:0.5〜2:0.3〜1であり、前記カラー層が現された色域は、CIE・LAB色対照システムにおけるL*座標が25〜28の間に介在し、a*座標が−1〜−6の間に介在し、b*座標が−5〜−9の間に介在する。
本発明の製造方法によって得られた蒸着品は、良質な金属質感が現された青い外観が形成されるので、優れた装飾効果を持ち、当該蒸着品を採用した電子製品は人々にファッション性を与えることができる。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る蒸着品10は、基材11と、基材11の表面に形成された下地層13と、下地層13の表面に形成された移行層(transition layer)15と、移行層15の表面に形成されたカラー層17と、を備える。
基材11の材質は、ステンレス或いはアルミ合金である。下地層13は、金属クロム層であり、且つその厚さは50nm〜100nmである。移行層15は、炭化クロムや窒化クロムであり、その厚さは100nm〜200nmである。カラー層17は、クロムアルミニウムシリコン層であり、その厚さは0.3μm〜0.5μmである。また、カラー層17に含まれたクロム、アルミニウム、シリコンの3者の原子比率は、1〜3:0.5〜2:0.3〜1である。また、カラー層17が現れる色域は、CIE・LAB色対照システムにおけるL*座標が25〜28の間に介在し、a*座標が−1〜−6の間に介在し、b*座標が−5〜−9の間に介在する。また、カラー層17は、青い色を呈し、且つ金属質感を現わすことができる。
本発明の実施形態に蒸着品10の製造方法は、以下のステップを備える。
図2に示すように、先ず、真空チャンバ21及び該真空チャンバ21に連接される真空ポンプ30を備える真空蒸着装置20を提供する。真空ポンプ30は、真空チャンバ21を真空引きするために用いられる。真空チャンバ21内には、回転棚(図示せず)、クロムターゲット23、アルミターゲット24及びシリコンターゲット26が設けられている。基材11は、上記回転棚により連動されて円形のトラック25に沿って公転すると共に、自転する。
次に、ステンレス或いはアルミ合金からなる基材11を提供する。
次に、基材11の表面に対して前処理する。上記前処理工程は、基材11を水洗い及び研磨すること等を含む。
次に、真空蒸着装置20の中で、マグネトロンスパッタ法によって、洗浄された基材11の表面に下地層13を形成する。具体的には、基材11を真空チャンバ21内にセットして、真空ポンプ30にて真空チャンバ21を1.0×10−3Pa〜1.0×10−2Paまで真空引きする。クロムターゲット23に対して、パワーが5kw〜8kwである電流(通常、高圧直流電流である)を印加する。スパッタリングする場合、クロムターゲット23に対応する電源を起動し、流量(flow rate)が100sccm〜200sccmの不活性ガスとするアルゴン(Ar)を注入し、真空チャンバ21の温度を90℃〜110℃にし、基材11に対して−200V〜−350Vの負バイアス電圧を印加し、スパッタリング時間を10分〜15分にする。これにより、グロー放電(glow discharge)により生成された電子は上記不活性ガスを励起して、プラズマを生成する。上記プラズマは、クロムターゲット23のクロム原子を追い出して、それを基材11の上面に堆積させて、上記下地層13を形成する。
次に、引き続きマグネトロンスパッタ法によって、真空蒸着装置20の中で、下地層13の表面に移行層15を形成する。クロムターゲット23に対して、パワーが4kw〜6kwである電流(通常、高圧直流電流である)を印加する。スパッタリングする場合、クロムターゲット23に対応する電源を起動し、流量が120sccm〜150sccmのアルゴン及び流量が30sccm〜50sccmのアセチレン或いは窒素からなる反応気体を注入し、真空チャンバ21の温度を90℃〜105℃にし、基材11に対して−200V〜−300Vの負バイアス電圧を印加し、スパッタリング時間を30分〜50分にする。これにより、グロー放電(glow discharge)により生成された電子は上記不活性ガスを励起して、プラズマを生成する。上記プラズマは、クロムターゲット23のクロム原子を追い出して、それを基材11の上面に堆積させて、上記移行層15を形成する。
次に、引き続きマグネトロンスパッタ法によって、真空蒸着装置20の中で、移行層15の表面にカラー層17を形成する。クロムターゲット23に対してパワーが3kw〜5kwである電流(通常、高圧直流電流である)を入力し、アルミターゲット24に対してパワーが2kw〜3kwである電流(通常、高圧直流電流である)を入力し、シリコンターゲット26に対してパワーが1kw〜2kwである電流(通常、高圧直流電流である)を印加する。スパッタリングする場合、クロムターゲット23、アルミターゲット24及びシリコンターゲット26にそれぞれ対応する電源を起動して、流量が80sccm〜120sccmのアルゴンを注入し、真空チャンバ21の温度を80℃〜100℃にし、基材11に対して−150V〜−250Vの負バイアス電圧を印加し、スパッタリング時間を40分〜60分にする。これにより、グロー放電(glow discharge)により生成された電子は上記不活性ガスを励起して、プラズマを生成する。上記プラズマは、クロムターゲット23のクロム原子、アルミターゲット24のアルミ原子及びシリコンターゲット26のシリコン原子を追い出して、それを基材11の上面に堆積させて、上記カラー層17を形成する。
また、上記のスパッタリング工程が使用するターゲットは、クロムターゲット23、アルミターゲット24及びシリコンターゲット26の3者の中の何れか2種からなる複合体であること、又はクロム、アルミ及びシリコンの3者の複合体であること、又はクロム、アルミ及びシリコンを除いた他の金属ターゲットであることも可能である。
以下、具体的な実施例を挙げて、本発明について説明する。
[実施例1]
(i)ステンレス316を基材11とする。
(i)ステンレス316を基材11とする。
(ii)クロムターゲット23に入力される電流のパワーは5kwであり、アルゴン流量は150sccmであり、真空チャンバ21の温度は100℃であり、基材11に印加された負バイアス電圧は−250Vであり、スパッタリング時間は12分である、という条件下で下地層13を形成する。
(iii)クロムターゲット23に入力される電流のパワーは5kwであり、アルゴン流量は125sccmであり、アセチレン流量は45sccmであり、真空チャンバ21の温度は100℃であり、基材11に印加された負バイアス電圧は−250Vであり、スパッタリング時間は40分である、という条件下で移行層15を形成する。
(iiii)クロムターゲット23、アルミターゲット24及びシリコンターゲット26に入力される電流のパワーはそれぞれ4kw、3kw及び1.5kwであり、アルゴン流量は110sccmであり、真空チャンバ21内の温度は85℃であり、基材11に印加された負バイアス電圧は−200Vであり、スパッタリング時間は50分である、という条件下でカラー層17を形成する。
上記の工程で得られたカラー層17が現れる色域は、CIE・LAB色対照システムにおけるL*座標が26であり、a*座標が−4であり、b*座標が−5である。
[実施例2]
(i)アルミ合金6061を基材11とする。
(i)アルミ合金6061を基材11とする。
(ii)クロムターゲット23に入力される電流のパワーは5kwであり、アルゴン流量は120sccmであり、真空チャンバ21の温度は90℃であり、基材11に印加された負バイアス電圧は−300Vであり、スパッタリング時間は12分である、という条件下で下地層13を形成する。
(iii)クロムターゲット23に入力される電流のパワーは4kwであり、アルゴン流量は120sccmであり、アセチレン流量は40sccmであり、真空チャンバ21内の温度は90℃であり、基材11に印加された負バイアス電圧は−270Vであり、スパッタリング時間は35分である、という条件下で移行層15を形成する。
(iiii)
クロムターゲット23、アルミターゲット24及びシリコンターゲット26に入力される電流のパワーはそれぞれ3kw、2kw及び1kwであり、アルゴン流量は105sccmであり、真空チャンバ21内の温度は80℃であり、基材11に印加された負バイアス電圧は−250Vであり、スパッタリング時間は45分である、という条件下でカラー層17を形成する。
クロムターゲット23、アルミターゲット24及びシリコンターゲット26に入力される電流のパワーはそれぞれ3kw、2kw及び1kwであり、アルゴン流量は105sccmであり、真空チャンバ21内の温度は80℃であり、基材11に印加された負バイアス電圧は−250Vであり、スパッタリング時間は45分である、という条件下でカラー層17を形成する。
上記の工程で得られたカラー層17が現れた色域は、CIE・LAB色対照システムにおけるL*座標は26であり、a*座標は−3であり、b*座標は−6である。
[実施例3]
(i)ステンレス314を基材11とする。
(i)ステンレス314を基材11とする。
(ii)クロムターゲット23に入力される電流のパワーは6kwであり、アルゴン流量は135sccmであり、真空チャンバ21内の温度は120℃であり、基材11に印加された負バイアス電圧は−350Vであり、スパッタリング時間は15分であるという条件下で、下地層13を形成する。
(iii)クロムターゲット23に入力される電流のパワーは6kwであり、アルゴン流量は130sccmであり、アセチレン流量は50sccmであり、真空チャンバ21内の温度は105℃であり、基材11に印加された負バイアス電圧は−250Vであり、スパッタリング時間は35分であるという条件下で、移行層15を形成する。
(iiii)クロムターゲット23、アルミターゲット24及びシリコンターゲット26に入力される電流のパワーはそれぞれ5kw、3kw及び2kwであり、アルゴン流量は120sccmであり、真空チャンバ21内の温度は100℃であり、基材11に印加された負バイアス電圧は−230Vであり、スパッタリング時間は55分である、という条件下でカラー層17を形成する。
上記の工程で得られたカラー層17が現れる色域は、CIE・LAB色対照システムにおけるL*座標は25であり、a*座標は−2であり、b*座標は−8である。
本発明の蒸着品の製造方法は、マグネトロンスパッタ法によって、基材11の表面に下地層13、移行層15及びカラー層17を順次に形成する。各膜の間がよく移行して密着されるので、本発明の製造方法によって得た蒸着品10は優れた金属質感が現された青い外観が形成される。これにより、当該蒸着品10を採用した電子製品は人々にファッション性を与えることができる。
10 蒸着品
11 基材
13 下地層
15 移行層
17 カラー層
20 真空蒸着装置
21 真空チャンバ
23 クロムターゲット
24 アルミターゲット
25 トラック
26 シリコンターゲット
30 真空ポンプ
11 基材
13 下地層
15 移行層
17 カラー層
20 真空蒸着装置
21 真空チャンバ
23 クロムターゲット
24 アルミターゲット
25 トラック
26 シリコンターゲット
30 真空ポンプ
Claims (9)
- 基材及び前記基材の表面に形成されたカラー層を備える蒸着品であって、
前記カラー層は、クロム、アルミニウム及びシリコンの3種類の成分からなり、前記カラー層が含有するクロム、アルミニウム、シリコンの3者の原子比率は、1〜3:0.5〜2:0.3〜1であり、前記カラー層が現された色域は、CIE・LAB色対照システムにおけるL*座標が25〜28の間に介在し、a*座標が−1〜−6の間に介在し、b*座標が−5〜−9の間に介在することを特徴とする蒸着品。 - 前記基材の表面に被覆される下地層及び前記下地層の表面に被覆される移行層をさらに備え、前記カラー層は、前記移行層の上面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の蒸着品。
- 前記下地層は、金属クロム膜であり且つその厚さは50nm〜100nmであり、前記移行層は、炭化クロムや窒化クロムの膜であり且つその厚さは100nm〜200nmであることを特徴とする請求項2に記載の蒸着品。
- 前記基材は、ステンレス或いはアルミ合金からなり、前記カラー層の厚さは、0.3μm〜0.5μmであることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の蒸着品。
- 基材を提供するステップ及び
クロムターゲット、アルミターゲット及びシリコンターゲットを使用して、アルゴンを不活性ガスとして、マグネトロンスパッタ法を介して前記基材の表面にカラー層を形成するステップを備え、
前記カラー層は、クロム、アルミニウム及びシリコンの3種類の成分からなり、前記カラー層が含有するクロム、アルミニウム、シリコンの3者の原子比率は、1〜3:0.5〜2:0.3〜1であり、前記カラー層が現された色域は、CIE・LAB色対照システムにおけるL*座標が25〜28の間に介在し、a*座標が−1〜−6の間に介在し、b*座標が−5〜−9の間に介在することを特徴とする蒸着品の製造方法。 - 前記カラー層をスパッタリングして形成する場合、前記クロムターゲット、前記アルミターゲット及び前記シリコンターゲットに対してパワーがそれぞれ3kw〜5kw、2kw〜3kw及び1kw〜2kwである電流を入力し、前記アルゴンの流量は80sccm〜120sccmであり、真空チャンバの温度は80℃〜100℃であり、前記基材に印加される負バイアス電圧は−150V〜−250Vであり、スパッタリング時間は40分〜60分であることを特徴とする請求項5に記載の蒸着品の製造方法。
- 前記カラー層を形成する前に、マグネトロンスパッタ法によって、前記基材の表面に下地層を形成するステップ及び前記下地層の表面に移行層を形成するステップをさらに備えることを特徴とする請求項5又は6に記載の蒸着品の製造方法。
- 前記下地層を形成する場合、クロムターゲットを使用して、前記クロムターゲットに対してパワーが5kw〜8kwである電流を入力し、アルゴンを不活性ガスとし、前記アルゴンの流量は100sccm〜200sccmであり、真空チャンバの温度は90℃〜110℃であり、前記基材に印加される負バイアス電圧は−200V〜−350Vであり、スパッタリング時間は10分〜15分であることを特徴とする請求項7又は8に記載の蒸着品の製造方法。
- 前記移行層を形成する場合、クロムターゲットを使用して、前記クロムターゲットに対してパワーが4kw〜6kwである電流を入力し、アルゴンを不活性ガスとし、アセチレンや窒素を反応気体とし、前記アルゴンの流量は120sccm〜150sccmであり、前記反応気体の流量は30sccm〜50sccmであり、真空チャンバの温度は90℃〜105℃であり、前記基材に印加される負バイアス電圧は−200V〜−300Vであり、スパッタリング時間は30分〜50分であることを特徴とする請求項7に記載の蒸着品の製造方法。
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