KR102044116B1 - 장식 부재 및 장식 부재의 제조 방법 - Google Patents

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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{DECORATION ELEMENT AND PREPARING METHOD THEREOF}
본 출원은 2017년 3월 6일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0028261호 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.
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.
상기 제 1 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.
상기 제 1 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 112019010597916-pat00001
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 112019010597916-pat00002
>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
Figure 112019010597916-pat00003
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 112019010597916-pat00004
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 112019010597916-pat00005
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 112019010597916-pat00006
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.
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 경사면 및 제2 경사면을 포함하는 볼록부 단위체 형상의 표면을 2개 이상 포함하는 패턴층 및 상기 볼록부 단위체 형상의 상부에 형성된 무기물층을 포함하고,
    상기 무기물층은 상기 제1 경사면 상에 형성된 제1 무기물층과 상기 제2 경사면 상에 형성된 제2 무기물층을 포함하고,
    상기 제1 무기물층 및 상기 제2 무기물층의 두께가 서로 상이하고,
    상기 제1 무기물층 및 상기 제2 무기물층의 재료가 서로 상이하고,
    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 또는 이의 산화물, 질화물 또는 산질화물, 탄소 및 탄소 복합체 중 1 종 또는 2 종 이상의 재료를 포함하는 단일층 또는 다층이고,
    상기 제1 경사면은 상기 볼록부 단위체 형상의 최좌측 경사면이고, 상기 제2 경사면은 상기 볼록부 단위체 형상의 최우측 경사면이고,
    상기 제 1 경사면과 제 2 경사면의 경사각의 차이는 30도 내지 70도 범위 내인 장식 부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 경사면과 제 2 경사면이 이루는 각도는 80도 내지 100도 범위 내인 장식 부재.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴층은 볼록부 단위체 형상이 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. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴층의 표면은 상기 볼록부 단위체 형상 사이에 상기 볼록부에 비해 높이가 작은 제 2 볼록부 단위체 형상이 더 배치된 형상을 갖는 장식 부재.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 볼록부 단위체 형상의 높이는 상기 볼록부 단위체 형상 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 단위체 형상의 표면을 포함하는 패턴층의 상기 제1 및 제 2 경사면에 각각 제 1 및 제 2 무기물층을 증착하는 것을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 무기물층은 서로 상이한 두께로 증착되고,
    상기 제 1 및 제 2 무기물층은 서로 상이한 재료로 증착되는 것인
    청구항 1, 2, 4 내지 6 및 8 내지 12 중 어느 한 항에 따른 장식 부재의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 무기물층의 증착은 스퍼터 방식 또는 이베퍼레이션 방식에 의해 수행되는 장식 부재의 제조 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
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