KR102187105B1 - 컬러 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 실시예는 나노칼라 코팅층 및 그 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명기판과 상부 미러층 사이에 광흡수형 물질이 삽입된 구조로 이루어진 공진구조를 통해 특정파장에서의 광흡수도를 크게 증진시킴으로써 기판입사방식으로 볼 때 금속성 광택을 갖는 고채도의 후면반사색상을 구현하는 컬러구조물에 관한 것이다. 또한, 본 실시예는 투명 기판의 최소 일면에 광산란을 일으키는 헤이즈 표면구조를 도입함으로써 고채도의 색상이 나타내는 금속광택과 질감을 유광-반유광-매트질감까지 다양하게 제어하는 컬러구조물을 제공한다.

Description

컬러 구조물{Color Structure}
본 기술은 컬러 구조물에 관한 것이다.
모재에 색상을 부여하는 칼라 코팅 기술은 감성적 디자인의 핵심요소로 제품의 구매가치를 높이고 소비자의 선택에 막대한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 심미적 측면에서 소비자 감성에 가장 크게 어필하는 색상은 금속광택 색상으로 스마트폰과 같은 모바일 디바이스는 물론 소비 가전 분야, 자동차 외장재, 건축물 내외장재등에서도 고급화 추세에 따라 그 채택비중이 점차 늘어나고 있는 추세이다.
종래의 금속광택 색상을 구현하는 방법으로는 단순히 철, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 몰리브덴 등과 같은 금속 모재를 사용하여 금속소재 자체의 색상을 이용하거나, 알루미늄 등의 금속모재 표면을 양극 산화 처리한 뒤 미세기공에 염료를 채워 색상을 띠도록 하는 방법이 사용되었다. 하지만, 염료를 사용하는 공정은 환경 친화적이지 않으며 자외선 등에 취약할 뿐만 아니라 표현되는 색상의 선명도가 낮고 금속 질감 등에 한계가 존재하였다.
본 실시예는 상기한 종래 기술의 문제를 해소하기 위한 것으로, 투명 기판의 일면에 다양한 금속 광택 및 질감을 표현하는 높은 채도의 색상을 발색할 수 있으며, 고급감이 강화되고 환경 안정성을 향상시킨 다양한 색상을 표시할 수 있으며, 유기 염료를 사용하지 않는 컬러 구조물을 제공하는 것이 주된 목적 중 하나이다.
본 실시예에 의한 컬러 구조물은 투명 기판과, 투명 기판 위에 위치하고, 빛의 특정 파장에 공진하여 빛의 특정 파장 성분을 흡수하는 공진층(resonance layer) 및 공진층 상부에 위치하여 빛을 반사하는 미러층을 포함한다.
본 실시예의 컬러 구조물에 의하면, 다양한 금속광택과 질감 표현이 가능하며, 높은 채도의 색상을 표시하는 것이 가능하다. 나아가, 본 실시예에 의한 컬러 구조물에 의하면 우수한 색상 가변성이 제공되고 시야각 의존성이 제어된다.
도 1, 도 2, 도 4, 도 7(a) 및 도 7(b), 도 9는 컬러 구조물의 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3의 (a), (b)는 복합체 층의 서로 다른 실시예들을 개요적으로 나타낸 도면이며, 도 3의 (c)는 복합체 층의 또 다른 실시예를 개요적으로 나타낸 단면도이다.
도 5의 (a)와 (c)는 복합체 층을 이루는 단위 층의 개요를 도시한 단면도이고, 도 5의 (b)와 (d)는 단위층의 개요를 도시한 도면이다.
도 6은 복합체 층의 실시예를 개요적으로 도시한 단면도이다.
도 8의 (a) 내지 (c)는 헤이즈 구조물의 구현예를 도시한 도면이다.
도 10의 (a)와 (b)는 컬러 구조물을 투명 기판의 상면에서 바라본 상태를 도시한 평면도이다.
도 11은 본 실시예에 의한 투광성을 가지는 컬러 구조물의 개요를 도시한 평면도이다.
도 12는 본 실시예의 컬러 구조물을 휴대 전화용 하우징에 적용한 개요를 도시한 도면이다.
도 13(a)는 반도체층으로 결정질(crystal) 실리콘을 사용하고, 미러층으로 알루미늄(Al)을 사용한 경우에 반도체 층의 두께에 따른 반사도를 도시한 도면이고, 도 13(b)는 반도체 층의 두께에 따라 컬러 구조물이 표시하는 색을 도시한 도면이다.
도 14(a)는 반도체층(200)으로 비정질 실리콘을 사용하고, 미러층으로 알루미늄을 사용한 경우에 반도체 층의 두께에 따른 반사도를 도시한 도면이고, 도 14(b)는 반도체 층의 두께에 따라 컬러 구조물이 보여주는 색을 도시한 도면이다.
도 15(a)는 반도체층으로 결정질 저머늄을 사용하고, 미러층으로 낮은 반사도를 가지는 몰리브데늄을 사용한 경우에 반도체 층의 두께에 따른 반사도를 도시한 도면이고, 도 15(b)는 반도체 층의 두께에 따라 컬러 구조물이 보여주는 색을 도시한 도면이다.
도 16(a)는 반도체층으로 결정질 실리콘을 사용하고, 미러층으로 낮은 반사도를 가지는 몰리브데늄을 사용한 경우에 반도체 층의 두께에 따른 반사도를 도시한 도면이고, 도 16(b)는 반도체 층의 두께에 따라 컬러 구조물이 보여주는 색을 도시한 도면이다.
도 17은 반도체 층과 유전체 층을 교번 적층하여 형성된 복합체 층을 이용한 컬러 구조물의 제공된 빛의 파장과 반사율을 도시한 도면이다.
도 18은 복수의 단위층을 교번 적층하여 형성된 복합체 층을 이용한 컬러 구조물에서 미러층의 유무 및 미러층 물질선택에 따라 적층된 단위층내 입자층의 공칭두께에 따른 파장 대비 흡수도 곡선의 변화 도시한 도면들이다.
도 19는 미러층의 유무 및 미러층의 특성에 따라 컬러 구조물이 제공하는 색의 색좌표를 분석한 그래프이다.
도 20은 헤이즈 구조물에 따른 헤이즈 팩터의 차이와 그에 따라 컬러 구조물이 표시하는 색감 차이를 도시한 도면이다.
도 21(a)는 헤이즈 구조물이 없는 컬러 구조물에서 정반사 성분을 측정한 그래프이고, 도 21(b)는 헤이즈 구조물이 있는 컬러 구조물에서 산란 성분을 측정한 그래프이다.
도 22(a)와 (b)는 컬러 구조물의 시야각 의존성을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 "두께"란 별도로 정의되지 않는 경우 공칭 두께(nominal thickness)를 의미한다. 이하, 공칭두께란 박막의 성장이 layer-by-layer 성장모드로 진행하여 연속층(continuous layer)으로 형성되어 있다고 가정하였을 때의 두께를 의미한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 실시예에 의한 컬러 구조물을 설명한다. 도 1은 컬러 구조물(1)의 어느 한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 컬러 구조물(1)은 투명 기판(100)과 가시광 영역에서 흡광 계수(extinction coefficient, k)가 0이 아닌 반도체층(200)과 반도체층(200) 상의 미러층(mirror layer, 300)을 포함한다. 투명 기판(100)은 가시광 대역에서 광학적으로 투명한 물질로 형성될 수 있다. 일 예로, 투명 기판(100)은 폴리카보네이트(PC, Polycarbonate), 아크릴 등의 투명한 합성 수지 기판일 수 있다. 다른 예로, 투명 기판(100)은 유리 기판(glass substrate)일 수 있으며, 강화 처리될 수 있다. 다른 실시예로, 투명 기판(100)은 반투명 혹은 유색기판일 수 있다.
반도체 층(200)은 가시광 영역에서 흡광계수(k)가 0이 아닌 반도체로 형성될 수 있다. 일 예로, 반도체 층(200)은 실리콘(Si), 갈륨 비소(Ga-As), 저머늄(Ge) 등의 반도체로 형성될 수 있다.
미러층(300)은 반도체 층(200)을 투과한 빛을 반사한다. 일 실시예로, 미러층(300)은 금속, 금속성 질화물, 금속성 탄화물, 이들의 화합물 및 이들의 복합물을 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 미러층(300)은 높은 반사율을 가지는 금속으로 형성될 수 있으며, 일 예로, 주석(Sn), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 및 금(Au)을 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나의 물질 및 그 합금에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
다른 예로, 미러층(300)은 낮은 반사율을 가지는 금속으로 형성될 수 있다. 낮은 반사율을 가지는 금속은 가시광 파장 대역에서 30% 내지 80%의 반사도 값을 가지는 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 망간(Mn), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 바나듐(V), 탄탈륨(Ta), 니오븀(Nb), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 타이타늄(Ti), 인듐(In), 주석(Sn), 납(Pb), 안티모니(Sb) 및 비스무트(Bi)를 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나의 물질 및 그 합금 중에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 낮은 반사율을 가지는 금속으로 미러층(300)을 형성할 때, 컬러 구조물에서 발색되는 색상은 다소 어두우나 채도가 높고 고급스런 색감을 표현할 수 있다.
백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 크롬(Cr)은 높은 반사율을 가지는 금속 그룹과 낮은 반사율을 가지는 금속 그룹으로 동시에 포함되어 있다. 그러나, 상기 물질층이 형성되는 두께에 따라 반사율이 변화할 수 있으므로, 이들은 서로 다른 두 그룹에 포함될 수 있다.
또 다른 예로, 미러층(300)은 금속성 질화물 또는 금속성 탄화물로 형성될 수 있다. 일 예로, 금속성 질화물은 타이타늄-나이트라이드(Ti-N), 알루미늄-나이트라이드(Al-N), 크로뮴-나이트라이드(Cr-N) 및 지르코늄-나이트라이드(Zr-N) 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 금속성 탄화물은 타이타늄-카바이드(Ti-C, 크로뮴-카바이드(Cr-C), 아이언-카바이드(Fe-C), 코발트-카바이드(Co-C), 니켈-카바이드(Ni-C) 및 지르코늄-카바이드(Zr-C) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
금속성 질화물 이나 금속성 탄화물은 그 조성에 따라 고유의 금속성 색상을 나타낸다. 따라서, 이들 물질을 미러층(300)으로 사용시 본 실시예에 따른 반도체 층에 의해 유도되는 색상과 색채 혼합(color mixing) 효과를 가져와 표현할 수 있는 색상 범위를 확대할 수 있다는 효과가 제공된다.
일 실시예로, 미러층(300)은 10nm 이상의 두께로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 미러층(300)의 두께가 10nm 이상, 수십 나노미터 이하인 경우에는 하프 미러(half mirror)의 특성을 가질 수 있다. 미러층의 두께가 하프 미러의 특성을 가지는 경우, 상기 미러층의 두께는 미러층을 이루는 금속의 침투 깊이(skin depth)보다 작다.
계속하여 도 1을 참조하면, 투명 기판(100)을 투과한 빛의 특정 파장 성분은 반도체 층(200)과 미러층(300)으로 구성된 비대칭 파브리-페롯 공진기 구조에 의해 공진 특성을 나타낸다. 공진을 일으키는 파장 성분은 반도체 층(200)에서 광학적 임피던스 매칭에 의한 완전 광흡수(perfect absorption) 거동을 보여준다. 컬러 구조물(1) 외부에서 그 특정 파장 성분 대역이 제거된 빛을 관찰하므로 컬러 구조물은 감색기구 색상(Subtractive color)을 가지는 것으로 보인다. 반도체 층(200)의 두께(d)를 조절하거나, 반도체 층(200)을 이루는 물질을 조절하여 공진이 일어나는 빛의 파장을 제어할 수 있다. 따라서, 컬러 구조물(1)이 표시하는 색을 제어할 수 있다.
이때, 반도체 층을 이루는 반도체 물질의 높은 굴절율과 흡광계수로 인해 얇은 두께에서도 투명기판과 반도체 층 계면에서 반사되는 빛의 성분과 반도체 층과 미러층 계면에서 반사되는 빛의 성분간에 180도 위상차를 발생시키는 것이 가능하다. 흡광계수의 존재는 계면 반사성분의 위상을 크게 변화시키기 때문에, 단순 광경로차에 의한 위상차보다 훨씬 큰 범위 내에서 총 위상차 변화를 야기시킬 수 있다. 빛의 파장보다 충분히 작은 두께에서의 공진광흡수로 인해 발현되는 색상의 입사각 의존성이 감소하는 장점이 있다.
도 2는 컬러 구조물(2)의 다른 실시예의 개요를 도시한 단면도이다. 이하에서는 위에서 설명된 요소와 동일하거나 유사한 요소는 구체적인 설명을 생략할 수 있다. 도 2를 참조하면, 컬러 구조물(2)은 투명 기판(110), 복합체 층(composite layer, 210) 및 미러층(310)을 포함한다.
도 3의 (a), (b)는 복합체 층(210)의 서로 다른 실시예들을 개요적으로 나타낸 도면이며, 도 3의 (c)는 복합체 층(210)의 또 다른 실시예를 개요적으로 나타낸 단면도이다. 도 3의 (a)는 입자(p)들이 유전체 층(dielectric material layer, 212)을 기지상으로 하여 그 안에 독립된 형태로 3차원 적으로 분산된 구조인 맥스웰-가넷 구조(Maxwell-Garnett structure)로 배치된 것을 도시한다. 입자(p)들은 금속 입자(particle)이거나, 반도체 입자일 수 있다.
도 3의 (b)는, 입자(p)들이 유전체 층(212) 내에 형태가 정해지지 않은 부정형(不定形)을 가지며, 입자(p)들이 서로 연결되어 네트워크를 이루며 3차원 적으로 분산된 구조인 브루그만 구조(Bruggeman structure)로 배치된 것을 도시한다. 입자(p)들은 금속 입자(particle)이거나, 반도체 입자일 수 있다. 여기서는 구분의 편의를 위해 광흡수성 물질을 입자로 표현하고 있으나, 실제로는 분산입자와 기지상간의 구분이 어렵도록 혼재된 구조를 의미한다.
도 3의 (a), (b) 로 예시된 실시예에서, 복합체 층을 구성하는 물질 중 어느 하나는 빛의 파장보다 작은 입자(p)인 나노구조체로 이루어지며, 나노 구조체간 거리도 빛의 파장보다 작을 수 있다. 일 예로, 입자(p)들의 크기(dimension)는 수~ 수백 나노미터일 수 있다. 이러한 조건을 만족하는 어떠한 기하학적 구조도 본 발명에 따른 복합체 층에 적용될 수 있다. 또한, 복합체 층을 구성하는 나노 구조체 물질은 하나 이상일 수 있다.
또한, 입자(p)들이 배치된 평균 간격은 공진이 이루어지는 빛의 파장보다 작을 수 있다. 상기한 조건을 만족하면 빛은 복합체 층(210)을 서로 다른 두 물질로 구분하여 거동하는 것이 아니라 하나의 유효매질(effective medium)로 거동하며, 해당 유효매질의 광학적 특성은 두 물질이 섞여있는 기하학적 구조와 개별 물질의 광학상수 및 상대적 분율 등에 의존하는 수학적 조합으로 결정된다.
도 3의 (a) 및 (b)로 예시된 실시예와 같은 복합체 층(210)에서는, 유전체와 입자를 구성하는 물질은 물론, 유전체 층(212)에 분산된 입자(p)의 형상 및 부피비(volume fraction)을 제어함으로써 파장에 따른 굴절율(refractive index, n) 및 흡수 계수(k)의 분산특성을 제어할 수 있다. 이에 따라 복합체 층(210)에서 공진하는 빛의 파장을 제어할 수 있다.
일 예로, 맥스웰-가넷 기하 구조를 갖는 복합체의 유효 유전 상수는 아래의 수학식 1로, 브루그만 기하구조를 갖는 복합체의 유효유전상수는 수학식 2로 표현된다. 수학식 1과 수학식 2는 구형의 입자를 가정한 가장 단순한 예를 보여주나, 실제로는 입자의 형상과 입자간 상호작용 등도 고려하여 유효유전상수가 결정된다. 하기식에서 금속이나 반도체와 같은 광흡수성 물질로 이루어진 입자의 유전상수가 복소값을 갖기 때문에 이를 포함하는 복합체의 유효유전상수 역시 실수항과 허수항을 갖는 복소값을 나타내게 된다. 유전상수는 복소굴절율의 제곱에 해당한다.
Figure 112018071022982-pat00001
Figure 112018071022982-pat00002
(εeff:유효 유전 상수, εA:입자의 유전 상수,εD:유전체 기지상 층의 유전 상수, pA: 입자의 부피분율, pD: 유전체 기지상층의 유전상수)
도 3의 (c)는 유효 매질을 형성하는 복합체 구성의 또 다른 예시를 보여주는 것으로, 유전체 층(212)과 물질층(214)이 적층된 층상 구조(layered structure)를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이 물질층(214)은 유전체 층(212)과 교번 적층되어 복합체 층(210)을 형성할 수 있다. 일 예로, 물질층(214)은 금속 물질로 형성되거나, 반도체 물질로 형성될 수 있다.
물질층(214)의 두께 또는 유전체 층(212)의 두께 중 어느 하나 이상은 공진이 이루어지는 빛의 파장보다 충분히 작을 수 있다. 이러한 조건을 만족하면 빛은 복합체 층(210)에서 하나의 유효 매질 처럼 거동하고, 그 광학적 특성은 위의 예와 마찬가지로 기하구조에 바탕을 둔 두 물질의 유전상수의 수학적 조합으로 결정된다(하기 수학식 3). 이 경우, 층상구조의 비등방성으로 인해 유효유전상수 역시 층상구조에 수평한 방향의 입사광 전기장 성분과 수직방향 성분에 대해 다르게 나타나는 특징이 있다.
Figure 112018071022982-pat00003
(εeff,//:층상구조와 수평한 방향의 입사광 전기장 성분에 대한 유효 유전 상수, εeff,⊥:층상구조와 수직한 방향의 입사광 전기장 성분에 대한 유효 유전 상수)
도 3의 (a), (b)에서 도시된 입자(p) 및 (c)에서 도시된 물질층(214)은 광학적 거동이 자유 전자 모델로 설명되는 금속 물질로 형성될 수 있다. 일 예로, Ag, Au, Cu, Al, Mg, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Sn, Pb, Sb, 및 Bi 로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 및 이들의 합금 중 어느 하나일 수 있다.
도 3의 (a), (b)에서 도시된 입자(p) 및 (c)에서 도시된 물질층(214)은 반도체 물질로 형성될 수 있다. 일 예로, Si, Ge, GaAs, CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe, PbTe, InSb, GeSe, GeTe, GaP, InAs, CuBr, AgBr, CuCl, InP 및 상기 물질들을 포함하는 고용체 및 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
도 3의 (a), (b) 및 (c)에서 유전체 층(212)은 광학적으로 투명하거나 광흡수가 적은 물질로, 유기재료, 무기재료, 이들의 혼합물 또는 복합물 등이 제한없이 사용될 수 있다. 일 예로, SiO2, TiO2, Al2O3, MgO, ZnO, ZrO2, In2O3, SnO2, CdO, Ga2O3, Y2O3, WO3, V2O3, BaTiO3 및 PbTiO3 등의 산화물, Si3N4, Al3N4 등의 질화물, InP, GaP 등의 인화물, ZnS, As2S3 등의 황화물, MgF2, CaF2, NaF, BaF2, PbF2, LiF, LaF 등의 불화물 및 이들의 혼합물 또는 화합물로 구성된 무기재료, 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리이미드(Polyimide), 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA),폴리디메틸 실록산(Poly dimethyl siloxane; PDMS), 환형 폴리올레핀, 스티렌계 중합체 또는 테플론(Teflon) 등의 유기재료 또는 이들의 혼합물 또는 복합물을 사용할 수 있다.
도 2 및 도 3의 입자(p)가 금속 입자이거나, 물질층이 금속 물질층인 실시예에서, 빛이 입사되면 금속 입자(p) 내 자유전자들이 입사광의 전기장에 따라 진동한다. 자유 전자의 진동 운동은 유전체에 의해 유전 구속(dielectric confine)된다. 이에 따라 거대 쌍극자 모멘트가 유발되고, 유발된 거대 쌍극자 모멘트는 금속 입자 주변의 국부 전기장의 크기를 증가시킨다.
유전 구속 효과에 의한 금속 입자내 자유전자 구름의 집단 진동은 고유진동수를 갖고 양자화되는데 이를 국소 표면 플라즈몬 공진(localized surface plasmon resonance) 현상이라 부른다. 표면 플라즈몬 공진 현상이 발생하면, 공진 파장 대역의 빛에 대한 광 흡수가 크게 증가한다. 표면 플라즈몬 공진파장을 중심으로 나노복합체의 복소값을 갖는 유효유전상수(complex effective dielectric constants)의 분산특성은 현저한 변화를 수반하기 때문에, 이를 공진층으로 사용하는 본 발명에 따른 컬러 구조물은 고채도의 색상을 나타내며, 기하구조, 입자의 형상 및 크기, 상대적 부피분율 등의 기하학적 구조 인자의 제어와 물질조합에 의해 임의제어가 가능한 향상된 색상 가변능을 가질 수 있다.
도 2 및 도 3의 입자(p)가 반도체 입자이거나, 물질층이 반도체 층인 실시예에서, 반도체 입자의 크기가 전자-정공의 거리와 비슷하거나 작아지면 양자구속효과(quantum confinement effect)에 의하여 반도체의 에너지 밴드갭(band gap)이 입자의 크기에 따라 변하는 등 물리적 성질이 변화한다. 밴드갭을 중심으로 복소 유효유전상수의 분산특성이 변화하기 때문에, 반도체 입자층을 포함하는 복합체의 기하학적 구조 인자를 제어함으로써 이를 공진층으로 사용하는 본 발명에 따른 컬러구조물의 색상 가변능을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 컬러구조물(2)에서 흡수가 일어나는 빛의 공진 주파수는 복합체층(210)의 기하학적 구조인자와 물질계 조합에 따라 결정될 수 있다. 칼라구조물(2)의 공진 파장은 공진층으로 사용되는 광흡수형 복합체층(210)의 복소 유효 유전상수(εeff)와 두께에 의존한다.
복합체층(210)의 유효 유전상수(εeff)는 상기 수학식 1 내지 3에서 표시된 바와 같이 복합체 층(210)을 구성하는 물질 조합 및 기하구조에 따라 결정된다. 복합체 층(210)의 굴절율(n)과 흡수 계수(k)는 복합체 층(210)에 포함된 입자(p)를 이루는 물질, 유전체 물질, 입자(p)의 크기 및 형상, 입자(p)들 사이의 간격, 구성물질간 상대적 부피분율, 물질층(214)을 이루는 물질, 물질층(214)의 두께, 유전체 층(212)의 두께 및 부르그만 구조 또는 맥스웰 가넷 구조와 같은 기하구조 등 복합체층(210)의 물리적 특성에 따라 결정된다.
따라서, 상기한 요인들을 제어하여 흡수가 일어나는 빛의 공진 주파수를 제어할 수 있으며, 그에 따라 컬러 구조물(2)의 색채를 제어할 수 있다. 상기 예시에서는 한 가지 종류의 입자가 포함된 복합체를 예시하고 있으나 두 가지 이상의 서로 다른 물질로 이루어진 입자가 포함되어 복합체가 구성되는 것도 가능하다. 상기한 바와 같이 단일재 물질이 아닌 복합체형 유효매질을 사용하게 되면, 구조적 설계에 의해서 광학상수의 분산특성을 급격한 변화를 갖도록 인위적으로 제어할 수 있게 되어 색상 가변능과 색 선명도를 향상시킬 수 있다.
구조적 내구성과 표면조도가 제어된 투명기판을 모재로 사용하고 그 하부에 후행공정을 통해 복합체층을 배치함으로써 고급감을 주는 글로스 광택효과를 부여함은 물론 구조나 물성을 안정적으로 유지하고 내환경성을 갖추는데 유리한 환경을 제공한다.
도 4는 컬러 구조물(3)의 다른 실시예의 개요를 도시한 단면도이다. 이하에서는 위에서 설명된 요소와 동일하거나 유사한 요소는 구체적인 설명을 생략할 수 있다.
도 4를 참조하면, 컬러 구조물(3)은 투명 기판(120), 복합체 층(composite layer, 220) 및 미러층(320)을 포함한다. 이하에서는 위에서 설명된 요소와 동일하거나 유사한 요소는 구체적인 설명을 생략할 수 있다. 일 실시예로, 컬러 구조물(3)은 복합체 층(220)와 미러층(320)의 사이에 위치하는 유전체 버퍼층(420)를 더 포함할 수 있다.
도 5의 (a)와 (c)는 복합체 층(220)을 이루는 단위 층(unit layer, u)의 개요를 도시한 단면도이고, 도 5의 (b)와 (d)는 단위층(u)의 개요를 3차원적으로 도시한 도면이다. 도 5의 (a)와 (b)를 참조하면, 입자(p)는 맥스웰-가넷 구조를 가질 수 있으며, 유전체 층(222) 내 동일 평면상에 독립된 섬(island) 구조를 갖는 불연속막 형태의 입자층(224)으로 배치될 수 있다. 도 5의 (c)와 (d)를 참조하면, 입자(p)는 브루그만 구조를 가질 수 있으며, 유전체 층(222) 내 동일 평면상에 네트워크 구조의 불연속막 형태의 입자층(224)으로 배치될 수 있다.
입자층(224)의 입자크기가 빛의 파장보다 작고, 입자층과 유전체층의 두께가 공진이 이루어지는 빛의 파장보다 작으면 빛이 복합체 층(220)에서 하나의 물질로 이루어진 것처럼 거동하는 것은 위에서 설명된 바와 같다. 또한 입자층(224) 사이의 간격은 1nm ~ 30nm 이하일 수 있다.
도 6은 복합체 층(220)의 실시예를 개요적으로 도시한 단면도이다. 도 6을 참조하면, 복합체 층(220)은 유전체 층(220) 내에 입자들이 동일 평면 상에 층상으로 배치되어 형성된 입자층(224)을 포함하는 단위층(u)이 적층되어 형성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 단일한 단위층(u)으로 복합체 층(220)을 형성할 수 있다.
도 4 내지 도 6에 예시된 실시예와 같이 복합체 층(220)을 입자층과 유전체 층이 교대로 적층된 다층형 층상구조로 형성하면 입자층(224)을 구성하는 물질의 공칭 두께를 제어함으로써 입자층의 유효두께(t1)를 결정하는 복합체내 입자의 크기와 부피비(volume fraction)를 독립적으로 용이하게 제어할 수 있고, 결과적으로 n 값과 k 값을 용이하게 제어할 수 있다.
일 예로, 입자가 전체 부피에 고르게 분산된 경우와 금속 물질이 층상으로 배치된 경우에서 복합체층 전체 부피에서 자치하는 금속 입자의 부피비가 서로 동일하다고 하더라도 일종의 복합체층으로 가정할 수 있는 단위 입자층내 입자의 상대 부피비가 크게 인식되어 빛의 거동에 영향을 주는 유효매질의 광학적 특성은 두 경우에 차이가 나기 때문이다.
일 실시예로, 입자층(224)을 금속 나노 입자로 형성하는 경우에, 입자층(224)의 공칭 두께 뿐만 아니라 입자층(224)을 구성하는 물질과 유전체 층(222)을 구성하는 물질의 화학적 결합력도 복합체 층(220)이 공진하여 흡수하는 빛의 파장에 영향을 미친다.
일반적으로 입자층(224)을 구성하는 물질과 유전체 층(222)을 구성하는 물질 사이의 결합력이 작은 경우, 금속 물질층을 증착하면, 금속 물질층은 성장초기에 도 5의 (a), (b)로 도시된 것과 같이 layer-by-layer 성장모드의 연속막을 형성하지 못하고 독립된 섬 형태의 구조를 갖는 섬 성장모드(island growth mode)로 성장한다. 이때, 입자층(224)의 유효두께(t1)는 금속입자의 크기에 의존하여 결정되며, 금속입자가 성장하는 단계에서는 입자층(224)의 공칭두께에 비례해서 증가하는 경향을 갖는다. 아울러, 입자층(224)의 공칭 두께가 증가함에 따라 이웃 입자와 합체하면서 늘어나거나 찌그러진 형태를 가진다. 공칭 두께가 더욱 증가하면 독립되어 있던 입자들이 서로 결합하면서 도 5의 (c), (d)로 예시된 형태와 같이 퍼콜레이션(percolation)된 네트워크의 형상을 띠게 된다.
반면, 입자층(224)을 구성하는 물질과 유전체 층(222)을 구성하는 물질 사이의 결합력이 큰 경우에는 입자층(224)의 공칭 두께가 작을 때에도 금속 입자는 도 5의 (c), (d)로 예시된 것과 같이 납작하게 찌그러진 형상 또는 퍼콜레이션(percolation)된 네트워크 구조를 갖게 된다. 다시 말해, 입자층(224) 공칭 두께의 변화는 금속 입자의 형상, 크기 및 면밀도를 변화시키고, 이는 국소 표면 플라즈몬 공진현상에 영향을 미친다.
이에 따라 입자층(224)의 유효 유전상수가 변화하여 복합체 층(220)의 광반사도가 최소가 되는 임피던스 매칭 조건이 변화하고, 구현 색상의 휴(Hue) 값이 달라져 최종적으로 구현되는 색상을 변화시킨다.
일 실시예에서, 서로 동일한 물리적 특성을 가지는 복수의 단위층들을 적층하여 복합체층(220)을 형성할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 복수의 단위층들을 적층하고, 입자층의 공칭 두께를 조절함으로써 복합체 층(220)의 n 값과 k 값의 조절 범위를 확장할 수 있다. 결과적으로, 복합체 층의 광학적 특성을 제어할 수 있어 광을 흡수하는 흡수도를 증가시킬 수 있으며, 흡수 하는 파장 대역을 변화시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 서로 다른 물리적 특성을 가져서 서로 다른 파장을 흡수하는 단위층을 적층하여 복합체층(220)을 형성할 수 있다. 즉, 어느 한 단위층(u)에 포함된 입자층(224)의 두께, 입자층(224) 내의 입자 배치 구조, 입자층(224)을 이루는 물질, 유전체 층(222)의 두께 및 유전체 층(222)을 이루는 물질 중 어느 하나가 다른 단위층(u)에 포함된 입자층(224)의 두께, 입자층(224) 내의 입자 배치 구조, 입자층(224)을 이루는 물질, 유전체 층(222)의 두께 및 유전체 층(222)을 이루는 물질과 상이한 단위층들을 서로 적층하여 복합체 층(220)을 형성할 수 있다.
이러한 경우, 예를 들면, 적색 영역의 파장대를 주로 흡수하는 단위층과 청색 영역의 파장대를 주로 흡수하는 단위층을 적층하여 복합체층을 형성하면 적색 영역과 청색 영역대가 흡수되어 두 영역대의 사이에 있는 녹색 영역대의 색채를 구현할 수 있다.
다른 실시예로, 입자층(224)을 반도체 입자로 형성하는 경우에도 단위 입자층을 구성하는 반도체 입자의 유전상수가 양자구속효과에 의해 영향 받는다는 점을 제외하면, 금속 입자층을 사용한 경우와 유사한 거동을 기대할 수 있다. 일 예로, 입자층의 공칭두께를 제어하게 되면, 반도체 입자의 크기를 변화시킬 수 있고 양자구속효과에 따른 밴드갭 에너지를 용이하게 제어할 수 있다. 밴드갭을 중심으로 복소 유효유전상수의 분산특성이 현저하게 변화하기 때문에, 반도체 단위 입자층과 유전체층의 다층형 층상구조로 이루어진 복합체를 공진층으로 사용하는 본 발명에 따른 컬러 구조물의 색상 가변능이 향상될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 컬러 구조물(3)은 유전체 버퍼층(dielectric buffer layer, 420)을 더 포함한다. 버퍼층(420)은 복합체 층(220)과 미러층(320) 사이에 발생할 수 있는 전도성 커플링을 방지할 수 있다. 버퍼층(420)은 유전체 층(222)과 제조 공정을 용이하게 하기 위하여 동일한 유전체 층으로 형성될 수 있으나, 서로 다른 유전체 물질로 형성하는 것도 가능하다. 일 실시예로, 버퍼층(420)은 전도성 커플링을 막을 수 있도록 1nm ~30nm 이하의 두께로 형성될 수 있다. 그 이상으로 두께가 증가하면 전체 복합체 층에서 입자의 유효 부피분율 감소가 두드러져 복소유전상수의 분산특성변화가 약화되고 색상 가변능이 저하되는 현상이 발생한다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 컬러 구조물(4)의 개요를 도시한 단면도이다. 이하에서는 위에서 설명된 요소와 동일하거나 유사한 요소는 구체적인 설명을 생략할 수 있다. 도 7을 참조하면, 컬러 구조물(4)은 투명 기판(130), 빛의 특정 파장에 공진하는 공진층(230), 미러층(330) 및 빛을 산란하는 헤이즈 구조물(500)을 포함한다. 공진층(230)은 위에서 설명된 반도체 층(200) 및 복합체 층(210, 220) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 컬러 구조물(4)는 공진층(230)과 미러층(330) 사이에 위치하는 유전체 버퍼층(420, 도 4 참조)을 더 포함할 수 있다.
헤이즈 구조물(500)은 도 7(a)로 도시된 실시예와 같이 투명 기판(100)에 헤이즈 구조물(500)이 외부로 노출되도록 위치할 수 있다. 또한, 헤이즈 구조물(500)은 도 7(b)로 도시된 실시예와 같이 투명 기판(100)과 공진층(200)이 마주하는 면에 위치할 수 있다. 도 7(b)로 도시된 실시예에 의하면, 공진층(230)은 헤이즈 구조물(500)에 의하여 형성된 고저차에 따라 상응하여 고저차를 가지도록 형성될 수 있으며, 미러층(330)과 공진층(230) 사이의 계면도 고저차를 가질 수 있다.
도시되지 않은 실시예에 의하면 헤이즈 구조물(500)은 헤이즈 구조물(500)를 덮어 평탄하게 하는 평탄화 층을 더 포함할 수 있다. 평탄화 층의 굴절율은 헤이즈 구조물(500)의 굴절율과 다른 값을 가질 수 있다. 일 예로, 헤이즈 효과를 고려하면, 굴절율 차이가 발생하면 충분하므로 평탄화층의 굴절율은 상기 엠보싱 구조의 굴절율과 다른 것이 바람직하며, 엠보싱 구조의 굴절율보다 낮은 것이 바람직하다.
평탄화 층은 투명한 물질로 형성될 수 있다. 일 예로, 평탄화 층은 유리질 및 고분자 소재 중 어느 하나일 수 있다.
도 8의 (a) 내지 (d)는 헤이즈 구조물(500)의 구현예를 도시한 도면이다. 도 8의 (a)를 참조하면, 헤이즈 구조물(500)은 투명 기판(100)에 볼록(convex) 구조 및/또는 오목 구조(concave) 구조가 불규칙적으로 형성된 것일 수 있다. 일 예로, 불규칙적인 볼록 구조와 오목 구조는 투명 기판(130)을 기계적 그라인딩(grinding) 처리하여 형성되거나, 미세한 크기의 연마 입자를 고속으로 분사하여 투명 기판(130) 표면을 연마하는 샌드 블라스팅(sand blasting)처리하여 형성될 수 있다.
도 8의 (b)를 참조하면, 헤이즈 구조물(500)은 규칙적으로 형성된 엠보싱(embossing) 구조일 수 있다. 일 예로, 헤이즈 구조물(500)은 HSQ(Hydrogen silsesquioxane), 규산나트륨 등의 물유리(waterglass) 및 고분자 레진 중 어느 하나 이상의 물질을 미리 정해진 형태를 가지는 몰드(mold)로 찍어서(imprint) 형성될 수 있다. 상기 물질로 엠보싱 구조를 직접 형성하거나 혹은 이들 패턴을 에칭마스크로 하여 투명기판표면을 식각하여 엠보싱 구조를 형성하는 것도 가능하다.
도 8의 (c) 및 (d)를 참조하면, 헤이즈 구조물(500)은 불규칙적으로 형성된 엠보싱(embossing) 구조일 수 있다. 일 예로, 헤이즈 구조물(500)은 도 8의 (c)와 같이 타이타늄옥사이드(TiO2), 실리콘옥사이드(SiO2) 및 폴리머 등의 유전체 마이크로 비드(micro bead)를 표면에 직접 분산 코팅하거나 혹은 이들 유전체 마이크로 비드보다 굴절율이 작은 유리질 막 및 고분자 필름안에 분산시켜 사용할 수 있다. 또 다른 예로, 도 8의 (d)와 같이 낮은 융점을 가지는 금속 박막을 열처리 후, 산화 공정을 수행하여 형성할 수 있다.
헤이즈 구조물(500)릍 통하여 총 반사되는 광 대비 산란되는 광의 성분의 비율은 헤이즈 팩터(haze factor)로 정의될 수 있다. 헤이즈 팩터는 아래의 수학식 4와 같이 헤이즈 구조물(500)에서 정반사되는 광 성분(Lr)과 산란되는 광 성분(Ls)을 포함하는 총 반사되는 광에서 산란광 성분(Ls)의 비율로 정의된다.
Figure 112018071022982-pat00004
(Lr: 정반사되는 광 성분, Ls: 산란되는 광 성분)
본 실시예에 의한 헤이즈 구조물(500)의 헤이즈 팩터(haze factor) 값은 0.05 내지 0.99 중 어느 한 값일 수 있다. 헤이즈 팩터 값이 0에 근접할수록 헤이즈 구조물(500)을 통하여 산란되는 광 성분이 적음을 의미한다. 따라서, 컬러 구조물(4)로 구현되는 색은 유광 처리된 금속질감을 뚜렷하게 나타내나, 시야각 의존성이 높아 정반사 조건이 아닌 경우에는 어둡게 보일 수 있다.
반면에 헤이즈 팩터 값이 1에 근접할수록 헤이즈 구조물(500)을 통하여 산란되는 광 성분이 큰 것을 의미한다. 따라서, 컬러 구조물(4)로 구현되는 색에서 금속성 유광효과는 약해지나 반유광 혹은 매트(matte), 무광택 특성이 강해지며, 시야각 의존성이 낮아져 보는 방향에 상관없이 균일한 색감을 느낄 수 있다.
일 실시예로, 헤이즈 팩터 값은 기계적 그라인딩(grinding)을 수행하는 그라인더를 조절하거나, 샌드 블라스팅을 수행하는 연마 입자의 크기를 조절하여 불규칙적인 요철 구조의 크기, 깊이 및 높이를 조절하여 수행될 수 있다(도 8(a) 참조). 다른 실시예로, 헤이즈 팩터 값은 규칙적 엠보싱 구조를 형성하는 물질을 변경하여 엠보싱 구조의 굴절율을 조절하여 수행하거나, 투명 기판 상에 위치하는 엠보싱 구조의 크기, 높이, 간격 및 밀도 등을 조절하여 수행될 수 있다(도 8(b) 참조). 다른 실시예로, 헤이즈 팩터 값은 불규칙적 엠보싱 구조를 형성하는 물질을 변경하여 엠보싱 구조의 굴절율을 조절하거나, 엠보싱 구조가 배치되는 밀도를 조절하여 수행될 수 있으며, 분산 코팅되는 마이크로 비드(miocro bead)의 크기 및 밀도를 조절하여 수행될 수 있다(도 8(c) 참조). 또한, 열처리 공정의 시간, 온도 등의 공정 조건 및 산화 공정의 조건을 제어하여 헤이즈 팩터 값을 조절할 수 있다(도 8(d) 참조).
헤이즈 구조물(500)은 투명 기판(100)의 일부 영역에 형성될 수 있다. 일 예로, 미리 정해진 영역에 헤이즈 구조물(500)을 형성하여 그 영역은 무광 혹은 반유광 질감처리하고, 이외 부분을 유광성 금속 광택을 가지도록 할 수 있다. 또는 그 반대로 일부 영역만을 유광 처리할 수 있다. 이와 같은 방식으로 어느 일 영역 혹은 특정 패턴에만 헤이즈 특성을 상이하게 부여함으로써 심미적 장식효과를 강하게 줄 수 있고, 컬러 구조물(4)이 포함된 제품의 명칭, 제품 제조사, 제조사 마크, 수요처 문양, 장식패턴 등을 표시할 수 있다.
도 9는 컬러 구조물(5)의 개요를 도시한 단면도이다. 이하에서는 위에서 설명된 요소와 동일하거나 유사한 요소는 구체적인 설명을 생략할 수 있다. 도 9를 참조하면, 컬러 구조물(5)은 투명 기판(140), 빛의 특정 파장에 공진하는 공진층(240), 미러층(340) 및 공진층(240)의 측면을 덮는 커버 패턴(640)을 포함한다.
공진층(240)은 위에서 설명된 반도체 층(200) 및 복합체 층(210, 220) 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 컬러 구조물(5)은 위에서 설명된 헤이즈 구조(500)를 더 포함할 수 있다.
커버 패턴(640)은 수분, 산소, 황 등의 외부 물질이 공진층(240)의 측면을 통하여 내부로 침투하여 산화, 부식 및 변색 등의 목적하지 않은 반응을 일으키는 것을 방지한다. 커버 패턴(640)은 도 9(a)로 예시된 실시예와 같이 산화막, 질화막 등의 패시베이션 막을 패터닝하여 형성할 수 있다. 다른 실시예로, 도 9(b)로 예시된 실시예와 같이 공진층(240)을 덮도록 미러층(340)을 형성하여 커버 패턴(640)을 형성할 수 있다.
도 10의 (a)와 (b)는 컬러 구조물(6)을 투명 기판(150)의 상면에서 바라본 상태를 도시한 평면도이다. 이하에서는 위에서 설명된 요소와 동일하거나 유사한 요소는 구체적인 설명을 생략할 수 있다. 도 10의 (a)를 참조하면, 컬러 구조물(6)의 투명 기판(150)은 복수의 영역들(A1, A2)로 분할될 수 있으며, 영역별로 서로 다른 물리적 특징을 가지는 공진층이 형성될 수 있다.
일 예로, 영역 A1에는 단일 반도체 층(200, 도 1 참조)이 공진층으로 형성되고, 영역 A2에는 복합체 층(210, 220, 도 2 및 도 4참조)이 공진층으로 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 영역 A1과 영역 A2을 복합체 층으로 형성하되, 복합체 층을 이루는 입자의 물질, 크기, 부피 분율, 입자간 간격, 유전체 기지상의 물질중 어느 하나는 상이하게 구성되도록 형성할 수 있다. 또 다른 실시예로, 영역 A1과 영역 A2를 단위층(u, 도6 참조)이 적층되어 복합체층을 형성하도록 구성하되 영역 A1에 포함된 단위층(u)에 포함된 입자층(224, 도 6 참조)의 두께, 입자층(224) 내의 입자 배치 구조, 입자층(224)을 이루는 물질, 유전체 층(222, 도 6 참조)의 두께, 단위 층의 개수 및 유전체 층(222)을 이루는 물질 중 어느 하나는 A2 영역에 포함된 단위층(u)의 입자층(224)의 두께, 입자층(224) 내의 입자 배치 구조, 입자층(224)을 이루는 물질, 유전체 층(222)의 두께, 단위층의 개수 및 유전체 층(222)을 이루는 물질 중 어느 하나와 상이할 수 있다. 따라서, 공진층의 물리적 특징이 서로 상이하여 영역 A1과 영역 A2에서 구현되는 색상, 채도 등의 특징이 서로 상이할 수 있다.
도 10의 (b)를 참조하면, 컬러 구조물(6)의 투명 기판(150)에서 발현되는 색은 계조(gradation) 처리되어 기판내 위치에 따라 채도, 색상 등의 특징이 달라질 수 있다. 일 실시예로, 계조 처리는 유리 기판(150)을 기울인 상태에서 공진층을 증착하여 수행될 수 있다.
도 11의 (a) 및 (b)는 컬러 구조물(7)의 또 다른 실시예를 도시한다. 도 11의 (a)는 투명 기판(150)의 상면에서 바라본 상태를 도시한 평면도이다. 도 11(a)를 참조하면, 투명 기판(150)의 어느 한 영역(A3)에서는 공진층과 미러층이 형성되어 색상이 발현될 수 있으나, 다른 영역(A4)에서는 공진층과 미러층이 형성되지 않고 투명 기판(150)이 노출될 수 있다.
도 11의 (b)는 투명 기판(150)의 상면에서 컬러 구조물의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다. 도 11(b)를 참조하면, 투명 기판(150)에는 공진층과 미러층이 형성된 영역(A6)과 공진층과 미러층이 형성되지 않아 광을 투과하는 복수의 투과 영역(A5)들이 위치한다. 공진층과 미러층이 형성되지 않은 투과 영역(A5)은 도시된 실시예와 같이 원형 단면을 가질 수 있으며, 그 직경(r)은 수 내지 수백 μm 일 수 있다. 따라서, 사용자는 컬러 구조물에 형성된 투과 영역(A5)이 형성된 것을 감지하지 못하고, 색채와 함께 투광성이 제공되어 그에 따른 심미감을 느낄 수 있다.
도시되지 않은 다른 실시예에 의하면 투과 영역(A5)은 삼각형, 사각형 등의 다각형 단면을 가질 수 있다. 다각형의 투과 영역의 크기(dimension)은 사용자에게 색채와 함께 투광성을 제공하기에 충분한 크기로 형성될 수 있다.
도 12는 본 실시예에 의한 컬러 구조물을 휴대 단말의 하우징(housing)에 적용한 것을 예시한 도면이다. 용이한 이해와 설명을 위하여 각 층의 두께를 과장하여 도시하였다. 도 12를 참조하면, 하우징(housing)은 투명 하우징(160)을 포함한다. 일 예로, 투명 하우징(160)은 유리 하우징, 합성 수지 하우징일 수 있으며, 강화 처리될 수 있다.
투명 하우징(160)의 내부에는 공진층(260)과 미러층(360)이 순차적으로 적층될 수 있다. 공진층(260)은 위에서 설명된 반도체층, 복합체 층 중 어느 하나일 수 있으며, 특정한 패턴으로 패턴될 수 있다. 미러층(260)은 위에서 설명된 미러층 들 중 어느 하나일 수 있다. 도시되지 않았지만, 투명 하우징(160)의 외부 또는 투명 하우징(160)이 공진층(260)과 마주하는 면에는 헤이즈 구조물(500)이 형성될 수 있다(도 7(A), 도 7(B) 참조).
컬러 구조물이 형성된 하우징(housing)을 채용하여 휴대 단말에 선명한 색상과 함께 금속 질감 및 금속 광택을 부여하여 심미적 측면에서 소비자 감성에 가장 크게 어필할 수 있다. 나아가, 자외선에 강하며, 염료를 사용하지 않아 환경 친화적이라는 장점이 제공된다.
이상 설명된 실시예들에서, 빛의 특정 파장에 공진을 일으켜 해당 파장 성분을 흡수하는 층으로 반도체 층, 복합체 층 등과 같이 재질에 따라 서로 다른 이름으로 명명되었으나, 기능적으로는 특정 파장에 공진을 일으켜 해당 파장 성분을 흡수하여 공진하는 공진층으로 동일한 기능을 수행할 수 있으며, 이러한 공진층은 200nm 이하의 두께로 형성될 수 있다.
또한, 이상 설명된 컬러 구조물은 단일한 실시예만으로 구현되거나, 복수의 실시예들이 함께 구현될 수 있다. 일 예로, 컬러 구조물은 헤이즈 구조물과 커버 패턴이 모두 포함되어 구현될 수 있으며, 다른 예로는 투명 기판의 양면에 모두 헤이즈 구조물을 형성하여 컬러 구조물을 구현하는 것도 가능하다.
구현예 및 실험예
이하에서는 도 13 내지 도 22를 참조하여 컬러 구조물의 구현예와 실험예를 살펴본다. 도 13(a)는 반도체층(200)으로 결정질(crystal) 실리콘을 사용하고, 미러층으로 알루미늄(Al)을 사용한 경우에 반도체 층의 두께에 따른 반사도 스펙트럼을 도시한 도면이고, 도 13(b)는 반도체 층의 두께에 따라 컬러 구조물이 표시하는 색을 도시한 도면이다.
도 13(a)와 도 13(b)를 참조하면, 반도체 층(200)의 두께가 증가함에 따라 공진하여 최대 흡수가 일어나는 파장대가 적색 대역으로 이동함을 알 수 있다. 반도체 층(200)의 두께가 10~15nm 인 경우에서 청색 대역의 파장대가 흡수되어 컬러 구조물의 색채는 주로 노랑 및 붉은색 계열의 색상으로 보여지나, 25nm 이상의 두께에서는 적색 영역의 파장이 흡수되므로 컬러 구조물의 색채는 주로 청색 계열을 띠게 된다. 또한, 본 구현예에서는 결정질 실리콘의 특성상 낮은 흡광 계수로 인해 반사도 dip이 깊지 않을 뿐 아니라, 고 반사율의 알루미늄(Al)을 미러층으로 사용한 결과 공진흡수가 일어나지 않는 파장 대역에서의 배경 반사도가 높아 컬러 구조물은 전체적으로 옅은 파스텔톤의 색상을 나타낸다.
도 14(a)는 반도체층(200)으로 비정질(amorphous) 실리콘을 사용하고, 미러층으로 알루미늄(Al)을 사용한 경우에 반도체 층의 두께에 따른 반사도 스펙트럼을 도시한 도면이고, 도 14(b)는 반도체 층의 두께에 따라 컬러 구조물이 보여주는 색을 도시한 도면이다.
도 14(a)와 도 14(b)를 참조하면, 결정질 실리콘을 반도체 층으로 사용하는 경우(도 13(a) 참조)와 유사하게 비정질 실리콘을 사용하는 경우에도 반도체 층(200)의 두께가 증가함에 따라 공진 광흡수가 일어나는 파장대가 적색 대역으로 이동함을 알 수 있다. 반면, 비정질 실리콘의 흡광계수가 결정질 실리콘에 비해 크기 때문에 광흡수도가 증가하여 반사도 dip의 깊이가 깊어지고 전체적인 배경 반사도도 낮아짐을 알 수 있다. 이에 따라, 비정질 실리콘을 공진층으로 사용하는 컬러구조물은 결정질 실리콘을 사용하는 경우에 비해 명도가 낮고 짙은 색상을 나타낸다.
반면, 두께에 따른 공진흡수단의 중심파장은 결정질 실리콘을 사용하는 경우에 비해 보다 큰 폭으로 적색대역으로 이동하게 되어, 반도체 층(200)의 두께가 35 nm 이상에서는 가시광 대역에서 흡수단이 존재하지 않게 되고 특징없는 옅은 황색계열의 색상을 나타내는 것으로 보인다.
도 15(a)는 반도체층(200)으로 결정질 저머늄(Ge)을 사용하고, 미러층으로 알루미늄(Al)을 사용한 경우에 반도체 층의 두께에 따른 반사도를 도시한 도면이고, 도 15(b)는 반도체 층의 두께에 따라 컬러 구조물이 보여주는 색을 도시한 도면이다.
결정질 저머늄을 공진층으로 사용한 경우, 600 nm 이하 파장에서는 반사도 수준의 차이는 있지만 전반적으로 평평한 반사도 곡선을 보이다가 600 nm 이상에서 부터 공진 광흡수에 의한 반사도 dip이 명확해 지고 있음을 알 수 있다. 380 nm ~ 780 nm 사이의 가시광 영역중 적외선 대역 일부에서만 공진광흡수 거동이 분명해 지기 때문에 도 15(b)를 참조하면 두께에 따른 색상변화가 제한되어 나타남을 알 수 있다. 이는 결정질 저머늄의 광학상수 분산특성에 기인하며, 결국 단일재 반도성 물질을 공진층으로 사용하는 경우에는 그 두께와 상관없이 화학적 조성에 따라 색상 가변능에 한계가 있을 수 있음을 보여준다.
도 16(a)는 반도체층(200)으로 결정질 실리콘을 사용하고, 미러층으로 낮은 반사도를 가지는 몰리브덴(Mo)을 사용한 경우에 반도체 층의 두께에 따른 반사도를 도시한 도면이고, 도 16(b)는 반도체 층의 두께에 따라 컬러 구조물이 보여주는 색을 도시한 도면이다.
도 16(a)와 도 16(b)를 참조하면, 이전 예시와 마찬가지로 반도체 층(200)의 두께가 증가함에 따라 최대 흡수 파장이 적색으로 이동함을 알 수 있다. 반면, 몰리브덴 미러층을 사용함에 따라 광반사도 dip 자체의 반사도가 10% 이하로 매우 낮게 형성되고 있으며 그 선폭 역시 비대칭적으로 장파장영역으로 넓어져 낮은 반사도 대역을 형성함을 알 수 있다. 상대적으로 400nm~500nm 파장대역에서 최대 반사율을 나타내는 피크곡선이 형성되고 전체적으로 녹색 및 푸른 색 계열의 색상을 띈다.
몰리브덴과 같이 가시광 파장대역에서 30% 내지 80%정도의 낮은 반사도를 갖는 물질을 미러층으로 사용하면, 전체적인 배경 반사도 수준이 낮은 가운데 특정파장대역에서 공진광흡수 곡선을 형성하기 때문에 명도는 낮지만 채도가 높은 선명한 색상을 구현하는 것이 용이해진다.
도 13과 도 16에서 확인할 수 있는 바와 같이 높은 반사율을 가지는 금속으로 미러층을 형성하면 컬러 구조물로 표시되는 색상은 명도가 높아 파스텔 톤의 옅은 색상이 표시되지만, 낮은 반사율을 가지는 금속으로 미러층을 형성하면 채도가 높은 짙은 색상을 표시하는데 유리할 수 있다.
도 17은 층상 구조의 반도체 층과 유전체 층을 교번 적층하여 형성된 복합체 층(210, 도 3 참조)을 이용한 컬러 구조물(2, 도 2 참조)의 제공된 빛의 파장과 반사율을 도시한 도면이다. 도 17을 참조하면, 반도체층으로 갈륨비소(GaAs)와 저머늄을 사용하고 유전체층으로는 SiO2 층을 사용하였다. 개별 반도체층과 유전체층의 두께를 각기 3 nm, 7 nm와 5 nm, 5 nm 로 한 경우에 대한 반사도 곡선을 보여준다. 이때, 반도체층과 유전체층은 각기 3층씩 교번 적층된 경우이다. 도 13 내지 도 16의 단일재 반도체층을 사용한 경우와 달리, 반도체층과 유전체층을 교번적층하여 층상구조의 복합체층을 형성하면 특정파장을 중심으로 단파장 대역의 빛은 차단되고 장파장 대역의 빛만 반사되는 일종의 에지(edge) 필터형 스펙트럼이 표시됨을 알 수 있다. 이러한 조합으로 노랑색 내지 빨간색 계열의 선명한 색상 구현이 용이해 질 수 있다.
도 18은 복수의 단위층(u)을 교번 적층하여 형성된 복합체 층(220, 도 6 참조)을 이용한 컬러 구조물(3, 도 4 참조)에서 미러층의 유무 및 미러층 물질선택에 따라 적층된 단위층내 입자층의 공칭두께에 따른 파장 대비 흡광도(optical absorbance) 곡선의 변화를 실험측정하여 도시한 도면들이다. 적층된 단위층의 개수는 다섯층으로 설정되었다. 도 18(a)는 미러층(320, 도 4 참조)이 없는 경우를 도시하고, 도 18 (b)는 높은 반사도를 가지는 은(Ag)으로 미러층(320)을 형성한 경우를 도시하며, 도 18의 (c)는 낮은 반사도를 가지는 몰리브덴(Mo)으로 미러층을 형성한 경우를 도시한다. 본 구현예에서, 단위층(u)에 포함된 입자층(224)은 은 입자(silver particle)로 형성하였으며, 유전체 층(222)은 실리카(SiO2) 박막을 증착하여 형성하였다. 은 입자층의 공칭두께는 1 nm(a), 1.5 nm(b), 2 nm(c), 3 nm(d)로 바꿔가며 실험하였고, 실리카층의 두께는 5 nm로 고정하였다. 미러층과 입자층과의 계면에는 5 nm 두께의 실리카 유전체 버퍼층을 삽입하였다.
도 18(a)를 참조하면, 미러층(320)이 없는 경우에는 단위층(u)에 포함된 입자층의 공칭두께를 변화시켜 가며 제작한 시편들에서 공진광흡수가 일어나는 파장은 약간의 적색편이만 보이고 거의 변화하지 않는 반면, 공칭두께 증가에 따라 전체적인 흡광도의 세기는 이에 비례해서 증가함을 알 수 있다.
그러나, 도 18(b)와 도 18(c)를 참조하면, 미러층(320)이 존재하면 공진광흡수 세기도 크게 증가하지만, 적층되는 단위층(u)내 은 입자층의 공칭두께를 증가시킴에 따라 공진광흡수 파장을 현저하게 적색편이시킬 수 있음을 확인할 수 있다. 이러한 광흡수 피크의 현저한 이동은 뚜렷한 색상의 변화를 수반하게 된다. 나아가, 반사율이 높은 금속으로 미러층(320)을 형성한 경우에는 반사율이 낮은 금속으로 미러층(320)을 형성한 경우에 비하여 동일한 조건에서도 기저흡수도는 낮은 반면 높은 흡수피크를 가지며, 흡수하는 파장 대역의 폭이 더 좁아 흡수 곡선이 더 첨예하다.
따라서, 반사율이 높은 금속으로 미러층(320)을 형성하면 빛의 전체 파장에서 흡수되는 파장 성분의 선택도를 증가시킬 수 있으며, 반사율이 낮은 금속으로 미러층(320)을 형성하면 빛의 전체 파장에서 전반적인 기저 흡수도가 증가하여 낮은 명도의 색을 표현하는데 유리하며 흡수피크의 선폭이 다소 넓어져서 보다 넓은 대역의 파장 성분을 흡수할 수 있다.
도 19는 도 18에 도시한 스펙트럼들에 기초하여 미러층이 없는 컬러 구조물이 제공하는 색과, 낮은 반사도를 가지는 물질인 몰리브덴(Mo)으로 미러층을 포함하는 컬러 구조물이 제공하는 색 및 높은 반사도를 가지는 은(Ag)으로 미러층을 포함하는 컬러 구조물이 제공하는 색의 색좌표를 분석한 그래프이다. 색구현능을 정량적으로 평가하기 위해 국제조명위원회(Commission Internationale d' Eclairage, CIE)에서 1976년도에 표준화한 CIE L*a*b* 색공간을 적용하여 제작된 시편들의 색좌표를 구하였다. 계산을 위해 2도 관찰자 색대응 함수를 사용하였고 D65 광원을 적용하였다.
도 19를 참조하면, 미러층이 없는 컬러 구조물이 제공하는 색은 작은 채도(chroma) 값으로 인하여 색상이 선명하지 않다. 나아가, 표시된 색좌표가 밀집되어 있어 표현할 수 있는 색상의 범위가 좁은 것을 알 수 있다.
그러나, 미러층을 형성한 컬러 구조물이 제공하는 색들의 색좌표들은 미러층이 없는 컬러 구조물이 제공하는 색의 색좌표에 비하여 큰 채도 값을 가져 표시되는 색상이 더 선명하다. 나아가, 색좌표들이 넓은 범위로 확장되어 분포하고 있어 표시할 수 있는 색상의 범위가 넓어짐을 확인할 수 있다. 결과적으로, 복합체를 구성하는 물질계의 변경 없이도 입자층의 공칭두께만을 변화시키는 단순공정제어에 의해 채도가 높은 다양한 색상구현이 가능함으로 알 수 있다.
또한, 반사도가 낮은 물질로 미러층을 형성하는 경우 및 반사도가 높은 물질로 미러층을 형성하는 경우에 컬러 구조물로 표시하는 색상(hue)과 채도범위가 서로 다르므로 용도와 표시하고자 하는 색상에 따라 선택하여 사용할 수 있다.
도 20은 헤이즈 구조(500, 도 7 참조)에 따른 헤이즈 팩터의 차이와 그에 따라 컬러 구조물(4)이 표시하는 색감과 표면광택도의 차이를 도시한 도면이다. 도 20(a)와 (d)는 빛을 산란시키는 역할을 하는 마이크로 비드의 크기와 배치 밀도를 달리하여 서로 다른 헤이즈 팩터 값을 가지도록 형성된 분산 구조의 개요도들이다. 도 20(a)로 도시된 헤이즈 구조(500)는 도 20(b)로 도시된 바와 같이 평균적으로 53%의 헤이즈 팩터 값을 가지며, 상대적으로 높은 밀도로 형성된 분산 구조는 도 20(e)로 도시된 것과 같이 97.5%의 상대적으로 높은 헤이즈 팩터 값을 가진다.
도 20(c)를 참조하면, 53 %정도의 헤이즈 팩터를 가지는 헤이즈 구조(500)가 형성된 컬러 구조물은 반유광(semi-gloss) 특성의 금속성 질감을 나타내며, 도 20(f)와 같이 높은 헤이즈 팩터를 가지는 헤이즈 구조(500)가 형성된 컬러 구조물이 제공하는 색은 무광의 매트질감(matte) 특성을 가진다.
도 21은 헤이즈 구조물의 유무 및 헤이즈 구조물이 위치하는 투명기판상 면의 선택에 따른 컬러구조물의 광반사 스펙트럼을 정반사 성분과 산란광반사 성분을 구분하여 측정하고 도시한 그래프이다. 컬러구조물의 공진층으로는 실리카 유전체층과 은 입자층으로 구성된 단위층이 5층 반복되어 형성된 복합체층을 적용하였다. 유전체층의 두께를 5 nm 로 고정한 상태에서, 입자층의 공칭두께만 각기 1 nm, 1.5 nm, 2 nm로 변화시켜 가며 시편을 제작하였다. 미러층은 공진층 위에 100 nm 두께의 은 박막을 증착하여 사용하였고 미러층과 복합체층 사이에는 5 nm 두께의 실리카를 버퍼층으로 삽입하였다.
도 21(a)는 헤이즈 구조물(500)이 없는 컬러 구조물에서 정반사 성분을 측정한 그래프이고, 도 21(b)는 53% 정도의 헤이즈 펙터를 갖는 헤이즈 구조물(500)이 투명기판의 외부면에 형성된 구성(Conf. A)과 투명기판과 공진층 계면에 형성된 구성(Conf. B) 각각에 대해 컬러 구조물의 산란 광반사 성분을 측정한 그래프이다. 도 21(a)를 참조하면, 헤이즈 구조물(500)이 없는 컬러 구조물에서 반사되는 빛은 정반사 성분이 지배적이며 산란광반사 성분은 극히 미미(미도시)하게 나타난다. 따라서 정반사되는 각도에서 컬러 구조물을 관찰하여야 목적하는 색채가 선명하게 나타나고 정반사되는 각도에서 벗어나 시편을 관찰하게 되면 색상을 확인하기 어려울 정도로 어둡게 보이게 된다. 이는 심미적인 금속광택을 느끼게 하는 원인이기도 하지만 시야각 의존성이 높을 수 있다.
도 21(b)를 참조하면, 헤이즈 구조물(500)을 구비한 컬러 구조물에서 반사되는 빛은 도시된 바와 같이 산란광 반사성분의 비중이 크게 증가하여 나타나며, 전체적인 산란광 반사 스펙트럼 형상이 헤이즈 구조물을 구비하지 않은 시편에서 관찰되는 정반사 성분의 스펙트럼과 매우 유사한 경향을 나타냄을 알 수 있다. 은 입자층의 공칭두께에 따른 공진광흡수 중심파장의 위치도 매우 유사한데, 이는 헤이즈 구조물을 구비한 상태에서 제작된 컬러 구조물의 경우에 복합체층의 구성이 동일하면 산란광 성분에 의해 시야각에 상관없이 헤이즈 구조물을 구비하지 않은 칼라 구조물과 유사한 색상을 관찰할 수 있음을 의미한다. 나아가, 헤이즈 구조물의 헤이즈 펙터를 조절함에 의해 산란광 대비 정반사 성분의 비를 제어할 수 있어 금속성 광택을 목적에 맞게 유광-반유광-매트질감 범위에서 인위적으로 제어하는 것이 가능해 진다.
또한, 동일한 조건에서 헤이즈 구조물이 도 7(b)로 도시된 바와 같이 투명기판과 공진층 계면에 형성된 구성(Conf. B)이 도 7(a)로 도시된 투명기판 외부면에 형성된 구성(Conf. A)에 비하여 산란광 반사성분이 높은 것으로 파악되며, 이것은 미러층(330)의 계면에 고저차가 형성된 것과, 공진층(230)도 헤이즈 구조물(500)에 상응하도록 형성된 것이 요인이 된 것으로 파악된다.
헤이즈 구조물(500)을 구비한 컬러구조물은 헤이즈 구조물(500)이 없는 컬러구조물에 비해 산란되는 광반사 성분이 증가하여 특정 정반사 각도 범위 내에서만 컬러 구조물을 관찰하여야 목적하는 색상이 발현되는 시야각 의존성이 낮아진다.
도 22(a)와 (b)는 도 21(a)와 (b)에 도시된 스펙트럼을 갖는 컬러구조물 시편들의 실물사진으로 표현되는 금속성 색상의 시야각 의존성을 확인할 수 있도록 광원과의 각도관계를 조절하여 촬영된 도면이다. 각 도면에서 첫 번째 행은 헤이즈 구조물(500)이 형성되지 않은 컬러 구조물들이며, 두 번째 행은 도 7의 (a)로 도시된 실시예에 따른 헤이즈 구조물(500)이 형성된 컬러 구조물들이며, 세번째 행은 도 7의 (b)로 도시된 실시예에 따른 헤이즈 구조물(500)이 형성된 컬러 구조물들이다.
도 22(a)는 정반사가 이루어지는 상태를 도시한 도면이다. 헤이즈 구조물의 유무 및 구성과 상관없이 첫 번째행, 두 번째행, 그리고 세 번째 행에 배치된 컬러구조물들의 색상 자체는 거의 유사하게 표현되었음을 알 수 있다. 차이점은 광택의 정도이며, 헤이즈 구조물을 구비하지 않고 제작된 컬러구조물(첫 번째 행)이 거울면과 같은 금속 광택을 나타내는 반면 두 번째, 세 번째 행에 배치된 컬러 구조물들은 헤이즈 구조에 의하여 일부 광이 산란되어 반유광 특성의 금속질감을 나타낸다는 점이다. 다만, 벽면에 도시된 글자는 도 22(a) 첫 번째 행에 놓인 시편들에만 투영되고, 다른 시편들에는 투영되지 않은 상태에서 촬영된 것임을 유의하여야 한다.
또한, 두 번째 행에 배치된 컬러 구조물과 세 번째 행에 배치된 컬러 구조물을 대비하면, 도 21(b)의 스펙트럼에서 알 수 있듯이 두 번째 행에 배치된 컬러 구조물(Conf. A)의 산란광반사 성분비가 상대적으로 낮아 금속성 광택효과가 조금 더 두드러지는 색감을 보여주고 세 번째 행에 배치된 컬러 구조물(Conf. B)은 상대적으로 높은 산란광 반사 성분으로 인하여 조금 더 무광의 매트(matte)질감에 가까운 특성을 보인다.
도 22(b)는 정반사가 이루어지는 각에서 벗어나서 관찰한 상태를 도시한 도면이다. 첫 번째 행에 배치된 컬러 구조물들은 헤이즈 구조물(500)이 없으므로 산란광 성분이 낮다. 따라서, 정반사가 이루어지는 각도에서 벗어나서 관찰하면 산란되는 성분이 없어 색상 관찰이 용이하지 않고 매우 어둡게 보이는 특징이 있다. 그러나, 두 번째, 세 번째 행에 배치된 컬러 구조물들은 정반사가 이루어지는 각도에서 벗어나 관찰하여도 헤이즈 구조에 의한 산란광 성분이 관찰되어 정반사 조건에서 관찰되는 색상과 거의 유사한 색상을 경험할 수 있다.
두 번째 행에 배치된 컬러 구조물과 세 번째 행에 배치된 컬러 구조물을 대비하면, 두 번째 행에 배치된 컬러 구조물의 산란광반사 성분이 상대적으로 낮고 정반사 성분이 높아 색상이 어둡게 관찰됨을 알 수 있다. 반면, 세 번째 행에 배치된 컬러 구조물은 비교적 높은 산란광 반사 성분에 의해 도 22(a)의 정반사 조건에서 관찰된 색상과 거울 동일한 색상을 유지하고 있음을 확인할 수 있다.
즉, 헤이즈 구조물(500)을 포함하지 않은 컬러 구조물은 거울면과 같은 뚜렷한 금속광택을 가지는 색채를 구현할 수 있으나, 표시되는 색채의 시야각 의존성이 높아 정반사가 이루어지는 각도 범위를 벗어나면 색채 관찰이 용이하지 않을 수 있다.
반면, 헤이즈 구조물(500)을 포함하여 비교적 높은 헤이즈 팩터를 가지도록 설계된 컬러 구조물은 광택 특성이 낮은 무광의 매트(matte) 질감 색채를 구현할 수 있으며, 산란광 반사 성분이 현저히 커지기 때문에 시야각 의존성이 낮아 넓은 범위에서 비교적 동일한 색채를 관찰할 수 있다.
헤이즈 구조물(500)을 포함하여 비교적 낮은 헤이즈 팩터를 가지도록 설계된 컬러 구조물은 헤이즈 팩터가 높은 경우에 비하여 금속성 광택이 더 많이 살아 있는 반유광의 금속질감 색채를 구현할 수 있으며, 이때 시야각 의존성은 유광조건과 무광조건의 중간정도에서 임의적으로 선택될 수 있다.
본 실시예에 의한 컬러 구조물은 단순한 재료조합으로 흡수하는 파장대역을 변화시켜 다양한 색을 표출할 수 있으며, 금속성의 광택을 발현하는 색채에서 무광에 가까운 색채까지 표현할 수 있다. 따라서, 휴대 전화, 휴대용 타블렛 등의 휴대용 단말 하우징, 창호 및 색유리에 사용하여 고급스런 색을 구현할 수 있다. 나아가, 투명 기판을 통하여 제공되는 광의 반사색을 조절하여 창호형 태양 전지의 내부반사색 제어 용도로의 응용도 가능하다.
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7: 컬러 구조물
100, 110, 120, 130, 140, 150, 160: 투명 기판
200, 210, 220, 230, 240, 260: 공진층, 반도체층, 복합체 층
300, 310, 320, 330, 340, 360: 미러층
212, 222: 유전체 층
214: 물질층
224: 입자층
640: 커버 패턴
420, 460: 버퍼층

Claims (31)

  1. 컬러 구조물로, 상기 컬러 구조물은:
    투명 기판;
    상기 투명 기판 위에 위치하고, 빛의 특정 파장 대역에 공진하여 상기 빛의 상기 특정 파장 대역 성분을 흡수하는 공진층(resonance layer) 및
    상기 공진층 상부에 위치하여 상기 빛을 반사하는 금속 미러층(mirror layer)을 포함하며,
    상기 투명 기판을 통하여 입사되는 광의 상기 특정 파장 대역 성분이 흡수되어 형성되는 색을 상기 투명 기판을 통하여 관찰할 수 있는 컬러 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공진층은,
    반도체 층(semiconductor layer)인 컬러 구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공진층은 상기 특정 파장 대역에 반응하는 전자를 제공하는 제1 물질과, 상기 제1 물질의 상기 전자를 구속(confine)하는 제2 물질을 포함하는 복합체 층(composite layer)으로,
    상기 특정 파장 대역은 상기 복합체 층의 물리적 특성에 의하여 결정되고,
    상기 제1 물질의 크기 및 상기 제2 물질의 크기 중 적어도 하나는 상기 특정 파장 대역에 속하는 파장 보다 작은 컬러 구조물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 물질은 금속 물질 및 반도체 물질 중 어느 하나이고,
    상기 제2 물질은 유전체 물질(dielectric material)인 컬러 구조물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복합체 층은,
    입자(particle) 형태의 상기 제1 물질이 상기 제2 물질 내에 3차원적으로 분산되어 위치하는 맥스웰-가넷(Maxwell-Garnett) 구조를 가지고, 상기 입자의 직경은 상기 특정 파장 대역에 속하는 파장에 비하여 작은 컬러 구조물.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 복합체 층은,
    부정형(不定形)의 상기 제1 물질이 상기 제2 물질 내에 서로 연결되어 네트워크를 이루며 3차원적으로 분산되어 위치하는 브루그만(Bruggemann) 구조를 가지고, 상기 제1 물질의 크기는 상기 특정 파장 대역에 속하는 파장에 비하여 작은 컬러 구조물.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 복합체 층은,
    상기 제1 물질의 층과 상기 제2 물질의 층이 적층된 구조로, 상기 제1 물질의 층의 두께와 상기 제2 물질의 층의 두께 중 적어도 어느 하나는 상기 특정 파장 대역에 속하는 파장에 비하여 작은 컬러 구조물.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제2 물질은 제2 물질층을 이루고, 상기 제1 물질은 불연속막으로 상기 제2 물질층 내에 동일 평면에 위치하되,
    상기 제2 물질층의 두께는 상기 불연속막 두께보다 큰 컬러 구조물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 불연속막은 상기 평면상 맥스웰-가넷 구조 및 브루그만 구조 중 어느 하나의 구조를 가지는 컬러 구조물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 불연속막의 두께 및 상기 제2 물질층의 두께 중 적어도 어느 하나는 상기 특정 파장 대역에 속하는 파장에 비하여 작은 컬러 구조물.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 복합체 층은 복수개가 적층된 컬러 구조물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 불연속막 사이의 간격은 30nm 이하인 컬러 구조물.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수개 적층된 복합체 층들 중 적어도 하나의 복합체 층에 포함된 상기 제1 물질 불연속막의 두께, 상기 제1 물질의 배치 구조, 상기 제1 물질을 이루는 물질, 상기 제2 물질층의 두께 및 상기 제2 물질층을 이루는 물질은 각각 다른 복합체 층에 포함된 상기 제1 물질 불연속막의 두께, 상기 제1 물질의 배치 구조, 상기 제1 물질을 이루는 물질, 상기 제2 물질층의 두께 및 상기 제2 물질층을 이루는 물질 중 어느 하나와 상이한 컬러 구조물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 구조물은 상기 공진층의 측면을 덮는 커버 패턴을 더 포함하는 컬러 구조물.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 구조물은 상기 공진층과 상기 미러층 사이에 위치하는 버퍼층을 더 포함하는 컬러 구조물.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 버퍼층의 두께는 30nm 이하인 컬러 구조물.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 구조물은,
    상기 투명 기판이 상기 공진층과 마주하는 면에 형성되어 상기 빛을 산란하는 헤이즈(haze) 구조를 더 포함하는 컬러 구조물.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 구조물은, 상기 투명 기판에 외부로 노출되도록 위치하여 상기 빛을 산란하는 헤이즈(haze) 구조를 더 포함하는 컬러 구조물.
  19. 제17항 및 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤이즈 구조는,
    엠보싱(embossing) 구조 및 불규칙적 요철 구조 중 어느 하나를 포함하는 컬러 구조물.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 헤이즈 구조는
    상기 엠보싱(embossing) 구조 및 불규칙적 요철 구조 중 어느 하나를 덮어 표면을 평탄화하는 평탄화 층을 더 포함하되,
    상기 평탄화 층의 굴절율은 상기 엠보싱 구조의 굴절율과 상이한 값을 가지는 컬러 구조물.
  21. 제17항 및 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤이즈 구조는, 정반사광과 산란광을 포함하는 전체 반사되는 광에 대한 상기 산란광의 비율로 정의되는 헤이즈 팩터(haze factor)의 값이 0.05 내지 0.99 중 어느 한 값을 가지는 컬러 구조물.
  22. 제17항 및 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤이즈 구조는 상기 투명 기판 중 일부 영역에 형성된 컬러 구조물.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 미러층은,
    두께 10nm 이상의 금속, 금속성 질화물, 금속성 탄화물, 이들의 화합물 및 이들의 복합물을 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나를 포함하는 컬러 구조물.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 금속은 Sn, Mg, Ag, Al 및 Au를 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나의 물질 및 합금에서 선택된 어느 하나를 포함하는 컬러 구조물.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 금속은 가시광 파장 대역에서 30% 내지 80%의 반사도를 가지는Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Hf, Zr, Ti, In, Sn, Pb, Sb 및 Bi를 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나의 물질 및 합금 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 컬러 구조물.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 금속성 질화물은 Ti-N, Al-N, Cr-N 및 Zr-N 중 어느 하나를 포함하며,
    상기 금속성 탄화물은 Ti-C, Cr-C, Fe-C, Co-C, Ni-C 및 Zr-C 중 어느 하나를 포함하는 컬러 구조물.
  27. 제11항에 있어서,
    상기 공진층이 형성되는 투명 기판의 표면은 제1 영역과 제2 영역으로 나뉘고,
    상기 제1 영역에 포함된 상기 제1 물질 불연속막의 두께, 상기 제1 물질의 배치 구조, 상기 제1 물질을 이루는 물질, 상기 제2 물질층의 두께 및 상기 제2 물질층을 이루는 물질은 각각 상기 제2 영역에 포함된 상기 제1 물질 불연속막의 두께, 상기 제1 물질의 배치 구조, 상기 제1 물질을 이루는 물질, 상기 제2 물질층의 두께 및 상기 제2 물질층을 이루는 물질 중 적어도 어느 하나와 상이한 컬러 구조물.
  28. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 구조물은,
    단말의 하우징, 창호, 거울 및 태양 전지에 포함된 컬러 구조물.
  29. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기판은 복수의 영역으로 구획되되,
    상기 복수의 영역중 일 영역은 상기 빛이 투과하되,
    상기 복수의 영역 중 타 영역에 상기 공진층 및 상기 미러층이 위치하는 컬러 구조물.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 일 영역은 상기 타 영역의 투과율과 상이한 투과율로 상기 빛을 투과하는 영역인 컬러 구조물.
  31. 제1항에 있어서,
    상기 공진층(resonance layer)의 두께는 200nm 이하인 컬러 구조물.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230036112A (ko) * 2020-07-16 2023-03-14 엘지전자 주식회사 가변 컬러 구조물 및 전자 기기
KR102477303B1 (ko) * 2020-09-29 2022-12-13 한국유리공업 주식회사 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 및 그 제조 방법
KR102562139B1 (ko) * 2021-01-25 2023-07-31 한밭대학교 산학협력단 색상 조절이 가능한 칼코겐화물-금속산화물 나노복합체 필름과 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 투명 광전 소자
DE102021200675A1 (de) * 2021-01-26 2022-07-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Interferenzfilter, Verfahren zu seiner Herstellung und seiner Verwendung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006208057A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Taiyo Yuden Co Ltd プラズモン共鳴構造体，その制御方法，金属ドメイン製造方法
JP2013086469A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Shin Etsu Polymer Co Ltd 電波透過性装飾部材およびその製造方法
KR101499487B1 (ko) * 2013-10-31 2015-03-18 한국과학기술연구원 플라즈모닉 나노 칼라 코팅층 및 이의 형성 방법
KR101764104B1 (ko) * 2015-10-21 2017-08-16 주식회사 상보 가변피치를 갖는 복합 광학 시트
KR101874282B1 (ko) * 2018-01-08 2018-07-03 주식회사 엘지화학 장식 부재 및 이의 제조방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100961488B1 (ko) * 2007-12-20 2010-06-08 한국과학기술연구원 금속 나노복합체 코팅층 및 이의 형성방법
KR20110131719A (ko) * 2010-05-31 2011-12-07 (주)에이엠피테크놀로지 금속 나노입자들을 이용하여 칼라를 제어하는 광학 윈도우 및 그 제조 방법
FR2969388B1 (fr) * 2010-12-17 2013-08-23 Commissariat Energie Atomique Dispositif de photodetection.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006208057A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Taiyo Yuden Co Ltd プラズモン共鳴構造体，その制御方法，金属ドメイン製造方法
JP2013086469A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Shin Etsu Polymer Co Ltd 電波透過性装飾部材およびその製造方法
KR101499487B1 (ko) * 2013-10-31 2015-03-18 한국과학기술연구원 플라즈모닉 나노 칼라 코팅층 및 이의 형성 방법
KR101764104B1 (ko) * 2015-10-21 2017-08-16 주식회사 상보 가변피치를 갖는 복합 광학 시트
KR101874282B1 (ko) * 2018-01-08 2018-07-03 주식회사 엘지화학 장식 부재 및 이의 제조방법

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