KR102489782B1 - 장식 부재 및 장식 부재의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 장식 부재 및 장식 부재의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 출원은 장식 부재 및 장식 부재의 제조방법에 관한 것이다.
화장품 용기, 다양한 모바일기기, 가전제품들은 제품의 기능 외 제품의 디자인, 예컨대 색상, 형태, 패턴 등이 고객에게 제품의 가치 부여에 큰 역할을 한다. 디자인에 따라 제품의 선호도 및 가격 또한 좌우되고 있다.
일 예로서, 화장품 컴팩트 용기의 경우, 다양한 색상과 색감을 다양한 방법으로 구현하여 제품에 적용하고 있다. 케이스 소재 자체에 색을 부여하는 방식과 색과 모양을 구현한 데코 필름을 케이스 소재에 부착하여 디자인을 부여하는 방식이 있다.
기존 데코 필름에 있어서 색상의 발현은 인쇄, 증착 등의 방법을 통해 구현하고자 하였다. 이종의 색상을 단일면에 표현하는 경우는 2회 이상 인쇄를 하여야 하며, 입체 패턴에 색을 다양하게 입히고자 할 때는 구현이 현실적으로 어렵다. 또한, 기존 데코 필름은 보는 각도에 따라 색상이 고정되어 있고, 다소 변화가 있다고 할지라도 색감의 차이 정도에 한정된다.
본 출원은 장식 부재 및 장식 부재의 제조방법을 제공한다.
본 명세서는 장식 부재에 관한 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재는 기재;
상기 기재의 일면에 구비되고, 비대칭 구조의 단면을 갖는 볼록부 또는 오목부 형상의 표면을 포함하는 패턴층;
상기 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 구비된 무기물층; 및
상기 기재와 상기 패턴층 사이, 상기 패턴층과 무기물층 사이 및 상기 무기물층의 패턴층에 대향하는 면의 반대면 중 어느 하나 이상에 구비된 보호층을 포함하고,
상기 보호층은 알루미늄 산질화물을 포함하는 것인 장식 부재를 제공한다.
본 명세서의 다른 실시상태는 기재를 준비하는 단계;
상기 기재의 일면에 비대칭 구조의 단면을 갖는 볼록부 또는 오목부 형상의 표면을 포함하는 패턴층을 형성하는 단계;
상기 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 무기물층을 형성하는 단계; 및
상기 기재와 상기 패턴층 사이, 상기 패턴층과 무기물층 사이 및 상기 무기물층의 패턴층에 대향하는 면 중 어느 하나 이상에 보호층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 보호층은 알루미늄 산질화물을 포함하는 것인 상술한 장식 부재의 제조방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재는 보호층을 포함함에 따라 장식 부재 제조시 발생할 수 있는 스크래치를 방지할 수 있어 무기물층 등의 색상 구현층을 효과적으로 보호하고, 제조시에 발생될 수 있는 색상 구현층의 손상을 방지하여 제조 수율을 높일 수 있다. 또한 고온고습 신뢰성 평가 전후 색상편차를 줄일 수 있어 장식 부재의 신뢰성을 높인다.
본 출원은 바라보는 방향에 따라 다른 색을 나타내는 이색성을 가지며 상기 이색성의 시인성이 개선된 장식 부재 및 장식 부재의 제조방법을 제공한다.
도 1 내지 도 30은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재를 나타낸 것이다.
도 31은 본 명세서의 실시예 3의 장식 부재의 색상을 측정하는 방향을 나타낸 것이다.
도 32는 본 명세서의 실시예 1에 따른 장식 부재의 단면 사진이다.
도 33은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재의 적층 구조를 나타낸 것이다.
도 31은 본 명세서의 실시예 3의 장식 부재의 색상을 측정하는 방향을 나타낸 것이다.
도 32는 본 명세서의 실시예 1에 따른 장식 부재의 단면 사진이다.
도 33은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재의 적층 구조를 나타낸 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 상세히 설명한다.
본 명세서에 있어서, “또는” 이란 다른 정의가 없는 한, 나열된 것들을 선택적으로 또는 모두 포함하는 경우, 즉 “및/또는”의 의미를 나타낸다.
본 명세서에 있어서, “층”이란 해당 층이 존재하는 면적을 70% 이상 덮고 있는 것을 의미한다. 바람직하게는 75% 이상, 더 바람직하게는 80% 이상 덮고 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, "단면"이란 상기 볼록부 또는 오목부를 어느 한 방향으로 절단했을 때의 면을 의미한다. 예컨대, 단면이란 상기 장식 부재를 지면 상에 놓았을 때, 상기 지면과 평행한 방향 또는 지면에 대하여 수직인 방향으로, 상기 볼록부 또는 오목부를 절단했을 때의 면을 의미할 수 있다. 상기 실시상태에 따른 장식 부재의 패턴층의 볼록부 또는 오목부 형상의 표면은, 지면에 대하여 수직인 방향의 단면 중 적어도 하나가 비대칭 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서 "비대칭 구조의 단면"이란, 단면의 테두리로 구성된 도형이 선대칭성 또는 점대칭성을 갖지 않는 구조임을 의미한다. 선대칭성이란 어떤 도형을 한 직선을 중심으로 대칭시켰을 때 겹쳐지는 성질을 갖는 것을 말한다. 점대칭성은 어떤 도형을 한 점을 기준으로 180도 회전했을 때, 본래의 도형에 완전히 겹치는 대칭 성질을 갖는 것을 의미한다. 여기서, 상기 비대칭 구조의 단면의 테두리는 직선, 곡선 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기와 같이, 패턴층의 표면에 포함되는 비대칭 구조의 단면을 갖는 볼록부 또는 오목부에 의하여, 상기 장식 부재는 이색성을 발현할 수 있다. 이색성이란, 보는 각도에 따라 다른 색상이 관측되는 것을 의미한다. 색의 표현은 CIE L*a*b* 로 표현이 가능하며, 색차는 L*a*b* 공간에서의 거리(ΔE*ab)를 이용하여 정의될 수 있다. 구체적으로, 색차는 
이며, 0<ΔE*ab<1의 범위 내에서는 관찰자가 색 차이를 인식할 수 없다[참고문헌: Machine Graphics and Vision 20(4):383-411]. 따라서, 본 명세서에서는 이색성을 ΔE*ab>1로 정의할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 어떤 층의 “두께”란 해당 층의 하면으로부터 상면까지의 최단거리를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 장식 부재는 기재를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 장식 부재는 상기 기재의 일면에 구비되고, 비대칭 구조의 단면을 갖는 볼록부 또는 오목부 형상의 표면을 포함하는 패턴층을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 장식 부재는 상기 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 구비된 무기물층을 포함한다. 상기 무기물층은 단층, 또는 2 이상의 재료가 상이한 다층 구조일 수 있다. 또한, 상기 무기물층은 패턴층의 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 구비되므로, 볼록부 또는 오목부 형상의 다양한 형태에 의하여 무기물층의 형상이 결정될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 장식 부재는 상기 기재와 상기 패턴층 사이, 상기 패턴층과 무기물층 사이 및 상기 무기물층의 패턴층에 대향하는 면의 반대면 중 어느 하나 이상에 구비된 보호층을 포함한다. 즉, 상기 보호층은 장식 부재의 각 층의 사이 또는 장식 부재의 최 외곽에 구비됨으로써, 장식 부재를 보호하는 기능을 한다.
본 명세서에 있어서, “보호층” 이란 다른 정의가 없는 한, 장식 부재의 다른 층들을 보호할 수 있는 층을 의미한다. 예를 들어, 내습 또는 내열 환경에서 무기물층이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또는, 외부 요인에 의하여 무기물층 또는 패턴층에 스크래치가 나는 것을 효과적으로 억제하여, 장식 부재의 이색성이 효과적으로 발현될 수 있도록 한다.
본 명세서에 있어서, 보호층이 포함된 장식 부재 구조의 예시는 아래와 같다.
기재/보호층/패턴층/무기물층
기재/패턴층/보호층/무기물층
기재/패턴층/무기물층/보호층
기재/보호층/패턴층/보호층/무기물층
기재/보호층/패턴층/무기물층/보호층
기재/패턴층/보호층/무기물층/보호층
기재/보호층/패턴층/보호층/무기물층/보호층
본 명세서에 있어서, 상기 무기물층이 상기 패턴층 상에 순차적으로 구비된 광흡수층 및 광반사층을 포함하거나, 상기 패턴층 상에 순차적으로 구비된 광반사층 또는 광흡수층을 포함하는 경우, 상기 보호층은 광반사층과 광흡수층의 사이에 구비될 수 있다.
예를 들어, 기재/보호층/패턴층/광반사층/광흡수층/보호층 또는 기재/보호층/패턴층/광흡수층/광반사층/보호층의 구조를 가질 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층은 알루미늄 산질화물을 포함한다. 보호층이 알루미늄 산질화물(AlON)을 포함함으로써, 보호층이 알루미늄 산질화물(AlON)을 포함하지 않는 경우에 비하여 후술하는 보호층의 기능이 증대될 수 있다. 또한, 알루미늄 산질화물의 각 원소의 비율을 조절하는 경우 보호 기능이 더욱 향상될 수 있으며, 이는 후술한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 장식부재는 상술한 보호층 외에 패턴층 및 무기물층을 포함하는데, 이들 구성을 통해 이색성이 효과적으로 발현될 수 있는데, 상기 패턴층 및 무기물층을 보호하는 보호층을 더 포함함으로써, 고온 고습 환경에 방치되어도 패턴층과 무기물층의 손상이 억제되므로, 열악한 환경에서도 뛰어난 장식 효과가 유지될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알루미늄 산질화물은 AlOxNy (0 ≤ x ≤ 1.5, 0 ≤ y ≤ 1.0, x+y > 0.8)일 수 있고, 바람직하게는 0 ≤ x ≤ 1.0, 0.1 ≤ y ≤ 1.0, x+y > 0.8), 더욱 바람직하게는 0 ≤ x ≤ 1.0, 0.5 ≤ y ≤ 1.0, x+y > 0.8, 또는 0.1 ≤ x ≤ 1.0, 0.5 ≤ y ≤ 1.0, x+y ≥ 0.85의 수치 범위를 만족할 수 있다. 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 광투과도가 높고 일정 수준의 내마모마찰견뢰성을 가지기 때문에 온도나 습도가 변하더라도 발현색상의 큰 변화를 주지 않으면서 무기물층을 효과적으로 보호할 수 있다. 또한, 상기 보호층을 포함하는 장식 부재의 경우 내습내열성이 향상되는 효과가 있다. 각 원소의 비율은 X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)의 측정 방법을 통해 측정할 수 있다. 또한, 상기 원소 간의 비율은 알루미늄 산질화물 증착 시에 가스 분율을 조절하여 달성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 보호층 표면에 내마모마찰시험기를 이용하여 3g 이하의 하중으로 27rpm에서 10회 왕복하여 내마모마찰성 평가하였을 때 발생하는 스크래치가 3개 이하, 바람직하게는 2개 이하일 수 있다. 또한, 더욱 바람직하게는 스크래치가 0개, 즉 스크래치가 발생하지 않을 수 있다. 스크래치로 평가하는 기준은 내모마찰성 테스트시 보호층 표면에 스크래치를 발생시키기 위해 가해지는 스틸 울 등의 크랙 발생장치의 운전 길이(d1)의 1/3 이상인 흠집(d2)을 스크래치로 평가할 수 있다. 예를 들어, 보호층 표면에 가해진 크랙 발생장치의 운전 길이가 3cm 일 때, 길이가 1.2cm인 흠집은 스크래치로 평가하고, 1/3 미만인 0.8cm인 흠집은 스크래치로 평가하지 않는다. 상기 크랙 발생장치의 운전 길이(d1)은 장식 부재의 전체 크기에 따라 조절될 수 있다.
상기 수치 범위를 만족하는 경우, 무기물층을 효과적으로 보호하여 색상발현 및 외관이 변동하는 문제를 방지할 수 있다.
상기 내찰성 평가는 내마모마찰시험기(Fastness rubbing tester. 제품명: KPD-301, 제조사: ㈜기배이엔티)에 스틸울(steel wool 100% oil free, Briwax 제품 사용)을 장착한 후 1g의 하중으로 27rpm 10회 왕복 조건에서 발생하는 스크래치로 평가된 흠집의 개수를 세어 계산할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층의 광투과도는 550nm에서 90 % 이상 100% 이하, 바람직하게는 95% 이상 100% 이하일 수 있다. 측정방법은 분광광도계(Solidspec.3700, Shimazu) 를 이용하여 투과율 측정모드에서 측정한다. 기재의 영향을 배제하기 위하여 기재의 투과도를 100%로 하고 이것과 비교하여 보호층의 광투과도를 측정한다. 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 보호층의 투명성이 좋아 장식 부재의 광학특성이 우수하게 유지될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층의 두께는 5nm 이상 30nm 이하, 10nm 이상 20nm 이하일 수 있다. 상기 두께는 보호층 형성시 증착에 사용되는 공정압, 플라즈마 가스에 대한 반응성 가스의 유량, 전압, 증착 시간, 온도를 조절하여 달성할 수 있다. 상기 수치 범위를 만족하는 경우 보호층의 보호 효과가 증대될 수 있고, 보호층의 광투과도가 저해하는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 보호층은 상기 기재 또는 상기 무기물층과는 구별되는 층으로서, 에칭 공정 또는 성분 분석 등을 통해 그 존재 여부를 확인할 수 있다.
구체적으로, X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS) 또는 전자분광 화학분석기(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis: ESPA, Thermo Fisher Scientific Inc.)를 이용하여 보호층 표면 및 두께 방향으로의 survey scan을 진행하여 정성 분석을 한 후, narrow scan으로 정량 분석을 진행한다. 이때, 하기 표 1의 조건으로 survey scan 및 narraw scan을 얻어 정성, 정량 분석을 진행한다. Peak background는 smart 방식을 사용한다.
| Element | Scan 구간 binding Energy | Step size |
| Narrow(Snapshot) | 20.89 eV | 0.1 eV |
| Survey | -10 ~ 1350 eV | 1 eV |
또한, 장식 부재의 구조가 기재/패턴층/무기물층/보호층인 경우, 장식 부재의 최 외각을 산소 플라즈마를 이용하여 에칭하고, 이를 상기 방법에 의해 분석할 수 있다.또는, 장식 부재의 단면 사진을 관찰하여 시각적으로 보호층을 확인할 수 있다. 예를 들어, 장식 부재의 구조가 기재/보호층/패턴층/광반사층/광흡수층/보호층인 경우, 장식 부재의 단면 사진에서 각 층 사이에 계면이 존재하는 것을 확인할 수 있는데, 최외각층이 보호층에 해당한다.
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 열경화성 수지 또는 자외선 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 패턴층의 내부 또는 적어도 일면에 유색 염료(color dye)를 더 포함할 수 있다. 상기 패턴층의 적어도 일면에 유색 염료를 포함한다는 것은, 예컨대 상기 패턴층의 평탄부 측에 구비된 전술한 기재층에 유색 염료가 포함된 경우를 의미할 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 전술한 패턴층의 표면과 동일한 볼록부 또는 오목부를 가질 수 있다. 상기 무기물층은 전술한 패턴층의 표면과 동일한 경사도를 가질 수 있다.
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 또는 2 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 1 내지 도 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재의 적층 구조를 예시한 것이다.
도 1에는 기재(100), 패턴층(200), 무기물층(300) 및 보호층(400)이 순차적으로 구비된 장식 부재의 적층 구조를 나타내었다. 도 1에는 보호층(400)이 무기물층의 패턴층에 대항하는 면의 반대면에 구비된 적층 구조를 예시하였으나, 보호층은 기재 및 패턴층 사이(도 2), 또는 상기 패턴층과 무기물층 사이(도 3)에 구비될 수도 있다.
도 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재의 적층 구조를 예시한 것이다. 무기물층(300)이 광흡수층(301) 및 광반사층(302)를 포함하는 경우의 장식 부재의 적층 구조를 예시하였다. 도 4는 광반사층의 광흡수층에 대향하는 면의 반대면에 보호층이 형성된 적층 구조를 나타낸 것이나, 광반사층과 광흡수층의 적층 순서는 서로 바뀔 수 있다.
도 5 내지 도 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재의 패턴층의 볼록부 또는 오목부 형상을 나타낸 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 볼록부 또는 오목부의 형상은 경사각이 서로 상이한 제1 경사면 및 제2 경사면을 포함한다.
도 5 및 도 6은 각각 볼록부(P1) 형상의 표면을 포함하는 패턴층 및 무기물층(미도시)를 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다(기재 및 보호층 미도시). 상기 패턴층의 표면은 상기 볼록부(P1)의 사이에 상기 볼록부에 비해 높이가 작은 제2 볼록부(P2)가 배치된 형상을 가질 수 있다. 이하, 제2 볼록부 이전에 성명된 볼록부를 제1 볼록부로 호칭할 수 있다.
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 제1 경사면은 볼록부의 왼쪽 경사면으로 정의할 수 있고, 제2 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 제1 경사면(S1)과 제2 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 제1 경사면과 제2 경사면으로 이루어지는 꼭지점의 각도를 의미할 수 있다. 상기 제1 경사면과 제2 경사면이 서로 꼭지점을 이루지 않는 경우 상기 제1 경사면과 제2 경사면을 가상으로 연장하여 꼭지점을 이루도록 한 상태의 꼭지점의 각도를 의미할 수 있다.
상기 볼록부(P1)의 제1 경사면의 경사각(a2)과 제2 경사면의 경사각(a3)의 차이는 30도 내지 70도 범위 내일 수 있다. 상기 제1 경사면의 경사각(a2)과 제2 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. 제1 경사면과 제2 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. 이 볼록부의 높이와 관련된 설명은 전술한 오목부의 깊이에도 동일한 수치 범위가 적용될 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. 이 폭과 관련된 설명은 볼록부 뿐만 아니라, 전술한 오목부에도 적용될 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 제2 볼록부가 존재할 수 있다. 이 간격과 관련된 설명은 볼록부 뿐만 아니라, 전술한 오목부에도 적용될 수 있다.
상기 제2 볼록부(P2)의 높이(H2)는 상기 제1 볼록부(P1)의 높이(H1)의 1/5 내지 1/4의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어 상기 제1 볼록부와 제2 볼록부의 높이의 차이(H1-H2)는 10㎛ 내지 30㎛ 일 수 있다. 제2 볼록부의 폭(W2)은 1㎛ 내지 10㎛ 일 수 있다. 상기 제2 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 제2 볼록부는 경사각이 서로 상이한 2개의 경사면(S3, S4)을 가질 수 있다. 상기 제2 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 제2 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 제2 볼록부의 치수가 상기 범위 내인 경우 경사면 각도가 큰 측면에서 빛의 유입을 증가시켜 밝은 색상을 형성할 수 있다는 측면에서 유리할 수 있다.
도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다(기재 및 보호층 미도시). 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 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다. 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기 패턴층의 표면은 복수의 볼록부가 180도의 역상의 구조로 배열된 형상을 가질 수 있다. 구체적으로 상기 패턴층의 표면은 제1 경사면에 비해 제2 경사면의 경사각이 큰 제1 영역(C1) 및 제1 경사면에 비해 제2 경사면의 경사각이 큰 제2 영역(C2)을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제1 영역에 포함되는 볼록부는 제1볼록부(P1)로 호칭할 수 있고, 상기 제2 영역에 포함되는 볼록부는 제4 볼록부(P4)로 호칭할 수 있다. 상기 제1 볼록부(P1) 및 제4 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 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 영역 및 제2 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 제1 영역 및 제2 영역은 각각 복수의 볼록부를 포함할 수 있다. 상기 제1 영역 및 제2 영역의 폭 및 볼록부의 개수는 목적하는 이미지 또는 로고의 크기를 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
도 8는 본 명세서의 일 실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다. 패턴층의 단면은 볼록부 형상을 가지고, 볼록부 형상의 단면은 제1 경사변을 포함하는 제1 영역(D1) 및 제2 경사변을 포함하는 제2 영역(D2)를 포함한다. 상기 제1 경사변 및 제2 경사변은 직선 형태이다. 제1 경사변과 제2 경사변이 이루는 각도(c3)는 75도 내지 105도일 수 있다. 제1 경사변과 지면이 이루는 각도(c1)와 제2 경사변과 지면이 이루는 각도(c2)는 상이하다. 예를 들면, c1 및 c2의 조합은 20도/80도, 10도/70도 또는 30도/70도일 수 있다.
도 9은 본 명세서의 일 실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다. 패턴층의 단면은 볼록부 형상을 가지고, 볼록부 형상의 단면은 제1 경사변을 포함하는 제1 영역(E1) 및 제2 경사변을 포함하는 제2 영역(E2)를 포함한다. 상기 제1 경사변은 및 제2 경사변 중 어느 하나 이상은 곡선 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1 경사변과 제2 경사변 모두 곡선 형태일 수 있고, 제1 경사변은 직선 형태이고, 제2 경사변은 곡선 형태일 수 있다. 제1 경사변은 직선 형태이고, 제2 경사변은 곡선 형태인 경우, 각도 c1은 각도 c2보다 클 수 있다. 도 9은 제1 경사변이 직선 형태이고, 제2 경사변이 곡선 형태인 것을 도시한 것이다. 곡선 형태를 갖는 경사변이 지면과 이루는 각도는 경사변과 지면이 맞닿는 지점으로부터 제1 경사변과 제2 경사변이 접하는 지점까지 임의의 직선을 그었을 때, 그 직선과 지면이 이루는 각도로부터 계산될 수 있다. 곡선 형태의 제2 경사변은 패턴층의 높이에 따라 굴곡도가 상이할 수 있고, 곡선은 곡률반경을 가질 수 있다. 상기 곡률반경은 볼록부 형상의 피치(E1+E2)의 10배 이하일 수 있다. 도 9의 (a)는 곡선의 곡률 반경이 볼록부 형상의 피치의 2배인 것을 나타낸 것이고, 도 9의 (b)는 곡선의 곡률 반경이 볼록부 형상의 피치의 1배인 것을 나타낸 것이다. 볼록부의 피치(E1+E2)에 대한 곡률이 있는 부분(E2)의 비율은 90% 이하일 수 있다. 도 9의 (a) 및 (b)는 상기 볼록부의 피치(E1+E2)에 대한 곡률이 있는 부분(E2)의 비율이 60%인 것을 도시한 것이다.
도 10는 본 명세서의 일 실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다. 패턴층의 단면은 볼록부 형상을 가지고, 볼록부 형상의 단면은 사각형 형태일 수 있다. 상기 사각형 형태는 일반적인 사각형 형태일 수 있으며, 각 경사변의 경사각이 서로 상이하다면 특별히 제한되지 않는다. 상기 사각형 형태는 삼각형을 일부 자르고 남은 형태일 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 대변이 평행한 사각형인 사다리꼴, 또는 서로 평행한 대변의 쌍이 존재하지 않는 사각형 형태일 수 있다. 볼록부 형상의 단면은 제1 경사변을 포함하는 제1 영역(F1), 제2 경사변을 포함하는 제2 영역(F2) 및 제3 경사변을 포함하는 제3 영역(F3)를 포함한다. 제3 경사변은 지면에 평행할 수도 있고, 평행하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 사각형 형태가 사다리꼴인 경우 제3 경사변은 지면에 평행하다. 제1 경사변 내지 제3 경사변 중 어느 하나 이상은 곡선 형태일 수 있으며, 곡선 형태에 대한 내용은 제5 실시예에서 설명한 것과 동일하다. F1+F2+F3를 모두 합한 길이는 볼록부 패턴의 피치로 정의될 수 있으며, 피치에 대한 내용은 상술한 바와 같다.
도 11는 본 명세서의 일 실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다. 패턴층의 각 볼록부 사이에 평탄부를 포함할 수 있다. 상기 평탄부는 볼록부가 존재하지 않는 영역을 의미한다. 패턴층이 평탄부를 더 포함하는 것을 제외하고는 나머지 구성요소(D1, D2, c1, c2, c3, 제1 경사변 및 제2 경사변)에 대한 설명은 제4 실시예에서 설명한 것과 동일하다. 어느 하나의 볼록부 및 볼록부에 인접한 하나의 평탄부를 포함하는 구성(D1+D2+G1)을 단위 패턴이라고 명명할 수 있다. 상기 단위 패턴의 면적(D1+D2+G1) 대비 볼록부의 면적(D1+D2)의 비율 10% 이상 100% 이하일 수 있다. 도 11의 (a)에서는 상기 비율이 83%이고, 도 11의 (b)에서는 상기 비율이 50%이다.
도 12은 본 명세서의 일 실시예에 따른 장식 부재의 패턴층과 그 제조방법을 예시적으로 나타낸 것이다. 패턴층의 단면은 볼록부 형상을 가지고, 볼록부 형상의 단면은 ABO1삼각형 형상의 특정 영역을 제거한 형태일 수 있다. 상기 제거되는 특정 영역을 정하는 방법은 아래와 같다. 경사각 c1 및 c2에 대한 내용은 상술한 것과 동일하다.
1) AO1 선분을 L1:L2 비율로 나누는 AO1 선분 상의 임의의 점 P1을 설정한다.
2) BO1 선분을 m1:m2 비율로 나누는 BO1 선분 상의 임의의 점 P2를 설정한다.
3) AB 선분을 n1: n2 비율로 나누는 AB 선분 상의 임의의 점 O2를 설정한다.
4) O2O1 선분을 o1:o2 비율로 나누는 O1O2 선분 상의 임의의 점 P3를 설정한다.
이때, L1:L2, m1:m2, n1:n2 및 o1:o2 비율은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1:1000 내지 1000:1일 수 있다.
5) P1O1P2P3 다각형이 이루는 영역을 제거한다.
6) ABP2P3P1 다각형이 이루는 형상을 볼록부의 단면으로 한다.
상기 패턴층은 L1:L2, m1:m2, n1:n2 및 o1:o2 비율을 조절함으로써 다양한 형태로 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 L1 및 m1이 커지는 경우 패턴의 높이가 높아질 수 있고, 상기 o1이 커지는 경우 볼록부 상에 형성되는 오목부의 높이가 작아질 수 있으며, n1의 비율을 조절함으로써 볼록부에 형성되는 오목부의 가장 낮은 지점의 위치를 볼록부의 경사변 중 어느 한쪽에 가깝게 조절할 수 있다.
도 13 및 도 14는 도 12에 따른 장식 부재의 패턴층의 제조방법에 의해 제조된 패턴층을 예시적으로 나타낸 것이다. 상기 L1:L2, m1:m2, 및 o1:o2 비율이 모두 동일한 경우, 단면의 형상이 사다리꼴인 형태일 수 있다. 사다리꼴의 높이(ha, hb)는 상기 L1:L2의 비율을 조절함으로써 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 13(a)는 상기 L1:L2의 비율이 1:1이고, 도 13(b)는 상기 L1:L2의 비율이 2:1인 경우에 제조되는 패턴층을 나타낸 것이다.
도 14은 본 명세서의 일 실시예에 따른 장식 부재의 패턴층을 예시적으로 나타낸 것이다. l1:l2의 비율은 1:2, m1:m2의 비율이 1:1, n1:n2의 비율이 1:5, o1:o2의 비율이 1:1인 경우에 제조되는 패턴층을 나타낸 것이다.
도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 장식 부재의 패턴층을 예시적으로 나타낸 것이다. 상기 L1:L2의 비율이 2:1이고, m1:m2의 비율이 1:1이고, o1:o2의 비율이 1:8인 경우에 제조되는 패턴층을 나타낸 것이다.
도 16(a)는 본 명세서의 일 실시예에 따른 장식 부재의 패턴층을 예시적으로 나타낸 것이다. 상기 o1: o2의 비율이 1:1 초과 1000:1 이하이고, P1P3 및 P2P3 선분이 직선이 아닌 곡선인 것을 나타낸 것이다. P1P3 및 P2P3 선분은 하나의 곡선으로 이어져있고, 일정한 곡률반경을 가질 수 있으며, 곡률반경에 대한 내용은 상술한 바와 같다.
도 16(b)는 본 명세서의 일 실시예에 따른 장식 부재의 패턴층을 예시적으로 나타낸 것이다. o1: o2의 비율이 1:1 초과 1:1000 이하이고, P1P3 및 P2P3 선분이 직선이 아닌 곡선인 것을 나타낸 것이다. P1P3 및 P2P3 선분은 하나의 곡선으로 이어져있고, 일정한 곡률반경을 가질 수 있으며, 곡률반경에 대한 내용은 상술한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 볼록부 또는 오목부 형상의 표면은 상기 볼록부 또는 오목부 형상을 2 이상 포함한다. 이와 같이 2 이상의 볼록부 또는 오목부 형상의 표면을 가짐으로써 이색성을 더 크게 할 수 있다. 이 때 2 이상의 볼록부 또는 오목부 형상은 동일한 형상이 반복된 형태일 수도 있으나, 서로 상이한 형상들이 포함될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비대칭 구조의 단면을 갖는 볼록부 또는 오목부 형상은 적어도 하나의 단면이 경사각이 상이하거나, 굴곡도가 상이하거나, 변의 형태가 상이한 2 이상의 변을 포함한다. 예컨대, 적어도 하나의 단면을 구성하는 변들 중 2개의 변이 서로 경사각이 상이하거나, 굴곡도가 상이하거나, 변의 형태가 상이한 경우에는 상기 볼록부 또는 오목부는 비대칭 구조를 가지게 된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 볼록부 또는 오목부의 형상은 적어도 하나의 단면이 경사각이 서로 상이한 제1 경사변 및 제2 경사변을 포함한다.
본 명세서에 있어서, 다른 언급이 없는 한, "변"은 직선일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고, 전부 또는 일부가 곡선일 수 있다. 예컨대, 변은 원이나 타원의 호의 일부, 물결 구조, 지그재그 등의 구조를 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 변이 원이나 타원의 호의 일부를 포함하는 경우, 그 원이나 타원은 곡률반지름을 가질 수 있다. 상기 곡률반지름은 곡선의 극히 짧은 구간을 원호로 환산할 때, 원호의 반지름으로 정의될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 다른 언급이 없는 한, "경사변"은 상기 장식 부재를 지면에 두었을 때, 지면에 대하여 변이 이루는 각도가 0도 초과 90도 이하인 변을 의미한다. 이 때, 변이 직선인 경우에는 직선과 지면이 이루는 각도를 측정할 수 있다. 변에 곡선이 포함된 경우, 상기 장식 부재를 지면에 두었을 때, 상기 변 중 지면과 가장 가까운 지점과 상기 면 중 지면과 가장 먼 지점을 최단 거리로 연결한 직선이 지면과 이루는 각도를 측정할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 다른 언급이 없는 한, 경사각이란, 상기 장식 부재를 지면에 두었을 때, 상기 패턴층을 구성하는 면 또는 변이 지면과 이루는 각도로서, 0도 초과 90도 이하이다. 또는, 패턴층을 구성하는 면 또는 변이 지면에 접하는 지점(a')과 패턴층을 구성하는 면 또는 변이 지면과 가장 멀리 떨어진 지점(b')을 서로 연결하였을 때 생기는 선분(a'-b')과 지면이 이루는 각도를 의미할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 다른 언급이 없는 한, 굴곡도란 변 또는 면의 연속된 지점들에서의 접선의 기울기의 변화 정도를 의미한다. 변 또는 면의 연속된 지점들에서의 접선의 기울기의 변화가 클수록, 굴곡도는 크다.
상기 제1 경사변(L1)과 제2 경사변(L2)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 제1 경사변과 제2 경사변으로 이루어지는 꼭지점의 각도를 의미할 수 있다. 상기 제1 경사변과 제2 경사변이 서로 꼭지점을 이루지 않는 경우 상기 제1 경사변과 제2 경사변을 가상으로 연장하여 꼭지점을 이루도록 한 상태의 꼭지점의 각도를 의미할 수 있다.
상기 볼록부(P1)의 제1 경사변의 경사각(a2)과 제2 경사변의 경사각(a3)의 차이는 30도 내지 70도 범위 내일 수 있다. 상기 제1 경사변의 경사각(a2)과 제2 경사변의 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. 제1 경사변과 제2 경사변의 경사각의 차이가 상기 범위 내인 경우 방향에 따른 색 표현의 구현의 측면에서 유리할 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 23은 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 24과 같이, 콘의 꼭지점의 위치를 변경할 수 있다. 구체적으로, 도 24의 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 24의 면 1, 면2, 면3 및 면 4에 대하여 하기와 같이 코싸인 값이 얻어질 수 있다.
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.
도 25는 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 25(b)의 Y-Y' 단면은 측변의 길이가 서로 상이한 삼각형이다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 패턴층은 최고점이 선 형태의 볼록부 형상 또는 최저점이 선 형태의 오목부 형상의 표면을 갖는다. 도 26 내지 도 28에 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.
또 하나의 예에 따르면, 상기 패턴층은 콘 형태의 첨단부가 잘려진 구조의 볼록부 또는 오목부 형상의 표면을 갖는다. 도 29에, 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.
상기에서 예시한 구조 외에도 도 30와 같은 다양한 볼록부 또는 오목부 형상의 표면을 구현할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 다른 언급이 없는 한, "면"은 평면일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고, 전부 또는 일부가 곡면일 수 있다. 예컨대, 면에 대하여 수직인 방향으로의 단면의 형태가 원이나 타원의 호의 일부, 물결 구조, 지그재그 등의 구조를 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 다른 언급이 없는 한, "경사면"은 상기 장식 부재를 지면에 두었을 때, 지면에 대하여 면이 이루는 각도가 0도 초과 90도 이하인 면을 의미한다. 이 때, 면이 평면인 경우에는 평면과 지면이 이루는 각도를 측정할 수 있다. 면에 곡면이 포함된 경우, 상기 장식 부재를 지면에 두었을 때, 상기 면 중 지면과 가장 가까운 지점과 상기 면 중 지면과 가장 먼 지점을 최단 거리로 연결한 직선이 지면과 이루는 각도를 측정할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 무기물층은 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 순차적으로 적층된 제3 무기물층 및 제4 무기물층을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 무기물층은 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 순차적으로 적층된 제4 무기물층 및 제3 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 제 3무기물층은 광흡수층으로 표현될 수 있고, 제4무기물층은 광반사층으로 표현될 수 있다. 예컨대, 상기 무기물층은 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 순차적으로 적층된 광흡수층 및 광반사층을 포함하거나, 상기 무기물층은 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 순차적으로 적층된 광반사층 및 광흡수층을 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 광흡수층과 광반사층은 서로 상대적인 물성을 갖는 층으로서, 상기 광흡수층은 상기 광반사층에 비하여 광흡수도가 높은 층을 의미하고, 상기 광반사층은 상기 광흡수층에 비하여 광반사도가 높은 층을 의미할 수 있다.
상기 광흡수층 및 광반사층은 각각 단일층으로 구성될 수 있고, 2층 이상의 다층으로 구성될 수도 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 17을 통해, 광흡수층과 광반사층에 대해 설명한다. 도17의 장식 부재에는 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]
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]
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 17에 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 광흡수층에서는 광의 입사경로 및 반사경로에서 광흡수가 이루어지고, 또한 광은 광흡수층의 표면과 광흡수층과 광반사층의 계면에서 각각 반사하여 2개의 반사광이 보강 또는 상쇄 간섭을 하게 된다. 본 명세서에 있어서, 광흡수층의 표면에서 반사되는 광은 표면 반사광, 광흡수층과 광반사층의 계면에서 반사되는 광은 계면 반사광으로 표현될 수 있다. 도 19에 이와 같은 작용원리의 모식도를 나타내었다. 도 19에는 기재(101), 광반사층(201) 및 광흡수층(301)이 순서대로 적층된 구조를 도시한 것으로서, 광반사층의 하부에 기재가 위치하고 있으나, 필수적인 것은 아니다.
상기 광흡수층의 표면에서 반사되는 광은 표면 반사광, 광흡수층과 광반사층의 계면에서 반사되는 광은 계면 반사광으로 표현될 수 있다.
도 20은 본 명세서의 일 실시예에 따른 패턴층을 포함하는 장식 부재를 예시적으로 나타낸다(기재 및 보호층 미도시). 본 명세서의 일 실시예에 의하면, 도 20에 나타낸 바와 같이, 상기 무기물층이 다층 구조를 가지는 장식 부재를 나타낸다. 구체적으로, 패턴층의 볼록부 형상의 표면 상에 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 20과 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 
>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 2에 기재하였다. k값은 시뮬레이션을 위하여 임의로 0과 0.01로 설정하였으며, n값은 알루미늄의 값을 이용하였다.
| h2 [nm] | k = 0 | k = 0.01 |
 |
||||
| 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 있어서, 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.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 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 실시상태에 있어서, 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 있어서, 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 있어서, 상기 광흡수층의 두께는 5 내지 500㎚, 예컨대 30 내지 500 nm 일 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따른 장식 부재는, 상기 패턴층과 상기 무기물층 사이; 상기 패턴층의 상기 무기물층에 대향하는 면의 반대면; 또는 상기 무기물층의 상기 패턴층에 대항하는 면의 반대면에 구비된 칼라필름을 더 포함할 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 무기물층이 광흡수층 및 광반사층을 포함하고, 상기 패턴층과 상기 무기물층 사이; 상기 광흡수층과 상기 광반사층 사이; 상기 패턴층의 상기 무기물층에 대향하는 면의 반대면; 상기 무기물층의 상기 패턴층에 대항하는 면의 반대면에 구비된 칼라필름을 더 포함한다.
상기 칼라필름은 상기 칼라필름이 구비되지 않은 경우에 비하여 상기 칼라필름이 존재하는 경우 상기 색발현층의 색좌표 CIE L*a*b* 상에서의 L*a*b*의 공간에서의 거리인 색차 ΔE*ab가 1을 초과하도록 하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
색의 표현은 CIE L*a*b* 로 표현이 가능하며, 색차는 L*a*b* 공간에서의 거리(ΔE*ab)를 이용하여 정의될 수 있다. 구체적으로, 
이며, 0<ΔE*ab<1의 범위 내에서는 관찰자가 색 차이를 인지할 수 없다[참고문헌: Machine Graphics and Vision 20(4):383-411]. 따라서, 본 명세서에서는 칼라필름의 추가에 따른 색차를 ΔE*ab>1로 정의할 수 있다.
이와 같은 칼라필름을 추가로 구비함으로써, 상기 광반사층과 광흡수층과 같은 무기물층의 재료 및 두께가 결정되어 있는 경우에도, 구현할 수 있는 색상의 폭을 더욱 크게 증가시킬 수 있다. 칼라필름의 추가에 따른 색상변화 폭은 칼라필름의 적용 전후의 L*a*b* 의 차이인 색차 (ΔE*ab) 로 정의할 수 있다.
도 21에 칼라필름의 배치 위치를 예시하였다. (단, 패턴층(101)의 표면상의 볼록부 또는 오목부 형상, 보호층 및 기재 미도시)
도 21의 (a)에는 칼라필름(401)이 광흡수층(301)의 광반사층(201)측의 반대면에 구비된 구조, 도 21의 (b)에는 칼라필름(401)이 광흡수층(301)과 광반사층(201) 사이에 구비된 구조, 도 21의 (c)에는 칼라필름(401)이 광반사층(201)과 패턴층(101) 사이에 구비된 구조, 도 21의 (d)에는 칼라필름(401)이 패턴층(101)의 광반사층(201) 측의 반대면에 구비된 구조를 도시한 것이다. 도 21의 (e)에는 칼라필름(401a, 401b, 401c, 401d)이 각각 광흡수층(301)의 광반사층(201)측의 반대면, 광흡수층(301)과 광반사층(201) 사이, 광반사층(201)과 패턴층(101) 사이, 및 패턴층(101)의 광반사층(201) 측의 반대면에 구비된 구조를 예시한 것이며, 이에만 한정되는 것은 아니고 칼라필름(401a, 401b, 401c, 401d)들 중 1 내지 3개는 생략될 수도 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 패턴층(101) 상에 광반사층(301) 및 광흡수층(201)이 순차적으로 구비된 구조에서 칼라필름의 배치 위치를 도 22에 예시하였다(패턴층(101)의 표면상의 볼록부 또는 오목부 형상 생략).
도 22의 (a)에는 칼라필름(401)이 패턴층(101)의 광흡수층(301) 측의 반대면에 구비된 구조, 도 22의 (b)에는 칼라필름(401)이 패턴층(101)과 광흡수층(301) 사이에 구비된 구조, 도 22의 (c)에는 칼라필름(401)이 광흡수층(301)과 광반사층(201) 사이에 구비된 구조, 도 22의 (d)에는 칼라필름(401)이 광반사층(201)의 광흡수층(301)측의 반대면에 구비된 구조를 도시한 것이다. 도 22의 (e)에는 칼라필름(401a, 401b, 401c, 401d)이 각각 패턴층(101)의 광흡수층(301) 측의 반대면, 패턴층(101)와 광흡수층(301)과 사이, 광흡수층(301)과 광반사층(201) 사이, 및 광반사층(201)의 광흡수층(301)측의 반대면에 구비된 구조를 예시한 것이며, 이에만 한정되는 것은 아니고 칼라필름(401a, 401b, 401c, 401d)들 중 1 내지 3개는 생략될 수도 있다.
도 21 (b)와 도 22 (c)와 같은 구조는 칼라필름의 가시광 투과율이 0% 초과라면 광반사층에서 칼라필름을 통과하여 입사한 광을 반사할 수 있으므로, 광흡수층과 광반사층의 적층에 따른 색상 구현이 가능하다.
도 21 (c), 도 21 (d) 및 도 22 (d)와 같은 구조에서는, 칼라필름의 추가에 따른 색차 변화를 인식할 수 있도록, 광반사층(201)의 칼라필름으로부터 발현되는 색상의 광투과율이 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 더 바람직하게는 5% 이상인 것이 바람직하다. 이와 같은 가시광선투과율 범위에서 투과된 빛이 칼라필름에 의한 색상과 혼합될 수 있기 때문이다.
상기 칼라필름은 1장 또는 동종 또는 이종이 2장 이상이 적층된 상태로 구비될 수 있다.
상기 칼라필름은 전술한 광반사층 및 광흡수층의 적층 구조로부터 발현되는 색상과 함께 조합되어 원하는 색상을 발현할 수 있는 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 안료 및 염료 중 1종 또는 2종 이상이 매트릭스 수지 내에 분산되어 색상을 나타내는 칼라필름이 사용될 수 있다. 상기와 같은 칼라필름은 칼라필름이 구비될 수 있는 위치에 직접 칼라필름 형성용 조성물을 코팅하여 형성할 수도 있고, 별도의 기재에 칼라필름 형성용 조성물을 코팅하거나, 캐스팅, 압출 등의 공지의 성형방법을 이용하여 칼라필름을 제조한 후, 칼라필름이 구비될 수 있는 위치에 칼라필름을 배치 또는 부착하는 방법이 이용될 수 있다. 코팅 방법은 습식 코팅 또는 건식 코팅이 사용될 수 있다.
상기 칼라필름에 포함될 수 있는 안료 및 염료로는 최종 장식 부 재료부터 원하는 색상을 달성할 수 있는 것으로서 당기술분야에 알려져 있는 것들 중에서 선택될 수 있으며, 적색 계열, 황색 계열, 보라색 계열, 청색 계열, 핑크색 계열 등의 안료 및 염료 중 1종 또는 2종 이상이 사용될 수 있다. 구체적으로, 페리논(perinone)계 적색 염료, 안트라퀴논계 적색 염료, 메틴계 황색 염료, 안트라퀴논계 황색 염료, 안트라퀴논계 보라색 염료, 프탈로시아닌계 청색 염료, 티오인디고(thioindigo)계 핑크색 염료, 이소크인디고(isoxindigo)계 핑크색 염료 등의 염료가 단독 또는 조합으로 사용될 수 있다. 카본 블랙, 구리 프탈로시아닌(C.I. Pigment Blue 15:3), C.I. Pigment Red 112, Pigment blue, Isoindoline yellow 등의 안료가 단독 또는 조합으로 사용될 수도 있다. 상기와 같은 염료 또는 안료는 시판되는 것을 이용할 수 있으며, 예컨대 Ciba ORACET사, 조광페인트㈜ 등의 재료를 사용할 수 있다. 상기 염료 또는 안료들의 종류 및 이들의 색상은 예시들일 뿐이며, 공지된 염료 또는 안료들이 다양하게 사용될 수 있고, 이에 의하여 더욱 다양한 색상을 구현할 수 있다.
상기 칼라필름에 포함되는 매트릭스 수지는 투명 필름, 프라이머층, 접착층, 코팅층 등의 재료로 공지된 재료들이 사용될 수 있으며, 특별히 그 재료에 한정되지 않는다. 예컨대, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 우레탄계 수지, 선형 올레핀계 수지, 시클로올레핀계 수지, 에폭시계 수지, 트리아세틸셀룰로오즈계 수지 등 다양한 재료가 선택될 수 있으며, 상기 예시된 재료의 공중합체 또는 혼합물도 사용될 수 있다.
상기 칼라필름이 상기 광반사층 또는 상기 광흡수층 보다 장식 부재를 관찰하는 위치에 더 가깝게 배치된 경우, 예컨대 도 22의 (a), (b), 도 23의 (a), (b), (c)와 같은 구조에서는 상기 칼라필름이 광반사층, 광흡수층 또는 광반사층과 광흡수층의 적층구조로부터 발현되는 색상의 광투과율이 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 더 바람직하게는 5% 이상인 것이 바람직하다. 이에 의하여, 칼라필름으로부터 발현되는 색상과 광반사층, 광흡수층 또는 이들의 적층구조로부터 발현되는 색상이 함께 조합되어 원하는 색상을 달성할 수 있다.
상기 칼라필름의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 원하는 색상을 나타낼 수 있다면 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 두께를 선택하여 설정할 수 있다. 예컨대, 칼라필름의 두께는 500 nm 내지 1 mm 일 수 있다.
예시적인 장식 부재 및 장식 부재의 제조방법은 장식 부재의 적용이 필요한 공지의 대상에 적용될 수 있다. 예를 들어, 휴대용 전자기기, 전자제품, 화장품 용기, 가구, 건축재 등에 제한 없이 적용될 수 있다.
상기 장식 부재를 휴대용 전자기기, 전자제품, 화장품 용기, 가구, 건축재 등에 적용하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 당업계에서 데코 필름을 적용하는 방식으로 알려진 공지의 방식이 적용될 수 있다. 상기 장식 부재는 필요에 따라 점착층이 더 포함할 수 있다. 또 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. 필요에 따라, 상기 점착층의 보호를 위한 박리 층(release liner)가 추가로 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 기재는 화장품 용기용 플라스틱 사출물 또는 글래스 기재를 포함하는 것일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 플라스틱 사출물은 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(EVA), 폴리카보네이트(PC), 폴리아마이드(polyamide) 및 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(Styrene-Acrylonitrile copolymer) 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화장품 용기는 화장품 컴팩트 명판일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서는 상술한 장식 부재의 제조방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재의 제조방법은 기재를 준비하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재의 제조방법은 상기 기재의 일면에 비대칭 구조의 단면을 갖는 볼록부 또는 오목부 형상의 표면을 포함하는 패턴층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 패턴층을 형성하는 단계는 상기 패턴층은 기재 상에 경화성 수지 조성물을 도포하고, 목적하는 패턴을 갖는 몰드로 압착한 후 경화시키는 것에 의할 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.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 무기물층을 형성하는 단계는 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 무기물층을 증착하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 경사각이 서로 상이한 제1 및 제2 경사면을 포함하는 볼록부 형상의 표면을 포함하는 패턴층의 상기 제1 및 제2 경사면에 각각 제1 및 제2 무기물층을 증착하는 것을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 장식 부재의 제조방법은 상기 기재와 상기 패턴층 사이, 상기 패턴층과 무기물층 사이 및 상기 무기물층의 패턴층에 대향하는 면 중 어느 하나 이상에 보호층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 보호층은 알루미늄 산질화물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층을 형성하는 단계는 보호층을 증착하는 방법에 의할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층을 형성하는 단계는 반응성 스퍼터링 방법에 의할 수 있다. 반응성 스퍼터링이란, 에너지를 가진 이온(예를 들어 Ar+)이 타겟 물질에 충격을 가하고, 이 때 떨어져 나온 타겟 물질이 패턴층의 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 증착되는 방식이다. 이때, 베이스 압력(Base Pressure)은 1.0 X 10-5 Torr이하, 6.0 X 10-6 Torr이하, 바람직하게는 3.0 X 10-6 Torr이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 반응성 스퍼터링 방법은 플라즈마 가스 및 반응성 가스를 포함하는 챔버 내에서 수행될 수 있다. 상기 플라즈마 가스는 아르곤(Ar) 가스일 수 있다. 또한, 상기 보호층 형성에 필요한 반응성 가스는 산소(O2) 및 질소(N2)이며 산소 또는 질소 원자를 제공하기 위한 가스로, 플라즈마 가스와는 구분되는 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층을 형성하는 단계에서, 플라즈마 가스의 유량은 10 sccm 이상 300 sccm 이하, 바람직하게는 20 sccm 이상 200 sccm 이하일 수 있다. 상기 sccm는 Standard Cubic Centimeer Per minute)을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 챔버 내의 공정압력(p1)은 1.0 mTorr 내지 10.0 mTorr, 바람직하게는 1.5 mTorr 내지 6.0 mTorr 일 수 있다. 스퍼터링 시 공정압력이 상기 범위보다 높아지면 챔버 내부에 존재하는 Ar 입자가 많아지고 타겟으로부터 방출된 산화아연의 입자들이 Ar 입자들과 부딪혀 에너지를 잃게 되므로 박막의 성장 속도가 저하될 수 있다. 반면에 너무 낮은 공정압력이 유지될 경우 Ar 입자에 의한 알루미늄산질화물 입자의 에너지 손실은 적어지지만, 고에너지를 갖는 입자에 의해 기판이 손상되거나 보호층의 질이 떨어질 수 있다는 단점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층을 형성하는 단계는 반응성 스퍼터링 방법에 의하여 수행되고, 상기 플라즈마 가스에 대한 반응성 가스의 분율이 30% 이상 70% 이하, 바람직하게는 40% 이상 70% 이하, 더욱 바람직하게는 50% 이상 70% 이하일 수 있다. 상기 반응성 가스의 분율은 (Q반응성가스/(Q플라즈마공정가스+Q반응성가스)*100%)로 계산될 수 있다. 상기 Q반응성가스 는 챔버 내 반응성 가스의 유량을 의미하고, Q플라즈마공정가스는 챔버 내 플라즈마 공정 가스의 유량일 수 있다. 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 상술한 알루미늄 산질화물의 원자비율을 원하는 범위로 조절할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 반응성 스퍼터링 방법의 구동 전력은 100W 이상 500W 이하, 바람직하게는 150W 이상 300W 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 반응성 스퍼터링 방법에서 인가되는 전압의 범위는 350V 이상 500V일 수 있다. 상기 전압의 범위는 타겟의 상태, 공정압력, 구동전력(공정 파워) 또는 반응성 가스의 분율에 따라 조절될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 반응성 스퍼터링 방법의 증착 온도는 20℃ 이상 300℃ 이하일 수 있다. 상기 범위보다 낮은 온도에서 증착할 경우에는 타겟에서 떨어져 나와 기재에 도착한 입자들의 결정성장에 필요한 에너지가 부족하여 박막 성장의 결정성이 저하되는 문제점이 있고, 상기 범위보다 높은 온도에서는 타겟으로부터 나오는 입자들이 증발되거나 또는 휘발(re-evaporation)되어 박막 성장 속도가 저하되는 문제점이 있을 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층을 형성하는 단계는 목적하는 장식 부재의 적층 구조에 따라 수행 순서가 달라질 수 있으며, 구체적으로 상기 패턴층을 형성하는 단계 이전; 상기 패턴층을 형성하는 단계 이후 및 무기물층을 형성하는 단계 이전; 및 무기물층을 형성하는 단계 이후 중 어느 하나 이상의 단계에서 수행될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 장식 부재의 제조방법은 경사각이 서로 상이한 제1 및 제2 경사면을 포함하는 볼록부 형상의 표면을 포함하는 패턴층의 상기 제1 및 제2 경사면에 각각 제1 및 제2 무기물층을 증착하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 패턴층의 상기 2개의 경사면에 각각 무기물층을 증착하므로 각 경사면에 무기물층의 두께 및 종류를 조절할 수 있으므로 이색성의 스펙트럼을 넓힐 수 있다. 상기 제조방법에 대해서 특별히 기술하지 않는 한 상기 장식 부재의 항목에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 및 제2 무기물층은 각각 스퍼터(Sputter) 방식, 이베퍼레이션(Evaporation) 방식, 증발증착법, CVD (chemical vapor deposition), ?코팅(wet coating) 등에 의해 제1 및 제2 경사면 상부에 형성될 수 있다. 특히 스퍼터 방식은 직진성이 있으므로 타겟의 위치를 틸트하여 볼록부의 양 경사면의 증착 두께의 차이를 극대화할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 패턴층(10)의 제1 및 제2 경사면 중에서 경사각이 더 작은 경사면 쪽으로 틸트하여 제1무기물층(201)을 증착한 후(S1), 경사각이 더 큰 경사면 쪽으로 틸트하여 제2 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. 이와 같은 제조방법은 도 18에 설명되어 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기1 및 제2 무기물층은 서로 상이한 두께로 제1 및 제2 경사면 상부에 증착될 수 있다. 상기 제1 및 제2 무기물층의 두께는 각각 상기 장식 부재의 항목에서 기술한 범위 내에서 목적하는 시감 특성을 고려하여 따라 적절히 조절될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기1 및 제2 무기물층은 서로 상이한 재료로 제1 및 제2 경사면 상부에 증착될 수 있다. 상기 제1 및 제2 무기물층의 재료는 각각 상기 장식 부재의 항목에서 재료 내에서 목적하는 시감 특성을 고려하여 따라 적절히 조절될 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 명세서의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1 (기재/패턴층/광흡수층/광반사층/보호층)
PET 기재 위에 자외선 경화형 수지를 도포하여 경사각이 각각 20도/70도인 프리즘 형태의 패턴층을 형성하였다. 이후, 상기 패턴층 상에 반응성 스퍼터링법(reactive sputtering)을 이용하여, 광흡수층 및 광반사층을 포함하는 무기물층을 형성하였다. 구체적으로, CuO 광흡수층을 상기 패턴층 위에 형성하였고, 형성된 광흡수층 위에 70㎚ 두께의 In을 스퍼터링 방식으로 증착하여 광반사층을 형성하였다.
이후, 반응성 스퍼터링법(reactive sputtering)을 이용하고, 아르곤 가스의 유량 대비 산소 가스 및 질소 가스의 유량을 각각 40%로 조절하여 AlOxNy (x=0.18, y=0.68) 보호층을 상기 광반사층 위에 형성하였다.
상기 보호층의 두께는 17.5nm이었고, 광투과도는 550nm에서 98%이었다.
도 32에 상기 실시예 1에 따른 장식 부재의 단면 사진(SEM)을 나타내었다. 무기물층 상에 보호층이 형성된 것을 확인할 수 있다.
실시예 2 (기재/패턴층/광흡수층/광반사층/보호층)
보호층 형성시 아르곤 가스의 유량 대비 산소 가스 및 질소 가스의 유량을 각각 50%이고, 보호층 조성이 AlOxNy (x=0.21, y =0.79)인 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 장식 부재를 제조하였다.
실시예 3 (기재/패턴층/광흡수층/광반사층/보호층/인쇄층)
패턴층 상에 광흡수층, 광반사층, 보호층을 형성하고 보호층 상에 스크린프린트인쇄법을 이용하여 인쇄층을 더 구비한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 장식 부재를 제조하였다.
비교예 1 (기재/패턴층/광흡수층/광반사층)
보호층을 형성하지 않은 것 외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 장식 부재를 제조하였다.
비교예 2
아르곤 가스의 유량 대비 산소 가스 및 질소 가스의 유량을 각각 20%이고, 보호층 조성이 AlOxNy (x<0.1, y=0.6)인 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 장식 부재를 제조하였다.
실험예 1: 고온 고습 환경에서의 내구성 테스트
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 장식 부재에 대하여 고온 고습 내구성 평가를 진행하였다. 온도 70℃ 및 상대 습도 90% 조건에서 24시간 또는 72시간 동안 고온고습 챔버(제품명: TH-ME-100 제조사: JEIO Tech)에 방치하기 전 후의 양 시점에서 동일 위치에서의 L*a*b* 색좌표계에서의 색상을 측정하였으며, 고온 고습처리 전 후의 색차(ΔE*ab)h를 계산하였다.
이때, 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 장식 부재는 색도 및 탁도 측정기(제품명: COH400, 제조사: Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.)를 이용하여 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
표 4의 위치 R,D,L 및 U는 각각 장식부재의 색 측정 위치를 의미하며, 방향은 도 31에 도시한 바와 같다.
| 고온 고습 처리 전 | 고온 고습 처리 후 | 고온 고습 테스트 후 색차 | ||||||||
| L* | a* | b* | L* | a* | b* | ΔL* | Δa* | Δb* | (ΔE*ab)h | |
| 실시예1 | 17.81 | 2.37 | -0.33 | 16.89 | 2.24 | -2.08 | -0.92 | -0.13 | -1.75 | 1.98 |
| 실시예2 | 17.83 | 2.29 | -0.3 | 17.06 | 2.18 | -1.9 | -0.77 | -0.11 | -1.6 | 1.78 |
| 비교예1 | 18.86 | 2.59 | 2.28 | 16.87 | 2.33 | -1.25 | -1.99 | -0.26 | -3.53 | 4.06 |
| 비교예2 | 11.06 | 1.28 | 7.09 | 15.16 | 0.64 | 6.76 | 4.1 | -0.64 | -0.33 | 4.16 |
실시예 3의 장식 부재는 분광색차계(제품명: CM-2600D, 제조사: Konica Minolta)를 이용하여 4가지 방향에 따른 L*a*b* 색좌표계에서의 색상을 측정하였으며, 고온 고습처리 전 후의 색차(ΔE*ab)h를 계산하여 하기 표 4에 나타내었다.
| 실시예3 | 고온고습 전 | 고온고습 후 (72hr) | 고온 고습 테스트 후 색차 | |||||||
| 위치 | L* | a* | b* | L* | a* | b* | ΔL* | Δa* | Δb* | (ΔE*ab)h |
| R | 43.29 | -9.22 | -10.33 | 42.30 | -8.33 | -9.16 | -0.99 | 0.89 | 1.17 | 1.77 |
| D | 39.61 | -5.86 | -8.03 | 39.26 | -5.50 | -7.56 | -0.35 | 0.36 | 0.47 | 0.69 |
| L | 34.16 | -0.44 | -4.89 | 34.59 | -0.77 | -4.52 | 0.43 | -0.33 | 0.37 | 0.66 |
| U | 39.05 | -5.45 | -7.52 | 38.86 | -5.14 | -6.83 | -0.19 | 0.31 | 0.69 | 0.78 |
상기 실험 결과로부터, 비교예 1 및 비교예 2의 장식 부재는 고온 고습 처리 전후의 색차(ΔE*ab)h가 4 이상으로 매우 큰 것을 확인할 수 있었다. 이는 장식 부재가 보호층을 포함하지 않거나, 포함하더라도 AlOxNy의 조성이 x+y 가 0.8 미만이기 때문에, 보호층에 의한 보호 효과가 충분하지 않고, 색상 변화가 크게 변화되기 때문이다. 이와 같은 장식 부재는 고온 고습 환경에 취약하기 때문에 내구성이 크게 떨어진다.
반면에, 실시예 1 내지 3의 장식 부재는 고온 고습 처리 전후의 색차가 2 이하인 것을 확인할 수 있는데, 이는 장식 부재에 포함되는 보호층의 AlON 각 원소의 함량이 특정 범위로 조절되었기 때문이다. 이와 같은 장식 부재는 고온 고습 환경에 대한 내구성이 뛰어나다.
실험예 2: 물리적 내구성 테스트 (내찰상성 평가)
각 장식 부재의 보호층의 내찰상성을 평가하였다. 이를 통해, 장식 부재의 보호층의 물리적 내구성을 테스트하였다.
내마모마찰시험기(Fastness rubbing tester. 제품명: KPD-301, 제조사: ㈜기배이엔티)에 스틸울(steel wool 100% oil free, Briwax 제품 사용)을 장착한 후 1g의 하중으로 27rpm 10회 왕복 조건에서 발생하는 스크래치 개수를 평가하였다. 이때, 스크래치 발생 시 수행된 스틸울의 작동 편도 길이는 15cm이었고, 발생된 스크래치의 길이 및 개수를 측정하여 하기 표 5에 나타내었다. 작동 편도 길이의 1/3 이상인 5cm 이상인 흠집을 스크래치로 평가하였다.
| 장식 부재 | 발생 스크래치 길이 및 개수 |
| 실시예 1 | 6cm 이하인 스크래치 1개 |
| 실시예 2 | 0 개 |
| 실시예 3 | 0 개 |
| 비교예 1 | 10cm 이상인 스크래치 20개 이상 |
상기 결과로부터, 길이가 10cm 이상인 스크래치가 20개 이상 발생한 비교예 1과 달리 실시예 1 내지 3의 장식 부재의 보호층은 스크래치가 1개 또는 0개 발생하여, 내찰상성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.
Claims (17)
- 기재;
상기 기재의 일면에 구비되고, 비대칭 구조의 단면을 갖는 볼록부 또는 오목부 형상의 표면을 포함하는 패턴층;
상기 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 구비된 무기물층; 및
상기 기재와 상기 패턴층 사이, 상기 패턴층과 무기물층 사이 및 상기 무기물층의 패턴층에 대향하는 면의 반대면 중 어느 하나 이상에 구비된 보호층을 포함하고,
상기 보호층은 알루미늄 산질화물을 포함하며,
상기 알루미늄 산질화물은 AlOxNy(0 ≤ x ≤ 1.5, 0 ≤ y ≤ 1.0, x+y＞0.8)인 것인 장식 부재. - 삭제
- 청구항 1에 있어서, 보호층 표면에 내마모마찰시험기를 이용하여 3g 이하의 하중으로 27rpm에서 10회 왕복하여 내마모마찰성 평가하였을 때 발생하는 스크래치가 3개 이하인 것인 장식 부재.
- 청구항 1에 있어서, 상기 보호층의 광투과도는 550nm에서 90% 이상 100% 이하인 것인 장식 부재.
- 청구항 1에 있어서, 상기 보호층의 두께는 5nm 이상 30nm 이하인 것인 장식 부재.
- 청구항 1에 있어서, 상기 비대칭 구조의 단면을 갖는 볼록부 또는 오목부 형상은 적어도 하나의 단면이 경사각이 상이하거나, 굴곡도가 상이하거나, 변의 형태가 상이한 2 이상의 변을 포함하는 것인 장식 부재.
- 청구항 1에 있어서, 상기 볼록부 또는 오목부의 형상은 적어도 하나의 단면이 경사각이 서로 상이한 제1 경사변 및 제2 경사변을 포함하는 것인 장식 부재.
- 청구항 1에 있어서, 상기 볼록부 또는 오목부 형상의 표면은 상기 볼록부 또는 오목부 형상을 2 이상 포함하는 것인 장식 부재.
- 청구항 1에 있어서, 상기 볼록부 또는 오목부의 형상은 경사각이 서로 상이한 제1 경사면 및 제2 경사면을 포함하는 것인 장식 부재.
- 청구항 1에 있어서, 상기 패턴층은 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지를 포함하는 장식 부재.
- 청구항 1에 있어서, 상기 패턴층의 내부 또는 적어도 일면에 유색 염료를 더 포함하는 장식 부재.
- 청구항 1에 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.
- 청구항 1에 있어서, 상기 패턴층과 상기 무기물층 사이; 상기 패턴층의 상기 무기물층에 대향하는 면의 반대면; 또는 상기 무기물층의 상기 패턴층에 대항하는 면의 반대면에 구비된 칼라필름을 더 포함하는 장식 부재.
- 청구항 1에 있어서, 상기 기재는 화장품 용기용 플라스틱 사출물 또는 글래스 기재를 포함하는 것인 장식 부재.
- 청구항 14에 있어서, 상기 플라스틱 사출물은 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(EVA), 폴리카보네이트(PC), 폴리아마이드(polyamide) 및 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(Styrene-Acrylonitrile copolymer) 중 1종 이상을 포함하는 것인 장식 부재.
- 기재를 준비하는 단계;
상기 기재의 일면에 비대칭 구조의 단면을 갖는 볼록부 또는 오목부 형상의 표면을 포함하는 패턴층을 형성하는 단계;
상기 볼록부 또는 오목부 형상의 표면 상에 무기물층을 형성하는 단계; 및
상기 기재와 상기 패턴층 사이, 상기 패턴층과 무기물층 사이 및 상기 무기물층의 패턴층에 대향하는 면 중 어느 하나 이상에 보호층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 보호층은 알루미늄 산질화물을 포함하며,
상기 알루미늄 산질화물은 AlOxNy(0 ≤ x ≤ 1.5, 0 ≤ y ≤ 1.0, x+y＞0.8)인 것인 청구항 1, 및 3 내지 15 중 어느 한 항에 따른 장식 부재의 제조방법. - 청구항 16에 있어서, 상기 보호층을 형성하는 단계는 반응성 스퍼터링 방법에 의하여 수행되는 것인 장식 부재의 제조방법.
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