KR102532181B1 - 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체에 있어서, 기재; 및 기재 위에 형성된 복수의 나노패턴이 구비된 나노패턴층;을 포함하며, 나노패턴층은 자외선 경화수지에 나노입자가 분산된 조성물로 형성되어 나노패턴 내부에 나노입자가 포함된 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체에 대한 것이다.
Description
본 개시(Disclosure)는 플라즈모닉 컬러 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나노입자를 포함한 나노패턴 기반의 플라즈모닉 컬러 구조체에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
산업의 발달과 함께 금속 고유의 특성을 가지면서 심미성을 높일 수 있는 컬러를 갖는 소재 및 제품 표면 처리에 대한 수요가 증가하고 있다. 종래에는 금속 소재에 컬러 색상을 구현하기 위한 방법으로는, 주로 금속 소재의 표면에 원하는 색상을 구현할 수 있는 금속염 및 무기 금속염을 코팅하는 도장방법이나, 물리적 증착법(PVD) 등이 사용되고 있었다. 예를 들어, 종래에는 선행기술 1(대한민국 등록실용신안공보 제20-037491호)에 개시된 바와 같이, 기판 위에 굴절률이 상이한 유전체층을 교대로 배치하는 다층막을 적층하여 빛의 간섭효과를 이용해 특정 파장의 빛을 반사시킴으로써 다색을 구현하는 방법들이 사용되었다. 빛의 간섭효과를 이용하는 컬러 구현 방법은 빛의 파장에 상응하는 수준의 최소 두께가 요구되어 대량 생산하고자 하는 경우 제조공정의 간소화가 어려우며, 사용자가 보는 각도에 따라 색상이 다르게 나타나는 시야각에 대한 문제점을 갖고 있다.
최근에는, 금속 광택을 유지하면서도 원하는 색상을 구현하기 위하여, 금속 나노패턴을 형성하여 상기 금속 나노패턴의 표면 플라즈모닉 효과에 따른 광흡수 현상을 이용한 컬러 구현 기술 등이 개발되고 있다. 이와 관련한 선행기술 2(대한민국 공개특허공보 제2018-0022066호)에는 금속 표면에 가시광 파장 대역에서 반사율이 30% 내지 80%인 금속 나노패턴 복수개를 적층시켜, 다양한 색상 구현이 가능하고 저렴한 제조공정으로 대량생산이 용이한, 컬러코팅층 및 이의 제조방법에 대해 개시하고 있다. 상기 선행기술 2와 같은 금속 나노패턴의 경우, 그레이팅 효과에 의해 특정 방향에서 특정 반사색이 발현될 수 있으나, 금속 고유의 특성상 높은 반사율을 갖기 때문에, 색순도가 높은 컬러를 구현하기 위해서는 더욱 개선이 필요한 실정이다. 또한 선행기술 2는 금속 표면에 금속 나노패턴을 복수개 형성한 것으로 유연성이 낮아 잘 깨지는 문제가 있었으며, 금속 표면에 금속 나노패턴을 형성하는 방법인 도금 공정은 제조 공정의 간소화가 어려우며 임프린팅 공정으로 금속 표면에 금속 나노패턴을 형성하는 경우 금속 나노패턴이 금속 표면으로부터 박리가 잘되는 문제가 있었다.
도 1은 대한민국 등록특허공보 제1995752호(이하 선행기술 3이라고 함)에 기재된 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 일 예를 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해 명칭 및 부호의 일부를 변경하였다.
나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체는 기재(10), 나노패턴(20) 및 금속증착층(30)을 포함하고 있다. 금속증착층(30)은 상면금속증착층(31) 및 측면금속증착층(32)을 포함하고 있다. 선행기술 3에서는 기재(10) 및 나노패턴(20)이 폴리머 재질로 형성되어 선행기술 2가 갖고 있는 유연성 부족 문제를 해결하였지만 나노패턴(20)의 상면 및 측면에 증착을 통해 금속증착층(30)을 형성하기 때문에 롤투롤(Roll to Roll) 공정을 사용하기에 적합하지 않은 문제가 있다.
본 개시에서는 유연성을 가지며 롤투롤 공정을 사용하여 제조할 수 있는 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체를 제공하고자 한다.
이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체에 있어서, 기재; 및 기재 위에 형성된 복수의 나노패턴이 구비된 나노패턴층;을 포함하며, 나노패턴층은 자외선 경화수지에 나노입자가 분산된 조성물로 형성되어 나노패턴 내부에 나노입자가 포함된 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체가 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 대한민국 등록특허공보 제1995752호에 기재된 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 일 예를 보여주는 도면,
도 2는 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 일 예를 보여주는 도면,
도 3은 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 다른 일 예를 보여주는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 또 다른 일 예를 보여주는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 사용예를 보여주는 도면.
도 2는 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 일 예를 보여주는 도면,
도 3은 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 다른 일 예를 보여주는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 또 다른 일 예를 보여주는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 사용예를 보여주는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). 또한 본 명세서에서 상측/하측, 위/아래 등과 같은 방향 표시는 도면을 기준으로 한다. 또한 본 개시에서 구조체는 필름, 시트 및 플레이트 등을 포함하는 의미이다.
도 2는 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 2(a)는 평면도이고, 도 2(b)는 AA'를 따라 자른 단면도이다.
나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체(100)는 기재(110), 기재(110) 위에 형성된 복수의 나노패턴(121)이 구비된 나노패턴층(120)을 포함할 수 있다.
기재(110)는 자외선 경화수지를 이용하여 나노패턴을 임프린팅할 수 있는 특성을 갖는 것은 모두 가능하다. 더 나아가 기재는 유연성 확보를 위해 폴리머 소재가 바람직하다. 예를 들어 기재(110)는 PET, PC, PI, PP, PS, PA, OPP, CPP, BOPP, LDPE, HDPE 등 폴리머 소재의 필름(film)으로 형성될 수 있다. 기재(110)가 필름인 경우 롤투롤 공정으로 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체(100)를 제조할 수 있다. 기재(110)의 두께는 25㎛ 내지 500㎛ 이 바람직하다. 더 나아가 기재(110)는 PC, PMMA, PET, PVC 등과 기능성 향상을 위한 2-Layer(PC+PMMA) 플레이트(Plate) 등도 포함될 수 있다. 기재(110)가 플레이트인 경우 롤 투 플레이트(roll to plate) 공정으로 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체(100)를 제조할 수 있다. 다만 기재(110)가 플레이트인 경우 두께는 제조공정의 효율성 등을 감안하여 두께가 10mm 이하인 것이 바람직하다.
나노패턴(121)을 포함하는 나노패턴층(120)은 기재(110) 위에 자외선 경화수지를 이용한 임프린팅 방법으로 형성될 수 있다. 설명의 편의를 위해 나노패턴층(120)의 크기는 확대하여 도시하였다. 자외선 경화수지를 이용한 임프린팅 방법에 대해서는 대한민국 등록특허공보 제1175598호, 대한민국 공개특허공보 제2017-0024971호 등 다수의 문헌에 기재되어 있다. 나노패턴(121)의 형상은 플라즈모닉 효과를 얻을 수 있는 것이라면 형상에 제한은 없다. 예를 들어 나노패턴(121)의 형상은 선행기술 3에 기재된 나노패턴(20)일 수 있으며, 평면형상이 반원형, 원형, 사각형, 삼각형 및 다각형 중 적어도 하나가 될 수 있다. 도 2(a)에서는 평면형상이 사각형인 경우를 도시하였다. 나노패턴층(120)을 형성하는 조성물은 자외선 경화수지에 나노입자(1211)가 분산된 조성물일 수 있다. 나노입자(1211)는 Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Hf, Zr, Ti, In, Sn, Pb, Sb, Bi, Al 중 적어도 하나 일 수 있다. 나노입자(1211)의 직경은 1 내지 100 nm 이며 나노패턴(121)의 크기에 따라 적당한 직경이 선택될 수 있다. 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체(100)는 나노패턴(121) 내부에 분산된 나노입자(1211)에 의해 선행기술 3에 기재된 금속증착층(21)과 동일한 플라즈모닉 효과를 얻을 수 있다는 것이 실험을 통해 확인하였다. 즉 본 개시에 따르면 증착 공정없이 단지 나노입자가 포함된 자외선 경화수지를 이용하여 나노패턴을 형성하는 것만으로도 플라즈모닉 효과를 얻을 수 있어 제조공정이 단순화될 수 있으며, 롤투롤 또는 롤 투 플레이트 제조공정으로 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체(100)를 제조 가능하게 되었다. 다만 금속 증착과 같은 플라즈모닉 효과를 얻기 위해서 나노패턴(121) 내부에 충분한 수의 나노입자(1211)가 분산되어 있어야 하며 이를 위해 자외선 경화수지에 나노입자가 분산된 조성물에서 나노입자의 농도는 1% 이상 16% 이하인 것이 바람직하다. 표 1은 농도에 따른 플라즈모닉 효과를 육안으로 검사한 결과이다. 육안 검사에 따른 플라즈모닉 효과의 정도를 1 내지 5로 수치화 하였으며, 제품에 적용될 수 있는 것은 4 내지 5가 바람직하다.
| No | 농도(%) | 플라즈모닉 효과(1~5) : 높을수록 양호 |
| 1 | 1 | 4 |
| 2 | 2 | 4 |
| 3 | 3 | 4 |
| 4 | 4 | 4 |
| 5 | 5 | 4 |
| 6 | 6 | 5 |
| 7 | 7 | 5 |
| 8 | 8 | 5 |
| 9 | 9 | 5 |
| 10 | 10 | 5 |
| 11 | 12 | 4 |
| 12 | 14 | 4 |
| 13 | 16 | 4 |
| 14 | 18 | 3 |
| 15 | 20 | 3 |
| 16 | 22 | 3 |
| 17 | 24 | 3 |
| 18 | 26 | 3 |
| 19 | 28 | 3 |
| 20 | 30 | 3 |
더 나아가 나노입자의 농도가 1% 내지 16% 이하인 경우에도 제품에 적용될 수 있는 정도의 플라즈모닉 효과를 얻기 위해 나노패턴(121)의 두께(130)가 폭(131)과 동일하거나 큰 것이 바람직하다. 더 나아가 나노패턴(121)의 폭(131)은 600nm 미만인 것이 바람직하다. 나노패턴(121)의 폭(131)이 600nm 이상인 경우에는 플라즈모닉 효과가 떨어지는 것이 확인되었다. 표 2는 나노입자의 농도가 10%인 경우 나노패턴(121)의 두께(130)와 폭(131) 사이의 관계에 따른 플라즈모닉 효과를 육안으로 검사한 결과이다. 나노입자의 농도에서와 같이 플라즈모닉 효과의 정도를 1 내지 5로 수치화 하였으며, 제품에 적용될 수 있는 것은 4 내지 5가 바람직하다.
| 패턴폭(nm) | 패턴두께(nm) | 플라즈모닉 효과(1~5) : 높을수록 양호 |
| 100 | 50 | 2 |
| 100 | 100 | 3 |
| 100 | 150 | 5 |
| 100 | 200 | 5 |
| 200 | 100 | 2 |
| 200 | 150 | 3 |
| 200 | 200 | 5 |
| 200 | 300 | 5 |
| 400 | 200 | 2 |
| 400 | 300 | 2 |
| 400 | 400 | 4 |
| 400 | 600 | 5 |
| 600 | 400 | 2 |
| 600 | 600 | 3 |
| 600 | 800 | 3 |
| 600 | 1000 | 3 |
| 800 | 600 | 1 |
| 800 | 800 | 2 |
| 800 | 1000 | 2 |
| 800 | 1200 | 2 |
반대로 나노패턴(121)과 나노패턴(121) 사이에 위치하는 잔류층(122)에서는 플라즈모닉 효과가 발생하지 않는 것이 바람직하기 때문에 잔류층(122)의 두께(132)는 1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 바람직하게는 잔류층(122)을 제거하여 나노패턴(120)과 나노패턴(120) 사이에 기재(110)가 노출되는 것이 바람직하다. 표 3은 잔류층(122)의 두께(132)에 따른 플라즈모닉 효과를 육안으로 검사한 결과이다. 나노입자의 농도에서와 같이 플라즈모닉 효과의 정도를 1 내지 5로 수치화 하였으며, 제품에 적용될 수 있는 것은 4 내지 5가 바람직하다.
| 잔류층 두께(um) | 플라즈모닉 효과(1~5) : 높을수록 양호 |
| 0.2 | 5 |
| 0.5 | 5 |
| 0.8 | 4 |
| 1 | 4 |
| 2 | 3 |
| 3 | 3 |
| 5 | 2 |
| 10 | 1 |
| 15 | 1 |
| 20 | 1 |
도 3은 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 다른 일 예를 보여주는 도면이다.
선행기술 3과 같이 나노패턴(20) 상부에 형성된 금속증착층(30)과 같은 플라즈노믹 효과를 얻기 위해서 나노입자(1211)가 나노패턴(121)의 하부보다 상부에 밀집되어 있는 것이 바람직하다. 자외선 경화수지보다 밀도가 낮은 나노입자를 사용하고 나노패턴층을 임프린팅 후 곧바로 자외선을 비춰 경화시키지 않고 일정시간 경과 후 경화시키는 경우 밀도가 낮은 나노입자가 나노패턴 상부에 밀집될 수 있다.
도 4는 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 또 다른 일 예를 보여주는 도면이다.
나노입자(1211)가 포함된 나노패턴(121) 상부에 금속증착층(140)을 더 포함할 수 있다. 추가의 금속증착층(140)을 통해 다양한 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어 컬러감의 향상과 좀 더 복합적인 색의 조합과 조절이 가능하고 시야각의 확대 등이 가능하다. 필요한 경우 발색을 향상시키기 위해 특정한 색을 발색하는 자외선 경화수지를 사용할 수도 있다.
도 5는 본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체의 사용예를 보여주는 도면이다.
본 개시에 따른 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체를 스마트폰 케이스에 부착한 경우 무지개 빛을 발현하는 것을 보여주고 있다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체에 있어서, 기재; 및 기재 위에 형성된 복수의 나노패턴이 구비된 나노패턴층;을 포함하며, 나노패턴층은 자외선 경화수지에 나노입자가 분산된 조성물로 형성되어 나노패턴 내부에 나노입자가 포함된 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체.
(2) 자외선 경화수지에 나노입자가 분산된 조성물에서 나노입자의 농도는 1% 내지 16% 이하인 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체.
(3) 나노패턴의 두께가 나노패턴의 폭과 동일하거나 큰 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체.
(4) 나노패턴과 나노패턴 사이에는 잔류층이 위치하며, 잔류층의 두께가 1㎛ 이하인 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체.
(5) 나노입자는 Al, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Hf, Zr, Ti, In, Sn, Pb, Sb, Bi 중 적어도 하나인 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체.
(6) 나노패턴의 평면형상은 반원형, 원형, 사각형, 삼각형 및 다각형 중 적어도 하나인 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체.
(7) 자외선 경화수지는 일정한 색을 발현하는 자외선 경화수지인 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체.
(8) 나노패턴 내부에 위치하는 나노입자는 나노패턴의 하부보다 상부에 더 밀집되어 있는 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체.
(9) 나노패턴층 위에 금속 증착층을 적어도 하나 이상 포함하는 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체.
(10) 나노패턴의 폭은 100nm 이상 600nm 미만인 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체.
본 개시에 의하면, 증착공정이 없이도 나노패턴 상부에 금속증착한 것과 동일한 플라즈모닉 효과를 얻을 수 있는 나노패턴 기반의 플라즈모닉 컬러 구조체를 얻을 수 있다.
나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체 : 100
나노패턴 : 20, 121
나노입자 : 1211
나노패턴 : 20, 121
나노입자 : 1211
Claims (10)
- 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체에 있어서,
기재; 및
기재 위에 형성된 복수의 나노패턴이 구비된 나노패턴층;을 포함하며,
나노패턴층은 자외선 경화수지에 나노입자가 분산된 조성물로 형성되어 나노패턴 내부에 나노입자가 포함되며,
나노입자는 Al, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Hf, Zr, Ti, In, Sn, Pb, Sb, Bi 중 적어도 하나이며,
나노패턴 내부에 위치하는 나노입자는 나노패턴의 하부보다 상부에 더 밀집되어 있는 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체. - 제1항에 있어서,
자외선 경화수지에 나노입자가 분산된 조성물에서 나노입자의 농도는 1% 내지 16% 이하인 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체. - 제1항에 있어서,
나노패턴의 두께가 나노패턴의 폭과 동일하거나 큰 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체. - 제1항에 있어서,
나노패턴과 나노패턴 사이에는 잔류층이 위치하며, 잔류층의 두께가 1㎛ 이하인 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체. - 삭제
- 제1항에 있어서,
나노패턴의 평면형상은 반원형, 원형, 사각형, 삼각형 및 다각형 중 적어도 하나인 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체. - 제1항에 있어서,
자외선 경화수지는 일정한 색을 발현하는 자외선 경화수지인 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체. - 삭제
- 제1항에 있어서,
나노패턴층 위에 금속 증착층을 적어도 하나 이상 포함하는 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체. - 제1항에 있어서,
나노패턴의 폭은 100nm 이상 600nm 미만인 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210157603A KR102532181B1 (ko) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210157603A KR102532181B1 (ko) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체 |
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ID=86394779
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| KR1020210157603A KR102532181B1 (ko) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 나노패턴 기반 플라즈모닉 컬러 구조체 |
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| KR (1) | KR102532181B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130009213A (ko) * | 2011-07-14 | 2013-01-23 | (주)휴넷플러스 | 임프린트 레진의 제조방법 및 임프린팅 방법 |
| KR20140081202A (ko) * | 2012-12-21 | 2014-07-01 | (재)한국나노기술원 | 나노임프린트 리소그래피와 도금 공정을 이용한 나노패턴이 형성된 금속 필름 제조방법 |
| KR101477038B1 (ko) * | 2013-12-19 | 2014-12-29 | (재)한국나노기술원 | 정렬된 금속산화물 나노구조체에 금속나노입자가 결합된 하이브리드 나노구조체의 제조방법 및 그에 의한 하이브리드 나노구조체 |
-
2021
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130009213A (ko) * | 2011-07-14 | 2013-01-23 | (주)휴넷플러스 | 임프린트 레진의 제조방법 및 임프린팅 방법 |
| KR20140081202A (ko) * | 2012-12-21 | 2014-07-01 | (재)한국나노기술원 | 나노임프린트 리소그래피와 도금 공정을 이용한 나노패턴이 형성된 금속 필름 제조방법 |
| KR101477038B1 (ko) * | 2013-12-19 | 2014-12-29 | (재)한국나노기술원 | 정렬된 금속산화물 나노구조체에 금속나노입자가 결합된 하이브리드 나노구조체의 제조방법 및 그에 의한 하이브리드 나노구조체 |
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