KR20190053608A - Method for manufacturing structure for structural color - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구조체에 관한 것으로, 특히 구조색용 구조체의 제조 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a structure, and more particularly, to a method of manufacturing a structure color structure.
일반적으로 색은 화학적으로 생산되는 화학색이 대부분이며, 이는 색소를 기반으로 제조된다. 이에 반해서, 구조색은 입사되는 빛의 반사 및 간석에 의해서 색이 구현되어, 구조 자체의 특징을 이용하는 것으로 친환경적이며, 빛과 화합물질에 의한 변색도 적은 장점이 있다.Generally, colors are mostly chemical colors that are produced chemically, which is based on pigments. On the other hand, the color of structure is realized by reflection of incident light and tideland, and it is environment-friendly because it utilizes the characteristic of structure itself, and there is also an advantage of less discoloration due to light and compound material.
최근 여러 연구를 통해서 도장(塗裝), 화장품, 섬유, 센서 및 위조 방지 패턴 등을 제작하기 위한 다양한 구조색의 제작 연구가 진행되고 있다. 그러나 구조색을 제작하기 위해서는 빛의 파장과 비슷한 크기의 나노 구조를 제작해야 하며, 이러한 나노 구조를 넓은 범위로 일정하게 제작하는 것이 용이하지 않다.Recently, researches on various structural colors for making paints, cosmetics, fibers, sensors and anti-fake patterns have been conducted through various studies. However, in order to produce the structural color, it is necessary to fabricate a nanostructure having a size similar to the wavelength of light, and it is not easy to produce such a nanostructure uniformly over a wide range.
또한, 기존의 구조색 제작 방법들은 하나의 기판에 하나의 색을 형성하는 것으로, 다양한 색을 제작할 수 없는 한계점이 있다. In addition, existing structure color fabrication methods have a limitation in that various colors can not be produced because one color is formed on one substrate.
따라서, 본 발명은 하나의 기판에서도 다양한 색을 표시할 수 있는 구조색용 구조체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention provides a method of manufacturing a structural color structure capable of displaying various colors even on a single substrate.
본 발명의 실시예에 따른 구조색용 구조체의 제조 방법은 기판 위에 씨드층을 형성하는 단계, 씨드층을 수열 합성법으로 성장시켜 제1 구조색을 나타내는 제1 구조층을 형성하는 단계, 제1 구조층을 식각하여 제2 구조색을 나타내는 제2 구조층을 형성하는 단계를 포함한다.A method of fabricating a structural color structure according to an embodiment of the present invention includes the steps of forming a seed layer on a substrate, growing a seed layer by hydrothermal synthesis to form a first structural layer exhibiting a first structural color, To form a second structure layer exhibiting a second structure color.
상기 제1 구조색은 상기 성장 시간에 따라서 서로 다른 색을 나타내는 구조색을 제조할 수있다.The first structural color may produce a structural color that exhibits different colors depending on the growth time.
상기 성장은 20분 미만으로 진행할 수 있다.The growth can proceed to less than 20 minutes.
상기 성장 시간에 따라서 제1 구조색은 각각 갈색, 파란색, 노란색, 주황색, 보라색 및 초록색 순으로 변화할 수 있으며, 갈색의 성장 시간은 1분 30초 미만이고, 파란색의 성장 시간은 1분 30초 내지 4분이고, 노란색의 성장 시간은 4분 내지 5분이고, 주황색의 성장 시간은 5분 내지 6분이고, 보라색의 성장 시간은 6분 내지 7분이고, 초록색의 성장 시간은 7분 내지 8분일 수 있다.According to the growth time, the first structural color may be changed in the order of brown, blue, yellow, orange, purple and green respectively, the growth time of brown is less than 1 minute and 30 seconds and the growth time of blue is 1 minute 30 seconds And the growth time of the yellow color is 5 minutes to 6 minutes, the growth time of the violet is 6 minutes to 7 minutes, and the growth time of the green color is 7 minutes to 8 minutes.
상기 씨드층은 산화 아연으로 형성할 수 있다.The seed layer may be formed of zinc oxide.
상기 수열 합성법은 ZnCl2 가 10 mM의 농도로 녹아있는 수용액과 5μL/mL의 NH4OH를 혼합한 수용액으로 진행할 수 있다.The hydrothermal synthesis can be carried out by mixing an aqueous solution of ZnCl 2 at a concentration of 10 mM and an aqueous solution of NH 4 OH at a concentration of 5 μL / mL.
상기 수열 합성법은 40 내지 80도의 온도에서, pH10으로 진행할 수 있다.The hydrothermal synthesis can proceed to pH 10 at a temperature of 40 to 80 degrees.
상기 식각은 HCl로 식각할 수 있다.The etch can be etched with HCl.
상기 제2 구조색은 식각 시간에 따라서 서로 다른 색을 나타낼 수 있다.The second structural color may exhibit different colors depending on the etching time.
본 발명에서와 같이 구조색을 형성하면, 하나의 기판에서도 다양한 색을 표시할 수 있다. When a structural color is formed as in the present invention, various colors can be displayed on one substrate.
또한, 본 발명에서와 합성 및 식각을 반복함으로써, 필요에 따라서 색을 용이하게 변화시킬 수 있다. Further, by repeating the synthesis and the etching in the present invention, the color can be easily changed as required.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조색용 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따라서 형성한 구조색을 촬영한 사진이다.
도 6은 본 발명에 따라서 성장한 씨드층의 SEM 사진이고,
도 7은 본 발명의 실시예1 내지 4에 따른 구조층의 SEM 사진이고,
도 8은 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따른 구조층의 지름을 측정한 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 실시예1 내지 6에 따라 형성된 구조층의 시간에 따른 두께를 측정한 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 실시예6 내지 9에 따라 형성된 구조층의 시간에 따른 두께를 측정한 그래프이다.
도 11은 본 발명에 따른 실시예6 내지 9에 따라 형성된 구조층의 시간에 따른 지름을 측정한 그래프이다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 실시예들에 따라서 형성한 구조색을 촬영한 사진이다. 1 to 4 are views for explaining a method of manufacturing a structural color structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph of the structural color formed according to the embodiments of the present invention.
6 is an SEM photograph of a seed layer grown according to the present invention,
7 is a SEM photograph of the structure layers according to Examples 1 to 4 of the present invention,
8 is a graph showing diameters of the structure layers according to Examples 1 to 4 of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing the thicknesses of the structure layers formed according to Examples 1 to 6 according to the present invention with time.
10 is a graph illustrating the thickness of a structure layer formed according to Examples 6 to 9 according to the present invention with time.
11 is a graph illustrating a diameter of a structure layer formed according to Examples 6 to 9 according to the present invention with time.
12 and 13 are photographs of the structural colors formed according to the embodiments of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙였다. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, throughout the specification, when an element is referred to as " including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" to another part. Also, when a part is referred to as " including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.
이하에서는 도면을 참조하면 본 발명에 대해서 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조색용 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 to 4 are views for explaining a method of manufacturing a structural color structure according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이 실리콘 기판(100) 위에 씨드층(11)을 형성한다. First, a
씨드층(11)은 500mM의 Zn(NO3)2와 0.1g/ml의 PVP(polyvinylpyrrolidone)를 DMF(N,N-dimethylmethanamide)에 녹인 용액을 준비하고, 5000rpm으로 스핀 코팅을 진행한다. In the
이후, 열처리를 실시하여 PVP 및 DMF를 제거한다. 이때, 열처리는 대략 500도에서 5분 동안 진행할 수 있다. Thereafter, heat treatment is performed to remove PVP and DMF. At this time, the heat treatment can proceed for 5 minutes at approximately 500 degrees.
그런 다음, 도 2에 도시한 바와 같이, 씨드층을 패터닝하여 씨드 패턴(12)을 형성한다. Then, as shown in Fig. 2, the seed layer is patterned to form the
씨드 패턴(12)은 패턴의 크기에 따라서 다양한 방법으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 크기가 작은 경우, 감광막을 이용한 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성할 수 있다. 반대로 크기가 클 경우 형성하고자 하는 패턴 모양으로 절개된 테이프(T)를 씨드층 위에 형성하여 형성할 수도 있다. 이때, 테이프가 제거되어 노출된 씨드층이 씨드 패턴(12)이 된다. The
그런 다음, 도 3에 도시한 바와 같이, 씨드 패턴을 성장시켜 제1 구조층(13)을 형성한다. 이때, 테이프가 제거되어 노출된 씨드 패턴만 성장되며, 씨드 패턴은 수열 합성법으로 성장시킬 수 있다.Then, as shown in Fig. 3, the seed pattern is grown to form the
수열 합성 시간에 따라서 형성되는 제1 구조층의 두께 및 지름은 변화될 수 있다. 이때, 수열 합성은 20분 미만으로 진행하며, 20분 이상 진행할 경우 난반사가 발생하여 특정색을 얻을 수 없다.The thickness and diameter of the first structural layer formed according to the hydrothermal synthesis time may vary. At this time, hydrothermal synthesis proceeds in less than 20 minutes, and when proceeding for more than 20 minutes, irregular reflection occurs and a specific color can not be obtained.
수열 합성법은 ZnCl2 가 10 mM의 농도로 녹아있는 수용액에 5 μL/mL의 NH4OH를 혼합한 수용액을 40도 내지 80도의 온도를 유지한 상태에서 진행할 수 있다. 이때, 반응이 진행되는 동안 pH는 10 이상으로 유지한다. In the hydrothermal synthesis method, an aqueous solution in which ZnCl 2 is dissolved at a concentration of 10 mM and an aqueous solution in which 5 μL / mL of NH 4 OH is mixed may be maintained at a temperature of 40 ° C to 80 ° C. At this time, the pH is maintained at 10 or more during the reaction.
제1 구조층(13)으로 인한 제1 구조색은 형성되는 제1 구조층(13)의 두께 및 지름에 따라서 달라질 수 있으며, 두께 및 지름이 증가할수록 갈색, 푸른색, 하늘색, 노란색, 주황색, 보라색 및 초록색과 같이 변화될 수 있다. The first structural color due to the first
이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 씨드 패턴을 수열 합성함으써 다양한 색을 가지는 구조색을 형성할 수 있다. As described above, by forming the seed pattern according to the embodiment of the present invention by hydrothermal synthesis, a structural color having various colors can be formed.
이후, 필요에 따라서 제1 구조층(13)으로 얻은 제1 구조색을 변경할 수 있다. 제1 구조색은 도 4에서와 같이 식각 공정으로 변경할 수 있다. Thereafter, the first structure color obtained by the
도 4를 참조하면, 도 3에서 형성된 제1 구조층을 식각하여 제2 구조층(15)을 형성한다. Referring to FIG. 4, the first structure layer formed in FIG. 3 is etched to form a
이때, 테이프는 제거하고 식각을 진행할 수 있으며, 테이프와 같은 별도의 마스크 패턴을 형성하지 않으면, 도 3에서 형성된 제1 구조층과 함께 씨드층도 함께 제거될 수 있다. At this time, the tape can be removed and etching can be performed. If the mask is not formed with a separate mask pattern such as a tape, the seed layer can be removed together with the first structure layer formed in FIG.
식각은 얻고자 하는 구조색에 따라서 다양하게 진행될 수 있으며, 이때, 식각은 염산, 황산과 같은 산(acid)으로 식각할 수 있다. 식각 시간에 따라서 제2 구조층(15)의 두께 및 지름이 변경되고 이에 따라서 제1 구조색과는 다른 제2 구조색을 얻을 수 있다. Etching can be performed in various ways depending on the color of the structure to be obtained. At this time, the etching can be performed with an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid. The thickness and the diameter of the
이상의 실시예에서는 수열 합성으로 제1 구조층을 형성하고, 식각으로 제2 구조층을 형성한 것을 예를 들었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 구조층을 형성하고, 패턴에 따라 추가로 수열 합성을 진행하여 제3 구조층을 형성하거나, 제2 구조층을 형성하고 패턴에 따라 추가로 식각하여 제4 구조층을 형성하는 것과 같이, 수열 합성 또는 식각으로 다양한 구조색을 용이하게 얻을 수 있다. In the above embodiments, the first structure layer is formed by hydrothermal synthesis, and the second structure layer is formed by etching. However, the present invention is not limited thereto, and the first structure layer may be formed, Or a fourth structural layer is formed by further etching in accordance with the pattern to form a third structural layer, or a second structural layer may be formed by hydrothermal synthesis or etching.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라서 형성한 구조색을 촬영한 사진이다. 5 is a photograph of a structural color formed according to an embodiment of the present invention.
도 5에서는, 씨드층을 서로 다른 성장 시간 동안 수열 합성으로 성장시켜 서로 다른 크기의 구조층을 형성하였으며, 성장 시간 15초 증가할 때마다 촬영하였다.In Fig. 5, seed layers were grown by hydrothermal synthesis for different growth times to form structure layers of different sizes, and were photographed every 15 seconds of growth time.
도 5에서와 같이, 성장 시간이 증가할수록 구조색은 갈색, 파란색, 노란색, 주황색, 보라색 및 초록색으로 변화하였다. As shown in FIG. 5, as the growth time increased, the structural color changed to brown, blue, yellow, orange, purple, and green.
갈색을 얻기 위한 성장 시간은 1분 30초 미만이고, 파란색은 1분 30초 내지 4분, 노란색은 4분 내지 5분, 주황색은 5분 내지 6분, 보라색은 6분 내지 7분, 초록색은 7분 내지 8분이었다. Growth time to obtain brown is less than 1 minute 30 seconds, blue is 1 minute 30 seconds to 4 minutes, yellow is 4 minutes to 5 minutes, orange is 5 to 6 minutes, violet is 6 to 7 minutes, 7 to 8 minutes.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 기재한다. 이러한 하기의 실시예는 본 발명의 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described. The following examples are only illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
[실시예1][Example 1]
실리콘 기판 위에, 산화 아연 씨드층을 형성하였다. 씨드층은 500mM의 Zn(NO3)2와 0.1g/ml의 PVP(polyvinylpyrrolidone)를 DMF(N,N-dimethylmethanamide)에 녹인 용액을 준비하고, 5000rpm으로 스핀 코팅으로 형성하였다. A zinc oxide seed layer was formed on the silicon substrate. A seed layer was prepared by dissolving 500 mM of Zn (NO 3 ) 2 and 0.1 g / ml of PVP (polyvinylpyrrolidone) in DMF (N, N-dimethylmethanamide) and spin coating at 5000 rpm.
이후, 수열 합성법으로 1분 동안 씨드층을 성장시켜 구조층을 형성하였다. Thereafter, a seed layer was grown by hydrothermal synthesis for 1 minute to form a structure layer.
[실시예2] [Example 2]
상기 실시예 1에서, 씨드층을 2분 동안 성장시킨 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 구조층을 형성하였다. In Example 1, a structure layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the seed layer was grown for 2 minutes.
[실시예3][Example 3]
상기 실시예 1에서, 씨드층을 3분 동안 성장시킨 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 구조층을 형성하였다. In Example 1, a structure layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the seed layer was grown for 3 minutes.
[실시예4][Example 4]
상기 실시예 1에서, 씨드층을 4분 동안 성장시킨 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 구조층을 형성하였다. In Example 1, a structure layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the seed layer was grown for 4 minutes.
[실시예5][Example 5]
상기 실시예 1에서, 씨드층을 5분 동안 성장시킨 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 구조층을 형성하였다. In Example 1, a structure layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the seed layer was grown for 5 minutes.
[실시예6][Example 6]
상기 실시예 1에서, 씨드층을 6분 동안 성장시킨 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 구조층을 형성하였다. In Example 1, a structure layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the seed layer was grown for 6 minutes.
[실시예7][Example 7]
상기 실시예 4에서 성장한 구조층을 희석한 HCl로 1분 동안 식각하였다. The structure layer grown in Example 4 was etched with diluted HCl for 1 minute.
[실시예 8][Example 8]
상기 실시예4에서 성장한 구조층을 2분 동안 식각한 점을 제외하고, 실시예 7과 동일한 방법으로 구조층을 형성하였다. A structure layer was formed in the same manner as in Example 7, except that the structure layer grown in Example 4 was etched for 2 minutes.
[실시예 9][Example 9]
상기 실시예4에서 성장한 구조층을 3분 동안 식각한 점을 제외하고, 실시예 7과 동일한 방법으로 구조층을 형성하였다. A structure layer was formed in the same manner as in Example 7, except that the structure layer grown in Example 4 was etched for 3 minutes.
도 6은 본 발명에 따라서 성장한 씨드층의 SEM 사진이고, 도 7은 본 발명의 실시예1 내지 4에 따른 구조층의 SEM 사진이고, 도 8은 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따른 구조층의 지름을 측정한 그래프이다.7 is a SEM photograph of the structure layer according to Examples 1 to 4 of the present invention, and Fig. 8 is a SEM photograph of the structure layer according to
도 7의 (a), (b), (c), (d)는 각각 실시예 1, 2, 3, 4에 따라 형성한 구조층의 SEM 사진이다.7 (a), 7 (b), 7 (c) and 7 (d) are SEM photographs of the structure layers formed according to Examples 1, 2, 3 and 4, respectively.
도 6 내지 도 8을 참조할 때, 산화아연으로 이루어지는 구조층은 성장 시간이 증가할수록 입자의 지름이 증가하는 것을 알 수 있으며, 이를 측정한 결과 20nm/min의 속도로 지름이 증가하는 것을 알 수 있다. Referring to FIGS. 6 to 8, it can be seen that the particle diameter of the structural layer made of zinc oxide increases with an increase in growth time. As a result, the diameter increases at a rate of 20 nm / min have.
도 9는 본 발명에 따른 실시예1 내지 6에 따라 형성된 구조층의 시간에 따른 두께를 측정한 그래프이다.FIG. 9 is a graph showing the thicknesses of the structure layers formed according to Examples 1 to 6 according to the present invention with time.
도 9를 참조할 때, 산화아연으로 이루어지는 구조층은 시간이 증가할수록 두께가 증가하고, 이를 측정한 결과 44nm/min의 속도로 두께가 변화하는 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIG. 9, the thickness of the structural layer made of zinc oxide increased with time, and it was confirmed that the thickness varied at a rate of 44 nm / min.
도 10은 본 발명에 따른 실시예6 내지 실시예 9에 따라 형성된 구조층의 시간에 따른 두께를 측정한 그래프이고, 도 11은 본 발명에 따른 실시예6 내지 9에 따라 형성된 구조층의 시간에 따른 지름을 측정한 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing the thicknesses of the structure layers formed according to Examples 6 to 9 according to the present invention with time, FIG. 11 is a graph showing the relationship between the thicknesses of the structure layers formed according to Examples 6 to 9 And the diameters of the holes are measured.
도 10을 참조하면, 구조층의 두께는 식각 시간이 증가할수록 줄어들고, 이를 측정하면 39nm/s의 속도로 두께가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 도 11을 참조하면, 구조층의 지름은 식각 시간이 증가할수록 줄어들고, 이를 측정하면 14nm/s의 속도로 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 10, the thickness of the structure layer decreases as the etching time increases, and the thickness decreases at a rate of 39 nm / s when measured. Referring to FIG. 11, it can be seen that the diameter of the structure layer decreases as the etching time increases, and decreases at a rate of 14 nm / s when measured.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 실시예들에 따라서 형성한 구조색을 촬영한 사진이다. 12 and 13 are photographs of the structural colors formed according to the embodiments of the present invention.
도 12는 실시예 1 내지 6에 따라서 형성한 구조색을 촬영한 사진이다.12 is a photograph of the structural color formed according to Examples 1 to 6. FIG.
도 12을 참조할 때, 1분 동안 성장시킨 실시예 1은 갈색, 2분 내지 4분 동안 성장시킨 실시예 2 내지 4는 파란색, 5분 동안 성장시킨 실시예 5는 노란색, 6분 동안 성장시킨 실시예 6은 주황색이 나타내는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 12, Example 1, which was grown for 1 minute, was blue for Examples 2 to 4, which was grown for 2 minutes to 4 minutes, Example 5, which was grown for 5 minutes, It can be seen that the orange color is shown in Example 6.
도 13의 (a)는 실시예 4에 따라서 형성한 구조색이고, 도 13의 (b)는 실시예 7에 따라서 형성한 구조색이다. Fig. 13 (a) is a structural color formed according to Example 4, and Fig. 13 (b) is a structural color formed according to Example 7. Fig.
도 13의 (a)에서와 같이 4분 동안 성장시킨 실시예 4의 구조색은 파란색이고, 이를 1분 동안 식각하여 형성한 실시예 7에 따른 구조색은 도 13의 (b)에서와 같이 갈색임을 알 수 있다. The structure color of Example 4 grown for 4 minutes as in FIG. 13 (a) is blue, and the structure color according to Example 7 formed by etching for 1 minute is as shown in FIG. 13 (b) .
이처럼, 본 발명에서와 같이 구조층을 형성하면, 씨드층을 성장시켜 형성한 제1 구조색도 식각으로 제1 구조색과 다른 제2 구조색을 얻을 수 있다. 이때, 식각 시간을 변경하면 식각 시간에 따라서 다양한 제2 구조색을 얻을 수 있다. As described above, when the structure layer is formed as in the present invention, the second structure color different from the first structure color can be obtained by the first structure chromaticity etching formed by growing the seed layer. At this time, if the etching time is changed, various second structure colors can be obtained according to the etching time.
따라서, 다양한 색을 가지는 어떠한 패턴이더라도, 합성 및 식각을 반복함으로써 원하는 색으로 다양하게 표현할 수 있다. 또한, 합성 또는 식각에 의해서 원치 않은 구조색을 얻더라도 다시 합성 또는 식각을 진행함으로써 원하는 색으로 변경 가능하다.Therefore, any pattern having various colors can be expressed in various colors by repeating synthesis and etching. Further, even if an undesired structural color is obtained by synthesis or etching, the desired color can be changed by synthesizing or etching again.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.
Claims (10)
상기 씨드층을 수열 합성법으로 성장시켜 제1 구조색을 나타내는 제1 구조층을 형성하는 단계,
상기 제1 구조층을 식각하여 제2 구조색을 나타내는 제2 구조층을 형성하는 단계
를 포함하는 구조색용 구조체의 제조 방법.Forming a seed layer on the substrate,
Growing the seed layer by hydrothermal synthesis to form a first structural layer exhibiting a first structural color,
Etching the first structural layer to form a second structural layer exhibiting a second structural color;
And a step of forming the structural color structure.
상기 제1 구조색은 상기 성장 시간에 따라서 서로 다른 색을 나타내는 구조색용 구조체의 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein the first structural color exhibits different colors depending on the growth time.
상기 성장은 20분 미만으로 진행하는 구조색용 구조체의 제조 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the growth progresses to less than 20 minutes.
상기 성장 시간에 따라서 상기 제1 구조색은 각각 갈색, 파란색, 노란색, 주황색, 보라색 및 초록색 순으로 변화하는 구조색용 구조체의 제조 방법.4. The method of claim 3,
Wherein the first structural color changes in the order of brown, blue, yellow, orange, purple and green according to the growth time.
상기 갈색의 성장 시간은 1분 30초 미만이고,
상기 파란색의 성장 시간은 1분 30초 내지 4분이고,
상기 노란색의 성장 시간은 4분 내지 5분이고,
상기 주황색의 성장 시간은 5분 내지 6분이고,
상기 보라색의 성장 시간은 6분 내지 7분이고,
상기 초록색의 성장 시간은 7분 내지 8분인 구조색용 구조체의 제조 방법.5. The method of claim 4,
The brown growth time was less than 1 minute 30 seconds,
The blue growth time is 1 minute 30 seconds to 4 minutes,
The yellow growth time is 4 minutes to 5 minutes,
The orange growth time is 5 minutes to 6 minutes,
The purple growth time is 6 to 7 minutes,
Wherein the green growth time is from 7 minutes to 8 minutes.
상기 씨드층은 산화 아연으로 형성하는 구조색용 구조체의 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein the seed layer is formed of zinc oxide.
상기 수열 합성법은 ZnCl2 가 10 mM의 농도로 녹아있는 수용액과 5 μL/mL의 NH4OH를 혼합한 수용액으로 진행하는 구조색용 구조체의 제조 방법.The method of claim 6,
Wherein the hydrothermal synthesis is carried out by mixing an aqueous solution of ZnCl 2 at a concentration of 10 mM and an aqueous solution of NH 4 OH at a concentration of 5 μL / mL.
상기 수열 합성법은 40 내지 80도의 온도에서, pH10으로 진행하는 구조색용 구조체의 제조 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the hydrothermal synthesis method is carried out at a temperature of 40 to 80 degrees and at a pH of 10.
상기 식각은 HCl로 식각하는 구조색용 구조체의 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein the etching is performed with HCl.
상기 제2 구조색은 상기 식각 시간에 따라서 서로 다른 색을 나타내는 구조색용 구조체의 제조 방법.The method of claim 1,
And the second structural color exhibits different colors according to the etching time.
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