KR20190062604A

KR20190062604A - 전자파 투과성 금속 광택 부재, 이것을 사용한 물품 및 금속 박막

Info

Publication number: KR20190062604A
Application number: KR1020197014909A
Authority: KR
Inventors: 하지메 니시오; 히로노부 마치나가; 샤오레이 천; 도시히로 츠루사와; 마나미 구로세
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2016-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2019-06-05
Also published as: TW201827214A; CN109890608A; KR102271407B1; JP2018069462A; KR20210045527A; KR20190061091A; EP3536495A4; TWI791466B; WO2018079547A1; US11383478B2; US20190275759A1; JP6400062B2; EP3536495A1

Abstract

크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 뿐만 아니라, 예를 들어, 알루미늄 (Al) 등 그 밖의 금속을 금속층으로서 사용한 경우에도, 용이하게 제조할 수 있는 전자파 투과성 금속 광택 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 알루미늄 (Al) 에 더하여 은 (Ag), 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 또는 이것들의 합금을 금속층으로 할 수 있는 전자파 투과성 금속 광택 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
기체의 면을 따라 형성한 산화인듐 함유층과, 산화인듐 함유층에 적층된 금속층을 구비하고, 금속층은, 적어도 일부에 있어서 서로 불연속의 상태에 있는 복수의 부분을 포함한다.

Description

전자파 투과성 금속 광택 부재, 이것을 사용한 물품 및 금속 박막{METALLIC LUSTROUS MEMBER WITH ELECTROMAGNETIC WAVE TRANSMISSIBILITY, ARTICLE USING THE MEMBER, AND METAL THIN FILM}

본 발명은, 전자파 투과성 금속 광택 부재, 이것을 사용한 물품 및 금속 박막에 관한 것이다.

예를 들어, 프런트 그릴, 엠블럼과 같은 자동차의 프런트 부분에 탑재되는 밀리파 레이더의 커버 부재를 장식하기 위해서, 광휘성과 전자파 투과성의 쌍방을 겸비한 금속 광택 부재가 요구되고 있다.

밀리파 레이더는, 밀리파대의 전자파 (주파수 약 77 ㎓, 파장 약 4 ㎜) 를 자동차의 전방으로 송신하고, 타깃으로부터의 반사파를 수신하여, 반사파를 측정, 분석함으로써, 타깃과의 거리나, 타깃의 방향, 사이즈를 계측할 수 있는 것이다. 계측 결과는, 차간 계측, 속도 자동 조정, 브레이크 자동 조정 등에 이용할 수 있다. 이와 같은 밀리파 레이더가 배치되는 자동차의 프런트 부분은, 말하자면 자동차의 얼굴로, 사용자에게 큰 임팩트를 주는 부분이기 때문에, 금속 광택풍의 프런트 장식으로 고급감을 연출하는 것이 바람직하다. 그러나, 자동차의 프런트 부분에 금속을 사용한 경우에는, 밀리파 레이더에 의한 전자파의 송수신이 실질적으로 불가능하거나, 혹은, 방해된다. 따라서, 밀리파 레이더의 기능을 방해하지 않고, 자동차의 의장성을 저해시키지 않기 위해, 광휘성과 전자파 투과성의 쌍방을 겸비한 금속 광택 부재가 필요시되고 있다.

이 종류의 금속 광택 부재는, 밀리파 레이더 뿐만 아니라, 통신을 필요로 하는 다양한 기기, 예를 들어, 스마트 키를 형성한 자동차의 도어 핸들, 차재 통신 기기, 휴대 전화, PC 등의 전자 기기 등에 대한 응용이 기대되고 있다. 또한, 최근에는, IoT 기술의 발달에 수반하여, 종래에는 통신 등이 실시되는 경우가 없었던, 냉장고 등의 가전 제품, 생활 기기 등, 폭넓은 분야에서의 응용도 기대되고 있다.

금속 광택 부재에 관해서, 일본 공개특허공보 2007-144988호 (특허문헌 1) 에는, 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 으로 이루어지는 금속 피막을 포함하는 수지 제품이 개시되어 있다. 이 수지 제품은, 수지 기재와, 당해 수지 기재 상에 성막 (成膜) 된 무기 화합물을 함유하는 무기질 하지막과, 당해 무기질 하지막 상에 물리 증착법에 의해 성막된 광휘성 및 불연속 구조의 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 으로 이루어지는 금속 피막을 포함한다. 무기질 하지막으로서, 특허문헌 1 에서는, (a) 금속 화합물의 박막, 예를 들어, 산화티탄 (TiO, TiO₂, Ti₃O₅ 등) 등의 티탄 화합물 ; 산화규소 (SiO, SiO₂ 등), 질화규소　(Si₃N₄ 등) 등의 규소 화합물 ; 산화알루미늄 (Al₂O₃) 등의 알루미늄 화합물 ; 산화철 (Fe₂O₃) 등의 철 화합물 ; 산화셀렌 (CeO) 등의 셀렌 화합물 ; 산화지르콘 (ZrO) 등의 지르콘 화합물 ; 황화아연 (ZnS) 등의 아연 화합물 등, (b) 무기 도료의 도막, 예를 들어, 실리콘, 아모르퍼스 TiO₂ 등 (그 밖에, 상기 예시된 금속 화합물) 을 주성분으로 하는 무기 도료에 의한 도막이 사용되고 있다. 그러나, 이 수지 제품에서는, 금속 피막으로서 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 만을 사용하는 것으로서, 이것들에 비해 가격이나 광휘성에 있어서 우수한, 예를 들어, 알루미늄 (Al) 을 금속 피막으로서 사용할 수는 없다.

한편, 일본 공개특허공보 2009-298006호 (특허문헌 2) 에는, 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 뿐만 아니라, 알루미늄 (Al), 은 (Ag), 니켈 (Ni) 까지도 금속막으로서 형성할 수 있는 전자파 투과성 광휘 수지 제품이 개시되어 있다. 이들 금속막은, 불연속 구조의 하지막을 형성함으로써 형성되는 것이지만, 하지막을 불연속층으로 하기 위해서, 스퍼터의 기재 경사 각도를 0°또는 70°로 설정해야 하는 등의 제약이 있는 점에서, 제조가 번잡하다는 문제가 있다. 또, 특허문헌 2 에 의해서는, 예를 들어, 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 또는 이것들의 합금을 금속막으로서 형성할 수도 없다.

일본 공개특허공보 2007-144988호 일본 공개특허공보 2009-298006호 일본 공개특허공보 2010-5999호

본원 발명은, 이들 종래 기술에 있어서의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 뿐만 아니라, 예를 들어, 알루미늄 (Al) 등 그 밖의 금속을 금속층으로서 사용한 경우에도, 용이하게 제조할 수 있는 전자파 투과성 금속 광택 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 알루미늄 (Al) 이나 은 (Ag) 에 더하여, 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 또는 이것들의 합금을 금속층으로 할 수 있는 전자파 투과성 금속 광택 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 산화인듐 함유층을 하지층으로서 사용함으로써, 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 뿐만 아니라, 통상적으로는 불연속 구조가 되기 어려운, 예를 들어, 알루미늄 (Al) 등 그 밖의 금속으로 이루어지는 금속층까지도 불연속 구조로 할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태에 의한 전자파 투과성 광택 부재는, 기체의 면을 따라 형성한 산화인듐 함유층과, 상기 산화인듐 함유층에 적층된 금속층을 구비하고, 상기 금속층은, 적어도 일부에 있어서 서로 불연속의 상태에 있는 복수의 부분을 포함한다.

이 양태의 전자파 투과성 금속 광택 부재에 의하면, 산화인듐 함유층을 하지층으로서 사용함으로써, 통상적으로는 불연속 구조가 되기 어려운, 예를 들어, 알루미늄 (Al) 등 그 밖의 금속으로 이루어지는 금속층까지도 불연속 구조로 할 수 있고, 이 결과, 시트 저항을 크게 하여 전자파 투과성을 향상시킬 수 있으므로, 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 뿐만 아니라, 예를 들어, 알루미늄 (Al) 등 그 밖의 금속을 금속층으로서 사용한, 용이하게 제조 가능한 전자파 투과성 금속 광택 부재가 제공된다. 또, 알루미늄 (Al) 에 더하여 은 (Ag) 이나, 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 또는 이것들의 합금까지도 금속층으로서 사용한 전자파 투과성 금속 광택 부재가 제공된다.

상기 양태의 전자파 투과성 금속 광택 부재에 있어서, 상기 산화인듐 함유층은, 연속 상태여도 된다. 연속 상태로 함으로써, 평활성이나 내식성을 향상시킬 수 있고, 또, 산화인듐 함유층을 면내 불균일 없이 성막하는 것도 용이해진다.

또한, 상기 기체는, 기재 필름, 수지 성형물 기재, 유리 기재, 또는 금속 광택을 부여해야 하는 물품의 어느 것이어도 된다.

상기 양태의 전자파 투과성 금속 광택 부재에 있어서, 상기 산화인듐 함유층은, 산화인듐 (In₂O₃), 인듐주석 산화물 (ITO), 또는 인듐아연 산화물 (IZO) 중 어느 것이어도 된다.

또, 상기 양태의 전자파 투과성 금속 광택 부재에 있어서, 상기 산화인듐 함유층의 두께는, 1 ㎚ ∼ 1000 ㎚ 인 것이 바람직하다. 또, 상기 양태의 전자파 투과성 금속 광택 부재에 있어서, 상기 금속층의 두께는, 20 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인 것이 바람직하다. 또한, 상기 양태의 전자파 투과성 금속 광택 부재에 있어서, 상기 금속층의 두께와 상기 산화인듐 함유층 두께의 비 (상기 금속층의 두께/상기 산화인듐 함유층의 두께) 는, 0.02 ∼ 100 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 양태의 전자파 투과성 금속 광택 부재에 있어서, 상기 금속층과 산화인듐 함유층의 적층체로서의 시트 저항은 100 ∼ 100000 Ω/□ 여도 된다.

또, 상기 양태의 전자파 투과성 금속 광택 부재에 있어서, 상기 부분은 도상 (島狀) 으로 형성되어 있어도 된다.

상기 양태의 전자파 투과성 금속 광택 부재에 있어서, 상기 금속층은, 알루미늄 (Al), 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 은 (Ag), 또는 이것들의 합금 중 어느 것이어도 된다.

또, 상기 양태의 전자파 투과성 금속 광택 부재에 있어서, 기재 필름, 수지 성형물 기재, 또는 유리 기재를 사용한 물품으로 해도 되고, 또는, 금속 광택을 부여해야 하는 물품에 전자파 투과성 금속 광택 부재를 형성한 물품으로 해도 된다.

또, 본 발명의 다른 양태에 의하면, 기체의 면을 따라 형성한 금속 박막으로서, 상기 금속 박막은, 20 ㎚ ∼ 100 ㎚ 의 두께를 갖고, 적어도 일부에 있어서 서로 불연속의 상태에 있는 복수의 도상 부분을 포함하는 금속 박막을 특징으로 한다.

금속 박막을 전사 가능하게 함으로써, 다양한 물품에 금속 박막을 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 뿐만 아니라, 예를 들어, 알루미늄 (Al) 등 그 밖의 금속을 금속층으로서 사용한 경우에도, 용이하게 제조할 수 있는 전자파 투과성 금속 광택 부재를 제공할 수 있다. 또, 알루미늄 (Al) 에 더하여 은 (Ag), 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 또는 이것들의 합금을 금속층으로 할 수 있는 전자파 투과성 금속 광택 부재를 제공할 수 있다.

도 1 의 (a) 는, 본 발명의 일 실시형태에 의한 전자파 투과성 금속 광택 부재와, 이 금속 광택 부재를 사용한 전자파 투과성 금속 필름의 개략 단면도이고, 도 1 의 (b) 는, 본 발명의 일 실시형태에 의한 전자파 투과성 금속 광택 부재의 표면의 전자 현미경 사진이다.
도 2 는, 도 1 의 (b) 의 일부 영역에 있어서의 단면의 화상이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 하나의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다. 이하에 있어서는, 설명의 편의를 위해서 본 발명의 바람직한 실시형태만을 나타내지만, 물론, 이것에 의해 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.

＜1. 기본 구성＞

도 1 의 (a) 에, 본 발명의 일 실시형태에 의한 전자파 투과성 금속 광택 부재 (이하,「금속 광택 부재」라고 한다) (1) 와, 이 금속 광택 부재 (1) 를 사용한 전자파 투과성 금속 필름 (이하,「금속 필름」이라고 한다) (3) 의 개략 단면도를 나타내고, 또, 도 1 의 (b) 에, 본 발명의 일 실시형태에 의한 금속 광택 부재 (1) 의 표면의 전자 현미경 사진 (SEM 화상) 을 나타낸다. 또한, 전자 현미경 사진에 있어서의 화상 사이즈는 1.16 ㎛ × 0.85 ㎛ 이다.

금속 광택 부재 (1) 는, 적어도 산화인듐을 함유하는, 하지층으로서의 산화인듐 함유층 (11) 과, 이 산화인듐 함유층 (11) 상에 적층된 금속층 (12) 을 포함한다. 금속 필름 (3) 은, 이 금속 광택 부재 (1) 와 기재 필름 (10) 을 포함한다. 산화인듐 함유층 (11) 은, 금속 광택을 부여해야 하는 기재 필름 (10) 의 면에 형성되어 있다. 산화인듐 함유층 (11) 은, 기재 필름 (10) 의 면에 직접 형성되어 있어도 되고, 기재 필름 (10) 의 면에 형성한 보호막 등을 개재하여 간접적으로 형성되어도 된다. 산화인듐 함유층 (11) 은, 금속 광택을 부여해야 하는 기재 필름 (10) 의 면에 연속 상태로, 바꿔 말하면, 간극 없이 형성하는 것이 바람직하다. 연속 상태로 형성함으로써, 산화인듐 함유층 (11), 나아가서는, 금속 광택 부재 (1) 나 금속 필름 (3) 의 평활성이나 내식성을 향상시킬 수 있고, 또, 산화인듐 함유층 (11) 을 면내 불균일 없이 성막하는 것도 용이해진다.

금속층 (12) 은 산화인듐 함유층 (11) 에 적층된다. 금속층 (12) 은 복수의 부분 (12a) 을 포함한다. 산화인듐 함유층 (11) 에 적층됨으로써, 이들 부분 (12a) 은, 적어도 일부에 있어서 서로 불연속의 상태, 바꿔 말하면, 적어도 일부에 있어서 간극 (12b) 에 의해 분리된다. 간극 (12b) 에 의해 분리되기 때문에, 이들 부분 (12a) 의 시트 저항은 커져, 전파와의 상호 작용이 저하되므로, 전파를 투과시킬 수 있다. 이들 각 부분 (12a) 은 금속을 증착, 스퍼터 등을 함으로써 형성된 스퍼터 입자의 집합체이다. 스퍼터 입자가 기재 필름 (10) 등의 기체 상에서 박막을 형성할 때에는, 기체 상에서의 입자의 표면 확산성이 박막의 형상에 영향을 미친다. 본 발명자들은, 예의 연구를 거듭한 결과, 기체 상에 산화인듐 함유층을 형성하고, 금속막의 표면 확산성을 촉진시킴으로써, 금속층을 불연속의 상태로 성장시키는 것에 성공하였다. 또한, 본 명세서에서 말하는「불연속의 상태」란, 간극 (12b) 에 의해 서로 분리되어 있고, 이 결과, 서로 전기적으로 절연되어 있는 상태를 의미한다. 전기적으로 절연됨으로써, 시트 저항이 커져, 원하는 전자파 투과성이 얻어지게 된다. 불연속의 형태는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 도상, 크랙 등이 포함된다. 여기서「도상」이란, 도 1 의 (b) 에 나타내어져 있는 바와 같이, 스퍼터 입자의 집합체인 입자끼리가 각각 독립되어 있고, 그들 입자가, 서로 조금 이간되거나 또는 일부 접촉된 상태에서 전면에 깔려서 이루어지는 구조를 의미한다.

＜2. 기재 필름 (기체)＞

기재 필름 (10) 에는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트 (PC), 시클로올레핀 폴리머 (COP), 폴리스티렌, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌, 폴리시클로올레핀, 폴리우레탄, 아크릴 (PMMA), ABS 등의 단독 중합체나 공중합체로 이루어지는 투명 필름을 사용할 수 있다. 이들 부재에 의하면, 광휘성이나 전자파 투과성에 영향을 주는 경우도 없다. 단, 산화인듐 함유층 (11) 이나 금속층 (12) 을 나중에 형성하는 관점에서, 증착이나 스퍼터 등의 고온에 견딜 수 있는 것인 것이 바람직하고, 따라서, 상기 재료 중에서도, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴, 폴리카보네이트, 시클로올레핀 폴리머, ABS, 폴리프로필렌, 폴리우레탄이 바람직하다. 그 중에서도, 내열성과 비용의 밸런스가 양호한 점에서 폴리에틸렌테레프탈레이트나 시클로올레핀 폴리머, 폴리카보네이트, 아크릴이 바람직하다. 기재 필름 (10) 은, 단층 필름이어도 되고 적층 필름이어도 된다. 가공하기 용이함 등에서, 두께는, 예를 들어, 6 ㎛ ∼ 250 ㎛ 정도가 바람직하다. 산화인듐 함유층 (11) 과의 부착력을 강하게 하기 위해서, 플라즈마 처리나 접착 용이 처리 등이 실시되어도 된다.

여기서, 기재 필름 (10) 은, 본원 발명의 금속 광택 부재 (1) 를 부여할 수 있는 대상 (이하,「기체」라고 한다) 의 일례에 지나지 않는 점에 주의해야 한다. 기체에는, 기재 필름 (10) 이외에, 수지 성형물 기재, 유리 기재, 금속 광택을 부여해야 하는 물품 그 자체도 포함된다. 수지 성형 기재로는, 예를 들어, 자동차의 엠블럼용의 수지 등이 있다. 금속 광택을 부여해야 하는 물품으로는, 예를 들어, 스마트 키를 형성한 자동차의 도어 노브, 휴대 전화 케이스, PC 케이스, 냉장고 등이 있다. 본 발명의 금속 광택 부재 (1) 는, 이들 모든 기체에 부여할 수 있다. 이 경우, 금속 광택 부재 (1) 를 부여해야 하는 기체는, 상기의 기재 필름 (10) 과 동일한 재질, 조건을 만족하고 있는 것이 바람직하다.

＜3. 산화인듐 함유층＞

산화인듐 함유층 (11) 으로서, 산화인듐 (In₂O₃) 그 자체를 사용할 수도 있고, 예를 들어, 인듐주석 산화물 (ITO) 이나, 인듐아연 산화물 (IZO) 과 같은 금속 함유물을 사용할 수도 있다. 단, 제 2 금속을 함유한 ITO 나 IZO 쪽이, 스퍼터링 공정에서의 방전 안정성이 높은 점에서, 보다 바람직하다. 이들 산화인듐 함유층 (11) 을 사용함으로써, 기체의 면을 따라 연속 상태의 막을 형성할 수도 있고, 또, 이 경우에는, 산화인듐 함유층 상에 적층되는 금속층을, 예를 들어, 도상의 불연속 구조로 할 수도 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 이 경우에는, 금속층에, 크롬 (Cr) 또는 인듐 (In) 뿐만 아니라, 통상적으로는 불연속 구조가 되기 어려워, 본 용도에는 적용이 어려웠던, 알루미늄 등의 다양한 금속을 함유시킬 수 있다. ITO 에 있어서의 In₂O₃ 의 중량에 대한 주석 (Sn) 의 함유율은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 2.5 wt％ ∼ 30 wt％, 보다 바람직하게는, 3 wt％ ∼ 10 wt％ 이다. 또, IZO 에 있어서의 In₂O₃ 의 중량에 대한 산화아연 (ZnO) 의 함유율은, 예를 들어, 2 wt％ ∼ 20 wt％ 이다. 산화인듐 함유층 (11) 의 두께는, 시트 저항이나 전파 투과성, 생산성의 관점에서, 통상 1000 ㎚ 이하가 바람직하고, 50 ㎚ 이하가 보다 바람직하고, 20 ㎚ 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 적층되는 금속층 (12) 이 불연속 상태가 되도록, 1 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 확실하게 불연속 상태로 하기 위해서 2 ㎚ 이상인 것이 보다 바람직하고, 5 ㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

＜4. 금속층＞

금속층 (12) 은, 충분한 광휘성을 발휘할 수 있는 것은 물론, 융점이 비교적 낮은 것인 것이 바람직하다. 금속층 (12) 은, 스퍼터링을 사용한 박막 성장에 의해 부여되기 때문이다. 이와 같은 이유로부터, 금속층 (12) 으로는, 융점이 약 1000 ℃ 이하인 금속이 적합하고, 예를 들어, 알루미늄 (Al), 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 은 (Ag) 에서 선택된 적어도 1 종의 금속, 및 그 금속을 주성분으로 하는 합금 중 어느 것을 함유하는 것이 바람직하다. 특히, 물질의 광휘성이나 안정성, 가격 등의 이유로부터 Al 및 그것들의 합금이 바람직하다.

금속층 (12) 의 두께는, 충분한 광휘성을 발휘하도록, 통상 20 ㎚ 이상이 바람직하고, 한편, 시트 저항이나 전파 투과성의 관점에서, 통상 100 ㎚ 이하가 바람직하다. 예를 들어, 20 ㎚ ∼ 100 ㎚ 가 바람직하고, 30 ㎚ ∼ 70 ㎚ 가 보다 바람직하다. 이 두께는, 균일한 막을 양호한 생산성으로 형성하는 데에도 적합하고, 또, 최종 제품인 수지 성형품의 볼품도 양호하다.

또, 동일한 이유로부터, 금속층의 두께와 산화인듐 함유층 두께의 비 (금속층의 두께/산화인듐 함유층의 두께) 는, 0.1 ∼ 100 의 범위가 바람직하고, 0.3 ∼ 35 의 범위가 보다 바람직하다.

또한, 금속층과 산화인듐 함유층의 적층체로서의 시트 저항은, 100 ∼ 100000 Ω/□ 인 것이 바람직하다. 이 경우, 전파 투과성은, 1 ㎓ 의 파장에 있어서, 10 ∼ 0.01［-dB］정도가 된다. 더욱 바람직하게는, 1000 ∼ 50000 Ω/□ 이다. 이 시트 저항의 값은, 금속층의 재질이나 두께는 물론, 하지층인 산화인듐 함유층의 재질이나 두께로부터도 큰 영향을 받는다. 따라서, 산화인듐 함유층과의 관계도 고려한 후에 설정할 필요가 있다.

＜5. 금속층이 불연속 상태가 되는 메커니즘＞

산화인듐 함유층 (11) 을 형성하지 않고, 기체 상에 직접적으로 금속층 (12) 을 성막한 경우, 금속층 (12) 은 기체 (10) 상에서 연속 상태가 되어 버린다. 이 경우, 충분한 광휘성은 얻어지지만, 시트 저항은 매우 작아지고, 따라서, 전파 투과성을 확보할 수는 없다. 이에 반해, 기체 상에 성막한 산화인듐 함유층 (11) 상에 금속층 (12) 을 적층한 경우, 예를 들어 연속 상태로 형성된 산화인듐 함유층 (11) 상에서, 금속층 (12) 은 불연속의 상태로 형성되고, 이 결과, 충분한 광휘성이 얻어지는 것은 물론, 전파 투과성을 확보할 수도 있다. 금속층 (12) 이 산화인듐 함유층 (11) 상에서 불연속 상태가 되는 메커니즘의 상세한 것은 반드시 분명한 것은 아니지만, 대체로, 다음과 같은 것이라고 추측된다. 즉, 금속층 (12) 의 박막 형성 프로세스에 있어서, 불연속 구조의 형성하기 용이함은, 금속층 (12) 이 부여되는 피부여 부재 (본건에서는, 산화인듐 함유층 (11)) 상에서의 표면 확산과 관련성이 있어, 피부여 부재의 온도가 높고, 피부여 부재에 대한 금속층의 젖음성이 작으며, 금속층의 재료의 융점이 낮은 쪽이 불연속 구조를 형성하기 쉽다는 것이다. 따라서, 이하의 실시예에서 특별히 사용한 알루미늄 (Al) 이외의 금속에 대해서도, 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 은 (Ag) 등의 비교적 융점이 낮은 금속에 대해서는, 동일한 수법으로 불연속 구조를 형성할 수 있을 것으로 생각된다.

＜6. 금속 광택 부재의 제조＞

금속 광택 부재 (1) 의 제조 방법의 일례에 대해, 기체로서 기재 필름 (10) 을 사용한 경우, 즉, 금속 필름 (3) 을 제조하는 경우를 예로 들어 설명한다. 특별히 설명하지 않지만, 기재 필름 (10) 이외의 기체를 사용한 경우에 대해서도 동일한 방법으로 제조할 수 있다.

(1) 산화인듐 함유층을 성막하는 공정

기재 필름 (10) 에 대해, 산화인듐 함유층 (11) 을 성막한다. 산화인듐 함유층 (11) 은, 진공 증착, 스퍼터링, 이온 플레이팅 등에 의해 형성할 수 있다. 단, 대면적에서도 두께를 엄밀하게 제어할 수 있는 점에서, 스퍼터링이 바람직하다.

(2) 금속층을 적층하는 공정

이어서, 산화인듐 함유층 (11) 상에 금속층 (12) 을 적층한다. 이 경우에도, 예를 들어, 스퍼터링을 사용할 수 있다. 또한, 산화인듐 함유층 (11) 과 금속층 (12) 사이에는, 다른 층을 개재시키지 않고 직접 접촉시키는 것이 바람직하다. 단, 상기에 설명한 산화인듐 함유층 (11) 상에 있어서의 금속층 (12) 의 표면 확산의 메커니즘이 확보되는 것이라면, 다른 층을 개재시킬 수도 있다.

＜7. 실시예＞

이하, 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 금속 필름 (3) 에 관해서 각종 시료를 준비하고, 시트 저항, 전파 투과 감쇠량, 및 가시광 반사율을 평가하였다. 시트 저항과 전파 투과 감쇠량은, 전파 투과성에 관한 평가, 가시광 반사율은, 광휘성에 관한 평가이다. 가시광 반사율과 시트 저항의 값은 큰 쪽이 바람직하고, 전파 투과 감쇠량의 값은 작은 쪽이 바람직하다.

평가 방법의 상세한 것은 이하와 같다.

(1) 시트 저항

냅슨사 제조 비접촉식 저항 측정 장치 NC-80MAP 를 사용하고, JIS-Z 2316 에 준거하여, 와전류 측정법에 의해 금속층과 산화인듐 함유층의 적층체로서의 시트 저항을 측정하였다.

이 시트 저항은, 100 Ω/□ 이상인 것이 필요하고, 200 Ω/□ 이상인 것이 바람직하고, 또한 600 Ω/□ 이상인 것이 보다 바람직하다. 100 Ω/□ 보다 작으면, 충분한 전파 투과성이 얻어지지 않는다는 문제가 있다.

(2) 전파 투과 감쇠량

1 ㎓ 에 있어서의 전파 투과 감쇠량을 KEC 법 측정 평가 지그 및 애질런트사 제조 스펙트럼 애널라이저 CXA signal Analyzer NA9000A 를 사용하여 평가하였다. 밀리파 레이더의 주파수 대역 (76 ∼ 80 ㎓) 에 있어서의 전자파 투과성과, 마이크로파 대역 (1 ㎓) 에 있어서의 전자파 투과성에는 상관성이 있어, 비교적 가까운 값을 나타내는 점에서, 이번 평가에서는, 마이크로파 대역 (1 ㎓) 에 있어서의 전자파 투과성, 즉, 마이크로파 전계 투과 감쇠량을 지표로 하였다.

이 마이크로파 전계 투과 감쇠량은, 10［-dB］이하인 것이 필요하고, 5［-dB］이하인 것이 바람직하고, 2［-dB］이하인 것이 보다 바람직하다. 10［-dB］이상이면, 90 ％ 이상의 전파가 차단된다는 문제가 있다.

(3) 가시광 반사율

히타치 하이테크놀로지즈사 제조 분광 광도계 U4100 을 사용하여, 550 ㎚ 의 측정 파장에 있어서의 반사율을 측정하였다. 기준으로서, Al 증착 미러의 반사율을 반사율 100 ％ 로 하였다.

이 가시광 반사율은, 충분한 광휘성을 갖기 위해 20 ％ 이상이 필요하고, 40 ％ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50 ％ 이상이다. 가시광 반사율이, 20 ％ 보다 작으면, 광휘성이 저하되어, 외관이 우수하지 않다는 문제가 있다.

이하의 표 1 에, 평가 결과를 나타낸다.

[실시예 1]

기재 필름으로서, 미츠비시 수지사 제조 PET 필름 (두께 125 ㎛) 을 사용하였다.

먼저, DC 마그네트론 스퍼터링을 사용하여, 기재 필름의 면을 따라, 50 ㎚ 두께의 ITO 층을 그 위에 직접 형성하였다. ITO 층을 형성할 때의 기재 필름의 온도는, 130 ℃ 로 설정하였다. ITO 는, In₂O₃ 에 대해 Sn 을 10 wt％ 함유시킨 것이다.

이어서, 교류 스퍼터링 (AC : 40 ㎑) 을 사용하여, ITO 층 상에, 50 ㎚ 두께의 알루미늄 (Al) 층을 형성하고, 금속 광택 부재 (금속 필름) 를 얻었다. Al 층을 형성할 때의 기재 필름의 온도는, 130 ℃ 로 설정하였다.

도 1 의 (b) 는, 이들 처리의 결과 얻어진 금속 광택 부재 (금속 필름) 표면의 전자 현미경 사진 (SEM 화상) 이고, 도 2 는, 이 도 1 의 (b) 의 일부 영역에 있어서의 단면의 화상이다. 또한, 도 2 의 전자 현미경 사진에 있어서의 화상 사이즈는 1.16 ㎛ × 0.85 ㎛ 이다.

이들 도면으로부터 분명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 금속 광택 부재의 ITO 층은, 기재 필름의 면을 따라 연속 상태로 형성되어 있으므로 높은 평활성과 내식성을 발휘하고, 그 한편으로, 알루미늄층은, ITO 층에 적층됨으로써 불연속인 상태로 형성된 복수의 부분 (12a) 을 포함하므로, 그 시트 저항은 260 Ω/□ 이 되고, 그 전파 투과 감쇠량은 1 ㎓ 의 파장에 있어서 4.5［-dB］가 되어, 전파 투과성에 대해 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 표 1 에서는, 편의상, 전파 투과 감쇠량의「평가」결과로서, 당해 전파 투과 감쇠량이 2［-dB］보다 작은 경우를「◎」로, 2［-dB］이상이고 또한 5［-dB］보다 작은 경우를「○」로, 5［-dB］이상이고 또한 10［-dB］보다 작은 경우를「△」로, 10［-dB］이상을「×」로, 각각 나타내고 있다.

또, 이 금속 광택 부재의 가시광 반사율은 56 ％ 가 되어, 광휘성에 대해서도 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 편의상, 표 1 에서는, 가시광 반사율의「평가」결과로서, 당해 가시광 반사율이 50 ％ 보다 큰 경우를「◎」로, 50 ％ 이하이고 또한 40 ％ 보다 큰 경우를「○」로, 40 ％ 이하이고 또한 20 ％ 보다 큰 경우를「△」로, 20 ％ 이하를「×」로, 각각 나타내고 있다. 또한, 전파 투과성과 광휘성의「종합 평가」로서, 양자가 동일한 평가 결과인 경우에는 동일한 평가 결과를, 일방이 다른 한쪽보다 나쁜 결과인 경우에는 나쁜 쪽의 평가 결과를, 각각 나타내고 있다. 결과적으로, 실시예 1 에 대해, 종합 평가는「○」가 되어, 전파 투과성과 광휘성의 쌍방을 겸비한 양호한 금속 광택 부재, 혹은, 금속 필름이 얻어졌다.

[실시예 2] ∼ [실시예 4］

ITO 층 상에 적층하는 알루미늄층의 두께를, 실시예 2, 3 에 대해서는 실시예 1 의 그것보다 얇아지도록 변경하고, 한편, 실시예 4 에 대해서는 실시예 1 의 그것보다 두꺼워지도록 변경하였다. 그 밖의 조건에 대해서는 실시예 1 과 동일하다.

이 경우, 시트 저항 및 전파 투과 감쇠량에 대해서는 실시예 2 ∼ 실시예 4 의 전부에 있어서, 실시예 1 과 동일한 값 및 결과가 얻어졌다. 한편, 가시광 반사율에 대해서는, 알루미늄층의 두께가 실시예 1 의 그것보다 얇은 실시예 2, 3 에 대해서는 약간 열등한 결과가 되었지만, 실시예 4 에 대해서는 실시예 1 보다 양호한 결과가 얻어졌다. 단, 실시예 2, 3 에 대해서도, 실용에 충분히 견딜 수 있는 것이다.

[실시예 5] ∼ [실시예 8］

ITO 층의 두께를 실시예 1 보다 얇아지도록 설정하였다. 그 밖의 조건에 대해서는 실시예 1 과 동일하다.

이 경우, 시트 저항 및 전파 투과 감쇠량에 대해서는 실시예 5 ∼ 실시예 8 의 전부에 있어서, 실시예 1 보다 양호한 결과가 얻어졌다. 또, 가시광 반사율에 대해서는 실시예 5 ∼ 실시예 8 의 전부에 있어서, 실시예 1 과 동일한 값 및 결과가 얻어졌다. 이들 실시예에 의해, ITO 층의 두께는 얇아도 되는 것이 분명해져, ITO 층의 두께를 얇게 함으로써, 재료 비용을 억제할 수 있는 것이 분명해졌다.

[실시예 9] ∼ [실시예 12］

ITO 층에 있어서의 Sn 의 함유율을, 실시예 9 에 대해서는 실시예 1 의 그것보다 커지도록 변경하고, 한편, 실시예 10 내지 12 에 대해서는 실시예 1 의 그것보다 작아지도록 변경하였다. 또한, 실시예 12 의 ITO 층에서는 Sn 을 제로로 하고 있으므로, 보다 정확하게는, ITO 층이 아니라, 산화인듐 (In₂O₃) 층으로 되어 있다. 그 외에, 실시예 12 에서는, 알루미늄층은 40 ㎚ 로 하였다. 그 밖의 조건에 대해서는 실시예 1 과 동일하다.

이 경우, 시트 저항 및 전파 투과 감쇠량에 대해서는 실시예 9 ∼ 실시예 11 에 있어서, 실시예 1 과 동일한 결과가 얻어지고, 실시예 12 에 있어서는, 실시예 1 보다 약간 열등한 결과가 되었다. 또, 가시광 반사율에 대해서는 실시예 9 ∼ 실시예 11 에 있어서, 실시예 1 과 동일한 값 및 결과가 얻어지고, 실시예 12 에 있어서, 실시예 1 보다 약간 열등한 결과가 되었다. 이 결과로부터, ITO 층은, Sn 을 함유하는 것이 보다 바람직한 것이 분명해졌다.

[실시예 13]

ITO 가 아니고, 산화인듐에 ZnO 를 함유시킨 IZO 를 사용하였다. ZnO 는, In₂O₃ 에 대해 11 wt％ 함유한다. 그 밖의 조건에 대해서는 실시예 1 과 동일하다.

이 경우, 시트 저항 및 전파 투과 감쇠량에 대해서는 실시예 1 보다 약간 열등한 결과가 되었다. 한편, 가시광 반사율에 대해서는 실시예 1 과 동일한 값 및 결과가 얻어졌다. 실시예 1 보다 종합 평가는 열등하지만, ZnO 를 함유시킨 경우에도, 충분히 실용 가능한 것이 분명해졌다.

[비교예 1]

ITO 층 상에 적층하는 알루미늄층의 두께를, 실시예 1 의 그것보다 두꺼워지도록 변경하였다. 그 밖의 조건에 대해서는 실시예 1 과 동일하다.

이 경우, 가시광 반사율에 대해서는, 두께를 늘린 만큼, 실시예 1 보다 양호한 결과가 얻어졌다. 한편, 시트 저항 및 전파 투과 감쇠량에 대해서는 실시예 1 의 그것들보다 크게 열등한 결과가 되어, 실용 불가능한 것이 되었다.

[비교예 2]

ITO 층을 형성하지 않고, 기재 필름 상에 알루미늄층을 직접 성막하였다. 그 밖의 조건에 대해서는 실시예 1 과 동일하다.

이 경우, 가시광 반사율에 대해서는, 실시예 1 과 동일한 값 및 결과가 얻어졌지만, 시트 저항 및 전파 투과 감쇠량에 대해서는, 실시예 1 의 그것들보다 크게 열등한 결과가 되어, 실용 불가능한 것이 되었다.

＜8. 금속 박막의 이용＞

금속 광택 부재 (1) 에 형성된 금속층 (12) 은, 두께 20 ㎚ ∼ 100 ㎚ 정도의 얇은 것으로서, 이것만을 금속 박막으로서 사용할 수도 있다. 예를 들어, 기재 필름 (10) 과 같은 기체에 적층된 인듐 산화물 함유층 (11) 상에, 스퍼터링으로 금속층 (12) 을 형성하여, 필름을 얻는다. 또, 이것과는 별도로, 접착제를 기재 상에 도공하여 접착제층이 형성된 기재를 제작한다. 필름과 기재를, 금속층 (12) 과 접착제층이 접하도록 첩합 (貼合) 시키고, 충분히 밀착시킨 후에 필름과 기재를 박리시킴으로써, 필름의 최표면에 존재한 금속층 (금속 박막) (12) 을 기재의 최표면에 전사시킬 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 구체화할 수도 있다.

본 발명에 관련된 금속 필름이나 금속 광택 부재는, 예를 들어, 프런트 그릴, 엠블럼과 같은 자동차의 프런트 부분에 탑재되는 밀리파 레이더의 커버 부재를 장식하기 위해서 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 예를 들어, 휴대 전화나 스마트 폰, 태블릿형 PC, 노트형 PC, 냉장고 등, 의장성과 전자파 투과성의 쌍방이 요구되는 다양한 용도에도 이용할 수 있다.

1 : 금속 광택 부재
3 : 금속 필름
10 : 기재 필름
11 : 산화인듐 함유층
12 : 금속층

Claims

기체의 면을 따라 형성한 금속 박막으로서, 상기 금속 박막은, 20 ㎚ ∼ 100 ㎚ 의 두께를 갖고, 적어도 일부에 있어서 서로 불연속의 상태에 있는 복수의 도상 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 박막.
제 1 항에 있어서,
상기 금속 박막은, 알루미늄 (Al), 아연 (Zn), 납 (Pb), 구리 (Cu), 은 (Ag), 또는 이것들의 합금 중 어느 것인 금속 박막.