KR20220040766A - 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체 - Google Patents

알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정한 색상 및 광택을 나타내고, 전파를 투과시킬 수 있으며, 내수성이 우수한 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체에에 관한 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 전파를 투과시킬 수 있는 저마늄층; 및 상기 저마늄층의 상부 및 하부 중 어느 하나 이상에 형성되는 알루미나층을 갖는 증착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체를 제공한다.

Description

알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체{VEHICLE SENSOR COVER LAMINATED FOR EASY TRANSMISSION OF RADIO WAVES}
본 발명은 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정한 색상 및 광택을 나타내고, 전파를 투과시킬 수 있으며, 내수성이 우수한 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체에에 관한 것이다.
센서 커버(Sensor cover)는 센서(Sensor)의 안테나를 덮는 부분으로, 통상 안테나를 충돌, 파편, 및 강한 풍압으로부터 보호하기 위해 설치된다. 따라서 센서 커버에는 풍압, 공기와의 마찰, 우박 등에 견딜 수 있는 강도, 내후성, 경량성, 우수한 전파 투과율 등이 요구된다.
그런데 센서 커버를 설계하는데 디자인 측면에서 제약을 받는 경우가 있다. 오토 크루즈 컨트롤 시스템(auto cruise control system)은, 운전자가 희망하는 속도로 스위치를 조작하면, 컴퓨터가 차속을 기억하여 운전자가 엑셀 페달을 밟지 않고도 차량이 주행할 수 있게 하는 장치를 말한다. 오토 크루즈 컨트롤 시스템은 차속뿐만 아니라 차량 간 거리도 제어하는데, 시스템에 설치된 센서가 차량 간 거리를 감지할 수 있다. 차량 간 거리를 감지하기 위한 센서는 차량의 앞쪽에 설치될 수 밖에 없고, 미관상 센서의 안테나를 덮을 수 있는 센서 커버가 요구된다. 그리고 차량용 센서 커버는 그 주변과 어우러질 필요가 있다.
도 1에는 앞쪽 내부에 센서가 설치된 차량의 예시를 나타내는 사시도가 도시되어 있다. 차량용 센서 커버는 프론트 그릴(Front grille)에 설치되거나, 엠블럼(Emblem) 뒷면에 설치되거나, 또는 엠블럼 그 자체가 될 수 있다. 도 2 및 도 3에는 차량용 센서 커버가 설치된 프론트 그릴의 예시를 나타내는 사시도가 도시되어 있다. 도 2에서, 차량용 센서 커버는 프론트 그릴의 중앙에 설치되어 있다. 그리고 도 3에서는, 차량용 센서 커버가 그 자체로 엠블럼이 되어 있다. 통상적으로, 프론트 그릴은 흑색 및/또는 은색을 나타낸다. 엠블럼도 흑색 및/또는 은색을 나타내는 경우가 대부분이다. 따라서 전파 투과성을 확보하기 위해 투명한 소재로 차량용 센서 커버를 제조할 경우, 그 차량용 센서 커버는 그 주변과 어우러지기 어렵다. 게다가 차량의 내부가 투명한 센서 커버를 통해 보여지는 것은 미관상 좋지 않다. 그러나 흑색 또는 은색을 나타내는 소재로 차량용 센서 커버를 제조할 경우, 그 차량용 센서 커버가 그 주변의 프론트 그릴 및/또는 엠블럼과 연속성이 있는 것은 별론, 전파 투과성을 확보하는 것이 문제된다.
종래에는, 금속 색상 및 광택을 나타내면서도 전파를 투과시킬 수 있는 소재인, 인듐(In) 또는 주석(Sn)이 센서 커버 소재로 이용되었다. 이와 관련된 선행문헌으로, 일본 등록특허 제3366299호(이하 종래기술 1이라 한다.)가 있다.
일본 등록특허 제3366299호
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 특정한 색상 및 광택을 나타내고, 전파를 투과시킬 수 있으며, 내수성이 우수한 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 전파를 투과시킬 수 있는 저마늄층; 및 상기 저마늄층의 상부 및 하부 중 어느 하나 이상에 형성되는 알루미나층을 갖는 증착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 알루미나층은, 산화 알루미늄(Al2O3)로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 빛이 통과하도록 투명한 재질로 이루어지는 기판; 상기 기판의 상부에 형성되며, 빛이 통과하도록 투명 또는 반투명한 재질로 이루어지는 프라이머 코팅층; 상기 증착층의 상부에 형성되어 빛을 차단하고 흑색을 나타내는 블랙 차폐 코팅층을 포함하며, 상기 증착층은, 상기 프라이머 코팅층의 상부에 형성되며 빛을 반사시키고 광택을 나타내도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 증착층은, 서로 상이한 굴절률을 가지며 상기 저마늄층을 상부와 하부에서 감싸도록 형성되는 세라믹층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 저마늄층은 순수 저마늄(Ge)으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 증착층은, 상기 저마늄층의 일측면에 증착되며 황화 아연(ZnS) 또는 셀레늄화 아연(ZnSe)으로 이루어지는 제1아연화합물층; 및 상기 저마늄층의 타측면에 증착되며 황화 아연(ZnS) 또는 셀레늄화 아연(ZnSe)으로 이루어지는 제2아연화합물층을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 알루미나층은, 상기 제1아연화합물층 및 상기 제2 아연화합물층의 일면 중 상기 저마늄층이 위치하는 면의 반대면에 위치하여 상기 저마늄층의 내수성 및 내습성을 향상시키도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 증착층은, 상기 알루미나층의 일면 중 상기 저마늄층이 위치하는 면의 반대면에 위치하여 상기 저마늄층으로 수분이 침투하는 것을 방지하며 상기 블랙 차폐 코팅층과의 결합력을 향상시키는 산화크로뮴층을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 세라믹층은, 1.7 내지 2.6의 굴절률을 가지도록 이산화 타이타늄(TiO2) 또는 오산화 타이타늄(Ti3O5)으로 이루어지는 하나 이상의 고굴절률층 및 1.4 내지 1.7의 굴절률을 가지도록 이산화 규소(SiO2)로 이루어지는 하나 이상의 저굴절률층이 상호 교번적으로 증착되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 세라믹층은, 제1고굴절률층, 제1저굴절률층, 제2고굴절률층 및 제2저굴절률층이 순서대로 증착되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 내수성 및 내습성이 우수하여 결국 신뢰성이 우수하다는 제1효과, 인듐이나 주석보다 색상 및 광택 측면에서 차량용 센서 커버 주변과 잘 어우러진다는 제2효과, 전파 투과성이 우수하다는 제3효과, 얇고 가볍다는 제4효과, 및 희귀금속인 인듐이나 인듐 합금을 이용하지 않으므로 제조가격 경쟁력이 높다는 제5효과를 갖는다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 센서가 설치된 차량의 예시를 나타내는 사시도이다.
도 2는 차량용 센서 커버가 설치된 프론트 그릴의 예시를 나타내는 사시도이다.
도 3은 차량용 센서 커버가 설치된 프론트 그릴의 예시를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명인 적층체의 예시를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명인 적층체를 통하여 전파가 투과되는 모습을 나타내는 개념도이다.
도 6은 저마늄층 및 세라믹층을 포함하는 증착층의 예시를 나타내는 모식도이다.
도 7은 알루미나층, 아연화합물층, 저마늄층, 및 산화크로뮴층을 포함하는 증착층의 예시를 나타내는 모식도이다.
도 8은 세라믹층, 알루미나층, 아연화합물층, 저마늄층, 및 산화크로뮴층을 포함하는 증착층의 예시를 나타내는 모식도이다.
도 9는 실시예 1에서 제조된 적층체에 대한 반사율 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 10은 실시예 2에서 제조된 적층체에 대한 반사율 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 비교예 2에서 제조된 적층체에 대한 내수성 실험 결과 이미지이다.
도 12는 비교예 1에서 제조된 적층체에 대한 내수성 실험 결과 이미지이다.
도 13은, 실시예 1에서 제조된 적층체에 대하여, 내수성 실험 후 반사율 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 14는, 실시예 2에서 제조된 적층체에 대하여, 내수성 실험 후 반사율 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 적층체(1)는 기판(10) 및 기판(10)의 상부에 형성되는 증착층(30)을 포함하여 이루어진다. 그리고 적층체(1)는 기판(10)의 상면에 형성되어 증착층(30)의 하면에 위치되는 프라이머 코팅층(20)을 더 포함할 수 있다. 또한 적층체(1)는 증착층(30)의 상면에 형성되는 블랙 차폐 코팅층(40)을 더 포함할 수 있다. 도 4에는 적층체(1)의 예시를 나타내는 모식도가 도시되어 있다.
적층체(1)는 특정한 색상 및 광택을 나타내면서, 전파를 투과시킬 수 있다. 따라서 적층체(1)는 차량용 센서 커버로 이용될 수 있다. 도 5에는 센서에서 나오는 전파(L1)가 대상(Object)에 도달하고, 대상으로부터 반사되는 전파(L2)가 센서에 도달하는 모습을 나타내는 개념도가 도시되어 있다. 이하, 적층체(1)에 대하여 그것을 이루는 각 구성요소별로 상술한다.
기판(10)은 투명 기판(10)일 수 있다. 이는 증착층(30)이나, 증착층(30) 및 블랙 차폐 코팅층(40)에 반사되는 광의 색상이 그대로 적층체(1)의 외부로 나타나게 하기 위함이다. 또한 이는 증착층(30)이 나타내는 광택을 그대로 적층체(1)의 외부로 나타나게 하기 위함이다. 도 5에서, 사람이 대상 쪽에서 적층체(1)를 바라볼 때, 적층체(1)는 특정한 색상으로 보인다. 이는 대상 쪽에서 조사되어 적층체(1)에 도달하는 광의 일부가, 다시 대상 쪽으로 반사되면서 특정한 색상을 나타내는 것이다. 이는 증착층(30)이나, 증착층(30) 및 블랙 차폐 코팅층(40)에 반사되는 광의 특정한 색상이 그대로 투명 기판(10)을 투과하여 외부로 나타난 것일 수 있다. 구체적으로, 기판(10)은 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드(PI), 사이클로올레핀폴리머(COP), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리아릴레이트(PAR), 에이비에스(ABS) 수지, 및 실리콘 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
프라이머 코팅층(20)은 아크릴 계열의 수지(주성분), 용제, 및 기타 첨가제가 혼합된 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 그리고 프라이머 코팅층(20)은 도장(painting), 디핑(dipping), 또는 스프레이(spray) 공정으로 형성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한 프라이머 코팅층(20)은 투명하거나 반투명하다. 이는, 기판(10)의 경우와 마찬가지로, 증착층(30)이나, 증착층(30) 및 블랙 차폐 코팅층(40)에 반사되는 광의 색상이 그대로 적층체(1)의 외부로 나타나게 하기 위함이다. 또한 이는, 기판(10)의 경우와 마찬가지로, 증착층(30)이 나타내는 광택을 그대로 적층체(1)의 외부로 나타나게 하기 위함이다. 또한 프라이머 코팅층(20)은 접착력이 있어, 기판(10) 및 증착층(30)의 접착을 돕는다.
블랙 차폐 코팅층(40)은 아크릴 계열의 수지(주성분), 흑색 안료, 용제, 및 기타 첨가제가 혼합된 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 그리고 블랙 차폐 코팅층(40)은 도장(painting), 디핑(dipping), 또는 스프레이(spray) 공정으로 형성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한 블랙 차폐 코팅층(40)은 흑색이다. 이는, 적층체(1)가 차량용 센서 커버로 이용되는 경우, 차량 내부의 부품들이 외부에서 보이지 않는 것이 바람직하기 때문이다. 또한 블랙 차폐 코팅층(40)의 색상은 외부에 보여지는 적층체(1)의 색상과도 관련이 있다. 블랙 차폐 코팅층(40)의 색상이 그대로 외부에 나타나, 적층체(1)가 흑색을 나타낼 수도 있다. 그러나 증착층(30)을 이루는 물질들, 증착층(30)의 두께 등이 변화되어 적층체(1)가 밝은 색상을 나타낼 수도 있다.
증착층(30)은 1개 이상의 층이 소정의 증착 방법에 의해 증착되어 형성된다. 증착 방법은 열 증착(thermal evaporation), 전자빔 증착(electron beam evaporation), 스퍼터링(sputtering), 열 CVD(thermal Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 CVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD), MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 및 무전해 도금 중 하나 이상의 방법일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
증착층(30)은 저마늄(Ge)층(320)을 포함한다. 저마늄층(320)은 저마늄 또는 저마늄 합금으로 이루어진다. 저마늄은 광택을 나타내고, 전파를 투과시킬 수 있다. 저마늄 합금도 광택을 나타내고, 전파를 투과시킬 수 있다. 저마늄 합금은 저마늄 외에 1개 이상의 원소를 포함하여 이루어진다. 1개 이상의 원소는 주기율표의 3B족 내지 5A족에 속하는 원소일 수 있다. 더욱 구체적으로, 1개 이상의 원소는 금(Au), 은(Ag), 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 및 탈륨(Tl)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 원소일 수 있다. 저마늄 합금에 있어, 저마늄의 함량은 50 내지 99wt%를 제안하고, 나머지 성분의 함량은 1 내지 50wt%를 제안한다. 저마늄 함량이 50wt% 미만이거나, 나머지 성분 함량이 50wt%를 초과하면, 저마늄층(320)에 의해 나타나는 광택과 금속 질감이 원하는 정도보다 떨어질 수 있다. 저마늄 함량이 99wt%를 초과하거나, 나머지 성분의 함량이 1wt% 미만이면, 저마늄층(320)의 목표 성능(예를 들어, 강도)이 제대로 발휘되지 않을 수 있다.
증착층(30)은 저마늄층(320) 외에 다양한 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 증착층(30)은 저마늄층(320) 및 세라믹층(310)을 포함할 수 있다(도 6 참조). 세라믹층(310)은 세라믹으로 이루어진다. 세라믹층(310)은 적층체(1)의 색상 및 밝기를 조절하는 제1기능, 저마늄층(320)을 외부의 충격으로부터 보호하는 제2기능, 기판(10)(또는 프라이머 코팅층(20))과 저마늄층(320)의 결합력을 향상하는 제3기능 등을 구비할 수 있다. 제1기능을 발휘하기 위해, 세라믹층(310)은 1개 이상의 고굴절률층(311) 및 1개 이상의 저굴절률층(312)을 포함할 수 있다. 고굴절률층(311)은 굴절률이 1.7 내지 2.6일 수 있고, 산화물, 탄화물, 및 질화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 저굴절률층(312)은 굴절률이 1.4 이상 1.7 미만일 수 있고, 산화물, 탄화물, 및 질화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 더욱 구체적으로, 고굴절률층(311)은 이산화 타이타늄(TiO2)으로 이루어지고, 저굴절률층(312)은 이산화 규소(SiO2)로 이루어질 수 있다. 고굴절률층(311)의 굴절률과 저굴절률층(312)의 굴절률의 구분 기준은 적층체(1)의 색상 및 밝기를 용이하게 조절하기 위해 정해진 것이다. 다시 말해, 일단 고굴절률층(311)의 굴절률 및 저굴절률층(312)의 굴절률이 정해지면, 세라믹층(310)의 층 수, 세라믹층(310)의 두께, 저마늄층(320)의 두께 등이 조절됨으로써, 적층체(1)의 색상 및 밝기가 조절될 수 있다. 도 6에는 저마늄층(320) 및 세라믹층(310)을 포함하는 증착층(30)의 예시를 나타내는 모식도가 도시되어 있다. 도 6에서, 증착층(30)은 제1고굴절률층(311a), 저마늄층(320), 저굴절률층(312), 및 제2고굴절률층(311b)이 순서대로 증착되어 형성된다. 도 6에서, 제1고굴절률층(311a) 및 저굴절률층(312) 사이에 저마늄층(320)이 위치되므로, 제1고굴절률층(311a) 및 저굴절률층(312)은 상기 제2기능을 발휘한다고 할 수 있다. 또한 도 6에서, 제1고굴절률층(311a) 및 저마늄층(320) 간에는 부착력이 작용하므로, 제1고굴절률층(311a)은 상기 제3기능을 발휘한다고 할 수 있다. 또한, 상기 저마늄층(320)의 상면과 하면에는 알루미나층(330)이 더 형성될 수도 있다. 알루미나층(330)은 무기물로 이루어진다. 구체적으로, 알루미나층(330)은 산화 알루미늄(Al2O3) 또는 산화 알루미늄을 포함한 합금으로 이루어질 수 있다.
여기서, 알루미나층(330)은 전자빔 장치에 의해 증착이 이루어지며, 진공 챔버 내의 진공도가 5.5×10 내지 4×10-5Torr의 조건 하에서 증착이 이루어짐이 바람직하다.
또한, 각 알루미나층(330)의 증착 두께는 150~350Å이 되도록 마련됨이 바람직하다. 알루미나층(330)의 증착 두께가 150Å에 미달할 경우, 내수성이 저하될 수 있으며, 증착 두께가 350Å를 초과할 경우 전파 투과가 저하될 가능성이 있다. 가장 바람직하게는 상기 알루미나층(330)의 증착 두께는 250Å일 수 있다.
또 다른 예로, 증착층(30)은 알루미나층(330), 아연화합물층(340), 및 저마늄층(320)을 포함할 수 있다(도 7 참조). 알루미나층(330)은 무기물로 이루어진다. 구체적으로, 알루미나층(330)은 산화 알루미늄(Al2O3)으로 이루어질 수 있다. 한편 저마늄층(320)은 수분에 접촉될 경우 산화되기 쉽다. 이는 적층체(1)의 내수성 및 내습성이 좋지 않다는 의미이다. 그러나 적층체(1)가 알루미나층(330)을 포함할 경우, 알루미나층(330)이 적층체(1)의 내수성 및 내습성을 향상할 수 있다. 상기 알루미나층(330)은 제1 아연화합물층(340a)과 상기 제2 아연화합물층(340b)층의 일면에 형성되되, 상기 저마늄층의 반대측면에 형성될 수 있다. 아연화합물층(340)은 황화 아연(ZnS) 또는 셀레늄화 아연(ZnSe)으로 이루어진다. 아연화합물층(340)도 적층체(1)의 내수성 및 내습성을 향상하는 기능을 한다. 특히 아연화합물층(340)이 두 층(제1아연화합물층(340a) 및 제2아연화합물층(340b))으로 이루어지고, 두 층 사이에 저마늄층(320)이 위치될 경우, 아연화합물층(340)은 저마늄층(320)을 외부의 충격으로부터 보호하면서 적층체(1)의 내수성 및 내습성을 향상할 수 있다. 또한 아연화합물층(340)이 두 층으로 이루어질 경우, 증착층(30)은 알루미나층(330), 제1아연화합물층(340a), 저마늄층(320), 및 제2아연화합물층(340b)이 순서대로 증착되어 형성될 수 있다.
또 다른 예로, 증착층(30)은 알루미나층(330), 아연화합물층(340), 저마늄층(320), 및 산화크로뮴(CrOx)층(350)을 포함할 수 있다(도 7 참조). 알루미나층(330) 및 아연화합물층(340)에 대한 내용은 전술한 바와 같다. 산화크로뮴층(350)은 산화크로뮴으로 이루어진다. 산화크로뮴층(350)은 증착층(30)의 최상층에 증착되어 증착층(30) 전체를 보호한다. 특히 산화크로뮴층(350)이 저마늄층(320)에 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 또한 적층체(1)가 블랙 차폐 코팅층(40)을 포함할 경우, 산화크로뮴층(350) 및 블랙 차폐 코팅층(40) 간에는 부착력이 작용한다. 따라서 산화크로뮴층(350)은 증착층(30)과 블랙 차폐 코팅층(40)의 결합력을 향상하는 기능도 한다. 도 7에는 알루미나층(330), 아연화합물층(340), 저마늄층(320), 및 산화크로뮴층(350)을 포함하는 증착층(30)의 예시를 나타내는 모식도가 도시되어 있다. 도 7에서, 증착층(30)은 알루미나층(330), 제1아연화합물층(340a), 저마늄층(320), 제2아연화합물층(340b), 및 산화크로뮴층(350)이 순서대로 증착되어 형성된다. 여기서, 상기 제2 아연화합물층(340b)과 상기 산화크로뮴층(350) 사이에 상기 알루미나층(330)이 더 형성될 수도 있다.
도 7에서, 알루미나층(330)의 두께는 50 내지 400Å인 것이 바람직하다. 알루미나층(330)의 두께가 50Å 미만이면, 알루미나층(330)의 내수성 및 내습성 향상 기능이 제대로 발휘되지 않을 수 있다. 알루미나층(330)의 두께가 400Å을 초과하면, 저마늄층(320)에 의해 나타나는 광택과 금속 질감이 손상될 수 있다. 또한 이 경우, 적층체(1)의 전파 투과율이 낮을 수도 있다. 도 7에서, 제1아연화합물층(340a)의 두께는 100 내지 600Å인 것이 바람직하다. 제1아연화합물층(340a)의 두께가 100Å 미만이면, 제1아연화합물층(340a)의 내수성 및 내습성 향상 기능이 제대로 발휘되지 않을 수 있다. 또한 이 경우, 제1아연화합물층(340a)이 저마늄층(320)을 외부의 충격으로부터 제대로 보호하지 못할 수 있다. 제1아연화합물층(340a)의 두께가 600Å을 초과하면, 적층체(1)의 전파 투과율이 낮을 수 있다. 도 7에서, 저마늄층(320)의 두께는 150 내지 800Å인 것이 바람직하다. 저마늄층(320)의 두께가 150Å 미만이면, 여러 가지 환경적인 요인에 의해 저마늄층(320)의 박리가 쉽게 일어날 수 있다. 저마늄층(320)의 두께가 800Å을 초과하면, 적층체(1)의 전파 투과율이 낮을 수 있다. 도 7에서, 제2아연화합물층(340b)의 두께는 100 내지 600Å인 것이 바람직하다. 제2아연화합물층(340b)의 두께가 100Å 미만이면, 제2아연화합물층(340b)의 내수성 및 내습성 향상 기능이 제대로 발휘되지 않을 수 있다. 또한 이 경우, 제2아연화합물층(340b)이 저마늄층(320)을 외부의 충격으로부터 제대로 보호하지 못할 수 있다. 제2아연화합물층(340b)의 두께가 600Å을 초과하면, 적층체(1)의 전파 투과율이 낮을 수 있다. 도 7에서, 산화크로뮴층(350)의 두께는 50 내지 400Å인 것이 바람직하다. 산화크로뮴층(350)의 두께가 50Å 미만이면, 산화크로뮴층(350)의 증착층(30) 전체 보호 기능이 약할 수 있다. 산화크로뮴층(350)의 두께가 400Å을 초과하면, 적층체(1)의 전파 투과율이 낮을 수 있다. 투명 기판(10) 상에, 지금까지 상술한 두께 조건을 동시에 만족하는 증착층(30)(도 7에 도시된 증착층(30))이 형성됨으로써 제조되는 적층체(1)는, 흑색(black)을 나타낸다. 흑색의 적층체(1)는 프론트 그릴 및/또는 엠블럼과 어우러질 수 있다.
또 다른 예로, 증착층(30)은 세라믹층(310), 알루미나층(330), 아연화합물층(340), 저마늄층(320), 및 산화크로뮴층(350)을 포함할 수 있다(도 8 참조). 알루미나층(330), 아연화합물층(340), 및 산화크로뮴층(350)에 대한 내용은 전술한 바와 같다. 세라믹층(310)은 세라믹으로 이루어진다. 세라믹층(310)은 증착층(30)의 최하층에 증착되어, 적층체(1)의 색상 및 밝기를 조절한다. 이를 위해, 세라믹층(310)은 1개 이상의 고굴절률층(311) 및 1개 이상의 저굴절률층(312)을 포함할 수 있고, 상기 고굴절률층(311) 및 상기 저굴절률층(312)은 교번적으로 증착될 수 있다. 고굴절률층(311)은 굴절률이 1.7 내지 2.6일 수 있고, 산화물, 탄화물, 및 질화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 저굴절률층(312)은 굴절률이 1.4 이상 1.7 미만일 수 있고, 산화물, 탄화물, 및 질화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 더욱 구체적으로, 고굴절률층(311)은 Ti3O5로 이루어지고, 저굴절률층(312)은 이산화 규소로 이루어질 수 있다. 고굴절률층(311)의 굴절률과 저굴절률층(312)의 굴절률의 구분 기준은 적층체(1)의 색상 및 밝기를 용이하게 조절하기 위해 정해진 것이다. 다시 말해, 일단 고굴절률층(311)의 굴절률 및 저굴절률층(312)의 굴절률이 정해지면, 세라믹층(310)의 층 수, 세라믹층(310)의 두께, 저마늄층(320)의 두께 등이 조절됨으로써, 적층체(1)의 색상 및 밝기가 조절될 수 있다. 도 8에는 세라믹층(310), 알루미나층(330), 아연화합물층(340), 저마늄층(320), 및 산화크로뮴층(350)을 포함하는 증착층(30)의 예시를 나타내는 모식도가 도시되어 있다. 도 8에서, 증착층(30)은 제1고굴절률층(311a), 제1저굴절률층(312a), 제2고굴절률층(311b), 제2저굴절률층(312b), 알루미나층(330), 제1아연화합물층(340a), 저마늄층(320), 제2아연화합물층(340b), 및 산화크로뮴층(350)이 순서대로 증착되어 형성된다. 도 8에서, 알루미나층(330)의 형성위치 및 두께는 전술한 바와 같다. 즉, 상기 알루미나층은 상기 산화크로뮴층(350)과 상기 제2 아연화합물층(340b) 사이, 상기 제1 아연화합물층(340a)과 상기 세라믹층(310) 사이 중 어느 하나 이상에 형성될 수 있으며, 두께는 전술한 바와 같다. 제1아연화합물층(340a)의 두께, 저마늄층(320)의 두께, 제2아연화합물층(340b)의 두께, 및 산화크로뮴층(350)의 두께에 대한 내용은 전술한 바와 같다. 도 8에서, 제1고굴절률층(311a)의 두께는 50 내지 400Å이고, 제1저굴절률층(312a)의 두께는 150 내지 800Å이고, 제2고굴절률층(311b)의 두께는 175 내지 900Å이며, 제2저굴절률층(312b)의 두께는 225 내지 1100Å인 것이 바람직하다. 투명 기판(10) 상에, 지금까지 상술한 두께 조건을 만족하는 증착층(30)(도 8에 도시된 증착층(30))이 형성됨으로써 제조되는 적층체(1)는, 은색(silver)을 나타낸다. 즉, 도 7에 도시된 증착층(30)에, 도 8에 도시된 바와 같이, 세라믹층(310)이 부가됨으로써 적층체(1)의 색상이 흑색에서 은색으로 바뀐 것이다. 은색의 적층체(1)는 프론트 그릴 및/또는 엠블럼과 어우러질 수 있다.
[실시예 1 - 흑색 적층체(1)의 제조]
사출성형된 폴리카보네이트 기판(10)을 준비하였다. 기판(10)의 상면을 아크릴 수지를 주성분으로 하는 슬러리로 도장함으로써, 프라이머 코팅층(20)을 형성하였다.
프라이머 코팅층(20)에 산화 알루미늄(Al2O3)을 증착함으로써, 알루미나층(330)이 증착되었다.
프라이머 코팅층(20) 및 알루미나층(330)이 형성된 기판(10)을 진공 챔버 내의 상부에 장착하고, 황화 아연 약품을 진공 챔버 내에 설치된 도가니에 주입하였다. 진공 챔버 내의 진공도가 1×10-5Torr가 되도록 배기하였다. 그리고 진공 챔버 내에 설치된 전자총(Electron beam gun)에 7.5kV의 전압(50 내지 450mA의 전류)을 공급하여, 전자빔(Electron beam)을 황화 아연 약품에 조사하였다. 그 결과, 알루미나층(330)의 상면에 황화 아연이 증착됨으로써, 제1아연화합물층(340a)이 증착되었다. 이는, 전자빔의 에너지에 의해 황화 아연이 증발됨으로써, 황화 아연이 알루미나층(330)의 상면에 증착된 것이다. 이와 같은 전자빔 증착 방법으로, 제1아연화합물층(340a)의 상면에, 저마늄층(320), 제2아연화합물층(340b), 및 산화크로뮴층(350)을 순서대로 증착하였다. 저마늄층(320)에는 저마늄이 이용되었다. 제2아연화합물층(340b)에는 황화 아연이 이용되었다. 그리고 산화크로뮴층(350)에는 Cr2O3가 이용되었다.
산화크로뮴층(350)까지 증착된 적층체(1)를 진공 챔버로부터 취출한 다음, 그것을 아크릴 수지를 주성분으로 하고 흑색 안료가 첨가된 슬러리로 도장함으로써, 블랙 차폐 코팅층(40)을 형성하였다.
즉, 기판(10)-프라이머 코팅층(20)-알루미나층(330)-제1아연화합물층(340a)-저마늄층(320)-제2아연화합물층(340b)-산화크로뮴층(350)-블랙 차폐 코팅층(40)으로 이루어지는 적층체(1)를 제조하였다(도 4 및 도 7 참조). 알루미나층(330)의 두께는 250Å이었다. 제1아연화합물층(340a)의 두께는 250Å이었다. 저마늄층(320)의 두께는 350Å이었다. 제2아연화합물층(340b)의 두께는 250Å이었다. 그리고 산화크로뮴층(350)의 두께는 150Å이었다.
[실시예 2 - 실시예 1의 적층체(1)에 세라믹층(310)을 추가하여 은색 적층체(1) 제조]
사출성형된 폴리카보네이트 기판(10)을 준비하였다. 기판(10)의 상면을 아크릴 수지를 주성분으로 하는 슬러리로 도장함으로써, 프라이머 코팅층(20)을 형성하였다.
프라이머 코팅층(20)이 형성된 기판(10)을 진공 챔버 내의 상부에 장착하고, Ti3O5 약품을 진공 챔버 내에 설치된 도가니에 주입하였다. 진공 챔버 내의 진공도가 1×10-5Torr로 되도록 배기하였다. 그리고 진공 챔버 내에 설치된 전자총에 7.5kV의 전압(50 내지 450mA의 전류)을 공급하여, 전자빔을 Ti3O5 약품에 조사하였다. 그 결과, 프라이머 코팅층(20)의 상면에 Ti3O5가 증착됨으로써, 제1고굴절률층(311a)이 증착되었다. 이는, 전자빔의 에너지에 의해 Ti3O5가 증발됨으로써, Ti3O5가 프라이머 코팅층(20)의 상면에 증착된 것이다. 이와 같은 전자빔 증착 방법으로, 제1고굴절률층(311a)의 상면에, 제1저굴절률층(312a), 제2고굴절률층(311b), 및 제2저굴절률층(312b)을 순서대로 증착하였다. 제1저굴절률층(312a) 및 제2저굴절률층(312b)에는 이산화 규소가 이용되었다. 그리고 제2고굴절률층(311b)에는 Ti3O5가 이용되었다.
프라이머 코팅층(20) 및 세라믹층(310)이 형성된 기판(10)을 진공 챔버 내의 하부에 장착하고, 진공 챔버 내의 진공도가 4×10-5Torr가 되도록 배기하였다. 진공 챔버 내에 설치된 MFC를 통하여 모노머 상태의 산화 알루미늄을 진공 챔버 내부에 공급하였다. 그리고 진공 챔버 내에 설치된 플라즈마 발생장치의 전극판에 전력을 인가하였다. 그 결과, 산화 알루미늄이 제2저굴절률층(312b)의 상면에 증착됨으로써, 알루미나층(330)이 증착되었다.
이후로는, 실시예 1에서의 층들과 동일한 층들을 실시예 1에서의 방법과 동일한 방법으로 형성하였다. 즉, 기판(10)-프라이머 코팅층(20)-제1고굴절률층(311a)-제1저굴절률층(312a)-제2고굴절률층(311b)-제2저굴절률층(312b)-알루미나층(330)-제1아연화합물층(340a)-저마늄층(320)-제2아연화합물층(340b)-산화크로뮴층(350)-블랙 차폐 코팅층(40)으로 이루어지는 적층체(1)를 제조하였다(도 4 및 도 8 참조). 제1고굴절률층(311a)의 두께는 150Å이었다. 제1저굴절률층(312a)의 두께는 350Å이었다. 제2고굴절률층(311b)의 두께는 400Å이었다. 제2저굴절률층(312b)의 두께는 500Å이었다. 그리고 나머지 층들의 두께는, 이에 대응되는, 실시예 1에서의 층들의 두께와 동일했다.
[비교예 1 - 실시예 1의 적층체(1)에서 알루미나층(330), 아연화합물층(340), 및 산화크로뮴층(350) 제외]
사출성형된 폴리카보네이트 기판(10)을 준비하였다. 기판(10)의 상면을 아크릴 수지를 주성분으로 하는 슬러리로 도장함으로써, 프라이머 코팅층(20)을 형성하였다.
프라이머 코팅층(20)이 형성된 기판(10)을 진공 챔버 내의 상부에 장착하고, 저마늄 시편을 진공 챔버 내에 설치된 도가니에 투입하였다. 진공 챔버 내의 진공도가 1×10-5Torr로 되도록 배기하였다. 그리고 진공 챔버 내에 설치된 전자총에 7.5kV의 전압(50 내지 450mA의 전류)을 공급하여, 전자빔을 저마늄 시편에 조사하였다. 그 결과, 프라이머 코팅층(20)의 상면에 저마늄이 증착됨으로써, 저마늄층(320)이 증착되었다. 이는, 전자빔의 에너지에 의해 저마늄이 증발됨으로써, 저마늄이 프라이머 코팅층(20)의 상면에 증착된 것이다.
저마늄층(320)까지 증착된 적층체(1)를 진공 챔버로부터 취출한 다음, 그것을 아크릴 수지를 주성분으로 하고 흑색 안료가 첨가된 슬러리로 도장함으로써, 블랙 차폐 코팅층(40)을 형성하였다.
즉, 기판(10)-프라이머 코팅층(20)-저마늄층(320)-블랙 차폐 코팅층(40)으로 이루어지는 적층체(1)를 제조하였다. 저마늄층(320)의 두께는 350Å이었다.
[비교예 2 - 실시예 1의 적층체(1)에서 알루미나층(330) 및 산화크로뮴층(350) 제외]
사출성형된 폴리카보네이트 기판(10)을 준비하였다. 기판(10)의 상면을 아크릴 수지를 주성분으로 하는 슬러리로 도장함으로써, 프라이머 코팅층(20)을 형성하였다.
프라이머 코팅층(20)이 형성된 기판(10)을 진공 챔버 내의 상부에 장착하고, 황화 아연 약품을 진공 챔버 내에 설치된 도가니에 주입하였다. 진공 챔버 내의 진공도가 1×10-5Torr로 되도록 배기하였다. 그리고 진공 챔버 내에 설치된 전자총에 7.5kV의 전압(50 내지 450mA의 전류)을 공급하여, 전자빔을 황화 아연 약품에 조사하였다. 그 결과, 프라이머 코팅층(20)의 상면에 황화 아연이 증착됨으로써, 제1아연화합물층(340a)이 증착되었다. 이와 같은 전자빔 증착의 방법으로, 제1아연화합물층(340a)의 상면에, 저마늄층(320) 및 제2아연화합물층(340b)을 순서대로 증착하였다. 저마늄층(320)에는 저마늄이 이용되었다. 그리고 제2아연화합물층(340b)에는 황화 아연이 이용되었다.
제2아연화합물층(340b)까지 증착된 적층체(1)를 진공 챔버로부터 취출한 다음, 그것을 아크릴 수지를 주성분으로 하고 흑색 안료가 첨가된 슬러리로 도장함으로써, 블랙 차폐 코팅층(40)을 형성하였다.
즉, 기판(10)-프라이머 코팅층(20)-제1아연화합물층(340a)-저마늄층(320)-제2아연화합물층(340b)-블랙 차폐 코팅층(40)으로 이루어지는 적층체(1)를 제조하였다. 제1아연화합물층(340a)의 두께는 250Å이었다. 저마늄층(320)의 두께는 350Å이었다. 그리고 제2아연화합물층(340b)의 두께는 250Å이었다.
[비교예 3 - 실시예 1의 적층체(1)에서 산화크로뮴층(350) 제외]
사출성형된 폴리카보네이트 기판(10)을 준비하였다. 기판(10)의 상면을 아크릴 수지를 주성분으로 하는 슬러리로 도장함으로써, 프라이머 코팅층(20)을 형성하였다.
프라이머 코팅층(20) 및 세라믹층(310)이 형성된 기판(10)을 진공 챔버 내의 하부에 장착하고, 진공 챔버 내의 진공도가 7×10-6Torr가 되도록 배기하였다. 진공 챔버 내에 설치된 MFC를 통하여 모노머 상태의 산화 알루미늄을 진공 챔버 내부에 공급하였다. 그리고 진공 챔버 내에 설치된 플라즈마 발생장치의 전극판에 전력을 인가하였다. 그 결과, 산화 알루미늄이 제2저굴절률층(312b)의 상면에 증착됨으로써, 알루미나층(330)이 증착되었다.
프라이머 코팅층(20) 및 알루미나층(330)이 형성된 기판(10)을 진공 챔버 내의 상부에 장착하고, 황화 아연 약품을 진공 챔버 내에 설치된 도가니에 주입하였다. 진공 챔버 내의 진공도가 1×10-5Torr가 되도록 배기하였다. 그리고 진공 챔버 내에 설치된 전자총에 7.5kV의 전압(50 내지 450mA의 전류)을 공급하여, 전자빔을 황화 아연 약품에 조사하였다. 그 결과, 알루미나층(330)의 상면에 황화 아연이 증착됨으로써, 제1아연화합물층(340a)이 증착되었다. 이는, 전자빔의 에너지에 의해 황화 아연이 증발됨으로써, 황화 아연이 알루미나층(330)의 상면에 증착된 것이다. 이와 같은 전자빔 증착 방법으로, 제1아연화합물층(340a)의 상면에, 저마늄층(320) 및 제2아연화합물층(340b)을 순서대로 증착하였다. 저마늄층(320)에는 저마늄이 이용되었다. 그리고 제2아연화합물층(340b)에는 황화 아연이 이용되었다.
제2아연화합물층(340b)까지 증착된 적층체(1)를 진공 챔버로부터 취출한 다음, 그것을 아크릴 수지를 주성분으로 하고 흑색 안료가 첨가된 슬러리로 도장함으로써, 블랙 차폐 코팅층(40)을 형성하였다.
즉, 기판(10)-프라이머 코팅층(20)-알루미나층(330)-제1아연화합물층(340a)-저마늄층(320)-제2아연화합물층(340b)-블랙 차폐 코팅층(40)으로 이루어지는 적층체(1)를 제조하였다. 알루미나층(330)의 두께는 250Å이었다. 제1아연화합물층(340a)의 두께는 250Å이었다. 저마늄층(320)의 두께는 350Å이었다. 그리고 제2아연화합물층(340b)의 두께는 250Å이었다.
[비교예 4 - 실시예 2의 적층체(1)에서 알루미나층(330), 아연화합물층(340), 및 산화크로뮴층(350) 제외]
기판(10)-프라이머 코팅층(20)-제1고굴절률층(311a)-제1저굴절률층(312a)-제2고굴절률층(311b)-제2저굴절률층(312b)으로 이루어지는 적층체(1)를 제조하였다. 이 적층체(1)에는 실시예 2에서의 물질들과 동일한 물질 및 실시예 2에서의 방법과 동일한 방법이 이용되었다.
프라이머 코팅층(20) 및 세라믹층(310)이 형성된 기판(10)을 진공 챔버 내의 상부에 장착하고, 저마늄 시편을 진공 챔버 내에 설치된 도가니에 투입하였다. 진공 챔버 내의 진공도가 1×10-5Torr로 되도록 배기하였다. 그리고 진공 챔버 내에 설치된 전자총에 7.5kV의 전압(50 내지 450mA의 전류)을 공급하여, 전자빔을 저마늄 시편에 조사하였다. 그 결과, 제2저굴절률층(312b)의 상면에 저마늄이 증착됨으로써, 저마늄층(320)이 증착되었다. 이는, 전자빔의 에너지에 의해 저마늄이 증발됨으로써, 저마늄이 제2저굴절률층(312b)의 상면에 증착된 것이다.
저마늄층(320)까지 증착된 적층체(1)를 진공 챔버로부터 취출한 다음, 그것을 아크릴 수지를 주성분으로 하고 흑색 안료가 첨가된 슬러리로 도장함으로써, 블랙 차폐 코팅층(40)을 형성하였다.
즉, 기판(10)-프라이머 코팅층(20)-제1고굴절률층(311a)-제1저굴절률층(312a)-제2고굴절률층(311b)-제2저굴절률층(312b)-저마늄층(320)-블랙 차폐 코팅층(40)으로 이루어지는 적층체(1)를 제조하였다. 저마늄층(320)의 두께는 350Å이었다.
[비교예 5 - 실시예 2의 적층체(1)에서 알루미나층(330) 및 산화크로뮴층(350) 제외]
기판(10)-프라이머 코팅층(20)-제1고굴절률층(311a)-제1저굴절률층(312a)-제2고굴절률층(311b)-제2저굴절률층(312b)으로 이루어지는 적층체(1)를 제조하였다. 이 적층체(1)에는 실시예 2에서의 물질들과 동일한 물질 및 실시예 2에서의 방법과 동일한 방법이 이용되었다.
프라이머 코팅층(20) 및 세라믹층(310)이 형성된 기판(10)을 진공 챔버 내의 상부에 장착하고, 황화 아연 약품을 진공 챔버 내에 설치된 도가니에 주입하였다. 진공 챔버 내의 진공도가 1×10-5Torr가 되도록 배기하였다. 그리고 진공 챔버 내에 설치된 전자총에 7.5kV의 전압(50 내지 450mA의 전류)을 공급하여, 전자빔을 황화 아연 약품에 조사하였다. 그 결과, 제2저굴절률층(312b)의 상면에 황화 아연이 증착됨으로써, 제1아연화합물층(340a)이 증착되었다. 이와 같은 전자빔 증착 방법으로, 제1아연화합물층(340a)의 상면에, 저마늄층(320) 및 제2아연화합물층(340b)을 순서대로 증착하였다. 저마늄층(320)에는 저마늄이 이용되었다. 그리고 제2아연화합물층(340b)에는 황화 아연이 이용되었다.
제2아연화합물층(340b)까지 증착된 적층체(1)를 진공 챔버로부터 취출한 다음, 그것을 아크릴 수지를 주성분으로 하고 흑색 안료가 첨가된 슬러리로 도장함으로써, 블랙 차폐 코팅층(40)을 형성하였다.
즉, 기판(10)-프라이머 코팅층(20)-제1고굴절률층(311a)-제1저굴절률층(312a)-제2고굴절률층(311b)-제2저굴절률층(312b)-제1아연화합물층(340a)-저마늄층(320)-제2아연화합물층(340b)-블랙 차폐 코팅층(40)으로 이루어지는 적층체(1)를 제조하였다. 제1아연화합물층(340a)의 두께는 250Å이었다. 저마늄층(320)의 두께는 350Å이었다. 그리고 제2아연화합물층(340b)의 두께는 250Å이었다.
[비교예 6 - 실시예 2의 적층체(1)에서 산화크로뮴층(350) 제외]
기판(10)-프라이머 코팅층(20)-제1고굴절률층(311a)-제1저굴절률층(312a)-제2고굴절률층(311b)-제2저굴절률층(312b)으로 이루어지는 적층체(1)를 제조하였다. 이 적층체(1)에는 실시예 2에서의 물질들과 동일한 물질 및 실시예 2에서의 방법과 동일한 방법이 이용되었다.
프라이머 코팅층(20) 및 세라믹층(310)이 형성된 기판(10)을 진공 챔버 내의 하부에 장착하고, 진공 챔버 내의 진공도가 4×10-5Torr가 되도록 배기하였다. 진공 챔버 내에 설치된 MFC를 통하여 모노머 상태의 산화 알루미늄을 진공 챔버 내부에 공급하였다. 그리고 진공 챔버 내에 설치된 전자빔 장치에 전력을 인가하였다. 그 결과, 산화 알루미늄이 제2저굴절률층(312b)의 상면에 증착됨으로써, 알루미나층(330)이 증착되었다.
프라이머 코팅층(20), 세라믹층(310), 및 알루미나층(330)이 형성된 기판(10)을 진공 챔버 내의 상부에 장착하고, 황화 아연 약품을 진공 챔버 내에 설치된 도가니에 주입하였다. 진공 챔버 내의 진공도가 1×10-5Torr가 되도록 배기하였다. 그리고 진공 챔버 내에 설치된 전자총에 7.5kV의 전압(50 내지 450mA의 전류)을 공급하여, 전자빔을 황화 아연 약품에 조사하였다. 그 결과, 알루미나층(330)의 상면에 황화 아연이 증착됨으로써, 제1아연화합물층(340a)이 증착되었다. 이는, 전자빔의 에너지에 의해 황화 아연이 증발됨으로써, 황화 아연이 알루미나층(330)의 상면에 증착된 것이다. 이와 같은 전자빔 증착 방법으로, 제1아연화합물층(340a)의 상면에, 저마늄층(320) 및 제2아연화합물층(340b)을 순서대로 증착하였다. 저마늄층(320)에는 저마늄이 이용되었다. 그리고 제2아연화합물층(340b)에는 황화 아연이 이용되었다.
제2아연화합물층(340b)까지 증착된 적층체(1)를 진공 챔버로부터 취출한 다음, 그것을 아크릴 수지를 주성분으로 하고 흑색 안료가 첨가된 슬러리로 도장함으로써, 블랙 차폐 코팅층(40)을 형성하였다.
즉, 기판(10)-프라이머 코팅층(20)-제1고굴절률층(311a)-제1저굴절률층(312a)-제2고굴절률층(311b)-제2저굴절률층(312b)-알루미나층(330)-제1아연화합물층(340a)-저마늄층(320)-제2아연화합물층(340b)-블랙 차폐 코팅층(40)으로 이루어지는 적층체(1)를 제조하였다. 알루미나층(330)의 두께는 250Å이었다. 제1아연화합물층(340a)의 두께는 250Å이었다. 저마늄층(320)의 두께는 350Å이었다. 그리고 제2아연화합물층(340b)의 두께는 250Å이었다.
[실험예 1 - 반사율 측정]
실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 적층체(1)들에 대하여 반사율을 측정하였다(Hitachi spectrophotometer U-3010). 실시예 1에서 제조된 적층체(1)에 대한 반사율 측정 결과는 도 9에 도시되어 있다. 그리고 실시예 2에서 제조된 적층체(1)에 대한 반사율 측정 결과는 도 10에 도시되어 있다.
도 9에서, 적층체(1)의 반사율 그래프(Ge Black)는 흑색 기준 그래프(Black Reference)와 유사하게 나타나므로, 실시예 1에서 제조된 적층체(1)는 흑색이라는 것을 알 수 있다. 또한 도 9에서, 적층체(1)의 반사율 그래프는, 종래에 저마늄이 아닌 인듐(In) 또는 주석(Sn)이 이용된 적층체(1)보다 높은 반사율을 나타낸다. 이는 실시예 1에서 제조된 적층체(1)가 광택이 있어 우수한 금속 질감을 나타낸다는 것을 의미한다.
도 10에서, 적층체(1)의 반사율 그래프(Ge Silver)는 은색 기준 그래프(Silver Reference)와 유사하게 나타나므로, 실시예 2에서 제조된 적층체(1)는 은색이라는 것을 알 수 있다. 또한 도 10에서, 적층체(1)의 반사율 그래프는, 종래에 저마늄이 아닌 인듐(In) 또는 주석(Sn)이 이용된 적층체(1)보다 높은 반사율을 나타낸다. 이는 실시예 2에서 제조된 적층체(1)가 광택이 있어 우수한 금속 질감을 나타낸다는 것을 의미한다.
즉, 실시예 1에서 제조된 적층체(1)는 흑색 및 광택을 나타내고, 실시예 2에서 제조된 적층체(1)는 은색 및 광택을 나타낸다는 것을 확인하였다. 물론 이러한 결과를 육안으로도 확인하였다.
[실험예 2 - 전파 감쇠율 측정]
실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 적층체(1)들에 대하여 전파 감쇠율을 측정하였다(SM5899). 그 결과는 다음 표 1과 같다.
Figure pat00001
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1에서 제조된 적층체(1)를 투과한 전파는 -0.62dB만큼 변화하였고, 실시예 2에서 제조된 적층체(1)를 투과한 전파는 -0.66dB만큼 변화하였다. 즉, 실시예 1에서 제조된 적층체(1)를 투과한 전파와 실시예 2에서 제조된 적층체(1)를 투과한 전파는, 둘 다 10% 미만으로 감쇠하여, 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 적층체(1)들의 전파 투과율이 만족스러운 수준임을 확인하였다.
[실험예 3 - 내수성 실험]
실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 내지 비교예 6에서 제조된 적층체(1)들에 대하여 내수성 실험을 하였다. 상기 적층체(1)들을 40℃의 물에 240시간 동안 침적시킨 후, 상기 적층체(1)들을 물에서 꺼냈다. 상기 적층체(1)들에 공기를 분사하여 수분을 제거한 후, 실온에서 1시간 동안 방치하였다. 그 후, 상기 적층체(1)들을 육안으로 확인하였고, 그 결과는 다음 표 2와 같다.
Figure pat00002
표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2를 제외하고, 다른 모든 경우에 산화가 발생하였다. 이는 적층체(1)의 우수한 내수성을 위해, 알루미나층(330), 아연화합물층(340), 및 산화크로뮴층(350)이 모두 필요함을 의미한다.
비교예 3에서 제조된 적층체(1)보다 비교예 2에서 제조된 적층체(1)의 산화가 더 심하게 발생했다. 비교예 2에서 제조된 적층체(1)보다 비교예 1에서 제조된 적층체(1)의 산화가 더 심하게 발생했다. 참고로, 비교예 2에서 제조된 적층체(1)에 대한 내수성 실험 결과 이미지는 도 11에 도시되어 있고, 비교예 1에서 제조된 적층체(1)에 대한 내수성 실험 결과 이미지는 도 12에 도시되어 있다. 비교예 6에서 제조된 적층체(1)보다 비교예 5에서 제조된 적층체(1)의 산화가 더 심하게 발생했다. 그리고 비교예 5에서 제조된 적층체(1)보다 비교예 4에서 제조된 적층체(1)의 산화가 더 심하게 발생했다.
실시예 1에서 제조된 적층체(1)에 대한 내수성 실험 후에, 이 적층체(1)에 대하여 반사율을 측정한 결과가 도 13에 도시되어 있다. 그리고 실시예 2에서 제조된 적층체(1)에 대한 내수성 실험 후에, 이 적층체(1)에 대하여 반사율을 측정한 결과가 도 14에 도시되어 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 실시예 1에서 제조된 적층체(1)의 내수성 실험 후 반사율 그래프(After Test)는, 내수성 실험 전 반사율 그래프(Before Test)와 거의 동일하다. 그리고 도 14에 도시된 바와 같이, 실시예 2에서 제조된 적층체(1)의 내수성 실험 후 반사율 그래프(After Test)는, 내수성 실험 전 반사율 그래프(Before Test)와 거의 동일하다. 이는 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 적층체(1)들이 수분에 접촉한 후에도, 그것들의 색상이나 광택이 거의 변하지 않음을 의미한다.
알루미나층 제1 아연화합물층 저마늄층 제2 아연화합물층 알루미나층 산화크로뮴층 내수성
결과
1 150 100 300 150 150 50 P
2 250 100 300 150 250 50 P
3 350 100 300 150 350 50 P
4 150 100 300 150 150 50 P
5 250 100 300 150 250 50 P
6 350 100 300 150 350 50 P
표 3과 같이, 제1 아연화합물층, 저마늄층, 제2 아연화합물층, 산화크로뮴층의 두께를 고정하고, 알루미나층을 150~350Å 사이로 변경시켜 본 결과 모두 내수성이 양호한 것으로 나타났다. 그리고, 그 중에서도 알루미나층의 두께가 250Å일 때, 가장 내수성이 우수한 것으로 나타났다.
따라서, 알루미나층의 두께는 150~350Å로 마련됨이 바람직하며, 더욱 바람직하게는, 상기 알루미나층의 두께는 250Å로 마련될 수 있다.
결론적으로, 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 적층체(1)들은 (i) 특정한 색상 및 광택을 나타내면서도, (ii) 전파를 투과시킬 수 있고, (iii) 내수성이 우수함을 확인하였다.
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.
1 : 적층체
10 : 기판
20 : 프라이머 코팅층
30 : 증착층
310 : 세라믹층
311 : 고굴절률층
311a : 제1고굴절률층
311b : 제2고굴절률층
312 : 저굴절률층
312a : 제1저굴절률층
312b : 제2저굴절률층
320 : 저마늄층
330 : 알루미나층
340 : 아연화합물층
340a : 제1아연화합물층
340b : 제2아연화합물층
350 : 산화크로뮴층
40 : 블랙 차폐 코팅층

Claims (10)

  1. 전파를 투과시킬 수 있는 저마늄층; 및
    상기 저마늄층의 상부 및 하부 중 어느 하나 이상에 형성되는 알루미나층을 갖는 증착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 알루미나층은,
    산화 알루미늄(Al2O3) 또는 산화 알루미늄을 포함한 합금으로 이루어진 이루어진 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    빛이 통과하도록 투명한 재질로 이루어지는 기판;
    상기 기판의 상부에 형성되며, 빛이 통과하도록 투명 또는 반투명한 재질로 이루어지는 프라이머 코팅층;
    상기 증착층의 상부에 형성되어 빛을 차단하고 흑색을 나타내는 블랙 차폐 코팅층을 포함하며,
    상기 증착층은, 상기 프라이머 코팅층의 상부에 형성되며 빛을 반사시키고 광택을 나타내도록 마련된 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 증착층은,
    서로 상이한 굴절률을 가지며 상기 저마늄층을 상부와 하부에서 감싸도록 형성되는 세라믹층을 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 저마늄층은 순수 저마늄(Ge) 또는 저마늄합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 증착층은,
    상기 저마늄층의 일측면에 증착되며 황화 아연(ZnS) 또는 셀레늄화 아연(ZnSe)으로 이루어지는 제1아연화합물층; 및
    상기 저마늄층의 타측면에 증착되며 황화 아연(ZnS) 또는 셀레늄화 아연(ZnSe)으로 이루어지는 제2아연화합물층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 알루미나층은,
    상기 제1아연화합물층 및 상기 제2 아연화합물층의 일면 중 상기 저마늄층이 위치하는 면의 반대면에 위치하여 상기 저마늄층의 내수성 및 내습성을 향상시키도록 마련된 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 증착층은,
    상기 알루미나층의 일면 중 상기 저마늄층이 위치하는 면의 반대면에 위치하여 상기 저마늄층으로 수분이 침투하는 것을 방지하며 상기 블랙 차폐 코팅층과의 결합력을 향상시키는 산화크로뮴층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 세라믹층은,
    1.7 내지 2.6의 굴절률을 가지도록 이산화 타이타늄(TiO2) 또는 오산화 타이타늄(Ti3O5)으로 이루어지는 하나 이상의 고굴절률층 및 1.4 내지 1.7의 굴절률을 가지도록 이산화 규소(SiO2)로 이루어지는 하나 이상의 저굴절률층이 상호 교번적으로 증착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 세라믹층은,
    제1고굴절률층, 제1저굴절률층, 제2고굴절률층 및 제2저굴절률층이 순서대로 증착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체.
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KR1020200123884A KR20220040766A (ko) 2020-09-24 2020-09-24 알루미나층을 이용한 전파투과성 차량용 센서 커버 적층체

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3366299B2 (ja) 1998-09-25 2003-01-14 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト レーダ装置のビーム経路内にある被覆部品

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3366299B2 (ja) 1998-09-25 2003-01-14 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト レーダ装置のビーム経路内にある被覆部品

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