KR20230137639A - 고반사 적층체 - Google Patents
고반사 적층체 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230137639A KR20230137639A KR1020220035332A KR20220035332A KR20230137639A KR 20230137639 A KR20230137639 A KR 20230137639A KR 1020220035332 A KR1020220035332 A KR 1020220035332A KR 20220035332 A KR20220035332 A KR 20220035332A KR 20230137639 A KR20230137639 A KR 20230137639A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- refractive index
- index layer
- high refractive
- average thickness
- less
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 12
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 11
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 31
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 208000035874 Excoriation Diseases 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UVGLBOPDEUYYCS-UHFFFAOYSA-N silicon zirconium Chemical compound [Si].[Zr] UVGLBOPDEUYYCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
- B32B7/023—Optical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/043—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/061—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
- B32B17/10018—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising only one glass sheet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/04—4 layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
- B32B2307/402—Coloured
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
- B32B2307/416—Reflective
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
- B32B2307/418—Refractive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
- B32B2309/08—Dimensions, e.g. volume
- B32B2309/10—Dimensions, e.g. volume linear, e.g. length, distance, width
- B32B2309/105—Thickness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
본 발명은 투명 기재; 상기 투명 기재 상에 형성되고, 굴절률이 2.3 이상이며, 융착 속도가 0.65 nm/N 이상이고, 평균 두께가 30nm 이하인 제1 고굴절률층; 상기 제1 고굴절률층 상에 형성되고, 굴절률이 1.8 이하이며, 평균 두께가 25nm 이하인 저굴절률층; 및 상기 저굴절률층 상에 형성되고, 굴절률이 2.3 이상이며, 융착 속도가 0.65 nm/N 이상이고, 평균 두께가 30nm 이하인 제2 고굴절률층;을 포함하는, 고반사 적층체에 관한 것이다.
Description
본 발명은 표면 반사율이 높고, 은은한 컬러를 나타내며, 세라믹 질감을 갖는 적층체에 관한 것이다.
최근, 스마트폰 및 태블릿 PC 등의 모바일 기기 보급이 급속도로 확대되고 있으며, 그에 따라 소비자들의 요구 사항도 점점 고급화되고 있다. 특히, 하드웨어의 경우, 화면의 대형화 및 디자인 요소의 가미를 통해 제조사 마다 독특한 이미지를 구축하는 고급화 전략이 진행되고 있다.
또한, 모바일 기기는 사용자의 손과의 잦은 마찰은 물론 다양한 외부 환경과의 접촉이 많은 특성을 갖는바, 기능상으로는 뛰어난 내식성과 내마모성은 물론 표면 경도, 강도 및 접착성의 우수함이 요구되고, 외관상으로는 우수한 표면 질감과 컬러 구현이 매우 중요하다. 이에, 투명 기재를 그대로 활용하면서 새로운 트랜드인 세라믹 느낌의 깊고 은은한 컬러를 구현함으로써 고급스러움을 부여할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
예를 들어, 한국 공개특허 제2016-0058113호(특허문헌 1)에는 두께 70 내지 140 nm이고 니오븀 산화물 및/또는 티타늄 산화물을 포함하는 제1 투명 유전체 고굴절률층; 두께 30 내지 140 nm이고 실리콘 산화물을 포함하는 제 2투명 유전체 저굴절률층; 니오븀 산화물 및/또는 티타늄 산화물을 포함하는 제3 투명 유전체 고굴절률층; 실리콘 산화물을 포함하는 제4 투명 유전체 저굴절률층; 및 니오븀 산화물 및/또는 티타늄 산화물을 포함하는 제5 투명 유전체 고굴절률층;을 포함하는 유전체 미러가 개시되어 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1의 경우 가시광선 반사율 50%~90% 사이이고, 이로 인한 반짝거림 때문에 세라믹 질감 및 은은한 컬러가 구현되지 않는다.
따라서, 투명 기재보다 표면 반사율이 높고, 은은한 컬러를 나타내며, 세라믹 질감을 갖는 적층체에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
이에, 본 발명은 투명 기재보다 표면 반사율이 높고, 은은한 컬러를 나타내며, 세라믹 질감을 갖는 적층체를 제공하고자 한다.
본 발명은 투명 기재;
상기 투명 기재 상에 형성되고, 굴절률이 2.3 이상이며, 융착 속도(Deposition rate)가 0.65nm/N 이상이고, 평균 두께가 30nm 이하인 제1 고굴절률층;
상기 제1 고굴절률층 상에 형성되고, 굴절률이 1.8 이하이며, 평균 두께가 25nm 이하인 저굴절률층; 및
상기 저굴절률층 상에 형성되고, 굴절률이 2.3 이상이며, 융착 속도(Deposition rate)가 0.65nm/N 이상이고, 평균 두께가 30nm 이하인 제2 고굴절률층;을 포함하고,
상기 융착 속도는 하기 수학식 1로 계산되는, 고반사 적층체를 제공한다.
[수학식 1]
융착 속도(Deposition rate, nm/N) = (생산 공정 중 라인 스피드 X 막 두께 X 1000) / 타겟 파워
이때, 라인 스피드의 단위는 m/s이고, 막 두께의 단위는 nm이며, 타겟 파워의 단위는 kW이다.
본 발명에 따른 적층체는 투명 기재보다 표면 반사율이 높고, 은은한 컬러를 나타내며, 세라믹 질감을 가져 가전용 및/또는 모바일 기기용 소재로 매우 적합하다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라, 기재 상에 제1 고굴절률층, 저굴절률층 및 제2 고굴절률층을 차례로 포함하는 3층의 적층체의 개략도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라, 기재 상에 제1 고굴절률층, 저굴절률층 및 제2 고굴절률층을 차례로 포함하는 3층의 적층체의 개략도이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 'a*값' 및 'b*값'은 380 내지 780 nm의 파장 범위에서 D65 표준 광원을 이용하여 KS L 2514 규격에 따라 측정된 표면의 a*값 및 b*값을 의미한다.
본 발명에 따른 고반사 적층체는 투명 기재; 평균 두께가 30nm 이하인 제1 고굴절률층; 평균 두께가 25nm 이하인 저굴절률층; 및 평균 두께가 30nm 이하인 제2 고굴절률층;을 포함한다. 도 1을 참고하면, 상기 고반사 적층체(10)는 투명 기재(100), 제1 고굴절률층(200), 저굴절률층(300), 및 제2 고굴절률층(400)이 순서대로 적층된 형태를 포함할 수 있다.
적층제가 홀수개의 층으로 이루어진 경우, 높은 반사율로 은은한 컬러 구현이 가능한 효과가 있다. 또한, 적층체가 짝수개의 층으로 이루어진 경우, 저굴절률층이 최상단에 위치함으로써 반사율 저하로 인해 전체적으로 컬러가 어두워지는 문제가 있다.
본 발명에 따른 고반사 적층체는 상술한 바와 같이 각 층의 두께를 특정 범위를 갖고 고굴절률층이 굴절율 2.3 이상임으로 인해, 세라믹 질감과 은은한 컬러가 구현된 모바일 기기용 후면 유리로 사용될 수 있다.
투명 기재
투명 기재로는 통상적으로 가전용 및/또는 디스플레이용 소재로 사용되고 있는 투명 기재라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 유리, 폴리올레핀계 수지, 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지 등을 들 수 있다.
상기 투명 기재는 사용 목적에 따라 적절한 두께의 소재를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 기재는 평균 두께가 1.0 내지 2.5 mm, 또는 1.0 내지 2.1 mm일 수 있다. 상기 투명 기재의 평균 두께가 상기 범위 미만인 경우, 적층체가 외부 충격에 약해 파손이 우려되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 적층체의 무게가 무거워져 이를 포함하는 가전용 및/또는 모바일용 등의 소재로 적용하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층
제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각은 적층체에 은은하고 다양한 컬러 및 반사 효과를 구현하는 역할을 한다.
상기 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각은 굴절률이 2.3 이상이다. 구체적으로, 상기 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각은 굴절률이 2.3 내지 2.5일 수 있다. 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각의 굴절률이 상기 범위 내일 경우, 적층체의 가시광선 반사율이 감소되는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각의 굴절률이 상기 범위 미만인 경우, 반사율 미달 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 높은 반사율로 인해 가시광선 투과율 감소 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층은 융착 속도(Deposition rate)가 0.65 nm/N 이상, 0.65 내지 0.85 nm/N, 또는 0.65 내지 0.75 nm/N일 수 있다. 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각의 융착 속도가 상기 범위 이상일 경우, 고굴절률층 각각의 증착 공정 속도를 높일 수 있어 생산 효율성이 향상된다. 또한, 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각의 융착 속도가 상기 범위 미만인 경우 고굴절률층 각각의 증착 공정 속도가 낮아 생산 효율성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 융착 속도는 대상 물질이 산화물인 경우 아르곤 및 산소 분위기, 질화물인 경우 아르곤 및 질소 분위기 하에서 상온 및 압력 3mtorr의 조건으로 하기 수학식 1로 계산했다.
[수학식 1]
융착 속도(Deposition rate, nm/N) = (생산 공정 중 라인 스피드 X 막 두께 X 1000) / 타겟 파워
이때, 타겟 파워(target power)는 각 물질을 증착할 때 필요한 에너지(kW)이고, 막 두께는 단위가 nm이다. 라인 스피드(line speed)는 주어진 타겟 파워(target power)로 목표 막 두께의 고굴절률층을 적층하는 과정에 대한 생산 라인의 이동 속도(m/s)를 측정한 값이다.
생산 과정에서 주어진 타겟 파워(target power)와 막 두께가 동일하다고 가정했을 때, 융착 속도(Deposition rate)와 라인 스피드(line speed)는 서로 비례 관계에 놓여있다.
상기 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층은 각각 니오븀(Nb)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층은 각각 니오븀 산화물을 포함할 수 있다. 이때, 상기 니오븀 산화물은 Nb2O5로 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각은 흡수 계수가 0 내지 0.01, 또는 0 내지 0.05 일 수 있다. 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각의 흡수 계수가 상기 범위 내일 경우, 적층체의 표면 반사율이 감소되는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각의 흡수 계수가 상기 범위 미만인 경우, 적층체의 반사율이 감소되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 높은 반사율로 인해 적층체의 가시광선 투과율이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각의 평균 두께가 30nm 이하, 5 내지 30 nm, 또는 10 내지 30 nm일 수 있다. 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층 각각의 두께 범위가 상기 범위 미만이면, 적층체의 내구성이 떨어지고 반사율이 낮아지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 적층체의 반사율이 과도하게 증가하는 문제가 발생할 수 있다.
저굴절률층
저굴절률층은 고굴절률층과 간섭효과를 일으켜 반사율 상승효과를 높이는 역할을 한다.
상기 저굴절률층은 굴절률이 1.8 이하이다. 구체적으로, 상기 저굴절률층은 굴절률이 1.4 내지 1.8, 또는 1.5 내지 1.7 일 수 있다. 본 발명에 일 실시예에 따르면, 저굴절률층의 굴절률이 상기 범위 내일 경우, 적층체의 표면 반사율이 감소하는 문제를 방지하고 고굴절률층의 굴절률과 저굴절률층의 굴절률 차이로 인해 본 발명에서 목적하는 반사율을 구현할 수 있다. 또한, 저굴절률층의 굴절률이 상기 범위 미만인 경우, 반사율이 과도하게 높아지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 반사율 감소 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 저굴절률층은 금속, 금속 산화물, 금속 질화물 및 금속 질화산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 저굴절률층은 플루오린화 마그네슘, 알루미늄 산화물, 규소 산화물, 규소 옥시질화물, 규소 옥시탄화물 및 규소-알루미늄 복합 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 저굴절률층은 규소 산화물 및 알루미늄 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 저굴절률층은 평균 두께가 25nm 이하 또는 5 내지 25 nm일 수 있다. 상기 적층체는 저굴절률층의 두께에 따라 표면 반사율이 달라질 수 있으며, 이로 인해 컬러 및 질감이 달라질 수 있다. 저굴절률층의 두께가 상기 범위 미만인 경우, 반사율이 과도하게 높아지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 반사율 감소 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 고반사 적층체는 표면 반사율이 20 내지 40 %일 수 있다. 상기 표면 반사율은 예를 들면, 380 내지 780 nm 파장대역에서 표면(코팅면)에서의 광 반사율을 분광 투과율 측정기(모델명 Lambda 950, Perkin Elmer사)로 측정할 수 있다. 상기 표면 반사율에 따라 컬러 및 질감이 달라질 수 있다. 상기 고반사 적층체의 표면 반사율이 상기 범위 내인 경우, 은은한 컬러 및 세라믹 질감을 나타내는 효과가 있다. 또한, 고반사 적층체의 표면 반사율이 상기 범위 미만인 경우, 밝은 컬러를 구현할 수 없는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 과도한 광택으로 인해 은은한 컬러 느낌 구현이 어려워지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 고반사 적층체는 10°의 관찰자 각에 대한 CIELAB 색 공간 좌표에 제시된 코팅면 색상 a* 값이 -5 내지 +5 또는 -3.0 내지 -1.0이고, b* 값이 -10 내지 +10 또는 -8 내지 +5일 수 있다. 상기 고반사 적층체의 a* 값 및 b* 값이 상기 범위 내인 경우, 특정한 컬러가 강해지지 않고 전체적으로 은은한 컬러 효과가 있다. 또한, 고반사 적층체의 a* 값 및 b* 값이 상기 범위 미만인 경우, 녹색 또는 파란색 컬러가 강해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 노란색과 빨간색 컬러가 강해지는 문제가 발생할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 고반사 적층체는 투명 기재보다 표면 반사율이 높고, 은은한 컬러를 나타내며, 세라믹 질감을 가져 가전용 및/또는 모바일 기기용 소재로 매우 적합하다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실험예 1. 고굴절률층의 소재
통상적으로 고굴절률층에 사용 가능한 소재는 니오븀 산화물, 티타늄 산화물, 실리콘 질화물, 아연 산화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 질화물, 실리콘 지르코늄 질화물, 크롬 산화물 등이 있다. 이들의 굴절률을 표 1에 나타냈다.
| 소재 | 굴절율 |
| Nb2O5 | 2.33 |
| TiO2 | 2.36 |
| Si3N4 | 2.21 |
| ZnOx | 2.10 |
| ZrOx | 2.21 |
| AlNx | 2.16 |
| SiZrNx | 2.24 |
| Cr2O3 | 2.14 |
표 1에서 보는 바와 같이, 니오븀 산화물(Nb2O5) 및 티타늄 산화물(TiO2)은 굴절율이 2.3 이상으로 우수했다.
또한, 상기 니오븀 산화물(Nb2O5) 및 티타늄 산화물(TiO2)을 대상으로 각 물질을 고굴절률층의 소재로 사용했을 때의 생산 공정 중에 아르곤 및 산소 분위기 하에서 상온 및 압력 3mtorr의 조건으로 하기 수학식 1로 융착 속도를 계산했다.
[수학식 1]
융착 속도(Deposition rate, nm/N) = (생산 공정 중 라인 스피드 X 막 두께 X 1000) / 타겟 파워
이때, 타겟 파워(target power)는 각 물질을 증착할 때 필요한 에너지(kW)이고, 막 두께는 단위가 nm이다. 또한, 라인 스피드(line speed)는 주어진 타겟 스피드(target power)로 목표 막 두께의 고굴절률층을 적층하는 과정에 대한 생산 라인의 이동 속도(m/s)를 측정한 값이다.
니오븀 산화물 및 티타늄 산화물의 굴절률과 융착 속도(Deposition rate)를 표 2에 나타냈다.
| 소재 | 굴절율 | 융착 속도(nm/N) |
| Nb2O5 | 2.33 | 0.7 |
| TiO2 | 2.36 | 0.24 |
표 2에서 보는 바와 같이 티타늄 산화물은 융착 속도가 0.24nm/N로 부족하여 고굴절률층의 증착 공정 속도가 낮아 생산 효율성이 부족한 문제가 있었다. 반면, 니오븀 산화물은 융착 속도가 높아 생산 효율성이 우수함을 알 수 있었다.
실시예 1. 고반사 적층체의 제조
두께 2.1mm의 투명 유리 기판에 산소 및 아르곤 분위기 하에서 니오븀(Nb) Rotary target을 이용하여 굴절률이 2.33인 Nb2O5를 25nm의 두께로 제1 고굴절률층으로 적층하였다. 이후 제1 고굴절률층 상에 산소 및 아르곤 분위기 하에서 규소(Si) Rotary target을 이용하여 SiO2를 13nm의 두께로 저굴절률층로 적층하였다. 이후 저굴절률층 상에 산소 및 아르곤 분위기 하에서 니오븀(Nb) Rotary target을 이용하여 굴절률이 2.33인 Nb2O5를 15nm의 두께로 제2 고굴절률층을 적층하여 고반사 적층체를 제조하였다.
실시예 2 내지 3 및 비교예 1 내지 6.
각 층의 두께를 표 3에 기재된 바와 같이 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 적층체를 제조하였다.
비교예 7.
두께 2.1mm의 투명 유리 기판에 질소 및 아르곤 분위기 하에서 규소(Si) Rotary target을 이용하여 굴절률이 2.21인 Si3N4를 25nm의 두께로 제1 고굴절률층으로 적층하였다. 이후 제1 고굴절률층 상에 산소 및 아르곤 분위기 하에서 규소(Si) Rotary target을 이용하여 SiO2를 13nm의 두께로 저굴절률층로 적층하였다. 이후 저굴절률층 상에 산소 및 아르곤 분위기 하에서 니오븀(Nb) Rotary target을 이용하여 굴절률이 2.33인 Nb2O5를 15nm의 두께로 제2 고굴절률층을 적층하여 고반사 적층체를 제조하였다.
비교예 8.
두께 2.1mm의 투명 유리 기판에 산소 및 아르곤 분위기 하에서 니오븀(Nb) Rotary target을 이용하여 굴절률이 2.33인 Nb2O5를 25nm의 두께로 제1 고굴절률층으로 적층하였다. 이후 제1 고굴절률층 상에 산소 및 아르곤 분위기 하에서 규소(Si) Rotary target을 이용하여 SiO2를 13nm의 두께로 저굴절률층로 적층하였다. 이후 저굴절률층 상에 질소 및 아르곤 분위기 하에서 규소(Si) Rotary target을 이용하여 굴절률이 2.21인 Si3N4를 15nm의 두께로 제2 고굴절률층을 적층하여 고반사 적층체를 제조하였다.
비교예 9.
두께 2.1mm의 투명 유리 기판에 질소 및 아르곤 분위기 하에서 규소(Si) Rotary target을 이용하여 굴절률이 2.21인 Si3N4를 25nm의 두께로 제1 고굴절률층으로 적층하였다. 이후 제1 고굴절률층 상에 산소 및 아르곤 분위기 하에서 규소(Si) Rotary target을 이용하여 SiO2를 13nm의 두께로 저굴절률층로 적층하였다. 이후 저굴절률층 상에 질소 및 아르곤 분위기 하에서 규소(Si) Rotary target을 이용하여 굴절률이 2.21인 Si3N4를 15nm의 두께로 제2 고굴절률층을 적층하여 고반사 적층체를 제조하였다.
| 두께(nm) | 투명 기재 | 제1 고굴절률층 | 저굴절률층 | 제2 고굴절률층 | ||
| 유리(mm) | Nb205 | Si3N4 | SiO2 | Nb205 | Si3N4 | |
| 실시예 1 | 2.1 | 25 | - | 13 | 15 | - |
| 실시예 2 | 2.1 | 10 | - | 13 | 15 | - |
| 실시예 3 | 2.1 | 30 | - | 25 | 15 | - |
| 비교예 1 | 2.1 | 10 | - | 80 | 30 | - |
| 비교예 2 | 2.1 | 25 | - | 4 | 15 | - |
| 비교예 3 | 2.1 | 80 | - | 13 | 15 | - |
| 비교예 4 | 2.1 | 25 | - | 13 | 80 | - |
| 비교예 5 | 2.1 | 4 | 13 | 15 | ||
| 비교예 6 | 2.1 | 25 | 13 | 4 | ||
| 비교예 7 | 2.1 | - | 25 | 13 | 15 | - |
| 비교예 8 | 2.1 | 25 | - | 13 | - | 15 |
| 비교예 9 | 2.1 | - | 25 | 13 | - | 15 |
시험예: 적층체의 특성 평가
실시예 및 비교예에서 제조한 적층체를 대상으로 물성들을 하기와 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 표 4에 나타냈다.
(1) 반사율
상기 실시예 및 비교예의 적층체에 대하여, 380 내지 780 nm의 파장 범위에서 코팅면(표면)에서의 반사율을 분광 투과율 측정기(모델명: Lambda 950, Perkin Elmer사)로 측정하였다. 구체적으로, ISO 9050 규격에 따라 AM1.5에 해당하는 가중 계수(Weighting function)를 곱한 평균값을 구하였다.
(2) 표면 색상
10°의 관찰자 각에 대한 CIELAB 색 공간 좌표(CIE L*, CIE a*, CIE b*)는, D65 표준 광원을 이용하여 KS L 2514 규격에 따라 측정하였다.
(3) 내구성
태버식 마모 시험기로 측정하였으며, 하중은 500g의 추로 A류 200회, B류(비운영) 100회를 코팅면이 마모되도록 회전(회전 속도는 65±10회/min)시킨 후, KS L 2014 규격에 따라 투과율을 측정하였다. 마모 처리 전후의 투과율의 차이가 8% 이하인 경우 합격으로, 8% 초과인 경우 불합격으로 판단하였다.
| 구분 | 반사율(%) | L* | a* | b* | 내구성 |
| 실시예 1 | 26.25 | 58.27 | -2.27 | -2.74 | 합격 |
| 실시예 2 | 20.11 | 51.96 | -1.59 | -7.67 | 합격 |
| 실시예 3 | 22.09 | 54.13 | -1.35 | 4.05 | 합격 |
| 비교예 1 | 6.77 | 31.29 | 18.09 | -33.62 | 합격 |
| 비교예 2 | 21.12 | 53.08 | -1.39 | -10.31 | 불합격 |
| 비교예 3 | 14.62 | 45.10 | 10.59 | -27.42 | 합격 |
| 비교예 4 | 8.98 | 35.94 | 20.14 | -37.79 | 합격 |
| 비교예 5 | 27.55 | 59.48 | -1.99 | -8.20 | 불합격 |
| 비교예 6 | 27.32 | 58.98 | -2.03 | -8.15 | 불합격 |
| 비교예 7 | 19.13 | 50.84 | -1.66 | 11.40 | 합격 |
| 비교예 8 | 19.13 | 50.84 | -1.66 | 11.40 | 합격 |
| 비교예 9 | 19.43 | 51.19 | -0.99 | 3.24 | 합격 |
표 4에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 적층체는 반사율이 20 내지 30 %로 적절하여 은은한 컬러와 세라믹 질감이 우수하고, a*값이 -3.0 내지 -1.0이며 b*값이 -8 내지 +5로 특정한 컬러가 강하지 않고 전체적으로 은은한 컬러감을 나타냈다. 또한, 실시예 1 내지 3의 적층체는 내구성도 우수했다.
반면, 저굴절률층이 두꺼운 비교예 1, 제1 고굴절률층이 두꺼운 비교예 3, 및 제2 고굴절률층이 두꺼운 비교예 4는 반사율이 부족하고, a*값 및 b*값이 적절한 범위를 벗어나 은은한 컬러감을 나타내지 못했다.
또한, 저굴률층이 얇은 비교예 2, 제1 고굴절률층이 얇은 비교예 5, 및 제2 고굴절률층이 얇은 비교예 6은 내구성이 부족했다.
굴절률이 2.21로 부족한 Si3N4를 고굴절률층의 소재로 사용한 비교예 7 내지 9는 반사율이 부족하여 은은한 컬러와 세라믹 질감이 부족했다.
Claims (6)
- 투명 기재;
상기 투명 기재 상에 형성되고, 굴절률이 2.3 이상이며, 융착 속도(Deposition rate)가 0.65nm/N 이상이고, 평균 두께가 30nm 이하인 제1 고굴절률층;
상기 제1 고굴절률층 상에 형성되고, 굴절률이 1.8 이하이며, 평균 두께가 25nm 이하인 저굴절률층; 및
상기 저굴절률층 상에 형성되고, 굴절률이 2.3 이상이며, 융착 속도(Deposition rate)가 0.65nm/N 이상이고, 평균 두께가 30nm 이하인 제2 고굴절률층;을 포함하고,
상기 융착 속도는 하기 수학식 1로 계산되는, 고반사 적층체.
[수학식 1]
융착 속도(Deposition rate, nm/N) = (생산 공정 중 라인 스피드 X 막 두께 X 1000) / 타겟 파워
이때, 라인 스피드(line speed)의 단위는 m/s이고, 막 두께의 단위는 nm이며, 타겟 파워(target power)의 단위는 kW이다. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 고굴절률층 및 제2 고굴절률층은 니오븀(Nb) 산화물을 포함하는, 고반사 적층체. - 청구항 1에 있어서,
상기 저굴절률층은 플루오린화 마그네슘, 알루미늄 산화물, 규소 산화물, 규소 옥시질화물, 규소 옥시탄화물 및 규소-알루미늄 복합 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 고반사 적층체. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 고굴절률층은 굴절률이 2.3 내지 2.5이고,
상기 저굴절률층은 굴절률이 1.4 내지 1.8이고,
상기 제2 고굴절률층은 굴절률이 2.3 내지 2.5인, 고반사 적층체. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 고굴절률층은 평균 두께가 5 내지 30 nm이고,
상기 저굴절률층은 평균 두께가 5 내지 25 nm이고,
상기 제2 고굴절률층은 평균 두께가 5 내지 30 nm인, 고반사 적층체. - 청구항 1에 있어서,
표면 반사율이 20 내지 40 %이고, 10°의 관찰자 각에 대한 CIELAB 색 공간 좌표에 제시된 코팅면 색상 a* 값이 -5 내지 +5이고, b* 값이 -10 내지 +10인, 고반사 적층체.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220035332A KR20230137639A (ko) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 고반사 적층체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220035332A KR20230137639A (ko) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 고반사 적층체 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230137639A true KR20230137639A (ko) | 2023-10-05 |
Family
ID=88294823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220035332A KR20230137639A (ko) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 고반사 적층체 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230137639A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160058113A (ko) | 2013-09-18 | 2016-05-24 | 센트르 룩셈부르크게오이 데 레체르체 푸으 르 베르 에 라 세라미끄 에스. 에이. (씨.알.브이.씨.) | 유전체 미러 |
-
2022
- 2022-03-22 KR KR1020220035332A patent/KR20230137639A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160058113A (ko) | 2013-09-18 | 2016-05-24 | 센트르 룩셈부르크게오이 데 레체르체 푸으 르 베르 에 라 세라미끄 에스. 에이. (씨.알.브이.씨.) | 유전체 미러 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101395681B1 (ko) | 반사시 중간색을 나타내는 반사방지―코팅된 투명한 기판 | |
| WO2002086559B1 (fr) | Film antireflet et substrat plastique a couche antireflet apposee | |
| KR20180116566A (ko) | 적층 시스템 | |
| EP2275843A1 (en) | Optical device and antireflection film | |
| US20130265668A1 (en) | Omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers | |
| KR102392445B1 (ko) | 내스크래치성 화학 강화 유리 기재 및 이의 용도 | |
| CN106461965A (zh) | 包括在可见和紫外区内具有极低反射的减反射涂层的光学制品 | |
| JP2007505810A5 (ko) | ||
| CN107098598A (zh) | 基于镀膜法增加印刷装饰玻璃蓝色度的玻璃及其制备方法 | |
| KR20170086294A (ko) | 다층 코팅 및 이를 포함하는 열처리 곡 성형 및 화학 강화처리가 가능한 컬러코팅 유리 | |
| WO2017090218A1 (ja) | 金色調多層コートおよびこれを備える反射体 | |
| JP6024369B2 (ja) | 窓用ガラス積層体 | |
| US11402558B2 (en) | Transparent substrate provided with multi-layered coating and insulation glazing unit including the same | |
| JP2022500690A (ja) | 層パケットのスタックを備えた光学素子、および当該光学素子を製造するための方法 | |
| JP7098637B2 (ja) | ガラス基材の互いに対向する両面にコーティングを有する熱処理可能なコーティング物品 | |
| KR20230137639A (ko) | 고반사 적층체 | |
| JP7488671B2 (ja) | 反射防止フィルムおよび画像表示装置 | |
| JP2022543004A (ja) | ヘッドアップディスプレイのための熱特性を有するスタックを備えている基材を含む材料 | |
| JPH04285033A (ja) | ＴｉＳｉＯＮ系多層薄膜被覆ガラスおよびその製法 | |
| WO2016063503A1 (ja) | 低反射コーティング付きガラス板及びそれを用いた合わせガラス | |
| KR20150048758A (ko) | 광학 제품 및 안경 플라스틱 렌즈 | |
| KR20200082791A (ko) | 다층 박막이 구비된 투명 기판 및 이를 포함하는 다중 글레이징 유닛 | |
| KR102177964B1 (ko) | 저반사 코팅 유리 | |
| KR20220023661A (ko) | 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 | |
| CN212046253U (zh) | 具有复合膜层的制品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |