WO2019004725A1 - 장식 부재 및 이의 제조방법 - Google Patents

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WO2019004725A1
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light absorbing
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손정우
장성호
김용찬
송진숙
조필성
김기환
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a decorative member and a manufacturing method thereof. Specifically, the present invention relates to a decorative member suitable for use in a mobile device or an electronic product, and a manufacturing method thereof.
  • Mobile phones, various mobile devices, and home appliances have a major role in designing products, such as color, shape, pattern, etc., of products other than the functions of products, to give value to customers. Depending on the design, the preference and price of the product are also influenced.
  • the conventional deco film color development was attempted through printing, deposition, and the like. If different colors are expressed on a single plane, they must be printed more than twice, and it is difficult to implement them when various colors are to be applied to a three-dimensional pattern.
  • the conventional deco film has a fixed color depending on viewing angles, and even if there is a slight change, it is limited to the degree of color difference.
  • One embodiment of the present application provides a decorative member comprising a light reflecting layer and a light absorbing layer provided on the light reflecting layer and containing Si.
  • the light reflection layer is formed on a surface opposite to the surface facing the light absorption layer, between the light reflection layer and the light absorption layer, or on a surface opposite to the light reflection layer of the light absorption layer A color film may be provided.
  • the color film has L * a * b * on the color coordinate CIE L * a * b * of the decorative member in the presence of the color film as compared with the case where the color film is not provided.
  • the color difference DELTA E * ab which is the distance in the space of b *, exceeds 1.
  • a substrate is provided on the opposite surface of the light reflecting layer opposite to the light absorbing layer, or on the opposite surface of the light absorbing layer facing the light reflecting layer.
  • the substrate is provided on the opposite surface of the light reflecting layer opposite to the light absorbing layer, and the color film is provided between the substrate and the light reflecting layer or on the opposite surface of the substrate facing the light reflecting layer .
  • the base material is provided on the opposite surface of the light absorbing layer opposite to the light reflection layer, and the color film is provided on the opposite side of the base material and the light absorbing layer, or on the surface of the base material opposite to the light absorbing layer .
  • the light absorbing layer includes two or more points having different thicknesses.
  • the light absorbing layer includes two or more regions having different thicknesses.
  • the light absorbing layer includes at least one region having an inclined surface whose upper surface has an inclination angle of more than 0 degrees and not more than 90 degrees, and the light absorbing layer has a thickness And at least one region having a thickness different from the thickness.
  • the light absorbing layer includes at least one region whose thickness gradually changes.
  • the light absorbing layer includes at least one region having an inclined surface whose top surface has an inclination angle of more than 0 degrees and not more than 90 degrees, and a region having at least one inclined surface, . ≪ / RTI >
  • the light absorption layer has an extinction coefficient (k) value of more than 0 and 4 or less, preferably 0.01 to 4 at 400 nm.
  • the decorative member is a household article requiring a decorative film, a case of a mobile device, or an appliance case or color decoration.
  • external light is absorbed in each of the reflecting paths when the incident light is incident through the decorative member and reflected by the reflecting mirror, and the external light is reflected by the surface of the light absorbing layer and the surface of the light reflecting layer, respectively
  • a constructive interference and a destructive interference phenomenon occur between the reflected light on the surface of the light absorption layer and the reflected light on the surface of the light reflection layer.
  • a specific color can be expressed through the above-described incidence path and the phenomenon of light absorption, constructive interference, and destructive interference in the reflector path. Therefore, a specific color can be realized according to the reflectance spectrum and the composition of the light absorbing layer depending on the material of the light reflecting layer.
  • the color to be expressed has thickness dependency, the color can be changed according to the thickness even when the same material composition is used.
  • the light absorption layer is made of Si, which is a single material, uniformity due to a single material can be ensured unlike a composite material produced by interaction of a target material and a gas
  • the width of color that can be realized can be further increased even when the material and thickness of the light reflection layer and the light absorption layer are determined.
  • the color change width due to the addition of the color film can be defined as a color difference (E * ab) which is a difference between L * a * b * before and after application of the color film.
  • the light absorbing layer has two or more points or regions having different thicknesses on the same surface, so that a plurality of colors can be expressed.
  • the light absorbing layer when the upper surface of the light absorbing layer has at least one inclined surface, it is possible to realize a change in color developed according to the viewing angle, and in addition, the light absorbing layer can be manufactured to have two or more regions having different thicknesses by a simple process.
  • FIG. 1 illustrates a laminated structure of decorative members according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a schematic diagram for explaining the principle of color development in a light reflection layer and a light absorption layer structure.
  • 3 to 6 illustrate a laminated structure of decorative members according to embodiments of the present invention.
  • Figs. 7 to 10 illustrate the top surface structure of the light absorbing layer of the decorative member according to the embodiments of the present application.
  • 11 to 14 illustrate a laminated structure of decorative members according to embodiments of the present invention.
  • Figs. 15 and 16 show the hue of the decorative member manufactured in the embodiment and the comparative example, respectively.
  • 17 is a graph showing the refractive index (n) and the extinction coefficient (k) of silicon.
  • 19 is a diagram showing a method of distinguishing between a light absorbing layer and a light reflecting layer.
  • &quot point " means one position that does not have an area.
  • the above expression is used to indicate that there are two or more points where the thicknesses of the light absorbing layers are different from each other.
  • " region " represents a portion having a certain area.
  • the decorating member is placed on the ground so that the light reflecting layer is on the bottom and the light absorbing layer is on the top, and both ends of the inclined surface or both ends having the same thickness are vertically divided with respect to the ground, Refers to an area divided by both ends, and an area having the same thickness means an area divided by both ends having the same thickness.
  • " face " or " region &quot may be plane, but not limited thereto, all or part may be curved.
  • shape of the vertical cross section may include a structure of a circle, a part of an arc of an ellipse, a wave structure, and a zigzag structure.
  • &quot inclined surface " means a surface having an angle formed by the upper surface with respect to the ground when the decorative member is placed on the ground such that the light reflection layer is on the lower side and the light absorption layer is on the upper side. do.
  • the "thickness" of any layer means the shortest distance from the lower surface to the upper surface of the layer.
  • the term " layer " means that at least 70% of the area in which the layer is present is covered. , Preferably at least 75%, more preferably at least 80%.
  • the decorative member according to one embodiment of the present application is characterized by including a light reflecting layer and a light absorbing layer provided on the light reflecting layer and containing Si.
  • Fig. 1 illustrates the structure of a decorative member including the light reflection layer 201 and the light absorption layer 301.
  • the light absorption layer 301 includes Si.
  • the light absorbing layer 301 is characterized by containing Si itself not being an oxide or nitride of Si.
  • each layer is laminated in the order of L i-1 layer, L i layer and L i + 1 layer in the order of light incoming direction, and between the L i-1 layer and the L i layer
  • the interface I i is located, and the interface I i + 1 is located between the L i layer and the L i + 1 layer.
  • the reflectance at the interface Ii can be expressed by the following equation (1).
  • K i ( ⁇ ) is an extinction coefficient according to the wavelength ⁇ of the i-th layer
  • n i ( ⁇ ) denotes a refractive index according to the wavelength ⁇ of the i-th layer, .
  • the extinction coefficient is a measure to define how strongly an object absorbs light at a specific wavelength, and the definition is as described above.
  • Equation (2) When the sum of the reflectances of the respective wavelengths at the interface I i calculated at each wavelength is defined as R i by applying Equation (1), R i is represented by Equation (2) below.
  • the light absorbing layer containing Si may be made of only Si.
  • the light absorbing layer may be made of only Si, or may be made of an alloy of Si and a metal.
  • the light absorbing layer containing Si may be composed of an alloy layer of Si and a metal in addition to Si.
  • the metal that can be used in the alloy may be, but not limited to, Al, Cu, Ti, Mo, and the like.
  • the light absorbing layer containing Si may be formed by a vapor deposition method.
  • Deposition methods include sputtering, evaporation, plating, atomic layer deposition (ALD), aerosol deposition, and the like.
  • the Si-containing light absorbing layer has an extinction coefficient (k) at 400 nm, preferably 380 to 780 nm, such as an extinction coefficient of 0.01-4, 0.01-3.5, or 0.01 to 3, Lt; / RTI >
  • the light absorbing layer may be a single layer, or may be a multilayer of two or more layers.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of such a working principle. 2 illustrates a structure in which the substrate 101 is provided on the side of the light reflection layer 201. However, the structure is not limited to this structure, and the positions of the substrate 101 may be arranged at different positions as described later .
  • the pattern when the light absorbing layer includes a pattern, the pattern may be a symmetric structure, an asymmetric structure, or a combination thereof.
  • the light absorbing layer may include a pattern of a symmetric structure.
  • the symmetric structure includes a prism structure, a lenticular lens structure, and the like.
  • the light absorbing layer may include a pattern of an asymmetric structure.
  • an asymmetric structure means that it has an asymmetric structure on at least one surface when viewed from the top, side or cross section.
  • the decorative member can exhibit dichroism. Dichroism means that different colors are observed depending on the viewing angle.
  • Dichroism is related to the above-mentioned color difference , And it can be defined that dichroism exists when the color difference according to viewing angle is ⁇ E * ab> 1.
  • the light absorbing layer may be one having a dichroism of DELTA E * ab > 1.
  • the upper surface of the light absorbing layer may be a pattern having a protrusion or groove portion in the form of a cone, a pattern having a protrusion portion having a peak point in a linear shape or a groove portion having a linear point in a bottom point, A protrusion or a groove.
  • the light absorbing layer includes a pattern whose upper surface has a protruding portion or a groove portion in the form of a cone.
  • the cone shape includes the shape of a cone, a cone, or a polygonal cone.
  • the shape of the bottom surface of a polygonal horn is triangular, square, and star shape with five or more protruding points.
  • the cone shape may be in the form of a protrusion formed on the upper surface of the light absorbing layer or in the form of a groove formed on the upper surface of the light absorbing layer.
  • the projecting portion is triangular in cross section, and the groove has an inverted triangular cross section.
  • the lower surface of the light absorbing layer may have the same shape as the upper surface of the light absorbing layer.
  • the cone-shaped pattern may have an asymmetric structure.
  • the cone-shaped pattern when the cone-shaped pattern is observed on the upper surface, when three or more identical shapes exist when the cone is rotated 360 degrees with respect to the vertex of the cone, dichroism is hardly expressed from the pattern. However, when the cone-shaped pattern is observed on the upper surface, dichroism can be expressed when there are two or less of the same shapes when the cone is rotated 360 degrees from the vertex of the cone.
  • Fig. 7 shows a top view of a cone shape.
  • Fig. 7 (a) shows a cone shape of a symmetric structure
  • Fig. 7 (b) shows a cone shape of an asymmetric structure.
  • the cone shape of symmetrical structure is a structure in which the bottom face of the cone shape is a circle or regular polygon having the same length on each side and the vertex of the cone is on the vertical line of the center of gravity of the bottom face.
  • the position of the vertex of the cone is located on the vertical line of the point other than the center of gravity of the floor surface, or the polygonal or elliptical structure to be.
  • the bottom surface is a polygon having an asymmetric structure, at least one of the sides or angles of the polygon can be designed differently from the rest.
  • the position of the vertex of the cone can be changed. Specifically, when the vertex of the cone is located on the vertical line of the center of gravity (01) of the floor when observing from the upper surface as shown in the first figure of FIG. 8, (4 fold symmetry). However, the symmetrical structure is broken by designing the vertex of the cone at the position 02 instead of the center of gravity 01 of the floor surface.
  • the length of one side of the bottom surface is x
  • the distance of movement of the vertex of the cone is a and b
  • the height of the cone shape which is the length of the line vertically connecting the vertex (01 or 02) of the cone to the bottom is h
  • a coincidence value can be obtained with respect to the plane 1, plane 2, plane 3 and plane 4 in Fig. 8 as follows.
  • the light absorbing layer includes a pattern in which the peak has a line-shaped protrusion or a bottom point has a line-shaped groove.
  • the line shape may be a linear shape, a curved shape, or both a curve and a straight line.
  • FIG. 9 is a top view of a pattern having a line-shaped protrusion, wherein (a) illustrates a pattern having a line-shaped protrusion that does not exhibit dichroism, (b) As shown in Fig. 9A is an isosceles triangle or an equilateral triangle, and the Y-Y 'cross section of FIG. 9B is a triangle having side lengths different from each other.
  • the light absorbing layer includes a pattern having a protruding portion or a groove portion whose upper surface is a cone-shaped upper surface cut-out structure.
  • the cross-section of such a pattern may be trapezoidal or inverted trapezoidal.
  • dichroism can be expressed by designing the top surface, the side surface, or the cross section to have an asymmetric structure.
  • FIG. 10 Various protrusions or groove patterns as shown in FIG. 10 may be implemented in addition to the structures exemplified above.
  • the light absorbing layer may include two or more regions having different thicknesses.
  • Fig. 3 and 4 illustrate a structure in which the light reflection layer 201 and the light absorption layer 301 are laminated.
  • the substrate 101 may be provided on the light reflecting layer 201 side or on the light absorbing layer 301 side.
  • the light absorbing layer 301 has two or more points having different thicknesses from each other.
  • the thickness of the light absorbing layer 301 at the point A and the point B is different.
  • the thickness of the light absorbing layer 301 in the C region and the D region is different.
  • the light absorbing layer includes at least one region having an inclined surface whose upper surface has an inclination angle of more than 0 degrees and not more than 90 degrees, and the light absorbing layer has a thickness And at least one region having a thickness different from the thickness.
  • the surface characteristics such as the inclination of the upper surface of the light reflecting layer may be the same as the upper surface of the light absorbing layer.
  • the upper surface of the light absorbing layer may have the same inclination as the upper surface of the light reflecting layer by using the vapor deposition method when forming the light absorbing layer.
  • Fig. 5 illustrates the structure of a decorative member having a light absorbing layer whose top surface has an inclined surface.
  • the thickness t1 of the light absorbing layer 301 in the E region and the thickness t2 in the F region are different from each other in the structure in which the substrate 101, the light reflecting layer 201 and the light absorbing layer 301 are laminated.
  • Fig. 5 relates to a light absorbing layer having a sloped surface facing each other, that is, a triangular section.
  • the thickness of the light absorbing layer may be varied on two surfaces of the triangular structure even if deposition proceeds under the same conditions in the structure of the pattern having the inclined surfaces facing each other.
  • a light absorbing layer having two or more regions having different thicknesses can be formed by only one step.
  • the color hue differs depending on the thickness of the light absorbing layer.
  • the thickness of the light reflecting layer is more than a predetermined value, the color change is not affected.
  • 5 illustrates a structure in which the substrate 101 is provided on the side of the light reflection layer 201.
  • the structure is not limited to this structure, and the positions of the substrate 101 may be arranged at different positions as described above .
  • 5 has a flat surface in contact with the light reflecting layer 201 and a surface of the base 101 in contact with the light reflecting layer 201 is a pattern having the same slope as the top surface of the light reflecting layer 201 Lt; / RTI >
  • the difference in the thickness of the light absorbing layer may also be caused by the difference in the inclination of the pattern of the base material.
  • the present invention is not limited thereto, and the thickness of the light absorbing layer may be different on both sides of the pattern, so that the above-described dichroism can be exhibited even if the substrate and the light absorbing layer have different inclination using another vapor deposition method.
  • the light absorbing layer includes at least one region whose thickness gradually changes. According to Fig. 3, the structure in which the thickness of the light absorbing layer gradually changes is illustrated.
  • the light absorbing layer includes at least one region having an inclined surface whose top surface has an inclination angle of more than 0 degrees and not more than 90 degrees, and a region having at least one inclined surface, . ≪ / RTI > Fig. 6 illustrates the structure of the light absorbing layer including a region having a sloped upper surface. Both the G region and the H region of Fig. 6 have a structure in which the upper surface of the light absorbing layer has an inclined surface and the thickness of the light absorbing layer gradually changes.
  • the light absorbing layer may include a first region having a first inclined plane whose inclination angle is within a range of 1 to 90 degrees, and an upper face may be inclined differently from the first inclined plane, Or a second area whose top surface is horizontal. At this time, the thickness of the light absorbing layer in the first region and the second region may be different from each other.
  • the light absorbing layer may include a first region having a first inclined face whose inclination angle is within a range of 1 to 90 degrees, and the upper face may be different from the first inclined face in inclination direction, And may further include two or more regions having an inclined plane or a top plane. At this time, the thicknesses of the light absorbing layers in the first region and the two or more regions may be different from each other.
  • the decorative member is disposed on the opposite side of the light reflection layer opposite to the light absorption layer, between the light reflection layer and the light absorption layer, or opposite to the light reflection layer of the light absorption layer And a color film provided on the opposite side of the surface.
  • the color film has a chromaticity difference DELTA E * a * b * in the space of L * a * b * on the chromaticity coordinates CIE L * a * b * of the decorative member in the presence of the color film, * Ab is not particularly limited as long as it exceeds 1.
  • the color representation can be expressed as CIE L * a * b *, and the color difference can be defined using the distance ( ⁇ E * ab) in the L * a * b * space. Specifically, , And observers can not induce a color difference within the range of 0 ⁇ DELTA E * ab ⁇ 1 (Reference: Machine Graphics and Vision 20 (4): 383-411). Therefore, in this specification, the color difference due to the addition of the color film can be defined as DELTA E * ab > 1.
  • Fig. 11 shows a color conversion layer including a color film.
  • Fig. 11 shows a structure in which a light reflection layer 201, a light absorption layer 301 and a color film 401 are sequentially laminated in Fig. 11 (a) a structure in which the light reflection layer 201, the color film 401 and the light absorption layer 301 are sequentially stacked on the light reflection film 201, the light reflection film 201, And the absorbing layer 301 are sequentially laminated.
  • the color film may serve as a substrate.
  • it can be used as a color film by adding a dye or pigment to what can be used as a substrate.
  • the opposite surface of the light reflection layer opposite to the light absorption layer (Fig. 12 (a)); Or the substrate may be provided on the opposite surface (FIG. 12 (b)) of the surface of the light absorbing layer opposed to the light reflection layer.
  • the substrate when the substrate is provided on the opposite surface of the light reflecting layer opposite to the light absorbing layer, and the color film is located on the opposite surface of the light reflecting layer opposite to the light absorbing layer, Between the substrate and the light reflective layer; Or on the opposite surface of the substrate facing the light reflection layer.
  • the substrate when the substrate is provided on the opposite surface of the light absorbing layer opposite to the light reflecting layer, and the color film is located on the opposite side of the light absorbing layer to the light reflecting layer, The color film being disposed between the substrate and the light absorbing layer; Or on the opposite surface of the substrate facing the light absorption layer.
  • a substrate is provided on the opposite surface of the light reflecting layer opposite to the light absorbing layer, and a color film is additionally provided.
  • 13A shows a structure in which the color film 401 is provided on the opposite surface of the light absorbing layer 301 on the side of the light reflection layer 201.
  • the color film 401 has a structure in which the light absorbing layer 301 A structure in which a color film 401 is provided between the light reflection layer 201 and the base material 101 and a structure in which a color film 401 is provided between the light reflection layer 201 and the base material 101 is shown in Figure 13 (c) And a film 401 is provided on the opposite surface of the substrate 101 on the light reflection layer 201 side.
  • the color films 401a, 401b, 401c and 401d are respectively disposed on opposite sides of the light absorbing layer 301 on the light reflecting layer 201 side, between the light absorbing layer 301 and the light reflecting layer 201, but the present invention is not limited thereto and the color films 401a, 401b, 401c, and 401c may be formed on the opposite surfaces of the reflective layer 201 and the substrate 101, 401d may be omitted.
  • a substrate is provided on the opposite surface of the light absorbing layer to the light reflecting layer, and a color film is additionally provided.
  • 14A shows a structure in which the color film 401 is provided on the opposite surface of the substrate 101 on the side of the light absorbing layer 301.
  • FIG. 14B shows a structure in which the color film 401 is provided on the substrate 101 A structure in which the color film 401 is provided between the light absorbing layer 301 and the light reflecting layer 201 is shown in Fig. 14C, a structure in which the color film 401 is provided between the light absorbing layer 301 and the light reflecting layer 201, (401) is provided on the opposite surface of the light reflection layer (201) on the side of the light absorption layer (301).
  • color films 401a, 401b, 401c and 401d are disposed on the opposite side of the substrate 101 on the side of the light absorbing layer 301, between the substrate 101 and the light absorbing layer 301,
  • the present invention is not limited thereto and the color films 401a, 401b, and 401c (not shown in the drawings) may be used as the light reflection layer 201 , And 401d may be omitted.
  • the transmittance is 1% or more, preferably 3% or more, and more preferably 5% or more. This is because the transmitted light can be mixed with the color of the color film in the visible light transmittance range.
  • the color film may be provided in a state in which one sheet or two or more sheets of the same kind or different types are laminated.
  • the color film may be combined with the color developed from the above-described laminated structure of the light reflection layer and the light absorption layer to exhibit a desired color.
  • a color film may be used in which one or more of pigments and dyes are dispersed in the matrix resin to exhibit color.
  • the color film may be formed by coating a composition for forming a color film directly at a position where the color film may be formed, or may be formed by coating a composition for forming a color film on a separate substrate, Method is used to manufacture a color film, and then a color film is placed or adhered to a position where the color film can be provided.
  • the coating method may be a wet coating or a dry coating.
  • the pigments and dyes that can be included in the color film may be selected from those known in the art as those capable of achieving a desired color from the final decorating material, and may be selected from red, yellow, And pigments and dyes such as pigments, pigments, pigments, pigments, etc. Specific examples thereof include perinone red dyes, anthraquinone dyes, anthraquinone dyes, methine dyes, anthraquinone dyes, anthraquinone dyes, phthalocyanine dyes, thioindigo dyes, isoindigo dyes, Dyes such as isoxindigo-based pink dyes may be used alone or in combination.
  • Carbon black, copper phthalocyanine (CI Pigment Blue 15: 3), C.I. Pigment Red 112, Pigment blue, and Isoindoline yellow may be used alone or in combination.
  • Commercially available materials such as dyes or pigments may be used.
  • materials such as Ciba ORACET Co., Ltd. or Chohwa Paint Co., Ltd. can be used.
  • the types of the dyes or pigments and their hue are merely examples, and known dyes or pigments can be used in various ways, thereby realizing more various colors.
  • the matrix resin included in the color film materials known as materials such as a transparent film, a primer layer, an adhesive layer, and a coating layer can be used, and the material is not particularly limited thereto.
  • materials such as an acrylic resin, a polyethylene terephthalate resin, a urethane resin, a linear olefin resin, a cycloolefin resin, an epoxy resin, and a triacetylcellulose resin may be selected. Mixtures may also be used.
  • the color film has a light transmittance of not less than 1%, preferably not less than 2%, more preferably not less than 3%, of a hue expressed from a light reflecting layer, a light absorbing layer or a laminated structure of a light reflecting layer and a light absorbing layer desirable.
  • hues expressed from the color film and the light reflected from the light reflecting layer, the light absorbing layer, or the laminated structure thereof can be combined together to achieve a desired color.
  • the thickness of the color film is not particularly limited and may be selected by a person skilled in the art if the color can be displayed in a desired color.
  • the thickness of the color film may be 500 nm to 1 mm.
  • the light absorption layer can be implemented in various colors according to the refractive index (n), the extinction coefficient (k), and the thickness (t). It is also understood that various colors can be realized by adjusting the thickness of the light absorbing layer and the inclination angle of the upper surface. In addition, by providing a color film, more various colors can be realized.
  • the light reflecting layer is not particularly limited as long as it is a material capable of reflecting light, but the light reflectance can be determined depending on the material, and for example, the color can be easily realized at 50% or more.
  • the light reflectance can be measured using an ellipsometer.
  • the light absorption layer preferably has a refractive index (n) of 0 to 8 at 400 nm, may be 0 to 7, may be 0.01 to 3, and may be 2 to 2.5.
  • the refractive index n can be calculated as sin? 1 / sin? 2 (? 1 is the angle of light incident from the surface of the light absorption layer, and? 2 is the refraction angle of light within the light absorption layer).
  • the light absorption layer preferably has a refractive index (n) of 0 to 8 at 380 to 780 nm, may be 0 to 7, may be 0.01 to 3, and may be 2 to 2.5.
  • the light absorption layer preferably has an extinction coefficient (k) of more than 0 and less than 4 at 400 nm, preferably 0.01 to 4, may be 0.01 to 3.5, may be 0.01 to 3, and may be 0.1 to 1.
  • the extinction coefficient k is a value obtained by multiplying the reduction ratio dI / I of the intensity of light per unit length (dx), e.g., 1 m, in the light absorbing layer by? / 4? , Where lambda is the wavelength of light.
  • the light absorption layer preferably has an extinction coefficient (k) of more than 0 and less than 4, preferably 0.01 to 4, more preferably 0.01 to 3.5, more preferably 0.01 to 3, and more preferably 0.1 to 1 at 380 to 780 nm.
  • the extinction coefficient (k) is in the range of 400 nm, preferably 380 to 780 nm in the entire wavelength range of visible light, it can serve as a light absorbing layer for the entire visible light.
  • the extinction coefficient k and refractive index n of silicon (Si) itself are shown in Fig. At 380 to 780 nm, the refractive index is 0 to 8 and the extinction coefficient is 0.1-1, specifically 0.4-0.8.
  • the spectrum that absorbs light differs.
  • the absorption wavelength band is fixed and only the absorption amount changes depending on the change in coating thickness.
  • a thickness variation of at least several micrometers is necessary in order to adjust the light absorption amount.
  • the wavelength range of light to be absorbed varies even if the thickness changes to several tens or nanometers scale.
  • the light reflecting layer may be a metal layer, a metal oxide layer, a metal nitride layer, a metal oxynitride layer, a carbon or carbon composite layer, or an inorganic layer.
  • the light reflection layer may be formed of a single layer, or may be composed of two or more layers.
  • the light reflection layer may be formed of a material selected from the group consisting of indium (In), tin (Sn), silicon (Si), aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), vanadium (V), tungsten At least one selected from the group consisting of Ta, Mo, neodymium, titanium, iron, chromium, cobalt, gold and silver. Or a multi-layered structure including one or more materials selected from the group consisting of the above materials, oxides, nitrides or oxynitrides thereof, and carbon and carbon composites.
  • the light reflecting layer may comprise two or more alloys selected from the above materials, oxides thereof, nitrides or oxynitrides, and more specifically may include molybdenum, aluminum or copper.
  • the light reflection layer may be manufactured using an ink including a carbon or carbon composite, thereby realizing a high-resistance reflection layer.
  • the carbon or carbon composite include carbon black and CNT.
  • the ink containing the carbon or carbon composite material may include the above-described materials or oxides, nitrides or oxynitrides thereof, and examples thereof include indium (In), titanium (Ti), tin (Sn), silicon (Si) Ge).
  • the light reflection layer includes two or more kinds of materials
  • two or more kinds of materials may be formed by one process, for example, a deposition or printing method.
  • a method of forming a layer thereon with one or more kinds of materials may be used.
  • an ink containing carbon may be printed and cured to form a light reflection layer.
  • the ink may further include an oxide such as titanium oxide or silicon oxide.
  • the thickness of the light reflection layer can be determined according to a desired color in the final structure, and is, for example, 1 nm or more, preferably 25 nm or more, such as 50 nm or more, preferably 70 nm or more.
  • the thickness of the light absorbing layer may be 5 to 500 nm, for example 30 to 500 nm.
  • the thickness difference of the light absorbing layer in each region is 2 to 200 nm and can be determined according to a desired color difference.
  • the light reflection layer may further include a substrate provided on a lower surface of the light reflecting layer or on an upper surface of the light absorbing layer.
  • the surface characteristics such as the inclination of the upper surface of the substrate may be the same as the upper surface of the light reflection layer and the light absorption layer.
  • the light reflecting layer and the light absorbing layer are formed by the vapor deposition method, so that the substrate, light reflecting layer and light absorbing layer can have inclined surfaces at the same angle.
  • such a structure can be realized by forming an inclined surface or a three-dimensional structure on an upper surface of a substrate, depositing a light reflecting layer and a light absorbing layer on the substrate sequentially, or sequentially depositing a light absorbing layer and a light reflecting layer.
  • forming a sloped surface or a three-dimensional structure on the surface of the substrate can be carried out by forming a pattern on the ultraviolet curable resin and curing it by using ultraviolet rays, or by laser processing.
  • the decorative member may be a case of a deco film or a mobile device.
  • the decorative member may further include an adhesive layer as needed.
  • the material of the substrate is not particularly limited, and when forming a sloped surface or a steric structure in the above-described manner, a UV-curable resin known in the art can be used.
  • a protective layer may be further provided on the light absorption layer.
  • the adhesive layer may be further provided on the opposite surface of the substrate having the light absorbing layer or the light reflecting layer.
  • This adhesive layer may be an optically clear adhesive (OCA) layer.
  • OCA optically clear adhesive
  • a release liner may be additionally provided for protection if necessary.
  • a deposition such as a sputtering method as an example of a method of forming a light reflecting layer and a light absorbing layer
  • vapor deposition chemical vapor deposition (CVD), wet coating, or the like can be used.
  • FIG. 15 shows a simulation result of the color change according to the thickness variation of Si by using n and k values of Si in such a structure. It can be seen from FIG. 15 that in the case of Example 1, various colors appear in the range of 10 to 100 nm due to the influence of Si having k value. 17 is a graph showing the refractive index (n) and the extinction coefficient (k) of silicon.
  • FIG. 16 shows a simulation result of the color change according to the thickness change of the silicon oxide by using the n and k values of the silicon oxide in such a structure.
  • n refractive index
  • k extinction coefficient

Landscapes

  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 광반사층, 및 상기 광반사층 상에 구비되고 Si를 포함하는 광흡수층을 포함하는 장식 부재에 관한 것이다.

Description

장식 부재 및 이의 제조방법
본 출원은 2017년 6월 27일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0081419호 및 2017년 10월 20일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0136828호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 장식 부재 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 모바일 기기나 전자제품들에 사용되기에 적합한 장식 부재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
휴대폰, 다양한 모바일기기, 가전제품들은 제품의 기능외 제품의 디자인, 예컨대 색상, 형태, 패턴 등이 고객에게 제품의 가치 부여에 큰 역할을 한다. 디자인에 따라 제품의 선호도 및 가격 또한 좌우되고 있다.
일 예로서, 휴대폰의 경우, 다양한 색상과 색감을 다양한 방법으로 구현하여 제품에 적용하고 있다. 휴대폰 케이스 소재 자체에 색을 부여하는 방식과 색과 모양을 구현한 데코 필름을 케이스 소재에 부착하여 디자인을 부여하는 방식이 있다.
기존 데코 필름에 있어서 색상의 발현은 인쇄, 증착 등의 방법을 통해 구현하고자 하였다. 이종의 색상을 단일면에 표현하는 경우는 2회 이상 인쇄를 하여야 하며, 입체 패턴에 색을 다양하게 입히고자 할 때는 구현이 현실적으로 어렵다. 또한, 기존 데코필름은 보는 각도에 따라 색상이 고정되어 있고, 다소 변화가 있다고 할지라도 색감의 차이 정도에 한정된다.
본 발명은 다양한 색상을 용이하게 구현할 수 있고, 필요에 따라 입체 패턴에 다수의 색상을 구현할 수 있으며, 보는 각도에 따라 색상 변화를 제공할 수 있는 장식 부재를 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태는 광반사층, 및 상기 광반사층 상에 구비되고 Si를 포함하는 광흡수층을 포함하는 장식 부재를 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광반사층의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면, 상기 광반사층과 상기 광흡수층 사이, 또는 상기 광흡수층의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면에 칼라필름이 구비될 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 칼라필름은 상기 칼라필름이 구비되지 않은 경우에 비하여 상기 칼라필름의 존재하는 경우 상기 장식 부재의 색좌표 CIE L*a*b* 상에서의 L*a*b*의 공간에서의 거리인 색차 △E*ab가 1을 초과하도록 한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광반사층의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면, 또는 상기 광흡수층의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면에 기재가 구비된다. 상기 기재가 상기 광반사층의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면에 구비되고, 상기 칼라필름은 상기 기재와 상기 광반사층 사이, 또는 상기 기재의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면에 구비될 수 있다. 상기 기재가 상기 광흡수층의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면에 구비되고, 상기 칼라필름은 상기 기재와 상기 광흡수층 사이, 또는 상기 기재의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면에 구비될 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 두께가 상이한 2 이상의 지점을 포함한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 두께가 상이한 2 이상의 영역을 포함한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 상면이 경사각도가 0도 초과 90도 이하인 경사면을 갖는 영역을 하나 이상 포함하고, 상기 광흡수층은 어느 하나의 경사면을 갖는 영역에서의 두께와 상이한 두께를 갖는 영역을 하나 이상 포함한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 두께가 점진적으로 변하는 영역을 하나 이상 포함한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 상면이 경사각도가 0도 초과 90도 이하인 경사면을 갖는 영역을 하나 이상 포함하고, 적어도 하나의 경사면을 갖는 영역은 광흡수층의 두께가 점진적으로 변하는 구조를 갖는다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 400 nm에서 소멸계수(k)값이 0 초과 4 이하, 바람직하게는 0.01 내지 4이다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 장식 부재는 데코 필름 또는 모바일 기기의 케이스 또는 가전제품 케이스 또는 칼라 장식이 요구되는 생활용품이다.
본 명세서에 기재된 실시상태들에 따르면, 외부광이 장식 부재를 통해 입사시 입사경로와 반사시 반사경로 각각에서 광흡수가 이루어지며, 외부광은 광흡수층의 표면과 광반사층의 표면에서 각각 반사가 이루어지므로, 광흡수층의 표면에서의 반사광과 광반사층의 표면에서의 반사광 사이에 보강간섭 및 상쇄간섭 현상이 발생한다. 상기와 같은 입사경로와 반사경로에서의 광흡수와 보강간섭 및 상쇄간섭의 현상을 통하여 특정 색상이 발현될 수 있다. 따라서, 광반사층의 재료에 따른 반사율 스펙트럼과 광흡수층의 조성에 따라 특정 색상을 구현할 수 있다. 또한, 발현되는 색상은 두께 의존성을 가지고 있기 때문에, 동일한 물질 구성을 갖는 경우에도 두께에 따라 색상을 변화시킬 수 있다. 특히, 광흡수층이 단일 물질인 Si로 이루어지는 경우, 타겟 물질과 가스(gas)의 상호 작용으로 제조되는 복합 물질과는 달리 단일 물질에서 기인하는 조성의 균일성을 확보할 수 있다
추가로, 칼라필름을 추가로 포함하는 경우, 상기 광반사층과 광흡수층의 재료 및 두께가 결정되어 있는 경우에도, 구현할 수 있는 색상의 폭을 더욱 크게 증가시킬 수 있다. 칼라필름의 추가에 따른 색상변화 폭은 칼라필름의 적용 전후의 L*a*b* 의 차이인 색차(E*ab)로 정의할 수 있다. 추가로, 동일면에 광흡수층이 두께가 상이한 2 이상의 지점 또는 영역을 갖도록 함으로써 복수의 색상 발현이 가능하며, 입체 패턴에 장식 부재를 형성함으로써 입체 패턴에 다양한 색상 구현을 할 수 있다.
또한, 광흡수층의 상면이 적어도 하나의 경사면을 갖도록 하는 경우 보는 각도에 따라 발현되는 색상의 변화를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 간단한 공정으로 광흡수층이 두께가 상이한 2 이상의 영역을 갖도록 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 장식 부재의 적층 구조를 예시한 것이다.
도 2는 광반사층 및 광흡수층 구조에서의 색상 발현 작용원리를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시상태들에 따른 장식 부재의 적층 구조를 예시한 것이다.
도 7 내지 도 10은 본 출원의 실시상태들에 따른 장식 부재의 광흡수층의 상면 구조를 예시한 것이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시상태들에 따른 장식 부재의 적층 구조를 예시한 것이다.
도 15 및 도 16은 각각 실시예 및 비교예에서 제조된 장식 부재의 색상을 도시한 것이다.
도 17은 실리콘의 굴절율(n) 및 소멸계수(k)를 나타낸 그래프이다.
도 18은 실리콘산화물의 굴절율(n) 및 소멸계수(k)를 나타낸 그래프이다.
도 19는 광흡수층 및 광반사층을 구별하는 방법을 나타낸 도면이다.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 명세서에 있어서, “지점”이란 면적을 갖지 않는 하나의 위치를 의미하는 것이다. 본 명세서에서는 광흡수층의 두께가 서로 상이한 지점이 2 이상 존재한다는 점을 나타내기 위하여 상기 표현이 사용된다.
본 명세서에 있어서, “영역”이란 일정 면적을 갖는 부분을 표현한다. 예컨대, 상기 장식 부재를 광반사층이 하부, 상기 광흡수층이 상부에 놓이도록 지면에 놓고, 상기 경사면의 양단부 또는 두께가 동일한 양단부를 지면에 대하여 수직으로 구분하였을 때, 경사면을 갖는 영역은 상기 경사면의 양단부로 구분된 면적을 의미하고, 두께가 동일한 영역은 상기 두께가 동일한 양단부로 구분된 면적을 의미한다.
본 명세서에 있어서, “면” 또는 “영역”은 평면일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고, 전부 또는 일부가 곡면일 수 있다. 예컨대, 수직단면의 형태가 원이나 타원의 호의 일부, 물결 구조, 지그재그 등의 구조가 포함될 수 있다.
본 명세서에 있어서, “경사면”이란 상기 장식 부재를 광반사층이 하부, 상기 광흡수층이 상부에 놓이도록 지면에 놓았을 때, 지면을 기준으로 상면이 이루는 각도가 0도 초과 90도 이하인 면을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 층의 “두께”란 해당 층의 하면으로부터 상면까지의 최단거리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, “또는” 이란 다른 정의가 없는 한, 나열된 것들을 선택적으로 또는 모두 포함하는 경우, 즉 “및/또는”의 의미를 나타낸다.
본 명세서에 있어서, “층”이란 해당 층이 존재하는 면적을 70% 이상 덮고 있는 것을 의미한다. 바람직하게는 75% 이상, 더 바람직하게는 80% 이상 덮고 있는 것을 의미한다. 본 출원의 일 실시상태에 따른 장식 부재는 광반사층, 및 상기 광반사층 상에 구비되고 Si를 포함하는 광흡수층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 도 1에 광반사층(201) 및 광흡수층(301)을 포함하는 장식 부재의 구조를 예시하였다. 여기서 광흡수층(301)은 Si를 포함한다. 상기 광흡수층(301)은 Si의 산화물 또는 질화물이 아닌 Si 자체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 19를 통해, 광흡수층과 광반사층에 대해 설명한다. 도 19의 장식부재에는 각 층(layer)이 빛이 들어오는 방향을 기준으로 Li-1층, Li층 및 Li+1층 순서로 적층되어 있고, Li-1층과 Li층 사이에 계면(interface) Ii이 위치하고, Li층과 Li+1층 사이에 계면 Ii+1이 위치한다.
박막 간섭이 일어나지 않도록 각 층에 수직한 방향으로 특정한 파장을 갖는 빛을 조사하였을 때, 계면 Ii에서의 반사율을 하기 수학식 1으로 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2018007284-appb-I000001
상기 수학식 1에 있어서, ni(λ)는 i번째 층의 파장(λ)에 따른 굴절율을 의미하고, ki(λ)는 i번째 층의 파장(λ)에 따른 소멸 계수(extinction coefficient)를 의미한다. 소멸 계수는 특정 파장에서 대상 물질이 빛을 얼마나 강하게 흡수하는 지를 정의할 수 있는 척도로서, 정의는 상술한 바와 같다.
상기 수학식 1을 적용하여, 각 파장에서 계산된 계면 Ii에서의 파장별 반사율의 합을 Ri라고 할 때, Ri는 아래 수학식 2와 같다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2018007284-appb-I000002
일 예에 따르면, 상기 Si를 포함하는 광흡수층은 Si만으로 이루어진 것일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 광흡수층은 Si만으로 이루어지거나, Si와 금속의 합금으로 이루어진 것일 수 있다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 Si를 포함하는 광흡수층은 Si 외에도, Si와 금속의 합금층으로도 구성될 수 있다. 합금에 사용될 수 있는 금속은 Al, Cu, Ti, Mo 등일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 Si를 포함하는 광흡수층은 증착법으로 형성할 수 있다. 증착법에는 스퍼터링(sputtering), 증발(evaporation), 플레이팅(plating), 원자층 증착(ALD, atomic layer deposition), 에어로졸 분사법 등이 포함된다.
상기 Si를 포함하는 광흡수층은 400 nm, 바람직하게는 380 내지 780 nm에서 소멸계수(k)를 가지며, 예컨대 소멸계수가 0.01-4이고, 0.01-3.5일 수 있으며, 0.01 내지 3일 수 있고, 0.01-1일 수 있다.
일 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 단일층일 수도 있고, 2층 이상의 다층일 수도 있다.
상기 실시상태들에 따르면, 광흡수층에서는 광의 입사경로 및 반사경로에서 광흡수가 이루어지고, 또한 광은 광흡수층의 표면과 광흡수층과 광반사층의 계면에서 각각 반사하여 2개의 반사광이 보강 또는 상쇄 간섭을 하게 된다. 본 명세서에 있어서, 광흡수층의 표면에서 반사되는 광은 표면 반사광, 광흡수층과 광반사층의 계면에서 반사되는 광은 계면 반사광으로 표현될 수 있다. 도 2에 이와 같은 작용원리의 모식도를 나타내었다. 도 2에는 기재(101)가 광반사층(201)측에 구비된 구조가 예시되었으나, 이와 같은 구조에 한정되지 않고, 기재(101)의 위치는 후술하는 설명과 같이 이들은 다른 위치에 배치될 수도 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층이 패턴을 포함하는 경우, 상기 패턴은 대칭 구조, 비대칭 구조 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 광흡수층은 대칭 구조의 패턴을 포함할 수 있다. 대칭 구조로는 프리즘 구조, 렌티큘라 렌즈 구조 등이 포함된다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층이 비대칭 구조의 패턴을 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 비대칭 구조란, 상면, 측면 또는 단면에서 관찰하였을 때 적어도 하나의 면에서 비대칭 구조를 갖는 것을 의미한다. 이와 같이 비대칭 구조를 갖는 경우, 상기 장식 부재는 이색성을 발현할 수 있다. 이색성이란, 보는 각도에 따라 다른 색상이 관측되는 것을 의미한다.
이색성은 전술한 색차와 관련된
Figure PCTKR2018007284-appb-I000003
로 표현할 수 있으며, 보는 각도에 따른 색차가 △E*ab>1인 경우 이색성이 있다고 정의할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 광흡수층은 △E*ab >1의 이색성을 갖는 것일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 광흡수층의 상면은 콘(cone) 형태의 돌출부 또는 홈부를 갖는 패턴, 최고점이 선 형태의 돌출부 또는 최저점이 선 형태의 홈부를 갖는 패턴, 또는 콘 형태의 상면이 잘려진 구조의 돌출부 또는 홈부를 갖는 패턴을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 광흡수층은 상면이 콘(cone) 형태의 돌출부 또는 홈부를 갖는 패턴을 포함한다. 콘 형태는 원뿔, 타원뿔, 또는 다각뿔의 형태를 포함한다. 여기서 다각뿔의 바닥면의 형태는 삼각형, 사각형, 돌출점이 5개 이상인 별모양 등이 있다. 상기 콘 형태는 광흡수층의 상면에 형성된 돌출부의 형태일 수도 있고, 광흡수층의 상면에 형성된 홈부의 형태일 수도 있다. 상기 돌출부는 단면이 삼각형이고, 상기 홈부는 단면이 역삼각형 형태가 된다. 광흡수층의 하면도 광흡수층의 상면과 동일한 형태를 가질 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 콘 형태의 패턴은 비대칭 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 콘 형태의 패턴을 상면에서 관찰하였을 때, 콘의 꼭지점을 기준으로 360도 회전시 동일한 형태가 3개 이상의 존재하는 경우 상기 패턴으로부터 이색성이 발현되기 어렵다. 그러나, 상기 콘 형태의 패턴을 상면에서 관찰하였을 때, 콘의 꼭지점을 기준으로 360도 회전시 동일한 형태가 2개 이하 존재하는 경우, 이색성이 발현될 수 있다. 도 7은 콘 형태의 상면을 나타낸 것으로, (a)는 모두 대칭 구조의 콘 형태를 도시한 것이고, (b)는 비대칭 구조의 콘 형태를 예시한 것이다.
대칭 구조의 콘 형태는 콘 형태의 바닥면이 원이거나 각변의 길이가 같은 정다각형이고, 콘의 꼭지점이 바닥면의 무게중심점의 수직선상에 존재하는 구조이다. 그러나, 비대칭 구조의 콘 형태는, 이를 상면에서 관찰하였을 때, 콘의 꼭지점의 위치를 바닥면의 무게중심점이 아닌 점의 수직선상에 존재하는 구조이거나, 바닥면이 비대칭 구조의 다각형 또는 타원인 구조이다. 바닥면이 비대칭 구조의 다각형인 경우는, 다각형의 변들 또는 각들 중 적어도 하나를 나머지와 다르게 설계할 수 있다.
예컨대, 도 8와 같이, 콘의 꼭지점의 위치를 변경할 수 있다. 구체적으로, 도 8의 첫번째 그림과 같이, 상면에서 관찰시 콘의 꼭지점을 바닥면의 무게중심점(01)의 수직선상에 위치하도록 설계하는 경우, 콘의 꼭지점을 기준으로 360도 회전시 4개의 동일한 구조를 얻을 수 있다(4 fold symmetry). 그러나, 콘의 꼭지점을 바닥면의 무게중심점(01)이 아닌 위치(02)에 설계함으로써 대칭 구조가 깨진다. 바닥면의 한변의 길이를 x, 콘의 꼭지점의 이동 거리를 a 및 b, 콘의 꼭지점(01 또는 02)로부터 바닥면까지 수직으로 연결한 선의 길이인 콘 형태의 높이를 h, 바닥면과 콘의 측면이 이루는 각도를 θn 이라고 하면, 도 8의 면1, 면2, 면3 및 면4에 대하여 하기와 같이 코싸인 값이 얻어질 수 있다.
Figure PCTKR2018007284-appb-I000004
이 때, θ1과 θ2는 같으므로 이색성이 없다. 그러나, θ3과 θ4는 상이하고, │θ3 - θ4│는 두 색간의 색차(E*ab)를 의미하므로, 이색성을 나타낼 수 있다. 여기서, │θ3 - θ4│ > 0이다. 이와 같이, 콘의 바닥면과 측면이 이루는 각도를 이용하여, 대칭 구조가 얼마나 깨졌는지, 즉 비대칭의 정도를 정량적으로 나타낼 수 있고, 이와 같은 비대칭의 정도를 나타내는 수치는 이색성의 색차와 비례한다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 광흡수층은 최고점이 선 형태의 돌출부 또는 최저점이 선 형태의 홈부를 갖는 패턴을 포함한다. 상기 선형태는 직선 형태일 수도 있고, 곡선 형태일 수도 있으며, 곡선과 직선을 모두 포함할 수도 있다. 선 형태의 돌출부 또는 홈부를 갖는 패턴을 상면에서 관찰하였을 때, 상면의 무게중심점을 기준으로 360도 회전시 동일한 형태가 2개 이상의 존재하는 경우 이색성를 발현하기 어렵다. 그러나, 선 형태의 돌출부 또는 홈부를 갖는 패턴을 상면에서 관찰하였을 때, 상면의 무게중심점을 기준으로 360도 회전시 동일한 형태가 1개 밖에 존재하지 않는 경우 이색성를 발현할 수 있다. 도 9는 선 형태의 돌출부를 갖는 패턴의 상면을 도시한 것으로, (a)는 이색성을 발현하지 않는 선 형태의 돌출부를 갖는 패턴을 예시한 것이고, (b)는 이색성을 발현하는 선 형태의 돌출부를 갖는 패턴을 예시한 것이다. 도 9(a)의 X-X' 단면은 이등변삼각형 또는 정삼각형이고, 도 9(b)의 Y-Y' 단면은 측변의 길이가 서로 상이한 삼각형이다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 광흡수층은 상면이 콘 형태의 상면이 잘려진 구조의 돌출부 또는 홈부를 갖는 패턴을 포함한다. 이와 같은 패턴의 단면은 사다리꼴 또는 역사다리꼴 형태일 수 있다. 이 경우에도, 상면, 측면 또는 단면이 비대칭 구조를 가지도록 설계함으로써 이색성을 발현할 수 있다.
상기에서 예시한 구조 외에도 도 10과 같은 다양한 돌출부 또는 홈부 패턴을 구현할 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 두께가 상이한 2 이상의 영역을 포함할 수 있다.
상기 실시상태에 따른 구조의 예시를 도 3 및 도 4에 나타내었다. 도 3 및 도 4는 광반사층(201) 및 광흡수층(301)이 적층된 구조를 예시한 것이다. 기재(101)는 광반사층(201) 측에 구비되거나, 광흡수층(301) 측에 구비될 수도 있다. 도 3 및 도 4에 따르면, 상기 광흡수층(301)은 서로 상이한 두께를 갖는 2 이상의 지점을 갖는다. 도 3에 따르면, A 지점과 B 지점에서의 광흡수층(301)의 두께가 상이하다. 도 4에 따르면, C 영역과 D 영역에서의 광흡수층(301)의 두께가 상이하다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 상면이 경사각도가 0도 초과 90도 이하인 경사면을 갖는 영역을 하나 이상 포함하고, 상기 광흡수층은 어느 하나의 경사면을 갖는 영역에서의 두께와 상이한 두께를 갖는 영역을 하나 이상 포함한다.
상기 광반사층의 상면의 경사도와 같은 표면 특성은 상기 광흡수층의 상면과 같을 수 있다. 예컨대, 광흡수층의 형성시 증착 방법을 이용함으로써, 광흡수층의 상면은 광반사층의 상면과 같은 경사도를 가질 수 있다.
도 5에 상면이 경사면을 갖는 광흡수층을 갖는 장식 부재의 구조를 예시하였다. 기재(101), 광반사층(201) 및 광흡수층(301)이 적층된 구조로서, 광흡수층(301)의 E 영역에서의 두께 t1과 F 영역에서의 두께 t2는 상이하다.
도 5는 서로 마주보는 경사면, 즉 단면이 삼각형인 구조를 갖는 광흡수층에 관한 것이다. 도 5와과 같이 서로 마주보는 경사면을 갖는 패턴의 구조에서는 동일한 조건에서 증착을 진행하더라도 삼각형 구조의 2개의 면에서 광흡수층의 두께가 달라질 수 있다. 이에 따라, 한번의 공정만으로서 두께가 상이한 2 이상의 영역을 갖는 광흡수층을 형성할 수 있다. 이에 의하여 광흡수층의 두께에 따라 발현 색상이 상이하게 된다. 이 때 광반사층의 두께는 일정 이상이면 색상변화에 영향을 미치지 않는다.
도 5는 기재(101)가 광반사층(201)측에 구비된 구조가 예시되었으나, 이와 같은 구조에 한정되지 않고, 기재(101)의 위치는 전술한 설명과 같이 이들은 다른 위치에 배치될 수도 있다. 또한, 도 5의 기재(101)은 광반사층(201)과 접하는 면이 평탄면이나, 기재(101)의 광반사층(201)과 접하는 면은 광반사층(201)의 상면과 같은 기울기를 갖는 패턴을 가질 수 있다. 이 경우, 기재의 패턴의 기울기 차이 때문에 광흡수층의 두께도 차이가 발생될 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않고, 다른 증착방법을 이용하여 기재와 광흡수층이 다른 기울기를 가지게 만든다 하더라도, 패턴 양쪽으로 광흡수층의 두께가 다르게 하여 전술한 이색성을 나타낼 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 두께가 점진적으로 변하는 영역을 하나 이상 포함한다. 도 3에 따르면, 광흡수층의 두께가 점진적으로 변하는 구조를 예시하였다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층은 상면이 경사각도가 0도 초과 90도 이하인 경사면을 갖는 영역을 하나 이상 포함하고, 적어도 하나의 경사면을 갖는 영역은 광흡수층의 두께가 점진적으로 변하는 구조를 갖는다. 도 6에 상면이 경사면을 갖는 영역을 포함하는 광흡수층의 구조를 예시하였다. 도 6의 G 영역과 H 영역 모두 광흡수층의 상면이 경사면을 갖고, 광흡수층의 두께가 점진적으로 변하는 구조를 갖는다.
일 예에 따르면, 상기 광흡수층은 경사각도가 1도 내지 90도 범위 내인 제1 경사면을 갖는 제1 영역을 포함하고, 상면이 상기 제1 경사면과 경사방향이 상이하거나, 경사 각도가 상이한 경사면을 갖거나, 상면이 수평인 제2 영역을 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에서 광흡수층의 두께가 서로 상이할 수 있다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 광흡수층은 경사각도가 1도 내지 90도 범위 내인 제1 경사면을 갖는 제1 영역을 포함하고, 상면이 상기 제1 경사면과 경사방향이 상이하거나, 경사 각도가 상이한 경사면을 갖거나, 상면이 수평인 2개 이상의 영역을 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1 영역 및 상기 2개 이상의 영역들에서의 광흡수층의 두께는 모두 서로 상이할 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 장식 부재는 상기 광반사층의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면, 상기 광반사층과 상기 광흡수층 사이, 또는 상기 광흡수층의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면에 구비된 칼라필름을 포함한다.
상기 칼라필름은 상기 칼라필름이 구비되지 않은 경우에 비하여 상기 칼라필름이 존재하는 경우 상기 장식 부재의 색좌표 CIE L*a*b* 상에서의 L*a*b*의 공간에서의 거리인 색차 △E*ab가 1을 초과하도록 하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
색의 표현은 CIE L*a*b* 로 표현이 가능하며, 색차는 L*a*b* 공간에서의 거리(△E*ab)를 이용하여 정의될 수 있다. 구체적으로,
Figure PCTKR2018007284-appb-I000005
이며, 0<△E*ab<1의 범위 내에서는 관찰자가 색 차이를 인진할 수 없다[참고문헌: Machine Graphics and Vision 20(4):383-411]. 따라서, 본 명세서에서는 칼라필름의 추가에 따른 색차를 △E*ab>1로 정의할 수 있다.
도 11은 칼라필름을 포함하는 색변환층을 도시한 것으로서, 도 11의 (a)에 광반사층(201), 광흡수층(301) 및 칼라필름(401)이 순차적으로 적층된 구조, 도 11의 (b)에 광반사층(201), 칼라필름(401) 및 광흡수층(301)이 순차적으로 적층된 구조, 및 도 11의 (c)에 칼라필름(401), 광반사층(201), 및 광흡수층(301)이 순차적으로 적층된 구조를 예시하였다.
상기 칼라필름은 기재의 역할을 할 수도 있다. 예컨대, 기재로 사용될 수 있는 것에 염료 또는 안료를 첨가함으로써 칼라필름으로 사용될 수 있다.
상기 광반사층의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면(도 12 (a)); 또는 상기 광흡수층의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면(도 12 (b))에 기재가 구비될 수 있다.
예컨대, 상기 기재가 상기 광반사층의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면에 구비되고, 상기 칼라필름이 상기 광반사층의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면에 위치하는 경우, 상기 칼라필름은 상기 기재와 상기 광반사층 사이; 또는 상기 기재의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면에 구비될 수 있다. 또 하나의 예로서, 상기 기재가 상기 광흡수층의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면에 구비되고, 상기 칼라필름이 상기 광흡수층의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면에 위치하는 경우, 상기 칼라필름은 상기 기재와 상기 광흡수층 사이; 또는 상기 기재의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면에 구비될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반사층의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면에 기재가 구비되고, 칼라필름이 추가로 구비된다. 도 13의 (a)에는 칼라필름(401)이 광흡수층(301)의 광반사층(201)측의 반대면에 구비된 구조, 도 13의 (b)에는 칼라필름(401)이 광흡수층(301)과 광반사층(201) 사이에 구비된 구조, 도 13의 (c)에는 칼라필름(401)이 광반사층(201)과 기재(101) 사이에 구비된 구조, 도 13의 (d)에는 칼라필름(401)이 기재(101)의 광반사층(201) 측의 반대면에 구비된 구조를 도시한 것이다. 도 13의 (e)에는 칼라필름(401a, 401b, 401c, 401d)이 각각 광흡수층(301)의 광반사층(201)측의 반대면, 광흡수층(301)과 광반사층(201) 사이, 광반사층(201)과 기재(101) 사이, 및 기재(101)의 광반사층(201) 측의 반대면에 구비된 구조를 예시한 것이며, 이에만 한정되는 것은 아니고 칼라필름(401a, 401b, 401c, 401d)들 중 1 내지 3개는 생략될 수도 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면에 기재가 구비되고, 칼라필름이 추가로 구비된다. 도 14의 (a)에는 칼라필름(401)이 기재(101)의 광흡수층(301) 측의 반대면에 구비된 구조, 도 14의 (b)에는 칼라필름(401)이 기재(101)과 광흡수층(301) 사이에 구비된 구조, 도 14의 (c)에는 칼라필름(401)이 광흡수층(301)과 광반사층(201) 사이에 구비된 구조, 도 14의 (d)에는 칼라필름(401)이 광반사층(201)의 광흡수층(301)측의 반대면에 구비된 구조를 도시한 것이다. 도 14의 (e)에는 칼라필름(401a, 401b, 401c, 401d)이 각각 기재(101)의 광흡수층(301) 측의 반대면, 기재(101)와 광흡수층(301)과 사이, 광흡수층(301)과 광반사층(201) 사이, 및 광반사층(201)의 광흡수층(301)측의 반대면에 구비된 구조를 예시한 것이며, 이에만 한정되는 것은 아니고 칼라필름(401a, 401b, 401c, 401d)들 중 1 내지 3개는 생략될 수도 있다.
도 13 (b)와 도 14 (c)와 같은 구조는 칼라필름의 가시광 투과율이 0% 초과라면 광반사층에서 칼라필름을 통과하여 입사한 광을 반사할 수 있으므로, 광흡수층과 광반사층의 적층에 따른 색상 구현이 가능하다.
도 13 (c), 도 13 (d) 및 도 14 (d)와 같은 구조에서는, 칼라필름의 추가에 따른 색차 변화를 인식할 수 있도록, 광반사층(201)의 컬리필름으로부터 발현되는 색상의 광투과율이 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 더 바람직하게는 5% 이상인 것이 바람직하다. 이와 같은 가시광선투과율 범위에서 투과된 빛이 칼라필름에 의한 색상과 혼합될 수 있기 때문이다.
상기 칼라필름은 1장 또는 동종 또는 이종이 2장 이상이 적층된 상태로 구비될 수 있다.
상기 칼라필름은 전술한 광반사층 및 광흡수층의 적층 구조로부터 발현되는 색상과 함께 조합되어 원하는 색상을 발현할 수 있는 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 안료 및 염료 중 1종 또는 2종 이상이 매트릭스 수지 내에 분산되어 색상을 나타내는 칼라필름이 사용될 수 있다. 상기와 같은 컬리필름은 칼라필름이 구비될 수 있는 위치에 직접 칼라필름 형성용 조성물을 코팅하여 형성할 수도 있고, 별도의 기재에 칼라필름 형성용 조성물을 코팅하거나, 캐스팅, 압출 등의 공지의 성형방법을 이용하여 칼라필름을 제조한 후, 칼라필름이 구비될 수 있는 위치에 칼라필름을 배치 또는 부착하는 방법이 이용될 수 있다. 코팅 방법은 습식 코팅 또는 건식 코팅이 사용될 수 있다.
상기 칼라필름에 포함될 수 있는 안료 및 염료로는 최종 장식부재료부터 원하는 색상을 달성할 수 있는 것으로서 당기술분야에 알려져 있는 것들 중에서 선택될 수 있으며, 적색 계열, 황색 계열, 보라색 계열, 청색 계열, 핑크색 계열 등의 안료 및 염료 중 1종 또는 2종 이상이 사용될 수 있다. 구체적으로, 페리논(perinone)계 적색 염료, 안트라퀴논계 적색 염료, 메틴계 황색 염료, 안트라퀴논계 황색 염료, 안트라퀴논계 보라색 염료, 프탈로시아닌계 청색 염료, 티오인디고(thioindigo)계 핑크색 염료, 이소크인디고(isoxindigo)계 핑크색 염료 등의 염료가 단독 또는 조합으로 사용될 수 있다. 카본 블랙, 구리 프탈로시아닌(C.I. Pigment Blue 15:3), C.I. Pigment Red 112, Pigment blue, Isoindoline yellow 등의 안료가 단독 또는 조합으로 사용될 수도 있다. 상기와 같은 염료 또는 안료는 시판되는 것을 이용할 수 있으며, 예컨대 Ciba ORACET사, 조광페인트㈜ 등의 재료를 사용할 수 있다. 상기 염료 또는 안료들의 종류 및 이들의 색상은 예시들일 뿐이며, 공지된 염료 또는 안료들이 다양하게 사용될 수 있고, 이에 의하여 더욱 다양한 색상을 구현할 수 있다.
상기 칼라필름에 포함되는 매트릭스 수지는 투명 필름, 프라이머층, 접착층, 코팅층 등의 재료로 공지된 재료들이 사용될 수 있으며, 특별히 그 재료에 한정되지 않는다. 예컨대, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 우레탄계 수지, 선형 올레핀계 수지, 시클로올레핀계 수지, 에폭시계 수지, 트리아세틸셀룰로오즈계 수지 등 다양한 재료가 선택될 수 있으며, 상기 예시된 재료의 공중합체 또는 혼합물도 사용될 수 있다.
상기 칼라필름이 상기 광반사층 또는 상기 광흡수층 보다 장식 부재를 관찰하는 위치에 더 가깝게 배치된 경우, 예컨대 도 13의 (a), (b), 도 14의 (a), (b), (c)와 같은 구조에서는 상기 칼라필름이 광반사층, 광흡수층 또는 광반사층과 광흡수층의 적층구조로부터 발현되는 색상의 광투과율이 1% 이상, 바람직하게는 2% 이상, 더 바람직하게는 3% 이상인 것이 바람직하다. 이에 의하여, 칼라필름으로부터 발현되는 색상과 광반사층, 광흡수층 또는 이들의 적층구조로부터 발현되는 색상이 함께 조합되어 원하는 색상을 달성할 수 있다.
상기 칼라필름의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 원하는 색상을 나타낼 수 있다면 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 두꼐를 선택하여 설정할 수 있다. 예컨대, 칼라필름의 두께는 500 nm 내지 1 mm 일 수 있다.
상기 광흡수층은 굴절율(n), 소멸계수(k) 및 두께(t)에 따라 다양한 색상 구현이 가능하다. 또한, 광흡수층의 두께와 상면의 경사각을 조정함으로써 다양한 색상을 구현할 수 있음을 알 수 있다. 이에 더하여 칼라필름을 구비함으로써 더욱 다양한 색상을 구현할 수 있다.
상기 광반사층은 광을 반사할 수 있는 재료라면 특별히 한정되지 않지만, 광반사율은 재료에 따라 결정될 수 있으며, 예컨대 50% 이상에서 색상구현이 용이하다. 광반사율은 ellipsometer를 사용하여 측정할 수 있다.
상기 광흡수층은 400 nm에서 굴절율(n)이 0 내지 8인 것이 바람직하며, 0 내지 7일 수 있고, 0.01 내지 3일 수 있고, 2 내지 2.5일 수 있다. 굴절율(n)은 sin θ1/sin θ2 (θ1은 광흡수층의 표면에서 입사되는 빛의 각이고, θ2는 광흡수층의 내부에서 빛의 굴절각이다)으로 계산될 수 있다.
상기 광흡수층은 380 내지 780 nm에서 굴절율(n)이 0 내지 8인 것이 바람직하며, 0 내지 7일 수 있고, 0.01 내지 3일 수 있고, 2 내지 2.5일 수 있다.
상기 광흡수층은 400 nm에서 소멸계수(k)가 0 초과 4 이하이고, 0.01 내지 4인 것이 바람직하며, 0.01 내지 3.5일 수 있고, 0.01 내지 3일 수 있으며, 0.1 내지 1일 수 있다. 소멸계수(k)는 -λ/4πI(dI/dx) (여기서, 광흡수층 내에서 경로 단위길이(dx), 예컨대 1 m 당 빛의 강도의 감소분율 dI/I에 λ/4π를 곱한 값이고, 여기서 λ는 빛의 파장이다.
상기 광흡수층은 380 내지 780 nm에서 소멸계수(k)가 0 초과 4 이하이고, 0.01 내지 4인 것이 바람직하며, 0.01 내지 3.5일 수 있고, 0.01 내지 3일 수 있으며, 0.1 내지 1일 수 있다.
400 nm, 바람직하게는 380 내지 780 nm의 가시광선 전체 파장 영역에서 소멸계수(k)가 상기 범위이므로, 가시광선 전체에 대하여 광흡수층의 역할을 할 수 있다.
실리콘(Si) 자체의 소멸계수(k) 및 굴절율(n)은 도 7에 나타내었다. 380 내지 780 nm에서 굴절율은 0 내지 8이고, 소멸계수는 0.1-1, 구체적으로 0.4-0.8이다.
예컨대, 수지 중에 염료를 첨가하여 광을 흡수하는 방식을 이용하는 것과, 전술한 바와 같은 소멸 계수를 갖는 재료를 사용하는 경우에는 광을 흡수하는 스펙트럼이 상이하다. 수지 중에 염료를 첨가하여 광을 흡수하는 경우, 흡수 파장대가 고정되며, 코팅 두께 변화에 따라 흡수량이 변화하는 현상만 발생한다. 또한, 원하는 광흡수량을 얻기 위하여, 광흡수량을 조절하기 위하여 최소 수 마이크로미터 이상의 두께 변화가 필요하다. 반면, 소멸 계수를 갖는 재료에서는 두께가 수 또는 수십 나노미터 규모로 변화하여도 흡수하는 광의 파장대가 변한다.
일 실시상태에 따르면, 상기 광반사층은 금속층, 금속산화물층, 금속질화물층, 금속산질화물층, 탄소 또는 탄소복합체층 또는 무기물층일 수 있다. 상기 광반사층은 단일층으로 구성될 수 있고, 2층 이상의 다층으로 구성될 수도 있다.
일 예로서, 상기 광반사층은 인듐(In), 주석(Sn), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 네오디뮴(Nb), 티탄(Ti), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 재료, 이의 산화물, 질화물 또는 산질화물, 탄소 및 탄소 복합체 중 1종 또는 2종 이상의 재료를 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다. 예를 들어, 상기 광반사층은 상기 재료 중에서 선택되는 둘 이상의 합금, 이의 산화물, 질화물 또는 산질화물을 포함할 수 있다.더 구체적으로는 몰리브덴, 알루미늄 또는 구리를 포함할 수 있다. 또 하나의 예에 따르면, 상기 광반사층은 탄소 또는 탄소 복합체를 포함하는 잉크를 이용하여 제조됨으로써 고저항의 반사층을 구현할 수 있다. 탄소 또는 탄소 복합체로는 카본블랙, CNT 등이 있다. 상기 탄소 또는 탄소 복합체를 포함하는 잉크는 전술한 재료 또는 이의 산화물, 질화물 또는 산질화물을 포함할 수 있으며, 예컨대 인듐(In), 티탄(Ti), 주석(Sn), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge). 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 네오디뮴(Nb), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 산화물이 포함될 수 있다. 상기 탄소 또는 탄소 복합체를 포함하는 잉크를 인쇄한 후 경화 공정이 추가로 수행될 수 있다.
상기 광반사층은 2종 이상의 재료를 포함하는 경우, 2종 이상의 재료를 하나의 공정, 예컨대 증착 또는 인쇄의 방법을 이용하여 형성할 수도 있으나, 1종 이상의 재료로 먼저 층을 형성한 후, 추가로 1종 이상의 재료로 그 위에 층을 형성하는 방법이 이용될 수 있다. 예컨대, 인듐이나 주석을 증착하여 층을 형성한 후, 탄소를 포함하는 잉크를 인쇄한 후 경화시켜 광반사층을 형성할 수 있다. 상기 잉크는 티타늄 산화물, 실리콘 산화물과 같은 산화물이 추가로 포함될 수 있다.
일 실시상태에 따르면, 상기 광반사층의 두께는 최종 구조에서 원하는 색상에 따라 결정될 수 있으며, 예컨대 1 nm 이상, 바람직하게는 25 ㎚ 이상, 예컨대 50 ㎚ 이상, 바람직하게는 70 ㎚ 이상이다.
일 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층의 두께는 5~500㎚, 예컨대 30-500 nm일 수 있다.
일 실시상태에 따르면, 상기 광흡수층의 영역별 두께의 차이는 2~200㎚이며, 원하는 색상 차이에 따라 결정될 수 있다.
일 실시상태에 따르면, 상기 광반사층의 하면 또는 상기 광흡수층의 상면에 구비된 기재를 더 포함할 수 있다. 상기 기재의 상면의 경사도와 같은 표면 특성은 상기 광반사층 및 광흡수층의 상면과 같을 수 있다. 이는 광반사층과 광흡수층이 증착방법에 의하여 형성됨으로써, 기재, 광반사층 및 광흡수층이 동일한 각도의 경사면을 가질 수 있다. 예컨대, 상기와 같은 구조는 기재의 상면에 경사면 또는 입체 구조를 형성하고, 그위에 광반사층 및 광흡수층을 순서대로 증착하거나, 광흡수층 및 광반사층을 순서대로 증착함으로써 구현될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 기재의 표면에 경사면 또는 입체 구조를 형성하는 것은 자외선 경화형 수지에 패턴을 형성하고 자외선을 이용하여 경화함으로써 제조하거나, 레이저로 가공하는 방법으로 수행할 수 있다.
일 실시상태에 따르면, 상기 장식 부재는 데코 필름 또는 모바일 기기의 케이스일 수 있다. 상기 장식 부재는 필요에 따라 점착층이 더 포함할 수 있다.
상기 기재의 재료는 특별히 한정되지 않으며, 상기와 같은 방법으로 경사면 또는 입체 구조를 형성하는 경우 당기술분야에 공지된 자외선 경화형 수지가 사용될 수 있다.
상기 광흡수층 상에는 추가로 보호층이 구비될 수도 있다.
일 예에 따르면, 상기 광흡수층 또는 광반사층이 구비된 기재의 반대면에는 추가로 접착제층이 구비될 수 있다. 이 접착제층은 OCA(optically clear adhesive)층일 수 있다. 상기 접착제층 상에는 필요에 따라 보호를 위한 박리층(release liner)가 추가로 구비될 수 있다.
본 명세서에서는 광반사층 및 광흡수층을 형성하는 방법의 예시로서 스퍼터링 방식과 같은 증착을 언급했지만, 본 명세서에 기재된 실시상태들에 따른 구성 및 특성을 가질 수 있다면 박막을 제작하는 다양한 방식의 적용이 가능하다. 예를 들어, 증발증착법, CVD (chemical vapor deposition), 웻코팅(wet coating) 등이 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
실시예 1
PET 기재 위에 Al을 스퍼터링 방식으로 증착하여 광반사층(Al, 두께 120 nm)을 형성한 후, 그 위에 스퍼터링 방법에 의하여 Si로 이루어진 광흡수층을 형성하였다. 광흡수층의 두께는 10 nm에서 100 nm까지 10 nm 간격으로 10 종류의 두께를 갖도록 하였다. 상기 광흡수층 위에 유리를 배치하였다. 이와 같은 구조에서 Si의 n, k 값을 사용하고, Si의 두께 변화에 따른 색상 변화의 시뮬레이션 결과를 도 15에 나타내었다. 도 15를 통하여, 실시예 1의 경우는 k값을 가지는 Si의 영향으로 10~100nm 범위에서 다양한 색상을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 도 17은 실리콘의 굴절율(n) 및 소멸계수(k)를 나타낸 그래프이다.
실시예 2
광흡수층의 두께를 120nm 부터 20nm씩 증가해서 300nm까지 증가킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이와 같은 구조에서 Si의 두께 변화에 따른 색상 변화의 시뮬레이션 결과를 도 15에 나타내었다. 도 15를 통하여, 실시예 2의 경우는 k값을 가지는 Si의 영향으로 120~300nm 범위에서 다양한 색상을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
비교예 1 및 2
Si만으로 광흡수층을 형성하는 대신 실리콘산화물로 이루어진 광흡수층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1 및 2와 동일하게 실시하였다. 이와 같은 구조에서 실리콘산화물의 n,k 값을 사용하고, 실리콘산화물의 두께 변화에 따른 색상 변화의 시뮬레이션 결과를 도 16에 나타내었다. 도 16을 통하여, 비교예 1, 2 의 경우 k값을 가지지 않은 실리콘산화물(도 16에는 Oxide로 표현되있음)의 영향으로 인해서 색상변화가 굴절율에 기인한 현상 뿐이어서, 유사한 색상의 변화로만 나타난다는 것을 확인할 수 있다. 도 18은 실리콘산화물의 굴절율(n) 및 소멸계수(k)를 나타낸 그래프이다.

Claims (13)

  1. 광반사층, 및 상기 광반사층 상에 구비되고 Si를 포함하는 광흡수층을 포함하는 장식 부재.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 광흡수층은 Si만으로 이루어지거나, Si와 금속의 합금으로 이루어진 것인 장식 부재.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 광반사층의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면, 상기 광반사층과 상기 광흡수층 사이, 또는 상기 광흡수층의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면에 구비된 칼라필름을 더 포함하는 장식 부재.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 광반사층의 상기 광흡수층에 대향하는 면의 반대면, 또는 상기 광흡수층의 상기 광반사층에 대향하는 면의 반대면에 구비된 기재를 더 포함하는 장식 부재.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 광흡수층은 두께가 상이한 2 이상의 지점을 포함하는 것인 장식 부재.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 광흡수층은 상면이 경사각도가 0도 초과 90도 이하인 경사면을 갖는 영역을 하나 이상 포함하고, 상기 광흡수층은 어느 하나의 경사면을 갖는 영역에서의 두께와 상이한 두께를 갖는 영역을 하나 이상 포함하는 것인 장식 부재.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 광흡수층은 △E*ab >1의 이색성을 갖는 것인 장식 부재.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 광흡수층의 상면은 콘(cone) 형태의 돌출부 또는 홈부를 갖는 패턴, 최고점이 선 형태의 돌출부 또는 최저점이 선 형태의 홈부를 갖는 패턴, 또는 콘 형태의 상면이 잘려진 구조의 돌출부 또는 홈부를 갖는 패턴을 포함하는 것인 장식 부재.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 콘 형태의 돌출부 또는 홈부를 갖는 패턴은 상기 콘 형태의 패턴을 상면에서 관찰하였을 때, 콘의 꼭지점을 기준으로 360도 회전시 동일한 형태가 2개 이하 존재하는 것인 장식 부재.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 최고점이 선 형태의 돌출부 또는 최저점이 선 형태의 홈부를 갖는 패턴은 상면에서 관찰하였을 때, 무게중심점을 기준으로 360도 회전시 동일한 형태가 1개 밖에 존재하지 않는 것인 장식 부재.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 광흡수층은 400 nm에서 굴절율이 0 내지 8인 것인 장식 부재.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 광흡수층은 400 nm에서 소멸계수가 0 초과 4 이하인 것인 장식 부재.
  13. 청구항 1 내지 12 중 한 항에 있어서, 상기 장식 부재는 데코 필름 또는 모바일 기기의 케이스인 것인 장식 부재.
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