具有等离子膜的装饰品及其制造方法
【专利摘要】易于保持金属纳米粒子的粒形，易于产生等离子体共振现象。在具有透光性的基板（10）的背面通过等离子聚合的方法设置有由SiO聚合物构成、具有透光性及拨水性的拨水层（20）。在该拨水层（20）的背面通过溅射使银纳米粒子（31）进行蒸镀而使作为等离子膜的金属纳米粒子层（30）层叠。在其背面通过等离子聚合的方法设置有由SiO聚合物构成、具有透光性的透光层（40），并在其背面通过等离子聚合的方法设置有用于反射光的反射层（50）。
【专利说明】具有等离子膜的装饰品及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有等离子膜的装饰品，该等离子膜产生等离子体共振现象而显色。
【背景技术】
[0002]近年来，利用透明基材而形成的透明前格栅增加，本 申请人:也为了应对该需求，正在开发研究在透明基材的背面进行光亮装饰的技术。在透明基材的背面进行光亮装饰(金属色)的情况下，通常通过干式成膜进行装饰，但特别是考虑到光亮装饰的彩色化时，利用干式法附加干涉膜等彩色滤光片是最有效的。但是，干涉膜的彩色滤光片存在根据视角的不同而颜色改变的问题。因此，本
【发明者】不使用干涉膜的彩色滤光片，而使用产生等离子体共振现象而显色的等离子膜的彩色滤光片。
[0003]已知等离子体共振现象是在电介质和金属的界面处引起的现象，通常通过将特定的金属纳米进行粒子化而产生。即，该纳米粒子化后的金属与特定波长的可见光发生共振并仅吸收该特定波长的可见光，其结果，从白色光中仅去除该特定波长的可见光后显色。并且，该发生共振的特定波长由金属纳米粒子的材料(元素)、形状、大小、密度确定，根据上述因素使得所显现的颜色发生各种变化。例如，如果材料(元素)、形状、密度相同，则金属纳米粒子的大小越小与频率越高的光发生共振并仅吸收该光，其结果，显色为黄色等，金属纳米粒子的大小越大，与频率越低的光发生共振并仅吸收该光，其结果，显色为蓝色等。
[0004]并且，在产生上述等离子体共振现象的等离子膜的制造中，当前通常如专利文献
1、2所示，通过将包含金属纳米粒子和电介质(透明粘合剂)的涂布液(溶剂)涂敷在透明基材上的湿式方法，将金属纳米粒子以电介质膜的形式进行涂层而形成等离子膜。
[0005]专利文献1:日本特开2000 - 103644号公报
[0006]专利文献2:日本特开2008 - 203377号公报
[0007]但是，如果通过上述湿式方法制造等离子膜，则会产生多余的涂布液，存在环境负担高等问题。因此，本
【发明者】研究通过溅射将金属纳米粒子蒸镀在电介质层的表面上，在通过溅射进行蒸镀的情况下，无法保持金属纳米粒子的粒形而粒形变平坦，或与相邻的粒子连接在一起，其结果，等离子体共振现象的产生减少，显色变差。因此，无法制作出顾客所希望的彩色光亮膜。并且，与需要较小的金属纳米粒子的黄色等的等离子膜相比，在需要较大的金属纳米粒子的蓝色等的等离子膜中，上述显色的恶化表现得更为明显。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的目的在于，使得易于保持金属纳米粒子的粒形，易于产生等离子体共振现象。
[0009]为了实现上述目的，具有本发明的等离子膜的装饰品构成为，包含拨水层和层叠在拨水层上而作为等离子膜的金属纳米粒子层。
[0010]具有等离子膜的装饰品的具体形式并没有特别的限定，但优选具有基材，该基材具有透光性，拨水层是设置在基材的背面且具有透光性的层，金属纳米粒子层层叠在拨水层的背面。另外，优选在金属纳米粒子层的背面设置有具有透光性的透光层，在透光层的背面设置有使光反射的反射层。
[0011]如果基材具有透光性，则其他发明并没有特别的限定，但优选基材为透明。另外，在基材透明情况下，优选进行镜面加工。基材的材质并没有特别的限定，但例示玻璃、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。
[0012]拨水层的材料并没有特别的限定，但优选电介质材料。具体来说，例示Si02、Ti02、Al203、Si0聚合物(SiOx)等。其中，优选SiO聚合物(B卩，拨水层是由SiO聚合物构成的层)。另外，该SiO聚合物优选具有甲基。其原因在于，甲基朝向金属纳米粒子层侧，因此拨水性提高，金属纳米粒子更易于保持粒形。另外，拨水层的水接触角没有特别的限定，但优选大于或等于80°，更优选大于或等于90°。另外，设置拨水层的方法没有特别的限定，但优选干式成膜。具体来说，例示真空蒸镀、等离子聚合、溅射等。其中，优选等离子聚合(即，拨水层通过等离子聚合进行设置)。
[0013]构成金属纳米粒子层的金属纳米粒子没有特别的限定，但优选高导电性的金属。具体来说，例示Au、Ag、Cu、Al、Ni等,其中，优选Ag (即，金属纳米粒子层是由银纳米粒子构成的层)。另外，金属纳米粒子的大小没有特别的限定，但优选粒径为I至lOOnm。更具体地说，在金属纳米粒子为银纳米粒子的情况下，优选粒径为3至20nm。另外，设置金属纳米粒子层的方法没有特别的限定，但优选干式成膜。具体来说，例示真空蒸镀、溅射等。其中，优选溅射(即，金属纳米粒子通过溅射而蒸镀在拨水层上)。
[0014]透光层的材料没有特别的限定，但优选电介质材料。具体来说，例示Si02、TiO2,A1203、SiO聚合物(SiOx)等。另外，设置透光层的方法没有特别的限定，但优选干式成膜。具体来说，例示真空蒸镀、等离子聚合、溅射等。
[0015]构成反射层的材料没有特别的限定，但优选高反射性的金属材料。具体来说，例示Al、Ag、N1、Cr等。另外，设置反射层的方法没有特别的限定，但优选干式成膜。具体来说，例示真空蒸镀、溅射等。
[0016]为了实现相同的目的，在具有本发明的等离子膜的装饰品的制造方法中，在具有透光性的基材的背面通过等离子聚合设置具有透光性的拨水层，通过溅射使作为等离子膜的金属纳米粒子层层叠在拨水层的背面。
[0017]发明的效果
[0018]在本发明中，通过在表面能量较小的拨水层上层叠金属纳米粒子层，能够易于使金属纳米粒子形成为粒状。因此，能够易于产生等离子体共振现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1的(a)是表示实施例1的等离子装饰品的斜视图，(b)是表示其下部的分解斜视图，(C)是表示对比例I的等离子装饰品的斜视图，Cd)是表示其下部的分解斜视图。
[0020]图2 Ca)是表示实施例2的等离子装饰品的斜视图，(b)是表示其下部的分解斜视图，(c)是表示对比例2的等离子装饰品的斜视图，Cd)是表示其下部的分解斜视图。
[0021]图3 Ca)是表示实施例3的等离子装饰品的斜视图，(b)是表示其下部的分解斜视图，(c)是表示对比例3的等离子装饰品的斜视图，Cd)是表示其下部的分解斜视图。[0022]图4是表示实施例1至5及对比例I至5的等离子装饰品的色彩值的图。
[0023]图5是表示实施例4的金属纳米粒子层及对比例5的金属纳米粒子层的照片。
[0024]标号的说明
[0025]10透明基材(基材)
[0026]20第一介电层(拨水层)
[0027]30金属纳米粒子层
[0028]40第二介电层(透光层)
[0029]50反射层
[0030]El等离子装饰品(实施例1)
[0031]E2等离子装饰品(实施例2)
[0032]E3等离子装饰品(实施例3)
[0033]E4等离子装饰品(实施例4)
[0034]E5等离子装饰品(实施例5)
[0035]Cl等离子装饰品(对比例I)
[0036]C2等离子装饰品(对比例2)
[0037]C3等离子装饰品(对比例3)
[0038]C4等离子装饰品(对比例4)
[0039]C5等离子装饰品(对比例5)
【具体实施方式】
[0040]实施例1
[0041]图1的(a) (b)所示的等离子装饰品El构成为包含以下所示的透明基材10、第一介电层20、金属纳米粒子层30、第二介电层40、反射层50而构成。
[0042]透明基材10是由玻璃、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等构成的透明且被镜面加工而得到的基材。
[0043]第一介电层20设置在透明基材10的背面。该第一介电层20是由具有甲基的SiO聚合物(SiOx)构成的层，具有介电性、透光性及拨水性。该第一介电层20的水接触角为100。。
[0044]金属纳米粒子层30是银纳米粒子31、31..附着在拨水层20的背面而构成的层，具有导电性(高导电性)。并且，该金属纳米粒子层30构成产生等离子体共振现象而显色的等离子膜。
[0045]第二介电层40设置在金属纳米粒子层30的背面。该第二介电层40是由SiO2构成的层，具有介电性及透光性。
[0046]反射膜50设置在第二介电层40的背面。该反射膜50是由铝(Al)构成的层(金属膜)，使光进行反射(高反射性)。此外，在发出透明色而通过透射光进行装饰的情况下，也可以不设置该反射膜50。
[0047]下面，对制造如上所示的等离子装饰品El时的步骤进行说明。
[0048][第一介电层20的成膜]
[0049]首先，准备透明基材10，在该透明基材10的背面设置第一介电层20。此时，以六甲基二硅氧烷(HMDSO)为原料，通过等离子聚合而干式成膜。具体来说，以流量30SCCm(standard cc/min)> RF功率:500w、制膜时间100秒而成膜,膜厚:10nm。
[0050][金属纳米粒子层30的成膜]
[0051]然后，使金属纳米粒子层30层叠在第一介电层20的背面。此时，通过DC磁控溅射法将银纳米粒子31、31..蒸镀在第一介电层20的背面而将金属纳米粒子层30干式成膜。具体来说，以等离子气体用Ar流量:500sCCm、DC功率:500w、成膜时间:5秒而成膜。
[0052][第二介电层40的成膜]
[0053]然后，在金属纳米粒子层30的背面设置第二介电层40。此时，通过RF磁控溅射法，以SiO2为原料进行干式成膜。具体来说，以等离子气体用Ar流量:30SCCm、RF功率:300w、成膜时间:120秒而成膜，膜厚:20nm。
[0054][反射层50的成膜]
[0055]然后，在第二介电层40的背面设置反射层50。此时，通过DC磁控溅射法，以Al为原料进行干式成膜。具体来说，以等离子气体用Ar流量:30sccm、DC功率:500w、成膜时间:90秒而成膜，膜厚:50nm。
[0056]另外，为了客观地判断按照上述方法制造出的实施例1的等离子装饰品El的特征，还制造了如图1的(c) (d)所示的对比例I的等离子装饰品Cl。该对比例I的等离子装饰品Cl与实施例1的等离子装饰品El相比，不同之处在于，第一介电层20不是由SiO聚合物(SiOx)构成而是由SiO2构成，该第一介电层20的水接触角不是100°而是14°，以及该第一介电层20不是通过等离子聚合的方法而是通过RF磁控溅射法以SiO2为原料进行干式成膜(等离子气体用Ar流量:30sccm、RF功率:300w、成膜时间:60秒、膜厚:10nm)而形成的，其他相同。
[0057]对本实施例1的等离子装饰品El和对比例I的等离子装饰品Cl进行了比较，其结果如下。首先，通过目视进行比较而得到的结果是，与对比例I的等离子装饰品Cl相比，实施例1的等离子装饰品El呈现更鲜艳的黄色。另外，关于实际测定出的色彩值，对比例
I的等离子装饰品Cl的表示色彩浓度的的值为13.95，与其相对，实施例1的等
离子装饰品El为20.70，实施例1的值高。详细地说，对比例I的等离子装饰品Cl的表示红色或绿色的浓度的a值(正值越大红色越浓，负值越大绿色越浓)为8.62 (红),表示黄色或蓝色的浓度的b值(正值越大黄色越浓，负值越大蓝色越浓)为10.50 (黄)，与其相对，实施例I的等离子装饰品El的a值为0.07 (红)，b值为20.70 (黄)。
[0058]实施例2
[0059]图2的(a) (b)所示的本实施例2的等离子装饰品E2与实施例1的等离子装饰品El相比，不同之处在于金属纳米粒子层30的膜厚以及其成膜时间不是5秒而是7秒，其他相同。
[0060]另外，为了客观地判断实施例2的等离子装饰品E2的特征，还制造了如图2的(C)Cd)所示的对比例2的等离子装饰品C2。该对比例2的等离子装饰品C2与实施例2的等离子装饰品E2相比，不同之处在于，第一介电层20不是由SiO聚合物构成而是由SiO2构成，该第一介电层20的水接触角不是100°而是14°，以及其成膜方法(与对比例I相同)，其他相同。[0061]对本实施例2的等离子装饰品E2和对比例2的等离子装饰品C2进行了比较，其结果如下。首先，通过目视进行比较而得到的结果是，与对比例2的等离子装饰品C2相比，实施例2的等离子装饰品E2呈现更鲜艳的红色。另外，关于实际测定出的色彩值，对比例
2的等离子装饰品C2的表示色彩浓度的+ Α”的值为18.50，与其相对，实施例2的等
离子装饰品El为23.22，实施例2的值高。详细地说，对比例2的等离子装饰品C2的a值为18.36 (红)，b值为一 2.27 (蓝)，与其相对，实施例2的等离子装饰品E2的a值为20.18(红)，b值为11.49 (黄)。
[0062]实施例3
[0063]图的3 (a) (b)所示的本实施例3的等离子装饰品E3与实施例1的等离子装饰品El相比，不同之处在于金属纳米粒子层30的膜厚以及其成膜时间不是5秒而是15秒，其他相同。
[0064]另外，为了客观地判断实施例3的等离子装饰品E3的特征，还制造了如图3的(C)Cd)所示的对比例3的等离子装饰品C3。该对比例3的等离子装饰品C3与实施例3的等离子装饰品E3相比，不同之处在于，第一介电层20不是由SiO聚合物构成而是由SiO2构成，该第一介电层20的水接触角不是100°而是14°，以及其成膜方法(与对比例I相同)，其他相同。
[0065]对本实施例3的等离子装饰品E3和对比例3的等离子装饰品C3进行了比较，其结果如下。首先，通过目视进行比较而得到的结果是，与对比例3的等离子装饰品C3相比，实施例3的等离子装饰品E3呈现更鲜艳的蓝色。另外，关于实际测定出的色彩值，对比例
3的等离子装饰品C3的表示色彩浓度的“(a2 +b2)的值为9.38，与其相对，实施例3的等
离子装饰品E3为20.31，实施例3的值高。详细地说，对比例3的等离子装饰品C3的a值为0.72 (红)，b值为一9.35 (蓝)，与其相对，实施例3的等离子装饰品E3的a值为一0.41(绿)，b 值为一20.31 (蓝)。
[0066]实施例4
[0067]本实施例4的等离子装饰品E4与实施例3的等离子装饰品E3相比，不同之处在于，第二介电膜40的膜厚不是20nm而是40nm，以及该第二介电膜40的成膜时间不是120秒而是240秒,其他相同。
[0068]另外，为了客观地判断实施例4的等离子装饰品E4的特征，还制造了对比例4的等离子装饰品C4。该对比例4的等离子装饰品C4与实施例4的等离子装饰品E4相比，不同之处在于，第一介电层20不是由SiO聚合物构成而是由SiO2构成,该第一介电层20的水接触角不是100°而是14°，以及其成膜方法(与对比例I相同)，其他相同。
[0069]将本实施例4的等离子装饰品E4和对比例4的等离子装饰品C4进行了比较，其结果如下。首先，通过目视进行比较而得到的结果是，与对比例4的等离子装饰品C4相比，实施例4的等离子装饰品E4呈现更鲜艳的蓝色。另外，关于实际测定出的色彩值，对比例
4的等离子装饰品C4的表示色彩浓度的+b )的值为13.42，与其相对，实施例4的等
离子装饰品E4为33.83，实施例4的值高。详细地说，对比例4的等离子装饰品C4的a值为0.18 (红)，b值为一 13.42 (蓝)，与其相对，实施例4的等离子装饰品E4的a值为5.22(红)，b 值为一33.42 (蓝)。
[0070]实施例5
[0071]本实施例5的等离子装饰品E5与实施例4的等离子装饰品E4相比，不同之处在于，金属纳米粒子层30的膜厚及其成膜时间不是15秒而是20秒，其他相同。
[0072]另外，为了客观地判断实施例5的等离子装饰品E5的特征，还制造了对比例5的等离子装饰品C5。该对比例5的等离子装饰品C5与实施例5的等离子装饰品E5相比，不同之处在于，第一介电层20不是由SiO聚合物构成而是由SiO2构成,该第一介电层20的水接触角不是100°而是14°，以及其成膜方法(与对比例I相同)，其他相同。
[0073]对本实施例5的等离子装饰品E5和对比例5的等离子装饰品C5进行了比较，其结果如下。首先，通过目视进行比较而得到的结果是，与对比例5的等离子装饰品C5相比，实施例5的等离子装饰品E5呈现更鲜艳的蓝色。另外，关于实际测定出的色彩值，对比例
5的等离子装饰品C5的表示色彩浓度的.+b1)的值为2.09，与其相对，实施例5的等离
子装饰品E5为11.04，实施例5的值高。详细地说，对比例5的等离子装饰品C5的a值为
2.08 (红)，b值为0.25 (黄)，与其相对，实施例5的等离子装饰品E5的a值为一 3.31 (绿)，b 值为一10.53 (蓝)。
[0074]将上述实施例1至5 及对比例I至5的结果汇总在下面的表1中。
[0075]【表1】
【权利要求】
1.一种具有等离子膜的装饰品，该等离子膜构成为包含拨水层(20)、和层叠在拨水层(20)上的作为等离子膜的金属纳米粒子层(30)而构成。
2.根据权利要求1所述的具有等离子膜的装饰品，其中， 拨水层(20)是由SiO聚合物构成的层。
3.根据权利要求2所述的具有等离子膜的装饰品，其中， SiO聚合物具有甲基。
4.根据权利要求3所述的具有等离子膜的装饰品，其中， 金属纳米粒子层(30)是由银纳米粒子(31)构成的层。
5.根据权利要求4所述的具有等离子膜的装饰品， 其具有基材(10)，该基材(10)具有透光性，拨水层(20)是设置在基材(10)的背面的具有透光性的层，金属纳米粒子层(30 )层叠在拨水层(20 )的背面。
6.根据权利要求5所述的具有等离子膜的装饰品，其中， 在金属纳米粒子层(30)的背面设置有具有透光性的透光层(40)，在透光层(40)的背面设置有使光反射的反射层(50)。
7.根据权利要求1所述的具有等离子膜的装饰品，其中， 金属纳米粒子层(30)是由银纳米粒子(31)构成的层。
8.根据权利要求7所述的具有等离子膜的装饰品， 其具有基材(10)，该基材(10)具有透光性，拨水层(20)是设置在基材(10)的背面的具有透光性的层，金属纳米粒子层(30 )层叠在拨水层(20 )的背面。
9.根据权利要求8所述的具有等离子膜的装饰品，其中， 在金属纳米粒子层(30)的背面设置有具有透光性的透光层(40)，在透光层(40)的背面设置有使光反射的反射层(50 )。
10.根据权利要求1所述的具有等离子膜的装饰品， 其具有基材(10 )，该基材(10 )具有透光性，拨水层(20 )是设置在基材(10 )的背面且具有透光性的层，金属纳米粒子层(30 )层叠在拨水层(20 )的背面。
11.根据权利要求10所述的具有等离子膜的装饰品，其中， 在金属纳米粒子层(30)的背面设置有具有透光性的透光层(40)，在透光层(40)的背面设置有使光反射的反射层(50 )。
12.根据权利要求1所述的具有等离子膜的装饰品，其中， 在金属纳米粒子层(30)的背面设置有具有透光性的透光层(40)，在透光层(40)的背面设置有使光反射的反射层(50 )。
13.一种具有等离子膜的装饰品的制造方法， 在具有透光性的基材(10)的背面通过等离子聚合设置具有透光性的拨水层(20)，通过溅射使作为等离子膜的金属纳米粒子层(30)层叠在拨水层(20)的背面。
【文档编号】B82B1/00GK103707706SQ201310362163
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】荻须元思, 井土尚泰 申请人:丰田合成株式会社