JPH0339102A - 板状金属装飾品または同様なバツジ、メダルまたは文字盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、片面渣たは両面の加工された板状メ 金属装飾品または同様なバッジ、／ダル普たは文字盤に
関する。

従来の技術 この種の板状金属装飾品は、装飾品工業の固定した生産
品に属する。これらの装飾品は単独の装身具、例えば耳
飾シとして身につけられるか、または例えばネックレス
または腕飾りの場合の装飾部分を形成する。この場合こ
のような板状金属装飾品の表面はいろいろな仕方で加工
され、この際該板状装飾品は鏡面的に平滑に研磨されて
いるかまたはそれらの表面に構造を有していてもよい。

該板状装飾品の材料はアルミニウムから貴金属に及ぶ。

貴金属、特に＠釦よび金は一般にはそれらの金属色のｉ
ｔにしておく。アルミニウムの場合には種々の色調で陽
極酸化を行なった。チタンの電気メツキ的加工の場合も
同様に行なう。１　ｍ７未満の粗面深さを有する鏡面加
工表面の場合には、有利には硬質表面を有する金属、一
般には鏡面光沢をできるだけ長く保つために表面の熱処
理された金属を使用する。しかしながらこのような硬質
物質、つｔ、６炭化物、窒化物、硼化物および珪化物は
加工が比較的困難である。従ってこれらの材料から成る
装飾品は比較的高価であり、前記の金属、特に価格的に
ほぼ同価の貴金属と比べて従来装飾品としてばあ１り評
価され得なかった。しかし１　ｍｙの前記範囲未満の粗
面深さを有する鏡面加工金属表面は、ほかならぬ装飾分
野に関しては極めて有利な光学的特性を有する。需要の
多い装飾品をもたらすこれらの特性はまた、な１別の付
加的表面加工、例えば構造化または被覆によって他の光
学的効果、他の有利で、装飾的な効果を得て豊富化され
る可能性がある。

発明が解決しようとする課題 従って本発明の課題は、 １）安価であり、 ２）金属当業者にとって慣用の手段を用いて容易に加工
することができ、 ３）表面が硬質であシ、 ４）有利な光学的効果が得られるように加工することの
できる材料を提案することである。

課題を解決するための手段 前記課題は、本発明により片面ｌたは両面にそれぞれ０
．０１〜２　ｍｙＯ層厚を有する、１個以上の同様のま
たは化学的に別種の構造化された層の施されている、平
滑なまたは構造を有する板状単結晶によって解決される
。

単結晶の使用は上記課題の第−点（安価であること）に
矛盾するように思われる。しかし単結晶は、このような
板状金属装飾品の他の処理を容易にし、ひいては安価に
する特性を有するのみならず、ｌたその間極めて大量に
必要となり、従って大工業的にかつ安価に製造される１
３単結晶は、多結晶と反対に、はぼ平行な単細胞を有し
かつ結晶粒界のない結晶体である。該装飾品の製造の際
にはこの特性を利用して板状装飾品の平面を結晶面に置
く。従って入射光は常き に同じ佃メで所望のように反射するが、多結晶の場合に
はそれぞれの結晶粒が異なる方向に光を反射する。した
がって所望の鏡面を、この上うな単結晶を用いることに
よって、多結晶ないしは非晶質金属の場合よシもはるか
に容易にかつ明らかにより小さい粗面深さで得ることか
できる。筐たこのような単結晶の場合にはナノ範囲（下
限は約５　ｎｍ　）の粗面深さが得られる。

しかしこの値を越えている、例えば２０　Ｄ　ｎｍの粗
面深さでも、前記光学的効果のためには、なふ・申し分
ない鏡面であると認められる。従って少し高い単結晶の
製造費も引続き行なわれる加工の際に補償され、さらに
多結晶材料の場合には得られない所望の光学的効果がも
たらされる。

捷た該材料の値段は、特に珪素から成るこのような単結
晶が極めて多量に必要とされており、さらにこの１珪素
ウェファ−”がすでに板状で存在することによっても低
減される。

このような板の相互に平行に存在する面は同時に結晶面
も形成するので、前記珪素ウェファの両面も品質の損失
なしに難なく加工することができる。

さらにまた、該板状単結晶を当業界で慣用の方法で構造
化することもできる。これらの方法は、電子部品の製造
のために必要なのですでに大工業的に使用されておシ、
従って周知であるのみならず、また特に多量の個数で使
用すると安価である。

これらの鏡面を有する板状単結晶は、すでに極めて高い
装飾価値を有している。この装飾価値は、本発明により
、単結晶の一面または両面に、それぞれ０．０１〜２ｍ
ｙの層厚を有する１個以上の同様なまたは化学的に別種
の構造化され九層を施すことによって、なふ・も高めら
れる。

理論的には、２ｍｙ未満の層厚の極めて薄い層を：独特
な特性を有することは公知である。この内実は吸光係数
の減少にもかかわらず同時に層ｙの減少と共に屈折率が
著しく増大することに５係している。表面におけるなら
びに半透明の滓い層によれば結晶面における多重反射に
よつ１注目すべき光の反射効果をもたらす利点が得（光
学的特性を示す。実験によれば、これらの層の０．０５
０〜約２ｍｙの厚さは、平均波長０．５４５ｍｙの日光
の入射の際、全分光色を越えて濃い４属的な暗青色乃至
暗赤色の種々の色を生じることが判った。従って層厚の
影響によって、板υ金属製飾品のその都度所望される色
を決めることが容易にできる。もちろんこのような明確
４色は、支持体が単結晶において可能な、前記Ｃような
微小の粗面深さを有する場合のみ達成壊れる。従って粗
面深さは、人間の眼にとって富識可能な金属色を生じさ
せる層厚よシも著しく小さくなければならない。

本発明により研磨された単結晶上に施されている化学的
に別種の層は、本発明によれば金属または金属化合物よ
シ構成されていてよい。金属または金属化合物は必ず高
い複素屈折率を有しなければならず、これは一般には前
記の硬質物質、すなわち炭化物、窒化物、硼化物および
珪化物の場合に該当する。これはｌた半導体についても
該当し、この場合珪素が好筐しい。さらに金属化合物の
場合には、硬質表面を生じるような化合物、従って特に
窒素、酸素、ＩＭ素および炭素を有する化合物が好！し
い。しかしこの場合安価な製造も重要になるので、本発
明によれば化合の相手として有利には酸素または窒素を
選択する。このような化学的に別種の層の極めて簡素で
、ひいては安価な製造は、単結晶の片面または両面を直
接酸化または窒化させることによって達成される。公知
法の場合、例えば通過炉での処理の場合には、酸素また
は窒素の浸透深さを極めて精密に制御し、ひいてはもち
ろん彩色にとって重要な核層の厚さも制御することがで
きる。もちろんこの化学的に別種の層は化学的蒸着法（
ＣＶＤ　；　ＬＰＣＶＤ　；　ＰＥＣＶＤ　；ＮＰＣＶ
Ｄ　）により施してもよい。また両方法を組合せて適用
してもよく、従って例えば単結晶を酸化させ、次いで好
１しくはエツチング法で構造化し、次に別個の層を施す
。この際この層はまた同様に構造化してもよいしまたは
板状単結晶の特定の面のみを被覆してもよい。筐た酸化
法と窒化法を順次に使用してもよく、この際例えば酸化
後に酸化層を部分的に除去し、次いで露出している珪素
層を窒化させる。また加工した板にさらに慣用の層を被
覆するかまたは印刷し、または凹部に貴金属を導入する
こともできる。また、板に同様にして凸部を設けること
ができることも自明である。

これらの方法をすべて組合せることによって、通常の表
面加工では達成され得ない特有な光学的効果を得ること
ができる。すなわち凸部または凹部を予め設けることが
できる場合には、このような表面にホログラムを取付け
て、すべてのとの王うな別々の表面を極めて異なった色
で形成することもできる。

耐引掻性の硬質面に対する要求は、表面の窒化または酸
化によって極めて容易に成就することができる、それと
いうのも窒化または酸化によって引掻硬度（マルテン）
８よりも大きい硬度を得ることができるからである。

以上により１安価に製造でき、当業者にとって慣用の手
段によって容易に加工することができ、表面硬さを有し
、ひいては耐引掻性であって、装飾品にとって不可欠で
、従来知られなかった所望の光学的効果を有する板状金
属装飾品が得られる。

次に本発明の実施例を図面により説明する。

珪素から成る単結晶１には酸化によって酸化層２が設け
られている。この酸化層２は０．０１〜２ｍｙの厚さａ
を有しており１それによって前記の光学効果および単結
晶の彩色が得られる前記単結晶板の厚さｂは平均約５０
０ＴＩＩＹである。

また酸化層２は極めて高い表面硬度も生せしめるので該
金属板はまた優れた耐引掻性も有している。

第２図によれば予め研磨した単結晶板１の上しである。

この層はまた一般に珪素単結晶中にもわずかに拡散して
いき、したがって単結晶を固く結合する。この場合にも
また、このようにして施された層３によって特有な彩色
効果の他に表面硬化が得られる。

第３図によれば、初めにエツチング法で珪素単結晶に凹
部を設け、然る後に同結晶を第１図で図示したように酸
化させた。残存する凹部４には別の金属層または金属化
合物層５を施しであるので、この層はその周囲の板面と
は色彩的に明瞭な対照をなしている。この場合にもまた
層厚ａは、施された層の層厚Ｃと全く同様に０．０１〜
２ｍＶである。凹部の縁と縁との間のできるだけ小さい
間隔ｄは、使用すべきエツチング法に条件づけられて２
ｍｙである。

第４図には第３図の場合の逆方法を図示してあ夛、この
場合には先づ単結晶板を、凸部５が残るようにエッチし
、次にこれらの凸部を例えば窒化し、他方凸部の周囲を
酸化する。この場合にももちろんまた、前記凸部を明瞭
に際立たせる種々の彩・色効果が得られる。

なお、この異方性材料の場合には種々の光の入射角によ
って他の光学効果が得られることも特記される。

【図面の簡単な説明】

第１図は酸化された表面を有する単結晶の暗示断面図で
あり、第２図は施された層を有する単結晶の暗示断面図
であり１第３図および第４図は第１固転よび第２図によ
る方法を組合わせて得られる単結晶の暗示断面図である
。 図面の浄書（内容に変更なし） 手 続 補 正 書 （方式） ％式％ 事件の表示 平ｆｉｔ１ 発明の名称 年 特許願 第 ７１７７５ 号 板状金属装飾品または同様な・ζツノ、または文字盤 メダル ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．　片面または両面にそれぞれ０．０１〜２ｍｙの層
   厚（ａ、ｃ）を有する、１個以上の同様のまたは化学的
   に別種の構造化された層（２、３）の施されている、平
   滑なまたは構造を有する板状単結晶から成ることを特徴
   とする、片面または両面の加工された板状金属装飾品ま
   たは同様なバツジ、メダルまたは文字盤。
2. ２．　化学的に別種の層（２、３）が金属または金属化
   合物から成る請求項１記載の装飾品。
3. ３．　金属または金属化合物が高い複素屈折率を有する
   請求項２記載の装飾品。
4. ４．　金属または金属化合物が半導体である請求項２ま
   たは３記載の装飾品。
5. ５．　化合の相手が酸素または窒素である請求項２から
   請求項４までのいづれか１項記載の装飾品。
6. ６．　金属化合物層が単結晶（１）の酸化物または窒化
   物表面層である請求項５記載の装飾品。
7. ７．　化学的に別種の層が化学的蒸着法（ＣＶＤ；ＬＰ
   ＶＣＤ；ＰＥＣＶＤ：ＭＰＣＶＤ）により施されている
   請求項２記載の装飾品。