KR102028920B1 - Method for coloring metal - Google Patents

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Abstract

본 개시의 일 실시예에 따른 금속을 발색하는 방법을 제공한다. 상기 금속을 발색하는 방법은 금속표면에 감광제를 코팅하는 단계, 상기 감광제의 사전결정된패턴을 만들기 위해 마스크를 상기 금속표면 위에 장치하는 단계, 상기 마스크가 장치된 금속표면에 자외선식각을 적용하여 상기 감광제가 상기 사전결정된 패턴과 사전결정된 간격을 가지고 제거되는 단계, 식각용액을 사용하여 금속표면에 미세요철을 만드는 단계, 표면에 미세요철이 생성된 금속을 남은 상기 감광제를 제거하고 발색용액에 침지시키는 단계를 포함할 수 있다.Provided is a method of coloring a metal according to one embodiment of the present disclosure. The method of coloring the metal comprises coating a photoresist on a metal surface, mounting a mask on the metal surface to form a predetermined pattern of the photoresist, applying the ultraviolet etching to the metal surface on which the mask is applied, the photoresist Removing the at least one predetermined pattern and a predetermined gap; forming a fine roughness on the metal surface using an etching solution; removing the remaining photoresist of the fine roughened metal on the surface and immersing it in a coloring solution. It may include.

Description

금속 발색 방법{METHOD FOR COLORING METAL}Metal coloring method {METHOD FOR COLORING METAL}

본 발명은 금속을 발색하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 식각용액과 발색용액을 사용하여 금속을 발색하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for coloring a metal, and more particularly, to a method for coloring a metal using an etching solution and a coloring solution.

식각공정은 감광제(포토레지스트)를 마스크로 하여 선택적인 영역에 금속막을 남기는 공정을 의미하며, 통상적으로 플라즈마 등을 이용한 건식식각 또는 식각용액을 이용하는 습식식각이 사용된다.The etching process refers to a process of leaving a metal film in a selective region using a photoresist (photoresist) as a mask, and typically, dry etching using plasma or wet etching using an etching solution is used.

감광제 (Photoresist)는 판, 박막 위에 도포되어서 감광막을 형성시키는 재료이며 마스크를 통해 선택적으로 빛에 노출되게된다. 빛이 조사된 부분이 현상액에 녹는 양성 감광제와 빛이 조사된 부분이 현상할 때 녹지 않는 음성 감광제가 있다.Photoresist is a material that is applied on a plate, a thin film to form a photoresist film and is selectively exposed to light through a mask. There are positive photosensitizers in which the light-irradiated part melts in the developer and negative photosensitizers that do not melt when the light-irradiated part develops.

금속판 중에는 표면이 발색되어 금속판 원래의 칼라가 아닌 다른 칼라를 가지는 것도 있다. 이러한 발색 금속판은 황산과 크롬산을 포함하여 이루어진 산화발색용액에 금속판을 침지시켜 금속판의 표면이 산화되면서 변색되도록 하여 제작된다. Some metal plates may have a different color from the original color of the metal plate. The colored metal plate is manufactured by immersing the metal plate in an oxidizing color solution containing sulfuric acid and chromic acid so as to discolor as the surface of the metal plate is oxidized.

다만 기존의 기술들은 금속표면에 균일하게 산화되어 음영조절이 불가능한 단점이 있다. 이러한 이유로 다양하고 아름다운 발색을 위한 기술의 수요가 있다.However, the existing technologies are uniformly oxidized on the metal surface, which makes it impossible to control the shading. For this reason, there is a demand for technology for various and beautiful colors.

본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 본 개신내용의 다양한 목적 중 하나의 목적은 금속에 식각용액과 자외선식각을 이용해서 패턴을 새긴뒤 발색용액을 사용하여 금속을 발색시키기 위한 것이다.The present disclosure has been made in response to the above-described background, and one of the various purposes of the present disclosure is to etch a pattern using an etching solution and an ultraviolet etching on the metal and then to develop the metal using a coloring solution. .

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the technical task of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or from such description and description will be clearly understood by those skilled in the art.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 금속을 발색하는 방법을 제공한다. 상기 금속을 발색하는 방법은 금속표면에 감광제를 코팅하는 단계, 상기 감광제의 사전결정된패턴을 만들기 위해 마스크를 상기 금속표면 위에 장치하는 단계, 상기 마스크가 장치된 금속표면에 자외선식각을 적용하여 상기 감광제가 상기 사전결정된 패턴과 사전결정된 간격을 가지고 제거되는 단계, 식각용액을 사용하여 금속표면에 미세요철을 만드는 단계, 표면에 미세요철이 생성된 금속을 남은 상기 감광제를 제거하고 발색용액에 침지시키는 단계를 포함할 수 있다.Provided is a method of coloring a metal according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above problems. The method of coloring the metal comprises coating a photoresist on a metal surface, mounting a mask on the metal surface to form a predetermined pattern of the photoresist, applying the ultraviolet etching to the metal surface on which the mask is applied, the photoresist Removing the at least one predetermined pattern and a predetermined gap; forming a fine roughness on the metal surface using an etching solution; removing the remaining photoresist of the fine roughened metal on the surface and immersing it in a coloring solution. It may include.

대안적으로, 상기 침지시키는 단계의 패턴은, 사전결정된 온도의 발색 용액을 사용하여 사전결정된 침지시간동안 수행 될 수 있다.Alternatively, the pattern of the immersion step may be carried out for a predetermined immersion time using a coloring solution of a predetermined temperature.

또한, 상기 금속의 발색을 상이하게 하기 위하여 상기 미세요철의 상기 사전결정된 패턴의 종류와 상기 사전결정된 간격은 변화가능할 수 있다.In addition, the kind of the predetermined pattern of the fine irregularities and the predetermined spacing may be changeable in order to make the color of the metal different.

또한, 상기 금속 표면에 발색되는 색상의 밝기는 상기 미세 요철의 깊이에 따라 결정되는, 상기 미세요철의 홈이 깊을 경우 상기 금속표면의 다른표면에 비해 음영이 더 진한 색을 띄을수 있다.In addition, the brightness of the color developed on the surface of the metal is determined according to the depth of the fine concavo-convex, when the grooves of the fine irregularities may have a darker shade than the other surface of the metal surface.

또한, 상기 금속 표면에 발색되는 색상의 밝기는 상기 미세 요철의 간격에 따라 결정될 수 있다.In addition, the brightness of the color developed on the surface of the metal may be determined according to the interval between the fine irregularities.

본 개시내용의 일 실시예에 따라, 금속을 발색함으로써, 식각으로 형성된 패턴에 따라 금속의 음영이 달라지는 효과가 있다.According to one embodiment of the present disclosure, by coloring the metal, there is an effect that the shade of the metal is changed according to the pattern formed by etching.

이 밖에도, 본 개시내용과 관련하여 후술될 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present disclosure may be newly grasped through embodiments described below in connection with the present disclosure.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따라 발색하려는 금속에 의해 구현되는 예시적인 동작들의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금속을 감광제로 코팅하고 마스크를 장치하여 자외선을 선택적으로 조사하는 공정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속의 표면에서 감광제가 사전결정된 패턴의 깊이와 간격이 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금속의 표면에서 식각용액에 침지시킨 후 식각이 완료된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 감광제를 제거하고 발색용액에 침지시켜 금속을 발색한 모습을 나타낸 도면이다.1 is a flow chart of exemplary operations implemented by a metal to be developed in accordance with one embodiment of the present disclosure.
2 is a view showing a process of selectively irradiating ultraviolet rays by coating a metal with a photosensitive agent and a mask according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which a depth and a gap of a predetermined pattern of a photoresist is formed on a surface of a metal according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a state that the etching is completed after immersion in the etching solution on the surface of the metal according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state in which a metal is developed by removing a photosensitive agent and immersing in a color developing solution according to an embodiment of the present invention.

다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 구성요소를 나타내기 위해서 사용된다. 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 개시의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 구체적인 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. Various embodiments are now described with reference to the drawings, wherein like reference numerals are used to refer to like elements throughout. In this specification, various descriptions are presented to provide an understanding of the present disclosure. It is evident, however, that such embodiments may be practiced without these specific details.

본 명세서에서 사용되는 용어 “금속”은 철, 알루미늄, 구리, 텅스텐 일 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.The term "metal" as used herein may be, but is not limited to, iron, aluminum, copper, tungsten.

제시된 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다. The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Thus, the present disclosure should not be limited to the embodiments presented herein but should be construed in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따라 발색하려는 금속에 의해 구현되는 예시적인 동작들의 순서도를 도시한다.1 shows a flowchart of exemplary operations implemented by a metal to be developed in accordance with one embodiment of the present disclosure.

도 1에서 도시되는 동작들은 예시적인 것이며, 구현에 따라 도 1의 동작들 중 일부가 생략될 수 있거나 또는 추가 동작이 부가될 수도 있다.The operations shown in FIG. 1 are exemplary, and some of the operations of FIG. 1 may be omitted or additional operations may be added, depending on the implementation.

금속 발색 장치(200)는 금속 표면에 감광제(202)를 코팅할 수 있다(101). 감광제(202)는 ArF를 포함할 수 있으며 본 개시는 이에 제한되지 않는다. The metal color developing apparatus 200 may coat the photosensitive agent 202 on the metal surface (101). The photosensitizer 202 may comprise ArF and the present disclosure is not so limited.

금속 발색 장치(200)는 금속 표면의 적어도 일부를 가리는 마스크를 금속(201) 표면 위에 위치시킬 수 있다(102).The metal color development apparatus 200 may locate 102 a mask over at least a portion of the metal surface over the metal 201 surface.

마스크(203)는 감광제(202)에 적용되는 자외선을 가리기 위한 것으로서, 금속(200) 표면의 일부를 가려 금속 표면이 선택적으로 식각되도록 할 수 있다. 마스크(203)는 금속 표면이 사전결정된 패턴과 사전결정된 간격의 미세요철(223)을 가지도록 금속 표면에서 식각되지 않도록 하는 부분에 위치할 수 있다.  The mask 203 may cover ultraviolet rays applied to the photosensitive agent 202 and may cover a portion of the surface of the metal 200 to selectively etch the metal surface. The mask 203 may be located at a portion that prevents the metal surface from being etched from the metal surface such that the metal surface has a predetermined pattern and a fine gap 223 at a predetermined interval.

금속 발색 장치(200)는 상기 마스크(203)가 위치된 금속(201)표면에 자외선을 조사하여 상기 감광제(202)의 적어도 일부를 사전결정된 패턴과 사전결정된 간격으로 제거할 수 있다(103).The metal color developing apparatus 200 may irradiate ultraviolet rays to a surface of the metal 201 where the mask 203 is located to remove at least a portion of the photoresist 202 at a predetermined pattern and at a predetermined interval (103).

금속 발색 장치(200)는 상기 금속표면에 사전결정된 패턴과 사전결정된 간격을 가지는 미세요철(223)을 생성하기 위해 금속에 식각용액을 적용할 수 있다(104).The metal color developing apparatus 200 may apply an etching solution to the metal to generate the fine roughness 223 having a predetermined pattern and a predetermined interval on the metal surface (104).

식각용액은 옥살산 계열, 인산염 계열 화합물, 탄화수소 계열 화합물 및 탈이온수를 포함하는 IZO 막 식각용액을 포함하며 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 금속 표면에 식각용액이 적용되는 경우 감광제(202)로 코팅된 부분 이외의 부분은 식각용액에 의해 용해되어 금속 표면에 사전결정된 패턴과 사전결정된 간격을 가지는 미세 패턴이 생성될 수 있다.  The etching solution includes an IZO membrane etching solution including an oxalic acid series, a phosphate series compound, a hydrocarbon series compound, and deionized water, and the present disclosure is not limited thereto. When the etching solution is applied to the metal surface, portions other than the portion coated with the photosensitive agent 202 may be dissolved by the etching solution to generate a fine pattern having a predetermined pattern and a predetermined gap on the metal surface.

금속 발색 장치(200)는 표면에 미세요철(223)이 생성된 금속을 남은 상기 감광제(202)를 제거하여 발색용액에 침지시킬 수 있다(105).The metal color developing apparatus 200 may be immersed in the color developing solution by removing the photoresist 202 remaining the metal with the fine irregularities 223 formed on the surface (105).

금속 발색 장치(200)는 발색 용액에 금속을 침지시켜 금속 표면을 발색시킬 수 있다. The metal color developing apparatus 200 may color the metal surface by immersing the metal in the color developing solution.

발색 용액은 황산과 크롬산을 포함하며 본 개시는 이에 제한되지 않는다. Color developing solutions include sulfuric acid and chromic acid, and the present disclosure is not limited thereto.

금속 발색 장치(200)는 사전결정된 온도의 발색 용액을 사용하여 사전결정된 침지시간동안 금속을 발색용액에 침지시킬 수 있다.  The metal color developing apparatus 200 may be used to immerse the metal in the color developing solution for a predetermined immersion time using the color solution at a predetermined temperature.

사전결정된 온도는 -50~150도이고 시간은 10분~90분이다. 예를 들어 발색용액 황산에 따라 브라운, 블루, 골드, 레드, 그린, 블랙 등 색상으로 발색될 수 있다. 이경우, 금속 표면에 새겨진 미세 패턴에 의하여 금속 표면에서 발색되는 색상의 밝기, 강도 등이 변화될 수 있다. The predetermined temperature is -50 to 150 degrees and the time is 10 to 90 minutes. For example, the color may be colored in brown, blue, gold, red, green, black, etc. depending on the sulfuric acid solution. In this case, the brightness, intensity, etc. of the color developed on the metal surface may be changed by the fine pattern engraved on the metal surface.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금속을 감광제(202)로 코팅하고 마스크(203)를 장치하여 자외선을 선택적으로 조사하는 공정을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a process of selectively irradiating ultraviolet rays by coating a metal with a photosensitive agent 202 and a mask 203 according to an embodiment of the present invention.

도 2의 금속 발색 장치(200)는 감광제(202)로 코팅되고 마스크(203)로 가려진 금속(202) 표면에 자외선을 조사할 수 있다. 금속 발색 장치(200)는 자외선을 조사하여 금속 표면에 코팅된 감광제(202)를 제거할 수 있으며, 마스크(203)에 의해서 감광제(202)는 선택적으로 제거될 수 있다. The metal color developing apparatus 200 of FIG. 2 may irradiate ultraviolet rays to the surface of the metal 202 coated with the photosensitive agent 202 and covered by the mask 203. The metal color developing apparatus 200 may remove the photosensitive agent 202 coated on the metal surface by irradiating ultraviolet rays, and the photosensitive agent 202 may be selectively removed by the mask 203.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속의 표면중 마스크(203)가 없는 부분의 감광제(202)가 제거된 모습이다. 3 is a view showing that the photosensitive agent 202 of the portion of the surface of the metal without the mask 203 according to the embodiment of the present invention is removed.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금속의 표면에서 식각용액에 침지시킨 후 식각이 완료된 모습을 나타낸 도면이다. 4 is a view showing a state that the etching is completed after immersion in the etching solution on the surface of the metal according to an embodiment of the present invention.

금속 표면에서 감광제(202)가 코팅되어 있는 부분은 식각용액과 반응하지 않고, 코팅이 없는 부분은 식각용액과 반응 하게 되어 금속 표면에 미세요철(223)이 생성된다.The portion where the photoresist 202 is coated on the metal surface does not react with the etching solution, and the portion without the coating reacts with the etching solution to produce fine iron 223 on the metal surface.

감광제(202)의 코팅이 벗겨진 부분의 크기에 기초하여 금속 표면에 홈의 깊이가 결정될 수 있다. 식각용액과 금속표면과의 반응시간에 따라 금속표면의 홈의 깊이가 결정될 수 있다. The depth of the groove in the metal surface may be determined based on the size of the stripped portion of the photosensitive agent 202. The depth of the groove of the metal surface may be determined according to the reaction time between the etching solution and the metal surface.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 감광제(202)를 제거하고 발색용액에 침지시켜 금속을 발색한 모습을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a state in which the metal is developed by removing the photosensitive agent 202 according to the embodiment of the present invention and immersing it in a coloring solution.

발색 처리된 금속 표면은 미세요철(223)의 간격이 좁은 경우, 간격이 넓은 부분에 비해 색상을 표현하는 산화물(232)의 단위 너비당 양이 증가하게 되어, 미세 요철의 간격이 넓은 곳에 비하여 진한색상이 되거나 동일한 색상에서 밝기가 낮게 표현될 수 있다. When the surface of the color-treated metal has a narrow gap between the irregularities 223, the amount per unit width of the oxide 232 expressing the color is increased in comparison with the portion where the fine irregularities 223 are narrow. It can be a color or a low brightness in the same color.

금속 표면에서 미세 요철이 깊은 부분은 미세 요철이 얕은 부분에 비하여 색상을 표현하는 산화물(232)이 두껍게 존재하게 되어 미세 요철이 얕은 부분에 비하여 진한 색상이 발색되거나 동일한 색상에서 밝기가 낮게 표현될 수 있다. In the metal surface, the deep portions of the fine irregularities are thicker than the portions in which the fine irregularities are shallow, so that the oxide 232 expresses a thicker color. Therefore, a darker color may be formed or the brightness may be lower in the same color than in the shallow portions of the fine irregularities. have.

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성 이 있는 것은 자명한 일이다. 따라서, 본 발명의 청구범위의 사상이나 범위를 일탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 실시예들과 균등물등이 가능하므로, 이와 같은 것들은 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다. While specific embodiments of the invention have been described and illustrated above, it will be apparent that the invention may be embodied in various modifications by those skilled in the art. Accordingly, various modifications, equivalents, and the like may be made without departing from the spirit or scope of the claims of the present invention, and thus, such things should be regarded as within the claims of the present invention.

200: 금속 발색 장치
201: 금속
202: 감광제
203: 마스크
211: 감광제가 사전결정된 패턴에 따라 일부 제거된 금속
212: 제거되지 않고 남은 감광제
223: 미세요철
231: 발색용액에 의해 발색이 완료된 금속
232: 산화물200: metal coloring device
201: metal
202: photosensitizer
203: mask
211: metal with some photosensitisers removed in accordance with a predetermined pattern
212: Photoresist remaining without removal
223: fine
231: Metal color completed by color developing solution
232: oxide

Claims (4)

금속 발색 장치에서 수행되는 금속 발색 방법으로서,
금속표면에 감광제를 코팅하는 단계;
상기 금속표면의 적어도 일부를 가리는 마스크를 상기 금속표면 위에 위치시키는 단계;
상기 마스크가 위치된 금속표면에 자외선을 적용하여 상기 감광제의 적어도 일부를 사전결정된 패턴과 사전결정된 간격으로 제거하는 단계;
상기 금속표면에 사전결정된 패턴과 사전결정된 간격을 가지는 미세요철을 생성하기 위해 금속에 옥살산 계열 화합물, 인산염 계열 화합물, 탄화수소 계열 화합물 및 탈이온수를 포함하는 식각용액을 적용하는 단계; 및
표면에 미세요철이 생성된 금속을 남은 상기 감광제를 제거하여 황산에 침지시키는 단계;
를 포함하고,
상기 침지시키는 단계는 사전결정된 온도의 발색 용액을 사용하여 사전결정된 침지시간동안 수행되는,
금속 발색 장치에서 수행되는 금속 발색 방법.
A metal color development method performed in a metal color development apparatus,
Coating a photoresist on the metal surface;
Placing a mask over the metal surface, the mask covering at least a portion of the metal surface;
Applying ultraviolet light to the metal surface on which the mask is located to remove at least a portion of the photoresist at a predetermined pattern and at a predetermined interval;
Applying an etching solution including an oxalic acid compound, a phosphate compound, a hydrocarbon compound and deionized water to the metal to produce fine iron having a predetermined pattern and a predetermined spacing on the metal surface; And
Removing the remaining photoresist of the metal having fine iron on the surface thereof and immersing it in sulfuric acid;
Including,
The dipping step is carried out for a predetermined dipping time using a coloring solution of a predetermined temperature,
Metal color development method performed in metal color development apparatus.
제 1항에 있어서,
상기 금속의 발색을 상이하게 하기 위하여 상기 미세요철의 상기 사전결정된 패턴의 종류와 상기 사전결정된 간격은 변화가능한,
금속 발색 장치에서 수행되는 금속 발색 방법.
The method of claim 1,
The kind of the predetermined pattern and the predetermined spacing of the fine irregularities are changeable so as to different the color development of the metal,
Metal color development method performed in metal color development apparatus.
제 1항에 있어서,
상기 금속표면에 발색되는 색상의 밝기는 상기 미세요철의 깊이에 따라 결정되는,
상기 미세요철의 홈이 깊을 경우 상기 금속표면의 다른 표면에 비해 음영이 더 진한 색을 띄는,
금속 발색 장치에서 수행되는 금속 발색 방법.
The method of claim 1,
The brightness of the color developed on the metal surface is determined according to the depth of the fine roughness,
When the grooves of the fine groove are deep, the shade is darker than other surfaces of the metal surface.
Metal color development method performed in metal color development apparatus.
제 1항에 있어서,
상기 금속표면에 발색되는 색상의 밝기는 상기 미세요철의 간격에 따라 결정되는,
금속 발색 장치에서 수행되는 금속 발색 방법.

The method of claim 1,
The brightness of the color developed on the surface of the metal is determined according to the spacing of the irregularities,
Metal color development method performed in metal color development apparatus.

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