KR100743417B1 - 투명도전막 부착 투광성 기판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충분히 고투명한 투명도전막 부착 투광성 기판을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이러한 투광성 기판은 투광성 기판 상에 막두께가 12∼2㎚ 의 연속하는 투명도전막을 형성하여 이루어지는 투명도전막 부착 투광성 기판으로서, 바람직하게는 투명도전막이 주상 단결정의 집합체이고, 투명도전막의 최대 표면조도가 1∼20㎚ 의 범위이고, 투명도전막의 평균 표면조도가 0.1∼10㎚ 의 범위이고, 투명도전막은 주석도핑 산화인듐의 박막이고, 주석도핑 산화인듐의 박막 중에 주석원자가 균일하게 분포되어 있고, 파장 400㎚ 의 광에 대한 투과율이 88% 이상이고, 파장 350㎚ 의 광에 대한 투과율이 85% 이상이고, 전광선 투과율이 90% 이상인 투명도전막 부착 투광성 기판이다.
투명도전막, 표면조도, 투광성 기판
Description
기술분야
본 발명은 고투명 (高透明) 한 도전막이 부착된 투광성 기판에 관한 것이다.
종래기술
박막 투명도전막 부착 투광성 기판으로는, 일본 공개특허공보 평7-242442호에는 주석도핑 산화인듐 (ITO) 의 막두께가 23㎚ 이고 550㎚ 의 투과율이 95.1% (도 1 에서 400㎚ 의 투과율은 87.6% 라 생각됨) 인 것이 기재되어 있고, 일본 공개특허공보 평7-242443호에는 ITO 의 막두께가 20㎚ 이고 투과율이 400㎚ 에서 86.8%, 500㎚ 에서 92.2% 인 것이 기재되어 있다. 한편, 투명도전막 부착 투광성 기판의 도전막은 ㎚ 레벨의 극박막 (極薄膜) 으로 하면 연속막이 되지는 않는다고 생각되고 있었다.
발명의 개시
고투명한 투명도전막 부착 투광성 기판이 요망되고 있으나, 상기한 공보의 ITO 막에서도 가시광역 (380∼780㎚) 에서 반드시 충분히 고투명하다고는 할 수 없다.
본 발명은 충분히 고투명한 투명도전막 부착 투광성 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 연구한 결과, 투명 도전막 부착 투광성 기판의 도전막을 ㎚ 레벨의 극박막의 연속막을 얻는 것에 성공하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하와 같다.
(1) 투광성 기판 상에 막두께가 12∼2㎚ 인 연속하는 투명도전막을 형성하여 이루어지는 투명도전막 부착 투광성 기판.
(2) 투명도전막이 주상 (柱狀) 단결정의 집합체인 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재된 투명도전막 부착 투광성 기판.
(3) 투명도전막의 최대 표면 조도 (粗度) 가 1∼20㎚ 의 범위인 것을 특징으로 하는 (1)∼(2) 중 어느 하나에 기재된 투명도전막 부착 투광성 기판.
(4) 투명도전막의 평균 표면조도가 0.1∼10㎚ 의 범위인 것을 특징으로 하는 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 투명도전막 부착 투광성 기판.
(5) 투명도전막이 주석도핑 산화인듐의 박막인 것을 특징으로 하는 (1)∼(4) 중 어느 하나에 기재된 투명도전막 부착 투광성 기판.
(6) 주석도핑 산화인듐의 박막 중에 주석원자가 균일하게 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 (5) 에 기재된 투명도전막 부착 투광성 기판.
(7) 투명도전막이 기판 상에 스프레이 열분해법 또는 파이로졸법으로 제조된 도전막인 것을 특징으로 하는 (1)∼(6) 중 어느 하나에 기재된 투명도전막 부착 투광성 기판.
(8) 도전막을 기판 상의 온도가 400∼750℃ 인 범위에서 막형성하는 것을 특징으로 하는 (7) 에 기재된 투명도전막 부착 투광성 기판.
(9) 파장 400㎚ 의 광에 대한 투과율이 88% 이상인 것을 특징으로 하는 (1)∼(8) 중 어느 하나에 기재된 투명도전막 부착 투광성 기판.
(10) 파장 350㎚ 의 광에 대한 투과율이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 (1)∼(9) 중 어느 하나에 기재된 투명도전막 부착 투광성 기판.
(11) 전광선 (全光線) 투과율이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 (1)∼(10) 중 어느 하나에 기재된 투명도전막 부착 투광성 기판.
본 발명에 있어서, 투광성 기판은 입수하기 쉽고, 광투과성이나 그 밖의 물성 (物性) 면에서 우수한 유리기판 또는 수지기판이 바람직하다. 유리기판은 알칼리 유리와 무알칼리 유리로 크게 나눌 수 있다. 알칼리 유리는 저렴하고 입수가 용이하기 때문에 비용적 장점이 크지만, 알칼리 금속 산화물을 13∼14% 정도 함유하여, 이들 알칼리 금속으로부터의 오염을 방지하는 대책이 필요한 점, 내열성이 떨어지는 점 등의 결점이 있다. 한편, 무알칼리 유리는 알칼리 금속의 오염 염려가 없으며 내열성이 있으므로 바람직하다.
알칼리 유리로는, 예를 들어 SiO2：72중량%, Al2O3：2중량%, CaO：8중량%, MgO：4중량%, Na2O：13.5중량% 조성의 소다석회유리 등이 알려져 있고, 무알칼리 유리로는, 예를 들어 SiO2：49중량%, Al2O3：10중량%, B2O3：15중량%, BaO：25중량% 조성의 붕규산 (7059) 유리나, SiO2：53중량%, Al2O3：11중량%, B2O3：11중량%, CaO：2중량%, MgO：2중량%, BaO：15중량%, ZnO：6중량% 조성의 붕규산 (AN) 유리, SiO2： 54중량%, Al2O3：14중량%, B2O3：15중량%, MgO：25중량% 조성의 붕규산 (NA-40) 유리, 붕규산 (BLC) 유리, 무알칼리 (OA-10) 유리 등이 알려져 있다.
이들 유리 등의 기판의 표면조도에 있어서, 평균 표면조도 Ra≤10㎚, 최대 표면조도 Rmax≤50㎚ 가 되도록 연마하는 것이 바람직하다. 특히 알칼리 유리를 사용한 기판에서는, 평균 표면조도 Ra≤10㎚, 최대 표면조도 Rmax≤50㎚, 무알칼리 유리를 사용한 기판에서는, 평균 표면조도 Ra≤5, 최대 표면조도 Rmax≤20㎚ 가 바람직하다. 그 하한치로는 특별히 규제되는 것이 아니지만, 통상 평균 표면조도 Ra≥0.1㎚, 최대 표면조도 Rmax≥0.5㎚ 정도이다. 유리기판의 표면조도를 상기 범위 내로 조정하는 방법으로는, 다이아몬드, 산화세륨 등을 사용한 경면 연마 등을 하면 된다.
수지로서 구체적으로는, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리알릴레이트 등의 폴리에스테르, 폴리에테르술폰계 수지, 아몰퍼스폴리올레핀, 폴리스티렌, 아크릴수지 등으로 이루어지는 필름, 시트, 또는 판을 예시할 수 있다. 특히 투명성 및 성형성의 관점에서 폴리올레핀계의 투명 열경화성 수지로 이루어지는 것이 바람직하고, 불포화기를 2개 이상 갖는 다관능 단량체를 함유한 조성물을 중합시켜서 이루어지는 폴리올레핀계 공중합체가 더욱 바람직하게 사용된다.
불포화기를 2개 이상 갖는 상기 다관능 단량체의 구체적인 예로서, (ⅰ) 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 글리세롤디(메트)아크릴레이트, 글리세롤트리(메 트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트 등의 다가 알코올의 디-, 트리-, 테트라-(메트)아크릴레이트류, (ⅱ) p-디비닐벤젠, o-디비닐벤젠 등의 방향족 다관능 단량체, (ⅲ) (메트)아크릴산비닐에스테르, (메트)아크릴산알릴에스테르 등의 에스테르류, (ⅳ) 부타디엔, 헥사디엔, 펜타디엔 등의 디엔류, (ⅴ) 디클로로포스파젠을 원료로 하여 중합 다관능기를 도입한 포스파젠 골격을 갖는 단량체, (ⅵ) 트리알릴이소시아누레이트 등의 이원자 환상 골격을 갖는 다관능 단량체 등이 있다.
전술한 투명 열경화성 수지는, 내광성, 내산화 열화성 및 대전방지성의 각 관점에서 각종 자외선 흡수제, 산화방지제 및 대전방지제를 함유한 것이 바람직하다. 투명 열경화성 수지가 상기 폴리올레핀계 공중합체인 경우, 그 폴리올레핀계 공중합체는, 자외선 흡수성 또는 산화방지성을 갖는 단량체를 사용한 것이 바람직하다. 이러한 단량체의 바람직한 예로서, 불포화 이중결합을 갖는 벤조페논계 자외선 흡수제, 불포화 이중결합을 갖는 페닐벤조에이트계 자외선 흡수제, 힌더드아미노기를 치환기로서 갖는 (메트)아크릴산 단량체 등이 있다. 이들 단량체는 목적으로 하는 폴리올레핀계 공중합체를 얻기 위해 사용하는 단량체의 전량에 대하여 0.5∼20wt% 의 범위에서 사용되는 것이 바람직하다.
사용하는 수지 기판의 표면상태는, 표면조도의 제곱 평균값이 30㎚ 이하이고, 또한 그 평탄면 상에서의 500㎛×500㎛ 의 영역 내에 존재하는 60㎚ 이상의 돌 기 수가 20개 이하의 면인 것이 바람직하다. 또한, 평탄면에 대하여 본 발명에서 말하는 「표면조도의 제곱평균값」이란 표면의 요철에 대하여 그 높이의 평균값에서 시프트하는 제곱평균값이며, 표면의 요철 크기의 정도를 의미한다. 또한, 본 발명에서 말하는 「평탄면 상에서의 500㎛×500㎛ 의 영역 내에 존재하는 60㎚ 이상의 돌기 수」란 상기 평탄면 상의 10곳에 임의로 설정한 500㎛×500㎛ 의 영역 각각에 존재하는 높이 60㎚ 이상의 돌기 수의 평균값을 의미한다. 각 영역 내의 돌기의 높이 및 그 수는 전자현미경, 원자간력 현미경 등을 사용하여 구할 수 있다.
전술한 평탄면을 갖는 것이라면 어떠한 중합방법 및 성형방법에 의해 얻어진 것이든 상관없다. 또한, 그 두께는 목적으로 하는 용도 등에 따라 적절히 선택될 수 있지만, 그 투명 열경화성 수지 기판이 전술한 폴리올레핀계 공중합체로 이루어지는 경우에, 그 두께는 기계적 특성을 고려하여 0.1∼1.5㎜ 인 것이 바람직하고, 0.1∼1.0㎜ 인 것이 더욱 바람직하다.
투광성 기판과 투명도전막 사이에는 필요에 따라 투명도전막에 알칼리 성분 등이 침입하는 것을 방지하기 위해 무기 산화물막을 형성할 수 있다. 무기 산화물막으로서 구체적으로, 규소 산화물 (SiOx), 알루미늄 산화물 (Al2Ox), 티탄 산화물 (TiOx), 지르코늄 산화물 (ZrOx), 이트륨 산화물 (Y2Ox), 이테르븀 산화물 (Yb2Ox), 마그네슘 산화물 (MgOx), 탄탈 산화물 (Ta2Ox), 세륨 산화물 (CeOx) 또는 하프늄 산화물 (HfOx), 유기 폴리실란 화합물로 형성되는 폴리실란막, MgF2 막, CaF2 막, SiOx 와 TiOx 의 복합 산화물 등으로 이루어지는 막을 예시할 수 있다.
무기 산화물막의 막두께는 재질에 따라 적절히 변경할 수 있지만, 대략 2∼20㎚ 의 범위 내이다. 막두께가 너무 얇으면 알칼리 성분 등이 침입하는 것을 방지할 수 없다. 한편, 막두께가 너무 두꺼우면 광투과성이 저하한다.
무기 산화물막 표면의 평탄성은, 그 무기 산화물막의 하지 (下地) 인 전술한 기판에서의 평탄면의 평탄성과 같은 정도로 높은 것이 바람직하다. 이러한 평탄성을 갖는 무기 산화물막은, 직류 방식, 마그네트론 방식, 고주파 방전 방식 등의 스퍼터링법이나, 진공증착법, 이온플레이팅법, 플라즈마 CVD 법, 딥법, 스프레이 열분해법, 파이로졸법 등의 방법에 의해 형성될 수 있다. 어떤 방법으로 무기 산화물막을 형성하더라도, 막형성시의 기판온도는 전술한 기판이 실질적으로 열변형을 일으키지 않는 온도로 하는 것이 바람직하다.
투명도전막으로서 주석도핑 산화인듐 (ITO), 아연도핑 산화인듐 (IZO), 알루미늄도핑 산화아연, FTO, ATO, ZnO, SnO2, In2O3 등의 막이 있을 수 있으며, 바람직하게는 ITO 막이다. 투명도전막은 광투과율을 높이고자 하는 경우 얇으면 얇을수록 좋지만 섬 구조가 되지 않는 연속막일 필요가 있으므로, 막두께는 2∼12㎚, 바람직하게는 2∼10㎚, 광투과율을 높이기 위해서는 2∼9㎚, 광투과율을 더 높이기 위해서는 2∼8㎚ 가 바람직하다. 본 발명의 투명도전막 부착 투광성 기판의 광투과율은 파장 400㎚ 인 광에 대한 투과율이 바람직하게는 88% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상, 전광선 투과율이 바람직하게는 90%이상, 더 바람직하게는 92% 이상, 더욱 바람직하게는 93% 이상이다. 또한, 투명도전막 부착 투광성 기판은 더욱 단파장인 파장 350㎚ 인 광에 대한 투과율도 바람직하게는 85% 이상이고, 큰 것이 바람직하다.
투명도전막으로서 ITO 를 사용한 경우, 통상 In2O3 과 SnO2 를 화학량론 조성으로 함유하는데, 산소량은 다소 여기에서 편의 (偏倚) 되어 있어도 된다. InOX·SnOY 로 하면, X 는 1.0∼2.0, Y 는 1.6∼2.4 의 범위가 바람직하다. In2O3 에 대하여 SnO2 의 혼합비는 0.05∼40중량% 의 범위가 바람직하고, 또한 1∼20중량%, 나아가 5∼12중량% 의 범위가 더욱 바람직하다. SnO2 의 비율이 높으면 열적 안정성이 증가한다.
투명도전막의 제조방법으로는 기판 상에 박막을 막형성하는 방법이라면 특별히 제한되지 않고, 구체적으로는 스퍼터법, 전자빔법, 이온플레이팅법, 스크린인쇄법 또는 화학적 기상성장법 (CVD 법), 스프레이 열분해법, 파이로졸법 등을 예시할 수 있지만, 특히 스프레이 열분해법, 파이로졸법을 바람직하게 예시할 수 있다.
더욱 구체적으로, 스퍼터법에 의하면 금속 (예를 들어 인듐, 아연 등) 및 도핑되는 금속 (예를 들어 주석, 불소, 불소 화합물, 알루미늄 등) 의 혼합물 및 산소가스 또는 금속 산화물 (예를 들어 산화 인듐, 산화 아연 등) 을 소결 (燒結) 시킨 것 등을 타겟으로 사용하고, 전자빔법이나 이온플레이팅법에 의하면 금속 (예를 들어 인듐, 아연 등) 및 도핑되는 금속 (예를 들어 주석, 불소, 불소 화합물, 알루 미늄 등) 의 혼합물 및 산소가스, 또는 금속 산화물 (예를 들어 산화 인듐, 산화 아연 등) 을 소결시킨 것 등을 증발물질로서 사용함으로써 상기 투명도전막을 막형성할 수 있다.
스퍼터법을 사용하여 ITO 로 이루어지는 도전막을 형성하는 경우, 바람직하게는 SnO2 를 In2O3 에 도핑한 타겟을 사용한 DC 스퍼터 또는 RF 스퍼터법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
스퍼터 가스는 특별히 한정되지 않으며 Ar, He, Ne, Kr, Xe 등의 불활성 가스 또는 이들의 혼합가스를 사용하면 된다. 또한, 이들 가스에 O2 가 20% 이하로 함유될 수도 있다. 이러한 스퍼터 가스의 스퍼터시의 압력은 통상 0.1∼20Pa 정도이면 된다.
막형성시의 기판온도는 바람직하게는 150∼500℃ 이며, 특히 200∼400℃ 의 범위가 바람직하다.
ITO 등의 도전막 형성 후에 원한다면 가열처리할 수 있다. 가열처리의 온도는, 바람직하게는 100∼550℃ 이며, 150∼300℃ 의 범위가 더욱 바람직하고, 그 처리시간은 바람직하게는 0.1∼3시간이며, 0.3∼1시간이 더욱 바람직하다. 처리 분위기는 대기, 질소, 산소, 수소첨가 질소 분위기, 유기용매첨가 대기 또는 질소 분위기 등이 바람직하다.
CVD 법, 스프레이 열분해법, 파이로졸법 등에 사용하는 인듐 화합물은 열분해하여 산화인듐이 되는 물질이 바람직하고, 구체적으로 인듐트리스아세틸아세토네 이트 (In(CH3COCHCOCH3)3), 인듐트리스벤조일메타네이트(In(C6H5COCHCOC6H5)3), 3염화인듐 (InCl3), 질산인듐 (In(NO3)3), 인듐트리이소프로폭시드 (In(OPr-i)3) 등을 예시할 수 있고 바람직하게는 인듐트리스아세틸아세토네이트이다.
또한, 주석 화합물은 열분해하여 산화 제 2 주석이 되는 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 구체적으로 염화 제 2 주석, 디메틸주석디클로라이드, 디부틸주석디클로라이드, 테트라부틸주석, 스타니아스옥토에이트 (Sn(OCOC7H15)2), 디부틸주석말레에이트, 디부틸주석아세테이트, 디부틸주석비스아세틸아세토네이트 등이 있다.
또한, 전술한 인듐 화합물 및 주석 화합물에 추가하여, 제 3 성분으로, Mg, Ca, Sr, Ba 등의 주기율표 제 2 족 원소, Sc, Y 등의 제 3 족 원소, La, Ce, Nd, Sm, Gd 등의 란타노이드, Ti, Zr, Hf 등의 제 4 족 원소, V, Nb, Ta 등의 제 5 족 원소, Cr, Mo, W 등의 제 6 족 원소, Mn 등의 제 7 족 원소, Co 등의 제 9 족 원소, Ni, Pd, Pt 등의 제 10 족 원소, Cu, Ag 등의 제 11 족 원소, Zn, Cd 등의 제 12 족 원소, B, Al, Ga 등의 제 13 족 원소, Si, Ge, Pb 등의 제 14 족 원소, P, As, Sb 등의 제 15 족 원소, Se, Te 등의 제 16 족 원소 등의 단체 또는 이들 화합물을 첨가하여 ITO 막을 형성하는 것도 바람직하다.
이들 원소의 첨가비율은 인듐에 대하여 0.05∼20원자% 정도가 바람직하고, 첨가원소에 따라 첨가비율은 다르며, 목적으로 하는 저항값에 맞는 원소 및 첨가량을 적절히 선정할 수 있다.
파이로졸법 또는 스프레이 열분해법에 의해 유리기판 상에 ITO 막을 막형성 하는 방법으로서, 전술한 인듐 화합물 및 주석 화합물을 메탄올, 에탄올 등의 알코올류, 아세톤, 메틸부틸케톤, 아세틸아세톤 등 케톤류 등의 유기용매에 용해시켜 혼합용액으로 한 후, 그 혼합 용액을 캐리어 가스 속에 미립자화하여 분산시켜 미리 400∼750℃, 바람직하게는 400∼550℃ 로 가열한 유리기판과 상압 (常壓) 하에서 접촉시키는 방법에 의해 제조할 수 있다. 그 혼합 용액의 미립자화는 초음파 무화 (霧化) 법, 스프레이법 등에 의해 실시할 수 있고, 균일한 입경 (粒徑) 의 미립자를 안정적으로 발생시킬 수 있는 초음파 무화법이 바람직하다. 캐리어 가스로는, 산화성 가스, 보통 공기가 사용된다.
이러한 파이로졸법을 사용한 경우, 그 혼합 용액의 미립자와 가열된 유리기판의 접촉에 의해 유리기판 상에 IT0 막 조성을 갖는 결정핵이 생성되고, 그 핵이 성장함에 따라 인접하는 핵과 접촉하여 그 접촉핵은 서로 구속되기 때문에 성장은 기판면에 대하여 수직방향이 주류가 되고, 그 결과 배향한 주상 단결정의 복합체인 ITO 막을 쉽게 얻을 수 있어 이러한 ITO 막은 에칭성이 좋다. 파이로졸법으로 ITO 막을 막형성한 경우에, 주석원자가 기판에서 막표면을 향해 막 중에 균일하게 분포하므로, 이러한 경우 얻어진 막을 균일화하기 위해 연마하지 않아도 된다. 이 경우, 균일하다는 것은 주석원자가 막표면에 편석 (偏析) 되지 않은 것을 말하며, 주석/인듐의 원자비에서 막표면 값이 막 중 평균값의 2배를 넘지 않는 것을 말한다.
투명도전막은 결정질 도전막인 것이 바람직하다. 그 막구조는 특별히 제한되는 것은 아니며, 괴상 (塊狀) 결정이 적층된 구조이어도 되지만, 그 중에서도 주상 단결정의 집합체인 것이 바람직하다. 투명도전막은, 그레인 사이즈가 20∼100㎚ 의 범위인 것이 바람직하다. 결정자의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구형 또는 회전타원형이 바람직하고, 돌기, 각이 적은 것이 바람직하다. 또한, 결정자의 형상 및 크기는 투과형 현미경 (TEM) 을 사용하여 표면을 관찰함으로써 평가할 수 있다. 또한, 본 발명의 투명도전막은, 최대 표면조도 Rmax 가 바람직하게는 1∼20㎚ 이고, 더욱 바람직하게는 1∼15㎚ 의 범위이며, 평균 표면조도 Ra 는 바람직하게는 0.1∼10㎚ 이고, 더욱 바람직하게는 0.1∼1㎚ 의 범위이다.
이상과 같이, 기판 상에 막형성된 도전막에 대하여 필요에 따라 추가로 UV 오존 조사 (照射) 또는 산소 이온, 질소 이온, 아르곤 이온 등의 이온을 조사해도 된다. UV 오존 조사의 조건은 예를 들어, 광원의 주파장 2537Å, 1849Å, 조사조 내의 산소가스 도입량 10리터/분, 기판온도 10∼30℃, 조사시간 10분∼5시간이다. 또한 이온 조사의 조건은 예를 들어 조사조 내압 10-6∼10-1Pa, 조사 드라이브 전압 10∼1000V, 조사시간 10초∼1시간이다. 또한, 전술한 UV 오존 조사 및 이온 조사는 원하는 표면 요철을 갖는 도전막에 대하여 실시해도 된다. UV 오존 조사나 이온 조사를 한 경우에는, 기판을 손상시키지 않고 도전막 표면의 청정화를 달성할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 실시예 1∼4 에서 제작한 ITO 유리의 분광 (分光) 특성 (투과율) 을 나타낸다.
도 2 는 실시예 1∼4 에서 제작한 ITO 유리의 분광특성 (반사율) 을 나타낸다.
도 3 은 실시예 3 에서 제작한 ITO 유리의 원자간력 현미경으로 얻어진 표면사진이다.
도 4 는 실시예 5∼6 에서 제작한 ITO 유리의 ESCA 에 의해 ITO 막의 깊이 방향에서의 인듐과 주석 함유량을 측정한 결과를 나타낸다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 실시예를 사용하여 본 발명을 더 상세하게 설명하는데, 본 발명의 범위는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
파이로졸법에 의해 ITO 막을 유리기판에 제작한다. 즉, SiO2 막 (막두께 10㎚) 을 프리코팅한 붕규산 (BLC) 유리 연마기판 (260×220×0.4㎜) 을 500℃ 로 가열한 컨베이어로 속에 벨트 컨베이어로 투입하고, 원자비가 12% 인 주석원자를 포함하는, 염화 제 2 주석-인듐아세틸아세토네이트의 아세틸아세톤 용액을 스프레이 형태로 하여 공기를 캐리어 가스로서 컨베이어로 속에 스프레이하고, 유리기판의 표면에 접촉시켜 열분해시킴으로써 막두께 12㎚ 의 ITO 막을 형성시킨다. 얻어진 ITO 막의 표면 저항치는 1.7KΩ/□ 이다. 또한, 원자간력 현미경 (AFM) 으로 막표면을 관찰한 결과, 평균 표면조도 Ra 는 0.7㎚, 최대 표면조도 Rmax 는 12㎚ 이다. 얻어진 ITO 유리의 분광특성의 투과율을 도 1 에, 반사율을 도 2 에 나타낸다.
실시예 2
벨트 컨베이어 속도 및 약제 무화량을 조정하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 막두께가 10㎚ 인 ITO 막을 형성시킨다.
얻어진 ITO 유리의 분석결과를 표 1 에, 분광특성의 투과율을 도 1 에, 반사율을 도 2 에 나타낸다.
실시예 3
파이로졸법에 의해 ITO 막을 유리기판에 제작한다. 즉, SiO2막 (막두께 10㎚) 을 프리코팅한 붕규산 (BLC) 유리 연마기판 (260×220×0.4㎜) 을 500℃ 로 가열한 컨베이어로 속에 벨트 컨베이어로 투입하고, 원자비가 12% 인 주석원자를 포함하는, 염화 제 2 주석-인듐아세틸아세토네이트의 아세틸아세톤 용액을 스프레이 형태로 하여 공기를 캐리어 가스로서 컨베이어로 속에 스프레이하고, 유리기판의 표면에 접촉시켜 열분해시킴으로써 막두께 8㎚ 의 ITO 막을 형성시킨다. AFM 으로 막표면을 관찰한 결과, 평균 표면조도 Ra 는 0.8㎚, 최대 표면조도 Rmax 는 13㎚ 이다. 얻어진 ITO 유리의 분광특성의 투과율을 도 1 에, 반사율을 도 2 에 나타낸다.
실시예 4
벨트 컨베이어 속도 및 약제 무화량을 조정하는 것 이외에는 실시예 3 과 동일하게 하여 막두께가 6㎚ 인 ITO 막을 형성시킨다.
얻어진 ITO 유리의 분석결과를 표 1 에, 분광특성의 투과율을 도 1 에, 반사율을 도 2 에, AFM 으로 얻어진 표면사진을 도 3 에 나타낸다.
| 실시예 | ITO 막두께 (㎚) | Ra (㎚) | Rmax (㎚) | 투과율 | 전광선 투과율 | 저항값 (kΩ/□) | 도통 유무 | |
| (400㎚) | (550㎚) | |||||||
| 1 | 12 | 0.7 | 12 | 90 | 92 | 93 | 1.7 | 유 |
| 2 | 10 | 0.9 | 14 | 90 | 92 | 93 | 4.8 | 유 |
| 3 | 8 | 0.8 | 13 | 91 | 92 | 93 | 유 | |
| 4 | 6 | 0.6 | 9 | 92 | 93 | 93 | 유 | |
실시예 1∼4 에서 얻어진 ITO 유리는 세정하더라도 ITO 막이 박리되지 않고 알칼리 박리에도 침식되지 않는다.
실시예 5
약제를 원자비가 5% 인 주석원자를 포함하는 염화 제 2 주석-인듐아세틸아세토네이트의 아세틸아세톤 용액으로 하여 벨트 컨베이어 속도 및 약제 무화량을 조정하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 막두께가 10㎚ 인 ITO 막을 형성시킨다.
얻어진 ITO 유리의 전광선 투과율은 93% 이다. 막 중의 금속원자의 조성을 ESCA 를 사용하여 측정한 결과, 표면에서 기판을 향해 막 중에 주석원자가 편석되지 않고 균일하게 존재한다. 측정결과를 도 4 에 나타낸다.
실시예 6
벨트 컨베이어 속도 및 약제 무화량을 조정하는 것 이외에는 실시예 5 와 동일하게 하여 막두께가 8㎚ 인 ITO 막을 형성시킨다. 얻어진 ITO 유리의 전광선 투과율은 93% 이다. 막 중 금속원자의 조성을 ESCA 를 사용하여 측정한 결과, 표면에서 기판을 향해 막 중에 주석원자가 편석되지 않고 균일하게 존재한다. 측정결과를 도 4 에 나타낸다.
산업상이용가능성
본 발명의 투명도전막 부착 투광성 기판은, 고투명이고, 디바이스의 광량 절약·에너지 절약화가 가능하고, 액정 디스플레이 (LCD), 액정조광장치, LCD 렌즈 등의 전극으로서 바람직하여 산업상의 이용가치가 높다.
Claims (11)
- 막두께가 2∼9㎚ 인 연속하는 투명도전막을 투광성 기판 상에 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 투명도전막 부착 투광성 기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 투명도전막은 주상 단결정의 집합체인 것을 특징으로 하는 투명도전막 부착 투광성 기판.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 투명도전막의 최대 표면조도는 1∼20㎚ 의 범위인 것을 특징으로 하는 투명도전막 부착 투광성 기판.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 투명도전막의 평균 표면조도는 0.1∼10㎚ 의 범위인 것을 특징으로 하는 투명도전막 부착 투광성 기판.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 투명도전막은 주석도핑 산화인듐의 박막인 것을 특징으로 하는 투명도전막 부착 투광성 기판.
- 제 5 항에 있어서,주석원자가 상기 주석도핑 산화인듐의 박막 중에 균일하게 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 투명도전막 부착 투광성 기판.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 투명도전막은 기판 상에 스프레이 열분해법 또는 파이로졸법으로 제조된 도전막인 것을 특징으로 하는 투명도전막 부착 투광성 기판.
- 제 7 항에 있어서,상기 도전막을 기판 상의 온도가 400∼750℃ 인 범위에서 막형성하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 부착 투광성 기판.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,파장 400㎚ 의 광에 대한 투과율이 88% 이상인 것을 특징으로 하는 투명도전막 부착 투광성 기판.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,파장 350㎚ 의 광에 대한 투과율이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 투명도전막 부착 투광성 기판.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,전광선 투과율이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 투명도전막 부착 투광성 기판.
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