KR102477303B1 - 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 및 그 제조 방법 - Google Patents
다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102477303B1 KR102477303B1 KR1020200127350A KR20200127350A KR102477303B1 KR 102477303 B1 KR102477303 B1 KR 102477303B1 KR 1020200127350 A KR1020200127350 A KR 1020200127350A KR 20200127350 A KR20200127350 A KR 20200127350A KR 102477303 B1 KR102477303 B1 KR 102477303B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- dielectric layer
- transparent substrate
- thin film
- metal
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 238000009501 film coating Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 111
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 111
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 101
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims description 42
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 30
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 21
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 9
- 238000002198 surface plasmon resonance spectroscopy Methods 0.000 claims description 8
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 310
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3636—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer one layer at least containing silicon, hydrogenated silicon or a silicide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3613—Coatings of type glass/inorganic compound/metal/inorganic compound/metal/other
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3626—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer one layer at least containing a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3644—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the metal being silver
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3668—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having electrical properties
- C03C17/3671—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having electrical properties specially adapted for use as electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/44—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
- C03C2217/45—Inorganic continuous phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
- C03C2217/47—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
- C03C2217/475—Inorganic materials
- C03C2217/479—Metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
- C03C2218/154—Deposition methods from the vapour phase by sputtering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
본 기재는, 다층 박막 코팅을 구비한 투명 기재에 관한 것으로, 상기 다층 박막 코팅은 제1 유전체층, 제2 유전체층, 및 금속층을 포함하고, 상기 금속층은 상기 제1 유전체층과 상기 제2 유전체층 사이에서 상기 제1 유전체층 및 상기 제2 유전체층 각각과 직접 접촉하여 개재되고, 상기 제1 유전체층은 Si3N4의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함하고, 상기 제2 유전체층은 SiNx(x<1.33)의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함하며, 상기 금속층은 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Sn, Pb, Sb, 및 Bi으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다.
Description
다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 특성 제어가 용이하고 제조 방법이 간단한 착색된 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
유리와 같은 투명 기재의 경우, 건물용 글레이징으로 사용되거나, 기타 다양한 용도의 윈도우에 적용되기 위하여 여러 가지 특성을 갖도록 개발되고 있다. 그 중 하나로서, 가시광 영역에서 파장에 따른 반사 및 흡수 수준을 변경하여 착색된 투명 기재를 얻기 위한 연구가 다양하게 진행되고 있다.
이와 같이 착색된 투명 기재를 얻기 위한 방법으로는 금속 산화물과 같은 안료를 유리 제조 시점에 첨가하거나, 투명 기재 표면에 색상을 나타내는 물질을 코팅하는 방법이 있다. 이 중 전자와 같이 유리에 직접 안료를 첨가하는 방법은, 하나의 용융조에서 한가지 색상의 유리만이 제조될 수 있고 또한 얻고자 하는 색이 수득될 때까지 많은 양의 유리가 손실되기 때문에 생산 효율 및 가격 관점에서 적절하지 않다.
이에 착색된 투명 기재를 얻기 위한 방법으로 주로 유리와 같은 투명 기재 표면에 코팅층을 형성하는 방법이 연구되고 있다. 코팅층을 통해 색상을 나타내는 방법으로는 광흡수 물질을 코팅하는 방법과, 굴절율이 다른 박막의 두께를 조절하여 빛의 간섭을 이용함으로써 특정 파장을 소멸 시키는 방법을 들 수 있다. 그런데 광흡수 물질을 코팅하는 경우, 특정 파장대를 선택적으로 흡수하는 재료를 찾기가 불가능하여 구현이 어렵고, 박막의 두께를 조절하여 빛의 간섭을 이용하는 경우 이론적으로는 가능하나, 수십 내지 수백 층의 두꺼운 다층막으로 구현 가능하기 때문에 생산 원가가 높아지기 때문에 현실적으로 구현하기 어렵다.
이에, 투명 기재에 색상을 부여하기 위한 방법으로서 최근에는, 금속성 나노 입자를 매질에 분산시켜서 국소 표면 플라즈몬 공명(localized surface plasmon resonance)현상을 이용하여 특정 파장을 선택적으로 흡수하는 기술이 시도되고 있다. 즉, 금속 나노 입자의 크기가 입사파의 파장 보다 매우 작을 경우, 박막일 때와는 달리 입사파의 전기장에 의하여 금속 나노 입자에 분포된 전자의 집단적 진동이 발생된다. 이 발생된 진동의 주기는 금속 입자의 크기와 입자 사이의 거리에 따라 달라지며, 이를 통하여 흡수 파장 영역을 선택적으로 조절할 수 있게 된다.
다만 국소 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용하기 위해 금속 나노 입자 구조를 형성하는 방식은 현재까지 유전체 물질에 나노 금속을 분산시키는 습식 코팅이 대부분이나, 스퍼터링 코팅과 혼합하여 다층막을 형성하고자 할 경우에는 추가 비용 및 공정상 어려움이 따른다. 예를 들면, 유전체층을 코팅한 후, 얇게 금속 코팅을 하되 이 때 금속 물질의 디웨팅(dewetting) 현상을 이용하거나, 유전체층과 금속층을 모두 적층한 후 레이저 또는 플래시 어닐링 등을 통해 인위적으로 불연속적인 금속층이 되도록 하는 방법이 있다. 그러나 이 경우, 나노 입자가 면상, 즉 2차원 적으로만 배열되어, 광흡수의 정도를 높이는 것에 한계가 있고, 또한 상부 유전체층을 형성하는 과정에서 공극 등이 발생할 경우 불량 가능성이 높아진다. 또는, 스퍼터링 타겟 자체를 금속 물질과 유전체를 혼합하여 사용하거나, 두개의 타겟을 한 챔버에 설치하여 동시 증착하는 방법이 있다. 그러나 이 경우에도, 유전체와 금속의 전기적 특성이 상이하고 입자 사이즈의 조정도 어려우며, 공정이 불안정하고 재현성이 낮기 때문에, 이를 통해 선택적으로 광을 흡수하는 층을 구현하고, 그 특성을 제어하는 데에는 한계가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 국소 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용하여 선택적 광 흡수층을 구현함에 있어서, 금속 나노 입자가 고르게 분포되어 광흡수 특성이 우수하면서도, 그 특성을 용이하게 제어할 수 있는 선택적 광흡수층을 포함하는 투명 기재를 제공 하기 위한 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 투명 기재는, 다층 박막 코팅을 구비한 투명 기재로서, 상기 다층 박막 코팅은 제1 유전체층, 제2 유전체층, 및 금속층을 포함하고, 상기 금속층은 상기 제1 유전체층과 상기 제2 유전체층 사이에서 상기 제1 유전체층 및 상기 제2 유전체층 각각과 직접 접촉하여 개재되고, 상기 제1 유전체층은 Si3N4의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함하고, 상기 제2 유전체층은 SiNx(x<1.33)의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함하며, 상기 금속층은 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Sn, Pb, Sb, 및 Bi으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다.
상기 금속층의 유효 두께는 0.2nm 내지 1nm일 수 있다.
상기 금속층은, 제1 금속층 및 제2 금속층을 포함하고, 상기 제1 유전체층은, 하부 제1 유전체층 및 상부 제1 유전체층을 포함하며, 상기 투명 기재로부터 상기 하부 제1 유전체층, 상기 제1 금속층, 상기 제2 유전체층, 상기 제2 금속층, 및 상기 상부 제1 유전체층이 서로 접촉하여 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 제2 유전체층에는 Zr, Al 중 하나 이상의 원소가 도핑되어 있을 수 있다.
상기 제1 유전체층에는, Zr, Al 중 하나 이상의 원소가 도핑되어 있을 수 있다.
상기 금속층의 면저항은 50Ω/sq 내지 500Ω/sq일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 기재의 제조 방법은, 투명 기재에 다층 박막 코팅을 증착하는 단계, 및 상기 다층 박막 코팅이 증착된 투명 기재를 열처리하여 흡수층을 형성하는 단계를 포함하는 다층 박막 코팅을 포함하는 투명 기재의 제조 방법으로서, 상기 다층 박막 코팅은 제1 유전체층, 제2 유전체층, 및 금속층을 포함하고, 상기 금속층은 상기 제1 유전체층과 상기 제2 유전체층 사이에서 상기 제1 유전체층 및 상기 제2 유전체층 각각과 직접 접촉하여 개재되고, 상기 제1 유전체층은 Si3N4의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함하고, 상기 제2 유전체층은 SiNx(x<1.33)의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함하며, 상기 열처리에 의해 상기 금속층의 금속이 금속 나노 입자 형태로 상기 제2 유전체층의 유전체 매질 내에 분산된 흡수층이 형성된다.
상기 금속층은 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Sn, Pb, Sb, 및 Bi으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 흡수층의 면저항은 1000Ω/sq 이상일 수 있다.
상기 열처리 온도는 500℃ 이상 750℃ 이하일 수 있다.
상기 열처리 시간은 5분 이상 20분 이하일 수 있다.
상기 다층 박막 코팅 중 상기 제2 유전체는 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있고, 상기 스퍼터링 공정 중 질소 농도를 조절하는 것에 의해 상기 흡수층의 흡수 파장대를 조정할 수 있다.
상기 다층 박막 코팅 중 상기 금속층은 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있고, 상기 스퍼터링 공정 중 금속 타겟에 가해지는 파워를 조절하는 것에 의해 상기 흡수층의 흡수량을 조정할 수 있다.
상기 금속층의 유효 두께는 0.2nm 내지 1nm일 수 있다.
상기 금속층은, 제1 금속층 및 제2 금속층을 포함하고, 상기 제1 유전체층은, 하부 제1 유전체층 및 상부 제1 유전체층을 포함하며, 상기 투명 기재로부터 상기 하부 제1 유전체층, 상기 제1 금속층, 상기 제2 유전체층, 상기 제2 금속층, 및 상기 상부 제1 유전체층이 서로 접촉하여 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 제2 유전체층에는 Zr, Al 중 하나 이상의 원소가 도핑되어 있을 수 있다.
상기 제1 유전체층에는, Zr, Al 중 하나 이상의 원소가 도핑되어 있을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 기재는 다층 박막 코팅을 구비한 투명 기재로서, 상기 다층 박막 코팅은, 국소 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용하여 미리 결정된 파장대의 전자기파를 흡수하는 흡수층을 포함하고, 상기 흡수층은 유전체 매질 및 상기 유전체 매질 내에 분산된 금속 나노 입자를 포함하고, 상기 유전체 매질은 SiNx(x<1.33)으로 표시되는 화학식을 갖는 규소 질화물을 포함하고, 상기 금속 나노 입자는 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Sn, Pb, Sb, 및 Bi로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다.
상기 흡수층의 면저항은 1000Ω/sq 이상일 수 있다.
상기 흡수층의 두께는 5nm 내지 40nm일 수 있다.
상기 다층 박막 코팅은, 상기 흡수층의 적어도 일면에 상기 흡수층과 직접 접촉하여 배치되는 제1 유전체층을 포함할 수 있다.
상기 제1 유전체층은 Si3N4의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함할 수 있다.
상기 다층 박막 코팅은 상기 흡수층을 사이에 두고 상기 흡수층과 직접 접촉하여 배치되는 하부 제1 유전체층 및 상부 제1 유전체층을 포함할 수 있다.
상기 x값이 커질수록 상기 흡수층이 흡수하는 파장대의 피크 파장이 작아질 수 있다.
상기 유전체 매질 내의 금속 나노 입자의 함량이 증가할수록 상기 흡수층이 흡수하는 상기 전자기파의 양이 증가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 국소 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용하여 선택적 광흡수층을 구현함에 있어서, 금속 나노 입자가 고르게 분포되어 광흡수 특성이 우수하면서도, 그 특성을 용이하게 제어할 수 있는 선택적 광흡수층을 포함하는 다층 박막 코팅을 구비한 투명 기재를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 열처리 이전의 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 열처리 이전의 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 열처리 이후의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 열처리 이후의 단면을 도시한 도면이다.
도 7은 실험예 1에서 얻어진 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 단면을 관찰한 TEM 이미지이다.
도 8은 실험예 2에서 얻어진 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재에 있어서, 흡수값을 나타낸 그래프이다.
도 9는 실험예 3에서 얻어진 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재에 있어서, 흡수값을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 열처리 이전의 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 열처리 이후의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 열처리 이후의 단면을 도시한 도면이다.
도 7은 실험예 1에서 얻어진 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 단면을 관찰한 TEM 이미지이다.
도 8은 실험예 2에서 얻어진 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재에 있어서, 흡수값을 나타낸 그래프이다.
도 9는 실험예 3에서 얻어진 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재에 있어서, 흡수값을 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하거나, “아래에” 또는 “하에” 있다고 언급하는 경우, 이는 다른 부분의 바로 위에 또는 아래에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하거나, “바로 아래에” 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에서 "방사율", "투과율"이라는 용어는 이 기술분야에서 통상적으로 알려진 바와 같이 사용된다. "방사율"은 주어진 파장에서의 빛이 얼마나 흡수되고 반사되는지를 나타내는 척도이다. 일반적으로 아래와 같은 식을 만족한다.
(방사율) = 1 - (반사율)
본 명세서에서 "투과율"이라는 용어는 가시광 투과율을 의미한다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 열처리 이전의 단면을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 열처리 이전의 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재(101)는, 투명 기재(110) 및 그 위에 형성된 제2 유전체층(20), 금속층(30), 및 제1 유전체층(10)으로 구성된 다층 박막 코팅(120)을 포함한다. 이 때, 금속층(30)은, 제1 유전체층(10)과 제2 유전체층(20) 사이에서, 제1 유전체층(10)과 제2 유전체층(20)과 직접 접촉하여 개재된다. 아울러 투명 기재(110)와 제2 유전체층(20) 사이, 또는 제1 유전체층(10) 상부에는, 도시하지 않았으나, 추가로 임의의 층이 더욱 포함될 수 있다. 예를 들면 저방사 기능을 갖는 금속층이나, 이러한 금속층 상, 하부에 배치되는 반사 방지층, 또는 보호층이 포함될 수 있으며, 다층 박막 코팅을 보호하기 위한 오버 코트층이 포함될 수도 있다. 즉, 다양한 다층 박막 코팅에 있어서 본 실시에의 구성이 다양하게 적용될 수 있으며 특별히 한정되지 않는다. 또한, 제2 유전체층(20)과 제1 유전체층(10)은 그 위치가 서로 바뀔 수 있다.
투명 기재(110)는 특별히 한정되지는 않지만 바람직하게는 유리와 같은 경질의 무기물 또는 중합체 기재의 유기물로 제조된다.
제1 유전체층(10)은, 금속층(30)에 직접 접촉하여 형성되는 층으로서, Si3N4의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함한다. 추가로 알루미늄, 지르코늄 등이 도핑된 규소 타겟을 이용하여 스퍼터링된 규소 질화물일 수 있다. 알루미늄을 도핑함으로써, 제조 공정에서 유전체층을 원활하게 형성할 수 있다. 또한 지르코늄을 도핑하는 것에 의해 굴절률 등의 광학 특성을 조절할 수 있다.
제2 유전체층(20)은, 금속층(30)에 직접 접촉하여 형성되는 층으로서, SiNx(x<1.33)의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함한다. 제2 유전체층(20)을 이루는 규소 질화물은, 화학양론적으로 실리콘이 과잉(또는 질소가 부족)인 상태로서, SiNx에서 x는 1.33 미만이다. 바람직하게는 1.25 미만일 수 있다. 제2 유전체층(20)은 지르코늄, 알루미늄 등의 원소가 도핑된 규소 타겟을 이용하여 스퍼터링된 규소 질화물일 수 있다. 본 실시예에서는, 제2 유전체층(20)이 금속층(30) 하부에 형성되는 것으로 예시하였으나, 이에 한정되지 않고, 제2 유전체층(20)과 제1 유전체층(10)의 위치가 서로 바뀌어, 제2 유전체층(20)이 금속층(30)의 상부에 형성되어 있을 수도 있다.
금속층(30)은, 제2 유전체층(20)과 제1 유전체층(10) 사이에 이들과 직접 접촉하여 개재되는 층으로서, Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Sn, Pb, Sb, 및 Bi으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다. 금속층(30)에 포함된 금속 재료는 후술의 열처리시 흡수층에서 금속 나노 입자로 존재하게 된다. 바람직하게 금속층(30)은 은(Ag)으로 이루어질 수 있다.
금속층(30)의 유효 두께는 0.2nm 내지 1nm이다. 여기서 “유효 두께”는, 개별 나노 입자가 코팅된 양을 검출하여, 이를 균일한 층으로 가정하였을 때의 값으로부터 도출해 낸 이론적 두께이다. 본 실시예에서는, 임의의 증착층에 대하여 실측된 두께와, X-선 형광 분석기(XRF)로 검출된 금속 성분의 검출량을 측정하고, 이들 간의 관계를 정의하였다. 이후, 유효 두께를 측정하고자 하는 시료에 대해 XRF로 금속 성분의 검출량을 측정하고 이를 상기 검출량과 실측 두께 사이의 관계에 대입하여 두께로 환산하는 것에 의해 유효 두께를 도출하였다.
아울러 금속층(30)은 그 두께가 얇게 형성되기 때문에, 일부 불연속적인 층 구간도 존재할 수 있으나, 대체로 어느 정도의 통전성을 갖는 박막 형태로 형성되며, 이 때, 금속층(30)의 면저항은 50Ω/sq 내지 500Ω/sq일 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 열처리 이전의 단면을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 열처리 이전의 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재(101)는, 투명 기재(110) 및 그 위에 형성된 하부 제1 유전체층(12), 제1 금속층(31), 제2 유전체층(20), 제2 금속층(32), 및 상부 제1 유전체층(11)으로 구성된 다층 박막 코팅(121)을 포함한다. 이 때, 제1 금속층(31)은, 하부 제1 유전체층(12)과 제2 유전체층(20) 사이에서 이들과 직접 접촉하여 개재되고, 제2 금속층(32)은, 제2 유전체층(20)과 상부 제1 유전체층(11) 사이에서, 이들과 직접 접촉하여 개재된다. 아울러 투명 기재(110)와 하부 제1 유전체층(12) 사이, 또는 상부 제1 유전체층(11) 상부에는, 구체적으로 도시하지 않았으나, 추가로 임의의 층이 더욱 포함될 수 있다.
하부 제1 유전체층(12)과, 상부 제1 유전체층(11)은, Si3N4의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함한다. 추가로 알루미늄, 지르코늄 등이 도핑될 수 있다. 알루미늄을 도핑함으로써, 제조 공정에서 유전체층을 원활하게 형성할 수 있다. 또한 지르코늄을 도핑하는 것에 의해 굴절률 등의 광학 특성을 조절할 수 있다.
제2 유전체층(20)은, 금속층(30) 하부에 직접 접촉하여 형성되는 층으로서, SiNx(x<1.33)의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함한다. 제2 유전체층(20)을 이루는 규소 질화물은, 화학양론적으로 실리콘의 양이 과잉인 상태로서, SiNx에서 x는 1.33 미만이다. 바람직하게는 1.25 미만일 수 있다. 제2 유전체층(20)에는 지르코늄, 알루미늄 중 하나 이상의 원소가 도핑되어 있을 수 있다.
제1 금속층(31)과 제2 금속층(32)은, Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Sn, Pb, Sb, 및 Bi으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다. 제1 금속층(31)과 제2 금속층(32)에 포함된 금속 재료는 후술의 열처리시 흡수층에서 금속 나노 입자로 존재하게 된다. 바람직하게 제1 금속층(31)과 제2 금속층(32)은 은(Ag)으로 이루어질 수 있다. 제1 금속층(31)과 제2 금속층(32)의 유효 두께는 각각 0.2nm 내지 1nm이다. 아울러 제1 금속층(31)과 제2 금속층(32)은 각각 층 형태로 형성된다. 다만, 그 두께가 얇게 형성되기 때문에, 일부 불연속적인 층 구간도 존재할 수 있으나, 대체로 어느 정도의 통전성을 갖는 박막 형태로 형성되며, 이 때, 제1 금속층(31)과 제2 금속층(32)의 합계 면저항은 50Ω/sq 내지 500Ω/sq일 수 있다.
이하에서, 도 1 및 도 2에 도시된 열강화 이전의 다층 박막 코팅(120, 121)이 구비된 투명 기재(101)를 열처리하여, 광을 선택적으로 흡수하는 흡수층을 포함하는 다층 박막 코팅을 구비한 투명 기재의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 제조 방법을 나타낸 도면이다. 도 3 및 도 4에서는, 도 1에 도시된 다층 박막 코팅에 대한 열처리를 중심으로 설명한다.
우선, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제2 유전체층(20)을 적층하고, 그 위에 금속층(30)을 형성한다(S10).
제2 유전체층(20)은, 흡수층(23)을 형성하고자 하는 위치에 형성될 수 있다.
이 때, 제2 유전체층(20)은 SiNx(x<1.33)의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함한다. 제2 유전체층(20)을 이루는 규소 질화물은, 화학양론적으로 실리콘의 양이 과잉인 상태로서, SiNx에서 x는 1.33 미만이다. 제2 유전체층(20)은, 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 이 때 스퍼터링 공정 중의 질소 농도를 조절하는 것에 의해, 이후 형성되는 흡수층의 흡수 파장대를 조정할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
금속층(30)은 제2 유전체층(20)의 표면 상에, 얇게 증착되어 0.2nm 내지 1nm의 유효두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이 때, 금속층(30)은 얇은 층 형태로 형성되어, 금속층(30)의 면저항은 50Ω/sq 내지 500Ω/sq일 수 있다. 금속층(30)은, 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 스퍼터링 공정 중 금속 타겟에 가해지는 파워를 조절하는 것에 의해, 이후 형성되는 흡수층의 광 흡수량을 조정할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
다음으로, 금속층(30) 상에 제1 유전체층(10)을 증착한다(S20).
제1 유전체층(10)은 Si3N4 조성의 규소 질화물을 포함하여, 제2 유전체층(20)과는 다른 조성을 갖는다. 이 때, 제1 유전체층(10)은 20nm 내지 50nm의 두께로 형성될 수 있으며, 알루미늄 및 지르코늄으로부터 선택되는 하나 이상으로 도핑될 수 있다.
다음으로, 제2 유전체층(20), 금속층(30) 및 제1 유전체층(10)이 적층된 다층 박막 코팅에 대해 열처리를 행한다(S30).
열처리는 열강화, 곡률가공(Bending) 등을 포함하고, 본 실시예에서는 500℃ 이상 750℃ 이하의 온도에서 5분 이상 20분 이하의 시간 동안의 열강화 처리로 행해진다. 가해지는 열로 인하여, 금속층(30)에 포함된 금속은, 제2 유전체층(20)에 포함된 Si에 의해 용해되고, 동시에 도 4c에 도시된 바와 같이 제1 유전체층(10)에 발생하는 압축 응력에 의하여 가압된다. 이에 의해, 금속층(30)에 포함된 금속이, 제2 유전체층(20) 내부로 분산된다.
보다 상세히 설명하자면, 금속층(30)에 포함된 금속은, 제2 유전체층(20)에 과량으로 존재하는 Si에, 고온에서 용해되는 성질을 갖는다. 또한, 금속층(30)에 포함된 금속은, 제1 유전체층(10)에 포함된 Si3N4의 표면과는, 디웨팅(dewetting)되는 성질을 갖는다. 이 때문에, 열처리의 고온 환경에서, 금속층(30)에 포함된 금속이 제1 유전체층(10)의 표면과는 디웨팅 현상에 의해 제1 유전체층(10)측으로는 확산되지 않고, 제2 유전체층(20)으로 용해되어 그 내부로 분산되는 것이다. 아울러 이 때, 제1 유전체층(10)에는 압축 응력이 발생하기 때문에, 도 4c에 도시한 바와 같이, 금속층(30)에 대해 제2 유전체층(20) 측으로 압력을 가하여, 금속의 확산을 보다 촉진시킬 수 있게 된다.
이에 의해, 유전체 매질 내에 금속 나노 입자(231)가 고르게 분산된 형태의 흡수층(23)을 완성한다(S40).
즉, 금속층(30)에 포함되어 있던 금속은 모두 제2 유전체층(20)으로 분산되어, 제2 유전체층(20)의 규소 질화물 내에 고르게 분산된 금속 나노 입자(231)의 형태를 갖게 된다. 이에 의하면, 50Ω/sq 내지 500Ω/sq의 면저항을 갖는 박막 형태로 형성된 금속층(30) 대신, 흡수층(23) 내에 불연속적으로 분산되어 있는 금속 나노 입자(231)의 상태로 전환되기 때문에, 열처리 이전에 가지고 있던 통전성이 대부분 사라지게 된다. 따라서, 도 4d에서와 같이 흡수층(23)을 포함하는 투명 기재의 경우, 그 면저항이 1000Ω/sq 이상이 된다.
또한, 본 실시예에 의해 얻어진 흡수층(23)의 경우, 금속 나노 입자(231)가 흡수층(23) 내에 평면상으로 존재하는 것이 아니라, 층 내에 고르게 분산되어 삼차원 공간에 고르게 분포되어 있기 때문에, 후술하는 바와 같이 흡수 강도를 보다 높게 할 수 있으며, 그 흡수 정도도 보다 용이하게 조정할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 하나의 금속층(30)이 제2 유전체층(20)과 제1 유전체층(10) 사이에 개재되어, 제2 유전체층(20) 내부로 분산되는 경우를 예로서 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 도 2에 도시된 바와 같이 제2 유전체층(20)의 양측에 각각 배치된 제1 및 제2 금속층(31, 32)을 형성하여, 제2 유전체층(20)의 양측으로부터 금속의 확산이 이루어지도록 하는 것도 가능하다.
이하 도 5 및 도 6을 참조하여, 열처리 이후의 다층 박막 코팅을 구비하는 투명 기재에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 열처리 이후의 단면을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재의 열처리 이후의 단면을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재(100)는, 투명 기재(110) 상에 형성된 다층 박막 코팅(122)을 포함하고, 다층 박막 코팅(122)은 흡수층(23) 및 제1 유전체층(10)을 포함한다. 투명 기재(110)와 흡수층(23) 사이, 또는 제1 유전체층(10) 상부에는, 구체적으로 도시하지 않았으나, 추가로 임의의 층이 더욱 포함될 수 있다. 도 5에 도시된 구성은 도 1의 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재에 대해 열처리를 하여 얻어지는 구성이다.
흡수층(23)은, 유전체 매질 및 유전체 매질 내에 분산된 금속 나노 입자(231)를 포함한다. 유전체 매질은 규소 질화물(SiNx, x<1.33)을 포함한다. 금속 나노 입자는, Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Sn, Pb, Sb, 및 Bi로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 흡수층의 두께는 5nm 내지 40nm일 수 있다.
흡수층(23)에 분산된 금속 나노 입자(231)에 의해, 국소 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용하여 미리 결정된 파장대의 전자기파를 흡수할 수 있다. 즉, 금속 나노 입자(231)의 크기가, 입사파의 파장보다 매우 작을 때에는, 입사파의 전기장에 의하여, 금속 나노 입자(231)에 분포된 전자의 집단적 진동이 발생한다. 이와 같이 발생된 진동의 주기는, 금속 나노 입자(231)의 크기와, 금속 나노 입자(231) 사이의 거리에 따라 달라지며, 이를 통하여 흡수 파장 영역을 선택적으로 조절할 수 있다. 특히, 금속 나노 입자(231)가 분산되어 있는 흡수층(23)의 흡수 피크가 가시광 영역에 있도록 조절하여, 흡수층(23)이 포함된 다층 박막 코팅(120)이 특정 색상을 띄도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 유전체 매질에 분산된 금속 나노 입자(231)의 구성을 형성할 때, 앞서 설명한 바와 같이 유전체 매질로 이루어진 제2 유전체층(20) 상에 금속층(30)을 형성하고 열처리하여 금속층(30)의 금속이 금속 나노 입자(231) 형태로 유전체 매질 내에 분산시키는 것을 특징으로 하는데, 이 단계에서 유전체 매질의 조성을 조절하는 것에 의해, 흡수 파장을 선택할 수 있다. 즉, 유전체 매질을 구성하는 SiNx(x<1.33)의 규소 질화물에 있어서, x값이 커질수록, 흡수층이 흡수하는 파장대의 피크 파장은 작아지게 된다. 이와 같은 x값은, 예를 들면 제2 유전체층(20)의 스퍼터링 공정시, 공급되는 질소(N2) 가스의 농도를 달리하여 조정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 흡수층(23)의 흡수 파장 영역을 스퍼터링 공정으로 선택적으로 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 금속층(30)의 두께를 조절하는 것에 의해서 흡수층(23)이 흡수하는 광의 정도를 조절할 수 있다. 즉, 흡수층(23)에서 유전체 매질에 분산된 금속 나노 입자(231)의 농도를 높이는 것에 의해, 광 흡수의 양을 증가시킬 수 있다. 유전체 매질에 분산되는 금속 나노 입자(231)의 농도는, 스퍼터링시 형성되는 금속층(30)의 두께를 조절하는 것에 의해 조절할 수 있다. 따라서, 흡수층(23)이 흡수하는 광의 양 역시 스퍼터링 공정에 의해 용이하게 조정 가능하다.
또한, 다층 박막 코팅(120) 내에 복수의 흡수층(23)을 포함하여 특히 반사 특성 및 색상을 추가로 조절할 수 있다. 예컨대, 2개 이상의 흡수층이 포함되는 경우 다층 박막 코팅(120)의 방사 특성에는 영향을 주지 않으면서, 반사율을 추가로 감소시킬 수 있다. 이러한 경우, 각각의 흡수층의 조성(예컨대, 흡수층의 두께, 흡수 피크 파장, 금속 나노 입자의 농도 등)을 서로 동일하게 구성할 수도 있고, 서로 상이하게 구성할 수 있으므로, 필요에 따라 다양한 흡수 패턴을 가지도록 다층 박막 코팅을 구성할 수 있다.
흡수층(23) 상부에는 제1 유전체층(10)이 위치한다. 제1 유전체층(10)은, Si3N4의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함한다. 추가로 알루미늄, 지르코늄 등이 도핑될 수 있다. 알루미늄을 도핑함으로써, 제조 공정에서 유전체층을 원활하게 형성할 수 있다. 또한 지르코늄을 도핑하는 것에 의해 굴절률 등의 광학 특성을 조절할 수 있다. 제1 유전체층(10)은, 다층 박막 코팅(122)이 구비된 투명 기재(100)에 있어서, 반사 방지층으로 기능할 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 다층 박막 코팅(122)을 포함하는 투명 기재(100)는, 금속 나노 입자(231)가 분산된 흡수층(23)을 포함하고 있으나, 흡수층(23) 내에서 금속 나노 입자(231)가 각각 고립되어 존재하기 때문에, 통전성을 갖지 않고 절연성을 갖는다. 즉, 본 실시예에서 흡수층(23)의 면저항은 1000 Ω/sq 이상이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층 박막 코팅(123)이 구비된 투명 기재(100)는, 투명 기재(110) 상에 형성된 다층 박막 코팅(123)을 포함하고, 다층 박막 코팅(123)은 하부 제1 유전체층(12), 흡수층(23) 및 상부 제1 유전체층(11)을 포함한다. 투명 기재(110)와 하부 제1 유전체층(12) 사이, 또는 상부 제1 유전체층(11) 상부에는, 구체적으로 도시하지 않았으나, 추가로 임의의 층이 더욱 포함될 수 있다. 도 6에 도시된 구성은 도 2의 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재에 대해 열강화 처리를 하여 얻어지는 구성이다.
본 실시예에서의 흡수층(23) 및 상부 제1 유전체층(11)의 구성은, 앞서 설명한 도 5의 실시예에서의 흡수층(23)과 제1 유전체층(10)의 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
하부 제1 유전체층(12)은, 상부 제1 유전체층(11)의 구성과 동일하게, Si3N4의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함한다. 추가로 알루미늄, 지르코늄 등이 도핑될 수 있다. 알루미늄을 도핑함으로써, 제조 공정에서 유전체층을 원활하게 형성할 수 있다. 또한 지르코늄을 도핑하는 것에 의해 굴절률 등의 광학 특성을 조절할 수 있다. 하부 제1 유전체층(12)은, 다층 박막 코팅(123)이 구비된 투명 기재(100)에 있어서, 반사 방지층으로 기능할 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예에서는 하부 제1 유전체층(12)이 단층으로 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 2층 이상의 복층 구조를 가질 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예들에 의한 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는, 유전체 매질에 금속 나노 입자(231)가 분산된 흡수층(23)을 포함함으로써, 특정 파장의 광을 흡수할 수 있도록 구성되며, 특히, 스퍼터링 공정 및 열처리에 의해 흡수층(23)을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 스퍼터링 공정의 조건을 조정하는 것에 의하여, 흡수되는 광의 파장 영역 및 흡수되는 광의 양을 용이하게 제어할 수 있다.
아울러 본 발명의 실시예들에 의한 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재는, 특정 파장 영역의 광을 흡수하여 심미적인 색상이 부여된 투명 기재인바, 다양한 산업분야에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 코팅면에 색상을 갖는 투명 기재로서, 전자 제품의 커버 유리, 인테리어 유리, 건물이나 자동차 글레이징으로 사용될 수 있다. 또한, 통전성이 없고 절연성을 갖기 때문에, 터치스크린 패널 제품 등의 유리로도 유용하게 사용 가능하다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 의한 작용 효과에 대해 실험예를 참조하여 설명한다.
실험예 1: 유전체 매질에 분산된 금속 나노 입자를 확인하기 위한 실험
투명 기재(110)로서, 유리 기판 상에 순차적으로 Si3N4(13nm)/SiNx(17nm)/Ag(1nm)/Si3N4(38nm) 층을 적층하고, 이에 대해 650℃에서 7분간 열처리하였다.
얻어진 투명 기재에 대해 단면을 관찰한 TEM 이미지를 도 7에 나타낸다.
도 7에서, 어두운 반점으로 나타나는 부분이 Ag 결정이다. 즉, 도 7에 나타난 바와 같이, Ag 결정이, 광흡수막 내에서 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있었다.
또한, 열처리 전 측정된 면저항 값은 150Ω/m2이었고, 열처리 후의 면저항 값은 4G Ω/m2이었는바, 이로부터 Ag 나노 입자가 흡수층 내에서 서로 완전히 고립되어 분산되어 있음을 확인할 수 있었다.
실험예 2: 유전체 매질의 질소 함량에 따른 흡수 파장 조정을 확인하기 위한 실험
SiNx의 증착조건만을 달리하고, 실험예 1에서와 동일한 조건으로 증착하고 열처리하였다. 즉, SiNx의 증착 조건에 있어서, N2 주입 가스의 농도(=N2/(N2+Ar))를 각각 10%와 30%의 2가지 조건으로 하고, 나머지 조건은 실험예 1과 동일하게 하여 증착하였다. 이 때 유리면에서의 △흡수 값을 측정한 것을 도 8에 나타낸다. 여기서, △흡수는, “금속 나노 입자가 분산된 흡수층을 포함하는 경우의 흡수값”에서, “금속 나노 입자가 포함되지 않은 유전체 매질(제2 유전체층)만이 존재하였을 때의 흡수값”을 뺀 수치이다.
그 결과, 도 8에 나타난 바와 같이, N2의 농도가 낮은 조건(10%)에서는, 약 600nm 부근의 파장 영역(황색)에서 피크값을 나타낸 반면, N2의 농도가 높은 조건(30%)에서는 약 1100nm 부근의 파장 영역에서 피크값을 나타냄을 확인하였다. 즉, 흡수층의 유전체 매질에 있어서 N2의 농도 조건에 따라 흡수 파장 영역이 변화함을 확인하였다. 따라서, N2의 농도를 조절하는 것에 의해 원하는 파장 영역으로 광흡수를 조정할 수 있는바, 스퍼터링 공정에 의해 선택적 광흡수를 용이하게 제어할 수 있음을 확인하였다. 한편, 흡수 강도의 경우, 두 조건(N2의 농도가 낮은 조건(10%) 및 높은 조건(30%)) 모두에서 최대값이 약 15%로서 유사하였다. 즉, N2의 농도 조건은, 흡수 파장 영역의 선택에 관여하고, 흡수 강도에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 해석된다.
실험예 3: 금속층의 두께에 따른 광 흡수량 조정을 확인하기 위한 실험
Ag의 증착조건만을 달리하고, 실험예 1에서와 동일한 조건으로 증착하고 열처리하였다. 즉, Ag의 증착 조건에 있어서, Ag의 두께를 달리 할 수 있도록, Ag 타겟에 주어지는 파워를, 0.5kW, 1kW, 1.5kW로 변화하고, 나머지 조건은 실험예 1과 동일하게 하여 증착하였다(SiNx 형성시 농도 조건은 30%로 통일하였음). 이 때 유리면에서의 △흡수 값을 측정한 것을 도 9에 나타낸다. 여기서, △흡수는, 실험예 2와 동일하게, “금속 나노 입자가 분산된 흡수층을 포함하는 경우의 흡수값”에서, “금속 나노 입자가 포함되지 않은 유전체 매질(제2 유전체층)만이 존재하였을 때의 흡수값”을 뺀 수치이다.
그 결과, 도 9에 나타난 바와 같이, 흡수 파장에 있어서 피크값은 크게 변화하지 않으면서(약 600nm~650nm의 범위), 흡수의 최대값은 증가함을 확인할 수 있었다. 즉, Ag 타겟에 가해지는 파워가 커질수록, 형성되는 Ag층의 유효 두께는 증가하게 되고, Ag의 두께가 증가할수록, 이로부터 형성된 흡수층에 의해 흡수되는 광의 양이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서, Ag의 두께를 조절하는 것에 의해, 광흡수 양을 조정할 수 있음을 확인하였다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재에 있어서, 국소 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용한 선택적 광 흡수층을 용이하게 구현할 수 있고, 아울러 흡수층이 흡수하는 광의 파장 영역 및 광의 양을, 스퍼터링 공정의 조건을 제어하는 것에 의해 용이하게 제어할 수 있다. 또한 얻어진 흡수층은 유전체 매질에 금속 나노 입자가 고립되어 균일하게 분산된 상태로서, 충분한 양의 광흡수를 얻을 수 있으며, 동시에 얻어진 투명 기재가 절연성을 갖는바, 다양한 분야의 착색된 기재에 적절하게 사용될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
100, 101: 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재
110: 투명 기재
120, 121, 122, 123: 다층 박막 코팅
10: 제1 유전체층
20: 제2 유전체층
30: 금속층
23: 흡수층
231: 금속 나노 입자
110: 투명 기재
120, 121, 122, 123: 다층 박막 코팅
10: 제1 유전체층
20: 제2 유전체층
30: 금속층
23: 흡수층
231: 금속 나노 입자
Claims (25)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 투명 기재에 다층 박막 코팅을 증착하는 단계, 및
상기 다층 박막 코팅이 증착된 투명 기재를 열처리하여 흡수층을 형성하는 단계를 포함하는 다층 박막 코팅을 포함하는 투명 기재의 제조 방법으로서,
상기 다층 박막 코팅은 제1 유전체층, 제2 유전체층, 및 금속층을 포함하고,
상기 금속층은 상기 제1 유전체층과 상기 제2 유전체층 사이에서 상기 제1 유전체층 및 상기 제2 유전체층 각각과 직접 접촉하여 개재되고,
상기 제1 유전체층은 Si3N4의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함하고,
상기 제2 유전체층은 SiNx(x<1.33)의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함하며,
상기 열처리에 의해 상기 금속층의 금속이 금속 나노 입자 형태로 상기 제2 유전체층의 유전체 매질 내에 분산된 흡수층이 형성되는,
다층 박막 코팅을 구비한 투명 기재의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 금속층은 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Sn, Pb, Sb, 및 Bi으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 투명 기재의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 흡수층의 면저항은 1000Ω/sq 이상인 투명 기재의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 열처리 온도는 500℃ 이상 750℃ 이하인 투명 기재의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 열처리 시간은 5분 이상 20분 이하인 투명 기재의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 다층 박막 코팅 중 상기 제2 유전체는 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있고,
상기 스퍼터링 공정 중 질소 농도를 조절하는 것에 의해 상기 흡수층의 흡수 파장대를 조정할 수 있는 투명 기재의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 다층 박막 코팅 중 상기 금속층은 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있고,
상기 스퍼터링 공정 중 금속 타겟에 가해지는 파워를 조절하는 것에 의해 상기 흡수층의 흡수량을 조정할 수 있는 투명 기재의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 금속층의 유효 두께는 0.2nm 내지 1nm인 투명 기재의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 금속층은, 제1 금속층 및 제2 금속층을 포함하고,
상기 제1 유전체층은, 하부 제1 유전체층 및 상부 제1 유전체층을 포함하며,
상기 투명 기재로부터 멀어지는 방향으로, 상기 하부 제1 유전체층, 상기 제1 금속층, 상기 제2 유전체층, 상기 제2 금속층, 및 상기 상부 제1 유전체층이 서로 접촉하여 순차적으로 배치되는 투명 기재의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 제2 유전체층에는 Zr, Al 중 하나 이상의 원소가 도핑되어 있는 투명 기재의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 제1 유전체층에는 Zr, Al 중 하나 이상의 원소가 도핑되어 있는 투명 기재의 제조 방법. - 다층 박막 코팅을 구비한 투명 기재로서,
상기 다층 박막 코팅은, 국소 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용하여 미리 결정된 파장대의 전자기파를 흡수하는 흡수층을 포함하고,
상기 흡수층은 유전체 매질 및 상기 유전체 매질 내에 분산된 금속 나노 입자를 포함하고,
상기 유전체 매질은 SiNx(x<1.33)으로 표시되는 화학식을 갖는 규소 질화물을 포함하고,
상기 금속 나노 입자는 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ta, Nb, Sn, Pb, Sb, 및 Bi로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 투명 기재. - 제18항에 있어서,
상기 흡수층의 면저항이 1000Ω/sq 이상인 투명 기재. - 제18항에 있어서,
상기 흡수층의 두께는 5nm 내지 40nm인 투명 기재. - 제18항에 있어서,
상기 다층 박막 코팅은, 상기 흡수층의 적어도 일면에 상기 흡수층과 직접 접촉하여 배치되는 제1 유전체층을 포함하는 투명 기재. - 제21항에 있어서,
상기 제1 유전체층은 Si3N4의 화학식으로 표시되는 규소 질화물을 포함하는 투명 기재. - 제18항에 있어서,
상기 다층 박막 코팅은 상기 흡수층을 사이에 두고 상기 흡수층과 직접 접촉하여 배치되는 하부 제1 유전체층 및 상부 제1 유전체층을 포함하는 투명 기재. - 제18항에 있어서,
상기 x값이 커질수록 상기 흡수층이 흡수하는 파장대의 피크 파장이 작아지는 투명 기재. - 제18항에 있어서,
상기 유전체 매질 내의 금속 나노 입자의 함량이 증가할수록 상기 흡수층이 흡수하는 상기 전자기파의 양이 증가하는 투명 기재.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200127350A KR102477303B1 (ko) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 및 그 제조 방법 |
| EP21875956.1A EP4223715A1 (en) | 2020-09-29 | 2021-09-14 | Transparent substrate with multilayer thin film coating, and method for manufacturing same |
| US18/029,036 US20230366099A1 (en) | 2020-09-29 | 2021-09-14 | Transparent substrate with a multilayer thin film coating, and method for manufacturing same |
| PCT/KR2021/012521 WO2022071681A1 (ko) | 2020-09-29 | 2021-09-14 | 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200127350A KR102477303B1 (ko) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 및 그 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220043673A KR20220043673A (ko) | 2022-04-05 |
| KR102477303B1 true KR102477303B1 (ko) | 2022-12-13 |
Family
ID=80950749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200127350A KR102477303B1 (ko) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 및 그 제조 방법 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230366099A1 (ko) |
| EP (1) | EP4223715A1 (ko) |
| KR (1) | KR102477303B1 (ko) |
| WO (1) | WO2022071681A1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014094448A (ja) * | 2011-02-21 | 2014-05-22 | Asahi Glass Co Ltd | 積層体 |
| KR101499487B1 (ko) * | 2013-10-31 | 2015-03-18 | 한국과학기술연구원 | 플라즈모닉 나노 칼라 코팅층 및 이의 형성 방법 |
| JP2020517572A (ja) | 2017-04-28 | 2020-06-18 | サン−ゴバン グラス フランス | 着色グレージング及びそれを得るための方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208057A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Taiyo Yuden Co Ltd | プラズモン共鳴構造体，その制御方法，金属ドメイン製造方法 |
| KR100991563B1 (ko) * | 2008-06-30 | 2010-11-04 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 표면 플라즈몬 공명 센서칩, 그 제조 방법, 표면 플라즈몬공명 센서 시스템 및 그를 이용한 분석 대상 물질 검출방법 |
| KR20160125806A (ko) * | 2015-04-22 | 2016-11-01 | 광주과학기술원 | 나노플라즈모닉 컬러필터 |
| WO2017041085A1 (en) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | President And Fellows Of Harvard College | Modifying optical properties of thin film structures using an absorbing element |
| KR102629856B1 (ko) * | 2017-04-17 | 2024-01-25 | 3이 나노 인크. | 에너지 컨트롤 코팅, 구조체, 장치 및 그의 제조 방법 |
| KR102187105B1 (ko) * | 2018-07-18 | 2020-12-04 | 한국과학기술연구원 | 컬러 구조물 |
-
2020
- 2020-09-29 KR KR1020200127350A patent/KR102477303B1/ko active IP Right Grant
-
2021
- 2021-09-14 US US18/029,036 patent/US20230366099A1/en active Pending
- 2021-09-14 EP EP21875956.1A patent/EP4223715A1/en active Pending
- 2021-09-14 WO PCT/KR2021/012521 patent/WO2022071681A1/ko unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014094448A (ja) * | 2011-02-21 | 2014-05-22 | Asahi Glass Co Ltd | 積層体 |
| KR101499487B1 (ko) * | 2013-10-31 | 2015-03-18 | 한국과학기술연구원 | 플라즈모닉 나노 칼라 코팅층 및 이의 형성 방법 |
| JP2020517572A (ja) | 2017-04-28 | 2020-06-18 | サン−ゴバン グラス フランス | 着色グレージング及びそれを得るための方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220043673A (ko) | 2022-04-05 |
| WO2022071681A1 (ko) | 2022-04-07 |
| EP4223715A1 (en) | 2023-08-09 |
| US20230366099A1 (en) | 2023-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11382245B2 (en) | Ultra-thin conductor based semi-transparent electromagnetic interference shielding | |
| CN105814150B (zh) | 低辐射涂敷膜、其的制备方法及包含其的窗户用功能性建材 | |
| CN105814149B (zh) | 低辐射涂敷膜、其的制备方法及包含其的窗户用功能性建材 | |
| KR101768257B1 (ko) | 저방사 코팅 및 이를 포함하는 창호용 건축 자재 | |
| KR101499288B1 (ko) | 저방사 코팅막 및 이를 포함하는 건축 자재 | |
| Rahman et al. | Chemical bonding states and solar selective characteristics of unbalanced magnetron sputtered Ti x M 1− x− y N y films | |
| Ibrahim et al. | Solar selective performance of metal nitride/oxynitride based magnetron sputtered thin film coatings: a comprehensive review | |
| KR101302273B1 (ko) | 저방사 유리 및 이의 제조방법 | |
| Tao et al. | Phase Change Materials for Nonvolatile, Solid‐State Reflective Displays: From New Structural Design Rules to Enhanced Color‐Changing Performance | |
| US8722210B2 (en) | Low emissivity glass and method for manufacturing the same | |
| US20170087927A1 (en) | Layered product | |
| Akin Sonmez et al. | Ag/M‐seed/AZO/glass structures for low‐E glass: Effects of metal seeds | |
| KR102477303B1 (ko) | 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 및 그 제조 방법 | |
| Xu et al. | Optical optimization and thermal stability of SiN/Ag/SiN based transparent heat reflecting coatings | |
| Liang et al. | Localized surface plasmon resonance modulation of totally encapsulated VO2/Au/VO2 composite structure | |
| CN101752028A (zh) | 透明导电膜及其制备方法 | |
| KR102481460B1 (ko) | 다층 박막 코팅이 구비된 투명 기재 | |
| CN108026752A (zh) | 窗户用功能性建筑材料 | |
| El-Kassem et al. | Optoelectronic properties and surface plasmon polaritons of CdO/Ag/CdO multilayer films deposited by DC pulsed magnetron sputtering | |
| KR102001993B1 (ko) | 저방사 코팅, 저방사 코팅의 제조 방법 및 저방사 코팅을 포함하는 창호용 기능성 건축 자재 | |
| KR102408459B1 (ko) | 박막 다층 코팅이 구비된 투명 기재 | |
| TW201726425A (zh) | 功能化基板 | |
| Li et al. | High broadband transmission of light through a multi-layer sandwich microstructure containing a seamless metallic film | |
| Fleury | Transparent structured conductive coating for applications in smart windows | |
| AU2018294510A1 (en) | Functionalized substrate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |