KR100463952B1 - 완전한비-편광영역을갖는편광유리 - Google Patents

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Abstract

비-편광 유리의 국소적인 영역 또는 패턴을 갖는 편광 유리가 개시된다. 상기 비-편광 영역은 환원 기체-차단 물질의 사용, 유리의 국소적 가열법 또는 에칭 기술에 의해 형성된다. 도 1a-1b는 환원 기체-차단법을 나타내는데, 상기 방법에서 새도우 마스크(4) 또는 환원 기체-차단 물질의 박층(6)은 유리(2)의 표면상에 형성되어 환원 공정을 지연시키고, 유리 상에 색상 그래디언트 및/또는 디자인 또는 패턴의 형성을 가능하게 한다. 상기 마스크된 유리는 환원 분위기에 노출되고, 그 결과, 노출 또는 비보호 영역(8)내의 환원가능한 상은 환원되고, 비-편광 영역 (마스크된 영역)은 환원되지 않는다.

Description

완전한 비-편광 영역을 갖는 편광 유리
환원 가능한 이온을 함유하는 조성물로 이루어진 유리의 색상을 변화시키기 위한 상승된 온도에서의 수소 소성법은 공지되어 있다. 상기 기술의 주목할 만한 상업적 적용으로는 SERENGETIR 및 CPFR 상표 하에 시판되는 코팅 인코오포레이티드 (Corning Incorporated) 안경 제품 라인이 있다. 유도된 색상 변화는 유리내에서의 은 및 납 이온의 일부가 각각 원자 상태로 환원하는 것에 기인한다.
편광 유리를 제조하기 위한 몇몇 방법들이 제안되었다. 예를 들면, 일 방법은 유리의 연화점 이상에서 유리를 리드로우 (redraw)하는 것이다. 유리는 리드로우 공정에 의해 신장된 분리 상을 함유한다. 통상적으로, 상기 리드로우 공정 전에 상 분리를 이끄는 열처리가 수행된다. 상기 공정의 특정한 변형에서, 분리된 상은 초기에는 AgClBr, CuClBr, AgI, CuI 또는 구리/카드뮴 할라이드(halide)와 같은 분광학적으로 비-흡광 물질이며, 이들은 편광 효과에 필요한 바람직한 이색성 (dichroic property)을 만들기 위해 계속적으로 변형되어야 한다. 이는 상기 분광학적으로 비-흡광 물질이 이들의 대응 금속으로 화학적으로 환원하는 것에 영향을 주기에 충분한 시간동안 상승된 온도에서 늘려진 유리를 수소 기체로 처리함으로써 이루어진다. 화학적 환원 공정은 유리에서의 수소의 확산 및 할라이드 상과의 수소의 화학적 반응 모두를 포함하는 결합 공정이다.
화학적 반응은 표면 부근의 환원된 영역과 표면 아래의 비환원된 영역 사이에 예리한 경계 상태를 초래하는 수소 확산에 비하여 매우 빠르게 진행한다는 사실이 공지되어 있다. 편광화는 환원된 층으로부터 유도된다. 또한, 편광 유리가 어떤 연장된 시간동안 500℃ 근처까지 가열될 때, 신장된 입자들은 재-구형화되며, 편광 특성은 손실된다. 즉, 신장된 입자들은 본래의 구형으로 되돌아온다. 이는, 일단 유리가 충분히 부드러워지면, 경계면의 힘이 리드로우잉 력 (redrawing force)이 수행하는 일을 수행하지 못하도록 작용한다는 사실에 의해 설명된다.
어떤 적용을 위해, 유리의 국소적 영역으로 제한된 편광 특성을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 목적은 유리 표면의 일부분 위로 수소 환원의 효과를 부분적으로 또는 완전히 차단하는 방법, 또는 편광 상태를 변화시키는 다른 방법을 제공하는 것이다.
[발명의 개시]
간략하게, 본 발명은 완전한 비-편광 영역을 갖는 편광 유리에 관한 것이다.
일 목적으로, 본 발명은 유리 표면상의 일부가 비-편광화되는 편광 유리를 형성하는 방법에 관한 것이다.
특정한 목적으로, 본 발명은
a) 신장된(elongated) (늘려진, stretched) 환원 가능한 상을 갖는 유리를 제공하는 단계;
b) 상기 유리의 일부분의 표면상에 환원 기체-차단 물질 층을 선택적으로 형성시킴으로써 상기 유리의 일부를 보호하거나 마스킹 (masking)하는 단계;
c) 비보호 영역에서의 환원 가능한 상을 환원시키기 위해 환원 기체를 상기 유리의 비보호 영역에 처리하는 단계; 및
d) 기본 비-편광 유리를 드러내기 위해 상기 보호 부분으로부터 상기 환원 기체-차단 물질 층을 제거하여서, 완전한 편광 및 비-편광 영역을 갖는 유리를 형성하는 단계;로 이루어진 완전한 편광 및 비-편광 영역을 갖는 유리를 형성하는 방법에 관한 것이다.
또 다른 목적으로, 본 발명은 환원 가능한 신장된 상 입자를 포함하는 편광 유리를 제공한 후, 유리 표면의 일 영역을 열처리하여 상기 신장된 상을 재-구형화시켜고, 그 결과 상기 영역 내에서 편광 유리를 비-편광화시킴으로써 편광 유리 내에서 비-편광 영역을 형성하는 방법에 관한 것이다.
여전히 또 다른 목적으로, 본 발명은 편광 유리를 비-편광화시키기 위해 편광 층을 선택적으로 제거함으로써 편광 유리 내에 비-편광 영역을 형성하는 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, " 환원 분위기" 는 산소의 화학적 전위가 낮은 기체 분위기를 일컫는다. 환원 기체의 예로는 수소, 하이드라진 (hydrazine)증기, 분해 암모니아 (cracked ammonia), 중수소 및 형성 기체 (즉, 예를 들면 H2/He 및 H2/N2와 같은 수소 및 불활성 기체의 혼합물)가 있다.
도 1a 내지 1c는 적어도 하나의 비-편광 영역을 갖는 편광 유리를 형성하는 하나의 신규한 방법을 예시하는 개략도이다.
도 2a 내지 2d는 광석판인쇄 공정에 의해, 편광 및 비-편광 유리의 패턴(pattern)을 형성하는 또 다른 신규한 방법을 예시하는 개략도이다.
도 3a 및 3b는 편광 유리 및 포토레지스트 (photoresist)의 회합물(assembly)을 광선에 노출시키는 단계, 기본 편광 층을 노출시키기 위해 상기 포토레지스트를 현상시키는 단계 (도 3a), 노출된 영역 내에서 상기 편광 층을 제거하기 위해 상기 노출된 영역을 에칭 (etching)하는 단계, 및 상기 포토레지스트를 벗겨내는 단계 (도 3b);를 포함하는 본 발명의 실시예를 예시하는 개략도이다.
본 발명자들은, 비-편광 영역을 갖는 편광 유리는 (1) 수소 차단 필름의 사용, (2) 국소적 열 처리법, (3) 에칭법, 또는 (4) 상기 방법들의 병합에 의해 형성될 수 있음을 발견하였고, 본 명세서에 기술하였다. 용이한 설명을 위해, 환원 기체 차단 물질 층은, 수소에 더하여 분해 암모니아, 중수소 또는 형성 기체 (즉, He, N2 또는 Ar과 H2의 혼합물)와 같은 다른 환원 기체들이 사용될 수 있는 것으로 이해될지라도, 본 명세서에서 " 수소-차단 필름" 으로 일컬어질 것이다.
본 발명의 방법에 의해 숙고된 바와 같이, 편광 유리는 AgClxBr1-x, CuClxBr1-x, 또는 상 분리된 Pb-보레이트 유리와 같은 환원 가능한 신장된 상을 함유하며, 여기서 x는 0 내지 1 사이의 수이다. 다른 유용한 환원 가능한 상들은 AgI, CuI 및 Cu/Cd 할라이드를 포함한다.
이제, 본 발명을 도면을 참조하여 기술한다. 수소 차단법 (도 1a 내지 1c)에서, 환원 기체-차단 물질의 박층(6), 바람직하게는 Cr, Mo 또는 그들의 산화물과 같은 물질의 밀한 필름은 비-편광 유리(2)의 표면상에서 형성되어 환원 공정을 지연시키고, 유리 상에 색상 그래디언트 (gradient) 및 디자인 또는 패턴의 형성을 가능하게 한다. 이 기술을 이용하는 특히 유용한 실시예에서, 비-편광 영역(10)은 환원 기체 및 상기 환원 기체의 통과를 지연시킬 수 있는 패턴화된 필름을 이용함으로써 늘려지거나 신장된 입자들을 갖는 유리 내에서 형성된다. 이 실시예에서, 비-편광 영역은
1) 환원 가능한 신장된 상의 층을 갖는 유리(2)를 제공하는 단계;
2) 보호될 유리 영역의 표면상에 환원 기체의 통과를 차단하거나 방지시킬 수 있는 환원 기체-차단 물질 층(6)을 형성시킴으로써 유리의 영역을 보호하는 단계 (도 1b);
3) 유리의 비보호 영역(8)을 환원 기체 분위기로 처리하여 상기 비보호 영역(8) 내의 환원 가능한 상을 환원시켜서, 상기 영역을 편광화시키는 단계; 및
4) 기본 비-편광 유리를 드러내기 위해, 상기 보호 영역으로부터 환원 기체-차단 물질 층(6)을 제거하는 단계 (도 1c)에 의해 형성된다.
환원 기체 분위기는 350 내지 425℃의 온도, 및 1-200 atm의 압력에서 환원 기체를 포함한다.
바람직한 환원 기체는 H2, 분해 암모니아, 형성 기체 및 D2일 수 있다. 만일 형성 기체가 사용된다면, 상기 형성 기체 혼합물의 수소 함량은, 바람직하게는 적어도 0.1%, 더욱 바람직하게는 적어도 5%, 가장 바람직하게는 적어도 10%이다. 상기 형성 기체 혼합물의 수소 함량이 높을수록, 압력은 더 낮아지며, 상기 유리내의 환원 가능한 상을 환원시키는데 필요한 시간은 더 짧아진다. 바람직한 형성 기체는 H2/N2이다.
수소-차단 물질 층은 임의의 방법을 이용하여 패턴화될 수 있다. 얇은 필름 층을 선택적으로 형성하는 특히 유용한 방법은, 새도우 마스크 (mask)를 유리 표면 위에 위치시킴으로써, 상기 새도우 마스크가 유리의 임의의 영역을 차단하거나 보호하게 하는 것이다 (도 1). 이에 의해, 차단 물질의 패턴화된 층은 새도우 마스크 내의 기공 또는 개구를 통하여 유리의 비마스크되거나 비보호된 영역 상에서 형성된다.
얇은 필름 차단 층을 패턴화하는 또 다른 유용한 방법은 광석판인쇄술을 이용하는 것이다 (도 2). 본 패턴화 공정에서는, (i) 수소-차단 물질의 얇은 필름(6)이 환원 가능한 유리(2), 즉, 늘려지거나 신장된 입자들의 층을 갖는 유리의 전체 표면 위에 침적되고; (ii) 다음, 얇은 포토레지스트 층(12)이 상기 수소-차단 물질(6)의 표면에 도포되며 (도 2a); (iii) 상기 포토레지스트는 마스크를 이용하여 석판인쇄술로 패턴화되고, 현상되며 (도 2b); (iv) 상기 패턴화된 포토레지스트상은 그 후 에칭 공정 (건식 또는 습식)에 의해 차단 물질 층으로 전달되며; (v) 상기 포토레지스트는 패턴화된 필름 차단 물질을 남기고 제거된다 (도 2c). 비-편광 유리 영역을 형성하기 위해, 도 2c의 회합물은 상기와 같이 환원 기체 분위기에 노출되어 비보호 영역 내에서 유리를 편광화시킨다. 그 후, 상기 차단 물질은 도 2d에 나타난 바와 같이, 편광 영역(8) 및 비-편광 영역(10)을 갖는 유리를 형성하기 위해 제거된다.
박층의 환원 기체-차단 물질을 침적시키는데 사용되는 특정 방법이 본 발명의 주요한 목적이다. 특히, 상기 층 내의 핀홀 (pinhole)의 형성을 피하기 위해, 상기 필름은 바람직하게는 클래스 (Class) 1000 (또는 더 우수한) 무균실 환경에서 스퍼터링 (sputtering) 또는 다른 적절한 방법에 의해 침적된다.
상기 차단 물질의 선택 및 이의 침적된 두께는, 유리에서 환원된 층이 얼마만큼의 깊이로 어떤 특정 적용에 요구되는지에 기초하여 결정된다. 달리 말하면, 침적된 필름의 특성은, 밀도 및 두께의 결합된 특성을 통하여, 유리에서의 충분한 환원 깊이를 만드는데 요구되는, 바꿔 말하면 바람직한 콘트라스트 (contrast)를 제공하는, 시간/압력/온도에 대하여 H2의 확산을 지연시키기에 충분해야 한다. 예를 들면, 은 또는 구리 할라이드 상이 화학적으로 은 또는 구리로 환원되는 깊이(즉, 편광 가능한 층의 두께)는 편광계 (polarizer)의 콘트라스트를 결정한다. 환원된 깊이는 온도에 대한 지수적 함수일 뿐만 아니라, H2 압력 및 처리 시간의 루트(square root)에 비례한다.
콘트라스트는 통과 방향 (늘려진 방향에 수직, T0)의 투과율 대 흡수 방향(늘림 방향과 평행)의 투과율의 비로서 정의된다. 콘트라스트=T0/exp(-α d)의 식에 의해 편광 층의 두께로 이를 수학적으로 표현할 수 있으며, 여기서, d는 편광 필름 두께이다. 상수, α 는 유리가 늘려졌던 정도 및 빛의 파장에 따라 달라진다. 특정 적용에 있어, α 및 T0은 실험적으로 결정되며, 편광 필름의 두께는 어떤 바람직한 콘트라스트를 위해 결정될 수 있다. 특히 유용한 일 실시예에서, 100의 콘트라스트를 달성하기 위해, 640nm의 파장에서, 28㎛의 두께가 요구된다.
환원 기체-차단 물질은 중금속, 산화물 및 반도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
Cr, Mo, Ta, Zn, W와 같은 수소 차단 물질의 특정한 선택은 박층을 형성하는데 사용되는 방법 및 관련 침적 변수에 좌우될 수 있다. 다른 유용한 수소 차단 물질로는 Au, Rh, Pd, Pt 및 Ir과 같은 귀금속이 있다. 예를 들면, 수소 차단 물질 층이 필름 침적 방법에 의해 형성될 때, 관련 변수는 상기 침적된 필름의 다공성을 포함하며, 이는 특정 침적 방법 및 시스템, 필름 부착 및 두께에 따라 변하는 정도, 열적 불일치 (mismatch) 및 두께와 관련된 정도에 좌우된다. 후자의 문제는 형성될 필름의 질, 핀홀, 균열 및 H2가 상기 필름을 통과하도록 하는 다른 특성에 관련한다. 환원 기체-차단 물질 층(수소 차단 물질 층)의 두께는 0.01 내지 5㎛가 바람직하다. 몇가지 수소 차단 물질 필름을 이용한 결과가 하기 표 1에 나타나 있다. 이 경우에 있어서는, 640nm의 파장에서 높은 콘트라스트가 바람직하였다.
또 다른 실시예에서, 편광 유리의 일부를 비-편광화시키기 위해 국소적 가열법이 사용되었다. 국소적 가열법에서, 비-편광 영역은 유리 표면의 일부를 가열 처리함으로써 신장된 상을 구형화시키고, 이에 의해 열 접촉 부분에서 편광 유리를 비-편광화시킴으로써 편광 유리 내에서 형성된다. 원하는 패턴을 형성하기에 적절한 방법으로 약 450℃ 이상, 바람직하게는 약 500℃ 이상으로 유리를 부분적으로 가열하는 것이 목적이다. 상기 가열된 영역 내에서, 상기 신장된 상은 재-구형화되고 비편광화될 것이다. 중요한 점은 450℃ 이상으로, 상대적으로 얇은 표면 편광 층을 가열하기만 하면 된다는 것이다. 이것은 요구되는 열의 양이 매우 적을 수 있음을 의미한다. 이는 다양한 방법으로 성취될 수 있다. 가열된 영역을 용이하게 국소화시키는 일 방법은 통상적으로 흡광 계수의 역수로서 정의되는 유효 흡광 깊이가 대략 편광 필름 두께와 일치하는 파장에서 레이저와 같은 광원을 사용하는 것이다. 이 방법에서, 빛은 가열되는 층에서 우선적으로 흡수된다. 본 실시예에서, 과가열 가능성 및 상기 과가열로부터 발생할 수 있는 물리적 손상을 피하기 위해 주의가 요구된다. 전력 주입은 안전한 온도를 유지시키고 어떤 가능한 손상을 피하기 위해 충분히 조절되어야 한다.
상기 언급된 조건을 만족시키는 광원의 예로 CO2 레이저가 있다. 광선의 밀도 분포는 온도 프로파일 (profile)에 영향을 주고, 그 결과 비-편광으로부터 편광 영역으로의 전이성에 영향을 줄 것이라는 점에서 중요하다. 평평한 밀도 프로파일과 함께 스캐닝 모드 (scanning mode) 또는 다중모드 레이저 내에서 마스크를 이용함으로써 이에 영향을 줄 수 있다. 일 실시예에서, CO2 레이저 원을 편광 유리의 영역에 초점을 맞추어서, 상기 영역 내에서 유리를 가열시켜, 상술된 바와 같이 신장된 상을 재-구형화시킴으로써 상기 유리를 비-편광화시킨다.
국소적 가열을 제공하는 또 다른 방법은 편광화된 광원을 이용하는 것으로서, 상기 편광화된 광원의 편광화 방향이 편광 물질의 흡광 방향으로 향해 있다. 빛의 파장은 높은 콘트라스트 스펙트랄 영역에 대응하는 것으로 선택된다.
얇은 편광 층에서 국소적 가열을 제공하는 또 다른 방법은 적절한 마스크에 집중되거나 또는 이와 함께, 전자 또는 이온과 같은 에너지 광선의 고 전류를 이용하는 것이다. 상기 광선은 편광화된 표면 층을 국소적으로 가열한다.
국소적 가열 처리법에 의한 비-편광 영역을 형성하는 또 다른 유용한 방법은 열 접촉에 의한 것이다. 일 실시예에서, 가열된 팁 (tip) 또는 능선은 유리의 편광화된 층과 접촉되어서 상기 접촉 영역을 가열하고, 그럼으로써 재-구형화에 영향을 미친다.
가열 접촉법을 이용함에 있어서, 빠른 가열 및 냉각에 기인하여 발생할 수 있는 열적 쇼크 (shock)를 피하기 위해 주의가 요구된다. 가열법에서 일어날 수 있는 일 단점은 빠른 가열 및 냉각으로 발생할 수 있는 잔류 이중굴절(birefringence)이다. 이는 조심스런 어닐링 (annealing)으로 완화될 수 있다. 본 실시예에서, 직접적인 접촉 없이 효과적인 가열이 성취될 수 있기 때문에, 가열원과 편광 유리를 직접적으로 접촉시킬 필요는 없다. 따라서, 본 방법의 목적을 달성하기 위해서는 요구되는 것은 가열원 자체 보다는 가열 광선이기 때문에, 상기 가열원을 가열될 유리의 근처 영역으로 접근시키는 것으로 충분하다.
에칭법 (도 3a 및 3b)은 많은 에칭 기술에 의한 상기 편광 층의 선택적 제거에 의존한다. 이 방법에서, 편광 층(8)의 일부는 금속 또는 포토레지스트(16)의 필름 또는 층을 이용하여 보호된다. 편광 유리의 비-보호층은, 그 후 편광층을 제거시켜서 완전한 비-편광 영역(20)을 갖는 편광 유리를 형성하기 위해 에칭된다(도 3b). 상기 보호 영역은 상기 편광화된 표면 층의 제거를 한정한다. 바람직하게는, 상기 편광층의 두께는 요구되는 편광 특성에 따라, 10-50 마이크론이다.
상기 편광층의 선택적 제거 또는 에칭은 습식 또는 건식 에칭 기술에 의해 수행될 수 있다. 이 방법은 이를 통과하는 빛이 에칭 및 비-에칭된 면적에서 다른 광학적 경로를 갖을 수 있기 때문에 광선에 대한 상 정면 변화 (phase front alteration)를 만들 수 있다. 상기 정면 변화는 어떤 적용에 대하여 바람직하지 않을 수 있다.
1. 수소 차단
a) 1㎛ 두께 치수의 Mo 필름을 패턴화된 새도우 마스크를 통하여 늘려진 유리 표면상으로 침적시켰다. 상기 마스크를 샘플과 밀접하도록 유지시켰다. 그 후, 상기 금속 패턴화된 샘플을 420℃, 1atm에서 순수 H2 분위기로 17시간동안 처리하였다. 약 30㎛의 깊이를 갖는 편광층이 비마스크된 영역에 형성된 반면, 마스크된 영역은 비-편광을 유지하였다. 다음, Mo 필름은 적절한 산에 의해 제거되었다. 만일 단일 측부 패턴화된 편광 효과를 원한다면, 전체적인 후측부 (back side)는 이를 보호하기 위해 Mo로 피복될 수 있다. 원한다면, 유리의 반대 측부상에 동일하거나 다른 패턴을 적용함으로써 2-측부 생성물이 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 수소-차단 물질은 클래스 1000 무균실 환경에서 스퍼터링법에 의해 도포되었다.
b) 상기 수소-차단 물질 층이 약 0.6㎛의 두께를 갖는 Cr이라는 점을 제외하고는 상기와 동일하다. H2 처리는 420℃, 1atm에서 3시간동안 이루어졌다. 결과적으로 형성된 편광층의 두께는 약 15㎛이었다.
c) 상기 수소-차단 물질 층이 약 1㎛의 ZnO라는 점을 제외하고는 상기와 동일하다. H2 처리는 420℃, 1atm에서 3시간동안 이루어졌다. 편광층의 두께는 15㎛이었다.
유사한 실시예에서, 0.5㎛ 만큼의 두께를 갖는 Mo 필름은 1atm, 420℃에서 어떠한 유출 없이 16시간동안 수소 환경 하에서 처리될 수 있음을 알았다. 즉, 상기 수소는 상기 Mo 필름을 통하여 유리로 통과하지 않았다. 압력이 더 높을수록, 필름을 통하여 수소 기체가 더 쉽게 유출됨을 알았다. 또한, 필름이 더 밀할 수록, 수소는 필름을 통하여 덜 쉽게 유출된다. 특정 수소-차단 물질에 대하여, 유출을 최소화하거나 감소시키는데 필요한 최적 환원 기체 처리 조건 (시간, 온도, 압력)은 실험에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, 낮은 수소 함량을 갖는 형성 기체 혼합물이 사용된다면, 환원 기체 처리는 어떤 결과적인 유출로부터 최소의 효과를 갖는 높은 압력에서 수행될 수 있다.
2. 국소적 가열
a) 편광화된 유리를 형성하기 위해 환원 가능한 신장된 상을 갖는 유리 샘플을 상술된 바와 같이 수소 환경에 노출하였다. 4W cw CO2 레이저는 셔터(shutter)를 이용하여 초 단위로 상기 편광화된 유리 샘플 상에서 1.5mm 점에 초점을 맞추었다. 상기 노출된 점은 노란색이었고, 신장된 은 입자의 재구형화 조건에 대응하는 비-편광이었다.
b) 샘플이 H2 처리 전에 CO2 레이저에 노출된다는 점을 제외하고는 상술된 바와 동일하다. 가열 처리는 레이저에 노출된 영역에서의 금속 할라이드 입자를 재구형화하였다. 상기 샘플은 그 후, 상기 편광 층을 현상시키기 위해, 상술된 바와 같이 H2 분위기 하에 처리되었다. 가열된 영역만이 구형 입자를 함유하였기 때문에, 어떠한 편광 특성도 노출된 면적 내에서 현상되지 않았다.
3. 에칭
a) 늘려지거나 신장된 층을 갖는 유리 샘플은 0.2㎛의 Cr로 코팅되었고, 그후, 포토레지스트로 코팅되었다. 상기 샘플은 도 2에 나타난 바와 같이 원하는 패턴을 함유하는 마스크를 통하여 빛에 노출되었다. 리지스트(resist) 부분은 그 후, 상기 비마스크된 영역 내의 기본 Cr 층을 노출시키기 위해 현상되었고, 상기 Cr 층은 에칭되었다. 잔존하는 포토레지스트 물질은 그 후 금속-피복 및 비피복된 영역의 패턴을 남기고, 벗겨졌다 (도 3a). 습식 화학적 에칭 기술을 이용하여, 상기 샘플은 그 후, 상기 비코팅된 영역 내의 유리를 상기 편광 층에 대응하는 두께로 용해시키기에 충분한 시간동안 희석 HF 내에 담궜다. 상기 Cr 층은 그 후, 완전한 비-편광 영역을 갖는 편광 유리를 얻기 위해 벗겨졌다 (도 3b).
b) 시간 당 약 3㎛의 속도로 편광 유리 층을 제거하기 위해 건식 에칭 공정(반응성 이온 에칭)이 사용되었다는 점을 제외하고는 상기와 같다.
바람직한 실시예
바람직한 실시예에서, H2 통과를 방해하는 금속 필름은 새도우 마스크를 이용하여 윤곽이 그려졌다. 두 개의 중금속-Cr 및 Mo를 이용하여 샘플들이 준비되었다. 수소-차단 금속의 박층은 CVC DC 스퍼터링 시스템 또는 MRC 인-라인(in-line) 스퍼터 시스템을 이용하여 모두 클래스 1000 무균실에서 침적되었다. 원한다면, 수소 처리 전에 편광 유리의 다른 표면에 환원 기체 차단 물질 필름이 또한 도포될 수 있다. 침적 조건은 다음과 같다:
사용된 유리는 680nm 중앙 피크 파장을 갖는 PolarcorTM (코닝 인코오포레이티드 사)이었다. 샘플들은 수소 처리 전에 0.5mm 두께로 분쇄 및 마멸되었다. 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

Claims (12)

  1. 유리의 표면 영역 상에, 스퍼터링, 가열 증발법 및 화학증착법으로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의해 형성된 환원 기체-차단 물질 층을 침적시키는 단계;
    상기 유리를 편광화시키기 위해 상기 유리를 환원 기체 분위기에 노출시키는 단계; 및
    기본 비-편광 영역을 드러내기 위해서 상기 환원 기체-차단 물질 층을 제거하는 단계;를 포함하며,
    상기 환원 기체-차단 물질에 의해 보호되지 않은 영역은 편광화되는 것을 특징으로 하는 환원 가능한 신장된 상을 포함하는 유리 내에 편광 및 비-편광 영역을 형성하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 환원 기체 분위기는 350 내지 425℃의 온도, 및 1-200 atm 의 압력에서 환원 기체를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2에 있어서, 상기 환원 기체는 H2, D2, 분해 암모니아, 및 형성 기체로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 환원 기체-차단 물질은 중금속, 산화물 및 반도체로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 중금속은 Cr, Mo, Ta, W, Zn, Au, Rh, Pd, Pt 및 Ir로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 산화물은 Cr, Mo, Ta, W, Zn, Au, Rh, Pd, Pt 및 Ir의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 환원 기체-차단 물질 층의 두께는 0.01 내지 5㎛임을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 환원 기체-차단 물질 층은 새도우 마스크를 통하여 침적됨을 특징으로 하는 방법.
  9. a) 편광 층을 갖는 유리를 제공하는 단계; 및
    b) 레이저 절제법, 분사법, 레이저 새김법, 전자 빔 충격법, 습식 에칭법 및 건식 에칭법으로 이루어진 군으로부터 선택된 방법을 이용하여 상기 편광 층의 영역을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 편광 및 비-편광 영역의 패턴을 갖는 유리를 형성하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 환원 기체-차단 물질 층의 침적 단계 후, 상기 환원 기체 분위기에의 노출 단계 전에,
    상기 환원 기체-차단 물질 층의 표면상에 포토레지스트 층을 도포하는 단계;
    상기 포토레지스트 층을 패턴화하고 현상시켜 상기 포토레지스트의 패턴을 얻는 단계; 및
    상기 포토레지스트의 패턴을 상기 환원 기체-차단 물질 층으로 전달하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 패턴화 단계는 광석판인쇄술에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 전달 단계는 에칭 공정에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4304584A (en) * 1980-04-28 1981-12-08 Corning Glass Works Method for making polarizing glasses by extrusion

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