KR101544070B1 - 하드 로이 유리 제조장치 및 이를 이용한 하드 로이 유리 제조방법 - Google Patents

하드 로이 유리 제조장치 및 이를 이용한 하드 로이 유리 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101544070B1
KR101544070B1 KR1020120068240A KR20120068240A KR101544070B1 KR 101544070 B1 KR101544070 B1 KR 101544070B1 KR 1020120068240 A KR1020120068240 A KR 1020120068240A KR 20120068240 A KR20120068240 A KR 20120068240A KR 101544070 B1 KR101544070 B1 KR 101544070B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
glass substrate
manufacturing
hard
heating plate
Prior art date
Application number
KR1020120068240A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140006135A (ko
Inventor
이종호
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020120068240A priority Critical patent/KR101544070B1/ko
Publication of KR20140006135A publication Critical patent/KR20140006135A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101544070B1 publication Critical patent/KR101544070B1/ko

Links

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
    • C03C17/001—General methods for coating; Devices therefor
    • C03C17/002—General methods for coating; Devices therefor for flat glass, e.g. float glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • 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
    • C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/23—Oxides
    • C03C17/25—Oxides by deposition from the liquid phase
    • 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
    • C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
    • C03C2218/112—Deposition methods from solutions or suspensions by spraying
    • 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
    • C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
    • C03C2218/117—Deposition methods from solutions or suspensions by ultrasonic methods

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

본 발명은 유리기판에 TCO(Transparent Conductive Oxide) 용액을 분무하여 증착하는 하드 로이 유리 제조장치에 있어서, 진공챔버를 조성하는 진공펌프, 유리기판을 가열하는 히팅판, 및 히팅판에 의해 가열된 유리기판에 TCO 용액을 분무하는 노즐을 포함하는 초음파 분무기를 포함하며, 유리기판, 히팅판, 및 노즐은 진공챔버 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 하드 로이 유리 제조장치에 관한 것이다.
또한, 유리기판에 TCO 용액을 분무하여 증착하는 하드 로이 유리 제조방법에 있어서, (a) 유리기판이 글로브 박스 내에 위치한 히팅판에 장착되는 단계, (b) 글로브 박스가 진공 배기되는 단계, (c) 히팅판이 히팅판에 장착된 유리기판을 가열하는 단계, 및 (d) 초음파 분무기가 가열된 유리기판에 TCO 용액을 분무하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 로이 유리 제조방법을 제공한다.
본 발명을 통해, 투명성이 높고 단열성능이 향상된 하드 로이 유리의 제조가 가능하다.

Description

하드 로이 유리 제조장치 및 이를 이용한 하드 로이 유리 제조방법{Pyrolytic low-e glass manufacturing device and pyrolytic low-e glass manufacturing method using the same}
본 발명은 하드 로이 유리 제조장치 및 이를 이용한 하드 로이 유리 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공챔버 내에서 초음파 열 분무법을 이용해 유리기판에 TCO 용액을 분무시켜 형성된 마이크로입자들이 가열되고 있는 기판과의 표면반응에 의해 증착되어 투명성이 높고, 단열성능이 향상된 하드 로이 유리를 제조할 수 있는 하드 로이 유리 제조장치 및 이를 이용한 하드 로이 유리 제조방법에 관한 것이다.
로이 유리(Low-e(Low emissivity) glass)는 유리기판 상에 금속층 및 금속 산화물층 등을 코팅하여 태양의 근적외선 및 실내 난방기구의 원적외선 출입을 차단할 수 있는 에너지 절약형 유리로서 저방사 유리라고도 불린다.
로이 유리는 제조방법에 따라 소프트 로이 유리(Sputtering Low-e glass) 및 하드 로이 유리(Pyrolytic Low-e glass)로 구분된다. 도 1에 소프트 로이 유리(a) 및 하드 로이 유리(b)의 일례가 도시된다.
소프트 로이 유리는 일반적으로 진공 플라즈마 스퍼터링에 의해 제조된다. 진공 하에서 고전압을 걸어 방전시키면 이온화된 반응성 기체가 고체인 코팅 재료에 강한 운동 에너지로 충돌하게 된다. 이때, 코팅 재료의 이온이 튀어 나와 유리기판에 물리적인 결합으로 달라붙어 코팅이 이루어진다.
따라서, 소프트 로이 유리의 코팅막은 유리기판과 물리적으로 단순히 흡착되어 있는 것이며, 약한 결합력을 갖게 된다. 이러한 약한 결합력 때문에, 소프트 로이 유리는 단판으로 사용하는 것이 불가능하다.
또한, 소프트 로이 유리는 적외선 반사율이 높은 은(Ag)을 코팅재료로 사용하는 경우가 일반적인데, 은은 물리적, 및 기계적으로 매우 약하고 공기 중의 산소나 수분과 반응하여 산화하기 쉬운 특성을 지니므로 내구성이 취약하다.
위와 같은 이유로, 소프트 로이 유리는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 은 코팅층의 주위에 유전체(산화주석, 산화아연, 산화티탄, 산화규소 등)막을 코팅하여 사용하고 있는 실정이다.
소프트 로이 유리는 위에서 살핀 바와 같이 다층으로 증착을 하기 때문에 높은 설비비와 제조비용이 소요되어 제품의 판매가격 역시 필연적으로 높다.
상기한 문제점 외에도, 소프트 로이 유리는 일반적으로 코팅 후에는 곡가공이나 강화 및 절단가공이 어렵다는 점, 코팅막의 내구성이 약하여 반드시 복층유리로 사용되어야 한다는 점, 적절한 밀봉을 유지하기 위하여 복층유리 제조시에는 가장자리 부위를 연마하여 제거해야 한다는 점 등 많은 문제점이 있다.
위에서 검토한 바와 같이, 소프트 로이 유리가 가지고 있는 다수의 문제점에도 불구하고 국내 로이 유리 시장의 대부분은 소프트 로이 유리가 차지하고 있다.
이는, 하드 로이 유리가 가지는 하기의 치명적인 문제점 때문이다.
첫째, 단열성능이 떨어진다.
하드 로이 유리의 코팅막은 면저항이 높아 열을 전도하지 못해 유리 표면의 온도가 상승하게 되어 결국 적외선의 흡수차단 능력을 저해한다.
둘째, 투명도가 낮다.
하드 로이 유리는 상대적으로 투명도가 낮아 미관을 해치고 유리 본래의 기능인 투시성을 저해한다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 단열성능 및 투명도가 향상된 하드 로이 유리의 제조장치를 제공하고자 한다.
상기한 하드 로이 유리의 제조장치를 이용해 하드 로이 유리를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 유리기판에 TCO(Transparent Conductive Oxide) 용액을 분무하여 증착하는 하드 로이 유리 제조장치에 있어서, 진공챔버를 조성하는 진공펌프; 상기 유리기판을 가열하는 히팅판; 및 상기 히팅판에 의해 가열된 유리기판에 상기 TCO 용액을 분무하는 노즐을 포함하는 초음파 분무기를 포함하며, 상기 유리기판, 상기 히팅판, 및 상기 노즐은 상기 진공챔버 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 하드 로이 유리 제조장치를 제공한다.
또한, 노즐과 연결된 XY 스테이지를 더 포함하며, 상기 XY 스테이지는 스텝모터에 의해 제어되어 상기 노즐이 상기 TCO 용액을 상기 유리기판의 전면에 도포할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 진공챔버 내로 고순도 질소가스를 주입하는 질소가스 공급부; 및 상기 고순도 질소가스의 주입을 제어하는 밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 초음파 분무기와 연결되어 상기 초음파 분무기에 상기 TCO 용액을 공급하는 TCO 용액공급부를 더 포함하며, 상기 TCO 용액공급부는 상기 진공챔버의 외부에 위치하여 상기 진공챔버의 진공상태를 유지하면서 상기 TCO 용액공급부에 TCO 용액을 공급할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 유리기판에 TCO 용액을 분무하여 증착하는 하드 로이 유리 제조방법에 있어서, (a) 상기 유리기판이 글로브 박스 내에 위치한 히팅판에 장착되는 단계; (b) 상기 글로브 박스가 진공 배기되는 단계; (c) 상기 히팅판이 상기 히팅판에 장착된 유리기판을 가열하는 단계; 및 (d) 초음파 분무기가 상기 가열된 유리기판에 상기 TCO 용액을 분무하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 로이 유리 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 (a) 단계 이전에, (1) 상기 유리기판이 절단 및 에지 그라인딩되는 단계; (2) 상기 유리기판이 세정 및 건조되는 단계; 및 (3) 상기 유리기판 표면이 활성화되는 단계를 더 포함하며, 상기 유리기판 표면의 활성화는 생산성과 낮은 생산비용을 고려하여 대기압 플라즈마를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (b) 단계에서, 상기 글로브 박스는 진공 배기되고, 동시에 상기 글로브 박스 내에 4~6N의 고순도 질소가스가 충진되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 히팅판은 상기 히팅판에 장착된 유리기판을 360~400℃로 가열하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (d) 단계에서, 상기 초음파 분무기에 의해 분무되는 상기 TCO 용액의 액적의 지름이 5~15㎛인 것이 바람직하다.
또한, 상기 (d) 단계에서, 상기 TCO 용액은 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 플루오르(F), 알루미늄(Al), 및 티타늄(Ti) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (c) 단계 이후, 상기 (d) 단계는, 상기 TCO 용액은 그 성분을 변경하여 반복되는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 하드 로이 유리는 본래의 하드 로이 유리가 갖는 장점을 모두 갖는다.
예를 들어, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 하드 로이 유리는 단지 2층만으로 로이 유리의 특성이 나타난다. 따라서, 소프트 로이 유리보다 휠씬 저렴한 비용으로 제조가 가능하며, 제조시간도 단축된다.
또한, 코팅막이 매우 단단하며, 화학적, 기계적으로 안정하기 때문에 보관 및 취급이 용이하다. 단판 유리로도 사용할 수 있으며, 코팅 후 곡가공, 강화 및 절단가공 등 열처리도 용이하다.
이에 더하여, 본 발명에 따른 하드 로이 유리는 종래의 하드 로이 유리에 비하여 하기의 향상된 효과를 갖는다.
코팅막 내에 포획된 비결합 산소의 양을 감소시켜 투명도를 높였다.
또한, 면저항을 낮추어 단열성능을 향상시켰다.
또한, 본 발명에 따른 하드 로이 유리 제조장치의 TCO 용액 공급부를 통해, 필요에 따라서 진공챔버를 오픈하지 않고도 TCO 용액을 달리하여 증착을 반복 수행할 수 있다.
도 1은 소프트 로이 유리(a)와 하드 로이 유리(b)를 비교하기 위한 단면도,
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 하드 로이 유리 제조장치를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 하드 로이 유리 제조방법을 도시하는 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 하드 로이 유리 제조방법에 의해 제조된 하드 로이 유리의 투명성을 비교하기 위해 촬영한 사진, 및
도 5은 본 발명에 따른 하드 로이 유리 제조방법에 의해 제조된 하드 로이 유리와 증착 전 유리기판의 광 투과도를 도시하는 그래프이다.
이하에서 사용되는 "고순도 질소가스"는 순도가 4~6N인 질소가스로 정의하며, 여기서 4N(4nine)은 99.99%를, 6N(6nine)은 99.9999%를 의미한다.
하드 로이 유리 제조장치의 구조의 설명
이하에서는 본 발명에 따른 하드 로이 유리 제조장치의 구조에 대하여 도 2을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 하드 로이 유리 제조장치는 글로브 박스(100), 진공펌프(200), 히팅판(300), 초음파 분무기(400), 질소가스 공급부(500), 및 TCO 용액 공급부(600)를 포함한다.
글로브 박스(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(10), 히팅판(300), 초음파 분무기(400) 등을 수용할 수 있다.
글로브 박스(100)에는 이하에서 상세히 설명할 것이나, 진공펌프(200)에 의해 진공챔버(110)가 형성될 수 있다. 또한, 유리기판 준비실(120) 및 공정 콘트롤러(130)를 포함할 수 있다.
진공챔버(110)는, 글로브 박스(100) 내부가 진공펌프(200)에 의해 진공 배기되어 글로브 박스(100) 내부의 전체 또는 일부에 형성될 수 있다. 후술할 것이나, 진공챔버(110) 내부는 고순도 질소가스가 충진되어 산소 농도가 1ppm이하가 되도록 유지될 수 있다. 이러한 진공챔버(110)의 형성은 히팅판(300)으로 유리기판(10)을 가열하는 동안 결합에 필요한 산소이외에 과잉의 산소들과 유리기판(10)의 표면이 반응하는 것을 방지하기 위한 것이다.
유리기판 준비실(120)은 도 2에 도시된 바와 같이, 글로브 박스(100) 내부와 외부를 연결하는 공간으로 유리기판(10)이 유리기판 준비실(120)을 통해 히팅판(300) 상부로 제공될 수 있다. 또한, 일례로서 유리기판 준비실(120)에 진공펌프(200) 및 진공게이지(220)가 연결될 수 있다.
공정 콘트롤러(130)는 사용자에 의해 하드 로이 유리의 제조 공정이 제어될 수 있도록 하는 부분이다. 일례로서 히팅판(300)에 의한 유리기판(10)의 가열, 진공펌프(200)에 의한 진공 배기, 초음파 분무기(400)에 의한 TCO 용액의 분무 등이 제어될 수 있다.
진공펌프(200)는 글로브 박스(100)와 연결되어, 글로브 박스(100) 내부에 진공챔버(110)를 형성할 수 있도록 진공 배기할 수 있으며, 공지의 기술에 의한다.
진공펌프(200)와 글로브 박스(100) 사이에는 밸브(210)가 위치해서 진공 배기가 제어될 수 있다. 또한, 글로브 박스(100)와 연결된 진공게이지(220)에 의해 진공 배기 정도가 실시간으로 측정될 수 있다.
히팅판(300)의 상부에는 유리기판(10)이 위치할 수 있으며, 히팅판(300)은 최대 약 600℃까지 유리기판(10)을 가열할 수 있다. 바람직하게, 약 360~400℃까지 가열한다.
히팅판(300)은 히팅판 전원(310)을 포함할 수 있으며, 히팅판 전원(310)은 도 2에 도시된 바와 같이 바람직하게 글로브 박스(100) 내부에 위치할 수 있다.
초음파 분무기(Ultrasonic Atomizer)(400)는 유리기판(10)에 TCO 용액을 초음파 분무하는 역할을 한다. 바람직하게, 초음파 분무기(400)에 의해 분무되는 액적의 지름은 5~15㎛이다. 이러한 액적으로 분무되는 경우, 분무속도를 확보하는 동시에 뭉침 현상도 방지할 수 있다.
초음파 분무기(400)는 노즐(410) 및 초음파 발생기(420)를 포함할 수 있다.
노즐(410)은 TCO 용액을 분무하는 분무구로써, 진공챔버(110) 내부에 위치함이 바람직하다.
바람직하게, 노즐(410)에는 XY 스테이지(미도시)가 연결된다. XY 스테이지는 스텝모터(미도시)에 의해 정밀 제어되어 노즐(410)이 TCO 용액을 유리기판(10) 전면에 고르게 도포할 수 있도록 한다.
또한, 노즐(410)은 다수가 배치될 수 있으며, 이 경우 XY 스테이지 없이 대면적의 유리기판(10)에 고르게 TCO 용액을 도포하는 것도 가능하다.
초음파 발생기(420)는 초음파를 발생시켜 노즐(410)로 전달하며, 이렇게 전달된 초음파에 의해, TCO 용액이 초음파 분무 된다.
질소가스 공급부(500)는 글로브 박스(100) 내부를 진공 배기하며, 고순도 질소가스를 충진시켜 산소 농도를 일정 수치 이하로 유지시키는 역할을 한다. 본 발명에서는 바람직하게, 4~6N의 고순도 질소가스를 충진시켜 진공챔버(110) 내부의 잔류산소 농도를 1ppm이하가 되도록 유지할 수 있다.
질소가스 공급부(500)는 밸브(510)를 포함할 수 있으며, 밸브(510)에 의해 충진되는 질소의 양이 제어될 수 있다.
TCO 용액 공급부(600)는 노즐(410)과 연결되어, 노즐(410)에 TCO 용액을 공급한다. 바람직하게, TCO 용액은 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 플루오르(F), 알루미늄(Al), 및 티타늄(Ti) 중 어느 하나 이상을 포함한다.
TCO 용액 공급부(600)는 진공챔버(110)의 외부에 위치해서 진공챔버(110)의 진공상태를 유지하면서 TCO 용액 공급부(600)에 TCO 용액을 공급할 수 있다. 따라서, TCO 용액 공급부(600)에 종류가 다른 TCO 용액을 공급하면, 진공챔버(110) 내부는 진공상태를 유지하면서 유리가판(10)에 여러종류의 TCO 용액을 다층으로 증착하는 것도 가능하다.
하드 로이 유리 제조방법의 설명
이하에서는 본 발명에 따른 하드 로이 유리 제조방법에 대하여 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 하드 로이 유리 제조방법은 유리기판(10)이 준비되는 단계(S100, S110, S120), 유리기판(10)이 글로브 박스(100) 내에 위치한 히팅판(300)에 장착되는 단계(S200), 글로브 박스(100)가 진공 배기되는 단계(S300), 히팅판(300)이 히팅판(300)에 장착된 유리기판(10)을 가열하는 단계(S400), 초음파 분무기(400)가 가열된 유리기판(10)에 TCO 용액을 분무하는 단계(S500)로 이루어질 수 있다.
유리기판(10)이 준비되는 단계는 아래와 같이 세분화될 수 있다.
유리기판(10)이 절단 및 에지 그라인딩되는 단계(S100), 유리기판(10)이 세정 및 건조되는 단계(S110), 유리기판(10) 표면이 활성화되는 단계(S120)로 이루어질 수 있다.
보다 상세하게, 원판 유리로부터 정해진 크기의 유리기판(10)으로 절단 및 에지 그라인딩된다(S100).
그 후, 절단된 유리기판(10) 표면에 존재하는 이물질이나 오염을 제거하기 위해 세정작업을 실시한다. 세정작업은 산, 알카리 및 이온수를 이용하여 초음파 세정을 실시하고, 세정된 유리기판(10)은 건조과정을 거친다(S110).
건조가 종료되면, 유리기판(10)을 자동 이송시키면서 대기압 플라즈마를 이용하여 유리기판(10) 표면을 활성화한다(S120).
유리기판(10) 표면의 활성화가 종료되면, 유리기판(10)은 글로브 박스(100) 내에 내장된 히팅판(300)에 장착된다(S200).
그 후, 히팅판(300)이 유리기판(10)을 가열하는 동안 글로브 박스(100) 내부에 존재하는 산소들과 유리기판(10) 표면이 반응하는 것을 방지하기 위해 글로브 박스(10) 내부를 진공펌프(200)로 진공 배기한다(S300). 이 때, 진공챔버(110) 내의 잔류산소 농도를 1ppm이하가 되도록 진공펌프(200)에 의한 진공 배기와 함께 4~6N의 고순도 질소가스를 일정하게 충진시킨다.
장착된 유리기판(10)은 히팅판(300)에 의해 최대 약 600℃까지, 바람직하게 약 360~400℃까지 가열된다(S400).
위의 S400 단계를 통해 가열된 유리기판(10)에 준비된 TCO 용액을 초음파 분무기로 분무한다(S500).
이 때, 노즐(410)과 연결된 XY 스테이지는 스텝모터에 의해 정밀 제어되어 노즐(410)이 유리기판(10) 전면에 TCO 용액을 고르게 도포하는 것을 돕는다.
두꺼운 코팅막이 요구될 때는 S500 단계를 수차례 수행할 수 있으며, TCO 용액의 종류를 달리하여, S500 단계를 반복하여 수행하는 것도 가능하다. 이 경우, TCO 용액 공급부(600)를 이용하여 TCO 용액을 공급하여, 진공챔버(110)의 진공상태를 유지하면서, S500 단계만을 반복하여 수행할 수 있다.
<실험예 1>
본 발명에 따른 하드 로이 유리 제조방법에 의해 제조된 하드 로이 유리를 제작하였다.
ⓐ S400 단계에서 280℃ 유리기판(10)을 가열하여 제조된 하드 로이 유리이다.
ⓑ S400 단계에서 300℃ 유리기판(10)을 가열하여 제조된 하드 로이 유리이다.
ⓒ S400 단계에서 320℃ 유리기판(10)을 가열하여 제조된 하드 로이 유리이다.
ⓓ S400 단계에서 340℃ 유리기판(10)을 가열하여 제조된 하드 로이 유리이다.
ⓔ S400 단계에서 360℃ 유리기판(10)을 가열하여 제조된 하드 로이 유리이다.
ⓕ S400 단계에서 380℃ 유리기판(10)을 가열하여 제조된 하드 로이 유리이다.
ⓖ S400 단계에서 400℃ 유리기판(10)을 가열하여 제조된 하드 로이 유리이다.
상기한 ⓐ~ⓖ에 따른 하드 로이 유리를 촬영한 사진이 도 4에 도시된다.
도 4의 ⓐ~ⓒ 구간을 비교하면, 유리기판(10)이 제조과정에서 높은 온도로 가열될수록 광 투과도가 나빠짐을 알 수 있고, ⓓ~ⓖ 구간을 비교하면, 유리기판(10)이 제조과정에서 높은 온도로 가열될수록 광 투과도가 좋아짐을 알 수 있다.
다시 말하면, 일정온도(약 330℃)까지는 유리기판(10)을 높은 온도로 가열하여 제조할수록 광 투과도가 나빠지지만, 일정온도(약 330℃)를 초과하는 경우 유리기판(10)을 높은 온도로 가열하여 제조할수록 광 투과도가 좋아진다는 것이다.
유리기판(10)의 온도가 낮은 경우에서는 분무된 TCO 입자들과 유리기판(10) 사이의 표면반응 속도가 느려, 매우 얇은 박막이 형성되기 때문에 투명하게 보이지만, 유리기판(10) 온도가 상승할수록 표면반응이 활성화되어 박막의 두께는 점차 증가되어 육안으로도 알 수 있을 정도로 옅은 노락색을 띠는 박막이 증착된다.
이렇게 옅은 노락색을 띠는 이유는 증착된 박막 내에 결합하지 못한 과도한 산소들이 포획되었기 때문이다.
그런데, 유리기판(10)의 온도가 더욱 증가하면 표면반응이 더욱 활성화되어 박막두께도 증가되지만, 결합하지 못한 과도한 산소들이 열에너지를 받아 박막 밖으로 빠져 나오기 때문에 투명해 지는 것이다.
ⓔ,ⓕ,ⓖ에서 투명성이 높음을 도 4를 통해 육안으로 확인이 가능하다.
<실험예 2>
증착 전 유리기판들과 본 발명에 따른 하드 로이 유리 제조방법에 따라 제조된 TCO 증착 유리 기판(하드 로이 유리)에 대하여, UV-VIS-NIR Spectrophotometer (Varian, Carry 5000)로 광투과도를 측정하였다.
측정된 결과는 도 5에 도시된다.
가시광선의 파장은 380∼770㎚이며, 가시광선보다 파장이 긴 구간을 적외선으로 칭한다. 따라서, 도 5에서 적외선은 가시광선보다 오른쪽 영역에 형성된다.
도 5에서, 증착 전 유리기판과 하드 로이 유리를 오른쪽 영역에서 비교해 보면, 하드 로이 유리의 투과도가 증착 전 유리기판의 투과도 보다 훨씬 낮음을 알 수 있다. 이는 하드 로이 유리가 적외선 영역을 상당부분 흡수하고 있음을 의미한다.
이는, 외부의 적외선에 의해 건물의 실내 온도를 상승시키지 않는다는 것이며, 내부의 난방열을 외부로 통과시키지 않는다는 것을 의미한다. 이는 여름철 외부의 적외선을 흡수(차단)하여 실내온도가 상승되는 것을 막아주며, 겨울철에는 내부의 난방에 의해 발생되는 적외선이 외부로 통과되지 않아 실내온도의 하강을 막아주는 역할을 함을 의미한다.
<실험예 3>
본 발명에 따른 하드 로이 유리 제조방법에 따라 제조된 하드 로이 유리의 표면 저항을 FPP-2000(다솔 이엔지)로 4-Point Probe를 이용하여 측정하였다.
다수의 측정을 통해 저항값이 2~10Ω/cm2 범위 내에서 존재함을 확인하였다.
만일 이 저항값이 커지면 증착된 박막에 의한 열전도도가 저하되어 하드 로이 유리의 표면 온도가 상승하게 되어 결국 적외선의 흡수(차단) 효율을 저하시킨다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10 : 유리기판
100 : 글로브 박스
110 : 진공챔버
120 : 유리기판 준비실
130 : 공정 콘트롤러
200 : 진공펌프
210 : 밸브
220 : 진공게이지
300 : 히팅판
310 : 히팅판 전원
400 : 초음파 분무기
410 : 노즐
420 : 초음파 발생기
500 : 질소가스 공급부
510 : 밸브
600 : TCO 용액 공급부

Claims (11)

  1. 유리기판에 투명 전극 산화막(Transparent Conductive Oxide; TCO) 용액을 분무하여 증착하는 하드 로이 유리 제조장치에 있어서,
    진공챔버 내부를 진공 상태로 유지시켜 이로 인해 투명 전극 산화막 내 비결합 산소의 양을 감소시킴으로써 하드 로이 유리의 투명도를 높이면서 면 저항을 낮추어 단열 성능을 높이게 하는 진공펌프;
    상기 유리기판을 가열하는 히팅판; 및
    상기 히팅판에 의해 가열된 유리기판에 상기 투명 전극 산화막 용액을 분무하는 노즐을 포함하는 초음파 분무기
    를 포함하며,
    상기 유리기판, 상기 히팅판, 및 상기 초음파 분무기는 상기 진공챔버 내에 위치하는 것을 특징으로 하는,
    하드 로이 유리 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    노즐과 연결된 XY 스테이지를 더 포함하며,
    상기 XY 스테이지는 스텝모터에 의해 제어되어 상기 노즐이 상기 투명 전극 산화막 용액을 상기 유리기판의 전면에 도포할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    하드 로이 유리 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공챔버 내로 고순도 질소가스를 주입하는 질소가스 공급부; 및
    상기 고순도 질소가스의 주입을 제어하는 밸브
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    하드 로이 유리 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 분무기와 연결되어 상기 초음파 분무기에 상기 투명 전극 산화막 용액을 공급하는 투명 전극 산화막 용액공급부를 더 포함하며,
    상기 투명 전극 산화막 용액공급부는 상기 진공챔버의 외부에 위치하여 상기 진공챔버의 진공상태를 유지하면서 상기 투명 전극 산화막 용액공급부에 투명 전극 산화막 용액을 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    하드 로이 유리 제조장치.
  5. 유리기판에 투명 전극 산화막(Transparent Conductive Oxide; TCO) 용액을 분무하여 증착하는 하드 로이 유리 제조방법에 있어서,
    (a) 상기 유리기판이 글로브 박스 내에 위치한 히팅판에 장착되는 단계;
    (b) 상기 글로브 박스가 진공펌프에 의해 진공 배기되는 단계;
    (c) 상기 히팅판이 상기 히팅판에 장착된 유리기판을 가열하는 단계; 및
    (d) 초음파 분무기가 상기 가열된 유리기판에 상기 투명 전극 산화막 용액을 분무하는 단계를 포함하되,
    상기 진공펌프는 진공챔버 내부를 진공 상태로 유지시켜 이로 인해 투명 전극 산화막 내 비결합 산소의 양을 감소시킴으로써 하드 로이 유리의 투명도를 높이면서 면 저항을 낮추어 단열 성능을 높이게 하는 것을 특징으로 하는,
    하드 로이 유리 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 (a) 단계 이전에,
    (1) 상기 유리기판이 절단 및 에지 그라인딩되는 단계;
    (2) 상기 유리기판이 세정 및 건조되는 단계; 및
    (3) 상기 유리기판 표면이 활성화되는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 유리기판 표면의 활성화는 대기압 플라즈마를 이용하는 것을 특징으로 하는,
    하드 로이 유리 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 글로브 박스는 진공 배기되고, 동시에 상기 글로브 박스 내에 4~6N의 고순도 질소가스가 충진되는 것을 특징으로 하는,
    하드 로이 유리 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 히팅판은 상기 히팅판에 장착된 유리기판을 360~400℃로 가열하는 것을 특징으로 하는,
    하드 로이 유리 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    상기 초음파 분무기에 의해 분무되는 상기 투명 전극 산화막 용액의 액적의 지름이 5~15㎛인 것을 특징으로 하는,
    하드 로이 유리 제조방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    상기 투명 전극 산화막 용액은 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 플루오르(F), 알루미늄(Al), 및 티타늄(Ti) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    하드 로이 유리 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이후,
    상기 (d) 단계는, 상기 투명 전극 산화막 용액은 그 성분을 변경하여 반복되는 것을 특징으로 하는,
    하드 로이 유리 제조방법.
KR1020120068240A 2012-06-25 2012-06-25 하드 로이 유리 제조장치 및 이를 이용한 하드 로이 유리 제조방법 KR101544070B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120068240A KR101544070B1 (ko) 2012-06-25 2012-06-25 하드 로이 유리 제조장치 및 이를 이용한 하드 로이 유리 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120068240A KR101544070B1 (ko) 2012-06-25 2012-06-25 하드 로이 유리 제조장치 및 이를 이용한 하드 로이 유리 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140006135A KR20140006135A (ko) 2014-01-16
KR101544070B1 true KR101544070B1 (ko) 2015-08-12

Family

ID=50141128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120068240A KR101544070B1 (ko) 2012-06-25 2012-06-25 하드 로이 유리 제조장치 및 이를 이용한 하드 로이 유리 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101544070B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6739786B2 (ja) * 2016-05-30 2020-08-12 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料吐出装置、その塗布装置および塗布方法
JP6842152B2 (ja) * 2016-05-31 2021-03-17 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料吐出装置、その塗布装置および塗布方法
CN109305760A (zh) * 2017-07-27 2019-02-05 精膜科技股份有限公司 节能玻璃机能型涂层的涂布方法
CN109706433B (zh) * 2018-12-04 2021-06-29 南京工业大学 一种超声喷雾沉积薄膜装置和方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011178635A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Tokyo Electron Ltd 成膜装置、システム及び成膜方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011178635A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Tokyo Electron Ltd 成膜装置、システム及び成膜方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140006135A (ko) 2014-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101544070B1 (ko) 하드 로이 유리 제조장치 및 이를 이용한 하드 로이 유리 제조방법
CN103241961B (zh) 一种可烘弯减反射低辐射易清洁镀膜玻璃及其制造方法
WO2010039341A2 (en) Front electrode having etched surface for use in photovoltaic device and method of making same
KR20120023632A (ko) 유기 발광 다이오드 장치를 위한, 텍스처화 외부 표면을 갖는 구조체의 제조 방법 및 텍스처화 외부 표면을 갖는 구조체
CN105835465A (zh) 增透防指纹叠层及其制作方法
CN106953015A (zh) 一种高效率大面积钙钛矿太阳能电池的制备方法
WO2011075579A1 (en) Photovoltaic device including doped layer
RU2650157C2 (ru) Барьер из сплава титана, никеля и ниобия для низкоэмиссионных покрытий
CN106396425A (zh) 一种可见光高反射和截止红外线双功能镀膜玻璃及其制备方法
WO2012138458A1 (en) Methods of making a textured coating for thin- film solar cells
CN109180020B (zh) 可切割增透减反射镀膜夹层玻璃及其制造方法
CN107207328A (zh) 涂布基材的方法
CN108179389B (zh) 一种用于汽车玻璃的光谱选择性ito薄膜的制备方法
CN106966608A (zh) 一种高透光率低辐射镀膜玻璃的制作方法
CN101630702A (zh) 一种太阳能电池组件镀膜盖板玻璃的制造方法
AU2009299747A1 (en) Mirror
CN114394767B (zh) 一种降低观测角度影响的红色玻璃的制备方法
WO2014159653A1 (en) Improved high solar gain low-e panel and method for forming the same
CN109972112B (zh) 一种具有双重功能的多层复合薄膜门窗玻璃及其制备方法
TWI745600B (zh) 製造塗覆物件之方法
CN208649765U (zh) 一种金黄色的屏蔽红外热辐射的织物
TWI439558B (zh) Transparent conductive thin film of a new material structure and its manufacturing method
WO2021024944A1 (ja) 透明導電性フィルム
CN109836050A (zh) 一种串联型TiN/TiO2复合薄膜及其制备方法和应用
CN110104962A (zh) 一种低辐射镀膜玻璃及其制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190625

Year of fee payment: 5