KR101818623B1 - Transparent substrate with coating layer of AlON - Google Patents

Transparent substrate with coating layer of AlON Download PDF

Info

Publication number
KR101818623B1
KR101818623B1 KR1020160063676A KR20160063676A KR101818623B1 KR 101818623 B1 KR101818623 B1 KR 101818623B1 KR 1020160063676 A KR1020160063676 A KR 1020160063676A KR 20160063676 A KR20160063676 A KR 20160063676A KR 101818623 B1 KR101818623 B1 KR 101818623B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transparent substrate
aluminum
sputtering
present
hardness
Prior art date
Application number
KR1020160063676A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170132601A (en
Inventor
박명섭
강신길
김영길
Original Assignee
(주)아바텍
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 (주)아바텍 filed Critical (주)아바텍
Priority to KR1020160063676A priority Critical patent/KR101818623B1/en
Publication of KR20170132601A publication Critical patent/KR20170132601A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101818623B1 publication Critical patent/KR101818623B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0676—Oxynitrides
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3457—Sputtering using other particles than noble gas ions
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process

Abstract

본 발명은 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판에 관한 것으로서, 특히, 스퍼터링을 통해 얇게 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판을 제조하여 평균 투과율과 경도 모두가 우수한 디스플레이용 커버 기판을 제공하기 위한 것으로서, 아르곤(Ar)과 함께 반응성 가스로 산소(O2) 및 질소(N)를 포함하는 분위기에서 알루미늄(Al)을 타겟으로 하여 스퍼터링을 통해 투명기판(100)에 알루미늄 산화질화물(AlON) 코팅막(200)을 형성하여, 디스플레이용 커버 기판에 적합하도록 투과 특성 및 경도 특성을 크게 향상시켜 제품의 시장경쟁력을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.The present invention relates to a transparent substrate coated with aluminum oxynitride. More particularly, the present invention relates to a transparent substrate coated with aluminum oxide nitride by sputtering to provide a display cover substrate having excellent both an average transmittance and a hardness, (AlON) coating film 200 is formed on the transparent substrate 100 through sputtering with aluminum (Al) as a target in an atmosphere containing oxygen (O 2 ) and nitrogen (N) So as to maximize the market competitiveness of the product by greatly improving the transmission characteristics and the hardness characteristics so as to be suitable for the display cover substrate.

Description

알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판{Transparent substrate with coating layer of AlON}BACKGROUND ART [0002] Transparent substrates with a coating layer of AlON,

본 발명은 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판에 관한 것으로서 특히, 스퍼터링(sputtering)을 통해 얇게 알루미늄 산화질화물(AlON)이 코팅된 투명기판을 제조하여 평균 투과율과 경도 모두가 우수한 디스플레이용 커버 기판을 제공하기 위한 것으로써, 디스플레이용 커버 기판에 적합하도록 투과 특성 및 경도 특성을 크게 향상시켜 제품의 시장경쟁력을 극대화시킬 수 있는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent substrate coated with aluminum oxynitride, and more particularly, to a transparent substrate coated with aluminum oxide nitride (AlON) thinly by sputtering to provide a cover substrate for display having excellent both an average transmittance and hardness The present invention relates to a method for maximizing the market competitiveness of a product by greatly improving transmission characteristics and hardness characteristics to be suitable for a display cover substrate.

일반적으로 디스플레이용 커버 기판에 사용하기 위한 투명기판은 높은 평균 투과율과 함께 높은 경도가 요구되고 있다.In general, a transparent substrate for use in a cover substrate for a display is required to have a high hardness with a high average transmittance.

이와 같은 디스플레이용 커버 기판으로는 종래에 강화 유리가 널리 사용되었으나, 강화 유리의 경우 기판 표면에 압축 응력이 형성되기 때문에, 최근에는 사파이어 글라스가 널리 사용되고 있는 실정이다.As such a cover substrate for displays, tempered glass has been widely used, but in the case of tempered glass, compressive stress is formed on the surface of the substrate, and sapphire glass is widely used in recent years.

이러한 사파이어 글라스는 고순도의 산화알루미늄을 잉곳 형태로 제작하여 연삭 가공한 것으로 높은 경도를 가진다는 이점을 가지고 있다.Such sapphire glass is advantageous in that it has a high hardness because it is made of ingot of high purity aluminum oxide and is ground.

그러나, 종래에 디스플레이용 커버 기판으로 사용되는 사파이어 글라스는 생산비용이 높을 뿐 아니라 제품의 투과율이 낮다는 종래 기술상의 문제점이 있었다.However, the conventional sapphire glass used as a cover substrate for display has a high production cost and a low transmittance of a product.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 스퍼터링을 통해 얇은 알루미늄 산화질화물 코팅막을 투명기판에 형성하여 평균 투과율과 경도 모두가 우수한 디스플레이용 커버 기판을 제조할 수 있음으로써, 디스플레이용 커버 기판에 적합하도록 투과 특성 및 경도 특성을 크게 향상시켜 제품의 시장경쟁력을 극대화시킬 수 있도록 하는 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판를 제공하고자 한다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a display cover substrate having a thin aluminum aluminum oxide nitride coating film formed on a transparent substrate by sputtering and having excellent both an average transmittance and a hardness, A transparent substrate coated with aluminum oxynitride, which can maximize market competitiveness of a product by greatly improving transmission characteristics and hardness characteristics.

이러한 본 발명은 아르곤(Ar)과 함께 반응성 가스로 산소(O2) 및 질소(N)를 포함하는 분위기에서 알루미늄(Al)을 타겟으로 하여 스퍼터링을 통해 투명기판에 알루미늄 산화질화물(AlON) 코팅막을 형성함으로써 달성된다.In the present invention, aluminum (Al) is used as a target in an atmosphere containing oxygen (O 2 ) and nitrogen (N) as a reactive gas together with argon (Ar) and sputtered to form an aluminum oxynitride .

이때, 상기 스퍼터링은 산소 분압비 2.6~4.1%이고, 질소 분압비 24.0~31.8%의 분위기에서 실시되는 것이 양호하다.At this time, it is preferable that the sputtering is performed in an atmosphere having an oxygen partial pressure ratio of 2.6 to 4.1% and a nitrogen partial pressure ratio of 24.0 to 31.8%.

이와 함께, 상기 스퍼터링은 산소:질소의 비율이 1.0:7.8~9.3의 분위기에서 실시되는 것이 바람직할 것이다.In addition, it is preferable that the sputtering is performed in an atmosphere of oxygen: nitrogen at a ratio of 1.0: 7.8 to 9.3.

특히, 상기 스퍼터링은 20kW의 전력을 인가하는 상태에서, 투명기판의 진행속도 0.3m/min, 온도 실온~250℃에서 실시되는 것이 가장 바람직하다.Particularly, it is most preferable that the sputtering is performed at a speed of 0.3 m / min at a speed of the transparent substrate and at a temperature of room temperature to 250 ° C in a state of applying a power of 20 kW.

이상과 같은 본 발명은 스퍼터링을 통해 얇은 알루미늄 산화질화물 코팅막을 투명기판에 형성하여 평균 투과율과 경도 모두가 우수한 디스플레이용 커버 기판을 제조할 수 있음으로써, 디스플레이용 커버 기판에 적합하도록 투과 특성 및 경도 특성을 크게 향상시켜 제품의 시장경쟁력을 극대화시킬 수 있는 발명인 것이다.As described above, the present invention can form a thin aluminum aluminum oxide nitride coating film on a transparent substrate through sputtering, and can produce a display cover substrate having excellent both of an average transmittance and hardness, To maximize the market competitiveness of the product.

도 1은 본 발명의 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판을 도시하는 단면도,
도 2는 본 발명의 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판을 제조하기 위한 스퍼터링 시스템을 도시하는 개략적인 구성도.1 is a sectional view showing a transparent substrate coated with an aluminum oxynitride of the present invention,
2 is a schematic view showing a sputtering system for producing a transparent substrate coated with aluminum oxynitride of the present invention.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structure or functional description presented in the embodiment of the present invention is merely illustrative for the purpose of illustrating an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention can be implemented in various forms. And should not be construed as limited to the embodiments described herein, but should be understood to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "적층되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 적층되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 적층되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "laminated" to another element, it may be directly stacked on the other element, although other elements may be present in between. On the other hand, when it is mentioned that an element is "directly stacked" with another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions for describing the relationship between components, such as "between" and "between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should also be interpreted.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It will be further understood that the terms " comprises ", or "having ", and the like in the specification are intended to specify the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

도 1은 본 발명의 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판을 도시하는 단면도이며, 도 2는 본 발명의 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판을 제조하기 위한 스퍼터링 시스템을 도시하는 개략적인 구성도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing a transparent substrate coated with an aluminum oxynitride of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a sputtering system for producing a transparent substrate coated with aluminum oxynitride of the present invention.

본 발명의 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스퍼터링(sputtering)을 통해 얇은 알루미늄 산화질화물(AlON) 코팅막(200)을 투명기판(100)에 형성함으로써, 디스플레이용 커버 기판에 적합하도록 투과 특성 및 경도 특성을 크게 향상시킨 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.As shown in FIGS. 1 and 2, a transparent aluminum substrate coated with aluminum oxide nitride of the present invention is formed by forming a thin aluminum aluminum nitride (AlON) coating film 200 on a transparent substrate 100 by sputtering, And the transmission characteristics and the hardness characteristics are greatly improved so as to be suitable for a cover substrate for a display.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판은, 아르곤(Ar)과 함께 반응성 가스로 산소(O2) 및 질소(N)를 포함하는 분위기에서 알루미늄(Al)을 타겟으로 하여 스퍼터링을 통해 투명기판(100)에 알루미늄 산화질화물(AlON) 코팅막(200)을 형성한 것이다.A transparent substrate coated with aluminum oxide nitride of the present invention is a transparent substrate coated with aluminum (Al) in an atmosphere containing oxygen (O 2 ) and nitrogen (N) as a reactive gas together with argon (AlON) coating film 200 is formed on the substrate 100.

우선, 본 발명에 있어서 스퍼터링은 진공증착법의 일종으로 비교적 낮은 진공도에서 플라스마를 발생시켜 이온화한 아르곤 등의 가스를 가속하여 타겟(400)인 알루미늄에 충돌시켜 알루미늄 원자를 분출시킨 후, 그 근방에 있는 투명기판(100)상에 코팅막(200)을 만드는 방법인 것이다.First, in the present invention, sputtering is a kind of vacuum deposition method. Plasma is generated at a relatively low degree of vacuum to accelerate a gas such as argon ionized to collide with aluminum as a target 400 to eject aluminum atoms, Thereby forming a coating film 200 on the transparent substrate 100.

이러한 합금의 스퍼터링에서는 거의 합금의 조성대로 막을 형성할 수 있다는 이점이 있으며, 이와 함께, 반응성 가스를 이용하면 가스와의 반응물의 막 형성도 가능하다는 이점을 가지고 있다.In the sputtering of such an alloy, there is an advantage that a film can be formed almost according to the composition of the alloy. In addition, the use of the reactive gas has an advantage that a film of the reactant with the gas can be formed.

즉, 도 1에 도시한 본 발명의 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판은 도 2에 예시한 바와 같은 스퍼터링 시스템에서 제조되는 것이다.That is, the transparent substrate coated with the aluminum oxynitride of the present invention shown in FIG. 1 is manufactured in a sputtering system as illustrated in FIG.

도 2에 도시한 바와 같이 스퍼터링 시스템은, 투명기판(100)을 지지하되 (+)극으로 대전된 홀더(300)와, (-)극으로 대전된 알루미늄인 타겟(400)과, 전자를 가속화시키는 전자가속장치(500)와, 그리고 이들을 수용하는 진공 챔버(600)로 이루어져 있다.2, the sputtering system includes a holder 300 that supports the transparent substrate 100, a (+) polarity-charged holder, a target 400 that is charged with (-) polarity, And a vacuum chamber 600 for accommodating them.

이때, 상기 진공 챔버(600)에는 아르곤(Ar), 질소(N2), 그리고 산소(O2)를 공급하는 질량 유량 제어장치(MFC; mass flow controller)(700) 및 진공을 형성하기 위한 진공 펌프(800)가 연결되며, 상기 전자가속장치(500)에는 전원공급장치(900)가 접속되어 전원을 공급하게 된다.A mass flow controller (MFC) 700 for supplying argon (Ar), nitrogen (N 2 ), and oxygen (O 2 ) to the vacuum chamber 600 and a vacuum A pump 800 is connected to the electronic accelerator 500 and a power supply unit 900 is connected to the electronic accelerator 500 to supply power.

이러한 구성에 따라, 상기 진공 챔버(600) 내부가 진공 펌프(800)에 의해 진공을 유지하는 상태에서, 상기 진공 챔버(600)의 내부에 비활성가스인 아르곤(Ar)과 함께 반응성 가스인 질소(N2)와 산소(O2)가 질량 유량 제어장치(700)에 의해 정량적으로 채워진다.The inert gas argon (Ar) is introduced into the vacuum chamber 600 in a state in which the inside of the vacuum chamber 600 is kept vacuum by the vacuum pump 800, N 2 ) and oxygen (O 2 ) are quantitatively filled by the mass flow controller 700.

이러한 상태에서 (-)극성의 자유전자가 (+)로 대전된 투명기판(100) 측으로 이동하면서 아르곤과 충돌하게 되며, 이때 플라즈마가 발생하면서 아르곤이 이온화하여 Ar+가 된다.In this state, free electrons of positive polarity move toward the charged transparent substrate 100, and collide with argon. At this time, argon ionizes and Ar + is generated as plasma is generated.

이러한 아르곤 이온은 (-)로 대전된 타겟(400) 측으로 이동하게 되며, 전자가속장치(500)에 의해 가속된 아르곤 이온은 타겟(400)인 알루미늄과 충돌하게 되어, 튀어나온 알루미늄 원자가 질소 및 산소와 함께 투명기판(100) 측에 증착됨으로써, 도 1과 같이 알루미늄 산화질화물(AlON)이 얇은 코팅막(200)의 형태로 투명기판(100)에 생성되는 것이다.This argon ion is moved to the target 400 side charged with (-), and the argon ions accelerated by the electron accelerator 500 collide with aluminum, which is the target 400, so that the protruding aluminum atoms react with nitrogen and oxygen The aluminum oxide nitride (AlON) is formed on the transparent substrate 100 in the form of a thin coating film 200 as shown in FIG.

본 출원인은 상술한 바와 같은 스퍼터링에 있어서 반응성 가스인 산소와 질소의 분압비를 변화시키면서 다양한 시험을 반복 수행하면서 디스플레이용 커버 글라스에 적합한 평균 투과율과 경도를 가지는 투명기판(100)을 제조해 보았으며, 그 결과를 아래의 [표 1]에 정리하였다.The applicant of the present invention has attempted to fabricate a transparent substrate 100 having an average transmittance and hardness suitable for a cover glass for a display while repeating various tests while varying the partial pressure ratio of oxygen and nitrogen which are reactive gases in the above-described sputtering , And the results are summarized in [Table 1] below.

실시예Example O2
(sccm)O 2
(sccm) N2
(sccm)N 2
(sccm) O2 분압비
(%)O 2 partial pressure ratio
(%) N2 분압비
(%)N 2 partial pressure ratio
(%) O2:N2 가스 비율O 2 : N 2 gas ratio 결과result 두께
(nm)thickness
(nm) 평균
투과율Average
Transmittance 경도
(GPa)Hardness
(GPa) 1One 1111 9898 2.62.6 24.024.0 1.0:9.31.0: 9.3 138138 88.788.7 15.215.2 22 1717 153153 3.63.6 32.632.6 1.0:9.01.0: 9.0 138138 89.389.3 17.517.5 33 1818 159159 3.83.8 33.333.3 1.0:8.81.0: 8.8 127127 92.192.1 13.513.5 44 1919 149149 4.14.1 31.831.8 1.0:7.81.0: 7.8 135135 92.992.9 12.312.3

이때, 공급되는 전력은 20kW, 투명기판(100)의 진행속도 0.3m/min, 아르곤의 공급 유량은 300sccm(standard cubic centimeter per minutes), 온도는 실온이었다.At this time, the power supplied was 20 kW, the traveling speed of the transparent substrate 100 was 0.3 m / min, the supply flow rate of argon was 300 sccm (standard cubic centimeters per minute), and the temperature was room temperature.

상기 [표 1]에 정리한 바와 같이, 본 발명의 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판은 산소와 질소의 분압비 조절을 통해 두께 127~138nm, 평균 투과율 88.7~92.9, 그리고 경도 12.3~17.5GPa로 확인되어, 평균 투과율 및 경도 모두가 높은 양질의 투명기판을 제조할 수 있음을 확인하였다.As shown in Table 1, the transparent substrate coated with the aluminum oxynitride of the present invention had a thickness of 127 to 138 nm, an average transmittance of 88.7 to 92.9, and a hardness of 12.3 to 17.5 GPa by controlling the partial pressure ratio of oxygen and nitrogen It was confirmed that a transparent substrate of good quality having a high average transmittance and a high hardness can be produced.

특히, 실시예3은 가장 얇은 두께인 128nm로 알루미늄 산화질화물이 코팅되며, 실시예 4는 92.9의 가장 높은 평균 투과율을 가지고, 실시예2는 17.5GPa의 가장 높은 강도를 지니는 것으로 확인되었다.Particularly, Example 3 was coated with aluminum oxynitride at the thinnest thickness of 128 nm, Example 4 had the highest average transmittance of 92.9, and Example 2 had the highest strength of 17.5 GPa.

이와 더불어, 본 출원인은 상술한 바와 같은 스퍼터링에 있어서 온도를 변화시키면서 다양한 시험을 반복 수행하면서 디스플레이용 커버 글라스에 적합한 평균 투과율과 경도를 가지는 투명기판(100)을 제조해 보았으며, 그 결과를 아래의 [표 2]에 정리하였다.In addition, the present applicant has tried to fabricate a transparent substrate 100 having an average transmittance and hardness suitable for a cover glass for display while repeating various tests while changing the temperature in sputtering as described above. Table 2 summarizes the results.

실시예Example 온도
(℃)Temperature
(° C) 결과result 두께
(nm)thickness
(nm) 평균 투과율Average transmittance 경도
(GPa)Hardness
(GPa) 22 실온Room temperature 138138 89.389.3 17.517.5 55 150150 128128 88.088.0 17.117.1 66 220220 109109 87.087.0 17.317.3

이때, 온도 변화를 제외하고는 상술한 실시예2의 조건과 동일한 환경에서 스퍼터링이 실시되었다.At this time, sputtering was performed under the same conditions as in Example 2 except for the temperature change.

상기 [표 2]에 정리한 바와 같이, 본 발명의 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판은 온도 조절을 통해 두께 109~138nm, 평균 투과율 87.0~89.3, 그리고 경도 17.1~17.5GPa로 확인되어, 평균 투과율 및 경도 모두가 우수한 양질의 투명기판을 제조할 수 있었다.As shown in Table 2, the transparent substrate coated with the aluminum oxynitride of the present invention was found to have a thickness of 109 to 138 nm, an average transmittance of 87.0 to 89.3 and a hardness of 17.1 to 17.5 GPa through temperature control, And the hardness of the transparent substrate.

특히, 실시예6은 가장 얇은 두께인 109nm로 알루미늄 산화질화물이 코팅되며, 실시예2는 92.9의 가장 높은 평균 투과율 및 17.5GPa의 가장 높은 강도를 지니는 것으로 확인되었다.In particular, Example 6 was found to have the thinnest thickness of 109 nm coated with aluminum oxynitride and Example 2 had the highest average transmittance of 92.9 and the highest intensity of 17.5 GPa.

따라서, 본 발명에 있어서 상기 스퍼터링은 산소 분압비 2.6~4.1%이고, 질소 분압비 24.0~31.8%의 분위기에서 실시되는 것이 양호하다.Therefore, in the present invention, it is preferable that the sputtering is performed in an atmosphere having an oxygen partial pressure ratio of 2.6 to 4.1% and a nitrogen partial pressure ratio of 24.0 to 31.8%.

이와 더불어, 상기 스퍼터링은 산소:질소의 비율이 1.0:7.8~9.3의 분위기에서 실시되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the sputtering is performed in an atmosphere of oxygen: nitrogen at a ratio of 1.0: 7.8 to 9.3.

특히, 상기 스퍼터링은 20kW의 전력을 인가하는 상태에서, 투명기판(100)의 진행속도 0.3m/min, 온도 실온~250℃에서 실시되는 것이 가장 바람직한 것으로 확인되었다.In particular, it was confirmed that the sputtering was most preferably performed at a speed of 0.3 m / min at a temperature of from room temperature to 250 ° C in a state of applying 20 kW of power.

이때, 상기 진행속도란 스퍼터링 시스템 내에서 넓은 면적인 투명기판(100)을 스퍼터링 하기 위하여 상기 투명기판(100)을 진행시킨 속도를 의미하는 것이다.Here, the above-mentioned traveling speed means the speed at which the transparent substrate 100 is advanced to sputter the transparent substrate 100 having a large area in the sputtering system.

따라서, 본 발명은 소망하는 두께, 평균 투과율, 그리고 경도를 갖는 알루미늄 산화질화물 코팅막(100)을 최적의 조건하에서 스퍼터링을 통해 투명기판(200)에 형성할 수 있음으로써, 디스플레이용 커버 기판에 대한 시장경쟁력을 극대화시킬 수 있다는 탁월한 이점을 지닌 발명인 것이다.Accordingly, the present invention can form an aluminum oxynitride coating film 100 having a desired thickness, an average transmittance, and a hardness on the transparent substrate 200 through sputtering under optimal conditions, It is an invention with an excellent advantage of being able to maximize competitiveness.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.The above embodiment is an example for explaining the technical idea of the present invention specifically, and the scope of the present invention is not limited to the above-mentioned drawings or embodiments.

100 : 투명기판 200 : 알루미늄 산화질화물 코팅막
300 : 홀더 400 : 타겟
500 : 전자가속장치 600 : 진공 챔버
700 : 질량 유량 제어장치 800 : 진공 펌프
900 : 전원공급장치100: transparent substrate 200: aluminum oxide nitride coating film
300: holder 400: target
500: electron accelerator 600: vacuum chamber
700: mass flow controller 800: vacuum pump
900: Power supply

Claims (4)

아르곤(Ar)과 함께 반응성 가스로 산소(O2) 및 질소(N)를 포함하며, 산소 분압비 2.6~4.1%이고, 질소 분압비 24.0~31.8%이며, 산소:질소의 비율이 1.0:7.8~9.3의 분위기에서 알루미늄(Al)을 타겟으로 하여 20kW의 전력을 인가하는 상태에서, 진행속도 0.3m/min로 투명기판을 진행시키면서 온도 실온~250℃에서 스퍼터링(sputtering)을 실시하여, 투명기판에 두께 109~138nm의 알루미늄 산화질화물(AlON) 코팅막을 형성하여, 평균 투과율 87.0~92.9, 그리고 경도 12.3~17.5GPa을 지닌 것을 특징으로 하는 알루미늄 산화질화물이 코팅된 투명기판.(O 2 ) and nitrogen (N) as a reactive gas together with argon (Ar), an oxygen partial pressure ratio of 2.6 to 4.1%, a nitrogen partial pressure ratio of 24.0 to 31.8% Sputtering was carried out at a temperature from room temperature to 250 ° C while advancing the transparent substrate at an advancing speed of 0.3 m / min under the condition of applying 20 kW of power with the aluminum (Al) as the target in the atmosphere of? Wherein an aluminum oxynitride (AlON) coating film having a thickness of 109 to 138 nm is formed on the transparent substrate and has an average transmittance of 87.0 to 92.9 and a hardness of 12.3 to 17.5 GPa. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020160063676A 2016-05-24 2016-05-24 Transparent substrate with coating layer of AlON KR101818623B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160063676A KR101818623B1 (en) 2016-05-24 2016-05-24 Transparent substrate with coating layer of AlON

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160063676A KR101818623B1 (en) 2016-05-24 2016-05-24 Transparent substrate with coating layer of AlON

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170132601A KR20170132601A (en) 2017-12-04
KR101818623B1 true KR101818623B1 (en) 2018-01-15

Family

ID=60921361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160063676A KR101818623B1 (en) 2016-05-24 2016-05-24 Transparent substrate with coating layer of AlON

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101818623B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102244873B1 (en) * 2019-12-31 2021-04-27 주식회사 이노션테크 Functional coating film for display substrate and manufacturing method thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012049513A (en) 2010-07-26 2012-03-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012049513A (en) 2010-07-26 2012-03-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170132601A (en) 2017-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8894827B2 (en) Electrochromic tungsten oxide film deposition
JPH0841633A (en) Transparent amorphous hydrogenated hard boron nitride film and its production
KR102258752B1 (en) Deposition of Silicon Dioxide
KR20120079716A (en) Anti-fingerprint coating method and device
US20140199561A1 (en) Coated article and method for manufacturing same
CN111349901A (en) Preparation method of high-temperature-resistant alumina thick film coating for cutting tool
CN109023273B (en) Coating equipment and coating method
KR20140127352A (en) Film-forming device and film-forming method
US20120160663A1 (en) Sputter Deposition and Annealing of High Conductivity Transparent Oxides
US9249499B2 (en) Coated article and method for making same
US11299801B2 (en) Structure and method to fabricate highly reactive physical vapor deposition target
KR101818623B1 (en) Transparent substrate with coating layer of AlON
WO2009022573A1 (en) Method for thin film formation
JP2006132002A (en) Process and apparatus for applying optical coating
JP4229803B2 (en) Method for producing transparent conductive film
CN1109775C (en) Hard carbon coating
KR101818625B1 (en) Transparent substrate with multi coating layers of dielectric substance
JP2007186772A (en) Film-forming method by gas-flow sputtering
JP2005113190A (en) Sputtering target material, its production method, and method of producing transparent electrically conductive film using the same
US9698371B2 (en) OLED device and preparation method thereof
SU1499573A1 (en) Method of producing transparent conducting films based on induim and tin oxides
JPH0314906B2 (en)
JP5220357B2 (en) Thin film formation method
CN117947380A (en) Technological method for improving adhesion of aluminum film and dielectric film layer in magnetron sputtering high-reflectivity aluminum
KR101651256B1 (en) multi-composited DLC coating method

Legal Events

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