KR20020055591A - 규소 유도체 층을 구비한 투명 기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투명한 기판, 구체적으로는 유리로 만들어진 투명한 기판에 관한 것으로, 상기 기판 중 적어도 한 표면에는 규소, 산소, 규소 옥시탄화물 또는 규소 옥시질화물에 대해 아화학량론적 관계에 있고, 친수성을 나타내는 규소 산화물 또는 이산화규소 중에 선택되는, 적어도 부분적으로 산화된 규소 유도체를 기초로 한 층이 제공된다.

Description

규소 유도체 층을 구비한 투명 기판{TRANSPARENT SUBSTRATE PROVIDED WITH A SILICON DERIVATIVE LAYER}
유리 타입의 투명 기판(또는 반투명 기판)에 의해 반복적으로 되풀이되는 문제는, 이러한 기판이 점점 더러워져서 정기적으로 귀찮은 청소가 필요하다는 점이다. 다른 문제는 응축 현상으로, 수증기와 접하고, 단순한 안개 이상의 수증기와 접해서 바람직하지 않은 흐림 현상이 일어난 경우, 모인 물방울들이 시각을 방해한다.
이에 대해 적어도 부분적인 해결책이 이미 제안되어 왔다. 이에 따라, 매우 소수성이 큰 표면에 의해 물이 스며들지 않고 먼지가 덜 붙는 불소 중합체를 기초로 한 코팅이 알려져 있다. 예를 들어, 적어도 유기물 먼지를 산화를 통해 분해하는데 효과가 있는 애너테이스 결정화 티타늄 산화물(anatase crystallizedtitanium oxide)을 포함하는 것과 같은, 광촉매 특성이 있는 코팅도 알려져 있다.
이러한 여러 가지 타입의 코팅은 효과가 있지만 상대적으로 복잡하다. 또한, 이들 중 어떠한 코팅도 상술된 문제를 적절하게 해결하지는 못한다. 그래서, 소수성 코팅은 응축 현상을 방지하지 못하고, 이와 반대로 광촉매 코팅은 자외선에 노출되었을 때만 효과가 있기 때문에, 실내보다는 거주지 외부에서 보다 많이 사용된다.
본 발명은, 특별한 기능을 부여하기 위해 투명한 기판에 특히 간섭을 일으킬 수 있는 두께의 박층을 증착시키는 것에 관한 것이다.
투명한 기판은 유기 중합체, 유리 세라믹으로 만들어지거나, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이 글레이징, 스크린 또는 거울과 같은 타입의 여러 적용분야에서는 유리로 만들어지는 것이 바람직하다.
도 1은, 예 중 하나에 기재된 층 표면을 전자 스캐닝 현미경 분석(SEM)함으로써 얻어진 사진.
도 2는, 예 중 하나에 기재된 층 표면을 전자 스캐닝 현미경 분석(SEM)함으로써 얻어진 다른 배율의 사진.
도 3은, 예 중 또 다른 하나에 기재된 층 표면을 전자 스캐닝 현미경 분석(SEM)함으로써 얻어진 또 다른 배율의 사진.
따라서, 본 발명은 사용이 간편하고, 유리 타입 또는 이와 유사한 기판 청소를 쉽게 할 수 있고/있거나 이들 표면에서의 수증기 응축 현상을 줄이고, 또는 적어도 이러한 응축이 흐림 현상이나 많은 물방울이 나타나게 하는 것만큼은 방지할 수 있는 코팅을 발견하기 위한 것이다.
본 발명의 대상은 투명한 기판, 특히 유리로 만들어진 투명한 기판으로, 상기 기판의 면 중 적어도 한 면에는 이산화규소, 규소 옥시탄화물 또는 규소 옥시질화물로부터 선택되고 친수성을 갖는, 적어도 부분적으로 산화된 규소 유도체를 기초로 한 층이 제공된다.
본 발명에 대해, 규소 유도체는 SiO2의 경우에는 Si와 O 원소만을 포함하고, 옥시질화물의 경우에는 Si, O 및 N 원소를 포함하며, 옥시탄화물의 경우에는 Si, O 및 C 원소만을 포함한다. 그러나, 본 발명에 따른 규소 유도체는 규소와 비교해서 소량(중량 기준으로)의 알루미늄, 아연 또는 지르코늄과 같은 적어도 하나의 금속을 함유하는 물질을 포함한다. 금속의 첨가는 세 가지 이점을 가질 수 있다. 반응 스퍼터링을 통해서, 이러한 첨가는 Si 타깃(target)의 전도성을 크게 하기 위한 "도핑(doping)"과 동일하게 되고, 이로써 증착(deposition)을 가속화하고/용이하게 한다. 또한, 증착 방법(예를 들어, 열분해를 통한)에 관계없이, 알루미늄 타입의 금속을 첨가하면, 가장 구체적으로는 탄소/질소를 거의 함유하지 않거나 전혀 함유하지 않을 때 금속의 내구성을 증진시킬 수 있다. 결국, 이러한 금속 타입의 제어량을 상기 층에 첨가하면, 층의 굴절률을 다양하게 할 수 있고, 특히 증가시킬 수 있다(알루미늄 산화물의 굴절률은 약 1.65인 반면, 아연과 지르코늄 산화물의 굴절률은 약 2이다).
본 발명의 흐름상에서, 규소 유도체는 또한 산소가 아화학량적(substoichiometric) 관계에 있는 화학식 SiOx(x는 2 미만임)의 규소 산화물을 포함한다.
따라서 본 발명은 이러한 재료 타입의 신규한 특징, 즉 예상치 못한 특성을 부여하는 특정한 친수성을 나타낸다. 이러한 타입의 층이 제공된 기판, 바람직하게 유리 기판은 노출된 유리보다 훨씬 용이하게 청소가 된다(직물을 이용해서 유리를 청소하는 마찰력이 적어서, 대부분의 먼지는 물을 살포하는 것 외에 특별한 노력을 기울이지 않고도 제거됨). 또한, 오염 속도는 더 느려진 것으로 관찰되어, 청소 작업의 횟수를 줄일 수 있으며, 이러한 효과는 유리가 외부에 있을 때와 주기적으로 빗물에 노출될 때 특히 두드러지는데, 이는 빗물이 유리를 따라 흘러내리면서 빗물이 자연적으로 먼지를 제거하기 때문이다. 예상치 못한 세 번째 효과는, 이러한 방식으로 코팅된 유리 표면상의 임의의 물 응축 현상은 글레이징을 통한 가시도를 감소시키지 않거나 아주 약간만 떨어뜨린다는 점으로, 물은 눈으로 보이지 않는 투명하고 균일한 액체 막 형태로 생성되어, 물방울 형태로는 존재하지 않는다.
본 발명에 따른 층으로 덮인 다중층 막이 제공된 유리와, 다중층 막(예를 들어, 태양광선 조절이나 저 방사율 기능 또는 광학 기능을 갖는 막으로, 본 발명의 층과는 화학적으로 다른 층, 예를 들어 금속 산화물이나 금속 질화물과 같은 층으로 마무리됨)만 제공된 유리를 비교하면, 동일한 개선사항을 관찰할 수 있다.
이러한 유리한 효과는 화학 조성, 표면 외양 및 선택된 증착 방법을 변화시킴으로써 조절/증가될 수 있다.
따라서, 규소 아산화물(silicon suboxide)이나 유도체가 탄소 또는 질소를 함유하는 경우, 상기 층은 약 1.45(순수한 SiO2) 또는 1.45를 초과하는 굴절률을 가질 수 있다. 유리하게도, 유도체가 탄소 또는 질소를 함유하는 경우, 굴절률은 1.45 내지 1.80, 특히 1.50 내지 1.75 또는 1.55 내지 1.68로 조절된다. "굴절률"이라는 용어는, 본 발명의 문맥 내에서 상기 층이 조성 면에서 균일하고 두께 전반에 걸쳐 굴절률이 균일할 때 상기 용어의 일반적 의미 내에 있는 층의 굴절률이나, 또는 상기 층이 두께에 따라 달라지는 조성이나 굴절률을 가질 때 상기 층의 명백한 평균 굴절률을 의미하는 것으로 이해해야 한다. 본 발명의 유리한 한 가지 실시예는 운반체 기판(carrier substrate)으로부터 층의 외부 표면까지 굴절률이 감소하는 층에 관한 것이다.
낮은 굴절률을 선택하는데는 두 가지 이점이 있다.
한편, 유리가 기판일 때, 굴절률은 유리의 굴절률과 유사해서, 유리가 반사 외양을 갖지 못하도록 한다.
다른 한편으로, 굴절률의 값이 커질수록, C 또는 N 함량이 산소에 손상을 입히며 증가하고, 상기 층의 친수성은 층의 산소 함량을 늘림으로써 향상된다.
층의 친수성에 영향을 미칠 수 있는 다른 인자는, 본 발명의 특정 실시예에서 노출된 표준 유리(standard bare glass)보다 훨씬 큰 표면 조도(surface roughness)이다.
본 발명에 따른 층은 이러한 타입의 박층을 증착할 수 있는 임의 타입의 공정을 통해 증착될 수 있다. 상기 공정은 스퍼터링, 특히 자기장 증강 스퍼터링(magnetic-field-enhanced sputtering)(예를 들어, 선택적으로 붕소나 알루미늄으로 도핑된 규소 타깃으로 개시됨)과 같은 진공 공정일 수 있다. 표면상에서 높은 친수성에 유리한 Si-OH 기를 형성하는데 유리하도록 하기 위해서, O2타입의 순수한 산화 화합물뿐만 아니라, 수소를 함유하는 화합물 및/또는 수소와 산소 모두를 함유하는 화합물을 포함하는 반응 환경을 사용할 수 있다. 따라서, 상기 반응 환경은 규소 산화물이 제조될 때 O2/H2, O2/H2O 또는 H2O2혼합물을 포함할 수 있다. 규소 옥시질화물을 증착시키고자 하면, 질소 및/또는 수소 화합물로서, 예를 들어 아민, 이민, 히드라진 또는 암모니아를 포함하는 반응 환경을 사용할 수 있다. 반응 스퍼터링을 통해 증착된 SiO2(선택적으로 소량의 금속이나 붕소로 도핑됨)를 기초로 한 층은 매우 다양한 굴절률을 가질 수 있다. 타깃을 스퍼터링할 때, 특히 압력과 같은 선택된 증착 인자에 따라, 층의 굴절률(380 내지 780nm 사이에서 평균됨)은 1.4 - 1.5의 범위에 있게되고, 이에 따라 밀도가 매우 높은 층이 생성된다. 층의 굴절률은 약 1.25 - 1.40, 특히 1.30 부근의(±0.05 이내) 1.28 - 1.35의 작은 값을 가질 수 있다. 그래서 이러한 경우, 층들은 층의 친수성을 지지하는 특정량의 다공성 및/또는 조도를 가지면서 밀도는 작다.
바람직하게, 증착은 졸-겔 방법(sol-gel route) 또는 열분해, 특히 CVD(화학 증기 증착)를 통해 수행될 수 있다. 졸-겔 방법을 통한 증착의 경우, 졸은 테트라에틸 오르쏘실리케이트(TEOS)를 기초로 한 선구물질을 포함할 수 있고, 침적(dipping), 분무 코팅(spray coating) 또는 스핀 코팅(spin coating)과 같이 알려진 방법을 통해 증착될 수 있다. 따라서, CVD를 이용해서 증착하는 경우, SiH4타입의 실란 형태인 규소 선구물질이 사용될 수 있다. 규소 선구물질은 또한 RSiX3타입의 유기실란으로서, x는 염소 타입의 할로겐이고, R은 알킬(예를 들어 1 내지 10개의 탄소 또는 그 이상의 탄소를 함유한 직쇄 또는 측쇄형임)이다. 이것은 R과 x에 관한 동일한 규칙을 갖는 RySiX4-y타입의 유기실란이거나, 또는 에톡시실란 족에 속하는 화합물일 수 있다. 다른 기체/선구물질은 에틸렌이나 질소 함유 유도체{암모니아 또는 아민(특히 1차 아민)과 같음}와 같은 규소 선구물질(들)에 첨가될수 있다. 산화제(O, H2O, H2O2등)도 또한 존재할 수 있다.
상기 층에서 특정량의 표면 조도는 상술된 유리한 층의 효과에 유리하고, 상기 조도는 특히 층의 증착을 조절하는 인자와, 적절한 층이 증착되는 표면을 실제 제조함으로써 조절할 수 있다.
물과 본 발명에 따른 코팅 사이의 측정된 접촉각은 35°미만, 또는 15°내지 25°와 같이 25°이하인 것이 유리하다. 이것은 실제 친수성을 나타낸다(일반적으로 40°인 노출된 표준 유리에서의 접촉각과 비교해서). 이것은 반드시 본 발명의 유리한 효과가 나타나도록 하는 높은 친수성도는 아니고, 또는 적절한 친수성도를 갖지만. 노출된 유리의 친수성보다는 상당히 커서 효과가 있다. 응축 현상이 반드시 제거되지는 않지만, 물방울이 나타나는 것은 방지한다(접촉각이 7°미만이거나 10°미만일 때는 응축이 존재하지만, 흐림 현상은 눈에 보이지 않는다).
특정 실시예에 따라, 또한 특히 CVD를 통해 층이 증착되는 경우에, 접촉각은 15°미만, 특히 10°미만일 수 있다.
본 발명에 따른 층은 두께에 따라 달라지는 화학 조성을 가질 수 있다. 층은 층의 "외부" 표면으로 갈수록 산소의 농도가 증가할 수 있는 것이 바람직하다(즉, 층의 표면은 운반체 기판으로부터 가장 멀리 떨어져 있음). 따라서, C 또는 N이 풍부한 화학 조성을 갖는 층 상부에 거의 순수한(얇은) SiO2층을 형성하거나, 또는 거의 순수한 Si 또는 Si3N4층을 형성하는 한, 기판에 가장 가까운 표면 부근에는 C 또는 N이 두드러지게 풍부하고, 층의 외부 표면 부근에는 O가 풍부한 규소 옥시탄화물이나 옥시 질화물 층을 구비할 수 있다. 이러한 산소 농도 그래디언트(gradient)는 증착 조건을 조절하거나, 또는 열 처리와 같이 증착한 다음 표면을 산화시킴으로써 얻을 수 있다.
층 표면에서 높은 산소 농도는 표면상에서 하이드록시 결합(Si-O-H)의 함량이 높아지도록 하고, 층을 친수성으로 만든다는 의미에서 실제 유리하다.
본 발명에 따른 층은 적어도 5nm, 예를 들어 10 내지 60nm와 같이, 특히 5 내지 100nm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 층은 박층의 막 부분을 형성할 수 있고, 막의 최종 층이 됨으로써(또는 주어진 막에 대한 추가 층), 상기 층은 기판에서 가장 멀어진다. 예를 들어, 이것은 반사방지 막이 될 수 있다(본 발명에 따른 TiO2/SiO2/TiO2/층과 같이 굴절률이 높은 층과 굴절률이 낮은 층이 교대로 있고, TiO2는 Nb2O5, Si3N4, SnO2등으로 치환될 수 있음). 이것은 또한 본 발명에 따른 선택적인 하부층(sublayer)/TiN/층으로 구성된 타입의 막과 같은 태양광선 조절 타입의 막이나, 또는 TiO2또는 혼합된 철 코발트와 크롬 산화물을 기초로 하는 태양광선 조절층이 될 수 있다. 이와 같이 코팅된 글레이징은 쌩-고벵 글래스 프랑스사를 통해 "Vision-Lite", "Starelio", "Antelio"라는 상표명으로 각각 판매되고 있다. 이것은 또한 방사율이 낮거나 태양광선 조절 기능이 있는, 은을 기초로 한 적어도 하나의 층을 포함하는 다중층 막(이와 같이 코팅된 글레이징은 쌩-고벵 글래스 프랑스사를 통해 "Planitherm"이라는 상표명으로 판매되고 있음), 또는 기능층이 불소 도핑된 주석 산화물에 기초한 낮은 방사율의 막(이와 같이 코팅된 글레이징은 쌩-고벵 글래스 프랑스사를 통해 "EKO" 글레이징이라는 상표명으로 판매됨), 또는 이와 달리 기능층이 강철이나 Ni/Cr 합금에 기초한 태양광선 조절막(이와 같이 코팅된 글레이징은 쌩-고벵 비트라쥬사를 통해 "Cool-Lite" 글레이징이라는 상표명으로 판매됨)을 포함할 수 있다. 보다 상세한 사항을 위해서는, EP-638 528, EP-718 250, EP-511 901, EP-728 712, WO 97/43224, EP-638 527, 및 EP-573 325의 특허를 참조할 수 있다.
기판이 유리로 만들어졌으면, 층(또는 층들)을 증착하기 전 또는 증착한 다음에, 층을 구부리고/구부리거나 강화 및 어닐링할 수 있다.
본 발명의 대상은 또한 상술된 기판을 "응축방지" 효과 및/또는 "오염방지" 효과 및/또는 쉽게 청소할 수 있는 글레이징(본 발명의 내용상, "응축방지"라는 것은 응축은 존재하지만, 글레이징을 통한 가시성에는 부정적인 결과를 나타나게 하지 않거나 거의 나타내지 않는다는 것을 의미함)을 구비한 글레이징 제조에 사용하는 방법이다. 상기 글레이징은 빌딩, 차량, 거울에 사용할 수 있고, 특히 욕실 거울, 후면 거울, 샤워실 유리, 글레이징 처리된 문과 내부 분할부, 도시풍 가구, 텔레비전이나 컴퓨터 스크린 타입의 디스플레이 패널 및 디스플레이 스크린에 사용할 수 있다.
본 발명은 제한적이지 않은 예와 다음 도면을 이용해서 보다 상세히 기술될 것이다.
모든 예에서, 50nm의 규소 옥시탄화물 층은, 층이 약 1.58 내지 1.75의 굴절률을 갖도록 선구물질의 양과 증착 온도를 바꾸어 줌으로써, 쌩-고벵 글래스 프랑스 사에 의해 판매되는 "Planilux" 타입의 깨끗한 실리카 소다 석회 유리에 SiH4, 에틸렌 및 가능하다면 산화 화합물을 사용해서 CVD(예를 들어, 특허 EP-518 755)를 통해 증착되었다. 이것은 굴절률이 가장 낮은 SiOC 층으로 코팅된 유리로서, 이 유리는 가장 친수성이 크고, 오염 속도를 줄인다는 점에서 가장 효과적이라는 사실이 확인되었다. 이러한 유리는 물과의 접촉각이 약 15°- 30°로 아주 작지는 않지만, 가장 강조된 "응축방지" 효과를 갖는 것은 이러한 유리였다. 유리의 굴절률(굴절률 1.52) 쪽으로 향하는 작은 굴절률을 갖는 층은, 이에 따라 유리의 외관을 아주 약간만 변화시킬 뿐이다. 본 발명에 따른 다른 예는 15°또는 10°이하의 접촉각을 갖는다.
열분해를 통해 증착된 코팅은 플로트 라인에서 연속해서 직접 증착될 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 얻어진 코팅은 일반적으로 두드러진 내구성이 있다.
예 1 - 4
아래 표 1에는, 예 1, 2, 3, 4와, 이와 같이 얻어진 규소-옥시탄화물을 기초로 한 네 개 층의 굴절률(n)과, 청소 후 물과의 접촉각(θ) 값과, 상대습도가 95%인 기체 조건에서 18시간 동안 30℃에서 층으로 코팅된 유리를 저장한 결과("예"는 눈에 보이는 물방울이 층에 나타난다는 의미에서 "흐림방지" 효과가 있다는 점을 의미하는 반면, "아니오"는 이러한 물방울을 맨눈으로 볼 수 있다는 점을 의미한다)가 나타나 있다. 계면활성제를 이용한 청소는 수돗물로 세척함으로써 두 단계로 실행되었고, 탈이온수를 이용해서 최종 세척한 다음 질소를 흘려서 건조시킴으로써 청소가 완료된다.
n θ 테스트
예 1 1.58 14° 예
예 2 1.68 23° 예
예 3 1.71 27° 예/아니오
예 4 1.75 31° 아니오
이러한 데이터로부터, 가장 유리한 층은 가장 작은 굴절률, 1.70 미만을 갖는 굴절률이라는 점을 볼 수 있다. 친수성이 가장 크고 산소가 가장 풍부한 것이 또한 이 층이다.
예 5 - 7
이러한 예는 앞에서 얻어진 50nm의 SiOC 층으로 덮인 플래니룩스유리(Planilux glass)로 구성되어 있다. 아래 표 2에는, 이러한 예와, 이러한 예의 굴절률(n)(유리는 층을 증착하기 전 앞에서와 같이 세척됨)이 제시되어 있다.
n
예 5 1.68
예 6 1.58
예 7 1.71
도 1 내지 3은, 예 5에 기재된 층을 SEM 함으로써 얻어진 사진으로써, 서로 다른 세 개의 배율을 갖는다. 크기가 매우 불규칙한 일종의 작은 기포(blister)와 매우 평평한 상부를 갖는 특별한 표면 다공성이 있음을 주목할 수 있다. 가장 높은 배율로 찍은 도 3에서는, 가장 치수가 큰 기저부가 60 - 80 내지 100 - 110nm의 범위에 있는 "기포"가 도시되어 있다.
예 5 내지 7은, 층을 구비하지 않는 플래니룩스 유리로 구성되어 있는 비교예 8과
⇒ 예 1 내지 4에 기술되어 있는 기체 조건, 즉 30℃와 95%의 상대 습도에서 1일, 6일, 14일 동안 저장되는 실험실 테스트("랩 테스트")와,
⇒ 30℃와 95%의 상대 습도의 기체 조건에서 1일과 10일 동안 저장되는 산업 현장에서의 외부 노출 테스트("산업 현장 테스트")에 따라 비교되었다.
결과(표 1에서와 같이 "예" 또는 "아니오"로 표시됨)가 아래의 표 3과 표 4에 제시되어 있다.
실험실 테스트
1일 6일 14일
예 5 예 예 예
비교예 8 예 아니오 아니오
산업현장 테스트
1일 10일
예 6 예 예
예 7 예 예
비교예 8 예 아니오
이러한 결과에서는, 본 발명에 따른 층이 지속적인 "흐림방지" 효과를 갖는 반면, 노출된 유리는 이러한 효과가 매우 일시적으로만 있다는 사실이 나타나 있다.
이와 다른 테스트가 예 6과 예 7 및 비교예 8에서 실행되었다. 산업 현장에서 10일 동안 외부에서 저장한 다음, 예 6과 예 7에 기재된 층이 제공된 유리와, 비교예 8의 노출된 유리의 흐릿함(haze)이 측정되었다(흐릿함은 알려진 방법대로 백분율로 표시된 발산광 투과(diffuse light transmission)이다.
결과는 다음과 같다. 예 6과 예 7은 10일 후 제한된 흐릿함(1% 미만)이 있는 반면, 비교예 8은 10일 후 유리에 먼지가 끼여서 상당한 흐릿함(적어도 5%)이 있었다. 이러한 테스트에 의해 본 발명에 따른 층의 오염 방지 효과가 확인된다.
예 9
이 예는 쌩-고벵 글래스 프랑스 사를 통해 "Antelio clair"이라는 상표명으로 판매되는 태양광선 조절 유리에 관한 것이다.
이것은 알려진 방법대로 액상 열분해를 통해 증착된 약 45nm 두께인 혼합된 Fe, Co, Cr 산화물 층으로 덮인 6mm 두께의 플래니룩스 유리이다.
본 발명에 따라, SiO2를 기초로 한 본 발명에 기재된 박층은 졸-겔 방법을 통해 상기 혼합 산화물에 증착되었다.
졸은, 2-프로판올인 용매와, 물이 용매인 0.3N HCl과, 테트라에틸 오르쏘실리케이트(TEOS)로부터 제조되었다.
층은 종래 방법대로 증착 및 경화된다. 이렇게 얻어진 층은 20nm 이하의 두께를 갖고, 약 1.45의 굴절률을 갖는다.
유리/Fe, Co, Cr 혼합 산화물 Antelio 글레이징으로만 구성된 비교예 10과 비교하는 방법을 통해 접촉각이 측정되었다.
비교예 9와 10에서 연속해서 다음 처리 단계, 즉
(a) 층 표면에 흡착되어 있는 탄소 함유 종을 제거하기 위해 앞에서와 같이 세척하고, 오존 처리 및 자외선 처리 단계와,
(b) 2일간 외부에 방치하는 단계와,
(c) 19일간 외부에서 방치하는 단계와,
(d) 앞에서와 같이 세척하는 단계가 실행되었다.
물과의 접촉각은 이러한 각 단계 후 측정되었다. 결과는 아래 표 5에 제시되었다.
예 9 비교예 10
접촉각(θ)(a) 17° 5°
접촉각(θ)(b) 32° 53.1°
접촉각(θ)(c) 43° 79.3°
접촉각(θ)(d) 24° 71°
이러한 데이터로부터, 비교예 10에 대해 접촉각(θ)은 외부에서 빠르게 증가하고, 표준 청소 작업에 의해 작은 접촉각이 복구되지 않는다는 사실에 주목할 수 있다. 한편, 예 9는 몇 주가 지나서도 훨씬 늦게 더러워지고, 물과의 접촉각은 상대적으로 작게 유지되며, 무엇보다도 표준 청소 작업 후에는 먼지가 훨씬 빨리 제거되고, 글레이징은 쉽게 다시 깨끗해진다.
예 11
이 예는 규소와 산소에만 기초한 층(다른 원소를 함유하는 것도 가능하지만, 극히 소량의 불순물로만 함유함)의 증착에 관한 것이다. 이 층은 예 1 내지 4에서와 같이, SiH4와 산화 화합물을 사용하지만 에틸렌은 사용하지 않는 CVD를 통해, "플래니룩스" 유리 상에 증착되었다. 굴절률이 1.50인 50nm의 규소 산화물 층이 얻어졌다. 예 1 내지 4에서 측정된 물과의 접촉각은 10°미만(약 7°)으로 낮았다. 이 층은 예 1과 2의 층과 동일한 흐림방지 효과를 가졌다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 사용이 간편하고, 유리 타입 또는 이와 유사한 기판 청소를 쉽게 할 수 있고, 또한 이들 표면에서의 수증기 응축 현상을 줄이거나, 적어도 이러한 응축이 흐림 현상이나 많은 물방울이 나타나게 하는 것만큼은 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 특히 유리로 만들어진, 투명 기판으로서,
    상기 기판의 면 중 적어도 한 면에는 산소, 규소 옥시탄화물 또는 규소 옥시질화물에 대해 아화학량론적(substoichiometric) 관계에 있고, 친수성을 나타내는 규소 산화물 또는 이산화규소로부터 선택되는, 적어도 부분적으로 산화된 규소 유도체를 기초로 한 층이 제공된, 투명 기판.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 규소 유도체를 기초로 한 층의 굴절률은 1.45 내지 1.80, 특히 1.50 내지 1.75이고, 바람직하게는 1.55 내지 1.68인 것을 특징으로 하는, 투명 기판.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 층은 졸-겔(sol-gel) 또는 열분해, 특히 화학 증기 증착(CVD)을 통해 증착되는 것을 특징으로 하는, 투명 기판.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층은 외부 표면이 거친 것을 특징으로 하는, 투명 기판.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층 표면과 물 사이의 접촉각은 35°미만, 특히 15°내지 25°와 같이 30°이하이거나, 또는 10°이하인 것을 특징으로 하는, 투명 기판.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층은 상기 층의 외부 표면으로 갈수록 산소 농도가 증가하는 것을 특징으로 하는, 투명 기판.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층은 상기 외부 표면에서 하이드록시 결합(Si-OH)의 함량이 높은 것을 특징으로 하는, 투명 기판.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층은 적어도 5nm, 특히 10nm 내지 60nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 투명 기판.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층은 박층의 막, 특히 반사방지 막(antireflection film), 태양광선 조절 막(solar-control film) 또는 저 방사율 막(low-emissivity film) 중 최종층인 것을 특징으로 하는, 투명 기판.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재된 유리 기판으로서,
    상기 유리 기판은 상기 층을 증착하기 전이나 증착한 후 구부리고/구부리거나 강화 또는 어닐링되는 것을 특징으로 하는, 유리 기판.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 규소 유도체는 규소와비교해서 소량으로, 적어도 하나의 첨가제, 특히 알루미늄, 아연 또는 지르코늄과 같은 금속을 또한 함유하는, 유리 기판.
  12. "응축방지" 및/또는 "오염방지" 효과 및/또는 "오염방지" 효과 및/또는 쉽게 청소할 수 있는 글레이징, 특히 빌딩, 차량, 거울에 사용할 수 있고, 특히 욕실 거울 또는 후면 거울, 샤워실 유리, 글레이징 처리된 문과 내부 분할부, 도시풍 가구, 디스플레이 패널 및 디스플레이 스크린에 사용할 수 있는 글레이징을 제조하는데 상기 기판을 사용하는 방법.
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