KR20060090829A - 보호용 박층으로 코팅되어 있는 광촉매 층을 지지하는기판, 특히 유리 기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 표면의 적어도 일부에, 광촉매성과 오염방지 특성을 갖는 층{상기 층은 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 함}을 갖는 기판을 포함한 구조에 관한 것이다. 상기 구조는, 광촉매 층이, 규소와 산소를 함유하고 TiO2의 광촉매 활성은 유지하면서, 아래에 있는 광촉매 층에 기계적이고 화학적인 보호를 제공하는 코팅 능력을 갖는 비다공성 박층(non-porous thin layer)으로 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

보호용 박층으로 코팅되어 있는 광촉매 층을 지지하는 기판, 특히 유리 기판{SUBSTRATE, IN PARTICULAR GLASS SUBSTRATE, SUPPORTING A PHOTOCATALYTIC LAYER COATED WITH A PROTECTIVE THIN LAYER}
본 발명은, "오염 방지 또는 자정(自淨)" 기능이라 불리는 것을 제공하기 위해 광촉매 코팅을 구비한, 유리, 유리 세라믹 또는 플라스틱 기판과 같은 기판에 관한 것이다.
이러한 기판의 한 가지 중요한 용도는, 실용적인 창유리부터 가전 제품에 사용되는 창유리까지, 자동차용 창유리부터 건축용 창유리까지의 매우 많은 서로 다른 상황에 적용될 수 있는 창유리에 관한 것이다.
본 발명은 또한 거울 유형의 반사 창유리(가정용 거울 또는 운전용 거울)와, 조명 유형의 불투명 창유리에 적용된다.
이와 마찬가지로, 본 발명은 특히 건축재 (금속, 타일류 등)로 사용될 수 있는 세라믹 기판이나 이와 다른 임의의 기판과 같은 불투명 기판에 또한 적용된다. 본 발명은 기판의 성질에 관계없이 실질적으로 편평하거나 약간 휘어진 기판에 적용되는 것이 바람직하다.
광촉매 코팅(photocatalytic coating), 특히 예추석(anatase) 형태로 결정화 된 산화 티타늄을 기초로 한 광촉매 코팅은 이미 연구되었다. UV 선의 작용을 통해 유기원(organic origin) 또는 미생물의 임의의 오염을 분해시키는 능력은 매우 유용하다. 광촉매 코팅은 또한 흔히 친수성 특징을 가져서, 물을 뿌리거나, 외부 창유리의 경우에는 비를 통해 무기물 오염물이 제거되도록 한다.
오염 방지, 살균 또는 살조(殺藻) 특성을 나타내는 이러한 유형의 코팅은 그 여러 실시예를 기술한 예를 들어 특허 WO 97/10186에 이미 기술되어 있다.
광촉매 층은 보호되지 않으면 시간의 경과에 따라 벗겨지고, 이는 그 활성의 손실, 구조의 광학 품질의 손실 (흐림이나 착색이 나타남), 또는 심지어 층의 박리현상으로 나타난다.
광촉매 층의 두께가 줄어들면, 이 층이 부분적으로 손상되었을 때 나타날 수 있는 착색은 덜 진하고, 색의 변화는 시간의 경과에 따라 줄어들 것이다. 그러나, 이러한 두께의 감소는 층의 성능을 손상시킬 것이다.
따라서 층에 기계적인 보호와 화학적인 보호를 제공할 필요가 있고, 보호층의 두께는 광촉매 층이 그 기능을 완전히 유지하도록 작아야만 한다.
유럽 특허 출원 EP-A-0 820 967은, 투명 기판과, 이 투명 기판 위에 형성된 광촉매의 투명 필름과, 이 광촉매 필름 위에 형성된 투명한 다공성 무기 산화물 필름을 포함하고, 친수성 특성을 나타내는 표면을 갖는 흐림 방지 요소(antifogging element)를 기재하고 있다.
일본 특허 JP 2002 047 032는 또한 광촉매 막으로 코팅되어 있는 기판 제조 방법을 기재하고 있는데, 이 방법은 분무총을 사용해서 크기가 5 내지 10nm인 예추 석 결정 구조의 TiO2 나노입자를 분무하는 단계와, TiO2 입자를 덮고 있는 SiO2 막을 스퍼터링을 통해 가열하는 단계와 증착시키는 단계를 포함한다.
이러한 구조는 만족스럽지 않은데, 이는 첫째, 구멍이 존재하기 때문에 촉매 층을 불충분하게 보호하는 보호 코팅의 다공성과, 두 번째, 연속층을 형성하지 않는 불충분한 양의 광촉매 물질 때문이다.
본 발명은 이러한 문제에 대한 해결책을 제공한다.
본 발명의 제 1 주제는, 표면의 적어도 일부에, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매성 오염방지 층을 갖는 기판을 포함하는 구조로, 상기 광촉매 층은, 규소와 산소를 함유하고 TiO2의 광촉매 활성은 유지하면서, 아래에 있는 광촉매 층을 기계적, 화학적으로 보호할 수 있는 피복력을 갖는 비다공성 박층(thin nonporous layer)으로 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
출발 생성물의 성질과 순도, 선택 용매, 열 처리와 같이, 이산화티타늄을 기초로 한 층을 형성하기 위한 조건은, 광촉매 오염방지 특성을 얻기 위해 알려진 방식으로 조절되어야 한다.
규소와 산소를 함유하는 상기 박층은 연속 필름의 형태로 존재하는 것이 바람직하다. 특히, 상기 박층은 아래에 있는 광촉매 층의 표면 거칠기에 적합한 필름 형태인 것이 유리하다.
규소와 산소를 함유하는 박층은 특히, SiO2, SiOC, SiON, SiOx(x<2), SiOCH로부터 선택된 적어도 하나의 규소-산소 화합물의 층으로, SiO2가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 구조의 유리한 실시예에 따라, 규소와 산소를 함유하는 박층은 Al2O3과 ZrO2로부터 선택된 적어도 하나의 화합물이 결합된 적어도 하나의 규소-산소 화합물의 층으로, 이러한 화합물은 화학적으로 불활성이고 가수분해 저항성을 증가시킨다. 조립체의 내화학성을 증가시키는 잘 알려진 불활성 산화물인 Al2O3의 역할이 강조될 수 있다.
(Al 및/또는 Zr)/Si 원자비는 일반적으로 1을 넘지 않고, Al/Si 비는 유리하게는 0.03 내지 0.5, 특히 0.05 내지 0.1이며, Zr/Si 비는 0.05 내지 0.4이다.
규소와 산소를 함유하는 박층의 두께는 15nm 이하, 특히 10nm 이하, 특히 8nm 이하이고, 바람직하게는 5nm 이하, 또는 약 5nm, 특히 2 내지 3nm이다.
상기 박층은 내긁힘성과 내마모성을 향상시켜 윤활 효과와 기계적인 역할을 제공한다.
그러나, 이러한 더 큰 기계적인 저항성과 이러한 더 우수한 내화학성은 광촉매 활성의 감소를 손상시켜 얻어지지 않는다. 이는, 최종적으로 얻어진 TiO2를 기초로 한 층의 광촉매 활성이 SiO2 상부층에 의한 상기 층(TiO2를 기초로 한 층)의 차폐 때문에 줄어들 것으로 예측되지만, 이 광촉매 활성은 유지되고, 심지어 향상되며, SiO2의 균일 필름에 희석되어 있는 임의의 오염은 그 친수성 때문에 TiO2에 의해 보다 용이하게 제거되기 때문이다.
이산화티타늄을 기초로 한 층은 TiO2로만 이루어지거나, 특히, N; Nb, Ta 및 V과 같은 5가 양이온; Fe; 및 Zr로부터 선택된 적어도 하나의 도핑제로 도핑된 TiO2로 이루어진다. 이러한 TiO2를 기초로 한 층은, 졸-겔 방법이나 열분해 (특히, 화학 증기 증착) 방법 또는 산화 대기에서는 금속이나 TiOx 타깃(x<2)을 사용하고, 또는 불활성 대기에서는 TiO2를 사용하는 실온에서의 스퍼터링, 적절한 경우 마그네트론 및/또는 이온빔 스퍼터링에 의해 증착될 수 있었고, 다음으로 이러한 스퍼터링에 의해 제조된 TiO2는 광촉매 활성 형태에서 결정 상태가 되기 위해 열 처리를 거칠 수 있었다.
규소와 산소를 함유하는 박층은 특히, 0.2 Pa의 압력의 Ar/O2 대기에서 Al (8 원자%) 도핑된 Si의 타깃을 사용하여 실온 진공 스퍼터링, 적절한 경우 마그네트론 및/또는 이온빔 스퍼터링에 의해 증착되었다.
본 발명에 따른 구조는, TiO2를 기초로 한 층 바로 아래에, TiO2를 기초로 한 상부 층의 예추석 형태에서 헤테로에피택셜 성장(heteroepitaxial growth)에 의한 결정화를 보조하기 위한 결정학적 구조를 갖는 하부층, 특히 ATiO3로 이루어진 하부 층 (A는 바륨 또는 스트론튬을 나타냄)을 포함할 수 있다. 이러한 하부 층의 두께는 중요하지 않다. 예를 들어, 이 두께는 10nm 내지 100nm일 수 있다.
기판은, 예를 들어, 평면이거나 휘어진 면을 갖는 것에 관계없이, 단일층 또는 적층 유리, 유리 세라믹 또는 열가소성 물질(폴리카보네이트와 같은)의 시트, 또는 이와 달리 유리 또는 유리 세라믹 섬유로 이루어지고, 상기 시트 또는 섬유는 적절한 경우, TiO2를 기초로 한 층 또는 헤테로에피택셜 성장을 통해 상기 층의 결정화를 보조하기 위한 층을 도포하기 전 적어도 하나의 다른 기능성 층을 수용했다 (층이 하나를 초과하는 경우, 이를 스택 또는 다층이라 부를 수 있다).
이 시트의 용도는 앞에서 명시되었다. 섬유의 용도에 관해서, 공기나 물의 여과를 들 수 있고, 또한 살균 용도를 들 수 있다.
기능성 층 또는 이와 다른 기능성 층은 광학 기능을 갖는 층, 열 조절 층 및 전도층으로부터 선택되고, 또한, 기판이 유리 또는 유리 세라믹으로 만들어지면, 층은 유리 또는 유리 세라믹으로부터 알칼리 금속의 이동에 대한 장벽으로 작용한다.
광학 기능을 갖는 층은 특히, 반사방지 층, 광선 여과 층, 착색 여과 층, 산란 층 등이다. SiO2, Si3N4, TiO2, SnO2, ZnO 층을 들 수 있다.
열 조절 층은 특히 태양광선 조절 층 또는 "저 방사율" (low-emissivity) 층이라고 불리는 것이다.
전도층은 특히 가열층, 안테나 층 또는 정전기 방지층으로, 전도선의 배열은 이러한 층에 포함될 수 있다.
기판이 유리 또는 유리 세라믹으로 만들어지면, 유리 또는 유리 세라믹으로부터 알칼리 금속의 이동에 대한 장벽으로 작용하는 적어도 하나의 기능성 층은, 광촉매 아래에 위치하거나, 또는 하부층이 제공된 경우, 광촉매층의 결정화를 보조하기 위해 하부층 아래에 위치할 수 있다. 다른 기능성 층 (광학 기능을 갖거나, 열 조절 또는 전도층)은 이들 존재시 장벽 층 또는 층들의 상부에 위치한다.
알칼리 금속은 600℃가 넘는 온도를 가해서 이동할 수 있다. 다음 열 처리 동안 알칼리 금속에 대한 장벽을 형성하는 이러한 층이 알려져 있고, PCT 국제 출원 WO 02/24971에 기술된 바와 같이, 예를 들어 두께가 적어도 5 또는 10nm이고, 많은 경우 적어도 50nm인 SiO2, SiOC, SiOxNy 및 Si3N4 층을 들 수 있다.
예를 들어, 유리 또는 유리 세라믹으로부터 알칼리 금속의 이동에 대한 장벽을 형성하는 층을 수용한 다음, 광학 기능의 단일층, 이중층 또는 삼중층을 수용한, 특히 시트 유형의 유리 또는 유리 세라믹 기판을 예로 들 수 있다.
본 발명의 주제는, 또한 상술한 구조를 제조하기 위한 방법으로, 선택적으로 도핑된 TiO2 층은 유리 또는 유리 세라믹 또는 폴리카보네이트 유형의 경질 플라스틱으로 만들어진 시트 유형의 기판 위에 증착되거나, 유리 또는 유리 세라믹 섬유 위에 증착되고, 상기 선택적으로 도핑된 TiO2 층은 층을 증착하는데 사용되는 조건에 의해 광촉매 특성이 제공되지 않으면 층에 광촉매 특성을 제공하기 위해 열 처리를 거친 다음, 상술한 바와 같이 규소와 산소를 함유하는 박층이 상기 광촉매 층 위에 증착되는 것을 특징으로 한다.
TiO2 층의 증착과, 규소와 산소를 함유하는 박층의 증착은 실온에서 진공 스퍼터링, 적절한 경우 마그네트론 및/또는 이온빔 스퍼터링에 의해, 동일 챔버에서 연속적으로 수행되고, 조건은,
- TiO2를 기초로 한 층을 증착시키기 위해, 1 내지 3 mbar의 압력과 산소/불활성 기체 (아르곤) 대기에서, Ti 또는 TiOx 타깃 (x = 1.5 내지 2)을 이용한 AC 또는 DC 모드의 전원과,
- 규소와 산소를 함유하는 층을 증착시키기 위해, 높은 규소 함량을 갖는 타깃을 이용한 0.1 내지 1.0 Pa의 압력과 Ar/O2 대기에서 AC 모드의 전원이고,
TiO2 층의 예추석 형태에서 에피택셜 성장에 의한 결정화를 보조하기 위해, 하부층의 증착이 TiO2 층의 증착보다 선택적으로 먼저 일어난다.
규소와 산소를 함유하는 비다공성 층을 증착하기 위한 조건은 당업자에게 알려져 있고, 이는 특히 저압과 고전압 조건이다 (Thornton 다이어그램).
유리 또는 유리 세라믹 기판에 코팅이 도포된 경우, TiO2 층 또는 이와 결합된 하부층을 도포하기 전에는, 기판에 증착될, 유리 또는 유리 세라믹에 존재하는 알칼리 금속의 이동에 대한 장벽을 형성하는 적어도 하나의 층을 제공할 수 있고, TiO2 층과 이를 덮고 있는 규소를 기초로 한 박층이 증착된 후에는, 어닐링(annealing) 작업의 경우 250℃ 내지 550℃, 바람직하게는 350℃ 내지 500℃의 온도에서, 그리고 강인화(toughening) 작업의 경우에는 적어도 600℃의 온도에서 어닐링 또는 강인화 작업이 수행될 수 있다.
본 발명에 따라, 알칼리 금속의 이동에 대한 장벽을 형성하는 적어도 하나의 층을 선택적으로 도포한 후, 그리고 TiO2 층 또는 이와 결합된 하부 층을 도포하기 전에는, 증착될, 광학 기능을 갖는 층, 열 조절 층 및 전도층으로부터 선택된 적어도 하나의 기능성 층을 제공하는 것이 또한 가능하고, 상기 기능성 층은 진공 스퍼터링, 적절한 경우 마그네트론 및/또는 이온빔 스퍼터링에 의해 증착되는 것이 유리하다.
본 발명은 또한 적어도 한 면에 본 발명에 따른 상술한 구조를 포함하는 단일 또는 다중 창유리, 특히 자동차 또는 건물용 창유리에 관한 것으로, 상기 면은 특히 외부를 향한 면이거나, 또한 내부를 향한 면일 수 있다.
본 발명의 구조를 갖지 않는 창유리의 이러한 면은 적어도 하나의 다른 기능성 층을 포함할 수 있다.
이러한 창유리는 "자정" 창유리, 특히 흐림방지, 응결방지 및 오염방지 창유리, 특히 이중 창유리 유형의 건축용 창유리, 자동차의 전면유리, 후면 창 및 측면 창의 자동차 창유리, 드라이빙 거울, 기차, 비행기 및 선박용 창유리, 아쿠아리움, 상점의 창문, 온실, 실내 가구, 도심 시설물 (버스 대합실, 광고판 등)과 같은 실용 창유리, 거울, 컴퓨터, 텔레비전 또는 전화 유형의 디스플레이 시스템용 스크린, 전기 변색성 또는 액정 창유리, 전기발광 창유리 및 광기전성 창유리와 같은 전기적으로 조절 가능한 창유리로 적용 가능하다.
다음 예는 본 발명의 범위를 제한하지 않으면서 본 발명을 예시적으로 설명 한다.
예 1a와 1b (본 발명에 따른): 유리 / Al:SiO 2 / TiO 2 / Al:SiO 2 스택
다음의 연속 층이 4mm 두께의 유리 시트에 증착되었다.
- 두께가 150nm인 Al 도핑된 SiO2 하부층과,
- 두께가 100nm (예 1a) 또는 두께가 20nm (예 1b)인 TiO2 층과,
- 두께가 2nm인 Al 도핑된 SiO2 상부층.
2000W의 전력, 15 sccm Ar 및 15 sccm O2의 기체 유속을 갖는 Al:Si 타깃 (8 원자%의 알루미늄 함유)을 사용하고, 2 ×10-3 mbar의 압력에서 Al:SiO2 하부층이 증착되었다.
2000W의 전력, 200 sccm Ar 및 2 sccm O2의 기체 유속을 갖는 TiOx 타깃을 사용하고, 23 ×10-3 mbar의 압력에서 TiO2 층이 증착되었다.
1000W의 전력, 15 sccm Ar 및 15 sccm O2의 기체 유속을 갖는 Al:Si 타깃 (8 원자%의 알루미늄 함유)을 사용하고, 2 ×10-3 mbar의 압력에서 Al:SiO2 상부층이 증착되었다.
예 2와 2b (비교예): 유리 / Al:SiO 2 / TiO 2 스택
Al:SiO2 상부층이 생략된 것을 제외하고, 예 1a 및 1b와 동일한 스택이 제조되었다.
예 3 (비교예): 유리 / Al:SiO 2 / TiO 2 / Al:Si 3 N 4 스택
Al:SiO2 상부층 대신, 1000W의 전력, 18 sccm Ar 및 12 sccm N2의 기체 유속을 갖는 Al:Si 타깃(8 원자%의 Al 함유)을 사용하고, 2 ×10-3 mbar의 압력에서 2nm의 두께를 갖는 Al:Si3N4 상부층이 증착된 것을 제외하고, 예 1a와 동일한 스택이 제조되었다.
예 4 : 오펠 시험(Opel test)에 대한 저항성
예 2a의 스택으로부터 예 1a의 스택으로 진행하면, 오펠 시험(펠트 패드를 사용한 스택 표면의 건식 연마)에 대한 저항성의 상당한 증가가 관찰되었다.
예 2a의 스택으로부터 예 3의 스택으로 진행하면 변화가 관찰되지 않았다.
또한, 상기 오펠 시험 전후에, PCT 국제 출원 WO 00/75087에 기술된, 스테아르산 광분해 시험(SAT)에 이은 적외선 투과에 따라 예 1a, 2a 및 3의 스택 각각에 대해 TiO2 층의 광촉매 활성이 측정되었다.
이 결과는 표 1에 나타나 있다. 이 표에는 오펠 시험에 의한 층면 반사시 비색 변화(△E), 오펠 시험에 의해 유발된 흐림(haze) 및 오펠 시험 후 층의 박리 (delamination)에 관한 관찰이 또한 나타나 있다.
예 SAT (cm-1.min-1) △E 흐림(%) 박리
오펠 시험 전 오펠 시험 후
1a(본 발명) 59 × 10-3 41 × 10-3 2.0 0.5 없음
2a(비교) 54 × 10-3 25 × 10-3 9.3 9.3 있음
3(비교) 40 × 10-3 15 × 10-3 10.0 12 있음
예 5 : 테이버 시험 (Taber test)
예 2b의 스택으로부터 예 1b의 스택으로 진행하면 테이버 시험에 대한 저항성의 증가(내마모성 = 연마용 휠의 통과에 대한 저항성)가 관찰되었다.
예 2b의 층은 테이버 시험에서 500회전 후 박리되었다. 예 1b의 스택에 대해서는, 테이버 시험에서 200회전 후 0.8% 흐림이 관찰되었고, 테이버 시험에서 500회전 후에는 2% 흐림이 관찰되었다.
예 6 : NSF 시험
예 2a의 스택으로부터 예 1a의 스택으로 진행하면 NSF (neutral salt fog) 시험에 대한 저항성의 증가가 관찰되었다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, "오염 방지 또는 자정(自淨)" 기능이라 불리는 것을 제공하기 위해 광촉매 코팅을 구비한 기판을 제조하는데 사용된다.

Claims (20)

  1. 표면의 적어도 일부분 위에, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조로서,
    상기 광촉매 층은, 규소와 산소를 함유하고 TiO2의 광촉매 활성은 유지하면서, 아래에 있는 광촉매 층을 기계적, 화학적으로 보호할 수 있는 피복력을 갖는 비다공성 박층(thin nonporous layer)으로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 규소와 산소를 함유하는 상기 박층은 연속 필름의 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 규소와 산소를 함유하는 상기 박층은 아래에 있는 광촉매 층의 표면 거칠기(surface asperity)에 적합한 필름의 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 규소와 산소를 함유하는 상기 박층은, SiO2, SiOC, SiON, SiOx(x<2) 및 SiOCH로부터 선택된 적어도 하나의 규소-산소 화합물의 층인 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 규소와 산소를 함유하는 상기 박층은, Al2O3과 ZrO2로부터 선택된 적어도 하나의 화합물이 결합된 적어도 하나의 규소-산소 화합물의 층인 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  6. 제 5항에 있어서, (Al 및/또는 Zr)/Si 원자비는 1 이하인 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, Al/Si 비는 0.03 내지 0.5, 특히 0.05 내지 0.1인 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  8. 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, Zr/Si 비는 0.05 내지 0.4인 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 규소와 산소를 함유하는 상기 박층의 두께는 15nm 이하, 특히 10nm 이하, 특히 8nm 이하, 바람직하게는 5nm 이하, 또는 약 5nm, 특히 2 내지 3nm인 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이산화티타늄을 기초로 한 층은 TiO2로만 이루어지거나, 특히, N; Nb, Ta 및 V과 같은 5가 양이온; Fe; 및 Zr로부터 선택된 적어도 하나의 도핑제로 도핑된 TiO2로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 TiO2를 기초로 한 층은, 졸-겔 방법이나 열분해 (특히, 화학 증기 증착) 방법 또는 산화 대기에서는 금속이나 TiOx 타깃(x<2)을 사용하고, 또는 불활성 대기에서는 TiO2를 사용하는 실온 진공 스퍼터링, 적절한 경우 마그네트론 및/또는 이온빔 스퍼터링에 의해 증착되었고, 다음으로 상기 스퍼터링에 의해 제조된 TiO2는 광촉매 활성 형태에서 결정 상태가 되기 위해 열 처리를 거칠 수 있는 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 규소와 산소를 함유하는 상기 박층은, 0.2 Pa의 압력의 Ar/O2 대기에서 Al (8 원자%) 도핑된 Si의 타깃을 사용하여, 실온 진공 스퍼터링, 적절한 경우 마그네트론 및/또는 이온빔 스퍼터링에 의해 증착된 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조는, 상기 TiO2를 기초로 한 층 바로 아래에, TiO2를 기초로 한 상부 층의 예추석 형태에서 헤테로에피택셜 성장(heteroepitaxial growth)에 의한 결정화를 보조하기 위한 결정학적 구조를 갖는 하부층, 특히 ATiO3로 이루어진 하부 층 (A는 바륨 또는 스트론튬을 나타냄)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은, 평면이거나 휘어진 면에 관계없이, 단일층 또는 적층 유리, 유리 세라믹 또는 경질의 열가소성 물질(폴리카보네이트와 같은)의 시트, 또는 이와 달리 유리 또는 유리 세라믹 섬유로 이루어지고, 상기 시트 또는 섬유는 적절한 경우, TiO2를 기초로 한 층 또는 헤테로에피택셜 성장을 통해 상기 층의 결정화를 보조하기 위한 층을 도포하기 전 적어도 하나의 다른 기능성 층을 수용한 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 기능성 층 또는 이와 다른 기능성 층은, 광학 기능을 갖는 층, 열 조절 층 및 전도층으로부터 선택되고, 또한, 기판이 유리 또는 유리 세라믹으로 만들어지면, 층은 유리 또는 유리 세라믹으로부터 알칼리 금속의 이동에 대한 장벽으로 작용하는 것을 특징으로 하는, 이산화티타늄(TiO2)을 기초로 한 광촉매 오염방지 층을 갖는 기판을 포함한 구조.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 기재된 구조를 제조하는 방법으로서,
    선택적으로 도핑된 TiO2 층은 유리 또는 유리 세라믹 또는 폴리카보네이트 유형의 경질 플라스틱으로 만들어진 시트 유형의 기판 위에 증착되거나, 유리 또는 유리 세라믹 섬유 위에 증착되고, 상기 선택적으로 도핑된 TiO2 층은 층을 증착하는 데 사용되는 조건에 의해 광촉매 특성이 제공되지 않으면 층에 광촉매 특성을 제공하기 위해 열 처리를 거친 다음, 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같이 규소와 산소를 함유하는 박층이 상기 광촉매 층 위에 증착되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  17. 제 16항에 있어서, TiO2 층의 증착과, 규소와 산소를 함유하는 박층의 증착은 실온에서 진공 스퍼터링, 적절한 경우 마그네트론 및/또는 이온빔 스퍼터링에 의해, 동일 챔버에서 연속적으로 수행되고, 조건은,
    - TiO2를 기초로 한 층을 증착시키기 위해, 1 내지 3 mbar의 압력과 산소/불활성 기체 (아르곤) 대기에서, Ti 또는 TiOx 타깃 (x = 1.5 내지 2)을 이용한 AC 또는 DC 모드의 전원과,
    - 규소와 산소를 함유하는 층을 증착시키기 위해, 높은 규소 함량을 갖는 타깃을 이용한 0.1 내지 1.0 Pa의 압력과 Ar/O2 대기에서 AC 모드의 전원이고,
    TiO2 층의 예추석 형태에서 에피택셜 성장에 의한 결정화를 보조하기 위해, 하부층의 증착이 TiO2 층의 증착보다 선택적으로 먼저 일어나는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서, 유리 또는 유리 세라믹 기판의 코팅이 수행 되고,
    TiO2 층 또는 이와 결합된 하부층을 도포하기 전에는, 유리 또는 유리 세라믹에 존재하는 알칼리 금속의 이동에 대한 장벽을 형성하는 적어도 하나의 층이 기판에 증착되고, TiO2 층과 이를 덮고 있는 규소를 기초로 한 박층이 증착된 후에는, 어닐링(annealing) 작업의 경우 250℃ 내지 550℃, 바람직하게는 350℃ 내지 500℃의 온도에서, 그리고 강인화(toughening) 작업의 경우에는 적어도 600℃의 온도에서 어닐링 또는 강인화 작업이 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  19. 제 16항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 알칼리 금속의 이동에 대한 장벽을 형성하는 적어도 하나의 층을 선택적으로 도포한 후, 그리고 TiO2 층 또는 이와 결합된 하부 층을 도포하기 전에는, 광학 기능을 갖는 층, 열 조절 층 및 전도층으로부터 선택된 적어도 하나의 기능성 층이 증착되고, 상기 기능성 층은 진공 스퍼터링, 적절한 경우 마그네트론 및/또는 이온빔 스퍼터링에 의해 증착되는 것이 유리한 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  20. 단일 또는 다중 창유리, 특히 자동차 또는 건물용 창유리로서,
    적어도 하나의 면 각각에, 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 기재된 구조를 포함하고,
    상기 면은 특히 외부를 향한 면이거나, 또한 내부를 향한 면일 수 있는,
    단일 또는 다중 창유리.
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