KR20100016245A - 졸-겔층을 갖는 제품의 표면구조화 방법 및 구조화된 졸-겔층을 갖는 제품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표면 구조화 방법, 즉 졸-겔로부터 생성되는 하나 이상의 층을 갖는 기판을 포함하는 제품의 평면 표면상에 서브밀리미터 크기의 측면 치수를 갖는 하나 이상의 패턴 배열을 형성하는 방법에 관한 것으로, 상기 구조화는 비반응성 유기기를 갖는 Si, Ti, Zr, W, Sb, Hf, Ta, V, Mg, Al, Mn, Co, Ni, Sn, Zn, 및 Ce 중에서 선택되는 하나 이상의 금속의 알콕사이드 및/또는 할라이드에 기초한 가수분해된 졸층으로 뜨거운 상태에서 이루어지며, 상기 구조화는 구조화된 마스크와 접촉함으로써 필요한 경우 압력을 가하여 수행되며, 상기 구조화는 구조화의 열적 홀드를 보장하기 위해 충분한 응축 역치에 적당한 온도 범위에서 수행되며, 이때 전체 구조화 시간은 2시간 이하인 표면 구조화 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 생성되는 제품도 포함한다.
표면 구조화, 졸-겔층, 열적 홀드, 응축 역치
Description
본 발명은 표면 구조화 분야에 관한 것으로, 특히 졸-겔층 제품의 표면구조화 방법 및 이로부터 수득된 구조화된 졸-겔층 제품에 관한 것이다.
물질 구조화는 많은 기술적 분야에서 응용되기 때문에 지대한 관심의 대상이 되고 있다.
기하학적 패턴 배열 생성은 물질에 있어 벌크 조성물 및 벌크 성질의 변경없이 새롭고 독창적인 기능을 부여한다.
따라서 주기적으로 복제된 패턴의 인스크립션(inscription)이 유리 제품에 대해서 밀리미터 스케일의 패턴, 또는 심지어 밀리미터의 10분의 1에 해당하는 단위의 패턴에 대해, 특히 롤링, 레이저 인그레이빙, 또는 에칭 기술로 직접 유리 기판에 또는 코팅상에 시행되고 있다.
더 작은 치수의 패턴에 대해서 특히 마이크론 또는 서브마이크론 스케일의 너비 또는 주기를 갖는 패턴에 대해서는, 대다수 구조화 기술로서 마이크로일렉트로닉스에서 작은 집적 광학 구성요소를 위해 사용하는 리쏘그라피 기술(광 리쏘그 라피, 전자빔 리쏘그라피 등)을 사용하고 있다.
그러나 이들은 하나 이상의 하기 이유 때문에 제품의 대량 생산 공정에 적합하지 않다:
- 고비용;
- 느린 속도(스케닝) 및 복잡함(여러 단계);
- 패턴 크기의 한계(파장에 의해); 및
- 구조화가능한 표면의 작은 크기.
통상 엠보싱으로 지칭되는 보다 최근의 대체 기술이 주기적으로 복제될 기저 패턴을 몰드에서 유리 기판에 위치될 연약층(soft layer)으로 이동시키는데 사용되고 있다.
이 층은 복제될 패턴을 갖고 있는 평면 프레스 다이(flat pressing die)를 하강시켜 구조화되며, 패턴은 UV 또는 열을 적용하여 고정한다.
연약층은 통상적으로 무기 전구체에서 출발하여 졸-겔 과정에 의해 제조되는 층이다.
이 과정은 텔레커뮤니케이션 회사에서 사용하는 구성요소의 제조 또는 어떤 분야든 친수성층을 갖는 유리의 제조에 사용된다. 이 기술은 리쏘그라피 공정에 비교시 여러 장점을 갖는다.
비용면에서, 동일한 프레스 다이를 매우 여러번 재사용할 수 있으며, 하나의 단독 모델에서 시작하여, 다수의 복제물을 만들 수 있다.
작업 처리량의 측면에서, 패턴 전개에 여러 단계를 요구하는 다른 리쏘그라 피 기술과 달리 단일-단계 공정이다.
그러나 평면 프레스 다이를 사용하는 이 기지의 엠보싱 기술은 수율 및 특히 마이크론 또는 나노미터 스케일 패턴을 위한 신뢰성 측면에서 아직 만족스럽지 못하다.
본 발명의 목적은 어떤 크기의 표면과 패턴 크기에 대해서도 내구성이 강하며 신속하게 제조할 수 있는 구조화된 졸-겔 층을 갖는 제품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 또한 구조화된 졸-겔층을 갖는 입수가능한 제품의 범위를 확장하고, 특히 새로운 기능 및/또한 응용을 위한 새로운 기하학적 구조를 수득하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 먼저 표면 구조화 방법, 즉 졸-겔로부터 생성되는 하나 이상의 층을 갖는 기판을 포함하는 제품의 평면 표면상에 서브밀리미터 크기의 측면 치수를 갖는 하나 이상의 패턴 배열을 형성하는 표면 구조화 방법으로서, 상기 구조화는 비반응성 유기기를 갖는 Si, Ti, Zr, W, Sb, Hf, Ta, V, Mg, Al, Mn, Co, Ni, Sn, Zn, 및 Ce 중에서 선택되는 하나 이상의 금속의 알콕사이드 및/또는 할라이드에 기초한 가수분해된 졸층으로 뜨거운 상태에서 이루어지며, 상기 구조화는 구조화된 마스크와 접촉함으로써 수행되며, 이때 필요한 경우 압력을 가하며, 상기 구조화는 구조화의 열적 홀드(thermal hold)를 보장하는 충분한 응축 역치(condensation threshold)에 적합한 온도 범위에서 수행되며, 이때 전체 구조화 시간은 2시간 이하, 바람직하게는 1시간 이하, 더욱 바람직하게는 30분 이하인 표면 구조화 방법을 제공한다.
본 출원인은 차가울때 또는 심지어 실온 이상의 온도에서 엠보싱된 패턴 배열은 후속하여 열에 노출되었을때, 통상 80℃에서 부터, 희미해지거나 심지어 없어지는 것을 알게되었다.
예상과 달리 본 출원인은 구조화후 응축률이 충분한 경우, 전술한 패턴 붕괴가 제거될 수 있음을 발견하였다. 충분한 응축을 얻기위해, 매우 긴, 통상 10시간 이상, 심지어 하루에 이르는 구조화시간을 두는 것을 선택할 수 있으나, 이는 생산성의 측면에서는 좋지 못하다.
본 출원인은 패턴 배열의 소실없이 상기 구조화시간을 상당히 감소시킬 수 있음을 발견하였다. 구조화가 고온에서 수행될 수록 구조화시간은 더욱 단축된다.
또한 에너지 비용을 줄이고 및/또는 선택된 폴리머 마스크의 변형을 피하기 위해, 구조화 온도는 200℃ 이하, 심지어 180℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
가열은 적외선 또는 할로겐 램프, 또는 가열된 유체로 시행될 수 있다. 이 보조는(열적, 방사적 등) 접촉 단계의 일부 동안 유지되거나 또는 제품을 강화하기 위해 중단하거나 심지어 역전(냉각 등) 될 수 있다.
단순화를 위하여, 단일 설정 온도, 및 예컨대 단일 구조화 홀드가 선택될 수 있다.
구조화는 몰드가 층내로 압착할 때 시작되며, 핫몰드(hot mold)가 철수될 때 또는 층상에 남아있는 몰드 온도가 감소된 후 종결된다.
또한 이런 식으로 응축률을 조절함으로써, 패턴 배열은 마스크에서 분리되기 전에 충분히 강화되어 탈형(demolding)되는 동안 구조화가 소실되지 않는다. 그러나 열적 안정성을 위해 요구되는 것보다 더 낮은 응축률을 위해 탈형 동안의 홀드가 가능하다.
본 발명에 따른 구조화 방법은 쉽게 자동화될 수 있으며, 제품의 다른 변형과 쉽게 결합될 수 있다.
본 방법은 대규모의 제품 생산에 적합하며, 특히 일렉트로닉스, 광학, 빌딩 또는 자동차에 사용되는 유리 제품, 특히 글레이징 유닛을 대규모로 생산하는데 적합하다.
본 발명에 따른 구조화 방법은 텍스쳐링 결함에 허용가능한 내성을 갖는 더욱 더 큰 표면상에, 성능을 열화시키지 않고, 훨씬 작은 패턴 크기를 수득할 수 있다.
구조화는 큰 기판 - 가요성, 반-가요성, 또는 강성, 유기, 광물성 또는 하이브리드 기판 - 에 특히 바람직하게 유리 및/또는 투명 기판상에 시행될 수 있다.
구조화는 구조화된 가요성 마스크의 간단한 모세관 충전에 의해 또는 압력을 주면서 구조화된 마스크와의 접촉에 의한 점탄성 변형에 의해 수행될 수 있다.
바람직하게는 구조화는 표면적이 0.1 m2 이상, 더욱 바람직하게는 5 m2 이상인 제품에 수행될 수 있다. 특히 제품 너비는 1 m 이상일 수 있다.
제1 실시형태에서, 구조화는 부분적으로 100℃ 내지 130℃의 온도에서 바람직하게 10분 내지 30분간 수행된다.
제2 실시형태에서, 구조화는 부분적으로 130℃ 내지 200℃의 온도에서 20분 이하, 더욱 바람직하게는 150℃ 내지 180℃의 온도에서 10분 이하, 또는 5분 이하로 수행된다.
바람직하게는 패턴의 측면 치수 즉 너비는 50㎛ 이하, 바람직하게는 10 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 마이크론 또는 서브마이크론의 크기일 수 있다. 많은 화학적 원소들이 졸-겔층의 기초가 될 수 있다. 예로서 하기 원소 중 하나 이상의 화합물을 필수적 성분으로 포함할 수 있다: Si, Ti, Zr, W, Sb, Hf, Ta, V, Mg, Al, Mn, Co, Ni, Sn, Zn, 및 Ce. 특히 하나 이상의 전술한 원소들의 단독 또는 혼합 옥사이드를 포함할 수 있다.
유기 또는 무기 또는 하이브리드 화합물(착색제, 포토크로믹 화합물, 무기 또는 하이브리드 나노입자)이 졸-겔 매트릭스내 봉입(encapsulated)될 수 있다.
상기 기는 방향족기, 비닐기 또는 페닐기일 수 있다.
바람직하게는 금속으로서 지르코늄 또는 실리콘이 선택될 수 있다; 졸은 바람직하게는 유기기를 갖는 실리콘 또는 지르코늄알콕사이드 중에서 선택되며, 특히 유기기는 방향족기, 비닐기 또는 페닐기이며, 특히 메틸트리에톡시실란 (MTEOS)이다.
MTEOS는 세 개의 가수분해가능한 기를 갖는 유기실란이며, 유기부분은 메틸이다. 이는 층을 얇게(예컨대 수백 나노미터) 또는 두껍게(예컨대 수 마이크론) 할 수 있다. 이 화합물에 기초한 졸의 합성은 극히 쉬운데, 단일 단계로 되며 가열이 필요하지 않기 때문이다. 또한 제조된 졸은 안정하며 겔화(gelling)됨 없이 수일간 저장될 수 있다.
상기 층은 본질적으로 실리카-기초이며, 특히 유리 소재와의 부착 및 적합성에서 그러하다.
구조화될 층은 금속 입자로 충전될 수 있다.
이 층은 바람직하게는 투명하며, 예를 들면 유리(통상 약 1.5)보다 더 큰 광학 지수를 갖는다.
표지로서, 600 nm에서, 실리카층은 통상 1.45의 굴절율을 가지며, 티탄 옥사이드층은 2의 굴절율을 갖고, 지르코늄층은 1.7의 굴절율을 갖는다.
졸-겔층은 치밀하거나 특히 기공형성제, 특히 (유기) 계면활성제에 의해 (메조)기공성일 수 있다.
따라서 이 구조가능한 층은 바람직하게는 투명하고 및/또는 다른 특징이나 기능성을 가질 수 있다: 소수성, 친수성, 낮거나 높은 지수, 전기전도성, 반도성 또는 유전성.
바람직하게는 구조화될 층의 두께는 50 nm 내지 50 ㎛, 더욱 바람직하게는 100 nm 내지 12 ㎛이다.
증착후 더욱 신속하게 구조화될 수록, 특히 시간에 따라 전개되는 졸-겔은 더욱 좋은 결과를 나타낸다.
또한 구조화 라인상에 수행되는 상기 층의 증착 단계를 제공할 수 있다.
층 증착에 대한 바람직한 공정은 졸의 스핀 코팅, 딥코팅, 또는 졸을 스프레이한 후 줄눈파기(raking)나 브러싱으로 또는 특히 간행물 "Thermowetting embossing of the organic-inorganic hybrid materials"(W-S. Kim, K-S. Kim, Y-C. Kim, B-S Bae, 2005, Thin Solid Films, 476 (1), 181-184)에 개시된 바와 같은 가열 등으로 방울들을 산포하는 것 등이다. 스피너를 통한 코팅(스핀-코팅)을 선택할 수 있다.
바람직하게는 상기 공정은 유기기를 제거하기에 충분한 처리 온도, 특히 500℃ 이상, 바람직하게는 700℃에서 열처리하는 공정을 포함한다. 크랙이 없고 초기 치수를 유지하며, 양호한 기계적 홀드를 갖는 구조화된 무기층이 수득될 수 있다. 예컨대 실리카층을 들 수 있다.
바람직하게는 마스크는 임프레션을 증강하기 위해 층에 접촉하도록 위치된 후 가열될 수 있다.
압력은 5 바 이하, 특히 마스크가 폴리머 물질을 기초로하여 가요성인 경우 바람직하게는 2 바 이하이다.
폴리머 물질로서, PDMS (폴리디메틸실록산) 또는 VDMS (비닐디메틸실록산)으로된 엘라스토머를 들 수 있으며; 마스크는 TMCS (트리클로로메틸실록산)으로 표면처리될 수 있다.
이들 마스크는 기판의 표면에 부합하는 이점을 가지며, 이는 구조화될 층과의 접촉을 수립하는데 요구되는 압력을 최소화한다.
구조화는 특히 평면 압착 다이를 사용한 평면 마스크 또는 굴곡 마스크 및/또는 회전 수단(실린더 등)과 연합한 마스크로 시행될 수 있다.
층 구조화동안, 딱딱한 선택된 기판은 바람직하게는 (광물성 또는 유기) 딱딱한 채이며, 그 표면은 구조화되지 않는다.
강성 기판일 수 있다. 강성 기판은 일반적 온도 및 압력 조건하에서, 광물성 소재인 경우 60 GPa 이상, 유기 소재의 경우 4 GPa 이상의 모듈러스를 갖는 기판을 의미한다.
유리 또는 실리콘 기판일 수 있다. 유리 기판은 광물성 유리(소다 라임 실리카, 보로실리케이트, 유리질 세라믹 등) 및 유기 유리(예, 폴리우레탄 또는 폴리카보네이트와 같은 열가소성 폴리머) 모두를 지칭한다.
유리 기판은 바람직하게는 투명하며, 70 내지 75% 이상의 전체 광투과를 갖는다.
유리 기판 조성에 관하여, 유용하게 응용되는 스펙트럼 부분, 일반적으로 380 내지 1200 nm의 스펙트럼에서 0.01 mm-1 이하의 선형 흡수를 갖는 유리를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 극선명 유리, 즉 380 내지 1200 nm 범위의 스펙트럼 파장에서 0.008 mm-1이하의 선형 흡수를 갖는 유리를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대 생고뱅사에서 시판하는 디아망 유리를 선택할 수 있다.
유리기판은 모노리식, 라미네이트 또는 이성분일 수 있다. 구조화후 제품은 다양한 유리 가공 공정; 템퍼링, 성형, 라미네이팅 등을 거칠 수 있다.
유리기판은 예컨대 광물성 유리의 경우 0.1 mm 또는 유기 유리의 경우 1 mm 정도로 얇을 수 있으며, 또는 수 밀리리터 또는 수 센티미터 이상과 같이 두꺼울 수 있다.
마스크 패턴은 반드시 복제된 패턴의 네거티브일 필요는 없다. 최종 패턴은 수개의 마스크 또는 수개의 경로(pass)로 형성될 수 있다.
마스크는 크기(너비 및 높이) 및/또는 배향 및/또는 거리로 구분되는 패턴을 갖는 수개의 영역을 가질 수 있다.
의도하는 구조화 형상 및/또는 의도하는 응용에 따라, 이 공정은 완전한 기하학적 형상을 만들 필요는 없다. 특히 예각을 갖는 패턴의 경우, 요구되는 성능을 열화시킴없이 원형으로 될 수 있다.
층 표면 및/또는 마스크는 바람직하게는 계면활성제 타입의 항부착제를 포함할 수 있다.
이를 위해 불소화 실란층(fluorinated silane layer)이 마스크 표면 또는 사용전 기판 표면에 이식될 수 있으며, 이는 간행물 "Improved anti-adhesive coating for nanoimprint lithography"(S. Park, J. Gobrecht, C. Padeste, H. Schift, K. Vogelsang, B. Schnyder, U. Pieles, S. Saxer, Paul Sherrer Institut scientific reports, 2003)에 개시된 바 있다. 이 층은 바람직하게는 나노미터 두께를 초과하지 않으며, 따라서 심지어 서브마이크론 규모의 크기를 갖는 패턴의 경우에도, 마스크의 공동을 채움으로써 패턴을 변경할 우려가 없다. 따라서 형성된 항부착층은 마스크를 수회 사용할 수 있게 한다.
구조화는, 바람직하게는 후속하는 전기분해 증착을 위해 전기 전도성인 상부시드층(upper seed layer)을 포함하는 복수층 상에 수행될 수 있다.
패턴은 홀로(hollows)형이거나 및/또는 릴리프(relief)이거나 특히 서로에 평행하게 및/또는 일정하게 유지된 거리(물결모양, 지그재그 등)로 연장될 수 있다. 이 패턴은 또한 경사(inclined)질 수 있다.
구조화는 예를 들면 특히 프리즘 스터드(prismatic stud)와 같은 스터드 배열, 및/또는 직사각형, 삼각형, 사다리꼴 등의 단면을 갖는 연장된 패턴 배열을 형성할 수 있다.
구조는 주기적이거나, 의-주기적(pseudo-periodic), 준-주기적(quasi-periodic)이거나 랜덤할 수 있다.
연장된 패턴은 예를 들면 H, Y 또는 L 형상의 벤트(bent)를 특히 마이크로유체에 응용되기 위해 가질 수 있다.
층의 표면은 예컨대 패턴 크기를 줄이는 등으로 유사하거나 상이한 마스크 를 바람직하게는 연속적으로 사용하여 수회 구조화될 수 있다.
부가적으로 패턴 그 자체가 구조화될 수 있다.
예를 들면 구조화된 포면은 소수성이고, 패턴은 직사각형 단면을 가지며, 소수성을 더욱 증강하기 위해 직사각형 (서브)패턴에 의해 구조화된다.
상기 제품의 양 주표면이 유사하거나 상이한 패턴으로, 동시 또는 연속적으로 구조화될 수 있다.
본 방법은 또한 구조화된 표면상에, 추가층을 증착하는 공정을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 새로운 구조화 공정이 후속된다.
본 방법은 바람직하게는 깨끗한 대기(크린룸 등)에서 수행된다.
일 실시형태에서, 마스크가 상이한 패턴(형상, 치수, 특히 피치 p가 상이) 및/또는 상이한 패턴 배향을 갖는 구조화 도메인(structuring domain)에 의해 조직되고, 상기 평면 표면은 구조화 도메인에 의해 구조화된다.
특히 수개의 동일하거나 상이한 작은 크기의 서브 마스크를 사용하여 큰 크기의 마스크를 형성할 수 있다. 이로써 더욱 유연하게 쉽게 제조할 수 있다(노화, 결함 등 필요한 경우 마스크 중 하나를 변경).
상기 구조화 또는 제1 구조화후 전도성, 반도성 또는 소수성층, 특히 옥사이드-기초층의 증착 단계가 후속될 수 있다. 바람직하게는 이 증착은 연속적으로 수행된다. 예를 들면 상기층은 은 또는 알루미늄으로 제조된 금속성 층이다. 바람직하게는 상기 구조화된 표면상에, 예를 들면 유전성 또는 덜 전도성인 패턴을 위해, 패턴 위에 또는 패턴사이에 선택적으로 전도층(특히 금속, 옥사이드-기초층)을 증착하는 단계를 제공할 수 있다.
이 층, 예를 들면 금속층, 특히 은 또는 니켈층이 전기분해적으로 증착될 수 있다. 후자의 경우 전기분해용 전극을 형성하기 위해, 구조화된 층은 바람직하게는 (반)전도층 또는 금속 입자로 충전된 졸-겔 타입의 유전층 또는 전도성 상부시드층을 갖는 복수층일 수 있다. 전기분해 혼합물의 화학적 전위는 고 곡률 우선(high curvature preferential) 영역에 증착되도록 맞춰진다.
층 구조화후, 패턴 배열을 기판 및/또는 하부층에, 특히 물리적 또는 화학적 에칭에 의해 이송하는 것을 고려할 수 있다. 구조화된 층은 희생층일 수 있으며, 이는 부분적으로 또는 완전히 제거될 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 방법으로 제조되는 유리 제품을 포함한다.
본 유리 제품은 전술한 모든 장점을 갖는다(내구성 및 패턴의 균일성 등).
치수, 특히 패턴의 너비는 바람직하게는 마이크론 또는 서브마이크론 크기이며, 바람직하게는 배열이 0.1 m2 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 m2 이상의 표면적에 걸쳐 연장된다.
구조화된 유리 제품은 일렉트로닉스, 건축 또는 자동차, 너비가 1 내지 800㎛이고 깊이가 0.1 내지 500 ㎛인 벤트 채널(bent channel)을 갖는 마이크로유체장비에 응용될 수 있다.
특히 다양한 제품을 들 수 있으며, 특히 하기 성질을 갖는 유리 유닛(glazing unit)을 들 수 있다:
- 변경된("슈퍼" 소수성 또는 친수성) 화학적 성질,
- 특히 LCD-타입 평면 스크린용 조명 또는 역광 시스템(반사성 편광기, 전면으로 빛을 방향변경하는 소자 등), 특히 전기발광장치용 광추출 장치에 사용되기 위한 광학 제품, 디스플레이 스크린, 조명 또는 사인보드 응용장치, 또는 포토닉(photonic) 구조에 사용되기 위한 광학 제품,
- 빌딩용, 특히 바람직하게는 200 내지 1500 nm의 주기 p를 갖는 적외선을 회절하는 회절 격자를 포함하는 태양광 및/또는 열 조절 유리, 또는 바람직하게는 100 내지 500 ㎛의 주기 p를 갖는 가시광선에서 회절성 또는 반사성인 격자를 포함하는 "데이라이팅(Daylighting)" 유리로 불리는 자연광의 방향 변경용 유리,
- 태양전지용.
배열은 3차원 또는 특히 2차원 배열일 수 있으며, 패턴의 치수 중 하나는 표면의 바람직한 방향에서 거의 불변이다.
구조는 주기적, 위-주기적, 준-주기적 또는 랜덤할 수 있다.
평면 표면에 대향되는 표면 또한 구조화되고 및/또는 기능층으로 덮혀있을 수 있다.
구조화에 수반되는 기능 및 성질은 하기 치수에 의존한다:
- 패턴의 높이 h(높이가 복수인 경우 최대 높이) 및 너비 w(너비가 복수인 경우 최대 너비), 특히 w에 대한 h 비율;
- 패턴 사이간의 거리 d(거리가 복수인 경우 최대 거리), 및 특히 d에 대한 w 비율, 또는 w+d를 의미하는 피치 p.
본 발명에서, 바람직하게:
- 거리 d는 10 nm 내지 500 ㎛이다.
- 너비 w는 10 nm 내지 50 ㎛이거나 또는 d에 대한 w 애스펙트 비율(aspect ratio) 은 2·10-5 내지 5·104에 포함된다;
- w에 대한 h 비율은 5 이하이다.
상기 치수의 하나, 일부 또는 모두는 바람직하게는 마이크론 크기 또는 서브마이크론 크기이다.
구조화는 물리화학적 변경, 특히 표면에너지의 변경을 유도할 수 있다. 구조화는 또한 슈퍼 소수성(로투스 효과; lotus effect)를 유발할 수 있다. 습윤성을 변경하기 위해, 마이크론 까지 이르는 크기의 패턴도 가능하다.
광학적 목적을 위해, 유리 제품은 부분적으로 한 공급원 또는 전체 범위가 ≥100 cm2인 일련의 공급원에서 방출된 빛을 부분적으로 투과할 수 있다.
마이크로구조화 또는 나노 구조화 제품의 광학적 기능성의 범위는 광범위하다.
어떤 응용은 특히 회절 효과를 제한하기 위해(그리고 유리 제품의 투명성을 보유하기 위해), 400 nm 이하의 특히 100 nm 정도의 p를 갖는 "나노-"구조화 릴리프(relief)를 요구한다.
예를 들면, 원하는 구조는 80 nm 내지 400 nm의 주기를 갖는 라인으로 된 격자이다.
본 발명에 따른 배열은 유전성(투명한) 및 전도성 라인의 격자를 포함할 수 있으며, 이들의 피치는 작동 파장보다 작다. 전도체는 금속, 특히 가시광선 스펙트럼에서 사용되기 위해 알루미늄 또는 은이다. 이후, 유전성 격자의 높이(릴리프로 가정) 및 금속 배열의 높이가 정해진다.
다양한 배열 형상이 가능하다:
- 유전성 격자는 균일한 금속층으로 덮힌다("이중 금속" 격자 및 측면에);
- 금속 격자는 유전성 격자 패턴상에 또는 패턴 사이에 증착된다(이 구조는 "상승(raised)"로 지칭된다).
유전성 패턴은 모든 구조를 지지하는 기판과 동일한 물질로 될 수 있다. 유전성 패턴은 기판보다 더 작은 지수를 가질 수 있다.
기판보다 더 작은 지수를 갖는 물질을 기판과 유전성 격자 사이에 위치시킬 수 있다. 이 구조는 "리브드(ribbed)"로 불린다.
만약 피치가 작동 파장, 특히 가시광선 파장보다 더 작다면, 예를 들면 파장의 반이라면, 격자는 반사성 편광기로 작동한다. 입사면에 수작하는 편광 
(금속 라인에 평행)은 바람직하게는 90% 이상 반사되며, 반면 편광 
(라인에 수직이고, 입사면에 평행)은 바람직하게는 80 - 85% 투과된다.
반사성 편광기는 다른 파장 범위, 특히 적외선 범위에 사용될 수 있다.
광원 또는 "백라이트"로 구성된 역광 조명 시스템은 예를 들면 액정 디스플레이(LCD) 스크린용 역광조명의 공급원으로서 사용된다.
본 발명에 따른 구조화된 유리 제품은 또한 LCD 스크린용 반사성 편광기로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 구조화된 유리 제품은 도한 전면에 향해(노말에 향해) 방출된 빛에 대한 방향변경 소자일 수 있다.
구조화된 표면상에 하나 이상의 패턴, 특히 기하학적 패턴을 반복하여 포함할 수 있으며, 상기 패턴은 50㎛ 이하의 너비로, 절대 경사도가 평균 10°이상, 더욱 바람직하게는 20°또는 심지어 30°로 규칙적으로 또는 랜덤하게 분포된다.
패턴은 하기 패턴 중 하나 이상에서 선택된다:
- 홀로 또는 릴리프의, 특히 실질적으로 90°의 꼭지각을 갖는 프리즘 또는 마이크로렌즈의 연장된 패턴,
- 홀로 또는 릴리프의 바람직하게는 50㎛ 이하의 너비를 갖는 밑변 및 140°이하, 바람직하게는 110°이하의 꼭지각을 갖는 피라미드 타입의 3차원 패턴,
- 프레스넬 렌즈(Fresnel lens) 타입의 패턴.
그리고, 광학적으로 매끄러운 대향 표면상에, 빛을 전면으로 향하게 방향변경하는 소자가 강성 확산자(rigid diffuser)와 연합하여, 또는 단일 확산층(전술된)을 포함하거나, 또는 저지수층(전술된) 및 외부 확산층과 연합할 수 있다.
구조층은 이후 바람직하게는 유리 기판보다 더 큰 반사지수를 가질 수 있다. 패턴은 0.5 내지 50 ㎛ 바람직하게는 5 ㎛ 이하의 피치로 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 유리 제품은 유기 또는 무기 전기발광층, 특히 OLED 또는 PLED 타입을 갖는 하나 이상의 발광소자, TFEL 소자 또는 TDEL 소자와 함께 연합되거나 이에 통합될 수 있다.
공지된 바와 같이, 전기발광층을 갖는 소자는:
- 유리 기판,
- 기판의 한 동일 면상의 제1 전극 및 제2 전극, 두 전극중 하나 이상이 투명함,
- 상기 제1 및 2 전극 사이에 개재된 하나 이상의 전기발광층을 갖는 전기발광 시스템을 포함한다.
무기 전기발광층을 갖는 것은 TFEL (박막 전기발광)으로 지칭된다. 이 시스템은 일반적으로 형광층(phosphor layer)으로 지칭되는 층과 하나 이상의 유전층을 포함한다. 무기 전기발광층 스택은 예컨대 문헌 US 6,358,632에 개시되어 있다.
유전체층(dielectric layer)은 두꺼울 수 있다(수 마이크론). 이는 TDEL (두꺼운 유전체 전기발광)으로 지칭된다. TDEL의 실시예는 문헌 EP 1,182,909에 개시되어 있다.
유기 전기발광층을 갖는 것은 OLED로 지칭된다. OLED는 일반적으로 사용되는 유기 물질에 따라 두개의 주된 패밀리로 분류된다. 유기 전기발광층이 폴리머인 경우, PLEDs (폴리머 발광 다이오드)로 지칭된다. 전기발광층이 소분자인 경우, SM-OLEDs (소분자 유기 발광 다이오드)로 지칭된다. 유기 전기발광 스택의 실시예들이 예컨대 문헌 US 6,645,645에 개시되어 있다.
전기 발광 소자에서, 두 전극은 바람직하게는 전기전도층의 형태를 갖는다.
구조화는 빛의 추출에 참여하여 발광 효율을 증가시킨다.
제1 구조에서는 전극간 빛의 트래핑을 차단한다.
예를 들면 본 발명에 따라 구조화된 희생층으로 덮힌 유리 기판을 에칭하여 구조화할 수 있다.
구조화를 재생성하기 위해, 하부 전기전도층(단일 또는 복수층), 전기발광 시스템 및 상부 전기전도층을 바로 증착한다. 단락을 피하기 위해, 상부 전기전도층(기판에서부터 가장 멀리 제거된)은 판상(planar)으로 제조될 수 있다.
또한 부가층을 증착할 수 있으며, 하부 전기전도층을 증착하기 전에 평면 표면을 형성할 수 있다. 바람직하게, 이 부가층은 유리 기판의 지수보다 0.1 이상, 예컨대 특히 졸-겔 타입의 지르코늄층과 같이 심지어 0.2 이상의 굴절율을 가질 수 있다.
또는 본 발명에 따른 방법에 의해 구조화된 층, 예를 들면 특히 졸-겔 타입의 실리카층 또는 지르코늄층을 갖는 유리 기판을 사용할 수 있다.
하부 전기전도층 또는 평면 표면을 갖고 있는 부가층이 구조화된 층의 표면을 덮을 수 있다. 바람직하게는 구조화된 층을 덮는 층은 구조화된 층 보다 0.1 이상 큰 굴절율, 심지어 0.2 이상 더 큰 굴절율을 가질 수 있으며, 예를 들면 지수 1.95를 갖는 SiNx층일 수 있다.
구조화는 서브 마이크론 크기의 측면 치수 w, 150 nm 내지 700 nm의 피치 p, 1 ㎛ 이하, 특히 20 내지 200 nm의 높이 h를 갖는 하나 이상의 주기적 격자를 포함한다. 전기발광시스템이 특히 백색광을 형성하는 복수-색채(multi-chromatic)인 경우, 구조화는 바람직하게는 복수의 인접하는 격자들을 포함하며, 이들 각각은 복수의 파장을 추출하기 위해 서브마이크론 크기의 측면 치수 w, 1 ㎛ 이하, 특히 20 내지 200 nm의 높이 h를 가지며, 이들 격자는 150 nm 내지 700 nm의 분명한 피치 p를 가진다.
이들 패턴은 예를 들면 실질적으로 기판의 한 가장자리에서 다른 가장자리로 연장되거는 긴 라인이거나 또는 최소 길이 50 ㎛의 짧은 라인이거나, 또는 원형, 육각형, 사각형, 직사각형, 타원형인 세로 단면(표면에 평행)을 가지며 특히 실질적으로 직사각형, 세미-원주형, 내부 원추대(frustoconical) 또는 피라미드의 가로 단면을 갖는 다른 패턴일 수 있다.
구조화된 격자를 갖는 OLED 소자의 예는 간행물 "Enhanced light extraction efficiciency from organic light emitting diodes by insertion of two dimensional photonic crystal structure"(Y.Do et al, Journal of Applied Physics volume 96, n°2, pp7629-7636 or else) 또는 "A high extraction-efficiency nanopatterned organic light emitting diode"(Y. Lee et al, Applied Physics Letters, vol 82 n°1, pp3779-3781)에 개시되어 있으며, 이들은 본 명세서에 참조로 삽입된다. 이들 제품은 작은 표면상에 리쏘그라피 기술로 제조된다.
제2 구조에서, 제1 구조에 대체하여 또는 중첩하여, 유리 기판에서 빛을 트래핑하는 것을 방지한다.
이를 위해, 예를 들면, 전기발광 소자를 형성하기 위해 전기발광 시스템을 수반하는 표면에 대향하는 유리 기판의 표면상에 본 발명에 따른 방법에 의해 구조화된 희생층을 덮은 유리 기판을 에칭에 의해 구조화할 수 있다.
또는 전기발광 소자를 형성하는 전기발광 시스템을 수반하는 표면에 대향하는 유리 기판의 표면상에 특히 졸-겔 타입의 실리카층 또는 지르코늄층과 같은 본 발명에 따른 방법에 의해 구조화된 층을 갖는 유리 기판을 사용할 수 있다.
바람직하게는 패턴은 유기 기판과 같거나 작은 굴절율을 갖는 물질로 제조된다.
배열은 주기적이며, 패턴은 마이크론 크기의 특히 1 내지 50 ㎛(통상 약 10 ㎛)의 측면 치수 w를 가지며, 패턴들은 0 내지 10 ㎛의 간격으로 떨어져 있다.
이들 패턴, 특히 기하학적 패턴은 예를 들면 실질적으로 기판의 한 가장자리에서 다른 가장자리로 연장되는 긴 라인이거나 또는 최소 길이가 50 ㎛로 짧은 라인이거나, 또는 원형, 육각형, 사각형, 직사각형, 타원형인 세로 단면(표면에 평행)을 가지며 특히 실질적으로 직사각형, 세미-원주형, 내부 원추대(frustoconical) 또는 피라미드(홀로 또는 릴리프에서)의 가로 단면을 갖는 다른 패턴일 수 있다.
이들 패턴은 육각형 배열을 형성하도록 정렬되거나 오프셋될 수 있다.
마이크로렌즈 배열을 갖는 OLED 소자의 예는 "Improved light-out coupling in organic light emitting diodes employing ordered microlens arrays"(S Moller et al, Journal of Applied Physics, vol 91 n°5, pp 3324-3327)에 개시되어 있으며, 이는 본명세서에 참조로 삽입된다. 이들 제품은 작은 표면에 리쏘그라피 기술로 제조된다.
본 발명에 따른 유리 제품은 또한 전기발광소자(LED) 타입의 점광원을 갖는 발광 다이오드를 수반할 수 있다. 이 구조에서, 다이오드는 전술한 제1 및/또는 제2 구조를 갖는 하나 이상의 배열을 갖는 유리 기판상에 세팅 및/또는 결합된다.
본 발명의 다른 장점과 성질은 하기 도면과 함께 실시예에서 자세히 설명된다.
도 1 내지 4는 어닐링 전 나노패턴을 갖는 두 제품의 SEM (주사전기현미경)이미지를 나타낸 것이다.
도 5a 내지 6b는 각각 어닐링 전후의 나노패턴을 갖는 두 생성 제품의 구조화 프로파일을 나타낸 것이다.
도 7a 및 7b는 어닐링 전 및 후의 나노패턴을 갖는 제품의 FTIR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
나노구조화된 PDMS(폴리디메틸실록산) 가요성 복제 마스크로부터 얇은 졸-겔 필름의 구조화가 열적 임프레션(thermal impression)에 의해 시행된다.
각 PDMS 복제 마스크는 바람직하게는 단순히 니켈 또는 실리콘의 구조화된 원판(master)상에 액체 PDMS을 흘림으로써 복제된다. 두 시간동안 80℃에서 고화시키고 분리한 후, PDMS 복제 마스크는 항-부착 표면을 형성하기 위하여 TMCS (트리클로로메틸실록산)의 화학 증기 증착 처리된다.
기공성 PDMS 복제 마스크는 단단한 실리콘 및 니켈 몰드에 비해 더 양호한 용매 증발이 가능하여 졸-겔 응축 키네틱(sol-gel condensation kinetics)을 증강시킨다.
이 복제 마스크는 기판의 표면을 침해하지 않는 장점이 있으며, 이는 기판과의 접촉을 형성하는데 요구되는 압력을 최소화한다.
산 함유 조건하에서 수득된 MTEOS (메틸트리에톡시실란) 졸로부터 두 시리즈의 졸-겔 필름 A 및 B를 제조하였다.
에톡시기를 완전히 가수분해한 후, 두께 300 nm 내지 1 ㎛의 필름이 유리 기판상에 스핀 코팅된다.
임프레션 단계(impression phase)는 저압(Pimp < 1.5 bar)에서 수행된다; 공동은 원칙적으로 모세관으로 채워진다. MTEOS의 저밀도는 마스크의 나노공동의 충전을 증강시키고, 어닐링 제약을 감소시킨다.
졸-겔층과 접촉시킨 후 마스크를 가열한다. 주어진 시간 timp에 대한 최대 임프레션 온도 Timp를 세팅한다. 시리즈 A 및 B에 대한 홀드 동안의 최대 온도 및 임프레션 시간을 각각 하기 표 1 및 2에 나타내었다. Timp까지의 상승 시간은 1 내지 4분 사이에서 변한다.
| 시리즈 A | Timp | timp |
| A1 | 130℃ | 85분 |
| A2 | 110℃ | 30분 |
| A3 | 150℃ | 5분 |
| A4 | 170℃ | 3분 |
| A5 | 130℃ | 15분 |
| 시리즈 B | Timp | timp |
| B1 | 130℃ | 3분 |
| B2 | 110℃ | 3분 |
| B3 | 110℃ | 5분 |
| B4 | 110℃ | 10분 |
| B5 | 110℃ | 20분 |
| B6 | 150℃ | 2분 |
빨리 상승할 수록 Timp 온도에서의 임프레션은 더 많이 축소될 수 있다.
실온으로 차츰 돌아온 후, 복제 마스크 및 구조화된 제품을 분리한다. 마스크는 뜨거울 때, 예컨대 80℃에서 분리될 수도 있다.
각 시리즈 A 및 B에 대해, 상이한 구조화가 시행되었다:
- 도 1 및 2에 도시된, 340 nm 너비 및 약 150 nm 깊이와 1㎛의 피치를 갖는 라인 배열,
- 도 3 및 4에 도시된, 약 160 nm 직경 및 약 650 nm 깊이와 600 nm 피치를 갖는 스터드 배열.
성분들은 수 평방 센티미터에 걸쳐 매우 균일하게 인쇄되며, 복제 마스크의 초기 크기에 잘 부합한다.
인쇄된 MTEOS 필름의 어닐링은 배열을 치밀화하고 메틸기(CH3)를 완전히 산화하여 분해하기 위해, 외부 대기로에서 수행된다. 열처리는 약 500℃에서 약 2시간 동안 수행된다. 광리쏘그라피 장치나 클린룸 등의 사용은 불필요하다.
시리즈 A에 대해, 어닐링 후에 나노구조성질이 유지되며, 순수한 실리카 나노구조 코팅이 수득된다. 도 5a 및 5b는 각각 어닐링 전후의 샘플 A1의 구조화 프로파일을 나타낸 것이다. 높이 H가 위치 x의 함수로 얻어진다.
따라서, 초기 성분들은 주기성의 변화 없이 유지될 수 있으며(샘플 A1에 대해 1 ㎛), 실리카 유리 나노구조는 크랙이 없다. 트렌치의 모양은 매끈하며, 패턴의 높이는 후-경화 전 140 nm 에서 후-경화 후 105 nm로 작아지고, 이는 약 25%의 크기 축소에 해당한다. 이러한 결과는 성분 수축을 작게 하면서 유기 부분을 연소하기 위한 패턴의 어닐링 용량을 보여준다.
나노패턴은 최소한 3달간 시간에 따라 안정하며, 통상의 용매에 의해 분해되지 않는다.
구조의 양호한 기계적 홀드는 펠트 패드를 사용한 일련의 마모 테스트에 의해 부가적으로 확인된다; 이 테스트는 "OPEL"테스트로 알려져 있다.
시리즈 B에 대하여는, 어닐링 후에 나노패턴이 사라진다. 이는, 예컨대 어닐링 전후 수득된 구조화 프로파일이 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같은 샘플 B1의 경우이다.
이 경우, 필름이 가열 단계 중 다시 유동화되기 때문에, 패턴은 어닐링 후에 사라진다.
패턴의 보유는 임프레션 후 필름의 응축 수준에 의존한다. 충분한 응축 수준 후에는 코팅은 어닐링하는 가열단계 동안 "고형화" 상태로 남아있도록 충분히 교차결합되는 반면, 응축률이 너무 낮은 경우에는 온도 영향하에 다시 유동화된다.
이는 두 시리즈 A' 및 B'의 실리콘 와퍼상에 증착된 졸-겔 필름에서 실라놀 응축의 관찰로 확인된다. 이들 필름은 임의로 임프레션되어 증착되며, 시리즈 A 및 B와 동일한 조건하에서 어닐링된다.
이러한 관찰은 노말 입사 투과 모드(normal incidence transmission mode)에서 FTIR (푸에리에 변환 적외선) 분광기에 의해 이루어진다. 응축률은 FTIR 스펙트럼에서 약 920 cm-1 에서 Si-OH 결합 흡수 피크가 하강함에 따라 증가한다. 따라서 필름에서 실라놀기의 응축은 920 cm-1에서의 실라놀 SiOH IR 밴드의 하강을 모니터링함으로써 추적되었다.
나노패턴의 열적 안정성을 위한 실라놀 SiOH 응축 정도의 중요성이 입증되었다. 충분한 응축률에서는(시리즈 A'), 나노패턴이 열적으로 화학적으로 안정할 때 비가역적 고화 상태에 도달하였다. 응축률이 낮은 경우(높은 Si-OH 흡수 피크를 의미함), 구조(시리즈 B')는 후-경화 처리 동안 졸-겔 필름의 재유동화때문에 소실된다.
응축률은 온도에 따라 증가하며, 따라서 온도가 높을 수록 응축 역치에 도달하는데 필요한 시간 timp이 작아진다.
도 7은 샘플 A1와 같이 인쇄된 샘플 A1'에 대해 700℃에서 2시간 동안 어닐링 전 및 후의 FTIR 스펙트럼을 비교하여 도시한 것이다. 흡수 A는 파장의 함수로 측정된다. Si-CH3 (1280 cm-1) 및 C-H3 (2950 cm-1) 결합의 흡수 피크는, 후-경화 처리후 실라놀기(920 cm-1)과 같이, 소실되었다. 이는 SiO2 흡수밴드의 존재에 의해 보여진 바와 같이, 순수한 실리카 나노구조화된 코팅의 수득을 확인해준다.
또한, 구조화 전에, 하기의 단계 중 하나 이상이 바람직하게는 연속적으로 수행될 수 있다:
- 아래층(들)의 증착,
- 및, 더 상부에서, 예를 들면 부유법(float process)에 의한 선택된 유리 기판의 형성.
구조화 후에, 하기의 단계 중 하나 이상이 바람직하게는 연속적으로 수행될 수 있다:
- 바람직하게는 감소된 치수의 복제 및/또는 상이한 배향 패턴을 갖는 하부에 위치된 유사한 장치에 의한 제2 구조화;
- 에칭에 의해 기판 및/또는 하부층으로 패턴 전달;
- 유리 기판에 대해, 하나 이상의 유리 변형: 템퍼링, 라미네이팅, 절단 등.
상기 구조화 후에, 구조화된 표면 상에, 금속층, 예컨대 은층의 증착이 바람직하게는 연속적으로 후속될 수 있다.
이러한 증착은 선택적일 수 있으며, 예컨대 금속층이 라인 패턴의 정점상에 증착되어 예를 들면 전기분해 증착을 위한 전극을 형성한다.
예컨대, 200 nm 피치, 80 nm의 반높이(half-height)에서의 너비, 120 nm의 반높이에서의 거리, 180 nm의 유전성 높이 h 및 금속 두께 100 nm인 금속 라인 배열을 형성시킴으로써, 가시광선에서 반사하는 반사성 편광기를 얻을 수 있다.
치수를 증가시켜 적외선상에서의 편광기를 얻을 수 있다.
Claims (21)
- 졸-겔로부터 생성되는 하나 이상의 층을 갖는 기판을 포함하는 제품의 평면 표면상에 하나 이상의 서브밀리미터 크기의 측면 치수를 갖는 패턴 배열을 형성하는 표면 구조화 방법으로서, 상기 구조화는 비반응성 유기기를 갖는 Si, Ti, Zr, W, Sb, Hf, Ta, V, Mg, Al, Mn, Co, Ni, Sn, Zn, 및 Ce 중에서 선택되는 하나 이상의 금속의 알콕사이드 및/또는 할라이드에 기초한 가수분해된 졸층으로 뜨거운 상태에서 이루어지며, 상기 구조화는 구조화된 마스크와 접촉된 상태에서 필요한 경우 압력을 가하여 수행되며, 상기 구조화는 구조화의 열적 홀드를 보장하기 위해 충분한 응축 역치에 적합한 온도 범위에서 수행되며, 이때 전체 구조화 시간은 2시간 이하인 표면 구조화 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 전체 구조화 시간은 1시간 이하, 바람직하게는 30분이하인 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구조화는 적어도 100℃ 내지 130℃의 온도에서 바람직하게는 10분 내지 30분간 부분적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구조화는 적어도 130℃ 내지 200℃의 온도 에서 20분 이하의 시간동안 부분적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속은 지르코늄 또는 실리콘이며, 바람직하게는 상기 졸은 특히 방향족기, 비닐기 또는 페닐기인 유기기를 갖는 실리콘 또는 지르코늄 알콕사이드에서 선택되며, 특히 메틸트리에톡시실란인 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층은 투명하고 및/또는 조밀하거나 기공성이며, 및/또는 금속 입자로 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 유기기를 제거하기에 충분한 처리 온도, 특히 500℃ 이상에서 열처리하는 후속 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마스크는 층과 접촉하도록 위치된 후 가열되는 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력은 5 바 이하, 바람직 하게는 2 바 이하이며, 상기 마스크는 바람직하게는 폴리머 물질을 기초로 한 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조화는 평면 마스크로, 특히 평면 프레스 다이를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층 표면 및/또는 마스크는 계면활성제 타입의 항부착제, 바람직하게는 플루오로실란층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조화는 스터드 배열, 특히 프리즘 스터드 배열, 및/또는 특히 직사각형이나 삼각형의 단면을 갖는 연장된 패턴의 배열, 특히 H, L 또는 Y 형상으로 구부러진 벤트 배열을 형성하며, 상기 패턴들은 경사질 수 있는 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마스크는 각각 상이한 패턴 및/또는 상이한 패턴 배향을 갖는 구조화 도메인에 의해 조직되며, 상기 평면 표면은 구조화 도메인에 의해 구조화되는 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴 배열은 기판 및/또는 졸-겔층 하부에 있는 층에 전달되며, 구조화된 졸-겔층이 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 표면 구조화 방법.
- 졸-겔 과정에 의해 수득되며 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 방법에 의해 구조화된 층을 갖는 기판을 포함하는 구조화된 제품.
- 제15항에 있어서, 상기 층은 실리카로 제조되는 것을 특징으로 하는 구조화된 제품.
- 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 기판은 유리 또는 실리콘으로 제조되는 것을 특징으로 하는 구조화된 제품.
- 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 측면 치수가 마이크론 또는 서브마이크론 크기이고, 바람직하게는 배열이 0.1 m2 이상의 표면적, 더 바람직하게는 0.5 m2 이상의 표면적에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 구조화된 제품.
- 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 빌딩에 사용되는, 특히 적외선에서 회절시키는 회절 격자를 포함하는 태양광 및/또는 열 조절 유리, 자동차 또는 일렉트로닉스, 마이크로유체 응용에 사용되는 자연광의 방향 변경용 유리, 가시광선 또는 적외선에서 반사성인 반사 편광기와 같은 광학적 기능을 갖는 유리, 특히 액정 스크린을 위한 빛을 전면으로 방향 변경하는 소자, 전기발광성 소자를 위한 광추출 수단, 또는 소수성 또는 친수성 유리, 태양전지에 사용되는 것을 특징으로 하는 구조화된 제품.
- 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 반사성 편광기를 형성하기 위하여, 연장된 유전성 패턴 및 상기 유전성 패턴에 인접하여 및/또는 중첩하여 연장된 금속 패턴의 배열을 포함하고, 및/또는 특히 전면으로 빛의 방향을 변경하는 소자를 형성하기 위하여, 50㎛ 이하의 너비로 절대 경사도가 평균 10 °이상으로 규칙적으로 또는 임의적으로 분포되는 기하학적 패턴의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조화된 제품.
- 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 서브마이크론 크기의 측면 치수 w, 150 nm 내지 700 nm의 피치 p, 1 ㎛ 이하, 특히 20 내지 200 nm의 높이 h를 갖는 하나 이상의 주기적 배열을 포함하며, 상기 패턴은 특히 직사각형의 단면을 가지고, 상기 배열은 전기발광 소자를 형성하기 위하여 전기발광 시스템과 연결된 유리 기판의 표면내 또는 위에 존재하며, 및/또는 마이크론 크기의 측면 치수 w, 50 ㎛ 이하의 높이 h를 갖는 주기적 배열을 포함하며, 상기 패턴 특히 기하학적 패턴은 전기발광 소자를 형성하기 위하여 전기발광 시스템과 연결된 표면에 대향하는 유리 기판의 표면내 또는 위에 6각형 배열을 형성하도록 정렬되거나 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 구조화된 제품.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100957570B1 (ko) * | 2008-07-25 | 2010-05-11 | 이헌 | 고효율 발광 다이오드용 기판의 제조방법 |
| KR20160002349A (ko) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 내셔널 청쿵 유니버시티 | 포토마스크 및 포토마스크의 제조 방법 |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8436444B2 (en) * | 2008-12-10 | 2013-05-07 | Si-Nano Inc. | Thin film photoelectric conversion device and method for manufacturing thin film photoelectric conversion device |
| TWI399869B (zh) * | 2009-02-05 | 2013-06-21 | Huga Optotech Inc | 發光二極體 |
| US20100279068A1 (en) * | 2009-05-04 | 2010-11-04 | Glen Bennett Cook | Embossed glass articles for anti-fingerprinting applications and methods of making |
| EP2327482A1 (de) * | 2009-11-26 | 2011-06-01 | Engineered Products Switzerland AG | Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche |
| DE102010004741B4 (de) | 2010-01-14 | 2023-02-23 | Schott Ag | Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials sowie Küchengerät |
| KR100970462B1 (ko) * | 2010-02-09 | 2010-07-16 | 엘베스트지에이티 주식회사 | 에너지 절감형 방식용 금속도막 조성물 및 그 제조방법 |
| EP2542616A1 (en) * | 2010-03-03 | 2013-01-09 | 3M Innovative Properties Company | Composite multilayered structure with nanostructured surface |
| JP5894358B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2016-03-30 | デクセリアルズ株式会社 | 光学体、壁材、建具、日射遮蔽装置、および建築物 |
| JP5508946B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2014-06-04 | デクセリアルズ株式会社 | 光学体、窓材、建具、日射遮蔽装置、および建築物 |
| CN101962269B (zh) * | 2010-09-14 | 2012-11-21 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 超疏水抗反射氧化锌纳米针阵列的制备方法 |
| KR101540005B1 (ko) * | 2011-03-22 | 2015-07-28 | 주식회사 잉크테크 | 금속 박막 필름 제조방법 |
| JP2015502581A (ja) * | 2011-12-22 | 2015-01-22 | エルジー・ケム・リミテッド | 偏光分離素子の製造方法 |
| KR101421026B1 (ko) * | 2012-06-12 | 2014-07-22 | 코닝정밀소재 주식회사 | 유기발광소자용 광추출층 기판 및 그 제조방법 |
| FR2992313B1 (fr) * | 2012-06-21 | 2014-11-07 | Eurokera | Article vitroceramique et procede de fabrication |
| US20150322286A1 (en) * | 2012-11-27 | 2015-11-12 | The Regents Of The University Of California | Polymerized Metal-Organic Material for Printable Photonic Devices |
| US9478679B2 (en) * | 2013-12-11 | 2016-10-25 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Dielectric coating of the edge of a solar cell |
| WO2015156214A1 (ja) * | 2014-04-09 | 2015-10-15 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 防曇部材及びその製造方法 |
| EP3155668B1 (en) | 2014-06-16 | 2021-02-17 | B.G. Negev Technologies & Applications Ltd., at Ben-Gurion University | Swir to visible image up-conversion integrated device |
| CN104051573B (zh) * | 2014-06-17 | 2016-06-01 | 徐州工业职业技术学院 | 一种硅片掩膜制绒工艺 |
| CN105038521B (zh) * | 2015-07-23 | 2017-09-26 | 莆田学院 | 一种金属‑硅溶胶膨胀阻燃涂层及其制备方法 |
| TWI610804B (zh) * | 2016-05-23 | 2018-01-11 | 國立成功大學 | 節能玻璃及其製造方法 |
| CN106793354B (zh) * | 2016-11-21 | 2018-06-22 | 万峰 | 一种发光涂料系统 |
| US20180326452A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Metamaterial Technologies Usa, Inc. | Self-cleanable transparent conductive surface/film |
| US11389793B2 (en) | 2017-09-08 | 2022-07-19 | Total Sa | Method for producing a microfluidic device |
| TW201933433A (zh) * | 2017-10-30 | 2019-08-16 | 美商康寧公司 | 用於形成維度敏感性結構之系統及方法 |
| EP3736252A1 (en) * | 2019-05-10 | 2020-11-11 | Dr.Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | Glazing for a vehicle and vehicle having such glazing |
| CN113607310B (zh) * | 2021-06-01 | 2022-07-05 | 武汉大学 | 柔性压阻传感器的大规模制备方法 |
| FR3128458A1 (fr) * | 2021-10-26 | 2023-04-28 | Saint-Gobain Glass France | Vitrage à coloration transparente polychromique et son procédé de fabrication par dépôt par voie liquide en une ou plusieurs passes |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4810547A (en) * | 1986-03-26 | 1989-03-07 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Substrate with fine grooves and method for manufacturing the same |
| JPH06242303A (ja) * | 1993-02-19 | 1994-09-02 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 平板状レンズアレイおよびその製造方法 |
| DE4417405A1 (de) | 1994-05-18 | 1995-11-23 | Inst Neue Mat Gemein Gmbh | Verfahren zur Herstellung von strukturierten anorganischen Schichten |
| JP3959803B2 (ja) * | 1997-10-24 | 2007-08-15 | 日本板硝子株式会社 | ゾルゲル法による最外層に複数の凸部を有する多層被覆基板の製造方法 |
| JP3750393B2 (ja) * | 1998-02-05 | 2006-03-01 | 日本板硝子株式会社 | 凹凸表面を有する物品の製造方法 |
| DE19860511A1 (de) | 1998-12-28 | 2000-07-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung eines mikrostrukturierten SiO¶2¶/TiO¶2¶-Schichtsystems |
| US6258305B1 (en) * | 1999-03-29 | 2001-07-10 | Sandia Corporation | Method for net-shaping using aerogels |
| JP4531936B2 (ja) * | 1999-07-07 | 2010-08-25 | 日本板硝子株式会社 | 凹凸表面を有する物品の製造方法 |
| JP2001240800A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-09-04 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 所定表面形状を有する物品の製造方法 |
| US6749905B1 (en) * | 2003-02-19 | 2004-06-15 | General Electric Company | Method for hot stamping chalcogenide glass for infrared optical components |
| US7781020B2 (en) * | 2003-07-23 | 2010-08-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Structured material and producing method thereof |
| FR2893610B1 (fr) * | 2005-11-23 | 2008-07-18 | Saint Gobain | Procede de structuration de surface d'un produit verrier, produit verrier a surface structuree et utilisations |
-
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100957570B1 (ko) * | 2008-07-25 | 2010-05-11 | 이헌 | 고효율 발광 다이오드용 기판의 제조방법 |
| KR20160002349A (ko) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 내셔널 청쿵 유니버시티 | 포토마스크 및 포토마스크의 제조 방법 |
Also Published As
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