KR20100121895A - Substrate having an antistatic function and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: The substrate and manufacturing method thereof having antistatic function is proceed the multifunction of the optical catalyst, antistatic, super-hydrophilicity, in-plane generation of heat, base radiation by improving the conductivity. CONSTITUTION: The substrate(10) comprises the base layer(11) and anti-static layer(12) the base layer is composed of the new glass. By coating the titanium dioxide in which the anti-static layer is doped on the base layer to impurity it is formed. The anti-static layer in advance secludes the formation of the dust or the other contamination layer by giving the conductivity to the photo catalyst substance.

Description

대전방지 기능을 갖는 기판 및 그 제조방법{Substrate having an Antistatic Function and Method for manufacturing the Same}Substrate having an antistatic function and method for manufacturing the same

본 발명은 대전방지기능을 갖는 대전방지층을 형성하여 광촉매 특성, 초친수 특성, 면상발열 특성, 저방사 특성을 동시에 발현할 수 있는 대전방지 기능을 갖는 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate having an antistatic function capable of simultaneously expressing photocatalytic properties, superhydrophilic properties, planar heat generation properties, and low radiation properties by forming an antistatic layer having an antistatic function and a method of manufacturing the same.

최근 환경에 관한 관심이 높아지면서 방오, 항균, 탈취, 정화 등의 기능을 가진 환경정화형 재료에 대한 필요가 증가하고, 그에 따라 광촉매 물질이 이러한 기능을 가지는 물질로서 주목받고 있다.Recently, as interest in the environment increases, the need for an environmental purification material having functions such as antifouling, antibacterial, deodorization, and purification increases, and thus, a photocatalytic material is attracting attention as a material having such a function.

광촉매는 빛을 흡수하여 발생된 전자와 정공이 촉매제로 사용되는 물질이다. 광촉매는 빛을 흡수하여 여기한 전자가 활성산소(Super oxide anion ; ㅇㅇ O2 -)를 생성하고, 또 정공이 하이드록시 라디칼 이온(Hydroxy radical ion ; OHㅇㅇ)을 생성하여 오염물질을 분해하여 환경을 정화한다.A photocatalyst is a substance in which electrons and holes generated by absorbing light are used as a catalyst. Photocatalyst absorbs light where the electrons are free radicals (Super oxide anion; ㅇㅇ O 2 -) generated for, and further holes are hydroxy radical ion; to generate the (Hydroxy radical ion OH ㅇㅇ) decomposing the pollutant environment To cleanse.

또한, 광촉매 물질 중에 대표적으로 사용되는 이산화티탄은 초친수 특성을 가지고 있다. 초친수란 물방울이 광촉매 막 위에 떨어졌을 때, 물방울과 막과의 5 °∼10°의 접촉각을 가지며 물방울이 막 위에 퍼지는 현상이다. 초친수의 원리는 광촉매 물질이 빛을 조사받았을 때 흡착된 물분자에 결합되어 있는 유기물들이 분해됨으로써 표면에 하이드록실 그룹(Hydroxyl group)이 형성되고 이로 인한 분산력과 수소결합에 의해 표면이 친수성을 가지는데 있다. In addition, titanium dioxide typically used in photocatalytic materials has superhydrophilic properties. Superhydrophilic water is a phenomenon in which water droplets spread on a film with a contact angle of 5 ° to 10 ° when the water droplets fall on the photocatalyst film. The principle of superhydrophilicity is that when the photocatalytic material is irradiated with light, the organic substances bound to the adsorbed water molecules are decomposed to form hydroxyl groups on the surface, and the surface has hydrophilicity due to the dispersibility and hydrogen bonding. There is.

즉, 이산화티탄의 경우 상기 친수성의 특징이 강하게 나타나 물방울이 표면에 넓게 퍼지는 초친수 특성을 가지게 된다. 이산화티탄의 이러한 초친수 특성을 이용하면 물방울이 막 위에 묻은 먼지나 오염물질 사이로 스며들어 먼지와 오염물질 등이 막과 쉽게 분리되어 광촉매 물질로 사용할 수 있는 것이다. That is, in the case of titanium dioxide, the hydrophilic property is strongly shown, and thus the superhydrophilic property in which water droplets are widely spread on the surface thereof. Using this superhydrophilic property of titanium dioxide, water droplets penetrate into the dust or contaminants on the membrane, and dust and contaminants can be easily separated from the membrane and used as a photocatalytic material.

그러나 실제 광촉매 막의 활용에 있어 다량의 석탄재 먼지와 자동차 매연, 황사로 인한 무기 미립자의 정전기적 대전에 의해 광촉매 막 위의 형성된 먼지 층에 의해 초친수 및 광촉매 기능을 발현할 수 없는 한계가 있다. 따라서 정전기적으로 대전되어 형성되는 먼지 층의 형성을 막기 위해서는 대전방지 기능을 포함하는 광촉매, 초친수 물질의 개발이 필요하다. However, the practical application of the photocatalyst film has a limitation in that superhydrophilic and photocatalyst functions cannot be expressed by the dust layer formed on the photocatalyst film by the electrostatic charging of a large amount of coal ash, automobile particulates and inorganic particulates due to yellow dust. Therefore, in order to prevent the formation of the electrostatically charged dust layer, it is necessary to develop a photocatalyst and a superhydrophilic material including an antistatic function.

먼지나 오염물질이 대전되는 원인은 정전기력에 의한 것으로 면저항이 높은 막 표면에 정전기적으로 흡착하여 먼지 층이 형성된다. 따라서 막의 면저항을 낮추어 막의 표면과 접촉하는 대전된 먼지의 전하를 소진시켜 막의 표면에 먼지 층의 흡착을 막을 수 있다. 다시 말해, 대전방지 기능을 가지기 위해서는 낮은 면저항을 가지는 것이 요구된다. The cause of the charging of dust or contaminants is due to the electrostatic force, and the dust layer is formed by electrostatic adsorption on the surface of the film having high sheet resistance. Therefore, the sheet resistance of the membrane can be lowered to exhaust the charge of the charged dust in contact with the surface of the membrane, thereby preventing the adsorption of the dust layer on the surface of the membrane. In other words, in order to have an antistatic function, it is required to have a low sheet resistance.

종래, 이를 해결하기 위해서 이산화티탄에 틴옥사이드(Tin oxide ; SnO2)를 적절히 혼합하여 면저항을 낮추는 방법이 사용되고 있다. 그러나 이 경우 전도성은 확보할 수 있으나, 광촉매 효과가 떨어진다는 문제점과 함께 단일의 화합물이 아니기 때문에 실제로 균일한 막을 얻기가 어렵다는 문제점이 있다. Conventionally, in order to solve this problem, a method of lowering sheet resistance by appropriately mixing tin oxide (Tin oxide; SnO 2 ) with titanium dioxide has been used. However, in this case, the conductivity can be secured, but there is a problem that it is difficult to actually obtain a uniform film because it is not a single compound with the problem that the photocatalytic effect is lowered.

따라서 대전방지 기능과 광촉매, 초친수 기능을 동시에 갖는 단일 화합물의 개발이 필요하다. 현재까지 이러한 대전방지, 광촉매, 초친수 특성을 지님과 동시에 저방사, 면상발열의 특성을 지니는 다기능성 막은 아직 보고되지 않았다. Therefore, it is necessary to develop a single compound having both antistatic function, photocatalyst and superhydrophilic function. To date, a multifunctional film having such antistatic, photocatalyst, and superhydrophilic properties and low radiation and planar fever has not been reported.

저방사란 적외선의 투과를 차단하여 날씨가 추울 때는 외부로 열이 빠져나가지 않게 하고, 더울 때는 내부로 열이 들어오지 않게 막는 적외선 차폐층의 역할을 할 수 있는 기능을 말한다. Low radiation refers to a function that blocks the transmission of infrared rays so that heat does not escape to the outside when the weather is cold, and serves as an infrared shielding layer that prevents heat from entering inside when it is hot.

또한, 면상발열이란 도전성 막에 전압을 인가하면 전류가 흘러 막의 온도가 상승하는데, 이로 인해 막의 온도를 일정하게 유지할 수 있는 기능을 말한다. In addition, the planar heat generation refers to a function of maintaining a constant temperature of the film by applying a voltage to the conductive film so that a current flows to the film.

상기한 종래 기술들은 각각 개별적으로 적용할 경우 그 기능을 수행할 수 있으나 이들을 같이 적용할 경우 오히려 그 효과가 감소할 우려가 있으며, 상기 언급한 광촉매, 대전방지, 초친수, 면상발열, 저방사의 다기능을 가진 막은 아직 보고되지 않았다. The above-described prior arts may perform their functions when applied individually, but if they are applied together, the effects may be reduced. The above-mentioned photocatalyst, antistatic, superhydrophilic, planar heat generation, low radiation Membrane with multifunction has not been reported yet.

따라서 본 발명의 목적은 광촉매 특성을 그대로 유지함과 동시에 전도성을 극대화하여 대전방지 기능을 할 수 있도록 하는 대전방지기능을 갖는 기판 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a substrate having an antistatic function and a method of manufacturing the same, which allow the antistatic function to be maximized while maintaining the photocatalytic properties as it is.

또한, 본 발명의 목적은 광촉매, 대전방지, 초친수, 면상발열, 저방사의 다기능성으로 사용할 수 있는 대전방지기능을 갖는 기판을 제공함에 있다. It is also an object of the present invention to provide a substrate having an antistatic function that can be used as a photocatalyst, antistatic, superhydrophilic, planar heat generation, low radiation multifunction.

또한, 본 발명의 목적은 다양한 기능을 수행하는 대전방지층을 포함하더라도 각각의 기능으로 발현되는 특성이 떨어지지 않도록 할 수 있는 대전방지기능을 갖는 기판 제조방법을 제공함에 있다. In addition, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a substrate having an antistatic function that can prevent the characteristics expressed by each function even if the antistatic layer to perform a variety of functions.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 유리소재로 이루어지는 베이스층; 및 상기 베이스층상에 불순물이 도핑된 이산화티탄(TiO2)을 결정화 열처리하여 대전방지 기능을 갖도록 한 대전방지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판을 제공한다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a base layer made of a glass material; And an antistatic layer having an antistatic function by crystallizing the titanium dioxide (TiO 2 ) doped with impurities on the base layer to have an antistatic function.

상기 베이스층과 상기 대전방지층 사이에 형성되는 투명전극층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. It characterized in that it further comprises a transparent electrode layer formed between the base layer and the antistatic layer.

상기 대전방지층의 전하소진 효율을 높이기 위해 상기 대전방지층에 접지를 형성하거나, 전압을 인가하여 면상 발열되는 것을 특징으로 한다. In order to increase the charge dissipation efficiency of the antistatic layer, the ground is formed on the antistatic layer or the surface is generated by applying a voltage.

상기 투명전극층은 전압을 인가하여 면상 발열되는 것을 특징으로 한다. The transparent electrode layer is characterized in that the surface heating by applying a voltage.

상기 불순물은 니오븀(Niobium ; Nb), 탄탈륨(Tantalum ; Ta), 몰리브덴(Molybdenum ; Mo), 비소(As), 안티몬(Antimony ; Sb) 및 텅스텐(Tungsten ; W)중에서 선택된 어느 1종 또는 1종 이상으로 사용될 수 있다. The impurity is any one or one selected from niobium (Nb), tantalum (Tantalum; Ta), molybdenum (Molybdenum; Mo), arsenic (As), antimony (Sb), and tungsten (W). It can be used more than.

상기 불순물은 이산화티탄에 몰비로 0.1%∼30%로 도핑되는 것을 특징으로 한 다. The impurity is doped with titanium dioxide in a molar ratio of 0.1% to 30%.

상기 투명전극층은 ITO (틴 돕트 인듐 옥사이드 ; Tin doped Indium oxide ; In2O3:Sn), FTO (플루오르 돕트 틴 옥사이드 ; Fluor doped tin oxide ; SnO2:F) 및 AZO (알루미늄 돕트 징크 옥사이드 ; Aluminum doped zinc oxide ; ZnO:Al)중에서 선택된 어느 하나를 코팅하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The transparent electrode layer includes ITO (Tin doped Indium oxide; In 2 O 3 : Sn), FTO (Fluor doped tin oxide (SnO 2 : F) and AZO (Aluminum dopant zinc oxide; Aluminum) doped zinc oxide; ZnO: Al) characterized in that the coating is made of any one selected from.

상기 대전방지층은 아나타제상이 전체의 50%이상의 분율을 갖도록 이루어진다.The antistatic layer is formed such that the anatase phase has a fraction of 50% or more of the total.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 유리소재로 이루어지는 베이스층을 준비하는 단계; 환원분위기 중에서 상기 베이스층 상에 불순물이 도핑된 이산화티탄(TiO2)을 증착하여 대전방지층을 형성하는 단계; 및 상기 대전방지층을 결정화 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, preparing a base layer made of a glass material; Forming an antistatic layer by depositing doped titanium dioxide (TiO 2 ) on the base layer in a reducing atmosphere; And it provides a method for producing a substrate having an antistatic function characterized in that it comprises the step of crystallization heat treatment of the antistatic layer.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 유리소재로 이루어지는 베이스층을 준비하는 단계; 상기 베이스층의 상부로 투명전극층을 코팅하는 단계; 환원분위기 중에서 상기 투명전극층 상에 불순물이 도핑된 이산화티탄(TiO2)을 증착하여 대전방지층을 형성하는 단계; 및 상기 대전방지층을 결정화 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, preparing a base layer made of a glass material; Coating a transparent electrode layer on the base layer; Forming an antistatic layer by depositing doped titanium dioxide (TiO 2 ) on the transparent electrode layer in a reducing atmosphere; And it provides a method for producing a substrate having an antistatic function characterized in that it comprises the step of crystallization heat treatment of the antistatic layer.

상기 대전방지층의 전도성을 높이기 위해 상기 대전방지층에 접지를 형성하 고, 전압을 인가하여 면상 발열되는 것을 특징으로 한다. In order to increase the conductivity of the antistatic layer, the ground is formed on the antistatic layer, and a voltage is applied to the surface heat.

상기 투명전극층은 전압을 인가하여 면상 발열되는 것을 특징으로 한다. The transparent electrode layer is characterized in that the surface heating by applying a voltage.

상기 불순물은 니오븀(Niobium ; Nb), 탄탈륨(Tantalum ; Ta), 몰리브덴(Molybdenum ; Mo), 비소(As), 안티몬(Antimony ; Sb) 및 텅스텐(Tungsten ; W)중에서 선택된 어느 1종 또는 1종 이상으로 사용될 수 있는 것을 특징으로 한다. The impurity is any one or one selected from niobium (Nb), tantalum (Tantalum; Ta), molybdenum (Molybdenum; Mo), arsenic (As), antimony (Sb), and tungsten (W). Characterized in that can be used over.

상기 불순물은 이산화티탄에 몰비로 0.1%∼30%로 도핑되는 것을 특징으로 한다. The impurities are doped with titanium dioxide in a molar ratio of 0.1% to 30%.

상기 투명전극층은 ITO (틴 돕트 인듐 옥사이드 ; Tin doped Indium oxide ; In2O3:Sn), FTO (플루오르 돕트 틴 옥사이드 ; Fluor doped tin oxide ; SnO2:F) 및 AZO (알루미늄 돕트 징크 옥사이드 ; Aluminum doped zinc oxide ; ZnO:Al)중에서 선택된 어느 하나를 코팅하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The transparent electrode layer includes ITO (Tin doped Indium oxide; In 2 O 3 : Sn), FTO (Fluor doped tin oxide (SnO 2 : F) and AZO (Aluminum dopant zinc oxide; Aluminum) doped zinc oxide; ZnO: Al) characterized in that the coating is made of any one selected from.

상기 투명전극층은 스핀코팅(spincoating)법, 졸겔(sol-gel)법, 진공 증착법, 스퍼터 증착, 스프레이 코트(spray court)법 및 화학증착법 중에서 선택된 어느 하나의 방법을 포함하여 코팅하는 것을 특징으로 한다. The transparent electrode layer is coated by including any one selected from spin coating method, sol-gel method, vacuum deposition method, sputter deposition, spray coat method and chemical vapor deposition method. .

상기 열처리 온도는 300℃∼550℃의 범위이며, 열처리 시간은 10분∼2시간인 것을 특징으로 한다. The heat treatment temperature is in the range of 300 ℃ to 550 ℃, heat treatment time is characterized in that 10 minutes to 2 hours.

상기 결정화 열처리하는 단계는 아나타제상이 전체의 50%이상의 분율을 갖도록 한다. The crystallization heat treatment is such that the anatase phase has a fraction of 50% or more of the total.

따라서, 본 발명의 대전방지 기능을 갖는 기판은 광촉매특성을 향상시킴과 동시에 전도성을 극대화 할 수 있다. Therefore, the substrate having the antistatic function of the present invention can improve the photocatalytic properties and at the same time maximize the conductivity.

또한, 본 발명의 대전방지 기능을 갖는 기판은 전도성이 높으므로 광촉매, 대전방지, 초친수, 면상발열, 저방사의 다기능을 수행할 수 있다. In addition, since the substrate having an antistatic function of the present invention has high conductivity, it is possible to perform a photocatalyst, antistatic, superhydrophilic, planar heating, and low radiation.

더욱이, 본 발명의 대전방지 기능을 갖는 기판제조방법은 다양한 기능을 수행하면서도 각각의 기능으로 발현되는 특성이 떨어지지 않도록 할 수 있다.Moreover, the method of manufacturing a substrate having an antistatic function of the present invention can prevent the characteristics expressed by each function from falling while performing various functions.

본 발명의 대전방지 기능을 갖는 기판은 광촉매 물질을 이용하여 대전 방지층을 형성하는 것으로, 광촉매 물질의 전도성을 향상시켜 대전방지 기능을 부여함으로써 효율적인 광촉매, 초친수 기능을 발현할 수 있다. 광촉매 물질의 전도성을 부여하는 방법에 대하여 설명한다. The substrate having an antistatic function according to the present invention forms an antistatic layer using a photocatalyst material, thereby improving the conductivity of the photocatalyst material to impart an antistatic function, thereby exhibiting an efficient photocatalyst and superhydrophilic function. A method of imparting conductivity of the photocatalytic material will be described.

유리소재로 이루어지는 베이스층 상부로 광촉매 물질을 사용하여 대전방지층을 형성하고, 전도성을 극대화하기 위해서 불순물이 도핑된 이산화티탄(TiO2)을 광촉매물질로 사용한다. An antistatic layer is formed using a photocatalytic material on a base layer made of a glass material, and titanium dioxide (TiO 2 ) doped with impurities is used as a photocatalyst material to maximize conductivity.

여기서, 사용되는 불순물은 5가의 양이온으로, 니오븀(Niobium ; Nb), 탄탈륨(Tantalum ; Ta), 몰리브덴(Molybdenum ; Mo), 비소(As), 안티몬(Antimony ; Sb) 또는 텅스텐(Tungsten ; W) 중에서 선택된 1종 이상으로 사용된다. The impurity used here is a pentavalent cation, niobium (Nobium), tantalum (T), molybdenum (Mo), arsenic (As), antimony (Sb), or tungsten (W). It is used by one or more selected from.

여기서, 불순물의 도핑량은 티탄(Ti)에 대하여 몰비 0.1 % 이상 30 % 이하가 적당하다. 광촉매 특성과 전도성을 동시에 유지하기 위하여 최적화된 조건이 필요 한데, 도핑량이 30%를 초과하면 광촉매 특성이 현저하게 떨어지며, 0.1% 미만이 되면 전도성이 충분히 크지 않다. Herein, the doping amount of the impurity is suitably 0.1% or more and 30% or less with respect to titanium (Ti). In order to maintain photocatalytic properties and conductivity at the same time, optimized conditions are required. When the doping amount exceeds 30%, the photocatalytic properties are significantly decreased, and when the content is less than 0.1%, the conductivity is not large enough.

불순물이 도핑된 이산화티탄을 상기 베이스층에 형성하기 위한 방법으로는 스퍼터(Sputter) 증착, 펄스 레이저 증착(PLD ; Pulsed laser deposition), 클러스터 이온 빔(cluster ion beam) 증착, 전자빔 증착, 저항 가열 증착, 화학증착법(CVD ; Chemical Vapor Deposition), 반응증착법, 졸코팅(sol-coating) 등을 이용할 수 있다. Impurities doped titanium dioxide is formed in the base layer by sputter deposition, pulsed laser deposition (PLD), cluster ion beam deposition, electron beam deposition, resistive heating deposition. , Chemical vapor deposition (CVD), reaction deposition, sol-coating, and the like may be used.

불순물이 도핑된 이산화티탄의 광촉매 물질로 형성된 대전방지층은 균일하지 않을 경우 전도성이 떨어지기 때문에 균일하게 형성 가능한 증착방법이면 모두 사용가능하다. The antistatic layer formed of the photocatalytic material of titanium dioxide doped with impurities may be used as long as it is a deposition method that can be uniformly formed because conductivity is not uniform.

본 발명에 따른 대전방지 기능을 갖는 기판의 제조방법은 대전방지층에 사용되는 광촉매 물질 예들 들어, 니오븀을 도핑한 이산화티탄을 사용하는 경우로 설명하고 상세한 실시예는 하기에서 설명한다. The method of manufacturing a substrate having an antistatic function according to the present invention will be described by using a photocatalyst material used in the antistatic layer, for example, titanium dioxide doped with niobium, and a detailed embodiment will be described below.

우선, 상기 베이스층에 증착하는 광촉매 물질은 이산화티탄에 니오븀이 도핑될 경우 격자구조에서 티탄(Ti)은 4가이고 니오븀(Nb)은 5가의 이온으로 존재하므로 니오븀이 티탄의 자리에 치환되면서 디펙트(defect)로 작용해 여분의 전자가 생성된다. First, when the photocatalyst material deposited on the base layer is titanium dioxide doped with niobium, titanium (Ti) is tetravalent and niobium (Nb) is present as a pentavalent ion in the lattice structure. It acts as a defect, producing extra electrons.

전자가 생성된 광촉매 물질을 상기 베이스층에 증착할 때 산화분위기에서 증착할 경우 전자가 산화되어 없어지므로 환원분위기에서 증착해야 여분의 전자를 유지하여 대전방지층의 전도성을 극대화할 수 있다. When the photocatalytic material in which the electrons are generated is deposited in the oxidizing atmosphere when the electrons are deposited in the base layer, the electrons are oxidized and thus need to be deposited in the reducing atmosphere to maintain the extra electrons to maximize the conductivity of the antistatic layer.

여기서, 환원분위기는 O2 분압 0.01∼50mTorr로 진행할 수 있다. 환원분위기가 0.01mTorr 미만이면 막의 증착시 형성되는 플레임(flame)에 의해 막의 손상을 가져올 수 있으므로 바람직하지 않으며, 50mTorr 초과이면 산소 과잉으로 되어 바람직한 환원 분위기가 아니며 높은 가스압력에 의해 치밀한 박막을 형성할 수 없으므로 바람직하지 않다. Here, the reducing atmosphere may proceed with O 2 partial pressure of 0.01 to 50mTorr. If the reducing atmosphere is less than 0.01 mTorr, it is not preferable because it may cause damage to the film by the flame formed during the deposition of the film. If the reducing atmosphere is more than 50 mTorr, the oxygen is excessive, which is not a desirable reducing atmosphere, and a dense thin film may be formed by high gas pressure. It is not desirable because it cannot.

상기 증착된 대전방지층은 열처리 과정을 거쳐 전도성을 발현하는 아나타제(anatase)상으로 결정화되어 상변화한다. The deposited antistatic layer is crystallized into an anatase phase that exhibits conductivity through a heat treatment to change phase.

즉, 이산화티탄(TiO2)은 열처리조건에 따라 크게 아몰포스(amorphous:이하 비정질이라 함)와 아나타제(저온상)와 루타일(rutile:고온상)의 3가지 상을 갖게 된다. That is, titanium dioxide (TiO 2 ) has three phases, largely amorphous (hereinafter referred to as amorphous), anatase (low temperature phase), and rutile (high temperature phase) according to heat treatment conditions.

여기서, 열처리를 하지 않아 초기상태의 상을 갖는 비정질의 경우는 결정성이 없기 때문에 광촉매 특성을 발현할 수 없다. 또한, 지나치게 고온으로 열처리하는 경우 단시간의 열처리에도 루타일상이 많이 나타나게 되어 전자의 유효질량이 커지게 되므로 전도성이 오히려 크게 떨어진다. Here, in the case of the amorphous having an initial phase without heat treatment, there is no crystallinity, so the photocatalyst characteristics cannot be expressed. In addition, in the case of heat treatment at an excessively high temperature, the rutile phase appears much even in the heat treatment for a short time, so that the effective mass of the electrons is increased, and thus the conductivity is greatly reduced.

본 발명에서 사용되는 아나타제상은 생성된 여분의 전자의 유효질량이 작고 결정화되어 있기 때문에 광촉매 및 대전방지 특성을 동시에 지닐 수 있다. 여기서, 아나타제상을 얻기 위한 결정화 열처리 온도는 300℃ 내지 550℃이다. 특히 바람직하기로는, 450℃ 정도이다. 여기서, 결정화 열처리 시간은 10분 내지 2시간이 바람직하며, 10분 미만이면 아나타제상이 형성될만큼 충분한 시간이 확보되지 않으 며, 반대로, 열처리시간이 2시간 정도이면 결정화처리가 종료되어 아나타제상이 포화되므로 그 이상의 열처리시간은 특별한 의미가 없다. 더욱이, 하기 도 2에서 설명될 투명전극층(ITO)상부로 대전방지층을 형성한 경우의 열처리 시간이 2시간을 초과하면 투명전극층이 손상될 우려도 있다. The anatase phase used in the present invention can have photocatalyst and antistatic properties simultaneously because the effective mass of the generated excess electrons is small and crystallized. Here, the crystallization heat treatment temperature for obtaining an anatase phase is 300 degreeC-550 degreeC. Especially preferably, it is about 450 degreeC. Here, the crystallization heat treatment time is preferably 10 minutes to 2 hours, if less than 10 minutes is not secure enough time to form the anatase phase, on the contrary, if the heat treatment time is about 2 hours the crystallization treatment is finished, the anatase phase is saturated Any further heat treatment time does not mean anything. Furthermore, if the heat treatment time in the case where the antistatic layer is formed on the transparent electrode layer ITO, which will be described with reference to FIG. 2, exceeds 2 hours, the transparent electrode layer may be damaged.

따라서, 본 발명에서 사용되는 대전방지층은 니오븀이 도핑된 이산화티탄의 광촉매 물질을 상온의 환원분위기에서 증착하고, 450℃ 정도에서 1시간 결정화 열처리하여 아나타제상으로 상변화가 이루어져야 광촉매 특성, 초친수 특성 및 대전방지 기능을 가질 수 있다. Therefore, in the antistatic layer used in the present invention, the photocatalytic material of titanium dioxide doped with niobium is deposited in a reducing atmosphere at room temperature, and subjected to crystallization heat treatment at about 450 ° C. for 1 hour to undergo a phase change to the anatase phase. And it may have an antistatic function.

이때, 본 발명에서 요구되는 유효한 효과를 갖기 위해서는 아나타제상이 전체의 50%이상의 분율을 갖도록 결정화되어야 하고, 아나타제상이 형성된 온도가 400℃이고, 루타일상이 형성되는 온도가 500℃이므로 아나타제상이 50%이상의 분율을 갖기 위해서는 열처리 온도가 300℃ 내지 550℃가 적당하다. 열처리 온도가 300℃ 미만에서는 아나타제상이 형성되지 않고 비정질 상이므로 본 발명에서 요구되는 전도성이 떨어지며, 550℃ 초과이면 루타일상이 다량으로 형성되므로 바람직하지 않다.At this time, in order to have the effective effect required in the present invention, the anatase phase must be crystallized to have a fraction of 50% or more of the whole, and the temperature at which the anatase phase is formed is 400 ° C, and the temperature at which the rutile phase is formed is 500 ° C, so that the anatase phase is 50% or more. In order to have a fraction, the heat processing temperature is 300 degreeC-550 degreeC. If the heat treatment temperature is less than 300 ° C., the anatase phase is not formed and is an amorphous phase, so the conductivity required in the present invention is lowered. If the heat treatment temperature is higher than 550 ° C., the rutile phase is formed in a large amount, which is not preferable.

이하, 도 1은 전술한 기판 제조방법에 의해 증착된 대전방지층을 갖는 기판의 단면도를 보여준다. 1 shows a cross-sectional view of a substrate having an antistatic layer deposited by the substrate manufacturing method described above.

도 1을 참고하면, 유리소재로 이루어지는 베이스층(11)위에 불순물이 도핑된 이산화티탄(TiO2)을 코팅하여 대전방지층(12)을 형성한 기판(10)을 보여준다. Referring to FIG. 1, a substrate 10 is formed by coating an impurity doped titanium dioxide (TiO 2 ) on a base layer 11 made of a glass material to form an antistatic layer 12.

이러한 대전방지층(12)은 광촉매 물질에 전도성을 부여하여 먼지나 기타 이물질 층의 형성을 사전 차단하여 효율적인 광촉매 및 초친수 특성을 통한 자기 정화 기능을 발현할 수 있게 한다. The antistatic layer 12 may impart conductivity to the photocatalytic material to block the formation of dust or other foreign matter layers to express self-purifying functions through efficient photocatalyst and superhydrophilic properties.

이렇게 형성된 대전방지층(12)을 갖는 기판(10)을 제조하는 방법은 하기의 실시예들에 의해 뒷받침되며, 이에 한정되지는 않는다. The method of manufacturing the substrate 10 having the antistatic layer 12 thus formed is supported by the following embodiments, but is not limited thereto.

이하, 도 2 내지 도 5를 참고하여 대전방지층(12)을 포함하는 기판(10)의 다양한 변형예들을 통해 전술한 기판(10)이 갖는 광촉매 특성과 초친수 특성 및 대전방지 기능에 더하여 저방사 및 면상발열 기능을 가지는 것을 설명한다. Hereinafter, in addition to the photocatalytic property, the superhydrophilic property, and the antistatic function of the substrate 10 described above, various modifications of the substrate 10 including the antistatic layer 12 with reference to FIGS. And having a surface heating function.

도 2는 본 발명에 따른 대전방지기능을 갖는 기판의 제1변형예를 보여주는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing a first modification of the substrate having an antistatic function according to the present invention.

도 2를 참고하면, 기판(20)은 광촉매, 초친수, 대전방지 기능을 향상시키기 위해서 대전방지층(23)에서 전자가 수월하게 빠져나가기 위한 역할로 대전방지층(23)과 베이스층(21) 사이에 투명전극층(22)을 형성한다. Referring to FIG. 2, the substrate 20 serves to easily escape electrons from the antistatic layer 23 in order to improve photocatalyst, superhydrophilicity, and antistatic function, between the antistatic layer 23 and the base layer 21. The transparent electrode layer 22 is formed on the substrate.

투명전극층(22)은 ITO (틴 돕트 인듐 옥사이드 ; Tin doped Indium oxide ; In2O3:Sn), FTO (플루오르 돕트 틴 옥사이드 ; Fluor doped tin oxide ; SnO2:F), AZO (알루미늄 돕트 징크 옥사이드 ; Aluminum doped zinc oxide ; ZnO:Al) 등이 있다. The transparent electrode layer 22 is formed of ITO (Tin doped Indium oxide; In 2 O 3 : Sn), FTO (Fluor Doped Tin Oxide; SnO 2 : F), AZO (Aluminum Dop Zinc Oxide) Aluminum doped zinc oxide, and ZnO: Al).

베이스층(21) 상부로 투명전극층(22)을 코팅하는데 이때 스핀코팅(spincoating) 법, 졸겔(sol-gel) 법, 진공 증착법, 스퍼터 증착, 스프레이 코 트(spray court) 법, 화학증착법 등을 사용할 수 있으며 이에 국한되지 않는다. 이후, 대전방지층(23)을 투명전극층(22) 위에 코팅하는데, 이 경우, 투명전극층(22)이 가지는 저방사 기능이 추가되어 광촉매, 대전방지, 초친수, 저방사의 기능을 갖는 대전방지층(23)이 형성된다. The transparent electrode layer 22 is coated on the base layer 21. The spin coating method, the sol-gel method, the vacuum deposition method, the sputter deposition method, the spray coat method, the chemical vapor deposition method, and the like are coated on the base layer 21. Can be used, but not limited to Thereafter, the antistatic layer 23 is coated on the transparent electrode layer 22. In this case, a low radiation function of the transparent electrode layer 22 is added to the antistatic layer having a photocatalyst, antistatic, superhydrophilic, and low radiation ( 23) is formed.

또한, 대전방지층(23)이 투명전극층(22)을 보호하는 역할을 하여, 투명전극층(22)이 열이나 산화, 풍화 등에 보호되어 기존의 저방사 기능이 더욱 오래 유지될 수 있다. In addition, the antistatic layer 23 serves to protect the transparent electrode layer 22, so that the transparent electrode layer 22 is protected from heat, oxidation, weathering, etc., the existing low emission function can be maintained longer.

도 3은 본 발명에 따른 대전방지기능을 갖는 기판의 제2변형예를 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a second modified example of the substrate having an antistatic function according to the present invention.

도 3을 참고하면, 기판(30)은 베이스층(31) 상부로 대전방지층(32)이 형성되어 있으며, 대전방지층(32)에서 전자가 수월하게 빠져나가게 하기 위하여 대전방지층(32)에 접지선(33)이 연결된다. 접지하는 방법에는 일반적인 접지방법을 사용한다.Referring to FIG. 3, the substrate 30 has an antistatic layer 32 formed on an upper portion of the base layer 31, and a ground line on the antistatic layer 32 to allow electrons to easily escape from the antistatic layer 32. 33) is connected. The general grounding method is used.

도 4는 본 발명에 따른 대전방지기능을 갖는 기판의 제3변형예를 보여주는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a third modified example of the substrate having an antistatic function according to the present invention.

도 4를 참고하면, 기판(40)은 베이스층(41) 상부로 대전방지층(42)이 형성되어 있으며, 대전방지층(32)에 직류전압을 인가하기 위한 전류공급선(43)을 연결한다. Referring to FIG. 4, the substrate 40 has an antistatic layer 42 formed on the base layer 41, and connects a current supply line 43 for applying a DC voltage to the antistatic layer 32.

이때, 전압을 인가하는 방법은 교류, 펄스(pulse) 등 당해 종사자가 생각할 수 있는 일반적인 방법이 해당된다. In this case, a method of applying a voltage corresponds to a general method that a person skilled in the art can think, such as an alternating current and a pulse.

이러한 대전방지층(42)은 저항이 낮기 때문에 전압을 인가할 경우 전류가 흐르고 이에 따라 대전방지층(42)이 발열체로 작용한다. Since the antistatic layer 42 has low resistance, current flows when a voltage is applied, and thus the antistatic layer 42 acts as a heating element.

따라서, 대전방지층(42)에 적용하면 온도가 높고 낮음에 따라 온도를 조절하여 적절한 온도를 늘 유지시켜 주는 면상발열 기능을 가질 수 있다. 이에 따라 광촉매, 대전방지, 초친수, 저방사, 면상발열의 다기능을 갖는 기판을 제작할 수 있다. Therefore, when applied to the antistatic layer 42 may have a surface heating function to maintain an appropriate temperature by adjusting the temperature as the temperature is high and low. Thereby, the board | substrate which has the multifunctional of a photocatalyst, antistatic, superhydrophilic, low emission, and planar heat generation can be manufactured.

상기 전도성 대전방지층(42)의 광촉매, 초친수, 대전방지 기능을 향상시키고 저방사, 면상발열의 기능을 갖게 하기 위한 도 2 내지 도 4의 변형예들 (즉, 투명전극 코팅, 접지, 전압인가)은 이 중 한가지로 사용가능하며, 하기 도 5에 도시된 것처럼 2가지 이상을 복합 적용 가능하다. Modifications of FIGS. 2 to 4 to improve the photocatalyst, superhydrophilic and antistatic functions of the conductive antistatic layer 42 and to have low emission and surface heat generation (ie, transparent electrode coating, grounding, and voltage application) ) May be used as one of them, and two or more of them may be combined as shown in FIG. 5.

도 5는 본 발명에 따른 대전방지기능을 갖는 기판의 제4변형예를 보여주는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a fourth modified example of the substrate having an antistatic function according to the present invention.

도 5를 참고하면, 기판(50)은 베이스층(51) 상부로 형성된 투명전극층(52)과 그 상부로 형성된 대전방지층(53)으로 형성되며, 투명전극층(52)에 접압을 걸기 위하여 직류전압을 인가하기 위한 전류공급선(54)을 연결한다. Referring to FIG. 5, the substrate 50 is formed of a transparent electrode layer 52 formed on the base layer 51 and an antistatic layer 53 formed on the base layer 51, and in order to apply a pressure to the transparent electrode layer 52. Connect the current supply line 54 to apply the.

이하에서는 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

(실시예 1)(Example 1)

이산화티탄(TiO2):니오븀(Nb) 광촉매 물질을 이산화티탄(TiO2)에 니오븀(Nb)을 도핑량 몰비 1%로 하여 볼 밀링(Ball-milling)법으로 섞은 후, 1300℃에서 2시 간 소결하여 지름 1인치(inch)의 타겟을 만들었다. Titanium dioxide (TiO 2 ): Niobium (Nb) photocatalyst was mixed with titanium dioxide (TiO 2 ) with a niobium (Nb) doping ratio of 1% by ball-milling, followed by 2 hours at 1300 ° C. Inter sintering made a target 1 inch in diameter.

이렇게 제작된 타겟을 이용하여 펄스 레이저 증착법(PLD)으로 상온의 환원분위기(O2 분압 0.5mTorr)에서 2㎝ X 2㎝ 크기의 석영(Fused silica)위에 200nm 두께로 증착하여 대전방지층을 형성하여 기판을 제조하였다. Using the target thus prepared, a pulsed laser deposition method (PLD) was used to form an antistatic layer by depositing a 200 nm thick layer on a 2 cm X 2 cm quartz in a reducing atmosphere (O 2 partial pressure of 0.5 mTorr) at room temperature. Was prepared.

상기 기판을 열처리 하지 않은 경우 및 대기 중에서 450℃에서 1시간 열처리 공정을 거친 경우로 나누어 각각의 기판에 대해 4-포인트(point) 프로브(probe) 장비로 면저항을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The sheet resistance was measured by using a four-point probe device for each substrate when the substrate was not heat-treated and subjected to a one-hour heat treatment at 450 ° C. in the air. The results are shown in Table 1 below. Indicated.

(실시예 2)(Example 2)

이산화티탄(TiO2)에 대한 니오븀(Nb)의 도핑량을 몰비 6%로 한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 기판을 제조하였다. A substrate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the doping amount of niobium (Nb) to titanium dioxide (TiO 2 ) was set to 6% by molar ratio.

마찬가지로, 상기 기판을 열처리 하지 않은 경우 및 대기 중에서 450℃에서 1시간 열처리 공정을 거친 경우로 나누어 각각의 기판에 대해 4-포인트(point) 프로브(probe) 장비로 면저항을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Similarly, the sheet resistance was measured by using a four-point probe device for each substrate when the substrate was not subjected to heat treatment and subjected to a one-hour heat treatment process at 450 ° C. in the air. 1 is shown.

(실시예 3)(Example 3)

이산화티탄(TiO2)에 대한 니오븀(Nb)의 도핑량을 몰비 10%로 한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 기판을 제조하였다. A substrate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the doping amount of niobium (Nb) to titanium dioxide (TiO 2 ) was set at a molar ratio of 10%.

마찬가지로, 상기 기판을 열처리 하지 않은 경우 및 대기 중에서 450℃에서 1시간 열처리 공정을 거친 경우로 나누어 각각의 기판에 대해 4-포인트(point) 프로브(probe) 장비로 면저항을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Similarly, the sheet resistance was measured by using a four-point probe device for each substrate when the substrate was not subjected to heat treatment and subjected to a one-hour heat treatment process at 450 ° C. in the air. 1 is shown.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

이산화티탄을 1300℃에서 2시간 소결하여 지름 1인치(inch) 타겟으로 만든 후 펄스레이저 증착법으로 상온에서 2㎝ X 2㎝ 크기의 석영(Fused silica)위에 200nm 두께로 환원분위기(O2 분압 0.5mTorr)에서 증착하여 이산화티탄 광촉매층을 형성하고 열처리를 하지 않은 경우 및 대기 중에서 450℃에서 1시간 열처리 공정을 거친 경우로 나누어 각각의 기판에 대해 4-포인트(point) 프로브(probe) 장비로 면저항을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Titanium dioxide was sintered at 1300 ° C for 2 hours to form a 1-inch diameter target, followed by pulsed laser deposition at a temperature of 200 nm on a 2 cm x 2 cm sized silica at room temperature with a reducing atmosphere (O 2 partial pressure of 0.5 mTorr). ) To form a titanium dioxide photocatalyst layer without heat treatment and after 1 hour heat treatment at 450 ° C in air, and then use a 4-point probe device for each substrate. It measured, and the result is shown in Table 1.

비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 베이스층Base layer 석영quartz 석영quartz 석영quartz 석영quartz Nb 도핑량Nb Doping Amount -- 1%One% 6%6% 10%10% 면저항Sheet resistance 열처리전Before heat treatment 220000Ω/□220000Ω / □ 350000Ω/□350000Ω / □ 280000Ω/□280000Ω / □ 550000Ω/□550000Ω / □ 450℃, 1시간 열처리후450 ℃, after 1 hour heat treatment 28000Ω/□28000Ω / □ 1500Ω/□1500Ω / □ 84Ω/□84Ω / □ 6500Ω/□6500Ω / □

상기 표 1을 참고하면, 본 발명에서 제조된 대전방지층은 증착 직후에는 비정질상을 가지므로 면저항이 매우 크지만, 450℃ 열처리 공정을 거친 후에는 이산화티탄이 결정화에 의해 아나타제상으로 상전이되어 면저항이 감소하게 된다. Referring to Table 1, the antistatic layer prepared in the present invention has a very large sheet resistance since it has an amorphous phase immediately after deposition, but after 450 ℃ heat treatment process, the titanium dioxide is phase-shifted to the anatase phase by crystallization, thereby reducing the sheet resistance. Done.

그런데, 니오븀을 도핑한 본 발명의 실시예 1 내지 3에서는 니오븀을 도핑하지 않은 비교예 1에 비해 면저항의 감소폭이 매우 크게 나타나 니오븀이 도핑되면 종래에 비해 전도성이 매우 향상됨을 알 수 있다. However, in Examples 1 to 3 of the present invention doped with niobium, the decrease in sheet resistance is very large compared to Comparative Example 1 without doping with niobium, and thus, when niobium is doped, the conductivity is significantly improved as compared with the prior art.

이하는 실시예 4에 석영의 상부로 대전방지층을 형성한 기판과 실시예 5에 석영위로 투명 전극층을 형성한 후 그 상부로 대전방지층을 형성한 기판의 초친수 특성을 설명한다. The superhydrophilic characteristics of the substrate in which the antistatic layer was formed on the quartz in Example 4 and the transparent electrode layer on the quartz in Example 5 and the antistatic layer were formed on the quartz in Example 5 will be described below.

(실시예 4)(Example 4)

실시예 1의 방법으로 제작된 기판을 자외선에서 20분 동안 조사하면서 암실에서 12시간이 지난 후 접촉각을 측정하였으며, 그 결과 접촉각이 6°이었다.The contact angle was measured after 12 hours in the dark room while irradiating the substrate fabricated by the method of Example 1 in ultraviolet light for 20 minutes, and the contact angle was 6 °.

(실시예 5)(Example 5)

이산화티탄(TiO2):니오븀(Nb) 광촉매 물질을 이산화티탄(TiO2)에 니오븀(Nb)을 도핑량 몰비 6%로 하여 볼 밀링(Ball-milling)법으로 섞은 후, 1300℃에서 2시간 소결하여 지름 1인치(inch) 타겟을 만들었다. Titanium dioxide (TiO 2 ): Niobium (Nb) photocatalyst was mixed with titanium dioxide (TiO 2 ) at a molar ratio of 6% niobium (Nb) by ball-milling, followed by 2 hours at 1300 ° C. Sintering made a 1 inch diameter target.

제작된 타겟을 이용하여 펄스 레이저 증착법(PLD)으로 상온의 환원분위기(O2 분압 0.5mTorr)에서 석영위에 2㎝ X 2㎝ 크기의 상용 ITO 투명전극 상부로 200nm 두께로 환원분위기에서 증착한 후 열처리(대기 중에서 450℃에서 1시간)하여 대전방지층을 형성하여 기판을 제조하였다. Using a fabricated target, a deposition process was performed in a reducing atmosphere (P02) at room temperature in a reducing atmosphere (O 2 partial pressure 0.5mTorr) at 200 nm thickness on top of a commercial ITO transparent electrode having a size of 2 cm X 2 cm on quartz, followed by heat treatment. (1 hour at 450 DEG C in air) to form an antistatic layer to prepare a substrate.

제작된 기판을 자외선에서 20분 동안 조사하면서 암실에서 12시간이 지난 후 접촉각을 측정하였으며, 그 결과 접촉각이 5°이었다.The contact angle was measured after 12 hours in the dark room while irradiating the fabricated substrate with ultraviolet light for 20 minutes, and the contact angle was 5 °.

실시예 4, 5에서 보는 바와 같이, 석영위에 대전방지층을 형성한 경우와 석영위에 투명전극 상부로 대전방지층을 형성한 경우 모두 5° 정도의 작은 접촉각을 가지므로 초친수 특성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있다. As shown in Examples 4 and 5, both the antistatic layer formed on the quartz and the antistatic layer formed on the transparent electrode on the quartz had a small contact angle of about 5 °, indicating that the superhydrophilic property was excellent. Can be.

전술한 바와 같이, 상기 실시예들에서 사용되는 대전방지층은 광촉매, 대전방지, 초친수 기능의 효율을 높이기 위하여 베이스층과 대전방지층 사이에 투명전극층을 코팅하는 것을 적용할 수도 있고, 대전방지층에 접지를 하거나, 전압을 인가할 수도 있으며, 상기 세 가지 방법을 모두 적용할 수도 있다. 또한 투명전극층 위에 도전성 광촉매 물질을 코팅하여 대전방지층에 저방사 기능을 부여하거나 전압을 인가하여 면상발열 기능을 가지게 할 수 있다. As described above, the antistatic layer used in the embodiments may be applied to the coating of the transparent electrode layer between the base layer and the antistatic layer in order to increase the efficiency of the photocatalyst, antistatic, super hydrophilic function, the ground to the antistatic layer Or a voltage may be applied, or all three methods may be applied. In addition, the conductive photocatalyst material may be coated on the transparent electrode layer to provide a low emission function to the antistatic layer or to apply a voltage to have a surface heating function.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 전술한 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 설명하기 위한 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the above-described embodiments are merely illustrative and not intended to limit the technical spirit of the present invention. Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted by the claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

본 발명에 따른 대전방지 기능을 갖는 기판을 이용하여 광촉매로 사용함은 물론, 초친수특성, 대전방지, 저방사, 면상발열이 필요한 분야에 기판으로 널리 적용가능하다. By using the substrate having an antistatic function according to the present invention, as well as using a photocatalyst, it is widely applicable to the field that requires super hydrophilic properties, antistatic, low radiation, planar heat generation.

도 1은 전술한 본 발명에 따른 대전방지층을 갖는 기판의 단면도,1 is a cross-sectional view of a substrate having an antistatic layer according to the present invention described above,

도 2는 본 발명에 따른 대전방지기능을 갖는 기판의 제1변형예를 보여주는 단면도,2 is a cross-sectional view showing a first modification of the substrate having an antistatic function according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 대전방지기능을 갖는 기판의 제2변형예를 보여주는 단면도,3 is a cross-sectional view showing a second modification of the substrate having an antistatic function according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 대전방지기능을 갖는 기판의 제3변형예를 보여주는 단면도,4 is a cross-sectional view showing a third modification of the substrate having an antistatic function according to the present invention;

도 5는 복합 적용한 본 발명에 따른 대전방지기능을 갖는 기판의 제4변형예를 보여주는 단면도.5 is a cross-sectional view showing a fourth modified example of the substrate having an antistatic function according to the present invention in combination.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10,20,30,40,50:기판 11,21,31,41,51:베이스층10,20,30,40,50: substrate 11,21,31,41,51: base layer

12,23,32,42,53:대전방지층 22,52:투명전극층12,23,32,42,53: Antistatic layer 22,52: Transparent electrode layer

Claims (20)

유리소재로 이루어지는 베이스층; 및 A base layer made of a glass material; And 상기 베이스층상에 불순물이 도핑된 이산화티탄(TiO2)을 결정화 열처리하여 대전방지 기능을 갖도록 한 대전방지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판.And an antistatic layer having an antistatic function by crystallizing the titanium dioxide (TiO 2 ) doped with impurities on the base layer to have an antistatic function. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 베이스층과 상기 대전방지층 사이에 형성되는 투명전극층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판. Substrate having an antistatic function, characterized in that it further comprises a transparent electrode layer formed between the base layer and the antistatic layer. 제1항에 있어서, 상기 대전방지층의 전하소진 효율을 높이기 위해 상기 대전방지층에 접지를 형성하는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판. The substrate with an antistatic function according to claim 1, wherein a ground is formed in the antistatic layer to increase the charge exhaustion efficiency of the antistatic layer. 제1항에 있어서, 상기 대전방지층은 전압을 인가하여 면상 발열되는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판. The substrate having an antistatic function according to claim 1, wherein the antistatic layer generates surface heat by applying a voltage. 제2항에 있어서, 상기 투명전극층은 전압을 인가하여 면상 발열되는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판. The substrate having an antistatic function according to claim 2, wherein the transparent electrode layer generates surface heat by applying a voltage. 제1항에 있어서, 상기 불순물은 니오븀(Niobium ; Nb), 탄탈륨(Tantalum ; Ta), 몰리브덴(Molybdenum ; Mo), 비소(As), 안티몬(Antimony ; Sb) 및 텅스텐(Tungsten ; W)중에서 선택된 적어도 1종이 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판. The method of claim 1, wherein the impurities are selected from niobium (Nb), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), arsenic (As), antimony (Sb), and tungsten (W). At least one substrate having an antistatic function, characterized in that can be used. 제1항에 있어서, 상기 불순물은 이산화티탄에 몰비로 0.1%∼30%로 도핑되는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판. The substrate having an antistatic function according to claim 1, wherein the impurity is doped with titanium dioxide in a molar ratio of 0.1% to 30%. 제2항에 있어서, 상기 투명전극층은 ITO (틴 돕트 인듐 옥사이드 ; Tin doped Indium oxide ; In2O3:Sn), FTO (플루오르 돕트 틴 옥사이드 ; Fluor doped tin oxide ; SnO2:F) 및 AZO (알루미늄 돕트 징크 옥사이드 ; Aluminum doped zinc oxide ; ZnO:Al)중에서 선택된 어느 하나를 코팅하여 이루어진 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판. The method of claim 2, wherein the transparent electrode layer is formed of ITO (Tin doped Indium oxide; In 2 O 3 : Sn), FTO (Fluor doped tin oxide; SnO 2 : F) and AZO ( A substrate having an antistatic function, characterized by coating any one selected from aluminum doped zinc oxide (ZnO: Al). 제1항에 있어서, 상기 대전방지층은 아나타제상이 전체의 50%이상의 분율을 가지는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판.The substrate having an antistatic function according to claim 1, wherein the antistatic layer has a fraction of 50% or more of the anatase phase. 유리소재로 이루어지는 베이스층을 준비하는 단계;Preparing a base layer made of a glass material; 환원분위기 중에서 상기 베이스층 상에 불순물이 도핑된 이산화티탄(TiO2)을 증착하여 대전방지층을 형성하는 단계; 및Forming an antistatic layer by depositing doped titanium dioxide (TiO 2 ) on the base layer in a reducing atmosphere; And 상기 대전방지층을 결정화 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법.The method of manufacturing a substrate having an antistatic function, characterized in that it comprises the step of crystallization heat treatment of the antistatic layer. 유리소재로 이루어지는 베이스층을 준비하는 단계;Preparing a base layer made of a glass material; 상기 베이스층의 상부로 투명전극층을 코팅하는 단계;Coating a transparent electrode layer on the base layer; 환원분위기 중에서 상기 투명전극층 상에 불순물이 도핑된 이산화티탄(TiO2)을 증착하여 대전방지층을 형성하는 단계; 및Forming an antistatic layer by depositing doped titanium dioxide (TiO 2 ) on the transparent electrode layer in a reducing atmosphere; And 상기 대전방지층을 결정화 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법.The method of manufacturing a substrate having an antistatic function, characterized in that it comprises the step of crystallization heat treatment of the antistatic layer. 제10항에 있어서, 상기 대전방지층의 전도성을 높이기 위해 상기 대전방지층에 접지를 형성하는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법. The method of claim 10, wherein a ground is formed on the antistatic layer to increase conductivity of the antistatic layer. 제10항에 있어서, 상기 대전방지층은 전압을 인가하여 면상 발열되는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법. 11. The method of claim 10, wherein the antistatic layer generates a surface heat by applying a voltage. 제11항에 있어서, 상기 투명전극층은 전압을 인가하여 면상 발열되는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법. 12. The method of claim 11, wherein the transparent electrode layer generates a surface heat by applying a voltage. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 불순물은 니오븀(Niobium ; Nb), 탄탈륨(Tantalum ; Ta), 몰리브덴(Molybdenum ; Mo), 비소(As), 안티몬(Antimony ; Sb) 및 텅스텐(Tungsten ; W)중에서 선택된 적어도 1종이 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법. The method of claim 10, wherein the impurities include niobium (Nb), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), arsenic (As), antimony (Sb), and tungsten (Tungsten). W) A method for manufacturing a substrate having an antistatic function, characterized in that at least one selected from among can be used. 제15항에 있어서, 상기 불순물은 이산화티탄에 몰비로 0.1%∼30%로 도핑되는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법. 16. The method of claim 15, wherein the impurity is doped with titanium dioxide in a molar ratio of 0.1% to 30%. 제11항에 있어서, 상기 투명전극층은 ITO (틴 돕트 인듐 옥사이드 ; Tin doped Indium oxide ; In2O3:Sn), FTO (플루오르 돕트 틴 옥사이드 ; Fluor doped tin oxide ; SnO2:F) 및 AZO (알루미늄 돕트 징크 옥사이드 ; Aluminum doped zinc oxide ; ZnO:Al)중에서 선택된 어느 하나를 코팅하여 이루어진 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법. The method of claim 11, wherein the transparent electrode layer is formed of ITO (Tin doped Indium oxide; In 2 O 3 : Sn), FTO (Fluor doped tin oxide; SnO 2 : F) and AZO ( A method of manufacturing a substrate having an antistatic function, characterized in that the coating is made of any one selected from aluminum doped zinc oxide (ZnO: Al). 제11항에 있어서, 상기 투명전극층은 스핀코팅(spincoating)법, 졸겔(sol-gel)법, 진공 증착법, 스퍼터 증착, 스프레이 코트(spray court)법 및 화학증착법 중에서 선택된 어느 하나의 방법을 포함하여 코팅하는 것을 특징으로 하는 대전방 지기능을 갖는 기판의 제조방법. The method of claim 11, wherein the transparent electrode layer includes any one selected from spincoating, sol-gel, vacuum deposition, sputter deposition, spray court, and chemical vapor deposition. Method of manufacturing a substrate having a charge-discharge function, characterized in that the coating. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 열처리 온도는 300℃∼550℃의 범위이며, 열처리 시간은 10분∼2시간인 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법. The method for manufacturing a substrate with an antistatic function according to claim 10 or 11, wherein the heat treatment temperature is in the range of 300 ° C to 550 ° C, and the heat treatment time is 10 minutes to 2 hours. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 결정화 열처리하는 단계는 아나타제상이 전체에 대해 50%이상의 분율을 가지는 것을 특징으로 하는 대전방지기능을 갖는 기판의 제조방법. 12. The method of claim 10 or 11, wherein the crystallization heat treatment comprises a 50% or more fraction of the anatase phase.
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