KR20130088957A - 반사방지 효과와 내지문성을 구비한 투명기판 - Google Patents

반사방지 효과와 내지문성을 구비한 투명기판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판에 관한 것으로서, 투명한 물질로 이루어지는 투명 모재(Basic Material)층; 및 상기 투명 모재층의 표면에 형성되는 반사방지층을 포함하고, 상기 반사방지층은 상기 투명 모재층이 식각되어서 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

반사방지 효과와 내지문성을 구비한 투명기판{TRANSPARENT SUBTRATE WITH ANTI-REFLECTION/ANTI-FINGER EFFECTS}
본 발명은 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 투명기판의 모재 자체가 식각되어서 형성되는 반사방지층 및 상기 반사방지층에 증착(코팅)되는 박막층들을 포함하는 투명기판에 관한 것이다.
투명기판이란 빛을 투과시키는 투명한 물질로 이루어진 기판으로서, 일반 디스플레이 패널, 터치스크린 패널 등에 사용이 되며, 그 대표적인 예로서 유리(glass), 투명 필름 등이 있다.
이러한 투명기판에는 반사방지층을 형성하는 것이 필요한데, 종래에는 이러한 반사방지층을 형성하기 위하여 1) 건식법을 통한 다층막 형성 기술, 또는 2) 습식법을 활용한 딥코팅 및 롤코팅 기술이 사용되었다.
먼저, 상기 건식법을 통한 다층막 형성기술은 스퍼터(Sputter) 등의 진공 장비를 사용하여 고 굴절막과 저 굴절막의 다층막 구조를 형성하는 기술로서, 보통 6 layer의 다층막을 형성하며, 이러한 다층막을 통해 상기 반사방지의 기능을 구현하는 기술을 의미한다.
다음으로, 상기 습식법을 활용한 기술은, 딥코팅(Dip coating) 및 롤코팅(Roll coating)을 사용하여 상기 반사방지층을 형성하는 기술이다.
하지만, 이러한 종래의 기술들은 문제점이 있었는데, 구체적으로 상기 건식법을 통한 다층막 형성기술은 제조공정이 복잡하고 생산성이 낮다는 문제점이 있었고, 상기 습식법을 활용하는 기술은 대량의 화학약품을 필요로 하고 코팅의 밀착력이 상대적으로 떨어지는 단점이 있었다.
따라서, 상기 종래기술의 문제점들을 발생시키지 않으면서 반사방지 성능을 구비할 수 있는 새로운 투명기판 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 기술적인 요구를 충족시키기 위해서 발명되었으며, 상기와 같은 문제점을 해결함은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 개발할 수 없는 구성을 부가하여 발명되었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 투명기판에 반사방지층을 형성시키는 공정을 최소화하고, 공정의 효율성을 현저하게 향상시키는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 반사방지층의 내구성을 증가시키고, 투명기판의 모재가 파손되기 전까지는 반사방지 성능을 유지할 수 있게 하는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 모재에 코팅되는 반사방지층 및 내지문층 자체에 나노구조물을 형성하지 않아도, 상기 반사방지층 및 내지문층이 나노구조를 포함할 수 있게 하는 것을 해결과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 투명한 물질로 이루어지는 투명 모재(Basic Material)층; 및 상기 투명 모재층의 표면에 형성되는 반사방지층을 포함하고, 상기 반사방지층은 상기 투명 모재층이 식각되어서 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 상기 반사방지층이 50 내지 500nm 크기의 나노구조물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 상기 반사방지층 위에 박막 형태로 형성되는 제2반사방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 상기 제2반사방지층이 산화막 코팅에 의해 형성되며, 두께가 50 내지 500Å인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 상기 제2반사방지층 위에 박막 형태로 형성되는 내지문층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 상기 내지문층이 불소 화합물 코팅에 의해 형성되며, 두께가 50 내지 500Å인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 한 번의 공정으로 투명기판의 모재(Base material) 자체를 식각하여 반사방지층(나노 구조물)을 형성할 수 있다. 따라서, 반사방지층을 형성시키는 공정을 최소화시키고 공정의 효율성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 투명기판의 모재 위에 다층막을 형성하거나 모재를 코팅하지 않고, 모재 자체를 식각하여 반사방지층(나노 구조물)을 형성하므로, 반사방지층의 내구성도 현저하게 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 모재 자체에 반사방지층이 형성되므로, 모재가 파손되기 전까지는 반사방지 성능을 유지할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 나노 구조물로 형성되는 반사방지층 위에 박막층들을 형성하여, 나노구조물의 내구성을 강화시킴은 물론 빛 반사 방지 기능을 보완하고, 내지문의 효과까지 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 모재에 코팅되는 반사방지층 및 내지문층 자체에 별도의 나노구조물을 형성하지 않아도, 상기 반사방지층 및 내지문층이 나노구조물을 포함할 수 있게 한다. 구체적으로, 모재 자체에 나노 구조물을 형성하고, 그 위에 박막층의 형태로 반사방지층과 내지문층을 형성하여, 상기 모재에 형성된 나노구조물의 형상을 상기 반사방지층 및 내지문층에 반영시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 다른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판이 형성되는 과정을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판을 상세하게 설명한다.
참고로 본 발명에 따른 투명기판은 다양한 제품에 적용될 수 있지만, 태양전지 커버유리 또는 터치패널(저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등)에 적용될 수 있는 투명기판인 것이 바람직하다.
도 1 또는 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 반사방지기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 투명한 물질로 이루어지는 투명 모재(Basic Material)층(100), 상기 투명 모재층의 표면에 형성되는 반사방지층(110), 상기 반사방지층 위에 박막형태로 형성되는 제2반사방지층(200), 상기 제2반사방지층 위에 박막 형태로 형성되는 내지문층(300)을 포함할 수 있다.
상기 투명 모재(Basic Material)층(100)은, 상기 투명기판을 형성하는 기본 물질로 이루어진 층을 의미하는데, 여기서 상기 기본물질은 바람직하게는 글래스(Glass), 셀롤로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN), 폴리에틸렌 수지, 염화 폴리비닐 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC), 폴리에테르 술폰(polyethersulfone; PES), 폴리에테르 에테르케톤(polyetherether ketone; PEEK), 황화 폴리페닐렌(polyphenylene sulfide; PPS), 폴리이미드(polyimide, PI) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)이거나, 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한, 상기 투명 모재층(100)은 다양한 두께로 형성될 수 있지만, 바람직하게는 터치패널에 적용되기에 알맞은 두께인 0.3 내지 10mm의 두께로 형성될 수 있다.
상기 반사방지층(110)은, 상기 투명 모재층(100)의 표면에 형성되는 구성으로서, 상기 투명기판에 코팅층을 형성하지 않아도 반사방지의 기능을 부여할 수 있는 구성을 의미한다.
이러한 상기 반사방지층(110)은 상기 투명 모재층(100) 자체가 식각되어서 형성되는데, 구체적으로 상기 투명 모재층(100) 자체를 식각하여 상기 투명 모재층(100) 표면에 나노구조물을 형성하고, 이러한 상기 나노구조물에 의하여 반사방지의 효과를 달성하게 된다. 따라서, 상기 반사방지층(110)이 상기 모재층과 완벽한 일체를 이루면서 형성되므로, 상기 모재층이 파손되기 전까지는 반사방지 성능을 유지할 수 있으며, 이에 따라 종래의 기술들에 비하여 반사방지층의 내구성이 현저하게 향상되게 된다.
여기서 상기 나노구조물은 다양한 도 1 또는 도 2와 같은 형태로 형성되거나, 이러한 형태 이외의 다양한 형태로 형성될 수 있지만, 바람직하게는 50 내지 500nm크기의 나노구조물로 형성될 수 있다. 또한, 상기 나노구조물이 형성되는 상기 반사방지층(110)의 두께는 가시광선 영역의 투과율을 높이기 위해 바람직하게는 가시광선 영역 파장(λ, 380 내지 780nm)의 λ/4의 범위에 있는 두께로 형성될 수 있다.
한편, 상기 반사방지층(110)을 형성하는 식각 공정은 건식 식각(Dry etching) 또는 습식 식각(Wet etching)을 통해 다양하게 구성될 수 있는데, 예를 들어 이온-빔 식각, 가스 클러스터 이온-빔 식각, 플라즈마 식각. 레이저광 조사에 의한 나노 삭마(nano-ablation) 등의 공정으로 다양하게 구성될 수 있다.
상기 제2반사방지층(200)은, 상기 반사방지층(110) 위에 형성되는 구성으로서 상기 반사방지층(110)의 내구성을 강화시키고 반사방지기능도 보완하는 구성을 의미한다.
이러한 상기 제2반사방지층(200)은 상기 반사방지층(110) 위에 증착(코팅)되어 형성될 수 되는데, 바람직하게는 박막의 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 제2반사방지층(200)은 50 내지 500Å의 두께로 형성될 수 있는데, 이러한 박막의 구조를 통해 상기 나노구조물의 형상을 상기 제2반사방지층(200)의 전체 형상에 그대로 반영시킬 수 있다. 따라서, 상기 반사방지층(110)의 반사방지기능을 보완함과 동시에 상기 반사방지층(110, 나노구조물)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 제2반사방지층(200)은 다양한 재질로 형성될 수 있는데, 구체적으로 티타늄 옥사이드(TiO2), 실리콘 옥사이드(SiO2) 등의 산화막의 재질로 형성되거나 무기물 혼합물(mixture)의 재질로 형성될 수 있으며, 이러한 재질 이외에도 다양한 재질에 의해 형성될 수 있다.
상기 내지문층(300)은, 상기 제2반사방지층(200) 위에 형성되는 구성으로서 상기 투명기판에 내지문성(anti-finger effect)의 기능을 부여하는 구성을 의미한다.
이러한 상기 내지문층(300)은 상기 제2반사방지층(200) 위에 증착(코팅)되어 형성될 수 있는데, 바람직하게는 박막의 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 내지문층(300)은 50 내지 500Å의 두께로 형성될 수 있는데, 이러한 박막의 구조를 통해 상기 나노구조물의 형상을 상기 내지문층(300)의 전체 형상에 그대로 반영시킬 수 있다. 따라서, 상기 나노구조물의 형상을 내지문의 기능을 향상시킬 수 있는 형상으로 형성하는 경우에, 상기 나노구조물의 형상을 상기 내지문층(300)에 바로 반영시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 내지문층(300)에 별도의 나노구조물을 형성시키지 않아도 상기 내지문층(300)의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 내지문층(300)은 다양한 재질로 형성될 수 있는데, 구체적으로 실록산기를 갖는 규소 함유 화합물, 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알킬에티르기 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는 불소 함유 화합물의 재질로 형성될 수 있으며, 이러한 재질 이외에도 다양한 재질에 의해 형성될 수 있다.
도 3을 참조하여 상기 투명기판이 형성되는 과정을 살펴보면, 먼저 상기 투명기판의 기본 재질을 이루는 투명 모재(Basci Material)층이 바람직하게는 0.3 내지 10mm의 두께로 형성되며(A), 상기 투명 모재층(100) 자체가 식각(etching)되어서 상기 투명 모재층(100) 표면에 반사방지층(110)이 형성(B)되게 된다. 여기서 상기 반사방지층(110)은 상기 식각에 의해 형성된 50 내지 500nm 크기의 나노구조물을 포함하게 되는데, 이러한 상기 나노구조물을 통해 빛의 투과성을 증가시키고 반사방지의 기능을 수행하게 된다.
한편, 상기 반사방지층(110)이 형성된 이후에는, 상기 반사방지층(110) 위에 50 내지 500Å의 두께를 갖는 박막 형태의 제2반사방지층(200)이 형성되게 되는데(C), 이러한 상기 제2반사방지층(200)은 바람직하게는 산화막의 증착(코팅)에 의해 형성되게 된다.
다음으로, 상기 제2반사방지층(200)이 형성된 이후에는, 상기 제2반사방지층(200) 위에 50 내지 500Å의 두께를 갖는 박막 형태의 내지문층(300)이 형성되게 되며(D), 이러한 상기 내지문층(300)은 바람직하게는 불소 화합물의 증착(코팅)을 통해 형성되게 된다.
이상에서 살핀, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 한 번의 공정으로 투명기판의 모재(Base material) 자체를 식각하여 반사방지층(110, 나노 구조물)을 형성할 수 있다. 따라서, 반사방지층(110)을 형성시키는 공정을 최소화시키고 공정의 효율성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 투명기판의 모재 위에 다층막을 형성하거나 모재를 코팅하지 않고, 모재 자체를 식각하여 반사방지층(110, 나노 구조물)을 형성하므로, 반사방지층(110)의 내구성도 현저하게 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 모재 자체에 반사방지층(110)이 형성되므로, 모재가 파손되기 전까지는 반사방지 성능을 유지할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 나노 구조물로 형성되는 반사방지층(110) 위에 박막층들을 형성하여, 나노구조물의 내구성을 강화시킴은 물론 빛 반사 방지 기능을 보완하고, 내지문의 효과까지 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지 기능과 내지문성을 구비한 투명기판은, 모재에 코팅되는 반사방지층(110) 및 내지문층(300) 자체에 별도의 나노구조물을 형성하지 않아도, 상기 반사방지층(110) 및 내지문층(300)이 나노구조물을 포함할 수 있게 한다. 구체적으로, 모재 자체에 나노 구조물을 형성하고, 그 위에 박막층의 형태로 반사방지층(110)과 내지문층(300)을 형성하여, 상기 모재에 형성된 나노구조물의 형상을 상기 반사방지층(110) 및 내지문층(300)에 반영시킬 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 투명 모재층 110 : 반사방지층
200 : 제2반사방지층 300 : 내지문층

Claims (6)

  1. 투명한 물질로 이루어지는 투명 모재(Basic Material)층; 및
    상기 투명 모재층의 표면에 형성되는 반사방지층;
    을 포함하고,
    상기 반사방지층은 상기 투명 모재층이 식각되어서 형성되는 것을 특징으로 하는 투명기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사방지층은,
    50 내지 500nm 크기의 나노구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명기판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사방지층 위에 박막 형태로 형성되는 제2반사방지층;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명기판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2반사방지층은,
    산화막 코팅에 의해 형성되며, 두께가 50 내지 500Å인 것을 특징으로 하는 투명기판.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2반사방지층 위에 박막 형태로 형성되는 내지문층;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명기판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 내지문층은,
    불소 화합물 코팅에 의해 형성되며, 두께가 50 내지 500Å인 것을 특징으로 하는 투명기판.
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