KR20150090333A - Super-hydrophobic PTFE Thin Films deposited on substrates and Manufacturing method thereof - Google Patents

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김동영
손선영
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Abstract

The present invention relates to a super-hydrophobic PTFE thin film comprising: a substrate whose surface is treated to form a fine structure on an upper surface; a buffer layer of a SiO_2 material deposited on the upper surface of the substrate; and a PTFE thin film layer deposited on the upper surface of the buffer layer. Moreover, the buffer layer and the PTFE thin film layer are deposited by a high frequency magnetron sputtering method respectively. According to the present invention, a buffer layer of the SiO_2 material is formed before the PTFE thin film layer deposited on a substrate whose surface is treated. Therefore, the present invention has an effect of increasing water repellency of a thin film by preventing the PTFE thin film layer, which is non-stick and has a low surface energy, from being separated from the substrate.

Description

기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막 및 그 제조방법{Super-hydrophobic PTFE Thin Films deposited on substrates and Manufacturing method thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a super-hydrophobic PTFE thin film deposited on a substrate, and a super-

본 발명은 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것으로서, 더욱 상세하게는 안정적인 박막을 대면적으로 증착할 수 있는 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식을 이용하여 기판상에 초발수성 PTFE 박막을 증착하되 상기 증착된 PTFE 박막이 기판으로부터 박리되는 현상을 방지하여 PTFE 박막의 초발수성을 현저히 향상시킬 수 있는 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
The present invention provides a super-water-repellent PTFE thin film deposited on a substrate and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a super-water-repellent PTFE thin film deposited on a substrate using a high frequency magnetron sputtering method capable of depositing a stable thin film on a large- And a method of manufacturing the PTFE thin film deposited on a substrate, which is capable of remarkably improving the super water repellency of the PTFE thin film by preventing the deposited PTFE thin film from peeling off from the substrate.

근래 건축용 외장재, 화학 및 바이오 센서, 디스플레이, 자동차 유리 등에 있어서 그 성능을 유지하기 위한 방수 및 내오염성 등에 대한 필요성이 대두됨에 따라 접촉각이 150°이상인 초발수성 박막에 대한 관심이 증가하고 있다.Recently, there has been a growing interest in ultra-water-repellent thin films having a contact angle of 150 ° or more due to the need for waterproofing and stain resistance to maintain their performance in architectural exterior materials, chemical and biosensors, displays, and automobile glasses.

이와 같은 박막의 초발수성은 박막 재질의 낮은 표면에너지에 영향을 받는 것으로 알려져 있는데, 최근에는 테프론으로 널리 알려진 PTFE 재질이 이러한 초발수성 재질로 각광을 받고 있다.It is known that the superfluidity of the thin film is affected by the low surface energy of the thin film material. Recently, PTFE material, which is well known as Teflon, has been attracting attention as such super water repellent material.

일반적으로 PTFE 박막은 탄소와 불소로 구성되어 기계적 강도와 열적/화학적 안정성이 우수할 뿐만 아니라 우수한 절연성을 가지기 때문에 방오 및 발수 코팅 재질로 널리 사용되는 것으로 알려져 있는데, 이러한 PTFE 박막의 발수 특성은 증착방법, 증착조건 및 기판의 표면상태에 따라 크게 달라지는 것으로 알려져 있다.In general, the PTFE thin film is composed of carbon and fluorine and is widely used as an antifouling and water repellent coating material because it has excellent mechanical strength and thermal / chemical stability as well as excellent insulating property. , The deposition conditions and the surface condition of the substrate.

특히, PTFE 박막의 경우 낮은 표면에너지로 인하여 기판과의 접착 특성이 좋지 못하기 때문에 부착되는 기판에 대한 여러 가지 표면처리가 필요한 단점이 있어서, 최근에는 증착되는 박막의 특성이 안정적이고 대면적 처리가 가능하며 증착된 박막과 기판과의 접착력도 증가시킬 수 있는 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식을 이용하여 기판상에 PTFE 박막을 증착하는 방법이 제안되고 있다.In particular, the PTFE thin film has a disadvantage in that it requires a variety of surface treatments for the substrate to be adhered due to poor adhesion to the substrate due to its low surface energy. In recent years, the characteristics of the deposited thin film have been stable, A method of depositing a PTFE thin film on a substrate using a high frequency magnetron sputtering method capable of increasing the adhesion between the deposited thin film and the substrate has been proposed.

이와 같이 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식을 이용한 PTFE 박막의 증착방법은 본 발명의 발명자 등이 발표한 하기 [문헌 1] 등에 상세히 개시되어 있다.The method of depositing the PTFE thin film using the high-frequency magnetron sputtering method is disclosed in detail in the following [1] published by the inventors of the present invention and the like.

그러나, 이와 같이 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식을 이용하여 PTFE 박막을 증착하는 경우에도 증착 초기에는 초발수성이 우수하게 유지되나, 시간이 경과함에 따라 PTFE 박막의 박리 현상에 의하여 발수특성이 저하되는 문제점이 있기 때문에 이를 해결하기 위한 방안이 절실히 요구되는 실정이다.
However, even when the PTFE thin film is deposited using the high frequency magnetron sputtering method, the super water repellency is maintained at the initial stage of the deposition, but the water repellency is deteriorated due to the peeling of the PTFE thin film with time There is a desperate need for a solution to this problem.

[문헌 1] "고주파 마그네트론 스퍼터링 방법을 사용하여 Al 기판위에 증착된 PTFE 박막의 초-발수에 관한 특성 연구", 전기전자재료학회논문지 제24권 제1호 pp.64~69(2011년 1월)
[Reference 1] "Study on super-water repellency of PTFE thin film deposited on Al substrate using high frequency magnetron sputtering method", Journal of the Institute of Electrical and Electronic Material Engineers, Vol.24 No. 1, pp.64 ~ 69 )

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 낮은 표면에너지로 인하여 초발수성을 나타내는 PTFE 박막이 기판으로부터 박리되어 발수 특성이 저하되는 현상을 방지함으로써 기판상에 증착된 PTFE 박막의 초발수성을 더욱 향상시킬 수 있는 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a PTFE thin film which exhibits super water repellency due to low surface energy, The present invention provides a super-water-repellent PTFE thin film deposited on a substrate capable of further improving super-water repellency of the PTFE thin film and a method of manufacturing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막은 상면이 미세구조가 형성되도록 표면처리된 기판, 상기 기판의 상면에 증착된 SiO2 재질의 버퍼층, 상기 버퍼층의 상면에 증착된 PTFE 박막층을 포함하되, 상기 버퍼층과 PTFE 박막층은 각각 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식에 의하여 증착된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a super-water-repellent PTFE thin film deposited on a substrate according to the present invention comprises a substrate surface-processed to form a microstructure on an upper surface thereof, a buffer layer of SiO 2 material deposited on an upper surface of the substrate, Wherein the buffer layer and the PTFE thin film layer are each deposited by a high frequency magnetron sputtering method.

또한, 상기 기판은 알루미늄 기판이고, 상기 표면처리는 묽은 염산을 이용한 습식 에칭에 의하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The substrate is an aluminum substrate, and the surface treatment is performed by wet etching using dilute hydrochloric acid.

또한, 상기 기판은 유리 기판이고, 상기 표면처리는 O2 가스를 이용한 플라즈마 에칭에 의하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Further, the substrate is a glass substrate, and the surface treatment is performed by plasma etching using O 2 gas.

또한, 본 발명에 따른 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막의 제조방법은 금속 재질 또는 유리 재질의 기판의 상면에 미세구조가 형성되도록 표면처리하는 제1단계, 상기 기판의 상면에 SiO2 재질의 버퍼층을 증착하는 제2단계, 및 상기 버퍼층의 상면에 PTFE 박막층을 증착하는 제3단계를 포함하되, 상기 제2단계와 제3단계에서 상기 버퍼층과 PTFE 박막층은 각각 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식에 의하여 증착되는 것을 특징으로 한다.
Further, in the second water-repellent PTFE thin SiO 2 material with an upper surface of the substrate a first step, the manufacturing method is surface-treated to form a microstructure on an upper surface of a substrate of a metallic material or a glass material for depositing on a substrate according to the invention A second step of depositing a buffer layer and a third step of depositing a PTFE thin film layer on the upper surface of the buffer layer, wherein the buffer layer and the PTFE thin film layer are deposited by a high frequency magnetron sputtering method in the second and third steps, respectively .

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막은 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식을 이용하여 기판상에 PTFE 박막을 형성하기 때문에 종래의 화학적 기상 증착법이나 다른 물리적 기상 증착법과 대비할 때 매우 안정적인 박막을 대면적으로 형성할 수 있다는 장점이 있다.As described above in detail, the super-water-repellent PTFE thin film deposited on the substrate according to the present invention forms a PTFE thin film on a substrate using a high-frequency magnetron sputtering method. Therefore, when compared with the conventional chemical vapor deposition method or other physical vapor deposition methods, There is an advantage that a stable thin film can be formed in a large area.

또한, 본 발명에 따른 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막은 기판에 박막을 증착하기 이전에 기판의 상면을 미세구조가 형성되도록 표면처리 하는 방식이기 때문에 상기 미세구조에 의하여 박막에 형성되는 미세 기공과 상기 PTFE 박막의 낮은 표면에너지로 인하여 접촉각이 약 150°인 초발수성을 나타내는 장점이 있다.In addition, since the super-water-repellent PTFE thin film deposited on the substrate according to the present invention is a method of surface-treating the upper surface of the substrate to form a microstructure before depositing the thin film on the substrate, the micropores And a superficial water repellency of about 150 DEG due to the low surface energy of the PTFE thin film.

또한, 본 발명에 따른 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막은 상기 표면처리된 기판상에 PTFE 박막을 증착하기 이전에 SiO2 재질의 버퍼층을 형성하는 방식이기 때문에 비점착성이고 표면에너지가 낮은 PTFE 박막이 기판으로부터 박리되는 현상을 방지하여 박막의 발수 특성을 더욱 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
Further, since the super-water-repellent PTFE thin film deposited on the substrate according to the present invention forms a buffer layer of SiO 2 material before the PTFE thin film is deposited on the surface-treated substrate, the PTFE thin film having non- It is possible to prevent the phenomenon of peeling from the substrate and to further increase the water repellency of the thin film.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막이 성막된 기판의 구성을 나타낸 도면,
도2는 도1에 도시한 초발수성 PTFE 박막을 기판상에 증착하기 위한 제조방법을 설명하기 위한 공정 순서도,
도3은 본 발명의 제1실시예에 따라 제작된 PTFE 타겟의 형상을 나타낸 도면,
도4는 본 발명의 제1실시예에 따라 제조된 박막의 증착 시간에 따른 접촉각의 변화를 기판의 표면처리 유무에 따라 비교하여 나타낸 그래프,
도5는 도4의 실험에서 적용한 접촉각의 측정방법을 설명하기 위한 도면,
도6은 본 발명의 제1실시예에 따라 제조된 박막의 증착 시간에 따른 PTFE 박막의 SEM 표면이미지를 나타낸 도면,
도7과 도8은 각각 본 발명의 제1실시예에 따라 PTFE를 증착하지 않은 경우와 증착한 경우의 기판에 대한 C1s XPS 스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프,
도9는 본 발명의 제1실시예에 따라 제조된 박막의 증착 시간에 따른 접촉각의 변화를 버퍼층 형성 유무에 따라 비교하여 나타낸 그래프,
도10은 본 발명의 제1실시예에 따라 증착된 PTFE 박막의 초발수 특성을 나타낸 도면, 및
도11은 본 발명의 제2실시예에 따라 증착된 초발수 PTFE 박막의 투과율을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
FIG. 1 is a view illustrating the structure of a substrate on which a super-water-repellent PTFE thin film deposited on a substrate according to a first embodiment of the present invention is formed,
FIG. 2 is a process flow diagram illustrating a method for depositing the super-water-repellent PTFE thin film shown in FIG. 1 on a substrate,
3 is a view showing the shape of a PTFE target manufactured according to the first embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a graph showing a change in the contact angle according to the deposition time of the thin film manufactured according to the first embodiment of the present invention,
5 is a view for explaining a method of measuring a contact angle applied in the experiment of FIG. 4,
6 is a SEM surface image of a PTFE thin film according to a deposition time of a thin film manufactured according to the first embodiment of the present invention,
FIGS. 7 and 8 are graphs showing a comparison of the C1s XPS spectra of the substrate with and without PTFE deposited according to the first embodiment of the present invention,
9 is a graph showing changes in the contact angle according to the deposition time of a thin film manufactured according to the first embodiment of the present invention,
FIG. 10 is a graph showing super water-repellency characteristics of a PTFE thin film deposited according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
11 is a graph showing the results of measurement of the transmittance of the super water-repellent PTFE thin film deposited according to the second embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(( 제1실시예First Embodiment ))

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막이 성막된 기판의 구성을 나타낸 도면이고, 도2는 도1에 도시한 초발수성 PTFE 박막을 기판상에 증착하기 위한 제조방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.FIG. 1 is a view showing the structure of a substrate on which a super-water-repellent PTFE thin film is deposited on a substrate according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross- Fig. 2 is a process flow chart for explaining a manufacturing method for the present invention.

본 발명에 따른 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막은 기판(10), 상기 기판(10)의 상면에 형성된 버퍼층(20) 및 상기 버퍼층(20)의 상면에 증착된 PTFE 박막(30)을 포함하여 구성된다.The super-water-repellent PTFE thin film deposited on the substrate according to the present invention includes a substrate 10, a buffer layer 20 formed on the upper surface of the substrate 10, and a PTFE thin film 30 deposited on the upper surface of the buffer layer 20 .

이때, 상기 기판(10)은 주석, 알루미늄 또는 이들의 합금 등과 같은 금속 재질의 기판이거나 필요에 따라서는 유리, 사파이어, 실리콘 등 여러 가지 다양한 재질의 기판일 수 있는데, 본 실시예에서는 상기 기판(10)이 알루미늄으로 이루어진 경우를 일예로서 설명한다.In this case, the substrate 10 may be a metal substrate such as tin, aluminum or an alloy thereof, or may be a substrate made of various materials such as glass, sapphire, and silicon, if necessary. In this embodiment, ) Is made of aluminum will be described as an example.

상기와 같은 구성을 가진 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막을 형성하기 위하여 본 발명에서는 대면적 처리가 용이한 고주파 마그네트론 스퍼터링(RF-magnetron sputtering) 방식에 의하여 상기 기판(10)상에 초발수성 PTFE 박막(30)을 증착하는 것을 특징으로 하는데, 이를 위하여 먼저 박막 증착을 위한 PTFE 타겟을 제작하게 된다(S10).In order to form a super-water-repellent PTFE thin film deposited on a substrate having the above-described structure, a super-water-repellent PTFE thin film is formed on the substrate 10 by a RF magnetron sputtering method, A thin film 30 is deposited. To this end, a PTFE target for thin film deposition is first fabricated (S10).

또한, 이와 같이 PTFE 타겟이 제작되면 PTFE 박막이 증착될 기판(10)의 준비 및 준비된 기판(10)에 부착된 이물질 등을 제거하기 위한 세척 단계를 수행하고(S20), 후술하는 바와 같이 기판(10)의 재질에 따라 적절한 방식에 의하여 PTFE 박막(30)이 증착될 면을 표면처리하는 단계(S30)를 수행한다.When the PTFE target is manufactured as described above, a cleaning step is performed to prepare the substrate 10 on which the PTFE thin film is to be deposited and to remove foreign matter adhering to the prepared substrate 10 (S20) The surface of the PTFE thin film 30 on which the PTFE thin film 30 is to be deposited is subjected to a surface treatment (S30) according to a suitable material.

상기 S30 단계가 완료되면, 기판(10)의 상면(즉, S30 단계에서 표면처리된 면)에 버퍼층(20)을 형성하는 단계(S40)를 수행한 후, 상기 버퍼층(20)의 상면에 PTFE 박막을 증착하는 단계(S50)를 수행하게 된다.After the step S30 is completed, the buffer layer 20 is formed on the upper surface of the substrate 10 (that is, the surface treated in the step S30) A step of depositing a thin film (S50) is performed.

이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 기판(10)상에 PTFE 박막(30)을 증착하는 방법을 각 단계별로 구분하여 설명하기로 한다.
Hereinafter, for convenience of explanation, a method of depositing the PTFE thin film 30 on the substrate 10 will be described separately.

① 제1단계 : ① Step 1: PTFEPTFE 타겟target 제작 단계( Production stage ( S10S10 ))

도3은 본 실시예에 따라 알루미늄 기판(10)상에 PTFE 박막(30)을 성막하기 위해 제작한 PTFE 타겟의 형상을 나타낸 도면이다.3 is a view showing the shape of a PTFE target produced for forming the PTFE thin film 30 on the aluminum substrate 10 according to the present embodiment.

본 발명에서는 알루미늄 기판(10)상에 초발수성 PTFE 박막(30)을 성막하기 위하여 먼저 PTFE 타겟을 제작하게 된다.In the present invention, a PTFE target is first formed to form a super-water-repellent PTFE thin film 30 on an aluminum substrate 10.

이를 위하여 본 실시예에서는 PTFE Powder(F7 type, Solvay)를 2시간의 볼밀과정과 300oC 의 공기 중에서 2시간 동안 소성과 11 N/m2의 압력으로 지름 2인치 두께 5 mm의 원판 형태의 펠렛(pellet)으로 압착 과정을 통하여 고형화시켰다. For this purpose, the original plate of the present embodiment, the PTFE Powder (F7 type, Solvay) for 2 hours in a ball mill process and 300 o diameter of the plastic and the pressure of 11 N / m 2 for two hours in air at C 2-inch thick 5 mm And solidified through a pressing process with a pellet.

이와 같이 제작된 PTFE 타겟을 사용하여 후술하는 바와 같이 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법(RF-magnetron sputtering)을 사용하여 알루미늄 기판(10)상에 PTFE 박막(30)을 증착하게 된다.
The PTFE thin film 30 is deposited on the aluminum substrate 10 by using a high-frequency magnetron sputtering method using the thus-prepared PTFE target as described later.

② 제2단계 : 기판 준비 및 세척 단계(Step 2: Substrate preparation and cleaning step ( S20S20 ))

다음으로, 본 발명에 따른 초발수성 PTFE 박막이 성막되기 위한 기판을 준비하게 되는데, 본 실시예의 경우 상기 기판으로서 알루미늄 기판(Al5051)을 사용하였다.Next, a substrate for forming a super-water-repellent PTFE thin film according to the present invention is prepared. In this embodiment, an aluminum substrate (Al5051) is used as the substrate.

이와 같이 기판이 준비되면 기판 표면의 이물질을 제거하기 위해 초음파 세척기를 사용하여 약 50℃의 온도에서 중탕으로 아세톤, 메탄올, 증류수의 순서로 각각 15분간 세척을 진행하였으며, 그 후 N2 가스를 이용한 블로잉(blowing) 공정을 통하여 기판의 수분 및 먼지를 모두 제거하였다.
Thus, when the substrate is prepared was conducted for each washing 15 minutes in the order of acetone, methanol, distilled water, at a temperature of about 50 ℃ the water bath using an ultrasonic cleaner to remove foreign materials on the substrate surface, then using the N 2 gas All of the substrate moisture and dust were removed through a blowing process.

③ 제3단계 : 기판 표면처리 단계(Step 3: Substrate surface treatment step ( S30S30 ))

일반적으로 알려진 바와 같이 접촉각이 큰 초발수성 박막의 발수 특성은 박막이 형성되는 기판의 표면에 형성되는 미세구조와 박막의 낮은 표면에너지에 의하여 영향을 받게 된다.As is generally known, the water repellency of a superhydrophobic thin film having a large contact angle is affected by the microstructure formed on the surface of the substrate on which the thin film is formed and the low surface energy of the thin film.

따라서, 본 실시예에서는 PTFE 박막이 형성되는 알루미늄 기판(10)의 표면에 미세구조를 형성하기 위하여 표면처리를 수행하게 되는데, 이를 위하여 본 실시예에서는 묽은 염산(HCl)을 이용하여 상기 알루미늄 기판(10)의 상면에 습식 에칭을 수행하였다.Accordingly, in this embodiment, surface treatment is performed to form a microstructure on the surface of the aluminum substrate 10 on which the PTFE thin film is formed. For this purpose, in this embodiment, the aluminum substrate 10 10) was wet-etched.

이때, 상기 습식 에칭에 사용된 묽은 염산은 염산과 물을 8:2로 희석하여 사용하였으며, 묽은 염산이 잘 섞이도록 약 10분이 경과한 후에 약 20분간 알루미늄 기판(10)을 에칭하였다.At this time, dilute hydrochloric acid used in the wet etching was diluted with hydrochloric acid and water at a ratio of 8: 2. After about 10 minutes had elapsed so that diluted hydrochloric acid was mixed well, the aluminum substrate 10 was etched for about 20 minutes.

상기 에칭 공정의 경우 알루미늄 기판의 표면이 산화막인 Al2O3층이 덮고 있기 때문에 에칭에 의하여 상기 산화막이 제거되는 동안에는 반응속도가 느린 편이나, 약 10분 경과후 산화막이 제거된 이후부터는 본격적으로 알루미늄층이 반응함으로써 기판(10) 표면에 미세구조가 형성된다.In the etching process, since the Al 2 O 3 layer, which is an oxide film, covers the surface of the aluminum substrate, the reaction rate is slow while the oxide film is removed by etching, but after about 10 minutes after the oxide film is removed, A microstructure is formed on the surface of the substrate 10 by the reaction of the aluminum layer.

이와 같이 에칭 공정이 완료되면 에칭에 의하여 떨어져 나간 이물질 등을 제거하기 위해 초음파 세척기를 이용하여 약 50℃의 온도에서 중탕으로 아세톤, 메탄올, 증류수를 이용하여 순차적으로 각각 15분간 세척을 진행하였으며, 세척이 완료된 기판(10)은 질소(N2) 가스를 이용한 블로잉(blowing) 공정을 통해 기판의 수분 및 먼지를 제거하였다.After the etching process was completed, the substrate was washed with acetone, methanol and distilled water at a temperature of about 50 ° C for 15 minutes using an ultrasonic cleaner in order to remove impurities, etc., The completed substrate 10 has removed moisture and dust from the substrate through a blowing process using nitrogen (N 2) gas.

또한, 본 실시예에서는 블로잉이 완료된 기판을 오븐을 이용하여 상압에서 약 70℃의 온도에서 가열하여 나머지 수분을 모두 제거한 후 진공상태로 보관하여 사용하였다.
In this embodiment, the substrate having been blown is heated at a temperature of about 70 DEG C at normal pressure using an oven to remove any remaining moisture, and then stored in a vacuum state.

④ 제4단계 : ④ Stage 4: 버퍼층Buffer layer 형성 단계( Formation step ( S40S40 ))

본 발명에서는 상기 S30 단계가 완료된 후 PTFE 박막을 증착하기 이전에 PTFE 박막의 발수성을 증가시키기 위하여 상기 표면처리된 기판(10)의 상면에 버퍼층(20)을 형성하게 된다. The buffer layer 20 is formed on the surface of the substrate 10 after the step S30 is completed to increase the water repellency of the PTFE thin film before the PTFE thin film is deposited.

일반적으로 PTFE 박막은 표면에너지가 매우 낮기 때문에 발수성을 가지는 것으로 알려져 있으나, 기판에 증착할 경우 낮은 표면에너지로 인하여 기판과의 접착력이 떨어지기 때문에 박막이 형성된 기판의 사용시간이 경과함에 따라 박막의 박리현상에 의하여 발수성이 점차적으로 저하되는 단점이 있다.In general, the PTFE thin film is known to have water repellency because of its very low surface energy. However, when it is deposited on a substrate, the adhesive force with the substrate is lowered due to low surface energy. Therefore, There is a disadvantage that the water repellency is gradually lowered due to the development.

따라서, 본 발명에서는 이와 같은 단점을 해결하여 PTFE 박막의 발수성을 더욱 증가시키기 위하여 SiO2 재질을 이용하여 상기 표면처리된 기판(10)의 상면에 버퍼층(20)을 형성하게 된다.Therefore, in order to solve the above disadvantages, the buffer layer 20 is formed on the surface of the substrate 10 using the SiO 2 material in order to further increase the water repellency of the PTFE thin film.

이때, 상기 버퍼층(20)은 후술하는 PTFE 박막과 마찬가지로 SiO2 타겟을 이용한 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식에 의하여 형성되는데, 본 실시예에서는 일예로서 상기 버퍼층(20)을 약 수 nm의 두께로 형성하였다.
At this time, the buffer layer 20 is formed by a high frequency magnetron sputtering method using an SiO 2 target in the same manner as the PTFE thin film described later. In this embodiment, the buffer layer 20 is formed to a thickness of about several nm.

⑤ 제5단계 : ⑤ Step 5: PTFEPTFE 박막 증착 단계( Thin film deposition step ( S50S50 ))

상술한 바와 같이 표면처리된 기판(10)의 상면에 버퍼층(20)이 형성되면, 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식에 의하여 상기 버퍼층(20)의 상면에 PTFE 박막을 증착하게 된다.When the buffer layer 20 is formed on the surface of the substrate 10 as described above, the PTFE thin film is deposited on the buffer layer 20 by a high-frequency magnetron sputtering method.

상기 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식은 전기장과 자기장을 모두 이용하는 스퍼터링 방식으로서, 절연체와 도체 타겟을 모두 사용할 수 있고 화학적 기상 증착법(CVD 법)이나 다른 물리적 기상 증착법(PVD 법)보다 양질의 박막을 대면적으로 증착할 수 있다는 장점이 있다.The high-frequency magnetron sputtering method is a sputtering method using both an electric field and a magnetic field. It can use both an insulator and a conductor target and can deposit a thin film of a higher quality than a chemical vapor deposition (CVD) method or other physical vapor deposition There is an advantage to be able to do.

또한, 상기 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식은 타겟 표면에 전하 축적이 발생되지 않도록 절연성 타겟이 충전되는데 필요한 시간의 1/2보다 작은 주기를 가지는 교류 전압을 인가하여야 하는데, 이를 위하여 본 실시예에서는 일반 통신주파수와의 간섭을 방지하기 위해 13.56Hhz의 주파수를 가지는 교류 전압을 인가하였다.In the high-frequency magnetron sputtering method, an AC voltage having a period smaller than 1/2 of the time required for charging the insulating target should be applied so that no charge accumulation occurs on the surface of the target. For this purpose, in this embodiment, An AC voltage having a frequency of 13.56 HHz was applied.

또한, 상기 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식은 상부 기판과 대향하는 타겟의 하부에 평면 영구자석을 배치하여 타겟 주변의 전자들을 자기장으로 구속하여 타겟 주위를 벗어나지 못하고 나선궤도로 회전하게 함으로써, 양이온과의 충돌횟수를 증가시켜 낮은 가스 압력에서도 증착이 가능하게 되고 타겟에서 벗어난 전자가 기판과 부딪힘으로써 발생되는 기판의 물성 저하를 방지할 수 있게 된다.In the high-frequency magnetron sputtering method, a planar permanent magnet is disposed at a lower portion of a target opposite to the upper substrate so that electrons around the target are restrained by a magnetic field so as to rotate in a helical orbit without departing from the periphery of the target. Deposition can be performed even at a low gas pressure, and deterioration of physical properties of the substrate caused by electrons deviating from the target collides with the substrate can be prevented.

본 실시예에서는 상술한 바와 같이 버퍼층(20)이 형성된 알루미늄 기판(10)에 대하여 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식에 의하여 PTFE 박막을 증착하였으며, 이때 사용된 증착공정의 구체적인 조건을 아래의 <표 1>에 나타내었다. In this embodiment, the PTFE thin film is deposited on the aluminum substrate 10 on which the buffer layer 20 is formed by the high-frequency magnetron sputtering method, and the specific conditions of the deposition process used herein are shown in Table 1 below .

고주파 마그네트론 스퍼터링의 공정 변수Process Variables of High Frequency Magnetron Sputtering 기판-타겟간 거리(mm)Distance between substrate and target (mm) 6060 인가 전력(W)Applied power (W) 5050 Ar 가스 분압(sccm)Ar gas partial pressure (sccm) 2020 작동 압력(torr)Operating pressure (torr) 7.2 ~ 7.5 X 10-2 7.2 to 7.5 X 10 -2 증착시간Deposition time 30(sec),
1,2,3,4,5,10,15,20,30 (min)
30 (sec),
1,2,3,4,5,10,15,20,30 (min)
기판Board 습식 에칭으로 표면처리된
알루미늄(Al5051) 기판
Surface treated with wet etch
Aluminum (Al5051) substrate

상술한 바와 같이 증착된 PTFE 박막의 발수 특성 및 광학적 특성을 고찰하기 위하여 여러 가지 다양한 실험을 수행하였다.Various experiments were carried out to investigate the water repellency and optical properties of the PTFE thin films deposited as described above.

도4는 본 실시예에서 수행한 기판(10)의 표면처리 단계가 박막의 발수성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 박막의 증착 시간에 따른 접촉각 변화를 표면처리를 수행한 경우와 수행하지 않은 경우를 비교하여 나타낸 그래프이고, 도5는 이때 사용된 접촉각의 측정방법을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a graph showing changes in the contact angle depending on the deposition time of the thin film in the case of performing the surface treatment and the case of not performing the surface treatment in order to examine the effect of the surface treatment step of the substrate 10 performed in this embodiment on the water repellency And FIG. 5 is a view for explaining a method of measuring the contact angle used at this time.

일반적으로 박막의 접촉각(contact angle)을 측정할 때에는 마이크로 펌프를 이용하여 수 ㎕의 물방울을 니들(needle)에 붙인 상태에서 니들을 기판으로 하강시킨 후 물방울을 기판에 붙이고 니들을 다시 원위치로 상승시키며, 이 순간을 CCD 카메라로 촬영하여 이미지를 분석하여 도5에 도시한 바와 같은 방법으로 접촉각을 측정하게 된다.Generally, when measuring the contact angle of a thin film, a micropump is used to lower a needle onto a substrate with a few drops of water droplets attached to a needle, then attaching water droplets to the substrate, raising the needle back to its original position , This moment is photographed with a CCD camera and the image is analyzed and the contact angle is measured by the method shown in FIG.

본 실시예에서는 일예로서 10㎕의 물방울을 이용하여 접촉각을 측정하였는데, 측정결과 도4에 도시한 바와 같이 에칭 공정을 수행하지 않은 경우에는 증착시간의 증가에 따라 접촉각의 차이는 다소 있으나 대략 125°내지 130°의 범위로 나타났다.As shown in FIG. 4, when the etching process is not performed, there is a slight difference in the contact angle depending on the deposition time. However, the contact angle is about 125 ° To 130 [deg.].

반면에, 에칭 공정을 수행한 경우에는 증착시간의 증가에 따라 차이는 다소 있으나 접촉각이 약 150°정도로 나타나 에칭 공정에 의해 기판(10)의 표면에 미세구조를 형성할 경우 박막의 발수성이 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, when the etching process is performed, there is a slight difference according to the increase of the deposition time, but the contact angle is about 150 °. When the microstructure is formed on the surface of the substrate 10 by the etching process, the water repellency .

다만, 에칭 공정을 수행한 경우 증착 시간이 초기 30초(박막 두께는 약 30nm에 해당)에서 접촉각이 약 155°로 최대치를 나타낸 후 증착 시간이 10분(박막 두께는 약 600nm에 해당) 까지는 약 150°정도의 접촉각을 유지하다가 그 이후부터는 점차 접촉각이 감소하는 것으로 나타났는데, 이는 증착 시간이 증가할수록 두께가 두꺼워지는 박막이 에칭에 의하여 알루미늄 기판(10) 표면에 형성된 미세구조를 덮어서 기판 표면의 미세기공이 사라지기 때문인 것으로 판단된다.However, when the etching process is performed, the contact angle reaches a maximum value of about 155 ° in the initial 30 seconds (the thickness of the thin film is about 30 nm), and the deposition time is about 10 minutes (the thickness of the thin film is about 600 nm) The contact angle of the substrate surface was maintained at about 150 ° and thereafter the contact angle was gradually decreased. As the deposition time increased, the thicker film was etched to cover the microstructure formed on the surface of the aluminum substrate 10, It is believed that the micropores disappear.

이를 실험적으로 확인하기 위하여 표면처리된 기판의 SEM 표면 이미지를 증착 시간의 증가에 따라 살펴본 결과를 도6에 나타내었다.In order to confirm this experimentally, the SEM surface image of the surface-treated substrate was examined according to the increase of the deposition time, and the result is shown in FIG.

도6은 증착 시간이 각각 30초, 1분, 15분, 30분 경과한 기판의 SEM 표면 이미지를 측정한 결과인데, 에칭에 의해 표면처리된 기판에 약 30초간 PTFE 박막을 증착한 경우에 기판에 형성된 미세구조로 인하여 박막 표면에 미세 기공과 구조들이 형성된 상태이고, 증착 시간이 증가할수록 이러한 미세 기공과 구조들이 점차 감소하는 것을 확인할 수 있었다.6 shows the SEM surface image of the substrate after 30 seconds, 1 minute, 15 minutes, and 30 minutes of deposition time, respectively. When a PTFE thin film was deposited on the substrate surface-treated by etching, The micropores and structures were formed on the surface of the thin film due to the microstructure formed on the substrate. As the deposition time increased, the micropores and structures gradually decreased.

상기와 같은 SEM 표면 이미지의 변화에 의하여 증착 초기에는 PTFE 박막의 낮은 표면에너지에 더하여 박막 표면에 형성된 미세 기공과 구조에 의하여 접촉각이 크게 나타났으나, 증착 시간이 증가함에 따라 이들 미세 기공과 구조가 사라짐으로 인하여 접촉각이 점차 감소하는 것을 알 수 있다.Due to the change of the SEM surface image, the contact angle of the PTFE thin film was increased due to the micropore structure and the structure formed on the surface of the PTFE film at the initial stage of deposition. However, as the deposition time increased, It can be seen that the contact angle gradually decreases due to disappearance.

따라서, 상기 실험결과에 의하여 살펴볼 때 표면처리된 기판에 증착되는 PTFE 박막의 두께는 30nm 내지 600nm로 정해지는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다.
Therefore, it is most preferable that the thickness of the PTFE thin film deposited on the surface-treated substrate is determined to be 30 nm to 600 nm.

한편, 도7과 도8은 각각 본 발명에서 적용한 PTFE의 낮은 표면에너지에 의한 발수 특성을 확인하기 위하여 기판(10)에 표면처리 단계를 수행한 이후 PTFE 박막을 증착하지 않은 경우와 증착한 경우에 대한 C1s XPS 스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프이다.7 and 8 are graphs showing the results of the surface treatment step of the substrate 10 and the case of not depositing the PTFE thin film and the deposition of the PTFE thin film in order to confirm the water- &Lt; tb &gt; &lt; TABLE &gt;

상기 XPS(X-ray photoelectron spectroscpy) 분석은 X-선에 의하여 내부궤도전자의 방출이 일어날 때 방출되는 전자의 운동에너지를 측정하여 원자내부의 결합에너지와 원소를 분석할 수 있다. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis can analyze the kinetic energy of the electrons emitted when the internal orbital electrons are emitted by X-rays to analyze the binding energy and elements inside the atoms.

일반적으로 유기 표면의 젖음성을 증가시키는 개별 원자의 세기는 다음 순서와 같다.In general, the intensity of the individual atoms which increase the wettability of the organic surface is as follows.

F < H < Cl < Br < I < O < NF <H <Cl <Br <I <O <N

또한, 가장 젖음성이 낮은 고분자 표면의 플루오르카본과 탄화수소기 중 젖음성을 감소시키는 순서는 다음과 같다 The order of decreasing the wettability among the fluorocarbon and hydrocarbon groups on the polymer surface having the lowest wettability is as follows

CF3- < -CF2- < CH3 - < -CH2-CF 3 - <-CF 2 - <CH 3 - <-CH 2 -

본 발명에서 적용한 초발수성 박막인 PTFE 박막은 CF3, CF2, CF-CFn, C-CFn, C-C와 같이 C와 F의 분자 결합으로 이루어져 있으며, 이들의 결합 에너지는 각각 293.3eV(CF3), 291.3eV(CF2), 289.3eV(CF-CFn), 286.5eV(C-CFn), 284.5eV(C-C)로 나타난다.The PTFE thin film, which is a super-water-repellent thin film applied in the present invention, is composed of molecular bonds of C and F like CF 3 , CF 2 , CF-CF n , C-CF n and CC. Their bonding energies are 293.3 eV 3 ), 291.3 eV (CF 2 ), 289.3 eV (CF-CF n ), 286.5 eV (C-CF n ) and 284.5 eV (CC).

따라서, PTFE 박막은 표면이 CF3 또는 CF2 라디칼(radical)들과 결합되어 있을 때 표면에너지가 낮아지는 것을 알 수 있다. Therefore, it can be seen that the surface energy of the PTFE thin film is lowered when the surface is bonded with CF 3 or CF 2 radicals.

도7에 도시된 바와 같이 PTFE 박막을 증착하지 않은 상태의 기판(10)에 대한 XPS 분석 결과에서는 표면에너지를 낮게 하는 CF3 또는 CF2 결합은 모두 나타나지 않고 C-C와 C=O 결합만 나타나 표면에너지가 높은 것으로 분석되었다.As shown in FIG. 7, in the XPS analysis of the substrate 10 without the PTFE thin film deposited, neither CF 3 nor CF 2 bonds lowering the surface energy are shown. Only CC and C═O bonds appear, Respectively.

반면에, 도8에 도시한 바와 같이 PTFE 박막을 증착한 상태의 기판(10)에 대한 XPS 분석 결과에서는 CF2 결합이 주를 이루면서 CF3 결합도 나타나 상대적으로 표면에너지가 낮은 것으로 분석되었다.On the other hand, as shown in FIG. 8, the XPS analysis of the substrate 10 in the state where the PTFE thin film was deposited showed that the CF 3 bond was also formed mainly in the CF 2 bond, and the surface energy was relatively low.

따라서, 본 발명에 따른 초발수성 PTFE 박막은 이와 같은 낮은 표면에너지로 인하여 접촉각이 높아지고 초발수성을 나타내는 것임을 알 수 있다.
Therefore, it can be seen that the super-water repellent PTFE thin film according to the present invention exhibits a high contact angle and super-water repellency due to such low surface energy.

또한, 도9는 본 발명에 따른 초발수성 PTFE 박막에서 형성한 버퍼층이 박막의 발수성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 박막의 증착 시간에 따른 접촉각 변화를 버퍼층을 형성한 경우와 형성하지 않은 경우를 비교하여 나타낸 그래프이다.9 is a graph showing the change in the contact angle depending on the deposition time of the thin film compared with the case where the buffer layer is formed and the case where the buffer layer is not formed in order to evaluate the effect of the buffer layer formed in the super water repellent PTFE thin film according to the present invention on the water repellency Fig.

도9의 측정 결과 SiO2 버퍼층(20)을 형성한 경우에 접촉각이 더욱 커지는 것을 알 수 있는데, 이는 전술한 바와 같이 비점착성이고 표면에너지가 낮은 PTFE 박막이 기판(10)으로부터 박리되는 현상에 의해 접촉각이 낮아지는 것을 SiO2 재질의 버퍼층(20)이 방지하기 때문인 것으로 판단된다.9, the contact angle becomes larger when the SiO 2 buffer layer 20 is formed. This is because the PTFE thin film, which is non-tacky and has low surface energy as described above, is peeled off from the substrate 10 It is believed that the buffer layer 20 made of SiO 2 prevents the contact angle from being lowered.

상술한 바와 같이 성막된 본 발명에 따른 초발수성 PTFE 박막의 초발수 특성을 도10에 도시하였다.
The super water-repellent property of the super-water-repellent PTFE thin film according to the present invention formed as described above is shown in FIG.

(( 제2실시예Second Embodiment ))

본 실시예에서는 기판(10)의 재질을 금속 재질이 아닌 유리 재질을 이용한 점에서 제1실시예와 차이가 있고, 그에 따라 기판의 표면처리 공정(S30 단계)이 달라진다는 점에서만 차이가 있기 때문에 이하에서는 동일한 구성요소 및 공정단계에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 중복된 설명은 생략하기로 한다.The present embodiment differs from the first embodiment in that the substrate 10 is made of a glass material rather than a metal material, and the surface treatment process (step S30) of the substrate is different from that of the first embodiment Hereinafter, the same reference numerals are assigned to the same components and process steps, and redundant description will be omitted.

본 실시예의 경우 기판(10)이 유리 기판이기 때문에 표면처리 단계로서 습식 에칭을 수행하는 대신에 플라즈마 에칭 처리를 수행하게 된다.In this embodiment, since the substrate 10 is a glass substrate, a plasma etching process is performed instead of wet etching as a surface treatment step.

이를 위하여 본 실시예에서는 소스 가스로서 O2 가스를 사용하여 고주파 마그네트론 스퍼터링에 의하여 기판의 표면처리를 수행하였는데, 구체적인 에칭 조건은 아래의 <표 2>와 같다.In this embodiment, surface treatment of the substrate is performed by high-frequency magnetron sputtering using O 2 gas as the source gas. The specific etching conditions are shown in Table 2 below.

유리 기판에 대한 플라즈마 에칭 조건Plasma etching conditions for glass substrates 에칭 소스Etching source O2(20 sccm)O 2 (20 sccm) 전력power 25W, 50W, 75W, 100W, 125W25W, 50W, 75W, 100W, 125W 에칭 시간Etching time 60 min60 min 작동 압력Working pressure 1.0 X 10-5 torr1.0 X 10 -5 torr

상술한 방식으로 유리 기판상에 증착된 PTFE 박막의 광학적 특성을 실험적으로 확인하기 위하여 UV-VIS Spectro photometer(Shimadzu Co.)를 사용하여 투과율 변화를 측정하였다. In order to experimentally confirm the optical characteristics of the PTFE thin film deposited on the glass substrate in the above-described manner, the transmittance change was measured using a UV-VIS Spectro photometer (Shimadzu Co.).

상기 투과율 측정 장치는 200nm 내지 800nm의 파장영역에서 광투과도를 측정하여 Modified Envelope method에 의한 광학적 상수(굴절률, 광 흡수계수 등)를 계산할 수 있는데, Base-line 정리를 위해서 Sample 1과 Sample 2 위치에 Reference셀을 위치시키고, UV lamp에서 분광도계를 지나 적분구로 입사되는 광량의 비율을 전기적 신호로 계산한다. The transmittance measuring apparatus can measure the optical constants (refractive index, light absorption coefficient, etc.) by Modified Envelope method by measuring light transmittance in a wavelength range of 200 nm to 800 nm. For the base line alignment, Place the reference cell and calculate the ratio of the amount of light incident on the integrating sphere through the spectrophotometer in the UV lamp as an electrical signal.

이는 시간에 따라 변화하는 UV-lamp의 시간에 따른 특정 파장에서의 광량 변화를 정확하게 감지하기 위해서이며, 파장별로 Base-line 정리가 끝나면 sample 2에 분석하고자 하는 Sample을 위치시켜 성막된 샘플에 대한 시간별, 파장대별 광 투과도를 측정한다. This is to accurately detect the change in the amount of light at a specific wavelength depending on the time of the UV-lamp which changes with time. When the base line is sorted by wavelength, the sample to be analyzed is placed in the sample 2, , And the light transmittance by wavelength is measured.

이때, Sample 1에 Reference를 두면 박막에 대해서만 투과율을 측정하게 되며 아무것도 위치시키지 않으면 Sample 전체에 대한 투과율 측정을 하게 되는 것이다. At this time, when the reference is placed in Sample 1, the transmittance is measured only for the thin film. If nothing is placed, the transmittance of the sample is measured.

상술한 바와 같이 플라즈마 에칭 공정을 수행한 후 고주파 마그네트론 스퍼터링에 의해 PTFE박막을 30초간 증착한 뒤 투과율을 측정한 결과를 도11에 도시하였다.FIG. 11 shows the result of measuring the transmittance after depositing the PTFE thin film for 30 seconds by the high frequency magnetron sputtering after performing the plasma etching process as described above.

측정 결과에서 알 수 있는 바와 같이 PTFE 박막을 증착하지 않은 유리 기판과 대비할 때 박막을 증착한 경우 광투과율이 크게 변화되지 않은 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from the measurement results, it was confirmed that the light transmittance did not change greatly when the thin film was deposited in comparison with the glass substrate on which the PTFE thin film was not deposited.

뿐만 아니라, 본 발명에 따라 유리 기판에 증착된 PTFE 박막의 경우 디스플레이 표시 소자가 요구하는 85%의 투과율 보다 높은 90% 이상의 높은 투과율을 나타내고 있기 때문에, 본 발명에 따른 초발수성 PTFE 박막을 디스플레이 표시소자에도 적용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
In addition, since the PTFE thin film deposited on the glass substrate according to the present invention exhibits a transmittance of 90% or more, which is higher than the transmittance of 85% required by the display display element, the ultra-water repellent PTFE thin film according to the present invention It can be applied to

10 : 기판 20 : 버퍼층
30 : PTFE 박막
10: substrate 20: buffer layer
30: PTFE thin film

Claims (6)

상면이 미세구조가 형성되도록 표면처리된 기판;
상기 기판의 상면에 증착된 SiO2 재질의 버퍼층;
상기 버퍼층의 상면에 증착된 PTFE 박막층을 포함하되,
상기 버퍼층과 PTFE 박막층은 각각 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식에 의하여 증착된 것을 특징으로 하는 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막.
A substrate having an upper surface surface-processed to form a microstructure;
A buffer layer of SiO 2 material deposited on the upper surface of the substrate;
And a PTFE thin film layer deposited on an upper surface of the buffer layer,
Wherein the buffer layer and the PTFE thin film layer are each deposited by a high frequency magnetron sputtering method.
제1항에 있어서,
상기 기판은 알루미늄 기판이고,
상기 표면처리는 묽은 염산을 이용한 습식 에칭에 의하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate is an aluminum substrate,
Wherein the surface treatment is performed by wet etching using diluted hydrochloric acid.
제1항에 있어서,
상기 기판은 유리 기판이고,
상기 표면처리는 O2 가스를 이용한 플라즈마 에칭에 의하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate is a glass substrate,
Wherein the surface treatment is performed by plasma etching using O 2 gas. A super-water-repellent PTFE thin film deposited on a substrate.
금속 재질 또는 유리 재질의 기판의 상면에 미세구조가 형성되도록 표면처리하는 제1단계;
상기 기판의 상면에 SiO2 재질의 버퍼층을 증착하는 제2단계; 및
상기 버퍼층의 상면에 PTFE 박막층을 증착하는 제3단계를 포함하되,
상기 제2단계와 제3단계에서 상기 버퍼층과 PTFE 박막층은 각각 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식에 의하여 증착되는 것을 특징으로 하는 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막의 제조방법.
A first step of surface-treating a substrate made of a metallic material or glass to form a microstructure on an upper surface thereof;
A second step of depositing a buffer layer of SiO 2 material on the upper surface of the substrate; And
And a third step of depositing a PTFE thin film layer on the upper surface of the buffer layer,
Wherein the buffer layer and the PTFE thin film layer are deposited by a high frequency magnetron sputtering method in the second and third steps, respectively.
제4항에 있어서,
상기 기판은 알루미늄 기판이고,
상기 제1단계에서 상기 표면처리는 묽은 염산을 이용한 습식 에칭에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the substrate is an aluminum substrate,
Wherein the surface treatment is performed by wet etching using diluted hydrochloric acid in the first step.
제4항에 있어서,
상기 기판은 유리 기판이고,
상기 제1단계에서 상기 표면처리는 O2 가스를 이용한 플라즈마 에칭에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판상에 증착된 초발수성 PTFE 박막의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the substrate is a glass substrate,
Wherein the surface treatment in the first step is performed by plasma etching using O 2 gas.
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