KR20170117255A - 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법 - Google Patents

수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수중에서 기판에 코팅된 전기전도막(투명전도막 포함) 내부에 플라즈마를 유도시킴으로써 기판의 손상 없이 기판에 코팅된 전기전도막을 식각하여 패턴을 형성시키는 수중 플라즈마 유도에 의한 기판 전기전도막 식각 방법에 관한 것이다.
본 발명은 『(a) 상면에 전기전도막이 코팅된 기판을 물에 넣는 단계; 및 (b) 상기 기판의 하면에 플라즈마 유도 에너지원을 조사하는 단계;를 포함하여 이루어지는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법』을 제공한다.

Description

수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법{Under water etching method of electric conducting film using plasma}
본 발명은 수중에서 기판에 코팅된 전기전도막(투명전도막 포함) 내부에 플라즈마를 유도시킴으로써 전기전도막의 오염, 균열 및 기판의 손상 없이 기판에 코팅된 전기전도막을 식각하여 패턴을 형성시키는 수중 플라즈마 유도에 의한 기판 전기전도막 식각 방법에 관한 것이다.
현재까지 레이저 등의 에너지원으로 플라즈마를 유도하여 기판에 코팅된 전기전도막을 식각하는 공정은 공기 중에서 실시하였는데, 그 과정에서 과도한 플라즈마가 발생하고, 이에 따라 플라즈마 기상 냉각에 의한 기상 입자들이 많이 형성되며, 이 입자들이 기판에 부착되어 오염을 유발시키는 것이 문제되어 왔다([도 1] 참조). 또한 플라즈마의 막대한 열에 의해 식각 부위 주변에 크랙이 발생하는 문제도 있었다([도 2] 참조).
또한, 근래 들어 IT기기, 디스플레이기기들이 소형화되면서 관련 소재 및 부품들의 경량화, 초박화가 요구되고 있으며, 이에 따라 유연성(Flexibility)과 투과성(Transparency)이 좋은 기판소재에 투명전도막을 코팅하는 기술 및 이를 가공하는 기술의 진보가 과제로 떠오르고 있다. 두께 500㎛ 이하의 기판 소재, 특히 유연 박판 글래스 및 글래스 리본 기판에 대한 전기도전성 막의 코팅기술은 차세대 유연 디바이스 및 유연 디스플레이 개발과 밀접한 관련이 있으며, 이들 전기전도성 막에 대한 친환경적 플라즈마 식각 기술이 에칭 및 패턴형성 공정기술과 관련하여 매우 중요한 위치를 차지하고 있다.
일반적으로 두꺼운 기판 위에 코팅된 투명전도막을 레이저로 식각할 경우 일정 수준의 기판 손상은 크게 문제되지 않는다. 또한 기판쪽에서 되돌려 주는 에너지도 상당히 높아 진동 에너지 또는 반사파 형태로 전기전도성 막의 식각을 돕게 된다.
그러나 이와 달리 박판 소재의 기판에 기존의 레이저 식각 방법을 적용할 경우 크랙이 발생하는 등으로 기판의 치명적인 손상을 초래할 수 있으며, 기판에 사소한 결함이 있더라도 그러한 기판에 전기전도성 막을 코팅하는 경우 심각한 결함발생, 내구성 저하 등을 유발할 수 있다.
[도 3] 내지 [도 5]를 살펴보면 유리 박판의 경우 하부 유리 기판의 손상을 유발하지 않는 범위에서 투명전도막의 완전한 식각을 위한 적절한 레이저 파워 및 포커스 영역의 설정이 쉽지 않다는 것을 알 수 있는데, 이는 일부 투명전도막 기판의 레이저 흡광 물성과 그 나머지 에너지에 대한 기판 손상 여부와의 관계가 선형적인 관계에 있지 않기 때문이다. 따라서 투명전도막이 식각되지 않거나 일부만 식각되는 문제가 발생하거나 투명전도막이 전부 식각 되지만 유리 기판에 손상이 유발되는 문제가 발생하게 되는 것이다.
구체적으로 [도 3]은 레이저 광 포커스를 기판 상층부, 기판 내부 및 기판 하부 모두에 두더라도 적절한 식각이 쉽지 않음을 보여주고 있으며, [도 4]는 투명전도막-유리 기판 계면의 성분까지 완전히 식각하여 완전한 절연을 구현하기 위하여 적절한 파워를 주더라도 유리 기판의 손상이 유발됨을 보여주고 있다. 또한 [도 5]의 (a)는 전기전도막이 일부만 식각된 모습, (b)는 식각이 되지 않은 모습, (c)는 기판이 손상됨을 보여주고 있다.
[문헌 1] 대한민국 등록특허 제1268696호 "투명 기판 또는 플렉시블 기판을 이용한 투명 또는 플렉서블한 비휘발성 메모리 소자 제조 방법", 2013.05.29. [문헌 2] 대한민국 공개특허 제2014-0055351호 "나노 와이어를 이용한 투명전도막 및 그 제조방법과 이를 이용한 어레이 기판, 유기전계발광소자 및 터치패널", 2014.05.09.
본 발명은 전기전도막에 대한 플라즈마 유도 식각 공정에서 발생하는 파티클 오염을 줄이거나 없애고, 과도한 열에 의한 식각 주변부의 크랙 발생을 방지하는 기술 제공에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기판에 코팅된 전기전도막(투명전도막 포함) 내부에 플라즈마를 유도시킴으로써 연약한 기판의 손상 없이 기판에 코팅된 전기전도막을 식각하여 패턴을 형성시키는 방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
전술한 과제 해결을 위해 수중 식각 방법을 개발하게 되었다.
본 발명은 『(a) 일면에 전기전도막이 코팅된 기판을 물에 넣는 단계; 및 (b) 상기 기판의 전기전도막 부분에 플라즈마 유도 에너지원을 조사하는 단계;를 포함하여 이루어지는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법』을 제공한다. 상기 (a)단계는 상기 기판을 흐르는 물에 넣는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 기판으로는 빛 투과율이 상기 전도전도막 보다 높은 두께 500㎛ 이하의 박판을 적용할 수 있으며, 이 경우 상기 (b)단계는 플라즈마 유도 에너지원을 상기 전기전도막 코팅면의 반대면에 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법에 의할 경우 다음과 같은 효과가 있다.
1. 수중에서의 냉각 효과로 전기전도막 식각에 따른 파티클 발생이 줄어들거나 억제되며, 플라즈마 유도에 따라 기판에 전달되는 열이 수중에서 방열되므로 식각 라인 주변의 크랙이 최소화된다.
2. 수중에서 전기전도막 식각에 따른 파티클이 발생하더라도 식각 라인 주변에 고착화하지 않고 물에 씻겨나가며, 물에 흐름성을 부여하는 경우 파티클을 씻어 내는 효과가 더욱 커진다.
3. 연약한 기판의 손상을 유발하지 않으면서 기판에 코팅된 전기전도막의 식각 및 패터닝을 수행할 수 있게 된다.
4. 투명전도막 소재에 대한 안정적이고 효율적인 식각 및 패터닝 공정을 가능하게 해주기 때문에 차세대 유연소자, 유연 디스플레이, 유연 태양전지, 유연 발열 히터 등의 분야에 활용가치가 크다.
[도 1]은 기상에서 식각 작업을 진행한 경우 식각 라인 주변이 파티클 형성에 의해 오염된 상태를 촬영한 사진이다.
[도 2]는 기상에서 식각 작업을 진행한 경우 과도한 열에 의해 식각 라인 주변에 크랙이 발생한 상태를 촬영한 사진이다.
[도 3] 내지 [도 5]는 통상적인 식각 공정을 통한 투명전도막 식각의 어려움을 나타낸 모식도이다.
[도 6]은 박판 유리 기판에 FTO 투명전도막을 코팅한 경우와 일반 유리 기판에 FTO 투명전도막을 코팅한 경우에 있어서의 UV-Vis 투과율 데이터이다.
[도 5]는 전면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법과 후면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법을 비교한 모식도이다.
[도 6]은 후면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법 적용결과의 모식도이다.
[도 7]은 후면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법의 모식도이다.
[도 8]은 기존의 통상적인 식각 방법(공기 중에서 전면 플라즈마 유도)을 이용하여 기판에 코팅된 투명전도막을 식각한 결과이다.
[도 9] 내지 [도 12]는 후면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법의 실시예들을 적용하여 얻은 결과물들이다.
[도 13]은 후면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법을 적용하여 얻어진 식각 부위의 가장자리 패턴을 확대한 것이다.
[도 14]는 후면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법을 적용하여 얻어진 식각 단면이다.
[도 15]는 두께 300~500m 글래스 기판 (아사히 글라스)위에 그래핀 슬러리(reduced graphene oxide + 유기 바인더 분산액) 를 코팅한 실시예 ((a)), 실버나노와이어/실란바인더(졸겔법)를 코팅한 실시예 ((b)), 전도성폴리머에 그래핀을 분산한 코팅막을 초미세 식각한 실시예 ((c)), 전도성 폴리머에 ATO 분말을 분산하여 코팅한 후 초미세 식각한 실시예 ((d))이다.
[도 18]은 수중에서 플라즈마 유도에 의한 식각 방법을 적용함으로써 식각 라인 주변부의 오염 및 크랙이 없는 상태를 촬영한 사진이다.
본 발명은 『(a) 일면에 전기전도막이 코팅된 기판을 물에 넣는 단계; 및 (b) 상기 기판의 전기전도막 부분에 플라즈마 유도 에너지원을 조사하는 단계;를 포함하여 이루어지는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법』을 제공한다.
이하에서는 본 발명에 따른 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법에 관하여 각 단계별로 상세하게 설명한다.
1. (a) 단계
본 단계는 일면에 전기전도막이 코팅된 기판을 물에 넣는 단계이다. 이는 수중에서 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 작업을 수행하기 위한 것인데, 결과적으로 수온으로 인한 냉각효과로 인해 식각과정에서의 파티클 형성이 줄어들거나 억제되며, 생성된 파티클도 물에 의해 씻겨나갈 수 있게 된다([도 18] 참조). 흐르는 물에서 플라즈마 유도에 의한 식각 공정을 시행하는 경우 파티클 제거 효과가 더욱 향상된다.
또한, 플라즈마 유도에 따라 기판에 전달되는 열이 수중에서 방열되므로 식각 라인 주변의 크랙이 최소화 된다([도 18] 참조).
본 발명에 적용될 수 있는 기판에 관한 제약은 없다. 유리, 세라믹, 플라스틱, 탄소계, 유·무기 하이브리드계 등을 소재로 하는 기판이 적용될 수 있으며, 기판의 두께, 빛 투과율 등에 대한 제한도 없다.
다만, 빛 투과율 50% 이상의 투명판, 곡률반경 5m 이하로 휘어질 수 있는 유연판, 두께 500㎛ 이하의 박판 등 종래에 전기전도막 식각 과정에서 손상의 우려가 있었던 기판들도 본 발명의 적용을 통해 손상 없이 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각을 할 수 있다.
특히 빛 투과율이 전도전도막 보다 높고, 두께 500㎛ 이하 박판을 상기 기판으로 적용하는 경우 상기 (b)단계에서 플라즈마 유도 에너지원을 상기 전기전도막 코팅면의 반대면을 통해 상기 전기전도막에 조사함으로써, 기판 손상 위험을 더욱 낮출 수 있는데, 이 점에 관한 상세한 사항은 후술하기로 한다.
상기 전기전도막은 세라믹계, 세라믹합금계, 도핑계, 금속계, 유기계 및 유기하이브리드계 등이 될 수 있다. 또한 상기 전기전도막은 투명전도막(TCO, Transparent Conductive Oxide)인 것을 특징으로 할 수도 있는데, 구체적으로 상기 투명전도막은 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(F-doped Tin Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ATO(Antimon Tin Oxide), ATO(Aluminum Tin Oxide), ZnO(Zinc oxide) 중 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다. 그 밖에 상기 투명전도막으로 탄소나노튜브, 그래핀, 금속나노와이어, 금속나노박막, 전도성폴리머, 유무기하이브리드, 나노입자 분산시스템 등이 포함될 수도 있다.
2. (b)단계
본 단계는 상기 기판의 전기전도막 부분에 플라즈마 유도 에너지원을 조사하는 단계이다.
상기 플라즈마 유도 에너지원으로는 레이저, 자외선 램프, 전자기파, 마이크로 웨이브, 방사선, 중성자, 감마선, IR열선, 전자빔, 전자기유도 중 어느 하나를 적용할 수 있는데, 구체적으로는 기판 소재에 따른 플라즈마 유도 에너지원의 흡수 등의 상호작용 및 플라즈마 유도 에너지원과 전기전도막의 상호작용 등을 고려하여 결정할 수 있다.
본 발명은 플라즈마 유도에 의한 식각 작업을 수중에서 수행함으로써 기상에서 작업을 수행하는 경우 발생할 수 있는 파티클에 의한 식각 부위 주변의 오염이나 크랙을 방지함에 특징이 있다.
한편, 상기 기판이 두께 500㎛ 이하 박판으로서, 빛 투과율이 전도전도막 보다 높은 경우 상기 플라즈마 유도 에너지원을 상기 전기전도막 코팅면의 반대면에 조사하는 후면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법을 적용할 수 있다.
후면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법은 기판의 전기전도막 코팅면의 반대면에 플라즈마 유도 에너지원을 조사함으로써 상기 기판을 통과한 플라즈마 유도 에너지원이 상기 기판과 상기 전기전도막의 계면에 도달하도록 하고, 상기 전기전도막의 에너지 흡수에 의해 상기 전기전도막 내부 또는 상기 기판-전기전도막의 계면에 강한 플라즈마가 생성되어 상기 전기전도막의 식각이 수행되도록 하는 방법이다.
후면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법에 의하면 플라즈마가 기판 쪽으로 몰리는 힘으로 인하여 상기 계면에서의 전도성 파트(Debris 등) 등이 완전히 제거됨과 동시에 폭발적으로 팽창하면서 상기 전기전도막으로 향하는 플라즈마 증기들을 통해 상기 전기전도막의 식각 및 패턴형성이 원활하게 이루어지게 된다. 이와 같은 원리의 구현을 위해서 상기 기판은 투과율이 상기 전기전도막보다 높은 것을 특징으로 하고, 투과율은 90% 이상인 것이 바람직하다. 한편, 상기 전기전도막의 투과율은 15% 이하가 바람직하며 극단적으로 0이 되어도 본 발명은 적용될 수 있다.
[도 6]에는 박판 유리 기판에 FTO 투명전도막을 코팅한 경우와 일반 유리 기판에 FTO 투명전도막을 코팅한 경우에 있어서의 UV-Vis 투과율 데이터가 나타나 있는데 이를 통해 박판 유리의 경우 통상적인 유리와 달리 높은 빛 투과율을 가지고 있어 상기 전기전도막과 계면에서 효율적으로 플라즈마를 유발할 수 있음을 이론적으로 확인할 수 있다. 또한 [도 7]에는 전면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법과 후면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법을 비교한 모식도가, [도 8]에는 후면 플라즈마 유도에 이한 식각 방법 적용결과의 모식도가 나타나 있는데 이를 통해 본 발명의 원리를 확인할 수 있다.
한편, 후면 플라즈마 유도에 의한 식각 방법 적용시에는 [도 9]에 나타난 바와 같이 상기 기판의 하면에 플라즈마 유도 에너지원을 조사하되, 조사 각도가 상기 기판 하면과 수직기준으로 -30° 내지 30° 범위에서 가변될 수 있는 상태에서 조사하는 방식으로 수행될 수도 있다. 이와 같이 수직 기준 경사각(slanting angle)을 주는 방식의 플라즈마 에너지원의 조사를 통해 상기 전기전도막의 두께를 늘리는 것과 같은 효과를 거둘 수 있으며 인라인 또는 롤투롤 연속 식각 공정에서 생기는 단차문제를 완화시킬 수도 있다. 또한 상대적으로 낮은 에너지 및 비초점영역에서도 안정적인 식각이 이루어질 수 있게 해준다. 또한 이와 같이 플라즈마 유도 에너지원을 경사를 주어 조사할 경우 플라즈마 유발 영역이 확대되어 광폭 식각을 가능하게 함으로써 식각 효율을 높임과 동시에 식각 가장자리에 지그재그 구조, 경사 구조, 좌우 비대칭 구조, 고헤이즈 구조 등의 독특한 패턴을 형성시킬 수 있게 된다.
3. 구체적인 실시예
이하에서는 구체적인 본 발명의 실시예를 살펴보도록 한다. 다만, 하기 실시예들은 후면 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 작용 자체의 설명을 위한 것이며, 물 속에서 플라즈마 유도 식각을 수행한 것에 관한 사항은 아님을 밝혀둔다.
전술한 바와 같이 수중의 경우 식각부위 주변에 파티클에 의한 오염과 과열에 의한 크랙 발생을 방지하는 효과가 있으나 식각 작용 자체만을 놓고 볼 때, 기상과 수중에서의 플라즈마 유도 식각 작용 메커니즘은 동일하다.
(1) 실시예 1
플라즈마 유도 에너지원으로 Nd3 +:YAG 355㎚(자외선), 532㎚(가시광선), 1064㎚(근적외선)의 3파장을 사용하고, 상기 기판으로는 유리 기판을 상기 전기전도막으로는 TCO를 이용하였다. 식각폭의 비교를 위하여 파워, Hz, 스캔스피드를 최적화 한 후 통상적인 식각 공정을 이용하여 전기전도막(투명전도막)을 식각한 결과가 [도 10]에 나타나 있다. 355㎚에서는 식각폭이 17㎛ 내외, 532㎚에서는 식각폭이 19㎛ 내외, 1064㎚에서는 식각폭이 31㎛ 내외로 형성됨을 확인할 수 있었다.
(2) 실시예 2
[도 11]에는 1064㎚ 파장의 레이저 빔을 AZO 투명전도막이 상면에 코팅된 두께 0.7t 유리 유연 기판의 하면에 수직 기준 경사각(slanting angle) 5°로 하여 조사하여 식각한 결과가 나타나 있다. 식각폭이 65㎛ 이상으로서 수직 조사에 의한 통상적인 식각 공정에 의한 식각폭인 31㎛와 비교하여 2배 이상 넓게 형성된 것을 확인할 수 있으며, 식각된 가장자리 부위의 독특한 모양도 확인할 수 있다. 식각폭이 2배 이상 커진 것을 통하여 투명전도막 내부 혹은 유연 기판과 투명전도막의 계면에서 유발되는 플라즈마의 효과가 매우 큼을 확인할 수 있다.
한편 이보다 약한 플라즈마 유도 에너지원을 조사할 경우 식각폭은 10㎛까지도 줄어들 수 있음을 확인할 수 있었는데, 이는 본 발명에 의할 경우 낮은 에너지부터 높은 에너지 범위에 걸쳐 식각을 효율적으로 수행할 수 있음을 의미한다.
(3) 실시예 3
[도 12]에는 355㎚ 파장의 레이저 빔을 ATO 투명전도막이 상면에 코팅된 두께 0.5t 유리 유연 기판의 하면에 수직 기준 경사각(slanting angle) 30°로 하여 조사하여 식각한 결과가 나타나 있다. 식각폭이 80㎛ 이상으로서 수직 조사에 의한 통상적인 식각 공정에 의한 식각폭인 17㎛와 비교하여 4배 이상 비약적으로 넓게 형성된 것을 확인할 수 있으며, 식각된 가장자리 부위의 독특한 모양도 확인할 수 있다.
(4) 실시예 4
[도 13]에는 532㎚ 파장의 레이저 빔을 FTO 투명전도막이 상면에 코팅된 두께 0.3t 유리 유연 기판의 하면에 수직 기준 경사각(slanting angle) -20°로 하여 조사하여 식각한 결과가 나타나 있다. 식각폭이 90㎛ 이상으로서 수직 조사에 의한 통상적인 식각 공정에 의한 식각폭인 19㎛와 비교하여 4.5배 정도 비약적으로 넓게 형성된 것을 확인할 수 있으며, 식각된 가장자리 부위의 독특한 모양도 확인할 수 있다.
(5) 실시예 5
[도 14]에는 532㎚ 파장의 레이저 빔을 ITO 투명전도막이 상면에 코팅된 두께 0.3t 유리 유연 기판의 하면에 수직 기준 경사각(slanting angle) -30°로 하여 조사하여 식각한 결과가 나타나 있다. 식각폭이 100㎛ 이상으로서 수직 조사에 의한 통상적인 식각 공정에 의한 식각폭인 19㎛와 비교하여 5배 정도 비약적으로 넓게 형성된 것을 확인할 수 있으며, 식각된 가장자리 부위의 독특한 모양도 확인할 수 있다.
(6) 실시예 6
[도 15]에는 본 발명을 적용하여 얻어진 식각 부위의 가장자리 패턴을 확대한 모습이 나타나 있고, [도 16]에는 본 발명을 적용하여 얻어진 식각 단면이 나타나 있는데 이들을 통해 본 발명에 의할 경우 광폭의 식각뿐만 아니라 좌우 비대칭 식각면이나 경사진 식각단면 또는 식각 가장자리 부위의 독특한 패턴을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
(7) 실시예 7
[도 17]에는 두께 300~500m 글래스 기판 (아사히 글라스)위에 그래핀 슬러리(reduced graphene oxide + 유기 바인더 분산액) 를 코팅한 실시예 ((a)), 실버나노와이어/실란바인더(졸겔법)를 코팅한 실시예 ((b)), 전도성폴리머에 그래핀을 분산한 코팅막을 초미세 식각한 실시예 ((c)), 전도성 폴리머에 ATO 분말을 분산하여 코팅한 후 초미세 식각한 실시예 ((d))가 나타나 있는데, 이들은 모두 본 발명의 적용결과 기판의 손상 없이 광폭의 식각 결과를 얻을 수 있음을 확인시켜 준다. 플라즈마 유도 에너지원의 조절을 통해 더 미세한 식각 결과도 얻을 수 있으며, 수직 기준 경사각(slanting angle)을 30°또는 -30°줄 경우 더 넓은 식각 결과를 얻을수 있을 뿐만 아니라 단차에 대한 마진이 커져 인라인 식각 공정에 있어서 큰 도움을 줄 수도 있다.
한편, 위의 실시예의 구현을 위해서 유리 유연 기판 위에 FTO를 코팅하는 과정을 살펴보면 아래와 같다.
구체적으로 0.7t(0.7mm), 0.5t, 0.3t이하 박판 글래스 기판 및 10 m의 글래스 기판에 FTO 코팅을 수행하는 공정의 구체적 방법을 살펴보면, FTO 프리커서 용액은 SnCl45H20를 3차 증류수에 녹여 0.68 M이 되게 하고 F 도핑제로서 NH4F를 에탄올 용매에 녹여 1.2 M로 한 후 이 두 용액을 혼합 교반시키고, 필터링 하여 제조하였다. 또한 코팅용액은 SnCl45H2O를 순수한 D.I 물에 5%의 에탄올을 혼합한 용매에 0.68M이 되도록 혼합하고 교반하여 제조하였으며, F의 소스로는 NH4F를 F/Sn의 비가 1.76이 되도록 하여 합성하였다. 상기 용액 조성 이외에도 알콜류, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol)을 부수적으로 첨가할 수 있다. F 도핑량을 조절하기 위하여 NH4F의 량을 0.1에서 3 M까지 변화시키거나 불산(HF)를 0-2M 첨가하기도 하였다.
FTO 프리커서를 기상으로 무화시켜 프리커서 플로우를 얻기 위하여 프리커서 소스부에는 스프레이 코팅법, 초음파 분무 코팅법, 초음파 스프레이 분무법 3가지 장치가 별도로 연결된다. 이 세 가지 마이크로 액적 프리커서 형성 기술을 간단히 살펴보면, 스프레이 코팅법은 미세한 노즐부를 통하여 외부의 가스가 팽창되어 나갈 때 액체를 끌어당기는 힘이 생겨 액상 프리커서를 마이크로 액적으로 분무시키는 방법이다. 초음파 분무법은 일반 초음파 가습기처럼 액상 전구체를 초음파 진동자로 진동시켜 무화 시킨 후 단순히 캐리어 기체로 운반시켜서 코팅하는 방법이다. 마지막으로 초음파 스프레이 분무법은 초음파 진동자 부분을 스프레이 노즐처럼 변화 시켜서 무화된 프리커서를 스프레이 원리에 의하여 분사 시켜서 코팅하는 방법이다.
조금 더 자세한 예를 들면 초음파 단자(1.6Hz) 1개를 이용하였을 경우(1개 노즐, 1개 배기 시스템), 분무 압력 0.15㎫, 석션 압력 520W로 하여 분무량 및 박막의 증착 속도를 조절함과 동시에 막의 균질성을 위한 플로우 콘트롤이 가능하며, 이에 따른 FTO 투명전도막의 증착시간은 약 25분이다. 이때 박판 유리 및 글래스 리본의 가열 온도는 350~550℃로 한다. 박판 FTO 형성을 위해 인라인 타입 또는 롤투롤 타입의 적용도 가능하다.
한편, 상기 플라즈마 유도 에너지원으로 Nd3 +:YAG 레이저를 위에서 예시하였으나 이외에도 Ytterbium fiber laser (1064~1550nm, second harmonic : 532 nm), Erbium fiber laser (554~1550nm), Thalium fiber laser (1800~2100nm), Quantum cascade laser (2.75~250m), HF laser (2.6~3m), Er:YAG (2.94 m), Tm:YAG (2.94 m), Ho:YAG (2.94 m), CO2 (2.94 m), Ar ion laser (364, 451 nm), Ti:sapphire laser (second harmonic 360~460 nm), Dye laser (330~740 nm), He-Ne laser (633 nm), Nd:YAG (1064 nm, 1570 nm, SECOND: 532NM, THIRD HARMONIC : 355 nm), XeF (351 nm), Alexandrite (second harmonic: 360~430 nm), Colar center laser (900~1500 nm), InGaAsP (1~1.7m), Er:glass (1535 nm), Cr:LISO (1160~1162 nm), Cr:YAG (1350~1550 nm), Cr-torsteinize (1173~1338 nm), Cunite (1348~1442 nm), Cr:LSGO (1150~1600 nm), Cr:LIGO (1150~1600 nm) 등의 파장대의 레이저도 이용 가능하다.
이상에서 본 발명에 관하여 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 살펴보았다. 그러나 본 발명은 위의 실시예에 의하여 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위에서 다소간의 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
없음

Claims (9)

  1. (a) 일면에 전기전도막이 코팅된 기판을 물에 넣는 단계; 및
    (b) 상기 기판의 전기전도막 부분에 플라즈마 유도 에너지원을 조사하는 단계;를 포함하여 이루어지는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 (a)단계는 상기 기판을 흐르는 물에 넣는 것을 특징으로 하는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 전기전도막은 세라믹계, 세라믹합금계, 도핑계, 금속계, 유기계 및 유기하이브리드계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 전기전도성막은 투명전도막(TCO, Transparent Conductive Oxide)인 것을 특징으로 하는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 투명전도막은 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(F-doped Tin Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ATO(Antimon Tin Oxide), ATO(Aluminum Tin Oxide), ZnO(Zinc oxide) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 플라즈마 유도 에너지원은 레이저, 자외선 램프, 전자기파, 마이크로 웨이브, 방사선, 중성자, 감마선, IR열선, 전자빔, 전자기유도 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
    상기 기판은 빛 투과율 50% 이상의 투명판, 곡률반경 5m 이하로 휘어질 수 있는 유연판 및 두께 500㎛ 이하의 박판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
    상기 기판은 빛 투과율이 상기 전도전도막 보다 높은 두께 500㎛ 이하의 박판으로서,
    상기 (b)단계는 플라즈마 유도 에너지원을 상기 전기전도막 코팅면의 반대면을 통해 상기 전기전도막에 조사하는 것을 특징으로 하는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 (b)단계는 상기 기판의 하면에 플라즈마 유도 에너지원을 조사하되, 조사 각도가 상기 기판 하면과 수직기준으로 -30° 내지 30° 범위에서 가변될 수 있는 상태에서 조사하는 것을 특징으로 하는 수중 플라즈마 유도에 의한 전기전도막 식각 방법.
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