KR20170133104A - Manufacturing method and curing method for thin film type substrate by photonic curing and thin film type substrate manufactured by the photonic curing - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a manufacturing method for a thin film type substrate through a photocuring process comprises the following steps: preparing a base substrate; forming a thin film layer formed of an inorganic oxide on the base substrate; and performing a photocuring process on the thin film layer for curing the thin film layer.

Description

광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법, 경화방법 및 그 방법에 의해 제조된 박형 기판{MANUFACTURING METHOD AND CURING METHOD FOR THIN FILM TYPE SUBSTRATE BY PHOTONIC CURING AND THIN FILM TYPE SUBSTRATE MANUFACTURED BY THE PHOTONIC CURING}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a thin substrate manufactured by a photo-sintering process, a curing method, and a thin substrate manufactured by the method. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법, 경화방법 및 그 방법에 의해 제조된 박형 기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, FDP(Flat panel display) 등과 같은 일반 디스플레이 장치 제작시 -기판으로 사용되는 박형 기판을 경화시키기 위한 박형 기판 제조방법, 경화방법 및 이를 통해 제조된 박형 기판에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a thin substrate using a photo-sintering process, a curing method, and a thin substrate manufactured by the method. More particularly, the present invention relates to a method of manufacturing a flat display panel And a thin substrate produced by the method.

디스플레이나 터치패널의 기판으로 사용하는 박형 기판은 광학적 투과율이 높고 물리적 강도가 플라스틱 필름에 비해 우수하여 넓은 응용 범위에 사용 되어 왔다.Thin substrates used as substrates for displays and touch panels have been used for a wide range of applications because of their high optical transmittance and physical strength compared to plastic films.

그런데, 기판은 불순물의 함유가 적고 표면강도가 높아야 하는바 일반적으로, 표면 강화 처리 공정을 추가로 거친 고가의 투명 박형 기판이 사용되는데, 글라스 경우는 알루미노실리카(Aluminosilcate)나 소다라임(Soda-lime) 글라스가 기판으로 사용되고 있다. However, since the substrate is required to have a low content of impurities and a high surface strength, generally, an expensive transparent thin substrate, which is further roughened by a surface strengthening treatment, is used. In the case of a glass, an aluminosilicate or a soda- lime glass is used as a substrate.

이와 관련하여, 대한민국 공개 특허 공보 제1993-0016239호(발명의 명칭: 적층된 투명 플라스틱 물질)는 총 가시광선 투과도가 적어도 85%인 투명수지물질과 투명수지물질의 표면 위에 놓여있는 두께가 적어도 0.2mm이고, 연필경도가 적어도 4H이며, Rockwell M 눈금 경도가 적어도 100이며, 총 가시광선 투과도가 적어도 85%인 고경도 투명 수지층으로 이루어진 적층 투명 플라스틱 물질을 개시하고 있다.In this regard, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1993-0016239 (the name of the invention: laminated transparent plastic material) has a transparent resin material having a total visible light transmittance of at least 85% and a thickness of at least 0.2 mm, a pencil hardness of at least 4H, a Rockwell M scale hardness of at least 100, and a total visible light transmittance of at least 85%.

이러한 기판은 고가로 제작되기 때문에 이러한 고경도 박형 기판을 이용하는 터치 패널의 가격 또한 상승하게 되어, 저비용으로 고경도를 갖는 박막형 투명 박형 기판을 생산할 수 있는 방법의 필요성이 대두되어 왔다. 또한, 이러한 고경도 박막형 투명 박형 기판 경화시 열처리를 수행할 경우 발생되는 글라스 기판의 손상을 방지하기 위한 대체 기술 개발의 필요성 역시 대두되고 있다. Since such a substrate is manufactured at a high cost, the price of a touch panel using such a high-hardness thin-type substrate also rises, and a need has arisen for a method capable of producing a thin film type transparent thin substrate having low hardness and low cost. In addition, there is a need to develop an alternative technique for preventing the glass substrate from being damaged when the heat treatment is performed in the hardening of the thin film type transparent thin substrate.

본 발명은 저비용으로 고경도 투명 박형 기판을 제공하기 위해 베이스 기재와 무기 산화물 박막으로 구성된 박형 기판을 제조함에 있어, 무기 산화물의 경화시 광 소결 방법을 이용하여 베이스 기재의 변형이 없이 불순물을 제거할 수 있도록 하는 박형 기판 제조방법 및 이를 통해 제조된 박형 기판을 제공하는 데에 목적이 있다. The present invention relates to a method of manufacturing a thin substrate composed of a base substrate and an inorganic oxide thin film in order to provide a low-cost, high-hardness, transparent thin substrate by using a light sintering method for curing the inorganic oxide to remove impurities without deformation of the base substrate And to provide a thin substrate manufactured by the method.

본 발명의 일 실시예에 따르는, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법은 베이스 기재를 준비하는 단계; 무기 산화물로 구성된 박막층을 상기 베이스 기재 상에 형성하는 단계; 및 상기 박막층에 대한 경화를 위해 상기 박막층에 대한 광 소결 공정을 수행하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method of manufacturing a thin substrate using a light sintering process includes: preparing a base substrate; Forming a thin film layer composed of an inorganic oxide on the base substrate; And performing a light sintering process on the thin film layer for curing the thin film layer.

본 발명의 일 실시예에 따르는, 박형 기판은 디스플레이 장치 제작시 기판으로 사용되는 것으로서, 베이스 기재를 준비하는 단계; 무기 산화물로 구성된 박막층을 상기 베이스 기재 상에 형성하는 단계; 및 상기 박막층에 대한 경화를 위해 상기 박막층에 대한 광 소결 공정을 수행하는 단계를 통해 제조된다.According to one embodiment of the present invention, a thin substrate is used as a substrate in manufacturing a display device, comprising: preparing a base substrate; Forming a thin film layer composed of an inorganic oxide on the base substrate; And performing a light sintering process on the thin film layer for curing the thin film layer.

일반 베이스 기재와 무기 산화물 박막층이 그 표면에 형성된 고경도 박형 기판은 저비용으로도 기존의 글라스 기판을 대체할 수 있는 고경도 기판으로 사용될 수 있다. 이러한 고경도 박형 기판 제조에 있어서, 박막층이 플라즈마-강화 기상 증착법에 의해 형성되기 때문에, 후 경화를 하지 않을 경우에는 탄소 불순물이 다량 함유될 수 있다는 문제점이 있었다. 탄소 불순물의 다량 함유는 박막층의 경도 약화의 원인으로 제공될 수 있다. 이 경우, 기존의 열 처리 방법을 적용하여 후 경화 공정을 수행할 경우, 베이스 기재 및 무기 산화물로 구성된 박막층에 직접적인 손상을 입힐 수 있다. A thin, high-hardness substrate having a general base substrate and an inorganic oxide thin film layer formed thereon can be used as a high-hardness substrate that can replace an existing glass substrate at low cost. In manufacturing such a high-hardness thin-type substrate, since the thin film layer is formed by the plasma-enhanced vapor deposition method, there is a problem that a large amount of carbon impurities may be contained when post curing is not performed. A large amount of carbon impurities can be provided as a cause of the hardness of the thin film layer. In this case, when the post-curing process is performed by applying the conventional heat treatment method, the thin film layer composed of the base substrate and the inorganic oxide may be directly damaged.

그러나, 본 발명에 따르는 광 소결 방법을 이용하여 후 경화 공정을 수행할 경우, 열이 아닌 광을 이용하는 방식이기 때문에 어떠한 베이스 기재를 사용하더라도 베이스 기재의 손상을 방지할 수 있으며, 그에 따라 다양한 베이스 기재를 사용할 수 있게 되고, 공정상 제조수율을 향상시킬 수 있어 제조비용을 절감시킬 수 있다. However, when the post-curing process is performed using the light sintering method according to the present invention, since the light is used instead of heat, damage to the base substrate can be prevented even if any base substrate is used, And the manufacturing yield can be improved in the process, thereby reducing the manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 박형 기판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 박형 기판에 투명전도막이 형성된 경우의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 박형 기판 제조방법의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 다르는 박형 기판 제조방법 중 광 소결 공정을 수행하기 위한 장비에 대한 구조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 광 소결 장치의 광 파장에 대한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따르는 박형 기판 제조방법에 있어서 광 소결 장치의 광 조사영역보다 박형 기판의 면적이 넓은 경우의 광 조사 영역을 나타내기 위한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 박형 기판에 대한 광 소결에 따른 성분 분석 변화 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 박형 기판에 대한 광 소결에 따른 Hardness 변화 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 박형 기판에 대한 광 소결에 따른 밀도 변화 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a cross-sectional view of a thin substrate according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a thin substrate according to an embodiment of the present invention in which a transparent conductive film is formed.
3 is a cross-sectional view of a method of manufacturing a thin substrate in accordance with an embodiment of the present invention.
4 is a structural view of an apparatus for performing a light sintering process in a method of manufacturing a thin substrate according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph of light wavelengths of a light sintering apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a plan view showing a light irradiation area in the case where the area of the thin substrate is wider than the light irradiation area of the light sintering apparatus in the method of manufacturing a thin substrate according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing a result of composition analysis according to photo-sintering of a thin substrate manufactured according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph illustrating a result of a change in hardness due to light sintering of a thin substrate manufactured according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing a result of density change according to photo-sintering of a thin substrate manufactured according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.  Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 박형 기판(100)은 표면 강화 처리된 일반 글라스와 같이 고경도 기능을 갖는 박형 기판 (100)으로서, 베이스 기재(110)와 베이스 기재(110) 상에 무기 산화물로 형성되는 박막층(120)을 포함한다. 1, a thin substrate 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is a thin substrate 100 having a hardness function such as a surface strengthened normal glass, and includes a base substrate 110 and a base substrate 110 And a thin film layer 120 formed of an inorganic oxide.

베이스 기재(110)는 일반적으로 통용되는 광투과성을 갖는 기판일 수 있다. 예를 들어, 표면 강화 처리 공정을 거치지 않은 일반 베이스 기재(110)로서, 유리, 플라스틱, 실리콘 웨이퍼 등이 될 수 있다. 베이스 기재(110)는 표면 강화 처리 공정을 추가로 거친 고가의 투명 박형 기판(100)인 알루미노실리카(Aluminosilcate)나 소다라임(Soda-lime) 글라스보다 훨씬 저렴하다. 또한, 베이스 기재(110)는 50 ㎛ 이상 2000 ㎛ 이하의 두께를 가질 수 있으나, 반드시 이에 한하는 것은 아니다. The base substrate 110 may be a generally light-transmissive substrate. For example, the general base substrate 110 not subjected to the surface strengthening process may be glass, plastic, silicon wafer, or the like. The base substrate 110 is much cheaper than Aluminosilcate or Soda-lime glass, which is an expensive transparent thin substrate 100 that further roughens the surface strengthening process. Further, the base substrate 110 may have a thickness of 50 탆 or more and 2000 탆 or less, but the present invention is not limited thereto.

한편, 베이스 기재(110)는 강화 처리를 거친 종래의 고가의 베이스 기재(110)가 될 수도 있다. 후술하는 박막층(120)을 통해 박형 기판(100)은 고경도 기능을 갖게 되므로 본 발명의 베이스 기재(110)는 일반적인 저가의 재료로 사용가능하나 강화 처리가 수행된 베이스 기재(110)도 사용될 수 있으며, 이 경우 고경도 기능이 더욱 향상될 수 있다. Meanwhile, the base substrate 110 may be a conventional expensive base substrate 110 that has undergone a tempering process. Since the thin substrate 100 has a high hardness function through the thin film layer 120 to be described later, the base substrate 110 of the present invention can be used as general low cost material, but the base substrate 110 on which the strengthening treatment is performed can also be used In this case, the hardness function can be further improved.

박막층(120)은 본 박형 기판(100)이 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode)등과 같은 디스플레이 분야의 기판 또는 터치 패널의 도전성 기판 또는 커버 글라스로 적용될 수 있도록, 베이스 기재(110)의 표면경도를 향상시키기 위한 기능을 수행한다. 특히, 박막층(120)은 외부 자극에 의해 베이스 기재(110)의 표면에 스크래치, 찍힘, 흠집 등이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 박막층(120)은 박형 기판(100)의 파괴 강도를 향상시킴으로써 우수한 내구성을 제공할 수 있으며, 용제에 대한 내성과 내열 저항성을 향상시킬 수 있다. The thin film layer 120 is formed on the base substrate 110 such that the thin substrate 100 can be applied to a substrate of a display field such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED) To improve the surface hardness thereof. Particularly, the thin film layer 120 can prevent scratches, scratches, scratches, and the like from being formed on the surface of the base substrate 110 by external stimulation. Further, the thin film layer 120 can provide excellent durability by improving the fracture strength of the thin substrate 100, and can improve resistance to solvents and resistance to heat.

박막층(120)은 무기 산화물을 포함할 수 있다. 박막층(120)은 무기 산화물을 포함하여 형성됨으로써 고경도 기능을 가질 수 있다. 무기 산화물은, 알루미늄 산화물(aluminium oxide), 지르코늄 산화물(zirconium oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 세륨 산화물(cerium oxide), 탄탈륨 산화물(tantalum oxide), 이트륨 산화물(yttrium oxide), 이터비움 산화물(ytterbium oxide) 및 실리콘 산화물(silicon oxide)로 이루어진 군에서 1종 이상을 포함할 수 있다.The thin film layer 120 may comprise an inorganic oxide. The thin film layer 120 may have a high hardness function by being formed of an inorganic oxide. The inorganic oxide is selected from the group consisting of aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, cerium oxide, tantalum oxide, yttrium oxide, oxide, ytterbium oxide, and silicon oxide. The oxide semiconductor may include at least one of silicon oxide, yttrium oxide, and silicon oxide.

특히, 무기 산화물은 알루미나(alumina, Al2O3)일 수 있다. 알루미나는 사파이어 분자구조를 가지는 물질로서, 융점이 높아 열적 안정성이 높으며, 기계적 강도와 경도가 높고, 전기절연성이 우수하며, 내식성이 뛰어나다. 이러한 알루미나를 포함하는 박막층(120)을 베이스 기재(110) 상에 형성함으로써, 본 박형 기판(100)의 높은 표면 경도(예를 들어, 연필경도 9 H 이상)를 확보할 수 있다. 다만, 무기 산화물은 이에만 한정되는 것은 아니고, 베이스 기재(110) 상에 플라즈마-강화 화학 기상 증착법을 통해 박막층(120)을 형성할 수 있는 물질을 모두 포함할 수 있다.In particular, the inorganic oxide may be alumina (Al 2 O 3). Alumina is a material having a sapphire molecular structure and has high thermal stability due to its high melting point, high mechanical strength and hardness, excellent electrical insulation, and excellent corrosion resistance. By forming the thin film layer 120 including such alumina on the base substrate 110, it is possible to secure a high surface hardness (for example, pencil hardness of 9 H or more) of the thin substrate 100 of the present invention. However, the inorganic oxide is not limited thereto, and may include any material capable of forming the thin film layer 120 on the base substrate 110 through the plasma-enhanced chemical vapor deposition method.

박막층(120)은 플라즈마-강화 화학 기상 증착법(PECVD : Plasma-enhanced chemical vapor deposition)에 의해 베이스 기재(110)의 일면 상에 형성될 수 있다. 박막층(120)이 고경도 기능을 수행하기 위해서는 박막층(120)의 두께가 일정 두께 이상은 되어야 하는바, 양산하기 위해서는 증착 속도(코팅 속도)가 중요하다. 그러나, 이러한 점에서, 전자빔 증착법이나 스퍼터링 방법은 무기 산화물 박막을 형성하기 위한 면에 있어서 높은 공정수율을 제공하기 어렵다. 한편, PVD (Physical Vapor Deposition)법 역시 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 비해 산화물이나 탄화물 박막의 증착 속도가 느리다. 이에 따라, CVD 공정 중에서도 플라즈마의 높은 에너지와 밀도로 어시스트(assist)되는 플라즈마-강화 화학 기상 증착법을 이용할 경우 박막층(120)을 형성할 수 있다. 예시적으로, EEP(Electron Emission Plasma) Reactor를 사용한 HD-PECVD법을 사용하여 박막층(120)을 형성할 수 있다. The thin film layer 120 may be formed on one side of the base substrate 110 by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). In order for the thin film layer 120 to have a high hardness function, the thickness of the thin film layer 120 must be more than a certain thickness, and the deposition rate (coating speed) is important for mass production. However, in this respect, it is difficult for the electron beam evaporation method or the sputtering method to provide a high process yield on the surface for forming the inorganic oxide thin film. On the other hand, the PVD (Physical Vapor Deposition) method also has a slow deposition rate of oxide or carbide thin films compared to CVD (Chemical Vapor Deposition). Accordingly, in the CVD process, the thin film layer 120 can be formed by plasma-enhanced chemical vapor deposition (CVD) in which plasma is assisted with high energy and density. Illustratively, the thin film layer 120 can be formed using an HD-PECVD method using an EEP (Electron Emission Plasma) Reactor.

이러한 박막층(120)의 굴절률은 가시광선 파장 550 nm 영역에서 1.5 내지 2.5일 수 있다.The refractive index of the thin film layer 120 may be 1.5 to 2.5 at a visible light wavelength of 550 nm.

또한, 박막층(120)은 0.03 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게, 박막층(120)의 두께는 0.05~0.2㎛일 수 있다. In addition, the thin film layer 120 may have a thickness of 0.03 mu m or more and 1.0 mu m or less. Preferably, the thickness of the thin film layer 120 may be 0.05 to 0.2 占 퐉.

또한, 박막층(120)은 상온 내지 400℃의 온도 범위에서 형성될 수 있다. 여기서 상온 범위는 베이스 기재(110)가 플라스틱 소재인 경우의 공정온도범위에 관한 것으로서, 플라스틱 소재는 특별한 열 처리나 제어를 하지 않은 일반적인 상태에서 형성된다. 또는, 박막층(120)은 100~400℃ 에서 형성될 수도 있다. 예시적으로, 글라스 소재의 베이스 기재(110)의 경우 박막층(120)이 100℃ 이하의 온도 범위에서 형성되는 경우, 강한 경도를 갖는 박막층(120)이 구현되기 어렵고, 박막층(120)과 베이스 기재(110)의 밀착력이 확보되기 어렵다. 또한, 박막층(120)이 400℃ 이상의 온도 범위에서 형성되는 경우, 베이스 기재(110)의 손상으로 인해 베이스 기재(110)의 표면이 거칠어져 제품성이 보장되는 박막형 투명 박형 기판(100)이 구현되기 어렵다. 그러나, 본 고경도 박막형 투명 박형 기판(100)은, 박막층(120)이 상온 내지 400℃의 온도 범위에서 형성되는바, 박막층(120)과 베이스 기재(110)의 밀착력을 확보하면서, 베이스 기재(110)의 손상이 없는 강한 경도를 갖는 박막형 투명 박형 기판(100)으로 구현될 수 있다. Further, the thin film layer 120 can be formed at a temperature ranging from room temperature to 400 占 폚. Here, the normal temperature range refers to a process temperature range when the base substrate 110 is a plastic material, and the plastic material is formed in a general state without special heat treatment or control. Alternatively, the thin film layer 120 may be formed at 100 to 400 ° C. For example, in the case of the glass base substrate 110, when the thin film layer 120 is formed at a temperature range of 100 ° C or less, it is difficult to form the thin film layer 120 having a strong hardness, It is difficult to secure the adhesion of the adhesive layer 110. In addition, when the thin film layer 120 is formed in a temperature range of 400 ° C or higher, the surface of the base substrate 110 is roughened due to damage to the base substrate 110, . However, in the present hard thin film transparent thin substrate 100, since the thin film layer 120 is formed at a temperature ranging from room temperature to 400 ° C, the adhesion between the thin film layer 120 and the base substrate 110 is ensured, 110 can be realized with a thin film transparent thin substrate 100 having a high hardness without damage.

이와 같이, 본 박형 기판(100)은 표면 처리 강화 공정을 추가로 거친 고가의 글래스 기재에 비해 저렴한 일반적인 베이스 기재(110)에 박막층(120)을 형성함으로써, 화학적 강화 처리를 거치지 않고도 고경도 특성을 가질 수 있다.As described above, the thin substrate 100 is formed by forming the thin film layer 120 on a general base substrate 110, which is inexpensive compared to an expensive rough glass substrate which is further roughened by the surface treatment. Thus, Lt; / RTI >

또한, 박막층(120)은 후 경화를 위하여, 열처리 대신 광 소결 방법에 의해 경화될 수 있다. 열처리 공정은 높은 온도에서 진행되는 것이기 때문에, 박막층(120)이나 베이스 기재(110)에 손상을 가할 수 있다. 그러나, 광 소결 방법은 고온에서 진행되는 공정이 아니며 박막층(120)의 표면에 특정 광을 조사하여 불순물 제거 및 경화를 수행하는 것이기 때문에 박막층(120)이나 베이스 기재(110)에 대한 손상없이 경화가 가능하다. 이러한 광 소결 방법에 대해서는 후술로 구체적으로 설명하도록 한다. Further, the thin film layer 120 can be cured by a light sintering method instead of a heat treatment, for post curing. Since the heat treatment process proceeds at a high temperature, the thin film layer 120 and the base substrate 110 may be damaged. However, since the light sintering method is not a process proceeding at a high temperature and the surface of the thin film layer 120 is irradiated with specific light to remove and cure impurities, the curing can be performed without damaging the thin film layer 120 or the base substrate 110 It is possible. The light sintering method will be described later in detail.

한편, 도 2는 본 박형 기판(100)이 터치 패널이나 다른 디스플레이 소자의 커버 글라스 용도로 사용되는 경우를 나타내기 위한 도면이다. 본 박형 기판(100)이 터치 패널이나 커버 글라스 용도로 사용될 경우, 사용자의 터치 입력이나 기타 외부와 접촉하는 영역은 박막층(120)의 표면이 된다. 이때, 박막층(120)은 무기 산화물로 형성되어 고경도 기능을 갖기 때문에, 외부의 충격 등이 발생하더라도 스크래치에 강하다. 한편, 터치 패널의 터치 기능 등을 위한 다른 구조물은 베이스 기재(110)의 박막층(120)이 형성된 일 면과 마주하는 타 면 상에 형성된다. 예를 들어, 투명전도막(130)은 베이스 기재(110)의 타 면 상에 형성된다.2 is a view showing a case where the thin substrate 100 is used for a cover glass of a touch panel or other display device. When the thin type substrate 100 is used for a touch panel or a cover glass, a region of the touching input or other external contact of the user becomes the surface of the thin film layer 120. At this time, since the thin film layer 120 is formed of an inorganic oxide and has a high hardness function, it is resistant to scratches even if an external impact occurs. On the other hand, another structure for the touch function or the like of the touch panel is formed on the other surface opposite to the one surface of the base substrate 110 on which the thin film layer 120 is formed. For example, a transparent conductive film 130 is formed on the other surface of the base substrate 110.

여기서 투명전도막(130)은 산화 인듐 주석(ITO), 산화 안티몬 주석(ATO), 산화 갈륨 아연(GZO), 산화 알루미늄 아연 (AZO), 산화 인듐 아연(IZO), 도전성 고분자, 탄소나노튜브 및 그래핀으로 이루어진 군에서 1종 이상의 물질을 포함하거나, 메탈메쉬 및 실버나노와이어 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 예를 들면, 투명전도막(130)은 ITO로 이루어질 수 있다. 또한, 투명전도막(130)이 산화 인듐 주석을 포함하는 경우, 투명전도막(130)은 15 nm 내지 80 nm의 두께를 가질 수 있다.Here, the transparent conductive film 130 may be formed of indium tin oxide (ITO), antimony tin oxide (ATO), gallium zinc oxide (GZO), zinc oxide AZO, indium zinc oxide (IZO), conductive polymer, Graphene, or may include one or more of metal mesh and silver nanowires. More specifically, for example, the transparent conductive film 130 may be made of ITO. Further, when the transparent conductive film 130 includes indium tin oxide, the transparent conductive film 130 may have a thickness of 15 nm to 80 nm.

이어서, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다. Next, with reference to FIGS. 3 to 6, a method of manufacturing a thin substrate using a photo-sintering process according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 베이스 기재(110)를 준비한다(S110). 베이스 기재(110)는 유리, 플라스틱, 실리콘 웨이퍼 중 어느 하나로 준비될 수 있다. 이때, 베이스 기재(110)는 인라인(in-line) 장비 또는 롤투롤(Roll to Rol) 장비를 통해 준비될 수 있다. 예를 들어, 베이스 기재(110)가 거치대에 장착된 후, 전열구간, 증착구간, 버퍼구간을 갖는 진공장비 내를 통과함에 따라 표면처리가 이루어질 수 있다. 또 다른 예로, 챔버 상부에 베이스 기재(110)를 감고 푸는 역할을 하는 와인딩/언와인딩(Winding/Unwinding) 롤러가 장착되고, 기재의 장력을 제어하는 장력제어장치, 장력 센서가 구비될 수 있다. 이때, 베이스 기재(110)는 언와인딩 롤러에서 풀리고, 가이드 롤러를 거쳐 냉각 드럼에 도착함으로써, 박막층(120) 형성을 위한 준비가 마무리 될 수 있다. 추가 실시예로서, 베이스 기재(110)는 냉각 드럼에 도착하기 전 예열 공정이 수행될 수 있다. 예열 공정은 100℃ 내지 400℃의 범위에서 수행될 수 있다. First, a base substrate 110 is prepared (S110). The base substrate 110 may be prepared from any one of glass, plastic, and silicon wafers. At this time, the base substrate 110 may be prepared through an in-line equipment or a roll-to-roll equipment. For example, after the base substrate 110 is mounted on the holder, the surface treatment can be performed as it passes through the vacuum equipment having the heating section, the deposition section, and the buffer section. As another example, a tension controlling device and a tension sensor for controlling the tension of the substrate may be provided with a winding / unwinding roller for winding and loosening the base substrate 110 on the upper part of the chamber. At this time, the base substrate 110 is unwound from the unwinding rollers, and reaches the cooling drum via the guide rollers, so that preparation for forming the thin film layer 120 can be completed. As a further example, the preheating process may be performed before the base substrate 110 arrives at the cooling drum. The preheating process may be performed at a temperature in the range of 100 ° C to 400 ° C.

이어서, 베이스 기재(110) 상에 무기 산화물로 구성된 박막층(120)을 형성한다(S120). Subsequently, a thin film layer 120 composed of an inorganic oxide is formed on the base substrate 110 (S120).

구체적으로, 냉각 드럼에 도착한 베이스 기재(110)에 대하여 냉각과 동시에 무기 산화물 박막층(120)의 성막이 수행될 수 있다. 한편 성막이 끝난 베이스 기재(110)는 다시 가이드 롤러를 거쳐 와인딩 롤러에 감기도록 설계된다. Concretely, the deposition of the inorganic oxide thin film layer 120 can be performed at the same time as cooling the base substrate 110 arriving at the cooling drum. On the other hand, the base material 110 after the film formation is designed to be wound on the winding roller again through the guide roller.

박막층(120)의 성막은 PECVD 공정에 의해 수행될 수 있는데, 박막층(120)의 성막 균일도를 향상시키기 위해 선형 HD(High Density) PECVD Reactor가 사용될 수 있으며, 냉각 드럼의 온도는 8℃로 유지되어, 플라즈마 노출에 의한 베이스 기재(110) 온도 상승이 최소화될 수 있다. 이때, PECVD 장비의 가스 매니폴더를 통해 제공되는 반응가스와 전구체 가스 등의 가스량과 가스 혼합비는 무기 산화물 박막층(120) 최적 공정 조건을 달성하기 위한 비율로 설정될 수 있다. 이때, Reactor의 전력 세기는 최대 30kW까지 인가될 수 있으며, 증착속도는 최대 10m/min까지 될 수 있다. 또한 MFC(질량 유량 제어기)의 용량에 따라 전구체, 활성가스, 수송가스의 양이 조절될 수 있으며, 이에 따라 무기 산화물 박막층(120)의 두께가 결정된다.The deposition of the thin film layer 120 can be performed by a PECVD process. A linear HD (High Density) PECVD Reactor can be used to improve the film uniformity of the thin film layer 120, and the temperature of the cooling drum is maintained at 8 DEG C , Temperature rise of the base substrate 110 due to plasma exposure can be minimized. At this time, the gas amount and the gas mixing ratio of the reaction gas, the precursor gas, etc., provided through the gas manifold of the PECVD equipment may be set to a ratio for achieving the optimal process conditions of the inorganic oxide thin film layer 120. At this time, the power of the reactor can be applied up to 30 kW, and the deposition rate can be up to 10 m / min. Also, the amount of the precursor, the active gas, and the transport gas can be controlled according to the capacity of the MFC (mass flow controller), and thus the thickness of the inorganic oxide thin film layer 120 is determined.

전구체로서 TMA가 사용될 수 있으며, 전구체와 반응가스(Ar, O2)의 비율은 반응이 잘 일어나기 위한 적절한 비율로 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르는, HD-PECVD 설비는 In-Line 방식으로 구성되므로, 기판 이동 속도를 조절할 경우 원하는 박막 두께의 성막이 가능하다. 이때, 설비의 압력은 10mTorr 이내가 되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한하는 것은 아니다. TMA may be used as the precursor, and the ratio of the precursor and the reactive gas (Ar, O2) may be set at an appropriate ratio for the reaction to occur well. Since the HD-PECVD apparatus according to an embodiment of the present invention is configured in an in-line system, it is possible to form a desired film thickness when the substrate moving speed is controlled. At this time, the pressure of the equipment is preferably within 10 mTorr, but this is not necessarily the case.

한편, 여기서 박막층(120) 성막공정은 온도범위는 상온~400℃ 일 수 있다. 종래 글라스 기재의 경우에는 1.58 이상의 굴절률과 2.5이상의 밀도의 박막층(120)을 얻기 위하여 박막층(120)을 400℃ 이상의 고온에서 형성시켰다. 그러나, 이런 경우, 글라스 기재의 표면 손상이 불가피하였다. 그러나, 본 발명의 일 실시예의 경우, 박막층(120)이 무기 산화물을 포함하고, PECVD 공정에 의해 형성되기 때문에, 1.58 이상의 굴절률과 2.5이상의 밀도의 박막층(120) 을 상온 내지 400℃의 온도 범위에서 형성시킬 수 있게 되어, 베이스 기재(110)의 표면이 손상되는 것을 막을 수 있다.Here, the temperature range for forming the thin film layer 120 may be from room temperature to 400 ° C. In the case of the conventional glass substrate, the thin film layer 120 is formed at a high temperature of 400 캜 or more to obtain a thin film layer 120 having a refractive index of 1.58 or more and a density of 2.5 or more. However, in this case, surface damage of the glass substrate was inevitable. However, in the case of the embodiment of the present invention, since the thin film layer 120 contains inorganic oxide and is formed by the PECVD process, the thin film layer 120 having a refractive index of 1.58 or more and a density of 2.5 or more is formed at a temperature range of room temperature to 400 占 폚 It is possible to prevent the surface of the base substrate 110 from being damaged.

이어서, 후 경화 처리를 위해 박막층(120) 표면에 광 소결 공정을 수행한다(S130).Next, a light sintering process is performed on the surface of the thin film layer 120 for the post-curing process (S130).

광 소결 공정이란 박막층(120)의 표면에 광을 조사하여 고온 가열처리를 수행하는 공정을 의미한다. 광 소결 공정은 특정 파장 범위의 광을 일시적으로 조사하는 공정이므로 플라스틱이나 종이같은 열적으로 불안정한 기재에 대해서도 기재에 손상을 입히지 않고 사용될 수 있으며, 굉장히 빨리 박막층(120)을 경화시킬 수 있다. 이러한 점에서 열 경화 방식에 비하여 높은 장점을 지닌다. The light sintering process refers to a process of irradiating the surface of the thin film layer 120 with light and performing a high-temperature heat treatment. Since the light sintering process is a process of temporarily irradiating light in a specific wavelength range, it can be used without damaging the substrate even for a thermally unstable substrate such as plastic or paper, and the thin film layer 120 can be cured very quickly. In this respect, it has a high advantage over the thermosetting method.

한편, 광 소결 장치는 도 4와 같이 광원(200)과 제어부(210)로 구성될 수 있다. 광원(200)는 박막층(120)의 표면에 광을 조사하는 구성이며, 제어부(210)는 광원에서 출사되는 광의 조도 및 광의 펄스 크기나 폭, 광의 에너지 등을 제어하는 역할을 수행한다. Meanwhile, the light sintering apparatus may include a light source 200 and a control unit 210 as shown in FIG. The light source 200 emits light to the surface of the thin film layer 120. The control unit 210 controls the illuminance of the light emitted from the light source and the pulse size, width, and energy of the light.

광원(200)에 의해 출사되는 광은 백색광일 수 있다. 백색광은 200~1500 nm 파장대의 자외선 영역부터 적외선 영역을 이르는 광일 수 있다.The light emitted by the light source 200 may be white light. The white light may be a light ranging from the ultraviolet region to the infrared region of the wavelength range of 200 to 1500 nm.

또한, 제어부(210)에 의해 제어되는 광은 도 5와 같은 복수의 펄스 형태로 인가되는 것일 수 있으며, 광의 펄스 폭(duration time)은 10~3000 us일 수 있다. 이때, 광 펄스는 사각파일 수 있다. 다만, 이러한 사각파는 실제로는 일정한 전력이 유지되는 형태는 아니며 피크값 도달 이후에 점차 전력이 줄어드는 형태일 수 있다. 제어부(210)는 kHz범위의 펄스 반복률로 수 us 내지 수 ms 범위의 폭을 갖는 펄스를 생성할 수 있다. 제어부(210)는 각 광 펄스의 폭(d1)이 이웃하는 광 펄스 간의 간격(d2)보다 작도록 제어할 수 있다. In addition, the light controlled by the controller 210 may be applied in a plurality of pulses as shown in FIG. 5, and the duration of light may be 10 to 3000 us. At this time, the optical pulse can be a rectangular file. However, this square wave is not a type in which a constant power is actually maintained, but may be a form in which power gradually decreases after a peak value is reached. The control unit 210 can generate a pulse having a width in the range of several us to several ms with a pulse repetition rate in the kHz range. The control unit 210 can control the width d1 of each optical pulse to be smaller than the interval d2 between neighboring optical pulses.

또한, 제어부(210)에 의해 제어되는 광의 에너지는 광 펄스의 크기(M)로 정해지며, 최대값이 30~45J/cm2범위를 갖도록 제공될 수 있다. 또한, 제어부(210)는 파워 미터(power meter)에 조사한 후 캘리브레이션(calibration)을 통해 어느 정도의 에너지가 출력되는지 확인한 후 추가적인 전압(V) 조정을 통해 원하는 수준의 에너지를 출력하도록 조정할 수 있다. Also, the energy of light controlled by the controller 210 is determined by the magnitude M of the optical pulse, and the maximum value may be provided to have a range of 30 to 45 J / cm 2. In addition, the controller 210 can adjust the voltage to output a desired level of energy through additional voltage (V) adjustment after checking a certain amount of energy through calibration after irradiating the power meter.

한편, 광 소결 장치의 광 조사 면적이 박막층(120)의 표면 면적보다 넓은 경우, 한 번의 광 조사 만으로 광 소결 공정이 가능하다. 그러나, 광 조사 면적이 박막층(120)의 표면 면적보다 작은 경우, 두 번 이상의 광 조사가 필요하다. 이때, 도 6과 같이, 박막층(120)의 표면의 제 1 영역(R1)에 대하여 광 조사를 수행한 후, 박막층(120)의 표면의 제 2 영역(R2)에 대한 광 조사를 수행할 수 있다. 여기서 제 1 영역(R1) 및 제 2 영역(R2)은 소정 면적이 서로 오버랩되도록 구성될 수 있다. 광 조사되는 제 1 영역(R1)과 제 2 영역(R2)이 오버랩되지 않도록 설정되는 경우, 실제 광 조사시 오차 등에 의해 제 1 영역(R1)과 제 2 영역(R2)의 경계면에 광이 조사되지 않는 영역이 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 소정 면적은 오버랩되도록 공정이 진행될 수 있다. 구체적으로, 제 1 영역(R1)에 대한 광 조사를 수행한 후, 제 2 영역(R2)이 광 소결 장치의 광원과 대응하도록 이동시키며, 제 2 영역(R2)에 대한 광 조사를 수행할 수 있다. On the other hand, when the light irradiation area of the light sintering apparatus is wider than the surface area of the thin film layer 120, the light sintering process can be performed only by one light irradiation. However, when the light irradiation area is smaller than the surface area of the thin film layer 120, it is necessary to perform light irradiation twice or more. 6, light irradiation may be performed on the first region R1 of the surface of the thin film layer 120 and then light irradiation may be performed on the second region R2 of the surface of the thin film layer 120. In this case, have. Here, the first area R1 and the second area R2 may be configured such that predetermined areas overlap each other. Light is irradiated to the interface between the first region R1 and the second region R2 due to an error in actual light irradiation or the like when the first region R1 and the second region R2 to be irradiated with light are set so as not to overlap with each other May occur. Therefore, in order to solve such a problem, the process can be performed so that the predetermined area is overlapped. Specifically, after performing the light irradiation for the first region R1, the second region R2 is moved so as to correspond to the light source of the light sintering apparatus, and light irradiation for the second region R2 can be performed have.

이때, 베이스 기재(110)는 인라인 (in-line) 장비 및 롤투롤(Roll to Roll) 장비를 통하여 이동되면서 박막층(120) 상에 광이 조사될 수 있으며, 복수의 박형 기판(100)이 인라인 또는 롤투롤 장비에 적재되어 연속적으로 광 소결 공정이 진행될 수도 있다. At this time, the base substrate 110 may be irradiated with light on the thin film layer 120 while moving through the in-line equipment and the roll-to-roll equipment, and a plurality of thin substrates 100 may be in- Or may be loaded on a roll-to-roll machine and the light sintering process may proceed continuously.

이와 같이, 박막층(120)의 표면에 강한 에너지를 갖는 백색광을 인가할 경우, 박막층(120)을 구성하고 있는 분자들 중 분자 간 결합력이 가장 약한 곳(즉, 탄소와의 결합부분, 예를 들어, Al-CHx, Al-O-CHx, 등)부터 끊어지고 강한 결합(예를 들어, AlOx)이 되는 방향으로 각 분자가 재결합될 수 있다. 이때 끊어진 탄소 화합물은 박막 내 또는 대기상의 수소나 산소 같은 원소를 만나 CO2, H2O와 같은 액체 또는 기체 물질로 결합되어 박막층(120)으로부터 제거될 수 있다.When white light having a strong energy is applied to the surface of the thin film layer 120 as described above, the molecules of the thin film layer 120 having the weakest intermolecular bonding force (that is, , Al-CHx, Al-O-CHx, etc.) and become strong bonds (for example, AlOx). At this time, the broken carbon compound can be removed from the thin film layer 120 by being combined with a liquid or a gaseous substance such as CO 2, H 2 O, or the like to meet an element such as hydrogen or oxygen in the thin film or on the atmosphere.

탄소 불순물이 박막층(120)에 다량 함유되어 있을 경우, 박막층(120)의 순도가 떨어짐에 따라 무기 산화물로 구성된 박막보다 경도가 약화될 수 있다. 따라서, 이러한 탄소 불순물을 제거하기 위하여 기존에는 열처리를 수행하였었으나, 열처리의 경우 베이스 기재(110)가 필름과 같이 얇은 박막으로 구성됨에 따라 손상을 입을 가능성이 커 공정수율을 낮게 만드는 하나의 원인으로 작용되어 왔다. 그러나, 광 소결 방법을 이용할 경우, 저온에서도 쉽게 탄소 불순물을 제거하고, 탄소 불순물 제거에 따라 박막층(120)을 경화시킬 수 있다. When the carbon impurity is contained in the thin film layer 120 in a large amount, the hardness of the thin film layer 120 may be lowered as the purity of the thin film layer 120 is lowered. However, in the case of heat treatment, since the base substrate 110 is formed of a thin film like a film, there is a possibility that the film is damaged, which is one cause of lowering the process yield . However, when the light sintering method is used, it is possible to easily remove carbon impurities even at a low temperature and cure the thin film layer 120 according to the removal of carbon impurities.

한편, 추가 실시예로서, 박막층(120)에 대한 1차 경화가 이루어진 이후에 광소결 공정이 수행될 수도 있다. 이러한 경우, 1차 경화를 통해서도 박막의 조직이 조밀하게 되지 않거나 불순물 제거가 이루어지지 않은 영역에 대하여 면밀한 불순물 제거 및 경화를 할 수 있다는 점에서 큰 장점이 있다. On the other hand, as a further embodiment, a photo-sintering process may be performed after the primary curing to the thin film layer 120 has been performed. In this case, there is a great advantage in that the thin film structure can not be dense or the impurity can be removed and hardened in a region where the impurity is not removed even through the primary curing.

이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 광 소결 공정에 의해 경화된 박형 기판(100)의 성능에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the performance of the thin substrate 100 cured by the light sintering process will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 9, according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 박형 기판(100)에 대한 광 소결에 따른 성분 분석 변화 결과를 나타낸 그래프이다. FIG. 7 is a graph showing the result of composition analysis change according to light sintering for a thin substrate 100 manufactured according to an embodiment of the present invention.

여기서 도 7의 분석은, 알루미늄 산화물 박막층(120)을 대상으로 진행된 것이며, monochromatic Al-Ka선을 광원으로 사용하는 XPS(광전자분광기) 장치를 이용하여 수행되었다. 광전자분광기는 X-선에 의하여 여기된 광전자를 이용하여 수 nm 깊이의 시료(베이스 기재(110) 또는 박막층(120))의 표면을 분석하여 분석 시료의 구성원소와 결합상태등의 정보를 확인할 수 있는 장치이다. 7 was performed on the aluminum oxide thin film layer 120 and was performed using an XPS (photoelectron spectroscopy) apparatus using a monochromatic Al-Ka line as a light source. The optoelectronic spectrometer analyzes the surface of a sample (base substrate 110 or thin film layer 120) having a depth of several nm by using a photoelectron excited by X-ray to confirm information such as constituent elements of the analyzed sample and the bonding state .

도 7을 참조하면, 후 경화를 하지 않은 알루미늄 산화물 박막층(120)은 원자비로 하여 알루미늄비는 27.9 %, 탄소비는 16.4%, 산소비는 55.0%의 조성을 가지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 후 경화 방법으로 열처리를 할 경우, 알루미늄비는 26.1 %, 탄소비는 13.3%, 산소비는 58.2%의 조성을 가지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 후 경화 방법으로 광 소결 방법을 이용할 경우, 알루미늄비는 31.0 %, 탄소비는 1.7%, 산소비는 67.3%의 조성을 가지는 것을 확인할 수 있다. 후 경화를 하지 않을 경우 알루미늄 산화물 박막층(120)의 표면에 16% 이상의 불순물(탄소)이 함유되며, 광 소결 방법을 이용해 후 경화시 그 양이 획기적으로 감소된 것을 확인 할 수 있다. Referring to FIG. 7, it can be seen that the aluminum oxide thin film layer 120, which was not postcured, had a composition of 27.9% aluminum ratio, 16.4% aluminum content, and 55.0% acid content as the atomic ratio. In addition, when heat-treated by the post-curing method, the aluminum ratio is 26.1%, the carbon consumption is 13.3%, and the acid consumption is 58.2%. Also, when the photo-sintering method is used as the post-curing method, it can be confirmed that the aluminum ratio is 31.0%, the carbon consumption is 1.7%, and the acid consumption is 67.3%. When the post-curing is not carried out, 16% or more of impurities (carbon) are contained on the surface of the aluminum oxide thin film layer 120, and it is confirmed that the amount of impurities (carbon) is drastically reduced upon post-curing by the light sintering method.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 박형 기판(100)에 대한 광 소결에 따른 Hardness 변화 결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 8 is a graph showing a result of a change in hardness due to light sintering of a thin substrate 100 manufactured according to an embodiment of the present invention.

박막층(120)의 표면경도는 여러가지 방법으로 측정될 수 있다. 예를 들어, 나노인덴터를 통하여 측정될 수 있다. 나노인덴터는 박막층(120) 표면에 mN의 힘으로 눌러 재료의 탄성계수와 경도를 측정할 수 있는 장치로서, 긁힐 때의 힘과 마찰계수 역시 측정할 수 있으며 박막 및 소재의 물성평가 등에 활용된다. 다만, 반드시 이에 한하는 것은 아니며 다른 방법을 통해서도 표면경도가 측정될 수 있다.The surface hardness of the thin film layer 120 can be measured by various methods. For example, through a nanoindenter. The nanoindenter is a device capable of measuring the elastic modulus and hardness of a material by pressing with the force of mN on the surface of the thin film layer 120. The force and friction coefficient at the time of scratching can also be measured and utilized for evaluating physical properties of a thin film and a material . However, this is not necessarily so, and surface hardness can be measured by other methods.

도 8의 그래프를 참조하면, 후 경화를 하지 않은 알루미늄 산화물 박막층(120)은 8.2Gpa의 표면경도를 가지며, 후 경화 방법으로 열처리를 할 경우, 표면경도가 7.6Gpa로 그 특성이 감소하는 것을 확인했다. 후 경화 방법으로 광 소결 방법을 이용할 경우 알루미늄 산화물 박막층(120)의 표면경도는 8.6Gpa로 후 경화 전 또는 열처리를 통한 경화보다 표면경도가 더 좋아지는 것을 확인할 수 있다. Referring to the graph of FIG. 8, it can be seen that the aluminum oxide thin film layer 120, which is not postcured, has a surface hardness of 8.2 Gpa and its surface hardness is reduced to 7.6 Gpa when heat- did. The surface hardness of the aluminum oxide thin film layer 120 is 8.6 Gpa when the light sintering method is used as a post-curing method, and it is confirmed that the surface hardness of the aluminum oxide thin film layer 120 is better than that before or after curing by heat treatment.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 박형 기판(100)에 대한 광 소결에 따른 밀도 변화 결과를 나타낸 그래프이다.9 is a graph showing a result of density change due to light sintering of a thin substrate 100 manufactured according to an embodiment of the present invention.

박막층(120)의 밀도분석은 XRR(X-선 반사율) 측정 장치를 이용하여 수행되었다. XRR측정 장치는 0.154 nm 파장의 X-선을 무기 산화물 박막층(120)에 수평에 가까운 각도로 입사시켜 무기 산화물 박막층(120)의 각 경계면에서 반사된 빛들의 간섭 현상을 측정할 수 있는 장치로서 이 결과를 이용해 무기 산화물 박막층(120)의 두께, 구조, 밀도 등의 정보를 확인할 수 있다.The density analysis of the thin film layer 120 was performed using an XRR (X-ray reflectance) measurement apparatus. The XRR measurement apparatus is an apparatus which can measure the interference phenomenon of light reflected at each interface of the inorganic oxide thin film layer 120 by making an X-ray having a wavelength of 0.154 nm enter the inorganic oxide thin film layer 120 at a near- Information such as the thickness, structure, and density of the inorganic oxide thin film layer 120 can be confirmed using the results.

도 9를 참조하면, 후 경화를 하지 않은 알루미늄 산화물 박막층(120)의 밀도는 2.658g/cm3이고 알루미늄 산화물 박막층(120)에 광 소결 방법을 이용해 후 경화할 경우 밀도는 3.06g/cm3로 광 소결 방법을 이용하여 후 경화할 경우 박막층(120)이 좀 더 치밀해지는 것을 확인할 수 있다.9, the density of the aluminum oxide thin film layer 120 not subjected to the post-curing is 2.658 g / cm 3, and when the aluminum oxide thin film layer 120 is post-cured by the light sintering method, the density is 3.06 g / cm 3 It can be confirmed that the thin film layer 120 becomes more compact when the post-curing is performed using the light sintering method.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100: 박형 기판 110: 베이스 기재
120: 박막층 100: thin substrate 110: base substrate
120: thin film layer

Claims (13)

광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법에 있어서,
베이스 기재를 준비하는 단계;
무기 산화물로 구성된 박막층을 상기 베이스 기재 상에 형성하는 단계; 및
상기 박막층에 대한 경화를 위해 상기 박막층에 대한 광 소결 공정을 수행하는 단계;
를 포함하는, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법. In a thin substrate manufacturing method using a light sintering process,
Preparing a base substrate;
Forming a thin film layer composed of an inorganic oxide on the base substrate; And
Performing a photo-sintering process on the thin film layer for curing the thin film layer;
Wherein the light-sintering process comprises: 제 1 항에 있어서,
상기 광 소결 공정을 수행하는 단계는,
광을 상기 박막층의 표면에 조사하는 단계를 포함하는, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법.The method according to claim 1,
The step of performing the photo-
And irradiating light onto the surface of the thin film layer. 제 1 항에 있어서,
상기 광 소결 공정은,
백색광을 이용하는 것인, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법.The method according to claim 1,
In the light sintering step,
Wherein a white light is used. 제 3 항에 있어서,
상기 백색광은,
자외선, 가시광선, 적외선 영역을 포함하는 범위의 광인 것인, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법.The method of claim 3,
The white light,
Wherein the light is in a range including ultraviolet light, visible light, and infrared light. 제 1 항에 있어서,
상기 광 소결 공정을 수행하는 단계는,
광 펄스의 형태로서 사각파를 사용하는 단계를 포함하는, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법.The method according to claim 1,
The step of performing the photo-
Using a square wave as a form of optical pulses. 제 1 항에 있어서,
상기 광 소결 공정에 사용되는 광은,
복수의 광 펄스로 구성되며, 각 광 펄스의 폭(duration time)은 이웃하는 광 펄스 간의 간격보다 작도록 형성되는 것인, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법.The method according to claim 1,
The light used in the light-
Wherein each of the plurality of optical pulses is formed such that a duration time of each optical pulse is smaller than an interval between neighboring optical pulses. 제 1 항에 있어서,
상기 광 소결 공정을 수행하는 단계는,
광 소결 장치의 광 조사 면적보다 상기 박막층의 표면 면적이 더 큰 경우,
상기 박막층의 표면의 제 1 영역에 대하여 광 조사를 수행한 후, 상기 박막층의 표면의 제 2 영역에 대항 광 조사를 수행하되, 상기 제 1 영역 및 제 2 영역은 오버랩되는 것인, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법.The method according to claim 1,
The step of performing the photo-
When the surface area of the thin film layer is larger than the light irradiation area of the light sintering apparatus,
Wherein light is irradiated to a first region of the surface of the thin film layer and then light is irradiated to a second region of the surface of the thin film layer while the first region and the second region overlap each other, A method of manufacturing a thin substrate using the method. 제 1 항에 있어서,
상기 광 소결 공정을 수행하는 단계는,
롤투롤(Roll to Roll) 장비 또는 인라인(in-Line) 장비를 통하여 복수의 박형 기판을 이동시키면서 상기 박형 기판의 박막층 상에 광을 조사하는 단계를 포함하는, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법.The method according to claim 1,
The step of performing the photo-
A method for manufacturing a thin substrate using a light sintering process, comprising the steps of: irradiating light onto a thin film layer of a thin substrate while moving a plurality of thin substrates through roll-to-roll equipment or in-line equipment . 제 1 항에 있어서,
상기 무기 산화물은 알루미나(Al2O3)를 포함하는 것인, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the inorganic oxide comprises alumina (Al 2 O 3). 제 1 항에 있어서,
상기 박막층은 PECVD 공정에 의해 형성되는 것인, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the thin film layer is formed by a PECVD process. 제 1 항에 있어서,
상기 박형 기판은 투명전도막 형성시 기판으로 사용되는 것이며,
상기 박막층이 형성되는 베이스 기재의 일 면은 상기 투명전도막이 형성될 베이스 기재의 면과 마주하는 것인, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 제조방법.The method according to claim 1,
The thin substrate is used as a substrate in forming a transparent conductive film,
Wherein one surface of the base substrate on which the thin film layer is formed faces the surface of the base substrate on which the transparent conductive film is to be formed. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 형성되어, 투명전도막 형성시 기판으로 사용되는 박형 기판.11. A thin substrate formed according to the manufacturing method of any one of claims 1 to 11 and used as a substrate in forming a transparent conductive film. 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 경화방법에 있어서,
베이스 기재 및 상기 베이스 기재 상에 PECVD 공정을 통해 알루미늄 산화물로 구성된 박막층을 포함하는 박형 기판에 대하여, 상기 박형 기판의 박막층의 표면에 백색광을 조사하는 단계를 포함하는, 광 소결 공정을 이용한 박형 기판 경화방법. In a thin substrate curing method using a light sintering process,
A method of manufacturing a thin substrate curable by a light sintering process comprising the steps of: applying a white light to the surface of the thin film layer of the thin substrate on a thin substrate comprising a base substrate and a thin film layer composed of aluminum oxide via a PECVD process on the base substrate Way.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102230827B1 (en) * 2019-11-18 2021-03-23 한국생산기술연구원 Apparatus for light sintering for applying uniform energy and manufacturing method of the Optical layer using the same

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