KR20190116901A - 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

반사 방지, 내스크래치성 유리 기판 및 그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 N2의 소스 기체를 이온화시켜 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물을 형성하는 단계, 20 kV 내지 30 kV의 가속 전압 및 5 x 1016 이온/㎠ 내지 1017 이온/㎠의 이온 선량으로 가속화시켜 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 빔을 형성하는 단계를 포함하는 이온 주입에 의한 내스크래치성 반사 방지 유리 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 방법에 따라 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물로 이온 주입하여 처리된 영역을 포함하는 내스크래치성 반사 방지 유리 기판에 관한 것이다.

Description

반사 방지, 내스크래치성 유리 기판 및 그의 제조 방법
본 발명은 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 특히 글레이징(glazing)으로서 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판의 용도에 관한 것이다.
대부분의 반사 방지 유리 기판은 유리 표면 상에 코팅을 증착함으로써 얻어진다. 광 반사율의 감소는 유리 기판의 굴절률보다 낮거나 굴절률 구배를 갖는 굴절률을 갖는 단일층에 의해 얻어진다. 일부 반사 방지 코팅은 전체 가시광 범위에 대한 광 반사율의 상당한 감소를 얻기 위해 간섭 효과를 이용하는 다중층의 스택이다. 다른 코팅은 낮은 굴절률을 얻기 위해 어느 정도의 다공성을 나타낸다. 대체로 이러한 코팅은 유리 자체보다 기계적 및/또는 화학적 공격에 더 민감하며, 코팅 성능이 높을수록 그의 감도가 높아진다.
또 다른 반사 방지 유리 기판은 FR1300336에 개시되어 있다. 여기서, 반사 방지 효과는 비활성 기체의 이온을 10 원자%의 농도로 최대 100 nm 또는 200 nm의 깊이까지 유리 기판의 표면으로 주입함으로써 얻어진다. 그러나, 비활성 기체는 비교적 고가이며, 유리 기판에서 주입된 비활성 기체 이온의 이러한 높은 농도에 도달해야 하는 필요성은 유리 네트워크에 중요한 손상을 일으킬 위험을 증가시킨다. 비활성 기체의 이온의 이온 주입은 유리 기판에 미세한 거품을 생성하여 반사율을 저하시킨다. 그러나, 이러한 공동의 생성은 특히 스크래치에 대해 기계적 내구성을 감소시킨다.
따라서, 특히 적어도 미처리된 유리의 것과 동등한, 스크래치에 대한 기계적 내구성을 갖는 반사 방지 유리 기판을 제조하는 간단하고 저렴한 방법을 제공하고자 하는 요구가 당 기술분야에 존재한다.
본 발명의 한 양태에 따라, 본 발명의 주제는 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 본 발명의 주제는 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판을 제공하는 것이다.
본 발명은 다음의 작업:
· N2 소스 기체(source gas)를 제공하는 단계,
· 소스 기체를 이온화시켜 N의 단일 전하 이온 및 다중 전하 이온의 혼합물을 형성하는 단계,
· N의 단일 전하 이온 및 다중 전하 이온의 혼합물을 가속 전압으로 가속화시켜 단일 전하 이온 및 다중 전하 이온의 빔을 형성하고, 여기서 가속 전압은 15 kV 내지 30 kV이고, 이온 선량(ion dosage)은 5 x 1016 이온/㎠ 내지 1017 이온/㎠인 단계,
· 유리 기판을 제공하는 단계,
· 유리 기판을 단일 전하 및 다중 전하 이온의 빔의 경로에 배치하는 단계
를 포함하는 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명자들은 놀랍게도 유리 기판에 적용되는, 동일한 특정 가속 전압 및 그러한 특정 선량으로 가속화된 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물을 포함하는 이온 빔을 제공하는 본 발명의 방법이 감소된 반사율 및 동시에 변하지 않거나 심지어 증가된 내스크래치성을 유도한다는 것을 발견하였다.
유리하게는 결과 유리 기판의 반사율은 최대 6.5%, 바람직하게는 최대 6%, 보다 바람직하게는 최대 5.5%이다. 동시에 내스크래치성은 변하지 않거나 심지어 증가되는데, 즉 임계 하중의 면에서 내스크래치성은 미처리된 유리 기판의 내스크래치성의 100% 내지 135%, 보다 바람직하게는 105% 내지 135%이다. 매우 놀랍게도, 주입된 N의 농도가 주입된 깊이 전체에 걸쳐 2 원자% 미만이고, 또한 초기에 질소의 주입이 규소-질소 결합을 유도하여 미처리된 유리 기판보다 높은 굴절률을 갖는 규소 옥시니트라이드-포함 물질 층이 생성될 것으로 예상되었음에도 불구하고, 이러한 낮은 수준의 반사율에 도달하였다.
본 발명에서는, N2 기체를 이온화시켜 N의 단일 전하 이온 및 다중 전하 이온의 혼합물을 형성한다. 가속화된 단일 전하 이온 및 다중 전하 이온의 빔은 다양한 양의 상이한 N 이온, 바람직하게는 N+, N2+ 및 N3+를 포함할 수 있다. 각각의 이온의 예시적인 전류를 하기 표 1에 나타낸다(밀리암페어로 측정됨).
[표 1]
Figure pct00001
핵심 이온 주입 파라미터는 이온 가속 전압 및 이온 선량이다.
단일 전하 및 다중 전하 이온의 빔의 경로에서 유리 기판의 배치는 표면적 당 특정량의 이온, 또는 이온 선량이 얻어지도록 선택된다. 이온 선량, 또는 선량은 제곱 센티미터 당 이온의 수로서 나타낸다. 본 발명의 목적 상, 이온 선량은 단일 전하 이온 및 다중 전하 이온의 총 선량이다. 이온 빔은 바람직하게는 단일 및 다중 전하 이온의 연속적인 스트림을 제공한다. 이온 선량은 이온 빔에 대한 기판의 노출 시간을 제어함으로써 제어된다. 본 발명에 따라, 다중 전하 이온은 1 개 초과의 양전하를 갖는 이온이다. 단일 전하 이온은 단일 양전하를 갖는 이온이다.
본 발명의 일 구현예에서, 배치는 유리 기판 및 이온 주입 빔을 서로에 대해 이동시켜 유리 기판의 특정 표면적을 점진적으로 처리하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 유리 기판 및 이온 주입 빔은 서로에 대해 0.1 mm/s 내지 1000 mm/s의 속도로 이동된다. 이온 주입 빔에 대한 유리의 이동 속도는 처리되는 영역의 이온 선량에 영향을 미치는 빔 중 샘플의 체류 시간을 제어하도록 적절한 방식으로 선택된다.
본 발명의 방법은, 예를 들어 기판 표면을 본 발명의 이온 빔으로 연속적으로 스캐닝하거나, 예를 들어 단일 패스 또는 다중 패스로 전체 폭에 걸쳐 이동하는 기판을 처리하는 다중 이온 소스의 어레이를 형성함으로써, 1 m²초과의 큰 기판을 처리하도록 용이하게 확장될 수 있다.
본 발명에 따라, 가속 전압 및 이온 선량은 바람직하게는 다음의 범위에 포함된다.
[표 2]
Figure pct00002
본 발명자들은 동일한 가속 전압으로 가속화된 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물을 포함하는 이온 빔을 제공하는 이온 소스가, 단일 전하 이온보다 더 낮은 선량의 다중 전하 이온을 제공할 수 있기 때문에 특히 유용하다는 것을 발견하였다. 낮은 반사율 및 미처리된 유리 기판의 내스크래치성과 유사하거나 더 우수한 내스크래치성을 갖는 유리 기판이 이러한 빔에서 제공된 높은 선량 및 낮은 주입 에너지를 갖는 단일 전하 이온과 낮은 선량 및 높은 주입 에너지를 갖는 다중 전하 이온의 혼합물로 얻어질 수 있다는 것은 명백하다. 전자 볼트(eV)로 나타내는 주입 에너지는 단일 전하 이온 또는 다중 전하 이온의 전하에 가속 전압을 곱함으로써 계산된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 처리되는 영역 아래에 위치한, 처리되는 유리 기판의 영역의 온도는 유리 기판의 유리 전이 온도 이하이다. 이러한 온도는, 예를 들어 빔의 이온 전류, 빔에서 처리되는 영역의 체류 시간 및 기판의 임의의 냉각 수단에 의해 영향을 받는다.
본 발명의 일 구현예에서, 몇 개의 이온 주입 빔을 동시에 또는 연속적으로 사용하여 유리 기판을 처리한다.
본 발명의 일 구현예에서, 유리 기판의 영역의 표면 단위 당 이온의 총 선량은 이온 주입 빔에 의한 단일 처리에 의해 얻어진다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유리 기판의 영역의 표면 단위 당 이온의 총 선량은 하나 이상의 이온 주입 빔에 의한 몇 번의 연속적인 처리에 의해 얻어진다.
본 발명의 방법은 바람직하게는 10-2 mbar 내지 10-7 mbar, 보다 바람직하게는 10-5 mbar 내지 10-6 mbar의 압력에서 진공 챔버에서 수행된다.
본 발명의 방법을 수행하기 위한 예시적인 이온 소스는 Quertech Ingenierie S.A.의 Hardion+ RCE 이온 소스이다.
반사율은 광원 D65, 2°를 사용하여 본 발명의 방법으로 처리된 기판의 면에 대해 가시광 범위에서 측정한다.
또한, 본 발명은 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물이 유리 기판의 반사율을 감소시키고 동시에 미처리된 유리 기판의 임계 하중 면에서의 내스크래치성의 100% 내지 135%인 임계 하중 면에서의 내스크래치성을 얻기에 효과적인 가속 전압 및 선량으로 유리 기판에 주입된, 유리 기판의 반사율을 감소시키고 동시에 유리 기판의 내스크래치성을 유지하거나 증가시키기 위한 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물의 용도에 관한 것이다.
바람직하게는 N의 단일 및 다중 전하 이온의 혼합물이 유리 기판의 반사율을 최대 6.5%, 바람직하게는 최대 6%, 보다 바람직하게는 최대 5.5%까지 감소시키기에 유효한 이온 선량 및 가속 전압으로 사용된다.
바람직하게는 N의 단일 및 다중 전하 이온의 혼합물이 임계 하중 면에서의 내스크래치성을 미처리된 유리 기판의 임계 하중 면에서의 내스크래치성의 105% 내지 135%인 값으로 증가시키기에 유효한 이온 선량 및 가속 전압으로 사용된다.
미처리된 유리 기판의 반사율은 약 8%이며, 미처리된 유리 기판의 내스크래치성은 유리 조성 및 생성 조건에 따라 달라진다.
본 발명에 따라, N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물은 바람직하게는 N+, N2+ 및 N3+를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따라, N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물은 N+ 및 N2+ 각각보다 더 적은 양의 N3+를 포함한다. 본 발명의 보다 바람직한 구현예에서, N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물은 40~70%의 N+, 20~40%의 N2+, 및 2~20%의 N3+를 포함한다.
본 발명에 따라, 유리 기판의 반사율을 감소시키고 동시에 그의 내스크래치성을 증가시키기에 효과적인 이온 선량 및 가속 전압은 바람직하게는 다음의 범위에 포함된다.
[표 3]
Figure pct00003
또한, 본 발명은 주입 이온이 N의 단일 전하 이온 및 다중 전하 이온인, 감소된 반사율 및 변하지 않거나 심지어 증가된 내스크래치성을 갖는 이온 주입 유리 기판에 관한 것이다.
유리하게는 본 발명의 유리 기판은 약 8%에서 최대 6.5%, 바람직하게는 최대 6%, 보다 바람직하게는 최대 5.5%까지 감소된 반사율을 갖는다. 동시에 임계 하중 면에서의 내스크래치성은 미처리된 유리 기판의 임계 하중 면에서의 내스크래치성의 100% 내지 135%, 바람직하게는 105% 내지 135%이다.
반사율은 D65 광원 및 2° 관찰자 각으로 처리된 면에 대해 측정된다. 내스크래치성은 하기 기재된 바와 같이 처리된 면에 대해 측정된다.
유리하게는 이온의 주입 깊이는 0.1 μm 내지 1 μm, 바람직하게는 0.1 μm 내지 0.5 μm일 수 있다.
본 발명의 유리 기판은 일반적으로 2 개의 서로 반대쪽을 향하는 주 표면을 갖는 시트형 유리 기판이다. 본 발명의 이온 주입은 이러한 표면 중 하나 또는 둘 다에 대해 수행될 수 있다. 본 발명의 이온 주입은 유리 기판의 표면의 일부분 또는 전체 표면에 대해 수행될 수 있다.
또 다른 구현예에서, 본 발명은 또한 모놀리식(monolithic), 라미네이트형 또는 기체 층이 개재된 다중형인지의 여부에 상관 없이, 본 발명의 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판을 포함하는 글레이징에 관한 것이다. 이러한 구현예에서, 기판은 착색되거나, 템퍼링되거나, 강화되거나, 구부러지거나, 접혀지거나, 자외선 필터링될 수 있다.
이러한 글레이징은 내부 및 외부 빌딩 글레이징 및 물체의 보호용 유리, 예컨대 패널, 진열창, 유리 가구, 예컨대 카운터, 냉장 진열창(refrigerated display case) 등, 또한 자동차 글레이징, 예컨대 라미네이트된 윈드쉴드(windshield), 거울, 컴퓨터용 눈부심 방지 스크린, 디스플레이 및 장식용 유리로서 모두 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 반사 방지 유리 기판을 포함하는 글레이징은 흥미로운 추가의 특성을 가질 수 있다. 따라서, 그것은 보안 기능을 갖는 글레이징, 예컨대 라미네이트된 글레이징일 수 있다. 또한, 도난 방지, 방음, 방화 또는 항균 기능을 갖는 글레이징일 수 있다.
또한, 글레이징은 본 발명에 따른 방법으로 그의 면 중 하나에 대해 처리된 기판이 그의 면 중 다른 면 상에 증착된 층 스택(stack)을 포함하도록 하는 방식으로 선택될 수 있다. 층의 스택은 특별한 기능, 예를 들어 태양-차폐(sun-shielding) 또는 열-흡수를 갖거나, 자외선 차단(anti-ultraviolet), 정전기 방지(예컨대, 약간 전도성의 도핑된 금속 산화물 층) 및 저-방사성(emissive), 예컨대 주석 산화물 층 또는 도핑된 주석 산화물 층의 은-기재 층을 가질 수 있다. 그것은 또한 오염 방지 특성을 갖는 층, 예컨대 매우 미세한 TiO2 층, 또는 방수 기능을 갖는 소수성 유기 층 또는 응축 방지 기능을 갖는 친수성 층일 수 있다.
층 스택은 거울 기능을 갖는 코팅을 포함하는 은일 수 있고, 모든 구성이 가능하다. 따라서, 거울 기능을 갖는 모놀리식 글레이징의 경우, 면 1(즉, 관찰자가 위치한 쪽)로서 처리된 면 및 면 2(즉, 거울이 벽에 부착된 쪽) 상의 은 코팅을 갖는 본 발명의 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판을 배치하는 것에 관심이 있으며, 따라서 본 발명에 따른 반사 방지, 내스크래치성 면 1은 반사된 이미지의 분할을 방지한다.
이중 글레이징(관습에 따라, 유리 기판의 면이 가장 바깥쪽 면부터 번호가 매겨질 경우)의 경우, 따라서, 면 1로서 반사 방지, 내스크래치 처리된 면, 및 자외선 차단 또는 태양-차폐를 위한 면 2 상의 다른 기능성 층, 및 저-방사성 층을 위한 면 3을 사용할 수 있다. 따라서, 이중 글레이징에서, 기판의 면 중 하나 상에 적어도 하나의 반사 방지 스택, 및 부수적인 기능을 제공하는 적어도 하나의 층 또는 층의 스택을 가질 수 있다. 또한, 이중 글레이징은 특히 적어도 면 2, 3 또는 4 상에 몇 개의 반사 방지, 내스크래치 처리된 면을 가질 수 있다.
또한, 기판에 표면 처리, 특히 산 에칭(프로스팅(frosting))을 수행할 수 있고, 이온 주입 처리는 에칭된 면 또는 반대쪽 면에 대해 수행될 수 있다.
또한, 기판, 또는 이와 관련된 것 중 하나는 인쇄된 장식용 유리 유형이거나, 스크린 공정 인쇄될 수 있다.
본 발명에 따른 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판을 포함하는 특히 흥미로운 글레이징은 중합체 유형 어셈블리 시트를 이온 주입 처리된 표면이 중합체 어셈블리 시트로부터 반대 방향을 향하는 본 발명의 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판과 또 다른 유리 기판 사이에 포함하는 2 개의 유리 기판을 갖는 라미네이트된 구조를 갖는 글레이징이다. 바람직하게는, 또 다른 유리 기판은 본 발명에 따른 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판이다. 중합체 어셈블리 시트는 폴리비닐부티랄(PVB) 유형, 폴리비닐 아세테이트(EVA) 유형 또는 폴리시클로헥산(COP) 유형으로부터의 것일 수 있다.
특히 2 번 열처리된, 즉 구부러지고/거나 템퍼링된 기판을 갖는 이러한 구성은 자동차 글레이징 및 특히 매우 유리한 특성의 윈드쉴드를 얻을 수 있게 한다. 기준은 자동차가 수직 입사에서 적어도 75%의 높은 광 투과율을 갖는 윈드쉴드를 갖도록 요구한다. 통상적인 윈드쉴드의 라미네이트된 구조에 열처리된 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판을 포함시켰기 때문에, 글레이징의 광 투과가 특히 개선되어, 광 투과 기준 내에서 여전히 유지되면서 그의 에너지 전달이 다른 수단에 의해 약간 감소될 수 있다. 따라서, 윈드쉴드의 태양-차폐 효과는, 예를 들어 유리 기판의 흡수에 의해 개선될 수 있다. 기준 라미네이트된 윈드쉴드의 광 반사율 값은 8%로부터 5% 미만이 될 수 있다.
본 발명에 따른 유리 기판은 유리의 총 중량의 중량 백분율로서 나타낸 다음의 조성 범위를 갖는 임의의 두께의 유리 시트일 수 있다:
SiO2 35~85%,
Al2O3 0~30%,
P2O5 0~20%,
B2O3 0~20%,
Na2O 0~25%,
CaO 0~20%,
MgO 0~20%,
K2O 0~20%, 및
BaO 0~20%.
본 발명에 따른 유리 기판은 바람직하게는 소다석회 유리 시트, 보로실리케이트 유리 시트 또는 알루미노실리케이트 유리 시트 중에서 선택된 유리 시트이다.
본 발명에 따른 유리 기판은 바람직하게는 적어도 이온 주입을 겪은 면 상에 코팅을 갖지 않는다.
본 발명에 따른 유리 기판은 이온 주입 처리 후에 그의 최종 치수로 절단될 대형 유리 시트이거나, 그의 최종 크기로 이미 절단된 유리 시트일 수 있다.
유리하게는 본 발명의 유리 기판은 플로트(float) 유리 기판일 수 있다. 본 발명의 이온 주입 방법은 플로트 유리 기판의 공기 측 및/또는 플로트 유리 기판의 주석 측에 대해 수행될 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 이온 주입 방법은 플로트 유리 기판의 공기 측에 대해 수행된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유리 기판은 화학적으로 강화된 유리 기판일 수 있다.
광학 특성은 Hunterlab Ultrascan Pro Spectrophotometer를 사용하여 측정하였다.
유리 기판의 내스크래치성은 점진적인 하중 스크래치 시험에 의해 측정하였다. 이 시험은 하중 램프 아래에서 샘플의 소정의 변위 동안 적용되는 하중 램프(ramp)에 상응한다. 여기서 CSM Intruments의 미세스크래치 시험기 "MicroCombi tester"로 측정하였다. 스크래치 시험은 일정한 속도로 선형으로 증가하는 수직력 하에 지정된 라인을 따라 기판 표면 상에 놓인 다이아몬드 바늘을 이동시키는 것으로 이루어진다. 스크래치는 100 μm(100 μm의 팁)의 반경을 갖는 Rockwell diamond indenter로 만들어졌다.
바늘은 길이 1.5 cm의 직선을 따라 이동하였다. 속도는 5 mm/분에서 일정하게 유지되었다. 바늘에 적용된 수직력(하중)은 스크래치의 개시 시 0.03 N에서 스크래치의 마지막에 30 N까지 증가하였다. 스크래치 동안, 침투 깊이, 음향 방출(acoustic emission) 및 접선력이 기록되고, 스크래치의 양상은 침투 깊이의 함수로서 관찰된다.
제1 균열이 유리 표면에서 나타날 때 바늘에 적용된 하중은 100 μm의 팁의 임계 하중이다.
각각의 샘플에 대하여, 적어도 3 번의 측정의 평균을 측정한다. 내스크래치성이 높을수록 제1 균열이 나타나는 하중이 높다.
본 실험에 사용된 장비 상에서 최대 가능한 하중은 30 N으로 한정되었다.
매우 높은 내스크래치성을 갖는 샘플에 대해서는 심지어 최대 하중이 바늘에 적용되었을 때에도 균열이 나타나지 않는다.
특정 구현예의 상세한 설명
이온 주입 실시예를 단일 전하 및 다중 전하 이온의 빔을 생성하기 위한 RCE 이온 소스를 사용하여 하기 표에 상술된 다양한 파라미터에 따라 제조하였다. 이온 소스는 Quertech Ingenierie S.A.의 Hardion+ RCE 이온 소스를 사용하였다.
모든 샘플은 10x10 ㎠의 크기였고, 유리 기판을 20 내지 30 mm/s의 속도로 이온 빔을 통해 이동시킴으로써 전 표면에 대해 처리하였다.
처리된 유리 기판의 영역의 온도는 유리 기판의 유리 전이 온도 이하의 온도에서 유지되었다.
모든 실시예에 대하여, 주입을 10-6 mbar의 압력에서 진공 챔버에서 수행하였다.
RCE 이온 소스를 사용하여, N의 이온을 4 mm 두께의 일반적인 투명한 소다석회 유리(E1~E4, C1~C10) 및 알루미노-실리케이트 유리 기판(E5~E11, C11~C12)에 주입하였다. 알루미노-실리케이트 유리 기판 E9 내지 E12 및 C12는 이온 주입 전에 화학적으로 템퍼링되었다. 핵심 주입 파라미터, 반사율 및 내스크래치성 측정치는 하기 표에서 알 수 있다.
[표 4]
Figure pct00004
표 4, 본 발명에 따른 실시예 E1 내지 E4로부터 알 수 있는 바와 같이, 유리 기판에 적용된, 동일한 특정 가속 전압 및 그러한 특정 선량으로 가속화된 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물을 포함하는 이온 빔을 이용한 소다석회 유리 샘플의 처리는 미처리된 소다석회 유리 샘플 C1과 비교할 때, 감소된 반사율 및 동시에 변하지 않거나 심지어 증가된 내스크래치성을 유도하였다. 소다석회 비교예 C2 내지 C4는 감소된 반사율뿐만 아니라 감소된 내스크래치성을 유도하였다. 소다석회 비교예 C5 내지 C10은 내스크래치성을 증가시키지만, 반사율의 어떠한 유의미한 감소도 유도하지 않았다.
[표 5]
Figure pct00005
표 5, 본 발명에 따른 실시예 E5 내지 E8로부터 알 수 있는 바와 같이, 유리 기판에 적용된, 동일한 특정 가속 전압 및 그러한 특정 선량으로 가속화된 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물을 포함하는 이온 빔을 이용한 알루미노실리케이트 유리 샘플의 처리는 미처리된 알루미노실리케이트 유리 샘플 C11과 비교할 때, 감소된 반사율 및 동시에 증가된 내스크래치성을 유도하였다.
[표 6]
Figure pct00006
표 6, 본 발명에 따른 실시예 E9 내지 E12로부터 알 수 있는 바와 같이, 유리 기판에 적용된, 동일한 특정 가속 전압 및 그러한 특정 선량으로 가속화된 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물을 포함하는 이온 빔을 이용한 화학적으로 강화된 알루미노실리케이트 유리 샘플의 처리는 미처리된, 화학적으로 강화된 알루미노실리케이트 유리 샘플 C12와 비교할 때, 감소된 반사율 및 동시에 변하지 않거나 심지어 증가된 내스크래치성을 유도하였다. 따라서, 내스크래치성 시험에서, 실시예 E9, E10 및 E11은 미처리된 유리 기판과 비교하여 각각 18%, 23% 및 29%의 임계 하중 증가율을 나타내었다. 따라서, 실시예 E9, E10 및 E11에 대해, 미처리된 유리 기판의 임계 하중 면에서의 내스크래치성의 각각 118%, 123% 및 129%의 임계 하중 면에서의 내스크래치성이 얻어졌다.
또한, 본 발명의 실시예 E1 내지 E12에 대해 XPS 측정을 수행하였으며, N의 주입 이온의 원자 농도가 주입 깊이 전체에 걸쳐 8 원자% 미만인 것으로 밝혀졌다.

Claims (18)

  1. 다음의 작업:
    a) N2 소스 기체를 제공하는 단계,
    b) 소스 기체를 이온화시켜 N의 단일 전하 이온 및 다중 전하 이온의 혼합물을 형성하는 단계,
    c) N의 단일 전하 이온 및 다중 전하 이온의 혼합물을 가속 전압으로 가속화시켜 단일 전하 이온 및 다중 전하 이온의 빔을 형성하고, 여기서 가속 전압은 20 kV 내지 30 kV이고, 이온 선량은 5 x 1016 이온/㎠ 내지 1017 이온/㎠인 단계,
    d) 유리 기판을 제공하는 단계,
    e) 유리 기판을 단일 전하 및 다중 전하 이온의 빔의 경로에 배치하는 단계
    를 포함하는, 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 가속 전압이 22 kV 내지 28 kV이고, 이온 선량이 6 x 1016 이온/㎠ 내지 9 x 1016 이온/㎠인, 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 가속 전압이 22 kV 내지 26 kV이고, 이온 선량이 8 x 1016 이온/㎠ 내지 9 x 1016 이온/㎠인, 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제공된 유리 기판이 유리의 총 중량의 중량 백분율로서 나타내는 하기 조성 범위를 갖는 것인, 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판의 제조 방법:
    SiO2 35~85%,
    Al2O3 0~30%,
    P2O5 0~20%,
    B2O3 0~20%,
    Na2O 0~25%,
    CaO 0~20%,
    MgO 0~20%,
    K2O 0~20%, 및
    BaO 0~20%.
  5. 제4항에 있어서, 유리 기판이 소다석회 유리 시트, 보로실리케이트 유리 시트 또는 알루미노실리케이트 유리 시트로부터 선택된 것인, 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판의 제조 방법.
  6. N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물이 유리 기판의 반사율을 감소시키고 동시에 미처리된 유리 기판의 임계 하중 면에서의 내스크래치성의 100% 내지 135%인 임계 하중 면에서의 내스크래치성을 얻기에 효과적인 가속 전압 및 선량으로 유리 기판에 주입된, 유리 기판의 반사율을 감소시키고 동시에 유리 기판의 내스크래치성을 유지하거나 증가시키기 위한 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물의 용도.
  7. 제6항에 있어서, 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물이 유리 기판의 반사율을 최대 6.5%까지 감소시키기에 효과적인 가속 전압 및 선량으로 유리 기판에 주입된 것인, 유리 기판의 반사율을 감소시키고 동시에 유리 기판의 내스크래치성을 유지하거나 증가시키기 위한 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물의 용도.
  8. 제7항에 있어서, 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물이 유리 기판의 반사율을 최대 6%까지 감소시키기에 효과적인 가속 전압 및 선량으로 유리 기판에 주입된 것인, 유리 기판의 반사율을 감소시키고 동시에 그의 내스크래치성을 유지하거나 증가시키기 위한 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물의 용도.
  9. 제8항에 있어서, 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물이 유리 기판의 반사율을 최대 5%까지 감소시키기에 효과적인 가속 전압 및 선량으로 유리 기판에 주입된 것인, 유리 기판의 반사율을 감소시키고 동시에 그의 내스크래치성을 유지하거나 증가시키기 위한 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물의 용도.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물이 미처리된 유리 기판의 임계 하중 면에서의 내스크래치성의 105% 내지 135%인 임계 하중 면에서의 내스크래치성을 얻기에 효과적인 가속 전압 및 선량으로 유리 기판에 주입된 것인, 유리 기판의 반사율을 감소시키고 동시에 그의 내스크래치성을 증가시키기 위한 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물의 용도.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 가속 전압이 20 kV 내지 30 kV이고, 이온 선량이 5 x 1016 이온/㎠ 내지 1017 이온/㎠인, 유리 기판의 반사율을 감소시키고 동시에 그의 내스크래치성을 유지하거나 증가시키기 위한 N의 단일 전하 및 다중 전하 이온의 혼합물의 용도.
  12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판.
  13. 제12항에 따른 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판을 포함하는 모놀리식 글레이징, 라미네이트된 글레이징, 또는 기체 층이 개재된 다중 글레이징.
  14. 제13항에 있어서, 태양-차폐, 열-흡수, 자외선 차단, 정전기 방지, 저-방사성, 가열, 오염 방지, 보안, 도난 방지, 방음, 방화, 김서림 방지(anti-mist), 방수, 항균 또는 거울 수단을 더 포함하는 것인, 글레이징.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판이 프로스팅(frosting)되거나, 인쇄되거나, 스크린 공정 인쇄된 것인, 글레이징.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판이 착색되거나, 템퍼링되거나, 강화되거나, 구부러지거나, 접혀지거나, 자외선 필터링된 것인, 글레이징.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 이온 주입 처리된 표면이 중합체 어셈블리 시트로부터 반대 방향을 향하는 본 발명의 반사 방지, 내스크래치성 유리 기판과 또 다른 유리 기판 사이에 개재된 중합체 유형 어셈블리 시트를 포함하는 라미네이트된 구조를 갖는 것인, 글레이징.
  18. 제17항에 있어서, 상기 글레이징이 자동차 윈드쉴드인, 글레이징.
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