KR20200004369A - 광학 및 내-스크래치성 코팅 위에 내구성의 윤활성 지문-방지 코팅을 갖는 유리, 유리-세라믹 및 세라믹 제품 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
다음을 포함하는 제품이 개시된다: 주표면을 포함하는 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판;상기 주표면 위에 배치된 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름; 및 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면 위에 배치된 불화 물질을 포함하는 세정이 쉬운 (easy-to-clean; ETC) 코팅. 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 12 GPa 이상의 평균 경도를 포함한다. 또한, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 1.0 nm 미만의 표면 거칠기(Rq)를 포함한다. 나아가, 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 500 nm 이상의 총 두께를 포함한다.
Description
본 출원은 35 U.S.C. § 119 하에 2017년 5월 8일에 출원된 미국 가출원번호 제62/502,911호의 우선권을 청구하며, 그 내용은 전체가 참고로서 본원에 포함된다.
본 기재는 광학 코팅 및/또는 내-스크래치성 코팅 위에 내구성 윤활성 코팅을 갖는 유리, 유리-세라믹 및 세라믹 제품, 그 제조방법에 관한 것이다.
다양한 강도-향상 피쳐를 갖도록 구성되거나 또는 공정된 많은 유리, 유리-세라믹 및 세라믹 물질이 많은 소비자 전자 제품의 다양한 디스플레이 및 디스플레이 소자에서 유행하고 있다. 예를 들어, 화학적으로 강화된 유리는 휴대폰, 뮤직 플레이어, 전자책 단말기, 노트패드, 테블릿, 랩톱 컴퓨터, 현금 자동 인출기 및 기타 유사 소자를 포함하는 많은 터치-스크린 제품에 유리하다. 이들 많은 유리, 유리-세라믹 및 세라믹 물질은 또한 터치-스크린 능력을 갖지 않는 소비자 전자 제품의 디스플레이 및 디스플레이 소자에 이용되나, 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 엘리베이터 스크린, 장비 디스플레이 및 기타를 포함하는 직접적으로 사람에 접촉하는 경향이 있다.
그러나, 이들 유리, 유리-세라믹 및 세라믹 물질은 이들 물질을 사용하는 디스플레이 및 디스플레이 소자의 광학 투명성에 영향을 미칠 수 있는 표면 오염, 가시적인 지문, 얼룩 및 기타 이물질을 초래할 수 있는 사람의 접촉에 자주 노출된다. 추가적으로, 이들 디스플레이 및 디스플레이 소자는 종종 직접적인 사람 접촉으로부터 특히 표면 오염, 얼룩 및 그 유사물이 잘 묻는 반사-방지(AR) 코팅과 같은 광학 코팅을 이용한다. 나아가, 이들 원하지 않는 이물질은 이들 디스플레이 및 디스플레이 소자를 사용하는 제품의 미관에 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 광학 투명성에서 이러한 감소는 유저가 디스플레이 소자의 밝기를 증가시키도록 하여 충전 발전(charging evolution) 사이에 시간이 짧고 증가된 배터리 사용을 초래할 수 있다.
유리, 유리-세라믹 및 세라믹 물질 표면과 관련된 이러한 고려 및 결점에 비추어, 이들 물질을 사용하는 많은 소비자 전자 제품은 또한 사람 접촉 및 존재한다면, 모든 기타 광학 코팅에 노출된 유리, 유리-세라믹 및 세라믹 기판의 모든 표면 위에 세정이 쉬운 (ETC) 코팅을 특징으로 한다. 이러한 많은 ETC 코팅은 하나 이상의 불화 물질을 함유한다. 이들 ETC 코팅은 일반적으로 소수성이며, 본래 올레오포빅(oleophobic)이며, 또한 "지문-방지", "윤활성" 또는 "얼룩-방지" 코팅으로서 언급될 수 있다. ETC 코팅에 의해 제공되는 이익 중 이들 유리, 유리-세라믹 및 세라믹 물질로부터 지문, 얼룩 및 기타 표면 오염 제거가 쉬운 정도로 첨가된다. 소수성 및 올레포빅 성질이 주어진 경우, ETC 코팅은 또한 제1의 경우 사람 접촉으로부터 표면 오염이 되기 쉽거나 또는 이를 함유하는 경향을 덜 갖는다.
ETC 코팅은 이들 디스플레이 및 디스플레이 소자에서 유리, 유리-세라믹 및 세라믹 물질을 사용하는 전자 제품에 많은 유익성을 제공하는 한편, 상기 코팅 자체는 마모에 민감할 수 있다. 예를 들어, 이들 코팅과 관련된 마모는 그들의 소수성 및/또는 올레오포빅성에 악영향을 미칠 수 있으며, 이는 목적한 대로 수행하기 위한 코팅의 능력을 감소시킬 수 있다. 또한, 이들 ETC 코팅과 관련된 마모는 이들 개재 코팅이 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 물질 그 자체의 외표면에 대해 증가된 거칠기를 가짐에 따라서 상기 ETC 코팅 및 상기 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 물질 사이에 광학 코팅 및/또는 내-스크래치성 코팅의 존재에 의해 악화될 수 있다.
이들 ETC 코팅의 내구성을 향상시키기 위한 노력은 제한된 정도의 성공으로 상기 코팅의 조성물 및 공정 조건(예를 들어, 경화 조건)을 조절하는 것을 포함한다. 장-기간의 내구성을 향상시키기 위한 이들 ETC 코팅의 두께를 증가시키기 위한 노력은 또한 거의 성공적이지 않았으며, 이는 이러한 노력이 종종 ETC 코팅을 사용하는 제품의 감소된 광학 성질의 비용, 증가된 제조 비용 및 상기 코팅 증착의 증가된 공정 제거 변동성에 맞닥뜨리기 때문이다.
이러한 고려의 관점에서, 특히 높은 내구성을 갖는 윤활성 ETC 코팅을 갖는 내-스크래치성 및 광학 필름을 사용하는, 유리, 유리-세라믹 및 세라믹 제품, 및 그 제조방법에 대한 요구가 존재한다.
본 기재의 관점은 다음을 포함하는 제품에 관한 것이다: 주표면을 포함하는 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판; 상기 주표면 위에 배치된 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름; 및 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면 위에 배치된 불화 물질을 포함하는 세정이 쉬운 (easy-to-clean; ETC) 코팅. 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 12 GPa 이상의 평균 경도를 포함한다. 또한, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 1.0 nm 미만의 표면 거칠기(Rq)를 포함한다. 본 기재의 다른 관점에서, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 500 nm 이상의 총 두께를 포함할 수 있다. 일부 실시에 따르면, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 1500 nm 이상의 총 두께를 포함할 수 있다.
본 기재의 또 다른 관점은 다음을 포함하는 제품에 관한 것이다: 주표면을 포함하는 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판; 상기 주표면 위에 배치된 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름; 및 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면 위에 배치된 불화 물질을 포함하는 세정이 쉬운 (ETC) 코팅. 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 500 nm 이상의 총 두께를 포함한다. 또한, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 1.0 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함한다. 일구 실시에 따르면, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 1500 nm 이상의 총 두께를 포함할 수 있다.
이러한 관점의 구현예에서, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 0.7 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함한다. 다른 구현예에서, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 0.5 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함한다.
이러한 관점의 일부 실시에 따르면, 상기 ETC 코팅의 노출된 표면은 스틸 울 테스트(Steel Wool Test)에 따라 1 kg의 하중 하에 2000 반복 주기로 수행된 후 100 도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함한다. 다른 구현예에서, 상기 ETC 코팅의 노출된 표면은 스틸 울 테스트에 따라 1 kg의 하중 하에 3500 반복 주기로 수행된 후 100 도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함한다. 이들 실시를 포함하는 본 기재의 관점에서, 상기 제품의 ETC 코팅은 퍼플루오로폴리에테르 (PFPE) 실란을 포함한다.
이들 관점의 또 다른 실시에서, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 AlOxNy 물질을 포함하는 내-스크래치성 필름을 포함할 수 있다. 본 기재의 다른 관점에서, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 SiuAlxOyNz 물질을 포함하는 내-스크래치성 필름을 포함한다. 이들 제품의 일부 실시에서, 상기 제품은 광학 필름을 더욱 포함하며, 상기 내-스크래치성 필름은 상기 광학 필름 위에 배치된다. 이들 제품의 일부 구현예에서, 상기 기판은 유리 조성물 및 압축 응력 영역을 포함하며, 상기 압축 응력 영역은 상기 기판의 주표면에서부터 제1의 선택된 깊이까지 연장한다.
이들 관점의 추가적인 실시에서, 소비자 전자 소자는 다음을 포함하여 제공된다: 전면, 후면 및 측면을 갖는 하우징; 상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공된 전기 부품, 상기 전기 부품은 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 디스플레이를 포함하며, 상기 디스플레이는 상기 하우징의 전면에 또는 그 부근에 제공됨; 및 상기 디스플레이 위에 배치된 커버 유리. 또한, 상기 하우징 또는 커버 유리의 적어도 하나의 부분은 전술한 제품 중 어느 하나의 제품을 포함한다.
추가적인 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명에서 설명될 것이며, 다음의 상세한 설명, 청구항 및 첨부된 도면을 포함하여, 본원에 개시된 바에 따라 구현예를 실시함으로써 인식되거나 또는 본 설명으로부터 통상의 기술자에게 용이하게 명확해질 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 후술되는 상세한 설명 모두는 단지 예시를 위한 것으로서, 본 기재 및 첨부된 청구항의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개관 또는 틀을 제공하기 위한 것이다.
첨부된 도면은 본 기재의 원리에 대한 추가적인 이해를 제공하기 위하여 포함되며, 본 명세서에 포함되어 그 일부를 구성한다. 상기 도면은 본 설명과 함께 하나 이상의 구현예를 예시하며, 실시예에 의해 본 기재의 원리 및 작동을 설명하는 역할을 한다. 본 명세서 및 도면에 기재된 기재의 다양한 특징은 어떠한 그리고 모든 조합으로 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 비-한정적인 실시예에 의해, 본 기재의 다양한 특징이 다음의 구현예에 따라 서로 조합될 수 있다.
제1의 관점에 따라, 다음을 포함하는 제품이 제공된다: 주표면을 포함하는 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판; 상기 주표면 위에 배치된 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름; 및 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면 위에 배치된 불화 물질을 포함하는 세정이 쉬운 (easy-to-clean; ETC) 코팅. 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 12 GPa 이상의 평균 경도를 포함한다. 또한, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 1.0 nm 미만의 표면 거칠기(Rq)를 포함한다.
제2의 관점에 따르면, 상기 제1의 관점의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 0.7 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함한다.
제3의 관점에 따르면, 상기 제1의 관점의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 0.5 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함한다.
제4의 관점에 따르면, 상기 관점 1-3 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 ETC 코팅의 노출된 표면은 스틸 울 테스트에 따라 1 kg의 하중 하에 2000 반복 주기로 수행된 후 100 도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함한다.
제5의 관점에 따르면, 상기 관점 1-3 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 ETC 코팅의 노출된 표면은 스틸 울 테스트에 따라 1 kg의 하중 하에 3500 반복 주기로 수행된 후 100 도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함한다.
제6의 관점에 따르면, 상기 관점 1-5 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 ETC 코팅은 퍼플루오로폴리에테르(PFPE) 실란을 포함한다.
제7의 관점에 따르면, 상기 관점 1-6 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 AlOxNy 물질을 포함하는 내-스크래치성 필름을 포함한다.
제8의 관점에 따르면, 상기 관점 1-7 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 SiuAlxOyNz 물질을 포함하는 내-스크래치성 필름을 포함한다.
제9의 관점에 따르면, 상기 관점 1-8 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 광학 필름을 더욱 포함하며, 상기 내-스크래치성 필름은 상기 광학 필름 위에 배치된다.
제10의 관점에 따르면, 상기 관점 1-9 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 기판은 유리 조성물 및 압축 응력 영역을 포함하며, 상기 압축 응력 영역은 상기 기판의 주표면에서부터 제1의 선택된 깊이까지 연장한다.
제11의 관점에 따르면, 상기 관점 1-10 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 500 nm 이상의 총 두께를 포함한다.
제12의 관점에 따르면, 상기 관점 1-11 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 1500 nm 이상의 총 두께를 포함한다.
제13의 관점에 따르면, 다음을 포함하는 제품이 제공된다: 주표면을 포함하는 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판; 상기 주표면 위에 배치된 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름; 및 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면 위에 배치된 불화 물질을 포함하는 세정이 쉬운 (ETC) 코팅. 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 500 nm 이상의 총 두께를 포함한다. 나아가, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 1.0 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함한다.
제14의 관점에 따르면, 상기 관점 13의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 0.7 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함한다.
제15의 관점에 따르면, 상기 관점 13의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 0.5 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함한다.
제16의 관점에 따르면, 상기 관점 13-15 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 ETC 코팅의 노출된 표면은 스틸 울 테스트에 따라 1 kg의 하중 하에 2000 반복 주기로 수행된 후 100 도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함한다.
제17의 관점에 따르면, 상기 관점 13-15 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 ETC 코팅의 노출된 표면은 스틸 울 테스트에 따라 1 kg의 하중 하에 3500 반복 주기로 수행된 후 100 도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함한다.
제18의 관점에 따르면, 상기 관점 13-17 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 ETC 코팅은 퍼플루오로폴리에테르 (PFPE) 실란을 포함한다.
제19의 관점에 따르면, 상기 관점 13-18 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 AlOxNy 물질을 포함하는 내-스크래치성 필름을 포함한다.
제20의 관점에 따르면, 상기 관점 13-19 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 SiuAlxOyNz 물질을 포함하는 내-스크래치성 필름을 포함한다.
제21의 관점에 따르면, 상기 관점 13-20 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 광학 필름을 더욱 포함하며, 상기 내-스크래치성 필름은 상기 광학 필름 위에 배치된다.
제22의 관점에 따르면, 상기 관점 13-21 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 기판은 유리 조성물 및 압축 응력 영역을 포함하며, 상기 압축 응력 영역은 상기 기판의 주표면에서부터 제1의 선택된 깊이까지 연장한다.
제23의 관점에 따르면, 상기 관점 13-22 중 어느 하나의 제품이 제공되며, 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 1500 nm 이상의 총 두께를 포함한다.
제24의 관점에 따르면, 다음을 포함하는 소비자 전자 제품이 제공된다: 전면, 후면 및 측면을 갖는 하우징; 상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공된 전기 부품, 상기 전기 부품은 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 디스플레이를 포함하며, 상기 디스플레이는 상기 하우징의 전면에 또는 그 부근에 제공됨; 및 상기 디스플레이 위에 배치된 커버 유리. 상기 하우징 또는 커버 유리의 적어도 하나의 부분은 관점 1 내지 23 중 어느 하나의 제품을 포함한다.
본 기재의 상기 및 다른 특징, 관점 및 이점은 본 기재의 다음의 상세한 설명이 다음의 첨부된 도면을 참조하여 읽혀질 때 더욱 잘 이해된다:
도 1a는 본 기재의 일부 관점에 따른, 기판 위에 배치된 광학 필름, 내-스크래치성 필름 및 ETC 코팅을 갖는 유리 기판을 포함하는 유리 제품의 개략적인 단면도이다.
도 1b는 본 기재의 일부 관점에 따른, 상기 기판 위에 배치된 내-스크래치성 필름 및 ETC 코팅을 갖는 유리 기판을 포함하는 유리 제품의 개략적인 단면도이다.
도 1c는 본 기재의 일부 관점에 따른, 기판 위에 배치된 광학 필름 및 ETC 코팅을 갖는 유리 기판을 포함하는 유리 제품의 개략적인 단면도이다.
도 2는 ETC 코팅을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 컨트롤 샘플 및 ETC 코팅을 갖는 광학 및 내-스크래치성 필름을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 비교 샘플에 대한 스틸 울 테스트의 물 접촉각 대 반복 주기를 도시한 도면이다.
도 3a는 ETC 코팅을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 샘플 및 ETC 코팅을 갖는 광학 및 내-스크래치성 필름을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 비교 샘플에 대한 스틸 울 테스트 시 x-선 광전자분광법 (XPS) 대 반복 주기에 의해 측정된 바에 따라 스틸 울 테스트로부터 ETC 코팅의 연마 트랙에서 OCF2/OCxFy 종의 비를 나타낸 도면이다.
도 3b는 도 3a에 나타낸 동일한 샘플에 대한 스틸 울 테스트 동안 x-선 광전자분광법 (XPS) 대 반복 주기에 의해 측정된 바에 따라 스틸 울 테스트로부터 ETC 코팅의 마모 트랙에서 총 탄소의 원자%를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 기재의 일부 관점에 따른, ETC 코팅을 갖는 미연마된 Corning®Code 5318 유리 및 ETC 코팅을 갖는 연마된 Corning®Code 5318 유리 (2 nm 및 20 nm의 Ra 표면 거칠기로 연마됨)의 본 발명의 샘플에 대한 스틸 울 세스트의 물 접촉각 대 반복 주기를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 기재의 일부 관점에 따른, ETC 코팅을 갖는 다양한 정도의 표면 거칠기(즉, 0.33 nm 내지 1.52 nm의 Rq 표면 거칠기)의 실리카 필름을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 본 발명의 샘플 상의 스틸 울 테스트의 물 접촉각 대 반복 주기를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 기재의 일부 관점에 따른, 스틸 울 테스트의 3500 반복 주기 후 측정된 바에 따라, 증착된 ETC 코팅을 갖는 실리카 필름 또는 AlOxNy 필름을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 본 발명의 샘플 상에서의 외부 필름 표면의 물 접촉각 대 표면 거칠기를 나타낸 도면이다.
도 7a는 본원에 개시된 모든 유리 제품을 포함하는 예시적인 전자 소자의 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 예시적인 전자 소자의 사시도이다.
도 1a는 본 기재의 일부 관점에 따른, 기판 위에 배치된 광학 필름, 내-스크래치성 필름 및 ETC 코팅을 갖는 유리 기판을 포함하는 유리 제품의 개략적인 단면도이다.
도 1b는 본 기재의 일부 관점에 따른, 상기 기판 위에 배치된 내-스크래치성 필름 및 ETC 코팅을 갖는 유리 기판을 포함하는 유리 제품의 개략적인 단면도이다.
도 1c는 본 기재의 일부 관점에 따른, 기판 위에 배치된 광학 필름 및 ETC 코팅을 갖는 유리 기판을 포함하는 유리 제품의 개략적인 단면도이다.
도 2는 ETC 코팅을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 컨트롤 샘플 및 ETC 코팅을 갖는 광학 및 내-스크래치성 필름을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 비교 샘플에 대한 스틸 울 테스트의 물 접촉각 대 반복 주기를 도시한 도면이다.
도 3a는 ETC 코팅을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 샘플 및 ETC 코팅을 갖는 광학 및 내-스크래치성 필름을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 비교 샘플에 대한 스틸 울 테스트 시 x-선 광전자분광법 (XPS) 대 반복 주기에 의해 측정된 바에 따라 스틸 울 테스트로부터 ETC 코팅의 연마 트랙에서 OCF2/OCxFy 종의 비를 나타낸 도면이다.
도 3b는 도 3a에 나타낸 동일한 샘플에 대한 스틸 울 테스트 동안 x-선 광전자분광법 (XPS) 대 반복 주기에 의해 측정된 바에 따라 스틸 울 테스트로부터 ETC 코팅의 마모 트랙에서 총 탄소의 원자%를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 기재의 일부 관점에 따른, ETC 코팅을 갖는 미연마된 Corning®Code 5318 유리 및 ETC 코팅을 갖는 연마된 Corning®Code 5318 유리 (2 nm 및 20 nm의 Ra 표면 거칠기로 연마됨)의 본 발명의 샘플에 대한 스틸 울 세스트의 물 접촉각 대 반복 주기를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 기재의 일부 관점에 따른, ETC 코팅을 갖는 다양한 정도의 표면 거칠기(즉, 0.33 nm 내지 1.52 nm의 Rq 표면 거칠기)의 실리카 필름을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 본 발명의 샘플 상의 스틸 울 테스트의 물 접촉각 대 반복 주기를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 기재의 일부 관점에 따른, 스틸 울 테스트의 3500 반복 주기 후 측정된 바에 따라, 증착된 ETC 코팅을 갖는 실리카 필름 또는 AlOxNy 필름을 갖는 Corning®Code 5318 유리의 본 발명의 샘플 상에서의 외부 필름 표면의 물 접촉각 대 표면 거칠기를 나타낸 도면이다.
도 7a는 본원에 개시된 모든 유리 제품을 포함하는 예시적인 전자 소자의 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 예시적인 전자 소자의 사시도이다.
후술되는 상세한 설명에서, 비한정적인 설명을 위하여, 특정 상세 사항을 기술하는 예시적인 구현예가 본 기재의 다양한 원리의 완전한 이해를 제공하기 위하여 설명된다. 그러나, 본 기재의 이익을 갖는 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 기재는 본원에 개시된 특정 상세 사항과 다른 기타 구현예에서 실시될 수 있음이 명백할 것이다. 또한, 공지된 소자, 방법 및 물질의 설명은 본 기재의 다양한 원리의 설명을 불명료하게 하지 않는 한 생략할 수 있다. 마지막으로, 적용 가능한 경우, 유사 참조 부호는 유사 부재를 나타낸다.
범위는 "약" 하나의 특정 값에서부터 및/또는 "약" 또 다른 특정 값까지로 본원에서 표현될 수 있다. 본원에서 사용되는 바에 따라, 용어 "약"은 양, 크기, 제형, 파라미터 및 기타 양 및 특성이 정확하지 않고 정확할 필요는 없으나 공차, 변환 인자, 반올림, 측정 오차 및 그 유사치, 및 기타 통상의 기술자에게 알려진 인자를 반영하여 바람직한 대로 대략 및/또는 좀 더 크거나 또는 좀 더 작을 수 있다. 범위의 끝점 또는 값을 기술하는데 용어 "약"을 사용하는 경우, 본 기재는 기술된 특정 값 또는 끝점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 범위의 수치 또는 끝점에 "약"이 기술되거나 그렇지 않은 경우, 범위의 수치 또는 끝-점은 다음의 두 가지 구현예를 포함하는 것으로 의도된다: "약"에 의해 변형된 하나 및 "약"에 의해 변형되지 않은 하나. 각각의 범위의 끝점은 다른 끝점과 관련되어 그리고 다른 끝점과 독립적으로 모두 중요하다는 점이 더욱 이해될 것이다.
용어 "실질적인", "실질적으로" 및 본원에서 사용되는 바에 따른 이들의 변형은 기술된 특징이 값 또는 설명과 동일하거나 또는 대략 동일함을 개시하는 것으로 의도된다. 예를 들어, "실질적으로 평탄한" 표면은 평탄하거나 또는 대략 평탄한 표면을 나타내는 것으로 의도된다. 나아가, "실질적으로"는 두 값이 동일하거나 또는 대략 동일한 것을 나타내도록 의도된다. 일부 구현예에서, "실질적으로"는 서로 약 5% 이내, 또는 서로 약 2% 이내와 같은 서로 약 10% 이내의 값을 나타낼 수 있다.
본원에서 사용되는 바에 따른 방향 용어 - 예를 들어 위, 아래, 우, 좌, 전, 후, 상부, 하부- 는 단지 도시된 바에 따른 도면에서 참조를 위하여 이루어질 뿐, 절대 배향을 의미하고자 의도되는 것은 아니다.
다르게 명시되지 않는 한, 본원에 설명된 모든 방법은 단계가 특정 순서로 수행될 것을 요구하도록 구성되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 단계에 의해 이어지는 순서를 정확하게 개시하지 않은 경우, 또는 단계가 특정 순서로 한정되는 것으로 청구항 또는 상세한 설명에서 명시적으로 기술되지 않은 경우, 어떠한 순서로 고려되는 것으로 의도되지 않는다. 이는 다음을 포함하는 해석에 대한 모든 가능한한 비-표현적 기초를 지지한다: 단계 또는 작동 흐름의 배열에 대한 논리의 문제; 문법적 조직 또는 구두점으로부터 유래되는 평범한 의미; 명세서에 개시된 구현예의 수 또는 형태.
본원에서 사용되는 바에 따라, 단수 형태 "하나(a)", "하나(an) 및 "상기(the)"는 다르게 명시되지 않는 한 복수의 참조를 포함한다. 따라서, 예를 들어, 다르게 명시되지 않는 한, 하나의 "구성성분"은 둘 이상의 이러한 성분들을 갖는 관점을 포함한다.
본 기재의 관점은 일반적으로 높은 내구성을 갖는 윤활성, 지문-방지 및 세정이 쉬운(ETC) 코팅을 갖는 유리, 유리-세라믹 및 세라믹 기판을 갖는 제품에 관한 것이다. 이들 윤활성 ETC 코팅은 기판 위에 배치되는, 하나 이상의 개재 층(예를 들어, 광학 필름, 내-스크래치성 필름, 광학 필름 위의 내-스크래치성 필름 등) 상에 배치된다. 나아가, 상기 광학 필름 및/또는 내-스크래치성 필름은 매우 낮은 표면 거칠기(Rq), 예를 들어 1.0 nm 미만을 포함한다. 또한, 상기 광학 필름 및/또는 내-스크래치성 필름은 약 500 nm 이상의 총 두께 및/또는 12 GPa 이상의 평균 경도를 포함할 수 있다. 이론에 한정되는 것은 아니나, 상기 ETC 코팅 아래에 잔류하는 필름, 층 또는 구조(예를 들어, 상기 광학 필름 및/또는 내-스크래치성 필름)의 표면 거칠기에서의 감소는 ETC 코팅의 내구성을 상당히 증가시키는 경향이 있다.
도 1a를 참조하면, 제품(100a)은 다음을 포함한다: 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 조성물을 포함하는 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판(10). 즉, 상기 기판(10)은 그 안에 하나 이상의 유리, 유리-세라믹, 또는 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 상기 기판(10)은 한 쌍의 마주보는 주표면(12, 14)을 포함한다. 나아가, 상기 제품(100a)은 상기 주표면(12) 위에 배치된 광학 필름(80) 및 상기 광학 필름(80) 위에 배치된 내-스크래치성 필름(90)을 포함한다. 상기 제품(100a)은 상기 필름(80, 90) 위에 배치된 세정이 쉬운 (ETC) 코팅(70)을 더욱 포함한다. 특히, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 상기 ETC 코팅(70)은 상기 내-스크래치성 필름(90)의 외표면(92a) 상에 위치된다. 또한, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 상기 광학 필름(80)은 두께(84)를 가지며, 상기 내-스크래치성 필름(90)은 두께(94)를 가지며, 상기 ETC 코팅(70)은 두께(74)를 갖는다.
제품(100a)의 일부 구현예에서, 상기 기판(10)은 유리 조성물을 포함한다. 예를 들어, 상기 기판(10)은 보로실리케이트 유리, 알루미노실리케이트 유리, 소다-라임 유리, 화학적으로 강화된 보로실리케이트 유리, 화학적으로 강화된 알루미노실리케이트 유리, 및 화학적으로 강화된 소다-라임 유리를 포함할 수 있다. 상기 기판은 그 표면적을 정의하기 위하여 선택된 길이 및 폭 또는 직경을 가질 수 있다. 상기 기판은 그 길이 및 폭 또는 직경에 의해 한정된 기판(10)의 주표면(12, 14) 사이의 적어도 하나의 가장자리를 가질 수 있다. 상기 기판(10)은 또한 선택된 두께를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 기판은 약 0.2 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.2 mm 내지 약 1.3 mm, 및 약 0.2 mm 내지 약 1.0 mm의 두께를 갖는다. 다른 구현예에서, 상기 기판은 약 0.1 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.1 mm 내지 약 1.3 mm, 또는 약 0.1 mm 내지 약 1.0 mm의 두께를 갖는다.
상기 제품(100a)의 일부 관점에 따르면, 상기 기판(10)은 적어도 하나의 주표면(12, 14)로부터 선택된 깊이(52)까지 확장하는 압축 응력 영역(50)을 포함한다(도 1a 참조). 본원에서 사용되는 바에 따라, "선택된 깊이"(예를 들어, 선택된 깊이(52), "층의 깊이", 및 "DOC"는 본원에 개시된 화학적으로 강화된 알칼리 알루미노실리케이트 유리 제품에서의 응력이 압축에서 인장까지 변화하는 깊이를 정의하는데 교대로 사용된다. DOC는 FSM-6000과 같은 표면 응력 미터, 또는 이온 교환 처리에 따라 산란광 편광기(SCALP)에 의해 측정될 수 있다. 상기 유리 제품 내의 응력이 유리 제품 내로 칼륨 이온을 교환함으로써 생성되는 경우, 표면 응력 미터는 DOC를 측정하는데 사용된다. 응력이 이온 제품 내로 나트륨 이온을 교환하여 생성되는 경우, SCALP가 DOC를 측정하는데 사용된다. 유리 제품 내의 응력이 유리 내로 칼륨 및 나트륨 이온 모두를 교환함으로써 발생되는 경우, 나트륨의 교환 깊이가 DOC를 나타내고, 칼륨 이온의 교환 깊이는 압축 응력의 크기에서의 변화(그러나 압축에서 인장까지의 응력에서의 변화는 아님)를 나타내는 것으로 믿어지므로 DOC는 SCALP에 의해 측정되며; 이러한 유리 제품에서 칼륨 이온의 교환 깊이는 표면 응력 미터에 의해 측정된다. 또한, 본원에서 사용되는 바에 따라, "최대 압축 응력"은 기판(10)의 압축 응력 영역(50) 내에서 최대 압축 응력으로서 정의된다. 일부 구현예에서, 상기 최대 압축 응력은 압축 응력 영역(50)을 정의하는 하나 이상의 주표면(12, 14)에서 또는 그 근사치에서 얻어진다. 다른 구현예에서, 상기 최대 압축 응력은 하나 이상의 주표면(12, 14) 및 압축 응력 영역(50)의 선택된 깊이(52) 사이에서 얻어진다.
도 1a에서 예시적인 형태로 도시된 바에 따라, 상기 제품(100a)의 일부 실시에서, 상기 기판(10)은 화학적으로 강화된 알루미노실리케이트 유리로부터 선택된다. 다른 구현예에서, 상기 기판(10)은 150 MPa 초과의 최대 압축 응력을 갖는, 10 ㎛ 초과의 제1의 선택된 깊이(52)까지 연장하는 압축 응력 영역(50)을 갖는 화학적으로 강화된 알루미노실리케이트 유리로부터 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 기판(10)은 400 MPa 초과의 최대 압축 응력을 갖는, 25 ㎛ 초과의 제1의 선택된 깊이(52)까지 연장하는 압축 응력 영역(50)을 갖는 화학적으로 강화된 알루미노실리케이트 유리로부터 선택된다. 상기 제품(100a)의 기판(10)은 또한 약 150 MPa 초과, 200 MPa 초과, 250 MPa 초과, 300 MPa 초과, 350 MPa 초과, 400 MPa 초과, 450 MPa 초과, 500 MPa 초과, 550 MPa 초과, 600 MPa 초과, 650 MPa 초과, 700 MPa 초과, 750 MPa 초과, 800 MPa 초과, 850 MPa 초과, 900 MPa 초과, 950 MPa 초과, 1000 MPa 초과, 및 이들 값 사이의 모든 최대 압축 응력 수준의 최대 압축 응력을 갖는, 하나 이상의 주표면(12, 14)으로부터 선택된 깊이(52)(또는 깊이들)까지 연장하는 하나 이상의 압축 응력 영역(50)을 포함할 수 있다. 추가로, 압축의 깊이 (DOC) 또는 제1의 선택된 깊이(52)는 기판(10)의 두께 및 압축 응력 영역(50)을 발생과 관련된 공정 조건에 따라 10 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이상, 25 ㎛ 이상, 30 ㎛ 이상, 35 ㎛ 이상 및 더욱 높은 깊이로 설정될 수 있다. 압축 응력 (표면 CS를 포함하여)은 Orihara Industrial Co., Ltd. (일본)에서 제작된 FSM-6000 (즉, FSM)과 같은 상업적으로 입수 가능한 기구를 사용하여 표면 응력 미터에 의해 측정된다. 표면 응력 측정은 응력 광학 계수(SOC)의 정확한 측정에 따라 좌우되며, 이는 유리의 복굴절과 관련된다. 또한 SOC는 "유리 응력-광학 계수의 측정에 대한 표준 시험 방법"의 명칭으로 ASTM 표준 C770-16에 기술된 과정 C(유리 디스크법)에 따라 측정되며, 그 내용은 전체가 참고로서 본원에 포함된다.
유사하게, 유리-세라믹에 대해서, 상기 제품(100a)의 기판에 대해 선택된 물질은 유리질 상 및 세라믹 상 모두를 갖는 광범위한 모든 물질일 수 있다. 예시적인 유리-세라믹은 유리 상이 실리케이트, 보로실리케이트, 알루미노실리케이트, 또는 보로알루미노실리케이트로부터 형성되고, 세라믹 상이 β-스포듀민, β-석영, 하석, 칼실라이트, 또는 카네기에이트로부터 선택되는 물질을 포함한다. "유리-세라믹"은 유리의 조절된 결정화를 통해 생성된 물질을 포함한다. 구현예에서, 유리-세라믹은 약 30% 내지 약 90% 결정성을 갖는다. 적합한 유리-세라믹의 예는 Li2O-Al2O3-SiO2 계(즉 LAS-계) 유리-세라믹, MgO-Al2O3-SiO2 계(즉 MAS-계) 유리-세라믹, ZnO×Al2O3×nSiO2(즉 ZAS 계), 및/또는 β-석영 고용체, β-스포듀민, 코디어라이트, 및 리튬 디실리케이트를 포함하는 주 결정상을 포함하는 유리-세라믹을 포함할 수 있다. 상기 유리-세라믹 기판은 본원에 개시된 화학 강화 공정을 사용하여 강화될 수 있다. 하나 이상의 구현예에서, MAS-계 유리-세라믹 기판은 Li2SO4 용융염에서 강화될 수 있으며, 이에 따라 Mg2 +에 대한 2Li+의 교환이 일어날 수 있다.
세라믹에 대해서, 상기 제품(100a)의 기판(10)에 대해 선택된 물질은 무기 결정질 산화물, 질화물, 카바이드, 산질화물, 탄질화물, 및/또는 그 유사물의 광범위한 모든 것일 수 있다. 예시적인 세라믹은 알루미나, 알루미늄 티타네이트, 뮬라이트, 코디어라이트, 지르콘, 스피넬, 페로브스카이트(persovskite), 지르코니아, 세리마, 실리콘 카바이드, 실리콘 질화물, 실리콘 알루미늄 산질화물 또는 제올라이트 상을 갖는 물질을 포함한다.
도 1a에 나타낸 바와 같이, 상기 제품(100a)의 구현예는 상기 기판(10)의 하나 이상의 주표면I(12, 14) 위에 배치된 하나 이상의 광학 필름(80) 및 내-스크래치성 필름(90)을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 필름(80, 90)은 상기 기판(10)의 주표면(12) 및 ETC 코팅(70) 사이에 배치된다. 일부 실시에 따르면, 상기 필름(80, 90)은 또한 상기 기판(10)의 주표면(14) 위에 배치될 수 있다. 광학 필름(80)과 관련하여, 예를 들어, 반사-방지 (AR) 코팅, 대역-통과 필터 코팅, 가장자리 중립 거울(edge neutral mirror) 및 빔 스플리터 코팅, 다층 고반사율 코팅 및 가장자리 필터 코팅을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 기능성 필름이 결과적인 제품(100a)의 원하는 광학 성질을 달성하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 광학 필름(80)용 원료 물질은 다층 코팅, 필름 또는 다른 굴절률을 갖는 각층을 갖는 구조물을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 다층 구조물은 서로에 대해 서로 교호의 순서로 하나 이상의 저굴절률 층 및 하나 이상의 고굴절률 층을 포함한다. 예를 들어, 상기 광학 필름(80)은 약 1.3 내지 약 1.6의 굴절률을 갖는 저굴절률 물질 L, 약 1.6 내지 약 1.7의 굴절률을 갖는 중간 굴절률 물질 M, 약 1.7 내지 약 3.0의 굴절률을 갖는 고굴절률 물질 H를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바에 따라, 용어 "인덱스" 및 "굴절률" 모두는 물질의 굴절률을 나타낸다. 적합한 저 굴절률 물질의 예는 실리카, 용융 실리카, 불소-도핑 용융 실리카, MgF2, CaF2, AlF3, YF3 및 YbF3를 포함한다. 적합한 중간 굴절률 물질의 예는 Al2O3를 포함한다. 적합한 고굴절률 물질의 예는 ZrO2, HfO2, Ta2O5, Nb2O5, TiO2, Y2O3, Si3N4, SrTiO3 및 WO3를 포함한다.
추가적인 실시에서, 광학 필름(80)에 적합한 고 굴절률 물질은 AlN, AlOxNy, SiOxNy, 및 SiuAlxOyNz를 포함한다. 광학 필름(80)용으로 전술한 모든 물질(예를 들어, AlN)과 관련하여 본 기재의 당해 기술 분야의 통상의 기술자에에 이해되는 바에 따라, 각 첨자 "u", "x", "y" 및 "z"는 0 내지 1로 변화할 수 있고, 상기 첨자의 합은 1 이하일 것이며, 조성물의 밸런스는 상기 물질에서 제1의 물질(예를 들어, Si 또는 Al)이다. 추가로, 통상의 기술자는 "SiuAlxOyNz"는 "u"가 0이도록 구성될 수 있으며, 상기 물질은 "AlOxNy"로 기술될 수 있음을 인식할 수 있을 것이다. 또한, 상기 광학 필름(80)에 대한 전술한 조성물은 순수 원소 형태(예를 들어, 순수 실리콘, 순수 알루미늄 금속, 산소 가스, 등)으로 귀결될 수 있는 첨자의 조합은 배제한다. 마지막으로, 당해 기술 분야의 통상의 기술자는 또한 전술한 조성물이 비-화학량적인 조성물(예를 들어, SiNx 대 Si3N4)로 귀결될 수 있는 명시되지 않은 다른 원소(예를 들어, 수소)를 포함할 수 있음을 인식할 것이다. 따라서, 상기 광학 필름용 전술한 물질은 전술한 조성물의 표시 내의 첨자의 값에 따라, SiO2-Al2O3-SiNx-AlN 또는 SiO2-Al2O3-Si3N4-AlN 상 다이어그램 내에서 가능한 공간을 나타낼 것이다.
일부 구현예에서, 상기 광학 필름(80)용 원료 물질은 또한 투명한 산화물 코팅(TCO) 물질을 포함할 수 있다. 적합한 TCO 물질의 예는 또한 이에 한정되는 것은 아니나, 인듐 주석 산화물 (ITO), 알루미늄 도핑 아연 산화물 (AZO), 아연 안정화된 인듐 주석 산화물 (IZO), In2O3, 및 도핑된 금속 산화물 코팅을 형성하는데 적합한 기타 이성분계, 3성분계 또는 4성분계 산화물 화합물을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바에 따라, 본 기재에서 "AlOxNy," "SiOxNy " 및 "SiuAlxOyNz"물질은 본 기재의 당해 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같은, 다양한 알루미늄 산질화물, 실리콘 산질화물 및 실리콘 알루미늄 산질화물 물질을 포함하며, 특정 수치의 값 및 첨자 "u", "x", "y" 및 "z"의 범위에 따라 기술된다. 즉, Al2O3와 같이 "정수 화학식"으로 고체를 기술하는 것이 일반적이다. 또한, Al2O3와 균등한 Al0 . 4O0 .6과 같은 등가의 "원자 분율식" 설명을 사용하여 고체를 기술하는 것이 일반적이다. 상기 원자 분율식에서, 화학식에서 모든 원자의 합은 0.4 + 0.6 = 1이며, 상기 식에서 Al 및 O의 원자 분율은 각각 0.4 및 0.6이다. 원자 분율 설명은 수많은 일반 교과서에서 기술되며, 원자 분율 설명은 종종 합금을 기술하는데 사용된다. (예를 들어: (i) Charles Kittel, "고체 상태 물리의 소개," 7판, John Wiley & Sons, Inc., NY, 1996, pp. 611-627; (ii) Smart and Moore, "고체 상태 화학, 소개", Chapman & Hall University and Professional Division, London, 1992, pp. 136-151; 및 (iii) James F. Shackelford, "공학용 재료과학에 대한 소개," 6판, Pearson Prentice Hall, New Jersey, 2005, pp. 404-418. 참조)
본 기재에서 다시 "AlOxNy," "SiOxNy," 및 "SiuAlxOyNz " 물질을 언급하면, 상기 첨자는 특정 첨가 값을 특정하지 않고도 통상의 기술자에게 물질 분류로서 이들 물질에 대한 참고를 가능하게 한다. 즉, 특정 첨자 값에 대한 특정 없이도, 알루미늄 산화물과 같은 합금에 대해 일반적으로 언급하면, 우리는 AlvOx를 언급할 수 있다. 설명 AlvOx는 Al2O3 또는 Al0 . 4O0 . 6 중 어느 하나를 나타낼 수 있다. v + x가 1의 합으로 선택되면(즉 v + x = 1), 상기 식은 원자 분율 설명일 수 있다. 유사하게, SiuAlvOxNy와 같은 좀 더 복잡한 혼합물이 기술될 수 있으며, 여기서 u + v + x + y의 합이 1인 경우, 우리는 원자 분율 설명의 경우를 가질 수 있다.
다시 한번 본 기재에서 "AlOxNy," "SiOxNy," 및 "SiuAlxOyNz" 물질을 언급하면, 이들 표기는 통상의 기술자가 이들 물질 및 다른 물질들을 쉽게 비교할 수 있도록 한다. 즉, 원자 분율식은 비교에서 사용하기에 종종 좀 더 쉽다. 예를 들어, (Al2O3)0.3(AlN)0.7로 이루어진 예시적인 합금은 식 설명 Al0 . 448O0 . 31N0 .241 및 Al367O254N198와 거의 등가이다. (Al2O3)0 .4(AlN)0.6로 이루어진 또 다른 예시적인 합금은 식 설명 Al0.438O0.375N0.188 및 Al37O32N16와 거의 등가이다. 상기 원자 분율식 Al0 . 448O0 . 31N0 .241 및 Al0.438O0.375N0.188은 서로 비교하기가 상대적으로 쉽다; 예를 들어, 우리는 Al이 0.01 만큼 상기 원자 분율에서 감소하고, O가 0.065 만큼 원자 분율에서 증가하며, N이 0.053 만큼 원자 분율에서 감소됨을 알 수 있다. 이는 좀 더 상세한 계산 및 정수 식 설명 Al367O254N198 및 Al37O32N16에 비해 좀 더 상세한 계산 및 고려를 가능하게 한다. 따라서, 때때로 고체의 원자 분율식 설명이 좀 더 바람직하다. 그럼에도, Al, O 및 N 원자를 함유하는 모든 합금을 포함하므로 AlvOxNy의 사용이 일반적이다.
상기 광학 필름(80)의 원료 물질은 단일층 필름 또는 다층 필름, 코팅 또는 구조물로서 증착될 수 있다. 일부 구현예에서, 단일층 필름이 광학 필름 원료 물질로서 저 굴절률 물질 L을 사용하여 형성된다. 다른 구현예에서, 단일층 필름은 MgF2 광학 코팅 원료 물질을 사용하여 형성된다. 상기 단일층 필름은 선택된 두께, 즉, 두께(84)(도 1a 참조)를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 단일층 또는 다층 광학 필름(80)의 두께(84)는 50 nm, 60 nm, 또는 70 nm 이상일 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 단일층 또는 다층 광학 필름(80)의 두께(84)는 2000 nm, 1500 nm, 1000 nm, 500 nm, 250 nm, 150 nm 또는 100 nm 이하일 수 있다. 추가적인 구현예에서, 상기 단일층 또는 다층 광학 필름(80)의 두께(84)는 500 nm 이상, 1000 nm 이상, 1500 nm 이상 및 이들 두께들 사이의 모든 두께 값일 수 있다. 본원에 보고된 바와 같은 박형 필름 부재의 두께(예를 들어, 내-스크래치성 필름, 그들의 층 등)는 단면의 주사현미경 사진(SEM) 또는 광학 편광해석법(예를 들어, n & k 분석기에 의해)에 의해, 또는 박형 필름 반사측정에 의해 측정되었다. 다층 부재(예를 들어, 스택 층)에 대해서, SEM에 의한 두께 측정이 바람직하다.
상기 광학 필름(80)용 원료 물질은 또한 다층 코팅, 필름 또는 구조물로서 증착될 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 광학 필름(80)의 다층 코팅, 필름 또는 구조물은 저 굴절률 물질 L, 중간 굴절률 물질 M, 및 고 굴절률 물질 H의 교호층을 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 다층 구조물은 고 굴절률 물질 H 및 (i) 저 굴절률 물질 L 또는 (ii) 중간 굴절률 물질 M 중 하나의 교호층을 포함할 수 있다. 상기 층들은 층의 순서가 H(L 또는 M) 또는 (L 또는 M)H이도록 증착될 수 있다. 각각의 쌍의 층들, H(L 또는 M) 또는 (L 또는 M)H은 코팅 기간 또는 기간을 형성할 수 있다. 상기 광학 필름(80)은 이에 한정되는 것은 아니나 반사-방지 성질을 포함하는 원하는 광학 성질을 제공하기 위하여 적어도 하나의 코팅 기간을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 광학 필름(80)은 다수의 코팅 기간을 포함하며, 여기서 각각의 코팅 기간은 하나의 고 굴절률 물질 및 하나의 저 또는 중 굴절률 물질을 구성한다. 다층 코팅에 존재하는 코팅 기간의 수는 1 내지 1000일 수 있다. 일부 구현예에서, 다층 코팅에 존재하는 코팅 기간의 수는 1 내지 500, 2 내지 500, 2 내지 200, 2 내지 100, 또는 2 내지 20일 수 있다.
상기 광학 필름(80)의 원료 물질은 동일한 굴절률 물질이 일부 구현예에서 각각의 코팅 기간에서 사용되도록 선택되거나, 또는 다른 구현예에서 상기 광학 필름 원료 물질이 다른 굴절률 물질이 각각의 코팅 기간에서 사용되도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 코팅 기간을 갖는 광학 필름(80)에서, 상기 제1의 코팅 기간은 SiO2를 단독으로 포함할 수 있으며, 제2의 기간은 TiO2/SiO2를 포함할 수 있다. 교호의 층 및 코팅 기간을 변화시키는 능력은 복잡한 광학 필터(AR 코팅을 포함하여 원하는 광학 성질을 갖는)가 형성되는 것을 가능하게 할 수 있다.
상기 광학 필름(80)의 코팅 기간에서 각 층의 두께, 즉 H 층 및 L(또는 M) 층은 독립적으로 약 5 nm 내지 약 200 nm, 약 5 nm 내지 약 150 nm, 또는 약 25 nm 내지 약 100 nm일 수 있다. 상기 다층의 구조물은 약 100 nm 내지 약 2000 nm, 약 150 nm 내지 약 1500 nm, 약 200 nm 내지 약 1250 nm, 또는 약 400 nm 내지 약 1200 nm의 두께(84)를 가질 수 있다.
내-스크래치성 필름(90)과 관련하여, 상기 기판(10)의 하나 이상의 주표면(12, 14) 위체 단일 층 구조 또는 다층 구조로서 하나 이상의 내-스크래치성 층, 필름 또는 코팅(예를 들어, 다이아몬드형 탄소, Al2O3, AlN, AlOxNy, Si3N4, SiOxNy, SiuAlxOyNz, TiN, TiC)을 포함할 수 있다. 상기 내-스크래치성 필름(90)용 전술한 모든 물질(예를 들어, AlN)과 관련하여 본 기재의 당해 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 각각의 첨자 "u", "x", "y" 및 "z"는 0에서 1까지 변할 수 있고, 첨자의 합은 1 이하일 것이며, 상기 조성물의 밸런스는 상기 물질에서 제1의 부재이다(예를 들어, Si 또는 Al). 또한, 당해 기술 분야의 통상의 기술자라면 "SiuAlxOyNz"는 "u"가 0이고 상기 물질이 "AlOxNy"로서 기술될 수 있도록 구성될 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 상기 내-스크래치성 필름(80) 에서 전술한 조성물은 순수 원소 형태(예를 들어, 순수 실리콘, 순수 알루미늄 금속, 산소 가스, 등)가 귀결될 수 있는 첨자의 조합을 배제한다. 마지막으로, 당해 기술 분야의 통상의 기술자는 전술한 조성물이 비-화학량적인 조성물(예를 들어, SiNx 대 Si3N4)로 귀결될 수 있는, 명시되지 않은(예를 들어, 수소) 다른 원소를 포함할 수 있음을 또한 인식할 것이다. 따라서, 상기 광학 필름에 대한 전술한 물질은 전술한 조성물 표시에서 첨자의 값에 따라, SiO2-Al2O3-SiNx-AlN 또는 SiO2-Al2O3-Si3N4-AlN 상 다이어그램 내에서 가능한 공간을 나타낼 수 있다.
일부 구현예에서, 다층 구조물 내의 내-스크래치성 필름(90)은 그 아래에 도포되는 광학 필름의 기능 및 구조에 대적할만한, AR 필름과 같은 광학 필름을 더욱 포함할 수 있다(도 1a 참조). 바람직한 구현예에서, 상기 내-스크래치성 필름(90)은 AlOxNy 물질을 포함한다. 또 다른 바람직한 구현예에서, 상기 내-스크래치성 필름(90)은 SiuAlxOyNz 물질을 포함한다. 도 1a에 나타낸 바와 같이, 내-스크래치성 필름(90)은 ETC 코팅(70) 및 광학 필름(80) 사이에 배치될 수 있으며, 이들 모두는 상기 기판(10)의 주표면(12) 위에 배치된다. 일부 실시에 따르면, 상기 내-스크래치성 필름(90)은 또한 상기 기판(10)의 주표면(14) 위에 배치될 수 있다. 상기 단일 층 또는 다층 내-스크래치성 필름(90)은 선택된 두께, 즉 두께(94)를 가질 수 있다(도 1a 참조). 일부 구현예에서, 단일 층 또는 다층 내-스크래치성 필름(90)의 두께(94)는 50 nm, 60 nm, 또는 70 nm 이상일 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 단일 층 또는 다층 내-스크래치성 필름(90)의 두께(94)는 3000 nm, 2500 nm, 2000 nm, 1500 nm, 1000 nm, 500 nm, 250 nm, 150 nm 또는 100 nm 이하일 수 있다. 추가적인 구현예에서, 상기 단일 층 또는 다층 내-스크래치성 필름(90)의 두께(94)는 500 nm 이상, 1000 nm 이상, 1500 nm, 2500 nm 이상, 3000 nm 이상, 3500 nm 이상, 4000 nm 이상, 4500 nm 이상, 5000 nm 이상, 7500 nm 이상, 10000 nm 까지, 및 이들 두께 값들까지 또는 그들 사이의 모든 두께 값일 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 내-스크래치성 필름(90)은 상기 표면의 표면 위에 배치된 필름 층의 스택에서 가장 두꺼운 필름이다.
도 1a에 나타낸 바와 같은 제품(100a)의 바람직한 구현예에서, 상기 광학 필름(80)의 총 두께(84), 내-스크래치성 필름(90)의 두께(94) 및 상기 ETC 코팅(70) 아래의 모든 기타 필름은 500 nm 이상이다. 상기 제품(100a)의 다른 실시에서, 상기 광학 및 내-스크래치성 필름(80, 90)(및 ETC 코팅(70) 아래의 모든 기타 필름)의 총 두께는 500 nm 이상, 600 nm 이상, 700 nm 이상, 800 nm 이상, 900 nm 이상, 1000 nm 이상, 1100 nm 이상, 1200 nm 이상, 1300 nm 이상, 1400 nm 이상, 1500 nm 이상, 2000 nm 이상, 2500 nm 이상, 3000 nm 이상, 3500 nm 이상, 4000 nm 이상, 4500 nm 이상, 5000 nm 이상, 6000 nm 이상, 7000 nm 이상, 8000 nm 이상, 9000 nm 이상, 10000 nm 이상, 및 이들 값까지 또는 이들 사이의 모든 총 두께 값이다.
도 1b를 참조하면, 제품(100b)은 다음을 포함하는 것으로 도시된다: 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 조성물을 포함하는 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판(10). 도 1b에 도시된 제품(100b)은 도 1a에 도시된 제품(100a)과 유사하며, 유사 참조 부호는 동일하거나 또는 실질적으로 유사한 구조 및 기능을 갖는다. 제품(100a) 및 제품(100b) 사이의 주요 차이점은 후자가 도 1a에 도시된 광학 필름(80)과 같은 광학 필름을 요구하지 않는다는 것이다. 특히 상기 제품(100b)와 관련하여, 그 기판(10)은 한 쌍의 마주보는 주표면(12, 14)을 포함한다. 또한, 상기 제품(100b)은 상기 주표면(12) 위에 배치된 내-스크래치성 필름(90)을 포함한다. 상기 제품(100b)은 상기 내-스크래치성 필름(90) 위에 배치된 세정이 쉬운 (ETC) 코팅(70)을 더욱 포함한다. 특히, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 상기 ETC 코팅(70)은 상기 내-스크래치성 필름(90)의 외표면(92b) 상에 위치된다. 또한, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 상기 내-스크래치성 필름(90)은 두께(94)를 가지며, 상기 ETC 코팅(70)은 두께(74)를 갖는다.
도 1b에 나타낸 바와 같이 제품(100b)의 바람직한 구현예에서, 상기 내-스크래치성 필름(90)의 총 두께(94) 및 그 아래 및 상기 기판(10)의 주표면(12) 위에 그리고 상기 ETC 코팅(70) 아래에 배치된 모든 기타 필름의 두께(예를 들어, 도 1a에 도시된 광학 필름에 대한 구조 및 기능에 대적할만한 광학 필름)는 500 nm 이상이다. 상기 제품(100b)의 기타 실시에서, 상기 내-스크래치성 필름(90) 및 ETC 코팅(70) 아래에 존재하는 기타 다른 층들의 총 두께는 500 nm 이상, 600 nm 이상, 700 nm 이상, 800 nm 이상, 900 nm 이상, 1000 nm 이상, 1100 nm 이상, 1200 nm 이상, 1300 nm 이상, 1400 nm 이상, 1500 nm 이상, 2000 nm 이상, 2500 nm 이상, 3000 nm 이상, 3500 nm 이상, 4000 nm 이상, 4500 nm 이상, 5000 nm 이상, 및 이들 두께 사이의 모든 총 두께 값이다.
도 1c를 참조하면, 상기 제품(100c)는 다음을 포함하는 것으로 도시된다: 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 조성물을 포함하는 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판(10). 도 1c에 도시된 제품(100c)은 도 1a에 도시된 제품(100a)과 유사하며, 유사 참조번호가 부여된 부재는 동일하거나 또는 실질적으로 유사한 구조 및 기능을 갖는다. 제품(100a) 및 제품(100c) 사이의 주요 차이점은 후자가 도 1a에 도시된 내-스크래치성 필름(90)과 같은, 내-스크래치성 필름을 요구하지 않는다는 것이다. 특히 제품(100c)와 관련하여, 그 기판(10)은 한 쌍의 마주보는 주표면(12, 14)을 포함한다. 또한, 상기 제품(100c)은 상기 주표면(12) 위에 배치된 광학 필름(80)을 포함한다. 상기 제품(100c)은 상기 광학 필름(80) 위에 배치된 세정이 쉬운 (ETC) 코팅(70)을 더욱 포함한다. 특히, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 상기 ETC 코팅(70)은 상기 광학 필름(80)의 외표면(82c) 상에 위치된다. 또한, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 상기 광학 필름(80)은 두께(84)를 가지며, 상기 ETC 코팅(70)은 두께(74)를 갖는다.
도 1c에 나타낸 바와 같은 상기 제품(100c)의 바람직한 구현예에서, 상기 광학 필름(80)의 총 두께(84) 및 상기 기판(10)의 주표면(12) 아래 및 위 및/또는 상기 ETC 코팅(70)의 위 및 아래에 배치된 기타 모든 필름(예를 들어, 도 1b에 도시된 내-스크래치성 필름(90)에 대한 구조와 대적할만한 내-스크래치성 필름)의 두께는 500 nm 이상이다. 상기 제품(100c)의 다른 실시에서, 상기 광학 필름(80) 및 상기 ETC 코팅(70) 아래에 존재하는 기타 층들의 총 두께는 500 nm 이상, 600 nm 이상, 700 nm 이상, 800 nm 이상, 900 nm 이상, 1000 nm 이상, 1100 nm 이상, 1200 nm 이상, 1300 nm 이상, 1400 nm 이상, 1500 nm 이상, 2000 nm 이상, 2500 nm 이상, 3000 nm 이상, 3500 nm 이상, 4000 nm 이상, 4500 nm 이상, 5000 nm 이상, 및 이들 두께 사이의 모든 총 두께이다. 상기 제품(100a-c)에서 존재하는 바에 따라, 상기 광학 필름(80) 및 내-스크래치성 필름(90)은 물리 기상 증착("PVD"), 전자 빔 증착("이-빔" 또는 "EB", 이온-보조 증착-EB ("IAD-EB"), 레이저 어블레이션, 진공 아크 증착, 열 증발, 스퍼터링, 플라즈마 향상 화학 기상 증착(PECVD) 및 기타 유사한 증착 기술을 포함하는 다양한 방법을 사용하여 증착될 수 있다.
도 1a-1c를 참조하면, 상기 ETC 코팅(70) 아래의 제품(100a-c)에 사용된 각각의 내-스크래치성 필름(90) 및 광학 필름(80)의 외표면(92a, 92b, 82c)은 낮은 표면 거칠기, 바람직하게는 약 5 nm 미만, 좀 더 바람직하게는 약 1.0 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함한다. 구현예에서, 상기 표면 거칠기 (Rq)는 약 1.0 nm 이하, 약 0.9 nm 이하, 약 0.8 nm 이하, 약 0.7 nm 이하, 0.6 nm 이하, 0.5 nm 이하, 0.4 nm 이하, 0.3 nm 이하, 0.2 nm 이하, 0.1 nm 이하, 및 이들 표면 거칠기 값들 사이의 모든 수준의 표면 거칠기로 유지된다. 이론에 한정되는 것은 아니나, 상기 필름의 표면 거칠기를 낮은 값으로 조절함으로써, 상기 ETC 코팅(70) 아래에 남아있는 광학 필름(80) 및/또는 내-스크래치성 필름(90)의 층 또는 구조는 기계적 상호 작용이 부여됨에 따라, 상기 ETC 코팅(70)의 내구성을 상당히 증가시키는 경향이 있다. 본원에서 사용되는 바에 따라, "표면 거칠기(Ra)" 및 "표면 거칠기(Rq)"는 다음과 같이 주어진다:
여기서 y i 는 평균 거칠기로부터 주어진 측정 i의 거리이고, n은 표면 거칠기에 대해 측정된 외표면을 따라 균등하게 이격된 포인트의 수이다. 또한, 외표면, 예를 들어, 표면(92a, 92b 및 82c)(도 1a-1c 참조)의 표면 거칠기 (즉, Ra 및 Rq)는 통상의 기술자에 의해 쉽게 이해될 수 있는 바와 같은 원자력 현미경(AFM) 및/또는 레이저 간섭 측정(예를 들어, Zygo® 백색광 간섭계) 기술에 의해 측정될 수 있다.
일부 구현예에 따르면, 도 1a-1c에 도시된 제품(100a-c)은 12 GPa 이상의 평균 경도를 갖는 내-스크래치성 필름(90) 및/또는 광학 필름(80)(본 경우일 수 있는 바와 같이)을 사용한다. 일부 관점에서, 이들 필름의 평균 경도는 약 10 GPa 이상, 11 GPa, 이상, 12 GPa 이상, 13 GPa 이상, 14 GPa 이상, 15 GPa 이상, 16 GPa 이상, 17 GPa 이상, 18 GPa 이상, 19 GPa 이상, 20 GPa 이상, 및 이들 값들 사이의 모든 평균 경도 값일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "평균 경도 값"은 나노압입이 장치를 사용하여 상기 광학 및/또는 내-스크래치성 필름(80, 90)의 외표면(92a, 92b, 82c)의 측정의 평균 설정으로서 보고된다. 좀 더 특히, 본원에 보고된 박형 필름 코팅의 경도는 널리 수용가능한 나노압입 실행을 사용하여 결정되었다. 참조: Fischer-Cripps, A.C., 나노압입 시험 데이터의 분석 및 해석에 대한 중요 검토, Surface & Coatings Technology, 200, 4153 - 4165 (2006) (이하, "Fischer-Cripps"라 함; alc Hay, J., Agee, P, and Herbert, E., 계장화 압입 시험 동안 연속적인 강성 측정, Experimental Techniques, 34 (3) 86 - 94 (2010) (이하, "Hay"라 함). 코팅에 대해서, 압입 깊이의 함수로서 경도 및 모듈러스를 측정하는 것이 전형적이다. 코팅이 충분한 두께인 한, 다음으로 결과적인 반응 프로파일로부터 코팅의 성질을 분리시키는 것이 가능하다. 상기 코팅이 너무 박형인 경우, 다른 기계적 성질을 가질 수 있는 기판의 근접으로부터 영향을 받을 수 있으므로 상기 코팅 성질을 완전하게 분리하는 것은 가능하지 않을 것이다. Hay 참조. 본원의 성질을 보고하는데 사용되는 방법은 코팅 그 자체의 대표이다. 상기 공정은 1000 nm를 근접하는 깊이까지 압입 깊이에 대한 경도 및 모듈러스를 측정하는 것이다. 좀 더 연질의 유리 상에 경질의 코팅의 경우, 반응 곡선은 상대적으로 작은 압입 깊이(약 200 nm 이하)에서 최고 수준의 경도 및 모듈러스를 나타낼 것이다. 좀 더 깊은 압입 깊이에서 경도 및 모듈러스 모두는 반응이 좀 더 연질의 유리 기판에 의해 영향을 받음에 따라 점진적으로 약해질 것이다. 이 경우, 상기 코팅 경도 및 모듈러스는 최대 경도 및 모듈러스를 나타내는 영역과 관련되어 취해진다. 좀 더 경질의 유리 기판 상에 연질의 코팅의 경우, 상기 코팅 성질은 상대적으로 작은 압입 깊이에서 일어나는 가장 낮은 경도 및 모듈러스 수준에 의해 나타날 것이다. 좀 더 깊은 압입 깊이에서, 상기 경도 및 모듈러스는 좀 더 경질의 유리의 영향에 기인하여 점진적으로 증가할 것이다. 깊이에 대한 경도 및 모듈러스의 성질은 통상적인 Oliver 및 Pharr 접근법(Fischer-Cripps에서 기술되는 바와 같이) 또는 좀 더 효율적인 연속 강성 접근법(Hay 참조) 중 어느 하나를 사용하여 얻어질 수 있다. 신뢰성있는 나노압입 데이터의 추출은 잘-확립된 프로토콜이 이어질 것을 요구한다. 그렇지않으면, 이들 미터법은 상당한 오류에 처할 수 있다. 이러한 박형 필름에 대해 본원에서 보고된 탄성계수 및 경도 값은 Berkovich 다이아몬드 압입 팁으로 상술한 바와 같이, 알려진 나노압입 방법을 사용하여 측정되었다. 본원에 기술된 제품(100a-c)은 상기 ETC 코팅(70)과 접촉하여 가장 마지막 층(상기 기판(10)의 광학 필름(80), 내-스크래치성 코팅(90) 또는 주표면(12, 14)의) 상에 SiO2 의 캐핑 층(도 1a-1c에 도시되지 않음)을 더욱 포함할 수 있다. 일부 관점에서, 상기 캐핑 층은 상기 캐핑 층을 갖는 제품(100a-c)의 성분 및 상기 결합된 ETC 성분 사이의 결합을 향상시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 캐핑 층은 상기 광학 필름(80)의 가장 마지막 코팅 기간의 가장 마지막 층이 고 굴절률 층인 경우 부가된다. 다른 구현예에서, 상기 캐핑층은 상기 광학 필름(80)의 가장 마지막 코팅 기간의 가장 마지막 층이 SiO2가 아닌 경우 부가된다. 또 다른 구현예에서, 상기 캐핑 층은 선택적으로 상기 광학 필름(80)의 가장 마지막 코팅 기간의 가장 마지막 층이 SiO2인 경우 부가될 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 캐핑층은 약 20 nm 내지 약 400 nm, 약 20 nm 내지 약 300 nm, 약 20 nm 내지 약 250 nm, 또는 약 20 nm 내지 약 200 nm의 두께를 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 캐핑층은 약 1 nm 내지 약 400 nm, 약 1 nm 내지 약 300 nm, 약 1 nm 내지 약 200 nm, 약 1 nm 내지 약 100 nm, 약 1 nm 내지 약 50 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 10 nm의 두께를 가질 수 있다. 제품(100a-c)의 실시에서, 상기 세정이 쉬운 (ETC) 코팅(70)은 불화 물질, 예를 들어, 퍼플루오로폴리에테르 (PFPE) 실란, 퍼플루오로알킬에테르, PFPE 오일 또는 기타 적합한 불화 물질을 포함한다. 일부 구현예에 따르면, 상기 ETC 코팅(70)의 두께(74)는 약 1 nm 내지 약 20 nm이다. 다른 관점에서, 상기 ETC 코팅의 두께(74)는 1 nm 내지 약 200 nm, 1 nm 내지 약 100 nm, 및 1 nm 내지 약 50 nm 범위이다. 일부 구현예에서, 상기 ETC 코팅(70)은 약 0.5 nm 내지 약 50 nm, 약 1 nm 내지 약 25 nm, 약 4 nm 내지 약 25 nm, 또는 약 5 nm 내지 약 20 nm의 두께를 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 ETC 코팅은 약 10 nm 내지 약 50 nm의 두께를 가질 수 있다.
본 기재의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 다양한 원료 물질이 도 1a-1c에 도시된 제품(100a-c)의 ETC 코팅(70)을 형성하는데 사용될 수 있다. ETC 코팅 원료 물질은 퍼플루오로폴리에테르 (PFPE) 실란, 퍼플루오로폴리에테르 (PFPE) 알콕시 실란, 이들 PFPE의 코폴리머 및 이들 PFPE의 혼합물을 포함할 수 있다. 소정의 본 기재의 제품의 예시적인 구현예에서, 상기 ETC 코팅(70)은 식 [CF3CF2CF2O)a]ySiX4-y의 퍼플루오로폴리에테르 (PFPE) 실란을 포함할 수 있으며, 여기서 a는 5 내지 50이고, y=1 또는 2이며, X는 ―Cl, 아세톡시, ―OCH3 또는 OCH2H3이며, 여기서 총 퍼플루오로폴리에테르 사슬 길이는 가장 장쇄에서 사슬의 말단에 실리콘 원자로부터 6-130 탄소 원자이다. 다른 관점에서, 상기 식에서 "a"는 약 10 내지 30 범위일 수 있다. 나아가, 상기 PFPE 식은 본 기재의 ETC 코팅에서 사용하기에 적합한 많은 적합한 타입의 PFPE 중 하나이며; 따라서, 본 기재의 ETC 코팅에 대해서 적합한 식 또는 혼합물을 한정하는 것으로 의도되지 않는 예시적인 화학 성질로서 제공되는 것으로 이해되어야 한다. 이처럼, 다른 PFPE가 상기에서 제공된 예시적인 형태에 비하여 퍼플루오로폴리에테르 사슬 및/또는 부착 화학성질의 구조에서 달라지는 ETC 코팅에 사용될 수 있다. 예를 들어, Daikin Industries로부터의 OptoolTM UF503 불화 코팅 물질은 ETC 코팅(70)에 대해 사용될 수 있는 또 다른 적합한 PFPE이다. 본원에서 사용되는 바에 따라, 나노미터("nm")에서 탄소 사슬의 길이는 0.154 nm의 탄소-탄소 단일 결합 길이에 의해 증대된 사슬의 가장 큰 길이를 따라 탄소-탄소 결합의 수의 산물이다. 일부 구현예에서, 퍼플루오로폴리에테르 (PFPE) 기의 탄소 사슬 길이는 약 0.1 nm 내지 약 50 nm, 약 0.5 nm 내지 약 25 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 20 nm 범위일 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 제품(100a-c)에 이용되는 ETC 코팅(70)의 구현예는 PFPE 오일을 포함할 수 있다. 일부 구현예에 따르면, 상기 ETC 코팅(70)에 사용된 PFPE 오일은 광학 필름(80) 및/또는 내-스크래치성 필름(90)에 직접 결합된 ETC 성분에서 안정화될 수 있다. 일반적으로, PFPE 오일은 산화 내성에 의해 특성화된다. 다른 관점에서, 상기 ETC 코팅(70)의 PFPE 오일은 상기 광학 필름(80) 및/또는 내-스크래치성 필름(90)에 직접 결합된 ETC 성분 위에 배치된 개별의 층이다. 추가적인 관점에서, 상기 ETC 코팅(70)의 PFPE 오일은 안정화된 그리고 개별의 층의 조합이다. 일부 구현예에 따르면, 상기 ETC 코팅(70)에 사용된 PFPE 오일은 Chemours Company로부터의 Solvay Fomblin® Z 타입 오일, Fomblin® Y 타입 오일, Fomblin® K 타입 오일, KrytoxTM K 타입 오일, Daikin Industries로부터의 DemnumTM 타입 오일 또는 기타 유사한 PFPE 오일을 포함할 수 있다.
구현예에서, 본 기재의 제품(100a-c)(도 1a-1c)은 높은 내구성에 의해 특성화되는 ETC 코팅(70)을 포함한다. 따라서, 상기 제품(100a-c)의 일부 구현예에서 상기 ETC 코팅(70)의 노출된 표면은 스틸 울 테스트 (즉, 후술되는 바와 같은)에 따라, 1kg의 하중 하에 2000 반복 주기로 수행된 후 70도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함한다. 상기 ETC 코팅(70)의 노출된 표면은 또한 스틸 울 테스트에 따라 1kg의 하중 하에 3500 반복 주기로 수행 후 70도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함한다. 다른 관점에서, 70도, 75도, 80도, 85도, 90도, 95도, 100도, 105도, 110도, 또는 115도 이상(이들 수준 사이의 모든 평균 접촉각을 포함하는)의 물의 평균 접촉각이 스틸 울 테스트에 따라 이러한 주기의 2000 또는 3500 후, 상기 ETC 코팅(70)의 노출된 표면에 의해 보유된다.
본원에서 사용되는 바에 따라, 상기 "스틸 울 테스트"는 본 기재의 제품(예를 들어, 도 1a-1c에 도시된 제품(100a-c))에 사용되는 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판 (예를 들어, 도 1a-1c에 도시된 바와 같은 기판(10)) 위에 배치된 ETC 코팅(70)의 내구성을 결정하기 위하여 사용되는 시험이다. 스틸 울 테스트의 개시에서, 물 접촉각은 신뢰할만한 초기 물 접촉각을 얻기 위하여 특정의 동일한 하나 이상의 시간 상에서 측정된다. 이들 물 접촉각 측정은 Kruss GmbH DSA100 액적 형상 분석기 또는 유사 기구를 사용하여 수행될 수 있다. 초기 물 접촉각이 측정된 후, Bonstar #0000 스틸 울의 패드가 Taber® Industries 5750 선형 연마기 기구의 암에 부착된다. 다음으로 상기 스틸 울 패드는 1kg의 하중 하에 샘플과 접촉이 허용되고(ETC 코팅 상에서) 60 주기/min의 반복으로 설정된다. 다음으로, 상기 평균 접촉각은 2000 주기, 3500 주기 및/또는 또 다른 특정화된 기간 후 샘플 상에서 측정된다.
구현예에서, 상기 제품(100a-c)(도 1a-1c 참조)은 약 5% 이하의 ETC 코팅(70) 및 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판(10)을 통한 헤이즈를 포함할 수 있다. 특정 관점에서, 상기 헤이즈는 ETC 코팅(70) 및 유리 기판(10)을 통해서 5%, 4.5%, 4%, 3.5%, 3%, 2.5%, 2%, 1.5%, 1%, 0.75%, 0.5%, 또는 0.25%(이들 수준 사이의 모든 수준의 헤이즈를 포함하여) 이하이다. 다른 구현예에서, 상기 제품(100a-c)은 자연 헤이즈에 의한 광학 필름(80) 및/또는 내-스크래치성 필름(90)을 포함하며; 따라서, ETC 코팅(70), 광학 필름(80) 및/또는 내-스크래치성 필름(90), 및 기판(10)을 통한 헤이즈 수준은 적어도 10% 이상, 5% 이상, 또는 상기 좀 더 낮은 헤이즈 한계 초과의 또 다른 헤이즈 수준으로 설정될 수 있다. 다른 실시에서, 제품(100a-c)은 그들의 기능의 부분으로서 적합한 헤이즈(> 5%)를 포함하며, 또한 높은 내구성을 갖는 ETC 코팅을 포함하며, 예를 들어, 스틸 울 테스트에 따라 1kg의 하중 하에 2000 반복 주기, 또는 3500 반복 주기로 수행된 후 100도 이상의 물 평균 접촉각을 포함한다. 본원에서 사용되는 바에 따라, "헤이즈"는 7 mm의 직경을 갖는 원료 포트 위의 구멍을 사용하여 BYK-Gardner 헤이즈 계측기로부터 측정에 기초하여 또는 상에서 측정된 바에 따른 것이다.
본 기재의 제품(100a-c)에 사용된 ETC 코팅(70)은 상기 내-스크래치성 필름(90) 및 광학 필름(80)(도 1a-1c 참조)의 외표면(92a, 92b 및 82c) 위에 다양한 방식으로 적용될 수 있다. 일부 구현예에 따르면, 상기 ETC 코팅(70)은 이에 한정되는 것은 아니나, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅, 및 기상 증착을 포함하는 다양한 방법에 의해 증착될 수 있다. ETC 코팅(70)을 증착하기 위한 기상 증착 접근은 이에 한정되는 것은 아니나, 물리 기상 증착("PVD"), 전자 빔 증착("이-빔" 또는 "EB", 이온-보조 증착-EB ("IAD-EB"), 레이저 어블레이션, 진공 아크 증착, 열 증발, 스퍼터링, 플라즈마 향상 화학 기상 증착(PECVD) 및 기타 유사한 증착 기술을 포함할 수 있다.
실시예
다음의 실시예는 비 한정적인 본 기재의 구현예를 나타낸다.
실시예
1
유리 제품 샘플은 Corning®Code 2320 유리 기판을 포함하는 것으로 준비되었다. 이들 샘플은 1 mm의 두께를 가지며, 47.1 ㎛의 DOC 및 883.7 MPa의 최대 압축 응력을 갖는 압축 응력 영역을 전개하도록 이온-교환되었다. 나아가, SiO2 캐핑 층은 ETC 코팅의 적용 전에 즉시 PVD에 의해 이들 유리 기판 상에 증착되었다. 상기 ETC 코팅(즉, 폼블린-타입의 PFPE 구조를 갖는 ETC 코팅, Ceko Co., Ltd.)은 또한 특정의 Ceko ETC 코팅용으로 통상의 기술자에게 이해되는 바에 다라 적합한 온도 및 시간 조건의 조합 하에 PVD에 의해 적용되었다. 상기 샘플들은 "유리"로서 라벨링되고 컨트롤로서 고려되었다(도 2 참조). 별개의 샘플 군이 최외각의 SiO2 캐핑 층을 갖는 약 2192 nm, 2283 nm, 및 2429 nm의 총 두께(즉, 각각 P86, P92 및 P95 구조에 대해 14 nm, 65 nm 및 82.2 nm의 두께를 갖는)를 갖는 세개의 스퍼터된 AlOxNy/SiO2-계 광학 및 내-스크래치성 필름 구조, P86, P92, 및 P95로 제조되었고, 이어서 상기 "유리" 샘플에 ETC 코팅이 적용되었다. 이들 샘플은 본 기재의 제품에 대한 비교 샘플로서 고려되고 도 2에서 "비교예 2A", "비교예 2B", "비교예 2C"로 라벨링된다.
도 2를 참조하면, 상기 "유리" 및 "비교예 2A", "비교예 2B", "비교예 2C" 샘플에 대해 수행된 스틸 울 테스트의 물 접촉각 대 반복 주기의 도면이 제공된다. 도 2는 상기 광학 및 내-스크래치성 필름이 없는 "유리" 샘플 상에서의 ETC 코팅에 비하여 AlOxNy/SiO2-계 광학 및 내-스크래치성 필름 구조를 갖는 샘플에서 ETC 코팅의 내구성이 상당히 감소됨을 나타낸다. 0 주기에서, 상기 "유리" 및 "비교예 2A", "비교예 2B", "비교예 2C" 샘플은 약 115.0 내지 117.1 도의 접촉각을 갖는 것으로 측정되었다. 그러나, 스틸 울 테스트 동안, 상기 물 접촉각은 2000 주기 후 "비교예 2A", "비교예 2B", "비교예 2C" 샘플에 대해 100도 아래로 떨어지며 (예를 들어, 82.4 내지 91.7도), 3500 주기 후 측정된 바에 따라 연속적으로 떨어진다(예를 들어, 62.3 내지 79.0도). 반면, 컨트롤 "유리" 샘플은 스틸 울 테스트 동안 각각 2000 및 3500 주기에서 113.7 및 112.6로 남았다.
또한, 원자력 현미경(AFM) 측정은 상기 ETC 코팅 아래에 잔류하는 이들 구조에서의 최상부 SiO2 층의 두께 및 표면 거칠기를 결정하기 위하여 "유리" 컨트롤 샘플 및 "비교예 2A", "비교예 2B", "비교예 2C" 샘플 상에서 이루어졌다. 아래 표 1은 "비교예 2A" 샘플을 제외한 모든 샘플에 대한 측정 결과를 나타낸다. 표 1의 결과 및 도 2의 도면에 비추어("비교예 2A"로부터의 데이터를 포함함), 상기 컨트롤 샘플 "유리"의 최상부 SiO2 층의 표면 거칠기 및 "비교예 2A", "비교예 2B", "비교예 2C" 샘플의 광학/내-스크래치성 필름 구조는 상기 스틸 울 테스트에 의해 정량화되는 바에 따라 ETC 코팅 내구성에 영향을 미치는 것으로 믿어진다.
실시예
2
도 3a는 x-선 광전자분광법 (XPS)에 의해 측정된 바에 따른, ETC 코팅의 연마 트랙에서 OCF2/OCxFy 종의 비를 도시한 것이다. 특히, 도 3a에 나타낸 XPS 측정은 ETC 코팅을 갖는 Corning® Code 5318 유리의 컨트롤 샘플(즉, 실시예 1로부터의 "유리" 샘플) 및 ETC 코팅을 갖는 내-스크래치성 및 광학 필름을 갖는 Corning® Code 5318 유리의 비교 샘플(즉, "비교예 2B" 및 "비교예 2C") 상에서의 스틸 울 테스트 동안 반복 주기에 대해 도시된다. 광학 및 내-스크래치성 필름 구조를 갖는 비교 샘플과 관련된 도 3a에 나타낸 데이터에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 스틸 울 테스트 동안 주기의 함수로서 OCF2/OCxFy 비에서의 감소는 상기 스틸 울 테스트의 기계적인 연마 동안 ETC 코팅의 폼블린-타입 구조의 감쇠의 지표이다. 테스트에서 2000 주기에 의해, OCF2/OCxFy 비는 0 주기에서의 초기 값의 약 1/6이다. 또한, OCF2/OCxFy 비는 상기 컨트롤 샘플에 대한 스틸 울 테스트 주기의 함수로서 감쇠되지 않는 것이 주목할만한다.
도 3b는 x-선 광전자분광법 (XPS)에 의해 측정되는 바에 따라, ETC 코팅의 연마 트랙에서 총 탄소의 원자%를 도시한다. 특히, 도 3b에 나타낸 XPS 측정은 ETC 코팅을 갖는 Corning® Code 5318 유리의 컨트롤 샘플(즉, 실시예 1로부터의 "유리" 샘플) 및 ETC 코팅을 갖는 내-스크래치성 및 광학 필름을 갖는 Corning® Code 5318 유리의 비교 샘플(즉, "비교예 2B" 및 "비교예 2C") 상에서의 스틸 울 테스트 동안 반복 주기에 대해 도시된다. 광학 및 내-스크래치성 필름 구조를 갖는 비교 샘플과 관련된 도 3b에 나타낸 데이터에서 알 수 있는 바와 같이, 탄화수소 분획은 상기 ETC 코팅의 폼블린-타입 구조가 상기 스틸 울 테스트의 기계적 연마 동안 감소되므로 상기 비교 샘플에서 증가된다. 또한, 상기 컨트롤 샘플에 대한 스틸 울 테스트 주기의 함수로서 탄화수소의 양이 필수적으로 변화되지 않는 점이 주목할만하다.
이론에 한정되는 것은 아니나, 함께 고려할 때, 도 3a 및 3b에서의 데이터는 스틸 울 테스트 동안 ETC 코팅의 감쇠 메커니즘은 실란 헤드기에서 결합된 ETC 부분의 제거가 아니라, 오히려 퍼플루오로알킬에테르 구조를 따라 폴리머 사슬 파손인 것으로 믿어진다. 이처럼, 상기 비교 샘플(즉, 이러한 필름 없이 컨트롤 샘플에 대한)의 하부의 광학 및 내-스크래치성 필름과 관련된 증가된 거칠기는 상기 스틸 울 테스트 동안 증가된 ETC 감쇠를 초래하는 것으로 믿어진다.
실시예
3
유리 제품 샘플은 Corning®Code 5318 유리 기판을 포함하여 제조된다. 이들 샘플은 0.5 mm의 두께를 가지며, 이온-교환되어 81 ㎛의 DOC 및 840 MPa의 최대 압축 응력을 갖는 압축 응력 영역이 전개되었다. 이들 샘플의 두 개의 군은 각각 2 nm 및 20 nm의 표면 거칠기 (Ra)로 연마되고, 하나의 군은 0.2 nm의 표면 거칠기 (Ra)를 갖는 미연마 상태로 남겨졌다. 또한, 10 nm SiO2 캐핑 층이 PVD 공정에 의해 이들 모든 유리 기판 상에 증착되었다. ETC 코팅 (즉, Daikin UF505 ETC 코팅)이 다음으로 스프레이 공정에 의해 적용되고 이들 모든 샘플 상에서 30분 동안 120℃로 경화되고 이어서 초음파 하에 3MTM NovecTM 7200 공학 유체로 10분 동안 세척되었다.
도 4는 상기 실시예에 따라 제조된 샘플 상에서 수행된 바에 따라 스틸 울 테스트의 물 접촉각 대 반복 주기를 도시한다. 도 4는 ETC 코팅의 내구성에서 ETC 코팅 아래의 외표면의 표면 거칠기가 실질적인 역할을 함을 나타낸다. 특히, 0.2 nm의 표면 거칠기 (Ra)를 갖는 외표면을 갖는 샘플은 상기 스틸 울 테스트의 200 주기 후, 및 3500 주기 후 약 100도의 물 접촉각으로 잔류하였다. 반면, 스틸 울 테스트 동안 감쇠된 2 nm 및 20 nm의 표면 거칠기 (Ra)를 갖는 외표면을 갖는 샘플은 스틸 울 테스트 동안 2000 주기 후 및 3500 주기 후 100도 미만의 물 접촉각이 관찰되었다.
실시예
4
유리 제품 샘플이 Corning®Code 5318 유리 기판을 포함하도록 준비되었다. 이들 샘플은 1.0 mm의 두께를 가지며, 70.5 ㎛의 DOC 및 812.7 MPa의 최대 압축 응력을 갖는 압축 응력 영역을 전개하도록 이온-교환되었다. 또한, SiO2 캐핑 층은 고밀도 플라즈마 향상 화학 기상 증착(HDPCVD) 공정을 사용하여 플라즈마-썸 베르살린 시스템을 갖는 이들 유리 기판 상에 증착되었다. 특히 SiO2 층들은 HDPCVD 공정으로 어떠한 포스트-증착 연마 단계 없이 다양한 두께 및 표면 거칠기 수준으로 증착되어(예를 들어, 두께에서 18.5 내지 368.9 nm 및 표면 거칠기, Rq에서 0.329 nm 내지 1.52 nm) 6개 군의 샘플로 전개되었다. 이들 샘플과 관련된 표면 거칠기 및 두께 데이터를 하기 표 2에 나타내며, 이들 모두는 본 기재의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이 AFM 기술을 사용하여 측정되었다. 마지막으로, 다음으로, ETC 코팅 (즉, Daikin UF503 ETC 코팅)은 스프레이 공정에 의해 적용되고 120℃에서 30분 동안 이들 모든 샘플 상에서 경화된 후 3MTM NovecTM 7200 공학 유체에서 초음파 하에 10분 동안 세척되었다.
도 5는 본 실시예에 따라 제조된 샘플 상에서 수행된 바에 따른 스틸 울 테스트의 물 접촉각 대. 반복 주기를 도시한다. 상기 샘플 데이터는 또한 하기 표 2에 표 형태로 보고된다. 도 5는 ETC 코팅 아래의 외각의 SiO2 표면의 표면 거칠기가 ETC 코팅의 내구성에서 실질적인 역할을 함을 나타낸다. 표 2 및 도 5로부터 입증되는 바와 같이, 상기 접촉각은 0.7 nm 초과의 표면 거칠기, Rq를 갖는 샘플에 대한 스틸 울 테스트 동안 2000 주기 후 100도 아래로 감쇠한다. 또한, 100도 아래의 접촉각에서의 감쇠는 0.7 nm 초과의 표면 거칠기, Rq를 갖는 샘플에 대한 스틸 울 테스트 동안 약 1000 주기 후 관찰된다. 나아가, 도 5에서 증명되는 바와 같이, 약 1 nm의 표면 거칠기, Rq를 갖는 샘플은 상기 스틸 울 테스트 동안 50 주기 후 약 110도, 및 상기 스틸 울 테스트 동안 500주기 후 95도 초과의 접촉각으로 관찰된다.
실시예
5
도 6은 실리카 필름 또는 실리카 필름 및 AlOxNy 광학 및/또는 스크래치-필름 구조를 가지며, 이들 모두는 그 위에 ECT 코팅을 갖는(즉, Ceko Co., Ltd. 물리 기상 증착 기술로 적용된 ETC 코팅) 본 발명의 Corning® Code 5318 유리의 외표면의 물 접촉각 대 표면 거칠기를 도시한 것이다. 유리 기판, 실리카 필름 및 ETC 코팅을 포함하는 이들 샘플은 0.3 nm의 표면 거칠기(Ra)에 의해 특성화된다(즉, 솔리드 다이아몬드 심볼로 도 6에 나타낸 바와 같은). 유리 기판, 실리카 필름, AlOxNy 광학 및/또는 스크래치-필름 구조 및 ETC 코팅을 포함하는 잔여 샘플은 약 0.6 nm 내지 약 1.8 nm의 표면 거칠기 (Ra)에 의해 특성화된다(즉, 오픈 다이아몬드 심볼로 도 6에 나타낸 바와 같은). 도 6에서의 상기 접촉각 결과는 스틸 울 테스트 동안 3500 주기까지 상기 샘플을 수행한 후 얻어졌다. 나아가, AlOxNy 광학 및/또는 내스크래치성-필름 구조를 갖는 샘플은 5318 유리 기판 상에 직접 AlON-타입 물질을 스퍼터링함으로써 얻어졌다. 도 6에 도시된 데이터로부터 증명되는 바와 같이, 접촉각은 상기 ETC 코팅 아래의 필름의 외표면의 표면 거칠기와 관련된다(즉, 오픈 다이아몬드 심볼에 의해 나타낸 샘플의 실리카 필름의 외표면 및 솔리드 다이아몬드 심볼에 의해 나타낸 샘플의 AlOxNy 광학 및/또는 스크래치-필름 구조의 외표면). 특히, 1 nm 초과의 표면 거칠기, Ra를 갖는 이들 샘플은 스틸 울 테스트 동안 3500 주기 후 100도 미만의 접촉 각을 나타내었다. 반면, 1 nm 미만의 표면 거칠기, Ra를 갖는 이들 샘플은 상기 스틸 울 테스트 동안 3500 주기 후 100도 이상의 접촉각을 나타내었다. 또한, 본 기재의 통상의 기술자는 Ra 및 Rq, 절대 값의 산술 평균 및 제곱근평균(RMS) 표면 거칠기 각각은 동일 표면에 대해서 Ra 보다 종종 약간 큰 Rq와 더 강하게 관련된다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 통상의 기술자는 모두 약간 더 클 수 있는, Rq 값을 반영하기 위하여 도 6에 나타낸 Ra 값을 조정할 수 있을 것이며, 도 6에 현재 보고된 Ra 값에서 관찰된 동일한 경향을 증명할 수 있을 것이다.
본원에 개시된 제품은 디스플레이를 갖는 제품(또는 디스플레이 소자 제품) (예를 들어, 모바일 폰, 테블릿, 컴퓨터, 네비게이션 시스템, 웨어러블 소자(예를 들어, 시계) 및 그 유사품과 같은 소비자 전자장치), 건축 소자 제품, 수송 소자 제품(예를 들어, 자동차, 기차, 항공기, 원양 항해선, 등), 가전소자 제품, 또는 소정의 투명성, 내-스크래치성, 내연마성 또는 이들의 조합으로부터 이익을 갖는 모든 소자 제품과 같은 소자 제품 내에 혼입될 수 있다. 본원에 개시된 모든 제품을 혼입하는 예시적인 소자 제품을 도 7a 및 7b에 나타낸다. 구체적으로, 도 7a 및 7b는 전면(7104), 후면(7106), 및 측면(108)을 갖는 하우징(7102); 상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 있으며, 적어도 컨트롤러, 메모리 및 상기 하우징의 전면에 또는 그 부근에 있는 디스플레이(7110)를 포함하는 전기 부품(미도시); 및 디스플레이 위에 있도록 상기 하우징의 전면에 또는 그 위에 있는 커버 기판(7112)를 포함하는 소비자 전자 소자(7100)를 나타낸다. 일부 구현예에서, 상기 커버 기판(7112)은 본원에 기재된 모든 제품을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 하우징 또는 커버 유리의 적어도 하나의 부분은 본원에 개시된 제품을 포함한다.
본 기재의 사상 및 다양한 원칙으로부터 실질적으로 벗어나지 않고 전술한 본 기재의 구현예에 많은 변화 및 변형이 이루어질 수 있다. 이러한 모든 변형 및 변화는 다음의 청구항에 의해 보호되며 본 기재의 보호 범위 내에서 본원에 포함되는 것으로 의도된다.
Claims (24)
- 제품으로서,
주표면을 포함하는 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판;
상기 주표면 위에 배치된 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름; 및
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면 위에 배치된 불화 물질을 포함하는 세정이 쉬운 (easy-to-clean; ETC) 코팅을 포함하며,
여기서, 상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 12 GPa 이상의 평균 경도를 포함하며,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 1.0 nm 미만의 표면 거칠기(Rq)를 포함하는 제품. - 청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 0.7 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함하는 제품. - 청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 0.5 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함하는 제품. - 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 ETC 코팅의 노출된 표면은 스틸 울 테스트(Steel Wool Test)에 따라 1 kg의 하중 하에 2000 반복 주기로 수행된 후 100 도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함하는 제품. - 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 ETC 코팅의 노출된 표면은 스틸 울 테스트에 따라 1 kg의 하중 하에 3500 반복 주기로 수행된 후 100 도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함하는 제품. - 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 ETC 코팅은 퍼플루오로폴리에테르(PFPE) 실란을 포함하는 제품. - 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 AlOxNy 물질을 포함하는 내-스크래치성 필름을 포함하는 제품. - 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 SiuAlxOyNz 물질을 포함하는 내-스크래치성 필름을 포함하는 제품. - 청구항 7 및 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 광학 필름을 더욱 포함하며, 상기 내-스크래치성 필름은 상기 광학 필름 위에 배치되는 제품. - 청구항 9에 있어서,
상기 기판은 유리 조성물 및 압축 응력 영역을 포함하며, 상기 압축 응력 영역은 상기 기판의 주표면에서부터 제1의 선택된 깊이까지 연장하는 제품. - 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 500 nm 이상의 총 두께를 포함하는 제품. - 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 1500 nm 이상의 총 두께를 포함하는 제품. - 제품으로서,
주표면을 포함하는 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹 기판;
상기 주표면 위에 배치된 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름; 및
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면 위에 배치된 불화 물질을 포함하는 세정이 쉬운 (ETC) 코팅을 포함하며,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 500 nm 이상의 총 두께를 포함하며,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 1.0 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함하는 제품. - 청구항 13에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 0.7 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함하는 제품. - 청구항 13에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름의 외표면은 0.5 nm 미만의 표면 거칠기 (Rq)를 포함하는 제품. - 청구항 13 내지 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 ETC 코팅의 노출된 표면은 스틸 울 테스트에 따라 1 kg의 하중 하에 2000 반복 주기로 수행된 후 100 도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함하는 제품. - 청구항 13 내지 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 ETC 코팅의 노출된 표면은 스틸 울 테스트에 따라 1 kg의 하중 하에 3500 반복 주기로 수행된 후 100 도 이상의 물의 평균 접촉각을 포함하는 제품. - 청구항 13 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 ETC 코팅은 퍼플루오로폴리에테르 (PFPE) 실란을 포함하는 제품. - 청구항 13 내지 18 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 AlOxNy 물질을 포함하는 내-스크래치성 필름을 포함하는 제품. - 청구항 13 내지 18 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 SiuAlxOyNz 물질을 포함하는 내-스크래치성 필름을 포함하는 제품. - 청구항 19 또는 20에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 광학 필름을 더욱 포함하며, 상기 내-스크래치성 필름은 상기 광학 필름 위에 배치되는 제품. - 청구항 21에 있어서,
상기 기판은 유리 조성물 및 압축 응력 영역을 포함하며, 상기 압축 응력 영역은 상기 기판에서 주표면에서부터 제1의 선택된 깊이까지 연장하는 제품. - 청구항 13 내지 22 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 광학 필름 및 내-스크래치성 필름은 약 1500 nm 이상의 총 두께를 포함하는 제품. - 소비자 전자 제품으로서,
전면, 후면 및 측면을 갖는 하우징;
상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공된 전기 부품, 상기 전기 부품은 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 디스플레이를 포함하며, 상기 디스플레이는 상기 하우징의 전면에 또는 그 부근에 제공됨; 및
상기 디스플레이 위에 배치된 커버 유리를 포함하며,
여기서 상기 하우징 또는 커버 유리의 적어도 하나의 부분은 청구항 1 내지 23 중 어느 하나의 제품을 포함하는 소비자 전자 제품.
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