KR20220108772A

KR20220108772A - 적층체 및 도어 또는 벽

Info

Publication number: KR20220108772A
Application number: KR1020227016741A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 야오이타; 소시 와타나베; 유지 엔도
Original assignee: 에이지씨 가부시키가이샤
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2022-08-03
Also published as: JPWO2021106348A1; JP7380708B2; CN114728497B; US20220275681A1; WO2021106348A1; CN114728497A

Abstract

적층체이며, 유리 기판과, 상기 유리 기판의 표면에 설치된 적층막을 갖고, 상기 적층막은, 상기 유리 기판의 측으로부터, 질화규소를 포함하는 제1 층, 실리콘을 포함하는 제2 층, 및 질화규소를 포함하는 제3 층을 갖고, 당해 적층체는, 상기 유리 기판의 측으로부터 입사되는 가시광의 투과율이 10％ 이상이며, 상기 적층막의 측으로부터 측정되는 표면 저항값이 200Ω/sq 초과인, 적층체.

Description

적층체 및 도어 또는 벽

본 발명은, 적층체 및 도어 또는 벽에 관한 것이다.

유리 기판 상에 금속제의 반사층을 포함하는 적층막을 설치한 적층체는, 예를 들어 하프 미러 및 화장벽 등에 사용되고 있다.

예를 들어, 인용문헌 1에는, 유리 기판 상에 적층막을 갖는 적층체이며, 상기 적층막이 유전체 기층과, 크롬층과, 유전체 질화물 커버층을 포함하는 적층체가 기재되어 있다.

일본 특허 공표 제2004-514636호 공보

근년, 전술한 바와 같은 적층체를, 터치 패널을 포함하는 장치에 적용하는 것이 검토되고 있다. 예를 들어, 적층체를, 터치 패널을 포함하는 도어 또는 벽 등의 부재(이하, 「터치 패널 함유 장치」라 칭함)에 적용하면, 하프 미러로서의 기능을 갖는 터치 패널 함유 장치를 제공할 수 있을 가능성이 있다.

그러나, 종래의 적층체는, 적층막에 반사율을 조정하기 위한 금속층을 갖는다. 터치 패널 함유 장치에 있어서, 그와 같은 금속층이 존재하면, 터치 패널이 적정하게 작동하지 않게 되어 버린다. 따라서, 종래의 적층체는, 터치 패널 함유 장치에 대한 적용에는 적합하지 않다는 문제가 있다.

본 발명은, 이와 같은 배경을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명에서는, 터치 패널 함유 장치에 대한 적용이 가능한 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명에서는, 그와 같은 적층체를 갖는 도어 또는 벽을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는, 적층체이며,

유리 기판과,

상기 유리 기판의 표면에 설치된 적층막

을 갖고,

상기 적층막은, 상기 유리 기판의 측으로부터,

질화규소를 포함하는 제1 층,

실리콘을 포함하는 제2 층, 및

질화규소를 포함하는 제3 층을 갖고,

당해 적층체는, 상기 유리 기판의 측으로부터 입사되는 가시광의 투과율이 10％ 이상이며, 상기 적층막의 측으로부터 측정되는 표면 저항값이 200Ω/sq 초과인, 적층체가 제공된다.

또한, 본 발명에서는, 도어 또는 벽이며,

터치 패널과,

적층체

를 갖고,

상기 적층체는, 전술한 특징을 갖는 적층체이며,

상기 터치 패널은, 상기 적층체의 상기 적층막의 측에 설치되는, 도어 또는 벽이 제공된다.

본 발명에서는, 터치 패널 장치에 대한 적용이 가능한 적층체를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 그와 같은 적층체를 갖는 도어 또는 벽을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체의 구성을 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체가 적용된 도어를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체의 제조 방법의 일례를 모식적으로 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체의 적층막에 있어서의 X선 광전자 분광(XPS) 분석 결과의 일례를 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명한다.

(본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체)

도 1에는, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체의 단면을 모식적으로 도시한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체(이하, 「제1 적층체」라 칭함)(100)는, 유리 기판(110)과, 적층막(130)을 갖는다. 유리 기판(110)은, 서로 대향하는 제1 표면(112) 및 제2 표면(114)을 갖고, 적층막(130)은, 유리 기판(110)의 제1 표면(112)의 측에 배치된다.

적층막(130)은, 유리 기판(110)에 가까운 순으로, 제1 층(140)과, 제2 층(150)과, 제3 층(160)을 갖는다.

제1 층(140) 및 제3 층(160)은, 질화규소를 주체로 한 층으로 구성된다. 한편, 제2 층(150)은, 실리콘을 주체로 한 층으로 구성된다.

본원에 있어서, 「○○를 주체로 한 층」이란, 당해 물질이 층 내에 50질량％ 이상 포함되는 것을 의미한다.

제2 층(150)은, 주로, 적층막(130)에 원하는 반사 특성을 발현시키는 역할을 갖는다. 이에 반해, 제1 층(140) 및 제3 층(160)은, 주로, 제2 층(150)을 보호하는 역할을 갖는다. 예를 들어, 제1 층(140) 및 제3 층(160)이 존재함으로써, 제1 적층체(100) 또는 그 전구체를 열처리할 때, 제2 층(150)의 산화가 억제된다. 또한, 제3 층(160)에 의해, 적층막(130)의 내찰상성을 높일 수 있다.

또한, 제1 적층체(100)는, 적층막(130)의 측으로부터 측정하였을 때의 표면 저항값이 200Ω/sq 초과이다. 또한, 제1 적층체(100)는, 유리 기판(110)의 측으로부터 입사되는 가시광의 투과율, 즉 가시광 투과율이 10％ 이상이라고 하는 특징을 갖는다.

여기서, 전술한 바와 같이, 적층막에 금속층을 포함하는 종래의 적층체는, 터치 패널이 적정하게 작동하지 않게 되기 때문에, 터치 패널 함유 장치에 대한 적용이 어렵다고 하는 문제가 있다.

그러나, 제1 적층체(100)에 있어서, 적층막(130)은, 반사층으로서, 종래의 크롬층과 같은 금속층을 포함하지 않는다. 즉, 제1 적층체(100)에서는, 반사 특성을 발현시키는 제2 층(150)은, 반도체 재료인 실리콘을 주체로 하는 층으로 구성된다.

또한, 제1 적층체(100)는, 가시광 투과율이 10％ 이상이다.

또한, 제1 적층체(100)는, 표면 저항값이 200Ω/sq 초과라고 하는 특징을 갖는다.

따라서, 제1 적층체(100)는, 터치 패널 함유 장치에 적정하게 적용할 수 있다.

또한, 제1 적층체(100)에서는, 적층막(130)의 제2 층(150)의 두께 등의 조정에 의해, 원하는 반사 특성 및 투과 특성을 발현시킬 수 있다.

따라서, 제1 적층체(100)를 터치 패널 함유 장치에 적용한 경우, 하프 미러로서의 기능을 발현시킬 수 있다. 또한, 반사색을 조정함으로써, 높은 의장성을 갖는 터치 패널 함유 장치를 제공하는 것도 가능해진다.

(적층체를 구성하는 각 부재)

다음에, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체를 구성하는 각 부재에 대하여, 보다 자세하게 설명한다.

또한, 여기에서는, 명확화를 위해, 도 1에 도시한 제1 적층체(100)를 예로, 그 구성 부재에 대하여 설명한다. 따라서, 각 부재를 나타낼 때는, 도 1에 도시한 참조 부호를 사용한다.

(유리 기판(110))

유리 기판(110)으로서는, 종래의 유리 기판을 사용할 수 있다. 특히, 유리 기판(110)의 평균 가시광 투과율은, 80％ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 유리 기판(110)은, 화학 강화되어 있어도 되고, 열 강화되어 있어도 된다.

(제1 층(140))

제1 층(140)은, 질화규소를 주체로 하는 층으로 구성된다.

제1 층(140)은, 알루미늄을 더 포함해도 된다. 제1 층(140)에 포함되는 알루미늄의 양은, 예를 들어 최대 30질량％ 이하이고, 20질량％ 이하인 것이 바람직하다.

제1 층(140)의 두께는, 예를 들어 3㎚ 내지 80㎚의 범위이다. 제1 층(140)의 두께는, 5㎚ 내지 30㎚의 범위인 것이 바람직하다.

(제2 층(150))

제2 층(150)은, 실리콘을 주체로 하는 층으로 구성된다. 실리콘은, 아몰퍼스 실리콘인 것이 바람직하다. 또한 본원에 있어서, 「아몰퍼스」란, X선 회절 장치에 의한 X선 회절 패턴에 있어서, 피크가 관측되지 않는 것을 의미한다.

제2 층(150)은, 알루미늄 및/또는 탄소를 더 포함해도 된다. 제2 층(150)에 포함되는 알루미늄의 양은, 예를 들어 최대 30질량％ 이하이고, 20질량％ 이하인 것이 바람직하다. 제2 층(150)에 포함되는 탄소의 양은, 예를 들어 최대 30질량％ 이하이고, 20질량％ 이하인 것이 바람직하다. 제2 층(150)에 포함되는 탄소의 양을, 최대 30질량％ 이하로 함으로써, 표면 저항값의 저하를 유의하게 억제할 수 있다.

또한, 제2 층(150)은, 산소 및 질소를 가능한 한 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이들 원소는, 제2 층(150)의 반사 특성에 악영향을 미칠 수 있기 때문이다.

제2 층(150)에 포함되는 산소 및 질소의 함유량은, 각각, 10원자％ 미만인 것이 바람직하다. 또한, 제2 층(150)에 포함되는 산소 및 질소의 합계 함유량은, 15원자％ 미만인 것이 바람직하다.

또한, 본원에 있어서, 각 층에 포함되는 원소의 양은, X선 광전자 분광(XPS) 분석에 의해 구하였다. XPS 분석에 있어서의 장치 조건은, 이하와 같다.

·측정 장치; PHI Quantera II(알백 파이사제)

·측정 조건

이온 중화 총; 사용

광전자 취출각; 45°

X선 세팅; Al 모노크롬 100㎛φ 25W, 15kV

패스 에너지; 224eV

스텝; 0.4eV

측정 원소; C, O, N, Si, Al, Ca, Na

각 원소 스위프; 5

스퍼터 파워; 1kV

스퍼터 영역; 2㎜×2㎜

인터벌; 0.25분.

또한, 제2 층(150)에 있어서, 질소와 규소의 함유량의 비 N/Si는, 0.10 이하인 것이 바람직하다.

여기서, 제2 층(150)에 있어서의 비 N/Si는, 제2 층(150)의 깊이 방향에 있어서의 XPS 분석 결과로부터, 이하와 같이 산정된다.

·제2 층(150)에 있어서 규소의 측정값이 가장 높은 위치(이하 「중심점」이라 함)를 구한다.

·중심점에 있어서의 질소의 값을 구한다.

·중심점에 있어서의 규소의 측정값 및 질소의 측정값으로부터, 비 N/Si를 구한다.

제2 층(150)의 두께는, 예를 들어 3㎚ 내지 40㎚의 범위이다. 제2 층(150)의 두께는, 5㎚ 내지 30㎚의 범위인 것이 바람직하다.

(제3 층(160))

제3 층(160)의 두께는, 예를 들어 3㎚ 내지 80㎚의 범위이다. 제3 층(160)의 두께는, 5㎚ 내지 60㎚의 범위인 것이 바람직하다.

또한, 제3 층(160)에 대해서는, 상기 제1 층(140)에 관한 기재를 참조할 수 있기 때문에, 여기에서는, 상세한 기재를 생략한다.

(적층막(130))

적층막(130)의 기본 구성은 전술한 바와 같지만, 적층막(130)은, 최표면에 보호층을 더 가져도 된다.

보호층으로서는, 예를 들어 티타니아층 및 지르코니아층 등을 들 수 있다.

또한, 도 1에 도시한 예에서는, 적층막(130)에 있어서, 제1 층(140) 및 제2 층(150)은, 서로 인접하고 있다. 또한, 제3 층(160) 및 제2 층(150)은, 서로 인접하고 있다.

그러나, 이것은 단순한 일례이며, 제1 층(140)과 제2 층(150) 사이, 및/또는 제3 층(160)과 제2 층(150) 사이에, 다른 층(금속층은 제외함)이 존재해도 된다.

마찬가지로, 유리 기판(110)과 제1 층(140) 사이에, 다른 층(금속층은 제외함)이 존재해도 된다. 단, 유리 기판(110)과 제1 층(140) 사이에는, 산화물층이 존재하지 않는 것이 바람직하다. 이 경우, 후술하는 바와 같이, 유리 기판(110)의 열 강화 처리를 위해, 제1 적층체(100)를 열 처리하였을 때, 헤이즈값의 상승을 억제하는 것이 가능해진다.

적층막(130)의 층수는, 10 이하인 것이 바람직하다. 층수가 10 이하이면, 적층체의 두께를 저감할 수 있고, 내부 응력의 증가가 억제되기 때문에, 내구성의 향상으로 이어진다.

(제1 적층체(100))

제1 적층체(100)는, 적층막(130)의 측으로부터 측정하였을 때, 200Ω/sq 초과의 표면 저항값을 갖는다. 표면 저항값은, 400Ω/sq 이상인 것이 바람직하다.

또한, 제1 적층체(100)는, 유리 기판(110)으로부터 적층막(130)을 향하여 측정하였을 때, 10％ 이상의 가시광 투과율 Tv를 갖고, 20％ 이상의 가시광 투과율 Tv를 갖는 것이 바람직하다.

여기서, 「가시광 투과율 Tv」는, ISO9050:2003에 기초하여 구해진 값이다.

또한, 제1 적층체(100)는, 유리 기판(110)의 측으로부터 측정하였을 때, 20％ 이상의 가시광 반사율 Rv를 갖는 것이 바람직하고, 25％ 이상의 가시광 반사율 Rv를 갖는 것이 보다 바람직하다.

여기서, 「가시광 반사율 Rv」는, ISO9050:2003에 기초하여 구해진 값이다.

또한, 제1 적층체(100)는, 가시광 투과율 Tv와 가시광 반사율 Rv의 비, Tv/Rv가 0.3≤Tv/Rv≤2.0의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 적층체(100)를 적합한 하프 미러로서 이용할 수 있다.

또한, 제1 적층체(100)는, 의장성의 관점에서, 반사색의 b*가, -10<b*<15를 충족하는 것이 바람직하다.

또한, 본원에 있어서, 반사색의 색조는, CIE1976 L*a*b* 색도 좌표에 기초하여 정해진다.

또한, 제1 적층체(100)는, 헤이즈가 0.5％ 미만이어도 된다.

(적용예)

본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체는, 터치 패널을 갖는 도어 및 벽 등에 적용할 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체의 일 적용예에 대하여 설명한다.

도 2에는, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체가 설치된 도어의 단면을 모식적으로 도시한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 이 도어(201)는, 적층체(200)와, 유기물층(270)과, 터치 패널(280)을 갖는다.

적층체(200)는, 유리 기판(210)과, 적층막(230)을 갖는다. 유기물층(270)은, 적층막(230) 상에 설치된다. 또한, 터치 패널(280)은, 유기물층(270) 상에 설치된다.

유기물층(270)은, 도어(201)의 의장성을 높이기 위해 설치된다.

유기물층(270)은, 제1 부분(272) 및 제2 부분(274)을 갖는다. 유기물층(270)의 제1 부분(272)은, 예를 들어 카본 블랙과 같은 착색제를 포함하는 수지로 구성된다. 수지로서는, 예를 들어 에폭시 수지, (메트)아크릴 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 또는 알키드 수지가 사용되어도 된다.

한편, 유기물층(270)의 제2 부분(274)은, 터치 패널(280)의 바로 아래에 상당한다. 제2 부분(274)은, 터치 패널(280)의 동작을 방해하지 않도록, 투명한 유기물로 구성될 필요가 있다. 그와 같은 투명한 유기물은, 예를 들어 전술한 수지 등으로 구성되어도 된다.

여기서, 도어(201)에 있어서, 적층체(200)는, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체, 예를 들어 전술한 바와 같은 제1 적층체(100)로 구성된다.

전술한 바와 같이, 적층체(200)는, 적층막(230) 중에 금속 반사층을 포함하지 않고, 그 대신에 실리콘을 포함하는 제2 층이 사용된다. 또한, 적층체(200)는, 10％ 이상의 가시광 투과율 Tv를 갖고, 200Ω/sq 초과의 표면 저항값을 갖는다.

따라서, 도어(201)에서는, 터치 패널을 적정하게 작동시키는 것이 가능해진다.

이상, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체를 구비하는 터치 패널을 갖는 도어(201)에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체의 적용예는, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체는, 터치 패널을 갖는 벽에 적용되어도 된다. 혹은, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체는, 그 밖의 터치 패널 함유 장치에 적용되어도 된다.

(본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체의 제조 방법)

다음에, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체의 제조 방법에 대하여 설명한다.

도 3에는, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체의 제조 방법(이하, 「제1 제조 방법」이라 칭함)의 플로를 모식적으로 도시한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제1 제조 방법은,

유리 기판 상에 제1 층을 설치하는 공정(공정 S110)과,

제1 층 상에 제2 층을 설치하는 공정(공정 S120)과,

제2 층 상에 제3 층을 설치하는 공정(공정 S130)과,

필요한 경우에 실시되는, 유리 기판을 열 강화 처리하는 공정(공정 S140)

을 갖는다.

이하, 각 공정에 대하여 설명한다. 또한, 여기에서는, 도 1에 도시한 제1 적층체(100)를 예로, 그 제조 방법에 대하여 설명한다. 따라서, 각 부재를 나타낼 때는, 도 1에 도시한 참조 부호를 사용한다.

(공정 S110)

먼저, 유리 기판(110)이 준비된다. 또한, 유리 기판(110)의 제1 표면(112)에, 질화규소를 주체로 하는 제1 층(140)이 설치된다.

제1 층(140)의 설치 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래의 임의의 성막 방법을 사용하여 성막되어도 된다. 제1 층(140)은, 예를 들어 스퍼터링법에 의해 성막되어도 된다.

(공정 S120)

다음에, 제1 층(140) 상에, 실리콘을 주체로 하는 제2 층(150)이 설치된다. 제2 층(150)의 설치 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래의 임의의 성막 방법을 사용하여 성막되어도 된다. 제2 층(150)은, 예를 들어 스퍼터링법에 의해 성막되어도 된다.

(공정 S130)

다음에, 제2 층(150) 상에, 질화규소를 주체로 하는 제3 층(160)이 설치된다. 제3 층(160)의 설치 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래의 임의의 성막 방법을 사용하여 성막되어도 된다. 제3 층(160)은, 예를 들어 스퍼터링법에 의해 성막되어도 된다.

또한, 제1 층(140) 내지 제3 층(160)이 모두 스퍼터링법으로 성막되는 경우, 각 층은, 동일한 스퍼터 장치 내에서 성막되어도 된다. 이 경우, 하나의 층을 성막할 때마다 유리 기판을 출납할 필요가 없어져, 성막 공정을 효율화할 수 있다.

혹은, 각 층은, 인라인형 성막 장치를 사용하여, 연속적으로 설치되어도 된다. 인라인형 장치에서는, 유리 기판이 장치 내에서 반송되고 있는 동안에, 각 층이 순차적으로 성막된다.

(공정 S140)

공정 S130까지의 스텝에 의해, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 제1 적층체(100)를 제조할 수 있다. 단, 필요한 경우, 공정 S130 후에, 또한 유리 기판(110)을 열 강화 처리하는 공정을 실시해도 된다.

그와 같은 열 강화 처리는, 통상 600℃ 내지 700℃의 범위에서 실시된다.

또한, 적층막(130)에는, 실리콘을 주체로 하는 제2 층(150)이 포함된다. 그러나, 제2 층(150)은, 제1 층(140)과 제3 층(160) 사이에 끼워져 있다. 따라서, 열 강화 처리 시에, 제2 층(150)이 열 영향을 받아 변질된다고 하는 문제는 발생하기 어렵다. 즉, 열 강화 처리 전후에, 적층막(130)은 거의 변화되지 않는다.

예를 들어, 제1 적층체(100)에서는, 열 강화 처리 후의 헤이즈를 0.5％ 미만으로 할 수 있다.

단, 공정 S110 전에, 유리 기판(110)의 제1 표면(112)에 산화물층을 형성하는 공정을 실시한 경우, 화학 강화 처리 후의 헤이즈가 0.5％ 이상이 되는 경우가 있다.

따라서, 유리 기판(110)의 바로 위에 산화물층을 형성하는 공정은, 실시하지 않는 것이 바람직하다.

(추가의 공정)

이상의 공정에 의해, 제1 적층체(100)를 제조할 수 있다. 단, 상술한 도 2에 도시한 도어(201)를 제조하는 경우, 이하의 추가 공정이 실시될 수 있다.

(유기물층의 설치)

도어(201)를 제조하는 경우, 제1 적층체(100)의 적층막(130)의 측에, 유기물층(270)이 더 설치된다.

유기물층(270)의 형성 방법은, 특별히 한정되지는 않는다. 유기물층(270)은, 예를 들어 스크린 인쇄법 등에 의해 설치되어도 된다.

또한, 전술한 바와 같이, 유기물층(270)은, 제1 부분(272) 및 제2 부분(274)을 갖는다. 따라서, 제1 부분(272)은, 색소를 포함하는 수지를 스크린 인쇄법함으로써 구성되고, 제2 부분(274)은, 색소를 포함하지 않는(투명한) 수지를 스크린 인쇄법함으로써 구성되어도 된다.

유기물층(270)의 설치 후에, 제1 적층체(100)를 열처리해도 된다. 이에 의해, 유기물층(270)이 건조되어, 제3 층(160) 상에 고착된다.

열처리의 온도는, 예를 들어 50℃ 내지 200℃의 범위여도 된다.

(터치 패널의 설치)

그 후, 유기물층(270)의 제2 부분(274) 상에, 터치 패널(280)이 설치된다.

이상의 공정에 의해, 전술한 도 2에 도시한 도어(201)를 제조할 수 있다.

또한, 상기 제1 제조 방법은, 단순한 일례이며, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 적층체가 다른 제조 방법으로 제조될 수 있는 것은, 당업자에게는 명확하다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 기재에 있어서, 예 1 내지 예 6 및 예 21은 실시예이며, 예 11은 비교예이다.

(예 1)

이하의 방법으로 적층체를 제작하였다.

먼저, 유리 기판(소다석회 유리 FL4, 두께 4㎜: AGC사제)을 준비하였다. 다음에, 스퍼터링법에 의해, 유리 기판 상에 적층막을 성막하였다. 적층막은, 제1 층, 제2 층 및 제3 층의 3층 구성으로 하였다.

성막 장치에는, 레버러터리용의 인라인형 스퍼터링 장치를 사용하여, 성막실 내에서 유리 기판을 반송시키면서, 반응성 DC 마그네트론 스퍼터링법에 의해, 순차적으로 3개의 층의 성막을 행함으로써, 적층막을 형성하였다.

각 층의 성막용의 타깃으로서, 폴리실리콘 타깃을 사용하였다. 성막실 내는, 2.0×10^-4Pa까지 진공 배기하였다.

제1 층은, 질화규소층(목표 두께 20㎚)으로 하고, 방전 가스로서, 아르곤과 질소의 혼합 가스(Ar:N₂=40sc㎝:60sc㎝)를 사용하였다. 타깃의 치수는, 70×200㎟이며, 스퍼터 전력은 500W로 하였다. 성막실의 압력은, 0.4Pa였다.

제2 층은, 실리콘층(목표 두께 23㎚)으로 하고, 방전 가스로서 아르곤을 100sc㎝ 도입하였다. 스퍼터 전력은 500W로 하였다.

제3 층은, 질화규소층(목표 두께 10㎚)으로 하였다. 제3 층의 성막 조건은, 제1 층과 마찬가지로 하였다.

이상의 방법에 의해 유리 기판 상에 적층막을 형성한 후, 유리 기판의 열 강화를 위해, 얻어진 적층체를 열처리하였다. 열처리 온도는, 650℃로 하였다.

얻어진 적층체를 「샘플 1」이라 칭한다.

(예 2 내지 예 5)

예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 적층체를 제작하였다. 단, 예 2 내지 예 5에서는, 적층막에 포함되는 각 층의 두께를 예 1의 경우와는 변화시켰다.

얻어진 적층체를, 각각, 「샘플 2」 내지 「샘플 5」라 칭한다.

(예 6)

예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 적층체를 제작하였다. 단, 이 예 6에서는, 유리 기판에 제1 층을 성막하기 전에, 유리 기판 상에 티타니아층(목표 두께 40㎚)을 성막하였다.

티타니아층은, 티타늄 타깃을 사용하여 형성하였다. 방전 가스로서, 아르곤과 산소의 혼합 가스(Ar:O₂=40sc㎝:60sc㎝)를 도입하였다. 스퍼터 전력은 500W로 하였다.

얻어진 적층체를, 「샘플 3」이라 칭한다.

(예 11)

예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 적층체를 제작하였다. 단, 이 예 11에서는, 제2 층으로서, 금속 크롬층(목표 두께 13㎚)을 형성하였다.

금속 크롬층은, 크롬 타깃을 사용하여 형성하였다. 방전 가스로서, 아르곤 가스를 100sc㎝ 도입하였다. 스퍼터 전력은 500W로 하였다.

얻어진 적층체를, 「샘플 11」이라 칭한다.

(예 21)

보다 실제의 제조 프로세스에 가까운 상태에서 적층체를 제조하였다. 즉, 생산용의 인라인형 성막 장치를 사용하여 적층체를 제작하였다. 이 장치로 성막되는 적층막은, 전술한 바와 같은 레버러터리용의 장치에 비해, 불순물의 영향을 받기 쉽다고 할 수 있다.

적층체는, 유리 기판(소다석회 유리 FL4, 두께 4㎜: AGC사제) 상에, 3층 구조의 적층막을 갖는다.

적층막의 구성은, 이하로 하였다:

·제1 층: 목표 두께 10㎚의 SiAlN(Al=10at％)

·제2 층: 목표 두께 23㎚의 SiAl(Al=10at％)

·제3 층: 목표 두께 20㎚의 SiAlN(Al=10at％)

제1 층, 제2 층 및 제3 층의 성막에는, SiAl 타깃을 사용하였다.

성막 후에, 예 1과 마찬가지의 방법으로, 적층체를 열처리하였다.

얻어진 적층체를, 「샘플 21」이라 칭한다.

이하의 표 1에는, 각 샘플에 있어서의 적층막의 사양을 통합하여 나타냈다.

도 4에는, 샘플 21의 적층막에 있어서 얻어진 X선 광전자 분광(XPS) 분석의 결과를 도시한다. 단, 이 결과는, 샘플 21의 열 강화 처리 전의 상태에 대응한다(즉, 열처리가 미실시된 시료에서 측정하였다).

도 4에 있어서 횡축은, 스퍼터링 시간(층의 두께에 대응함)이며, 종축은, 각 원자의 농도(임의 단위)이다.

도 4에는, 샘플 21의 적층막을 구성하는 3개의 층에 대응하는 피크가 출현하고 있다. 또한, 도 4로부터, 제2 층 내에는, 불순물로서, N 및 O가 거의 포함되어 있지 않음을 알 수 있다.

얻어진 결과로부터, 제2 층에 있어서의 질소와 규소의 함유량의 비 N/Si를 산정한바, 비 N/Si는, 0.06이었다.

또한, 샘플 21의 적층막(즉 열처리 실시 후의 것)에 있어서, 마찬가지의 분석을 실시하였지만, 분석 결과는 도 4의 결과와 거의 동일하며, 큰 차이는 보이지 않았다.

(평가)

이하의 방법으로 각 샘플의 특성을 평가하였다.

(광학 특성)

분광 광도계(U4100: HITACHI사제)를 사용하여, 각 샘플의 광학 특성을 평가하였다.

샘플의 가시광 투과율 Tv 및 가시광 반사율 Rv를, ISO9050:2003에 기초하여 측정하였다. 가시광 투과율 Tv는, 유리 기판으로부터 적층막을 향하여 측정하였다. 가시광 반사율 Rv는, 유리 기판의 측으로부터 측정하였다.

얻어진 결과로부터, 비 Tv/Rv를 산정하였다.

또한, 반사색의 색조를, CIE1976L*a*b* 색도 좌표에 기초하여 평가하였다.

(표면 저항값)

각 샘플의 표면 저항값을 측정하였다.

측정 장치에는, 휴대식 표면 저항 측정기(STRATOMETER: NAGY사제)를 사용하였다. 측정은, 각 샘플(10㎝×10㎝)에 있어서, 적층막의 표면측에서 실시하였다.

(헤이즈값)

각 샘플의 헤이즈값을 측정하였다.

측정에는 헤이즈미터를 사용하여, 각 샘플에 있어서, 유리 기판의 측으로부터 측정하였다.

(결과)

이하의 표 2에는, 각 샘플에 있어서 얻어진 평가 결과를 통합하여 나타낸다.

표 2로부터 명백한 바와 같이, 샘플 11은, 표면 저항값 및 가시광 투과율 Tv가 낮은 값을 나타냈다. 이와 같은 특성을 갖는 샘플 11은, 터치 패널에 적용하는 것은 어렵다고 생각된다. 이에 반해, 샘플 1 내지 6 및 샘플 21에서는, 표면 저항값이 1000Ω/sq 초과로 되고, 가시광 투과율 Tv가 10％ 이상으로 되었다. 이와 같은 특성을 갖는 샘플 1 내지 6 및 샘플 21은 터치 패널에 적정하게 적용할 수 있다.

또한, 샘플 1 내지 4 및 샘플 21에서는, 반사색의 색조에 있어서, b*가 -10<b*<15를 충족하는 것을 알 수 있다. 이와 같은 적층체는, 터치 패널 함유 장치에 적용하였을 때, 그 의장성을 높일 수 있다.

또한, 샘플 1 내지 3, 샘플 6 및 샘플 21에서는, 비 Tv/Rv가 0.3 내지 2.0의 범위가 되었다. 따라서, 이들 샘플은, 터치 패널 함유 장치에 적용하였을 때, 하프 미러로서의 기능을 겸비할 수 있다고 할 수 있다.

또한, 샘플 6에서는, 헤이즈값이 비교적 높은 값을 나타냈다. 이것은, 열처리에 의해, 적층막이 변질된 것을 나타낸다. 따라서, 샘플 6의 구성에서는, 유리 기판의 열 강화 처리의 실시는 바람직하지 않다고 할 수 있다.

본원은, 2019년 11월 27일에 출원한 일본 특허 출원 제2019-214646호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 동 일본 출원의 모든 내용을 본원에 참조에 의해 원용한다.

100: 제1 적층체
110: 유리 기판
112: 제1 표면
114: 제2 표면
130: 적층막
140: 제1 층
150: 제2 층
160: 제3 층
200: 적층체
201: 도어
210: 유리 기판
230: 적층막
270: 유기물층
272: 제1 부분
274: 제2 부분
280: 터치 패널

Claims

적층체이며,
유리 기판과,
상기 유리 기판의 표면에 설치된 적층막
을 갖고,
상기 적층막은, 상기 유리 기판의 측으로부터,
질화규소를 포함하는 제1 층,
실리콘을 포함하는 제2 층, 및
질화규소를 포함하는 제3 층을 갖고,
당해 적층체는, 상기 유리 기판의 측으로부터 입사되는 가시광의 투과율이 10％ 이상이며, 상기 적층막의 측으로부터 측정되는 표면 저항값이 200Ω/sq 초과인, 적층체.
제1항에 있어서,
상기 제2 층은, 최대 30질량％ 이하의 알루미늄을 포함하는, 적층체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 층에 포함되는, 산소 및 질소의 함유량은, 각각, 10원자％ 미만이고,
상기 산소 및 질소의 함유량의 합계는, 15원자％ 미만인, 적층체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 층에 있어서, 질소와 규소의 함유량의 비 N/Si는, 0.10 이하인, 적층체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 층 및/또는 상기 제3 층은, 최대 30질량％ 이하의 알루미늄을 포함하는, 적층체.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적층막은, 상기 유리 기판과 상기 제1 층 사이에 산화물층을 포함하지 않는, 적층체.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적층막은, 상기 제3 층 상에 보호층을 더 갖는, 적층체.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 층은, 상기 제2 층과 인접하고 있는, 적층체.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제3 층은, 상기 제2 층과 인접하고 있는, 적층체.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 기판은, 열 강화되어 있는, 적층체.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가시광의 투과율을 Tv라 하고, 상기 유리 기판의 측으로부터 반사되는 가시광의 반사율을 Rv라 하였을 때, 비 Tv/Rv는,
0.3≤Tv/Rv≤2.0
을 충족하는, 적층체.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
또한, 상기 적층막의 표면에, 유기물층이 설치되어 있는, 적층체.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적층막의 층수가 10 이하인, 적층체.
도어 또는 벽이며,
터치 패널과,
적층체
를 갖고,
상기 적층체는, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 적층체이며,
상기 터치 패널은, 상기 적층체의 상기 적층막의 측에 설치되는, 도어 또는 벽.