KR20230104183A - 개선된 정전기적 성능을 갖는 기판 - Google Patents

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히데키 고바야시
야스유키 미즈시마
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Abstract

기판은 유리 시트 및 상기 유리 시트의 주표면 상에 침착된 침착층을 포함한다. 상기 침착층은 무기 입자를 포함하고 상기 주표면 상에 약 0.4 나노미터 내지 약 50 나노미터 범위의 표면 거칠기를 부여한다.

Description

개선된 정전기적 성능을 갖는 기판
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 11월 6일 출원되고, 전체가 참조로서 본원에 포함되는 미국 가특허출원 번호 제 63/110,548 호의 35 U.S.C. § 119(e) 하의 우선권을 주장한다.
기술분야
본 개시는 일반적으로 기판에 관한 것이며 보다 구체적으로 개선된 정전ㄱ적 성능을 갖는 기판에 관한 것이다.
얇은 유리 기판은 일반적으로 액정 디스플레이(LCD) 및 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이와 같은 평면 패널 디스플레이(FPD)에 이용된다. FPD 장치에 사용되는 기판은 일반적으로 박막 트랜지스터가 제조되는 기능적인 A-면 표면 및 A-면 표면에 대향하는 비-기능적 후면 또는 B-면 표면을 갖는다. FPD 장치의 제조 동안, 유리 기판의 B-면 표면은 금속, 세라믹, 고분자 물질 등과 같은 다양한 물질의 운송 및 취급 장비와 접촉할 수 있다. 기판 및 이들 물질 사이의 상호 작용은 종종 마찰 전기 효과(triboelectric effect) 또는 접촉 대전을 통한 대전을 초래한다. 결과적으로, 전하는 유리 표면으로 이동하고 기판 상에 축적될 수 있다. 전하가 유리 기판의 표면 상에 축적됨에 따라 유리 기판의 표면 전압 또한 변화한다.
FPD 장치에 사용되는 유리 기판의 B-면 표면의 정전기 대전(ESC)은 유리 기판의 성능을 저하시키거나 및/또는 유리 기판을 손상시킬 수 있다. 예를 들어, B-면 표면 상의 정전기 대전은 유전 파괴(dielectric breakdown) 또는 전기장 유도 대전을 통해 유리 기판의 A-면 표면 상에 침착되는 박막 트랜지스터(TFT) 장치에 게이트 손상을 일으킬 수 있다. 또한, 유리 기판의 B-면 표면의 대전은 먼지 또는 기타 미립자 파편과 같은 입자를 끌어당길 수 있으며, 이는 유리 기판을 손상시키거나 유리 기판의 표면 품질을 저하시킬 수 있다. 어느 경우든, 유리 기판의 정전기 대전은 FPD 장치 제조 수율을 감소시켜 제조 공정의 전체 비용을 증가시킬 수 있다.
또한, 유리 기판과 취급 및/또는 운송 장비 사이의 마찰 접촉은 이러한ㄴ 장비가 마모되도록 하여, 장비의 수명을 감소시킬 수 있다. 마모된 장비의 수리 또는 교체는 공정 중단 시간을 초래하여 제조 수율을 감소시키고 FPD 장치 제조 공정의 전체 비용을 증가시킨다.
따라서, 전하의 발생을 완화하고 유리 기판과 FPD 장치의 제조에 이용되는 장비 사이의 마찰을 감소시키는 유리 기판 처리 방법에 대한 필요가 존재한다.
본원에 개시된 구현예는 기판을 포함한다. 상기 기판은 제1 주표면 및 상기 제1 주표면에 일반적으로 평행한 방향으로 연장하는 대향 제2 주표면을 포함한다. 상기 기판은 유리 시트 및 상기 유리 시트와 제2 주표면 사이에서 연장하는 침착층(deposition layer)을 포함한다. 상기 침착층은 무기 입자를 포함하고 상기 기판의 제2 주표면 상에 약 0.4 나노미터 내지 약 50 나노미터 범위의 표면 거칠기를 부여한다.
본원에 개시된 구현예는 또한 기판을 제조하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 침착층을 유리 시트 상에 침착시키는 단계를 포함한다. 상기 침착층은 유리 시트와 기판의 제2 주표면 사이에서 연장하고, 상기 유리 시트는 침착층과 기판의 제1 주표면 상에서 연장한다. 상기 제1 주표면은 제2 주표면에 일반적으로 평행한 방향으로 연장한다. 상기 침착층은 무기 입자를 포함하고 기판의 제2 주표면 상에 약 0.4 나노미터 내지 약 50 나노미터 범위의 표면 거칠기를 부여한다.
본원에 개시된 구현예의 추가적인 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명에서 설명될 것이며, 이는 부분적으로는 다음의 상세한 설명, 청구 범위 및 첨부된 도면을 포함하여 본원에 기재된 바와 같이 개시된 구현예를 실시함으로써 당업자에게 쉽게 명백해지거나 인식될 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 청구된 구현예의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 프레임워크를 제공하기 위한 의도의 구현예를 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면은 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 통합되어 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본 개시의 다양한 구현예를 예시하고, 설명과 함께 그 원리 및 동작을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 예시적인 융합 다운 인발 유리 제조 장치 및 공정의 개략도이고;
도 2는 유리 시트의 사시도이며;
도 3은 액체 분산 침착층이 침착된 유리 시트의 측단면도이고;
도 4는 침착층이 침착된 유리 시트의 측단면도이며;
도 5는 작동의 제1 단계에서의 리프트 테스팅 장치의 측단면도이고;
도 6은 작동의 제2 단계에서의 리프트 테스팅 장치의 측단면도이며; 및
도 7은 작동의 제3 단계에서의 리프트 테스팅 장치의 측단면도이다.
참조는 이제 본 개시의 바람직한 구현예에 대해 상세하게 이루어질 것이며, 이의 예시는 첨부된 도면에 예시된다. 가능할 때마다, 동일한 참조 번호는 동일 또는 유사한 부분을 지칭하기 위해 도면 전체에서 사용될 것이다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본원에 설명되는 구현예로 한정되는 것으로 간주되어서는 안된다.
범위는 본원에서 "약" 하나의 특정 값으로부터, 및/또는 "약" 또 다른 특정 값까지로 표현될 수 있다. 이러한 값이 표현되는 경우, 또 다른 구현예는 하나의 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 값이 근사로 표현되는 경우, 예를 들어 선행사 "약"에 의해 표현되는 경우, 특정 값은 또 다른 구현예를 형성하는 것이 이해될 것이다. 각 범위의 끝점은 다른 끝점과 관련하여 및 다른 끝점과 독립적으로 모두 중요하다는 것이 추가적으로 이해될 것이다.
본원에 사용된 바와 같은 방향 용어-예를 들어 위, 아래, 오른쪽, 왼쪽, 앞, 뒤, 탑(top), 버텀(bottom)-는 도시된 바와 같은 도면을 참조하여만 이루어지며 절대적인 방향을 의미하는 의도가 아니다.
달리 명시되지 않는 한, 본원에 설명된 방법은 그 단계가 특정 순서로 수행되거나 장치 특정 방향이 요구되는 것으로 해석되려는 의도가 아니다. 따라서 방법 청구항이 그 단계가 따라야 할 순서를 실제로 인용하지 않거나 장치 청구항이 개별 구성 요소에 대한 순서나 방향을 실제로 인용하지 않거나 청구항이나 설명에 단계가 특정 순서로 제한되거나 장치의 특정 순서 또는 방향이 달리 구체적으로 언급되지 않은 경우, 순서 또는 방향이 어떤 식으로든 추론되도록 의도된 것이 아니다. 이는 다음을 포함하여 해석을 위한 모든 가능한 비-명시적 근거에 적용된다: 단계의 배열(arrangement)와 관련된 문법적 구성, 작동 흐름, 구성 요소의 순서, 또는 구성 요소의 방향; 문법적 구성 또는 구두점에서 유래된 일반적인 의미, 및; 본 명세서에 기재된 구현예의 수 또는 유형.
본원에 사용된 바와 같이, 단수형 "하나의(a, an)" 및 "상기(the)"는 문맥 상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "하나의" 구성 성분에 대한 언급은 문맥 상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 2 이상의 이러한 구성 요소를 갖는 관점을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "표면 거칠기"는 본원에 기재된 바와 같은 표면 거칠기 측정 기술에 의해 결정된 기판의 주 표면 상에서 측정된 거칠기를 지칭한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "정전하"는 본원에 기재된 바와 같은 표면 전압 측정 기술에 의해 결정된 기판의 주표면 상에서 측정된 전하를 지칭한다.
도 1에 도시된 것은 예시적인 유리 제조 장치(10)이다. 몇몇 예에서, 유리 제조 장치(10)는 용융 용기(14)를 포함할 수 있는 유리 용융로(12)를 포함할 수 있다. 용융 용기(14)에 더하여, 유리 용융로(12)는 원료를 가열하고 원료를 용융 유리로 전환하는 가열 요소(예를 들어, 연소 버너 또는 전극)와 같은 일 이상의 추가적인 구성 요소를 선택적으로 포함할 수 있다. 추가의 예에서, 유리 용융로(12)는 용융 용기의 부근으로부터 열 손실을 감소시키는 열 관리 장치(예를 들어, 절연 구성 요소)를 포함할 수 있다. 추가의 예에서, 유리 용융로(12)는 원료의 유리 용융물로의 용융을 촉진하는 전자 장치 및/또는 전기 기계 장치를 포함할 수 있다. 또한, 유리 용융로(12)는 지지 구조물(예를 들어, 지지 섀시, 지지 멤버 등) 또는 다른 구성 요소를 포함할 수 있다.
유리 용융 용기(14)는 일반적으로 내화성 세라믹 물질, 예를 들어 알루미나 또는 지르코니아를 포함하는 내화성 세라믹 물질과 같은 내화물로 구성된다. 몇몇 예에서 유리 용융 용기(14)는 내화성 세라믹 벽돌로 구성될 수 있다. 유리 용융 용기(14)의 특정 구현예는 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
일부 예에서, 유리 용융로는 유리 시트, 예를 들어 연속 길이의 유리 리본을 제조하기 위한 유리 제조 장치의 구성 요소로서 포함될 수 있다. 일부 예에서, 본 개시의 유리 용융로는 슬롯 인발 장치, 플로트 욕 장치, 융합 공정과 같은 다운-인발 장치, 업-인발 장치, 프레스-롤링 장치, 튜브 인발 장치 또는 본원에 개시된 관점으로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 다른 유리 제조 장치를 포함하는 유리 제조 장치의 구성 요소로서 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 1은 개별 유리 시트로의 후속 처리를 위해 유리 리본을 융합 인발하기 위한 융합 다운-인발 유리 제조 장치의 구성 요소로서의 유리 용융로(12)를 개략적으로 도시한다.
유리 제조 장치(10)(예를 들어, 융합 다운-인발 장치(10))는 선택적으로 유리 용융 용기(14)에 대해 업스트림에 위치되는 업스트림 유리 제조 장치(16)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 업스트림 유리 제조 장치(16)의 일부 또는 전체는 유리 용융로(12)의 일부로 통합될 수 있다.
예시된 예에 도시된 바와 같이, 업스트림 유리 제조 장치(16)는 저장 빈(18), 원료 전달 장치(20) 및 원료 전달 장치에 연결된 모터(22)를 포함할 수 있다. 저장 빈(18)은 화살표(26)로 표시된 바와 같이 유리 용융로(12)의 용융 용기(14)에 공급될 수 있는 다량의 원료(24)를 저장하도록 배열될 수 있다. 원료(24)는 일반적으로 일 이상의 유리 형성 금속 산화물 및 일 이상의 개질제(modifying agent)를 포함한다. 일부 예에서, 원료 전달 장치(20)는 원료 전달 장치(20)가 미리 결정된 양의 원료(2)를 저장 빈(18)으로부터 용융 용기(14)로 전달하도록 모터(22)에 의해 구동될 수 있다. 추가의 예에서, 모터(22)는 원료 전달 장치(20)가 용융 용기(14)로부터 다운스트림에서 감지된 용융 유리의 수준에 기초하여 제어된 속도로 원료(24)를 도입하도록 구동할 수 있다. 용융 용기(14) 내의 원료(24)는 이후 가열되어 용융 유리(28)를 형성할 수 있다.
유리 제조 장치(10)는 또한 선택적으로 유리 용융로(12)에 대해 다운스트림에 위치된 다운스트림 유리 제조 장치(30)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 다운스트림 유리 제조 장치(30)의 일부는 유리 용융로(12)의 일부로서 통합될 수 있다. 일부 경우에, 아래에서 논의되는 제1 연결 도관(32), 또는 다운스트림 유리 제조 장치(30)의 다른 부분이 유리 용융로(12)의 일부로서 통합될 수 있다. 제1 연결 도관(32)을 포함하는 다운스트림 유리 제조 장치의 요소는 귀금속으로 형성될 수 있다. 적합한 귀금속은 백금, 이리듐, 로듐, 오스뮴, 루테늄 및 팔라듐, 또는 이들의 합금으로 이루어진 금속의 군으로부터 선택되는 백금족 금속을 포함한다. 예를 들어, 유리 제조 장치의 다운스트림 구성 요소는 약 70 내지 90 wt% 백금 및 약 10 내지 약 30 wt% 로듐을 포함하는 백금-로듐 합금으로 형성될 수 있다. 그러나, 다른 적합한 금속은 몰리브덴, 팔라듐, 레늄, 탄탈륨, 티타늄, 텅스텐 및 이들의 합금을 포함할 수 있다.
다운스트림 유리 제조 장치(30)는 용융 용기(14)로부터 다운스트림에 위치되고 전술한 제1 연결 도관(32)에 의해 용융 용기(14)에 결합되는 정제 용기(34)와 같은 제1 컨디셔닝(즉, 처리) 용기를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 용융 유리(28)는 용융 용기(14)로부터 제1 연결 도관(32)에 의해 정제 용기(34)로 중력 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 유리(28)가 용융 용기(14)로부터 정제 용기(34)로 제1 연결 도관(32)의 내부 경로를 통과하도록 할 수 있다. 그러나, 다른 컨디셔닝 용기가 용융 용기(14)의 다운스트림, 예를 들어 용융 용기(14)와 정제 용기(34) 사이에 위치될 수 있음이 이해되어야 한다. 일부 구현예에서, 컨디셔닝 용기는 용융 용기와 정제 용기 사이에 사용될 수 있으며, 여기서 1차 용융 용기로부터의 용융 유리는 용융 공정을 계속하기 위해 더욱 가열되거나, 정제 용기에 들어가기 전에 용융 용기 내에서 용융 유리의 온도 미만의 온도로 냉각된다.
기포는 다양한 기술에 의해 정제 용기(34) 내의 용융 유리(28)로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 원료(24)는 가열될 때 화학적 환원 반응을 겪고 산소를 방출하는 산화 주석과 같은 다가 화합물(즉, 청징제)을 포함할 수 있다. 다른 적합한 청징제는 제한 없이, 비소, 안티몬, 철 및 세륨을 포함한다. 정제 용기(34)는 용융 용기 온도 초과의 온도로 가열되어 용융 유리 및 청징제를 가열한다. 청징제(들)의 온도 유도 화학적 환원에 의해 생성된 산소 기포는 정제 용기 내의 용융 유리를 통해 상승하며, 여기서 용융로 내에서 생성된 용융 유리 내의 가스는 청징제에 의해 생성된 산소 기포 내로 확산하거나 합쳐질 수 있다. 확대된 기포는 정제 용기 내의 용융 유리의 자유 표면으로 상승한 후 정제 용기 밖으로 배출될 수 있다. 산소 기포는 정제 용기 내의 용융 유리의 기계적 혼합을 추가로 유발할 수 있다.
다운스트림 유리 제조 장치(30)는 용융 유리를 혼합하기 위한 혼합 용기(36)와 같은 또 다른 컨디셔닝 용기를 더욱 포함할 수 있다. 혼합 용기(36)는 정제 용기(34)로부터 다운스트림에 위치될 수 있다. 혼합 용기(36)는 균질한 유리 용융물 조성을 제공하기 위해 사용될 수 있으며, 이에 따라 정제 용기를 빠져나가는 정제된 용융 유리 내에 달리 존재할 수 있는 화학적 또는 열적 비균질성의 코드를 감소시킨다. 도시된 바와 같이, 정제 용기(34)는 제2 연결 도관(38)에 의해 혼합 용기(36)에 결합될 수 있다. 일부 예에서, 용융 유리(28)는 제2 연결 도관(38)에 의해 정제 용기(34)로부터 혼합 용기(36)로 중력 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 유리(28)가 정제 용기(34)로부터 혼합 용기(36)로의 제2 연결 도과(38)의 내부 경로를 통해 통과하도록 할 수 있다. 혼합 용기(36)는 정제 용기(34)의 다운스트림에 도시되어 있으나, 혼합 용기(36)는 정제 용기(34)로부터 업스트림에 위치될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 일부 구현예에서, 다운스트림 유리 제조 장치(30)는 다중 혼합 용기, 예를 들어 정제 용기(34)로부터 업스트림의 혼합 용기 및 정제 용기(34)로부터 다운스트림의 혼합 용기를 포함할 수 있다. 이러한 다중 혼합 용기는 동일한 디자인일 수 있거나, 이들은 상이한 디자인일 수 있다.
다운스트림 유리 제조 장치(30)는 혼합 용기(36)로부터 다운스트림에 위치될 수 있는 전달 용기(40)와 같은 또 다른 컨디셔닝 용기를 더욱 포함할 수 있다. 전달 용기(40)는 용융 유리(28)가 다운스트림 형성 장치 내로 공급되도록 컨디셔닝할 수 있다. 예를 들어, 전달 용기(40)는 출구 도관(44)을 통해 성형체(42)로의 용융 유리(28)의 일관된 흐름을 조정 및/또는 제공하기 위한 어큐뮬레이터 및/또는 흐름 제어기로 작용할 수 있다. 도시된 바와 같이, 혼합 용기(36)는 제3 연결 도관(46)에 의해 전달 용기(40)에 연결될 수 있다. 일부 예에서, 용융 유리(28)는 제3 연결 도관(46)을 통해 혼합 용기(36)로부터 전달 용기(40)로 중력 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 유리(28)를 혼합 용기(36)로부터 전달 용기(40)로 제3 연결 도관(46)의 내부 경로를 통해 구동할 수 있다.
다운스트림 유리 제조 장치(30)는 전술한 성형체(42) 및 입구 도관(50)을 포함하는 형성 장치(48)를 더욱 포함할 수 있다. 출구 도관(4)은 용융 유리(28)를 전달 용기(40)로부터 형성 장치(48)의 입구 도관(50)으로 전달하기 위해 위치될 수 있다. 예를 들어, 출구 도관(44)은 입구 도관(50)의 내부 표면 내에 중첩되고(nested) 이로부터 이격되어 출구 도관(44)의 외부 표면과 입구 도관(50)의 내부 표면 사이에 위치되는 용융 유리의 자유 표면을 제공할 수 있다. 융합 다운 인발 유리 제조 장치 내의 성형체(42)는 성형체의 상부 표면에 위치된 트로프(52) 및 성형체의 버텀 에지(56)를 따라 인발 방향으로 수렴하는 수렴 형성 표면(54)을 포함할 수 있다. 전달 용기(40), 출구 도관(44) 및 입구 도관(50)을 통해 성형체 트로프로 전달된 용융 유리는 트로프의 측벽을 오버플로우하고 용융 유리의 개별 흐름으로서 수렴 형성 표면(54)을 따라 하강한다. 용융 유리의 개별 흐름은 버텀 에지(56) 아래에서 이를 따라 합류하여 유리를 냉각하고 유리의 점도가 증가함에 따라 유리 리본의 치수를 제어하기 위해 중력, 에지 롤(72) 및 풀링 롤(82)과 같은 유리 리본에 대한 장력을 적용함으로써 버텀 에지(56)로부터 인발 또는 흐름 방향(60)으로 인발되는 단일 유리 리본(58)을 생성한다. 따라서 유리 리본(58)은 점탄성 전이를 겪고 유리 리본(58)에 안정적인 치수 특성을 부여하는 기계적 특성을 획득한다. 유리 리본(58)은 일부 구현예에서 유리 리본의 탄성 영역에서 유리 분리 장치(100)에 의해 개별 유리 시트로 분리될 수 있다. 로봇(64)은 그리핑 도구(65)를 사용하여 컨베이어 시스템으로 이동될 수 있고, 여기서 개별 유리 시트가 추가로 처리될 수 있다.
도 2는 제1 주표면(162), 제1 주표면(162)(제1 주표면으로서 유리 시트(62)의 대향면 상에 있음)에 일반적으로 평행한 방향으로 연장하는 대향 제2 주표면(164) 및 제1 주표면(162)과 제2 주표면(164) 사이에서 연장하고 제1 및 제2 주표면(162, 164)에 일반적으로 수직인 방향으로 연장하는 에지 표면(166)을 갖는 유리 시트(62)의 사시도를 나타낸다.
도 3은 액체 분산 침착층(202)이 위에 침착된 유리 시트(62)의 측단면도를 도시한다. 구체적으로, 액체 분산 침착층(202)은 기판 전구체(62')를 제조하는 유리 시트(62)의 제2 주표면(164) 상에 침착된다. 액체 분산 침착층(202)은 스핀 코팅, 플로우 코팅, 또는 스프레이 코팅 중 적어도 하나를 포함하나 이에 제한되지 않는 당업자에게 공지된 방법에 따라 분산기(300)를 통해 유리 시트(62) 상에 침착될 수 있다.
특정 예시적인 구현예에서, 침착층은 액체 분산 침착층(202)이 수성 분산액을 포함하도록 물에 분산될 수 있다. 침착층은 또한 예를 들어 알코올, 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 아민, 에스테르, 에테르, 및/또는 케톤과 같은 유기 용매를 포함하는 다른 액체에 분산될 수 있다.
액체 분산 침착층(202) 내의 중량 퍼센트(wt%) 고체는 제한되지 않으나, 예를 들어 약 0.5wt% 내지 약 5wt%, 및 약 1wt% 내지 약 3wt%와 같이 약 0.1wt% 내지 약 10wt% 범위일 수 있다.
특정 예시적인 구현예에서, 액체 분산 침착층(202)은 무기 입자를 포함하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 이러한 입자는 예를 들어 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 및/또는 콜로이드성 실리카 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 액체 분산 침착층(202)에 통합되기 전에, 이러한 입자는 예를 들어 그램 당 약 100 제곱미터 내지 그램 당 약 500 제곱미터, 그램 당 약 200 제곱미터 내지 그램 당 약 400 제곱미터를 포함하여, 그램 당 적어도 약 200 제곱미터, 및 그램 당 적어도 약 300 제곱미터와 같은, 그램 당 적어도 약 100 제곱미터의 Brunauer-Emmett-Teller (BET) 비표면적을 포함한다. BET 비표면적은 고체 표면 상의 가스의 물리적 흡착을 관측하고 당업자에게 공지된 Brunauer-Emmett-Teller(BET) 흡착 등온식을 사용하여 표면 상의 단분자층에 해당하는 흡착 가스의 양을 계산하여 결정된다.
무기 입자가 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 및/또는 콜로이드성 실리카를 포함하는 경우, 이들은 비정질 또는 결정질 형태일 수 있다. 액체 분산 침착층(202)에 사용될 수 있는 산화 알루미늄 및/또는 수산화 알루미늄의 예는 비정질 산화 알루미늄, 알파-알루미나, 베타-알루미나, 감마-알루미나, 깁사이트(gibbsite), 베이어라이트(bayerite), 노르드스트란다이트(nordstrandite), 보헤마이트, 디아스포어(diaspore) 또는 토다이트(tohdite)를 포함하나 이에 제한되지 않는다.
유리 시트(62) 상에 침착된 후, 액체 분산 침착층(202)은 예를 들어 당업자에게 공지된 에어 나이프 및/또는 상승된 온도 건조의 사용에 의한 것과 같이 액체를 증발시키기 위한 건조 단계에 도입될 수 있다. 예를 들어, 상승된 온도 건조는 적어도 약 200 ℃, 약 100 ℃ 내지 약 500 ℃와 같은 적어도 약 100 ℃의 온도에서 약 10초 내지 약 20분과 같은 적어도 약 10초의 시간 동안 수행될 수 있다. 에어 나이프 건조는 예를 들어, 약 30초 내지 약 30분과 같은 적어도 약 30초의 시간 동안 수행될 수 있다.
도 4는 위에 침착된 침착층(204)을 갖는 유리 시트(62)의 측단면도를 도시한다. 구체적으로, 침착층(204)은 기판(62'')을 제조하는 유리 시트(62)의 제2 주표면(164) 상에 침착된다. 침착층(204)은 예를 들어 전술한 액체 분산 침착층(202)의 건조의 결과로서 유리 시트(62)의 제2 주표면(164) 상에 침착될 수 있다.
침착층(204)은 기판(62'')의 제2 주표면(206) 상에 약 0.6 나노미터 내지 약 20 나노미터, 및 약 0.8 나노미터 내지 약 10 나노미터와 같은 약 0.4 나노미터 내지 약 50 나노미터 범위의 표면 거칠기를 부여할 수 있다. 한편, 기판(62'')의 제1 주표면(162)은 예를 들어 약 0.1 나노미터 내지 약 0.25 나노미터와 같이, 약 0.05 나노미터 내지 약 0.5 나노미터를 포함하는 약 0.25 나노미터 미만과 같은 약 0.5 나노미터 미만의 표면 거칠기를 가질 수 있다.
제2 주표면(206)의 전술한 표면 거칠기는 적어도 부분적으로 무기 입자를 포함하는 침착층(204)에 기인할 수 있다. 이러한 입자는 예를 들어 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 및/또는 콜로이드성 실리카 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 입자는 예를 들어 그램 당 약 200 제곱미터 내지 그램 당 약 400 제곱미터와 같이 그램 당 약 100 제곱미터 내지 그램 당 약 500 제곱미터를 포함하는 그램 당 적어도 약 200 제곱미터, 및 그램 당 적어도 약 300 제곱미터와 같은 그램당 적어도 약 100 제곱미터의 Brunauer-Emmett-Teller(BET) 비표면적을 포함할 수 있다.
무기 입자가 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 및/또는 콜로이드성 실리카를 포함하는 경우, 이들은 비정질 또는 결정질 형태일 수 있다. 침착층(204)에 사용될 수 있는 산화 알루미늄 및/또는 수산화 알루미늄의 예는 비정질 산화 알루미늄, 알파-알루미나, 베타-알루미나, 감마-알루미나, 깁사이트, 베이어라이트, 노르드스트란다이트, 보헤마이트, 디아스포어, 또는 토다이트를 포함하나 이에 제한되지 않는다.
특정 예시적인 구현예에서, 기판(62'')은 전술한 건조 단계에 후속하여 세척 단계에 도입될 수 있다. 구체적으로, 기판(62'')의 제1 주표면(162) 또는 제2 주표면(206) 중 적어도 하나는 물 또는 유기 용매와 같은 용매, 및 적어도 하나의 용질을 포함하는 액체 세척 용액으로 세척될 수 있다. 특정 예시적인 구현예에서, 용질은 적어도 하나의 세제 및/또는 계면활성제를 포함할 수 있다. 특정 예시적인 구현예에서, 용매는 물(예를 들어, 탈이온수)을 포함하고 용질은 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화나트륨(NaOH) 중 적어도 하나와 같은 알칼리 세제를 포함하며, 이의 상업적인 예는 Semi Clean KG 및 PK-LCG225X를 포함한다. 특정 예시적인 구현예에서, 용질은 약 0.1 wt% 내지 약 10 wt%, 및 약 1 wt% 내지 약 5 wt%와 같이 적어도 약 1 wt%를 포함하는 적어도 약 0.1 wt%의 중량 퍼센트로 용액 내에 존재할 수 있다. 특정 예시적인 구현예에서, 세척 용액은 약 10초 내지 약 10분과 같은 적어도 약 10초의 시간 동안 약 20 ℃ 내지 약 80 ℃와 같은 적어도 약 20 ℃의 온도에서 적용될 수 있다. 또한, 세척 용액은 스프레잉, 브러싱, 및 디핑을 포함하나, 이에 제한되지 않는 당업자에게 공지된 방법에 따라 적용될 수 있다.
특정 예시적인 구현예에서, 기판(62'')은 전술한 세척 단계 이후에 건조 단계에 도입될 수 있다. 예를 들어, 세척 단계 후에, 기판(62'')은 당업자에게 공지된 에어 나이프 및/또는 상승된 온도 건조의 사용에 의해 건조될 수 있다. 예를 들어, 상승된 온도 건조는 약 10초 내지 약 20분과 같은 적어도 약 10초의 시간 동안 적어도 약 200 ℃, 약 100 ℃ 내지 약 500 ℃와 같은 적어도 약 100 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 에어 나이프 건조는 예를 들어 약 30초 내지 약 30분과 같은 적어도 약 30초의 시간 동안 수행될 수 있다.
특정 예시적인 구현예에서, 기판(62'')은 또한 산 에칭 단계와 같은 에칭 단계에 도입될 수 있다. 예를 들어 불산(HF)과 같은 산 에천트(etchant)를 포함하는 용액은 스프레잉, 디핑, 또는 브러싱과 같은 당업자에게 공지된 방법에 따라 기판(62'')의 적어도 제2 주표면(206)에 적용될 수 있다. 산 에천트는 예를 들어, 약 0.1 wt% 내지 약 10 wt% 범위의 농도의 용액 내에 존재할 수 있고, 약 10초 내지 약 10분 범위의 시간 동안 약 20 ℃ 내지 약 60 ℃ 범위의 온도에 적용될 수 있다.
본원에 개시된 구현예는 에칭 단계가 기판(62'')의 제2 주표면(206)의 표면 거칠기에 큰 영향을 미치지 않는 것을 포함한다. 예를 들어, 에칭 단계에 후속하여, 기판(62'')의 제2 주표면(206)은 약 0.6 나노미터 내지 약 20 나노미터, 및 약 0.8 나노미터 내지 약 10 나노미터와 같은 약 0.4 나노미터 내지 약 50 나노미터 범위의 표면 거칠기를 가질 수 있다.
특정 예시적인 구현예에서, 기판(62'')의 제2 주표면(206) 상의 정전하(ESC)의 절대값은 약 150 볼트(V) 미만, 약 100 볼트(V) 미만, 약 50 볼트(V) 미만, 약 0 볼트(V) 내지 약 200 볼트(V), 및 약 1 볼트(V) 내지 약 150 볼트(V), 및 약 2 볼트(V) 내지 약 100 볼트(V), 및 약 5 볼트(V) 내지 약 50 볼트(V)와 같이, 약 200 볼트(V)미만이다.
특정 예시적인 구현예에서, 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위에서의 기판(62'')의 제1 주표면(162)과 제2 주표면(206) 사이의 0.5 밀리미터 두께 당 총 광 투과율은 약 90% 내지 약 99%를 포함하여 적어도 약 95%와 같이 적어도 약 90%이다. 아래의 예를 포함하여 본원에 개시된 바와 같은 총 광 투과율은 약 400 내지 약 850 나노미터의 파장 범위에서 퍼센트 투과율(T%)을 측정하기 위해 Hitachi U-4000 분광 광도계에 0.5 밀리미터 두께의 기판 샘플을 놓아 결정되었다.
본원에 개시된 구현예는 침착층(204)이 소결되지 않은 구현예를 포함할 수 있다. 본원에 개시된 구현예는 침착층(204)이 용융되지 않은 구현예를 더욱 포함할 수 있다. 또한, 본원에 개시된 구현예는 침착층(204)이 압축 응력을 받지 않은 구현예를 포함할 수 있다. 본원에 개시된 구현예는 또한 침착층(204)이 실질적인 양(예를 들어, 1 wt% 초과)의 유리, 금속, 및/또는 유기 화합물(예를 들어, 바인더 등)을 함유하지 않는 구현예를 포함할 수 있다. 또한, 본원에 개시된 구현예는 습식 또는 건식 에칭 단계(습식 또는 건식 산 에칭 단계)가 침착층(204)의 적용 전에 유리 시트(62) 상에서 수행되지 않는 구현예를 포함할 수 있다.
특정 예시적인 구현예에서, 제1 주표면(162)과 제2 주표면(206) 사이의 기판(62'')의 두께는 약 0.1 밀리미터 내지 약 1 밀리미터, 및 약 0.2 밀리미터 내지 약 0.5 밀리미터를 포함하여 약 0.5 밀리미터 미만과 같은 약 1 밀리미터 미만일 수 있다.
본원에 개시된 구현예는 다양한 유리 조성물과 함께 사용될 수 있다. 이러한 조서물은 예를 들어 58-65 중량 퍼센트(wt%) SiO2, 14-20wt% Al2O3, 8-12wt% B2O3, 1-3wt% MgO, 5-10wt% CaO, 및 0.5-2wt% SrO를 포함하는 무알칼리 유리 조성물과 같은 유리 조성물을 포함할 수 있다. 이러한 조성물은 또한 58-65wt% SiO2, 16-22wt% Al2O3, 1-5wt% B2O3, 1-4wt% MgO, 2-6wt% CaO, 1-4wt% SrO, 및 5-10wt% BaO를 포함하는 무알칼리 유리 조성물과 같은 유리 조성물을 포함할 수 있다. 이러한 조성물은 57-61wt% SiO2, 17-21wt% Al2O3, 5-8wt% B2O3, 1-5wt% MgO, 3-9wt% CaO, 0-6wt% SrO, 및 0-7wt% BaO를 포함하는 무알칼리 유리와 같은 유리 조성물을 더욱 포함할 수 있다. 이러한 조성물은 55-72wt% SiO2, 12-24wt% Al2O3, 10-18wt% Na2O, 0-10wt% B2O3, 0-5wt% K2O, 0-5wt% MgO, 및 0-5wt% CaO를 포함하는 알칼리 함유 유리 조성물과 같은 유리 조성물을 추가적으로 포함할 수 있으며, 이는 특정 구현예에서 또한 1-5wt% K2O 및 1-5wt% MgO를 포함할 수 있다.
표면 거칠기 측정 기술
이하의 예를 포함하여 본원에 사용된 바와 같이, 표면 거칠기는 Hitachi High-Tech AFM5400L를 사용하여 측정된 원자력 현미경 거칠기(AFM Ra) 분석을 지칭한다. 분석된 각 샘플에 대해, AFM의 표면 형태(morphology) 이미지는 Dynamic Force Mode(DFM)로 스캔되었고, 여기서 캔틸레버 SI-DF20P2(스프링 상수 = 9 N/m, 공진 주파수: 100-200 kHz, 팁의 반경: 7 nm, 팁 높이: 14 um, 레버 길이: 160 um, 레버 폭: 40 um, 레버 두께: 3.5 um)가 사용되었다. 분석된 각 샘플에 대해, 소프트 x-레이가 아래와 같은 분석 파라미터를 사용하여 측정 동안 기판 표면을 조사하였다: 적분이득(integral gain)(0.2), 비례 이득(0.05), Z 제한(500 nm), 스캔 영역(10 um × 10 um), 이미지 품질 X-축(256) 및 Y-축(256). 표면 내의 가장 높은 "피크"와 가장 깊은 "밸리(valley)" 사이의 차이(P-V 값)가 또한 얻어졌다.
표면 전압 측정 기술
하기 예를 포함하여 본원에 기재된 바와 같은 기판의 제2 주표면 상의 정전하(ESC)는 도 5 내지 7에 개략적으로 도시된 바와 같은 리프트 테스트 장치에 기판 샘플을 위치시켜 결정되었다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 작동의 제1 단계에서, 대략 10 × 10 cm2 기판 샘플(62'')은 리프트 테스트 장치(400)의 3개의 리프트 핀(408a, 408b 및 408c) 상에 위치되어 샘플이 애노다이징된(anodized) 알루미늄 테이블(404)의 약 30 밀리미터 위에 위치되도록 한다. 이 단계 동안, 이온화 장치(410)는 기판 샘플(62'')의 제2 주표면과 테이블 사이의 에어 갭을 약 30초 동안 처리한다. 다음, 작옹의 제2 단계에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 3개의 리프트 핀(408a, 408b, 및 408c)은 기판 샘플(62'')의 제2 주표면이 테이블(404)과 접촉하고 진공(406)이 테이블(404)과 기판 샘플(62'') 사이에 약 70초 동안 켜지도록(turned on) 아래로 내려간다. 다음, 작동의 제3 단계에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 진공(406)은 꺼지고 기판 샘플(62'')은 3개의 리프트 핀(408a, 408b, 및 408c)에 의해 상승되며 볼트(V) 단위의 정전하(ESC)를 결정하기 위해 Hanwa 정전기력 현미경(ESFM)에 의해 모니터링된다. 이 단계 동안, 기판 샘플(62'')의 제1 주표면과 ESFM(402) 사이의 갭은 약 10 밀리미터이고 기판 샘플(62'')의 제2 주표면과 테이블(404) 사이의 갭은 약 30 밀리미터이다.
실시예
본원에 개시된 구현예는 다음의 비-제한적인 실시예를 참조하여 추가로 설명될 것이다.
실시예 1:
약 300 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 비정질 산화 알루미늄은 약 1 wt% 고체의 수성 분산액을 생성하기 위해 물과 조합되고 약 1000 rpm으로 회전하는 스핀 코터를 통해 약 0.5 밀리미터의 두께를 갖는 Corning Lotus™ NXT 유리의 주표면에 적용되었다. 이후 표면은 약 200 ℃에서 약 15초 동안 건조되었다. 생성된 기판은 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위에서 약 91.4%의 이의 주표면 사이의 총 광 투과율을 나타내었다. 코팅된 주표면 상의 표면 거칠기(AFM Ra)는 약 11.4 나노미터로 측정되었고 P-V 값은 약 209 나노미터로 측정되었다. 반대로, 코팅되지 않은 대향 주표면 상의 표면 거칠기는 약 0.2 나노미터였다. 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이의 측정된 ESC는 약 +49 V였다. TFT 공정 시뮬레이션으로서, 기판은 이후 약 30분 동안 약 590 ℃에서 가열되었고, 이후 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이의 측정된 ESC는 약 -9 V였다. 다음으로, 추가의 TFT 공정 시뮬레이션으로서, 기판은 약 45초 동안 약 23 ℃에서 약 1 wt% HF를 포함하는 수성 용액에 디핑되었고, 이후 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이의 측정된 ESC는 약 +69 V였다.
실시예 2:
약 220 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 보헤마이트 입자는 약 1 wt% 고체의 수성 분산액을 생성하기 위해 물과 조합되었고 약 1000 rpm로 회전하는 스핀 코터를 통해 약 0.5 밀리미터의 두께를 갖는 Corning Lotus™ NXT 유리의 주표면에 적용되었다. 이후 표면은 약 200 ℃에서 약 15초 동안 건조되었다. 생성되는 기판은 이후 약 60초 동안 약 40 ℃에서 1% Parker 225X 세제를 함유하는 수용액으로 세척되었고, 약 60초 동안 약 40 ℃에서 탈이온수(DI)에 의해 헹궈졌으며, 이후 약 20분 동안 약 150 ℃에서 오븐 내에서 건조되었다. 기판은 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위 내에서 약 91.6%의 이의 주 표면 사이의 총 광 투과율을 나타내었다. 코팅된 주표면 상의 표면 거칠기(AFM Ra)는 약 6.37 나노미터로 측정되었고 P-V 값은 약 166 나노미터로 측정되었다. 반대로, 코팅되지 않은 대향 주표면 상의 표면 거칠기는 약 0.2 나노미터였다. 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 -42 V였다. TFT 공정 시뮬레이션으로서, 기판은 약 30분 동안 약 590 ℃에서 가열되었고, 이후 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 -1 V였다. 다음으로, 추가적인 TFT 공정 시뮬레이션으로서, 기판은 약 23 ℃에서 약 45초 동안 약 1 wt% HF를 포함하는 수용액에 디핑된 후, 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 +114 V였다.
실시예 3:
약 220 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 보헤마이트 입자는 약 3 wt% 고체의 수성 분산액을 생성하기 위해 물과 조합되었고 약 4000 rpm로 회전하는 스핀 코터를 통해 약 0.5 밀리미터의 두께를 갖는 Corning Lotus™ NXT 유리의 주표면에 적용되었다. 이후 표면은 약 150 ℃에서 약 15분 동안 건조되었다. 생성되는 기판은 이후 약 60초 동안 약 40 ℃에서 1% Parker 225X 세제를 함유하는 수용액으로 세척되었고, 약 60초 동안 약 40 ℃에서 탈이온수(DI)에 의해 헹궈졌으며, 이후 약 20분 동안 약 150 ℃에서 오븐 내에서 건조되었다. 기판은 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위 내에서 약 91.4%의 이의 주 표면 사이의 총 광 투과율을 나타내었다. 코팅된 주표면 상의 표면 거칠기(AFM Ra)는 약 7.4 나노미터로 측정되었고 P-V 값은 약 99 나노미터로 측정되었다. 반대로, 코팅되지 않은 대향 주표면 상의 표면 거칠기는 약 0.2 나노미터였다. 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 -1 V였다.
실시예 4:
약 300 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 비정질 산화 알루미늄 입자는 약 1 wt% 고체의 수성 분산액을 생성하기 위해 물과 조합되었고 약 2000 rpm로 회전하는 스핀 코터를 통해 약 0.5 밀리미터의 두께를 갖는 Corning Lotus™ NXT 유리의 주표면에 적용되었다. 이후 표면은 에어 나이프로 실온에서 약 10분 동안 건조되었다. 생성되는 기판은 이후 약 90초 동안 약 40 ℃에서 1% Parker 225X 세제를 함유하는 수용액으로 세척되었고, 약 90초 동안 약 40 ℃에서 탈이온수(DI)에 의해 헹궈졌으며, 이후 약 20분 동안 약 150 ℃에서 오븐 내에서 건조되었다. 기판은 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위 내에서 약 91.3%의 이의 주 표면 사이의 총 광 투과율을 나타내었다. 코팅된 주표면 상의 표면 거칠기(AFM Ra)는 약 11.0 나노미터로 측정되었고 P-V 값은 약 193 나노미터로 측정되었다. 반대로, 코팅되지 않은 대향 주표면 상의 표면 거칠기는 약 0.2 나노미터였다. 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 +52 V였다.
실시예 5:
약 220 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 보헤마이트 입자는 약 1 wt% 고체의 수성 분산액을 생성하기 위해 물과 조합되었고 약 2000 rpm로 회전하는 스핀 코터를 통해 약 0.5 밀리미터의 두께를 갖는 Corning Lotus™ NXT 유리의 주표면에 적용되었다. 이후 표면은 에어 나이프로 실온에서 약 10분 동안 건조되었다. 생성되는 기판은 이후 약 90초 동안 약 40 ℃에서 1% Parker 225X 세제를 함유하는 수용액으로 세척되었고, 약 90초 동안 약 40 ℃에서 탈이온수(DI)에 의해 헹궈졌으며, 이후 약 20분 동안 약 150 ℃에서 오븐 내에서 건조되었다. 기판은 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위 내에서 약 91.5%의 이의 주 표면 사이의 총 광 투과율을 나타내었다. 코팅된 주표면 상의 표면 거칠기(AFM Ra)는 약 4.6 나노미터로 측정되었고 P-V 값은 약 166 나노미터로 측정되었다. 반대로, 코팅되지 않은 대향 주표면 상의 표면 거칠기는 약 0.2 나노미터였다. 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 +19 V였다.
실시예 6:
약 300 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 비정질 산화 알루미늄 입자는 약 1 wt% 고체의 수성 분산액을 생성하기 위해 물과 조합되었고 약 2000 rpm로 회전하는 플로우 코터를 통해 약 0.5 밀리미터의 두께를 갖는 Corning Lotus™ NXT 유리의 주표면에 적용되었다. 이후 표면은 에어 나이프로 실온에서 약 10분 동안 건조되었다. 생성되는 기판은 이후 약 90초 동안 약 40 ℃에서 1% Parker 225X 세제를 함유하는 수용액으로 세척되었고, 약 90초 동안 약 40 ℃에서 탈이온수(DI)에 의해 헹궈졌으며, 이후 약 20분 동안 약 150 ℃에서 오븐 내에서 건조되었다. 기판은 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위 내에서 약 91.4%의 이의 주 표면 사이의 총 광 투과율을 나타내었다. 코팅된 주표면 상의 표면 거칠기(AFM Ra)는 약 15.9 나노미터로 측정되었고 P-V 값은 약 253 나노미터로 측정되었다. 반대로, 코팅되지 않은 대향 주표면 상의 표면 거칠기는 약 0.2 나노미터였다. 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 +106 V였다.
실시예 7:
약 220 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 보헤마이트 입자는 약 1 wt% 고체의 수성 분산액을 생성하기 위해 물과 조합되었고 플로우 코터를 통해 약 0.5 밀리미터의 두께를 갖는 Corning Lotus™ NXT 유리의 주표면에 적용되었다. 이후 표면은 에어 나이프로 실온에서 약 10분 동안 건조되었다. 생성되는 기판은 이후 약 90초 동안 약 40 ℃에서 1% Parker 225X 세제를 함유하는 수용액으로 세척되었고, 약 90초 동안 약 40 ℃에서 탈이온수(DI)에 의해 헹궈졌으며, 이후 약 20분 동안 약 150 ℃에서 오븐 내에서 건조되었다. 기판은 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위 내에서 약 91.3%의 이의 주 표면 사이의 총 광 투과율을 나타내었다. 코팅된 주표면 상의 표면 거칠기(AFM Ra)는 약 8.1 나노미터로 측정되었고 P-V 값은 약 105 나노미터로 측정되었다. 반대로, 코팅되지 않은 대향 주표면 상의 표면 거칠기는 약 0.2 나노미터였다. 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 -26 V였다.
실시예 8:
약 110 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 비정질 산화 규소(콜로이드성 실리카) 입자는 약 1 wt% 고체의 수성 분산액을 생성하기 위해 물과 조합되었고 약 2000 rpm로 회전하는 스핀 코터를 통해 약 0.5 밀리미터의 두께를 갖는 Corning Lotus™ NXT 유리의 주표면에 적용되었다. 이후 표면은 에어 나이프로 실온에서 약 10분 동안 건조되었다. 생성되는 기판은 이후 약 90초 동안 약 40 ℃에서 1% Parker 225X 세제를 함유하는 수용액으로 세척되었고, 약 90초 동안 약 40 ℃에서 탈이온수(DI)에 의해 헹궈졌으며, 이후 약 20분 동안 약 150 ℃에서 오븐 내에서 건조되었다. 기판은 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위 내에서 약 91.5%의 이의 주 표면 사이의 총 광 투과율을 나타내었다. 코팅된 주표면 상의 표면 거칠기(AFM Ra)는 약 1.5 나노미터로 측정되었고 P-V 값은 약 74 나노미터로 측정되었다. 반대로, 코팅되지 않은 대향 주표면 상의 표면 거칠기는 약 0.2 나노미터였다. 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 -21 V였다.
실시예 9:
각각 약 220 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 보헤마이트와 비정질 산화 규소(콜로이드성 실리카)의 70:30 wt% 비의 혼합물은 약 1 wt% 고체의 수성 분산액을 생성하기 위해 물과 조합되었고 약 2000 rpm로 회전하는 스핀 코터를 통해 약 0.5 밀리미터의 두께를 갖는 Corning Lotus™ NXT 유리의 주표면에 적용되었다. 이후 표면은 에어 나이프로 실온에서 약 10분 동안 건조되었다. 생성되는 기판은 이후 약 90초 동안 약 40 ℃에서 1% Parker 225X 세제를 함유하는 수용액으로 세척되었고, 약 90초 동안 약 40 ℃에서 탈이온수(DI)에 의해 헹궈졌으며, 이후 약 20분 동안 약 150 ℃에서 오븐 내에서 건조되었다. 기판은 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위 내에서 약 91.7%의 이의 주 표면 사이의 총 광 투과율을 나타내었다. 코팅된 주표면 상의 표면 거칠기(AFM Ra)는 약 13.6 나노미터로 측정되었고 P-V 값은 약 162 나노미터로 측정되었다. 반대로, 코팅되지 않은 대향 주표면 상의 표면 거칠기는 약 0.2 나노미터였다. 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 +73 V였다.
실시예 10:
약 220 m2/g의 BET 비표면적을 갖는 보헤마이트 입자는 약 0.2 wt% 고체의 수성 분산액을 생성하기 위해 물과 조합되었고 플로우 코터를 통해 약 0.5 밀리미터의 두께를 갖는 Corning Lotus™ NXT 유리의 주표면에 적용되었다. 수성 분산액이 20초 동안 시트 경사에 의해 배수된 후, 생성되는 기판은 약 10분 동안 약 50 ℃에서 4% Parker 225X 세제를 함유하는 수용액으로 세척되었고, 약 10분 동안 약 40 ℃에서 탈이온수(DI)에 의해 헹궈졌으며, 이후 약 20분 동안 약 150 ℃에서 오븐 내에서 건조되었다. 기판은 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위 내에서 약 91.7%의 이의 주 표면 사이의 총 광 투과율을 나타내었다. 코팅된 주표면 상의 표면 거칠기(AFM Ra)는 약 0.50 나노미터로 측정되었고 P-V 값은 약 17 나노미터로 측정되었다. 반대로, 코팅되지 않은 대향 주표면 상의 표면 거칠기는 약 0.2 나노미터였다. 코팅된 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 -94 V였다.
비교예:
약 0.5 밀리미터의 두께를 갖는 Corning Lotus™ NXT 유리는 약 20분 동안 약 40 ℃에서 1% Parker 225X 세제를 함유하는 수용액으로 세척되었고, 약 20분 동안 약 40 ℃에서 탈이온수(DI)에 의해 헹궈졌으며, 이후 약 20분 동안 약 150 ℃에서 오븐 내에서 건조되었다. 유리는 약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터의 파장 범위 내에서 약 91.8%의 이의 주 표면 사이의 총 광 투과율을 나타내었다. 양 주표면 상의 표면 거칠기(AFM Ra)는 약 0.2 나노미터로 측정되었고 P-V 값은 약 16 나노미터로 측정되었다. 유리 주표면과 리프트 테스트 장치 사이에서 측정된 ESC는 약 -350 V였다.
본원에 개시된 구현예는 유리 기판의 실질적인 표면 전압 감소를 초래할 수 있으며, 이는 차례로 유리 기판의 A-면 표면 상에 침착된 TFT 장치에 대한 감소된 게이트 손상, 유리 기판의 B-면 표면 상의 입자 및 파편의 감소, FPD 장치 제조 수율의 증가, 및 유리 기판 취급 및/또는 운송 장비의 수명 증가를 가능하게 할 수 있다.
본원에 개시된 구현예는 또한 본원에 개시된 임의의 기판을 포함하는 전자 장치를 포함한다.
위의 구현예는 융합 다운 인발 공정을 참조하여 설명되었으나, 이러한 구현예는 플로트 공정, 슬롯 인발 공정, 업-인발 공정, 튜브 인발 공정, 및 프레스-롤링 공정과 같은 다른 유리 성형 공정에도 적용될 수 있음이 이해되어야 한다.
본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 구현예에 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시는 첨부된 청구 범위 및 그 균등물의 범위 내에 있는 이러한 수정 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 기판으로서:
    제1 주표면 및 상기 제1 주표면에 일반적으로 평행한 방향으로 연장하는 대향 제2 주표면;
    유리 시트 및 상기 유리 시트와 제2 주표면 사이에서 연장하는 침착층(deposition layer)을 포함하며, 상기 침착층은 무기 입자를 포함하고 상기 기판의 제2 주표면 상에 약 0.4 나노미터 내지 약 50 나노미터 범위의 표면 거칠기를 부여하는, 기판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 주표면은 약 0.5나노미터 미만의 표면 거칠기를 갖는, 기판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 무기 입자는 그램 당 적어도 100 제곱미터의 Brunauer-Emmett-Teller (BET) 비표면적을 포함하는, 기판.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 무기 입자는 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 및/또는 콜로이드성 실리카 중 적어도 하나를 포함하는, 기판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    약 400 나노미터 내지 약 850 나노미터 파장 범위에서 상기 제1 주표면과 제2 주표면 사이의 0.5 밀리미터 두께 당 총 광 투과율은 적어도 약 90%인, 기판.
  6. 청구항 1에 있어서,
    제2 주표면 상의 정전하(ESC)의 절대값은 약 200 볼트(V) 미만인, 기판.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 주표면과 제2 주표면 사이의 기판 두께는 약 0.1 밀리미터 내지 약 1 밀리미터인, 기판.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리 시트는 58-65wt% SiO2, 14-20wt% Al2O3, 8-12wt% B2O3, 1-3wt% MgO, 5-10wt% CaO, 및 0.5-2wt% SrO를 포함하는 무알칼리 유리 조성물을 포함하는, 기판.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리 시트는 58-65wt% SiO2, 16-22wt% Al2O3, 1-5wt% B2O3, 1-4wt% MgO, 2-6wt% CaO, 1-4wt% SrO, 및 5-10wt% BaO를 포함하는 무알칼리 유리 조성물을 포함하는, 기판.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리 시트는 57-61wt% SiO2, 17-21wt% Al2O3, 5-8wt% B2O3, 1-5wt% MgO, 3-9wt% CaO, 0-6wt% SrO, 및 0-7wt% BaO를 포함하는 무알칼리 유리 시트를 포함하는, 기판.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리 시트는 55-72wt% SiO2, 12-24wt% Al2O3, 10-18wt% Na2O, 0-10wt% B2O3, 0-5wt% K2O, 0-5wt% MgO, 및 0-5wt% CaO, 1-5wt% K2O, 및 1-5wt% MgO를 포함하는 유리 조성물을 포함하는, 기판.
  12. 청구항 1의 기판을 포함하는 전자 장치.
  13. 기판을 제조하는 방법으로서:
    침착층을 유리 시트 상에 침착시키는 단계를 포함하며, 상기 침착층은 유리 시트와 기판의 제2 주표면 사이에서 연장하고, 상기 유리 시트는 침착층과 기판의 제1 주표면 상에서 연장하며, 상기 제1 주표면은 제2 주표면에 일반적으로 평행한 방향으로 연장하고, 상기 침착층은 무기 입자를 포함하고 기판의 제2 주표면 상에 약 0.4 나노미터 내지 약 50 나노미터 범위의 표면 거칠기를 부여하는, 기판을 제조하는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 방법은 용융 유리로부터 상기 유리 시트를 형성하는 단계를 더욱 포함하는, 기판을 제조하는 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 침착층은 액체 분산으로 상기 유리 시트 상에 침착되는, 기판을 제조하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 액체 분산은 스핀 코팅, 플로우 코팅, 또는 스프레이 코팅 중 적어도 하나에 의해 유리 시트 상에 침착되는, 기판을 제조하는 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 액체 분산은 상기 유리 시트 상에 침착된 후 건조 단계에 도입되는, 기판을 제조하는 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 기판은 건조 단계 후에 세척 단계에 도입되는, 기판을 제조하는 방법.
  19. 청구항 13에 있어서,
    상기 무기 입자는 그램 당 적어도 약 100 제곱미터의 Brunauer-Emmett-Teller(BET) 비표면적을 포함하는, 기판을 제조하는 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 무기 입자는 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 및/또는 콜로이드성 실리카 중 적어도 하나를 포함하는, 기판을 제조하는 방법.
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