KR20240033605A - 표면 처리용 조성물 및 이를 이용한 표면 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 규불산(H2SiF6); 및 불화수소산(HF)을 포함하고, 수학식 1로 계산되는 값이 0.8 이상인 것인 표면 처리용 조성물 및 이를 이용한 표면 처리 방법을 제공한다.
Description
본 명세서는 표면 처리용 조성물 및 이를 이용한 표면 처리 방법에 관한 것이다.
기술발전에 힘입어 스마트폰, 태블릿 PC 등의 전자 기기는 점차 박형화되고 있다. 뿐만 아니라 수요자들은 전자 기기의 넓은 화면 및 심미감 측면에서 높은 스크린 투 바디 비율(screen to body ratio)을 요구하고, 이에 따라 전자 기기의 전면(全面)을 글라스로 형성하는 경우가 많아지는 추세이다.
글라스(glass) 소재는 높은 광 투과율로 인해 오랫동안 디스플레이의 전면부 커버 윈도우 소재로 적용되어 왔다. 그러나 일반적인 글라스는 외부 충격에 취약하여 쉽게 깨지거나 스크래치가 발생할 수 있기 때문에 스마트폰 등의 전자 기기 전면을 글라스로 형성하기 위해서는 기계적 강도가 향상된 강화 글라스의 적용이 필수적이다.
한편, 최근 폴더블 디스플레이(foldable display) 및 롤러블 디스플레이(rollable display)에 대한 연구가 이루어지고 있으며 이러한 특수 디스플레이가 적용된 전자 기기 또한 출시되고 있다.
폴더블 디스플레이 등을 구현하기 위해 글라스 대신에 유연성을 갖는 소재, 예컨대 폴리이미드 필름(polyimide film) 등의 플라스틱 소재를 디스플레이의 커버 윈도우로 적용하기도 한다. 그러나 폴리이미드 필름 등은 글라스에 비해 광 투과율이 낮아 광손실이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라 폴더블 디스플레이는 커버 윈도우의 특정 위치가 반복적으로 접어지기 때문에 폴딩 라인이 형성된 부분에 크랙이 발생하거나 영구적인 접힘 자국이 남는 문제가 있다.
이러한 측면에서 높은 기계적 강도를 가지면서도 폴더블 디스플레이 또는 롤러블 디스플레이 등의 특수 디스플레이에 적용 가능한 초박형 글라스(Ultra Thin Glass, UTG)의 개발이 절실히 요구되고 있다. 초박형 글라스는 일반적으로 100㎛ 이하의 두께를 갖는 글라스 소재를 의미한다. 초박형 글라스는 플라스틱 소재에 비해 광 투과율이 높고 얇은 두께를 가져 폴딩 라인의 접힘이 잘 시인되지 않을 수 있으며, 심지어 벤딩, 롤링 내지는 폴딩이 가능할 수 있다.
그러나 초박형 글라스는 지나치게 얇은 두께로 인해 가공 과정에서 파손되는 문제가 있다. 이로 인해 초박형 글라스의 수율이 그리 높지 못하고, 이는 초박형 글라스의 가격 상승을 야기할 수 있다. 이러한 이유로 초박형 글라스의 물리/화학적 강도를 향상시키기 위한 다양한 연구가 이루어져 왔고, 식각 속도가 개선되고 균일한 식각이 가능한 표면 처리용 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
본 명세서는 표면 처리 속도가 개선되고, 표면 처리 대상 물품 표면의 균일한 처리가 가능한 표면 처리용 조성물 및 이를 이용한 표면 처리 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시상태는 규불산(H2SiF6); 및
불화수소산(HF)를 포함하고,
아래 수학식 1로 계산되는 값이 0.8 이상인 것인 표면 처리용 조성물을 제공한다.
[수학식 1]
Sihydro/Sitotal
수학식 1에 있어서,
상기 Sitotal는 상기 조성물 내 규소(Si) 원소의 총 함량(ppm)이고,
상기 Sihydro는 상기 규불산으로부터 유래된 규소(Si)의 함량(ppm)이다.
본 발명의 다른 실시상태는 상기 표면 처리용 조성물을 기재와 접촉시키는 단계를 포함하는 표면 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 표면 처리용 조성물은 표면 처리 속도가 개선된 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 표면 처리용 조성물은 처리 대상 물품 표면의 균일한 처리가 가능한 효과가 있다.
이하, 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 규불산(H2SiF6); 및 불화수소산(HF)을 포함하고, 아래 수학식 1로 계산되는 값이 0.8 이상인 것인 표면 처리용 조성물을 제공한다.
[수학식 1]
Sihydro/Sitotal
수학식 1에 있어서,
상기 Sitotal는 상기 조성물 내 규소(Si) 원소의 총 함량(ppm)이고,
상기 Sihydro는 상기 규불산으로부터 유래된 규소(Si)의 함량(ppm)이다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 표면 처리용 조성물은 표면 처리 속도가 개선되고, 처리 대상 물품 표면의 균일한 처리가 가능한 효과가 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 규불산(H2SiF6)은 불화수소산(HF)과 함께 표면 처리용 조성물에 포함되는 성분으로, 표면 처리 대상 물품의 표면을 처리할 때 소모된 불화수소산을 보충하여 주는 일종의 버퍼(buffer) 역할을 할 수 있다(아래 식 참조). 이 경우, 소모된 불화수소산이 다시 생성되어 조성물 내 불화수소산의 농도가 유지되며 조성물의 표면 처리 기능이 우수하게 유지될 수 있다.
H2SiF6 → 2HF + SiF4
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 불화수소산(HF)은 표면 처리 대상 물품의 표면을 처리하는 주요 성분으로, 특히 유리를 식각할 때 아래 화학식 1과 같이 반응이 일어나며 소모된다.
[화학식 1]
4HF + SiO2 → SiF4(gas) + 2H2O
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 아래 수학식 1로 계산되는 값이 0.8 이상일 수 있다.
[수학식 1]
Sihydro/Sitotal
수학식 1에 있어서,
상기 Sitotal는 상기 조성물 내 규소(Si) 원소의 총 함량(ppm)이고,
상기 Sihydro는 상기 규불산으로부터 유래된 규소(Si)의 함량(ppm)이다.
상기 수학식 1로 계산되는 값은, 조성물 내 규소(Si) 원소 중 규불산으로부터 유래된 규소의 비율(%)을 의미한다. 상술한 바와 같이, 규불산(H2SiF6)은 소모된 불화수소산을 다시 생성시켜 조성물 내 불화수소산의 농도를 일정 수준으로 유지하는 성분으로, 표면 처리용 조성물에 반드시 포함되어야 하는 물질이다. 그러나, 상기 조성물이 SiO2와 같은 함규소 불순물을 포함하는 경우, 조성물의 식각 성능이 저해될 수 있으므로, 함규소 불순물의 함량이 적은 것이 바람직하다. 즉, 상기 수학식 1은 조성물 내 규소(Si) 원소 중 상기 함규소 불순물로부터 유래된 규소를 제외한, 순수 규불산으로부터 유래된 규소의 비율을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수학식 1로 계산되는 값은 0.8 이상, 0.85 이상, 0.89 이상, 0.95 또는 0.99 이상 중 어느 하나일 수 있다. 상술한 설명을 기초로 할 때, 상기 수학식 1로 계산되는 값이 높을수록 바람직한 것이므로, 상한을 특별히 한정하지 않으나, 0.99999 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 함규소 불순물(예: SiOx)은 화학식 1과 같이 최초 조성물에 대해 HF를 반응시킴으로써 제거될 수 있다. 최초 조성물에는 함규소 불순물이 다량 함유되어 있을 수 있으며, 그 결과 수학식 1은 0.8 이하로 측정될 수 있다. 본 발명의 조성물 제조방법에 따르면, 예를 들어, 함규소 불순물이 함유된 최초 조성물에 대하여 HF를 반응시킴으로써, 함규소 불순물을 SiF4(gas) 형태로 분리 제거할 수 있다. 이에 따라, 최종 조성물 내에 함유된 규소 원소의 총 함량(ppm)은 최초 조성물 내에 함유된 규소 원소의 총 함유량(ppm) 보다 작아질 수 있으며, 결과적으로 최종 조성물의 수학식 1은 적어도 0.8 이상, 0.85 이상, 0.89 이상, 0.85 이상 또는 0.99 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 함규소 불순물은 규불산(H2SiF6) 외에 규소(Si)를 포함하는 나머지 모든 물질을 의미한다. 상기 함규소 불순물은 SiH4, Si2H6, SiO, SiO2, H2SiO3, Si(OH)4, SiF2, SiF4 등의 형태로 존재할 수 있다. 예컨대, 상기 함규소 불순물이 산화규소(SiOx)인 경우, 산화규소 상태에서 HF와 반응하여 규불산을 생성하고, 물과 반응하여 H2SiO3, Si(OH)4 의 형태로 바뀌어 HF와 반응함으로써 식각성능을 저해할 수 있다(아래 화학식 2 참조). 또한 파티클로 작용하여 유리 표면에 달라붙어 식각을 방해할 수 있으므로, 함량을 낮게 유지하는 것이 필요하다.
[화학식 2]
SiO2 + H2O → H2SiO3
H2SiO3 + H2O → Si(OH)4
H2SiO3 + 6HF → H2SiF6 + 3H2O
Si(OH)4 + F- → Si(OH)3F + OH-
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 산화규소(SiOx)의 x는 0<x≤2를 만족할 수 있으며, 특히 x는 2일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수학식 1의 Sitotal는 상기 조성물 내 실리콘(Si) 원소의 총 함량(ppm)으로, 유도결합플라즈마(Inductively Coupled Plasma, ICP) 발광분석법에 의해 측정한 조성물 내 규소(Si) 원소의 총 함량일 수 있다. 측정 방법으로는 KS M 1804(반도체용 플루오르화수소산 시험방법) 또는 KS M 8003(고순도 시약 시험방법 통칙)을 사용할 수 있으며, 분석 장비로는 PerkinElmer Avio 500 ICP Optical Emission Spectrometer를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Sihydro는 상기 규불산으로부터 유래된 규소(Si)의 함량(ppm)으로, 하기 수학식 2로 계산될 수 있다.
[수학식 2]
Sihydro = {조성물 내 규불산의 함량(%)} * Si 원자량 /규불산(H2SiF6)의 분자량
예컨대, Si의 원자량은 28.0855이고, 규불산의 분자량은 144.09이므로 이를 이용하여 상기 수학식 2를 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 규불산(H2SiF6)의 함량은 조성물 전체 기준으로 20wt% 내지 60wt%, 30wt% 내지 50wt% 또는 35wt% 내지 45wt%일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때, 상술한 버퍼 역할이 충분히 발휘되며, 조성물의 점도가 낮게 유지되어 공정성이 개선될 수 있고, 식각율이 우수하게 유지되며, 처리 대상 물품의 표면이 균일하게 처리될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 불화수소산(HF)의 함량은 조성물 전체 기준으로 0.1wt% 내지 1wt%, 0.15wt% 내지 0.8wt% 또는 0.2wt% 내지 0.7wt%일 수 있다. 상기 수치 범위를 만족할 때, 식각율이 우수하게 유지되며, 처리 대상 물품의 표면이 균일하게 처리될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 산화규소(SiOx)의 함량은 조성물 전체 기준으로 적어도 0.2wt% 이하, 적어도 0.1wt% 이하일 수 있다. 상기 수치 범위를 만족할 때, 식각율이 우수하게 유지되며, 처리 대상 물품의 표면이 균일하게 처리될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 표면 처리용 조성물은 무기산을 포함할 수 있다. 상기 무기산은 조성물을 산성 환경으로 조성하여, 식각 대상을 식각할 수 있도록 하는 기능을 한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 표면 처리용 조성물의 pH는 2 내지 6.5, 2 내지 6 또는 2 내지 5일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때, 식각율을 높게 유지할 수 있다. 상기 pH 범위를 만족하기 위하여, 무기산의 종류와 함량을 후술하는 내용으로 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 무기산의 함량이 조성물 전체 기준으로 1wt% 이하, 0.9wt% 이하 또는 0.8wt% 이하일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때, 상술한 pH 범위를 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 무기산은 황산을 포함하는 제1 무기산을 포함할 수 있다. 상기 황산은 조성물의 끓는점을 상승시켜 조성물의 식각능력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 무기산은 질산, 염산 및 인산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제2 무기산을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 표면 처리용 조성물은 불화암모늄(ammonium fluoride), 중불화암모늄(ammonium bifluoride), 테트라플루오로붕산(tetrafluoroboric acid), 헥사플루오로규산(hexafluorosilicic acid), 테트라플루오로보레이트(tetrafluoroborate), 암모늄 헥사플루오로실리케이트(ammonium hexafluorosilicate), 암모늄 헥사플루오로티타네이트(ammonium hexafluorotitanate), 불화테트라메틸암모늄(tetramethyl ammonium fluoride), 불화테트라에틸암모늄(tetraethyl ammonium fluoride), 불화테트라프로필암모늄(tetrapropyl ammonium fluoride), 불화테트라부틸암모늄(tetrabutyl ammonium fluoride), 불화테트라펜틸암모늄(tetrapenthyl ammonium fluoride) 및 불화테트라알킬암모늄(tetraalkyl ammonium fluoride)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태는 상술한 표면 처리용 조성물을 기재와 접촉시키는 단계를 포함하는 표면 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 기재는 유리를 포함할 수 있다. 상기 유리는 이산화규소(SiO2)를 포함하는 것으로, 상술한 표면 처리용 조성물에 식각이 가능한 재료이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유리의 두께가 20㎛ 이상 300㎛ 이하일 수 있다. 상기 유리의 두께는 플렉시블 또는 폴더블 장치용 보호 유리에 적합한 두께로, 상기 범위를 만족할 때 유리의 내구성과 유연성이 개선될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 기재를 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 기재를 식각하는 단계는 10℃ 내지 40℃의 온도 또는 15℃ 내지 25℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 상술한 범위에서 기재의 손상이 방지되고, 식각율이 우수하게 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 기재를 식각하는 단계의 하기 수학식 3으로 표시되는 식각율이 0.1 내지 1㎛/min일 수 있다. 상기 수치 범위를 만족할 때, 식각 속도가 우수하며 식각 대상물의 품질이 우수하게 유지될 수 있다.
[수학식 3]
식각율 = (식각 방향으로 식각된 기재의 식각 깊이)/(식각 시간)
수학식 3에 있어서,
상기 기재의 식각 방향으로 식각된 깊이는 식각 전 기재의 두께와 식각 후 기재의 두께의 차이값이다. 여기서, 식각된 깊이는 ㎛ 단위, 식각 시간은 min 단위로 표현될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 기재를 식각하는 단계는 하기 수학식 4로 표시되는 식각율 편차가 5% 이하일 수 있다.
[수학식 4]
식각율 편차 = {(초기 식각율 - 후기 식각율)/(초기 식각율)}/(초기 식각율) * 100(%)
상기 수학식 4에 있어서,
초기 식각 속도는 상기 기재를 식각하는 단계의 10분 후 식각율이고,
후기 식각 속도는 상기 기재를 식각하는 단계의 120분 후 식각율이다.
이하, 실시예를 통해 본 명세서를 더욱 상세히 설명한다. 다만, 본 명세서의 권리 범위가 아래 실시예로 제한되는 것은 아니다.
<실험 방법 : 식각율 측정 방법>
<실험예 1>
<실시예 및 비교예의 준비>
실시예 1
조성물 전체 기준으로 규불산(H2SiF6) 40wt%, 불화수소산(HF) 0.38wt%를 포함하는 표면 처리용 조성물을 준비하였다. 실시예 1에 따른 조성물은 초기 조성물에 불화수소산(HF)을 추가하여 조성물에 함유된 산화규소 불순물(예: SiOx)의 함량을 적어도 0.2wt% 이하, 또는 적어도 0.1wt% 이하까지 감소시켜 마련하였다. 이때, 상기 조성물에 함유된 규불산의 순도는 전체 조성물 대비 41.76wt%이었다.
실시예 2
하기 표 1과 같이 각 조성의 함량을 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면 처리용 조성물을 준비하였다. 이때, 상기 조성물에 함유된 규불산의 순도는 전체 조성물 대비 41.92wt%이었다.
실시예 3
하기 표 1과 같이 각 조성의 함량을 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면 처리용 조성물을 준비하였다. 이때, 상기 조성물에 함유된 규불산의 순도는 전체 조성물 대비 41.6wt%이었다.
실시예 4
하기 표 1과 같이 각 조성의 함량을 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면 처리용 조성물을 준비하였다. 이때, 상기 조성물에 함유된 규불산의 순도는 전체 조성물 대비 41.65wt%이었다.
실시예 5
하기 표 1과 같이 각 조성의 함량을 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면 처리용 조성물을 준비하였다. 이때, 상기 조성물에 함유된 규불산의 순도는 전체 조성물 대비 40.92wt%이었다.
실시예 6
하기 표 1과 같이 각 조성의 함량을 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면 처리용 조성물을 준비하였다. 이때, 상기 조성물에 함유된 규불산의 순도는 전체 조성물 대비 40.81wt%이었다.
실시예 7
하기 표 1과 같이 각 조성의 함량을 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면 처리용 조성물을 준비하였다. 이때, 상기 조성물에 함유된 규불산의 순도는 전체 조성물 대비 40.73wt%이었다.
비교예 1 내지 3
하기 표 2와 같이 조성의 함량을 변경한 표면 처리용 조성물을 준비하였다. 비교예 1 내지 3에 따른 조성물은, 실시예 1과 달리, 초기 조성물에 불화수소산(HF)을 추가하지 않은 것으로, 조성물 내에 산화규소(SiOx)와 같은 불순물이 적어도 0.2wt%를 초과하여 함유되어 있다.
<실험예 1>
유도결합플라즈마(Inductively Coupled Plasma, ICP) 발광분석법을 이용하여 Sitotal을 계산하였다. 분석 장비로는 PerkinElmer Avio 500 ICP Optical Emission Spectrometer를 사용하였다.
아래 수학식 2를 이용하여, Sihydro를 계산하였다.
[수학식 2]
Sihydro = {조성물 내 규불산의 함량(%)} * Si 원자량/규불산(H2SiF6)의 분자량
상기 계산된 Sihydro에 Sitotal을 나누어 수학식 1로 계산된 값을 도출하였다.
<실험예 2 : 평균 식각율 및 평균 식각율 편차 측정>
시간의 변화에 따른 식각율 변화를 측정하여 비교하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 준비된 표면 처리용 조성물을 이용하여, 20mm x 20mm x 0.33mm(가로x세로x높이) 크기의 강화 유리를 식각하였다. 이때, 온도는 20℃이었으며, 하기 수학식 5에 따른 식각율을 계산하였다.
[수학식 5]
이때, 상기 유리의 평균 깊이는 디지매틱 인디케이터(MITUTOYO/ID-C112X, 1㎛)를 사용하여, 아래 ① 내지 ④의 방법으로 계산하였다.
① 준비된 초박형 유리의 표면을 임의로 N등분하여 총 N포인트의 초기 두께를 측정하고 평균 내어 평균 두께를 계산한다.
② 폴리에틸렌(PE) 용기에 표면 처리용 조성물을 넣은 후, 기재를 투입한다. 이때 유리의 한쪽 면이 용기 바닥에 닿지 않도록 특정 사이즈의 지그(Jig)에 기재를 고정시켜 투입할 수 있다.
③ 미리 정한 '식각 시간'이 지난 후 유리의 식각 후 N포인트의 두께를 측정하고 평균 내어 평균 두께를 계산한다.
④ 총 감소한 평균 두께를 유리의 평균 깊이로 기록한다.
이때, 식각 시간이 10분일 때를 '초기 평균 식각율', 120분일 때를 '후기 평균 식각율'이라고 명명하였다.
상기 초기 평균 식각율과 후기 평균 식각율의 편차를 아래 수학식 6에 따라 계산하여 기록하였다.
[수학식 6]
평균 식각율 편차 =
<실험예 3 : 후기 상부 식각율 및 상부 식각율 편차 측정>
유리 전체의 식각율과 유리 상부의 식각율의 편차를 계산하였다.
평균 두께를 계산하는 초박형 유리의 표면을 유리의 상부 영역으로 변경한 것을 제외하고는 실험예 2의 후기 평균 식각율과 동일한 방법으로 후기 상부 식각율을 계산하였다.
실험예 2와 동일한 방법으로 후기 평균 식각율을 계산하였다.
상기 초기 평균 식각율과 후기 상부 식각율의 편차를 아래 수학식 7에 따라 계산하여 기록하였다.
[수학식 7]
상부 식각율 편차 =
<실험예 4 : 후기 하부 식각율 및 하부 식각율 편차 측정>
유리 전체의 식각율과 유리 하부의 식각율의 편차를 계산하였다.
평균 두께를 계산하는 초박형 유리의 표면을 유리의 하부 영역으로 변경한 것을 제외하고는 실험예 2의 후기 평균 식각율과 동일한 방법으로 후기 하부 식각율을 계산하였다.
실험예 2와 동일한 방법으로 후기 평균 식각율을 계산하였다.
상기 초기 평균 식각율과 후기 하부 식각율의 편차를 수학식 8에 따라 계산하여 기록하였다.
[수학식 8]
하부 식각율 편차 =
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 | 실시예 7 | ||
| 조성 | 규불산 함량(wt%) | 41.76 | 41.92 | 41.60 | 41.65 | 40.92 | 40.81 | 40.73 |
| 불화수소산 함량(wt%) | 0.38 | 0.37 | 0.41 | 0.44 | 0.21 | 0.58 | 0.2 | |
| 실험예 1 | Sihydro(ppm) | 81,381 | 81,692 | 81,069 | 81,166 | 79,744 | 79,529 | 79,373 |
| Sitotal(ppm) | 81,621 | 82,150 | 81,192 | 81,500 | 80,109 | 79,954 | 79,651 | |
| 수학식 1 | 0.997 | 0.994 | 0.998 | 0.996 | 0.995 | 0.995 | 0.996 | |
| 실험예 2 | 초기 평균 식각율 (㎛/min) |
0.435 | 0.429 | 0.436 | 0.438 | 0.421 | 0.437 | 0.425 |
| 후기 평균 식각율 (㎛/min) |
0.425 | 0.418 | 0.420 | 0.421 | 0.413 | 0.418 | 0.420 | |
| 평균 식각율 편차(%) | 2.3 | 2.6 | 3.7 | 3.9 | 1.9 | 4.34 | 1.2 | |
| 실험예 3 | 후기 상부 식각율 (㎛/min) | 0.435 | 0.430 | 0.435 | 0.437 | 0.420 | 0.438 | 0.425 |
| 상부 식각율 편차(%) | 2.3 | 2.8 | 3.4 | 3.7 | 1.7 | 4.6 | 1.2 | |
| 실험예 4 | 후기 하부 식각율 (㎛/min) | 0.415 | 0.407 | 0.407 | 0.406 | 0.406 | 0.402 | 0.414 |
| 하부 식각율 편차(%) | 2.4 | 2.7 | 3.2 | 3.7 | 1.7 | 4.0 | 1.4 | |
| 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | ||
| 조성 | 규불산 함량(wt%) | 40.43 | 40.13 | 40.87 |
| 불화수소산 함량(wt%) | 0.77 | 0.81 | 0.43 | |
| 실험예 1 | Sihydro(ppm) | 78,789 | 78,204 | 79,646 |
| Sitotal(ppm) | 98,695 | 98,701 | 102,140 | |
| 수학식 1 | 0.798 | 0.792 | 0.780 | |
| 실험예 2 | 초기 평균 식각율 (㎛/min) |
< 0.1 | < 0.1 | < 0.1 |
상기 결과로부터, 실시예 1 내지 7에 따른 표면 처리용 조성물은 수학식 1에 따라 산출된 값이 0.8 이상, 보다 구체적으로는 0.99 이상인 경우로서, 식각율이 높아 표면 처리속도가 빠른 것을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1 내지 7에 따른 표면 처리용 조성물은 시간에 따른 식각율 편차가 적었으며(실험예 2), 기재 위치에 따른 식각율 편차도 적은 것을 확인할 수 있었다(실험예 3 및 4).
반면에, 비교예 1 내지 3에 따른 표면 처리용 조성물은 수학식 1에 따라 산출된 값이 0.8 미만인 경우로서, 표면 처리속도가 느린 것을 확인할 수 있었다.
Claims (14)
- 규불산(H2SiF6); 및
불화수소산(HF)를 포함하고,
아래 수학식 1로 계산되는 값이 0.8 이상인 것인 표면 처리용 조성물:
[수학식 1]
Sihydro/Sitotal
수학식 1에 있어서,
상기 Sitotal는 상기 조성물 내 규소(Si) 원소의 총 함량(ppm)이고,
상기 Sihydro는 상기 규불산으로부터 유래된 규소(Si)의 함량(ppm)이다. - 청구항 1에 있어서,
상기 Sihydro는 하기 수학식 2로 계산되는 것인 표면 처리용 조성물.
[수학식 2]
Sihydro = {조성물 내 규불산의 함량(%)} * Si 원자량 /규불산(H2SiF6)의 분자량 - 청구항 1에 있어서,
상기 규불산(H2SiF6)의 함량이 조성물 전체 기준으로 20wt% 내지 60wt%인 것인 표면 처리용 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 불화수소산(HF)의 함량이 조성물 전체 기준으로 0.1wt% 내지 1wt%인 것인 표면 처리용 조성물. - 청구항 1에 있어서,
무기산을 포함하는 것인 표면 처리용 조성물. - 청구항 5에 있어서,
상기 무기산의 함량이 조성물 전체 기준으로 1wt% 이하인 것인 표면 처리용 조성물. - 청구항 5에 있어서,
상기 무기산은 황산을 포함하는 제1 무기산을 포함하는 것인 표면 처리용 조성물. - 청구항 5에 있어서,
상기 무기산은 질산, 염산 및 인산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제2 무기산을 포함하는 것인 표면 처리용 조성물. - 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 표면 처리용 조성물을 기재와 접촉시키는 단계를 포함하는 표면 처리 방법.
- 청구항 9에 있어서,
상기 기재는 유리를 포함하는 것인 표면 처리 방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 기재의 두께가 20㎛ 이상 300㎛ 이하인 것인 표면 처리 방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 기재를 식각하는 단계를 포함하는 표면 처리 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 기재를 식각하는 단계의 하기 수학식 3으로 표시되는 식각율이 0.1 내지 1㎛/min인 것인 표면 처리 방법:
[수학식 3]
식각율 = (식각 방향으로 식각된 기재의 식각 깊이)/(식각 시간)
수학식 3에 있어서,
상기 기재의 식각 방향으로 식각된 깊이는 식각 전 기재의 두께와 식각 후 기재의 두께의 차이값이다. - 청구항 12에 있어서,
상기 기재를 식각하는 단계는 하기 수학식 4로 표시되는 식각율 편차가 5% 이하인 것인 표면 처리 방법:
[수학식 4]
식각율 편차 = {(초기 식각율 - 후기 식각율)/(초기 식각율)}/(초기 식각율) * 100(%)
상기 수학식 4에 있어서,
초기 식각 속도는 상기 기재를 식각하는 단계의 10분 후 식각율이고,
후기 식각 속도는 상기 기재를 식각하는 단계의 120분 후 식각율이다.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| PCT/KR2023/007324 WO2024053819A1 (ko) | 2022-09-05 | 2023-05-26 | 표면 처리용 조성물 및 이를 이용한 표면 처리 방법 |
| US18/333,154 US20240076550A1 (en) | 2022-09-05 | 2023-06-12 | Composition for surface treatment and surface treatment method using the same |
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|---|---|---|---|---|
| KR101661278B1 (ko) | 2015-07-14 | 2016-09-29 | 에스피텍 주식회사 | 초박형 유리의 가공방법 |
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2022
- 2022-09-15 KR KR1020220116373A patent/KR20240033605A/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101661278B1 (ko) | 2015-07-14 | 2016-09-29 | 에스피텍 주식회사 | 초박형 유리의 가공방법 |
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