WO2018124740A1 - 투명 기판의 측면 피막 형성 방법 및 이에 따른 투명 기판 - Google Patents

투명 기판의 측면 피막 형성 방법 및 이에 따른 투명 기판 Download PDF

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WO2018124740A1
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flat
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임종우
이경민
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웰머 주식회사
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    • B05D2203/30—Other inorganic substrates, e.g. ceramics, silicon
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Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a method for forming a side film of a transparent substrate and thus a transparent substrate.
  • transparent substrates for smart devices are compressed and reinforced on the upper and lower surfaces so that mechanical properties are improved, thereby preventing the transparent substrate from being damaged or destroyed from external impact.
  • the side of the transparent substrate is cut by a laser beam or a diamond blade to form the shape of the smart device, wherein the stress caused by the cutting process is absorbed by the side, so that the transparent substrate easily breaks the side even under a weak external impact There is a problem.
  • One embodiment of the present invention provides a method for forming a side film of a transparent substrate having improved breaking strength and a transparent substrate accordingly.
  • Method of forming a side film of the transparent substrate comprises the steps of: receiving the transfer gas from the transfer gas supply unit, receiving the ceramic powder from the powder supply unit, transferring the ceramic powder in an aerosol state; And impinging and crushing the ceramic powder transferred to the aerosol state on the side of the transparent substrate located in the process chamber to form a side film on the side of the transparent substrate.
  • the transparent substrate may have a flat upper surface and a flat lower surface as an opposite surface of the upper surface, and the side surface may be formed between the upper and lower surfaces, and may have an area smaller than that of the upper and lower surfaces.
  • An upper surface film may be further formed on the upper surface of the transparent substrate.
  • the side and side coatings may be formed in a flat or curved shape.
  • the ceramic powder supplied from the powder supply unit is alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), carbon (C), yttria (Y 2 O 3 ), YAG (Y 3 Al 5 O 12 ), silicon (SiO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ), YF 3 and mixtures thereof.
  • the transmittance of the side film to visible light may be 85% ⁇ 92%.
  • the transparent substrate may be glass, sapphire, quartz or plastic.
  • the present invention provides a transparent substrate including a flat upper surface, a flat lower surface as an opposite surface of the upper surface, and a side surface formed between the upper surface and the lower surface, wherein a side film is further formed on the side surface.
  • An upper film may be further formed on an upper surface of the transparent substrate.
  • the side and side coatings may be formed in a flat or curved shape.
  • the side coating is alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), carbon (C), yttria (Y 2 O 3 ), YAG (Y 3 Al 5 O 12 ), silicon (SiO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ), YF 3 and mixtures thereof.
  • the transmittance of the side film to visible light may be 85% ⁇ 92%.
  • the transparent substrate may be glass, sapphire, quartz or plastic.
  • the present invention provides a method for forming a side film of a transparent substrate with improved breaking strength and a transparent substrate accordingly. That is, the present invention is to form a ceramic film of approximately 100 nm ⁇ 10 ⁇ m on the side of a 2D, 2.5D or 3D transparent substrate (for example, glass, sapphire, quartz, plastic, etc.) using a three-dimensional room temperature vacuum spraying technique. This improves the breaking strength with respect to the transparent substrate.
  • a 2D, 2.5D or 3D transparent substrate for example, glass, sapphire, quartz, plastic, etc.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for forming a side film according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of forming a side film according to an embodiment of the present invention.
  • 3A, 3B, and 3C are cross-sectional views illustrating examples of a 2D transparent substrate, a 2.5D transparent substrate, and a 3D transparent substrate on which side coatings are formed, according to an embodiment of the present invention.
  • 4A, 4B and 4C are photographs showing the state before formation of the side film.
  • 5A, 5B and 5C are photographs showing a state in which a side film is formed according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between deformation versus load of a conventional transparent substrate, a transparent substrate having a side film according to the present invention, a transparent film having a side film and a top film.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for forming a side film according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a flow chart showing a method for forming a side film according to an embodiment of the present invention.
  • the side film forming apparatus 200 includes a transfer gas supply unit 210, a powder supply unit 220 for storing and supplying ceramic powder, and a powder supply unit 220.
  • Transfer tube 222 for transferring the ceramic powder at high speed in the aerosol state using the transfer gas
  • nozzle 232 for coating / laminating or spraying the ceramic powder from the transfer tube 222 to the transparent substrate 231
  • the ceramic powder from the nozzle 232 impinge on and crush the surface of the transparent substrate 231, thereby forming a side film of a predetermined thickness.
  • the aerosol means that the ceramic powder having a particle size range of about 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m is dispersed in the transport gas.
  • the transport gas stored in the transport gas supply unit 210 may be one or a mixture of two selected from the group consisting of oxygen, helium, nitrogen, argon, carbon dioxide, hydrogen, and equivalents thereof. It is not limited.
  • the transfer gas is directly supplied from the transfer gas supply unit 210 to the powder supply unit 220 through the pipe 211, and the flow rate and pressure may be adjusted by the flow regulator 250.
  • the powder supply unit 220 stores and supplies a large amount of ceramic powder.
  • the ceramic powder is aerosolized by the transport gas of the transport gas supply unit 210 described above, and is processed through the transport pipe 222 and the nozzle 232. It is supplied to the transparent substrate 232 provided in the chamber 230.
  • the process chamber 230 maintains a vacuum state during side film formation, for which a vacuum unit 240 may be connected. More specifically, the pressure of the process chamber 230 may be approximately 1 Pascal to 800 Pascals, and the pressure of the ceramic powder transferred by the high speed feed tube 222 may be approximately 500 Pascals to 2000 Pascals. In any case, however, the pressure of the high speed feed pipe 222 should be higher than that of the process chamber 230.
  • the internal temperature range of the process chamber 230 is maintained at approximately 0 ° C to 30 ° C, so there may be no member for increasing or decreasing the internal temperature of the process chamber 230 separately. That is, the transport gas or / and the transparent substrate can be maintained at a temperature of 0 ° C. to 30 ° C. without being heated separately. Therefore, in the present invention, when the side film is formed on the side of the substrate, the transparent substrate is not thermally impacted.
  • the transfer gas or / and the transparent substrate may be heated to a temperature of approximately 30 ° C. to 900 ° C. in order to improve the deposition efficiency and the density of the side film. That is, the transfer gas in the transfer gas supply unit 210 may be heated by a separate not shown heater, or the transparent substrate 231 in the process chamber 230 may be heated by a separate not shown heater. The stress applied to the ceramic powder in forming the side film by heating the transfer gas or / and the transparent substrate is reduced, whereby a small porosity and a dense side film are obtained.
  • the ceramic powder when the transport gas or / and the transparent substrate is higher than the temperature of approximately 900 ° C., the ceramic powder is melted to cause a sharp phase transition, thereby increasing the porosity of the side film (low filling rate) and making the internal structure of the side film It may become unstable.
  • the present invention is not limited to such a temperature range, and the internal temperature range of the transfer gas, the transparent substrate, and / or the process chamber may be adjusted between 0 ° C and 900 ° C, depending on the characteristics of the transparent substrate on which the film is to be formed.
  • the pressure difference between the process chamber 230 and the high speed transfer pipe 222 may be approximately 1.5 times to 2000 times. If the pressure difference is less than approximately 1.5 times, high-speed transfer of the ceramic powder may be difficult, and if the pressure difference is greater than approximately 2000 times, the surface of the transparent substrate may be excessively etched by the ceramic powder.
  • the ceramic powder from the powder supply unit 220 is sprayed through the transfer pipe 222 and is transferred to the process chamber 230 at a high speed.
  • the process chamber 230 is provided with a nozzle 232 connected to the transfer pipe 222, to impact the ceramic powder on the side of the transparent substrate 231 at a speed of approximately 100 ⁇ 500m / s. That is, the ceramic powder through the nozzle 232 is crushed and / or pulverized by the kinetic energy obtained during the transfer and the collision energy generated during the high-speed collision, thereby forming a side film having a predetermined thickness on the side of the transparent substrate 231.
  • the nozzle 232 may be a robot nozzle capable of moving in three dimensions.
  • the ceramic powder supplied from the powder supply unit is alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), carbon (C), yttria (Y 2 O 3 ), YAG (Y 3 Al 5 O 12 ), silicon ( SiO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ), YF 3 and mixtures thereof.
  • the above-mentioned ceramic powder may have a particle size range of about 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m. In one example, the ceramic powder may have an average particle diameter of about 1 ⁇ m to 6 ⁇ m.
  • the particle size range of the ceramic powder is smaller than about 0.1 ⁇ m, not only the storage and supply of the ceramic powder is difficult, but also due to the flocculation phenomenon during the storage and supply of the ceramic powder, it is smaller than 0.1 ⁇ m when spraying, impinging, crushing and / or crushing the powder. Not only the green compact, which is a form in which particles are aggregated, is easily formed, but also a large area of the side film is difficult to form.
  • the particle diameter range of the ceramic powder is larger than about 10 ⁇ m
  • sand blasting which cuts off the side surface of the substrate during spraying, impingement, crushing and / or pulverization of the ceramic powder, is not only prone to occur, but also partially formed. Since the particle size in the side film is relatively large, the side film structure may become unstable, and the porosity of the inside or surface of the side film may increase, thereby preventing the material from exhibiting its original characteristics.
  • the particle size range of the ceramic powder is about 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m, the porosity (porosity) is relatively small (that is, the filling rate is relatively large), the particle size range of the ceramic particles has nano units, and there is no surface micro crack phenomenon.
  • the side film which can control a ceramic powder easily can be obtained.
  • the particle diameter range of the ceramic powder is approximately 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m, the side film may have a relatively high lamination rate, a transparent surface, and an easy material property.
  • the ceramic powder may be approximately spherical, which is advantageous for high speed transfer, but the present invention is not limited to this form, and the ceramic powder may have a layered structure, a needle structure, or a polygonal structure.
  • the particle size (particle size) analysis of the ceramic powder is performed using a laser diffraction technique.
  • the equipment for measuring the size of the ceramic powder there is an analytical device such as LS 13 320 of Beckman Coulter. Specifically, when the particle size (particle size) analysis method of the ceramic powder is described, the ceramic powder is put in a solvent such as water and diluted with a suspension having a concentration of approximately 10% to make a slurry. This slurry is then used to make the ceramic powder uniformly dispersed using ultrasonic waves or a rotor. Thereafter, the ceramic powder in the slurry state dispersed in this manner is circulated, and the laser beam is incident on the ceramic powder in the dispersed slurry state. At this time, the particle diameter of the ceramic powder is measured by measuring the intensity of the laser beam scattered through the ceramic powder. Measure The analytical range of the ceramic powder by such analytical equipment is generally about 0.017 ⁇ m to 2,000 ⁇ m although slightly different from model to model.
  • the side coating may have a particle size range of approximately 1 nm to 1 ⁇ m, more preferably 1 nm to 200 nm.
  • the side film is observed most at a particle size of 1 nm, and less is observed as the particle size is larger (substantially, it is difficult to measure that the particle size of the side film is 1 nm or less).
  • substantially the lateral coating is observed in a nearly bulk state.
  • the side film has a large particle size in the range of nanoparticles, so that the porosity is small (that is, the filling rate is high) and the transmittance is high.
  • the particle size (particle size) analysis of the side film forming the side film was performed with a scanning electron microscope (eg, SNE-4500M analysis equipment). More specifically, when describing the particle size analysis method of the ceramic particles, first, an analysis specimen having a film (coating layer or film formation) was cut to obtain a cross section, and the cross section was polished. The particle size of the ceramic particles was then analyzed by photographing the side film with a scanning electron microscope and processing the photographed image with image processing software. Further, in the present invention, for example, a side film cross-sectional area of approximately 110 ⁇ m 2 was taken, and the particle size of the ceramic particles was analyzed.
  • a scanning electron microscope eg, SNE-4500M analysis equipment
  • 3A, 3B, and 3C are cross-sectional views illustrating examples of a 2D transparent substrate, a 2.5D transparent substrate, and a 3D transparent substrate on which side coatings are formed, according to an embodiment of the present invention.
  • the transparent substrates 231a, 231b, and 231c basically have an upper surface 241 having a substantially flat and relatively large area, and an approximately flat and relatively large area as an opposite surface of the upper surface. And a side surface 243a, 243b, and 243c formed between the top surface 241 and the bottom surface 242.
  • the 2D transparent substrate 231a may be a plane in which the side surfaces 243a are approximately flat.
  • the 2.5D transparent substrate 231b may have a side surface 243b having a quarter shape or a quarter curved shape.
  • the 3D transparent substrate 231c may also have a side surface 243c having a shape of about 1/2 circle or 1/2 shape.
  • the transparent substrates 231a, 231b, and 231c shown in FIGS. 3A to 3C are polished or polished after the side surfaces 243a, 243b, and 243c are cut with a laser beam or a diamond blade, thereby reducing the surface roughness to some extent.
  • the side is unstable because it still absorbs external stress.
  • 4A, 4B and 4C are photographs showing the side surfaces of the transparent substrate before the side film is formed.
  • FIG. 4A is a full side image of the transparent substrate
  • FIG. 4B is a side center enlarged image (1,000 times) of the transparent substrate
  • FIG. 4C is also a center enlarged image (10,000 times) of the side of the transparent substrate.
  • the side surface of the transparent substrate is usually formed by cutting with a laser beam or a diamond blade or the like, as shown in FIGS. 4A to 4C, the surface roughness is very large. That is, numerous irregularities and / or cracks may be formed on the side surface of the transparent substrate. Since the side surface of the transparent substrate is subjected to a lot of stress during the cutting process, the transparent substrate can be easily destroyed even with a small external impact.
  • 5A, 5B and 5C are photographs showing a state in which a side film is formed according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is an entire side coating image of the transparent substrate
  • FIG. 5B is a central enlarged image (1,000 times) of the side coating of the transparent substrate
  • FIG. 5C is also a central enlarged image (10,000 times) of the side coating of the transparent substrate.
  • This side coating can be seen that the surface of the side coating is considerably smooth and smooth, as can be seen in the photographs of FIGS. 5A-5C. That is, it can be seen that the surface roughness of the side coating is considerably reduced compared to the surface roughness of the side surface before the side coating is formed.
  • the side coating is also formed along the side, the side coating may be formed in a flat or curved shape.
  • the transparent substrate according to the present invention can also be used as a display area side.
  • the transparent substrate may be glass, sapphire, quartz, or plastic, and the present invention is not limited to the type of transparent substrate.
  • the plastic substrate is a polyethylene terephthalate (PET) having a Tg (softening point, softening point) of about 140 ° C and a melting temperature (Tm) of about 340 ° C, polyethylene naphthalate (PEN), PEEK ( Thermoplastic semicrystalline polymers such as polyetheretherketon.
  • the plastic substrate may include a thermoplastic amorphous plastic, such as a PC having a Tg of about 150 ° C. having a higher Tg than the above-mentioned semicrystalline plastic and not showing Tm, and a PES having a Tg of 220 ° C. have.
  • the plastic substrate may be made of polyimide (PI), polyarylate, PAR, etc. having a relatively high heat resistance.
  • the particle size which comprises a side film was observed about 1 nm-1 micrometer.
  • FIG. 6 shows the relationship between deformation versus load of a conventional transparent window (Smart Window), a side coated film (Side Coating) according to the present invention, a side film and a top film (Top + Side Coating) It is a graph.
  • the X axis is the amount of deformation (mm) and the Y axis is the load (kgf).
  • a flat transparent substrate was placed between two steel bars, and the deformation amount and load value when the transparent substrate was broken by pressing the center of the transparent substrate were confirmed.
  • the transparent substrate used gorilla glass as a tempered glass for displays manufactured and sold by Corning.
  • Tempered glass has tensile and compressive stresses acting on the surface and the center, and the state of the surface maintains a form that is highly stable against fracture by completely removing the fragile portion.
  • weak parts on the side, which can be considered that when an external stress (upper load) occurs, cracks are transferred from the weak parts, thereby destroying the whole of the high tempered tempered glass.
  • the transparent substrate was broken with a deformation amount of 6.39 mm at a load of 25.65 kgf.
  • the transparent substrate having the side film according to the present invention had a deformation amount of 6.42 mm at a load of 27.66 kgf and the transparent substrate was destroyed.
  • the transparent substrate having the side film and the top film according to the present invention had a deformation amount of 6.28 mm at a load of 27.6 kgf and the transparent substrate was destroyed.
  • the side film according to the present invention can be sufficiently used as the side display area of the display device.
  • Table 2 is a table showing the hardness, bonding strength and porosity characteristics of the side film using a ceramic powder.
  • the hardness of the side coating using the ceramic powder was 9-20 Gpa
  • the bonding strength of the side coating was 70 to 90 MPa
  • the porosity of the side coating using the ceramic powder was observed to be 0.01 to 0.1%.
  • the present invention is excellent in all of the hardness, bonding strength and porosity of the side coating, whereby the side coating can adequately protect the side of the transparent substrate.
  • hardness is measured by a mark formed by pressing a side film with a diamond pyramid
  • bonding strength is measured by pulling a side film formed on a transparent substrate by a load cell.
  • porosity is measured by cutting the side film and taking an image by electron microscopy, analyzing the image with a computer equipped with image processing software. Since these various measuring methods are well known to those skilled in the art, detailed descriptions thereof will be omitted.

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Abstract

본 발명은 파괴 강도를 향상시킨 투명 기판의 측면 피막 형성 방법 및 이에 따른 투명 기판에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 이송 가스 공급부로부터 이송 가스를 공급받고, 분말 공급부로부터 세라믹 분말을 공급받아, 상기 세라믹 분말을 에어로졸 상태로 이송하는 단계; 및 상기 에어로졸 상태로 이송된 상기 세라믹 분말을 공정 챔버 내에 위치된 투명 기판의 측면에 충돌 및 파쇄시켜, 상기 투명 기판의 측면에 측면 피막을 형성하는 단계로 이루어진 투명 기판의 측면 피막 형성 방법 및 이에 따른 투명 기판을 개시한다.

Description

투명 기판의 측면 피막 형성 방법 및 이에 따른 투명 기판
본 발명의 일 실시예는 투명 기판의 측면 피막 형성 방법 및 이에 따른 투명 기판에 관한 것이다.
스마트 기기용 투명 기판은, 일반적으로, 상면과 하면이 압축 및 강화 처리되어, 기계적 특성이 향상되도록 함으로써, 투명 기판이 외부 충격으로부터 손상되거나 파괴되지 않도록 하고 있다.
한편, 이러한 투명 기판의 측면은, 스마트 기기의 형상 제작을 위해, 레이저 빔 또는 다이아몬드 블레이드에 의해 절단되는데, 이때 절단 공정에 의한 응력이 측면에 흡수되어, 약한 외부 충격에도 투명 기판이 측면이 쉽게 파괴되는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예는 파괴 강도를 향상시킨 투명 기판의 측면 피막 형성 방법 및 이에 따른 투명 기판을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 기판의 측면 피막 형성 방법은 이송 가스 공급부로부터 이송 가스를 공급받고, 분말 공급부로부터 세라믹 분말을 공급받아, 상기 세라믹 분말을 에어로졸 상태로 이송하는 단계; 및 상기 에어로졸 상태로 이송된 상기 세라믹 분말을 공정 챔버 내에 위치된 투명 기판의 측면에 충돌 및 파쇄시켜, 상기 투명 기판의 측면에 측면 피막을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 투명 기판은 평평한 상면과, 상기 상면의 반대면으로서 평평한 하면을 갖되, 상기 측면은 상기 상면과 하면 사이에 형성되고, 상기 상면 및 하면의 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다.
상기 투명 기판의 상면에 상면 피막을 더 형성할 수 있다.
상기 측면 및 측면 피막은 평면 또는 곡면 형태로 형성될 수 있다.
상기 분말 공급부로부터 공급되는 세라믹 분말은 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 탄소(C), 이트리아(Y2O3), YAG(Y3Al5O12), 규소(SiO2), 이산화티탄(TiO2), YF3 및 그 혼합물 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 측면 피막의 두께가 100 nm ~ 10 ㎛ 일 경우, 가시광선에 대한 상기 측면 피막의 투과율은 85% ~ 92%일 수 있다.
상기 투명 기판은 글래스, 사파이어, 쿼츠 또는 플라스틱일 수 있다.
본 발명은 평평한 상면과, 상기 상면의 반대면으로서 평평한 하면과, 상기 상면과 하면 사이에 형성된 측면을 포함하는 투명 기판에 있어서, 상기 측면에 측면 피막이 더 형성된다.
상기 투명 기판의 상면에 상면 피막이 더 형성될 수 있다.
상기 측면 및 측면 피막은 평면 또는 곡면 형태로 형성될 수 있다.
상기 측면 피막은 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 탄소(C), 이트리아(Y2O3), YAG(Y3Al5O12), 규소(SiO2), 이산화티탄(TiO2), YF3 및 그 혼합물 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
상기 측면 피막의 두께가 100 nm ~ 10 ㎛ 일 경우, 가시광선에 대한 상기 측면 피막의 투과율은 85% ~ 92%일 수 있다.
상기 투명 기판은 글래스, 사파이어, 쿼츠 또는 플라스틱일 수 있다.
본 발명은 파괴 강도를 향상시킨 투명 기판의 측면 피막 형성 방법 및 이에 따른 투명 기판을 제공한다. 즉, 본 발명은 2D, 2.5D 또는 3D 투명 기판(예를 들면, 글래스, 사파이어, 쿼츠, 플라스틱 등등)의 측면에 대략 100 nm ~ 10 ㎛의 세라믹 피막을 3차원 상온 진공 분사 기술을 이용하여 형성함으로써, 투명 기판에 대한 파괴 강도를 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 피막 형성을 위한 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 피막 형성 방법을 도시한 순서도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 피막이 형성되는 2D 투명 기판, 2.5D 투명 기판 및 3D 투명 기판의 일례를 도시한 단면도이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 측면 피막의 형성 전 상태를 도시한 사진이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 피막이 형성된 상태를 도시한 사진이다.
도 6은 기존의 투명 기판, 본 발명에 따라 측면 피막이 형성된 투명 기판, 측면 피막 및 상면 피막이 형성된 투명 기판의 변형 대 하중 사이의 관계를 도시한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 이들 그룹의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 피막 형성을 위한 장치를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 피막 형성 방법을 도시한 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 측면 피막 형성 장치(200)는 이송 가스 공급부(210), 세라믹 분말(ceramic powder)을 보관 및 공급하는 분말 공급부(220), 분말 공급부(220)로부터 세라믹 분말을 이송 가스를 이용하여 에어로졸(aerosol) 상태로 고속으로 이송하는 이송관(222), 이송관(222)으로부터의 세라믹 분말을 투명 기판(231)에 코팅/적층 또는 스프레잉하는 노즐(232), 노즐(232)로부터의 세라믹 분말이 투명 기판(231)의 표면에 충돌 및 파쇄되도록 함으로써, 일정 두께의 측면 피막이 형성되도록 하는 공정 챔버(230)를 포함한다. 여기서, 에어로졸이란 이송 가스 내에 입경 범위가 대략 0.1 ㎛ ~ 10 ㎛인 세라믹 분말이 분산된 것을 의미한다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하여, 본 발명에 따른 측면 피막 형성 방법을 설명한다.
이송 가스 공급부(210)에 저장된 이송 가스는 산소, 헬륨, 질소, 아르곤, 이산화탄소, 수소 및 그 등가물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 또는 2종의 혼합물일 수 있지만, 본 발명에서 이송 가스의 종류가 한정되지 않는다. 이송 가스는 이송 가스 공급부(210)로부터 파이프(211)를 통해 분말 공급부(220)로 직접 공급되며, 유량 조절기(250)에 의해 그 유량 및 압력이 조절될 수 있다.
분말 공급부(220)는 다량의 세라믹 분말을 보관 및 공급하는데, 이러한 세라믹 분말은 상술한 이송 가스 공급부(210)의 이송 가스에 의해 에어로졸 상태로 되어 이송관(222) 및 노즐(232)을 통해 공정 챔버(230)에 구비된 투명 기판(232)에 공급된다.
공정 챔버(230)는 측면 피막 형성 중에 진공 상태를 유지하며, 이를 위해 진공 유닛(240)이 연결될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 공정 챔버(230)의 압력은 대략 1 파스칼 ~ 800 파스칼이고, 고속 이송관(222)에 의해 이송되는 세라믹 분말의 압력은 대략 500 파스칼 ~ 2000 파스칼일 수 있다. 다만, 어떠한 경우에도, 공정 챔버(230)의 압력에 비해 고속 이송관(222)의 압력이 높아야 한다.
더불어, 공정 챔버(230)의 내부 온도 범위는 대략 0 ℃ ~ 30 ℃로 유지되며, 따라서 별도로 공정 챔버(230)의 내부 온도를 증가시키거나 감소시키기 위한 부재가 없어도 좋다. 즉, 이송 가스 또는/및 투명 기판이 별도로 가열되지 않고, 0 ℃ ~ 30 ℃의 온도로 유지될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 기판의 측면에 측면 피막 형성 시, 투명 기판이 열적으로 충격을 받지 않게 된다.
그러나, 경우에 따라 측면 피막의 증착 효율 및 치밀도 향상을 위해, 이송 가스 또는/및 투명 기판이 대략 30 ℃ ~ 900 ℃의 온도로 가열될 수도 있다. 즉, 별도의 도시되지 않은 히터에 의해 이송 가스 공급부(210) 내의 이송 가스가 가열되거나, 또는 별도의 도시되지 않은 히터에 의해 공정 챔버(230) 내의 투명 기판(231)이 가열될 수 있다. 이러한 이송 가스 또는/및 투명 기판의 가열에 의해 측면 피막 형성 시 세라믹 분말에 가해지는 스트레스가 감소함으로써, 기공률이 작고 치밀한 측면 피막이 얻어진다. 여기서, 이송 가스 또는/및 투명 기판이 대략 900 ℃의 온도보다 높을 경우, 세라믹 분말이 용융되면서 급격한 상전이를 일으키고, 이에 따라 측면 피막의 기공률이 높아지고(충진률이 낮아지고) 측면 피막의 내부 구조가 불안정해질 수 있다.
그러나, 본 발명에서 이러한 온도 범위를 한정하는 것은 아니며, 피막이 형성될 투명 기판의 특성에 따라 이송 가스, 투명 기판 및/또는 공정 챔버의 내부 온도 범위는 0 ℃ ~ 900 ℃ 사이에서 조정될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 공정 챔버(230)와 고속 이송관(222)(또는 이송 가스 공급부(210) 또는 분말 공급부(220)) 사이의 압력 차이는 대략 1.5배 ~ 2000배 일 수 있다. 압력 차이가 대략 1.5배보다 작을 경우 세라믹 분말의 고속 이송이 어려울 수 있고, 압력 차이가 대략 2000배보다 클 경우 세라믹 분말에 의해 오히려 투명 기판의 표면이 과도하게 에칭될 수 있다.
이러한 공정 챔버(230)와 이송관(222)의 압력 차이에 따라, 분말 공급부(220)로부터의 세라믹 분말은 이송관(222)을 통해 분사하는 동시에, 고속으로 공정 챔버(230)에 전달된다.
또한, 공정 챔버(230) 내에는 이송관(222)에 연결된 노즐(232)이 구비되어,대략 100 ~ 500m/s의 속도로 세라믹 분말을 투명 기판(231)의 측면에 충돌시킨다. 즉, 노즐(232)을 통한 세라믹 분말은 이송 중 얻은 운동 에너지와 고속 충돌 시 발생하는 충돌 에너지에 의해 파쇄 및/또는 분쇄되면서 투명 기판(231)의 측면에 일정 두께의 측면 피막을 형성하게 된다. 물론, 이와 같이 투명 기판(231)의 측면에 측면 피막을 형성하기 위해, 노즐(232)은 3차원적으로 움직일 수 있는 로봇 노즐이 이용될 수 있음은 당연하다.
한편, 분말 공급부로부터 공급되는 세라믹 분말은 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 탄소(C), 이트리아(Y2O3), YAG(Y3Al5O12), 규소(SiO2), 이산화티탄(TiO2), YF3 및 그 혼합물 중 적어도 하나일 수 있다.
상술한 세라믹 분말은 입경 범위가 대략 0.1 ㎛ ~ 10 ㎛일 수 있다. 일례로, 세라믹 분말은 평균 입경이 대략 1 ㎛ ~ 6 ㎛의 평균 입경을 가질 수 있다.
세라믹 분말의 입경 범위가 대략 0.1 ㎛보다 작을 경우 세라믹 분말의 보관 및 공급이 어려울 뿐만 아니라, 세라믹 분말 보관 및 공급 중 응집 현상으로 인해, 분말의 분사, 충돌, 파쇄 및/또는 분쇄 시 0.1 ㎛보다 작은 입자들이 뭉쳐져 있는 형태인 압분체가 형성되기 쉬울 뿐만 아니라 대면적의 측면 피막의 형성도 어려운 단점이 있다.
또한, 세라믹 분말의 입경 범위가 대략 10 ㎛보다 클 경우, 세라믹 분말의 분사, 충돌, 파쇄 및/또는 분쇄 시 기판의 측면을 깍아 내는 샌드블라스팅(sand blasting) 현상이 발생하기 쉬울 뿐만 아니라, 일부 형성된 측면 피막 내의 입자 입경이 상대적으로 크게 형성되어, 측면 피막 구조가 불안정해지고 또한 측면 피막 내부 또는 표면의 기공률이 커져서 소재 본연의 특성을 발휘하지 못할 수 있다.
세라믹 분말의 입경 범위가 대략 0.1 ㎛ ~ 10 ㎛ 일 경우, 기공률(공극률)이 상대적으로 작고(즉, 충진율이 상대적으로 크고), 세라믹 입자의 입경 범위가 나노 단위를 가지며, 표면 마이크로 크랙 현상이 없고, 세라믹 분말 제어가 용이한 측면 피막을 얻을 수 있다. 또한, 세라믹 분말의 입경 범위가 대략 0.1 ㎛ ~ 10 ㎛ 일 경우, 측면 피막의 적층 속도가 상대적으로 높고, 투명하며, 소재 특성 구현이 용이한 측면 피막을 얻을 수 있다.
한편, 세라믹 분말은 고속 이송에 유리한 대략 구형일 수 있으나, 이러한 형태로 본 발명이 한정되지 않으며, 세라믹 분말은 층상 구조, 침상 구조 또는 다각 구조도 가능하다.
세라믹 분말의 입경(입도) 분석은 레이저 회절 기술을 이용하여 수행하는데, 이와 같이 세라믹 분말의 크기를 측정하는 장비의 일례로서 Beckman Coulter사의 LS 13 320과 같은 분석 장비가 있다. 구체적으로, 세라믹 분말의 입경(입도) 분석 방법을 설명하면, 물과 같은 용매에 세라믹 분말을 넣어 대략 10%의 농도를 갖는 현탁액으로 희석하여 슬러리(slurry)를 만든다. 그런 후, 이러한 슬러리를 초음파나 회전자를 이용하여 세라믹 분말이 균일하게 분산되도록 한다. 그런 후, 이와 같이 분산된 슬러리 상태의 세라믹 분말을 순환시키며 레이저 빔을 상기 분산된 슬러리 상태의 세라믹 분말에 입사시키고, 이때 세라믹 분말을 통과하여 산란되는 레이저 빔의 세기를 측정해서 세라믹 분말의 입경을 측정한다. 이러한 분석 장비에 의한 세라믹 분말의 분석 범위는 모델마다 약간 상이하기는 하나 대체로 대략 0.017 ㎛~ 2,000 ㎛이다.
또한, 측면 피막은 입자 입경 범위가 대략 1 nm ~ 1 ㎛, 더욱 바람직하기로 1 nm ~ 200 nm일 수 있다. 일례로, 측면 피막은 입자 입경이 1 nm에서 가장 많이 관찰되고, 입자 입경이 커질수록 적게 관찰된다(실질적으로, 측면 피막의 입자 입경이 1 nm 이하인 것은 측정이 곤란하다). 또한, 실질적으로 측면 피막은 거의 벌크 상태로 관찰된다. 이와 같이, 측면 피막은 입자 입경 범위가 대부분 나노 크기를 갖기 때문에, 기공률이 작고(즉, 충진률이 높고) 투과율이 높게 나타난다.
여기서, 측면 피막을 이루는 측면 피막의 입자 입경(입도) 분석은 주사전자현미경[Scanning Electron Microscope, 예를 들면, SNE-4500M 분석 장비]으로 수행하였다. 좀 더 구체적으로, 세라믹 입자의 입경 분석 방법을 설명하면, 우선 피막(코팅층 또는 성막)을 갖는 분석 시편을 절단하여 단면을 얻고, 이러한 단면을 연마하였다. 이어서, 측면 피막을 주사전자현미경으로 촬영하고, 촬영된 영상을 영상 처리 소프트웨어로 처리함으로써, 세라믹 입자의 입경을 분석하였다. 또한, 본 발명에서, 예를 들면, 대략 110 ㎛2의 측면 피막 단면적을 촬영하여, 세라믹 입자의 입경을 분석하였다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 피막이 형성되는 2D 투명 기판, 2.5D 투명 기판 및 3D 투명 기판의 일례를 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 투명 기판(231a,231b,231c)은 기본적으로 대략 평평하고 상대적으로 넓은 면적을 갖는 상면(241)과, 상면의 반대면으로서 대략 평평하고 상대적으로 넓은 면적을 갖는 하면(242)과, 상면(241)과 하면(242) 사이에 형성된 측면(243a,243b,243c)을 포함한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 2D 투명 기판(231a)은 측면(243a)이 대략 평평한 평면일 수 있다. 또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 2.5D 투명 기판(231b)은 측면(243b)이 대략 1/4 원 형태 또는 1/4 곡면 형태일 수 있다. 더욱이, 도 3c에 도시된 바와 같이, 3D 투명 기판(231c) 역시 측면(243c)이 대략 1/2 원 형태 또는 1/2 곡면 형태일 수 있다.
여기서, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 투명 기판(231a,231b,231c)은 측면(243a,243b,243c)이 레이저 빔 또는 다이아몬드 블레이드로 절단된 이후, 연마 또는 폴리싱되어 표면 거칠기가 어느 정도 작아질 수 있으나, 여전히 외부 응력을 흡수한 상태이기 때문에, 측면이 불안정한 상태이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 측면 피막의 형성 전 투명 기판의 측면을 도시한 사진이다.
도 4a는 투명 기판의 측면 전체 이미지이고, 도 4b는 투명 기판의 측면 중앙 확대 이미지(1,000배)이며, 도 4c 역시 투명 기판의 측면의 중앙 확대 이미지(10,000배)이다.
투명 기판의 측면은 통상 레이저 빔 또는 다이아몬드 블레이드 등으로 절단되어 형성되므로, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 표면 거칠기가 매우 크다. 즉, 투명 기판의 측면에는 수많은 요철 및/또는 크랙이 형성될 수 있다. 이러한 투명 기판의 측면은 절단 공정 중 많은 응력을 받음으로써, 외부의 작은 충격에도 투명 기판이 쉽게 파괴될 수 있다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 피막이 형성된 상태를 도시한 사진이다.
도 5a는 투명 기판의 측면 피막 전체 이미지이고, 도 5b는 투명 기판의 측면 피막의 중앙 확대 이미지(1,000배)이며, 도 5c 역시 투명 기판의 측면 피막의 중앙 확대 이미지(10,000배)이다.
이러한 측면 피막은, 도 5a 내지 도 5c의 사진에서 볼 수 있는 바와 같이, 측면 피막의 표면이 상당히 매끈하고 부드러워졌음을 알 수 있다. 즉, 측면 피막의 표면 조도가, 측면 피막이 형성되기 전의 측면이 갖는 표면 조도에 비하여, 상당히 감소하였음을 알 수 있다.
물론, 측면 피막 역시 측면을 따라 형성되므로, 측면 피막은 평면 또는 곡면 형태로 형성될 수 있다.
더불어, 측면 피막은 두께가 대략 100 nm ~ 2 ㎛ 일 경우, 가시광선에 대한 측면 피막의 투과율이 대략 85% ~ 92%로 관찰되었다. 따라서, 본 발명에 따른 투명 기판은 측면 역시 디스플레이 영역으로도 사용될 수 있다.
투명 기판은 글래스, 사파이어, 쿼츠, 또는 플라스틱일 수 있으며, 본 발명에서 투명 기판의 종류를 한정하는 것은 아니다.
여기서, 플라스틱 기판은 대략 140°C 정도의 Tg(연화점, glass transition temperature)와 대략 340°C 정도의 Tm(녹는점, melting temperature)을 갖는 PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate), PEEK(Polyetheretherketon) 등의 열가소성 세미결정성 플라스틱(thermoplastic semicrystalline polymer)을 포함할 수 있다. 또한, 플라스틱 기판은 상술한 세미결정성 플라스틱보다 Tg가 높고, Tm을 보이지 않는 대략 150°C의 Tg를 갖는 PC, 220°C의 Tg를 갖는 PES 등의 열가소성 무정형(amorphous) 플라스틱을 포함할 수 있다. 또한, 플라스틱 기판은 상대적으로 높은 내열성을 가진 PI(Polyimide), polyarylate, PAR 등으로 제조된 것일 수 있다.
또한, 측면 피막을 이루는 입자 입경은 대략 1 nm ~ 1 ㎛로 관찰되었다.
도 6은 기존의 투명 기판(Smart Window), 본 발명에 따라 측면 피막이 형성된 투명 기판(Side Coating), 측면 피막 및 상면 피막이 형성된 투명 기판(Top+Side Coating)의 변형 대 하중 사이의 관계를 도시한 그래프이다.
도 6에서 X축은 변형량(mm)이고, Y축은 하중(kgf)이다. 테스트는 2개의 강봉 사이에 평평한 투명 기판을 올려 놓고, 투명 기판의 중앙을 눌러서 투명 기판이 파괴될 때의 변형량 및 하중값을 확인하였다. 더불어, 투명 기판은 코닝사에서 제조 및 판매하는 디스플레이용 강화 유리로서 고릴라 글래스를 이용하였다.
일반적으로 강화 유리의 파괴는 취약 부분으로부터 시작되어 전체 영역의 파괴로 이루어진다고 볼 수 있다. 강화 유리는 표면부와 중심부에 서로 인장응력과 압축응력이 작용하고 있으며, 표면의 상태는 취약부를 대략 완전히 제거하여 파괴에 안정성이 높은 형태를 유지하고 있다. 그러나 측면에는 무수히 많은 취약부가 존재하며, 이는 외부의 응력(상부의 하중)이 발생시 본 취약부로부터 크랙(crack)이 전이되어, 높은 응력이 걸려있는 강화 유리의 전체가 파손된다고 볼 수 있다.
본 발명에서는 취약부의 취약점을 상술한 바와 같이 세라믹 코팅 기술로 측면 피막을 형성 및 보완하여, 취약부를 제거함으로써, 크랙의 전이 시점이 늦어 지게 하고 이로 인해 더 높은 외부의 응력(상부의 하중)에서 강화 유리의 파손이 발생하게 된다.
Force(kgf) Deformation(mm) bending stress(kgf/cm2)
측면 피막 없음 25.65 6.39 6970.17
측면 피막 27.66 6.42 7514.51
측면 및 상면 피막 27.6 6.28 7498.04
도 6 및 표 1에 도시된 바와 같이, 측면 피막이 없을 경우 25.65 kgf의 하중에서 6.39 mm의 변형량을 가지며 투명 기판이 파괴되었다. 그러나, 본 발명에 따른 측면 피막을 갖는 투명 기판의 경우 27.66 kgf의 하중에서 6.42mm의 변형량을 가지며 투명 기판이 파괴되었다. 한편, 본 발명에 따른 측면 피막 및 상면 피막을 갖는 투명 기판의 경우 27.6 kgf의 하중에서 6.28 mm의 변형량을 가지며 투명 기판이 파괴되었다.
이와 같이 하여, 투명 기판에 측면 피막이 형성되거나, 또는 측면 피막과 상면 피막이 함께 형성될 경우, 기본적으로, 외부 하중에 대하여 견디는 힘이 더 증가한 것을 확인할 수 있다.
측면 피막은 두께가 1 ㎛ ~ 2 ㎛일 경우, 가시광선(380nm ~ 780nm)에 대한 측면 피막의 투과율이 대략 85% ~ 92%로 관찰되었다. 따라서, 본 발명에 따른 측면 피막은 표시 장치의 측면 표시 영역으로도 충분히 이용될 수 있음을 알 수 있다.
아래의 표 2는 세라믹 분말을 이용한 측면 피막의 경도, 접합 강도 및 기공률 특성을 도시한 표이다.
측면 피막
경도 9~20 GPa
접합 강도 70~90 MPa
기공률 0.01~1.0 %
표 2에 기재된 바와 같이, 세라믹 분말을 이용한 측면 피막의 경도는 9~20 Gpa이고, 측면 피막의 접합 강도는 70~90 MPa이며, 세라믹 분말을 이용한 측면 피막의 기공률은 0.01~0.1%로 관찰되었다.
이와 같이 본 발명은 측면 피막의 경도, 접합 강도 및 기공률이 모두 우수하고, 이에 따라 측면 피막이 투명 기판의 측면을 적절히 보호할 수 있음을 알 수 있다.
여기서, 경도는 다이아몬드 사각뿔로 측면 피막을 눌러서 생긴 자국으로 측정하고, 접합 강도는 투명 기판에 형성된 측면 피막을 로드 셀로 잡아 당겨서 측정한다. 또한, 기공률은 측면 피막을 절단하여 전자 현미경으로 촬영하여 이미지를 얻고, 이러한 이미지를 영상 처리 소프트웨어가 설치된 컴퓨터로 분석하여 측정한다. 이러한 여러가지 측정 방법은 당업자에게 이미 주지된 내용이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 투명 기판의 측면 피막 형성 방법 및 이에 따른 투명 기판을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 이송 가스 공급부로부터 이송 가스를 공급받고, 분말 공급부로부터 세라믹 분말을 공급받아, 상기 세라믹 분말을 에어로졸 상태로 이송하는 단계; 및
    상기 에어로졸 상태로 이송된 상기 세라믹 분말을 공정 챔버 내에 위치된 투명 기판의 측면에 충돌 및 파쇄시켜, 상기 투명 기판의 측면에 측면 피막을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 투명 기판의 측면 피막 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기판은 평평한 상면과, 상기 상면의 반대면으로서 평평한 하면을 갖되,
    상기 측면은 상기 상면과 하면 사이에 형성되고, 상기 상면 및 하면의 면적보다 작은 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 측면 피막 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기판의 상면에 상면 피막을 더 형성함을 특징으로 하는 투명 기판의 측면 피막 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측면 및 측면 피막은 평면 또는 곡면 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 투명 기판의 측면 피막 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분말 공급부로부터 공급되는 세라믹 분말은 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 탄소(C), 이트리아(Y2O3), YAG(Y3Al5O12), 규소(SiO2), 이산화티탄(TiO2), YF3 및 그 혼합물 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 투명 기판의 측면 피막 형성 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 측면 피막의 두께가 100 nm ~ 10 ㎛ 일 경우,
    가시광선에 대한 상기 측면 피막의 투과율은 85% ~ 92%인 것을 특징으로 하는 투명 기판의 측면 피막 형성 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기판은 글래스, 사파이어, 쿼츠 또는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 투명 기판의 측면 피막 형성 방법.
  8. 평평한 상면과, 상기 상면의 반대면으로서 평평한 하면과, 상기 상면과 하면 사이에 형성된 측면을 포함하는 투명 기판에 있어서,
    상기 측면에 측면 피막이 더 형성된 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 투명 기판의 상면에 상면 피막이 더 형성된 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 측면 및 측면 피막은 평면 또는 곡면 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 측면 피막은 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 탄소(C), 이트리아(Y2O3), YAG(Y3Al5O12), 규소(SiO2), 이산화티탄(TiO2), YF3 및 그 혼합물 중 적어도 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 측면 피막의 두께가 100 nm ~ 10 ㎛ 일 경우,
    가시광선에 대한 상기 측면 피막의 투과율은 85% ~ 92%인 것을 특징으로 하는 투명 기판.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 투명 기판은 글래스, 사파이어, 쿼츠 또는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 투명 기판.
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