KR20170051447A - 플래시 램프를 이용한 어닐링 방법 - Google Patents

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에마뉘엘 미뭉
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Abstract

본 발명은 코팅을 갖는 기판의 표면을 어닐링하기 위한 방법으로서, 어닐링될 코팅(2)을 갖는 기판(1)을 상기 코팅(2)이 있는 기판(1) 면이 플래시 램프(4)를 향하게 하여 플래시 램프(4) 아래로 지나게 하는 단계, 및 플래시 램프와 어닐링될 코팅 사이에 위치하고 기판의 진행 방향에 대해 수직인 세로 축을 갖는 슬릿을 포함하는 마스크(3)를 통하여 플래시 램프(4)에 의해 방출된 고출력 펄스 광으로 어닐링될 코팅을 조사하고, 플래시 램프의 주파수 및 기판의 진행 속도를 조정하여, 어닐링될 코팅의 각각의 지점이 적어도 하나의 광 펄스를 받게 하는 단계를 포함하고, 마스크의 하부 면과 어닐링될 코팅의 표면 사이의 거리는 1 mm 이하이며, 슬릿의 형상과 크기는, 마스크가 없을 경우 어닐링될 코팅에 도달했을 광 세기가 이하 "공칭 광 세기"라고 하는 임계 광 세기보다 낮은 모든 영역에서 마스크가 어닐링될 코팅을 엄폐하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법에 관한 것이다.

Description

플래시 램프를 이용한 어닐링 방법{ANNEALING METHOD USING FLASH LAMPS}
본 발명은 플래시 램프에 의하여 평평한 기판 위에 퇴적된 박막을 급속 어닐링(annealing)하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
평평한 기판 위에 퇴적된 얇은 코팅의 국소적이고 급속한 레이저 어닐링(레이저 플래시 가열)을 실행하는 것이 알려져 있다. 이를 위해서는, 어닐링될 코팅이 있는 기판이 레이저 라인 아래로 지나게 하거나, 또는 대신에 레이저 라인이 코팅을 갖는 기판 위로 지나게 한다(예를 들어 WO 2008/096089 및 WO 2013/156721 참조).
레이저 어닐링은 얇은 코팅을 약 수백 도의 고온으로 가열하면서도 하부의 기판은 보존한다.
보다 최근에는 이러한 표면 어닐링 방법에서, 레이저 다이오드(laser diode)와 같은 레이저 광원을 플래시 램프라고도 지칭되는 고출력 펄스 광(intense pulsed light, IPL)을 생성하는 램프로 대체하는 것이 제안되었다. 따라서, 국제 특허 출원 WO 2013/026817은 얇은 은-기재 필름을 퇴적시키는 단계와, 이후 필름의 방사율을 감소시키고 필름의 전도도를 증가시키기 위한 상기 필름의 급속 표면 어닐링 단계를 포함하는 저-에너지 코팅의 제조 방법을 제공한다. 어닐링 단계에서, 은 필름으로 코팅된 기판을 필름을 퇴적하기 위한 스테이션의 하류의 플래시 램프 어레이 아래로 지나게 한다.
이러한 방법을 Planitherm ONE® 글레이징 창유리(진공 스퍼터링으로 퇴적된 얇은 투명 필름의 다층으로 코팅된 투명한 유리로서, 상기 투명 유리의 일부 필름은 귀금속으로 구성됨)로 재현하고자 시도할 때, 본 출원인은 어닐링 이후의 코팅의 외관에서 불균일성을 관찰하였다. 도 1은 다음의 조건 하에서 플래시 램프를 이용한 어닐링 이후의 Planitherm ONE® 코팅을 도시한다:
각각의 광 펄스의 세기: 35 J/cm2
각각의 광 펄스의 지속 시간: 2.7 ms
펄스의 주파수: 0.5 Hz
기판의 진행 속도: 0.78 m/min
기판의 진행 방향으로 램프에 의해 조사된 영역의 대략적인 폭: 10 cm
플래시 램프와 기판 사이의 거리: 20 mm
Planitherme® ONE 다층의 퇴적 직후의 코팅에서는 존재하지 않았던, 약 2.6 cm로 분리된 주기적인 줄무늬가 관찰되었다.
이들 줄무늬는 코팅의 어닐링이 레이저 다이오드에 의해 생성되는 레이저 라인 아래로 동일한 기판을 지나게 하여 수행될 때는 나타나지 않는다. 따라서, 가시적인 균일성의 결함의 출현은 연속 광원(레이저 다이오드)을 대신한 펄스 광원(플래시 램프)의 사용과 관련되는 것으로 보인다.
이러한 바람직하지 않은 효과를 더 잘 이해하기 위한 많은 시도 이후에, 본 출원인은 구현하기 상당히 간단하며, 어닐링된 기판의 이러한 주기적인 균일성의 결함을 상당히 감소시키거나 또는 심지어 완전히 억제시키는 해결책을 발견하였다.
이러한 해결책은 플래시 램프와 어닐링될 코팅 사이에 조사 슬릿(irradiation slit)을 포함하는 불투명 마스크를 개재시키는 것으로 구성된다. 이러한 마스크의 사용이 어닐링된 코팅에서 균일성의 결함의 감소 또는 억제로 이어지기 위해서는 다음의 조건이 만족되어야 한다:
- 마스크와 조사 슬릿은 플래시 램프에 대하여 고정된 위치를 가져야 한다;
- 플래시 램프의 주파수와 기판의 진행 속도는 코팅의 각각의 지점이 적어도 하나의 광 펄스를 받도록 되어야 한다;
- 마스크는 어닐링될 코팅의 표면으로부터 최대 수 밀리미터 정도로 가능한 한 가깝게 위치하여야 한다;
- 조사 슬릿의 형상과 크기는, 광 세기가 이하 공칭 광 세기(nominal light intensity)라고 하는 임계 광 세기보다 낮은 모든 영역에서 마스크가 램프의 광을 가로막도록(즉, 기판을 엄폐하도록) 해야 한다.
본원에서, "공칭 광 세기"라는 표현은 주어진 지속 시간 동안의 광 펄스 세기로서 그보다 높은 세기에서는 제1 펄스 세기 이상의 세기 및 동일 지속 시간을 갖는 제2 펄스가 코팅의 반사색을 변화시키지 않게 되는 광 펄스 세기를 의미하는 것으로 이해된다.
색 변화는 CIE L*a*b* (발광체 D65) 색 체계로 정의 된 바와 같은 두 색 사이의 차이(ΔE*)이다.
Figure pct00001
CIELab 체계는 밝기를 나타내는 L*축, 적색/녹색의 a*축, 청색/황색의 b*축을 가진 구-형상의 색 공간을 정의한다. 0보다 큰 a*값은 적색 성분을 지닌 색상에 해당하며, 음수의 a*값은 녹색 성분을 지닌 색상에 해당하고, 양수의 b*값은 황색 성분을 지닌 색상에 해당하며 음수의 b*값은 청색 성분을 지닌 색상에 해당한다. 상기 공식에서, L1, a1 및 b1은 CIELab 색 공간에서 제1 색의 좌표이고, L2, a2 및 b2는 제2 색의 좌표이다.
어닐링될 코팅이 충분한 세기의 제1 펄스로 조사될 때, 이러한 조사는 코팅의 색의 변화(ΔE* 1)를 유발한다. 그 후, 동일한 에너지(동일한 세기 및 동일한 지속 시간)의 펄스로 동일한 조사가 반복될 때, 유발된 추가적인 색 변화가 전체 색 변화(ΔE* 2)를 일으킨다.
ΔE2가 실질적으로 ΔE1과 같을 때, 즉 ΔE2 - ΔE1가 1 이하일 때, 제2 펄스는 코팅의 색에 현저한 영향을 갖지 않는 것으로 여겨지며 펄스의 세기는 상술한 바와 같이 정의된 공칭 세기 이상인 것으로 여겨진다.
그에 반해서, 제2 펄스가 현저한 색 변화(ΔE* 2 - ΔE* 1 > 1)를 유발할 때, 제2 펄스는 코팅의 색에 영향을 갖는 것으로 여겨지며 광 세기는 공칭 광 세기보다 더 낮은 것으로 여겨진다.
고려해야 할 광 세기는 물론 작업 면의 높이, 즉, 어닐링될 코팅의 높이에서 측정된 것이다.
플래시 램프에 의해 방출된 광은, 작업 면의 높이에서 광 세기가 상술한 바와 같이 정의된 공칭 세기 이상인 적어도 하나의 영역 및 광 세기가 공칭 광 세기 이하인 일반적으로 조사된 영역의 주위의 다른 영역을 포함하는 출력 밀도 프로파일(power density profile)이라고도 지칭되는 광 세기 프로파일을 갖는다.
조사 마스크는 램프와 코팅 사이에 위치하여, 어닐링될 코팅의 높이에서 공칭 세기보다 낮은 광 세기를 갖는 모든 광을 가로막아야 한다. 마스크는 선택적으로 공칭 세기 이상의 세기를 갖는 광을 약간 가로막을 수 있다.
본 발명의 일 주제는 코팅이 있는 기판의 표면을 어닐링하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
- 어닐링될 코팅을 갖는 기판을 상기 코팅이 있는 기판 면이 플래시 램프를 향하게 하여 고출력 펄스 광을 방출하는 플래시 램프 아래로 지나게 하는 단계; 및
- 플래시 램프에 대하여 고정된 위치에 있으며 플래시 램프와 어닐링될 코팅 사이에 위치하고 기판의 진행 방향에 대해 수직인 세로 축을 갖는 슬릿을 포함하는 마스크를 통하여 플래시 램프에 의해 방출된 고출력 펄스 광으로 어닐링될 코팅을 조사하고, 플래시 램프의 주파수 및 기판의 진행 속도를 조정하여, 어닐링될 코팅의 각각의 지점이 적어도 하나의 광 펄스를 받게 하는 단계
를 포함하고,
마스크의 하부 면과 어닐링될 코팅의 표면 사이의 거리는 1 mm 이하, 바람직하게는 500 ㎛ 이하 및 이상적으로는 100 ㎛ 이하이고,
슬릿의 형상과 크기는, 마스크가 없을 경우 어닐링될 코팅에 도달했을 광 세기가 이하 "공칭 광 세기"라고 하는 임계 광 세기보다 낮은 모든 영역에서 마스크가 어닐링될 코팅을 엄폐하도록 하는 것을 특징으로 한다.
"플래시 램프"가 본원에서 언급될 때마다, 이러한 용어는 단일 플래시 램프 또는 다수의 플래시 램프, 예를 들어 5 내지 20 개의 램프 또는 심지어 8 내지 15 개의 램프로서 바람직하게는 서로 평행하게 위치하며 하나 이상의 거울과 연결된 것을 지칭한다. 예를 들어, 그러한 다수의 플래시 램프와 거울은 WO 2013/026817에 개시된 방법에서 사용된다. 거울의 기능은 램프에 의해 방출된 모든 광을 기판 방향으로 향하게 하고 광 세기 프로파일을 세기가 거의 일정한(5% 미만으로 변화) 중심 안정부(plateau) 및 세기가 점진적으로 감소하는 측면(flanks)을 갖는 바람직한 절단된 종(truncated bell) 모양이 되게 하는 것이다. 이들 거울은 평면 거울 또는 초점 거울일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 플래시 램프는 일반적으로 희가스를 가득 채운 밀봉된 유리 또는 석영 튜브이고 그 단부에 전극을 갖추고 있다. 축전기를 방전하여 얻어지는 단 지속(short-duration) 전기 펄스의 영향 하에서, 가스는 이온화하고 특별히 강한 비간섭성 광을 생성한다. 방출 스펙트럼은 일반적으로 적어도 두 개의 방출선을 포함하며, 이는 바람직하게는 근자외선 영역에서 최대의 방출을 갖는 연속 스펙트럼이다.
램프는 바람직하게는 크세논 램프이다. 이는 또한 아르곤 램프, 헬륨 램프 또는 크립톤 램프일 수 있다. 방출 스펙트럼은 바람직하게는, 특히 160 내지 1000 nm 범위의 파장에서 복수의 선을 포함한다.
광 펄스(플래시)의 지속 시간은 바람직하게는 0.05 내지 20 밀리초, 특히 0.1 내지 5 밀리초 범위에 포함된다. 반복률(주파수)은 바람직하게는 0.1 내지 5 Hz, 특히 0.2 내지 2 Hz 범위에 포함된다.
램프 또는 램프들은 바람직하게는 기판의 가장 긴 변에 대해 횡으로 위치한다. 상기 램프는 바람직하게는 적어도 1 m, 특히 적어도 2 m 및 심지어 적어도 3 m의 길이를 가지므로 대형 기판이 처리될 수 있다.
축전기는 통상적으로 500V 내지 500kV의 전압으로 충전된다. 전류 밀도는 바람직하게는 적어도 4000 A/cm2이다. 플래시 램프에 의해 방출된 총 에너지를 코팅 면적으로 나눈 밀도는 바람직하게는 1 내지 100 J/cm2, 더 바람직하게는 2 내지 30 J/cm2 및 특히 5 내지 20 J/cm2에 포함된다.
어닐링될 코팅을 갖는 기판은 바람직하게는 유리 또는 유리-세라믹으로 구성된다. 상기 기판은 바람직하게는 투명하고, 무색이거나(투명하거나 또는 매우 투명한 유리) 또는 예를 들어 청색, 회색, 녹색 또는 청동색으로 착색된다. 상기 유리는 바람직하게는 소다-석회-규산염 유리(soda-lime-silica glass)이지만, 또한 붕규산 또는 붕규산-알루미늄 유리일 수 있다. 기판은 유리하게는 1 m 이상, 또는 심지어 2 m 및 심지어 3 m 이상인 적어도 하나의 치수(dimension)를 갖는다. 기판의 두께는 일반적으로 0.1 mm 내지 19 mm, 바람직하게는 0.7 mm 내지 9 mm, 특히 1 mm 내지 6 mm, 또는 심지어 2 mm 내지 4 mm로 변한다.
어닐링될 코팅의 재료는 원칙적으로 표면 어닐링 처리에 의해 파괴되지 않고 이러한 처리 후에 그의 물리적 특성, 특히 색상이 변경될 수 있는 임의의 유기 또는 무기 재료일 수 있다.
이는 바람직하게는 무기물 코팅이고, 특히 하나 이상의 금속 산화물 필름 및/또는 하나 이상의 금속, 바람직하게는 금속상태의 귀금속 필름을 포함하는 코팅이다.
일 실시예에서, 어닐링될 코팅은 바람직하게는 적어도 하나의 투명 전도성 산화물(TCO) 필름을 포함한다. 이러한 산화물은 바람직하게는 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 플루오린- 또는 안티모니-도핑된 주석 산화물(FTO 및 ATO), 알루미늄(AZO) 및/또는 갈륨(GZO) 및/또는 티타늄 도핑된 아연 산화물, 니오븀 및/또는 탄탈럼 도핑된 티타늄 산화물, 및 아연 주석산염 또는 카드뮴 주석산염 중에서 선택될 수 있다.
특히 바람직한 일 산화물은, 종종 ITO라고 하는 인듐 주석 산화물이다. 주석의 원자%는 바람직하게는 5 내지 70%, 특히 6 내지 60% 및 유리하게는 8 내지 12% 범위에 포함된다. 플루오린-도핑된 주석 산화물과 같은 다른 전도성 산화물에 비하여, ITO는 전기 전도도가 높으므로 양호한 방사율 또는 저항률 수준을 얻기 위해 얇은 두께로 사용할 수 있다.
다른 실시예에서, 어닐링될 코팅은 하나 이상의 금속, 특히 귀금속의 얇은 필름, 일반적으로 은 또는 금을 기재로 하는 필름 및 바람직하게는 적어도 하나의 은 필름을 포함한다.
어닐링될 코팅의 물리적인 두께는 유리하게는 30 nm 이상 및 5000 nm 이하이고 바람직하게는 50 nm 내지 2000 nm에 포함된다.
본 발명의 방법에서, 어닐링될 코팅을 갖는 기판은 조사 마스크에 의해 부분적으로 가려지는 플래시 램프의 아래 또는 앞으로 지나게 된다.
본 방법의 에너지 효율을 증가시키기 위해서, 플래시 램프는 바람직하게는 어닐링될 코팅에 가까우며 유리하게는 20 cm 미만, 바람직하게는 10 cm 미만 및 특히 5 cm 미만으로 위치한다. 이러한 거리가 작아질수록 주어진 작동 전력에 대한 작업 면(어닐링될 코팅) 높이에서 광 세기는 커진다.
조사 마스크는 기판의 진행 방향에 수직인 세로 축을 갖는 슬릿을 포함한다. 어닐링될 코팅의 균일한 조사를 보장하는 가장 간단한 슬릿 형상은 직사각형이다. 따라서, 슬릿은 바람직하게는 실질적으로 직사각형 형상을 가진다. 그러나, 더욱 복잡하지만 덜 바람직한 형상 또한 상정할 수 있으며 본 발명은 슬릿이 직사각형인 실시예에 제한되지 않는다. 원호 형상, 지그재그 형상 또는 물결 형상을 갖는 슬릿은, 만약 슬릿의 상류 모서리 및 하류 모서리가 평행을 유지하여 연이은 광 펄스들에 대응하는 조사 영역들을 완벽하게 병치(틈이 없이)할 수 있다면, 직사각형 형상의 슬릿과 동등할 것이다.
어닐링될 코팅을 갖는 기판은 임의의 적절한 기계적 수송 수단을 사용하여, 예를 들어 벨트, 롤러, 및/또는 병진이동 트레이를 사용하여 주행 운동할 수 있다. 운반 시스템은 상기 움직임의 속도를 제어 및 조정할 수 있다.
기판의 진행 속도는 코팅의 각각의 지점이 적어도 하나의 광 펄스를 받도록 펄스의 주파수와 마스크의 슬릿의 폭에 따라 조정되어야 하며, 즉 진행 속도는 슬릿의 폭(L)과 두 펄스 사이의 주기(P)의 비율 L/P 이하이어야 한다.
1 Hz의 조사 주파수와 10 cm의 슬릿 폭의 경우에, 기판의 진행 속도는 따라서 최대 10 cm/초이어야 한다. 기판의 진행 속도가 L/P보다 느린 경우에, 일정 수의 지점은 두 개의 광 펄스(중첩의 영역)를 받으며, 이것은 본 방법의 에너지 효율 관점에서 그렇게 유리하지는 않다. 그러나, 상대적으로 좁은 중첩 영역의 존재는 진행 속도의 작은 변동이 발생할 경우에 조사된 영역의 연속성을 보장한다.
따라서, 본 발명의 방법의 바람직한 일 실시예에서, 플래시 램프의 주파수, 슬릿의 폭 및 기판의 진행 속도는 어닐링될 코팅의 지점들의 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 95% 및 더욱 바람직하게는 적어도 98%가 단 하나의 광 펄스를 받도록 한다. 즉, 코팅 지점들의 최대 10%, 바람직하게는 최대 5% 및 더욱 바람직하게는 최대 2%는 두 개의 광 펄스를 받는다.
따라서, 기판의 진행 속도는 바람직하게는 L/P 내지 0.9L/P에 포함된다.
어닐링될 코팅을 갖는 기판의 진행속도는 유리하게는 0.1 내지 30 m/분, 바람직하게는 1 내지 20 m/분, 및 특히 2 내지 10 m/분에 포함된다.
조사 슬릿의 폭은 유리하게는 1 내지 50 cm 및 바람직하게는 5 내지 20 cm에 포함된다.
슬릿의 길이는 어닐링될 코팅의 폭과 실질적으로 동일하며, 즉 일반적으로 1 m 이상, 바람직하게는 2 m 이상 및 특히 3 m 이상이다.
상술한 바와 같이, 조사 마스크는 어닐링될 코팅과 가능한 한 가까이 있어야 하며, 즉 그 하부 면과 어닐링될 코팅의 표면 사이의 거리는 1 mm, 바람직하게는 500 ㎛를 초과해서는 안 되고 이상적으로는 100 ㎛ 이하이어야 한다.
물론, 기판이 고정된 램프 아래로 연속적으로 지나거나 또는 램프와 마스크가 고정된 기판에 대하여 연속적으로 지나는 연속 공정에서, 마스크를 어닐링될 코팅과 직접 접촉하여 위치시키는 것은 불가능하다. 어닐링될 코팅의 표면에서 재현되는 기판 표면의 기복을 허용하기 위해 마스크와 어닐링될 코팅 사이의 거리를 조정하는 것은 필수불가결하다.
따라서, 마스크와 코팅의 표면 사이의 최대 거리가 존재하는 것 뿐만 아니라 마스크와 코팅 사이의 접촉이 없도록 보장하기에 충분한 최소 거리가 존재하는 것을 이해하는 것이 중요하다. 물론, 최소 거리는 기판의 편평도 및/또는 코팅의 거칠기에 달려있다. 상기 최소 거리는 예를 들어 10 ㎛ 또는 20 ㎛ 또는 심지어 50 ㎛일 수 있다.
본 발명의 다른 주제는 어닐링될 코팅을 갖는 기판의 표면을 어닐링하기 위한 장치이며, 이러한 장치는 본원의 방법을 구현하는데 특히 적절하다.
본 발명의 장치는
- 고출력 펄스 광을 방출할 수 있는 플래시 램프;
- 어닐링될 코팅을 갖는 평평한 기판을 플래시 램프 앞으로 지나게 할 수 있는 운반 수단; 및
- 플래시 램프에 대하여 고정된 위치에서 플래시 램프와 운반 수단 사이에 위치하며, 기판의 진행 방향에 수직인 세로 축을 갖는 슬릿을 포함하고, 플래시 램프에 의해 방출되는 광이 슬릿을 통해 어닐링될 코팅을 갖는 평평한 기판의 방향으로 투영되도록 위치하는 마스크를 포함하고,
마스크의 하부 면과 어닐링될 코팅의 표면 사이의 거리를 1 mm 미만, 바람직하게는 500 ㎛ 미만 및 특히 100 ㎛ 미만의 값으로 조정할 수 있는, 마스크와 운반 수단 사이의 거리를 조정하기 위한 수단을 더 포함한다.
마스크는 바람직하게는 금속, 일반적으로 알루미늄 또는 구리로 만들어질 것이다.
상기 마스크는 가능하게는 흡수층(absorbent layer)으로 피복하거나 또는 흡수성이 되게 하는 양극산화(anodization) 처리를 거침으로서 마스크에 가로막히는 임의의 광을 흡수한다. 이러한 경우에, 마스크의 본체는 바람직하게는 냉각 회로와 접촉하여, 그 온도가 100℃ 아래 및 바람직하게는 50℃ 아래로 유지될 것이다.
다른 가능성은 마스크에 산란 반사 층을 사용하여 가로막힌 광을 흡수하지 않고 산란시킴으로써 반사광 세기 및 그에 따른 위험성을 낮추는 것이다.
슬릿의 모서리에서 마스크의 두께는 가능한 한 얇아야 하며, 바람직하게는 500 ㎛보다 얇거나 또는 200 ㎛보다 얇거나 또는 심지어 100 ㎛보다 얇아야 한다.
마스크의 기계적 강성도와 그 냉각을 보장하기 위해, 슬릿으로부터 더 멀리 있는 마스크의 부분은 더 두꺼울 수 있다. 따라서, 슬릿의 모서리는 경사질 수 있으며, 광은 가장 얇은 부분에 의해 가로막힌다.
본 발명은 도면을 참조하여 더 자세하게 설명된다.
도 1은 마스크가 없는 상태에서 상술한 바와 같은 조건 하에서 조사된 Planitherme® ONE 코팅을 갖는 기판의 사진을 도시한다. 주기적인 수평 줄무늬가 약 2.6 cm 간격으로 떨어져 있음을 관찰할 수 있다.
도 2는 본 발명의 방법에 따라 처리된 Planitherme® ONE 기판의 사진이다. 도 1에서 보이는 줄무늬는 본 발명에 따른 조건 하에서 마스크의 삽입 덕분에 완벽하게 사라졌다.
도 3은 본 발명의 방법의 작동 및 더 구체적으로는 램프의 광 세기 프로파일과 관련하여 조사 마스크의 적절한 위치를 보여주는 설명 도면이다.
이러한 도 3에서, 어닐링될 코팅(2)을 갖는 연속적인 평평한 기판(1)은 롤러(6)에 의해 화살표로 표시된 진행 방향으로 운반된다.
어닐링될 코팅(2)은 램프의 어레이(4)에 의해 방출되며 거울 세트(5)에 의해 마스크(3)를 통해 아래로 향하는 광으로 조사된다. 마스크(3)의 두 부분 사이의 거리는 기다란 슬릿의 폭에 해당한다.
마스크(3)의 하부 면과 어닐링될 코팅(2)의 상부 면 사이의 거리는 1 mm보다 작다.
도면 하부에는, 마스크(3)가 없는 경우에 어닐링될 코팅(2)의 높이에 존재했을 것과 같은 광 펄스의 세기 프로파일이 도시되어 있다. 마스크(3)는 공칭 세기보다 작은 세기를 갖는 광이 마스크의 불투명 영역에 의해 가로막히도록 위치한다.

Claims (9)

  1. 코팅을 갖는 기판의 표면을 어닐링하기 위한 방법으로서,
    - 어닐링될 코팅(2)을 갖는 기판(1)을 상기 코팅이 있는 기판 면이 플래시 램프를 향하게 하여 고출력 펄스 광(intense pulsed light)을 방출하는 플래시 램프(4) 아래로 지나게 하는 단계; 및
    - 플래시 램프에 대하여 고정된 위치에 있으며 플래시 램프와 어닐링될 코팅 사이에 위치하고 기판의 진행 방향에 대해 수직인 세로 축을 갖는 슬릿을 포함하는 마스크(3)를 통하여 플래시 램프에 의해 방출된 고출력 펄스 광으로 어닐링될 코팅을 조사하고, 플래시 램프의 주파수 및 기판의 진행 속도를 조정하여, 어닐링될 코팅의 각각의 지점이 적어도 하나의 광 펄스를 받게 하는 단계
    를 포함하고,
    마스크의 하부 면과 어닐링될 코팅의 표면 사이의 거리는 1 mm 이하, 바람직하게는 500 ㎛ 이하 및 이상적으로는 100 ㎛ 이하이고,
    슬릿의 형상과 크기는, 마스크가 없을 경우 어닐링될 코팅에 도달했을 광 세기가 이하 "공칭 광 세기"라고 하는 임계 광 세기보다 낮은 모든 영역에서 마스크가 어닐링될 코팅을 엄폐하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 슬릿은 실질적으로 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 플래시 램프의 주파수, 슬릿의 폭 및 기판의 진행 속도는 어닐링될 코팅의 지점들의 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 95% 및 더욱 바람직하게는 적어도 98%가 단 하나의 광 펄스를 받도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 슬릿의 길이는 어닐링될 코팅의 폭과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 어닐링될 코팅의 폭은 1 m 이상, 바람직하게는 2 m 이상 및 특히 3 m 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 슬릿의 폭은 1 내지 50 cm 및 바람직하게는 5 내지 20 cm에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 어닐링될 코팅을 갖는 기판의 진행 속도는 0.1 내지 30 m/분, 바람직하게는 1 내지 20 m/분, 및 특히 2 내지 10 m/분에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 어닐링될 코팅은 적어도 하나의 금속 필름, 바람직하게는 은 필름, 또는 적어도 하나의 투명 전도성 산화물 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 코팅을 갖는 기판의 표면을 어닐링하기 위한 장치로서,
    - 고출력 펄스 광을 방출할 수 있는 플래시 램프(4);
    - 어닐링될 코팅(2)을 갖는 평평한 기판(1)을 플래시 램프 앞으로 지나게 할 수 있는 운반 수단(6); 및
    - 플래시 램프에 대하여 고정된 위치에서 플래시 램프와 운반 수단 사이에 위치하며, 기판의 진행 방향에 수직인 세로 축을 갖는 슬릿을 포함하고, 플래시 램프에 의해 방출되는 광이 슬릿을 통해 어닐링될 코팅을 갖는 평평한 기판의 방향으로 투영되도록 위치하는 마스크(3)를 포함하고,
    마스크의 하부 면과 어닐링될 코팅 표면 사이의 거리를 1 mm 미만, 바람직하게는 500 ㎛ 미만 및 특히 100 ㎛ 미만의 값으로 조정할 수 있는, 마스크와 운반 수단 사이의 거리를 조정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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