단일이온교환 공정에 따른 기판유리의 특성

이회관,이용수,강원호 한국마이크로전자및패키징학회 2002 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.9 No.3

단일이온교환 공정을 도입하여 평판디스플레이에 사용되는 기판유리를 대상으로 이온교환 거동 및 기계적 특성에 대하여 조사하였다. 효과분석으로는 온도와 시간 변화에 따른 $K^+$ 이온의 침투깊이, 이온교환량, 밀도, 열팽창계수를 관찰하였다. 기판유리의 기계적 특성으로는 3점 곡강도와 만곡변화를 관찰하였으며, 광학현미경을 사용하여 곡강도 측정 후 파괴된 시편의 형태를 조사하였다. Single ion exchange process was used, and the ion exchange behavior and mechanical properties were investigated in substrate glass for flat panel display. In order to study the effects of ion exchange, ion exchange behavior with ion penetration depth, amount of ion exchange, density and thermal expansion was measured according to the time and temperature. The mechanical properties were evaluated by the three point bending test and curvature change, and then the fracture patterns were investigated by optical microscope.

강유전체 Fresnoite 결정을 갖는 유리의 제조 및 결정화 거동

이회관,채수진,강원호,Lee, Hoi-Kwan,Chae, Su-Jin,Kang, Won-Ho 한국마이크로전자및패키징학회 2005 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.12 No.2

Fresnoite($Ba_2TiSi_2O_8$)결정을 갖는 $xK_2O-(33.3-x)BaO-16.7TiO_2-50SiO_2(mole\%)$ 유리조성에서 BaO를 $K_2O$로 대체함에 따른 유리화, 열적특성 및 결정화 거풍에 관하여 관찰하였다. x(0$\le$x$\le$20)의 함량이 증가함에 따라 유리화가 용이하였으며, 유리 전이온도 및 결정화 온도가 저온부로 이동하였다. $Ba_2TiSi_2O_8$결정상의 생성을 XRD분석을 통하여 확인하였으며, x의 함량증가가 이질상의 생성과는 무관함을 보였다. 결정화 거동을 DTA를 이용한 비등온법에 의하여 조사하였으며, x의 함량증가에 따라 avrami 지수(n)가 $2.26 {\pm}0.1,\;2.03 {\pm}0.1,\;1.93{\pm}0.15$로, 활성화 에너지는 약 $279 {\pm}12kJ/mole,\;302{\pm}7kJ/ mole,\;319{\pm}1kJ/mole$ 로 변화하였으며, SEM분석결과 x의 함량 증가 시 결정의 방향성이 두드러짐이 관찰되었다. Glass formation, thermal property and crystallization behavior were investigated in $xK_2O-(33.3-x)BaO-16.7TiO_2-50SiO_2(mole\%)$ with fresnoite($Ba_2TiSi_2O_8$) crystal by replacement BaO for $K_2O$. As x(0$\le$x$\le$20) contents increased, glass formation became easy, and crystallization temperature moved on to the low temperature. Crystal phase of the $Ba_2TiSi_2O_8$ was confirmed by XRD, and the replaced x was not effected on the formation of new crystals. The kinetics of crystallization of fresnoite were studied by applying the DTA measurements carried out at different heating rates. The average avrami exponent(n) and activation energy were changed $2.26 {\pm}0.1,\;2.03 {\pm}0.1,\;1.93{\pm}0.15$, $279 {\pm}12kJ/mole,\;302{\pm}7kJ/ mole,\;319{\pm}1kJ/mole$ according to x contents, respectively. The replaced x improved the orientation of crystal growth.

새로운 이온교환 프로세스에 의한 Soda-Lime-Silicate 유리의 이온교환 거동

이회관,황성건,이용수,강원호 한국산학기술학회 2004 한국산학기술학회논문지 Vol.5 No.2

단일이온교환 프로세스를 도입하여 soda-lime-silicate 유리에 있어서의 이온교환 거동 및 물성변화를 관찰하였다. 온도 및 시간 변화에 따라 K+이온의 침투깊이, 이온교환량은 증가하였으며, 이에 비례하여 밀도, 굴절률도 증가하는 경향을 보였다. 이온교환 과정에서 생성된 비가교 산소로 인하여 400㎚에서 흡수 현상이 관찰되었으며, 열팽창계수는 구조의 치밀화와 이력현상에 영향을 받았다. Ion exchange behavior and property change of soda-lime-silicate glass by advanced ion exchange process were investigated. Refractive index, specific gravity and optical transmittance were changed similarly to K+ ion penetration depth, and amount of ion exchange increased with the increase of the time and temperature. Especially, thermal expansion decreased greatly because of the structural compaction and residual stress by ion exchange process.

자외선 조사에 따른 게르마늄 함유 다성분계 산화물 유리의 광흑화와 열표백화 현상

이회관,오영석,강원호 한국산학기술학회 2002 한국산학기술학회논문지 Vol.2 No.2

게르마늄첨가 다성분계 산화물 유리를 제조하여 자외선(UV) 조사에 따른 유리의 미세 구조변화를 PL(photo-luminescence)과 ESR(electron spin resonance)을 이용하여 관찰하였다. 게르마늄 첨가량이 증가함에 따라 PL방사량은 증가하였으며, UV 조사 후에는 처음과 반대되는 광혹화 현상으로 감소하는 현상을 나타냈다. UV조사로 변화된 특성은 열처리를 통하여 회복이 가능하였으며, ESR 측정에서도 PL결과와 같은 광혹화 현상(phodarkenine effect)과 열표백화 현상(thermal bleaching effect)이 확인되었다. 또한, XRD 분석을 통하여 이러한 현상이 비정질 상은 그대로 유지하는 미세구조 변화임을 알 수 있었다. Ge-doped rnulticomponent oxide glasses were prepared by a conventional melting method. The change of micro structure in glasses was investigated by using PL (photoluminescence) and ESR (electron spin resonance). Before UV irradiation, the PL intensity increased according to germanium contents, but decreased the intensity as soon as UV irradiation. A changed property was recovered near it original properties when it was annealed. These photodarkening and thermal bleaching effect were observed by ESR intrument. These effect did not change the glass phase but vary only change of micro structure.

자외선 조사에 따른 게르마늄 함유 다성분계 산화물 유리와 광혹화와 열표백화 현상

이회관,오영석,강원호 한국산학기술학회 2002 한국산학기술학회논문지 Vol.3 No.3

게르마늄첨가 다성분계 산화물 유리를 제조하여 자외선(UV) 조사에 따른 유리의 미세 구조변화를 PL(photo-luminescence)과 ESR(electron spin resonance)을 이용하여 관찰하였다. 게르마늄 첨가량이 증가함에 따라 PL 방사량은 증가하였으며, UV 조사 후에는 처음과 반대되는 광혹화 현상으로 감소하는 현상을 나타냈다. UV조사로 변화된 특성은 열처리를 통하여 회복이 가능하였으며, ESR 측정에서도 PL결과와 같은 광혹화 현상(phodarkenine effect)과 열표백화 현상(thermal bleaching effect)이 확인되었다. 또한, XRD 분석을 통하여 이러한 현상이 비정질 상은 그대로 유지하는 미세구조 변화임을 알 수 있었다. Ge-doped multicomponent oxide glasses were prepared by a conventional melting method, The change of micro structure in glasses was investigated by using PL (photoluminescence) and ESR (electron spin resonance). Before UV irradiaton, the PL intensity increased according to germanium contents, but decreased the intensity as soon as UV irradiation. A changed property was recovered near it original properties when it was annealed. These photodarkening and thermal bleaching effect were observed by ESR instrument. These effect did not change the glass phase but vary only change of micro structure.

xK₂O-(33.3-x)BaO-16.7TiO₂-50SiO₂(mole%) 유리의 비선형 광학 및 형광 특성

이회관,유은성,채수진,강원호,Lee, Hoi-Kwan,Yoo, Eun-Sung,Chae, Su-Jin,Kang, Won-Ho 한국세라믹학회 2006 한국세라믹학회지 Vol.43 No.9

Transparent glass-ceramics containing fresnoite crystals have been prepared by controlled heat treatment in $K_2O-BaO-TiO_2-SiO_2$ and their nonlinear optical and luminescent properties were investigated using Maker fringe method and Spectrofluorometer. The second harmonic generation was observed in all samples and the values decreased with increasing $K_2O$ content. The luminescence of blue light at ${\sim}482nm$ could be observed and it was shown that the luminescent property was controlled by the $K_2O$ content.

PbO 함유 다성분계 Glass Fiber의 제조 및 특성평가

이회관,오영석,이용수,박만규,강원호 한국산학기술학회 2002 한국산학기술학회논문지 Vol.3 No.2

PbO 함유 다성분계유리 및 파이버를 제조하였으며, PbO 함유 유리는 이중도가니법(double crucible method)에 의한 높은 개구수를 갖는(high-numerical aperture : N.A.) 광파이버(optical tiber) 제조에 적합하였다. 본 실험에 있어서는 SiO₂, PbO를 주성분으로 하고 K₂O, Na₂O, B₂O₃, AI₂O₃ 등의 산화물을 적량 배합하였으며, 또한 double crucible method에 의해 제조된 파이버의 광학적, 기계적 및 구조적 특성을 관찰하였다. PbO contained multicomponent glass and fibers have been obtained by melting process and double crucible method. PbO containing glass is most promising for fabrication of high-numerical aperture optical fiber. In this study, main composition is SiO₂, PbO and glass composition mix component oxide such as K₂O, Na₂O, B₂O₃, AI₂O₃,AIso, the optical, mechanical and structural properties of manufactured fibers by double crucible method are investigated.

Microwave-assisted Sintering of Amorphous Powders

이회관,김기민,박만규,강원호 한국세라믹학회 2011 한국세라믹학회지 Vol.48 No.1

Microwave heating (MW) was studied for the sintering of amorphous powders. In comparison to conventional heating (CV), the results show that microwave heating has the potential to substantially accelerate the sintering process and allow for highly densified solidification by eliminating the pores and increasing the shrinkage rate. In the heat treatment to synthesize aluminum borate (Al_18B_4O_33) whiskers from precursors, it was found that microwave heating helps the formation of Al_18B_4O_33 crystal as well as the decrease of crystallization temperature of Al_18B_4O_33 to a level significantly lower than the previously reported value of 1050℃.

Single Ion Exchange Process에 의한 LCD용 기판유리의 강화

이회관,오영석,이용수,강원호 한국세라믹학회 2002 한국세라믹학회지 Vol.39 No.7

강화유리를 제조하기 위해서, 디스플레이 기판으로 사용되는 soda-lime-silicate 유리를 대상으로 단일이온교환 특성에 대하여 3점곡강도와 잔류응력을 조사하였다. 단일이온교환을 47$0^{\circ}C$에서 1시간 처리 후, 45$0^{\circ}C$에서 24시간 행하였을 때, 62.5$\times$10$_{6}$ kg/$m^2$의 최대 강도 값을 나타내었다. 또한, 곡강도 측정 후 얻어진 시편의 파단면에 존재하는 잔류응력층을 파괴분석을 통하여 관찰한 결과, 이 잔류응력층이 외부하중에 대한 탄성 변형에너지를 흡수하여 유연성을 증가시킴을 알 수 있었다 또한, 탄성변형에너지 흡수는 만곡변화, 균열가지수 및 취성특성 분석에서도 관찰되었다. To produce a strengthened glass, single ion exchange properties such as three-point bend strength and residual stress were investigated in soda-lime-silicate substrate glass for display use. The present work showed that the maximum value of strength was 62.5${\times}$10$\sub$6/ kg/㎡ after, the two-step single ion exchange process at 470$^{\circ}C$ for 1 h and 450$^{\circ}C$ for 24 h. As the result of the fracture analysis after bending test, the residual stress on the fractured surface of the strengthened glass increased the flexibility by means of absorbing the elastic deformation energy in the glass. Also, the effects of absorbing the elastic deformation energy were analysed by curvature change, number of multiple crack branches and brittleness.

Photoluminescence과 Conductance 측정을 이용한 자외선 조사된 Ge첨가 다성분계 산화물 유리의 구조변화 관찰

이회관,오영석,강원호 단국대학교 2001 산업기술연구 Vol.2 No.-

Ge-doped multicomponent oxide glasses were prepared by a conventional melting method. The structural change around Ge ions was investigated by using PL(photoluminescence) and conductance(G). After UV irrdiation, the PL intensity decreased and the change were maintained at room temperature, but a photodarkened glass recovered near its original properties when it was heat-treated at 500℃ for several hours. The conductance of the irradiated sample decreased because the disorder in structure was happened by UV irradiation. These results can be explained a structural change were occurred at bonding structure between Ge ions and glass components.