유리 프릿과 유리 튜브를 사용하지 않고 FED, VFD와 PDP를 봉입할 수 있는 기반 기술로서, 진공 내에서 두 장의 sodalite유리 기판들을 정전 열 접합하는 공정을 연구하였으며, 대기 중에서 정전 열 접합한 기판 쌍들과 비교하여 접합 특성을 비교.분석하였다. 진공 분위기 내에서 비정질 실리콘 interlayer를 이용하여 접합된 유리 기판 쌍의 경우, 대기압의 경우와 비교할 때 동일한 접합 온도와 전압에서 접합 강도가 상대적으로 낮은 것으로 측정되었으며, 산소 분위기의 경우 접합 강도가 증가하였음을 확인하였다. XPS와 SIMS를 통한 비정질 실리콘 표면 및 유리기판 표면의 조성 변화 분석으로부터, 진공내에서 산소가 부족함으로써 정전 열 접합 과정에서 부가적으로 수반되는 실리콘 산화막이 불완전하게 형성된 것으로 해석 할 수 있다.
CIGS 박막태양전지는 박막태양전지 중 최고 효율(20%)을 보이는 태양전지로 각광받고 있다. 이러한 고효율 태양전지는 Soda-lime glass 를 기판으로 사용한 경우로 기판과 CIGS층의 열팽창계수가 비슷하고 또 나트륨이 CIGS 성장시 확산하여 광흡수층에 유익한 영향을 준다고 알려져 있다. 본 실험에서는 나트륨이 함유된 소다라임유리와 거의 포함하고 있지 않은 코닝유리를 기판으로 사용하여 CIGS 광흡수층의 차이를 분석하였다. SIMS, SEM분석결과 소다라임유리의 CIGS Mo 부근과 표면부위에 Na 농도가 높으며, grain 크기가 코닝에 비해 작음을 알 수 있었다. 전기적 특성은 소다라임유리기판의 경우 p-type 농도가 코닝유리기판에 비해 약 $10^5{\sim}10^6$천배가량 높음을 확인하였다. 셀특성또한 코닝 11%, SLG는 16%로 효율차이가 발생하였으며 이는 나트륨으로 p-type 전도도가 향상되어 효율이 개선되는 것으로 판단된다.
고주파 마그네트론 스펏터링법을 이용하여 유리 및 (012)면인 사파이어 기판위에 ZnO박막을 제조하였다. 유리기판위에는 (002)면을 갖는 ZnO 다결정박막이 제조되었으며, (012)면인 사파이어 기판위에는 (110)면인 ZnO에 피택셜 박막이 제조되었다. 유리 및 사파이어 기판위에 제조된 ZnO박막의 표면탄성파 특성을 조사하였다. 유리 및 사파이어 기판에 대한 중심주파수에서의 전파속도는 각각 2680 m/sec 및 5980 m/sec였으며, 기본모드에서 구한 결합계수는 각각 0.98 % 및 1.44 %였다.
PE/PET 필름이 부착된 디스플레이 또는 유리기판 가공에 있어서 유리기판에 대한 고정은 필수 기술요소라 할 수 있다. 이러한 유리기판 위의 필름을 제거하기 위해서는 정밀한 절단기술이 필요하며, 평탄도가 일정하지 않는 유리기판에 대하여 균일한 압력을 가하여 일정한 평탄도를 유지하여 유리기판에 부착된 필름을 가공할 수 있다. 이러한 유리기판에 부탁된 필름을 가공할 수 있는 기술은 유리기판을 흡착시키는 공압기술과 정밀가공처리된 평탄도 $5[{\mu}m]$이상의 베이스(base)판 위에 유리기판을 고정할 수 있는 고정 압착시스템을 제안하고자 한다. 본 논문에서는 유리기판이나 표면의 부착된 필름커팅 시 유리기판위에 결함이 발생하지 않도록 유리기판을 흡착시키는 공압시스템 및 정밀가공시스템을 제안하고자 한다.
태양전지의 표면으로 입사되는 빛은 태양전지의 내부로 모두 흡수되지 못하고 그 일부가 기판 표면에서 반사되어 손실이 발생한다. 때문에 기판 표면의 반사손실을 줄이거나 태양전지 내부의 생성 전하를 증기시키기 위한 연구가 많이 진행 중이다. 본 논문에서는 유리 기판의 표면을 습식 에칭하여 표면을 거칠게 형성하는 표면 처리를 진행하였으며, 거칠어진 표면의 구조적 특성을 분석하였다. 그리고 빛이 입사되는 유리 기판의 각도를 변화하면서 그에 따른 분광특성 또한 분석하였다. 입사되는 빛이 에칭된 표면으로 조사될 때 다중반사에 의해서 유리 기판 내부에 빛을 재흡수할 확률이 증가함을 확인하였다. 또 유리 기판의 각도를 변화하면서 빛을 입사할 때 빛의 투과 및 반사 성능은 변화하지 않음을 확인하였다.
보로실리케이트 유리기판과 석영기판을 사용하여 $800^{\circ}C~520^{\circ}C$의 온도 범위에서 용액 성장법에 의한 다결정 실리콘 박막의 성장에 관해 조사 하였다. 기판상에는 용애과의 젖음성을 좋게 해주기 위해 박막의 알루미늄츠오가 실리콘층이 증착되었으며, 용매로는 알루미늄과 실리콘옥사이드와의 반응에 의해서 일어난다. 결정립 크기가 수백 마이크론까지 이르는 실리콘을 얻을 수 있었으며, 석영기 판의 경우에는 보르실리 케이트 유리기판보다 강한 (111) 우선 성장 방향을 보여주고 있다.
본 연구에서는 주기적인 3차원 패턴이 형성된 유리기판을 사용하여 비정질 실리콘 박막 태양전지를 제작하였다. 주기적인 패턴은 일반적인 전도성 투명 산화막(TCO: Trasparent Conductive Oxide) 표면의 불규칙 패턴과 비교하여 더 효율적인 광포획을 가능하게 한다. 태양전지 제작 전 광특성 전산모사를 통하여 주기적인 패턴 유리 기판의 광학적 특성을 알아보았다. 비정질 실리콘 박막 태양전지의 제작은 PECVD를 이용하여 구면 패턴이 형성된 유리기판을 이용하여 제작되었으며, 인공 태양광 조사장치를 이용하여 제작된 태양전지의 성능 평가를 진행하였다. 태양전지 전산모사 결과와 실험 결과들을 비교 분석하여 주기적인 패턴 유리 기판을 이용한 비정질 실리콘 박막 태양전지의 효율향상 가능성을 확인하였다.
Si 칩에 박막히터를 형성하고 이에 전류를 인가하여 LCD (liquid crystal display) 패널의 유리기판은 가열하지 않으면서 Si 칩만을 선택적으로 가열함으로써 Si 칩을 LCD 패널의 유리기판에 실장 하는 새로운 COG 공정기술을 연구하였다. $5\;mm{\times}5\;mm$ 크기의 Si 칩에 마그네트론 스퍼터링법으로 폭 $150\;{\mu}m$,두께 $0.8\;{\mu}m$, 전체 길이 12.15 mm의 정방형 Cu 박막히터를 형성하였으며, 이에 0.9A의 전류를 60초 동안 인가하여 Si칩의 Sn-3.5Ag 솔더범프를 리플로우 시킴으로써 Si 칩을 유리기판에 COG 본딩하는 것이 가능하였다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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