레이저 패터닝을 이용한 유리 표면의 고기능화

전문가 제언

○ 유리의 표면을 처리하여 기능을 부가하는 방법은 주로 코팅이나 열처리 등으로 이루어져 왔다. 특히 유리에 산업에서 레이저를 이용하는 분야는 주로 가공공정이었다. 유리에 레이저를 조사하면 가열이나 용해가 가능하지만 유리의 특성으로 인하여 굴절률 변화, 결정화 등의 변화가 발생할 수 있다.

 

○ Shinozaki 등은 레이저 이용하여 유리를 결정화시키는 연구를 하였다. 일반적으로 유리는 전기로에서 결정화 온도 이상으로 가열하여 결정화시키며, 결정은 재료 전체 혹은 표면에 석출한다. 이 문헌은 유리에 레이저를 조사하여 일부분만 결정화시키는 것이다. 유리 표면에 원하는 기능을 가진 결정을 임의 형상으로 형성하는 방법은 유리와 결정의 특성을 조합한 새로운 재료？디바이스 개발이 기대된다.

 

○ 레이저로 결정화를 일으키기 위해서는 레이저의 에너지를 유리에 흡수시켜야 한다. 연구에는 Ni2+나 Cu2+ 등의 천이금속 이온이나 Sm3+나 Dy3+ 등의 희토류이온을 유리조성에 첨가하여 레이저 에너지를 흡수시키고 있다. 이 문헌에서는 레이저 유기 국소 가열법이라 부르고 있다.

 

○ 국내에서도 펨토초 레이저를 이용한 정밀 미세패턴 가공이 관심을 받고 있다. 특히 디스플레이 사용되는 투명전극 재료인 ITO(Indium Tin Oxide) 패터닝에 대한 레이저 가공에 대한 연구가 발표되고 있다. ITO는 기판 재료에 비해 threshold가 낮아 펨토초 레이저 사용하면 유리에 손상이 없이 매우 정밀한 가공이 가능한 것으로 알려져 있다. 국내에서는 레이저를 이용한 유리 표면의 결정화에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 최근 이 분야에 관심이 많아 연구기관에서 국가 과제로 신청하기 위한 노력을 하고 있다.

 

○ 레이저를 이용은 자동차, 광통신, 반도체, 바이오 등 다양한 산업 분야로 확대되고 있다. 레이저 산업은 미국, 독일, 일본 등이 주도하고 있으며, 우리나라는 선진국과의 기술 격차가 큰 편이다. 레이저를 이용한 유리 가공 분야 이외 활용에 대한 연구가 많이 진행되길 기대한다.

 

저자

Kenji Shinozaki, Tsuyoshi Honma, Takayuki Komatsu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

30(115)

잡지명

ニュ－ガラス

과학기술
표준분류

재료

페이지

12~17

분석자

김*환

분석물

• 레이저 패터닝을 이용한 유리 표면의 고기능화.pdf [488,039 byte]

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