BLU(Back LightUnit) 및 형광체의 내화학성(chemical resistance), 내열성(thermal resistance), 내마모성(wear resistance) 등의 물성을 증진시키기 위해 세라믹 코팅이 널리 이용되고 있으나, 일반적으로 제조비용 높고 공정이 복잡한 ...
BLU(Back LightUnit) 및 형광체의 내화학성(chemical resistance), 내열성(thermal resistance), 내마모성(wear resistance) 등의 물성을 증진시키기 위해 세라믹 코팅이 널리 이용되고 있으나, 일반적으로 제조비용 높고 공정이 복잡한 졸-겔법, 스퍼터링 및 CVD법 등이 이용되고 있다. 본 연구는 공정이 단순하고 저비용인 기계적 분쇄방법을 통하여 장기간 분산안정성을 가지는 코팅용 알루미나 분산액을 제조하고 딥-코팅프로세스를 이용한 재현성 있는 균질 박막을 위한 코팅조건을 확립하는데 그 목적을 두었다. 제조된 분산액의 분산안정성은 입도분석기(PSA)와 점도측정기로 측정하였고, 코팅박막은 열분석(TG-DTA), 주사전자현미경(FEG-SEM), X-선 회절분석(XRD), 분광분석(UV-vis Spectrometer), 주사탐침현미경(SPM) 그리고 접촉각 측정기 등을 사용하여 그 특성을 평가하였다. 알루미나 입자는 이소프로필알코올에서 질산을 2wt% 첨가하여 안정화 시킬 수 있었으며, 이때 평균입도는 98 nm, 점도는 12 cps였다. 딥-코팅 후에 건조과정중에 발생하는 박막의 균열은 에틸셀룰로오스를 0.5~2wt% 첨가하여 억제하였다. 형성된 박막의 두께는 100~500 nm의 범위를 가졌으며 인상속도와 에틸셀룰로오스 첨가량의 조절로 원하는 두께의 박막을 얻을 수 있었다. 알루미나 박막은 500℃에서 γ-Al2O3상의 결정전이가 관찰되었고 물에 대해 12°의 접촉각으로 친수성을 보였으며 표면 거칠기가 약 3.62 nm였다. 그리고 가시광선 영역에서 우수한 투과도를 나타내었으므로 투과도를 중요시하는 광학부품소재에 적용가능 할 것으로 기대된다.
BLU(Back Light Unit) 및 형광체의 내화학성(chemical resistance), 내열성(thermal resistance), 내마모성(wear resistance) 등의 물성을 증진시키기 위해 세라믹 코팅이 널리 이용되고 있으나, 일반적으로 제조비용 높고 공정이 복잡한 졸-겔법, 스퍼터링 및 CVD법 등이 이용되고 있다. 본 연구는 공정이 단순하고 저비용인 기계적 분쇄방법을 통하여 장기간 분산안정성을 가지는 코팅용 알루미나 분산액을 제조하고 딥-코팅프로세스를 이용한 재현성 있는 균질 박막을 위한 코팅조건을 확립하는데 그 목적을 두었다. 제조된 분산액의 분산안정성은 입도분석기(PSA)와 점도측정기로 측정하였고, 코팅박막은 열분석(TG-DTA), 주사전자현미경(FEG-SEM), X-선 회절분석(XRD), 분광분석(UV-vis Spectrometer), 주사탐침현미경(SPM) 그리고 접촉각 측정기 등을 사용하여 그 특성을 평가하였다. 알루미나 입자는 이소프로필알코올에서 질산을 2wt% 첨가하여 안정화 시킬 수 있었으며, 이때 평균입도는 98 nm, 점도는 12 cps였다. 딥-코팅 후에 건조과정중에 발생하는 박막의 균열은 에틸셀룰로오스를 0.5~2wt% 첨가하여 억제하였다. 형성된 박막의 두께는 100~500 nm의 범위를 가졌으며 인상속도와 에틸셀룰로오스 첨가량의 조절로 원하는 두께의 박막을 얻을 수 있었다. 알루미나 박막은 500℃에서 γ-Al2O3상의 결정전이가 관찰되었고 물에 대해 12°의 접촉각으로 친수성을 보였으며 표면 거칠기가 약 3.62 nm였다. 그리고 가시광선 영역에서 우수한 투과도를 나타내었으므로 투과도를 중요시하는 광학부품소재에 적용가능 할 것으로 기대된다.
The ceramic coating has been widely used to promote the properties of the chemical resistance, thermal resistance, and wear resistance in BLU(Back Light Unit) and the fluorescent substance, but the processing methods such as sol-gel process, sputtering, and CVD have high costs and complex processes....
The ceramic coating has been widely used to promote the properties of the chemical resistance, thermal resistance, and wear resistance in BLU(Back Light Unit) and the fluorescent substance, but the processing methods such as sol-gel process, sputtering, and CVD have high costs and complex processes. In this study, The Al2O3 suspension for coating which has long-term stability was processed by the mechanical milling which is cost-effective and simple process, and coating conditions were examined for making homogeneous thin films by the dip-coating process. The Al2O3 suspension was measured by PSA(Particle size analyzer) and Viscometer, and the characteristics of the Al2O3 thin films were analyzed with thermal analysis, SEM, XRD, UV-vis spectrometer, AFM, and contact angle measurement. The Al2O3 particles could be stabilized by adding 2wt% of nitric acid. At that time, this average particle size was 98 nm. The Al2O3 suspension had the viscosity of 12 cps. After dip-coating, the cracks of thin films which could be easily taken place on the drying were prevented by adding 0.5~2 wt% of Ethyl cellulose. Thickness of thin films could be adjusted from 100nm to 500nm according to draw rate and addition of Ethyl cellulose. Al2O3 thin film heat-treated at 500℃ had the structure of γ-Al2O3 phase, and the contact angle with water of 13°, and the roughness of 3.62 nm, with which this film was hydrophilic. So, these thin films could be applied for the optical devices because of their excellent permeability through a visible ray.
The ceramic coating has been widely used to promote the properties of the chemical resistance, thermal resistance, and wear resistance in BLU(Back Light Unit) and the fluorescent substance, but the processing methods such as sol-gel process, sputtering, and CVD have high costs and complex processes. In this study, The Al2O3 suspension for coating which has long-term stability was processed by the mechanical milling which is cost-effective and simple process, and coating conditions were examined for making homogeneous thin films by the dip-coating process. The Al2O3 suspension was measured by PSA(Particle size analyzer) and Viscometer, and the characteristics of the Al2O3 thin films were analyzed with thermal analysis, SEM, XRD, UV-vis spectrometer, AFM, and contact angle measurement. The Al2O3 particles could be stabilized by adding 2wt% of nitric acid. At that time, this average particle size was 98 nm. The Al2O3 suspension had the viscosity of 12 cps. After dip-coating, the cracks of thin films which could be easily taken place on the drying were prevented by adding 0.5~2 wt% of Ethyl cellulose. Thickness of thin films could be adjusted from 100nm to 500nm according to draw rate and addition of Ethyl cellulose. Al2O3 thin film heat-treated at 500℃ had the structure of γ-Al2O3 phase, and the contact angle with water of 13°, and the roughness of 3.62 nm, with which this film was hydrophilic. So, these thin films could be applied for the optical devices because of their excellent permeability through a visible ray.
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