• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.48 no.6
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• pp.7-14
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• 2011

This paper is related to a roll-type micro-contact printing process. The proper parameters such as coating velocity, inking velocity, printing velocity and printing pressure as well as Ag contents of Ag ink were extracted to perform the fine patterning of Ag electrodes. Additionally we developed a process for PDMS with high uniform thickness. Finally, we obtained the Ag fine electrodes on $4.5cm\;{\times}\;4.5cm$ plastic substrate with the line width of 10 um, thickness less than 300 nm, surface roughness less than 40 nm, and the specific resistance of $2.08\;{\times}\;10^{-5}{\Omega}{\cdot}cm$.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.66.2-66.2
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• 2012

프린팅공정을 이용한 패터닝 기술은 디스플레이, 태양전지, RFID 등 다양한 분야에서 각광을 받고 있다. 프린팅공정은 대면적 패터닝 공정이 가능하며, 다단계 공정인 Litho보다 공정이 단순하다는 장점이 있지만, 현재까지 원하는 크기와 두께의 패턴구현이 쉽지 않다는 단점이 있다. 프린팅 공정을 전자소자의 패터닝 기술로 사용하기 위해서는, 다양한 선폭과 선 두께를 자유자재로 구현하는 것이 가능해야 한다. 또한 미세한 선폭을 인쇄할 수 있을 수록 더 미세한 전자소자 또는 디스플레이 소자를 만들어 낼 수 있으며, 박막을 구현하는 것은 유기소자를 인쇄방식으로 하기 위해서는 필수적이다. 본 논문은 이러한 정밀한 패터닝이 가능한 롤 인쇄 공정의 기본 메커니즘을 설명하고 이를 이용한 미세 박막 인쇄 공정을 실험을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.161.1-161.1
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• 2017

최근 OLED기술을 조명에 응용하고자 하는 연구가 급증되고 있다. 이는 유연하고, 대면적 확장이 가능하며, 다양한 형태 구현에 있어 장점이 존재하기에 차세대 감성조명으로써 주목을 받고 있다. 고효율의 OLED 조명을 위해서는 저저항/고유연의 투명전극 소재의 개발을 통해 전기적 손실을 최소화해야하고, 광추출층의 적용을 통해 내부에서 생성된 빛을 외부로 잘 방출시켜 광학적 손실을 최소화해야한다. 이를 위해 많은 다양한 투명전극에 대한 연구와 광추출을 위한 방법에 대한 연구가 진행이 되고 있고, 두 가지 효과를 한번에 얻을 수 있는 집적기판에 대한 수요가 높아지고 있다. 본 연구는 인쇄공정과 플라즈마 공정을 통해, 미세배선이 함몰된 집적 기판을 개발하여 저저항/고유연 투명전극을 구현하였고 기판상 나노구조체 형성을 통해 광추출 효율을 기존에 비해 20% 이상 향상시킬 수 있었다. 이러한 기판은 향후 대면적 OLED 조명에 응용이 가능할 것이라 전망한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.26 no.2
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• pp.111-125
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• 2011

기능성 전자 잉크와 인쇄 공정이 적용되는 인쇄전자는 기존 전자소자 제조 공정 대비해서 저비용, 대면적화, 저온/고속/단순/친환경 공정이 가능할 뿐만 아니라, 기존 제조 공정으로 다루기 어려운 다양한 유기 전자재료의 활용가능성이 높아 전자소자 및 부품분야의 새로운 패러다임이 될 것으로 판단되고 있다. 세계 인쇄전자 시장도 2010년 3억 7천만 달러에서 2020년 370억 달러, 그리고 2030년 3,360억 달러로 연평균 40% 이상의 높은 성장이 전망되는 등 미래는 낙관적이다. 반면 현재의 인쇄전자 기술은 소재 및 공정기술의 한계로 성능, 집적도, 내구성 등이 취약하여 본격적인 시장 형성은 지연되고 있다. 즉, Material/Substrate와 Printing Machine 분야가 인쇄전자 산업 성장의 단기적인 병목이 되고 있다. 그러나 이 부분은 기술 발전에 따라 해결이 가능해지고 그 이후로는 Design/Process 분야의 중요성이 부각될 전망이다. 인쇄전자 산업의 활성화를 위해서는 산업의 가치사슬을 구성하고 있는 Material/Substrate, Printing Machine, Design/Process 각 분야들 간의 유기적인 협력을 통한 기술발전이 이루어져야 할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.504-504
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• 2011

최근 디지털 프린팅 기술의 핵심기술로 떠오르고 있는 잉크젯 프린팅 기술은 최근 기존의 문서인쇄 뿐 아니라, 직물 인쇄, 태양전지 등의 다양한 반도체 소자 제조에 널리 활용되고 있으며, 점차 그 응용 분야를 넓혀가고 있다. 특히 thermal 방식의 잉크젯 피린팅 기술은 etching, thin film process, lithography등의 반도체 공정 기술을 이용하여 제작할 수 있기 때문에, 현재 잉크젯 프린팅 기술은 대부분 thermal 방식을 체택하고 있다. 이러한 thermal 잉크젯 프린팅 방법에서는 잉크를 토출시키기 위하여, 전기적 에너지를 열에너지로 전환하는 전자저항막층이 필수적으로 필요하게 되는데, 이러한 전자저항막층은 수백도가 넘는 고온 및 잉크와 접촉으로 인한 부식 및 산화 문제가 발생할 수 있는 열악한 환경에서 사용되므로, Ta, SiN과 같은 보호층을 필수적으로 필요로 한다. 그러나 최근 잉크젯 프린터의 고해상도 고속화, 대면적 인쇄성 등과 같은 다양한 요구 증가에 따라, 잉크젯 프린터의 저전력 구동이 이슈로 떠올라 열효율에 방해가 되는 보호층을 제거할 필요성이 제기되고 있다. 지금까지는 Poly-Si, $HfB_2$, TiN, TaAl, TaN _0.8 등의 물질들이 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질로 연구되거나 실제로 사용되어져 왔으나, 이러한 물질들을 보호층을 제거하는 경우 쉽게 산화되거나, 부식되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 기존 전자저항막의 기능을 만족시키면서, 산화나 부식에 대한 강한 내성을 가져 보호층을 제거하더라도 안정적으로 구동이 가능한 하이브리드 기능성(히터 + 보호층)을 가지는 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질의 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 자기조립특성을 가져 정밀제어가 가능한 원자층증착법(Atomic Layer Deposition)을 이용하여 원자/나노 단위의 미세 구조 컨트롤을 통해 내열 내산화 내부식성 저온도저항계수를 동시에 가지는 다기능성 전자저항막을 설계 및 개발하고자 하였다. 전자저항막 개발을 위하여 우수한 내부식 내산화성을 가지고 결정립 크기에 따른 온도저항계수 조절이 가능한 platinum group metal들과 전기 저항 및 내열성 향상을 위한 물질의 복합구조막을 원자증증착법으로 증착하였다. 또한, 전자저항막 증착시 미세구조와 공정 변수가 내부식성, 내산화성, 그리고 온도저항계수에 미치는 영향을 체계적으로 연구하여, proto-type의 inkjet printhead를 구현하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.9
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• pp.879-884
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• 2015

Printed electronics is a technology that produces electronic devices and circuits by printing functional ink on a web, which is a film-like flexible material. This technology is suitable for large-scale and high-speed mass production, and is a next-generation process technology that can fabricate electronic devices from flexible materials. As precise measurement of the positions of the web is required in order to commercialize such a printed electronics process, a measurement system with an optical encoder with a precision of micrometers had been proposed in the preceding research of this study. However, the lateral positions of the web could not be measured in the preceding research as the phenomenon of the entire web being moved in the lateral direction could not be detected. In this study, a measurement system that utilizes the differences in the amount of light reflected from the alignment patterns depending on the web positions in the lateral direction was proposed for measuring the lateral positions of the web. In addition, its reliability was verified and then the effect when measuring printed alignment patterns was analyzed by experiments.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.24 no.5
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• pp.374-380
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• 2011

In this paper a printing process for patterning electrodes on large area substrate was developed by combining screen printing with reverse off-set printing. Ag ink was uniformly coated by screen printing. And then etching resist (ER) was patterned in the Ag film by reverse off-set printing, and then the non-desired Ag film was etched off by etchant. Finally, the ER was stripped-off to obtain the final Ag patterns. We extracted the suitable conditions of reverse Using the process we successfully fabricated gate electrodes and scan bus lines of OTFT-backplane used for e-paper, in which the diagonal size was 6 inch, the resolution $320{\times}240$, the minimum line width 30 um, and sheet resistance 1 ${\Omega}/{\Box}$.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.108.1-108.1
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• 2012

높은 균일도의 대면적 OLED 조명을 만들기 위해서는 보조배선이 필요하다. 이 때 보조배선이 노출되면 보조배선에서 발생하는 누설전류로 인하여 디바이스가 효율적으로 구동이 되지 않는다. 그래서 누설전류를 막기 위하여 절연층을 사용하게 된다. 본 연구에서는 그라비아 오프셋 프린팅 방식으로 절연층을 형성 하였다. 그라비아 오프셋 프린팅 방식은 포토리소그래피 공법에 비해 공정이 간단하여 제작비용이 낮아지고, 친환경적인 이점이 있다. 절연층 재료로는 PVP 유기 절연체를 사용하였다. 이 PVP 유기 절연체는 PVP Poly-4-vinylphenol, Propylene glycol monomethyl ether acetate, 그리고 Poly(melamineco-formaldehyde) metylate 재료들을 적절한 비율로 혼합하여 제작하였다. 제작된 용액은 최대 1840cps의 점도를 가지고 있다. 이 PVP용액으로 인쇄 테스트를 진행하였다. 일반적으로 그라비아 오프셋 프린팅 방식에서는 고점도 재료가 사용되지만, 이 PVP용액은 낮은 점도에서도 프린팅이 잘 되는 것을 확인 할 수 있었다. 재료의 열처리는 $100^{\circ}C$에서 10분 건조 후 $200^{\circ}C$에서 15분의 큐어링을 진행하였다. 인쇄에 사용한 패턴의 선폭은 50um~100um로 구현하였으며, 약 120cps의 점도에서 선폭 및 해상도가 패턴과 가장 유사하게 나타났다. 인쇄 후의 절연층은 최종적으로 약 1um의 두께와 낮은 접촉각을 형성하였다. 누설전류는 전압 20V인가시 0.12pA/$cm^2$의 값을 가진다. 이 결과는 동일 두께의 스핀코팅과 비슷하였다. 우리는 이 결과값을 토대로 보조배선과 PVP 유기 절연층을 그라비아 오프셋 프린팅 방식으로 인쇄 한 OLED 조명을 제작하였다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.40 no.1
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• pp.71-80
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• 2023

Silver paste is a valuable electrode material for electronic device applications because it is easy to handle with relatively low heat treatment. This study treated the electrode surface using an atmospheric-pressure plasma jet on the silver-paste electrode. This plasma jet was generated in an argon atmosphere using a high voltage of 5.5 to 6.5 kV with an operating frequency of 11.5 kHz. Plasma-jet may be more beneficial to the printing process by performing it at atmospheric pressure. The electrode surface becomes hydrophilic quickly and contact angle variation is observed on the electrode surface as a function of plasma treatment time, applied voltage, and gas flow rate. Also, there was no deviation in the contact angle after the plasma treatment in the large-area sample, that means a uniform result could be obtained regardless of the substrate size. The outcomes of this study are expected to be very useful in forming a stacked structure in the manufacture of large-area electronic devices and future applications.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.42 no.4
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• pp.716-722
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• 2017

In this paper, a fully printed NFC tag operating at 13.56 MHz was designed and fabricated using silver nano-paste and carbon ink. The proposed NFC tag has a printed coil with an inductance of $2.74{\mu}H$ on a PI film for application to an NFC tag IC with an internal capacitance of 50 pF. Screen printing technology used in this paper has advantages such as large area printing for mass production, low cost and eco-friendly process compared to conventional PCB manufacturing process. The proposed structure consists of a circular coil implemented as a single layer using silver nano-paste and carbon ink, a jumper pattern for chip mounting between the outer edge and the center of the coil, and an insulation pattern between the coil and the jumper pattern. In order to verify the performance of the proposed NFC tag, we performed the measurements of the printing line width, thickness, line resistance, adhesion and environmental reliability, and confirmed the suitability of the NFC tag based on the full-printed manufacturing method.