• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.287-294
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• 2013

롤투롤 인쇄전자 시스템은 높은 생산성과 낮은 원가를 이점으로 인쇄전자 산업에서 가장 각광을 받고 있는 인쇄기술 중 하나이다. 이러한 롤투롤 인쇄전자 시스템에서 인쇄패턴의 특성은 인쇄물의 기능적 성질을 결정짓는 중요한 문제라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 인쇄패턴의 특성을 결정짓는 주요 인자들이 특별히 인쇄패턴의 두께와 표면 조도에 미치는 영향성에 대한 분석이 수행되었다. 실험계획법을 적용하여 인쇄패턴의 두께와 표면조도에 대한 각 인자의 주효과 및 교호작용 효과를 정량적으로 제시하였고, 분산분석을 통해 유의한 인자를 찾아내었다. 또한 이에 따르는 통계적 모델이 주요 인자의 함수로서 개발되었다. 이러한 결과는 롤투롤 전자인쇄 시스템의 특징에 따라 요구되는 인쇄패턴의 특성을 얻는데 활용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권2호
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• pp.173-178
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• 2012

최근 RFID, 유연디스플레이, 태양전지, 전자 종이 등의 소자를 프린팅 방식을 이용하여 생산하려는 연구가 활발하게 진행 되고 있다. 이런 방식이 기존의 노광기술과 식각기술에 의존하는 반도체 공정에 비해 가격 경쟁력에서 우수하기 때문이다. 특히 RFID, 유연디스플레이, 태양전지, 전자 종이 등은 유연성과 대량생산을 필요로 하기 때문에 롤투롤(roll to roll)공정과 같은 저가격화, 대형생산화에 관심이 집중되고 있다. 이 롤투롤 기술을 사용하기 위해서는 인쇄 패턴의 빠른 구현, 표면 균일도, 두께 등의 높은 인쇄 품질이 보장 되어야 한다. 본 연구는 실험계획법(Design of Experiment)을 적용하여 인자들의 주효과와 교호작용 효과를 분석하고, 롤투롤 전자인쇄 시스템에서 닙 롤의 특성에 따른 인쇄 품질의 영향과 인쇄 품질의 향상 방안을 찾기 위한 매칭기술을 제안 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.306-306
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• 2013

본 연구에서는 저가격, 대면적화를 위한 롤투롤 스퍼터를 이용하여, Index matching (히가시 야마 $125{\mu}m$)의 PET 기판 위에 ITO 박막을 성막 시킨 정전용량 방식의 터치 패널용 투명 전극에 대하여 전기적, 광학적, 구조적, 표면적 특성을 분석하였다. ITO 타겟은 미쓰이사(일본의) 주석 함량 5 wt%을 사용하였으며, 롤투롤 스퍼터는 degassing챔버와 스퍼터 챔버가 한 시스템에 구성되었고, Degassing 챔버는 좌우측의 Rewinder/Unwinder 롤러에 의해 감고 풀어지는 PET 기판의 수분 및 가스를 중앙부에 위치한 히터를 통해 제거하며, 수분 제거 후 스퍼터 챔버로 옮겨진 1,250 mm폭의 PET기판을 Unwinder/Rewinder 롤러에 장착하며, Unwinder 롤러로부터 풀려진 PET 기판은 guide 롤러를 거쳐 cooling drum과의 물리적 접촉에 의해 PET 기판의 냉각이 일어나게 된다. ITO 캐소드 전에 장착된 할로겐 히터 상부로 기판이 지나가면서 열처리가 진행되고 열처리 후 두 개의 ITO 캐소드 상부를 지나면서 연속적으로 ITO 박막이 PET 기판에 성막 되게 된다. ITO 박막의 주요 성막 변수인 DC Power, Ar/$O_2$ 가스 유량비, 기판의 속도는 최적으로 고정하고, 성막된 ITO박막의 필름을 각각 고온 챔버에서 $150^{\circ}C$도에서 10 min에서 60 min 동안 각각 열처리를 통한 내열성 테스트를 진행하여 ITO 필름의 특성 향상을 비교 분석하였다. 분석을 위해 전기적 특성은 four-point probe로 측정했고, 투과도는 Nippon Denshoku사(社)의 COH-300A를 이용해 가시광(550 nm)에서 분석했고, FE-SEM으로 ITO박막의 표면 상태를 분석하였다. 또한 Rolling Tester (Z-300)를 이용하여 기계적 안정성을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1563-1568
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• 2012

인쇄전자는 RFID 나 유연 디스플레이 등의 전자회로나 소자를 인쇄방식으로 제작하는 공정이다. 특히 롤투롤과 같은 웹 이송방식 프린팅은 얇은 필름형태의 웹(Web)에 그라비아 인쇄나 고속 잉크젯과 같은 방법으로 이송중인 웹 상에 회로를 형성하는 공법이다. 이 공정은 생산단가가 저렴하고 고속생산이 가능하다는 이점이 있다. 다층구조를 가지는 회로나 디바이스를 생산할 때, 층과 층을 얼마나 정확하게 중첩시켜 인쇄하는가 하는 것은 인쇄된 전자회로의 집적도와 성능을 결정짓는 중요한 요소이다. 인쇄전자공법을 상용화하기 위해서 높은 중첩정밀도 구현이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 롤투롤 인쇄방식에서 중첩정밀도의 향상을 위한 위치측정 시스템을 제안하고 신뢰성을 확인하였다. 또한 웹이 변형되었을 때의 측정 강인성도 실험적으로 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권2호
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• pp.125-131
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• 2014

Winding is an integral operation in almost every roll-to-roll continuous process and center-winding is suitable and general scheme in the winding system. However, the internal stresses within center-wound rolls can cause damage such as buckling, spoking, cinching, etc. It is therefore necessary to analyze the relationship between taper tension in winding section and internal stress distribution within center-wound roll to prevent the winding failure. In this study, an optimal taper tension control method with parabolic taper tension profile for producing high quality wound roll was developed. The new logic was designed from analyzing the winding mechanism by using the stress model in center-wound rolls. The performance of the proposed taper tension profile was verified experimentally.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.677-678
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• 2011

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.879-884
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• 2015

인쇄전자는 필름과 같이 유연한 웹 위에 기능성 잉크를 인쇄하여 전자소자 및 회로를 만들어내는 기술로써, 대면적 및 고속 대량 생산에 적합하며 유연소재의 전자소자를 만들어 낼 수 있는 차세대 공정기술이다. 이러한 롤투롤 인쇄전자 공정의 상용화를 위해서는 웹의 정밀 위치 측정이 요구되므로 본 연구의 선행연구를 통해 수 마이크로미터 측정 정밀도를 가진 광학 측정 시스템을 제안하였다. 하지만 선행연구의 횡 방향 측정은 웹 전체가 횡 방향으로 밀림 현상이 발생한 경우 이를 인지 할 수 없는 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 선행연구의 이송방향 웹 위치 측정 정밀도는 유지하며 웹의 횡 방향 위치에 따라 정렬패턴에서 반사되는 광량 차이를 이용한 웹의 횡 방향 위치 측정 시스템을 제안하였고 신뢰성을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권8호
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• pp.673-680
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• 2015

A roll-to-roll (R2R) continuous manufacturing system for a carbon-nanotube (CNT)-/silver-nanowire (AgNW)- based large-area transparent conductive film was introduced in this study. The systemic guidelines of the R2R slot-die coating process including roll eccentricity, wrap angle, pump accuracy, and blower influence were discussed. To simulate the coating phenomenon, we investigated the governing parameters of the coating process by incorporating the estimated relative thickness that was defined by combining the viscocapillary model and volume model. By using experimental and mathematical approaches, an excellent transparent conductive layer with a $40{\Omega}/{\Box}$ sheet resistance and 88 % transmittance was obtained; moreover, a dimensionless number identifies the correlation between the transparent conductive film and the anti-reflection film.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권6호
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• pp.58-63
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• 2010

본 논문에서는 롤투롤 프린팅 공정을 위한 분산 처리 장력 관측 방법을 제안한다. 제안된 분산 처리 장력 관측기는 최소 차수 관측기 이론을 이용하여 설계된다. 제안된 방법은 인접 공정 영역의 속도와 장력 정보를 바탕으로 해당 공정 영역의 장력을 관측하는 특성을 가지고 있어 분산 제어 구조에 사용이 가능하다. 또한 제안된 방법은 슬라이딩 모드를 채용하여 모델 변동에 대해서도 효과적인 추정 성능을 갖는다.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권3호
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• pp.231-231
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• 2017