• Polymer(Korea)
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• v.33 no.4
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• pp.371-376
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• 2009

The 1,3-propane diol has been introduced as a co-monomer with ethylene glycol to polymerize the poly(ethylene/propylene naphthalate) in order to improve the dimensional stability of poly(ethylene naphthalate) for a possible flexible substrate material. Based on $^1H$-NMR results, it was found that poly (ethylene/propylene naphthalate) has been synthesised successfully. Introducing 1,3-propane diol resulted in the amorphous state in polyester as well as lowering of glass transition and thermal degradation temperature. Coexisting relatively longer propylene segment compared with ethylene in synthesized polyester caused less orientation behavior and reducing thermal expansion coefficient. This is a promising result for poly (ethylene/propylene naphthalate) to apply a flexible substrate.

• Polymer(Korea)
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• v.37 no.6
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• pp.711-716
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• 2013

The effect of chain orientation and relaxation on the characteristics of poly(ethylene naphthalate) (PEN) flexible substrate has been studied. It was found that the coefficient of thermal expansion (CTE) of PEN under $100^{\circ}C$ decreased as low as $20ppm/^{\circ}C$ due to the lowering of chain mobility by chain orientation. The thermal shrinkage was found to appear near glass transition temperature because of chain relaxation. It could be minimized by thermal annealing but CTE increased again up to $70ppm/^{\circ}C$ which was 65% of intrinsic CTE of PEN. Unstrained thermal annealing made possible to avoid the thermal shrinkage with maintaining low CTE obtained by chain orientation. Chain orientation did not affect the optical transmittance; however, thermal annealing caused the decrease of optical transmittance up to 5%. This was understood by the minor crystallization due to the thermal annealing near glass transition temperature.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.23 no.2
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• pp.79-84
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• 2016

A flexible electronic device deformed by external force causes the failure of a semiconductor die. Even without failure, the repeated elastic deformation changes carrier mobility in the channel and increases resistivity in the interconnection, which causes malfunction of the integrated circuits. Therefore it is desirable that a semiconductor die be placed on a neutral line where the mechanical stress is zero. In the present study, we investigated the effects of design factors on the position of neutral line by finite element analysis (FEA), and expected the possible failure behavior in a flexible face-down packaging system assuming flip-chip bonding of a silicon die. The thickness and material of the flexible substrate and the thickness of a silicon die were considered as design factors. The thickness of a flexible substrate was the most important factor for controlling the position of the neutral line. A three-dimensional FEA result showed that the von Mises stress higher than yield stress would be applied to copper bumps between a silicon die and a flexible substrate. Finally, we suggested a designing strategy for reducing the stress of a silicon die and copper bumps of a flexible face-down packaging system.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.21 no.5 s.101
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• pp.129-140
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• 2006

정보화의 심화 및 대중화에 따라서 다양한 정보를 시각화하여 인간에게 전달하는 디스플레이로서 장소, 시간에 구애됨이 없으면서 초경량, 저전력의 얇고, 종이처럼 가볍고 유연한 플렉시블 디스플레이가 최근 학문적, 산업적으로 많은 주목을 받고 있다. 플렉시블 디스플레이를 구현하기 위해서는 플렉시블 기판(박형 유리, 메탈호일, 플라스틱), 저온 공정용 유기, 무기 소재, 플렉시블 일렉트로닉스, 봉지 그리고 패키징 기술 등이 복합적으로 필요하다. 이중에서 플렉시블 기판은 플렉시블 디스플레이의 성능, 신뢰성, 가격을 결정하는 가장 중요한 부품으로 인식되고 있다. 플렉시블 기판 중에서는 플라스틱 기판이 가공의 용이성, 저 중량(유리의 1/2), 연속 공정의 적합성 등으로 인해서 광범위하게 적용이 검토되고 있다. 본 고에서는 디스플레이용 플라스틱 기판의 최근 산업적, 기술적 동향에 관해서 설명한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.125.1-125.1
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• 2011

빛 에너지를 전기에너지로 변환하는 발전소자인 태양전지는 청정 재생 에너지원으로 최근 Si 박막 태양전지의 고 효율화를 위해 여러 기술적인 면에서 개발되어지고 있다. 현재 박막형 태양전지는 실리콘계가 주류를 이루고 있으며, 유리 혹은 유연성기판(금속 or 고분자)에 비정질 실리콘 박막을 형성시킨 태양전지와 실리콘웨이퍼의 양면에 태양전지를 형성함으로써 효율을 극대화시킨 이종접합태양전지 등이 연구되고 있다. 특히 flexible 태양전지는 hard 기판에 비해 비교적 저가인 플라스틱 필름과 금속 foil을 기판으로 이용함으로서 저가화가 용이하며, 가볍고 유연성을 갖추고 있어 휴대와 시공에 있어 매우 우수한 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 flexible 기판(stainless steel)을 이용하여 태양전지 내 반사막 층이 미치는 영향을 알아보기 위하여 AZO/Ag 이중구조 박막의 특성을 연구하였다. RF magnetron sputtering system을 이용하였으며, 상온에서 Ag/AZO 이중구조 박막을 제조하였다. stainless steel 기판 위에 Ag층을 25nm 두께로 증착하였으며 연속공정으로 AZO 박막을 100~500nm의 두께경사를 가지도록 성장시켰다. 이 때의 AZO/Ag 이중구조 박막의 표면 morphology는 AFM 분석결과 7nm~3nm의 값을 나타내었으며, AZO 박막의 두께가 증가할수록 rms 값이 감소하는 경향을 보여주었다. 본 발표에서는 flexible 기판 상에 성장된 AZO/Ag 이중구조 박막의 전기적, 광학적 특성 등에 관하여 추가적으로 토론한 후 태양전지 효율 중 흡수층 내 반사막 층이 미치는 역할을 알아보겠다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.616-616
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• 2013

그래핀(Graphene)은 열전도도가 높고 전자 이동도(200,000 cm2V-1s-1)가 우수한 전기적 특성을 가지고 있어 전계 효과 트랜지스터(Field effect transistor; FET), 유기 전자 소자(Organic electronic device)와 광전자 소자(Optoelectronic device) 같은 반도체 소자에 응용 가능하다. 최근에는 아크 방출(Arc discharge method), 화학적 기상 증착법(Chemical vapor deposition; CVD), 이온-조사법(Ionirradiation)등을 이용한 이종원자(Hetero atom)도핑과 화학적 처리를 이용한 기능화(Functionalization)등의 방법으로 그래핀의 전도도를 향상시킬 수 있었다. 그러나 이러한 방법들은 기판의 표면을 거칠게 하며, 그래핀에 많은 결함들이 발생한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 자가조립 단층막법(Self-assembled monolayers; SAMs)을 이용하여 기판을 기능화한 후 그 위에 그래핀을 전사하면, 자가조립 단층막의 기능기에 따라 그래핀의 일함수를 조절 가능하고 운반자 농도나 도핑 유형을 변화시켜 소자의 전기적 특성을 최적화 할 수 있다 [1-3]. 본 연구에서는 PET(polyethylene terephthalate) 기판에 SAMs를 이용하여 유연하고 투명한 그래핀 전극을 제작하였다. 산소 플라즈마와 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES)를 이용하여 PET 기판 표면 위에 하이드록실 기(Hydroxyl group; -OH)와 아민 기(Amine group; -NH2)를 순차적으로 기능화 하였고, 그 위에 화학적 기상 증착법을 이용하여 합성한 대면적의 균일한 그래핀을 전사하였다. PET 기판 위에 NH2 그룹이 존재하는 것을 접촉각 측정(Contact angle measurement)과 X-선 광전자 분광법(Xray photoelectron spectroscopy: XPS)을 통해 확인하였으며, NH2그룹에 의해 그래핀에 도핑 효과가 나타난 것을 라만 분광법(Raman spectroscopy)과 전류-전압 특성곡선(I-V characteristic curve)을 이용하여 확인하였다. 본 연구 결과는 유연하고 투명한 기판 위에 안정적이면서 패턴이 가능하기 때문에 그래핀을 기반으로 하는 반도체 소자에 적용 가능할 것이라 예상된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.79-79
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• 2010

최근, 차세대 디스플레이, 터치스크린, 전자파 차폐 및 흡수 등의 분야에 응용하기 위해서 현재 주로 사용되고 있는 ITO박막을 대체하기 위한 연구가 활발하게 진행 되고 있다. ITO 박막은 희소원소인 인듐에서 기인하는 높은 비용뿐만 아니라 매장량도 한계가 있어 대체 재료의 개발이 시급하게 요구되고 있다. 더구나, 다양한 차세대 응용에 있어서는 투명전도성 뿐만 아니라 휠 수 있는 유연성까지 요구되어 ITO박막을 대체할 새로운 투명전도성 유연 박막의 개발에 관한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 탄소나노튜브(CNT)는 금속을 능가하는 이론적인 전기전도도를 갖고 있으며, 높은 탄성등의 우수한 기계적 성질을 갖고 있어, 전도성 확보 및 유연성 구현이라는 투명전도성 플렉서블 박막소재에 요구되는 사항들을 충족시킬 뿐만 아니라, 최근의 대량 합성법등의 개발로 저가에 공급할 수 있다는 장점들이 있어 ITO대체 재료로서 주목을 받고 있다. 그러나, CNT는 튜브 사이에 강한 반데르발스 인력을 가지고 있어 용매 중에 분산하는데 많은 어려움이 있으며, 액상 분산과정을 통한 CNT기반의 플렉서블 박막 제작에 있어서 큰 과제로 남아있다. 본 연구에서는 플라즈마 기능화 처리를 통하여 CNT에 친수성을 부여하였고, 초음파 처리를 통하여 에탄올 중에 CNT를 균일하게 분산한 후, 스프레이 분사법을 이용해 투명 유연기판인 PET고분자 필름위에 균일 박막을 제작하였다. CNT는 아세틸렌 가스를 이용한 열화학증기증착법으로 1mm 이상의 길이를 갖는 수직배향 CNT를 합성하였으며, 이를 아르곤 및 암모니아 플라즈마로 기능화 처리를 실시하였다. 플라즈마 처리를 통해 기능화 된 탄소나노튜브는 플라즈마 처리되지 않은 탄소나노튜브와 분산 속도에서 현저한 차이를 보였다. 제작한 CNT 기반의 투명전도성 유연박막들은 막두께에 따른 전도도 및 투광도의 관계를 조사하였고, 기판에 분사된 CNT 박막의 표면 특성은 AFM, Raman, 접촉각 실험 등을 통하여 분석하였다.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.13 no.3
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• pp.197-202
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• 2022

The CZTS solar cell is a thin film solar cell using an absorption layer composed of Cu, Zn, Sn, Se, and S, and is cheaper than a CIGS solar cell using In and Ga and more eco-friendly than a perovskite and CdTe solar cell using Pb and Cd. In this study, we conducted a bending test for flexible CZTS solar cells. Experiments were conducted in the direction of inner benidng with compressive stress and outer bending with tensile stress, and during the number of bending 1,000 times with a radius of curvature of 50 mmR, the efficiency of the solar cell decreased by up to 12.7%, and the biggest cause of efficiency reduction in both directions was a large decrease in parallel resistance.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.36 no.6
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• pp.563-569
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• 2023

Micro light-emitting diodes (LEDs), with a chip size of 100 micrometers or less, have attracted significant attention in flexible displays, augmented reality/virtual reality (AR/VR), and bio-medical applications as next-generation light sources due to their outstanding electrical, optical, and mechanical performance. In the realm of bio-medical devices, it is crucial to transfer tiny micro LED chips onto desired flexible substrates with low precision errors, high speed, and high yield for practical applications on various parts of the human body, including someone's face and organs. This paper aims to introduce a fabrication process for flexible micro LED devices and propose micro LED transfer techniques for cosmetic and medical applications. Flexible micro LED technology holds promise for treating skin disorders, cancers, and neurological diseases.

• 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.