• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.63.2-63.2
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• 2011

본 연구에서는 질화물 계 발광 다이오드의 광추출효율을 향상시키키 위해서 발광 다이오드의 ITO 투명전극 층 상부에 임프린팅 공정을 이용하여 고굴절률 레진 패턴을 형성하였다. 고굴절률 레진은 단량체 기반의 열경화성 임프린트 레진에 ZnO 나노 파티클을 분산시켜 제작하였고 ZnO 나노 파티클의 함량비를 달리하여 레진의 굴절률을 조절하였다. 고굴절률 레진으로 이루어진 패터닝 층은 열경화 임프린팅 공정으로 제작되었고 300 nm 크기의 dot 또는 hole 격자 패턴 및 moth-eye 형상의 저반사 나노 패턴 등으로 형성되었다. 발광 다이오드에 형성된 패터닝 층의 굴절률, 구조에 따른 광추출효율 향상 정도를 분석하기 위하여 electroluminescence 측정을 하였으며 I-V characteristics를 통해서 임프린팅 공정에 의하여 발광 다이오드 소자의 전기적 특성이 저하되지 않았음을 확인하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.21.2-21.2
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• 2009

발광다이오드는 에너지 변환 효율이 높고 친환경적인 장점으로 인하여 차세대 조명용 광원으로 각광받고 있다. 하지만 현재 발광다이오드는 낮은 광추출효율로 인하여 미래의 수요를 충족시킬 수 있을 만큼 충분한 성능의 효율을 나타내지 못하고 있다. 발광다이오드의 낮은 광추출효율은 반도체소재와 외부 공기와의 큰 굴절률 차이로 인하여 발생하는 전반사 현상에 기인한 것으로 이 문제를 해결하기 위하여 발광다이오드 소자의 발광면 및 기판을 텍스처링하는 방법이 중요하게 인식되고 있다. 하지만 현재까지 패턴의 구조에 따른 광추출 특성을 분석한 연구는 미진한 상황이다. 본 연구에서는 임프린팅 및 건식식각 공정을 이용하여 다양한 구조의 나노 및 micron 급 패턴을 발광다이오드의 p-GaN층에 형성하였다. 발광다이오드 기판 위에 하드마스크로 사용하기 위한 SiO2를 50nm 증착한 후 그 위에 UV 임프린팅 공정을 진행하여 폴리머 패턴을 형성시켰다. 임프린팅 공정으로 형성된 폴리머 패턴을 CF4CHF3 플라즈마를 이용하여 SiO2를 건식식각하였고, 이후에 SiCl4와 Ar 플라즈마를 이용한 ICP 식각 공정을 진행하여 p-GaN층을 100nm 식각하였다. 마지막으로 BOE를 이용한 습식식각 공정으로 p-GaN층에 남아있는 SiO2층을 제거하여 p-GaN층에 sub-micron에서 micron급의 홀 패턴을 형성하였다. Photoluminescence(PL) 측정을 통해서 발광다이오드 소자에 형성된 패턴의 구조에 따른 광추출 특성을 분석하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.1
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• pp.51-57
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• 2014

Ultrasonic imprinting is a novel process for replicating micropatterns on thermoplastic polymer substrates with low energy consumption and short cycle time. The polymer substrate is softened by the frictional heat and repetitive deformation energy under ultrasonic excitation; thus, a number of micropatterns are replicated on the softened polymer substrate. In the present work, the effect of mold temperature on the replication characteristics of ultrasonic imprinting is investigated. The temperature change in the patterned region is measured by varying the mold temperature. Numerical simulation is then performed for investigating pattern replication characteristics under various mold temperatures. In addition, pattern replication ratio and uniformity are compared through various experimental measurements. Through the results of these comparisons, it is found that the mold temperature has a significant positive effect on the replication characteristics of ultrasonic imprinting.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.1
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• pp.71-77
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• 2015

Ultrasonic imprinting is a micropattern replication technology for a thermoplastic polymer surface that uses ultrasonic vibration energy; it has the advantages of a short cycle time and low energy consumption. Recently, ultrasonic imprinting has been further developed to extend its functionality: (i) selective ultrasonic imprinting using mask films and (ii) repetitive ultrasonic imprinting for composite pattern development. In this study, selective ultrasonic imprinting was combined with repetitive imprinting in order to replicate versatile micropatterns. For this purpose, a repetitive imprinting technology was further extended to utilize mask films, which enabled versatile micropatterns to be replicated using a single mold with micro-prism patterns. The replicated hybrid micropatterns were optically evaluated through laser light images, which showed that versatile optical diffusion characteristics can be obtained from the hybrid micropatterns.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.79-80
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• 2008

최근 질화물 계 발광다이오드의 광추출효율을 향상시키기 위하여 발광다이오드의 발광면을 texturing하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 직접 패터닝 방식인 나노 임프린팅 공정을 이용하여 blue 발광다이오드의 indium tin oxide (ITO) 투명전극 층에 sub-micron 크기의 hole이 주기적으로 정렬된 구조의 폴리머 패턴을 형성하였으며 임프린팅 공정 후 건식 식각 공정을 통해서 ITO 층을 식각하였다. 그 결과 ITO 투명전극 층에 발광다이오드의 광추출효율을 향상시키기 위한 sub-micron 급의 주기적인 hole 패턴이 형성되었다.

• Tribology and Lubricants
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• v.26 no.5
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• pp.297-302
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• 2010

This study is focused on the resin layer formation of UV imprinting process by changing imprinting pressure and period. The mold shape is made for the process of window open over the pattern transfer area and the imprinting period is assigned as the time just before the UV light curing. The residual layer is measured by changing the imprinting period and pressure magnitude, and the measured data of residual layer provides useful information for the design of the process conditions of imprinting processes.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.31.2-31.2
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• 2010

질화물계 발광다이오드는 소비전력이 낮고 발광효율이 높은 조명용 반도체소자로서 다양한 분야에 적용되고 있으나 질화갈륨 반도체 층 및 외부 공기와의 계면에서 발생하는 전반사로 인하여 광추출특성이 매우 낮은 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있으며 투명전극 또는 p형 질화갈륨 층에 주기적인 나노 패턴을 형성하고 이에 따른 난반사 효과를 통해 전반사를 억제시키는 연구가 주로 진행되고 있다. 현재까지의 연구에서 발광다이오드의 광추출향상을 위한 나노 패턴은 플라즈마 식각공정을 통하여 형성되었지만 플라즈마 데미지에 의해 소자의 전기적 특성이 저하되는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 플라즈마 식각 공정이 요구되지 않는 sol-gel 임프린팅 공정을 이용하여 발광다이오드의 ITO 투명전극 위에 산화아연 나노 패턴을 직접 형성하였다. Sol 솔루션은 에탄올에 zinc acetate dihydrate와 diethanolamine을 희석하여 제작하였고 이를 스핀코팅 방법을 통해 발광다이오드의 ITO 투명전극 층 위에 도포하였다. 이 후, 고 투습성의 PDMS (Polydimethylsiloxane) 몰드를 이용하여 $190^{\circ}C$에서 임프린팅을 진행하였고 이 과정에서 대부분의 솔벤트(에탄올)는 PDMS 몰드로 흡수되어 임프린팅 후에는 나노 패턴이 형성된 산화아연 gel 박막을 얻을 수 있었다. 최종적으로 $500^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리 하여 발광다이오드의 ITO 투명전극 위에 산화아연 나노 패턴을 형성하였다. 나노임프린팅 기반의 직접 패터닝 공정을 통하여 형성된 산화아연 패턴 층을 XRD 측정을 통해 결정성을 분석하였고 형성된 패턴의 형상을 SEM을 통해 확인하였다. 또한, 산화아연 패턴 유무에 따른 발광다이오드 소자의 광추출효율 비교를 위해 electroluminescence를 측정하였으며, 소자의 전기적 특성은 I-V 측정을 통해 분석하였다.

• Broadcasting and Media Magazine
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• v.20 no.2
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• pp.16-26
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• 2015

최근 다양한 유연 소재 기반의 전자 기기들이 개발 혹은 판매되고 있으며 이러한 전자 기기들에게 유연 소자 및 이를 구현하기 위한 공정 시스템은 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 인쇄전자 기술을 이용한 다양한 공정 기술과 이를 이용한 공정 시스템에 대해 논의한다. 인쇄전자 기술 중의 대표적인 코팅 기술로 마이크로 그라비어, 슬롯다이, 바 코팅 등의 기술이 있으며, 인쇄 기술로는 그라비어 옵셋, 열형 롤 임프린팅 기술 등이 있다. 최종적으로 이러한 각각의 공정 특성을 통합한 복합 멀티 롤투롤 공정 코팅 기술을 이용하여 다양한 유연 소자에 대응하는 소재의 생산이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.579-580
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• 2013

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2009.08a
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• pp.415-415
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• 2009