• 대한기계학회논문집B
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• 제37권2호
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• pp.119-124
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• 2013

본 연구에서는 전도성 잉크의 레이저 열경화 공정시 은 나노입자 잉크의 레이저 열경화 공정 온도를 수치해석하였다. 유리기판 위에 잉크젯 프린팅을 이용하여 인쇄한 은 나노 입자 잉크를 532 nm 파장의 CW 레이저를 각기 다른 세기로 60 초 동안 조사하여 가열하였다. 온도계산을 위해서, 열생성항에 들어가는 반사율을 구하였고, 레이저 조사 중 실시간 은 나노입자 잉크의 비저항을 측정하였다. 온도 계산은 2차원 열전도 방정식에 Wiedemann-Franz law 를 적용하였다. 그 결과, 레이저 조사로 인해 인쇄된 잉크의 온도가 상승할수록 비저항이 떨어지는 결과를 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2007년도 추계학술발표대회 및
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• pp.85.1-85.1
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• 2007

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.64.2-64.2
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• 2012

전자산업에서 소자를 제작하는 핵심공정으로써, 패턴을 형성하는 방식은 식각 마스크를 통해 이루어진다. 공정 순서는 원하는 물질을 증착한 후 사진공정 (photolithograpy)을 통하여 원하는 패턴의 감광제 식각마스크 (etch mask)를 형성하게 된다. 이후, 습식식각이나 건식식각을 통하여 물질의 불필요한 부분을 제거한 후 최종적으로 감광제 식각마스크를 제거하여 원하는 물질의 패턴을 얻게 된다. 최근에 소개된 잉크젯 프린팅 기술 (inkjet printing technology)은 나노 잉크를 이용하여 사진공정과 식각공정을 이용하지 않고, 직접 나노잉크를 분사하여 패턴을 형성하는 방법으로, 패터닝 공정을 단순화 시킬 수 있을 뿐만 아니라 각종 전자 산업의 환경오염물을 획기적으로 줄일 수 있는 친환경기술이다. 특히, OLED, O-TFT, RF-ID, PCB 분야 등 다양한 전자산업분야의 제조기술로서 응용하고자, 전도성 폴리머나 실버 (silver) 나노파티클 잉크를 이용한 전도성 라인 패터닝 (line patterning)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 강연에서는 친환경 생산공정기술 측면에서의 잉크젯기술을 분석하고, 기술의 구성요소, 응용분야, 기술 동향에 관해서 소개하고, 또한 현재 한국생산기술연구원에 진행하고 있는 잉크젯 프린팅 기술 기반의 인쇄전자 분야에 관한 내용을 소개한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.427-427
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• 2013

잉크젯 프린팅 방법은 전도성 고분자 물질을 잉크 재료로 사용하여 전자 소자의 전극 패턴을 형성할 수 있으며 비접촉, drop-on-demand 공정으로 현재 많은 관심을 받고 있는 연구 분야이다. Ag는 $1.59{\mu}m{\cdot}cm$의 저항을 나타내는 가장 낮은 저항을 가지고 있는 물질 중의 하나이며, Ag 전도성 잉크는 고전도 패턴의 형성을 위해 현재 많이 사용되고 있는 물질이다. 본 연구에서는 a-IGZO 박막을 채널층으로 사용하여 Ag S/D 전극을 잉크젯 프린팅 방법으로 형성하여 산화물 트랜지스터를 제작하였다. a-IGZO 채널층은 $SiO_2$가 증착된 Si 기판위에 스퍼터링 방식으로 80 nm의 두께로 형성하였다. Ag S/D 전극은 10 pl의 카트리지가 장착된 Fujifilm Dimatix DMP 2800 장비를 사용하여 형성하였으며, 프린팅 후 $130^{\circ}C$로 20분간 열처리를 하였다. Fig. 1은 잉크젯 프린팅된 Ag S/D을 가진 a-IGZO의 트랜지스터 특성을 보여준다. 채널 W/L가 90/$50{\mu}m$ 구간에서 드레인 전압이 50 V 일때, 전계효과이동도 $0.27cm^2$/Vs, 문턱전압 6.03 V, 문턱전압 아래의 기울기 값은 2.06 V/dec를 얻었다. 이와 같은 특성은 잉크젯 프린팅 방법으로 Ag S/D 전극을 형성함으로써 산화물 TFT에서 잉크젯 프린팅 방식의 다양한 응용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.154-154
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• 2006

글씨 전도성 잉크의 인쇄공정에 있어서 반복인쇄를 정밀하게 수행할 수 있는 기술로서 align system을 개발하였다. 이 system의 resolution 은 0.5um 이며 인쇄 working plate의 이송속도는 최대 1.5m/s 이다. 현재 소성 공정을 포함한 반복인쇄 실험은 30um이상의 drop탄착점 오차를 보이고 있으며, 두께와 전기전도도 향상을 위한 정밀한 align system이 필요하게 되었다. 이를 충족시키기 위해 개발되어진 초정밀 align system은 $1{\sim}2{\mu}m$이내의 오차로 반복인쇄가 가능하며, head가 토출하는 잉크의 straightness 및 전도성 잉크를 토출하는 인쇄평가기의 기계적 정밀도도 확인할 수 있다. 모든 잉크 배선의 두께 항상 인쇄실험이 가능하며, substrate의 종류와 잉크에 제한적이지 않다. 특히 prototype의 기판배선을 위해 PCB에 배선을 형성할 시에 본 system으로 직접 align mark를 지정할 수 있어 기판 내에 미리 제작되어진 align용 인식마크가 불필요하다. 이 system을 이용하여 drop과 배선의 반복인쇄실험을 진행하였으며, 광학현미경과 3D profiler를 사용하여 분석해 보았다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권9호
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• pp.11-15
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• 2010

In this study, to fabricate a low-resistance and high optical transparency electrode film, the following steps were performed: the design and manufacture of electroforming stamp, the fabrication of a thermal roll-imprinted polycarbonate (PC) patterned films, the filled low-resistance Ag paste using doctor blade process on patterned PC films and spin coating by conductive polymers. As a result of PC films imprinted line width of $26.69{\pm}2\;{\mu}m$, channel length of $247.57{\pm}2\;{\mu}m$, and pattern depth of $7.54{\pm}0.2\;{\mu}m$. Ag paste to fill part of the patterned film with conductive polymer coating and then the following parameters were obtained: a sheet resistance of $11.1\;{\Omega}/sq$ optical transparency values at a wavelength of 550 nm was 80.31 %.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1446-1447
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• 2006

Electronics 분야에서 잉크젯 프린팅 배선 제작에 많이 사용되는 전도성 은 나노 잉크의 소성 특성을 연구하였다. 잉크젯 프린터를 이용하여 미세 배선을 인쇄하고, 열처리에 따른 비저항의 변화 양상을 관찰하였다. SEM을 통해 미세구조를 관찰하여 배선의 전기 저항과 미세 구조와의 상관관계를 고찰하였다. $250^{\circ}C$ 20분 동안 소성을 하였을 매 가장 낮은 비저항을 얻었으며 순수 은의 비저항 대비 약 2.6배였다. 또한 TEM을 통해 배선 내부의 pore를 관찰하였고, 그 분포올를 측정하였다.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.146-154
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• 2011

접착테이프 형태의 액체누설 감지 필름 센서와 이를 이용하고 경보 장치를 포함한 감지 시스템을 개발하였다. 액체누설 감지 필름형 테이프 센서는 베이스 필름층, 전도성 라인층, 보호 필름층으로 구성되며, 테이프의 두께 $300{\sim}500{\mu}m$, 폭 3.55 cm, 그리고 단위 테이프의 길이는 200 m이다. 전도성 라인층의 필름에는 3개의 전도선과 1개의 저항선이 있다. 이들은 도전성 은나노 잉크를 전자인쇄방식으로 설치한다. 이들 저항선과 전도선 사이에 액체가 누설되어 전기적으로 상호 통전되면, 두 선사이의 저항변화를 전압의 변화로 계측하여 누설 위치를 감지한다. 물을 포함한 전도성 액체에 대한 누설 위치 감지에서 길이 200 m에서 오차 범위는 ${\pm}1m$ 이내이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.716-722
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• 2017

본 논문에서는 은 나노 분말과 카본 잉크를 이용하여 13.56 MHz에서 동작하는 완전 인쇄형 NFC 태그를 설계 및 제작하였다. 제안된 NFC 태그는 50 pF의 내부 커패시턴스를 갖는 NFC 태그 IC에 적용하기 위해서, $2.74{\mu}H$의 인덕턴스를 갖는 원형 코일을 PI 필름 위에 설계하였으며, 전통적인 회로 제작 방식인 PCB 제조 공정에 비해 대면적 및 대량 생산, 저비용, 친환경공정 등의 장점을 가진 인쇄 전자 기술인 스크린 프린팅 기법을 이용하여 제작하였다. 제안된 구조는 단일 층으로 구현된 원형 코일, 코일 외곽과 중심부 사이에 칩 실장을 위한 점퍼 패턴, 그리고 코일과 점퍼 패턴과의 절연을 위한 절연 패턴으로 구성되어 있으며, 은 나노 분말과 카본 잉크를 이용하여 전도성 패턴과 절연 패턴을 중첩 인쇄하여 구현하였다. 본 논문에서 제안된 NFC 태그의 성능 검증을 위해 인쇄선폭, 두께, 선저항, 밀착력 그리고 환경 신뢰성 평가 등을 수행하였으며, 완전 인쇄형 제작 방식 기반 NFC 태그의 적합성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.756-763
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• 2008

본 연구에서는 잉크젯용 전도성 금속 나노 잉크 개발을 목표로 통계적인 실험과 분석을 진행하여 재현성 있는 고품질의 은 나노 입자를 합성할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다. 은 나노 입자는 상용 수계분산제 Daxad19를 이용한 용액 환원침전법을 통해 0.3 M의 고농도로 합성되었다. 합성에 주요한 영향을 주는 6개의 인자를 선정한 후 실험 계획법(Design-of-experiment)을 통해 실험을 수행하였다. 합성된 은 입자는 SEM, TEM, UV-Visible 등의 분석법을 이용하여 입자크기 및 분포와 분산도 등을 측정하였으며 통계 프로그램인 Minitab으로 이를 최적화하였다. 통계적인 실험계획 및 분석은 2차 부분요인분석법(2k-fractional factorial design)과 반응표면분석법인 박스-벤켄법(Box-Behnken design)으로 진행하였다. 이를 통한 합성 최적화로 평균입경 $30nm{\pm}10%$를 가진 구형의 은 나노 입자를 합성하였다. 또한 본 연구에서는 실험 결과 해석을 통해 환원침전법에서의 입자크기 및 형상 제어의 방식도 실험적으로 밝혀냈다.