• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.133.2-133.2
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• 2016

차세대 디스플레이로 유연하고 투명한 기능들이 요구되면서 Indium Tin Oxide(ITO)를 대체하기 위한 투명전극 개발 연구가 많이 수행되고 있다. ITO는 높은 투과도와 낮은 저항으로 현재 가장 많이 활용되고 있는 투명전극 소재이지만 유연성이 떨어져 유연 터치 패널 소재로 활용하기 어렵다. 이러한 문제 해결을 위해 ITO 대체 물질로 CNT, Graphene, Metal mesh, Ag nano wire, 전도성 고분자 등의 차세대 투명 전극 소재가 대두되고 있다. 본 연구에서는 메탈 메쉬 전극 소재로 사용하기 위해 Cu 박막 증착 시 플라즈마 표면처리를 통해 밀착력 및 저항을 개선하였다. Cu 금속 박막의 양산화를 위한 공정으로 자체 제작한 Linear Ion Source(LIS)가 부착된 roll to roll 시스템을 적용하여 플라즈마 전처리 공정 및 Ni buffer layer 도입 이후 Cu 박막을 형성하였다. 그 결과 PET 기판과 Cu 박막 사이의 밀착력을 0 degree에서 5 degree까지 향상시킬 수 있었고, 플라즈마 표면처리를 시행함으로써 저항 또한 감소되는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해서 폴리머 기판 소재에 in-situ로 표면처리 및 Cu 금속 박막을 증착함으로써 금속 박막의 밀착력 및 전기적 특성이 향상되는 공정 기술을 개발하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.181.1-181.1
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• 2016

플렉서블 디스플레이 및 태양전지가 지향하고 있는 저가, 고속의 대량 생산을 위해서는 필름을 기반으로 하는 연속 공정에 의한 대량의 ITO 박막의 증착이 필수적이다. 이로 인해 롤투롤(roll-to-roll) 스퍼터링법을 이용한 ITO 박막의 연속 증착 공정이 차세대 플렉서블 디스플레이 및 태양전지의 대량 생산을 위한 해결책으로 각광받고 있다. 그러나 대부분의 폴리머 필름의 경우 증착 시 발생되는 열 또는 플라즈마에 의해 방출되는 수분과 유기 솔벤트 같은 오염 물질들에 의한 ITO 박막의 특성 저하와, 낮은 열적 안정성을 가지는 기판 특성상 고온(>$200^{\circ}C$)에서 증착이나 후 열처리를 할 수가 없기 때문에, 낮은 저항과 높은 광투과도 특성을 가지는 ITO 필름을 제작하기 위한 공정 최적화가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 롤투롤 스터링법으로 PET 필름 위에 Sn함량이 각각 3, 5, 7.5 10% 도핑된 ITO 타겟을 사용하여 ITO 박막을 증착 하였고, 전기적 광학적 특성을 조사하여 롤투롤 스퍼터링법으로 우수한 전기 전도도와 광투과도 특성을 가지는 ITO/PET 필름의 증착 조건을 최적화 하였다. 또한, ITO 증착 시 필름에서 발생하는 수분에 의한 ITO 박막의 특성 저하 현상에 대하여 조사하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.244.1-244.1
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• 2014

디스플레이 패널의 터치 스크린에 가장 널리 사용되는 ITO 전극은 사용자의 눈에 전극 면이 시각적으로 구분되지 않도록 해야 한다. 따라서 최근에는 ITO 전극 면이 구분되지 않도록 하기 위해 다층 박막으로 이루어진 인덱스 매칭(index matching, IM) 기술을 이용하여 ITO 전극 필름을 제작하고 있다. 이러한 인덱스 매칭된 ITO 필름은 기판이나 공정 조건, 인덱스 매칭 층의 물질 종류에 따라 ITO 박막의 전기적 광학적 특성이 각각 다르게 나타나기 때문에 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 롤투롤 스퍼터링(roll to roll sputtering) 방법으로 고굴절과 저굴절이 순차적으로 코팅 처리된 PET 기판 위에 ITO 박막을 증착하여 IM-ITO 필름을 제작하고 전기적 광학적 특성을 관찰하였다. 이를 위해 습식(wet) 코팅 방법으로 저굴절층과 고굴절층을 PET 필름 위에 코팅하여 IM층을 제작한 PET 필름 위에 ITO 박막을 증착하고, $150^{\circ}C$로 후 열처리를 하여 인덱스 매칭된 ITO 필름을 제작하였다. 제작된 필름은 GIXD를 이용하여 박막의 구조와 결정성을 조사하였고, 면저항 측정기와 홀측정 장치를 이용하여 전기적 특성을 관찰하였다. 그리고 분광광도계와 탁도(haze) 측정기를 이용하여 광학적 특성을 조사하였다. 본 연구를 통해 롤투롤 스퍼터링 방법으로 유무기 복합막으로 구성된 IM-ITO 박막의 전기적 광학적 구조적 특성에 대해 보고하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.262-263
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• 2011

Flexible electronics, a future technology of electronics, require a low cost integrated circuit that can be built on various types of the flexible substrates. As a potential candidate for this application, a single walled carbon nanotube network is studied as an active device with a scheme of thin film transistor. Transistors are formed on a plastic foil by the Roll-to-Roll (R2R) and the Roll-to-Device (R2D) printing method. For both printing methods, electrical transports for the transistors are presented with the temperature dependence of threshold voltage (V_Th) and mobility from the measured transfer curves at temperatures ranging from 10 K to 300 K. It is observed that ${\mu}=0.044cm^2/V{\cdot}sec$ and V_Th=7.28V for R2R and ${\mu}=0.025cm^2/V{\cdot}sec$ and V_Th=3.10V for R2D, both for the temperature at 300K. Temperature dependence of mobility and V_Th is observed. However for R2R, the temperature dependence of V_Th is constant. It is the difference between, R2R and R2D.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.573-574
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• 2013

본 연구에서는 Roll-to-Roll 스퍼터를 이용한 ITO 성막 공정에서 Ar 이온 빔 처리가 플렉시블 ITO 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성에 미치는 효과를 연구하였다. Roll-to-Roll 스퍼터를 이용하여 ITO 박막을 성막할 때 Linear ion source를 이용하여 Ar 이온을 ITO 박막에 직접 조사할 때 일어나는 ITO 박막의 변화를 분석하였다. Ar 이온 빔에 인가되는 DC 파워 변화에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성 변화를 Hall measurement 및 UV/Visible spectrometry 분석법을 통해 확인하였다. 이온 빔 처리 공정 시 인가되는 파워가 DC 100 W일 때 $5.81{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$으로 이온 빔 처리를 하지 않은 $1.14{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$에 보다 낮은 비저항을 나타냄을 확인할 수 있었다. 이온 빔 처리 전/후 ITO 박막의 결정성은 포항 가속기 X-ray scattering법을 이용하여 분석하였으며, 결과를 통해 Ar 이온 빔 처리가 ITO 박막의 표면에서의 국부적인 결정성을 향상을 일으킴을 알 수 있었다. 이러한 결정성 향상이 Roll-to-Roll 스퍼터된 ITO 박막의 전기적 특성을 향상과 매우 밀접한 관계가 있음을 확인할 수 있었다. 또한 이온 빔 처리 전/후 ITO/CPI의 기판 휨에 따른 기계적 안정성을 알아보기 위해 bending frequency 60 Hz, bending radius 15mm로 bending test를 진행을 통하여 이온 빔 처리 전후 ITO 박막의 특성을 비교 확인하였다. 본 실험 결과를 통해 Ar 이온빔 조사에 의해 상온에서 결정형 ITO 박막을 CPI 기판위에 형성 할 수 있었다. 또한 최적화된 ITO 박막을 이용하여 유기 태양전지를 제작하였으며 이를 통해 Ar 이온빔 처리된 결정형 ITO의 유연 태양전지 응용 가능성을 타진하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.125-125
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• 2011

In this study, we investigated the electrical, optical, structural, and surface properties of indium zinc oxide (IZO)/Ag/IZO multilayer electrode grown by specially designed roll-to-roll sputtering system using the flexible substrate. By the continuous roll-to-roll sputtering of the bottom IZO, Ag, and top IZO layers at room temperature, they were able to fabricate a high quality IZO/Ag/IZO multilayer electrode. At optimized conditions, the bottom IZO layer (40 nm) was deposited on a flexible substrate. After deposition of the Bottom IZO layer, Ag layer was deposited onto the bottom IZO film as a function of DC power (200~500 W). Subsequently, the top IZO layer was deposited onto the Ag layer at identical deposition conditions to the bottom IZO layer (40 nm). We investigated the characteristics of IZO/Ag/IZO multilayer electrode as a function of Ag thickness. It was found that the electrical and optical properties of IZO/Ag/IZO multilayer electrode was mainly affected thickness of the Ag layer at optimized condition. In case of IZO/Ag/IZO multilayer electrode with the Ag power (350W), it exhibited a low sheet resistance of 7.1 ohm/square and a high transparency of 86.4%. Furthermore, we fabricated the touch screen panel using the IZO/Ag/IZO multilayer electrode, which demonstrate the possibility of the IZO/Ag/IZO multilayer electrode grown by roll-to-roll sputtering system as a transparent conducting layer in the touch screen panel.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.217.2-217.2
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• 2014

We prepared a flexible and transparent CuO/Cu/CuO multilayer electrodes on a polyethylene terephthalate (PET) substrate using a specially designed roll-to-roll sputtering system at room temperature for GFF-type touch screen panels (TSPs). By the continuous roll-to-roll sputtering of the CuO and Cu layer, we fabricated a flexible CuO(150nm)/Cu(150nm)/CuO(150nm) multilayer electrodes with a sheet resistance of $0.289{\Omega}/square$, resistivity of $5.991{\times}10^{-23}{\Omega}-cm$, at the optimized condition without breaking the vacuum. To investigate the feasibility of the CuO/Cu/CuO multilayer as a transparent electrode for GFF-type TSPs, we fabricated simple GFF-type TSPs using the diamond patterned CuO/Cu/CuO electrode on PET substrate as function of mesh line width. Using diamond patterned CuO/Cu/CuO electrode of mesh line $5{\mu}m$ with sheet resistance of 38 Ohm/square, optical transmittance of 90% at 550 nm and an average transmittance of 89% at wavelength range from 380 to 780 nm, we successfully demonstrated GFF-type touch panel screens (TPSs). The successful operation of GFF-type TPSs with CuO/Cu/CuO multilayer electrodes indicates that the CuO/Cu/CuO multilayer is a promising transparent electrode for large-area capacitive-type TPSs due to its low sheet resistance and high transparency.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권2호
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• pp.72-78
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• 2011

본 연구의 목적은 토모테라피(Hi-ArtII, TomoTherapy, USA) 치료 시 Bodyfix system (Medical Intelligence, Ele-kta, Schwabmuchen, Germany)에서 진공압박(Vacuum compression)에 따라 환자 위치잡이오차(Patient's setup-errors)를 평가하고자 하였다. Bodyfix system와 진공압박을 적용한 토모테라피를 이용하여 치료를 시행한 흉복부 환자 21명을 선정하였으며, 모든 환자는 치료 전 촬영된 총 477개의 메가볼테이지 전산화단층촬영(Mega-voltage computed tomography, MVCT)영상을 얻었다. 이를 통하여 확인된 좌우방향(Medial-Lateral direction, ML), 앞뒤방향(Anterior-Posterior direction, AP), 상하방향(Superior-Inferior direction, SI)과 SI중심축 회전각(Rotational angle of SI axis direction, Roll)에 대한 오차를 기록하고, 분석하였다. 세 방향 및 Roll에 대한 상관관계와 진공압박 정도가 다르게 적용된 다섯 그룹에 대하여 setup-errors를 분석하기 위해 각각 Pearson's product-moment coefficient와 One-way ANOVA를 이용하여 통계적으로 분석하였다(p<0.05). 분석결과 Systematic errors의 평균은 AP에서 6.00 mm, 표준편차는 SI에서 5.95 mm로 큰 오차를 보였다. Random errors의 평균은 SI방향에서 4.72 mm로 큰 오차가 발생하였다. 관계분석에서는 상관계수가 ML-Roll과 AP-Vector는 0.485, 0.244이고, SI-Vector에서 관계가 제일 높았다(0.637). 또한, 진공압박 정도가 다르게 적용된 다섯 그룹(Pressure range: 30~70 mbar) 사이의 setup errors를 분석한 결과 ML, SI방향과 Roll에서 모두 p=0.00 (p<0.05)로써 유의한 차이를 보였으며, SI방향에서 진공압박에 따른 오차 평균은 40 mbar과 70 mbar그룹에서 4.78 mm, -0.74 mm였다. 본 연구에서는 진공압박과 setup-errors의 평가를 통계적으로 분석하였으며, 압박 정도에 따라 SI방향에서 setup-errors의 차이를 확인하였다. 최종적으로 setup-errors와 내부장기의 움직임을 고려하자면 Bodyfix system을 이용한 진공압박을 적용시 최소 50 mbar 이상을 사용해야 할 것이다. 본 연구결과를 토대로 진공압박의 정확성과 내부장기 및 종양의 움직임을 정량적으로 분석할 필요가 있다고 판단된다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제24권5호
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• pp.162-166
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• 2015

Linear ion beams have been introduced for the ion beam treatments of flexible substrates in roll-to-roll web coating systems. Anode layer linear ion sources (300 mm width) were used to make the linear ion beams. Oxygen ion beams having an ion energy from 200 eV to 800 eV used for the adhesion improvement of Cu thin films on PET substrates. The Cu thin films deposited by a conventional magnetron sputtering on the oxygen ion beam treated PET substrates showed Class 5 adhesion defined by ASTM D3359-97 (tape test). Argon ion beams with 1~3 keV used for the ion beam sputtering deposition process, which aims to control the initial layer before the magnetron sputtering deposition. When the discharge power of the linear ion source is 1.2 kW, static deposition rate of Cu and Ni were 7.4 and $3.5{\AA}/sec$, respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.247-247
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• 2012

Plasmon subwavelength nanostructures enable the structurally modulated color due to the resonance conditions for the specific wavelength range of light with the nanoscale hole arrays on a metal layer. While the unique properties offered from a single layer of metal may open up the potential applications of integrated devices to displays and sensors, fabrication requirements in nanoscale, typically on the order of or smaller than the wavelength of light in a corresponding medium can limit the cost-effective implementation of the plasmonic nanostructures. Simpler nanoscale replication technologies based on the soft lithography or roll-to-roll nanoimprinting can introduce economically feasible manufacturing process for these devices. Such replication requires an optimal design of a master template to produce a stamp that can be applied for a roll-to-roll nanoimprinting. In this paper, a master mold with subwavelength nanostructures is fabricated and optimized using focused ion beam for the applications to nanoimprinting process. Au thin film layer is deposited by sputtering on a glass that serves as a dielectric substrate. Focused ion beam milling (FIB, JEOL JIB-4601F) is used to fabricate surface plasmon subwavelength nanostructures made of periodic hole arrays. The light spectrum of the fabricated nanostructures is characterized by using UV-Vis-NIR spectrophotometer (Agilent, Cary 5000) and the surface morphology is measured by using atomic force microscope (AFM, Park System XE-100) and scanning electron microscope (SEM, JEOL JSM-7100F). Relationship between the parameters of the hole arrays and the corresponding spectral characteristics and their potential applications are also discussed.