• 융합정보논문지
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• 제10권2호
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• pp.96-101
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• 2020

반도체 조명과 아울러 디스플레이의 주요한 광원으로서 주목받고 있는 마이크로 크기의 발광다이오드에서 광학적 특성 및 효율의 향상을 위해 다양한 개발 방향과 연구 방법이 제시되어져 왔다. 하지만 이러한 개발 방향과 방법은 2차원 구조를 기반으로 하고 있으며, 이에 따라 연구와 개발이 진행되어왔다. 본 연구에서는 기존의 평면구조와는 구별되는 나노 프레임 구조를 통한 입체적인 나노 구조의 설계와 아울러 미세 패턴과 반응성 에칭 방법이 적용된 반도체 공정 적용을 제시하고자 한다. 또한, 나노 프레임 구조의 구현을 위해 적용된 공정 개발을 통해 수직성이 향상된 나노 캐비티와 이를 통한 나노 기둥의 제시를 통해 나노 구조의 반도체 광원으로의 적용 가능성을 제시하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1754-1759
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• 2008

일반사출성형에서는 수지가 캐비티 내를 흐르면서 냉각으로 인한 점도의 상승으로 전사성이 급격히 나빠지기 때문에 미세패턴을 가진 성형품을 제작하는데 많은 어려움이 따른다. 이를 해결하는 방법으로 금형온도를 용융된 수지온도 수준까지 순간적으로 표면만을 가열하여 성형시킨 후 급속히 냉각하는 다양한 순간금형가열방식이 있고, 그 중 본 연구에서는 전열가열방식인 E-Mold을 채택하였다. 특히, 마이크/나노 부품 성형에 필수적인 E-Mold 금형설계에 있어 heating line의 배치는 금형의 온도 제어 및 균일한 온도 분포에 절대적인 영향을 미치므로 최적화된 heating line의 배치가 필수적이다. 본 연구에서는 사출공정의 사이클 타임을 최소화하면서 다양한 해석 프로그램을 사용하여 E-Mold의 최적화 설계를 전산모사 하였고, 이를 실험결과와 비교하였다. 먼저, 3D CAD 프로그램인 Pro-Engineer Wildfire 2.0 을 사용하여 E-Mold 금형을 설계하고, ANSYS사의 ICEMCFD 프로그램을 사용하여 MESH 생성하고, ANSYS사의 FLUENT 프로그램을 사용하여 금형의 초기온도 $60^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$와 $180^{\circ}C$까지 가열하는데 걸리는 시간과 냉각시키는데 걸리는 시간 등을 전산모사 하였다. 그리고 Polycarbonate를 이용하여 LGP 도광판을 실제 사출성형하여 얻은 데이터와 비교 분석을 하였다. 전산모사와 실제 사출결과에서 $3{\sim}4$초가량의 차이가 나타났지만 실제 사출시 고온의 용융된 플라스틱 수지에 따른 냉각시간의 오차를 생각한다면, 전산모사와 실힘결과는 거의 일치한다고 볼 수 있다. 따라서 본 체계적인 전산모사방법을 통해 E-Mold의 Heating Line 최적화 설계가 가능하다는 것을 확인하였다.