• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.485-485
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• 2012

유기발광소자는 고휘도, 넓은 시야각, 빠른 응답속도, 높은 색재현성, 좋은 유연성의 소자특성 때문에 디스플레이 제품에 많이 응용되고 연구가 활발하게 진행되고 있다. 최근에 저소비전력, 고휘도, 소형화 및 장수명의 장점을 가진 유기발광소자의 상용화가 진행되면서 차세대 디스플레이소자로서 관심을 끌게 되었다. 고분자 유기발광소자는 저분자 유기발광소자에 비해 용액 공정법으로 박막을 형성할 수 있어 제조 비용이 적게 들며 대면적 디스플레이를 제작하는데 유리하기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 고분자 유기발광소자에서 저전력 소자를 위한 저전압 구동 및 전력 효율을 향상시키기 위한 연구는 대단히 중요하다. 본 연구에서는 고분자 유기발광소자의 구동 전압을 낮추기 위해서 그래핀 정공 주입층을 삽입한 고분자 유기발광소자를 화학적 진공 증착법과 용액 공정을 사용하여 제작하였다. 그래핀 정공 주입층을 삽입한 고분자 유기발광소자는 Indium-tin-oxide(ITO) 투명 전극/그래핀 정공주입층/poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate) (PEDOT: PSS)/poly[2-methoxy, 5-(2'-ethyl-hexyloxy)-p-phenylenevinylene] (MEH-PPV) 층/lithium quinolate (Liq)/aluminium (Al) 전극의 구조를 가진다. 그래핀 정공주입층을 삽입한 고분자 유기발광소자에서 향상된 정공 주입능력을 통해 구동전압을 낮아지는 현상을 분석하기 위해서 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. 그래핀 정공주입층의 광학적 특성을 분석하기 위해서 빛의 투과도 측정을 한 결과 90% 이상의 값을 얻었다. 그래핀 정공 주입층이 소자에 미치는 영향을 조사하기 위하여 ITO/PEDOT:PSS소자와 ITO/그래핀 층/PEDOT:PSS 소자를 각각 제작하여 원자힘 현미경 측정을 하였다. 그래핀박막층을 삽입할 경우, 그래핀박막층을 삽입하지 않았을 때보다 표면 거칠기가 감소하는 것을 알 수 있었다. 이는 산성을 띠는 PEDOT:PSS 용액이 ITO 투명 전극을 손상시키는 것을 방지하고, 표면 거칠기를 감소시켜 누설 전류를 낮출 수 있다는 사실을 보여준다. 또한, 그래핀 박막은 높은 전기 전도도를 가지기 때문에 그래핀 정공주입층을 삽입하였을 때, 높은 전류 밀도 및 발광 휘도와 더 낮은 구동 전압을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 ITO와 PEDOT:PSS의 계면에서의 전공의 주입 능력을 그래핀박막층이 향상시켜 저전압, 고효율 소자를 제작할 수 있다는 것을 보여준다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제18권1호
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• pp.129-135
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• 2019

4M D램 공동연구 개발사업(1986.10~89.03)은 당시 미 일의 강력한 기술보호주의를 극복하기 위한 자구책으로 시작되었다. 국내 반도체업계는 선진국의 높은 기술장벽 및 기술보호주의를 극복하고, 강력한 경쟁력확보 및 기술축적을 위해 정부에 건의하였다. 이에 정부는 적극적인 자금지원을 통해 4M D램 개발 및 주변기술 개발을 목표로 초고집적반도체기술공동개발사업을 수행하게 되었다. 본 공동R&D사업은 ETRI의 주관으로 당시 금성반도체, 삼성전자, 현대전자산업 등의 반도체 업체와 학계가 참여하였고, 1986년 10월부터 1989년 3월까지 3단계에 걸쳐 수행되었다. 공동연구의 목적은 설계, 공정, 조립, 검사 등 4M D램 제조와 관련되는 기본기술개발과 함께 $0.8{\mu}m$ 선폭의 4M D램을 개발하는 것이며, 이를 위해 단계별 목표를 설정하고 관민연의 혼연일치로 추진되었다. 1차년에는 중요 핵심기술개발, 2차년에는 $0.8{\mu}m$ 4M D램 Working-die개발, 3차년에는 수율 20%의 $0.8{\mu}m$ 4M D램 양산시 제품을 목표대로 완료하였다. 각 연구단계별로 주요 핵심기술에 대한 연구평가가 실시되었으며, 관련기술에 대한 중복투자 방지를 위해 2차년도부터 분담연구가 수행되었고, 상호 기술공유를 위한 기술교류회가 활발히 이루어졌다. 또한 R&D수행을 통해 4M D램 Working-die를 2차년도 중반에 개발완료하였으며, 3차년도에는 4M D램의 20% 수율확보와 공정기술의 최적화 및 DB 구축을 수행했다. 공동R&D 방식에서도 기업간 경쟁체제 도입에 입각하여 동기유발 형태로 진행되었다. 정부는 자금적 지원으로 기업간의 경쟁 심리를 자극하는 전략을 추진했다. 선두기업인 삼성에게는 선행적 개발 지위에 비례하여 더 많은 지원을 부여하는 대신에, 삼성의 기술성과를 다른 기업에게로 확산시킴으로써 반도체 3사 전체의 기술능력을 향상시키는 전략을 추진했다. 본 사업이 성공적으로 수행되어 반도체 제품의 세계시장 점유율제고, 국제수지 개선, 반도체 핵심기술 조기확보뿐만 아니라 16M D램급 이상 차세대 반도체기술 개발의 교도보가 되었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권1호
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• pp.124-128
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• 2023

반도체 양산을 진행하며 얻어지는 여러 공정 데이터들로 사용 전압을 예측하여 에너지 효율적인 제품을 위한 목적으로 연구를 시작했다. 각각의 feature들 단독으로 전압을 예측하기 어려웠던 문제를 머신 러닝을 통해, 특히 Ensemble model을 이용함으로써 단일 모델보다 정확한 예측을 할 수 있었다. 더욱 중요한 시사점으로는 feature importance 분석을 통해 모델 예측에 영향이 큰 feature와 작은 feature에 대한 분석이다. 영향도가 높은 feature를 통해 비슷한 계열의 측정값을 늘리고, 낮은 feature 들의 문제점을 개선함으로써 차세대 제품에서 더욱 정확도 높은 모델을 위한 발판을 마련할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.43-43
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• 2010

반도체 및 디스플레이의 진공부품은 알루미늄 모제에 전해연마법(electrolytic polishing), 양극산화피막법(anodizing), 플라즈마 용사법(plasma spray) 등을 사용하여 $Al_2O_3$ 피막을 성장시켜 사용되고 있다. 반도체 제조공정 중 30~40% 이상의 비중을 차지하는 식각(etching) 및 증착(deposition) 공정의 대부분 은 플라즈마에 의해 화학적, 물리적 침식이 발생하여 피막에 손상을 일으켜 피막이 깨지거나 박리되면서 다량의 particle을 생성함으로써 생산수율에도 문제를 야기 시킨다. 본 연구에서는 이러한 진공부품의 하나인 etcher용 상부전극을 양극산화피막법(Anodizing)으로 $Al_2O_3$ 피막을 성장시킨 샘플을 제작하여 플라즈마 처리에 따른 내전압, 식각율, 표면 미세구조의 변화를 관찰하였고 이를 종합적으로 고려하여 etcher용 상부전극의 Life Time 평가 방법을 연구하였다. 이러한 실험을 통해 플라즈마 처리 후 피막에 크랙이 발생되는 것을 확인할 수 있었고 피막의 손상으로 전기적 특성이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 플라즈마 처리 중 ISPM 장비를 이용하여 플라즈마 공정에서 발생하는 오염입자를 실시간으로 측정할 수 있는 방법을 연구하였다. 이러한 결과를 이용하여 진공공정에서 사용되는 코팅부품이 플라즈마에 의한 손상정도를 정량화 하고 etcher용 상부전극의 Life Time 평가 방법을 개발하여 부품 양산업체의 진공장비용 코팅부품의 개발 신뢰성 향상이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.244-244
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• 2010

최근 활발히 연구되고 있는 AMOLED는 평판 디스플레이 분야를 이끌어 갈 차세대 선두 주자로 크게 주목 받고 있다. AMOLED는 전압 구동 방식인 AMLCD와 다르게 전류 구동 방식으로 a-Si TFT 보다 LTPS-TFT 사용이 요구되며, 대면적 기판으로 갈수록 결정립의 균일도가 매우 중요한 인자로 작용한다. 현재 양산이 가능한 AMOLED는 핸드폰이나 15인치 TV정도로 크기가 소형이며 대형 TV나 컴퓨터 모니터 등을 양산하기 위해 많은 방법이 시도되고 있다. 양산체제에서 사용되는 결정화 방법으로는 ELC가 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 그러나 레이저를 사용하는 ELC 방법은 대면적으로 갈수록 레이저 빔 자체의 불균일성, shot to shot 불균일성, 레이저빔 중첩의 부정확도 등으로 인한 균일도의 부정확성이 커짐으로 인한 mura 현상이 나타나고 레이저 장비의 사용에 대한 비용 부담을 피할 수 없다. 따라서 non-laser 방식에 결정화 방법이 요구되나 SPC 경우는 상대적으로 고온에서 장시간이 걸리고, MIC 뿐만 아니라 MIC 응용 방법들은 금속 오염에 대한 문제가 발생하고 있는 실정이다. 이러한 문제로 인하여 결정립 크기의 균일도가 우수한 다결정 실리콘 박막을 제조하는 신기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다. 본 연구에서는 비정질 실리콘 박막 상부 혹은 하부에 도전층을 개재하고, 상기 도전층에 전계를 인가하여 그것의 주울 가열에 의해 발생한 고열로 비정질 실리콘 박막을 급속 고온 고상 결정화하는 방법에 관한 기술인 JIC (Joule-heating Induced Crystallization) 결정화 공정을 개발하였다. 본 공정은 상온에서 수 micro-second 내에 결정화를 수행하는 것이 가능하며 도전층과 실리콘 박막 사이에 barrier층 삽입를 통하여 금속 오염을 막을 수 있으며 공정적인 측면에서도 별도의 chamber가 필요하지 않는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 JIC 결정화 공정 조건에 따른 결정화 기구 및 JIC poly-Si의 미세구조 및 물리적 특성에 관한 논의가 이루어질 것이다.

• 산업진흥연구
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• 제9권1호
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• pp.21-29
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• 2024

급변하는 정보화 사회에서는 스마트폰와 태블릿을 비롯한 다양한 전자기기가 더욱 디지털화되고 플렉시블 디스플레이와 같은 고성능을 갖추며 발전하고 있다. 본 연구에서는 경제적 절감을 위한 플렉시블 디스플레이의 고가 소재를 대체하는 전도성 고분자인 PEDOT과 투명 기판인 PET를 적용한 TCF의 제조 공정 최적화를 진행하였다. PEDOT 코팅을 이용한 TCF 생산 공정에서 주요 변수인 생산 속도 (m/min), 코팅 최고 온도 (℃), PEDOT 공급 속도 (rpm)에 따른 표면 저항률 (Ω/□)을 반응표면분석법을 사용하여 최적화하였다. 결과적으로, 생산 속도 22.16 m/min, 코팅 최고 온도 125.28 ℃, PEDOT 공급 속도 522.79 rpm으로 최적 조건을 도출했다. F 값은 18.37, P-값은 < 0.0001, 결정계수(R²)는 0.9430으로 결과의 신뢰성이 높음을 확인했다. 최적 조건에서의 예측값은 145.75 Ω/□이며, 실험값은 142.97 Ω/□이었다. 이 연구 결과를 기반으로 대량 생산 공정에 적용하면 기존의 생산 수율 보다 높은 수율을 달성하고 불량 발생률을 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국진공학회지
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• 제21권4호
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• pp.199-204
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• 2012

$SF_6$ 가스는 반도체 및 디스플레이 제조공정 중 건식식각 공정에서 널리 사용되는 가스이다. 하지만 $SF_6$ 가스는 대표적인 온실가스로서 지구 온난화에 큰 영향을 끼치기 때문에 반도체 및 디스플레이 공정에서 $SF_6$ 가스를 대체할 수 있는 가스의 연구가 필요한 상황이다. 그 후보군으로 떠오르고 있는 가스 중의 하나가 바로 $C_3F_6$ 가스이다. 이 가스를 이용하여 $Si_3N_4$ 박막을 건식식각 방법인 Reactive Ion Etching 공정을 수행하여 식각 특성에 관하여 연구하였으며, 흡착제 Zeolite 5A를 이용하여 식각공정 중 배출되는 가스 성분을 감소시켰다. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 장비를 이용하여 500 nm 두께의$Si_3N_4$ 박막을 증착하였으며, 노광 공정을 통해 패터닝을 한 후 Reactive Ion Etching 공정을 수행하였다. 그리고 Scanning Electron Microscope 장비를 이용하여 $Si_3N_4$ 박막의 식각된 단면과 식각율을 확인하였다. 또한 공정 후 흡착제 Zeolite 5A를 통과하기 전과 후에 배출되는 가스를 포집하여 Gas Chromatograph-Mass Spectrophotometry 장비를 이용하여 가스 성분을 측정 및 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.272-277
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• 2019

본 논문에서는 옥외용 디스플레이의 눈부심 방지 강화유리 생산 방법을 제안하였다. 일반적으로 옥외용 디스플레이를 위한 커버글라스의 주요 사양은 내강도와 눈부심 방지이다. 내강도는 커버글라스를 고온로에서 열처리한 강화유리를 사용하여 그 요구 사양을 만족시키고 눈부심 방지를 위해서는 AG(Anti-Glare)필름을 강화 유리에 접착하여 주로 사용한다. 그러나 필름 형태의 눈부심 방지기술은 PET 필름자체의 내마모성이 3H정도로 취약하여 AG 성능이 지속적으로 유지되기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 AG 필름이 가지는 내구성의 단점을 보완하고 기존 강화유리 생산 공정을 이용하는 눈부심 방지 기술을 제안하였다. 제안된 눈부심 방지 코팅은 ZBS ($ZnO-B_2O_3-SiO_2$) 분말을 유리 표면에 도포하고 강화공정을 수행하여 내구 강도와 눈부심 방지 성능을 높일 수 있도록 하였다. ZBS 분말을 유리 표면에 도포하기 위해서는 스크린 프린팅 공정을 이용하여 분말이 유리표면에 균일하게 도포되도록 하였다. 스크린 프린팅 시 고려되어야 하는 주요 변수는 분말을 희석하기 위한 오일의 농도와 메쉬 오프닝 사이즈이다. 이 두 변수의 설정에 따라 스크린 프린팅 공정에서 도포되는 ZBS 분말의 양이 조절되므로 이에 대한 상관관계를 실험을 통해 규명하였다. 제안된 제조 방법의 성능을 평가하기 위해 상업용 시장에서 널리 사용되는 haze, 표면 거칠기 및 투과도를 성능 지표로 선정하였고 눈부심 방지를 위해 일반적으로 사용되는 AG필름과 비교하여 그 성능을 검증하였다. 비교 결과 제안된 제조 방법에 의한 강화유리의 투과도는 AG필름의 89.5%보다 다소 감소한 83.1%이지만 막강도는 7H로 두배 이상 향상됨을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제16권2호
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• pp.103-116
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• 2010

평면 판넬 디스플레이(FPD)산업 중 액정표시장치(LCD) panel 시장은 계속 성장하고 있으며, 대형화와 생산은 해마다 증가하고 생산기술은 향상되고 있다. FPD의 제조공정은 고도의 청정성이 요구되는 공정으로 제조공정 중 세정공정이 30~40%를 차지할 정도로 기술적 생산성 측면에서 매우 중요하다. 그 중 액정주입 후 잔류하는 액정은 미세갭에 잔류하여 제거하기 매우 어렵다. 본 연구에서는 대체세정제의 원료로 많이 이용되고 있는 glycol ether계 용제, glycol dimethyl ether계 용제, 그리고 비이온계면활성제를 사용하여 우수한 세정력, 린스력, 침투력을 갖고 배선에 영향을 주는 이온함량을 최소화한 수계세정제를 개발하여 액정주입 후에 사용되는 panel의 액정 세척에 적용해 보았다. 이에 따라 배합성분들의 혼합비에 따른 세정제의 물성, 세정 효율 및 헹굼성을 측정하여 보았다. 실험 결과에 따르면, 배합세정제는 기존의 세정제보다 높은 습윤지수와 높은 운점을 보였다. 그리고 세정제의 주용제의 구조변화와 오염물로서 액정의 종류에 따라 세정효율이 영향을 미치고 있음이 확인되었다. 또한 최적의 배합세정제는 기존의 세정제에 비하여 동등이상의 세정력을 보여주었고 헹굼성능도 훨씬 우수하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권6호
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• pp.427-436
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• 2009

디지털 가상 제조는, 생산 시스템의 요소를 컴퓨터상에서 모델링 하여 디지털 모델을 구성한 뒤, 3차원 CAD, 시뮬레이션 등의 관련 기술을 이용하여, 신속하고 효율적인 제품 개발과 생산 프로세스를 사전에 검증하여 지원하는 기술이다. 여기에 혼합현실 기술을 응용하면, 모든 개체 가 그래픽 객체들로만 표현된 순수한 가상환경 기반의 디지털 가상 제조 기술을 보완하여 좀 더 현실감이 있는 환경을 제공할 수 있으며, 동시 에 필요한 일부만 그래픽 객체로 표현하므로 모델링에 필요한 시간과 비용을 절감할 수 있다. 본 논문은 이러한 혼합현실 기술을 디지털 가상 제조 과정 중 가상 공정설비 배치 기술에 이용하면서, 현장에 이미 구축되어 있는 레가시(legacy) 데이터를 이용하는 방안을 제안한다. 이를 위 하여 혼합현실 기반 공정설비 배치 시스템에 적합한 현장의 레가시 데이터의 취득 방법과 가공 방법이 개발되었으며, 가공된 데이터를 기반으 로 시뮬레이션이 가능한 혼합현실 기반 디스플레이 시스템을 구축하였다. 개발된 혼합현실 기반 가상 공정설비 배치 시스템은, 실제 설비를 배 치하기 전에, 현장에서 그 위치와 적용성을 미리 검증함으로써, 설비 배치와 관련된 오류를 줄일 수 있다.