• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.22 no.4
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• pp.25-29
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• 2015

Demand for a low-cost, high-throughput, and high-resolution patterning method for fabricating devices continues to increase. The roll-to-roll (R2R) imprint lithography technique has received a great deal of attention as a means of fabricating next-generation devices. In this paper, we propose a fabrication method for polymeric planar lightwave circuit (PLC) devices that uses R2R imprint lithography. The proposed technique uses an elastomeric polydimethylsiloxane (PDMS) mold. A Si wafer with micro patterns is used as the Si master. The PDMS mold is then replicated from the Si master. By applying a precise web tension and at a given web speed, we fabricated a micro-patterned PLC device. The insertion losses were 4.0 dB for a $1{\times}2$ optical splitter. As such, the proposed method of fabricating a PLC device by the R2R process was shown to be an effective solution.

• 기계와재료
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• v.22 no.3
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• pp.30-35
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• 2010

최근 전자소자의 제조공정에 있어서 인쇄전자를 적용하여 고가이면서 화학물질이 많이 배출되는 기존의 제조공정을 대체하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 인쇄전자를 적용하기 위해서는 기존 공종 대비 생산비의 절감과 대량생산을 요구하고 있으며, 그 요구를 만족시킬 수 있는 인쇄전자 기술로는 롤투롤(R2R, Roll to Roll) 인쇄방식이 대표적이라 할 수 있다. 롤투롤 인쇄방식과 그라비아(Gravure)/그라비아옵셋(Gravure offset) 인쇄방법을 적용하면 낮은 비용으로 대량의 전자소자 생산에 쉽게 접근 할 수 있다. (주)펨스는 인쇄전자 기술의 활성화를 위하여 롤투롤-그라비아/그라비아옵셋 인쇄를 적용한 인쇄전자소자용 인쇄, 코팅장비를 개발 제작하고 있다.

• Journal of the KSME
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• v.49 no.8
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• pp.26-30
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• 2009

이 글에서는 전자소자 인쇄를 잉크 등의 재료와 언와인더(unwinder), 인피더(infeeder), 프린팅(printing), 아웃피팅(outfeeding), 리와인딩(rewinging) 등의 롤투롤 공정에 대해 살펴본다. 또한 잉크, 소재, 공정 등의 서로 다른 분야의 기술간에 필요한 매칭기술에 대해 알아본다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.37 no.1
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• pp.36-42
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• 2024

Roll-to-roll processing holds an integral position within the manufacturing landscape, and its significance reverberates across numerous industries. This versatile technology platform encompasses a diverse array of process methods and accommodates a wide spectrum of material categories, making it a cornerstone of modern production. Within this expansive domain, two commonly employed coating techniques, namely the slot die and gravure coating methods, have earned their prominence for their precision and efficiency in delivering flawless coatings. Additionally, the realm of drying processes relies heavily on thermal drying, infrared (IR) drying, and ultraviolet (UV) drying methods to expedite the transformation of materials from their liquid or semi-liquid states to solid, ready-to-use products. The undeniable importance of roll-to-roll processing lies in its ability to streamline manufacturing processes, reduce costs, and enhance product quality. This article embarks on a comprehensive journey to fathom the depth of this importance by delving into the intricacies of these common roll-to-roll process methods. Through rigorous research and meticulous data collection, we aim to shed light on the pivotal role these techniques play in shaping various industries and advancing the world of manufacturing. By understanding their significance, we can harness the full potential of roll-to-roll processing and pave the way for innovation and excellence in production.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.306-306
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• 2013

본 연구에서는 저가격, 대면적화를 위한 롤투롤 스퍼터를 이용하여, Index matching (히가시 야마 $125{\mu}m$)의 PET 기판 위에 ITO 박막을 성막 시킨 정전용량 방식의 터치 패널용 투명 전극에 대하여 전기적, 광학적, 구조적, 표면적 특성을 분석하였다. ITO 타겟은 미쓰이사(일본의) 주석 함량 5 wt%을 사용하였으며, 롤투롤 스퍼터는 degassing챔버와 스퍼터 챔버가 한 시스템에 구성되었고, Degassing 챔버는 좌우측의 Rewinder/Unwinder 롤러에 의해 감고 풀어지는 PET 기판의 수분 및 가스를 중앙부에 위치한 히터를 통해 제거하며, 수분 제거 후 스퍼터 챔버로 옮겨진 1,250 mm폭의 PET기판을 Unwinder/Rewinder 롤러에 장착하며, Unwinder 롤러로부터 풀려진 PET 기판은 guide 롤러를 거쳐 cooling drum과의 물리적 접촉에 의해 PET 기판의 냉각이 일어나게 된다. ITO 캐소드 전에 장착된 할로겐 히터 상부로 기판이 지나가면서 열처리가 진행되고 열처리 후 두 개의 ITO 캐소드 상부를 지나면서 연속적으로 ITO 박막이 PET 기판에 성막 되게 된다. ITO 박막의 주요 성막 변수인 DC Power, Ar/$O_2$ 가스 유량비, 기판의 속도는 최적으로 고정하고, 성막된 ITO박막의 필름을 각각 고온 챔버에서 $150^{\circ}C$도에서 10 min에서 60 min 동안 각각 열처리를 통한 내열성 테스트를 진행하여 ITO 필름의 특성 향상을 비교 분석하였다. 분석을 위해 전기적 특성은 four-point probe로 측정했고, 투과도는 Nippon Denshoku사(社)의 COH-300A를 이용해 가시광(550 nm)에서 분석했고, FE-SEM으로 ITO박막의 표면 상태를 분석하였다. 또한 Rolling Tester (Z-300)를 이용하여 기계적 안정성을 분석하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.2
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• pp.173-178
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• 2012

Currently, active research is being performed on printing of electronic devices such as RFID devices, flexible displays, solar cells, and e-paper. This technique has several advantages over existing technologies such as lithography and etching. In particular, RFID devices, flexible displays, solar cells, and e-paper require flexibility and a mass production system. Thus, attention is being focused on the roll-to-roll process. High quality should be guaranteed in the roll-to-roll printed electronics systems, and good thickness and roughness qualities must be ensured. Experimental design was applied to this problem to analyze the main effects and interaction effects of various factors. Matching technology between the nip roll characteristics and the quality of the print pattern in roll-to-roll printed electronics systems was proposed to improve the printing quality.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.3
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• pp.287-294
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• 2013

The roll-to-roll (R2R) printed electronics system is one of the most promising technologies for the printed electronics industry because of several advantages in terms of productivity and cost. In the R2R printed electronics system, the characteristics of the printed patterns are an important issue that determines the functional quality of the printed matter. This study analyzed how several main factors may affect the characteristics of printed patterns, especially the thickness and surface roughness. The statistical model for estimation of the printed pattern was developed as a function of the main factors using the design of experiment (DOE) methodology. Based on the statistical analysis results, the R2R printed electronics system can be designed to control the characteristics of printed patterns.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.336.1-336.1
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• 2014

대표적인 TCO 물질인 ITO는 디스플레이 패널이나 태양 전지 등과 같은 소자에 널리 사용되고 있다. 최근에는 대량생산 및 대면적화, 그리고 유연 디스플레이 응용을 위해 롤투롤 스퍼터링(roll to roll sputtering) 공정을 이용하여 플라스틱 기판에 ITO박막을 증착하여 ITO 필름을 제작하고 있다. 롤투롤 방식으로 ITO 필름의 제작 시 공정 변수에 따라 ITO 박막의 전기적 광학적 물성 변화가 매우 크기 때문에, 공정 변수에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성 변화에 대한 연구의 필요성이 매우 높아지고 있다. 따라서 본 연구에서는 롤투롤 스퍼터링 방법으로 PET 기판 위에 다양한 조건으로 ITO 박막을 증착하여 공정변수에 따른 ITO 박막의 물성을 조사 하였다. 이를 위해 ITO (In/Sn=95/5 wt.%) 타겟을 사용하여 DC 파워와 산소 분압비, 열처리 온도 등을 변화시켜 낮은 면저항과 높은 광투과도를 가지는 최적의 ITO 증착 조건을 찾은 후 ITO 박막을 PET 기판 위에 두께 별로 증착 하였다. ITO 박막의 두께와 열처리 온도에 따른 전기적 특성은 면저항 측정기와 홀 측정 장치를 이용하여 분석하였고, 분광광도계와 탁도 측정기를 이용하여 광학적 특성을 관찰하였다. 또한, GIXD를 이용하여 이들 박막의 구조와 결정성에 대한 조사를 수행하였다. 이 결과들로부터 산소 분압비에 따른 ITO/PET 박막의 저항 특성 변화와 ITO 박막의 두께와 열처리 온도에 따른 구조적, 전기적, 광학적 특성을 조사하여, 롤투롤 스퍼터링법에서 공정 조건에 따른 ITO/PET 필름의 물성변화를 보고하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.12
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• pp.1563-1568
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• 2012

Printed electronics is a technology used for forming electronic circuits or devices, and it is used in the manufacture of many products such as RFID tags, solar cells, and flexible display panels with a much lower cost than in the case of semiconductor process technology. Web-guide-type printing such as roll-to-roll printing is a method used to produce printed electronic devices in a large volume. To commercialize such products, highly precise alignment between printed layers is required. In this study, a highly precise alignment system is proposed, and some experimental results are compared with those obtained using a laser surface vibrometer to illustrate the reliability of the proposed system. The robustness of the proposed system to web deformation is also considered experimentally.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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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.