• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.35 no.3
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• pp.793-797
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• 2014

To develop a methodology for absolute determination of the surface areal density of functional groups on organic and bio thin films, medium energy ion scattering (MEIS) spectroscopy was utilized to provide references for calibration of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or Fourier transformation-infrared (FT-IR) intensities. By using the MEIS, XPS, and FT-IR techniques, we were able to analyze the organic thin film of a Ru dye compound ($C_{58}H_{86}O_8N_8S_2Ru$), which consists of one Ru atom and various stoichiometric functional groups. From the MEIS analysis, the absolute surface areal density of Ru atoms (or Ru dye molecules) was determined. The surface areal densities of stoichiometric functional groups in the Ru dye compound were used as references for the calibration of XPS and FT-IR intensities for each functional group. The complementary use of MEIS, XPS, and FT-IR to determine the absolute surface areal density of functional groups on organic and bio thin films will be useful for more reliable development of applications based on organic thin films in areas such as flexible displays, solar cells, organic sensors, biomaterials, and biochips.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.55-55
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• 2008

압전폴리머 PVDF(polyvinylidene difluoride)의 기판소재를 기반으로 한 디스플레이 소자를 연구하였다. 압전 폴리머 PVDF의 양면은 두께 300nm정도의 ITO(Indium Tin Oxide)를 TCO(Transparent conducting oxide)로 R2R(roll to roll)증착하였으며, 이를 적외선 계열 Pulsed Laser로 상온 건식 에칭을 통해 패턴해내고, 이후 고진공 환경에서 Alq3 를 기반의 유기발광소자를 제작하였다. 전기적 신호에 대해서 기계적인 작동이 가능한 투명 압전 폴리머 재료를 디스플레이 발광소자의 기판 소재로 사용함으로써, 궁극적으로 발광기능과 더불어 압전효과에 의한 스피커 기능이 한 개의 개체내에서 독립적으로 구현될 수 있도록 설계하고, 기술적으로 실현시켰다는 점이 본 연구의 의의라고 할 수 있다. 이를 위해서, 섭씨 80도 이상의 온도에서 압전 성질을 상실하는 것으로 알려진 PVDF에 대해서 투명산화전극을 레이져를 이용한 비가열식 승화방법을 통해 패턴화하는 것을 사용했으며, 밀리미터 단위에서 수십 마이크로미터 수준까지 패턴화할 수 있었다. 제작된 복합형 유연 OLED소자는 기계적으로 휘어진 상태에서도 발광 성능과 스피커 성능을 각각 독립적으로 보였으며, Alq3에 의한 녹색발광을 보임을 확인하였고, 이 경우 양자효율은 약 3%이하의 값을 보였다. 또한 각주파수별 음압(SPL: Sound Pressure Level)측정 결과는 압번폴리머가 가청주파수 영역에서 작동함을 보였으며, 고주파영역에서의 SPL값이 증가하는 전형적인 PVDF사용 필름 스피커의 특성을 보였다. 이로부터 제작된 복합형 소자는 본 연구에서 제안된 목적에서 보인 것과 같이, 두 개의 기능이 서로간의 간섭없이 독립적으로 한 개의 개체 내에서 작동함을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과로부터 새로운 유연 전자 소자에 대한 디자인 개념을 제시하고, 기타 다른 기능이 접합된 형태의 신개념 전자 소자를 제안하는 것도 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.11 no.7
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• pp.157-162
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• 2020

In recent years, laser induced graphene process have been intensively studied for eco-friendly electronic device such as flexible electronics or thin film based energy storage devices because of its simple and effective process. In order to increase the performance and efficiency of an electronic device using such a graphene patterned structure, it is essential to study an optimized laser patterning condition as small as possible linewidth while maintaining the graphene-specific 2-dimensional characteristics. In this study, we analyzed to find the optimal line pattern by using a Ti:sapphire femtosecond laser based photo-thermal reduction process. we tuned intensity and scanning speed of laser spot for generating effective graphene characteristic and minimum thermal effect. As a result, we demonstrated the reduced graphene pattern of 30㎛ in linewidth by using a focused laser beam of 18㎛ in diameter.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.45 no.7
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• pp.1-8
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• 2008

We fabricated flexible electrophoretic display(EPD) driven by organic thin film transistors(OTFTs) on plastic substrate. We designed the W/L of OTFT to be 15, considering EPD's transient characteristics. The OTFTs employed bottom contact structure and used Al for gate electrode, the cross-linked polyvinylphenol for gate insulator, pentacene for active layer. The plastic substrate was coated by PVP barrier layer in order to remove the islands which were formed after pre-shrinkage process and caused the electrical short between bottom scan and top data metal lines. Pentacene active layer was confined within the gate electrodes so that the off current was controlled and reduced by gate electrodes. Especially, PVA/Acryl double layers were inserted between EPD panel and OTFT-backplane in order to protect OTFT-backplane from the damages created by lamination process of EPD panel on the backplane and also accommodate pixel electrodes through via holes. From the OTFT-backplane the mobility was $0.21cm^2/V.s$, Ion/Ioff current ratio $10^5$. The OTFT-EPD panel worked successfully and demonstrated to display some patterns.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.5
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• pp.390-396
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• 2007

In the present study, we have developed a flapping wing using a smart material to mimic the nature's flyers, birds. The wing consists of composite frames, a flexible PVC film and a surface actuator, and the main wing motions are flapping, twisting and camber motions. To change the camber, a Macro-Fiber Composite(MFC) is used as the surface actuator, and it's structural response is analyzed by the use of piezoelectric-thermal analogy. To measure the lift and thrust simultaneously, a test stand consisting of two load cells is manufactured. Some aerodynamic tests are performed for the wing in a subsonic wind tunnel to evaluate the dynamic characteristics. Experimental results show that the main lift is mostly affected by the forward velocity and the pitch angle, but the thrust is mostly affected by the flapping frequency. The effect of the camber generated by the MFC actuator can produce the sufficient lift increment of up to 24.4% in static condition and 20.8% in dynamic condition.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.74-74
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• 2010

모바일 정보통신기기를 중심으로 전자패키지의 초소형화, 고집적화를 위해 플립칩 공법의 적용이 증가되고 있는 추세이다. 플립칩 패키징 접합소재로는 솔더, ICA(Isotropic Conductive Adhesive), ACA(Anisotropic Conductive Adhesive), NCA(Non Conductive Adhesive) 등과 같은 다양한 접합소재가 사용되고 있다. 최근에는 언더필을 사용하는 플립칩 공법보다 미세피치 대응성을 위해 NCP를 이용한 플립칩 공법에 대한 요구가 증가되고 있는데, NCP의 상용화를 위해서는 공정성과 함께 신뢰성 확보가 필요하다. 본 연구에서는 LDI(LCD drive IC) 모듈을 위한 COF(Chip-on-Film) 플립칩 패키징용 NCP 포뮬레이션을 개발하고 이를 적용한 COF 패키지의 신뢰성을 조사하였다. 테스트베드는 면적 $1.2{\times}0.9mm$, 두께 $470{\mu}m$, 접속피치 $25{\mu}m$의 Au범프가 형성된 플리칩 실리콘다이와 접속패드가 Sn으로 finish된 폴리이미드 재질의 flexible 기판을 사용하였다. NCP는 에폭시 레진과 산무수물계 경화제, 이미다졸계 촉매제를 사용하여 다양하게 포뮬레이션을 하였다. DSC(Differential Scanning Calorimeter), TGA(Thermogravimetric Analysis), DEA(Dielectric Analysis) 등의 열분석장비를 이용하여 NCP의 물성과 경화거동을 확인하였으며, 본딩 후에는 보이드를 평가하고 Peel 강도를 측정하였다. 최적의 공정으로 제작된 COF 패키지에 대한 HTS (High Temperature Stress), TC (Thermal Cycling), PCT (Pressure Cooker Test)등의 신뢰성 시험을 수행한 결과 양산 적용 가능 수준의 신뢰성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.213-213
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• 1999

현재 LCD용 기판재료는 ITO/glass를 전극으로 사용하고 있다. 그러나 유리기판은 무겁고 깨지기 쉽기 때문에 사용상 곤란한 점이 많다. 최근 flexible하고 가공성 및 생산성이 우수한 플라스틱한 ITO를 성막하여 EL용, Touch panel, plastic LCD용 사용하려는 시도로, roll-to-roll 연속 스퍼터링에 의한 ITO성막공정에 대한 연구가 최근 활발하게 이루어지고 있다. 폴리머는 유리에 비해 Tg 온도가 낮고, 기판으로부터의 수분 및 여러 종류의 가스방출이 심하기 때문에 유리와는 달리 ITO막의 제조에 있어 큰 차이점이 있다. 따라서, 폴리머에 반응성 스퍼터링을 하기 위해서는 표면처리가 중요한 변수가 되며, roll to roll sputter로 ITO 필름을 얻기 위해서는 폭과 길이 방향으로 균일한 막을 얻는 것이 중요하다. 두께 75$\mu\textrm{m}$, 폭 190mm, 길이 400m로 권취된 광학용 Polyethylene terephthalate(PET:Tg:8$0^{\circ}C$)위에 In-10%Sn의 합금타겟과 Unipolar pulsed DC power supply를 사용하여 반응성 마그네트론 스퍼터링 방법으로 0.2m/min의 속도로 연속 스퍼터링 하였다. PET를 Ar/O2 혼합가스로 플라즈마 전처리를 한 후, AFM, XPS를 이용하여 효과를 분석을 하였고, 성막전에 가스방출을 막기 위해 TiO를 코팅하였다. Pilot 연속 생산공정에서 재현성을 위해 PEM(Plasma Emission Monitor)의 optical emission spectroscopy를 이용, 금속과 산화물의 천이구역에서 sprtter된 I/Sn 이온과 산소 이온의 반응에 의한 최적의 플라즈마의 강도값을 입력하여 플라즈마의 radiation을 검출하고, 스퍼터링 공정중 실질적인 in-situ 정보로 이용하였다. PEM을 통하여 In/Sn의 플라즈마 강도변화를 조사하였다. 초기 In/Sn의 플라즈마 강도(intensity)는 강도를 100하여, 산소를 주입한 결과, plasma intensity가 35 줄어들었고, 이때 우수한 ITO 박막을 얻을 수 있었다. Pulsed DC power를 사용하여 아크 현상을 방지하였다. PET 상에 coating 된 ITO 박막의 표면저항과 광투과도는 4-point prove와 spectrophotometer를 이용하여 분석하였고, AES로 박막의 두께에 따른 성분비를 확인하였다. ITO 박막의 광투과도는 산소의 유량과 sputter 된 In/Sn ion의 plasma emission peak에 따라 72%-92%까지 변화하였으며, 저항은 37$\Omega$/$\square$ 이상을 나타내었다. 박막의 Sn/In atomic ratio는 0.12, O/In의 비율은 In2O3의 화학양론적 비율인 1.5보다 작은 1.3을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.347.1-347.1
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• 2014

최근, 박막 트랜지스터는 빠른 동작 속도, 낮은 공정비용 그리고 저온공정 등의 특성을 필요로 하고 있다. 그 중 indium-zinc oxide (InZnO)는 높은 전기적 특성, 높은 광 투과도 그리고 우수한 안정성 때문에 기존의 반도체를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. InZnO의 경우 indium과 zinc의 조성비에 따라 특성 변화의 차이가 크기 때문에 다양한 조성비에 대한 연구가 보고되고 있는데, 기존의 InZnO 박막을 증착하는 방법의 경우에 조성비의 변화 과정에 많은 공정상의 어려움이 있다. 이 같은 문제점 때문에 조성비의 변화를 용이하게 할 수 있는 용액공정을 이용한 연구가 진행되고 있다. 또한 용액공정은 높은 균일성, 공정 시간 및 비용 감소 그리고 대면적화가 가능한 장점을 가지고 있다. 한편, 용액공정을 기반으로 한 InZnO의 경우에 용액 상태에서 고체 상태의 순수한 금속 산화물 상태로 바꾸기 위해 post-treatment 가 필요하다. 일반적으로 furnace 열처리 방법을 사용하는데, 이 경우 낮은 열효율 및 고비용 등의 문제점을 가지고 있다. 특히 glass 또는 flexible 기판의 경우 열처리 온도에 대한 제약이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 최근에 microwave irradiation를 이용한 저온 post-treatment 방법이 보고되고 있다. Microwave irradiation는 짧은 공정시간 및 열 균일성 등의 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 indium과 zinc의 조성비를 갖는 용액을 제작한 후 spin coating을 이용하여 증착한 InZnO 기반의 박막 트랜지스터를 제작하였다. Furnace와 microwave 방식으로 post-treatment 하여 비교 평가한 결과 microwave irradiation 한 경우 furnace 열처리 한 경우 보다 더 안정된 동작 전압을 가지는 것으로 나타났다. 따라서 저온공정이 가능한 microwave irradiation 방법으로 post-treatment 한다면 차세대 산화물 반도체로서의 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.168-168
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• 2010

Transparent conduction oxides (TCOs) films is extensively reported for optoelectronic devices application such as touch panels, solar cells, liquid crystal displays (LCDs), and organic light emitting diodes(OLEDs). Among the many TCO film, indium tin oxide(ITO) is in great demand due to the growth of flat panel display industry. However, indium is not only high cost but also its deposits dwindling. Therefore, many studies are being done on the transparent conductive oxides(TCOs). We fabricated a target of IZTO(In2O3:ZnO:SnO2=70:15:15 wt.%) reduced indium. Then, IZTO thin films were deposited on glass substrates by pulsed DC magnetron sputtering with various oxygen flow ratio. The substrate temperature was fixed at the room temperature. We investigated the electrical, optical, structural properties of IZTO thin films. The electrical properties of IZTO thin films were dependent on the oxygen partial pressure. As a result, the most excellent properties of IZTO thin films were obtained at the 3% of oxygen flow rate with the low resistivity of $7.236{\times}10^{-4}{\Omega}cm$. And also the optical properties of IZTO thin films were shown the good transmittance over 80%. These IZTO thin films were used to fabricated organic light emitting diodes(OLEDs) as anode and the device performances studied. The OLED with an IZTO anode deposited at optimized deposition condition showed good brightness properties. Therefore, IZTO has utility value of TCO electrode although it reduced indium and we expect it is possible for the IZTO to apply to flexible display due to the low processing temperature.

• Fire Science and Engineering
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• v.30 no.1
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• pp.17-23
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• 2016

Membrane structures can be used to create diverse lightweight structural forms using ductile membranes made of coated fabric. Using membrane structures, it is possible to construct large covered spaces relatively quickly and economically, and hence, they are being applied within various applications. The structures are light-weight, transparent, flexible in their application, economical and easy to maintain, and as such, their usage is being expanded. However, despite their prevalence, the standard for membrane material performance in terms of fire safety is still inadequate, and the development of membrane materials with excellent flame resistance performance is being demanded. This study determined flame resistance performance of architectural membranes, including PTFE, PVDF, PVF and ETFE film membranes, through flammability testing and incombustibility testing.