• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.337-337
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• 2014

투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide: TCO) 박막은 높은 투과율과 낮은 비저항 덕분에 LCD (liquid crystal display), PDP (plasma display panel), OLED (organic light emitting display) 등 평판 디스플레이에 널리 사용되고 있다. 현재 양산되고 있는 ITO (indium tin oxide)는 90% 이상의 높은 투과율과 우수한 전도성으로 인해 TCO 박막 가운데서 디스플레이 산업에서 가장 널리 쓰이고 있다. 그런데, ITO의 인듐산화물에 의한 간질성 폐렴(interstitial pneumonia)의 유발 위험이 있다든가, 인듐의 매장량이 적어 원자재 가격이 비싼 단점도 가지고 있다. 이에 최근 ITO를 대체할 수 있는 TCO물질로 많은 연구가 이루어지고 있는데, 특히 AZO (aluminum-doped zinc oxide)는 그 중 대표적인 대체물질로서 독성이 없고 가격도 저렴하여 많은 관심이 증폭되고 있다. 현재 AZO는 sol-gel 방법이나 CVD (chemical vapor deposition) 또는 스퍼터링 방법 등으로 증착되고 있다. 본 연구에서는 두 개의 이종타겟(hetero target)을 장착한 대향 타겟 스퍼터링(facing target sputtering: FTS) 장치를 사용하여 AZO 박막을 제작한다. 기존의 여러 증착법과 달리, FTS 장치는 두 타겟 사이에 형성되는 플라즈마 내의 ${\gamma}$-전자를 구속하게 되며, 낮은 가스 압력에서 고밀도 플라즈마가 생성되어 빠른 증착 속도와 안정적인 방전을 유지한 상태에서 박막을 증착할 수가 있다. 또한 기판과 플라즈마가 이격되어 있어 높은 에너지를 갖는 입자들의 기판 충돌을 억제할 수 있는 장점들을 갖는다. 이종 타겟인 ZnO와 Al2O3를 사용하고 각 타겟에 인가되는 파워 변화를 통해 AZO 박막 내 Al2O3의 성분비를 조절하였다. ZnO 타겟의 증착 파워를 100 W로 고정할 경우, Al2O3 타겟의 증착 파워가 (50~90) W으로 실험을 하였으며, Al2O3 타겟의 증착 파워가 70 W일 때 AZO 박막의 Al2O3 성분비는 2.02 wt.%이며 박막의 비저항 값은 $5{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$로 최소값을 보였다. 이러한 비저항의 변화는 파워에 따른 AZO 박막의 캐리어 이동도(Hall mobility)와 캐리어의 농도(Carrier Concentration)의 변화와 밀접한 관계가 있음을 보여주며, 특히 AZO 박막의 캐리어 농도와 캐리어 이동도는 AZO 박막을 형성하고 있는 결정립의 크기에 의존하는 것이 X-선 회절 패턴과 SEM으로부터 확인되었다. 특히, 본 연구에서는 두 개의 이종 타겟(hetero target) Al2O3와 ZnO를 장착하고 각각의 파워를 변화시켜 도핑 량을 조절할 수는 대향 타겟 스퍼터링(FTS: facing-target sputtering) 방법을 이용하여 제작된 AZO 박막에 대해 전기적, 광학적 및 구조적 특성을 분석하고 ITO의 대체물로서의 가능성을 검토하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.229-229
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• 1999

교류형 플라즈마 방전 표시기(AC Plasma Display Panel, AC PDP)의 구동에서의 방전 현상은 기입방전, 유지방전, 소거 방전이 있다. 이중 유지 방전은 표시장치로서의 휘도와 계조의 표현을 위한 방전으로 표시기로서의 효율을 결정하게 된다. 본 연구에서는 유지 방전 전압의 상승 시간의 변화에 따른 방전현상과 휘도, 효율의 변화를 살펴 보았다. 방전 현상에서의 가장 큰 변화는 교류형 플라즈마 방전 표시기의 방전 개시 전압과 방전 유지 전압의 변화이다. 유지 전압의 상승시간이 증가할수록 방전 개시 전압과 방전 유지 전압의 변화이다. 유지 전압의 상승 시간이 증가할수록 방전 개시 전압과 방전 유지 전압의 차(sustain margin)는 감소하여 상승 시간이 1$\mu$s/100V 이상의 영역에서는 방전 개시 전압과 방전 유지 전압이 차이가 없어지게 된다. 이는 방전 유지 전극 위의 유전체에 쌓이게 되는 벽전하(wall charge) 양의 감소에 의한 방전 약화의 영향을 보여질 수 있다. 그러나 방전 유지 전압의 형태와 전류의 시간적인 변화를 살펴보면 이러한 약한 방전은 벽전하의 감소에 의한 방전 시의 전계 감소보다는 방전 전류의 발생 시간이 방전 전압이 증가하여 최고점에 이르지 못한 시간에 위치하여 방전이 형성될 때의 전계가 강하지 못하기 때문인 것을 알 수 있다. 방전 전류를 측정한 결과에 의하면 방전 전류의 시작은 변위 전류가 흐르고 난 후부터 시작되며 그 결과 방전 전류가 최고점에 도달하는 시간은 방전 전압 상승 시간이 길어질수록 낮은 전압에서 형성되게 된다. 또한 방전 유지 전압의 상승 시간이 길어질수록 플라즈마 방전표시기의 휘도와 효율은 낮아지고 이 결과 또한 약한 전계에서의 방전에 의한 결과로 생각되어진다.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.로 보인다.하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러 장점들을 보고하고자 한다.성이 우수한 시

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.12-17
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• 2007

본 연구에서는 전자빔 증착의 증착률이 MgO 보호막의 특성과 제작된 PDP의 방전 특성에 주는 영향에 대하여 연구, 분석 하였다. MgO 박막을 여러 조건의 증착률로 증착하였고, 이 후 결정 구조, 표면 거칠기, 박막 구조와 같은 특성을 XRD, AFM 등을 사용하여 측정, 평가하였다. 실험 결과와 Paschen law을 통해서 $5\AA/sec$의 증착률에서 이차전자방출이 최대가 되는 것을 확인할 수 있었으며, 동일 조건에서 방전 전압이 가장 작고, 발광 효율은 가장 큰 값을 갖는 것이 확인되었다. 또한 $5\AA/sec$의 (200) 결정 방향과 $F^+$ center 측정값도 가장 높게 측정되었다. XRD와 CL 스펙트럼의 결과를 통하여 이차전자방출계수가 MgO 박막의 분자 결정상의 $F/F^+$ centers구조와 관련 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제19권11호
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• pp.613-618
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• 2009

We designed new compositions for lead free and low temperature sealing glass frit of $ZnO-V_2O_5-P_2O_5$ system, which can be used for PDP (Plasma Display Panel) or other electronic devices. The $ZnO-V_2O_5-P_2O_5$ system can be used as a sealing material at temperatures even lower than 430$^{\circ}C$. This system, however, showed lower bonding strength with glass substrate compared to commercialized Pb based sealing materials. So, we added $TiO_2$ as a promoter for bonding strength. We examined the effect of $TiO_2$ addition on sealing behaviors of $ZnO-V_2O_5-P_2O_5$ glasses with the data for flow button, wetting angle, temporary & permanent residual stress of glass substrate, EPMA analysis of interface between sealing materials and glass substrate, and bonding strength. As a result, sealing characteristics of $ZnO-V_2O_5-P_2O_5$ system glasses were improved with $TiO_2$ addition, but showed a maximum value at 5 mol% $TiO_2$ addition. The reason for improved bonding characteristics was considered to be the chemical interaction between glass substrate and sealing glass, and structural densification of sealing glass itself.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권9호
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• pp.670-676
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• 2004

플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel)의 도전성 전극 성형에 필요한 잉크젯용 은 나노 졸을 합성하고자, 액상 환원법에 의해 고농도의 은 나노 졸의 입자크기 및 입도분포와 분산성을 제어하였다 이를 위하여 생성된 입자에 분산성을 부여하는 고분자 전해질의 착체형성 비율과 함께 은 나노 졸의 고농도화를 진행하였다. 합성된 졸은 XRD, 입도분포측정기, TEM을 사용하여 상분석 및 입자의 크기와 형상을 관찰하였다 그 결과 분산성이 우수하고, 약 10nm의 입자크기를 갖는 은 나노 졸인 것을 확인할 수 있었으며, 10-40wt% 범위의 고농도 은 나노 졸을 합성할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.181-186
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• 2007

본 연구에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 특성과 MgO 보호막 물성에 영향을 미치는 MgO 증착률에 대해 분석을 하였다. 물성 특성으로 결정 방향과 표면 거칠기 결정 구조 및 음극선 발광을 XRD (X-ray Diffraction), AFM (Atomic Force Microscopy), Mono-CL (Mono Cathode Luminescence analysis)등을 이용하여 측정하였고, 방전 특성으로는 방전개시전압과 방전 전류, 휘도를 진공 챔버와 오실로스코프 (TDS 540C), 전류 프로브 (TCP 312A), 휘도 색차계 (CS-100A)를 이용하여 측정하였다. 실험 결과 $5{\AA}/sec$의 증착률이 최적의 증착률임을 확인하였고, 또한 MgO의 증착률에 따라서 MgO 보호막의 물성특성이 변화하고 이에 의해서 전기적 광학적 특징이 영향을 받는 것을 확인하였다. 즉, 증착률 $5{\AA}/sec$을 기준으로 증착률이 증가할수록 (200) 결정 방향 및 음극선 발광의 밀도가 감소되고, 동작 전압은 증가하며 점차 효율이 나빠지는 경향을 보인다.

• 폴리머
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• 제34권3호
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• pp.226-236
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• 2010

UV조사에 의한 공중합반응을 통해 PDP의 방열패드용 무용제형 아크릴계 점착제를 제조하고 이때 도입되는 공단량체의 곁사슬의 화학적 구조와 가교제의 종류에 따른 점착제의 젖음성을 온도별로 조사하였다. 또한, 동일 조건에서 점착제의 초기 접착력 및 박리강도와 주파수 변화에 따른 점착제의 점탄성 거동 간의 상관관계를 확인하였다. 공단량체의 곁사슬의 길이가 짧을수록 넓은 온도범위에서 우수한 젖음성과 점착 물성을 보였으며 경화제로는 di(ethylene glycol) dimethylacrylate(DEGDMA)를 사용한 계가 우수한 박리 에너지를 보였는데, 이것은 유리전이온도와 점탄성거동의 차이에 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.681-684
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• 2010

The $TiO_2$/ZnS/Ag/ZnS/$TiO_2$ multilayered structure for the transparent electrodes in plasma display panel was designed by essential macleod program (EMP) and the multilayered film was deposited on a glass substrate by direct-current (DC)/radio-frequency (RF) magnetron sputtering system. During film deposition process, the Ag layer in $TiO_2$/Ag/$TiO_2$ structure became oxidized and the filter characteristic was degraded easily. In this study, ZnS layer was adopted as a diffusion blocking layer between $TiO_2$ and Ag to prevent the oxidation of Ag layer efficiently in $TiO_2$/ZnS/Ag/ZnS/$TiO_2$ structure. Based on the AES depth profiling analysis, the Ag layer was effectively protected by the ZnS layer as compared with the $TiO_2$/Ag/$TiO_2$ multilayered films without ZnS as an antioxidant layer. The 3 times stacked $TiO_2$/ZnS/Ag/ZnS/$TiO_2$ films have low sheet resistance of $1.22{\Omega}/{\square}$ and luminous transmittance was as high as 62% in the visible ranges.

• 한국재료학회지
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• 제11권8호
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• pp.636-640
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• 2001

PDP용 녹색 형광체의 발광특성을 개선시키기 위해 고안된 액상의 화학적 합성법을 사용하여 조성식이 $Zn_{2-x}$ $SiO_4$:xMn(x=0.05, 0.08)인 형광체를 입자크기가 0.5~2$\mu\textrm{m}$로 조절하여 제조하였다. 제조된 형광체 입자는 구상이며 잘 분산된 형상을 봉주었고, 고상반응법에 비해 상대적으로 낮은 $1080^{\circ}C$에서 willemite구조의 단일상을 얻을 수 있었다. 또한 진공 자외선 영역의 147 nm의 여기원을 사용하여 광발광 특성을 조사하였다. 입자의 크기가 1$\mu\textrm{m}$이고 Mn의 도핑양이 8mole%일 때, 상용 형광체와 비교하여 발광세기는 약 40% 향상되었고 색좌표는 x=0.24, y=0.69로 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 측정된 형광체의 잔광시간은 7.8ms이었다.

• 한국재료학회지
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• 제11권8호
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• pp.363-363
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• 2001

PDP용 녹색 형광체의 발광특성을 개선시키기 위해 고안된 액상의 화학적 합성법을 사용하여 조성식이 $Zn_{2-x}$ $SiO_4$:xMn(x=0.05, 0.08)인 형광체를 입자크기가 0.5~2$\mu\textrm{m}$로 조절하여 제조하였다. 제조된 형광체 입자는 구상이며 잘 분산된 형상을 봉주었고, 고상반응법에 비해 상대적으로 낮은 $1080^{\circ}C$에서 willemite구조의 단일상을 얻을 수 있었다. 또한 진공 자외선 영역의 147 nm의 여기원을 사용하여 광발광 특성을 조사하였다. 입자의 크기가 1$\mu\textrm{m}$이고 Mn의 도핑양이 8mole%일 때, 상용 형광체와 비교하여 발광세기는 약 40% 향상되었고 색좌표는 x=0.24, y=0.69로 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 측정된 형광체의 잔광시간은 7.8ms이었다.