• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4178-4184
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• 2013

최근 나노임프린트 리소그래피 공정이 마이크로/나노 스케일의 소자 개발에 있어서 경제적으로 대량 생산할 수 있는 기술로 주목 받고 있다. 최근 나노임프린트 기술은 공정의 고속화 및 대면적화를 통한 대량생산 기술로의 전환을 목표로 하고 있다. 자외선경화 방식의 나노임프린트의 경우 상온 및 저압의 장점과 함께 비진공 환경에서 공정이 가능하다면 진공챔버 및 고압 스테이지 등과 같은 고가의 장비가 필요 없게 됨으로써 설비비용을 낮추고 공정시간을 단축하는데 큰 기여를 할 수 있다. 그러나 비진공 환경에서는 기포결함이 종종 발생하게 된다. 본 연구에서는 비진공 환경에서의 자외선경화 방식의 나노임프린트 공정 중 레지스트의 액적도포 방법에 따른 기포형성을 연구하였다. 액적의 양과 액적의 수를 달리하여 도포한 레지스트에 대하여 충전 후 기포결함 발생을 분석하였다.

• Design & Manufacturing
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• 제16권3호
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• pp.9-15
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• 2022

In order to reduce the manufacturing costs of the glass lens, it is necessary to manufacture a lens using a UV curable resin or a thermosetting resin, which is a curable material, in order to replace a glass lens. In the case of forming a lens using a thermosetting material, it is necessary to form several lenses at once using the wafer-level lens manufacturing technologies due to the long curing time of the material. When a lens is manufactured using a curable material, an error in the shape of the lens due to the shrinkage of the material during the curing process is an important cause of defects. The major factors for these shape errors and deformations are the shrinkage and the change of mechanical properties in the process of changing from a liquid material during curing to a solid state after complete curing. Therefore, it is necessary to understand the curing process of the material and to examine the shrinkage rate and change of physical properties according to the degree cure. In addition, it is necessary to proceed with CAE for lens molding using these and to review problems in lens manufacturing in advance. In this study, the viscoelastic properties of the material were measured during the curing process using a rheometer. Using the results, Rheological investigation of cure kinetics was performed. At the same time, The shrinkage of the material was measured and simple mathematical models were created. And using the results, the molding process of a single lens was analyzed using Comsol, a commercial S/W. In addition, the experiment was conducted to compare and verify the CAE results. As a result, it was confirmed that the shrinkage rate of the material had a great influence on the shape precision of the final product.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.79-83
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• 2007

We have developed a compact and cost-effective camera module on the basis of wafer-scale replication technology. A multiple-layered structure of several aspheric lenses in a mobile camera module is first assembled by bonding multiple glass-wafers on which 2-dimensional replica arrays of identical aspheric lenses are UV-embossed, followed by dicing the stacked wafers and packaging them with image sensor chips. We have demonstrated a VGA camera module fabricated by the wafer-scale replication processing with various UV-curable polymers having refractive indices between 1.4 and 1.6, and with three different glass-wafers of which both surfaces are embossed as aspheric lenses having 200 um sag-height and aspheric-coefficients of lens polynomials up to tenth-order. We have found that precise compensation in material shrinkage of the polymer materials is one of the most technical challenges, in order to achieve a higher resolution in wafer-scaled lenses for mobile camera modules.

• 청정기술
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• 제22권3호
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• pp.203-207
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• 2016

Here, we report a novel fabrication technique for patchable organic lasing sheet based on non-volatile liquid organic semiconductors and freestanding polymeric film with high flexibility and patchability. For this work, we have fabricated the second-order DFB grating structure, which leads to surface emission, embedded in the freestanding polymeric film. Using an ultra-violet (UV) curable polyurethaneacrylate (PUA) mixture, the periodic DFB grating structure can be easily prepared on the freestanding polymeric film via a simple UV curing process. Due to unsaturated acrylate remained in the PUA mixture after UV curing, the freestanding PUA film provides adhesive properties, which enable mounting of the patchable organic lasing sheet onto non-flat surfaces with conformal contact. To achieve laser actions in the freestanding resonator structure, a composite material of liquid 9-(2-ethylhexyl)carbazole (EHCz) and organic laser dyes was used as the laser medium. Since the degraded active materials can be easily refreshed by a simple injection of the liquid composite, such a non-volatile liquid organic semiconducting medium has degradation-free and recyclable characteristics in addition to other strong advantages including tunable optoelectronic responses, solvent-free processing, and ultimate mechanical flexibility and uniformity. Lasing properties of the patchable organic lasing sheet were also investigated after mounting onto non-flat surfaces, showing a mechanical tunability of laser emission under variable surface curvature. It is anticipated that these results will be applied to the development of various patchable optoelectronic applications for light-emitting displays, sensors and data communications.

• Macromolecular Research
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• 제15권6호
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• pp.533-540
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• 2007

We designed and successfully synthesized UV curable, functional acrylate monomers having a polarizing group, i.e., an electron-withdrawing and/or electron-donating group for the optical materials of high refractive index. Optical polymer films made from the functional methacrylate monomers were achieved with photo crosslinking under UV illumination. A monomer having amino and cyano groups (Dimer-CN) exhibited the highest refractive index ($n_{TE}$=1.595 at 850nm) among the studied methacrylate derivatives, due to the large polarizability of the dipolar monomer structures with electron-donating and withdrawing groups. By controlling the compositions of the functional acrylate monomer of copolymers, the refractive indices of the polymers were readily adjusted within a wide range of 1.498-1.595. The copolymers showed a high glass transition temperature $(T_g)$ and good thermal stability, which are desirable for optical applications. $T_g$ and $T_{10%}$ (10%-weight loss occurred) of the copolymers ranged from $120-140^{\circ}C$ and from $329-387^{\circ}C$, respectively.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.467-473
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• 2019

In this study, approached to improve durability of the multi-functional nano-pattern fabricated on the curved lens surface using nanoimprint lithography (NIL) was proposed, and the effects of the proposed methods on functionality after wear test were examined. To improve the mechanical property of ultraviolet(UV)-curable resin, UV-NIL was conducted at the elevated temperature around $60^{\circ}C$. In addition, micro/nano hierarchical structures was fabricated on the lens surface with a durable film mold. Analysis on the worn surfaces of nano-hole pattern and hierarchical structures and measurements on the static water contact angle and critical water volume for roll-off indicated that the UV curing process with elevated temperature is effective to maintain wettability by increasing hardness of resin. Also, it was found that the micro-scale pattern is effective to protect nano-pattern from damage during wear test.

• 접착 및 계면
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• 제21권3호
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• pp.93-100
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• 2020

적층제조법 기반의 3D 프린팅 기술은 사용자가 원하는 상품을 출력하여 제공하지만 고온의 사용 환경 및 용융된 필라멘트 수지의 냉각 과정에서 변동적 수축현상이 발생하여 상품의 출력편차를 야기한다. 본 연구에서는 출력물의 들뜸과 뒤틀림을 방지하고 정밀한 형상의 고품질 출력물을 제작하기 위하여 3D 프린터 빌드시트용 아크릴 점착제를 연구하였다. 고온에서 점착특성이 유지되고 점착제로부터 출력물의 안착과 원활한 탈거를 위해 부착성과 강인성이 우수하고 높은 유리전이온도를 갖는 4-acryloylmorpholine (ACMO)를 첨가하여 무용제 타입의 점착제 조성물을 설계하였다. 단량체의 후첨가방식을 사용하여 두 단계를 통해 아크릴 조성물을 합성하였고, 합성된 조성물로 코팅한 점착제 필름을 다각도에서 분석하였다. 그 결과 제조된 점착제는 높은 유리전이온도를 보이고 열처리 전/후에 따른 박리강도 차이가 보이지 않았으며, 유변학적 물성 분석을 통해 점착제의 우수한 접착력 뿐만 아니라 변형 없이 탈착이 가능한 물성을 갖음을 확인하였다. 본 연구에서 제조된 점착제를 3D 프린터의 빌드시트로 활용하였을 때 안착성 및 작업성이 양호하고 출력편차가 적은 출력물을 얻었다. 기존 판매중인 빌드시트와 비교하였을 때 본 연구에서 제조한 점착제 위에서는 출력물이 원활하게 탈거가 가능하기 때문에 FDM 방식 3D프린터의 사용자들에게 작업 편의성을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.339-345
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• 2018

본 논문은 기존의 단일 파장의 UV(Ultraviolet: 자외선)-LED(Light-Emitting Diode) 경화형 코팅 방법과 달리 UV 파장에서 동작되는 LED를 중첩한 다중 집광성 UV-LED 경화형 코팅의 경화 특성에 대해 연구하였다. 각각 365nm, 395nm, 420nm, 450nm 단일 파장의 UV-LED 광원을 선정하여 광원의 광속, 지향각 등 광 특성을 분석하였으며, 또한 UV-LED 광원의 파장별 경화 특성에 대해 분석을 통하여 복합 파장에 대한 LED를 최적화를 진행하였다. 다파장 UV 광원이 중첩되었을 경우 경화 성능 상태를 전산모의 실험을 통해 예측하였으며 실제 설계 및 제작을 하였다. 내부 고속경화도 향상을 위해 각각의 LED를 집광시켜 동일한 위치에서 다파장이 합성, 집광되는 multi-spot 방식 모듈을 제작하여 파장 조합 조건을 달리하여 경화제의 접착력 및 표면, 내부 경화도를 실험하였다. 경도계와 FT-IR 분석 장비를 이용하여 표면 경화와 내부 경화 상태를 비교 분석하였다. 그 결과, 단일 파장보다 UV-LED 4파장을 중첩한 multi-spot방식이 표면 및 내부 경화도의 특성이 높아짐을 확인할 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제11권2호
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• pp.57-62
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• 2010

광원경화형 소재는 UV, 가시광선 등에 의해 반응하여 분자간의 가교가 일어나고 이러한 가교반응에 의해 물성이 제어되는 소재를 의미한다. 광원경화거동과정에서 수축현상이 발생하게 되는데 이때 발생하는 수축현상으로 인해 재료의 구조가 변하고 내부의 응력이 발생하는 현상 등의 문제가 발생한다. 열경화에 의한 수축현상을 분석하는 연구는 많이 진행되어 왔으나 광원경화에 대한 수축현상을 연구하는 분야는 현재 경화 수준이나 경화속도 등을 분석하는데 그치고 있다. 본 연구에서는 수축률 측정기를 통해 광원경화에 대한 수축현상을 실시간으로 살펴보고 재료의 차이에 따른 경화거동과 수축현상의 차이를 살펴보고자 한다. 관능기의 숫자가 변화함에 따라 수축률과 수축 속도의 변화가 생겼으며 분자량의 사슬길이에 따라 수축정도의 차이가 발생했다. 이러한 결과가 이론적인 결과 값인 양의 상관관계와는 반대로 음의 상관관계를 가짐을 분석하였다. 이는 수축률이 단순히 분자량과 관능기 숫자에 따라 결정되는 것이 아니라 분자구조에 따른 혼합물 내에서의 유동성 등에도 영향을 받음을 확인 할 수 있는 결과이다.

• 대한치과기공학회지
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• 제42권3호
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• pp.208-212
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• 2020

Purpose: This study aimed to analyze the shrinkage and expansion strain of ultraviolet (UV)-cured resin according to the wavelength of the light source and compare the shrinkage and expansion. Methods: We prepared the mold with according to the ISO 4049 specimen. The size of the circle in the mold was prepared with a height of 6.02 mm and a diameter of 4 mm. UV-curable resin for three-dimensional (3D) printing was injected into the circular mold. The control group was irradiated with a wavelength of 400~405 nm using UV-curing equipment (400 group), and the experimental group was irradiated with a wavelength of 460~465 nm (460 group). Both groups were produced ten specimens. The produced specimen was first measured with a digital micrometer. After the first measurement, the specimen was immersed in a constant temperature water bath for 15 days, after which the second measurement was performed, and the third measurement was taken after 30 days. The measured values were analyzed using the independent sample t-test (α=0.05). Results: In the non-immersion water tank, the contraction was 0.9% in the 400 group and 1.3% in the 460 group. In the constant temperature bath, the expansion was high at -0.4% in the 400 group for 15 days, and the smallest expansion was -0.03% for the 400 group for 30 days. There were significant differences between the two groups (p<0.05). Conclusion: The 400 group had a lower UV resin specimen strain than the 460 group. Therefore, it is recommended to use the wavelength required by the UV-curing resin.