Electrospinning/Electrospray
나노패터닝용 프린팅 헤드 장치
작성자
nanonc
작성일
2015-10-06 01:28
조회
7394
아래의 기술소개는 NTB의 기술이전상담 코너에서 발췌한 글입니다.
PDF 발표자료를 참조하시기바랍니다.
http://www.ntb.or.kr/front/techTrans/SaleTechView.asp?techCode=S2006003653&seq=195&thisTime=156
| 기술명 | 나노패터닝용 프린팅 헤드 장치 | |||||
| 기술분야 | 기계 | |||||
| 기술개요 | 전극, 격벽, 유전막, 형광체, 바이오 재료(단백질, 세포) 등을 간단하고, 빠르게 패터닝 함과 동시에 정밀하게 패터닝 할 수 있는 고속, 대면적 나노 패터닝 방법을 제공 | |||||
| 특징 |
v본 발명에서 제안한 ESD(정전기 유도 증착) 및 SAW-ED (표면탄성파-정전기 유도 증착) 기술을 IT (PDP/LCD/OLED 디스플레이용 격벽, 전극, 형광체 제작) 및 BT(Protein/Cell 패터닝)에 활용할 경우 고속, 저가의 패널 및 바이오칩 제작이 가능할 것으로 판단됨. ==============================================================================
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| 정전기력 잉크젯의 마이크로 패터닝 공정기술 개발 | ||
| 출처 : 한국기계연구원 | ||
| (대전=뉴스와이어) 2006년10월12일-- 한국기계연구원(원장:박화영)의 프린팅공정장비팀(팀장: 김동수)은 잉크를 정전기력을 이용하여 마스크를 통해 기판상에 패터닝하는 정전기력 마이크로 패턴 공정기술(ESD)을 국내 최초로 개발하였음. 또한, 동 연구팀은 잉크젯을 응용하여 10 ㎛ 선폭 패터닝공정 기술을 국내 최초로 시연하는데 성공하였음. ESD기술은, 단백질 어레이를 미세패턴하여 줄기세포의 배양 등에 적용할 수 있으며, 본 기술에서 패턴 가능한 최소선폭은 서브 마이크론급으로 기대됨(국내특허 3건등록, 국제2건출원). 이 기술은 과학기술부 국제공동연구과제로 총 3년중 2년동안 수행한 연구결과이며, 참여기관은 미국 UCLA, 일본 RIKEN, 동경대, 국내 고려대 의대임. 10 ㎛ 선폭의 잉크젯 응용 패터닝 기술은, PDP 전극 패턴/차세대 디스플레이/고밀도 전자회로 기판/전자종이에의 응용이 기대됨. 실험에 사용된 잉크는 대덕밸리에 위치한 ABC나노텍(주)에서 개발한 나노사이즈의 실버잉크임. ABC 나노텍(주)(대표 이종만)은 독자적인 나노 입자 제조 기술과 잉크젯 공정 기술을 접목해 새로운 나노금속 전자잉크를 개발하여 현재 국내외 3건의 특허를 출원 중임. 또한 20㎛ 선폭 이하의 미세 롤패턴기술은 유연성 기판제품의 고속 대량생산에 유리하므로 RFID 안테나, 디스플레이용 전극, EMI 차폐필터, 고분자 유기EL 등의 유연성 제품의 대량 생산에 적용이 기대되고 있음. 한국기계연구원의 프린팅공정장비팀 연구진은 다양한 프린팅 공정장비(그라비아/플렉소, 잉크젯/메탈젯, 스크린/패드/미세접촉 프린팅 등) 기술을 전자제품에 응용하는 기술과 관련하여, 국내외 특허 10건을 등록하고, 5건을 출원하였음. PELS관련 연구결과는 국제공동 및 산·연의 자발적 연구협력을 통해 일본과 영국의 프린팅 선진국과의 기술격차를 축소 내지 동등화하였다는데 매우 큰 의미를 가짐. 참고자료 한국기계연구원(원장: 박화영 박사)의 PEMS팀 (Printed Electro-Mechanical System Team, 팀장: 김동수 박사)은 TFT-LCD, PDP와 같은 한국의 지속성장 동력으로서의 디스플레이 제품군, 그리고 전자회로기판(PCB), 더 나아가 유비쿼터스 시대에 필요한 RFID 전자태그, 태양전지, E-Paper(전자종이), Flexible Display(유연성 디스플레이), 고분자 유기EL 디스플레이 등 IT기술과 그리고 단백질칩 제조, Tissue Engineering 제조 등 바이오 기계인 BT기술 등과 같은 차세대 성장동력 제품군에 대한 생산공정을 연구함. 시장규모: 상기의 차세대 성장 제품군의 전세계 시장규모는 2010년에 약 100조원(IT:80조, BT:20조)에 이를 것으로 전망되며, 미국, 유럽의 기업체, 연구소, 대학에서뿐만 아니라, 국내 대기업의 연구소들에서도 이슈가 되고 있는 분야임. 연구의 이슈성: 프린팅 공정을 상기의 디스플레이와 전자회로 제품생산 등에 응용하고자 하는 연구개발이 전세계적으로 활발히 진행되고 있으며, IDTechEx, IMID, IMI, SID 등의 학술대회를 통해 그 성과가 활발히 교류되고 있음. ESD 연구성과: 동연구팀의 ESD(연구책임자: 김동수 팀장)는 국제공동연구과제로 총 3년중 2년동안 수행한 연구결과이며, 참여기관은 미국 UCLA, 일본 RIKEN, 동경대, 국내 고려대 의대임 개발된 정전기력을 이용한 패터닝 장치는 수㎛ 선폭의 형광물질 패터닝이 가능하다고 알려져 있으며, 서브 마이크론급의 선폭패턴 적용이 기대됨. 공동연구진은 ESD 장비를 이용하여 단백질 어레이를 패터닝한 후, 인간중간엽세포(줄기세포) 배양에 성공하였음. 잉크젯 연구성과: 가정과 사무실에서 흔히 접할 수 있는 잉크젯 프린팅 기술을 산업에 적용하고자 하는 연구개발이 활발히 진행되고 있으며, 다양한 잉크젯 기술을 응용하여 10 ㎛ 선폭 이하의 패턴을 구현하기위해 일본(Dr. Kazuhiro Murata, AIST), 영국(Plastic Logic, TTP, CIT, CDT), 미국(Optomec) 등지에서 연구되고 있었음. 2004년 이후 본격적인 잉크젯 관련 연구를 시작한 한국의 경우, 현재까지 일본과 영국의 연구진들에 비해 10 ㎛ 선폭 해상도의 잉크젯 응용 미세패턴기술에 대한 성과가 전무함. 잉크젯 공정 연구 실무책임자(신동윤 박사)는 2004년 영국에서 잉크젯을 응용하여 5 ㎛ 선폭 패턴을 수행한바 있으며, 기존 공정의 문제점들을 개선하여, 30 ㎛ 선폭 패턴에 이어, 10 ㎛ 선폭 패턴공정 기술을 시연하였음. 잉크: 잉크젯 공정개발에 사용된 잉크는 대덕밸리에 위치한 ABC 나노텍(주)에서 개발한 잉크임. ABC 나노텍(주)(대표 이종만, http://www.abcnanotech.com)는 독자적인 나노 입자 제조 기술과 잉크젯 공정 기술을 접목해 새로운 나노금속 전자잉크를 개발했음. 금속 나노성잉크란 잉크에 전기가 흐르는 금속 나노입자를 용매에 분산하여 만든 잉크로서, ABC나노텍㈜가 개발한 전도성 나노금속 전자잉크는 회사 고유의 은 나노 입자 크기 제어, 균일 입자 제조 및 분산 기술과 저렴한 생산 공정 기술에 대한 기초 연구와 잉크젯 인쇄기술을 융합한 결과로 완성하였음. 제품은 적용온도에 따라 100 ~ 200 도에서 쓰이는 저온용과 500도 이상의 고온용 전도성 금속 나노잉크 제품이 있음. 이는 향후 급속도로 발전할 잉크 젯, 플렉소 인쇄 기술 등을 이용한 RFID 연성회로기판, 디스플레이, 태양전지, 센서 등 다양한 산업 분야에 응용이 가능함. 현재 연성회로 기판과 디스플레이 도선 회로 형성까지 최소 6 단계 공정 이상을 통해 최종제품을 생산하게 되어, 제품 공정과정에서 90% 가량의 소재가 버려지고 있어 생산원가 절감 및 환경문제를 내포하고 있으나, 전도성 나노금속 전자잉크를 이용한 공정에서는 기판 위에 직접 잉크젯으로 도선회로를 패터닝하기 때문에 소재 낭비를 피할 수 있고, 공정이 단순하기 때문에 노동력 및 시간비용의 절감으로 기존의 방식에서 보다 경제성 있는 제품의 생산이 가능하고, 처리과정에서 기판에 남아있는 잔류물을 처리하기 위한 수세공정이 필요 없어 오염으로 인한 불량을 줄일 수 있고, 공정 중 버려지는 부분이 없으므로 환경오염을 최소화 할 수 있음. ABC 나노텍(주)는 은 나노 입자의 상용화 문제가 대부분 해결돼 이를 응용한 다양한 제품에 대한 연구도 진행 중이며, 특히 은 나노 입자 제조기술을 기반으로 잉크젯 인쇄 기술을 적용한 세라믹 적층 콘덴서 내부전극 형성용 Ni, Cu계 전도성 금속나노 전자잉크를 개발 중에 있음. 이번 연구결과는 국제공동 및 산·연의 자발적 연구협력을 통해 일본과 영국의 프린팅 선진국의 기술격차를 축소 내지 동등화하였다는데 매우 큰 의미를 가짐. 한국기계연구원의 PEMS팀 연구진은 원천기술 특허 3건을 등록하고, 부속특허 5건을 출원하였으며, 이번 연구의 결과를 국내외 유명 저널에 발표할 예정이며, ABC 나노텍은 실버 나노잉크 관련 국내외 3건의 특허를 출원 중임. PEMS팀 소개: PEMS팀은 기존의 반도체 공정을 대신하여, 그라비아/플렉소와 같은 롤 프린팅 (최병오 본부장, 김충환, 류병순), 스크린/패드 프린팅, 메탈젯 (이택민), 미세접촉 프린팅 (조정대), 잉크젯 프린팅(신동윤) 등의 프린팅 공정을 이용하여 생산할 수 있는 장비와 공정, 그리고 디스플레이 요소부품(윤소남, 함영복, 유찬수)에 대한 기술을 연구하고 있음. 롤프린팅 연구성과: 동연구팀의 롤프린팅 (연구책임자: 최병오 본부장, 김충환 박사)의 경우 2005년 롤투롤 그라비아 옵셋방식으로 평면과 원통형 실린더에 20 ㎛선폭을 구현하는 기술을 시연하였음. 롤투롤 프린팅의 경우 유연성 기판제품의 고속 대량생산에 유리하므로 RFID 안테나, 디스플레이용 전극, EMI 차폐필터, 고분자 유기EL 등에 적용이 기대되고 있음. 보도자료 통신사 뉴스와이어(www.newswire.co.kr) 배포 | ||
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