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LED를 이용한 플렉시블 면 조명의 신 제조 공정기술 개발
New Manufacture Process Technology of Flexible Flat Lighting used LED 원문보기

전기학회논문지. The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. P, v.65 no.2, 2016년, pp.142 - 150  

윤신용 (Institute of Technology Research, Digital Graphics Incorporation)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper developed new manufacture process technology of slim type flexible flat lighting product used lower power white LED. Flexible flat lighting is applied to letter sign lighting, traffic lighting, interior wall lighting, flat lighting, aquarium back lighting, wreath light etc. Main manufactu...

주제어

#Flexible flat lighting used LED   #Inkjet electronic pattern   #Inkjet printing technology   #Process technology of flat lighting manufacture  

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문제 정의

  • 이를 위한 주요기술로 본 논문에서는 다양한 고객 수요의 형상, 기호 및 글자패턴 샘플의 전기회로패턴 도안용 UI(User Interface) 기능 소프트웨어(software)기술, 전도성 잉크로 필요부분에만 전기회로 패턴의 즉시인쇄 가능한 잉크젯 프린팅(inkjet printing) 기술, 전기회로 패턴 상에만 절연잉크 도포 가능한 잉크젯 프린팅 기술 및 장기간 수중에 사용 가능한 면 조명 회로 보호용 투명 비닐(vinyl)의 진공압착 도포기를 개발한다. 따라서 이러한 신규 공정기술을 적용하여 LED 연결의 전도성패턴 플렉시블 면 조명 제품 면적 480×480 mm을 설계, 제작하며 시험에 의해 이에 대한 타당성을 입증하고자 한다.
  • 그 동안 이러한 플렉시블 면광원 제작기술은 스크린 프린트(screen print)에 의해 전기회로 패턴(pattern) 및 절연도포가 가능하였지만 이러한 경우 스크린 도판 제작시간, 보관 및 사용 시 불필요한 고가의 많은 잉크(ink) 준비, 사용 후 잔여소재의 페기처분에 많은 경제적 부담, 세척에 의한 한경오염 및 많은 수작업 공정시간 등이 요구된다. 따라서 전체 7단계 제작 공정기술 중 주요 핵심 4개 신규 공정기술을 개발함으로써 기존 공정에서의 단점을 개선하여 복잡하고 다양한 제품의 생산성 및 품질을 개선하고자 한다.
  • 본 논문에서는 백색 LED 광원소자를 이용한 플렉시블 (flexible) 소재에 면 조명(flat lighting) 제품에 필요한 공정기술을 개발하고자 한다. 플렉시블 면광원 제품 뒷면에는 알루미늄(aluminum)판을 부착하므로 고열 LED 사용 시 열 발산 및 단단한 타입(type)의 백라이트 조명으로 활용이 가능하다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LED용 PCB 기판 모듈 제작 방식은 무엇인가? 이에 많은 대형 간판제작에 작업시간 한계가 있어 현재는 LED칩 기판에 부착 모듈및 LED용 PCB기판을 제작 후 전기배선을 연결하여 사용하고 있다. LED용 PCB 기판 모듈 제작은 기존 복잡한 13단계의 PCB제작 공정인 포토 리스그라피(photo lithography) 공정을 통하여 제작 보급되고 있다. 특히 LED 부품은 열을 발산하므로 PCB 기판 제작 시 많은 열 해소 기술이 요구된 다.
LED의 주요 특징에는 어떠한 것들이 있는가? LED의 주요 특징은 요약하면 다음과 같다. 광 변환 효율이 높기 때문에 에너지 소비량이 매우 적으며 광원의 크기가 작기 때문에 소형화, 박형화 및 경량화가 가능하다. 수명은 반영구적이며 열적, 방전적 발광이 아니기 때문에 예열시간이 필요 없고, 점등 및 소등 속도가 매우 빠르다. 가스 및필라멘트(filament)가 없기 때문에 충격에 강하고 안전하며 형광등에 사용하는 수은(Hg)을 사용하지 않아 환경 친화적 이다. 또한 점광원으로 다양한 형태의 집적화와 정교한 디자인이 가능하다 반면 단점으로 현재 LED 조명시장의 성장을 저해하는 요소는 단연 가격 측면이다. 아직까지 LED 전구의 가격 경쟁력은 전통 전구 대비 크지는 않은 상황이다.
형광등 불을 켰을 때 깜빡거리는 것은 무엇인가? 형광등은 스위치를 넣으면 바로 켜지는 것이 아니고 일단 형광등 한쪽 구석에 장치된 점등관이 가열되면서 붙었다 떨어졌다 하면서 내장된 안정기에서 고압(high voltage)이 발생하고 형광램프 내부에 방전이 시작되어야 불이 들어옵니다. 형광등이 불을 켰을 때 깜빡거리는 것은 바로 점등관이 가열돼서 붙었다 떨어졌다 하는 과정이며 이것은 방전관 내부에 봉입된 가스의 팽창, 수축이 반복되면서 수명을 단축하게 된다. 반면 LED는 종래의 단순 표시기, 문자판 등에 주로 사용되었던 가시광선 저휘도(low brightness) LED가 근래에는 화합물 반도체 기술의 발달로 고휘도 적색, 주황, 녹색, 청색및 백색 LED가 출현하게 됨에 따라 총 천연색, 고신뢰성, 저 전력, 소형화 요구의 다양한 분야에서 응용이 가능하게 되었다.
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참고문헌 (10)

  1. Z. Sun, "White LED for general Illumination application," Nanotech Center/ECNU, East China Normal University, China, IWFPE, Muju Resort, Jeollabuk-do, korea, pp.122, September, 2010. 

  2. T. Someya, "Printed electronics everywhere," Tokyo University, Printed Electronics in Live, KoPEA, pp.25, January, 2012. 

  3. Printed Electronics in Live, "FESPA Exhibition," KoPEA, July, 2015. 

  4. J. Daniel, "Flexible electronics and the value of inkjet printing for displays and sensors," Palo Alto Research Center, USA, International Workshop on Flexible & Printable Electronics(IWFPE), Muju Resort, Jeollabuk-do, korea, pp.20, November, 2009. 

  5. H. C. Yoon, "Conductive Nanoparticle Inks for Flexible and Printable Electronics," NanoMas Technologies Inc., USA, IWFPE, Muju Resort, Jeollabuk-do, korea, pp.12, September, 2010. 

  6. R. Allott, "Flexible and Printed(Plastic) Electronics-A UK Perspective," Director for Plastic Electronics, Electronics, Sensors and Photonics KTN, UK, IWFPE, Muju Resort, Jeollabuk-do, korea, pp.15, September, 2010. 

  7. Y. I. Kim, "Inkjet Technology and Products of Fujifilm Dimatrix for Printed Electronics," Fujifilm Dimatrix, IWFPE, Muju Resort, Jeollabuk-do, korea, pp.122, September, 2010. 

  8. S. J. Chung, "Inkjet Printed silver line on Stretchable PDMS Substrate," Seoul National University, IWFPE, Muju Resort, Jeollabuk-do, korea, pp.123, September, 2010. 

  9. J. S. Kim, D. H. Lee, L. S. Park, "Process and Properties of COB type white LEDs," Kyungpook National University, IWFPE, Muju Resort, Jeollabuk-do, korea, pp.20, November, 2009. 

  10. S. C. Mun, J. W. Kim, "Sintering time dependent conductivity of Ink-jet printed silver pattern on flexible cellulose paper," Inha University, IWFPE, Muju Resort, Jeollabuk-do, korea, pp.244, September, 2010. 

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