21HB2400, Development of Core Technologies for Tactile Input/Output Panels in Skintronics(Skin Electronics),
Seongdeok Ahn
Abstract
연구개발 목표 및 내용 최종 목표 o 인간과 사물의 감각 교감을 가능하게 하는 Skintronics 핵심 원천기술 개발 - 형태 변화의 자유도를 갖는 유연 신축성 전자 소자/공정 기술 개발 - 어레이형 전자소자 기술 기반의 대면적 유연 신축 감각 입출력 소자 기술 개발 o End Product - 신축성 복합 감각 입출력 패널 (3.5인치, 25ppi, 30% 신축률)(HW) 전체 내용 ① Skintronics를 위한 유연 신축성 소자/공정 기술 - 신축성 기판 기반의 감각 입출력 소자/공정 기술 - 유연 신축 기판 상의 TFT 어레이화 공정 기술 - 입출력 복합 소자/공정 기술 ② 대면적 유연 신축성 감각 입력 어레이 기술 - 감각 입력소자용 유연 신축성 TFT 어레이 기술 - 감각 입력소자/TFT 어레이 집적화 기술 - 복합 입력 소자용 TFT 어레이 기술 ③ 대면적 유연 신축성 감각 출력 어레이 기술 - 감각 출력 소자 어레이 기술 - 복합 입출력 소자 어레이 기술 - 복합 입출력 소자/어레이 집적화 기술 ④ 유연 신축성 감각 입출력 패널 구동 기술 - 감각 입력 소자 어레이용 구동 기술 - 감각 출력 소자 어레이용 구동 기술 - 복합 입출력 패널 구동 기술 - 감각 입출력 소자/패널 성능 표준화
1차년도 목표 신축성 TFT 어레이 및 어레이 집적용 입출력 소자 기술 개발 내용 - 신축성 TFT 어레이 공정 기술 개발 - 어레이 집적용 입력 소자 기술 개발 - 출력 어레이용 기판 설계 및 공정 기술 개발 - 적층형 출력 소자 설계 및 공정 기술 개발 - 입력 어레이 구동 알고리즘 기술 개발
2차년도 목표 신축성 감각 입력 소자 어레이 기술 개발 신축성 감각 출력 소자 어레이 기술 개발 내용 - 신축성 TFT 어레이/압력 소자 집적 기술 개발 - 어레이 집적용 입력 소자 최적화 기술 개발 - 스트레인센서 제작 기술 개발 - 입력 어레이 구동 회로 기술 개발 - Hybrid 기판 상 출력소자 집적화 공정 기술 개발 - 패널 접합 구조 적층형 단위 출력 소자 제작 기술 개발
3차년도 목표 신축성 감각 출력 소자 어레이 기술 개발 내용 - 어레이 집적용 입력 소자 복합화 기술 개발 - 진동 출력 소자 어레이 설계 및 제작 기술 개발 - 출력 모듈 집적 신축성 어레이 기술 개발 - 복합 입력 어레이 구동 알고리즘 및 출력 어레이 구동 회로 기술 개발 - 플렉서블 전자소자 플랫폼 기술 개발
4차년도 목표 신축성 복합 감각 입력 소자 어레이 기술 개발 내용 - 신축성 TFT 어레이/복합 입력 소자 집적 기술 개발 - 출력 모듈 집적 신축성 어레이 기술 개발 - 고출력 진동출력 소자 어레이 기술 개발 - 복합 입력 어레이 구동 회로 기술 개발
5차년도 목표 신축성 감각 출력 멀티 패널 기술 개발 내용 - 입출력 소자 복합화 기술 개발 - 신축성 TFT 어레이/출력 소자 집적 최적화 기술 개발 - 고출력 진동 어레이 패널 제작 기술 개발 - 복합 입출력 어레이 구동 알고리즘 기술 개발
6차년도 목표 신축성 감각 입출력 소자 패널 기술 개발 내용 - 신축성 TFT 어레이/복합 입출력 소자 집적 기술 개발 - 복합 입출력 어레이 구동 기술 개발
연구개발성과 ● 정량적 결과 ● 정성적 결과 o 고해상도 신축성 감각 입력 어레이 구현을 위한 집적 공정 확립 및 설계 환경 구축 o 4인치 대면적 및 25ppi 해상도 패널에서 세계 최고 신축 안정성을 갖는 산화물 TFT 백플레인 확보 o 세계 최초로 다중 복합감각 동시감지가 가능한 신축 대면적 센서 어레이 패널 기술 확보 o 대면적(32X32) 고해상도(25ppi) 능동 압력센서 어레이 패널 기술 확보 (세계 최고해상도) o 다축 방향 스트레인 센서 패널 제작 및 원천 기술 확보 o 고성능 고신축 감각 출력 어레이 구현을 위한 집적기술 및 독창적인 표면 노출형 고성능 고신축 집적 소자 전사기술 확보 o 세계 최고 수준의 고해상도 (5 ppi, 0.8인치) 신축성 진동 출력소자 어레이 기술 확보 o ETRI 일괄공정을 기반으로 플렉시블 전자소자 프로토타이핑 최초 시도
연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 활용계획 o Skintronics 기술은 촉각 디스플레이, 인간형 스마트 로봇, 웨어러블 의료, 구조물 건강 감지 등의 분야에 응용할 수 있는 플랫폼 성격을 가지고 있어서 다양한 산업적 임팩트를 보여줄 것으로 기대됨. o 미래 신성장 동력의 원천기능을 수행할 수 있는 국가 전략기술의 확보를 통해 첨단산업에의 광범위한 응용, 신제품 창출 및 한계산업 break-through 방법을 제공하며, 웨어러블 디바이스, 사물인터넷 및 전기전자 산업의 경쟁력 확대에 활용함. o Skintronics 기술은 다양한 분야에 응용될 될 수 있는 핵심원천기술로서 주력 산업의 기술혁신을 유도하고, 미래 산업 및 경제 사회의 변혁을 주도할 새로운 패러다임으로 등장, 또한 상품화 영역이 무궁무진하여 신산업 창출이 가능함. o Skintronics 기술 분야의 산업 가치 사슬은 소재/부품/장비-패널-모듈(구동)로 형성될 것으로 예상되며, 개발된 기술들은 산업 가치 사슬에 해당되는 중소/중견/대기업들에 이전될 것으로 기대됨.
기대효과 o 감촉과 온도 등의 정보를 처리하는 능력을 가진 전자 인공 피부 실현을 위한 skintronics 부품소재 원천 기술 확보함. o 촉각 센서 기술 개발을 통하여 전자피부 구현을 위한 기술적 난제를 해결함. o 대학 수준에서 산발적으로 진행되고 있는 전자피부 기술을 실제 응용이 가능한 수준의 대면적화 및 모듈화 기술로 발전시킴으로써 전자피부 기술을 선도함. o Skintronics 기술은 미래 경제 사회의 변혁을 주도할 새로운 패러다임으로 등장하고 있으며, skintronics 기술 개발을 통한 주력 산업의 혁신을 유도하고, 신산업 창출함. o 개인서비스형 로봇의 센싱기술과 햅틱기술 분야의 유연 엑추에어터 및 센싱 관련기술을 조기 확보함으로써 미래 성장시장을 선점함. o 가상현실용 UI/UX 기술 및 신축성 전자소자 기술을 확보하여 연관시장에서 관련 기술적용을 확대함. o 삶의 질 향상에 대한 인간의 요구 증대, 주거환경변화, 고령화 등에 따른 새로운 복지 수요에 대응할 수 있는 감성 전자기기의 필요성 증대함. o 미래 엔터테인먼트 중심의 휴머노이드 시대에 사회 복지와 인간의 삶의 질을 높이는 위한 측면에서 의료, 생활 및 재활 보조 서비스용, 의수용 중심의 지능형 서비스 로봇분야에 활용될 경우 사회적 파급효과가 매우 큼.
(출처 : 요약문 4p)
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J. Kim et. al, "Trends in Lightweight Kernel for Many core Based High-Performance Computing", Electronics and Telecommunications Trends. Vol. 32, No. 4, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
J. Sim et.al, “the Fourth Industrial Revolution and ICT – IDX Strategy for leading the Fourth Industrial Revolution”, ETRI Insight, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
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