기술성분석 < 온도에따른전기비저항특성그래프 > < 표면산화막이제어된구리나노입자와일반적인구리나노입자비교 > - 2 -

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일국 맹
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1 기술성분석 Ⅰ 기술성분석 1. 기술개요 1) 기술의정의 용액공정으로구리나노입자를합성할때적절한유리리간드를가지는산화방지제를이용하여표면산화막형성을억제함으로써산화막이없는구리나노입자제조기술임 사용된산화방지제는 250 이하의저온에서쉽게열분해되어제거되기때문에저온열처리를통해서전기전도도가우수한구리전도성박막제조가능함 < 표면산화막이제어된구리나노입자 > 2) 기술의특징 저가구리를사용함으로써종래의은을사용하는전도성잉크비해서원가 절감이가능함 대기중에서도표면이산화되지않는안정된구리나노입자를제공함 잉크인쇄후 250 이하의저온열처리가가능하기때문에, 에너지비용 절감이가능하고첨가제제거가용이하여공정간소화가가능함 - 1 -

2 기술성분석 < 온도에따른전기비저항특성그래프 > < 표면산화막이제어된구리나노입자와일반적인구리나노입자비교 > - 2 -

기술성분석 적절한유기리간드를포함하는산화방지제를이용하여표면산화막의형성을 효과적으로억제함으로써우수한전기전도성확보가가능함 표면산화가억제된구리나노입자를사용하여제작된전도성잉크는 30 일이 상의장기간동안에도안정적으로전기전도성을유지함 < 입자크기제어및장기산화안정성 > Intensity (a.u.) 20 30 40 50 60 70 80 2q (degree) 1.

3 기술성분석 적절한유기리간드를포함하는산화방지제를이용하여표면산화막의형성을 효과적으로억제함으로써우수한전기전도성확보가가능함 표면산화가억제된구리나노입자를사용하여제작된전도성잉크는 30 일이 상의장기간동안에도안정적으로전기전도성을유지함 < 입자크기제어및장기산화안정성 > Intensity (a.u.) q (degree) Fraction Cu Cu x O Resistivity (mw cm) Time (days) Time (days) 3) 기술의필요성 기존의전도성잉크는은나노잉크가대부분이었으나국제은가격의급등으로 저가전도성잉크소재개발에대한관련업계의수요가급증하고있음 은대체소재로가장좋은구리의경우표면산화에따른전기전도도감소와 소성온도의증가문제가해결되어야함 적절한캡핑을통한표면산화방지기술과나노입자의입도제어기술이개발 된다면기존의은나노잉크를구리로대체할수있음 이러한구리나노잉크가개발되면 FPCB, TSP 보조전극, 디스플레이전극, 태양전지전극, RFID 등의전도성패턴형성에적용가능 - 3 -

4 기술성분석 개발된구리나노입자및잉크는종전의구리잉크에비하여표면산화막형성 이완벽하게제어되어패턴형성시우수한전기전도성을나타내며나노입 자입도제어에의한저온소성이가능하기때문에시장경쟁력이매우높음 2. 국내외기술동향 국내 PCB산업은원천기술보다는공정기술에강점을가지고있어서기술경쟁력이앞서는일본과가격경쟁력을앞세운대만, 중국의사이에있음 이를극복하기위해서는원천기술확보와가경경쟁력확보가필수적이며, 그대안이전자잉크를사용한직접패터닝기술로써이를위해서는고농도구리잉크개발이필수적임 그러나고농도구리잉크로직접패터닝해서 PCB를제조하는기술은 PCB 업체가바로도입하기보다는기능성전자잉크관련소재및공정업체에서소재성능확보와공정기술최적화라는상용화연구단계를거쳐수요기업으로확산되는것이효과적임 따라서초미세패턴용고농도구리잉크및패터닝공정기술은출연 ( 연 ) 에서 확보한기초원천기술을관련중소기업과의공동연구를통하여응용기술로 확보하고용도에따라 FPCB, TSP 업체에잉크를공급하는것이바람직함 터치스크린패널 (TSP) 은기존의키보드나마우스등의입력장치없이직관적이고쉽게디스플레이된화면을손으로접촉하여특정기능을처리하는장치로써, 일반사용자들이가장선호하는인터페이스트의하나로급성장하고있음 TSP의구성요소중터치스크린의전기적신호를전달하기위한패널가장자리의베젤 (bezel) 부분을좁게만들면디스플레이영역이확대되고수려한디자인이가능해지기때문에최근에회로선폭축소에의한 narrow bezel 기술이주요이슈임 HIT-type 은종전의 SP-type에비하여 surface recombination 이적고효율이높으며, 온도에대한민감성이적기때문에한국및중국의다수업체들이개발을시도하고있음 저온에서충분히낮은저항을확보할수있는은페이스트는매우고가이기때문에제조단가가높아진다는단점이있음 따라서저온에서높은전도도확보및원가절감을위하여은페이스트를대체하기위한구리또는구리-은복합페이스트개발이요구됨 - 4 -

기술성분석 3. 특허동향 1) 국내외특허동향및국가현황 해외의특허출원은연평균 30.32% 의성장률을보이고있음. 2008 년정점을 찍은이후, 다소감소세를보였으나그래도꾸준한출원율을보임 한국은연평균 29.5% 의성장률을보이고있으며, 2008 년정점을찍은이후, 2009 년다소감소세를보였으나꾸준한출원율을유지하고있음 국가별점유율을살펴보면, 미국이 41.

5 기술성분석 3. 특허동향 1) 국내외특허동향및국가현황 해외의특허출원은연평균 30.32% 의성장률을보이고있음 년정점을 찍은이후, 다소감소세를보였으나그래도꾸준한출원율을보임 한국은연평균 29.5% 의성장률을보이고있으며, 2008 년정점을찍은이후, 2009 년다소감소세를보였으나꾸준한출원율을유지하고있음 국가별점유율을살펴보면, 미국이 41.0% 로가장많은출원율을보이고있 으며, 다음으로일본, 한국, 유럽순의점유율을보이고있음 < 국내외특허출원동향및국가별특허점유율 1) > * 출처 : 윕스 2) 기술성숙도 특허포트폴리오분석결과, 최근구간 (2007~2010 년 ) 까지 R&D 가급증하면서 참여연구인력이많아지고또한그에따라혁신의성과인특허가증가하고 있는전형적인발전기위치에있는것으로나타남 1) 일반적으로출원이출원일로부터 18 개월이후에공개됨을볼때, 2011~2012 년의정량결과는의미가없으며, 단순참고용임 - 5 -

6 기술성분석 < 포트폴리오로본기술분야의위치 > 1. 분석구간 : 91~ 94, 95~ 98, 99~ 02, 03~ 06, 07~ 10( 출원년도 ) 2. X 축 : 출원인수, Y 축 : 출원건수 * 출처 : 윕스 3) 주요연구그룹현황 출원수에따른주요출원인은삼성전기, Xerox 社, 한국과학기술연구원, 삼성전자, 3M Innovative Properties 社등의기업을중심으로연구개발이이루어지고있으며, FujiFilm 社와한국의서울대학교, 한양대학교등이상위 10위안에랭크됨 다출원인상위 10 위안에한국의기업및학교, 연구원이과반수이상랭크 되어있음 < 다출원인출원인별특허건수 > No. 주요출원인미국유럽일본한국전체 1 삼성전기 (KR) Xerox Corporation(US) 한국과학기술연구원 (KR) 삼성전자 (KR) M Innovative Properties Company(US) FujiFilm Corporation(JP) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(JP) 서울대학교 (KR) 한양대학교 (KR) 한국과학기술원 (KR) * 출처 : 윕스 - 6 -

7 기술성분석 4) 주요 Key Player 및국가기술수준 2) 상위 5 위다등록출원인으로는 The United States of America as represen ted by the Secretary of the Navy( 美해군장관실 ), Xerox 社, 삼성전기, 3M Innovative Properties 社, University of South Florida 社등이있음 상위에랭크된다등록출원인중, 기술의질적인수준 (CPP) 이가장높은출원인으로는다등록 4위에랭크된미국의 3M Innovative Properties 社가차지하였으며, 시장력 (PFS) 이높은출원인으로는다등록 1위에랭크된미국의 The United States of America as represented by the Secretary of the N avy가차지함 국내에서는삼성전기가다등록출원인 3 위에랭크되어있으나, 질적수준및 시장력은아직하위권인것으로나타남 < 다등록출원인의기술수준비교분석 > No. 1 주요출원인 The United States of America as represented by the Secretary of the Navy(US) 등록건수 CPP( 순위 )PFS( 순위 ) ( 순위 ) 20(1) 8.05(83) 10.85(63) 2 Xerox Corporation(US) 19(2) 2.89(151) 3.94(175) 3 삼성전기 (KR) 18(3) 1.16(185) 4.22(160) 4 3M Innovative Properties Company(US) 16(4) 21.43(36) 10.12(66) 5 University of South Florida(US) 13(5) 13.15(60) 5.23(144) 6 IBM Corporation(US) 12(6) 15.16(51) 4.66(157) 7 Nanoprobes, Inc.(US) 10(7) 12.5(64) 10.5(65) * 출처 : 윕스 국가별기술수준을살펴본결과, 질적수준과시장력모두평균을상회하는 나라는미국뿐인것으로나타났으며, 독일은질적수준과시장력모두평균에 근접한것으로나타남 한국의질적수준및시장력은아직평균에한참하회하는것으로나타남 2) 미국에등록된특허 934 건을대상으로분석한결과임 - 7 -

8 기술성분석 < 국가별기술수준 > * 출처 : 윕스 - 8 -

9 시장성분석 Ⅱ 시장성분석 1. 사업화환경분석 1) 정책적환경 국가과학기술위원회에서는나노기술종합발전계획을수립하고 2006년부터 2015년까지나노기술에대해 4조 8,550억원의투자계획을발표하였음 3) 교과부는 2009년 1,246억원에서매년 10% 증액을추진하고, 나노기초원천기술중기전략을수립하였음 지경부는 2009년 100억원을투자하고, 나노융합사업을중점적으로추진함 < 나노기술종합발전투자계획 > ( 단위 : 억원 ) 구분 연구개발 기반구축 인력및제도개선 계 1단계 ( 06~ 10) 14,330 5, ,360 2단계 ( 11~ 15) 19,620 7, ,190 계 33,950 12,950 1,650 48,550 * 출처 : 나노기술발전시행계획, 교육과학기술부, 년미국의 NNI(National Nanotechnology Initiative) 를시작으로세계각국은나노기술을선점하기위해현재 60여개국가에서국가차원의나노기술개발정책추진및투자를확대하고있음 전세계정부의나노투자는 675억달러 (00년 ~11년 ) 이며, 향후 3년간 20% 증가하여 14년 1000억달러로예상되며, 민간부분의나노투자는 2015년까지 2,500억달러규모가될것으로예측됨 2) 경제적환경 나노소재기술은초소성재료, 고기능성코팅, 바이오, 의료등이미다양하 게활용되고있는기술로나노기술개발은기존산업의고도화에크게기 여할것으로기대됨 3) 나노기술발전시행계획, 교육과학기술부,

10 시장성분석 2000년대초반벤처붐을타고설립되었지만, 큰수익을올리지못했던국내나노기반기업들이타산업과융합되며, 경제적성과를거두고있음 2000년대연간 7,000만원의매출을올리는데그쳤던 나노신소재 는나노급분말생산을통해응용제품을만드는기술을통해 2011년 3분기까지매출 228억원을올렸고, 상장을앞두고있음 반도체산업은나노대에머무르는 D램생산에따라실적이좌지우지되고, 자동차용열차단필름, 디스플레이나태양전지에들어가는투명전도성산화물등타산업과융합의여지가큼 나노소재공정은소형의기계, 전자부품을대량으로저가격에생산할수있 는가장경제적인제조기술이라는점에서활발하게응용되고있음 나노융합산업연구조합에따르면지난 2001 년 78 개에불과했던국내나노전 문기업수는 2010 년말현재 500 여개사로증가하며, 국내산업계에미 치는영향력이확대되고있음 3) 사회적환경 나노소재기술은초소성재료, 고기능성코팅, 바이오, 의료등이미다양하 게활용되고있는기술로나노기술개발은기존산업의고도화에크게기 여할것으로기대됨 나노산업은새로운미래의산업패러다임으로서, 각국의미래글로벌경쟁력 의관건으로여겨지고있으며, 나노융합을통해신성장동력확보및삶의 질향상에기여할수있음 나노물질의환경과, 건강, 안정성면에서나노물질이미치는영향력에대한사회적우려가높아지고있음 나노입자는작은크기와넓은비표면적특성으로인해기존물질에비하여반응성이높고인체나환경에독성을나타낼잠재성을가지고있음 4) 기술적환경 기술개발의흐름이단일기술력보다는다른기술과더해져시너지효과를보이는융 복합산업으로흐르고있어그자체로도제품이될수있고, 타산업의중간재로도쓰일수있는나노기술이주목받고있음 나노소재는그자체가제품으로이용될수도있고, 다음공정을위한원료

11 시장성분석 소재로서도이용될수있으며, 원료소재로쓰일경우이후공정단계에서 나노중간재로그리고나노소재응용제품으로제품화가가능하여산업계 에서쓰임새가다양함 나노기술은과학기술의패러다임의변화를요구하는분야로나노입자기반 기술은자체적으로도중요한기술이며, 나노디바이스분야의기반기술로 응용될수있어기술적으로신산업창출에공헌할것으로예상됨 전자부품의급격한소형화, 고정밀화와함께고신뢰성의요구가증대하고있으며, 초미세은분말을이용한도전성접착제또는페이스트는접착력, 내팽창성및내수축성이우수하고불량률이매우낮으므로, 미세은분말에대한사용분야는계속증대할것으로기대됨

12 시장성분석 5) PEST 분석요약 < 기술의시장성 PEST 분석 > <P> - 정부의나노기술종합발전정책으로다양한분야에서대규모투자가이루어지고있음 - 전세계정부의나노투자액은 675억달러에이름 - 외국에서도나노입자기술에대한지원이활발하게이루어지고있으며높은기술력을보유하고있음 <S> - 나노기술은다양한산업분야에활용되고있어기존산업고도화에크게기여할것으로예상 - 나노물질의환경과, 건강, 안정성면에서나노물질이미치는영향력에대한사회적우려가높아지고있음 <E> - 나노소재공정은소형의기계, 전자부품을대량으로저가격에생산할수있는가장경제적인제조기술이라는점에서활발하게응용되고있음 - 국내나노전문기업수는 2010년 500여개사로증가하며, 국내산업계에미치는영향력이확대되고있음 <T> - 나노소재기반기술은나노디바이스분야의기반기술로응용될수있어신산업창출에공헌할것으로예상 - 전자부품의급격한소형화, 고정밀화로인해나노소재에대한수요가높아지고있음 2. 국내외시장전망 1) 해외시장동향 세계인쇄전자소자시장은 2010년 50억달러에서 2020년 551억달러의시장이예상되며, 단기적으로매우높은성장률을나타냄 현재는 Display(LCD, 전자종이 ) 와 Sensor 등의분야에서소규모시장이형성되어있는상황이나, 단기적으로는 Display(OLED, 전자종이 ) 와 Photovoltaic분야가큰시장을형성하고, 장기적으로는기술성숙에따라 Logic/Memory 분야가크게부각될전망임 인쇄전자용전도성잉크기술은인쇄전자소자시장의 10% 를담당할것으로예상되며인쇄전자소자와함께높은성장을이룰것으로예상됨

나노물질의응용범위와, 기술발전으로인한나노물질의가격인하등은나노물질시장확대의긍정적인요인임 < 나노물질 shipment> * 출처 : Lucintel Brief, Global nanomaterial

13 시장성분석 < 세계인쇄전자소자시장규모및전망 > * 출처 : IDTechEX, Printed and potentially printed electronics market forecast, 2010 세계나노물질시장은 2005년이후연평균성장률 10% 로고성장하다, 2010 년이후에는성장의속도가가속화되어 170억달러에서 23% 의연평균성장률을보이며 2016년 580억달러로성장할것으로예상됨 4) 나노물질의응용범위와, 기술발전으로인한나노물질의가격인하등은나노물질시장확대의긍정적인요인임 < 나노물질 shipment> * 출처 : Lucintel Brief, Global nanomaterial opportunity and emerging trends, ) Lucintel Brief, Global nanomaterial opportunity and emerging trends,

14 시장성분석 2) 국내시장동향 국내나노융합산업은 2008 년 68 조원에서 2012 년현재 119 조원으로급성 장하고있으며, 업계에선 2015 년엔 295 조원으로현재의 2.5 배가까이증 가할것으로예상됨 5) < 나노융합산업국내시장규모 > * 출처 : 대전일보, 2015 년 295 조원규모, 재료연구소에따르면 2009 년국내나노입자시장은약 8,000 억원에달하 나 90% 이상을해외수입에의존한다고알려져있음 3) 산업분야의활용 ( 관련시장의니즈 ) 전도성나노입자는통신, 정보기기등소형화되어지는부품의대량생산을 위해이용되고있으며일부의운송기기부품을제조하여점차그생산제품 의종류가증가될것으로예상됨 전도성나노입자는높은전기적열적전도성, 우수한내산화성등의특징을갖는소재로서전자재료용페이스트, 도전성잉크, PDP 모듈전극용, EMI 차폐제, LCD 스페이서소재, 접착제의모원료등으로광범위하게활용될수있음 전자잉크분야는인쇄전자산업활성화의주요병목으로개선을위한다양 한연구가진행되고있으며차후유 / 무기복합소재로개발이이루어질것으 로예상됨 5) 대전일보, 2015 년 295 조원규모,

15 시장성분석 3. 경쟁상황 1) 시장의경쟁강도 나노소재기술의산업화는꾸준히진전되어현재국내에만 500여개의기업이나노구조재료의개발과생산에관여하고있음 미국의경우 Nanophase Technology Corporation, Nanotechnology 등의벤처기업들이성장하고있으며우리나라에도석경AT, 나노신소재 (ANP) 등다수의벤처기업들이설립되어있음 나노금속소재의상업화는대기업뿐만이아니라벤처기업들의기여도가많은큰분야로, 미국은 NNI(National Nanotechnology Initiative) 를통해지원하고있으며 Nanophase Technology, Nanotechnologies등의유명벤처기업들이성장하고있음 우리나라의경우에는삼성전자, SK 케미컬, 삼성코닝등의대기업을비롯하 여나노신소재, 석경 AT, 일진등의벤처기업들이다수설립되어있음 해외인쇄전자기술은듀퐁, 머크등의재료기반업체와 VTT, Man roland 등의장비기반업체그리고연구소등이컨소시엄을구성하고수년전부터 지속적인정부투자를바탕으로연구를진행하고있음

16 시장성분석 < 국내인쇄전자기업기술개발수준 > 기업명 LG 디스플레이삼성전자 LG화학삼성전기 LG이노텍 SFA 나래나노텍유니젯디바이스이엔지제일모직동우화인켐동진세미켐잉크테크대주전자재료나노신소재 (ANP) 개발수준잉크젯, 리버스옵셋프린팅을이용한 LCD용컬러필터제작잉크젯, 그라비아옵셋프린팅을이용한트랜지스터, LCD용컬러필터개발그라비아옵셋프린팅이용 PDP용 EMI 필터개발, 리버스옵셋프린팅공정및컬러필터잉크, BM용잉크, Ag 잉크, 블랭킷등소재기술개발그라비아프린팅, 슬롯다이코팅을이용한 MLCC 양산, 롤투롤그라비어 / 슬롯다이장비개발, 산업용잉크젯솔루션기술개발및 LCD 컬러필터, PCB 시양산리버스옵셋프린팅을이용한 PDP 전극개발그라비아옵셋프린팅장비개발, 리버스옵셋프린팅장비개발그라비아옵셋프린팅장비개발, 박막용슬릿다이코팅장비개발롤투롤잉크젯프린팅장비개발그라비아옵셋프린팅및 ESD 코팅을이용한투명전극개발디스플레이, 태양전지용배선전극잉크개발 LCD 컬러필터위한잉크젯 / 롤프린팅용잉크개발태양전지전극용 Ag 잉크, Al 잉크, PolySi 잉크개발롤투롤인쇄공정용 Ag 잉크개발 PDP 패널전극용 Ag 잉크개발반도체, 디스플레이, 태양전지전극용 Ag 나노잉크개발 * 출처 : 표면실장기술, 전자부품제조의대량고속화를이끄는인쇄전자기술, 2012 < 해외인쇄전자기업기술개발수준 > 기업명 Xennia Xaar Dimatix Fuji Cintelliq KOMORY VTT Man Roland Deguss Merck Dupont 개발수준잉크젯인쇄 (50μm선폭 ) 장비개발메모리소자인쇄응용개발잉크젯인쇄 (1pl 헤드정밀도 ) 프린팅장비개발 RFID용 TAG용 Organic Semiconductor 장비기술개발롤투롤인쇄장비기미디어인쇄장비개발교환가능한 4도인쇄장비개발혼합 R2R 저급의수동 / 능동소자개발플렉소, 그라비아도체잉크개발 P3HT Polythieno thiophere 기술의반도체잉크개발 Polyimide 계열잉크개발 * 출처 : 표면실장기술, 전자부품제조의대량고속화를이끄는인쇄전자기술,

17 시장성분석 2) 시장진입장벽 시장에안정적으로안착하기전까지의각종소요비용등의사업자금마련과나노소재제조를위해필요한장비및생산기반시설확보를위한정부및지자체등의지원금확보및투자설명회등을통한투자자및투자금확보가필요함 나노소재의경우매우작고가볍기때문에고밀도충진이대단히어려운반면공간내확산이쉬우므로공해요인으로작용할가능성이높고, 다른작업부분에대한성분오염의가능성이높은문제점이있어대규모시장형성까지해결해야할사항이많은것으로사료됨 인쇄전자기술은해외에서기술경쟁이상당히치열하며, 기술의전반적인 주도가미국, 유럽, 일본등의선진국위주로형성되어있어시장진입장벽 이높은것으로나타남 4. SWOT 분석 < 기술 SWOT 분석 > 환경요인 주요내용 - 동기술관련분야정부지원이다양한분야에서활발하게이루어지고있음 - 국내기업의활발한시장진입및연구개발활동 - 시장진입까지소요비용및생산기반시설확보의어려움 - 해외업체에비해기술수준및기반시설의질이낮음 - 국내나노전문기업수는 2010년 500여개사로증가하며, 국내산업계에미치는영향력이확대되고있음 - 전자부품의급격한소형화, 고정밀화로인해나노소재에대한수요가높아지고있음 - 국내시장대부분이수입에의존하고있어해외업체와의경쟁이불가피함 - 해외글로벌업체및연구소의컨소시엄으로관련기술시장선점 - 나노물질의환경과, 건강, 안정성면에서나노물질이미치는영향력에대한사회적우려가높아지고있음

18 특허성분석 Ⅲ 특허성분석 분석기준및방법 조사방향 1) 구리나노입자를합성할때표면산화막형성을억제하고, 저온에서쉽게열분해되는유기리간드를가지는산화방지제 ( 캡핑분자 ) 를적용하는기술에대하여조사를실시함 2) 1 차조사를실시한후, 관련키워드및 IPC 를발취하고이를바탕으로 2 차조사를실시하였으며, 조사된특허를주요건및참고건으로분류및기재하였음 주요 키워드 구리나노입자, 표면산화제어, 고전도성구리나노잉크 Cu nanoparticle, Oxidation control, High electrical conductivity Cu ink 검색식 KR / JP ( 산화방지 * 산화 - 방지 * oxide-prevent* (( 산화 * oxide*) adj ( 억제 * 보호 * 방지 * protect* prevent* 프로텍 * 프러텍 * 프로택 * 프리벤 * 프레벤 *))) and ( 동박 * 구리 * 동도금 * 동적층 * 동장 * 동막 * 동판 * 동층 * cu copper 카퍼 * 쿠퍼 * 카파 * CCL) and ( 나노 * nano* nm*) and ( 잉크 * 인키 * 인쿠 * ink* 페이스트 * paste* 페스토 * 페스트 * 파스테 * 페이스토 *) US/EP PCT/PAJ (oxide-prevent* ((oxide*) adj (protect* prevent*))) and (cu copper*) and (nano* nm*) and (ink* paste*) 특허분류 B82B 나노구조 ; 그의취급또는제조 조사대상 시스템 및 DB 조사범위 한국 일본 미국 EP PCT 기타 ( google ) 주제정보 DB DIALOG STN 기타 ( ) Web DB KIPRIS WIPS Delphion 기타 ( )

19 특허성분석 조사기술개요 출원번호 등록번호 - 출원일자 등록일자 - 표면산화막형성이제어된금속나노입자합성방법및용액공정을통한금속전도성 특허명 박막의제조방법 청구항수 독립항 : ( - ) / 종속항 : ( - ) 출원인 한국화학연구원 발명자 - 기술개요기술요소분석청구범위분석 용액공정으로구리나노입자를합성할때적절한유리리간드를가지는산화방지제를이용하여표면산화막형성을억제함으로써산화막이없는구리나노입자제조기술 - 사용된산화방지제는 250 이하의저온에서쉽게열분해되어제거되기때문에저온열처리를통해서전기전도도가우수한구리전도성박막제조가능구리나노입자를합성할때표면산화막형성을억제하고, 저온에서쉽게열분해되는유기리간드를가지는산화방지제 ( 캡핑분자 ) 를적용하는기술명세서미공개로인하여청구범위확인불가 선행기술문헌 특허번호 한국공개특허제 호 ( ) Langmuir 2011, 27, 3144 한국공개특허제 호 ( ) 한국공개특허제 호 ( ) 특허명 구리나노입자, 이의제조방법및이를이용한구리피막의제조방법 Stable Aqueous Based Cu Nanoparticle Ink for Printing Well-Defined Highly Conductive Features on a Plastic Substrate 제거가능한리간드로표면개질된전도성나노입자 금속나노입자수계분산액의제조방법 출원인 삼성전자, 연세대학교산학협력단 ( 한국 ) Sunho Jeong 외 9 명 ( 한국 ) 서울대학교산학협력단, 피엠케이 ( 한국 ) 한화케미칼주식회사 ( 한국 ) 기술요약 입자크기및단분산도가제어되고산화안정성이우수한구리나노입자, 이의제조방법및구리피막제조방법 표면산화막형성이제어된구링나노입자합성기술, 잉크제조기술, 잉크젯프링팅기반전도성패턴제작기술 용액내나노입자의안정성을증가시키면서화학적방법으로제거가능한리간드가부착되어있는전도성나노입자 수소성기를함유한금속나노입자의표면을친수성기를갖는금속나노입자로표면개질함으로써분산성을높이는기술 관련도 분석 조사결과 X X A A * 관련도 : X - 관련높음, Y - 관련있음, A - 관련은없으나참고할자료 * X, Y - 주요참증에해당, A - 참고참증에해당 본연구과제의제안기술은유기화학적으로 L- 시스틴을대량생산하는기술에관한것으로, 이와관련한선행특허문헌조사결과, 본제안기술과유사한가호로써, [ 한국공개특허 KR ], [Langmuir2011, 27, 3144], [ 한국공개특허 KR ], [ 한국공개특허 KR ] 이선행특허문헌으로조사됨

20 특허성분석 기술분석 특허번호 한국공개특허제 호 ( ) Langmuir 2011, 27, 3144 한국공개특허제 호 ( ) 한국공개특허제 호 ( ) 명칭 구리나노입자, 이의제조방법및이를이용한구리피막의제조방법 Stable Aqueous Based Cu Nanoparticle Ink for Printing Well-Defined Highly Conductive Features on a Plastic Substrate 제거가능한리간드로표면개질된전도성나노입자 금속나노입자수계분산액의제조방법 유사점 구리나노입자의제조시캡핑용유기분자로혼합하여금속입자의표면에흡착시켜산화를방지하는점과, 구리피막의형성시열처리공정으로캡핑용유기분자가열분해되어제거되는점이유사함 구리나노파티클의표면을올레인산, 하이드라진등으로처리하여산화를막지하는기술과, 이를이용한박막을제조하는점이유사함 용액내나노입자 ( 구리 ) 의안정성을증가시키면서화학적방법으로제거가능한리간드를부착시키고이를이용하여기판을제조하는점이유사함 소수성기를함유한금속나노입자 ( 구리 ) 의표면을친수성기를갖는금속나노입자로표면개질한금속잉크와이를기판에도포소결하여도전성금속막을제조하는점이유사함 차이점 명세서미공개로인하여사용되는산화방지제에대한정확한정보가없으며, 제안서상의기술과는차이가없음 명세서미공개로인하여사용되는산화방지제에대한정확한정보가없으며, 제안서상의기술과는차이가없음 구리나노입자의산화를방지하기위하여리간드를부착시킨다는기재가없는점에서차이가남 구리나노입자의산화를방지하기위하여리간드를부착시킨다는기재가없는점에서차이가남 특허성분석 제안기술에서제시하는표면산화막이제어된구리나노입자및잉크제조기술은, 구리나노입자를합성할때표면산화막형성을억제하고, 저온에서쉽게열분해되는유기리간드를가지는산화방지제 ( 캡핑분자 ) 를적용하는것에관한다. 권리유효성 이와관련하여, 구리나노입자의제조시캡핑용유기분자를혼합시켜표면의산화를방지하고, 피막형성시열처리공정으로유기분자를열분해시키는선행특허 KR 이검색되었으며, 제안서상에기재된논문 Langmuir 2011, 27, 3144 에구리나노파티클의표면을올레인산으로처리하여산화를방지하는기술이공지되어있음 결론하면, 제안서상의표면산화막이제어된구리나노입자및잉크제조기술은선행문헌 KR 을통하여공지된구리나노입자및구리피막의제조방법과, 공지제외주장이불가한논문 Langmuir 2011, 27, 3144 ( 공지 ) 을통하여신규성이부정될것으로판단됨따라서, 본제안기술은상기와같은이유로권리확보가어려울것으로판단됨 기타의견 제안기술의표면산화막이제어된구리나노입자및잉크제조기술을권리범위로하는선행 특허들이검색되었으나, 선행특허들이상기기술보다더욱한정된권리범위로가지는바, 제안기 술은선행특허를침해하지않는것으로판단됨

21 특허성분석 특허성분석대상 (1) KR 특허번호 KR ( ) 출원번호 ( ) 출원인 삼성전자주식회사 연세대학교산학협력단 우선권주장번호 - 발명자 김장섭, 문주호, 정선호, 김동조, 박봉균 청구항 독립항 3 종속항 17 법적상태 심사미청구로취하간주 패밀리특허 US A1 현재진행상태출원인정보변경 ( 경정 ) 신고서 발명의명칭 요약 구리나노입자, 이의제조방법및이를이용한구리피막의제조방법 본발명은입자크기및단분산도가제어되고산화안정성이우수한구리나노입자, 이의 제조방법및이를이용한구리피막의제조방법에관한것으로, 구리염용액, 환원제및 용매를마련하는단계, 상기환원제및용매를혼합하는단계및 300 이하의온도에서상 기혼합물에상기구리염용액을첨가하여반응시키는단계를포함하는것을특징으로하는 구리나노입자의제조방법을제공한다. 이러한구리나노입자의합성시반응속도또는 구리이온의양을조절함으로써, 균일한핵생성및핵성장을유도하여입자크기및단분산 도가제어된구리나노입자를얻을수있다. 더욱이본발명의구리나노입자는캡핑용 유기분자를사용함으로써, 구리나노입자의산화를방지하여우수한산화안정성을얻을 수있다. 기술내용 도면 청구항 1 구리염용액, 환원제및용매를마련하는단계 ; 상기환원제및용매를혼합하는단계 ; 및 300 이하의온도에서상기혼합물에상기구리염용액을첨가하여반응시키는단계를포함하는것을특징으로하는구리나노입자의제조방법청구항 6 청구항 5에있어서, 상기분산제는캡핑용유기분자인것을특징으로하는구리나노입자의제조방법 7쪽이러한캡핑용유기분자는금속입자를치밀하게둘러싸기때문에분산안정성을높임과동시에금속입자의산화를방지할수있다. 특히구리나노입자의경우, 구리는산화분위기에매우약한금속으로, 구리산화막은전기전도도를절연특성에까지저하시키기때문에, 산화방지를위해상기캡핑용유기분자를사용하는것이바람직하다. 검토의견구리나노입자의제조시캡핑용유기분자로혼합하여금속입자의표면에흡착시켜산화를방지하는점과, 구리피막의형성시열처리공정으로캡핑용유기분자가열분해되어제거되는점이유사하며, 제안서상의기술과차이가없음

특허성분석 특허성분석대상 (2) Langmuir 2011, 27, 3144-3149 특허번호 - 발행일자 2011.02.

22 특허성분석 특허성분석대상 (2) Langmuir 2011, 27, 특허번호 - 발행일자 출원인 - 우선권주장번호 - 저자 Sunho Jeong 외 9 명청구항 독립항 - 종속항 - 법적상태 - 패밀리특허 - 현재진행상태 - 발명의명칭 요약 3145 쪽 Stable Aqueous Based Cu Nanoparticle Ink for Printing Well-Defined Highly Conductive Features on a Plastic Substrate With the aim of inkjet printing highly conductive and well-defined Cu features on plastic substrates, aqueous based Cu ink is prepared for the first time using water-soluble Cu nanoparticles with a very thin surface oxide layer. Owing to the specific properties, high surface tension and low boiling point, of water, the aqueous based Cu ink endows a variety of advantages over conventional Cu inks based on organic solvents in printing narrow conductive patterns without irregular morphologies. It is demonstrated how the design of aqueous based ink affects the basic properties of printed conductive features such as surface morphology, microstructure, conductivity, and line width. The long-term stability of aqueous based Cu ink against oxidation is analyzed through an X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) based investigation on the evolution of the surface oxide layer in the aqueous based ink. 기술내용도면 Synthesis of Water-Soluble Cu Nanoparticle. Cu nanoparticles were synthesized via chemical reduction of Cu ions in toluene (C6H5CH3, Aldrich, anhydrous 99.8%) under inert atmosphere. To prevent interparticle agglomeration and surface oxidation, oleic acid(c18h34o2, Aldrich, 99%) was incorporated as a surface capping molecule and hydrazine (NH2NH2, Junsei, 98%) was used as a reducing agent. Amounts of 16.6 g of Cu acetate (Cu(CO2CH3)2, Aldrich, 98%), 10 g of oleic acid, and 16.6 g of hydrazine were added into a three-neck round-bottomed flask containing 100 ml of toluene. The flask was fitted with a reflux condenser and a mechanical stirrer. The solution was purged with nitrogen for at least 30 min and then heated to 100 C. Reaction was continued for 120 min and then cooled to room temperature 검토의견 구리나노파티클의표면을올레인산, 하이드라진등으로처리하여산화를막지하는기술과, 이를이 용한박막을제조하는점이유사하며, 제안서상의기술과차이가없음

23 특허성분석 특허성분석대상 (3) KR 특허번호 KR ( ) 출원번호 ( ) 출원인 서울대학교산학협력단, 주식회사피엠케이 우선권주장번호 - 발명자이진규, 정연구청구항 독립항 2 종속항 18 법적상태 거절결정 패밀리특허 - 현재진행상태 - 발명의명칭 요약 제거가능한리간드로표면개질된전도성나노입자본발명은용액내나노입자의안정성을증가시키면서화학적방법으로제거가능한리간드가부착되어있는전도성나노입자, 그를포함하는잉크젯프린팅용잉크조성물, 및상기잉크젯프린팅용잉크조성물을사용하여코팅하고상기리간드를화학적방법으로제거한다음소결하여배선이형성된기판을제조하는방법에관한것이다. 본발명의잉크젯프린팅용잉크조성물은코팅후소결과정전에상기리간드를화학적방법으로제거함으로써, 계면활성제의존재로인해발생할수있는전도성저하, 크랙 (crack) 발생등과같은문제점을해결할수있을뿐만아니라, 저온소결이가능하여고분자기판상에배선을형성하는데효과적으로사용될수있다. 기술내용도면 청구항 1 용액내나노입자의안정성을증가시키면서화학적방법으로제거가능한리간드가부착되어있는전도성나노입자청구항 2 제1항에있어서, 전도성나노입자가금속또는반도체나노입자인것을특징으로하는전도성나노입자청구항 3 제2항에있어서, 전도성나노입자가은, 구리, 금, 크롬, 알루미늄, 텅스텐, 아연, 니켈, 철, 백금, 팔라듐, 납, 망간, 코발트, 규소, 주석, 안티몬, 카드뮴또는이들의합금 ; 또는이들의산화물또는찰코지나이드인것을특징으로하는전도성나노입자검토의견 [ 유사점 ] - 용액내나노입자 ( 구리 ) 의안정성을증가시키면서화학적방법으로제거가능한리간드를부착시키고이를이용하여기판을제조하는점이유사함 [ 차이점 ] - 구리나노입자의산화를방지하기위하여리간드를부착시킨다는기재가없는점에서차이가남

특허성분석 특허성분석대상 (4) KR 2011-0028750 특허번호 KR 2011-0028750 (2011.03.22) 출원번호 2009-

24 특허성분석 특허성분석대상 (4) KR 특허번호 KR ( ) 출원번호 ( ) 출원인한화케미칼주식회사우선권주장번호 - 독립항 1 발명자박선진, 손원일, 김의덕, 오석헌청구항 종속항 19 법적상태 패밀리특허 공개 - 심사미청구 TW A, US A1, WO WO A2, WO WO A3, WO WO A9 현재진행상태출원인정보변경 ( 경정 ) 신고서 발명의명칭 요약 금속나노입자수계분산액의제조방법본발명은소수성기를함유한금속나노입자의표면을친수성기를갖는금속나노입자로표면개질함으로써, 분산성이우수한금속나노입자수계분산액의제조방법에관한것이다. 자세하게는, 소수성기를함유한금속나노입자의표면소수성기에, 부착부위를가지는계면활성제와습윤분산제를혼합한표면개질액을사용함으로써 1회처리량을기존방법에비해 10배가량향상시킬수있으며, 각각의입자가뭉침없이단분산될수있다. 또한상기용액에산화방지제와리간드제거제를사용함으로써입자의변질과산화를막고고비점의소수성리간드를제거할수있다. 친수화된금속나노입자는수계용매에분산되어저온소결형금속잉크로제조할수있다. 기술내용도면 청구항 1 (a) 입자표면에소수성리간드를포함하는금속나노입자를소수성용매에분산시키는단계 ; (b) 상기 (a) 단계의분산액을계면활성제, 습윤분산제및수계용매가포함된표면개질액에혼합하는단계 ; (c) 상기 (b) 단계의혼합액에리간드제거제를혼합하여친수계금속나노입자를생성하고이를분리하는단계 ; 및 (d) 상기 (c) 단계의친수계금속나노입자를수계용매에분산하는단계 ; 를포함하는금속나노입자수계분산액의제조방법청구항 3 제 2 항에있어서, 금속나노입자는금 (Au), 은 (Ag), 코발트 (Co), 구리 (Cu), 철 (Fe), 크롬 (Cr), 니켈 (Ni), 팔라듐 (Pd), 백금 (Pt) 및주석 (Sn) 으로부터선택되는 1종의금속또는 2종이상의합금인것을특징으로하는금속나노입자수계분산액의제조방법검토의견 [ 유사점 ] - 소수성기를함유한금속나노입자 ( 구리 ) 의표면을친수성기를갖는금속나노입자로표면개질한금속잉크와이를기판에도포소결하여도전성금속막을제조하는점이유사함 [ 차이점 ] - 구리나노입자의산화를방지하기위하여리간드를부착시킨다는기재가없는점에서차이가남

기술내용및동향 [ 상세기술내용 ] 본발명은열형롤임프린팅과패턴된제판을이용하는인쇄장치및이를이용한인쇄방법에관한것으로서, 보다상세하게는패턴용필름에패턴을각인한후, 패턴된제판의패턴을이용하여최종적으로인쇄하는열형롤임프린팅과패턴된제판을이용하는인쇄장치및이를이용한인쇄방법에관한것임. 기술의

기술내용및동향 [ 상세기술내용 ] 본발명은열형롤임프린팅과패턴된제판을이용하는인쇄장치및이를이용한인쇄방법에관한것으로서, 보다상세하게는패턴용필름에패턴을각인한후, 패턴된제판의패턴을이용하여최종적으로인쇄하는열형롤임프린팅과패턴된제판을이용하는인쇄장치및이를이용한인쇄방법에관한것임. 기술의 롤임프린트장비 보유기관 주요발명자 한국기계연구원 조정대 / 유종수 / 윤성만 권리사항 등록 출원번호 10-2010-0032810 출원일 2010 년 04 월 09 일 현재상태 등록 공개 ( 심사중 ) 미공개 기술완성도 기초연구단계 실험단계 시작품단계 제품화단계 적용가능분야및목표시장 입력임프린트장비, 차세대디스플레이, 바이오센서- OLED, TF T, Touch