• 한국정밀공학회지
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• 제31권1호
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• pp.83-90
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• 2014

EHD (electro-hydro-dynamics) patterning was performed under atmospheric pressure at room temperature in a single step. The drop diameter smaller than nozzle diameter and applied high viscosity conductive ink in EHD patterning method provide a clear advantage over the piezo and thermal inkjet printing techniques. The micro electrode pattern was printed by continuous EHD patterning method using 3-type control parameters (input voltage, patterning speed, nozzle pressure). High viscosity (1000cps) conductive ink with 75wt% of silver nanoparticles was used. EHD cone type nozzle having an internal diameter of $50{\mu}m$ was used for experimentation. EHD jetting mode by input voltage and applied 1st order linear regression in stable jet mode was analyzed. The stable jet was achieved at the amplitude of 1.4~1.8 kV. $10{\mu}m$ micro electrode pattern was created at optimized parameters (input voltage 1.6kV, patterning speed 25mm/sec and nozzle pressure -2.3kPa).

• 한국기계가공학회지
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• 제15권6호
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• pp.122-128
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• 2016

The Biosensor biosensor pattern was developed by via an EHD (electro-hydro-dynamics (EHD) patterning process that was performed under atmospheric pressure at room temperature in a single step. The drop diameter was smaller than nozzle diameter and applied high viscosity conductive ink was applied in the EHD patterning method to provide a clear advantage over the piezo and thermal inkjet printing techniques. The Biosensor's biosensor's micro electrode pattern was printed by via a continuous EHD patterning method using 3three- type types of control parameters parameter (input voltage, patterning speed, nozzle pressure). High viscosity (1000 cps) conductive ink with 75 wt% of silver nanoparticles was used for experimentation. The incremental result of impedance of biosensor impedance was measured between the antibody ($10ug{\mu}g/ml$) to spore (0.1 ng/ml, 10 ng/ml, and $1ug{\mu}g./ml$) reaction at frequency 493 MHz frequency.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제13권3호
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• pp.111-118
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• 2017

전기수력학 (Electrohydrodynamic, EHD) 프린팅 기술은 전기장을 이용하여 일반 프린팅 기술보다 더 작은 크기의 액적을 분사하고 패터닝할 수 있는 장점을 갖고 있다. EHD 프린팅은 일반적으로 인쇄 노즐이나 기판을 X-Y 방향으로 움직여 패턴을 제작하는 방식으로 사용되어 왔으나 본 연구에서는 다중전극 어레이 (Multielectrode array, MEA)를 이용하여 원하는 기판위에 2차원의 패터닝이 가능함을 연구하였다. 특히, 약물전달장치 등의 바이오메디칼 디바이스로의 응용이 가능한 생분해성 고분자와 염료를 혼합한 잉크의 EHD 프린팅을 시도하였으며 노즐이나 기판의 움직임 없이 안정적으로 분사할 수 있는 2차원 범위에 대한 연구를 통해 최소 약 $6{\mu}m$ 크기를 갖는 패턴을 노즐 위치로부터 수평방향으로 약 1 mm 범위까지 안정적 패터닝이 가능함을 확인하였다. 또한, MEA 전극 간의 거리에 의한 패턴 조밀도의 한계를 극복하기 위해 MEA와 인쇄가 이루어지는 기판과의 상대적 이동을 통해 더 조밀한 패터닝이 가능함을 보여주었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권9호
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• pp.873-877
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• 2013

잉크젯 기술은 가정용 프린터에서부터 제조 도구로 확대 되었다. 최근 인쇄전자 분야에서 고해상도 인쇄가 요구되고 있다. 기존의 잉크젯 인쇄 패터닝 방식을 향상 시키기 위해 전기수력학잉크젯 기술이 최근 주목을 받고 있는데 노즐 직경보다 작은 방울을 토출할 수 있고 넓은 점도 범위와 재료를 사용할 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 미세 패터닝을 위한 EHD 프린팅 시스템이다. 요구 적출형 프린팅에 의해 다양한 패턴을 인쇄하고 벡터와 레스터 프린팅 알고리즘을 개발하였다. 내경이 $8{\mu}m$ 인 노즐을 이용하여 $7{\mu}m$ 이하의 미세 전도성 선폭을 EHD 방식을 통해 만들 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권6호
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• pp.1-8
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• 2018

투명 전극에 사용되는 필름인 이방성전도필름은 전도성 입자를 재료로 하여 열 압착법으로 제조되고 있다. 하지만 열 압착법은 낭비되는 재료가 많고 공정이 복잡하다는 단점을 가지고 있으며, 이와 같은 단점을 극복하기 위해 전도성 입자 잉크를 이용한 잉크젯 프린팅 기술을 제안하였다. 잉크의 특성 및 프린팅 조건은 패터닝 선 두께에 영향을 주게 되며, 미세 패터닝을 위한 최적 조건 도출이 중요하다. 본 논문에서는 전도성 입자 잉크를 제작하였으며, 노즐의 두께와 유량을 변화하여 패터닝 결과물을 제작하였고, 전도성 입자 잉크의 토출에 따른 전기전도도를 도출하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.3.2-3.2
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• 2011

In recent years, inkjet printing technology has received significant attention as a micro/nanofabrication technique for flexible printing of electronic circuits and solar cells, as well for biomaterial patterning. It eliminates the need for physical masks, causes fewer environment problems, lowers fabrication costs, and offers good layer-to-layer registration. To fulfill the requirements for use in the above applications, however, the inkjet system must meet certain criteria such as high frequency jetting, uniform droplet size, high density nozzle array, etc. Existing inkjet devices are either based on thermal bubbles or piezoelectric pumping; they have several drawbacks for flexible printing. For instance, thermal bubble jetting has limitations in terms of size and density of the nozzle array as well as the ejection frequency. Piezoelectric based devices suffer from poor pumping energy in addition to inadequate ejection frequency. Recently, an electrohydrodynamic (EHD) printing technique has been suggested and proposed as an alternative to thermal bubble or piezoelectric devices. In EHD jetting, a liquid (ink) is pumped through a nozzle and a strong electric field is applied between the nozzle and an extractor plate, which induce charges at the surfaces of the liquid meniscus. This electric field creates an electric stress that stretches the meniscus in the direction of the electric field. Once the electric field force is larger than the surface tension force, a liquid droplet is formed. An EHD inkjet head can produce droplets smaller than the size of the nozzle that produce them. Furthermore, the EHD nano-inkjet can eject high viscosity liquid through the nozzle forming tiny structures. These unique features distinguish EHD printing from conventional methods for sub-micron resolution printing. In this presentation, I will introduce the recent research results regarding the EHD nano-inkjet and the printing system, which has been applied to solar cell or thin film transistor applications.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1947-1950
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• 2008

Printing technology is a very useful method in the several process of industrial fabrication due to noncontact and fast pattern generation. To make micro pattern, we investigate the electrostatic induced inkjet printer head for micro droplet generation and drop-on-demand jetting. In order to achieve the drop-on-demand micro droplet ejection by the electrostatic induced inkjet printer head, the pulsed DC voltage is supplied. In order to find optimal pulse conditions, we tested jetting performance for various bias and pulse voltages for drop-on-demand ejection. In this result, we have successful drop-on-demand operation and micro patterning. Therefore, our novel electrostatic induced inkjet head printing system will be applied industrial area comparing conventional printing technology.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권4호
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• pp.379-384
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• 2015

최근 전기방사를 이용한 프린팅이 미세 패터닝 분야에 응용이 되고 있다. 전기방사를 이용한 패터닝은 연속 프린팅 방식으로 기존의 요구적출형 방식에 비해 패터닝 속도가 빠르다는 장점이 있다. 안정적인 연속 프린팅을 위해서는 고분자의 폴리머를 프린팅하려고 하는 잉크에 혼합하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 PEO 를 이러한 첨가 폴리머로 사용하였다. 이러한 폴리머의 첨가에 대한 잉크의 점도 및 Taylor cone 형성에 대해 미치는 영향을 조사하였다. 마지막으로 전기방사 프린팅의 예로서 실버 페이스트 잉크를 유리 기판 위에 패터닝하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.719-720
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• 2008

• 한국정밀공학회지
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• 제29권4호
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• pp.455-460
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• 2012

The Electrostatic Inkjet system has many applications in cost and time effective manufacturing of printed electronics like RFIDs, OLEDs and flexible displays etc. This paper presents pneumatic ink supply system for an electrohydrodynamic deposition (EHD) setup for the precise pressure control to produce a small amount of discharge at the end of the capillary. The meniscus shape depends upon the applied pneumatic pressure to the ink supply system. Furthermore, this paper also compares meniscus shapes at different applied pneumatic pressures. It is concluded that patterning of constant line-width can be achieved better by controlling the meniscus shape using this technique.