• 제목/요약/키워드: Electrohydrodynamic jet printing

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전기 수력학 인쇄공정을 이용한 실리콘 태양전지 전극용 Ni 잉크 제조 및 인쇄 공정 연구 (Electrohydrodynamic Continuous Jet Printing of Ni Ink for Crystalline Silicon Solar Cells)

  • 이영우;김지훈
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권9호
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    • pp.593-597
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    • 2015
  • Ni ink for electrohydrodynamic (EHD) continuous jet printing has been developed by using Ni nanoparticles mixed with conhesiveness provider. EHD continuous jet printing was used in order to realize $20{\mu}m$ pattern width. Ink stability was investigated by using Turbi-scan which monitors agglomeration and precipitation of nanoparticles in the ink for three days. The Turbi-scan results showed that the formulated Ni ink had been stable for 3 days without any indication of precipitation across the entire ink. Antireflection coating (ARC) layer in crystalline solar cell wafers was removed by laser ablation technique leading to the formation of 84 grooves where the Ni ink was printed by EHD continuous jet printing. The printability and microstructure of EHD-jet-printed Ni lines were investigated by using optical and electron microscopes. 84 Ni lines with the width less than $20{\mu}m$ were successfully printed by one-time printing without any misalignment and fill the laser-ablated ARC grooves.

기판으로부터의 영향을 제거한 전기수력학 젯 프린팅 및 그 특성 조절 (Electrohydrodynamic Jet Printing Capable of Removing Substrate Effects and Modulating Printing Characteristics)

  • 이준성;김영재;강병근;김상윤;박재홍;황정호;김용준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1747-1751
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    • 2008
  • Electrohydrodynamic jet printing (EHDP) technique is widely used for the direct writing. However, in the existing EHDP method, the printing characteristics are affected by the printing substrate used, and the line width of the printed is determined by the geometry of the nozzle. We propose an EHDP method which is capable of (1) removing the effect from the substrate, and (2) controlling the line width through the ON/OFF control of the each nozzle in the nozzle array. Printing characteristics of our EHDP system were examined and successful ON/OFF control of the nozzle array were demonstrated. By using the proposed EHDP, it is expected that stable meniscus regardless of the substrate and different line widths even using the same nozzle can be achieved.

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이젯 프린터를 사용한 고분자/퀀텀닷 마이크로 패터닝 공정 (Micropattern Arrays of Polymers/Quantum Dots Formed by Electrohydrodynamic Jet (e-jet) Printing)

  • 김시몬;이수언;김봉훈
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권1호
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    • pp.18-23
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    • 2022
  • 이젯 프린팅은 직접적인 비접촉 마이크로 팹기술의 하나로서 노즐과 기판 사이에 강한 전기장을 가함으로써 넓은 범위의 마이크로/나노패턴 어레이를 구현할 수 있는 다목적 팹공정이다. 제조된 고분자/퀀텀닷 마이이크로 패턴의 모양과 두께는 자동화된 프린트 기계에 설치된 노즐 직경과 공정에 사용된 잉크 성분에 일반적으로 정밀한 의존성을 갖는다. 본 논문의 목적은 실험 결과에 영향을 미칠 수 있는 각각의 공정 변수 효과를 설명하기 위해서 이젯 프린팅된 고분자/퀀텀닷의 전형적인 실제 예를 설명하는데 있다. 여기서 우리는 마이크로/나노 해상도로 두께가 정밀하게 제어된 고분자/퀀텀닷 패턴을 제조할 수 있는 몇 가지 이젯 프린팅 공정을 구현하였다.

초정밀 미세 패턴을 위한 전기 수력학 잉크젯 프린팅 시스템 (Electrohydrodynamic Inkjet Printing System for Ultrafine Patterning)

  • 노형래;고정국;권계시
    • 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.

전류 측정을 이용한 수력학적 잉크젯 토출 모니터링 (Electrohydrodynamic Ink Jetting Monitoring based on Current Measurement)

  • 권계시;이대용
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.449-454
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    • 2012
  • The method for spraying of liquid through an electrical filed has become a printing method since it can make very small droplet. To increase the reliability using the electro-hydrodynamic (EHD) jet printing, the jetting status needs to be monitored. Vision measurement techniques using high speed camera has been used to visualize the jet images. However, it requires image processing of a lot of images after image acquisitions. So, it is difficult to understand jet behavior such as jetting frequency, jet repeatability etc. In this work, a low cost electrical current measurement method was developed to measure electrical current from EHD jet printing. To verify the jetting monitoring capability of developed circuit, images from high speed camera were processed for comparison purpose.

Enhanced Electrochemical Reactivity at Electrolyte/electrode Interfaces of Solid Oxide Fuel Cells with Ag Grids

  • Choi, Mingi;Hwang, Sangyeon;Byun, Doyoung;Lee, Wonyoung
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권5호
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    • pp.356-360
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    • 2015
  • The specific role of current collectors was investigated at the electrolyte/electrode interface of solid oxide fuel cells (SOFCs). Ag grids were fabricated as current collectors using electrohydrodynamic (EHD) jet printing for precise control of the grid geometry. The Ag grids reduced both the ohmic and polarization resistances as the pitch of the Ag grids decreased from $400{\mu}m$ to $100{\mu}m$. The effective electron distribution along the Ag grids improved the charge transport and transfer at the interface, extending the active reaction sites. Our results demonstrate the applicability of EHD jet printing to the fabrication of efficient current collectors for performance enhancement of SOFCs.

고분자 폴리머 잉크를 이용한 고속 연속 전기 방사 프린팅 (High Speed and Continuous Electrospinning Printing Using Polymer Ink)

  • 장대해;권계시
    • 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.

압전 액츄에이터의 메니스커스 제어를 통한 온 디멘드(On-demand) 전기 수력학 프린팅 (On-demand electrohydrodynamic printing with meniscus controls by a piezoelectric actuator)

  • 김영재;김도형;황정호;김용준
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.351-352
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    • 2009
  • On-demand ejection of ultra-fine droplets that uses both electrohydrodynamic (EHD) force and mechanical actuation is presented. The liquid meniscus was controlled by a piezoelectric actuator and droplets were ejected by EHD force. Through these effects, it was possible to obtain a high operational jetting frequency of 5kHz with a short delay-time (about 50 us) when compared with existing on-demand EHD jetting methods, such as the pulsating jet mode (3-10 msec) and the pulsed-voltage cone-jet mode(3.6 msec). Also, we obtained ultra-fine droplets at a volume that was at the femto-liter level simultaneously. The jetting characteristics were examined for both hydrophobicity and hydrophilicity of the surface of a capillary.

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