• 대한기계학회논문집A
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• 제29권3호
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• pp.418-424
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• 2005

We present the design, fabrication and experimental results of 4-bit digital microinjectors, whose ejected droplet volumes are adjusted by the digital operation of a 4-bit microheater array. We design the reference microinjectors as well as its comparative test structures. In the fabrication process, we use a five-mask micromachining process and the total chip size of the fabricated microinjector is $7,640{\mu}m{\times}5,260{\mu}m.$ We measure the ejected droplet volumes and velocities, which are adjusted from $12.1{\pm}1.0~55.6{\pm}14.7pl\;and\;2.3{\pm}0.1~15.7{\pm}0.8m/s.$ respectively, depending on the 15 possible combinations of 4-bit microheater array. We also experimentally characterize the effect of geometric variation including the microheater size, inter-microheater gap, microchannel width and sequential operation of microheater array on the ejected droplet volume and velocity. Among these parameters, we find that the microheater size is the most dominant parameter affected to the ejected droplet volumes and velocities. Thus, the present microinjector has a potential for application to the high-resolution inkjet printers with multiple gray levels or high-precision fluid injectors with variable volume control.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2007년도 추계학술대회
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• pp.128-133
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• 2007

An electrostatic inkjet head can be used for manufacturing processes of large display systems and printed circuit boards (PCB) as well as inkjet printers because an electrostatic field provides an external force which can be manipulated to control sizes of droplets. The existing printing methods such as thermal bubble and piezo inkjet heads have shown difficulties to control the ejection of the droplets for printing applications. Thus, the new inkjet head has been proposed using the electrostatic force. A numerical analysis has been performed to calculate the intensity of the electrostatic field using the Maxwell's equation. Also, experiments have been carried out to investigate the droplet movement using a downward capillary with outside diameter of $500{\mu}m$. Gravity, surface tension, and electrostatic force have been analyzed with high voltages for a drop-on-demand ejection. It has been observed that the droplet size decreases and the frequency of the droplet formation and the velocity of the droplet ejection increase with increasing the intensity of the electrostatic field using high-speed camera.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제10권2호
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• pp.73-81
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• 2011

We manufactured the inkjet printing system for the application into the nano Ag finger line interconnection process in Si solar cells. The home-made inkjet printer consists of motion part for XY motion stage with optical table, head part, power and control part in the rack box with pump, and ink supply part for the connection of pump-tube-sub ink tanknozzle. The ink jet printing system has been used to conduct the interconnection process of finger lines on Si solar cell. The nano ink includes the 50 nm-diameter. Ag nano particles and the viscosity is 14.4 cP at $22^{\circ}C$. After processing of inkjet printing on the finger lines of Si solar cell, the nano particles were measured by scanning electron microscope. After the heat treatment at $850^{\circ}C$, the finger lines showed the smooth surface morphology without micropores.

• 전기학회논문지
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• 제56권8호
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• pp.1445-1449
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• 2007

This paper presents the DOD (Drop-On-Demand) characteristic using the electrostatic field induced inkjet printing system. In order to achieve the DOD characteristic of electrostatic field induced inkjet printing, applied the bias voltage of 1.4 kV and the pulse voltage of $2.0\;kV\;{\sim}\;2.7\;kV$ using high voltage pulse generator. Electrostatic field induced droplet ejection is directly observed using a high-speed camera and for investigated DOD characteristic, CNT ink used. The electrostatic field induced inkjet head system has DOD characteristic using pulse generator which can be applied pulse voltage. The bias voltage has a good condition which form meniscus and has micro dripping mode for small size micro droplet. Also, the droplet size decreases with increasing the applied pulse voltage. This paper shows DOD characteristic at electrostatic field induced inkjet head system, Therefore. electrostatic DOD inkjet head system will be applied industrial area comparing conventional electrostatic inkjet head system.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제6권1호
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• pp.97-102
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• 2020

사물인터넷 환경에서 다중 객체의 스위치 제어는 고전압을 구동하기 위해 레벨 시프터가 있는 여러 솔리드 스테이트 구조로써 낮은 ON 저항과 양방향 릴레이 MOS 스위치를 통합했으며 외부 직렬 논리 제어에 의해 독립적으로 제어되어야 한다. 이 장치는 의료용 초음파 이미지 시스템, 잉크젯 프린터 제어 등의 IoT 기기뿐만 아니라, 켈빈 4 단자 측정을 사용한 PCB 개방 / 단락 및 누출 테스트 시스템과 같은 저전압 제어 신호에 의한 고전압 스위칭 제어가 필요한 응용 제품에 사용하도록 설계되었다. 이 논문에서는 FPGA (Field Programmable Gate Array) 테스트 패턴 생성을 사용한 아날로그 스위치 제어 블록의 구현 및 검증에 대하여 고찰하였다. 각 블록은 Verilog 하드웨어 설명 언어를 사용하여 구현된 후 Modelsim에 의해 시뮬레이션 되고 FPGA 보드에서 프로토타입화 되어 적용되었다. 제안된 아키텍처는 IoT 환경에서 여러개의 개체들을 동시에 제어하여야 하는 분야에 적용할 수 있으며 유사 형태의 IC를 테스트하기 위해 제안된 패턴 생성 방법을 적용할 수 있다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권6호
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• pp.137-146
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• 1998

최근에 영상 처리 시스템에서 칼라 데이타의 사용이 급격히 증가하고 있다. 그러나 색 재현 능력의 차이가 있고 각 장치마다 고유의 색좌표계를 사용하므로 서로 다른 장치사이에서 색 재현시에는 좌표계 변환이 요구된다. 특히 색재현 범위가 좁은 프린터에서 자연색을 출력하기 위해서는 색역 사상과 주어진 색역 계조의 범위를 확장할 수 있는 디더링 과정이 필요하다. 본 논문에서는 색역 사상을 위하여 각 장비의 출력 특성을 고려한 비선형 사상 함수를 획득하여 이를 기반으로 하여 장비들간의 색역 일치를 이루었다. 디더링 과정에서는 채색시 발생하는 중복 면적의 특성을 고려하여 양자화 단계를 확장하는 비선형 순서 디더링과 오차 확산 방법에서 발생하는 경계 부분의 문드러짐과 인접색의 변형을 줄일 수 있는 변형된 오차 확산 방법을 제안한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1529-1534
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• 2012

본 연구에서는 DIC 법을 이용하여 두께 $12{\mu}m$ 의 구리박막에 대한 인장시험을 수행하였다. 시험결과 정밀한 응력-변형률 곡선의 시험결과를 얻을 수 있었으며, 특히 잉크젯프린터를 이용한 시험편 표면 스펙클패턴의 작성은 DIC 법을 적용하기가 어려운 시험편 표면의 콘트라스트가 낮은 경우에 유용하게 사용할 수 있을 것이다. 측정된 구리박막의 기계적 물성은 탄성계수 E = 89.2 GPa, 0.2% 오프셋 항복응력 $S_{0.2%}$= 232.8 MPa, 인장강도 $S_u$= 319.2 MPa, 파단연신률 ${\varepsilon}_f$= 16.8 %, Poisson 비 ${\nu}$= 0.34 의 결과를 얻었으며, 탄성계수는 알려진 벌크소재에 대한 결과보다는 작다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권5호
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• pp.413-421
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• 2006

The bubble dynamics induced by direct laser heating is experimentally analyzed as a first step to assess the technical feasibility of laser-based ink-jet technology. To understand the interaction between laser light and ink, the absorption spectrum is measured for various ink colors and concentrations. The hydrodynamics of laser-generated bubbles is examined by the laser-flash photography. When an Ar ion laser pulse (wavelength 488 nm) with an output power up to 600 mW is incident on the ink solution through a transparent window, a hemispherical bubble with a diameter up to ${\sim}100{\mu}m$ can be formed with a lifetime in a few tens of microsecond depending on the laser power and the focal-spot size. Parametric study has been performed to reveal the effect of laser pulse width, output power, ink concentration, and color on the bubble dynamics. The results show that the bubble generated by a laser pulse is largely similar to that produced by a thin-film heater. Consequently, the present work demonstrates the feasibility of developing a laser-actuated droplet generation mechanism for applications in ink-jet print heads. Furthermore, the results of this work indicate that the droplet generation frequency is likely to be further increased by optimizing the process parameters.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권1호
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• pp.67-73
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• 2005

The paper presents a single-heater microfluid injector, whose ejected droplet volume is adjusted by digital current path control for a single microheater. The previous droplet volume adjustable methods have used the digital current control for multiple heaters or the analog current control for a single heater, while the present method uses the digital current control for a single microheater. Two different microinjectors, having a rectangular heater and a circular hearter, are designed and fabricated in the chip area of $7.64\;mm{\times}5.26\;mm$. The fabricated microinjectors have been tested and characterized for the number, size, shape and lifetime of the generated bubbles as well as for the volume and velocity of the ejected droplets. The input power for the rectangular heater and the circular heater has been varied in the ranges of $8.7{\sim}24.9{\mu}W\;and\;8.1{\sim}43.8{\mu}W$, respectively. The projected area of the generated bubble has been changed in the ranges of $440{\sim}l,3600{\mu}m^2\;and\;800{\sim}3,300{\mu}m^2$ for the rectangular heater and the circular heater, respectively. The microinjector with the rectangular heater ejects three discrete levels of the droplet in the volume range of $9.4{\sim}20.7pl$ with the velocity range of $0.8{\sim}1.7m/s$, while the microinjector with the circular heater achieves five discrete levels of the droplet in the volume range of $7.4{\sim}27.4pl$ with the velocity range of $0.5{\sim}2.8m/s$.

• 한국임상수의학회지
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• 제31권1호
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• pp.46-50
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• 2014

두개골에 종괴를 가진 7세 암컷 웰키코기가 내원하였다. 종괴는 다엽성 골종양으로 진단되었으며, 외과적으로 제거하었다. 종양 제거후 발생한 대형 골결손부를 치료하기 위해 3D 잉크젯 프린터로 제작한 커스텀 메이드 인공뼈를 결손부에 이식하였다. 이식후 4.3년동안 CT촬영을 통해 변화를 관찰하였다. 인공뼈는 관찰기간동안 주변 두개골과 성공적으로 유합되어 결손부를 수복하고 있었으며, 이식후 6개월부터 점차적인 인공뼈의 흡수상이 확인되었다. 커스텀 메이드 인공뼈가 대형 골결손부의 또 다른 치료방법으로서 사용될 수 있을 것이라 기대된다.