디지털 잉크젯 프린팅 기술은 고해상도, 빠른 인쇄 속도, 높은 잉크 효율과 같은 장점과 함께 다양한 소재 적용이 용이하여 반도체, 디스플레이, 세라믹 타일 등의 산업 분야에서 주목을 받고 있다. 최근에는 전통적인 잉크 소재에서 벗어나 우수한 내열성, 내광성, 내화학성 등을 보이는 기능성 소재도 잉크젯 프린팅 공정에 적용하려는 시도가 활발히 진행되고 있다. 특히 2차원 인쇄뿐만 아니라 3차원 적층인쇄에 관한 연구도 시작되고 있으며 이를 위해서는 토출되는 잉크의 유변학적 물성과 프린트되는 기판과의 상호작용를 제어하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 나노 실리카 입자가 포함된 광경화성 세라믹 잉크를 합성하고 잉크의 물성과 프린팅 기판의 표면특성을 제어하였다. 나노 실리카 입자가 포함된 광경화성 세라믹 잉크의 퍼짐현상을 억제하고 기판과의 접촉각 특성을 개선함으로써 결과적으로 프린팅 해상도 및 적층성을 향상시켰으며 잉크젯 프린팅을 이용한 광경화 나노 실리카 잉크의 3D 프린팅에 대한 가능성을 확인하였다.
Silver nanoparticles were synthesized by polyol process and its particle size observed with TEM is about 20nm. Silver nanoparticle ink with metal content of 30wt% was prepared using solvent of ethanol and has low viscosity of 5cps (10rpm). This ink was printed by as ink-jet printer on Al2O3 and Silicone substrate. The resistivity and morphology of the printed film was investigated as a function of sintering termperature.
Lee, Yeon-Ju;Lee, Woo-Suk;Jeong, Soo-Kyeong;Choi, Seok-Ju;Kim, Hye-Min;Chun, Jin-Young;Kim, Sung-Ho;Geckeler, Kurt E.
한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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pp.920-922
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2009
Flexible, transparent thin-film transistor with active layers composed of carbon nanotube-based conducting ink were fabricated on a plastic substrate by ink-jet printing. The properties of the formulated conducting ink containing carbon nanotubes, a conducting polymer, and additives were characterized and optimized. The conducting ink was applied to flexible thin-film transistors using ink-jet printing.
We have fabricated solution processed oxide semiconductor active layer for thin film transistors (TFTs). The oxide semiconductor layers were prepared by ink-jet printing the sol-gel precursor solution based on doped-ZnO. Inorganic ZnO-based thin films have drawn significant attention as an active channel layer for TFTs applications alternative to conventional Si-based materials and organic semiconducting materials, due to their wide energy band gap, optical transparency, high mobility, and better stability. However, in spite of such excellent device performances, the fabrication methods of ZnO related oxide active layer involve high cost vacuum processes such as sputtering and pulsed laser deposition. Herein we introduced the ink-jet printing technology to prepare the active layers of oxide semiconductor. Stable sol-gel precursor solutions were obtained by controlling the composition of precursor as well as solvents and stabilizers, and their influences on electrical performance of the transistors were demonstrated by measuring electrical parameters such as off-current, on-current, mobility, and threshold voltage. Microstructure and thermal behavior of the doped ZnO films were investigated by SEM, XRD, and TG/DTA. Furthermore, we studied the influence of the ink-jet printing conditions such as substrate temperature and surface treatment on the microstructure of the ink-jet printed active layers and electrical performance. The mobility value of the device with optimized condition was about 0.1-1.0 $cm^2/Vs$ and the on/off current ratio was about $10^6$. Our investigations demonstrate the feasibility of the ink-jet printed oxide TFTs toward successful application to cost-effective and mass-producible displays.
본 논문에서는 잉크젯 프린터의 고품질 인쇄 및 인쇄 속도 향상을 위하여 헤드 노즐로부터 분사된 잉크 액적의 위치 제어 정밀도를 향상할 수 있는 방법을 제안한다. 샤프트를 따라 이동하고 있는 캐리지에 탑재된 잉크젯 프린터 헤드의 노즐로부터 분사 신호에 동기되어 분사된 액적의 운동 방정식을 수립하고 이로부터 액적이 용지에 도달하는 궤적을 모델링하여 탄착지점을 예측함으로써 분사 액적을 원하는 지점에 정확하게 탄착시키도록 액적 분사 신호의 타이밍을 제어하는 방법을 제안한다. 캐리지의 위치 신호와의 단순 동기에 기반을 둔 기존의 분사 제어 방법에 비해 본 논문에서 제안하는 방법은 이동하는 캐리지의 속도를 고려하여 분사 타이밍을 보상하므로 캐리지의 속도 변동에 대해서도 보다 정확한 위치 제어가 가능하여 고품질 인쇄를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 방향 전환을 위한 가감속 구간에서도 프린팅을 가능하게 하므로 동일한 인쇄 영역에 대해서 캐리지의 이동 경로가 짧아져 인쇄 속도를 향상시킬 수 있다.
한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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pp.799-802
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2008
The metal films ink-jetted using the conductive ink based on a mixture of copper and silver nanoparticles were investigated. The porosity and resistivity of films were minimized by adjusting the mixing ratio of Cu and Ag nanoparticles. We demonstrated that the printed tracks with good conductivity could be obtained at sufficiently lower annealing temperatures where plastic substrates could be used.
This study focuses on improving the 3D printability of pea protein with the help of food inks designed for jet-type 3D printers. Initially, the food ink base was formulated using nanocellulose-alginate with a gradient of native potato starch and its 3D printability was evaluated. The 3D-printed structures using only candidates for the food ink base formulated with or without potato starch exhibited dimensional accuracy exceeding 95% on both the X and Y axes. However, the accuracy of stacking on the Z-axis was significantly affected by the ink composition. Food ink with 1% potato starch closely matched the CAD design, with an accuracy of approximately 99% on the Z-axis. Potato starch enhanced the stacking of 3D-printed structures by improving the electrostatic repulsion, viscoelasticity, and thixotropic behavior of the food ink base. The 3D printability of pea protein was evaluated using the selected food ink base, showing a 46% improvement in dimensional accuracy on the Z-axis compared to the control group printed with a food ink base lacking potato starch. These findings suggest that starch can serve as an additive support for high-resolution 3D jet-type printing of food ink material.
한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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pp.651-653
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2008
In this paper, we report electrical properties of OTFTs by using ink-jet printing with polyvinylphenol (PVP) for gate insulator and bis(triisopropylsilylenthynyl) pentacene (TIPS pentacene) for semiconductor. OTFTs produced the excellent performance with the mobility of $1.27\;cm^2/V.s$ for top contact structure(TCS) and inverter consisting of two OTFTs exhibited the gain of 6.75.
한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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pp.622-626
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2008
We have investigated the inter-relationship between the ink-jet printability and the physical fluid properties by monitoring the droplet formation dynamics. Printability of the fluids was judged based on the inverse of Ohnesorge number ($Z^{-1}$) that relates to the viscosity, surface tension, and density of the fluid.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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