초록 ▼

연구의 목적 및 내용
<목적>
- 고유량 드랍온디맨드 정전기력 프린팅 장치 개발
- 프린팅 용도의 전도성 용매 개발
- 다성분계 기능성 표면의 제조 및 표면 미세구조 제어를 위한 공정 개발
<내용>
- 고유량 드랍온디맨드 정전기력 프린팅 장치 개발
- 프린팅 용도의 전도성 용매 개발
- 다성분계 기능성 표면의 제조 및 표면 미세구조 제어를 위한 공정 개발
연구결과
Lab-scale 단일노즐 정전기력 프린팅 장치의 설계 및 제작
- 정전분무 시스템을 사용하여 표면 코팅 및 S

연구의 목적 및 내용
<목적>
- 고유량 드랍온디맨드 정전기력 프린팅 장치 개발
- 프린팅 용도의 전도성 용매 개발
- 다성분계 기능성 표면의 제조 및 표면 미세구조 제어를 위한 공정 개발
<내용>
- 고유량 드랍온디맨드 정전기력 프린팅 장치 개발
- 프린팅 용도의 전도성 용매 개발
- 다성분계 기능성 표면의 제조 및 표면 미세구조 제어를 위한 공정 개발
연구결과
Lab-scale 단일노즐 정전기력 프린팅 장치의 설계 및 제작
- 정전분무 시스템을 사용하여 표면 코팅 및 SEM이미지 분석을 통해 표면 특성 파악
- 표면 온도 변화에 따른 표면 특성 변화 파악
- 전구체로 쓰인 Ce(NO3)3 및 CeO2에 대한 화학변화 특성 파악
- 해당 전구체의 열물성 특성(TGA분석) 파악
- 알루미나 등의 나노입자를 사용한 분산용액 분무 및 코팅
- 기본 프린팅 용액인 에탄올과 혼합하여 정전분무 및 코팅 특성 파악 톱니 형상 슬릿 노즐 제작 및 대면적 표면코팅 수행
- 더미 팁의 개수를 설정 및 균일한 전기장 분포, 유량 분포를 실현하여 안정적인 콘젯 모드 정전분무를 달성
- 나노입자를 분산시킨 나노유체 및 전구체를 사용한 용액을 정전분무 코팅
- 표면조도를 측정하여 코팅 균일도 파악
- 광촉매인 TiO2로 나노유체를 제조하여 정전분무 표면 코팅
- 투명전극으로 사용되는 ITO를 전구체로 사용하여 표면 코팅
- 효율 향상을 위하여 ZnO 도핑된 투명전극 제작 및 특성 파악
연구결과의 활용계획
본 연구 과제를 통하여 정전분무 방법을 이용하여 대면적 표면 코팅을 실현할 수 있음을 확인하였다. 상기 결과를 바탕으로 하여 정전분무 방법을 이용한 대면적 표면 코팅을 산업 현장에 활용할 수 있을 것으로 기대한다. 투명전극을 비롯한 디스플레이, 태양광 에너지 등의 기술에 정전분무 방법을 적용할 수 있음을 확인하였고, 향후 대면적 균일 코팅을 적용함으로써 보다 더 균일하고 저렴한 가격으로 표면 코팅을 수행할 수 있을 것으로 기대한다. 또한 연구 성과로 도출된 특허를 바탕으로 기업으로의 기술 이전 사업의 가능성도 커졌음을 확인하였고, 향후 수 년 이내에 본 연구의 성과물을 바탕으로 산업 현장에서 직접 대량 생산체제가 갖추어 질 수 있을 것으로 기대한다.

Abstract ▼

Purpose&contents
- Development of drop-on-demand electrostatic printing system for high flow rate.
- Development of conducting solvent for printing materials
- Process development of fabrication of multi-component surface and control of surface microstructure
- Development of drop-on-dem

Purpose&contents
- Development of drop-on-demand electrostatic printing system for high flow rate.
- Development of conducting solvent for printing materials
- Process development of fabrication of multi-component surface and control of surface microstructure
- Development of drop-on-demand electrostatic printing system for high flow rate
- Development of conducting solvent for printed materials
- Process development of fabrication of multi-component surface and control of surface microstructure
Result
Design and Set-up of Lab-scale single and multi nozzle electrospray printing system
- Surface coating by using electrospray method and Characterizing by SEM image analysis
- Surface morphology for various substrate temperatures
- Chemical characteristics of precurser, Ce(NO3)3 and CeO2
- TGA analysis of Ce(NO3)3-6H2O
- Electrospray of Alumia nanofluids and surface coating
- Developing Saw-type slit nozzle electrospray system and applying into large area surface coating
- Study on uniform electric field distribution, flow rate distribution and number of dummy tips for stable cone-jet mode
- Measuring surface roughness of large area coating
- TiO2 surface coating by using electrospray method
- ITO surface coating by using electrospray method
- ZnO dopped TCO(transparent conductive oxide) coating by using electrospray method
Expected Contribution
Previous surface fabrication methods, such as CVD and PVD, are high cost process and difficult to fabricate surface with large-area due to requirement of low pressure. High flow rate electrostatic printing technology proposed in present research is cost-effective process and can be applied to the fabrication of on-demanded surface with large-area for solar cell and flexible display. Electrostatic printing system proposed in present research can fabricate multicomponent surface cost-effectively. Multicomponent surface technology can improve international competitiveness in the blue ocean market such as solar cell, TCO and photocatalyst. Surface microstructure control suggested in present research can improve flexibility of surface fabrication process.

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 40
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 42
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 43
• 7. 주관연구책임자(공동연구원) 대표적 연구실적 ... 45
• 8. 참고문헌 ... 45
• 9. 연구성과 ... 47
• 10. 기타사항 ... 50
• 대표연구성과 ... 51
• 자체평가 의견서 ... 54