KR101701675B1 - Apparatus for manufacturing nano/micro structure and method thereof - Google Patents

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KR101701675B1
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장신
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한양대학교 에리카산학협력단
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Abstract

나노/마이크로 구조체 제조 장치가 제공된다. 나노/마이크로 구조체 제조 장치는, 유체를 토출하는 노즐, 노즐에 전압을 인가하여 유체를 토출시키는 전압 인가부를 포함하고 노즐은, 노즐의 일단에, 노즐에 인가된 전압에 의하여 상기 유체가 토출되는 사선부를 포함하고, 사선부의 단부면 및 내벽면 중 적어도 일면은 친수성을 가진다. 이로써, 미세 패턴 제작 및 구동 문턱 전압을 최소화할 수 있다.A nano / microstructure manufacturing apparatus is provided. The nano / microstructure manufacturing apparatus includes a nozzle for discharging a fluid, and a voltage applying unit for applying a voltage to the nozzle to discharge the fluid. The nozzle is provided at one end of the nozzle with a slanting line And at least one of the end face of the oblique portion and the inner wall face has hydrophilicity. This makes it possible to minimize the fabrication of the fine pattern and the driving threshold voltage.

Description

나노/마이크로 구조체 제조 장치 및 그 제조 방법 {APPARATUS FOR MANUFACTURING NANO/MICRO STRUCTURE AND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a nano / microstructure manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof,

본 발명은 나노/마이크로 구조체 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세 패턴을 형성하는 나노/마이크로 구조체 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nano / microstructure manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a nano / microstructure manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof for forming a fine pattern.

최근 인쇄 전자 산업이 발전함에 따라 직접 인쇄 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 직접 인쇄 기술은 기판에 직접 전도성 패턴을 형성하는 기술로서, 포토리소그라피(photolithography) 기술에 비해 공정이 간단하고, 패턴 형성 시간이 짧다는 장점을 가지고 있다. 또한, 직접 인쇄 기술은 마스크가 필요 없으므로 제조 비용을 절감할 수 있고, 에칭 공정이 필요 없기 때문에 친환경적이라는 장점을 가지고 있다.With the development of the printing industry in recent years, interest in direct printing technology is increasing. Direct printing technology has the advantage of simplifying the process and shortening the pattern formation time as compared with the photolithography technique by forming the conductive pattern directly on the substrate. In addition, the direct printing technique has an advantage of being environmentally friendly since a mask is not required and manufacturing cost can be reduced, and an etching process is not necessary.

직접 인쇄 기술에는 접촉식 인쇄 기술과 비접촉식 인쇄 기술이 있다. 접촉식 인쇄 기술은 원하는 형상의 패턴을 얻기 위하여 몰드와 기판간의 접촉이 있어야 한다. 따라서, 기판 표면에 손상이 발생할 수 있으며, 원하는 패턴에 따라 몰드를 별도 제작해야 하는 어려움이 있다. 이와 달리, 비접촉식 인쇄 기술은 노즐로부터 액적을 분사하여 기판 위에 원하는 패턴을 직접 인쇄할 수 있는 기술이므로, 접촉식 인쇄 기술 대비 유리함을 제공할 수 있다.Direct printing technologies include contact printing and non-contact printing. Contact printing techniques require contact between the mold and the substrate to obtain a pattern of the desired shape. Therefore, damage may occur to the surface of the substrate, and it is difficult to manufacture a mold according to a desired pattern. In contrast, the non-contact type printing technique can provide the advantage over the contact type printing technique because it is a technique for directly printing a desired pattern on a substrate by ejecting droplets from a nozzle.

특히, 전기방사(Electrospinning) 공정과 전기수력학 프린팅 (electrohydrodynamic printing) 공정은 직접 인쇄 기술이 갖고 있는 단점인 낮은 해상도를 극복할 수 있는 기술로서 각광받고 있다.In particular, electrospinning and electrohydrodynamic printing processes are emerging as a technology capable of overcoming low resolution, which is a disadvantage of direct printing technology.

이들 전기방사 공정과 전기수력학 프린팅 공정은 미세 패턴을 형성하기 위하여, 노즐과 기판 사이에 문턱 전압 이상의 전압차를 형성하고, 형성된 전압차에 따른 전기력을 이용하여 노즐에서 유체를 토출시키는 기술이다. In the electrospinning process and the electrohydrodynamic printing process, a voltage difference of a threshold voltage or more is formed between a nozzle and a substrate to form a fine pattern, and a fluid is ejected from a nozzle using an electric force according to a voltage difference formed.

그러나, 전기력을 증가시켜 유체를 토출시킬 경우 높은 전압이 필요하게 되므로, electrical breakdown이 발생할 가능성이 높은 등 제어가 용이하지 않을 수 있다. 또한, 문턱전압 이상의 전압에서 유체가 토출되었을 때 형성되는 패턴의 폭이 여전히 넓어 미세 패터닝에 한계가 있다.However, when the fluid is discharged by increasing the electric force, a high voltage is required, so that the control may not be easy, for example, electrical breakdown is likely to occur. In addition, the width of the pattern formed when the fluid is discharged at a voltage equal to or higher than the threshold voltage is still wide, which limits the fine patterning.

한국공개특허 10-2008-0099366Korean Patent Publication No. 10-2008-0099366

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 미세 패턴을 형성하는 나노/마이크로 구조체 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a nano / microstructure manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof for forming a fine pattern.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 요구되는 문턱 전압을 최소화하는 나노/마이크로 구조체 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a nano / microstructure manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof that minimize a required threshold voltage.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 열거한 과제에 제한되지 않는다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the listed problems.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치는, 유체를 토출하는 노즐 및 상기 노즐에 전압을 인가하여 상기 유체를 토출시키는 전압 인가부를 포함하고 상기 노즐은, 상기 노즐의 일단에, 상기 노즐에 인가된 전압에 의하여 상기 유체가 토출되는 사선부를 포함하고, 상기 사선부의 단부면 및 내벽면 중 적어도 일면은 친수성을 가진다.A nano / microstructure manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a nozzle for discharging a fluid and a voltage applying unit for applying a voltage to the nozzle to discharge the fluid, Wherein at least one of the end face and the inner wall face of the oblique portion has a hydrophilic property.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치는, 상기 사선부의 단부면 중, 사선의 하단부에 친수성을 가질 수 있다.The apparatus for manufacturing a nano / microstructure according to an embodiment of the present invention may have a hydrophilic property at a lower end of an oblique line in an end face of the oblique line portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치는 상기 사선부의 내벽면 중, 사선의 하단부에 친수성을 가질 수 있다.The apparatus for manufacturing a nano / microstructure according to an embodiment of the present invention may have a hydrophilic property at a lower end of an oblique line in an inner wall surface of the oblique line portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 상기 사선부는 상기 노즐의 길이 방향과 같은 방향으로 연장하는 제1 측과 제2 측을 포함하고 상기 제1 측과 상기 제2 측은 상기 길이 방향으로 길이가 상이할 수 있다.The hatched portion of the nano / microstructure manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first side and a second side extending in the same direction as the longitudinal direction of the nozzle, The length may be different in the direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 사선부는 상기 노즐의 길이 방향에 대하여 19도의 경사각을 가질 수 있다.The hatched portion of the nano / microstructure manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention may have an inclination angle of 19 degrees with respect to the longitudinal direction of the nozzle.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 상기 사선부를 통하여 토출된 유체는, 0.7um의 폭을 가지는 미세 패턴을 형성할 수 있다.The fluid ejected through the hatched portion of the nano / microstructure manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention can form a fine pattern having a width of 0.7 um.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 상기 사선부를 통하여 토출된 유체는, 상기 노즐 내경 대비, 0.007 비율의 폭을 가지는 미세 패턴을 형성할 수 있다.The fluid ejected through the hatched portion of the nano / microstructure manufacturing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention can form a fine pattern having a width of 0.007 ratio with respect to the nozzle inner diameter.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 상기 사선부는, UV/O3, 플라즈마, 레이저, 스핀 코팅 및 SAM (Self Aligned Monolayer) 중 적어도 하나의 방법을 통하여 친수성을 가질 수 있다.The hatched portion of the nano / microstructure manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention may have hydrophilicity through at least one of UV / O3, plasma, laser, spin coating and SAM (Self Aligned Monolayer).

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 상기 사선부의 외벽면은 소수성을 가질 수 있다.The outer wall surface of the hatched portion of the nano / microstructure manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention may have hydrophobic property.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치는 상기 사선부의 외벽면에 소수성이 형성된 후 상기 사선부의 내벽면에 친수성이 형성될 수 있다.In the apparatus for manufacturing a nano / microstructure according to an embodiment of the present invention, the outer wall surface of the oblique line portion is formed with hydrophobic property, and then the inner wall surface of the oblique line portion is hydrophilic.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 상기 사선부는 상기 사선부의 외벽면 중, 사선의 하단부에 소수성을 가질 수 있다.The hatched portion of the nano / microstructure manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention may have hydrophobicity at the lower end of the slanting line of the outer wall surface of the hatched portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 상기 사선부의 외벽면은, UV/O3, 플라즈마, 레이저, 스핀 코팅 및 SAM (Self Aligned Monolayer) 중 적어도 하나의 방법을 통하여 소수성을 가질 수 있다.The outer wall surface of the hatched portion of the nano / microstructure manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention may have a hydrophobic property through at least one of UV / O3, plasma, laser, spin coating and SAM (Self Aligned Monolayer) have.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치는 상기 유체가 토출되는 방향에 이격하여 위치하는 스테이지를 더 포함하고, 상기 노즐에 인가된 전압과 상기 스테이지에 인가된 전압의 차에 의하여 상기 유체가 토출될 수 있다.The apparatus for manufacturing a nano / microstructure according to an embodiment of the present invention may further include a stage positioned apart from the direction in which the fluid is discharged, The fluid can be discharged.

본 발명의 다른 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 제조 방법은, 사선부를 포함하는 노즐을 준비하는 단계; 상기 사선부의 외벽면을 소수성 처리하는 단계; 및 상기 소수성 처리 단계 이후, 상기 사선부의 단부면 및 내벽면 중 적어도 일면을 친수성 처리하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a nano / microstructure manufacturing apparatus, comprising: preparing a nozzle including a hatched portion; Hydrophobic treating the outer wall surface of the oblique portion; And hydrophilizing at least one of the end face and the inner wall face of the oblique portion after the hydrophobic treatment step.

본 발명의 다른 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 제조 방법은 상기 사선부의 단부면 중, 사선의 하단부에 친수성을 형성할 수 있다.The manufacturing method of the nano / microstructure manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention may form a hydrophilic property at the lower end of the oblique line in the end face of the oblique line portion.

본 발명의 다른 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 제조 방법은 상기 사선부의 외벽면 중, 사선의 하단부에 소수성을 형성할 수 있다.The manufacturing method of the nano / microstructure manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention may form a hydrophobic property on the lower end of the slanting line of the outer wall surface of the hatched portion.

본 발명의 일 실시예에 의하면 사선 형상의 노즐 끝단과 표면 처리를 통하여, 보다 미세한 패턴을 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a finer pattern can be formed through the nozzle end of the oblique shape and the surface treatment.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 노즐 끝단의 형상과 표면 처리를 통하여, 낮은 문턱 전압에서 구동하는 나노/마이크로 구조체 제조 장치를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a nano / microstructure manufacturing apparatus driven at a low threshold voltage can be provided through the shape of the nozzle tip and the surface treatment.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐의 확대도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐의 구동 모습을 도시한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에와 대비되는 노즐의 구동 모습을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐의 실험예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐의 확대도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 노즐의 확대도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a schematic view of a nano / microstructure manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows an enlarged view of a nozzle according to an embodiment of the invention.
FIG. 3 shows a driving state of a nozzle according to an embodiment of the present invention.
Figs. 4 and 5 show a driving view of the nozzle in comparison with the embodiment of the present invention.
6 shows an experimental example of a nozzle according to an embodiment of the present invention.
7 shows an enlarged view of a nozzle according to another embodiment of the present invention.
8 shows an enlarged view of a nozzle according to another embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a nano / microstructure manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. Also, while the terms first, second, third, etc. in the various embodiments of the present disclosure are used to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as a first component in any one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiment.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.The singular forms "a", "an", and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms such as " comprises "or" having "are intended to specify the presence of stated features, integers, Should not be understood to exclude the presence or addition of one or more other elements, elements, or combinations thereof.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 개략도를 도시한다.1 is a schematic view of a nano / microstructure manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 나노/마이크로 구조체 제조 장치(100)는 전기방사 공정 또는 전기수력학 프린팅 공정으로 미세 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 미세 패턴은 나노 및/또는 마이크로 스케일의 패턴을 말할 수 있다. 보다 구체적으로 미세 패턴은 나노와이어(nanowire), 나노섬유(nanofiber), 나노로드(nanorod), 전극 및 필름 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the nano / microstructure manufacturing apparatus 100 may form a fine pattern by an electrospinning process or an electrohydraulic printing process. For example, the fine pattern can refer to a pattern of nano and / or microscale. More specifically, the fine pattern may include a nanowire, a nanofiber, a nanorod, an electrode, and a film.

나노/마이크로 구조체 제조 장치(100)는 스테이지(110), 노즐(120) 및 전압 인가부(130)를 포함한다.The nano / microstructure manufacturing apparatus 100 includes a stage 110, a nozzle 120, and a voltage applying unit 130.

스테이지(110)는 소정 면적을 갖는 판으로, 상면에 콜렉터(111, collector)가 위치할 수 있다. 스테이지(110)의 상면에 콜렉터(111)가 배치된 채로, 스테이지(110)는 움직일 수 있다. 다시 말해, 노즐(120)이 정지된 상태에서 스테이지(110)가 노즐(120)에 대하여 상대운동을 할 수 있다.The stage 110 is a plate having a predetermined area, and a collector 111 may be positioned on the upper surface. The stage 110 can be moved while the collector 111 is disposed on the upper surface of the stage 110. [ In other words, the stage 110 can move relative to the nozzle 120 in a state where the nozzle 120 is stopped.

콜렉터(111)는 소자, 회로, 전극 등의 제작이 가능한 기판일 수 있다. 즉, 콜렉터(111)는 미세 패턴 형성이 가능한 재질을 가질 수 있다. 예를 들어, 콜렉터(111)는 종이, 유리, 폴리에틸렌테레프텔레이트(PET)수지, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)수지, 폴리에스터설폰(PES)수지, 폴리카보네이트(PC)수지, 폴리이미드(PI)수지, 아릴라이트(Arylite)수지, 시클릭 올레핀 공중합체(COC)수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)수지, 폴리아미드(PA)수지 및 폴리에테르이미드(PEI)수지 중 어느 하나의 재질 또는 이들이 혼합된 재질로 제공될 수 있다.The collector 111 may be a substrate capable of fabricating elements, circuits, electrodes, and the like. That is, the collector 111 may have a material capable of forming a fine pattern. For example, the collector 111 may be made of a material selected from the group consisting of paper, glass, a polyethylene terephthalate (PET) resin, a polyethylene naphthalate (PEN) resin, a polyester sulfone (PES) resin, a polycarbonate ) Resin, an Arylite resin, a cyclic olefin copolymer (COC) resin, a polymethyl methacrylate (PMMA) resin, a polyamide (PA) resin, and a polyetherimide They may be provided as a mixed material.

노즐(120)은 유체를 토출한다. 구체적으로 노즐(120)은 스테이지(110)의 상부에 위치하여 콜렉터(111)에 유체를 토출할 수 있다. 유체는 유기/무기 재료를 용매에 녹인 용액일 수 있다. 유체는 금속 나노 잉크(또는 페이스트), 폴리머 잉크, 이온 용액일 수 있다.The nozzle 120 discharges the fluid. Specifically, the nozzle 120 may be positioned above the stage 110 to discharge the fluid to the collector 111. The fluid may be a solution in which the organic / inorganic material is dissolved in a solvent. The fluid can be a metal nanoink (or paste), a polymer ink, or an ionic solution.

금속 나노 잉크는 예를 들어, 금, 은, 팔라듐, 백금, 구리, 니켈, 코발트, 텅스텐, 철, 알루미늄 및 이들의 합금 중 어느 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.The metal nano ink may comprise any one or more of, for example, gold, silver, palladium, platinum, copper, nickel, cobalt, tungsten, iron, aluminum and alloys thereof.

또한, 폴리머 잉크는 실리콘 폴리머, 규소 폴리머, 불소 폴리머, 레진 폴리머, 아크릴 폴리머, 우레탄 폴리며, 혼성 중합물(copolymer), 블레드 폴리머 및 이들의 혼합물질 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.The polymer ink may also comprise at least one material selected from the group consisting of silicone polymers, silicon polymers, fluoropolymers, resin polymers, acrylic polymers, urethane polymers, hybrid copolymers, blend polymers and mixtures thereof.

한편, 노즐은 금속 재질 및/또는 비금속 재질로 이루어질 수 있다. 노즐이 금속 재질인 경우에는 노즐은 예를 들어, 금, 은, 팔라듐, 백금, 구리, 니켈, 코발트, 텅스텐, 철, 알루미늄 및 이들의 합금 중에서 선택된 어느 하나 이상의 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 노즐이 비금속 재질인 경우에는 노즐은 예를 들어, 규소, 플라스틱, 세라믹 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나 이상의 재질로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the nozzle may be made of a metal material and / or a non-metal material. When the nozzle is made of metal, the nozzle may be made of at least one material selected from, for example, gold, silver, palladium, platinum, copper, nickel, cobalt, tungsten, iron, aluminum and alloys thereof. When the nozzle is made of a non-metallic material, the nozzle may be made of one or more materials selected from, for example, silicon, plastic, ceramic, and mixtures thereof.

전압 인가부(130)는 노즐(120)과 스테이지(110) 양단에 전압 차를 형성한다. 구체적으로 전압 인가부(130)는 노즐(120)에 전압을 인가할 수 있다. 전압 인가부(130)는 노즐(120)에 직접 또는 간접적으로 전압을 인가한다. The voltage applying unit 130 forms a voltage difference across the nozzle 120 and the stage 110. [ Specifically, the voltage applying unit 130 may apply a voltage to the nozzle 120. [ The voltage application unit 130 applies a voltage directly or indirectly to the nozzle 120.

노즐(120)에 전압이 인가되는 동안, 스테이지(110) 또는 콜렉터(111) 중 적어도 어느 하나는 접지될 수 있다. 이로 인해, 스테이지(110)와 노즐(120) 사이, 또는 노즐(120)과 콜렉터(111) 사이에 전위차가 발생할 수 있다.At least one of the stage 110 and the collector 111 may be grounded while the voltage is applied to the nozzle 120. [ This may cause a potential difference between the stage 110 and the nozzle 120 or between the nozzle 120 and the collector 111. [

전압 인가부(130)는 예를 들어, 1V~10kV의 전압을 인가할 수 있다.The voltage applying unit 130 may apply a voltage of, for example, 1 V to 10 kV.

상술한 바와 달리, 스테이지(110)와 노즐(120) 사이에 전위차를 형성하는 방법은 상술한 방법 이외에도 다양하게 변경될 수 있다.The method of forming the potential difference between the stage 110 and the nozzle 120 may be variously changed other than the above-described method.

상기 설명한 나노/마이크로 구조체 제조 장치(100)의 동작 방법은 다음과 같다. 전압 인가부(130)는 스테이지(110)와 노즐(120) 사이, 또는 노즐(120)과 콜렉터(111) 사이에 전압차를 형성함으로써, 전기장을 발생시킨다. 이에 따라 노즐(120) 끝단에는 유체 메니스커스(meniscus, m)가 형성된다. 전압 인가부(130)는 노즐(120) 끝단에서 유체가 토출되기 직전까지의 문턱 전압을 인가하고, 이러한 전압 인가 상태를 계속 유지할 수 있다. 이어서, 전압 인가부(130)는 문턱 전압을 초과하는 전압을 인가함으로써, 메니스커스(m)가 분출되도록 할 수 있다. 이로써, 나노/마이크로 구조체 제조 장치(100)는 미세 패턴(p)를 형성할 수 있다. The operation method of the nano / microstructure manufacturing apparatus 100 described above is as follows. The voltage application unit 130 generates a voltage difference between the stage 110 and the nozzle 120 or between the nozzle 120 and the collector 111 to generate an electric field. Thus, a fluid meniscus (m) is formed at the end of the nozzle 120. The voltage applying unit 130 applies a threshold voltage from the end of the nozzle 120 to a point immediately before the fluid is discharged, and can maintain the applied voltage state. Then, the voltage applying unit 130 may apply a voltage exceeding the threshold voltage to cause the meniscus m to be ejected. Thus, the nano / microstructure manufacturing apparatus 100 can form a fine pattern (p).

이하, 노즐(120)의 끝단(E)을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the end E of the nozzle 120 will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐의 확대도를 도시한다.Figure 2 shows an enlarged view of a nozzle according to an embodiment of the invention.

도 2에 도시된 노즐(120)을 참조하면, 노즐(120)은 사선부(122)를 포함할 수 있다. 사선부(122)는 노즐(120)의 일단에 위치할 수 있다. 예를 들어, 사선부(122)는 노즐(120)의 스테이지(110) 방향으로의 단부에 위치할 수 있다. Referring to the nozzle 120 shown in FIG. 2, the nozzle 120 may include a slanted portion 122. The hatched portion 122 may be located at one end of the nozzle 120. For example, the slanted portion 122 may be located at an end of the nozzle 120 in the direction of the stage 110. [

이 때, 사선부(122)는 유체 메니스커스를 형성시키는 구성으로써, 사선부(122)의 전체적인 형상은 사선 형상일 수 있다. 사선 형상이라 함은 다시 말해, 노즐(120)의 길이 방향으로, 제1 측(La)이 제2 측(Lb) 보다 길게 형성될 수 있음을 의미할 수 있다. 또 다른 관점에서는 상기 사선부(122)가 스테이지(110)의 법선 방향에 대하여 기울어진 타측을 가짐을 의미할 수 있다.At this time, the slanted portion 122 forms a fluid meniscus, and the overall shape of the slanted portion 122 may be diagonal. The diagonal shape may mean that the first side La may be formed longer than the second side Lb in the longitudinal direction of the nozzle 120. In other words, In other respects, it may mean that the slanted portion 122 has the other side inclined with respect to the normal direction of the stage 110.

이 때, 제1 측(La)의 단부가 제2 측(Lb) 보다 하단에 있으므로 제1 측(La)의 단부는 사선의 하단부로 호칭될 수 있다. 이와 달리, 제2 측(Lb)의 단부는 사선의 상단부로 호칭될 수 있다. At this time, since the end of the first side La is lower than the second side Lb, the end of the first side La may be referred to as the lower end of the slanting line. Alternatively, the end of the second side Lb may be referred to as the upper end of the oblique line.

이 때, 사선부(122)는 사선부(122)의 길이 방향에 대하여 0도 초과 90도 미만의 각도를 가질 수 있다. 보다 구체적으로 사선부(122)는 19도의 각도를 가질 수 있다.At this time, the slanted portion 122 may have an angle of more than 0 degrees and less than 90 degrees with respect to the longitudinal direction of the slanted portion 122. More specifically, the slanted portion 122 may have an angle of 19 degrees.

또한, 사선부(122)의 단부면 및 내벽면 중 적어도 일면은 친수성을 가진다. 사선부(122)가 친수성을 가짐으로써, 유체 메니스커스가 친수성을 가지는 영역으로 유도될 수 있다.At least one of the end face and the inner wall face of the slanted portion 122 has hydrophilicity. By the slanted portion 122 having hydrophilicity, the fluid meniscus can be guided to the region having hydrophilicity.

특히, 사선부(122)는 단부면의 전체가 아니라 그 일부에 친수성을 가질 수도 있고, 내벽면의 전체가 아니라, 그 일부에 친수성을 가질 수도 있다. 예를 들어, 사선부(122)는 제2 측(Lb) 보다 길게 형성된 제1 측(La)에 위치한 단부면(I1)에 친수성을 가질 수 있다. 즉, 사선부(122)는 사선부(122)의 단부면 중 사선의 하단부에 친수성을 가질 수 있다. 또한, 사선부(122)는 제2 측(Lb) 보다 길게 형성된 제1 측(La)에 위치한 내벽면(I2)에 친수성을 가질 수 있다. 즉, 사선부(122)는 사선부(122)의 내벽면 중 사선의 하단부에 친수성을 가질 수 있다. Particularly, the slanted portion 122 may have a hydrophilic property, not the entirety of the end face, but may have hydrophilic property, not the whole of the inner wall surface. For example, the hatched portion 122 may have hydrophilicity on the end face I1 located on the first side La that is longer than the second side Lb. That is, the slanted portion 122 may have hydrophilicity at the lower end of the slanting line in the end face of the slanted portion 122. The hatched portion 122 may have hydrophilicity on the inner wall surface I2 located on the first side La that is longer than the second side Lb. That is, the slanted portion 122 may have hydrophilicity at the lower end of the slanting line in the inner wall surface of the slanted portion 122.

사선부(122)가 사선의 하단 영역에 친수성을 가지는 경우, 유체 메니스커스는 실제 분출이 일어나는 제1 측(La) 영역으로 보다 쉽게 유도된다. 이로써, 나노/마이크로 구조체 제조 장치(100)는 미세한 패턴을 형성할 수 있다. 구체적인 원리에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.When the shaded portion 122 has hydrophilicity at the lower end region of the oblique line, the fluid meniscus is more easily induced into the first side La region where actual ejection takes place. Thus, the nano / microstructure manufacturing apparatus 100 can form a fine pattern. Specific principles will be described later with reference to Figs. 3 and 4.

상기 사선부(122)는 다양한 방법으로 친수성을 가질 수 있다. 예를 들어, 사선부(122)는 UV/O3, 플라즈마, 레이저, 스핀 코팅 및 SAM (Self Aligned Monolayer) 중 적어도 하나의 방법으로 친수성을 가질 수 있다.The slanted portion 122 may have hydrophilicity in various ways. For example, the slanted portion 122 may have hydrophilicity in at least one of UV / O3, plasma, laser, spin coating and SAM (Self Aligned Monolayer).

특히, 사선부(122)가 사선 형상을 가지고 있기 때문에 친수성 처리가 극히 용이하다. 이는, 사선부(122)의 친수성 처리면이 외부로 노출되어 있기 때문이다. 예를 들어, 상기 사선부(122)의 형상이 사선 형상이므로 단부면(I1)의 법선(N1), 내벽면(I2)의 법선(N2) 및 단부면(I3)의 법선(N3) 방향은 외부로 노출된다. 특히, 대조적으로, 노즐의 끝단이 평면 형상인 경우, 노즐의 내벽면의 법선은 타 내벽에 의하여 막히게 되므로 친수성 처리가 어려운 반면, 상기 사선부(122)는 사선 형상을 가지기 때문에 내벽면(I2)의 법선(N2)이 타 내벽에 의하여 막히지 않고 외부로 노출되므로 친수성 처리가 용이한 것이다. 즉, 사선 형상은 미세한 패턴에 유리할 뿐 아니라 친수성 처리에도 용이함을 제공한다.Particularly, since the slanted portion 122 has a slanted shape, the hydrophilic treatment is extremely easy. This is because the hydrophilic treatment surface of the slanted portion 122 is exposed to the outside. The normal line N1 of the end face I1, the normal line N2 of the inner wall face I2 and the normal line N3 direction of the end face I3 are And is exposed to the outside. In contrast, in contrast, in the case where the tip of the nozzle has a planar shape, the normal line of the inner wall surface of the nozzle is clogged by the other inner wall so that hydrophilic treatment is difficult. On the other hand, The hydrophilic treatment is easy because the normal line N2 of the hydrophilic layer is exposed to the outside without being blocked by the inner wall. That is, the oblique line shape is not only advantageous in a fine pattern but also facilitates hydrophilic treatment.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 사선부(122)의 사선 형상과 친수성 처리가 미세 패턴 형성에 어떻게 영향을 미치는지 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, how the oblique shape of the slanted portion 122 and the hydrophilic treatment affect the formation of the fine pattern will be described more specifically.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐의 구동 모습을 도시하고 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐과 대비되는 노즐의 구동 모습을 도시한다.FIG. 3 shows a driving state of a nozzle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 show a driving state of a nozzle in comparison with a nozzle according to an embodiment of the present invention.

도 3(a), 도 4(a) 및 도 5(a)는 노즐에 전압이 인가되기 전의 상태를 도시한다. 도 3(a)에 도시된 노즐(120)은 사선부(122)를 포함하며, 설명의 편의를 위하여, I1 및 I3 면에 친수성 처리가 된 것을 상정하기로 한다. 도 4(a)에 도시된 노즐은 일단이 사선 형상이 아니라 평면 형상을 가진다. 도 5(a)에 도시된 노즐은 일단이 사선 형상을 가지지만 친수 처리가 되지 않은 경우를 나타낸다.3 (a), 4 (a) and 5 (a) show the state before the voltage is applied to the nozzle. The nozzle 120 shown in Fig. 3 (a) includes a slanting portion 122, and for the sake of convenience of explanation, it is assumed that the hydrophilic treatment is performed on the surfaces I1 and I3. The nozzle shown in Fig. 4 (a) has a planar shape rather than a diagonal one end. The nozzle shown in Fig. 5 (a) shows a case where one end has a diagonal shape but no hydrophilic treatment is performed.

도 3(b), 도 4(b) 및 도 5(b)는 노즐에 전압이 인가된 상태를 도시한다. Fig. 3 (b), Fig. 4 (b) and Fig. 5 (b) show a state in which a voltage is applied to the nozzle.

도 3(b)를 참조하면, 노즐(120)에 전압이 인가되면, 사선부(122)의 끝단에는 메니스커스(m1)가 형성된다. 이때, 메니스커스(m1)는 얇고 넓게 퍼져있는 초승달 형상을 가진다. 전압 인가부(130)에 의한 전압이 문턱 전압을 초과하게 되면, 메니스커스(m1)를 형성하던 유체는 노즐(120)으로부터 토출(d1)된다. 이때, 유체는 친수성 면을 따라서, 사선부(122) 아래 쪽(b)에서 제팅이 일어나게 된다. Referring to FIG. 3 (b), when a voltage is applied to the nozzle 120, a meniscus m1 is formed at the end of the slanted portion 122. At this time, the meniscus m1 has a crescent shape spreading thinly and widely. When the voltage applied by the voltage applying unit 130 exceeds the threshold voltage, the fluid that forms the meniscus m1 is discharged from the nozzle 120 (d1). At this time, the fluid is jetted at the side (b) below the slant 122 along the hydrophilic surface.

또한, 도 4(b)를 참조하면, 노즐에 전압이 인가되면, 노즐의 끝단에는 메니스커스(m2)가 형성된다. 이 때, 메니스커스(m2)는 반구 형상을 가진다. 전압 인가부(130)에 의한 전압이 문턱 전압을 초과하게 되면, 메니스커스(m2)를 형성한 유체는 토출(d2)된다.4 (b), when a voltage is applied to the nozzle, a meniscus m2 is formed at the end of the nozzle. At this time, the meniscus m2 has a hemispherical shape. When the voltage applied by the voltage applying unit 130 exceeds the threshold voltage, the fluid forming the meniscus m2 is discharged (d2).

또한, 도 5(b)를 참조하면, 노즐에 전압이 인가되면, 노즐의 끝단에는 메니스커스(m3)가 형성된다. 이 때, 메니스커스(m3)는 반구에 가까운 형상을 가진다. 전압 인가부(130)에 의한 전압이 문턱 전압을 초과하게 되면, 메니스커스(m3)를 형성한 유체는 토출(d3)된다.5 (b), when a voltage is applied to the nozzle, a meniscus m3 is formed at the end of the nozzle. At this time, the meniscus m3 has a shape close to the hemisphere. When the voltage applied by the voltage application unit 130 exceeds the threshold voltage, the fluid forming the meniscus m3 is discharged (d3).

미세 패턴을 형성하기 위해서는 메니스커스의 크기가 작아야 한다. 메니스커스의 크기가 작을수록 패턴의 해상도가 향상되는 것이다. 도 3 및 도 5를 참조한 사선 형상의 노즐은 도 4를 참조한 평면 형상의 노즐에 의하여 형성된 메니스커스(m2)보다 작은 메니스커스(m1, m3)를 제공한다. 즉 노즐 끝단의 형상이 사선인 경우 노즐 끝단의 형상이 평면인 경우보다 메니스커스의 총량이 줄어들게 되는 것이다. 메니스커스의 총량이 줄어들게 되면, 유체를 토출시키기 위한 문턱 전압이 낮아지게 되므로 더 작은 문턱 전압에서도 패터닝이 가능하게 된다. 또한, 문턱 전압이 낮아지면 높은 문턱 전압인 경우에 비해 제어 안정성이 향상된다.In order to form a fine pattern, the meniscus must be small in size. The smaller the size of the meniscus, the better the resolution of the pattern. The nozzles of the oblique shape with reference to Figs. 3 and 5 provide meniscus m1, m3 smaller than the meniscus m2 formed by the planar nozzles with reference to Fig. That is, when the shape of the tip of the nozzle is diagonal, the total amount of meniscus is reduced as compared with the case where the shape of the nozzle tip is flat. When the total amount of the meniscus is reduced, the threshold voltage for discharging the fluid is lowered, so that patterning is possible even at a smaller threshold voltage. Also, as the threshold voltage is lowered, the control stability is improved as compared with the case where the threshold voltage is higher.

또한 도 3을 참조한 친수성 처리가 된 사선 형상의 노즐은 도 5를 참조한 사선 형상의 노즐에 의하여 형성된 메니스커스(m3) 보다 더 작은 메니스커스(m1)를 제공한다. 도 3을 참조하면, 도 3을 참조한 노즐(120)은 친수성 처리가 되어 있기 때문에, 메니스커스를 형성하는 유체는 친수성 처리가 되어 있는 제1 측(La)으로 모여서 보다 작은 테일러 콘을 형성하게 된다. 따라서, 도 3을 참조하여 설명한 노즐(120)은 도 5를 참조하여 설명한 노즐 보다 미세 패턴을 형성하게 되는 것이다.Also, the nozzles with a diagonal shape subjected to the hydrophilic treatment with reference to Fig. 3 provide a meniscus m1 which is smaller than the meniscus m3 formed by the nozzles with oblique lines with reference to Fig. 3, since the nozzle 120 is subjected to a hydrophilic treatment, the fluid forming the meniscus is collected on the first side La subjected to the hydrophilic treatment to form a smaller tail cone do. Therefore, the nozzle 120 described with reference to FIG. 3 forms a fine pattern than the nozzle described with reference to FIG.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐의 실험예를 도시한다.6 shows an experimental example of a nozzle according to an embodiment of the present invention.

도 6(a)를 참조하면, 실험에 사용된 노즐의 사선부는 내경 100um, 외경 200um, 사선 각도 19도를 가진다. 또한, 사선부의 끝단은 친수성 처리를 하였다. 6A, the hatched portion of the nozzle used in the experiment has an inner diameter of 100 mu m, an outer diameter of 200 mu m, and an oblique angle of 19 degrees. In addition, the tip of the oblique portion was subjected to a hydrophilic treatment.

도 6(b)를 참조하면, 도 6(a)에 도시된 노즐을 이용하여 0.7um의 미세 패턴을 형성함을 도시한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치(100)를 이용하면 약 0.7um의 미세 패턴을 형성할 수 있는 것이다. 다시 말해, 나노/마이크로 구조체 제조 장치(100)를 이용하면, 내경 대비 약 0.007의 비율을 가지는 미세 패턴을 형성할 수 있는 것이다.Referring to FIG. 6 (b), a fine pattern of 0.7 um is formed using the nozzle shown in FIG. 6 (a). That is, using the nano / microstructure manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, a fine pattern of about 0.7 um can be formed. In other words, by using the nano / microstructure manufacturing apparatus 100, a fine pattern having a ratio of about 0.007 to the inner diameter can be formed.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐의 확대도를 도시한다.7 shows an enlarged view of a nozzle according to another embodiment of the present invention.

본 실시예를 설명함에 있어, 앞서 상술한 구성에 대응되는 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.In the following description of the present embodiment, detailed description of the configuration corresponding to the above-described configuration will be omitted.

도 7을 참조하면, 노즐(120)은 사선부(122)를 포함하고, 사선부(122)의 외벽면(01)은 소수성을 가진다.Referring to FIG. 7, the nozzle 120 includes a shaded portion 122, and the outer wall surface 01 of the shaded portion 122 has hydrophobicity.

사선부(122)의 외벽이 소수성을 가짐으로써, 메니스커스가 사선부(122)의 외벽(w)을 타고 넘어가는 것(화살표 방향)을 방지할 수 있다. 이에 따라, 소수성 외벽은 메니스커스(m1)에 의한 테일러 콘을 T 지점에 보다 정교하게 형성시킴으로써, 미세 패턴 형성에 기여하게 된다.It is possible to prevent the meniscus from crossing over the outer wall w of the slanted portion 122 (arrow direction), because the outer wall of the slanted portion 122 has hydrophobicity. Thus, the hydrophobic outer wall contributes to formation of a fine pattern by more precisely forming the tail cone made of the meniscus m1 at the T point.

상기 사선부(122)는 다양한 방법으로 소수성을 가질 수 있다. 예를 들어, 사선부(122)는 UV/O3, 플라즈마, 레이저, 스핀 코팅 및 SAM (Self Aligned Monolayer) 중 적어도 하나의 방법으로 친수성을 가질 수 있다.The slanted portion 122 may have hydrophobicity in various ways. For example, the slanted portion 122 may have hydrophilicity in at least one of UV / O3, plasma, laser, spin coating and SAM (Self Aligned Monolayer).

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 노즐의 확대도를 도시한다.8 shows an enlarged view of a nozzle according to another embodiment of the present invention.

도 8(a)에 도시된 바와 같이, 친수성 처리가 I2 면에 되어 있는 경우, 소수성 처리는 I1 면에 할 수 있다. 이 경우, 테일러 콘은 내벽면 끝단에 형성되게 된다.As shown in Fig. 8 (a), when the hydrophilic treatment is on the I2 side, the hydrophobic treatment can be performed on the I1 side. In this case, the tail cone is formed at the end of the inner wall surface.

또한, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 사선부(122)는 단부면(I1, I3 면)에 전체적으로 친수성을 가지고 외벽면(O1, O2)에 전체적으로 소수성을 가질 수 있다.As shown in Fig. 8 (b), the hatched portion 122 has hydrophilicity as a whole on the end faces (I1 and I3) and hydrophobicity as a whole on the outer wall faces (O1 and O2).

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a nano / microstructure manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 나노구조제 제조 장치의 제조 방법은, 사선부를 구비한 노즐을 준비하는 단계(S100), 소수성 처리하는 단계(S110) 및 소수성 처리 후에 친수성 처리하는 단계(S120)를 포함하여 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 9, a method of manufacturing a nanostructure manufacturing apparatus includes a step (S100) of preparing a nozzle having a hatched portion, a hydrophobic treatment (S110), and a hydrophilic treatment (S120) Lt; / RTI >

단계 S100에서는 사선부(122)를 포함하는 노즐(120)을 준비한다. 노즐(120) 끝단의 사선부는 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 노즐(120)의 끝단에 커팅 방식으로 사선부가 형성될 수 있다.In step S100, the nozzle 120 including the shaded portion 122 is prepared. The hatched portion at the end of the nozzle 120 can be formed in various ways. For example, an oblique portion may be formed at the end of the nozzle 120 in a cutting manner.

단계 S110에서는 노즐(120)의 필요 부위를 소수성 처리 한다. 예를 들어, 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같이 사선부(122)의 외벽을 소수성 처리 할 수 있다. 소수성 처리 영역은 테일러 콘이 원하는 위치에 형성되는데 도움을 준다.In step S110, a necessary portion of the nozzle 120 is subjected to hydrophobic treatment. For example, as shown in Fig. 7 or 8, the outer wall of the slanting portion 122 can be subjected to hydrophobic treatment. The hydrophobic treatment area helps the tail cone to be formed at the desired position.

단계 S120에서는 소수성 처리된 노즐(120)에 친수성 처리를 한다. 친수성 처리 영역은 메니스커스의 총량을 보다 작게 하는데 도움을 준다. 앞서 설명한 바와 같이 사선부(122)의 단부면 및/또는 내벽면에 친수성 처리를 할 수 있다. 이 때, 친수성 처리되는 면이 외부로 노출되어 있으므로 보다 용이하게 친수성 처리가 가능하다. In step S120, the hydrophobic-treated nozzle 120 is subjected to a hydrophilic treatment. The hydrophilic treatment area helps to reduce the total amount of meniscus. The hydrophilic treatment can be performed on the end face and / or the inner wall face of the slanted portion 122 as described above. At this time, since the surface subjected to the hydrophilic treatment is exposed to the outside, the hydrophilic treatment can be performed more easily.

소수성 처리를 수행한 후에 친수성 처리를 함으로써, 작업을 보다 간이하게 할 수 있다. 친수성 표면은 소수성 표면보다 표면이 거칠다. 즉, 소수성 표면 처리 시에 표면을 깍아내는 정도가 친수성 표면 처리보다 적기 때문에 소수성 표면 처리를 먼저 수행하고 친수성 표면 처리를 수행하는 것이 공정을 간이하게 한다.By performing the hydrophilic treatment after performing the hydrophobic treatment, the work can be made easier. The hydrophilic surface is rougher than the hydrophobic surface. That is, since the degree of shaving off the surface during the hydrophobic surface treatment is smaller than that of the hydrophilic surface treatment, it is easy to perform the hydrophobic surface treatment first and perform the hydrophilic surface treatment.

상술한 실시예에서는 노즐(120)에서 콜렉터(111)에 미세 패턴을 형성하는 것을 위주로 설명하였으나, 이와 달리 노즐(120)에서 스테이지(110)에 직접 미세 패턴을 형성할 수도 있다.In the above embodiment, the fine pattern is formed on the collector 111 by the nozzle 120. Alternatively, the fine pattern may be directly formed on the stage 110 by the nozzle 120. [

상술한 나노/마이크로 구조체 제조 장치는 메니스커스의 총량을 최소화하고, 테일러 콘의 형성 위치를 원하는 위치에 형성시킴으로써, 안정적으로 미세 패턴을 형성할 수 있도록 한다. 또한 문턱 전압을 최소화함으로써, 더 낮은 전압에서도 패터닝을 가능하게 한다.The above-described nano / microstructure manufacturing apparatus minimizes the total amount of meniscus and forms a tailor cone formation position at a desired position, thereby stably forming a fine pattern. Also, by minimizing the threshold voltage, patterning is possible at lower voltages.

상술한 나노/마이크로 구조체 제조 장치는 다양한 소자 및 회로배선에 적용될 수 있다. 예를 들어, LCD, PDP, OLED, 커패시터, TFT, 전극, 바이오 캡슐(Bio capsule), 회로 기판 배선 등에 적용될 수 있다.The above-described nano / microstructure manufacturing apparatus can be applied to various devices and circuit wiring. For example, it can be applied to an LCD, a PDP, an OLED, a capacitor, a TFT, an electrode, a bio capsule, a circuit board wiring, and the like.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

100: 나노/마이크로 구조체 제조 장치 110: 스테이지
120: 노즐 122: 사선부
130: 전압 인가부 m: 메니스커스100: nano / microstructure manufacturing apparatus 110: stage
120: nozzle 122:
130: voltage applying portion m: meniscus

Claims (10)

유체를 토출하는 노즐; 및
상기 노즐에 전압을 인가하여 상기 유체를 토출시키는 전압 인가부;를 포함하되,
상기 노즐은, 상기 노즐의 일단에, 상기 노즐에 인가된 전압에 의하여 상기 유체가 토출되는 사선부를 포함하고,
상기 사선부를 이루는 사선 하단에 위치한 상기 사선부의 단부면과 상기 사선부를 이루는 사선 하단에 위치한 상기 사선부의 외벽면을 경계로 상기 단부면은 친수성을 가지고, 상기 외벽면은 소수성을 가지며,
상기 유체는 토출 시에 상기 소수성을 가지는 외벽면에 의하여 상기 친수성을 가지는 단부면에서 상기 외벽면으로의 진입이 차단되며,
상기 사선부를 이루는 사선 하단에 위치한 내벽면도 친수성을 가지며,
상기 외벽면이 소수성 처리 된 후, 상기 단부면 및 내벽면이 친수성 처리된 나노/마이크로 구조체 제조 장치.
A nozzle for discharging the fluid; And
And a voltage applying unit for applying a voltage to the nozzle to discharge the fluid,
Wherein the nozzle includes a sloped portion at one end of the nozzle at which the fluid is discharged by a voltage applied to the nozzle,
Wherein the end face has a hydrophilic property with respect to the end face of the oblique line positioned at the lower end of the oblique line and the outer wall face of the oblique line located at the lower end of the oblique line,
The fluid is prevented from entering the outer wall surface from the hydrophilic end surface by the hydrophobic outer wall surface at the time of discharging,
The inner wall surface located at the lower end of the slanting line forming the oblique line portion is also hydrophilic,
Wherein the outer wall surface is subjected to a hydrophobic treatment, and then the end face and the inner wall surface are subjected to hydrophilic treatment.
제1 항에 있어서,
상기 사선부는 상기 노즐의 길이 방향과 같은 방향으로 연장하는 제1 측과 제2 측을 포함하고,
상기 제1 측과 상기 제2 측은 상기 길이 방향으로 길이가 상이한 나노/마이크로 구조체 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the hatched portion includes a first side and a second side extending in the same direction as the longitudinal direction of the nozzle,
Wherein the first side and the second side are different in length in the longitudinal direction.
제1 항에 있어서,
상기 사선부는 상기 노즐의 길이 방향에 대하여 19도의 경사각을 가지는
나노/마이크로 구조체 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the oblique portion has an inclination angle of 19 degrees with respect to the longitudinal direction of the nozzle
Nano / microstructure manufacturing apparatus.
제1 항에 있어서,
상기 사선부를 통하여 토출된 유체는, 0.7um의 폭을 가지는 미세 패턴을 형성하는 나노/마이크로 구조체 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the fluid ejected through the hatched portion forms a fine pattern having a width of 0.7 um.
제1 항에 있어서,
상기 사선부를 통하여 토출된 유체는, 상기 노즐의 내경 대비, 0.007 비율의 폭을 가지는 미세 패턴을 형성하는 나노/마이크로 구조체 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the fluid ejected through the hatched portion forms a fine pattern having a width of 0.007 of the inner diameter of the nozzle.
제1 항에 있어서,
상기 사선부는, UV/O3, 플라즈마, 레이저, 스핀 코팅 및 SAM (Self Aligned Monolayer) 중 적어도 하나의 방법을 통하여 친수성을 가지는 나노/마이크로 구조체 제조 장치.
The method according to claim 1,
The shaded portion has hydrophilicity through at least one of UV / O3, plasma, laser, spin coating and SAM (Self Aligned Monolayer).
제1 항에 있어서,
상기 사선부의 외벽면은, UV/O3, 플라즈마, 레이저, 스핀 코팅 및 SAM (Self Aligned Monolayer) 중 적어도 하나의 방법을 통하여 소수성을 가지는 나노/마이크로 구조체 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the outer wall surface of the hatched portion has hydrophobicity through at least one of UV / O3, plasma, laser, spin coating and SAM (Self Aligned Monolayer).
제1 항에 있어서,
상기 유체가 토출되는 방향에 이격하여 위치하는 스테이지를 더 포함하고,
상기 노즐에 인가된 전압과 상기 스테이지에 인가된 전압의 차에 의하여 상기 유체가 토출되는 나노/마이크로 구조체 제조 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a stage positioned apart from a direction in which the fluid is discharged,
Wherein the fluid is discharged by a difference between a voltage applied to the nozzle and a voltage applied to the stage.
유체를 토출하는 노즐; 및
상기 노즐에 전압을 인가하여 상기 유체를 토출시키는 전압 인가부;를 포함하되,
상기 노즐은, 상기 노즐의 일단에, 상기 노즐에 인가된 전압에 의하여 상기 유체가 토출되는 사선부를 포함하고,
상기 사선부를 이루는 사선 하단에 위치한 상기 사선부의 내벽면과 상기 사선부를 이루는 사선 하단에 위치한 상기 사선부의 단부면을 경계로 상기 내벽면은 친수성을 가지고, 상기 단부면은 소수성을 가지며,
상기 유체는 토출 시에 상기 소수성을 가지는 단부면에 의하여 상기 친수성을 가지는 내벽면에서 테일러 콘이 형성되며,
상기 단부면이 소수성 처리 된 후, 상기 내벽면이 친수성 처리된 나노/마이크로 구조체 제조 장치.
A nozzle for discharging the fluid; And
And a voltage applying unit for applying a voltage to the nozzle to discharge the fluid,
Wherein the nozzle includes a sloped portion at one end of the nozzle at which the fluid is discharged by a voltage applied to the nozzle,
The inner wall surface is hydrophilic with respect to the inner wall surface of the hatched portion located at the lower end of the hatched portion and the end face of the hatched portion located at the lower end of the hatched portion forming the hatched portion,
Wherein the fluid has a Taylor cone formed on the inner wall surface having the hydrophilic property by the hydrophobic end face at the time of discharging,
Wherein the end face is subjected to hydrophobic treatment, and then the inner wall face is subjected to hydrophilic treatment.
전압 차에 의하여 유체를 토출하는 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 제조 방법에 있어서,
사선부를 포함하는 노즐을 준비하는 단계;
상기 사선부를 이루는 사선 하단에 위치한 상기 사선부의 외벽면을 소수성 처리하는 단계; 및
상기 소수성 처리 단계 이후, 상기 사선부를 이루는 사선 하단에 위치한 상기 사선부의 단부면 및 내벽면을 친수성 처리하는 단계를 포함하되,
상기 유체는 토출 시에 상기 소수성을 가지는 외벽면에 의하여 상기 친수성을 가지는 단부면에서 상기 외벽면으로의 진입이 차단되는 나노/마이크로 구조체 제조 장치의 제조 방법.
A method of manufacturing a nano / microstructure manufacturing apparatus for discharging a fluid by a voltage difference,
Preparing a nozzle including an oblique portion;
Hydrophobic treatment of the outer wall surface of the oblique line portion located at the lower end of the oblique line forming the oblique line portion; And
After the hydrophobic treatment step, hydrophilic treatment is performed on the end face and the inner wall face of the slanting part located at the lower end of the slanting line forming the slanting part,
Wherein the fluid is blocked from entering the outer wall surface from the hydrophilic end surface by the hydrophobic outer wall surface at the time of discharging.
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