KR100701344B1 - 미세바늘배열 키트 및 자외선 노광을 이용한 미세바늘배열키트 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인체에 착탈가능한 미세바늘배열 키트 및 자외선 노광을 이용하여 미세바늘배열 키트를 제작하는 방법을 개시한다. 본 발명의 미세바늘키트는 일측에 홈이 형성되고, 폴리머판 상에 배열형태로 배치되며, 상면이 기울어진 복수의 미세바늘과, 폴리머판 상에 형성되고, 착탈식으로 피부에 접착되는 착탈막으로 구성된다. 또한, 본 발명의 미세바늘배열 키트 제작방법은 자외선 투광기판상에 자외선 흡수부의 패턴을 형성시켜 자외선 마스크를 제작하는 단계와, 자외선 마스크와 감광성 폴리머를 정렬시키는 단계와, 자외선 마스크상에 자외선을 수직노광하는 단계와, 자외선 마스크상에 자외선을 경사노광하는 단계와, 감광성 폴리머를 현상하는 단계와, 현상된 감광성 폴리머 음각 금형에 금형 제조용 물질을 주입하여 양각금형을 제작하는 단계와, 양각금형 위에 금속재료를 형성시켜 미세바늘 제조용 음각금형을 제작하는 단계와, 미세바늘 제조용 음각금형에 미세바늘용 폴리머를 인젝션 몰딩하는 단계로 구성된다. 그에 따라, 본 발명은 정확하게 제작할 수 있고, 충격 등에 의하여 쉽게 파괴되지 않으며, 인체로의 약품진입이나 인체내 물질을 촉진할 수 있는 미세바늘배열 키트를 제조할 수 있다.
MEMS, 미세, 바늘, 자외선, 수직노광, 경사노광, 감광성 폴리머, 마스크
Description
도 1a 내지 도 1g는 유리 및 실리콘의 이소트로픽 에칭에 의한 미세바늘의 제작 공정을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제작된 자외선 마스크를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자외선 수직노광 공정을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자외선 경사노광 공정을 나타내는 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 마스크의 패턴을 나타내는 평면도이고, 도 5b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 마스크의 패턴을 나타내는 평면도이며, 도 5c는 본 발명의 제 3실시예에 따른 마스크의 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 6a는 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 감광성 폴리머 음각 금형의 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 제 2실시예에 따라 제작된 감광성 폴리머 음각 금형의 사시도이며, 도 6c는 본 발명의 제 3실시예에 따라 제작된 감광성 폴리머 음각 금형의 사이도이다.
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 제조방법에서 양각 금형을 제조하는 공정을 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 미세바늘 제조용 음각금형을 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 미세바늘 제조용 음각금형에 미세바늘용 폴리머를 인젝션 몰딩하는 공정을 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 미세바늘배열 키트의 사시도이다.
♣도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 ♣
2 : 마스크 6 : 이소트로픽 에칭용 패턴
7 : 미세바늘 10 : 자외선 마스크
12 : 자외선 투광기판 13 : 자외선 흡수부
14 : 감광성 폴리머 16 : 굴절율 조절매질
22, 24, 26 : 광흡수부 23, 25, 27 : 홈
32, 34, 36 : 미세바늘음각홈 42 : 금형 제조용 물질
44 : 미세바늘 형상부 46 : 미세바늘 형상홈
48 : 미세바늘 제조용 음각금형 50 : 미세바늘배열 키트
52 : 발열시트 54 : 착탈막
56 : 미세바늘 58 : 미세바늘홈
본 발명은 인체에 착탈가능한 미세바늘배열 키트 및 자외선 노광을 이용하여 미세바늘배열 키트를 제작하는 방법에 관한 것으로서, 특히 수직노광과 경사노광을 이용하여 복수의 미세바늘배열로 제작되는 미세바늘배열 키트 및 자외선 노광을 이용하여 그 미세바늘배열 키트를 제작하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 피부로부터 혈액을 추출하거나 혈관내에 약품을 주입하기 위하여 직경이 수밀리미터 내외인 바늘이 사용되었다. 이러한 바늘은 인체의 피부에 존재하는 통점을 다수 자극하여 사용시 대상자에 상당한 고통을 안겨왔다. 인체의 피부에 존재하는 통점은 자극되는 수에 비례하여 대상자에게 아픔을 느끼게 한다. 특히, 대상자가 당뇨병과 같은 질병에 걸려있을 경우, 수시로 혈액에 포함된 글루코오스의 양이 체크되어야 한다. 글루코오스의 양을 체크하기 위하여 혈액을 추출하는 과정에서는 수밀리미터의 직경을 갖는 바늘이 사용된다.
종래의 이와 같은 치료의 문제점인 대상자의 통증을 줄이기 위하여 직경이 수십마이크로 단위이고 높이가 수백 마이크로 단위인 바늘을 배열형태로 제작하기 위한 다양한 방법들이 개발되고 있다.
이러한 방법들중에서 미세구조물을 제작하기 위한 방법인 MEMS 기술이 개발되고 있다. MEMS란 기계 소자 및 전기 소자(총괄하여, 마이크로 전기기계 장치를 구성하는 마이크로 전기기계 소자)를 제공하여, 시스템 내의 환경 조건을 통제하거 나 그 환경 조건에 대응할 수 있는 마이크로 기계를 생산하는 마이크로 전기기계 시스템이다. 이러한 MEMS의 기계 소자 및 전기 소자는 통상적으로 마이크론(1×10-6 미터) 단위의 크기로 형성된다.
이와 같은 MEMS의 제작에 사용되는 주요 기술 중의 하나가 증착 및 자외선 마스크 기술로서, 이는 마이크로프로세서 및 메모리 장치와 같은 반도체 장치가 제작되는 것과 거의 같은 방식으로 소자를 제작하는 데에 이용된다. 그에 따라, MEMS 제작 기술은 하나 이상의 증착층의 일부를 제거하여 하나 이상의 기계적 또는 전기적 장치를 한정하는 포토에칭 및/또는 마이크로애싱을 포함한다.
도 1a 내지 도 1g는 유리 및 실리콘의 이소트로픽 에칭에 의한 미세바늘의 제작 공정을 나타낸 단면도이다. 먼저, 유리 또는 실리콘으로 구성된 기판(1)에 이소트로픽 에칭용 마스크(2)를 입힌다. 이소트로픽 에칭용 마스크(2)는 금속재료로 구성된다. 코팅된 이소트로픽 에칭용 마스크(2)에 패턴을 전이한다. 그 후, 포토리쏘그래피 작업으로 구멍 패턴(3)을 형성한다. 다음으로, DRIE(Deep Reactive Ion Eching) 공정을 통하여 유리 또는 실리콘으로 구성된 기판(1)에 구멍(4)을 뚫는다. 그 후, 뚫린 코팅형상이 식각되지 않도록 표면에 채널막(5)을 코팅한다. 그 이후에, 이소트로픽 에칭용 패턴(6)을 상면에 형성하고, BHF 또는 HF로 에칭할 경우 패턴(6) 하부의 기판(1)부분은 패턴(6)이 형성되지 않은 부분에 비하여 에칭속도가 매우 느려 패턴(6) 하부의 기판(1)이 뾰족한 형상의 미세바늘(7)로 식각된다. 최종적으로 기판(1)에 형성된 형상부분을 제외하고 마스크에 사용된 금속재료 및 코팅 막을 제거함으로써 미세바늘(7)을 제작한다.
상술한 종래의 미세바늘을 제작하는 공정은 에칭속도의 조절을 통하여 바늘모양을 가공하는 바, 원하는 바늘형상이 정확하게 제작되지 않을 수 있는 문제점을 갖는다. 그리고 미세바늘이 실리콘 또는 유리로 제작되어 충격 등에 의하여 파괴되면 파괴된 조각이 인체의 혈류에 포함되어 혈류를 막는 등의 심각한 문제를 야기할 수 있다. 또한, 실리콘이나 유리를 사용할 경우 제조단가가 높아지는 점에서 제조단가를 줄일 수 있는 재료로 미세바늘을 제작할 필요성이 대두되고 있다. 나아가, 미세바늘을 통하여 인체로의 약품진입을 용이하게 하거나 인체내 물질을 추출하는 것을 용이하게 하는 미세바늘을 제작할 필요성이 점차 높아지고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 설계시 원하는 바늘형상을 정확하게 제작할 수 있는 미세바늘배열의 금형을 제조하는 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 탄성을 갖는 감광성 폴리머로 제작되어 충격 등에 의하여 쉽게 파괴되지 않는 미세바늘배열의 금형을 제조하는 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 감광성 폴리머로 제작하여 유리나 실리콘에 비하여 상대적으로 제조단가를 낮춘 미세바늘배열의 금형 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 인체로의 약품진입을 용이하게 하거나 인체내 물 질을 추출하는 것을 용이하게 하는 미세바늘을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 그밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징으로서, 본 발명에 따른 미세바늘배열 키트는 일측에 홈이 형성되고, 폴리머판 상에 배열형태로 배치되며, 상면이 기울어진 복수의 미세바늘과, 폴리머판 상에 형성되고, 착탈식으로 피부에 접착되는 착탈막으로 구성된다.
본 발명의 다른 특징으로서, 본 발명에 따른 자외선 노광을 이용한 미세바늘배열 키트 제조방법은 자외선 투광기판상에 자외선 흡수부의 패턴을 형성시켜 자외선 마스크를 제작하는 단계와, 자외선 마스크와 감광성 폴리머를 정렬시키는 단계와, 자외선 마스크상에 자외선을 수직노광하는 단계와, 자외선 마스크상에 자외선을 경사노광하는 단계와, 감광성 폴리머를 현상하는 단계와, 현상된 감광성 폴리머 음각 금형에 금형 제조용 물질을 주입하여 양각금형을 제작하는 단계와, 양각금형 위에 금속재료를 형성시켜 미세바늘 제조용 음각금형을 제작하는 단계와, 미세바늘 제조용 음각금형에 미세바늘용 폴리머를 인젝션 몰딩하는 단계로 구성된다.
이하에서는, 본 발명에 따른 미세바늘배열 키트 및 자외선 노광을 이용한 미세바늘배열 키트 제조방법의 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제작된 자외선 마스크를 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자외선 마스크(10)는 자외선 투광기판(12)과 자외선 투광기판(12)상에 제작하고자 하는 구조물에 따른 패턴을 갖는 자외선 흡수부(13)로 구성된다. 자외선 투광기판(12)은 자외선을 투과시키는 재료인 금속재료를 거의 포함하지 않는 석영유리 등의 유리재료로 구성된다. 자외선 흡수부(13)는 자외선을 흡수하는 니켈, 크롬 등의 금속재료로 구성된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자외선 수직노광 공정을 나타내는 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 자외선 마스크(10)는 감광성 폴리머(14)의 일면에 정렬된다. 자외선 마스크(10)로 노광된 자외선(11)중에서 자외선 흡수부(13)로 향하는 자외선은 감광성 폴리머(14)에 투과되지 않는다. 반면에, 자외선 흡수부(13)가 형성되지 않은 자외선 투광기판(12)으로 노광된 자외선은 감광성 폴리머(14)로 투과된다.
감광성 폴리머(14)는 노광 후 현상시 빛을 받지 않는 부분이 없어지는 음성 포토레지스트(Negative PhotoResist)가 사용되거나, 빛을 받은 부분이 없어지는 양성 포토레지스트(Positive PhotoResist)인 PMMA(Poly-Methyl-MetAcrylate), 아크릴, PC(Poly-Carbonate) 등이 사용된다. 음성 포토레지스트(Negative PhotoResist)와 양성 포토레지스트(Positive PhotoResist)를 가공하기 위한 마스크의 패턴은 서로 정반대로 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 자외선 노광에서는 소정의 굴절율을 갖는 굴절율 조절매질(16)이 자외선 마스크(10)와 감광성 폴리머(14)의 사이에 개재된다. 굴절 율 조절매질(16)은 굴절율이 서로 다른 매질을 통과하면서 굴절되는 각도를 조절하기 위하여 개재된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자외선 경사노광 공정을 나타내는 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 수직노광이 완료된 후, 소정의 기울기를 갖는 자외선(11a, 11b)을 감광성 폴리머(14)에 경사노광하는 공정을 거친다. 경사각을 갖는 상태에서 투과된 자외선(11a)은 자외선 투광기판(12)을 통과하여 굴절율 조절매질(16)로 입사된다. 제작되는 미세바늘의 경사각을 다양하게 조절하기 위하여 경사각을 갖는 상태에서 투과된 자외선(11b)은 글리세롤 등의 굴절율 조절매질(16)이 없이 바로 공기중으로 투과될 수 있다.
굴절율 조절매질(16)은 감광성 폴리머(14)의 굴절율과 비슷한 굴절율을 갖는 재료인 것이 바람직하다. 이는 굴절율 조절매질(16)을 투과한 자외선(11)이 굴절되면서 감광성 폴리머(14)로 입사하는 각도의 변화가 최소화되기 때문이다.
자외선 투광기판(12)의 재료로 사용되는 유리는 온도와 그 성분에 따라 굴절율이 달라지지만, 대략 1.5내외의 굴절율을 갖는다. 바람직하게, 굴절율 조절매질(16)은 유리성분의 자외선 투광기판(12)과 유사한 굴절율을 가지는 글리세롤이 사용되는 것을 특징으로 한다. 바람직하게, 감광성 폴리머(14)는 유리성분의 자외선 투광기판(12)과 유사한 굴절율을 가지는 음성 포토레지스트가 사용되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 굴절율 조절매질(16)을 통과한 자외선(11a)은 감광성 폴리머(14)로 입사하는 각도의 변화가 거의 없다. 반면에, 굴절율 조절매질(16)이 없는 공기를 통과한 자외선(11b)은 감광성 폴리머(14)로 입사하면서 각도가 전자의 경우에 비하여 상대적으로 더 크게 변화한다. 결과적으로, 굴절율 조절매질(16)을 통과한 자외선(11a)에 의하여 가공될 미세바늘 일측의 높이(H1)는 굴절율 조절매질(16)을 통과하지 않은 자외선(11b)에 의하여 가공될 미세바늘 일측의 높이(H2)에 비하여 상대적으로 더 높게 형성된다.
따라서, 굴절율 조절매질(16)을 통과한 자외선(11a)은 감광성 폴리머(14)로 입사하는 각도의 변화가 거의 없다. 반면에, 굴절율 조절매질(16)이 없는 공기를 통과한 자외선(11b)은 감광성 폴리머(14)로 입사하면서 각도가 전자의 경우에 비하여 상대적으로 더 크게 변화한다. 결과적으로, 굴절율 조절매질(16)을 통과한 자외선(11a)에 의하여 가공될 미세바늘 일측의 높이(H1)는 굴절율 조절매질(16)을 통과하지 않은 자외선(11b)에 의하여 가공될 미세바늘 일측의 높이(H2)에 비하여 상대적으로 더 높게 형성된다.
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도 5a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 마스크의 패턴을 나타내는 평면도이고, 도 5b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 마스크의 패턴을 나타내는 평면도이며, 도 5c는 본 발명의 제 3실시예에 따른 마스크의 패턴을 나타내는 평면도이다. 도 5a 내지 도 5c에 도시된 마스크는 광흡수부(22, 24, 26)와 각 광흡수부(22, 24, 26)의 일측에 형성된 홈(23, 25, 27)으로 구성된다. 광흡수부(22, 24, 26)의 형상은 제작되는 미세바늘의 상면에서 투시한 면의 형상과 동일하다.
광흡수부(22, 24, 26)는 제작된 미세바늘들이 생명체 조직에 침투가 용이하게 하기 위하여 끝이 뾰족한 다양한 형상을 갖는다. 광흡수부(22, 24, 26)의 일측에 형성된 홈(23, 25, 27)은 약품 또는 생명체의 혈액 등의 유동통로로서 사용된다. 홈(23, 25, 27)은 1개뿐만 아니라 필요에 따라서 2개 이상의 복수로 제작된다.
도 6a는 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 감광성 폴리머 음각 금형의 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 제 2실시예에 따라 제작된 감광성 폴리머 음각 금형 의 사시도이며, 도 6c는 본 발명의 제 3실시예에 따라 제작된 감광성 폴리머 음각 금형의 사이도이다. 감광성 폴리머(14)는 수직노광을 거친 후 제작하고자 하는 미세바늘의 경사각에 대응하도록 기울어진 경사노광을 거친다. 노광된 이후에, 감광성 폴리머(14)는 현상액에서 현상되고 세척된다.
감광성 폴리머(14)는 현상된 이후에 강도를 높이기 위하여 160℃∼220℃에서 하드베이킹된다. 상기의 공정을 거친 이후의 감광성 폴리머(14)에는 미세바늘음각홈(32, 34, 36)이 형성된다. 미세바늘음각홈(32, 34, 36)은, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 감광성 폴리머(14)에 구멍이 뚫린 형태로 구비된다.
미세바늘음각홈(32, 34, 36)이 형성된 감광성 폴리머(14)의 표면은 코팅처리된다. 이는 미세바늘음각홈(32, 34, 36)의 형성이후에 음각 금형의 미세바늘음각홈(32, 34, 36)에 주입할 양각 금형 제조용 물질과의 분리를 용이하게 하기 위함이다.
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 제조방법에서 양각 금형을 제조하는 공정을 나타내는 사시도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 양각 금형을 제조하기 위하여, 표면코팅처리된 감광성 폴리머(14)에는 금형 제조용 물질(42)이 주입된다. 금형 제조용 물질(42)은 기포가 제거된 상태에서 주입되어 미세바늘 형상부(44)를 형성한다. 금형 제조용 물질(42)은 주입된 이후에 소정의 온도로 열처리되어 경화된다. 경화된 금형 제조용 물질(42)은 표면이 코팅된 감광성 폴리머(14)로부터 용이 하게 분리된다.
금형 제조용 물질은 폴리디메틸실록산(PolyDiMethylSiloxane), 폴리메타클릴산메틸(PolyMethylMethAcrylate), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 구리 또는 니켈 등의 재료가 사용된다. 이러한 재료들은 다른 재료들에 비하여 경도가 비교적 높으면서 최종적으로 미세바늘 금형으로 제조되는 음각금형(48; 도 8참조)의 분리가 용이한 재료로 구성된다.
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 미세바늘 제조용 음각금형을 나타내는 사시도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 제작된 미세바늘 제조용 음각금형(48)은 도 6a에 제작된 감광성 폴리머(14)의 형상에 대응된다. 미세바늘 제조용 음각금형(48)에는 미세바늘 형상홈(46)이 형성된다. 미세바늘 제조용 음각금형(48)은 양각으로 형성된 미세바늘 형상부(44)에 금속층이 도포되어 그 금속층상에 전기도금됨으로써 제작된다. 미세바늘 제조용 음각금형(48)은 전도성이 높은 니켈 등의 금속재료로 제작된다.
도 9는 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 미세바늘 제조용 음각금형에 미세바늘용 폴리머를 인젝션 몰딩하는 공정을 나타내는 사시도이고, 도 10은 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 미세바늘배열 키트(50)의 사시도이다. 도 9 및 도 10을 함께 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 미세바늘 제조용 음각금형(48)에는 미세바늘용 폴리머가 인젝션 몰딩되어 폴리머판(51)과 미세바늘(56)이 형성된다.
미세바늘 제조용 음각금형(48)상에는 폴리머판(51)의 분리를 용이하게 하는 분리막(53)이 코팅된다. 분리막(53)은 이형특성을 갖는 막으로서 미세바늘 제조용 음각금형(48)과 접하는 면의 접착력은 뛰어나지만, 제작하고자 하는 미세바늘배열 키트(50)와 접하는 면의 접착력은 상대적으로 떨어지는 이형필름이다.
분리막(53)의 상면에는 착탈막(54)이 코팅된다. 착탈막(54)은 인체에 부착 및 분리가 될 수 있도록 접착력을 가지면서 동시에 쉽게 인체로부터 분리될 수 있는 재료로 구성된다. 착탈막(54)의 상면에는 발열시트(52)가 코팅된다. 발열시트(52)는 소정의 물질과 반응하여 열을 발생시키는 재료로 구성되거나, 전기전도성이 뛰어난 금속재료로 구성된다. 금속재료는 인체에 무해한 귀금속 재료인 금 등으로 구성된다.
미세바늘 제조용 음각금형(48)상에 분리막(53), 착탈막(54), 및 발열시트 (52)가 코팅된 이후에 미세바늘용 폴리머가 인젝션 몰딩된다. 미세바늘용 폴리머는 PMMA(Poly-Methyl-MetAcrylate), 아크릴, PC(Poly-Carbonate) 등의 재료로 구성된다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 다른 재료가 미세바늘용 폴리머로 사용될 수 있으며 이는 본 발명의 범위에 속한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 인젝션 몰딩이후 미세바늘용 폴리머가 경화되면 폴리머판(51)상에 복수의 미세바늘(56)의 배열을 구비하는 미세바늘배열 키트(50)가 완성된다. 미세바늘(56)이 형성되지 않은 미세바늘용 폴리머판(51)상에는 발열시트(52)가 적층되어 있다. 발열시트(52)는 인체에 약품을 주입하거나 인체내 물질을 추출하는 과정에서 약품 또는 인체내 물질의 순환을 원할하게 하도록 소정의 온도로 가열되는 부분이다. 발열시트(52)는 전기전도성이 높은 금 등의 귀금속 재료로 구성되고 소정의 전원(미도시)에 연결되어 필요할 경우 가열될 수 있다.
착탈막(54)은 소정의 시간동안 인체에 약품을 주입하거나 인체내 물질을 추출하는 과정에서 인체에 부착된다. 착탈막(54)은 미세바늘배열 키트(50)를 인체에 파스식으로 착탈할 수 있는 재료로 구성된 박막이다. 착탈막(54)의 접착력 유지를 위하여 미세바늘배열 키트(50)를 사용하지 않는 경우에는 폴리에틸렌(PE) 필름과 같은 보호필름이 덮여진다.
미세바늘(56)은 인젝션 몰딩된 미세바늘용 폴리머로 구성된다. 미세바늘(56)은 가로와 세로로 일정한 배열형태로 배치된다. 본 발명에 따라 미세바늘(56)의 높이는 100㎛내외로 형성되고, 수평면에 대하여 미세바늘(56) 상면의 기울어진 각도는 20°∼30°내외로 형성된다. 미세바늘(56) 상면의 각도가 20°보다 작을 경우 바늘끝이 날카롭지 않아 피부로 침투되기 어려운 반면, 미세바늘(56) 상면의 각도가 30°보다 클 경우 미세바늘홈(58)의 길이가 줄어들어 일회에 투여할 수 있는 약품 또는 추출할 수 있는 인체내 물질의 양이 줄어든다.
미세바늘(56)의 일측에는 미세바늘홈(58)이 형성되어 있다. 미세바늘홈(58)은 미세바늘(56)의 일측에 1개만 형성될 수 있고, 다른 부분에 복수로 형성될 수도 있다. 미세바늘홈(58)은 미세바늘배열 키트(50)를 인체에 부착할 때, 인체로부터 인체내 물질을 추출할 수 있는 통로의 기능을 한다. 또한, 미세바늘홈(58)은 고체상태로 약품이 저장되어 있다가 인체에 부착할 때 발열시트(52)의 가열에 의하여 액체상태로 변환된 약품의 주입통로의 기능을 한다. 본 발명의 실시예에 따라, 굴절율 조절매질(16)을 자외선 마스크(12)와 감광성 폴리머(14) 사이에 개재할 경우, 수평면에 대한 미세바늘(56) 상면의 경사각이 줄어들어 미세바늘홈(58)의 길이가 길어진다.
본 발명의 제 2실시예 및 제 3실시예에 따른 제조방법은 상술한 본 발명의 제 1실시예와 미세바늘의 형상은 다르지만, 제조방법의 기본원리가 동일하여 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 설계시 원하는 바늘형상을 정확하게 제작할 수 있고, 미세바늘이 감광성 폴리머로 제작되어 탄성을 갖는 바 충격 등에 의하여 쉽게 파괴되지 않는 현저한 효과를 갖는다. 또한, 제조단가가 줄어들 수 있고, 발열을 통하여 인체로의 약품진입을 용이하게 하거나 인체내 물질을 추출하는 것을 용이하게 하는 최근의 미세바늘 제조에 있어서 요구되는 사항을 충족시키고 있다.
Claims (11)
- 일측에 홈이 형성되고, 폴리머판 상에 배열형태로 배치되며, 상면이 기울어진 복수의 미세바늘과;상기 폴리머판 상에 형성되고, 착탈식으로 피부에 접착되는 착탈막으로 구성되는 미세바늘배열 키트.
- 제 1항에 있어서, 상기 폴리머판과 상기 착탈막의 사이에는 금속재료로 구성된 발열시트가 개재되는 미세바늘배열 키트.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 미세바늘의 상면은 수평면에 대하여 20°∼30°의 범위내의 각도를 갖도록 형성된 미세바늘배열 키트.
- 제 1항에 있어서, 상기 미세바늘의 홈은 2개 이상으로 형성된 미세바늘배열 키트.
- 자외선 투광기판상에 자외선 흡수부의 패턴을 형성시켜 자외선 마스크를 제작하는 단계와;상기 자외선 마스크와 감광성 폴리머를 정렬시키는 단계와;상기 자외선 마스크상에 자외선을 수직노광하는 단계와;상기 자외선 마스크상에 자외선을 경사노광하는 단계와;상기 감광성 폴리머를 현상하는 단계와;상기 현상된 감광성 폴리머 음각 금형에 금형 제조용 물질을 주입하여 양각금형을 제작하는 단계와;상기 양각금형 위에 금속재료를 형성시켜 미세바늘 제조용 음각금형을 제작하는 단계와;상기 미세바늘 제조용 음각금형에 상기 음각금형으로부터 용이하게 분리되는 발열시트를 코팅하는 단계와;상기 미세바늘 제조용 음각금형에 미세바늘용 폴리머를 인젝션 몰딩하는 단계로 구성되는 자외선 노광을 이용한 미세바늘배열 키트 제조방법.
- 제 5항에 있어서, 상기 자외선 마스크와 감광성 폴리머를 정렬시키는 단계는 상기 자외선 마스크와 상기 감광성 폴리머의 사이에 굴절율 조절매질을 개재시키는 자외선 노광을 이용한 미세바늘배열 키트 제조방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 감광성 폴리머로서 음성 포토레지스트를 사용하는 자외선 노광을 이용한 미세바늘배열 키트 제조방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 굴절율 조절매질로서 글리세롤을 사용하는 자외선 노광을 이용한 미세바늘배열 키트 제조방법.
- 제 5항에 있어서, 상기 감광성 폴리머를 현상하는 단계는 상기 감광성 폴리 머를 하드베이킹하는 단계를 더 포함하는 자외선 노광을 이용한 미세바늘배열 키트 제조방법.
- 삭제
- 제 5항에 있어서, 상기 양각금형 위에 금속재료를 형성시켜 미세바늘 제조용 음각금형을 제작하는 단계는 상기 미세바늘 제조용 음각금형에 상기 음각금형으로부터 용이하게 분리되는 착탈막을 코팅하는 단계를 더 포함하는 미세바늘배열 키트 제조방법.
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