KR100930247B1 - 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치에 관한 것으로서, 외부로부터 액체 및 입자를 포함하는 유체를 일정량 수용하기 위해 상기 몸체의 내부에 형성된 챔버 및 상기 액체 및 입자를 포함하는 유체의 분사를 위해 상기 챔버로부터 연통되어 상기 몸체의 일측면으로 형성된 노즐이 형성된 몸체와, 상기 액체 및 입자를 포함하는 유체가 상기 노즐을 통해 분사되도록 정전기장을 형성하는 액추에이터를 포함하는 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치에 있어서, 상기 몸체의 일측면은 초소수성 표면으로 이루어지고, 상기 액추에이터는 상기 챔버 또는 상기 노즐에 위치되거나 그 벽면에 증착되어 형성된 전극과, 상기 몸체의 일측면으로부터 소정거리 이격되어 설치되되 상기 노즐과 대응되는 위치에 분사홀이 형성된 전극판과, 상기 전극 및 전극판의 사이에 전압을 인가하는 전원부와, 상기 전원부를 제어하는 제어부;를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 몸체의 일측면이 초소수성 표면으로 이루어져 노즐을 통한 분사 시 액체 및 입자를 포함하는 유체의 초기 메니스커스(meniscus)의 형성이 효과적으로 일어나고, 반복적인 분사를 하더라도 분사 현상의 안정성 및 효율성이 증가한다.
액적, 메니스커스, 초소수성, 노즐, 분사

Description

초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치{APPARATUS FOR JETTING DROPLET USING SUPER-HYDROPHOBIC NOZZLE}
본 발명은 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치에 관한 것으로서, 특히 노즐을 통해 분사되는 유체의 유면에 정전기장을 인가하여 액적의 형태로 효율적으로 분사시키기 위한 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치에 관한 것이다.
기존의 고집적·미세 구조물 제조에 이용되는 반도체 공정 기술 기반의 MEMS(Microelectromechanical Systems)/NEMS(Nanoelectromechanical systems) 기술은 근본적으로 화학적 반응을 통한 적층·식각 과정을 통해서 이루어지는 과정이므로 식각액, 반응가스, 반응 후 잔존물 등의 유해물질의 배출이 심각하다.
한편, 잉크젯 프린터 헤드 기술은 여러 분야에서의 응용이 기대되고 있는데, 상술한 문제점을 극복하기 위해 IT분야에서 반도체 제조공정에도 잉크젯 프린터 헤드 기술을 활용하여 원하는 부위에만 선택적으로 패턴을 형성하여 상대적으로 유해물질을 줄일 수 있는 기술이 사용되고 있다.
특히, 평판디스플레이의 비약적인 발전에 힘입어 디스플레이산업의 시장 규모가 가파르게 성장하면서, 디스플레이 산업이 기술적인 측면에서 경량화, 슬림화, 대형화와 맞물려 가격 하락에 따른 압력 또한 거세져 기존 반도체 공정 기술보다 획기적으로 공정 과정을 줄일 수 있는 잉크젯 헤드 프린터 기술이 시장 및 경쟁력 확보를 위한 신기술로 인정받아 연구가 활발하게 진행되고 있다.
또한, 잉크젯 프린터 헤드 기술은 디스플레이 산업뿐만 아니라, 각종 마이크로 센서, 바이오칩, RFID, 마이크로 적층 안테나, 생물 세포 배양 등 그 응용 범위가 점차 확대되는 추세이다.
상술한 바와 같이, 정전기장을 이용하여 유체를 액적의 형태로 분사시키는 잉크젯 프린터 헤드 기술은, 주로 코팅 또는 입자 생산 등에 다양하게 적용되어 왔으며, 단백질 분석을 위한 질량분석(mass spectrometry)에 적용되기도 하였다.
최근에는, 바이오 관련 산업의 중요도가 증가함에 따라 관련 질량분석의 요구가 증가하였으며, 특히, 정교한 단백질 샘플의 분석이 중요해지면서 분자 단위의 샘플을 분석하기 위한 질량분석이 연구되고 있다.
질량분석을 위해서는 전자 분자 이온화(ESI, electroSpray ionization)가 효과적으로 수행되어야 하며, 이에 따른 다양한 형태의 노즐 및 장치들이 개발되고 있다.
종래의 기술들은 작은 크기의 액적을 분사하기 위해 나노 스케일로 노즐 또는 팁(tip)의 사이즈를 줄이거나 멀티플 노즐을 개발하는 방향으로 발전하고 있으나 여전히 안정적인 분무 또는 액적의 분사를 위해서 돌출된 구조의 노즐을 필요로 하고 있다.
나노 스케일의 돌출된 노즐은 제작에 어려움이 많고, 최근같이 나노 스케일 장치에서는 제작 자체가 매우 곤란한 측면이 있어 새로운 접근이 요구되고 있다.
또한, 대부분의 장치가 실리콘 또는 석영 캐필러리(capillary) 등을 이용하여 제작되고 있어서, 더욱 간편한 폴리머를 이용한 장치 개발도 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 노즐을 통한 분사 시 액체 및 입자를 포함하는 유체의 초기 메니스커스(meniscus)의 형성이 효과적으로 일어나고, 반복적인 분사를 하더라도 초기 메니스커스의 형상 및 위치의 변화가 일어나지 않아 안정적인 분사가 가능한 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치는, 외부로부터 액체 및 입자를 포함하는 유체를 일정량 수용하기 위해 상기 몸체의 내부에 형성된 챔버 및 상기 액체 및 입자를 포함하는 유체의 분사를 위해 상기 챔버로부터 연통되어 상기 몸체의 일측면으로 형성된 노즐이 형성된 몸체와, 상기 액체 및 입자를 포함하는 유체가 상기 노즐을 통해 분사되도록 정전기장을 형성하는 액츄에이터를 포함하는 액적 분사장치에 있어서, 상기 몸체의 일측면은 초소수성 표면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 몸체의 재질은 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE, poly tetra fluoro ethylene)이고, 상기 몸체의 일측면은 산소(oxygen) 플라즈마 공정 또는 아르곤(argon) 및 산소(oxygen) 이온빔(ion beam) 공정을 통해 초소수성 표면이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 몸체의 일측면은 테프론(teflon)으로 코팅처리되어 있고, 상기 테프론 코팅처리된 몸체의 일측면은 산소(oxygen) 플라즈마 공정 또는 아르곤(argon) 및 산소(oxygen) 이온빔(ion beam) 공정을 통해 초소수성 표면이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 몸체의 일측면은 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE) 용액으로 코팅처리되어 있고, 상기 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE) 용액으로 코팅처리된 몸체의 일측면은 산소(oxygen) 플라즈마 공정 또는 아르곤(argon) 및 산소(oxygen) 이온빔(ion beam) 공정을 통해 초소수성 표면이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 몸체의 일측면에는 다수개의 챔버로부터 각각 연통된 다수개의 노즐이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 액츄에이터는, 상기 챔버 또는 상기 노즐에 위치되거나 그 벽면에 증착되어 형성된 전극과, 상기 몸체의 일측면으로부터 소정거리 이격되어 설치되되 상기 노즐과 대응되는 위치에 분사홀이 형성된 전극판과, 상기 전극 및 전극판의 사이에 전압을 인가하는 전원부와, 상기 전원부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 전극판은 복수개가 평행하게 설치되고, 상기 노즐은 다수개가 형성되며, 상기 각 노즐을 독립적으로 제어하여 액적을 형성 및 분사하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치에 펄스 전압 신호를 인가하여 액적을 다양한 시점에 다양한 주파수로 분사할 수 있는 DOD(drop on demand) 잉크젯 장치를 구성할 수 있다.
여기서, 상기 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치가 구비된 추력 장치를 구성할 수 있다.
여기서, 질량분석(mass spectrometry)에 적용을 위해서, 상기 초소수성 노즐을 이용한 액적분사 장치가 구비된 전자 분자 이온화(ESI, electroSpray ionization) 장치를 구성할 수 있다.
한편, 외부로부터 액체 및 입자를 포함하는 유체를 일정량 수용하기 위해 상기 몸체의 내부에 형성된 챔버 및 상기 액체 및 입자를 포함하는 유체의 분사를 위해 상기 챔버로부터 연통되어 상기 몸체의 일측면으로 형성된 노즐이 형성된 몸체와, 상기 액체 및 입자를 포함하는 유체가 상기 노즐을 통해 분사되도록 정전기장을 형성하는 액츄에이터를 포함하는 액적 분사장치에 있어서, 상기 몸체의 일측면은 초소수성 표면으로 이루어지고, 상기 액츄에이터는 상기 챔버 또는 상기 노즐에 위치되거나 그 벽면에 증착되어 형성된 전극과, 상기 몸체의 일측면으로부터 소정거리 이격되어 설치되되 상기 노즐과 대응되는 위치에 분사홀이 형성된 전극판과, 상기 전극 및 전극판의 사이에 전압을 인가하는 전원부와, 상기 전원부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 몸체의 일측면이 초소수성 표면으로 이루어져 노즐을 통한 분사 시 액체 및 입자를 포함하는 유체의 초기 메니스커스(meniscus)의 형성이 효과적으로 일어나고, 반복적인 분사를 하더라도 분사 현상의 안정성 및 효율성이 증가한다.
또한, 산소(oxygen) 플라즈마 공정 또는 아르곤 및 산소 이온빔 공정을 통해 표면 처리를 한 폴리 테트라 플루오르 에틸렌 재질의 노즐은 10회 이상 반복적인 전기 분무 현상이 발생되어도 초기 메니스커스의 형상 및 위치의 변화가 일어나지 않아 안정적인 전기 분무가 가능하다.
본 실시예의 초소수성 노즐(120)을 이용한 액적 분사장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(110)와 노즐(120)이 형성된 몸체(100)와, 상기 몸체(100)의 노즐(120)을 통해 유체가 분사되도록 정전기장을 형성하는 액츄에이터를 포함하여 구성된다.
몸체(100)의 챔버(110)는 외부로부터 액체 및 입자를 포함하는 유체를 일정량 수용하기 위해 상기 몸체(100)의 내부에 형성된 소정의 공간을 이루는 부분이고, 몸체(100)의 노즐(120)은 상기 챔버(110)에 수용된 액체 및 입자를 포함하는 유체의 분사를 위해 상기 챔버(110)로부터 연통되어 상기 몸체(100)의 일측면(A)으로 형성된 홀 형태로 이루어진 부분이다.
한편, 상술한 챔버(110)와 노즐(120)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 챔버(110)를 형성하고, 각 챔버(110)로부터 각각 연통된 다수의 노즐(120)을 형성할 수 있다. 이와 같이, 다수의 챔버(110)와 노즐(120)을 구성하면, 각 챔버(110)마다 다른 종류의 유체를 수용하여 적용할 수 있다는 이점이 있다.
액츄레이터는 상기 챔버(110)에 수용된 액체 및 입자를 포함하는 유체가 노즐(120)을 통해 분사될 수 있도록 정전기장을 형성하는 부분으로서, 상세하게는, 상기 챔버(110) 또는 상기 노즐(120)에 위치된 전극(210)과, 상기 몸체(100)의 일측면(A)으로부터 소정거리 이격되어 설치되되 상기 노즐(120)과 대응되는 위치에 분사홀(220h)이 형성된 전극판(220)과, 상기 전극(210) 및 전극판(220)의 사이에 전압을 인가하는 전원부(230)와, 상기 전원부(230)를 제어하는 제어부(240);를 포함하여 이루어진다. 상기 전극판(220)은 복수개가 평행하게 설치될 수도 있음은 물론이다.
여기서, 상기 전극(210)은 상기 챔버(110) 또는 상기 노즐(120)의 벽면에 증착을 통해 형성될 수도 있다.
상술한 바와 같이 구성된 액츄레이터에 의한 일예로서, 전극(210)에 (+)극을 연결하고 전극판(220)에 (-)극을 연결한 후 상기 전원부(230)를 통해 전극(210) 및 전극판(220)의 사이에 전압을 인가하면, 전기분무에 의해 몸체(100)의 챔버(110)에 수용된 액체 및 입자를 포함하는 유체가 몸체(100)의 노즐(120)을 통해 전극판(220) 측으로 분사되고, 전극판(220) 측으로 분사된 유체는 분사홀(220h)을 통해 분사된다.
이때, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(100)의 일측면(A), 즉, 챔버(110)로부터 연통된 노즐(120)의 단부가 위치하는 일측면(A)은 초소수성 표면(A)으로 이루어진다.
예를 들면, 상기 몸체(100)의 재질은 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE, poly tetra fluoro ethylene)으로 이루어질 수 있고, 상기 몸체(100)의 일측면(A)은 산소(oxygen) 플라즈마 공정 또는 아르곤(argon) 및 산소(oxygen) 이온빔(ion beam) 공정을 통해 초소수성 표면(A)이 형성되도록 할 수 있다.
또는, 상기 몸체(100)의 일측면(A)은 테프론(teflon)으로 코팅처리되어 있고, 상기 테프론 코팅처리된 몸체(100)의 일측면(A)은 산소(oxygen) 플라즈마 공정 또는 아르곤(argon) 및 산소(oxygen) 이온빔(ion beam) 공정을 통해 초소수성 표면(A)이 형성되도록 할 수 있다.
또는, 상기 몸체(100)의 일측면(A)은 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE) 용액으로 코팅처리되어 있고, 상기 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE) 용액으로 코팅처리된 몸체(100)의 일측면(A)은 산소(oxygen) 플라즈마 공정 또는 아르곤(argon) 및 산소(oxygen) 이온빔(ion beam) 공정을 통해 초소수성 표면(A)이 형성되도록 할 수 있다.
상술한 3가지 방법 이외에도, 몸체(100)의 일측면(A)에 초소수성 표면(A)을 형성할 수 있는 방법이라면 임의로 선택하여 사용할 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 몸체(100)의 일측면(A)은 산소(oxygen) 플라즈마 공정 또는 아르곤(argon) 및 산소(oxygen) 이온빔(ion beam) 공정을 통해 초소수성 표면(A)을 형성하는 것은, 도 6에 도시된 바와 같이, 이온빔 공정 장치를 이용할 수 있다. 여기서 표본은 몸체(100)를 이루는 부분이다.
상기 초소수성 노즐(120)을 이용한 액적 분사장치에 펄스 전압 신호를 인가하여 액적을 다양한 시점에 다양한 주파수로 분사할 수 있는 DOD(drop on demand) 잉크젯 장치로 구성할 수 있다. 또한, DOD 잉크젯 장치 이외에도 추력 장치나 질량분석(mass spectrometry)에 적용을 위한 전자 분자 이온화(ESI, electroSpray ionization) 장치로 구성할 수도 있다.
<실험예1>
두께가 3mm이고, 가로 및 세로의 길이가 1.5cm 인 PTFE 폴리머를 가공하여 준비하였다.
준비된 폴리 테트라 플루오르 에틸렌의 일측면을 초소수성으로 처리하기 위해 도 6의 이온빔 공정 장치를 이용하였으며, 아르곤은 2sccm(standard cubic centimeters per minute), 산소는 3sccm을 이용하였고, 1keV의 조건에서 공정을 진행하였다. 또한, 공정시간을 30초, 120초, 300초, 480초로 다양하게 변화하면서 실험을 진행하였다.
이온빔 공정 시간에 따른 접촉각 변화를 측정하기 위하여 X-Y스테이지, CCD카메라, 마이크로 렌즈를 이용하여 접촉각 측정 시스템을 구성한 후 마이크로 피펫을 이용하여 D.I weter의 액적 체적을 2ul로 고정시킨 후 접촉각 측정을 실험하였고, 시간에 따른 접촉각 변화를 관찰하기 위하여 일주일 동안 매 24시간 마다 접촉각을 측정하였다.
도 7은 PTFE를 이온빔 공정 조건 아르곤은 2sccm, 산소 3sccm, 1keV의 조건에서 공정을 진행한 후 접촉각을 측정하기 위하여 2ul D.I water를 PTFE 표면 위에 떨어뜨리고 CCD 카메라를 이용하여 사진을 찍은 후 접촉각을 측정한 사진이다.
접촉각 측정의 결과 공정 시간 30초 후 D.I water의 접촉각은 115°로 측정되었고, 120초의 접촉각은 140°, 300초의 접촉각은 150°, 480초의 접촉각은 155°로 측정되었다.
이러한 결과가 나타나게 된 원인으로는, 이온빔 공정 과정이 진행됨에 따라 중력이 무시될 정도의 작은 크기의 액적은 중력의 영향보다 액적과 표면 사이의 표면장력의 영향이 더 크게 작용하게 되는데, 이온빔의 영향에 따라 PTFE 표면이 거칠어짐에 따라 초소수성 표면의 특성으로 바뀌게 되며, 이는 이온빔 공정을 진행하기 전보다 표면의 에너지를 낮추게 된 원인으로 설명될 수 있다.
이와 더불어, 시간에 따른 접촉각의 변화를 알아보기 위하여 일주일 동안 매 24시간 마다 접촉각을 측정한 결과, 위의 4가지 공정 조건 모두 접촉각의 변화를 거의 일으키지 않았다. (도 9 참조)
<실험예2>
PMMA(Poly Methyl MethAcrylate)를 이용한 마이크로 추진 장치를 공정하기 위하여 두께 8mm의 PMMA를 레이저 가공장치를 이용하여 가로3cm, 세로 3cm로 공정한 후 직경 3mm의 챔버를 가공하였다.
(+)전극은 직경 0.25mm의 일렉트릭 와이어를 이용하였고, (-)전극으로는 두께 200um의 알루미늄을 이용하여, 고전압 공급 장치에 연결하였다.
PMMA 마이크로 추진 장치의 작동 유체는 D.I water50%, 메탄올(CH3OH)49%, 그리고 아세톤(CH3COCH3)1%의 혼합 용액을 사용하였고, 이 혼합 용액을 챔버에 공급하였다.
이 PMMA 마이크로 추진 장치 위에 이온 빔 공정 장치로 표면초리된 PTFE를 에폭시 본드를 이용하여 접착시켜 매니스커스의 형상 변화 및 전기 분무 실험을 실 시하였다.
PTFE를 초소수성 표면으로 공정한 후 전기 분무 실험을 실시한 결과 작동 전압은 3200v에서 5000v의 범위를 가졌다.
작동 전압 3200v에서 메니스커스의 형상이 Taylor Cone의 형상으로 변화하였고, 전압 증가에 따른 메니스커스 및 Cone-Jet 형상이 안정되었으며, Cone-Jet의 크기 및 높이도 낮아짐을 확인하였고, 이에 따라 전기 분무 되는 jet의 크기는 작아지고 안정성도 증가하게 되었다.
초소수성 공정을 수행하지 않은 PTFE 표면 노즐의 결과 작동전압은 3200v에서 5000v의 범위를 가졌다. (도 10 참조)
<결론>
초소수성 노즐 표면을 위한 PTFE폴리머를 이온빔 장치로 공정 한 결과 Ar 2sccm, O2 3sccm 그리고 1keV의 조건에서 공정 시간이 길어짐에 따라 표면은 초소수성의 성질을 갖는 것을 확인하였고, 이로써 이온빔 장치를 통하여 표면 에너지가 낮아지게 되는 것을 확인하였다. 그리고 일주일 동안 매 24시간 마다 접촉각의 변화를 측정한 결과 접촉각의 변화는 거의 일어나지 않는 것을 확인하였다.
PTFE를 초소수성 표면으로 가공한 후 마이크로 추진 장치를 공정 후 전기 분무를 수행한 결과, 작동전압은 3200v에서 5000v의 범위를 갖는 것을 확인하였으며, 전압 증가에 따라 Taylor Cone 형상 및 Cone-Jet의 크기가 작아지고 이에 따라 분무되는 액정이 작아지고 안정화되는 것을 확인하였다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치의 초소수성 표면을 형성하기 위한 이온빔 공정 장치의 개념도.
도 7은 PTFE를 이온빔 공정 조건 아르곤은 2sccm, 산소 3sccm, 1keV의 조건에서 공정을 진행한 후 접촉각을 측정하기 위하여 2ul D.I water를 PTFE 표면 위에 떨어뜨리고 CCD 카메라를 이용하여 사진을 찍은 후 접촉각을 측정한 사진.
도 8은 도 7의 데이터를 나타내는 표.
도 9는 접촉각의 변화를 나타내는 표.
도 10은 각각의 경우에 대한 메니스커스의 형성을 나타내는 사진.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100:몸체
110:챔버
120:노즐
210:전극
220:전극판
220h:분사홀
230:전원부
240:제어부
A:초소수성표면

Claims (11)

  1. 외부로부터 액체 및 입자를 포함하는 유체를 일정량 수용하기 위해 몸체의 내부에 형성된 챔버 및 상기 액체 및 입자를 포함하는 유체의 분사를 위해 상기 챔버로부터 연통되어 상기 몸체의 일측면으로 형성된 노즐이 구비된 몸체와, 상기 액체 및 입자를 포함하는 유체가 상기 노즐을 통해 분사되도록 정전기장을 형성하는 액츄에이터를 포함하는 액적 분사장치에 있어서,
    상기 몸체의 일측면은 초소수성 표면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 재질은 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE, poly tetra fluoro ethylene)이고, 상기 몸체의 일측면은 산소(oxygen) 플라즈마 공정을 통해 초소수성 표면이 형성되거나 아르곤(argon) 및 산소(oxygen) 이온빔(ion beam) 공정을 통해 초소수성 표면이 형성된 것을 특징으로 하는 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 일측면은 테프론(teflon)으로 코팅처리되어 있고, 상기 테프론 코팅처리된 몸체의 일측면은 산소(oxygen) 플라즈마 공정을 통해 초소수성 표면이 형성되거나 아르곤(argon) 및 산소(oxygen) 이온빔(ion beam) 공정을 통해 초소수성 표면이 형성된 것을 특징으로 하는 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 일측면은 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE) 용액으로 코팅처리되어 있고, 상기 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE) 용액으로 코팅처리된 몸체의 일측면은 산소(oxygen) 플라즈마 공정을 통해 초소수성 표면이 형성되거나 아르곤(argon) 및 산소(oxygen) 이온빔(ion beam) 공정을 통해 초소수성 표면이 형성된 것을 특징으로 하는 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몸체의 일측면에는 다수개의 챔버로부터 각각 연통된 다수개의 노즐이 형성된 것을 특징으로 하는 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액츄에이터는,
    상기 챔버 또는 상기 노즐에 위치되거나 그 벽면에 증착되어 형성된 전극과, 상기 몸체의 일측면으로부터 소정거리 이격되어 설치되되 상기 노즐과 대응되는 위치에 분사홀이 형성된 전극판과, 상기 전극 및 전극판의 사이에 전압을 인가하는 전원부와, 상기 전원부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전극판은 복수개가 평행하게 설치되고, 상기 노즐은 다수개가 형성되며, 상기 각 노즐을 독립적으로 제어하여 액적을 형성 및 분사하는 것을 특징으로 하는 초소수성 노즐을 이용한 액적 분사장치.
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