KR101325010B1 - 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이를 갖는 초소수성 투명 박막 및 그 제조방법 - Google Patents

나노 패턴된 폴리머 니들 어레이를 갖는 초소수성 투명 박막 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101325010B1
KR101325010B1 KR1020110076075A KR20110076075A KR101325010B1 KR 101325010 B1 KR101325010 B1 KR 101325010B1 KR 1020110076075 A KR1020110076075 A KR 1020110076075A KR 20110076075 A KR20110076075 A KR 20110076075A KR 101325010 B1 KR101325010 B1 KR 101325010B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
transparent thin
nano
hydrophobic
superhydrophobic
Prior art date
Application number
KR1020110076075A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130014135A (ko
Inventor
이동원
윤영삼
박종성
Original Assignee
전남대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전남대학교산학협력단 filed Critical 전남대학교산학협력단
Priority to KR1020110076075A priority Critical patent/KR101325010B1/ko
Publication of KR20130014135A publication Critical patent/KR20130014135A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101325010B1 publication Critical patent/KR101325010B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B1/008—Nanostructures not provided for in groups B82B1/001 - B82B1/007
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0009—Forming specific nanostructures
    • B82B3/0038—Manufacturing processes for forming specific nanostructures not provided for in groups B82B3/0014 - B82B3/0033
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 공정을 이용하여 표면에 마이크로 구조물을 형성한 후 플라즈마로 표면을 식각하여 표면에 미세한 나노 구조체를 형성하고 그 위에 소수성 폴리머를 코팅함에 따라 표면에서의 물의 접촉각이 150° 이상인 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이를 갖는 초소수성 투명 박막 및 상기 초소수성 투명 박막을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 비교적 간단한 방법으로 표면에 물방울 및 이물질 등을 자가세정할 수 있는 능력을 가지는 초소수성 표면을 구비할 수 있을 뿐만 아니라 특히 유리 표면에 접촉각이 160° 이상인 초소수성 표면을 구현하는 것이 가능하여 자동차 앞유리(windshield) , 사이드 미러(side mirror) 및 건물의 외벽 등에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

나노 패턴된 폴리머 니들 어레이를 갖는 초소수성 투명 박막 및 그 제조방법{SUPER-HYDROPHOBIC TRANSPARENT THIN FILM WITH NANO-PATTERNED POLYMER NEEDLE ARRAY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이(needle array)를 갖는 초소수성 투명 박막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 공정을 이용하여 표면에 마이크로 구조물을 형성한 후 플라즈마로 표면을 식각하여 표면에 미세한 나노 구조체를 형성하고 그 위에 소수성 폴리머를 코팅함에 따라 표면에서의 물의 접촉각이 150° 이상인 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이를 갖는 초소수성 투명 박막 및 상기 초소수성 투명 박막을 제조하는 방법에 관한 것이다.
접촉각(Contact Angle)은 액체가 고체와 접촉하고 있을 때, 액체의 자유 표면이 고체 평면과 이루는 각도로서, 액체 분자간의 응집력 및 액체, 고체 간의 부착력으로 결정된다.
액체가 고체 평면과 이루는 접촉각이 90°를 초과할 때의 고체 평면은 물과의 친화력이 적은 성질인 소수성(Hydrophobic)이며, 액체가 고체 평면과 이루는 접촉각이 90°미만일 때의 고체 평면은 물과의 친화력이 있는 성질인 친수성(Hydrophilic)이다. 또한, 임의의 물질이 고체 평면과 이루는 접촉각이 150°를 초과하는 경우에는 물과의 친화력이 극히 적은 성질인 초소수성(Super-hydrophobic)이라 한다.
자연의 생물에는 초소수성을 나타내는 경우가 많은데, 예컨대, 연잎, 벼, 양배추, 나비의 날개 등에서 발견되는 초소수성(초발수성)은, 자가 세정 및 물이 표면에 젖는 현상을 방지하는 효과가 있다.
공학계에서는 이러한 현상들을 모방하기 위하여, 표면의 화학적 구조 변형이나 마이크로구조체의 형성 등을 통해 접촉각을 높이는 다양한 시도가 이루어졌다. 또한, 마이크로구조만으로 접촉각을 높이는데는 한계가 있으므로 마이크로구조체에 나노구조체를 만드는 방법이 시도되었다(C. Neinhuis and W. Barthlott, AnnalsofBotany, vol.79, pp.667-677, 1997)
또한, 나노구조체를 만드는 방법으로는, 포토리소그래피(photo-lithography) 공정을 이용할 수 있으며, 다른 방법으로는 모세관 현상을 이용하여 나노구조체의 형성을 시도하기도 하였다(S. M. Lee, I. D. Jung and J. S. Ko, JMicromechMicroengineering, vol.18, 2008)
그러나, 상기 방법들은 복잡한 공정 과정을 거쳐야 하며, 내구성이 좋지 않고, 재현성이 떨어진다거나 소수성의 정도를 조절하기가 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 주된 목적은 비교적 간단한 공정으로 표면에서의 물의 접촉각이 150° 이상인 초소수성 표면을 구현할 수 있는 투명 박막 및 상기 초소수성 투명 박막의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판 표면에 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이(needle array)를 갖는 초소수성 투명 박막을 제공한다.
또한, 본 발명은, (1) 반도체 공정을 이용하여 기판 표면에 마이크로 구조물을 형성하는 단계; (2) 상기 마이크로 구조물에 플라즈마 식각을 이용하여 나노 구조체를 형성하는 단계; 및 (3) 상기 나노 구조체에 나노 두께의 소수성 폴리머를 코팅하는 단계;를 포함하는 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이(needle array)를 갖는 초소수성 투명 박막의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 기판은 실리콘, 유리 등에서 선택되는 것을 특징으로 하며, 상기 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이(needle array)는 반도체 공정과 플라즈마 식각을 통해 마이크로 구조물 및 나노 구조체가 구비됨으로써 형성되는 것이 특징이다. 또한, 상기 나노 구조체는 소수성 폴리머 코팅막이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 공정은 포토리소그래피(Photolithography)인 것이 특징이며, 상기 플라즈마 식각은 O2/SF6, O2/N2, O2/CF4 등의 혼합기체 주입 후 플라즈마를 이용한 건식식각법인 것이 특징이고, 상기 소수성 폴리머는 테플론(Teflon)과 유사한 폴리머로써 페럴린 씨(Parylene C, PC), 플루오르카본(CxFy, FC)을 50 ~ 300 ㎚의 두께로 코팅하여 초소수성(또는 초발수 효과)를 극대화 하는 것이 특징이다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 비교적 간단한 방법으로 표면에 물방울 및 이물질 등을 자가세정할 수 있는 능력을 가지는 초소수성 표면을 구비할 수 있으며, 특히 유리 표면에 접촉각이 160° 이상인 초소수성 표면을 구현하는 것이 가능하여 자동차 유리, 건물의 외벽 등에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 패턴화된 마이크로니들(microneedle)의 SEM 이미지로, (a)는 플라즈마 처리 후, (b)는 확대도, (c)는 측벽(side wall) 이미지 및 (d)는 팁의 확대 이미지이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 SU-8 마이크로니들 어레이(microneedle array)의 처리된 표면의 접촉각을 비교한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 SU-8 마이크로니들 어레이(microneedle array)의 4 ㎕ 물방울 이미지로, (a) 플라즈마 처리된 SU-8 마이크로니들 어레이(microneedle array)를 페럴린씨(PC)로 코팅한 표면(접촉각 160°)이고, (b)는 플라즈마 처리된 SU-8 마이크로니들 어레이(microneedle array)를 플루오르카본(FC)으로 코팅한 표면(접촉각 161°)이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 SU-8에 코팅된 다양한 피막들의 파장함수로서 투과율을 나타낸 그래프 및 글자가 인쇄된 종이 위에 플루오르카본(FC)을 코팅한 나노 패턴화된 마이크로니들 어레이의 광학 이미지이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 기판 표면에 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이(nano patterned polymer needle array)를 갖는 초소수성 투명 박막을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이는 기판이 소수성을 가지도록 반도체 공정과 플라즈마 식각을 통해 마이크로 구조물 및 나노 구조체가 구비됨으로써 형성되는 것이 바람직하며, 상기 나노 구조체는 초소수성(초발수 효과)을 부여하기 위해 소수성 폴리머 코팅막이 더 구비되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 나노 구조체에 코팅되는 소수성 폴리머는 패럴린 씨(parylene C) 또는 플루오르카본(CxFy)인 것이 바람직하며, 상기 소수성 폴리머 코팅막의 두께는 50 ~ 300 ㎚인 것이 좋다.
또한, 본 발명에서 상기 초소수성 투명 박막의 기판은 실리콘 또는 유리 중에서 선택되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 유리 기판, 가장 바람직하게는 투명도가 높은 글래스 웨이퍼(glass wafer)인 것이 좋다.
본 발명은 또한 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이(needle array)를 갖는 초소수성 투명 박막을 제조하는 방법을 제공한다.
구체적으로, 본 발명은 반도체 공정을 이용하여 기판 표면에 마이크로 구조물을 형성하는 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 마이크로 구조물을 형성하는 방법은, (a) 기판에 소수성 폴리머를 코팅하는 단계(S1); 및 (b) 자외선(UV) 조사에 의한 포토리소그래피를 통해 마이크로니들 어레이(Microneedle array)를 형성하는 단계(S2);를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 기판은 실리콘 또는 유리 중에서 선택되는 것이 바람직하고, 상기 소수성 폴리머는 네거티브 포토레스트(negative photoresist) 중에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 기판은 유리이고, 상기 소수성 폴리머는 SU-8 계열로 두꺼운 네거티브 포토레지스트(negative photoresist)인 것이 좋다.
이때 소수성 폴리머 코팅은 딥코팅(deep coating), 스핀코팅(spin coating), 스프레이(spray), 브러시 코팅(brush coating), 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅과 같이 용액공정으로 제작이 가능한 방법을 이용하여 기판 위에 투명 코팅막을 형성시킨 후, 응력 완화(stress relaxation)를 거쳐 소프트베이크(soft bake)한 다음 UV 백사이드 노광(UV backside exposure) 및 포스트베이크(post bake)를 실시하는 것이 바람직하다.
그러나, 본 발명이 상기 소수성 폴리머의 종류 및 상기 소수성 폴리머를 기판에 코팅하는 방법에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은, 상기 마이크로 구조물을 형성하는 방법에 더하여, 상기 마이크로 구조물에 플라즈마를 이용하여 나노 구조체를 형성하는 방법(S3)을 제공한다.
나노 구조체는 유체와 기판 표면의 접촉각을 증가시키는 역할을 하는데, 본 발명에서 상기 나노 구조체는 플라즈마를 이용한 건식식각을 통해 달성될 수 있다. 상기 건식식각은 쳄버 내부에 O2/SF6, O2/N2, O2/CF4, O2/C3F8 등의 혼합기체를 주입하고 플라즈마를 형성시킨 후 이온화된 입자들을 기판 표면과 충돌시킴으로써 물리적 혹은 화학적 반응에 의해 기판에 코팅된 물질을 제거하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 O2/CF4 혼합기체 플라즈마 식각을 이용하는 것이 좋다.
또한, 본 발명은, 상기 나노 구조체를 형성하는 방법에 더하여, 초소수성을 극대화하기 위해 상기 나노 구조체에 나노 두께의 소수성 폴리머를 코팅하는 방법(S4)을 제공한다.
본 발명에서, 상기 소수성 폴리머는 테플론(Teflon)과 유사한 폴리머에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 패럴린 씨(Parylene C, PC) 또는 플루오르카본(CxFy, FC)인 것이 좋다. 이때 소수성 폴리머는 패럴린(Parlyene) 및 플루오르카본(CxFy) 증착 도구를 이용하여 10 ~ 200 ㎚ 두께의 폴리카보네이트(Polycarbonate)를 코팅한 후 그 위에 C4F8/Ar 플라즈마를 가하여 50 ~ 300 ㎚ 두께로 패럴린 씨(PC) 또는 플루오르카본(FC) 층을 증착함으로써 물의 접촉각이 160° 이상인 초소수성 표면이 달성될 수 있다.
상기한 바와 같은, 본 발명에 따른 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이를 갖는 초소수성 투명 박막의 제조방법을 보다 상세히 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
1) 마이크로 구조물 형성(S1 및 S2 단계)
기판 표면에 마이크로 구조물을 형성하기 위해, 본 발명은 유리 개질의 기판과 소수성 폴리머인 네거티브 포토레스트(negative photoresist) 계열의 SU-8을 이용한다.
유리 기판 위에 스핀코팅 등의 방법으로 SU-8을 얇게 도포한 다음(S1), 응력 완화를 거쳐 소프트베이크 후 UV 백사이드 노광 및 포스트베이크로 구성된 포토리소그래피 공정을 진행하면(S2), SU-8에 포함된 감광성 물질이 자외선(UV) 조사에 의해서 선택적으로 원하는 형상의 수 마이크로 내지 수백 마이크로 구조물, 즉 마이크로니들 어레이(microneedle array)를 쉽게 형성할 수 있다.
2) 나노 구조체 형성(S3 단계)
상기와 같은 마이크로 구조물만으로도 소수성(발수 효과)을 낼 수 있지만, 보다 강력한 소수성을 발휘하기 위해서는 나노 구조체의 형성이 필요하다.
본 발명에서는, 나노 구조체 형성을 위해, 플라즈마를 이용한 건식식각을 사용하는데, 상기 S1 및 S2 단계에서 제저된 마이크로니들 어레이를 1000 ~ 1500 mTorr의 고압(high pressure) 상태에서 O2와 CF4를 9 : 1의 부피비로 혼합한 O2/CF4 기체를 주입한 후 200 ~ 500 W의 전력을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 식각을 하게 되면 상기 마이크로 구조물에 나노 형태의 구조물(나노 구조체)을 형성하는 것이 가능하다.
3) 소수성막 코팅(S4 단계)
상기와 같이 얻어진 나노 구조체에 더욱 강력한 초소수성(초발수 효과)을 부여하기 위해서는 추가적으로 테플론과 같은 폴리머를 코팅하는 단계를 추가하는 것이 좋다.
본 발명에서는, 패럴린(Parlyene) 및 플루오르카본(CxFy) 증착 도구를 이용하여 30 ~ 150 ㎚ 두께로 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)를 코팅하는 방법과 다른 방법으로는 나노 패턴된 구조물위에 C4F8와 O2를 75 : 25의 중량비로 혼합한C4F8/O2 플라즈마를 10 ~ 1000 W의 ICP(Inductively Coupled Plasma) 전력을 이용하여 10 ~ 50 mTorr 조건에서 50 ~ 300 ㎚ 두께의 플루오르카본(FC) 층을 증착함으로써 초소수성을 발휘할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1. 마이크로니들 어레이 제조
빛의 투과도가 좋은 파이랙스(Pyrex) 7740의 유리 기판(두께: 700 ㎛) 위에 SU-8 2075(Microchem, USA)을 스핀코팅법을 이용하여 250 ㎛ 두께로 코팅한 후, 코팅막을 2시간 동안 응력 완화(stress relaxation) 및 평탄화(planarization) 하였다.
소포트베이크(soft bake) 후 단일 마스트(single mask)를 사용하여 1500 mJ/㎠의 양으로 UV 백사이드 노광(backside exposure)을 수행한 다음, 포스트베이크(post bake)를 실시하여 마이크로니들 어레이(microneedle array)를 제조하였으며, UV에 노출이 안된(unexposed) SU-8 층(layer)은 현상액(developer)에 담가서 제거하였다.
실시예 2. 나노 형태의 구조물 제조
실시예 1에서 제조한 마이크로니들 어레이는, 마이크로웨이브 플라즈마 식각기(Microwave plasma etcher; PVA TePla America, Inc.)를 사용하여 1330 mTorr의 고압 상태에서 O2와 CF4를 9 : 1의 부피비로 혼합한 O2/CF4 기체를 반응챔버 내에 주입시킨 후 300 W의 전력을 인가하여 1~10분간 플라즈마를 발생시켰으며, 이를 이용하여 상기 마이크로니들 어레이에 나노 형태의 구조물(나노 구조체)을 형성시켰다.
도 1은 플라즈마 건식식각 후 형성된 나노 구조체의 SEM 사진으로, 이 과정을 통해 상기 마이크로니들 팁(tip)의 돌출부(corner)가 둥글어졌으며, SU-8 마이크로니들 표면에는 나노 패턴이 형성되어 표면상태(surface morphology)가 굉장히 굴곡(Rough)이 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 3. 소수성 코팅막 제조
상기 실시예 2의 나노 구조체에 초소수성을 부여하기 위해, 패럴린 씨(PC) 또는 플루오르카본(FC) 층을 나노 패턴이 형성된 마이크로니들 표면에 100 ㎚ 두께로 코팅하였다. 이때 DRIE(Deep Reactive Ion Etching) 방식의 보호층을 형성하기 위한 방법과 동일한 방법으로 CxFy와 Ar이 75 : 25의 중량비로 혼합된 CxFy/Ar기체를 반응기에 주입 시킨 후 25 W DC 전력, 그리고 600 W의 ICP 파워를 인가하여 20 mTorr의 기압에서 코팅을 수행하였다.
실험예 1. 접촉각 측정
본 발명에서는 각도계(Rame-hart model 290, Rame-hart instrument co., USA)로 다양한 평판(planar) 및 마이크로니들 표면의 물(droplet)의 접촉각을 측정하되, 0.5, 2 및 4 ㎕의 탈이온수(deionized water)를 사용하여 3회 측정 후 평균값을 계산하였다.
본 발명에 따른 다양한 SU-8 마이크로니들 표면의 접촉각을 측정한 결과, 도 2에서와 같이, SU-8 마이크로니들 어레이의 접촉각은 0.5, 2 및 4 ㎕ 물방울(droplet)에 대해 각각 87°, 136° 및 118°를 나타내었다. 이 중에서 2 및 4 ㎕ 물방울에 대한 접촉각 증가는 순수하게 마이크로 구조 효과인 것으로 판단된다.
더욱이, 플라즈마 처리한 마이크로니들 어레이의 접촉각은 SU-8 평판과 마찬가지로 40° 이상 낮아졌지만, PC 층을 코팅한 SU-8 니들 어레이의 접촉각은 아무 처리하지 않은 SU-8 마이크로니들 어레이와 비슷하게 나타났다. 또한, FC층을 코팅한 경우에는 분명하게 소수성이 개선된 것을 확인할 수 있다(~136°).
특히, 플라즈마 처리로 나노 패턴된 SU-8 니들 어레이에 PC 층 또는 FC 층을 코팅한 경우에는 접촉각이 크게 개선되어 161° 이상을 나타내었다(도 3 참조).
결국, 본 발명의 마이크로니들의 플라즈마 처리 및 소수성 폴리머 코팅은 SU-8의 표면 성질을 초소수성으로 변화시킨 것을 알 수 있었다.
실험예 2. 투과율 측정
본 발명에 따라 제조된 다양한 SU-8 나노 패턴된 마이크로니들 어레이에 대한 파장의 함수로, N&K 분석기(N&K analyzer, N&K Technology, USA)를 사용하여 투과율(transmittance, 70%)을 550 ㎚ 파장에서 측정하였다.
그 결과, 플라즈마 처리되어 나노 패턴을 갖는 SU-8 마이크로니들 어레이(microneedle array)의 초소수성 표면은 아무 처리하지 않은 SU-8 기판(Bare SU-8)과 거의 동일한 투과율을 나타내었다(도 4 참조).
이상, 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. (1) 반도체 공정을 이용하여 기판 표면에 마이크로 구조물을 형성하는 단계;
    (2) 상기 마이크로 구조물에 플라즈마 식각을 이용하여 나노 구조체를 형성하는 단계; 및
    (3) 상기 나노 구조체에 나노 두께의 소수성 폴리머를 코팅하는 단계;를 포함하는 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이(needle array)를 갖는 초소수성 투명 박막 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 마이크로 구조물 형성 단계는,
    (a) 기판에 소수성 폴리머를 코팅하는 단계(S1); 및
    (b) 자외선(UV) 조사에 의한 포토리소그래피를 통해 마이크로니들 어레이(microneedle array)를 형성하는 단계(S2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소수성 투명 박막 제조방법.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘 또는 유리에서 선택되는 것을 특징으로 하는 초소수성 투명 박막 제조방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 기판에 코팅되는 소수성 폴리머는 네거티브 포토레지스트(negative photoresist)인 것을 특징으로 하는 초소수성 투명 박막 제조방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 플라즈마 식각은 쳄버 내부에 O2/SF6, O2/N2, 또는 O2/CF4에서 선택되는 혼합기체를 주입한 후 플라즈마를 이용하는 건식식각법인 것을 특징으로 초소수성 투명 박막 제조방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 나노 구조체에 코팅되는 소수성 폴리머는 패럴린 씨(parylene C, PC) 또는 플루오르카본(fluorocarbon, FC)인 것을 특징으로 하는 초소수성 투명 박막 제조방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 나노 구조체에 코팅되는 소수성 코팅막의 두께는 50 ~ 300 ㎚인 것을 특징으로 하는 초소수성 투명 박막 제조방법.
KR1020110076075A 2011-07-29 2011-07-29 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이를 갖는 초소수성 투명 박막 및 그 제조방법 KR101325010B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110076075A KR101325010B1 (ko) 2011-07-29 2011-07-29 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이를 갖는 초소수성 투명 박막 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110076075A KR101325010B1 (ko) 2011-07-29 2011-07-29 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이를 갖는 초소수성 투명 박막 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130014135A KR20130014135A (ko) 2013-02-07
KR101325010B1 true KR101325010B1 (ko) 2013-11-04

Family

ID=47894450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110076075A KR101325010B1 (ko) 2011-07-29 2011-07-29 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이를 갖는 초소수성 투명 박막 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101325010B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101688739B1 (ko) 2015-07-30 2016-12-23 연세대학교 산학협력단 침습형 생체소자 제조방법 및 그 생체소자
KR20190029976A (ko) * 2017-09-13 2019-03-21 한국항공대학교산학협력단 마찰 전기 기반의 먼지 포집 장치
US11266344B2 (en) 2016-09-21 2022-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for measuring skin condition and electronic device therefor
KR20220159599A (ko) 2021-05-26 2022-12-05 한국전기연구원 고투명 초소수성 표면을 갖는 나노-마이크로 복합 패턴 및 이의 제조방법
US11574805B2 (en) 2019-09-12 2023-02-07 Brewer Science, Inc. Selective liquiphobic surface modification of substrates

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101529528B1 (ko) 2014-01-06 2015-06-18 한국과학기술연구원 저반사성 초소수 또는 초발수 유리 및 그 제조방법
KR20180072307A (ko) 2016-12-21 2018-06-29 삼성전자주식회사 무반사 윈도우, 그 제조 방법 및 침습 센서용 무반사 윈도우
CN112547462B (zh) * 2020-11-23 2022-12-09 重庆大学 一种采样针表面耐磨超疏水涂层的制备方法
CN117510946A (zh) * 2022-07-28 2024-02-06 华为技术有限公司 透光板材、结构件和光感装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2010년도 한국표면공학회 추계학술대회 논문집, pp. 27-28 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101688739B1 (ko) 2015-07-30 2016-12-23 연세대학교 산학협력단 침습형 생체소자 제조방법 및 그 생체소자
US11266344B2 (en) 2016-09-21 2022-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for measuring skin condition and electronic device therefor
KR20190029976A (ko) * 2017-09-13 2019-03-21 한국항공대학교산학협력단 마찰 전기 기반의 먼지 포집 장치
KR101987902B1 (ko) * 2017-09-13 2019-06-11 한국항공대학교산학협력단 마찰 전기 기반의 먼지 포집 장치
US11574805B2 (en) 2019-09-12 2023-02-07 Brewer Science, Inc. Selective liquiphobic surface modification of substrates
KR20220159599A (ko) 2021-05-26 2022-12-05 한국전기연구원 고투명 초소수성 표면을 갖는 나노-마이크로 복합 패턴 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130014135A (ko) 2013-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101325010B1 (ko) 나노 패턴된 폴리머 니들 어레이를 갖는 초소수성 투명 박막 및 그 제조방법
Tserepi et al. Nanotexturing of poly (dimethylsiloxane) in plasmas for creating robust super-hydrophobic surfaces
Di Mundo et al. Nanotexturing of polystyrene surface in fluorocarbon plasmas: From sticky to slippery superhydrophobicity
KR100930966B1 (ko) 블록공중합체의 나노구조와 일치하지 않는 형태의 표면패턴상에 형성되는 블록공중합체의 나노구조체 및 그 제조방법
Cao et al. Design and fabrication of micro-textures for inducing a superhydrophobic behavior on hydrophilic materials
KR100961282B1 (ko) 친수성 표면과 소수성 표면을 갖는 멤브레인의 제조방법
JP5560046B2 (ja) 超疎水性のナノテクスチャ表面を有する製品
JP5479902B2 (ja) 基材の表面濡れ性の改変
WO2008123650A1 (en) Preparation of super water repellent surface
WO2007058954A1 (en) Method of enhancing biocompatibility of elastomeric materials by microtexturing using microdroplet patterning
US20090114618A1 (en) Method of making hierarchical articles
US20140329061A1 (en) Durable Hydrophilic Dry Adhesives with Hierarchical Structure and Method of Making
WO2007031799A1 (en) Method for the fabrication of high surface area ratio and high aspect ratio surfaces on substrates
TW201413384A (zh) 超疏油表面及其製造方法
US20100098941A1 (en) Polymer microstructure with tilted micropillar array and method of fabricating the same
JP6901189B1 (ja) 石英ガラス基板に微細凹凸表面構造を製造する方法
KR20100080336A (ko) 나노 구조체의 제조 방법 및 이를 이용한 패턴의 제조 방법
KR101014277B1 (ko) 무반사 표면 및 초발수 표면의 제조방법
KR20100013577A (ko) 나노패터닝에 있어서 벌지효과의 제거
KR101863817B1 (ko) 건식접착 구조물의 제조방법
KR20140131014A (ko) 초발수성 필름 제조 방법
Chien et al. Dragonfly-wing-inspired inclined irregular conical structures for broadband omnidirectional antireflection coatings
KR101168250B1 (ko) 나노구조물 패터닝 방법
KR101641585B1 (ko) 초소수성 폴리이미드 필름의 제조 방법
Chen et al. A wettability switchable surface by microscale surface morphology change

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180919

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190923

Year of fee payment: 7