KR101399005B1 - 미소입자 검출 장치 - Google Patents

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KR101399005B1
KR101399005B1 KR1020130021660A KR20130021660A KR101399005B1 KR 101399005 B1 KR101399005 B1 KR 101399005B1 KR 1020130021660 A KR1020130021660 A KR 1020130021660A KR 20130021660 A KR20130021660 A KR 20130021660A KR 101399005 B1 KR101399005 B1 KR 101399005B1
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electrode
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조영호
장윤희
도일
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한국과학기술원
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Abstract

미소입자 검출 장치는, 미소입자를 포함하는 유체가 통과하도록 형성된 적어도 하나의 관통홀을 갖는 기판, 상기 기판에 구비되고 상기 관통홀을 둘러싸며 서로 이격 배치된 제1 및 제2 전극들, 및 상기 제1 및 제2 전극들에 전기적으로 연결되고, 상기 관통홀에 전기장을 인가하며 상기 관통홀을 통과한 미소입자를 검출하기 위한 검출부를 포함한다.

Description

미소입자 검출 장치{Particle Counter and Electrical Property Analyzer}
본 발명은 미소입자 검출 장치에 관한 것으로, 특히 미소입자 전기특성 분석기 및 계수기에 관한 것이다.
미소입자의 전기특성을 분석하거나 그 수를 계수하는 대표적인 방법은 미소입자를 계수하기 위한 전극이 바닥에 부착되고 그 전극에 전압을 인가하여 전기장을 형성하고, 미소입자가 전기장을 통과 시 전기장의 변화를 전압 신호로 측정하여 계수하는 것이다. 그러나 이러한 바닥 부착형 전극을 이용한 전기특성 분석 및 계수 방법은 미소입자가 통과하는 통로에 불균일한 전기장을 형성하여 계수 시 입자의 위치에 따라 얻어지는 신호의 크기의 편차가 크고, 이를 해결하기 위해 복잡한 통제를 요하는 추가적인 장치를 필요로 하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 목적은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 단순한 구조를 가지며 미소입자를 정확하게 검출할 수 있는 미소입자 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 일 목적을 달성하기 위해 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 검출 장치는, 미소입자를 포함하는 유체가 통과하도록 형성된 적어도 하나의 관통홀을 갖는 기판, 상기 기판에 구비되고 상기 관통홀을 둘러싸며 서로 이격 배치된 제1 및 제2 전극들, 및 상기 제1 및 제2 전극들에 전기적으로 연결되고, 상기 관통홀에 전기장을 인가하며 상기 관통홀을 통과한 미소입자를 검출하기 위한 검출부를 포함한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 관통홀을 둘러싸는 폐루프를 형성할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전기장은 상기 관통홀 내에서 균일하게 분포될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 관통홀은 연장 방향을 따라 일정한 직경을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 기판의 제1 면 상에 구비되고, 상기 제2 전극은 상기 기판의 제1 면과 마주하는 제2 면 상에 구비될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 기판의 서로 마주하는 제1 면 및 제2 면 중 어느 하나의 면 상에 구비되고, 상기 제2 전극은 상기 기판의 내부에 구비될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 서로 동일하거나 다른 형상을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 검출부는, 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 전압을 인가하는 전원, 및 상기 제1 및 제2 전극들 사이의 전기 신호를 측정하는 측정부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 도전 패턴들은 상기 기판 상에 형성되며 상기 제1 및 제2 전극들에 각각 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 미소입자 검출 장치는 상기 기판 상에 형성되며 상기 도전 패턴들을 커버하는 절연막을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 관통홀은 다수개가 구비되고, 상기 미소입자 검출 장치는 상기 기판 상에서 상기 관통홀들 사이에 형성되는 추가 구조물을 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 일 목적을 달성하기 위해 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 검출 장치는 미소입자를 포함하는 유체의 흐름을 위한 공간을 제공하는 유로, 상기 유로 내에 구비되며, 서로 마주하는 제1 면 및 제2 면을 가지고 상기 1면으로부터 상기 제2 면까지 연장하는 관통홀을 제공하는 기판, 및 상기 관통홀을 따라 전기장을 형성하기 위한 제1 및 제2 전극들을 갖는 전극부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들은 상기 관통홀을 둘러싸며 상기 관통홀의 연장 방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 관통홀을 둘러싸는 폐루프를 형성할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전기장은 상기 관통홀 내에서 균일하게 분포될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 서로 동일하거나 다른 형상을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 미소입자 검출 장치는, 상기 제1 및 제2 전극들에 연결되어 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 전압을 인가하는 전원, 및 상기 제1 및 제2 전극들 사이의 전기 신호를 측정하는 측정부를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 도전 패턴들은 상기 기판 상에 형성되며 상기 제1 및 제2 전극들에 각각 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 미소입자 검출 장치는 상기 기판 상에 형성되며 상기 도전 패턴들을 커버하는 절연막을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 관통홀은 다수개가 구비되고, 상기 미소입자 검출 장치는 상기 기판 상에서 상기 관통홀들 사이에 형성되는 추가 구조물을 더 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 발명에 따르면, 미소입자가 통과하는 통로 주변에 한 쌍의 전극들을 배치시켜 균일한 전기장을 형성하고, 미소입자의 전기특성 분석 및 계수할 수 있다. 따라서, 추가적인 장치의 필요 없이 입자의 위치에 따른 신호 크기의 편차를 줄여서 정밀하게 미소입자를 검출할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 검출 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 상의 제1 전극을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 A 부분을 나타내는 확대 단면도이다.
도 4a는 도 1의 관통홀에 형성된 전기장 분포를 나타내는 벡터맵이다.
도 4b는 도 4a의 관통홀의 연장 방향을 따라 측정한 전기장을 나타내는 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 예시적인 실시예들에 따른 제1 전극을 나타내는 평면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 예시적인 실시예들에 따른 제1 및 제2 전극들을 나타내는 단면도들이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 제1 및 제2 전극들을 나타내는 사시도이다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 검출 장치를 나타내는 단면도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 검출 장치를 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1의 기판 상의 제1 전극을 나타내는 평면도이다. 도 3은 도 1의 A 부분을 나타내는 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 미소입자 검출 장치(10)는 미소입자를 포함하는 유체가 통과하는 적어도 하나의 관통홀(210)을 갖는 기판(200), 기판(200)에 구비되는 제1 및 제2 전극들(310, 320), 및 제1 및 제2 전극들(310, 320)에 전기적으로 연결되는 검출부(330)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 기판(200)은 유로(110) 내에 구비될 수 있다. 유로(110)는 미소입자를 포함하는 유체의 흐름을 위한 공간을 제공할 수 있다. 예를 들면, 유로(110)는 유동 챔버(100) 내에 형성될 수 있다. 유동 챔버(100)는 양측부에 각각 구비된 유입부(120) 및 유출부(130)를 포함할 수 있다. 유체는 유입부(120)를 통해 유동 챔버(100) 내로 유입되고, 유출부(130)를 통해 배출될 수 있다.
예를 들면, 상기 유체는 생화학적 미소입자를 포함하는 용액일 수 있다. 상기 용액의 예로서는, 혈액, 체액, 뇌척수액, 소변, 객담 또는 이들의 혼합물 또는 희석액일 수 있다. 상기 미소입자들의 예로서는, 조직, 세포, 단백질, 핵산 또는 이들의 군집 및 혼합물일 수 있다.
유동 챔버(100) 및 기판(200)은 포토리소그래피, 결정 구조의 성장 및 에칭을 포함하는 반도체 제조 공정에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 유동 챔버(100) 및 기판(200)은 폴리머 물질, 무기 물질 등을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 폴리머 물질의 예로서는, PDMS(polydimethylsiloxane), PMMA(polymethylmethacrlyate) 등을 들 수 있다. 상기 무기 재료의 예로서는, 유리, 석영, 실리콘 등을 들 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판(200)은 유로(110) 내에 설치되어 유체 내의 미소입자가 통과할 수 있는 관통홀(210)을 제공할 수 있다. 기판(200)은 서로 마주하는 제1 면(202) 및 제2 면(204)을 가질 수 있다. 관통홀(210)은 기판(200)을 관통하여 형성될 수 있다. 관통홀(210)은 기판(200)의 제1 면(202)으로부터 제2 면(204)까지 수직하게 연장할 수 있다.
관통홀(210)은 유체 내의 미소입자가 통과할 수 있는 직경을 가질 수 있다. 예를 들면, 관통홀(210)은 연장 방향을 따라 일정한 직경을 가질 수 있다. 이와 다르게, 관통홀(210)은 연장 방향을 따라 점차적으로 감소하거나 증가하는 직경을 가질 수 있다.
다수개의 관통홀들(210)이 기판(200)에 서로 이격되어 형성될 수 있다. 상기 관통홀들의 배치, 이들 사이의 이격 거리 등은 검출하고자 하는 미소입자들에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
따라서, 기판(200)은 유로(110) 내에 설치되어 미소입자를 검출하기 위한 센싱홀로서의 관통홀(210)을 유로(110) 내에 제공할 수 있다.
한 쌍의 제1 및 제2 전극들(310, 312)은 기판(200)에 구비될 수 있다. 제1 전극(310)은 기판(200)의 제1 면(202) 상에 구비되고, 제2 전극(312)은 기판(200)의 제2 면(204) 상에 제1 전극(310)과 대응되도록 구비될 수 있다. 제1 및 제2 전극들(310, 312)은 관통홀(210)을 둘러싸며 관통홀(210)의 연장 방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 전극(310)과 제2 전극(312)은 관통홀(210)을 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극(310)과 제2 전극(312)은 서로 동일한 형상을 가질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 전극(310)은 기판(200)의 제1 면(202) 상에서 관통홀(210)을 둘러싸는 폐루프를 형성하는 원형의 링 형상을 가질 수 있다. 제2 전극(312)은 기판(200)의 제2 면(204) 상에서 관통홀(210)을 둘러싸는 폐루프를 형성하는 원형의 링 형상을 가질 수 있다.
검출부(330)는 관통홀(210)에 전기장을 인가하며 관통홀(210)을 통과한 미소입자를 검출할 수 있다. 검출부(330)는 전원(332) 및 측정부(334)를 포함할 수 있다. 전원(332)은 제1 및 제2 전극들(310, 312)에 전기적으로 연결되어 제1 및 제2 전극들(310, 312) 사이에 전압을 인가할 수 있다. 측정부(334)는 제1 및 제2 전극들(310, 312) 사이의 전기 신호를 측정하여 미소입자를 검출할 수 있다.
구체적으로, 제1 도전 패턴(320)은 기판(200)의 제1 면(202) 상에 형성되며, 제1 전극(310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 도전 패턴(322)은 기판(200)의 제2 면(204) 상에 형성되며, 제2 전극(312)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전원(332)은 제1 및 제2 도전 패턴들(320, 322)을 통해 제1 전극(310) 및 제2 전극(312) 사이에 전압을 인가할 수 있다. 측정부(334)는 저항(Rs)에서의 전압 또는 전류 신호를 측정하여 관통홀(210)을 통과하는 미소입자를 검출할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 절연막(400)이 기판(200)의 제1 면(202) 상에 형성되어 제1 도전 패턴(320)을 커버할 수 있다. 제1 절연막(400)은 제1 전극(310)을 노출시킬 수 있다. 제2 절연막(402)이 기판(200)의 제2 면(204) 상에 형성되어 제2 도전 패턴(322)을 커버할 수 있다. 제2 절연막(402)은 제2 전극(312)을 노출시킬 수 있다. 제1 절연막(400)은 기판(200)의 제1 면(202) 전체 및 일부 상에 형성되어 제1 도전 패턴(320)을 커버할 수 있다.
상기 제1 및 제2 절연막들은 상기 제1 및 제2 도전 패턴들을 커버하여 유체와 반응하는 것을 방지할 수 있다. 상기 제1 및 제2 절연막들은 상기 제1 및 제2 전극들을 노출시켜 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 전기장이 형성되는 것을 방해하지 않을 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 전극들(310, 312) 사이에 전압을 인가하여 관통홀(210)을 따라 균일한 전기장을 형성시킬 수 있다. 유체 내의 미소입자가 관통홀(210)을 통과할 때 전기장의 분포가 변화하고, 측정부(334)는 이러한 변화를 감지하여 상기 미소입자를 계수하고 전기 특성을 분석할 수 있다.
도 4a는 도 1의 관통홀에 형성된 전기장 분포를 나타내는 벡터맵이고, 도 4b는 도 4a의 관통홀의 연장 방향을 따라 측정한 전기장을 나타내는 그래프이다.
도 4a는 1V의 DC 전압이 제1 및 제2 전극들(310, 312) 사이에 인가된 경우, 시뮬레이션 결과에 따른 전기장 벡터맵을 나타내고 있다. 도 4b는 관통홀(210)의 연장 방향을 따라 세 지점(A, B, C)에서 각각 측정된 전기장을 나타내고 있다. 이 때, 관통홀(210)의 직경은(D) 50㎛이고, 깊이(H)는 300㎛이며, 제1 및 제2 전극들(310, 312)의 폭(L)은 100㎛이고, 관통홀(210)로부터 이격 거리(d)는 30㎛이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 전기장은 관통홀(210) 내에서 연장 방향 및 반경 방향을 따라 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있다. 본 발명에 따른 입자 전기 특성 분석기 및 계수 장치는 한 쌍의 전극들 사이에 전압을 인가하여 관통홀에 균일한 전기장을 생성함으로써 미소입자의 전기특성 분석 및 계수 시 신호의 크기 편차를 감소시킬 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 예시적인 실시예들에 따른 제1 전극을 나타내는 평면도들이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 전극(310)은 기판(200)의 상부면 상에서 관통홀(210)을 둘러싸는 폐루프를 형성하는 사각형 링 형상을 가질 수 있다. 제1 전극(310)은 관통홀(210)로부터 기 설정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 제2 전극은 기판(200)의 하부면 상에서 제1 전극(310)과 대칭적으로 배치될 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 전극(310)은 관통홀(210)을 제외하고 기판(200)의 상부면 전체를 커버하도록 형성될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 제2 전극은 기판(200)의 하부면 상에서 제1 전극(310)과 대칭적으로 배치될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 예시적인 실시예들에 따른 제1 및 제2 전극들을 나타내는 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 및 제2 전극들 중 하나는 기판(200)의 제1 면(202) 및 제2 면(204) 중 어느 하나 상에 구비되고, 상기 제1 및 제2 전극들 중다른 하나는 기판(200)의 내부에 구비될 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 전극(310)은 기판(200)의 제1 면(202) 상에서 관통홀(210)의 상부 측벽을 둘러싸는 폐루프를 형성할 수 있다. 제1 도전 패턴(320)은 기판(200)의 제1 면(202) 상에 형성되며 제1 전극(310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(312)은 기판(200)의 내부에서 관통홀(210)의 중앙부 측벽을 둘러싸는 폐루프를 형성할 수 있다. 제2 도전 패턴(322)은 기판(200)의 내부에 형성되며 제2 전극(312)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 전극(310)은 기판(200)의 내부에서 관통홀(210)의 중앙부 측벽을 둘러싸는 폐루프를 형성할 수 있다. 제1 도전 패턴(320)은 기판(200)의 내부에 형성되며 제1 전극(310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(310)은 기판(200)의 제2 면(204) 상에서 관통홀(210)의 하부 측벽을 둘러싸는 폐루프를 형성할 수 있다. 제2 도전 패턴(322)은 기판(200)의 제2 면(204) 상에 형성되며 제2 전극(312)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 제1 및 제2 전극들을 나타내는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 한 쌍의 전극들은 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(310a)은 기판(200)의 상부면 상에서 제1 관통홀(210a)을 둘러싸는 폐루프를 형성하는 원형의 링 형상을 가질 수 있다. 제2 전극(312a)은 기판(200)의 하부면 상에서 제1 관통홀(210a)을 둘러싸는 폐루프를 형성하는 사각형 링 형상을 가질 수 있다. 제3 전극(310b)은 기판(200)의 상부면 상에서 제1 관통홀(210a)과 인접하게 형성된 제2 관통홀(210b)을 둘러싸는 폐루프를 형성하는 사각형 링 형상을 가질 수 있다. 제4 전극(312b)은 기판(200)의 하부면 상에서 제2 관통홀(210b)을 둘러싸는 폐루프를 형성하는 원형의 링 형상을 가질 수 있다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 미소입자 검출 장치를 나타내는 단면도이다. 상기 장치는 추가 구조물을 제외하고는 도 1을 참조로 설명한 미소입자 검출 장치와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 미소입자 검출 장치(11)는 미소입자를 포함하는 유체의 흐름을 위한 공간을 제공하는 유로(110), 유로(110) 내에 구비되며 상부면으로부터 하부면까지 연장하는 관통홀(210)을 제공하는 기판(200), 및 관통홀(210)을 따라 전기장을 형성하기 위한 제1 및 제2 전극들(310, 312)을 갖는 전극부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 미소입자 검출 장치(110)는 기판(200) 상에서 관통홀들(210) 사이에 형성되는 제1 및 제2 추가 구조물들(500, 502)을 더 포함할 수 있다.
제1 추가 구조물(500)은 기판(200)의 상부면 상에 증착된 절연막일 수 있다. 제1 추가 구조물(500)은 인접하는 관통홀들(210) 사이에 배치될 수 있다. 기판(200)의 상부면으로부터 제1 추가 구조물(500)의 높이는 제1 전극(310)의 높이보다 더 높을 수 있다. 제2 추가 구조물(502)은 기판(200)의 하부면 상에서 인접하는 관통홀들(210) 사이에서 돌출 형성된 패턴일 수 있다. 기판(200)의 하부면으로부터 제2 추가 구조물(502)의 높이는 제2 전극(312)의 높이보다 더 높을 수 있다.
제1 및 제2 추가 구조물들(500, 502)은 인접하는 관통홀들(210) 사이에서 유체가 지나는 유로의 넓이와 길이를 조절하여 전극들에 전압 인가 시 전기장의 누설을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10, 11 : 미소입자 검출 장치 100 : 유동 챔버
110 : 유로 120 : 유입부
130 : 유출부 200 : 기판
210 : 관통홀 310 : 제1 전극
312 : 제2 전극 320 : 제1 도전 패턴
322 : 제2 도전 패턴 330 : 검출부
332 : 전원 334 : 측정부
400 : 제1 절연막 402 : 제2 절연막
500 : 제1 추가 구조물 502 : 제2 추가 구조물

Claims (20)

  1. 미소입자를 포함하는 유체가 통과하도록 형성된 적어도 하나의 관통홀을 갖는 기판;
    상기 기판에 구비되고, 상기 관통홀을 둘러싸며 서로 이격 배치된 제1 및 제2 전극들; 및
    상기 제1 및 제2 전극들에 전기적으로 연결되고, 상기 관통홀에 전기장을 인가하며 상기 관통홀을 통과한 미소입자를 검출하기 위한 검출부를 포함하는 미소입자 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 관통홀을 둘러싸는 폐루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전기장은 상기 관통홀 내에서 균일하게 분포되는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 관통홀은 연장 방향을 따라 일정한 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 기판의 제1 면 상에 구비되고, 상기 제2 전극은 상기 기판의 제1 면과 마주하는 제2 면 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 기판의 서로 마주하는 제1 면 및 제2 면 중 어느 하나의 면 상에 구비되고, 상기 제2 전극은 상기 기판의 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 서로 동일하거나 다른 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 검출부는
    상기 제1 및 제2 전극들 사이에 전압을 인가하는 전원; 및
    상기 제1 및 제2 전극들 사이의 전기 신호를 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 도전 패턴들은 상기 기판 상에 형성되며 상기 제1 및 제2 전극들에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 기판 상에 형성되며 상기 도전 패턴들을 커버하는 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 관통홀은 다수개가 구비되고, 상기 기판 상에서 상기 관통홀들 사이에 형성되는 추가 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  12. 미소입자를 포함하는 유체의 흐름을 위한 공간을 제공하는 유로;
    상기 유로 내에 구비되며, 서로 마주하는 제1 면 및 제2 면을 가지고 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면까지 연장하는 관통홀을 제공하는 기판; 및
    상기 관통홀을 따라 전기장을 형성하기 위한 제1 및 제2 전극들을 갖는 전극부를 포함하는 미소입자 검출 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들은 상기 관통홀을 둘러싸며 상기 관통홀의 연장 방향을 따라 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 관통홀을 둘러싸는 폐루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 전기장은 상기 관통홀 내에서 균일하게 분포되는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 서로 동일하거나 다른 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극들에 연결되어 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 전압을 인가하는 전원; 및
    상기 제1 및 제2 전극들 사이의 전기 신호를 측정하는 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 도전 패턴들은 상기 기판 상에 형성되며 상기 제1 및 제2 전극들에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 기판 상에 형성되며 상기 도전 패턴들을 커버하는 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
  20. 제 12 항에 있어서, 상기 관통홀은 다수개가 구비되고, 상기 기판 상에서 상기 관통홀들 사이에 형성되는 추가 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미소입자 검출 장치.
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