KR101791745B1 - Manufacturing method of photonic crystal structure and device used therein - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광결정체를 제조하는 방법 및 장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 회전축으로부터 일정한 곡률 반경을 갖는 바스켓의 표면에 일정한 원심력이 적용되도록 한 상태에서 광결정층을 형성하므로, 간단하고 신속하게 광결정체를 형성할 수 있고, 상대적으로 넓은 면적의 특정 구조색을 갖는 광결정체를 형성할 수 있으며, 각기 다른 구조색을 갖는 광결정층이 적층된 광결정체를 용이하게 형성할 수 있는 광결정체의 제조방법 및 이에 사용되는 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a photonic crystal, and more particularly, to a method for manufacturing a photonic crystal by forming a photonic crystal layer in a state in which a constant centrifugal force is applied to a surface of a basket having a certain radius of curvature from a rotation axis, A method of manufacturing a photonic crystal capable of forming a photonic crystal having a relatively large area of a specific structural color and capable of easily forming a photonic crystal having photonic crystal layers having different structural colors can be easily formed, And to devices used thereon.
Description
본 발명은 광결정체를 제조하는 방법 및 장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 회전축으로부터 일정한 곡률 반경을 갖는 바스켓의 표면에 일정한 원심력이 적용되도록 한 상태에서 광결정층을 형성하므로, 간단하고 신속하게 광결정체를 형성할 수 있고, 상대적으로 넓은 면적의 특정 구조색을 갖는 광결정체를 형성할 수 있으며, 각기 다른 구조색을 갖는 광결정층이 적층된 광결정체를 용이하게 형성할 수 있는 광결정체의 제조방법 및 이에 사용되는 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a photonic crystal, and more particularly, to a method for manufacturing a photonic crystal by forming a photonic crystal layer in a state in which a constant centrifugal force is applied to a surface of a basket having a certain radius of curvature from a rotation axis, A method of manufacturing a photonic crystal capable of forming a photonic crystal having a relatively large area of a specific structural color and capable of easily forming a photonic crystal having photonic crystal layers having different structural colors can be easily formed, And to devices used thereon.
광결정(Photonic crystal)은 광학적 변화를 초래하는 주기적인 나노구조를 의미하는데, 광결정의 기하학적 형상을 조절하여 보는 각도 또는 환경의 변화에 따른 광밴드갭의 영역을 고정하거나 조절할 수 있기 때문에 화학적 염료(Chemical dye)로 표현할 수 없는 다양한 색상(구조색)을 표현할 수 있다. 이러한 특성을 이용한 색변화 센서가 개발되는 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 이에 따라, 상기 광결정체를 제작하기 위한 다양한 방법들이 연구되고 있으며, 크게 Top-down과 Bottom-up의 방식으로 구별되고, 구체적으로 하기의 특허문헌처럼 침전(precipitation)에 의한 단순 건조 방법, 침지코팅(dip coating) 방법, 모세관법 등이 주로 활용되고 있다.Photonic crystals are periodic nanostructures that cause optical changes. They can adjust the geometry of photonic crystals to fix or adjust the photonic bandgap region according to viewing angles or environmental changes. Therefore, chemical dyes (color) that can not be represented by the dye. And color change sensors using these characteristics have been developed and utilized in various fields. Accordingly, various methods for producing the above-mentioned photonic crystals have been studied, and they have been largely divided into top-down and bottom-up methods. Specifically, as described in the following patent documents, a simple drying method by precipitation, a dip coating method, and a capillary method.
<특허문헌><Patent Literature>
특허공개공보 제10-2010-0099676호(2010. 09. 13. 공개) "광발색 광결정 구조체와 그 제조방법 및 제조장치""Photochromic photonic crystal structure, its manufacturing method and manufacturing apparatus ", Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2010-0099676 (published on Mar. 13, 2010)
하지만, 종래의 광결정체를 제조하는 방법은 제조과정이 복잡하고 많은 시간이 소요되었으며, 하나의 광결정체에서 다양한 구조색을 가지도록 형성하는 것이 어려운 문제가 있었다.However, the conventional method of producing a photonic crystal requires a complicated and time-consuming manufacturing process, and it is difficult to form a single photonic crystal having various structural colors.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems,
본 발명은 광결정체 제조장치에 광나노입자를 포함하는 교질용액을 투입하고 장치를 작동시키면 광결정체를 제조할 수 있어, 간단하고 신속하게 광결정체를 형성할 수 있는 광결정체의 제조방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a photonic crystal capable of forming a photonic crystal by simply injecting a gentle solution containing photonic nanoparticles into a photonic crystal manufacturing apparatus and operating the apparatus, The present invention has been made in view of the above problems.
또한, 본 발명은 회전축으로부터 일정한 곡률 반경을 갖는 바스켓의 표면에 일정한 원심력이 적용되도록 하여, 광나노입자를 포함하는 교질용액이 원심력에 의해 상기 바스켓의 표면 쪽으로 이동하여 광나노입자가 적층되고 용매가 증발하여 균일한 격자 구조(오팔 구조)의 광결정층을 형성하므로, 상대적으로 대면적의 균일한 두께의 광결정체를 용이하게 제조할 수 있는 광결정체의 제조방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Further, according to the present invention, a constant centrifugal force is applied to a surface of a basket having a constant radius of curvature from a rotation axis, so that a colloidal solution containing the optical nanoparticles moves toward the surface of the basket by centrifugal force to laminate the optical nanoparticles, (Opal structure) is formed by evaporation and evaporation to form a photonic crystal having a relatively large area and a uniform thickness, and a device used therefor .
또한, 본 발명은 하나의 광결정층을 형성한 후 종류 및 크기가 다른 광나노입자를 포함하는 교질용액을 공급하여, 새로운 구조색을 갖는 광결정층을 추가로 적층할 수 있는 광결정체의 제조방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention also provides a method of manufacturing a photonic crystal capable of forming a photonic crystal layer and then supplying a colloidal solution containing photonic nanoparticles of different types and sizes to further laminate a photonic crystal layer having a new structure color, And an object of the present invention is to provide a device used therefor.
또한, 본 발명은 오팔 구조 또는 역오팔 구조가 혼재되어 있는 광결정체를 용이하게 제조할 수 있는 광결정체의 제조방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a photonic crystal which can easily produce a photonic crystal in which an opal structure or an inverse opal structure is mixed, and a device used therein.
또한, 본 발명은 폴리머층을 형성한 다음 광결정층을 형성하므로, 광결정층이 적층되는 면이 회전축으로부터 일정한 곡률반경을 가지도록 할 수 있으며, 광결정층의 분리가 용이하고, 폴리머층의 연성에 의해 광결정체의 손상 없이 펼 수 있도록 하는 광결정체의 제조방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, since the present invention forms a photonic crystal layer after forming a polymer layer, the surface on which the photonic crystal layer is laminated can have a constant radius of curvature from the rotation axis, and the photonic crystal layer can be easily separated, And to provide a method for manufacturing a photonic crystal that can be unfolded without damaging the photonic crystal and a device used therefor.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해 구현된다.In order to achieve the above object, the present invention is implemented by the following embodiments.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법은 회전축으로부터 일정한 곡률 반경을 갖는 바스켓의 표면에 일정한 원심력이 적용되도록 하여, 광나노입자를 포함하는 교질용액이 원심력에 의해 상기 바스켓의 표면 쪽으로 이동하여 광나노입자가 적층되고 용매가 증발하여 균일한 격자 구조의 광결정층을 형성하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention includes applying a centrifugal force to a surface of a basket having a predetermined radius of curvature from a rotation axis so that a colloidal solution containing optical nano- And moves toward the surface of the basket to deposit the light nanoparticles and evaporate the solvent to form a photonic crystal layer having a uniform lattice structure.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법은 원심력에 의해 폴리머 용액이 바스켓의 표면 쪽으로 이동하도록 하여 상기 바스켓의 표면에 일정 두께를 가지는 폴리머층을 형성하는 폴리머층형성단계와, 원심력에 의해 광나노입자를 포함하는 교질 용액이 상기 바스켓의 표면 쪽으로 이동하도록 하여 상기 폴리머층의 표면에 일정 두께를 가지는 광결정층이 형성되도록 하는 광결정층형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention includes forming a polymer layer having a predetermined thickness on a surface of a basket by moving a polymer solution toward a surface of the basket by a centrifugal force, And forming a photonic crystal layer having a predetermined thickness on the surface of the polymer layer by causing the colloidal solution containing the photon nanoparticles to move toward the surface of the basket by centrifugal force.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법에 있어서 상기 폴리머층형성단계에서 자전하는 바스켓의 표면은 회전축으로부터 일정한 곡률반경을 가져 상기 바스켓의 표면에 일정한 원심력이 작용하게 되어, 상기 폴리머 용액은 상기 바스켓의 표면에 일정한 두께로 도포되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention, the surface of the basket rotating in the polymer layer forming step has a constant radius of curvature from the rotation axis, so that a constant centrifugal force acts on the surface of the basket And the polymer solution is applied to the surface of the basket at a constant thickness.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법에 있어서 상기 폴리머 용액은 폴리디메틸실록산을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the method for producing a photonic crystal according to the present invention, the polymer solution includes polydimethylsiloxane.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법에 있어서 상기 광결정층형성단계에서 상기 폴리머층의 표면은 회전축으로부터 일정 곡률반경을 가져 상기 폴리머층의 표면에는 일정한 원심력이 하게 되어 상기 교질 용액은 상기 폴리머층의 표면에 일정한 두께로 도포되고 건조되어 광나노입자가 적층되고 용매가 증발하여 균일한 격자 구조의 광결정층을 형성하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the method for manufacturing a photonic crystal according to the present invention, the surface of the polymer layer in the photonic crystal layer forming step has a certain radius of curvature from the rotation axis, The colloidal solution is coated on the surface of the polymer layer to a predetermined thickness and is dried to deposit the photo-nanoparticles and evaporate the solvent to form a photonic crystal layer having a uniform lattice structure.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법은 상기 광결정층형성단계 후에 원심력에 의해 경화제가 상기 바스켓의 표면 쪽으로 이동하여 상기 경화제가 상기 광결정층의 공극에 위치하도록 한 후 경화시키고 광나노입자를 제거하여 역오팔 구조의 광결정층을 형성하는 광결정층가공단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention, wherein after the photonic crystal layer forming step, the hardening agent moves toward the surface of the basket by centrifugal force so that the hardening agent is located in the gap of the photonic crystal layer Forming a photonic crystal layer of a reverse opal structure by removing the photo-nanoparticles after curing the photonic crystal layer.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법은 상기 광결정층형성단계 후에 원심력에 의해 광나노입자를 포함하는 교질 용액이 상기 바스켓의 표면 쪽으로 이동하여 상기 교질 용액이 상기 광결정층의 표면에 일정한 두께로 도포되도록 한 후 건조시켜 상기 광결정층의 표면에 일정 두께를 가지는 오팔 구조의 제2광결정층이 형성되도록 하는 광결정층추가형성단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention, wherein after the photonic crystal layer forming step, a colloidal solution containing light nano particles is moved toward the surface of the basket by centrifugal force, Forming a second photonic crystal layer having a predetermined thickness on the surface of the photonic crystal layer so that the second photonic crystal layer is coated on the surface of the photonic crystal layer to a predetermined thickness and then dried to form a photonic crystal layer.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법은 상기 광결정층가공단계 후에 원심력에 의해 광나노입자를 포함하는 교질 용액이 상기 바스켓의 표면 쪽으로 이동하여 상기 교질 용액이 상기 광결정층의 표면에 일정한 두께로 도포되도록 한 후 건조시켜 상기 광결정층의 표면에 일정 두께를 가지는 오팔 구조의 제2광결정층이 형성되도록 하는 광결정층추가형성단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention, wherein after the photonic crystal layer processing step, a colloidal solution containing light nano particles is moved toward the surface of the basket by centrifugal force, Forming a second photonic crystal layer having a predetermined thickness on the surface of the photonic crystal layer so that the second photonic crystal layer is coated on the surface of the photonic crystal layer to a predetermined thickness and then dried to form a photonic crystal layer.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법은 상기 광결정층추가형성단계 후에 원심력에 의해 경화제가 상기 바스켓의 표면 쪽으로 이동하여 상기 경화제가 상기 오팔구조의 제2광결정층의 공극에 위치하도록 한 후 경화시키고 광나노입자를 제거하여 역오팔 구조의 제2광결정층을 형성하는 광결정층추가가공단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention, after the photonic crystal layer is further formed, the hardening agent moves toward the surface of the basket by centrifugal force and the hardening agent moves to the surface of the second photonic crystal layer Further comprising a photonic crystal layer further processing step of forming a second photonic crystal layer having an inverse opal structure by curing the photonic crystal structure after allowing the photonic crystal structure to be located in the void of the photonic crystal structure and removing the light nanoparticles.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법에 있어서 상기 광결정층 및 제2광결정층을 형성하기 위해 사용하는 광나노입자의 종류 또는 크기를 달리하여, 상기 광결정층과 제2광결정층이 서로 다른 구조색을 가지는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention, the kind or size of the optical nano-particles used for forming the photonic crystal layer and the second photonic crystal layer are different, And the second photonic crystal layer has a different structure color.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법에 있어서 상기 광결정층 및 제2광결정층을 형성하기 위해 사용하는 광나노입자의 종류 또는 크기를 달리하여, 상기 광결정층과 제2광결정층이 서로 다른 구조색을 가지는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention, the kind or size of the optical nano-particles used for forming the photonic crystal layer and the second photonic crystal layer are different, And the second photonic crystal layer has a different structure color.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법에 사용되는 장치는 수용회동부를 회전시킬 수 있는 구동력을 제공하는 구동부와; 용액을 수용하고 회전축로부터 일정한 곡률 반경을 가지는 바스켓을 포함하며, 상기 구동부의 구동력에 따라 회전하는 수용회동부;를 포함하며, 상기 구동부가 작동하여 상기 수용회동부가 자전하는 경우 상기 바스켓의 표면에는 일정한 원심력이 적용되게 되어 상기 용액은 상기 바스켓의 표면 쪽으로 이동하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for use in a method for manufacturing a photonic crystal according to the present invention, comprising: a driving unit for providing a driving force for rotating a receiving rotation unit; A basket having a predetermined radius of curvature from a rotation axis thereof and adapted to rotate in response to a driving force of the driving unit, wherein when the driving unit is operated to rotate the receiving rotation unit, Centrifugal force is applied so that the solution moves toward the surface of the basket.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법에 사용되는 장치에 있어서 상기 용액은 폴리머 용액 또는 광나노입자를 포함하는 교질 용액인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the apparatus for use in the method for producing a photonic crystal according to the present invention, the solution is a colloidal solution containing a polymer solution or photo-nanoparticles.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법에 사용되는 장치에 있어서 상기 수용회동부는 바스켓을 수용하며 상기 구동부의 구동력에 의해 회전하는 하우징과, 용액을 수용하며 회전축으로부터 일정한 곡률반경을 가지는 표면을 가지고 상기 하우징과 함께 회전하는 바스켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the apparatus for use in the method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention, the receptacle pivoting portion includes a housing accommodating a basket and rotating by a driving force of the driving portion, And a basket rotating with the housing with a surface having a constant radius of curvature.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법에 사용되는 장치에 있어서 상기 하우징은 바스켓을 수용하는 공간인 수용부와, 상면에서 하측으로 합입되어 상기 수용부와 연통되는 연통홀과, 하면에서 상측으로 함입되어 연결부를 수용하는 연결부수용홈과, 상기 수용부와 연결부수용홈를 격리하는 격리부와, 상기 격리부에 관통형성되는 체결홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for use in a method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention, wherein the housing comprises: a housing portion that is a space for housing the basket; A connection hole accommodated in the communication hole and upward from the lower surface to receive the connection portion, an isolation portion isolating the accommodation portion from the connection portion accommodation groove, and a connection hole formed through the isolation portion.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법에 사용되는 장치에 있어서 상기 바스켓은 내부의 수용공간은 상기 연통홀에 연통하게 되며, 상기 바스켓의 직경 방향은 상기 회전축의 길이 방향 및 중력방향에 수직하게 되며, 상기 구동부의 작동에 의해 상기 회동수용부가 회전하는 경우 상기 구동축을 중심으로 함께 자전하게 되어 상기 바스켓의 내측 표면에는 일정한 원심력이 작용하게 되어, 상기 수용공간에 위치하는 용액은 원심력에 의해 상기 바스켓의 내측 표면으로 이동하게 되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the apparatus for use in the method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention, the inner space of the basket communicates with the communication hole, When the rotation receiving portion rotates by the operation of the driving portion, the centrifugal rotation is made to rotate together with the driving shaft so that a constant centrifugal force acts on the inner surface of the basket, Is moved to the inner surface of the basket by centrifugal force.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법에 사용되는 장치는 상기 구동부를 지지하는 고정부와, 구동축과 수용회동부에 각각 결합하여 상기 구동부의 구동력을 수용회동부에 전단하여 상기 수용회동부가 회전하도록 하는 연결부를 포함하며, 상기 고정부는 상측면에서 내측으로 함입형성되어 구동부를 수용하는 구동부수용홈과, 외측면에서 내측으로 함입형성되어 상기 구동부수용홈에 연통되는 고정부측면홀을 포함하여, 상기 구동부수용홈에 구동부를 삽입하고 고정부측면홀에 체결부재를 삽입하여 조이면 상기 체결부재의 말단이 상기 구동부수용홈 내에 있는 구동부의 측면을 가압하여 상기 구동부는 상기 고정부에 견고히 결합하게 되며, 상기 연결부는 상측으로 함입되어 상기 구동축이 삽입되는 축수용홈과, 측면에서 내측으로 함입형성되어 축수용홈에 연통되는 연결부측면홀과, 상면에서 하측으로 함입되어 체결부재가 삽입되는 체결부재홈을 포함하여, 상기 고정부에 결합한 구동부의 구동축을 축수용홈에 삽입하고 연결부측면홀에 체결부재를 삽입하여 조이면 상기 체결부재의 말단이 상기 축수용홈 내의 구동축의 측면을 가압하여 상기 연결부는 상기 구동축에 견고히 결합하게 되고, 상기 연결부수용홈에서 연결부를 삽입하고 체결부재를 상기 체결홈 및 체결부재홈에 차례로 삽입시키면 상기 연결부와 수용회동부를 견고히 결합시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a photonic crystal according to the present invention, comprising: a fixing part for supporting the driving part; a driving part for coupling the driving force of the driving part to the driving shaft, And a connecting portion for allowing the receiving rotation portion to rotate while being sheared in the receiving portion, wherein the fixing portion includes a driving portion receiving groove formed inwardly from the upper side to receive the driving portion, The driving member is inserted into the driving member receiving groove and the fixing member is inserted into the fixing member side hole so that the end of the connecting member presses the side surface of the driving member in the driving member receiving groove, And the connection portion is integrally formed with the shaft receiving groove into which the driving shaft is inserted, And a coupling member groove inserted into the lower side from the upper surface and inserted into the coupling member, wherein the driving shaft of the driving unit coupled to the fixing unit is inserted into the shaft receiving groove The end of the fastening member presses the side surface of the driving shaft in the shaft receiving groove so that the connecting portion is firmly coupled to the driving shaft, and the connecting portion is inserted in the connecting portion receiving groove, Is inserted into the coupling groove and the coupling member groove, the coupling portion and the coupling rotation portion can be firmly coupled to each other.
본 발명은 앞서 본 실시예에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the following effects can be obtained by this embodiment.
본 발명은 광결정체 제조장치에 광나노입자를 포함하는 교질용액을 투입하고 장치를 작동시키면 광결정체를 제조할 수 있어, 간단하고 신속하게 광결정체를 형성할 수 있는 효과가 있다.The present invention can produce a photonic crystal by injecting a gentle solution containing photonic nanoparticles into a photonic crystal manufacturing apparatus and operating the apparatus, thereby forming a photonic crystal easily and quickly.
또한, 본 발명은 회전축으로부터 일정한 곡률 반경을 갖는 바스켓의 표면에 일정한 원심력이 적용되도록 하여, 광나노입자를 포함하는 교질용액이 원심력에 의해 상기 바스켓의 표면 쪽으로 이동하여 광나노입자가 적층되고 용매가 증발하여 균일한 격자 구조(오팔 구조)의 광결정층을 형성하므로, 상대적으로 대면적의 균일한 두께의 광결정체를 용이하게 제조할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, a constant centrifugal force is applied to a surface of a basket having a constant radius of curvature from a rotation axis, so that a colloidal solution containing the optical nanoparticles moves toward the surface of the basket by centrifugal force to laminate the optical nanoparticles, And evaporates to form a photonic crystal layer having a uniform lattice structure (opal structure), so that a photocrystalline having a relatively large area and a uniform thickness can be easily produced.
또한, 본 발명은 하나의 광결정층을 형성한 후 종류 및 크기가 다른 광나노입자를 포함하는 교질용액을 공급하여, 새로운 구조색을 갖는 광결정층을 추가로 적층할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of forming a single photonic crystal layer and then supplying a colloidal solution containing photo-nano-particles having different kinds and sizes to further laminate a photonic crystal layer having a new structure color.
또한, 본 발명은 오팔 구조 또는 역오팔 구조가 혼재되어 있는 광결정체를 용이하게 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of easily manufacturing a photonic crystal in which an opal structure or an inverse opal structure is mixed.
또한, 본 발명은 폴리머층을 형성한 다음 광결정층을 형성하므로, 광결정층이 적층되는 면이 회전축으로부터 일정한 곡률반경을 가지도록 할 수 있으며, 광결정층의 분리가 용이하고, 폴리머층에 의해 광결정체의 손상 없이 펼 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, since the present invention forms the photonic crystal layer after forming the polymer layer, the surface on which the photonic crystal layer is laminated can have a constant radius of curvature from the rotation axis, and the photonic crystal layer can be easily separated, So that it can be unfolded without being damaged.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광결정체의 제조방법에 사용되는 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 장치를 구성하는 구동부의 사시도.
도 3은 도 1의 장치를 구성하는 고정부의 사시도.
도 4는 도 1의 장치를 구성하는 연결부의 사시도.
도 5는 도 1의 장치를 구성하는 수용회동부의 분해사시도.
도 6은 도 1의 장치를 구성하는 수용회동부의 단면도.
도 7은 도 1의 장치의 작동원리를 설명하기 위한 참고도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광결정체의 제조방법을 설명하기 위한 참고도.1 is a perspective view of a device used in a method of manufacturing a photonic crystal according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of a driving unit constituting the apparatus of FIG.
3 is a perspective view of a fixing part constituting the apparatus of Fig.
4 is a perspective view of a connection part constituting the device of FIG.
Fig. 5 is an exploded perspective view of a housing rotation part constituting the apparatus of Fig. 1; Fig.
6 is a cross-sectional view of a housing rotation part constituting the apparatus of Fig.
7 is a reference diagram for explaining the operation principle of the apparatus of FIG.
8 is a reference diagram for explaining a method of manufacturing a photonic crystal according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 광결정체의 제조방법 및 이에 사용되는 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a photonic crystal according to the present invention and apparatuses used therefor will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Unless defined otherwise, all terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs and, if conflict with the meaning of the terms used herein, It follows the definition used in the specification. Further, the detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted. Throughout the specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
본 발명의 일 실시예에 따른 광결정체의 제조방법을 도 1 내지 10을 참조하여 설명하면, 상기 광결정체의 제조방법은 회전축(111)으로부터 일정한 곡률 반경을 갖는 바스켓(142)의 표면에 일정한 원심력이 적용되도록 하여, 광나노입자를 포함하는 교질용액이 원심력에 의해 상기 바스켓(142)의 표면 쪽으로 이동하여 광나노입자가 적층되고 용매가 증발하여 균일한 격자 구조의 광결정층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
1 to 10, a method of manufacturing a photonic crystal according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a photonic crystal, wherein a predetermined centrifugal force is applied to a surface of a
상기 광결정체의 제조방법을 구체적으로 설명하기에 앞서 상기 광결정체의 제조방법에 사용되는 장치를 먼저 살펴보면, 상기 장치(1)는 구동부(11), 고정부(12), 연결부(13), 수용회동부(14) 등을 포함할 수 있다. 상기 고정부(12), 연결부(13) 및 수용회동부(14)는 다양한 소재로 이루어질 수 있으나, 예컨대 PLA(Polylactic acid)를 이용하여 3D 프린터로 제작할 수 있다.
The
상기 구동부(11)는 상기 수용회동부(14)를 회전시킬 수 있는 구동력을 제공하는 구성으로, 다양한 수단이 사용될 수 있으나 예컨대 모터가 사용될 수 있다.The
상기 고정부(12)는 상기 구동부(11)를 지지하는 구성으로, 상기 구동부(11)가 상기 고정부(12)에 지지된 상태에서 상기 구동부(11)의 구동축(111)의 길이방향이 중력방향에 평행하게 위치하게 된다. 상기 구동축(111)은 후술할 바스켓(142)의 회전축으로 작용하게 된다. 상기 고정부(12)는 다양한 형태를 가지며 다양한 방법에 의해 상기 구동부(11)를 지지하나, 예컨대 상기 고정부(12)는 상측면에서 내측으로 함입형성되어 구동부(11)를 수용하는 구동부수용홈(121)과, 외측면에서 내측으로 함입형성되어 상기 구동부수용홈(121)에 연통되는 고정부측면홀(122)을 포함하여, 상기 구동부수용홈(121)에 구동부(11)를 삽입하고 고정부측면홀(122)에 나사, 볼트 등을 체결부재(미도시)를 삽입하여 조이면 상기 체결부재의 말단이 상기 구동부수용홈(121) 내에 있는 구동부(11)의 측면을 가압하여 상기 구동부(11)는 상기 고정부(12)에 견고히 결합하게 된다.The
상기 연결부(13)는 각각 구동축(111)과 수용회동부(14)에 결합하여 상기 구동부(11)의 구동력을 수용회동부(14)에 전단하여 상기 수용회동부(14)가 회전하도록 하는 구성으로, 하면에서 상측으로 함입되어 상기 구동축(111)이 삽입되는 축수용홈(131), 측면에서 내측으로 함입형성되어 축수용홈(131)에 연통되는 연결부측면홀(132), 상면에서 하측으로 함입되어 체결부재가 삽입되는 체결부재홈(133) 등을 포함한다. 상기 고정부(12)에 결합한 구동부(11)의 구동축(111)을 축수용홈(131)에 삽입하고 연결부측면홀(132)에 체결부재를 삽입하여 조이면 상기 체결부재의 말단이 상기 축수용홈(131) 내의 구동축(111)의 측면을 가압하여 상기 연결부(13)는 상기 구동축(111)에 견고히 결합하게 된다.The connecting
상기 수용회동부(14)는 용액을 수용하고 회전축(111)로부터 일정한 곡률 반경을 가지는 바스켓(12)을 포함하며, 상기 연결부(13)에 결합하여 상기 구동부(11)의 구동력에 따라 회전하는 구성으로, 상기 구동부(11)가 작동하여 상기 수용회동부(14)가 작동하는 경우 상기 바스켓(12)의 표면에는 일정한 원심력이 적용되게 되어 상기 용액은 상기 바스켓(12)의 표면으로 이동하게 된다. 상기 수용회동부(14)는 상기 연결부(13)와 결합하고 상기 바스켓(142)를 수용하는 하우징(141)과, 상기 하우징(141)에 수용되며 상기 회전축(111)으로부터 일정한 곡률반경을 가지는 바스켓(12) 등을 포함한다.The receiving
상기 하우징(141)은 상기 연결부(13)와 결합하고 상기 바스켓(142)를 수용하는 구성으로, 상기 바스켓(142)을 수용하는 공간인 수용부(141a)와, 상면에서 하측으로 합입되어 상기 수용부(141a)와 연통되는 연통홀(141b)와, 하면에서 상측으로 함입되어 상기 연결부(13)를 수용하는 연결부수용홈(141c)와, 상기 수용부(141a)와 연결부수용홈(141c)를 격리하는 격리부(141d)와, 상기 격리부(141d)에 관통형성되는 체결홀(141e) 등을 포함한다. 상기 하우징(141)은 도 5에 도시된 바와 같이 제1하우징(1411) 및 제2하우징(1412)로 형성되어 다양한 방법에 의해 결합하여 형성될 수도 있다. 상기 연결부수용홈(141c)에서 연결부(13)를 삽입하고 체결부재를 상기 체결홈(141e) 및 체결부재홈((133)에 차례로 삽입시키면 상기 연결부(13)와 수용회동부(14)를 견고히 결합시킬 수 있다.The
상기 바스켓(142)은 상기 하우징(141)에 수용되며 상기 회전축(111)으로부터 일정한 곡률반경을 가지는 구성으로, 일정 형상을 가지나 바람직하게는 상하가 개방된 원통형의 형상을 가지고, 내부의 수용공간(142a)에는 상기 연통홀(141b)에 연통하게 되며, 상기 바스켓(142)의 직경 방향은 상기 회전축(111)의 길이 방향(중력방향)에 수직하게 된다. 도 7(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(11)의 작동에 의해 상기 회동수용부(14)가 회전하는 경우 상기 바스켓(142)도 상기 구동축(111)을 중심으로 자전하게 되어 상기 바스켓(142)의 내측 표면에는 일정한 원심력이 작용하게 되며, 하기에서 자세히 설명하겠으나 상기 수용공간(142a)에 위치하는 용액은 원심력에 의해 상기 바스켓(142)의 내측 표면으로 이동하게 된다.
The
이하에서는 상기와 같은 장치를 이용하여 광결정체를 제조하는 방법을 구체적으로 살펴보도록 한다. 광결정체의 제조방법은 원심력에 의해 폴리머 용액이 바스켓(142)의 표면 쪽으로 이동하도록 하여 상기 바스켓(142)의 표면에 일정 두께를 가지는 폴리머층(100)을 형성하는 폴리머층형성단계와, 원심력에 의해 광나노입자를 포함하는 교질 용액이 상기 바스켓(142)의 표면 쪽으로 이동하도록 하여 상기 폴리머층(100)의 표면에 일정 두께를 가지는 광결정층(200)을 형성되도록 하는 광결정층형성단계를 포함하며, 상기 바스켓(142)의 표면은 회전축으로부터 일정한 곡률반경을 가져 상기 바스켓(142)의 표면 및 상기 폴리머층(100)의 표면에 일정한 원심력이 작용하는 것을 특징으로 한다.
Hereinafter, a method for manufacturing a photonic crystal using the above-described apparatus will be described in detail. A method of manufacturing a photonic crystal includes a polymer layer forming step of forming a
상기 폴리머층형성단계는 원심력에 의해 폴리머 용액이 바스켓(142)의 표면 쪽으로 이동하여 상기 폴리머 용액이 상기 바스켓(142)의 표면에 일정한 두께로 도포되도록 한 후 건조시켜 상기 바스켓(142)의 표면에 일정 두께를 가지는 폴리머층(100)을 형성하는 단계로, 상기 바스켓(142)의 표면은 회전축(111)으로부터 일정한 곡률반경(r1)을 가져 상기 바스켓(142)의 표면에는 일정한 원심력이 작용하게 되어 상기 폴리머 용액은 상기 바스켓(142)의 표면에 일정한 두께로 도포되게 된다. 상기 폴리머 용액은 액상의 폴리머와 경화제 등을 포함하며, 상기 폴리머로는 다양한 폴리머가 사용될 수 있으나 바람직하게는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)이 사용된다. 구체적으로, 상기 장치(1)의 연통홀(141b)을 통해 폴리머 용액(예컨대, PDMS와 경화제 질량비율이 10 대 1이 되도록 하여 폴리머 용액 형성)을 부어 상기 바스켓(142)의 수용공간(142a)에 폴리머 용액을 위치시킨 다음, 상기 구동부(111)를 작동시키면(예컨대 2000 내지 3000rpm) 상기 바스켓(142)을 자전하게 되어 상기 폴리머 용액은 원심력에 의해 상기 바스켓(132)의 내부 표면 쪽으로 이동하게 되어 상기 폴리머 용액은 상기 바스켓(142)의 내부 표면에 일정한 두께로 도포되고, 상기 바스켓(142)이 회전하는 상태를 일정 시간 유지하면(예컨대 1 내지 2일) 상기 폴리머 용액은 건조 경화되어 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 바스켓(142)의 내부 표면에 일정 두께(예컨대 2 내지 5mm)를 가지는 폴리머층이 형성되게 된다. 상기 수용공간(142a)에 폴리머 용액을 투입하고 상기 연통홀(141b)을 통해 수용공간(142a) 내의 공기를 흡입하여 진공상태로 만드는 경우 상기 폴리머 용액을 건조 경화시키는 시간을 단축할 수 있게 된다.
In the polymer layer forming step, the polymer solution is moved toward the surface of the
상기 광결정층형성단계는 폴리머층형성단계 후에 원심력에 의해 광나노입자를 포함하는 교질 용액이 상기 바스켓(142)의 표면 쪽으로 이동하여 상기 교질 용액이 상기 폴리머층(100)의 표면에 일정한 두께로 도포되도록 한 후 건조시켜 상기 폴리머층(100)의 표면에 일정 두께를 가지는 광결정층(200)이 형성되도록 하는 단계로, 상기 폴리머층(100)의 표면은 회전축(111)으로부터 일정 곡률반경(r2)을 가져 상기 폴리머층(100)의 표면에는 일정한 원심력이 하게 되어 상기 교질 용액은 상기 폴리머층(100)의 표면에 일정한 두께로 도포되게 된다. 상기 광나노입자는 광결정체를 형성할 수 있는 나노입자를 의미하며, 종류 및 크기에 따라 구현되는 구조색이 달라지게 된다. 상기 광나노입자는 다양한 종류 및 크기를 가지는 나노입자가 사용될 수 있으나, 예컨대 직경 200 내지 300nm의 폴리스티렌, 실리카, 멜라닌이 등이 사용될 수 있고, 상기 광나노입자는 탈 이온수(DI water)에 분산되어 교질용액(colloidal solution)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 장치(1)의 연통홀(141b)을 통해 교질 용액(예컨대, 실리카와 탈 이온수가 혼합되어 형성됨)을 부어 상기 바스켓(142)의 수용공간(142a)에 교질 용액을 위치시킨 다음, 상기 구동부(111)를 작동시키면(예컨대 2000 내지 3000rpm) 상기 바스켓(142)을 자전하게 되어 상기 교질 용액은 원심력에 의해 상기 폴리머층(100)의 내부 표면 쪽으로 이동하게 되어 상기 교질 용액은 상기 폴리머층(100)의 내부 표면에 일정한 두께로 도포되고, 상기 바스켓(142)이 회전하는 상태를 일정 시간 유지하면(예컨대 24시간 정도) 상기 광나노입자는 농도증가와 용매가 증발하면 자기결합하여, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 폴리머층(100)의 내부 표면에 일정 두께를 가지는 균일한 격자 구조(오팔 구조)의 광결정층(200)을 형성할 수 있다. 상기 수용공간(142a)에 교질 용액을 투입하고 상기 연통홀(141b)을 통해 수용공간(142a) 내의 공기를 흡입하여 진공상태로 만드는 경우 상기 교질 용액을 건조시키는 시간을 단축할 수 있게 된다.
In the photonic crystal layer forming step, after the polymer layer forming step, the colloidal solution containing the photo-nanoparticles moves toward the surface of the
상기 광결정층의 제조방법은 광결정층형성단계 후에 원심력에 의해 경화제가 상기 바스켓(142)의 표면 쪽으로 이동하여 상기 경화제가 상기 광결정층(200)의 공극에 위치하도록 한 후 경화시키고 광나노입자를 제거하여 역오팔 구조(inverse opal structure)의 광결정층(300)을 형성하는 광결정층가공단계를 추가로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 장치(1)의 연통홀(141b)을 통해 경화제(예컨대, PEGDA)를 부어 상기 바스켓(142)의 수용공간(142a)에 경화제를 위치시킨 다음, 상기 구동부(111)를 작동시키면(예컨대 2000 내지 3000rpm) 상기 바스켓(142)을 자전하게 되어 상기 경화제는 원심력에 의해 상기 광결정층(200)의 내부 표면 쪽으로 이동하게 되어 상기 경화제는 상기 광결정층(200)의 광나노입자의 내부 공극에 위치하게 되고, 상기 바스켓(142)이 회전하는 상태를 유지하고 UV램프를 이용하여 경화시키고 불산으로 상기 광나노입자를 녹여 제거하면, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 폴리머층(100)의 내부 표면에 일정 두께를 가지는 균일한 격자 구조(역오팔 구조)의 광결정층(300)을 형성할 수 있다. 따라서, 광결정층형단계만을 거치는 경우 상기 폴리머층(100)에 오팔 구조의 광결정층(200)이 형성되나, 광결정정층가공단계를 추가로 진행하는 경우 상기 폴리머층(100)에 역오팔 구조의 광결정층(300)이 형성되게 된다.
After the photonic crystal layer forming step, the hardening agent is moved toward the surface of the
상기 광결정층의 제조방법은 광결정층형성단계 후 또는 광결정층가공단계 후에 원심력에 의해 광나노입자를 포함하는 교질 용액이 상기 바스켓(142)의 표면 쪽으로 이동하여 상기 교질 용액이 상기 광결정층(200 또는 300)의 표면에 일정한 두께로 도포되도록 한 후 건조시켜 상기 광결정층(200 또는 300)의 표면에 일정 두께를 가지는 오팔 구조의 광결정층(미도시, 이하, '오팔구조의 제2광결정층'이라 함)이 형성되도록 하는 광결정층추가형성단계를 추가로 포함할 수 있다. 도시하지 않았지만, 광결정층가공단계 후에 광결정층추가형성단계를 수행하는 경우 오팔 구조의 광결정층(200)에 오팔 구조의 제2광결정층이 하나 더 형성되게 되며, 광결정층가공단계 후에 광결정층추가형성단계를 수행하는 경우 역오팔 구조의 광결정층(200)에 오팔 구조의 제2광결정층이 하나 더 형성되게 된다. 상기 광결정층추가형성단계를 광결정층(200 또는 300)이 형성된 후에 수행하는 것을 제외하고는 광결정층형성단계와 동일한 방법으로 수행하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
The method of manufacturing the photonic crystal layer may include a step of moving the colloidal solution containing the photo-nanoparticles toward the surface of the
상기 광결정층의 제조방법은 광결정층추가형성단계 후에 원심력에 의해 경화제가 상기 바스켓(142)의 표면 쪽으로 이동하여 상기 경화제가 상기 오팔구조의 제2광결정층의 공극에 위치하도록 한 후 경화시키고 광나노입자를 제거하여 역오팔 구조(inverse opal structure)의 제2광결정층(미도시)을 형성하는 광결정층추가가공단계를 추가로 포함할 수 있다. 도시하지 않았지만, 상기 괄결정층추가가공단계를 통해 오팔 구조의 광결정층(200)에 역오팔 구조의 제2광결정층이 하나 더 형성되거나 역오팔 구조의 광결정층(200)에 역오팔 구조의 제2광결정층이 하나 더 형성되게 된다. 상기 광결정층추가가공단계는 오팔 구조의 제2광결정층이 형성된 후에 수행하는 것을 제외하고는 광결정층가공단계와 동일한 방법으로 수행하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 따라서, 광결정층구가형성단계와, 광결정층추가가공단계를 계속적으로 수행함으로, 오팔 구조 및/또는 역오팔 구조의 광결정층이 차례로 적층된 광결정체를 제조하는 것이 가능하다. 또한, 각각의 광결정층을 형성하기 위해 사용하는 광나노입자의 종류와 크기를 조절하여 복수 개의 광결정층으로 이루어진 광결정체에서 상기 광결정층마다 다른 구조색을 가지도록 하는 것이 가능하다.
The method of manufacturing the photonic crystal layer may be such that after the photonic crystal layer is further formed, the curing agent moves toward the surface of the
이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Should be interpreted as belonging to the scope.
1: 장치 11: 구동부 12: 고정부
13: 연결부 14: 수용회동부 111: 구동축(회전축)
121: 구동부수용홈 122: 고정부측면홀 131: 축수용홈
132: 연결부측면홀 133: 체결부재홈 141: 하우징
142: 바스켓 141a: 수용부 141b: 연통홀
141c: 연결부수용홈 141d: 격리부 141e: 체결홀
142a: 수용공간 1411: 제1하우징 1412: 제2하우징1: device 11: driving part 12:
13: connecting part 14: receiving rotating part 111: driving shaft (rotating shaft)
121: drive part receiving groove 122: fixed part side hole 131: shaft receiving groove
132: connecting portion side hole 133: fastening member groove 141: housing
142: basket 141a: accommodating portion 141b: communication hole
141c: connection
142a: accommodation space 1411: first housing 1412: second housing
Claims (17)
상기 광결정체의 제조방법은 원심력에 의해 바스켓의 표면에 일정 두께를 가지는 폴리머층을 형성하는 폴리머층형성단계와, 원심력에 의해 상기 폴리머층의 표면에 일정 두께를 가지는 광결정층을 형성하는 광결정층형성단계와, 원심력에 의해 상기 광결정층의 표면에 일정 두께를 가지는 오팔 구조의 제2광결정층을 형성하는 광결정층추가형성단계를 포함하며, 상기 광결정층 및 제2광결정층을 형성하기 위해 사용하는 광나노입자의 종류를 달리하여 상기 광결정층과 제2광결정층이 서로 다른 구조색을 가지도록 하며,
상기 장치는 구동력을 제공하는 구동부와, 용액을 수용하고 일정한 곡률 반경을 가지는 바스켓을 가지며 상기 구동부의 구동력에 따라 회전하는 수용회동부와, 폴리락트산(PLA)으로 이루어지며 상기 구동부의 구동축과 수용회동부에 각각 결합하여 상기 구동부의 구동력을 수용회동부에 전달하여 상기 수용회동부가 회전하도록 하는 연결부를 포함하고,
상기 수용회동부는 바스켓을 수용하며 상기 구동부의 구동력에 의해 회전하는 하우징을 추가로 포함하며, 상기 하우징은 바스켓을 수용하는 공간인 수용부와, 상면에서 하측으로 합입되어 상기 수용부와 연통되는 연통홀과, 하면에서 상측으로 함입되어 연결부를 수용하는 연결부수용홈과, 상기 수용부와 연결부수용홈를 격리하는 격리부와, 상기 격리부에 관통형성되는 체결홀을 포함하고, 상기 연결부는 상측으로 함입되어 상기 구동축이 삽입되는 축수용홈과, 측면에서 내측으로 함입형성되어 축수용홈에 연통되는 연결부측면홀과, 상면에서 하측으로 함입되어 체결부재가 삽입되는 체결부재홈을 포함하여, 상기 구동부의 구동축을 축수용홈에 삽입하고 연결부측면홀에 체결부재를 삽입하여 조이면 상기 체결부재의 말단이 상기 축수용홈 내의 구동축의 측면을 가압하여 상기 연결부는 상기 구동축에 견고히 결합하게 되고, 상기 연결부수용홈에 연결부를 삽입하고 체결부재를 상기 체결홀 및 체결부재홈에 차례로 삽입시키면 상기 연결부와 수용회동부를 견고히 결합시킬 수 있으며,
상기 폴리머층형성단계는 연통홀을 통해 폴리머 용액을 부어 상기 바스켓의 수용공간에 폴리머 용액을 위치시킨 다음, 상기 구동부를 작동시켜 상기 바스켓이 자전하도록 하여 상기 폴리머 용액이 원심력에 의해 상기 바스켓의 내부 표면 쪽으로 이동하도록 하여 상기 폴리머 용액이 상기 바스켓의 내부 표면에 일정한 두께로 도포되도록 하고 상기 연통홀을 통해 수용공간 내의 공기를 흡입하여 상기 폴리머 용액을 건조 경화시켜 폴리머층을 형성하고,
상기 광결정층형성단계는 폴리머층을 형성한 후에 상기 연통홀을 통해 교질 용액을 부어 상기 바스켓의 수용공간에 교질 용액을 위치시킨 다음 상기 구동부를 작동시켜 상기 바스켓이 자전하도록 하여 상기 교질 용액이 원심력에 의해 상기 폴리머층의 내부 표면 쪽으로 이동하도록 하여 상기 교질 용액이 상기 폴리머층의 내부 표면에 일정한 두께로 도포되도록 하고 상기 연통홀을 통해 수용공간 내의 공기를 흡입하여 교질 용액을 건조시켜 광결정층을 형성하는 것을 특징으로 하는 광결정체의 제조방법.A method of manufacturing a photonic crystal using an apparatus used for manufacturing a photonic crystal,
The method of manufacturing a photonic crystal includes a polymer layer forming step of forming a polymer layer having a predetermined thickness on a surface of a basket by a centrifugal force and a photonic crystal layer forming step of forming a photonic crystal layer having a predetermined thickness on the surface of the polymer layer by centrifugal force And forming a second photonic crystal layer of an opal structure having a predetermined thickness on the surface of the photonic crystal layer by a centrifugal force, wherein the photonic crystal layer further comprises a photonic crystal layer forming step of forming a photonic crystal layer and a second photonic crystal layer The photonic crystal layer and the second photonic crystal layer have different structure colors by different kinds of nanoparticles,
The apparatus includes a driving unit that provides a driving force, a receiving rotation unit that receives a solution and has a basket having a predetermined radius of curvature and that rotates according to a driving force of the driving unit, and a polylactic acid (PLA) And a connecting portion for coupling the driving force of the driving portion to the receiving rotation portion to rotate the receiving rotation portion,
Wherein the receptacle further includes a housing accommodating a basket and rotating by a driving force of the driving unit, the housing including a receptacle which is a space for accommodating a basket, and a communication hole A connection portion accommodating groove inserted upward from the lower surface to receive the connection portion, an isolation portion isolating the accommodation portion from the connection portion receiving groove, and a connection hole formed through the isolation portion, the connection portion being embedded upward A coupling portion side hole formed to be inserted into the shaft receiving groove inward from the side surface to be inserted into the drive shaft and a coupling member groove to be inserted downward from the upper surface to insert the coupling member, Is inserted into the shaft receiving groove and the fastening member is inserted into the connecting portion side hole, the end of the fastening member is fastened to the shaft receiving groove The coupling portion is firmly coupled to the driving shaft so that the coupling portion is inserted into the coupling portion receiving groove and the coupling member is inserted into the coupling hole and the coupling member groove in order to firmly couple the coupling portion and the receiving rotation portion. And,
The polymer layer forming step includes pouring the polymer solution through the communication hole to place the polymer solution in the receiving space of the basket, and then driving the driving part to rotate the basket so that the polymer solution is centrifugally moved to the inner surface So that the polymer solution is applied to the inner surface of the basket to a predetermined thickness, and air in the accommodation space is sucked through the communication holes to dry-cure the polymer solution to form a polymer layer,
In the photocrystalline layer forming step, a colloid solution is poured through the communication hole after the polymer layer is formed, and the colloidal solution is placed in the receiving space of the basket. Then, the driving unit is operated to rotate the basket, To move to the inner surface of the polymer layer so that the colloidal solution is applied to the inner surface of the polymer layer to a predetermined thickness and air in the accommodation space is sucked through the communication holes to dry the colloidal solution to form a photonic crystal layer ≪ / RTI >
상기 광결정층형성단계와 광결정층추가형성단계 사이에 원심력에 의해 경화제가 상기 바스켓의 표면 쪽으로 이동하여 상기 경화제가 상기 광결정층의 공극에 위치하도록 한 후 경화시키고 광나노입자를 제거하여 역오팔 구조의 광결정층을 형성하는 광결정층가공단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광결정체의 제조방법.The method according to claim 2, wherein the photonic crystal layer
The curing agent is moved toward the surface of the basket by the centrifugal force between the photonic crystal layer forming step and the photonic crystal layer addition forming step so that the curing agent is positioned in the gap of the photonic crystal layer and then cured and the optical nano particles are removed, And a photonic crystal layer processing step of forming a photonic crystal layer.
상기 광결정층추가형성단계 후에 원심력에 의해 경화제가 상기 바스켓의 표면 쪽으로 이동하여 상기 경화제가 상기 오팔구조의 제2광결정층의 공극에 위치하도록 한 후 경화시키고 광나노입자를 제거하여 역오팔 구조의 제2광결정층을 형성하는 광결정층추가가공단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광결정체의 제조방법.The method of manufacturing a photonic crystal layer according to claim 2 or 6,
After the additional photocrystal layer is formed, the curing agent is moved toward the surface of the basket by centrifugal force so that the curing agent is positioned in the gap of the second photonic crystal layer of the opal structure, and then cured. Wherein the photonic crystal layer further comprises a photonic crystal layer further processing step of forming two photonic crystal layers.
상기 장치는 상기 구동부를 지지하는 고정부를 추가로 포함하며,
상기 고정부는 상측면에서 내측으로 함입형성되어 구동부를 수용하는 구동부수용홈과, 외측면에서 내측으로 함입형성되어 상기 구동부수용홈에 연통되는 고정부측면홀을 포함하여, 상기 구동부수용홈에 구동부를 삽입하고 고정부측면홀에 체결부재를 삽입하여 조이면 상기 체결부재의 말단이 상기 구동부수용홈 내에 있는 구동부의 측면을 가압하여 상기 구동부는 상기 고정부에 견고히 결합시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 광결정체의 제조방법.3. The method of claim 2,
The apparatus further includes a fixing portion for supporting the driving portion,
The fixing portion includes a driving portion receiving groove formed to be inserted inward from the upper side to receive the driving portion and a fixed portion side hole formed to be inserted inward from the outer side surface to communicate with the driving portion receiving groove, And the end of the fastening member presses the side surface of the driving portion in the driving portion receiving groove so that the driving portion can be firmly coupled to the fixing portion when the fastening member is inserted into the fixing portion side hole and tightened. Gt;
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