KR102106491B1 - Superhydrophobic patterned biochip and its making method - Google Patents

Superhydrophobic patterned biochip and its making method Download PDF

Info

Publication number
KR102106491B1
KR102106491B1 KR1020180098016A KR20180098016A KR102106491B1 KR 102106491 B1 KR102106491 B1 KR 102106491B1 KR 1020180098016 A KR1020180098016 A KR 1020180098016A KR 20180098016 A KR20180098016 A KR 20180098016A KR 102106491 B1 KR102106491 B1 KR 102106491B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
superhydrophobic
laser
biochip
transparent substrate
Prior art date
Application number
KR1020180098016A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200022185A (en
Inventor
천두만
오치빈
딘테훙
Original Assignee
울산대학교 산학협력단
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 울산대학교 산학협력단 filed Critical 울산대학교 산학협력단
Priority to KR1020180098016A priority Critical patent/KR102106491B1/en
Publication of KR20200022185A publication Critical patent/KR20200022185A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102106491B1 publication Critical patent/KR102106491B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00206—Processes for functionalising a surface, e.g. provide the surface with specific mechanical, chemical or biological properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0819—Microarrays; Biochips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/16—Surface properties and coatings
    • B01L2300/161—Control and use of surface tension forces, e.g. hydrophobic, hydrophilic
    • B01L2300/165—Specific details about hydrophobic, oleophobic surfaces
    • B01L2300/166—Suprahydrophobic; Ultraphobic; Lotus-effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

본 발명은, 투명 기판을 준비하는 단계; 레이저를 준비하는 단계; 상기 레이저를 상기 투명 기판으로 조사하여 상기 기판 표면에 초소수성 패턴을 형성하는 단계; 상기 기판에 대하여 열처리를 하는 열처리 단계를 포함하는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법을 제공한다.
본 발명은, 투명한 물체의 표면에 레이저를 이용하여 초소수성 패턴을 형성할 수 있고, 초소수성 패턴 사이에 서로 이웃하는 친수성 구간에 선택적으로 시험 대상을 배치하여, 시험 대상의 관찰을 비교하며 수행할 수 있다. The present invention, preparing a transparent substrate; Preparing a laser; Irradiating the laser to the transparent substrate to form a superhydrophobic pattern on the substrate surface; Provided is a method for manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern including a heat treatment step of performing heat treatment on the substrate.
The present invention can form a superhydrophobic pattern by using a laser on the surface of a transparent object, and perform test while comparing observations of the test subject by selectively placing test subjects in hydrophilic sections adjacent to each other between the superhydrophobic patterns You can.

Description

초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 및 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법{Superhydrophobic patterned biochip and its making method}A biochip having a superhydrophobic pattern and a method for manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern {Superhydrophobic patterned biochip and its making method}

본 발명은 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 및 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저를 이용하여 표면에 초소수성 패턴을 포함하는 초소수성 영역이 형성되는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 및 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biochip having a superhydrophobic pattern and a method for manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern, and more specifically, a biochip having a superhydrophobic pattern in which a superhydrophobic region including a superhydrophobic pattern is formed on a surface using a laser. And a biochip manufacturing method having a superhydrophobic pattern.

물을 차단하는 초소수성 표면은 생물학적 정량을 수행하는 마이크로 어레이 디바이스 등의 젖음(wetting) 성질 제어와 주위의 물이나 습기로부터 이롭지 못한 영향을 받는 초소형 전자소자의 보호뿐만 아니라 세포의 성장을 제어할 수 있는 표면처리방면 및 외부에 노출된 창이나 벽과 같은 표면의 자체정화(self-cleaning) 등에 활용되고 있다.The superhydrophobic surface that blocks water can control the growth of cells, as well as the control of wetting properties of microarray devices that perform biological quantification and the protection of microelectronic devices that are not beneficially affected by surrounding water or moisture. It is used for surface treatment and self-cleaning of surfaces such as windows and walls exposed to the outside.

특히, 소수성 표면을 갖는 표면은 바이오 관련 연구 분야에서도 사용되고 있다. In particular, surfaces having a hydrophobic surface are also used in bio-related research fields.

대한민국 공개특허 2012-0127129호를 참조하면, 다중 단백질의 혼합물로부터 여러 목적 단밸질의 질량 분석기 가능한 친수성/소수성으로 패턴화된 바이오칩이 개시되어 있다. Referring to Korean Patent Publication No. 2012-0127129, a biochip that is patterned with a hydrophilicity / hydrophobicity capable of multi-purpose monovalidation mass spectrometry from a mixture of multiple proteins is disclosed.

상기한 기술을 살펴보면, 소정의 기판 상에 2단계의 화학반응을 통해 금으로 친수성/소수성 패턴이 형성되어 있음을 알 수 있다. Looking at the above technique, it can be seen that a hydrophilic / hydrophobic pattern is formed of gold through a two-step chemical reaction on a predetermined substrate.

상기한 기술은 친수성/소수성 패턴이 금으로 이루어져 있어 높은 비용이 소모되는 문제점이 있다. The above technique has a problem in that a high cost is consumed because the hydrophilic / hydrophobic pattern is made of gold.

또한, 바이오칩의 사용 도중 금으로 이루어진 친수성/소수성 패턴이 손상을 입는 경우, 바이오칩의 기능이 제한되는 문제점이 있다. In addition, when the hydrophilic / hydrophobic pattern made of gold is damaged during the use of the biochip, there is a problem that the function of the biochip is limited.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 초소수성을 갖는 동시에 배면의 배경이 투시될 수 있도록 일정한 투명도를 갖는 초소수성 바이오칩을 제조할 수 있는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 투명한 기판 표면에 레이저를 이용하여 초소수성 패턴을 형성하고, 이후 투명 기판을 일정 온도 상태에서 일정 시간 유지한 후 상온에서 냉각시키는 열처리를 수행하여 초소수성 바이오칩을 제조할 수 있는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and provides a method for manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern capable of producing a superhydrophobic biochip having a certain transparency so that the background of the back side is visible while simultaneously having superhydrophobicity. It is aimed at.
In addition, according to the present invention, a superhydrophobic biochip can be produced by forming a superhydrophobic pattern using a laser on a transparent substrate surface, and then performing a heat treatment to keep the transparent substrate at a constant temperature for a period of time and then cooling at room temperature. It is an object to provide a method for manufacturing a biochip having a hydrophobic pattern.

또한, 본 발명은 레이저를 이용하여 형성된 초소수성 패턴 사이에 형성되는 초소수성 패턴 가공을 하지 않은 친수성 구간에, 선택적으로 시험 대상을 배치하여, 시험 대상의 관찰을 비교하며 수행할 수 있는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention is a superhydrophobic pattern that can be performed by comparing the observations of the test subject by selectively arranging the test subject in a hydrophilic section that is not processed with a superhydrophobic pattern formed between superhydrophobic patterns formed using a laser. It is an object to provide a biochip having a.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 투명 기판을 준비하는 단계; 레이저를 준비하는 단계; 상기 레이저를 상기 투명 기판으로 조사하여 상기 투명 기판 일부에 초소수성 패턴을 형성하는 단계; 상기 기판에 대하여 열처리를 하는 열처리 단계를 포함하는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a transparent substrate; Preparing a laser; Forming a superhydrophobic pattern on a part of the transparent substrate by irradiating the laser to the transparent substrate; Provided is a method for manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern including a heat treatment step of performing heat treatment on the substrate.

상기 투명 기판은, 3축 방향 스테이지 상에 장착될 수 있다.The transparent substrate may be mounted on a 3-axis stage.

상기 투명 기판의 표면은 친수성을 가질 수 있다.The surface of the transparent substrate may have hydrophilicity.

상기 투명 기판은, 사파이어(saphire), 유리, 쿼츠(quartz), 산화 세라믹, 산화알루미늄(Al2O3) 코팅된 석영, 실리카(Silica; SiO2) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The transparent substrate may include any one of sapphire, glass, quartz, ceramic oxide, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) coated quartz, and silica (Silica; SiO 2 ).

상기 레이저는, 355 nm 파장의 앤디 야그(Nd:YAG) 나노 세컨드(nanosecond) 펄스 레이저일 수 있다The laser may be a Andy Yag (Nd: YAG) nanosecond pulse laser having a wavelength of 355 nm.

상기 레이저의 출력은, 0.05 내지 1.0W 일 수 있다.The output of the laser may be 0.05 to 1.0W.

상기 패턴은, 그리드(grid) 형태일 수 있다.The pattern may be in the form of a grid.

상기 패턴은, 일정 간격으로 배치되고 서로 평행한 복수의 직선을 포함할 수 있다.The pattern may include a plurality of straight lines arranged at regular intervals and parallel to each other.

상기 패턴은, 일정한 직경으로 이루어지고 매트릭스 형태로 복수개가 배치되는 복수의 원일 수 있다.The pattern may be a plurality of circles formed of a certain diameter and arranged in a matrix.

상기 패턴의 간격은, 50 내지 300μm 일 수 있다.The interval of the pattern may be 50 to 300 μm.

상기 패턴은 초소수성을 갖고, 상기 패턴과 상기 패턴 사이의 평탄한 면은 친수성을 가질 수 있다.The pattern may have superhydrophobicity, and a flat surface between the pattern and the pattern may have hydrophilicity.

상기 열처리 단계는, 100 내지 300℃ 분위기에서 1 내지 24 시간 동안 유지되어 이루어질 수 있다.The heat treatment step may be performed by maintaining for 1 to 24 hours in an atmosphere of 100 to 300 ℃.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 제1항 내지 제1항 중 어느 한 항에 의해 제조되는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a biochip having a superhydrophobic pattern produced by any one of claims 1 to 1.

상기와 같은 본 발명은, 초소수성을 갖는 동시에 배면의 배경이 투시될 수 있도록 일정한 투명도를 갖는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 투명한 물체의 표면에 레이저를 이용한 패턴 가공과 일정 온도 상태에서 일정 시간 유지한 후 상온에서 냉각시키는 열처리를 수행함으로써 초소수성 패턴을 형성할 수 있는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩을 제조할 수 있다.The present invention as described above, it is possible to manufacture a biochip having a superhydrophobic pattern having a certain transparency so that the background of the back surface is visible while having superhydrophobicity.
In addition, the present invention is to produce a biochip having a superhydrophobic pattern capable of forming a superhydrophobic pattern by performing pattern processing using a laser on the surface of a transparent object and heat treatment to cool at room temperature after maintaining for a certain period of time at a constant temperature state. You can.

또한, 본 발명은 초소수성 패턴 사이에 형성되는 초소수성 패턴 가공을 하지 않은 친수성 구간에 선택적으로 시험 대상을 배치하여, 시험 대상의 관찰을 비교하며 수행할 수 있다. In addition, the present invention can be performed by selectively arranging test objects in a hydrophilic section that is not subjected to superhydrophobic pattern processing formed between superhydrophobic patterns, and comparing observations of the test objects.

도 1은 본 발명에 따른 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법의 구성을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명에서 사용하는 레이저 발생기의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 초소수성 패턴으로 이루어진 초소수성 영역이 형성된 기판의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4은 기판 상에 형성되는 패턴의 형태의 일예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 패턴을 보다 상세하게 나타내는 도면이다.
도 6은 초소수성 영역이 포함하는 패턴 형태의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 초소수성 영역이 포함하는 패턴 형태의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 조사되는 레이저의 출력 변화에 따른 기판 상의 패턴 형상 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 레이저의 출력에 따른 패턴의 접촉각과 슬라이딩각도를 나타내는 그래프이다.
도 10은 초소수성 패턴의 접촉각의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 11은 패턴의 스텝 사이즈에 따른 패턴의 접촉각과 슬라이딩각도를 나타내는 그래프이다.
도 12는 패턴의 스텝 사이즈에 따른 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 13은 패턴의 스텝 사이즈에 따른 투과 상태를 나타내는 도면이다. 1 is a flow chart showing the configuration of a method for manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern according to the present invention.
2 is a view showing an example of the configuration of the laser generator used in the present invention.
3 is a view showing an example of a substrate having a superhydrophobic region formed of a superhydrophobic pattern.
4 is a view showing an example of the form of a pattern formed on a substrate.
FIG. 5 is a view showing the pattern illustrated in FIG. 4 in more detail.
6 is a view showing another example of the pattern form included in the superhydrophobic region.
7 is a view showing another example of the pattern form included in the superhydrophobic region.
8 is a view showing a pattern shape change on the substrate according to the output change of the irradiated laser.
9 is a graph showing the contact angle and sliding angle of the pattern according to the output of the laser.
10 is a graph showing the change in the contact angle of the superhydrophobic pattern.
11 is a graph showing the contact angle and sliding angle of the pattern according to the step size of the pattern.
12 is a graph showing transmittance according to the step size of the pattern.
13 is a view showing the transmission state according to the step size of the pattern.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법의 구성을 나타내는 순서도이다. 1 is a flow chart showing the configuration of a method for manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법은 기판을 준비하는 단계(ST110), 레이저를 준비하는 단계(ST120), 조사하는 단계(S130T), 열처리 단계(ST140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a method for manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern according to the present invention includes preparing a substrate (ST110), preparing a laser (ST120), irradiating (S130T), and heat treatment (ST140). Includes.

기판을 준비하는 단계(ST110)는 초소수성 패턴이 표면에 형성되는 투명 기판(1)을 준비하는 단계이다. 여기서, 준비되는 투명 기판(1)은 사용자가 필요로 하는 소정의 형태와 면적과 형태를 갖는다. 여기서, 투명 기판(1)은 투명한 사파이어(saphire), 유리, 쿼츠(quartz), 산화 세라믹, 산화알루미늄(Al2O3) 코팅된 석영, 실리카(Silica; SiO2) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The step of preparing the substrate (ST110) is a step of preparing the transparent substrate 1 on which the superhydrophobic pattern is formed on the surface. Here, the prepared transparent substrate 1 has a predetermined shape, area, and shape required by the user. Here, the transparent substrate 1 may include any one of transparent saphire, glass, quartz, ceramic oxide, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) coated quartz, and silica (Silica; SiO 2 ). have.

본 실시예에서는, 기판으로서 0.43mm 두께의 직사각형의 사파이어가 사용되는 것으로 상정하기로 한다. In this embodiment, it is assumed that a 0.43 mm thick rectangular sapphire is used as the substrate.

여기서, 준비되는 투명 기판(1)의 표면은 초기에 친수성을 가질 수 있다. Here, the surface of the prepared transparent substrate 1 may initially have hydrophilicity.

레이저를 준비하는 단계(ST120)는 상기 단계(ST110)에서 준비된 투명 기판(1) 표면에 초소수성 패턴 형성을 위한 레이저를 조사하는 레이저 발생기를 준비하는 단계이다. The step of preparing the laser (ST120) is a step of preparing a laser generator that irradiates a laser for forming a superhydrophobic pattern on the surface of the transparent substrate 1 prepared in the step (ST110).

도 2는 본 발명에서 사용하는 레이저 발생기의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 2 is a view showing an example of the configuration of the laser generator used in the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에서 사용하는 레이저 발생기(20)는 레이저 소스(21), 경로 전환 미러(22), 어테뉴에이터(attenuator)(23), 광 확산기(24), 집광 렌즈(25)를 포함할 수 있다. 2, the laser generator 20 used in the present invention includes a laser source 21, a path changing mirror 22, an attenuator 23, a light diffuser 24, and a condenser lens 25 It may include.

도 2에 도시된 레이저 발생기(20)는 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the laser generator 20 shown in FIG. 2 is a well-known and well-known technique, detailed description thereof will be omitted.

한편, 준비된 투명 기판(1)은 소정의 3축 방향 스테이지(10) 상에 장착되어 있음을 알 수 있다. 3축 방향 스테이지(10)는 레이저 조사 중, 투명 기판(1)을 패턴 형성 진행 과정에 대응하여 소정 방향으로 이동시킬 수 있다. On the other hand, it can be seen that the prepared transparent substrate 1 is mounted on a predetermined three-axis direction stage 10. During the laser irradiation, the three-axis direction stage 10 may move the transparent substrate 1 in a predetermined direction corresponding to a process of forming a pattern.

여기서, 레이저 발생기(20)에서 출력되는 레이저의 출력은, 0.05 내지 1.0W 일 수 있다.Here, the output of the laser output from the laser generator 20 may be 0.05 to 1.0W.

조사하는 단계(ST130)는 준비된 레이저 발생기(20)를 이용하여 준비된 기판(1) 표면에 레이저를 조사한다. 기판(1) 표면에 대한 레이저 조사에 의해 기판(1)상에는 소정의 패턴이 형성될 수 있다. 그리고, 형성된 패턴을 포함하는 부위는 초소수성 영역을 이룰 수 있다. 여기서, 초소수성 영역은 기판(1) 상에서 일정 간격으로 복수개로 형성될 수 있고, 그 간격은 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.In the irradiation step (ST130), the prepared substrate 1 is irradiated with a laser using the prepared laser generator 20. A predetermined pattern may be formed on the substrate 1 by laser irradiation on the surface of the substrate 1. In addition, a region including the formed pattern may form a superhydrophobic region. Here, a plurality of superhydrophobic regions may be formed on the substrate 1 at regular intervals, and the intervals may be variously set according to user needs.

여기서, 조사되는 레이저는 엔디야그(nd-yag) 방식의 펄스 레이저로서, 파장 355 nm 나노세컨드(nanosecond) 펄스(pulse) 레이저일 수 있다. Here, the irradiated laser is an endiyag (nd-yag) type pulse laser, and may be a wavelength 355 nm nanosecond pulse laser.

여기서, 레이저를 조사하는 도중, 투명 기판(1)이 배치된 3축 방향 스테이지(10)는 3축 방향(X, Y, Z) 방향으로 동작하며 투명 기판(1) 상에 소정의 패턴이 형성될 수 있도록 한다. 한편, 본 실시예에서는 레이저 조사 중, 투명 기판이 3축 방향 스테이지에 의해 이동하는 것으로 설명하고 있으나, 사용자의 필요에 따라 레이저 갈바노미터를 이용하여 레이저 조사를 제어하도록 할 수도 있다. Here, while irradiating the laser, the three-axis direction stage 10 in which the transparent substrate 1 is disposed operates in the three-axis direction (X, Y, Z) direction and a predetermined pattern is formed on the transparent substrate 1 To be able to. On the other hand, in the present embodiment, it is described that the transparent substrate is moved by the three-axis direction stage during laser irradiation, but it is also possible to control the laser irradiation using a laser galvanometer according to the user's needs.

다음의 [표 1]은 기판 상에 패턴 형성 시의 레이저 조사와 3축 방향 스테이지(10)의 동작 조건을 나타낸다. The following [Table 1] shows the laser irradiation upon pattern formation on the substrate and the operating conditions of the three-axis direction stage 10.

레이저출력(W)Laser output (W) 0.10.1 0.250.25 0.50.5 0.750.75 1One 1.51.5 22 펄스주파수(Hz)Pulse frequency (Hz) 2020 펄스 간격(ns)Pulse interval (ns) 2020 스태이지이동속도(mm/s)Stage moving speed (mm / s) 1One 스텝(step) 사이즈(um)Step size (um) 100100 샘플수 Number of samples 66 66 66 66 66 66 66

상기한 [표 1]에서 스텝(step) 사이즈는 후술하는 그리드 패턴의 간격을 나타낸다. In the above [Table 1], the step size represents the spacing of the grid pattern to be described later.

또한, 샘플수는 각각의 출력을 갖는 레이저에 의해 표면에 패턴이 형성되는 기판의 수를 나타낸다. 여기서는 각각 6개의 샘플수를 갖지만, 그 수는 사용자의 필요에 따라 변경될 수 있다. In addition, the number of samples indicates the number of substrates on which a pattern is formed on the surface by lasers having respective outputs. Here, each has six samples, but the number can be changed according to the needs of the user.

도 3은 초소수성 패턴으로 이루어진 초소수성 영역이 형성된 기판의 일 예를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing an example of a substrate having a superhydrophobic region formed of a superhydrophobic pattern.

도 3을 참조하면, 기판(1) 상의 일부 영역에는 직선 형태이고 소정의 폭을 갖는 패턴이 서로 직교하는 그리드 형태로 형성됨을 알 수 있다. 초소수성 패턴을 포함하는 영역은 초소수성 영역(100)을 이룰 수 있다. Referring to FIG. 3, it can be seen that in some regions on the substrate 1, patterns having a predetermined width and a predetermined width are formed in a grid form orthogonal to each other. The region including the superhydrophobic pattern may form the superhydrophobic region 100.

본 실시예에서, 초소수성 영역(100)은 바둑판 형태로 배치되어 있지만, 초소수성 영역(100)의 배치 형태는 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다. In this embodiment, the superhydrophobic region 100 is arranged in a checkerboard shape, but the superhydrophobic region 100 may be variously set according to a user's needs.

그리고, 초소수성 패턴을 포함하는 초소수성 영역(100)과 초소수성 영역(100)의 사이로는 친수성 영역(200)이 형성됨을 알 수 있다. And, it can be seen that the hydrophilic region 200 is formed between the superhydrophobic region 100 and the superhydrophobic region 100 including the superhydrophobic pattern.

초소수성 영역(100)과 친수성 영역(200)에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다. A more detailed description of the superhydrophobic region 100 and the hydrophilic region 200 will be described later.

도 4는 기판 상에 형성되는 초소수성 영역이 포함하는 초소수성 패턴의 형태의 일예를 나타내는 도면이다.4 is a view showing an example of the form of a superhydrophobic pattern included in a superhydrophobic region formed on a substrate.

도 4을 참조하면, 레이저의 조사에 의해 기판(1) 상에 형성된 초소수성 영역(100)이 포함하는 패턴(101)은 직선이 서로 직교하여 형성되는 그리드(grid) 형태임을 알 수 있다. 여기서, 패턴(101)은 소정의 간격(a)을 가질 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the pattern 101 included in the superhydrophobic region 100 formed on the substrate 1 by laser irradiation is a grid shape in which straight lines are formed perpendicular to each other. Here, the pattern 101 may have a predetermined interval (a). This will be described later.

도 5는 도 4에 도시된 패턴을 보다 상세하게 나타내는 도면이다. FIG. 5 is a view showing the pattern illustrated in FIG. 4 in more detail.

도 5를 참조하면, 기판(1) 상에 형성되는 패턴(101)은 소정의 깊이와 폭으로 이루어져 있음을 알 수 있다. 또한, 패턴 형성 시, 기판(1) 상에 형성된 패턴(101)을 따라서는 패턴(101)의 형성과 동시에 소정의 마이크로 버어(Micro burr)가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5, it can be seen that the pattern 101 formed on the substrate 1 has a predetermined depth and width. In addition, upon forming the pattern, a predetermined micro burr may be formed simultaneously with the formation of the pattern 101 along the pattern 101 formed on the substrate 1.

형성된 패턴(101)은 초소수성을 갖는다. 그리고, 패턴(101)에 인접한 부위도 초소수성을 가질 수 있다. 즉, 레이저를 이용한 패턴 형성 시, 패턴에 인접한 부위에는 패턴 형성 중 기판에서 레이저에 의해 기화된 미세한 입자가 코팅되어 초소수성을 가질 수 있다. The formed pattern 101 has superhydrophobicity. Also, a portion adjacent to the pattern 101 may have superhydrophobicity. That is, when forming a pattern using a laser, a portion adjacent to the pattern may have superhydrophobicity by coating fine particles vaporized by a laser on the substrate during pattern formation.

따라서, 레이저의 조사에 의해 형성된 패턴(101)과 패턴(101)에 인접한 부위는 초소수성을 가질 수 있다. 또한, 그리드 형태의 패턴(101) 상에서, 서로 직교하는 직선에 의해 이루어지는 사각형의 공간도 초소수성을 가질 수 있다. Therefore, the pattern 101 formed by irradiation of the laser and the region adjacent to the pattern 101 may have superhydrophobicity. In addition, on the grid pattern 101, square spaces formed by straight lines orthogonal to each other may also have superhydrophobicity.

한편, 초소수성 영역이 포함하는 패턴은 다른 형태로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the pattern included in the superhydrophobic region may be formed in other forms.

도 6은 초소수성 영역이 포함하는 패턴 형태의 다른 예를 나타내는 도면이다. 6 is a view showing another example of the pattern form included in the superhydrophobic region.

도 6을 참조하면, 초소수성 영역이 포함하는 패턴은 직선 형태로서, 복수개가 서로 일정 간격으로 평행하게 배치됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the pattern included in the superhydrophobic region is a straight line, and a plurality of them are arranged in parallel with each other at regular intervals.

또한, 도 7은 초소수성 영역이 포함하는 패턴 형태의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.7 is a view showing another example of the pattern form included in the superhydrophobic region.

도 7을 참조하면, 초소수성 영역이 포함하는 패턴은 소정의 직경을 갖는 원형으로서, 복수개가 매트릭스 형태로 배치됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the pattern included in the superhydrophobic region is a circle having a predetermined diameter, and a plurality of patterns are arranged in a matrix form.

도 6와 도 7에 도시된 패턴도 패턴에 인접한 영역과 패턴과 패턴 사이의 영역은 초소수성을 가질 수 있다. The pattern illustrated in FIGS. 6 and 7 may have an area adjacent to the pattern and an area between the pattern and the pattern having superhydrophobicity.

초소수성 영역이 포함하는 패턴의 형태는 상기와 같이 다양하지만, 이후의 설명에서는 초소수성 영역이 포함하는 패턴이 그리드 형태인 것으로 상정하여 설명하기로 한다. The shape of the pattern included in the superhydrophobic region is as described above, but in the following description, it will be assumed that the pattern included in the superhydrophobic region is a grid shape.

도 8은 조사되는 레이저의 출력 변화에 따른 초소수성 영역이 포함하는 패턴 형상 변화를 나타내는 도면이다.8 is a view showing a pattern shape change included in the superhydrophobic region according to a change in output of the irradiated laser.

도 8의 a, b, c, d 는 각각 0.1W, 0.25W, 1W 및 2W 출력의 레이저를 이용하여 형성된 패턴을 나타낸다. 8, a, b, c, and d show patterns formed by using lasers having outputs of 0.1 W, 0.25 W, 1 W, and 2 W, respectively.

도 8의 a, b, c, d를 참조하면, 레이저의 출력이 0.1W, 0.25W, 1W 및 2W 일 때, 형성되는 패턴은 서로 다른 형상으로 이루어짐을 알 수 있다. 이와 같이, 형성되는 패턴의 형상은 레이저의 출력 증가에 따라 마이크로 버어의 높이 증가에 의한 것임을 알 수 있다. Referring to a, b, c, and d of FIG. 8, it can be seen that when the laser outputs are 0.1 W, 0.25 W, 1 W, and 2 W, the patterns formed are formed in different shapes. As described above, it can be seen that the shape of the pattern to be formed is due to an increase in the height of the micro burr as the laser output increases.

즉, 레이저의 출력에 따라 소정 개수(예를 들어 10개)의 기판을 조사하였을 때, 레이저의 출력이 0.1W, 0.25W, 1W 및 2W로 증가함에 따라, 마이크로 버어의 높이는 0.85, 2.07, 5.60 및 6.95 ㎛ 로 증가됨이 측정되었다. That is, when irradiating a predetermined number of substrates (for example, 10) according to the output of the laser, as the output of the laser increases to 0.1W, 0.25W, 1W and 2W, the height of the micro burr is 0.85, 2.07, 5.60 And increased to 6.95 μm.

도 8의 (a)에서 알 수 있는 바와 같이, 레이저 파워가 0.1W 이하로 감소되었을 때, 밝고 색이 투명한 평평한 사각형 모양의 영역이 나타남을 알 수 있다. As shown in FIG. 8 (a), it can be seen that when the laser power is reduced to 0.1 W or less, a flat rectangular area with bright and transparent colors appears.

열처리 단계(ST140)는 표면에 초소수성 영역이 형성된 기판(1)에 대하여 소정의 열을 인가하여 열처리를 하는 단계이다. The heat treatment step (ST140) is a step of performing heat treatment by applying a predetermined heat to the substrate 1 having a superhydrophobic region on the surface.

사용자는 기판(1)을 소정의 오븐(oven)(미도시) 내에 배치한다. 사용자는 오븐을 동작시켜 약 200℃의 온도 상태가 유지되는 상태에서 6시간 동안 기판(1)을 유지하여 열처리를 수행한다. 이후, 기판(1)을 실온에서 냉각시켜, 열처리를 완료할 수 있다. The user places the substrate 1 in a predetermined oven (not shown). The user operates the oven to maintain the substrate 1 for 6 hours in a state where a temperature of about 200 ° C. is maintained, thereby performing heat treatment. Thereafter, the substrate 1 can be cooled at room temperature to complete the heat treatment.

열처리의 완료에 의해 표면에 초소수성 영역이 형성된 기판을 사용하는 바이오칩이 완성될 수 있다.By completing the heat treatment, a biochip using a substrate having a superhydrophobic region formed on the surface can be completed.

상기와 같이 구성된 바이오칩의 초소수성에 대해서 살펴보기로 한다.It will be described with respect to the superhydrophobicity of the biochip configured as described above.

사용자는 서로 다른 출력을 갖는 레이저를 사용하여 완성된 바이오칩을 준비한다. 그리고, 준비된 바이오칩의 표면에 10 μL의 물방울을 떨어뜨려 초소수성을 측정하기로 한다.The user prepares the completed biochip using lasers having different outputs. Then, 10 μL of water droplets were dropped on the surface of the prepared biochip to measure superhydrophobicity.

도 9는 레이저의 출력에 따른 패턴의 접촉각과 슬라이딩각도를 나타내는 그래프이다. 9 is a graph showing the contact angle and sliding angle of the pattern according to the output of the laser.

도 9를 참조하여 설명하기로 한다.This will be described with reference to FIG. 9.

우선, 패턴이 형성되지 않는 평탄한 사파이어 기판은 친수성을 갖는다. 즉, 레이저에 의한 패턴 형성이 이루어진 후, 열처리가 이루어지기 이전의 기판은 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 접촉각(CA; contact angle)이 90 ° 미만임을 알 수 있다. 또한, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 각도(SA; Sliding Angle)가 측정되지 않음을 알 수 있다. 이는 기판을 180 ° 까지 기울여도 물방울이 흘러내리지 않음을 나타내는 것이다. 상기와 같은 접촉각과 슬라이딩 각도에 의해 열처리가 이루어지기 이전의 기판은 친수성임을 알 수 있다.First, the flat sapphire substrate on which no pattern is formed has hydrophilicity. That is, after the pattern is formed by the laser, the substrate before the heat treatment is performed, as shown in Figure 9 (a), it can be seen that the contact angle (CA; contact angle) is less than 90 °. In addition, it can be seen that, as shown in Figure 9 (b), the sliding angle (SA; Sliding Angle) is not measured. This indicates that water drops do not flow even when the substrate is tilted to 180 °. It can be seen that the substrate before the heat treatment is performed by the contact angle and the sliding angle is hydrophilic.

도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 패턴은 열처리 전에는 친수성이지만, 열처리 후에는 초소수성을 갖게 됨을 알 수 있다. As can be seen in Figure 9, it can be seen that the pattern is hydrophilic before heat treatment, but has superhydrophobicity after heat treatment.

여기서, 0.1 W 출력의 레이저를 사용하여 형성된 패턴은 약 160 °의 접촉각을 갖고, 슬라이딩 각도가 측정되지 않음을 알 수 있다. 특히, 0.1W보다 큰 출력의 레이저에 의해 형성된 패턴은 높은 접촉각(170° 이상)과 작은 슬라이딩 각도(10° 미만)를 갖고 있음을 나타낸다. Here, it can be seen that the pattern formed by using the laser of 0.1 W output has a contact angle of about 160 °, and the sliding angle is not measured. In particular, the pattern formed by a laser with a power greater than 0.1 W indicates that it has a high contact angle (over 170 °) and a small sliding angle (less than 10 °).

상기와 같은 기판은 자기 세정 응용 분야에 사용할 수 있다. Such substrates can be used in self-cleaning applications.

여기서, 초소수성 패턴의 소수성의 내구성을 평가하기 위해, 패턴이 형성된 기판의 열처리가 완료된 후 대기 중에 배치하고, 15일 경과 후에 초소수성을 측정하였다. 도 9의 (a)와 (b)에 참조하면, 열처리 후 15일이 경과한 기판의 접촉각과 슬라이딩 각도는 열처리 직후의 기판의 접촉각과 슬라이딩 각도와 동일함을 알 수 있다. Here, in order to evaluate the durability of the hydrophobicity of the superhydrophobic pattern, the heat treatment of the substrate on which the pattern was formed was completed and placed in the air, and superhydrophobicity was measured after 15 days. 9 (a) and 9 (b), it can be seen that the contact angle and the sliding angle of the substrate 15 days after the heat treatment are the same as the contact angle and the sliding angle of the substrate immediately after the heat treatment.

도 10은 초소수성 패턴의 접촉각의 변화를 나타내는 그래프이다. 10 is a graph showing the change in the contact angle of the superhydrophobic pattern.

도 10을 참조하면, 표면에 패턴이 형성된 기판에 대하여 접촉각 이력(contact angle hysteresis)을 측정하였을 때, 0.25W 이상의 레이저로 형성된 패턴은 접촉각의 변화가 10°에서 20° 사이임을 알 수 있고, 이중, 0.25W 의 레이저로 형성된 패턴의 접촉각 변화가 최소임을 알 수 있다. 따라서, 0.25W 출력의 레이저를 사용하여 패턴이 최적의 초소수성을 나타냄을 알 수 있다. Referring to Figure 10, when measuring the contact angle hysteresis (contact angle hysteresis) with respect to the substrate having a pattern on the surface, it can be seen that the pattern formed with a laser of 0.25W or more has a change in contact angle between 10 ° and 20 °, and double , It can be seen that the change in contact angle of the pattern formed by the laser of 0.25W is minimal. Therefore, it can be seen that the pattern exhibits optimum superhydrophobicity by using a 0.25W laser.

도 11은 패턴의 스텝 사이즈에 따른 패턴의 접촉각과 슬라이딩각도를 나타내는 그래프이다. 11 is a graph showing the contact angle and sliding angle of the pattern according to the step size of the pattern.

0.25W의 레이저에 의해 형성된 패턴의 초소수성이 가장 좋은 결과를 나타내고 있으므로, 도 11에서는 0.25W의 레이저를 사용하여 다양한 스텝 사이즈를 갖는 패턴을 형성하여 초소수성을 측정하였다. Since the superhydrophobicity of the pattern formed by the laser of 0.25W shows the best results, in FIG. 11, the superhydrophobicity was measured by forming a pattern having various step sizes using a 0.25W laser.

도 11을 참조하면, 패턴의 스텝 사이즈가 50, 100, 150, 200 및 300㎛로 변경됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 11, it can be seen that the step sizes of the patterns are changed to 50, 100, 150, 200, and 300 μm.

각각의 패턴은 열처리 이전에는 모두 40도 미만의 접촉각을 갖고 있고, 슬라이딩 각도는 측정할 수 없음을 알 수 있다. It can be seen that each pattern has a contact angle of less than 40 degrees before the heat treatment, and the sliding angle cannot be measured.

그러나, 열처리 후에는 각각의 패턴은 160이상의 접촉각을 갖고 있음을 알 수 있다. 또한, 50㎛의 패턴은 8도의 슬라이딩 각도를, 100㎛의 패턴은 4도의 슬라이딩 각도를 갖고 있음을 알 수 있다.However, after heat treatment, it can be seen that each pattern has a contact angle of 160 or more. In addition, it can be seen that the pattern of 50 µm has a sliding angle of 8 degrees, and the pattern of 100 µm has a sliding angle of 4 degrees.

그리고, 150, 200, 300 μm의 패턴은 슬라이딩 각도를 측정할 수 없음을 알 수 있다.And, it can be seen that the 150, 200, and 300 μm patterns cannot measure the sliding angle.

따라서, 스텝 사이즈가 100㎛인 패턴의 초소수성이 가장 높음을 알 수 있다. Therefore, it can be seen that the superhydrophobicity of the pattern having a step size of 100 µm is the highest.

도 12는 패턴의 스텝 사이즈에 따른 투과율을 나타내는 그래프이고, 도 13은 패턴의 스텝 사이즈에 따른 투과 상태를 나타내는 도면이다. 12 is a graph showing the transmittance according to the step size of the pattern, and FIG. 13 is a diagram showing the transmission state according to the step size of the pattern.

도 12와 도 13을 참조하면, 패턴의 스텝 사이즈가 0, 50, 100, 150, 200 및 300㎛로 변경될 때의 투과율이 변화됨을 알 수 있다. 12 and 13, it can be seen that the transmittance is changed when the step size of the pattern is changed to 0, 50, 100, 150, 200, and 300 µm.

이에 대해서 설명하기로 한다. This will be described.

패턴의 스텝 사이즈가 0, 즉 패턴의 형성이 이루어지지 않은 투명 기판의 투과율은 투명 기판(1)의 원래의 투과율을 나타낸다. The step size of the pattern is 0, that is, the transmittance of the transparent substrate on which no pattern is formed represents the original transmittance of the transparent substrate 1.

도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 스텝 사이즈가 50 μm인 경우, 투과율은 70 내지 75%임을 알 수 있고, 100 μm 인 경우에는 투과율이 75 내지 80%임을 알 수 있다. 또한, 도 13에서 알 수 있는 바와 같이, 스텝 사이즈가 50 μm, 100 μm, 200 μm, 300 μm 로 증가할수록, 투과율이 상승하여, 바이오칩을 통한 사물의 투시가 용이해짐을 알 수 있다. As can be seen in Figure 12, when the step size is 50 μm, it can be seen that the transmittance is 70 to 75%, and in the case of 100 μm, it can be seen that the transmittance is 75 to 80%. In addition, as can be seen in FIG. 13, it can be seen that as the step size increases to 50 μm, 100 μm, 200 μm, and 300 μm, the transmittance increases, making it easier to see objects through the biochip.

또한, 도 12와 도 13을 참조하였을 때, 스텝 사이즈가 100 μm 이상인 경우, 기판을 통해 바이오칩 배면의 배경이 투시될 수 있다. In addition, when referring to FIGS. 12 and 13, when the step size is 100 μm or more, the background of the biochip back surface may be viewed through the substrate.

상기와 같이, 스텝 사이즈가 100 μm 이상일 때, 투과 정도는 실용적으로 사용가능하므로, 스텝 사이즈는 100 μm인 것이 바람직하다. As described above, when the step size is 100 μm or more, the degree of transmission is practically usable, so the step size is preferably 100 μm.

상기와 같이 표면에 그리드 형태의 패턴이 형성된 바이오칩은 세포의 선택적 성장에 사용될 수 있다. The biochip having a grid-like pattern formed on the surface as described above may be used for selective growth of cells.

즉, 바이오칩 표면에 형성된 패턴은 초소수성을 갖고 있고, 패턴이 가공되지 않은 부위는 친수성을 갖고 있다. 따라서, 초소수성을 갖는 부위에는 소정의 혈액이나 시약이 부착되지 않지만, 친수성을 갖는 부분은 혈액이나 시약이 부착될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 패턴에 의해 구분된 서로 이웃하는 영역에 서로 다른 혈액이나 시약을 배치시킬 수 있고, 배치된 혈액이나 시약이 서로 분리된 상태에서 소정의 테스트를 동시에 진행할 수 있게 된다.That is, the pattern formed on the surface of the biochip has superhydrophobicity, and the portion where the pattern is not processed has hydrophilicity. Therefore, a predetermined blood or reagent is not attached to a site having superhydrophobicity, but a blood or reagent may be attached to a part having hydrophilicity. Accordingly, the user can place different blood or reagents in adjacent regions separated by a pattern, and simultaneously perform a predetermined test while the blood or reagents are separated from each other.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1: 투명 기판 10: 3축 방향 스테이지
20: 레이저 발생기1: transparent substrate 10: 3-axis stage
20: laser generator

Claims (13)

친수성 표면을 갖는 투명 기판을 준비하는 단계;
레이저를 준비하는 단계;
상기 레이저를 상기 투명 기판으로 조사하여 상기 투명 기판의 일부에 그리드(grid) 형태이고 스텝 사이즈가 50 내지 100um 인 초소수성 패턴을 형성하는 단계;
상기 초소수성 패턴이 형성된 상기 투명 기판을 100 내지 300 ℃ 의 오븐 내에 배치하여 1 내지 24 시간 동안 유지하여 열처리하고, 이후 상기 투명 기판을 실온에서 냉각하는 열처리 단계를 포함하는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법.Preparing a transparent substrate having a hydrophilic surface;
Preparing a laser;
Irradiating the laser with the transparent substrate to form a superhydrophobic pattern having a grid shape and a step size of 50 to 100um on a part of the transparent substrate;
Manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern comprising a heat treatment step of placing the transparent substrate on which the superhydrophobic pattern is formed in an oven at 100 to 300 ° C. for 1 to 24 hours to heat treatment, and then cooling the transparent substrate at room temperature. Way. 제1항에 있어서,
상기 투명 기판은,
3축 방향 스테이지 상에 장착되는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법.According to claim 1,
The transparent substrate,
A method for manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern mounted on a 3-axis stage. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 투명 기판은,
사파이어(saphire), 유리, 쿼츠(quartz), 산화 세라믹, 산화알루미늄(Al2O3) 코팅된 석영, 실리카(Silica; SiO2) 중 어느 하나를 포함하는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법.According to claim 1,
The transparent substrate,
A method for manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern including any one of sapphire, glass, quartz, ceramic oxide, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) coated quartz, and silica (Silica; SiO 2 ). 제1항에 있어서,
상기 레이저는,
355 nm 파장의 앤디 야그(Nd:YAG) 나노 세컨드(nanosecond) 펄스 레이저인 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법.According to claim 1,
The laser,
A method of manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern, which is an Andy Yag (Nd: YAG) nanosecond pulse laser having a wavelength of 355 nm. 제5항에 있어서,
상기 레이저의 출력은,
0.05 내지 1.0W 인 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법.The method of claim 5,
The output of the laser,
Method of manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern of 0.05 to 1.0W. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 초소수성 패턴 사이의 평탄한 면은 친수성을 갖는 초소수성 패턴을 갖는 바이오칩 제조방법.According to claim 1,
A method of manufacturing a biochip having a superhydrophobic pattern having hydrophilicity between flat surfaces between the superhydrophobic patterns. 삭제delete 삭제delete
KR1020180098016A 2018-08-22 2018-08-22 Superhydrophobic patterned biochip and its making method KR102106491B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180098016A KR102106491B1 (en) 2018-08-22 2018-08-22 Superhydrophobic patterned biochip and its making method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180098016A KR102106491B1 (en) 2018-08-22 2018-08-22 Superhydrophobic patterned biochip and its making method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200022185A KR20200022185A (en) 2020-03-03
KR102106491B1 true KR102106491B1 (en) 2020-05-04

Family

ID=69938247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180098016A KR102106491B1 (en) 2018-08-22 2018-08-22 Superhydrophobic patterned biochip and its making method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102106491B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102423770B1 (en) * 2020-03-31 2022-07-22 경북대학교 산학협력단 Super hydrophobic pattern formation method using laser
KR102308050B1 (en) * 2020-04-10 2021-10-01 울산대학교 산학협력단 Superhydrophobic surface making method and Superhydrophobic substrate repairing method same using
KR102455619B1 (en) * 2021-01-28 2022-10-18 경북대학교 산학협력단 A hydrophobic pattern forming method
KR102462604B1 (en) * 2021-11-22 2022-11-03 국민대학교산학협력단 Method for Preparing Functional Surface Capable of Controlling Surface Property, Functional Surface Structure Prepared Thereby and Device Using Same
KR102627134B1 (en) * 2022-03-10 2024-01-19 울산대학교 산학협력단 Superhydrophobic metal surface manufacturing method and processing device for manufacturing the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101226624B1 (en) * 2009-10-29 2013-01-28 한국세라믹기술원 Method for manufacturing glass substrate of hydrophilic/hydrophobic patterning

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Gong, Dingwei, et al. "Thermal stability of micro-nano structures and superhydrophobicity of polytetrafluoroethylene films formed by hot embossing via a picosecond laser ablated template." , 2015.*
Jagdheesh, R. "Fabrication of a superhydrophobic Al2O3 surface using picosecond laser pulses." Langmuir 30.40 (2014): 12067-12073.*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200022185A (en) 2020-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102106491B1 (en) Superhydrophobic patterned biochip and its making method
JP6505773B2 (en) Method and apparatus for performing laser filamentation inside a transparent material
US11534754B2 (en) Method for producing fine structures in the volume of a substrate composed of hard brittle material
EP1964820B1 (en) Method of glass substrate working and glass part
TWI531436B (en) Laser processing method
EP1016634B1 (en) A laser processing method for a glass substrate, and a microlens array obtained thereby
JP2022547323A (en) Vapor cell with reduced scattering cross section and method of making same
US20080047940A1 (en) Article with multiple surface depressions and method for making the same
CN108675646B (en) Microporous optical element with highly roughened channel interior surface and method of making same
KR20190101404A (en) How to Remove a Board
CN111822886B (en) Multi-focus ultrafast laser preparation device and method for micro-fluidic chip micro-channel
EP3202752B1 (en) Method for forming surface structure of zirconia-based ceramic, and zirconia-based ceramic
US9535192B2 (en) Method of making waveguide-like structures
DE10212266C1 (en) Production of microtiter plates comprises forming microwells in chemically resistant glass wafers by ultrasonic lapping using mold, larger plate then being cut into individual microtiter plates
Livingston et al. Influence of cerium on the pulsed UV nanosecond laser processing of photostructurable glass ceramic materials
CN102503155B (en) A kind of glass surface nanoprocessing method based on friction induction selective etch
WO2003058671A2 (en) Target end station for the combinatory ion implantation and method of ion implantation
JP2010068755A (en) Cell culture substrate, method for producing the same, and cell culture method
JP4923272B2 (en) Step structure pinning method formed on the surface of a single crystal substrate, and a single crystal substrate having a pinned step structure
JPS63136618A (en) Energy irradiation
JP2006140230A (en) Device and method for irradiating laser beam
US20160145148A1 (en) Glass body for pressure forming and method for manufacturing the same, and microfabricated glass body and method for manufacturing the same
TW202212282A (en) High boron oxide low alumina and alkali-free glasses for through glass via applications
KR20090093777A (en) Heat treating setter for glass substrate, Manufacturing method thereof, and Heat treatment method for glass substrate
JPH10310452A (en) Structurally gradient element and its production

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)