KR102108995B1

KR102108995B1 - Apparatus for Controlling Wettability of a Thin Film Using High Frequency Mode Shapes induced by High Frequency Vibration and Method Thereof

Info

Publication number: KR102108995B1
Application number: KR1020180063643A
Authority: KR
Inventors: 박경수; 하휘
Original assignee: 가천대학교 산학협력단
Priority date: 2018-06-01
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2020-05-11
Also published as: KR20190137447A

Abstract

본 발명은 박막의 고주파 진동에 의한 모드형상을 이용한 습윤성 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박막에 고주파 진동을 가함으로써 박막의 고유 모드에 의한 모드형상을 형성하여 박막의 습윤성을 제어하는 박막의 습윤성 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wettability control device and method using a mode shape by high frequency vibration of a thin film, and more specifically, by applying a high frequency vibration to a thin film to form a mode shape by a natural mode of the thin film to control the wettability of the thin film It relates to a thin film wettability control device and a method.

Description

Apparatus for Controlling Wettability of a Thin Film Using High Frequency Mode Shapes induced by High Frequency Vibration and Method Thereof}

고체의 표면에 액체와 접촉하는 경우, 고체와 액체 원자간의 상호작용에 의해 액체가 고체 위에 퍼지는 젖음 현상이 일어난다. 이 때, 공기와 액체가 고체 표면 위에서 열역학적으로 평형을 이룸으로써 액체는 특정한 각도를 이루면서 접촉하게 된다. 이 때 생기는 각도를 접촉각이라 한다.When the surface of the solid is in contact with the liquid, a wet phenomenon occurs in which the liquid spreads on the solid by interaction between the solid and the liquid atoms. At this time, the air and liquid are thermodynamically balanced on the solid surface so that the liquid comes into contact at a certain angle. The angle created at this time is called the contact angle.

접촉각이 큰 경우 상기 액체는 상기 고체와의 친화력이 작아 쉽게 흘러내리고, 접촉각이 작은 경우 상기 액체는 상기 고체와 친화력이 커 상기 액체에 의해 쉽게 젖을 수 있게 된다.When the contact angle is large, the liquid has a low affinity with the solid and flows easily, and when the contact angle is small, the liquid has a high affinity with the solid and can be easily wetted by the liquid.

이와 같은 접촉각은 공기, 액체 및 고체 각각의 표면에너지에 의해 결정되는데, 이 때 상기 고체의 표면에너지를 변경함으로써 접촉각을 변화시키고, 습윤성을 제어할 수 있다.This contact angle is determined by the surface energy of each of air, liquid, and solid. At this time, the contact angle can be changed and the wettability can be controlled by changing the surface energy of the solid.

고체의 습윤성을 제어하여 기능성 표면을 구현하기 위해서 기존에는 고체의 표면에 MEMS/NEMS 공정 등을 통해 미세구조를 형성하여 고체의 표면에너지를 변경하거나, 혹은 고체 표면에 다른 재질을 코팅하여 고체의 표면에너지를 변경하는 등의 방법을 사용하였다.To realize a functional surface by controlling the wettability of the solid, conventionally, a microstructure is formed on the surface of the solid through a MEMS / NEMS process to change the surface energy of the solid, or by coating another material on the solid surface, the surface of the solid A method such as changing energy was used.

다만, 이와 같은 습윤성 제어 방법은 표면에 대한 가공을 함으로써 친수성 혹은 소수성 중 하나의 특성만을 갖는 표면을 형성하기 때문에 습윤성에 변화를 주는 것이 불가능하다.However, the wettability control method cannot change the wettability because it forms a surface having only one property of hydrophilicity or hydrophobicity by processing the surface.

또한, 이와 같은 미세구조 형성 공정을 통한 기능성 표면을 형성하기 위해서는 고가의 비용이 드는 문제가 있다.In addition, there is a problem in that an expensive cost is required to form a functional surface through the microstructure forming process.

본 발명은 박막에 고주파 진동을 가함으로써 박막의 고유 모드에 의한 모드형상을 형성하여 박막의 습윤성을 제어하는 박막의 습윤성 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a thin film wettability control device and a method for controlling the wettability of a thin film by forming a mode shape by a natural mode of the thin film by applying high frequency vibration to the thin film.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 고주파 진동을 이용한 박막의 습윤성 제어장치로서, 박막; 상기 박막의 2 이상의 영역을 고정시키는 박막고정부; 및 고정된 상기 박막에 고주파 진동을 가하는 가진부; 를 포함하고, 상기 박막은 상기 가진부의 고주파 진동에 의해 고유 모드에 의한 모드형상을 형성함으로써 박막의 습윤성을 제어하는, 박막의 습윤성 제어장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a device for controlling the wettability of a thin film using high frequency vibration, the thin film; A thin film fixing unit fixing two or more regions of the thin film; And an exciter for applying high frequency vibration to the fixed thin film. Including, the thin film is to provide a control device for wettability of the thin film to control the wettability of the thin film by forming a mode shape by the natural mode by the high-frequency vibration of the vibrator.

본 발명에서는, 상기 박막고정부는, 제1박막고정부; 및 제2박막고정부를 포함하고, 상기 제1박막고정부는 자성체로 형성되고, 상기 제2박막고정부는 자석을 포함하여 상기 제1박막고정부와 결합할 수 있다.In the present invention, the thin film fixing portion, the first thin film fixing portion; And a second thin film fixing portion, wherein the first thin film fixing portion is formed of a magnetic material, and the second thin film fixing portion includes a magnet to be combined with the first thin film fixing portion.

본 발명에서는, 상기 가진부는, 사용자로부터 습윤성 제어를 위한 정보를 입력 받아 진동수를 출력하는 신호입력부; 상기 신호입력부로부터 진동수를 입력 받아 상기 진동수를 갖는 신호를 발생시키는 신호발생부; 상기 신호발생부에서 발생 된 신호의 세기를 증폭하는 증폭부; 상기 증폭부에 의하여 증폭된 신호에 따라 물리적 진동을 발생시키는 진동발생부; 및 상기 신호입력부, 상기 신호발생부, 상기 증폭부 및 상기 진동발생부에 전원을 공급하는 전원공급부; 를 포함할 수 있다.In the present invention, the excitation unit, a signal input unit for receiving the information for controlling the wettability from the user to output the frequency; A signal generator that receives a frequency from the signal input unit and generates a signal having the frequency; An amplifying unit for amplifying the strength of the signal generated by the signal generating unit; A vibration generating unit that generates physical vibration according to the signal amplified by the amplifying unit; And a power supply unit supplying power to the signal input unit, the signal generation unit, the amplification unit, and the vibration generation unit. It may include.

본 발명에서는, 상기 신호입력부는, 상기 신호발생부에서 발생되는 함수의 진동수 및 상기 박막의 습윤성의 정도 중 1 이상을 입력 받을 수 있다.In the present invention, the signal input unit may receive one or more of the frequency of the function generated by the signal generator and the degree of wettability of the thin film.

본 발명에서는, 상기 신호입력부는, 상기 박막의 습윤성의 정도를 입력 받은 경우, 기저장된 매핑 정보에 기초하여 진동수를 도출할 수 있다.In the present invention, when the signal input unit receives the degree of wettability of the thin film, it is possible to derive a frequency based on pre-stored mapping information.

본 발명에서는, 상기 매핑 정보는, 입력 받은 상기 습윤성의 정도에 대해 상기 습윤성의 정도를 나타낼 수 있는 박막의 모드형상을 형성할 수 있는 진동수가 대응되어 있을 수 있다.In the present invention, the mapping information may correspond to a frequency capable of forming a mode shape of a thin film capable of indicating the degree of wettability with respect to the inputted degree of wettability.

본 발명에서는, 상기 박막은, 1μm 내지 5mm의 두께를 가질 수 있다.In the present invention, the thin film may have a thickness of 1 μm to 5 mm.

본 발명에서는, 상기 가진부는, 상기 박막에 80kHz 내지 100MHz의 진동수를 갖는 진동을 가할 수 있다.In the present invention, the exciter can apply vibration having a frequency of 80 kHz to 100 MHz to the thin film.

본 발명에서는, 상기 고주파 진동은 상기 고유 모드의 굴곡의 폭이 10nm 내지 100 μm 수준이 되도록 할 수 있다.In the present invention, the high frequency vibration may be such that the width of the bend in the eigenmode is 10 nm to 100 μm.

본 발명에서는, 상기 고주파 진동은 1000차 이상의 고유 모드일 수 있다.본 발명에서는, 상기 박막고정부는, 상기 박막에 장력을 인가하는 장력인가부; 를 포함할 수 있다.In the present invention, the high-frequency vibration may be a natural mode of 1000 orders or more. In the present invention, the thin film fixing unit, a tension applying unit for applying a tension to the thin film; It may include.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 고주파 진동을 이용한 박막의 습윤성 제어방법으로서, 박막을 고정하는 박막고정단계; 상기 박막에 장력을 인가하는 장력인가단계; 습윤성 제어를 위한 정보를 입력 받는 신호입력단계; 및 상기 박막에 습윤성 제어를 위한 진동수에 해당하는 고주파 진동을 가하는 가진단계; 를 포함하고, 상기 박막은 상기 가진단계의 고주파 진동에 의해 고유 모드에 의한 모드형상을 형성함으로써 박막의 습윤성을 제어하는, 박막의 습윤성 제어방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention, as a method for controlling the wettability of a thin film using high-frequency vibration, a thin film fixing step of fixing the thin film; A tension applying step of applying tension to the thin film; A signal input step of receiving information for wettability control; And an excitation step of applying high frequency vibration corresponding to the frequency for controlling wettability to the thin film. It provides a method for controlling the wettability of the thin film, wherein the thin film controls the wettability of the thin film by forming a mode shape by an intrinsic mode by the high frequency vibration of the excitation step.

본 발명에서는, 상기 신호입력단계는, 상기 박막에 가해질 고주파 진동의 진동수를 입력 받을 수 있다.In the present invention, in the signal input step, a frequency of high frequency vibration to be applied to the thin film may be input.

본 발명에서는, 상기 신호입력단계는, 상기 박막의 습윤성의 정도를 입력 받는 습윤성입력단계; 및 기저장된 매핑 정보에 기초하여 진동수를 도출하는 진동수도출단계; 를 포함할 수 있다.In the present invention, the signal input step, the wettability input step of receiving the degree of wettability of the thin film; And a frequency derived step of deriving a frequency based on pre-stored mapping information. It may include.

본 발명에서는, 상기 가진단계는 상기 박막에 80kHz 내지 100MHz의 진동수를 갖는 진동을 가할 수 있다.In the present invention, the excitation step may apply vibration having a frequency of 80 kHz to 100 MHz to the thin film.

본 발명에서는, 상기 고주파 진동은 1000차 이상의 고유 모드일 수 있다.In the present invention, the high-frequency vibration may be a natural mode of 1000 orders or more.

본 발명의 일 실시예에 따르면 박막 표면에 대한 가공 없이도 표면의 습윤성을 조절할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to exert an effect of controlling the wettability of the surface without processing the thin film surface.

본 발명의 일 실시예에 따르면 박막에 고주파 진동을 가함으로써 박막의 습윤성을 사용자가 원하는 대로 조절할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by applying high frequency vibration to the thin film, it is possible to exert the effect of controlling the wettability of the thin film as desired by the user.

본 발명의 일 실시예에 따르면 박막 표면의 친수성 및 소수성의 전환이 가능한 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to exert an effect capable of converting the hydrophilicity and hydrophobicity of the thin film surface.

본 발명의 일 실시예에 따르면 박막 표면을 극친수성 혹은 극소수성으로 변화시키는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to exert the effect of changing the surface of the thin film to extremely hydrophilic or very hydrophobic.

본 발명의 일 실시예에 따르면 사용자가 습윤성을 조절하기 위하여 습윤성의 정도를 입력하면 상기 습윤성의 정도를 나타낼 수 있는 박막의 모드형상을 형성할 수 있는 진동수로 진동을 가함으로써 습윤성을 조절할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the user inputs the degree of wettability to control the wettability, the effect of controlling the wettability by applying vibration at a frequency that can form a mode shape of the thin film that can indicate the degree of wettability Can exert.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 습윤성 제어장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 및 박막고정부를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 및 박막고정부를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 및 박막고정부를 개략적으로 도시하는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 및 박막고정부를 개략적으로 도시하는 조립도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 및 박막고정부를 개략적으로 도시하는 조립도이다.
도 7은 박막의 표면형상에 따른 습윤성 차이를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 진동에 의해 원형 박막에 형성되는 모드형상을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 박막에 형상된 모드형상을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가진부의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호입력부의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 습윤성 제어방법의 세부 단계를 개략적으로 도시하는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호입력단계의 세부 단계를 개략적으로 도시하는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 습윤성 제어장치의 박막의 모드형상을 측정하기 위한 장치를 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 모드형상의 측정 결과를 도시하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 습윤성 제어장치의 박막 표면의 접촉각을 측정하기 위한 장치를 도시하는 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 접촉각의 측정 결과를 도시하는 도면이다.1 is a view schematically showing a wettability control device of a thin film according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a thin film and a thin film fixing unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a thin film and a thin film fixing unit according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view schematically showing a thin film and a thin film fixing part according to an embodiment of the present invention.
5 is an assembly diagram schematically showing a thin film and a thin film fixing unit according to an embodiment of the present invention.
6 is an assembly diagram schematically showing a thin film and a thin film fixing unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a view schematically showing the difference in wettability according to the surface shape of the thin film.
8 is a view showing a mode shape formed on a circular thin film by vibration.
9 is a view showing a mode shape formed in a thin film according to an embodiment of the present invention.
10 is a view schematically showing an internal configuration of a vibrator according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram schematically showing the internal configuration of a signal input unit according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart schematically showing detailed steps of a method for controlling wettability of a thin film according to an embodiment of the present invention.
13 is a flowchart schematically showing detailed steps of a signal input step according to an embodiment of the present invention.
14 is a view showing an apparatus for measuring the mode shape of a thin film of the wettability control device of the thin film according to an embodiment of the present invention.
15 is a view showing a measurement result of the mode shape of the thin film according to an embodiment of the present invention.
16 is a view showing a device for measuring the contact angle of the thin film surface of the wettability control device of the thin film according to an embodiment of the present invention.
17 is a view showing a measurement result of a contact angle of a thin film according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.In the following, various embodiments and / or aspects are now disclosed with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, a number of specific details are disclosed to aid the overall understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by those skilled in the art that this aspect (s) can be practiced without these specific details. The following description and the annexed drawings set forth in detail certain illustrative aspects of the one or more aspects. However, these aspects are exemplary and some of the various methods in the principles of the various aspects may be used, and the descriptions described are intended to include all such aspects and their equivalents.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. As used herein, "an embodiment", "yes", "a good", "an example", etc. may not be construed as any aspect or design described being better or more advantageous than the other aspect or designs. .

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or”. That is, unless specified otherwise or unclear in context, "X uses A or B" is intended to mean one of the natural inclusive substitutions. That is, X uses A; X uses B; Or, if X uses both A and B, "X uses A or B" can be applied in either of these cases. It should also be understood that the term “and / or” as used herein refers to and includes all possible combinations of one or more of the listed related items.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms “comprises” and / or “comprising” mean that the feature and / or component is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements, and / or groups thereof. It should be understood as not.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Further, terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related described items or any one of a plurality of related described items.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It has the same meaning as that. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and are ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the embodiments of the present invention. Is not interpreted as

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 습윤성 제어장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.1 is a view schematically showing a wettability control device of a thin film according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 습윤성 제어장치는 고주파 진동을 이용한 박막의 습윤성 제어장치로서 박막(100), 상기 박막(100)의 2 이상의 영역을 고정시키는 박막고정부(200), 및 고정된 상기 박막(100)에 고주파 진동을 가하는 가진부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the wettability control device of a thin film according to an embodiment of the present invention is a wettability control device of a thin film using high-frequency vibration, and the thin film fixing part fixing two or more regions of the thin film 100 and the thin film 100 ( 200), and a vibrator 300 that applies high-frequency vibration to the fixed thin film 100.

본 발명의 일 실시예에서 상기 박막(100)은 상기 가진부(300)의 고주파 진동에 의해 고유 모드를 형성함으로써 박막(100)의 습윤성이 제어된다.In one embodiment of the present invention, the thin film 100 is controlled by the high-frequency vibration of the excitation unit 300 to control the wettability of the thin film 100 by forming a natural mode.

상기 박막(100)은 1μm 내지 5mm의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는 상기 박막(100)은 1μm 내지 20μm의 두께를 가질 수 있다.The thin film 100 may have a thickness of 1 μm to 5 mm. Preferably, the thin film 100 may have a thickness of 1 μm to 20 μm.

상기 박막고정부(200)는 상기 박막(100)을 고정시킨다. 바람직하게는 상기 박막고정부(200)는 상기 박막(100)의 2 이상의 지점을 고정하여 상기 박막(100)이 상기 2 이상의 지점 사이에서 진동하여 고유 모드를 형성하고, 상기 고유 모드에 의한 모드형상을 형성함으로써 상기 박막(100)의 습윤성을 제어할 수 있도록 한다.The thin film fixing part 200 fixes the thin film 100. Preferably, the thin film fixing unit 200 fixes two or more points of the thin film 100 so that the thin film 100 vibrates between the two or more points to form an intrinsic mode, and a mode shape by the intrinsic mode By forming a so as to control the wettability of the thin film (100).

상기 가진부(300)는 상기 박막(100)에 고주파 진동을 가한다. 바람직하게는 상기 가진부(300)는 상기 박막(100)에 80kHz 내지 100MHz의 진동수를 갖는 진동을 가하여 상기 박막(100)에 고유 모드를 형성할 수 있도록 한다.The vibrator 300 applies high frequency vibration to the thin film 100. Preferably, the vibrator 300 applies a vibration having a frequency of 80 kHz to 100 MHz to the thin film 100 to form a natural mode on the thin film 100.

상기 습윤성 제어장치는 장치고정부(400)를 더 포함하여 상기 박막(100), 상기 박막고정부(200) 및 상기 가진부(300)를 외부의 장치 혹은 고정된 벽체 등에 고정할 수 있다. 이와 같이 상기 박막(100), 상기 박막고정부(200) 및 상기 가진부(300)가 상기 장치고정부(400)를 통해 표면의 습윤성의 제어가 필요한 장치 등에 고정됨으로써, 사용자가 원하는 위치에 사용자가 원하는 습윤성을 나타낼 수 있는 효과를 발휘할 수 있게 된다.The wettability control device may further include a device fixing unit 400 to fix the thin film 100, the thin film fixing unit 200, and the excitation unit 300 to an external device or a fixed wall. As described above, the thin film 100, the thin film fixing part 200, and the excitation part 300 are fixed to a device that needs control of the wettability of the surface through the device fixing part 400, so that the user is in a desired position. Is able to exert the effect of exhibiting the desired wettability.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막(100) 및 박막고정부(200)를 개략적으로 도시하는 도면이다.2 and 3 are views schematically showing the thin film 100 and the thin film fixing part 200 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 박막고정부(200)는 제1박막고정부(210) 및 제2박막고정부(220)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1박막고정부(210)는 상기 박막(100)의 일면 측에 위치하고, 상기 제2박막고정부(220)는 상기 박막(100)의 타면 측에 위치하여 상기 박막(100)을 고정할 수 있다.2, the thin film fixing unit 200 according to an embodiment of the present invention includes a first thin film fixing unit 210 and a second thin film fixing unit 220. 2, the first thin film fixing part 210 is located on one side of the thin film 100, and the second thin film fixing part 220 is located on the other side of the thin film 100, and The thin film 100 can be fixed.

또한, 상기 박막고정부(200)는, 상기 제1박막고정부(210) 및 상기 제2박막고정부(220)를 결합시키는 박막고정부결합부(230) 및 상기 박막(100)에 장력을 인가하는 장력인가부(240) 를 포함할 수 있다.In addition, the thin film fixing unit 200 applies a tension to the thin film fixing unit 230 and the thin film 100 that couples the first thin film fixing unit 210 and the second thin film fixing unit 220. It may include a tension applying unit 240.

상기 박막고정부결합부(230)는 도 2에 도시된 것과 같이 클램프 형태로 상기 제1박막고정부(210) 및 제2박막고정부(220)를 결합시킬 수 있고, 혹은 볼트와 너트, 리벳, 자성체, 접착제 등 다양한 방법을 통해 상기 제1박막고정부(210) 및 제2박막고정부(220)를 결합시킬 수도 있다.The thin film fixing portion 230 may be coupled to the first thin film fixing portion 210 and the second thin film fixing portion 220 in the form of a clamp, as shown in Figure 2, or bolts and nuts, rivets, The first thin film fixing part 210 and the second thin film fixing part 220 may be combined through various methods such as a magnetic material and an adhesive.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 장력인가부(240)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 박막고정부결합부(230)에 연결되거나, 혹은 상기 제1박막고정부(210) 혹은 제2박막고정부(220)에 연결되어 장력을 인가함으로써, 상기 박막(100)에 장력을 인가할 수 있다.The tension applying part 240 according to an embodiment of the present invention is connected to the thin film fixing part 230 as shown in FIG. 2, or the first thin film fixing part 210 or the second thin film fixing By connecting to the government 220 and applying a tension, a tension can be applied to the thin film 100.

혹은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막고정부(200)는 도 3과 같은 형태를 취할 수도 있다.Alternatively, the thin film fixing unit 200 according to another embodiment of the present invention may take the form of FIG. 3.

도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1박막고정부(210)는 자성체로 형성되고, 상기 제2박막고정부(220)는 자석(225)을 포함하여 상기 제1박막고정부(210)와 결합할 수 있다.Referring to FIG. 3, the first thin film fixing part 210 according to an embodiment of the present invention is formed of a magnetic material, and the second thin film fixing part 220 includes a magnet 225 and the first thin film fixing part. It can be combined with the government 210.

이와 같이 자석을 이용하여 상기 제1박막고정부(210) 및 상기 제2박막고정부(220)를 결합하는 경우, 도 2와 같은 상기 박막고정부결합부(230)와 같은 구조를 필요로 하지 않아 구조를 간소화 하는 효과를 발휘할 수 있다.When the first thin film fixing portion 210 and the second thin film fixing portion 220 are combined using a magnet as described above, a structure such as the thin film fixing portion 230 shown in FIG. 2 is not required. It can exert the effect of simplifying the structure.

본 발명의 일 실시예에서 상기 장력인가부(240)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 박막고정부결합부(230), 상기 제1박막고정부(210) 혹은 상기 제2박막고정부(220)에 연결되지 않고, 상기 박막(100)에 직접 연결됨으로써 상기 박막(100)에 장력을 인가하고, 상기 제1박막고정부(210) 및 상기 제2박막고정부(220)가 장력이 인가된 상기 박막(100)을 고정함으로써, 상기 박막(100)이 장력이 인가된 상태로 상기 박막고정부(200)에 고정될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the tension applying part 240 is the thin film fixing part 230, the first thin film fixing part 210 or the second thin film fixing part 220 as shown in FIG. The first thin film fixing part 210 and the second thin film fixing part 220 are applied with tension by applying tension to the thin film 100 by being directly connected to the thin film 100 without being connected to the By fixing the thin film 100, the thin film 100 may be fixed to the thin film fixing part 200 in a state in which tension is applied.

이는 도 3에 도시된 바와 같이 자석(225)을 포함하여 고정되는 제1박막고정부(210) 및 제2박막고정부(220) 뿐만 아니라, 도 2에 도시된 것과 같이 박막고정부결합부(230)을 포함하여 고정되는 박막고정부(200)에서도 상기 장력인가부(240)가 상기 박막(100)에 직접 연결되어 상기 박막(100)에 장력을 인가할 수 있다.This is shown in FIG. 3, as well as the first thin film fixing part 210 and the second thin film fixing part 220 fixed by including the magnet 225, as shown in FIG. 2, the thin film fixing part 230 In the thin film fixing part 200 fixed, including the), the tension applying unit 240 is directly connected to the thin film 100 to apply tension to the thin film 100.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막(100) 및 박막고정부(200)를 개략적으로 도시하는 분해사시도 및 조립도이다.4 and 5 are exploded perspective and assembly views schematically showing a thin film 100 and a thin film fixing part 200 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 박막(100)은 원형의 형상이고, 상기 박막고정부(200)의 제1박막고정부(210) 및 제2박막고정부(220)는 상기 박막(100)의 가장자리를 고정할 수 있는 고리 형태를 취함으로써 상기 박막(100)을 고정할 수 있다.Referring to Figure 4, the thin film 100 according to an embodiment of the present invention has a circular shape, the first thin film fixing part 210 and the second thin film fixing part 220 of the thin film fixing part 200 are the The thin film 100 can be fixed by taking a ring shape capable of fixing the edge of the thin film 100.

도 5를 참조하면 고리 형태의 상기 제1박막고정부(210) 및 제2박막고정부(220)가 상기 박막(100)의 가장자리를 고정함으로써, 상기 박막(100)이 고정된 채 진동하도록 할 수 있다.Referring to FIG. 5, the first thin film fixing portion 210 and the second thin film fixing portion 220 in a ring shape fix the edges of the thin film 100 so that the thin film 100 is fixed and vibrates. Can be.

도 5에 도시된 실시예는 도 3의 실시예에서와 같이 상기 제1박막고정부(210)가 자성체로 형성되고, 제2박막고정부(220)는 자석(225)을 포함하여 상기 제1박막고정부(210)와 결합하는 실시예일 수 있다. 이와 같이 상기 자석(225)을 이용하여 결합하는 실시예의 경우, 상기 제1박막고정부(210) 및 상기 제2박막고정부(220)를 결합시키는 별도의 구조를 필요로 하지 않아 구조를 간소화 하는 효과를 발휘할 수 있다.5, the first thin film fixing part 210 is formed of a magnetic material, and the second thin film fixing part 220 includes a magnet 225 as in the embodiment of FIG. 3. It may be an embodiment combined with the thin film fixing portion 210. As described above, in the case of an embodiment in which the magnet 225 is coupled, a separate structure for coupling the first thin film fixing part 210 and the second thin film fixing part 220 is not required to simplify the structure. Can be effective.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막(100) 및 박막고정부(200)를 개략적으로 도시하는 조립도이다.6 is an assembly diagram schematically showing a thin film 100 and a thin film fixing part 200 according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에서는 상기 박막(100)이 도 5에 도시된 것과 달리 원형이 아닌 다른 형상을 취할 수 있다. 도 6에는 상기 박막(100)이 사각형의 형상을 취한 실시예가 도시되어 있다.In another embodiment of the present invention, the thin film 100 may take a shape other than a circular shape as shown in FIG. 5. 6 shows an embodiment in which the thin film 100 has a rectangular shape.

도 6의 (a)에 도시된 실시예에서 상기 박막(100)은 사각형의 형상이고, 상기 박막고정부(200)의 제1박막고정부(210) 및 제2박막고정부(220)는 상기 박막(100)의 가장자리를 고정할 수 있는 사각 고리 형태를 취함으로써 상기 박막(100)을 고정할 수 있다.In the embodiment shown in (a) of FIG. 6, the thin film 100 has a rectangular shape, and the first thin film fixing part 210 and the second thin film fixing part 220 of the thin film fixing part 200 are the The thin film 100 may be fixed by taking a square ring shape capable of fixing the edge of the thin film 100.

혹은, 도 6의 (b)에 도시된 실시예에서와 같이 상기 박막(100)은 사각형의 형상이고, 상기 박막고정부(200)의 제1박막고정부(210) 및 제2박막고정부(220)는 각각 상기 박막(100)의 2 이상의 지점을 고정할 수 있는 막대 형태를 취함으로써 상기 박막(100)을 고정할 수 있다.Or, as in the embodiment shown in Figure 6 (b), the thin film 100 has a rectangular shape, the first thin film fixing part 210 and the second thin film fixing part of the thin film fixing part 200 ( 220) can be fixed to each of the thin film 100 by taking the form of a rod that can fix two or more points of the thin film 100, respectively.

도 6의 (b)에서 상기 제1박막고정부(210)는 2 개의 제1박막고정바(210a, 210b)로 구성되고, 상기 제2박막고정부(210)는 2 개의 제2박막고정바(210a, 210b)로 구성될 수 있고, 2 개의 상기 제1박막고정바(210a, 210b)는 각각 상응하는 2 개의 상기 제2박막고정바(210a, 210b)와 결합할 수 있다.In FIG. 6 (b), the first thin film fixing portion 210 is composed of two first thin film fixing bars 210a and 210b, and the second thin film fixing portion 210 is two second thin film fixing bars. It may be composed of (210a, 210b), two of the first thin film fixing bar (210a, 210b) may be combined with the corresponding two of the second thin film fixing bar (210a, 210b), respectively.

상기 박막(100)의 일단 측에 위치한 제1박막고정바(210a)는 상기 박막(100)의 일단 측에 위치한 제2박막고정바(220a)와 결합하여 상기 일단 측을 고정하고, 상기 박막(100)의 타단 측에 위치한 제1박막고정바(210b)는 상기 박막(100)의 타단 측에 위치한 제2박막고정바(220b)와 결합하여 상기 타단 측을 고정할 수 있다. 이와 같이 상기 박막(100)의 2개의 영역을 고정함으로써, 상기 박막(100)이 상기 2개의 영역 사이에서 진동에 의해 모드형상을 형성할 수 있도록 할 수 있다. 본 발명에서는 상기 박막고정부(200)는 2 이상의 영역을 고정하여, 상기 2 이상의 영역 사이에서 진동에 의해 모드형상을 형성할 수 있다. 상기 박막고정부는 전술한 바와 같이, 다양한 형태의 고정 방식으로 구현될 수 있다.The first thin film fixing bar 210a located on one side of the thin film 100 is coupled to the second thin film fixing bar 220a located on one side of the thin film 100 to fix the one side, and the thin film ( The first thin film fixing bar 210b located at the other end side of 100) can be fixed to the other end side by combining with the second thin film fixing bar 220b located at the other end side of the thin film 100. By fixing the two regions of the thin film 100 in this way, the thin film 100 can be made to form a mode shape by vibration between the two regions. In the present invention, the thin film fixing unit 200 may fix two or more regions, thereby forming a mode shape by vibration between the two or more regions. As described above, the thin film fixing unit may be implemented in various types of fixing methods.

도 7은 박막의 표면형상에 따른 습윤성 차이를 개략적으로 도시하는 도면이다.7 is a view schematically showing the difference in wettability according to the surface shape of the thin film.

도 7에는 박막(10)의 표면에 물방울(50)이 접촉해 있는 모습이 도시되어 있다. 도 7에서와 같이 공기 중에서 박막(10)의 표면에 물방울(50)이 접촉하는 경우, 물방울(50) 및 박막(10)의 계면, 물방울(50) 및 공기의 계면, 박막(10) 및 공기의 계면을 확인할 수 있고, 세 개의 계면이 겹치는 지점에서 물방울(50) 및 박막(10)의 계면, 물방울(50) 및 공기의 계면이 이루는 각도 θc를 확인할 수 있다. 이와 같은 각도 θc를 접촉각(Contact Angle)이라 한다. 이와 같은 접촉각은 기체, 액체, 고체 간의 표면 에너지가 열역학적 평형을 이루고 있을 때 형성되며, 고체 표면의 물리적, 화학적 성질이 균일할 경우, 같은 종류의 액체는 그 고체 표면 어디에서나 동일한 접촉각을 가진다.7 shows a state in which water droplets 50 are in contact with the surface of the thin film 10. When the water droplets 50 contact the surface of the thin film 10 in the air as shown in FIG. 7, the interface of the water droplets 50 and the thin film 10, the interface of the water droplets 50 and the air, the thin film 10 and the air It is possible to check the interface, and at the point where the three interfaces overlap, it is possible to check the angle θc between the interface of the water droplets 50 and the thin film 10, the interface of the water droplets 50 and air. This angle θc is called a contact angle. This contact angle is formed when the surface energy between gas, liquid, and solid is in thermodynamic equilibrium, and when the physical and chemical properties of the solid surface are uniform, the same kind of liquid has the same contact angle anywhere on the solid surface.

이 때, 접촉각이 작을수록 표면은 액체에 의해 젖고, 접촉각이 클수록 표면에 잘 젖지 않고 흘러내리는 경향을 가진다.At this time, the smaller the contact angle, the wetter the surface, and the larger the contact angle, the more the surface tends to flow without getting wet.

상기 접촉각은 박막(10)의 화학적 성질에 의해서도 결정되지만, 상기 박막(10)의 물리적 성질에 의해서도 영향을 받게 된다. 대표적으로 상기 박막(10)의 표면형상에 의해서 상기 접촉각은 변화할 수 있다.The contact angle is also determined by the chemical properties of the thin film 10, but is also influenced by the physical properties of the thin film 10. Typically, the contact angle may be changed by the surface shape of the thin film 10.

도 7의 (a)는 이상적인 평활 및 균질 한 박막(10)의 표면에 물방울(50)이 접촉한 모습을 도시한다. 이 때 상기 접촉각(θc)는 90도 보다 작은 값을 갖고, 이와 같이 접촉각이 작은 경우 상기 박막(10)의 표면은 물방울(50)에 의해 잘 젖게 되는 특성을 보인다.7 (a) shows a state in which water droplets 50 contact the surface of the ideal smooth and homogeneous thin film 10. At this time, the contact angle θc has a value less than 90 degrees, and when the contact angle is small as described above, the surface of the thin film 10 is well wetted by water droplets 50.

도 7의 (b)는 미세구조가 형성되어 있는 박막(10)의 표면에 물방울(50)이 접촉한 모습을 도시한다. 상기 미세구조는 인위적으로 형성한 미세구조일 수 있고, 혹은 재료의 특성으로 인한 불균일성 혹은 거침성에 의한 미세구조일 수도 있다. 이와 같이 미세구조가 형성되어 있는 표면의 경우 도 7의 (a)와 같이 평활 및 균질 한 박막(10)의 표면에서와는 다른 접촉각을 갖게 된다. 도 7의 (b)와 같은 표면에서 상기 접촉각(θc)은 90도 보다 큰 값을 갖고, 이와 같이 접촉각이 큰 경우 상기 박막(10)의 표면은 물방울(50)에 의해 잘 젖지 않고, 물방울(50)이 쉽게 흘러내리는 특성을 보이게 된다. 이와 같이 박막(10)의 표면에 미세구조가 형성되는 경우 상기 미세구조의 형태, 크기 등에 의해 표면의 습윤성이 변화할 수 있게 된다.FIG. 7B shows a state in which water droplets 50 contact the surface of the thin film 10 on which the microstructure is formed. The microstructure may be an artificially formed microstructure, or may be a microstructure due to non-uniformity or roughness due to material properties. In this case, the surface on which the microstructure is formed has a contact angle different from that of the smooth and homogeneous thin film 10 as shown in FIG. 7 (a). In the surface as shown in FIG. 7 (b), the contact angle θc has a value greater than 90 degrees, and in this case, when the contact angle is large, the surface of the thin film 10 is not well wetted by the water droplet 50, and the water droplet ( 50) shows the characteristics of easily flowing. When a microstructure is formed on the surface of the thin film 10 as described above, the wettability of the surface may be changed by the shape and size of the microstructure.

도 8은 진동에 의해 원형 박막에 형성되는 모드형상을 도시하는 도면이다.8 is a view showing a mode shape formed on a circular thin film by vibration.

외부로부터 동적인 하중, 즉 외란을 받아 진동하는 물체는 물체 고유의 진동형태들의 조합에 의해 그 진동의 양상이 결정된다. 이와 같은 물체 고유의 진동 형태를 고유 모드라 한다. An object that vibrates under a dynamic load, or disturbance, from the outside is determined by the combination of object-specific vibration modes. This type of vibration inherent to an object is called an eigenmode.

박막(100)에 진동을 가하면서 진동수에 변화를 주게 되면, 상기 박막(100)의 형태, 두께, 재질, 크기, 장력, 고정형태 등 여러 요인에 의해 정해지는 고유진동수에서 고유 모드를 나타내게 된다. 이와 같은 고유 모드는 진동수가 낮은 값으로부터 높은 값으로 순차적으로 구분할 수 있다. 이와 같은 고유 모드에서 나타나는 진동에 의한 형상을 모드형상이라 한다.When the frequency is changed while applying vibration to the thin film 100, the eigenmode is represented by the natural frequency determined by various factors such as the shape, thickness, material, size, tension, and fixed shape of the thin film 100. In this natural mode, the frequency can be sequentially classified from a low value to a high value. The shape due to vibration appearing in such a natural mode is called a mode shape.

도 8은 도 5에 도시된 것과 같은 원형의 박막(100)에 진동을 가하여 나타나는 고유 모드에 의한 모드형상을 시뮬레이션 한 결과를 도시한다. 좌측 상단부터 우측으로 순서대로 1차 모드, 2차모드, 3차모드, 4차모드의 모드형상을 나타낸다.FIG. 8 shows a result of simulating the mode shape by the eigenmode that appears by applying vibration to the circular thin film 100 as shown in FIG. 5. The modes of the primary mode, secondary mode, tertiary mode, and quaternary mode are shown in order from top left to right.

도 8에 도시된 것과 같이, 고유 모드의 차수가 높아질수록 모드형상에 나타나는 박막(100)의 굴곡이 조밀해지는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 8, it can be seen that the higher the degree of the eigenmode, the denser the curvature of the thin film 100 appearing in the mode shape.

도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따라 박막(100)에 형상된 모드형상이 도시되어 있다. 도 9와 같은 모드형상은 매우 높은 차수의 고유 모드에서 나타나는 것으로, 박막(100)에 나타나는 모드형상의 굴곡이 매우 복잡하고, 그 크기도 매우 조밀하게 된다. 본 발명에서는 이와 같은 표면의 굴곡에 의해 상기 박막(100)의 습윤성을 조절할 수 있는 효과를 발휘할 수 있게 된다. 도 9에서와 같은 습윤성을 조절할 수 있는 정도의 모드형상은 박막의 특성 및 구속조건에 따라 다르게 나타날 수 있지만, 바람직하게는 1000차의 차수에서 구현될 수도 있다.9 shows a mode shape formed on the thin film 100 according to an embodiment of the present invention. The mode shape shown in FIG. 9 appears in a very high order eigenmode, and the bending of the mode shape appearing in the thin film 100 is very complex, and its size is also very dense. In the present invention, it is possible to exert an effect of controlling the wettability of the thin film 100 by the curvature of the surface. The mode shape of the degree to which the wettability can be adjusted as shown in FIG. 9 may be different depending on the properties and constraints of the thin film, but may preferably be implemented at an order of 1000.

더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 모드형상의 굴곡의 폭이 10nm 내지 100μm 수준이 되도록 하는 고주파 진동을 가하여 모드형상을 형성함으로써 상기 박막(100)의 습윤성을 조절하게 된다. 즉, 개별 굴곡의 폭이 10nm 내지 100μm 수준이 되는 경우에, 습윤성을 조절할 수 있는 정도의 표면 특성이 변화된다.More preferably, in one embodiment of the present invention, the wettability of the thin film 100 is controlled by forming a mode shape by applying high-frequency vibrations such that the width of the mode shape is 10 nm to 100 μm. That is, when the width of the individual bend is 10nm to 100μm level, the surface properties of the degree to which the wettability can be adjusted is changed.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에서는 상기 박막(100)에 고유 모드에 의한 모드형상을 통해 박막(100)의 습윤성을 능동적으로 조절할 수 있다. 사용자는 상기 박막(100)에 가해지는 진동의 진동수를 변화시킴으로써 상기 박막(100)의 모드형상을 변화시키고, 상기 모드형상의 변화에 의해 상기 박막(100)의 습윤성을 조절할 수 있게 된다. 즉, 사용자의 필요성에 의해 자유롭게 표면을 소수성 혹은 친수성으로 변화시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.As described above, in one embodiment of the present invention, the wettability of the thin film 100 can be actively controlled through the mode shape by the intrinsic mode of the thin film 100. The user can change the mode shape of the thin film 100 by changing the frequency of vibration applied to the thin film 100, and control the wettability of the thin film 100 by changing the mode shape. That is, it is possible to exert an effect of freely changing the surface to hydrophobic or hydrophilic according to the needs of the user.

이 때, 상기 박막(100)의 모드형상을 변화시킴으로써 상기 박막(100)을 극소수성으로 변화시키거나, 혹은 극친수성으로 변화시킬 수 있는 효과도 발휘할 수 있다.At this time, by changing the mode shape of the thin film 100, the thin film 100 can be changed to a very hydrophobic or extremely hydrophilic effect.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가진부의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.10 is a view schematically showing an internal configuration of a vibrator according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 가진부(300)는, 사용자로부터 습윤성 제어를 위한 정보를 입력 받아 진동수를 출력하는 신호입력부(310), 상기 신호입력부(310)로부터 진동수를 입력 받아 상기 진동수를 갖는 신호를 발생시키는 신호발생부(320), 상기 신호발생부에서 발생 된 신호의 세기를 증폭하는 증폭부(330), 상기 증폭부(330)에 의하여 증폭된 신호에 따라 물리적 진동을 발생시키는 진동발생부(340) 및 상기 신호입력부(310) 상기 신호발생부(320) 상기 증폭부(330) 및 상기 진동발생부(340)에 전원을 공급하는 전원공급부(350)를 포함한다.Referring to FIG. 10, the excitation unit 300 according to an embodiment of the present invention receives a signal for controlling wettability from a user and outputs a frequency, a signal input unit 310 and a frequency input from the signal input unit 310 A signal generating unit 320 for receiving a signal having the frequency, an amplifying unit 330 for amplifying the strength of the signal generated by the signal generating unit, and physical vibration according to the signal amplified by the amplifying unit 330 It includes a vibration generating unit 340 and the signal input unit 310, the signal generating unit 320, the amplifying unit 330 and the power supply unit 350 for supplying power to the vibration generating unit 340 .

상기 신호입력부(310)는 사용자로부터 습윤성 제어를 위한 정보를 입력 받는다. 상기 습윤성 제어를 위한 정보는 직접적인 습윤성의 정도일 수 있고, 혹은 상기 박막(100)에 가해지는 진동의 진동수일 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 신호입력부(310)는 상기 신호발생부(320)에서 발생되는 함수의 진동수 및 상기 박막의 습윤성의 정도 중 1 이상을 입력 받을 수 있다. 상기 신호입력부(310)는 사용자로부터 정보를 입력 받아 진동수를 출력한다. 이 때, 상기 신호입력부(310)는 상기 박막의 습윤성의 정도를 입력 받은 경우 기저장된 매핑 정보에 기초하여 진동수를 도출하여 출력할 수 있다. 상기 매핑 정보는 입력 받은 상기 습윤성의 정도에 대해 상기 습윤성의 정도를 나타낼 수 있는 박막의 모드형상을 형성할 수 있는 진동수가 대응되어 있어, 사용자가 습윤성의 정도를 입력 한 경우에도 진동수를 출력할 수 있다.The signal input unit 310 receives information for controlling wettability from a user. The information for controlling the wettability may be a degree of direct wettability, or may be a frequency of vibration applied to the thin film 100. In one embodiment of the present invention, the signal input unit 310 may receive one or more of the frequency of the function generated by the signal generation unit 320 and the degree of wettability of the thin film. The signal input unit 310 receives information from a user and outputs a frequency. In this case, when the degree of wettability of the thin film is input, the signal input unit 310 may derive and output a frequency based on pre-stored mapping information. The mapping information corresponds to a frequency capable of forming a mode shape of a thin film capable of indicating the degree of wettability with respect to the received degree of wettability, so that even when a user inputs a degree of wettability, a frequency can be output. have.

이와 같은 매핑 정보는 시뮬레이션을 통해 작성될 수도 있고, 혹은 실험을 통해 데이터를 획득함으로써 작성될 수도 있다.Such mapping information may be created through simulation or by acquiring data through experimentation.

상기 신호발생부(320)는 상기 신호입력부(310)로부터 진동수를 입력 받아 상기 진동수를 갖는 신호를 발생시킨다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 신호발생부(320)는 함수발생기(Function Generator)등으로 구성될 수 있다. 상기 신호발생부(320)에서 발생되는 신호는 주기적 신호일 수 있고, 이와 같은 주기적 신호로 사인파, 방형파, 삼각파, 톱니파 등이 발생될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 신호발생부(320)는 80kHz 내지 100MHz의 진동수를 갖는 신호를 발생시킬 수 있다.The signal generator 320 receives a frequency from the signal input unit 310 and generates a signal having the frequency. In one embodiment of the present invention, the signal generator 320 may be configured as a function generator or the like. The signal generated by the signal generator 320 may be a periodic signal, and a sine wave, a square wave, a triangular wave, or a sawtooth wave may be generated as the periodic signal. In one embodiment of the present invention, the signal generator 320 may generate a signal having a frequency of 80 kHz to 100 MHz.

상기 증폭부(330)는 상기 신호발생부(320)에서 발생 된 신호를 증폭한다.The amplification unit 330 amplifies the signal generated by the signal generation unit 320.

상기 진동발생부(340)는 상기 증폭부(330)에서 증폭된 신호에 따라 물리적 진동을 발생시킨다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 진동발생부(340)는 피에조 가진기로 구성되어 입력되는 전압에 따라 물리적 진동을 발생시킬 수 있다. 혹은 상기 진동발생부(340)는 레이저초음파 발생기를 통해 직접 접촉되어 있지 않은 박막(100)에 진동을 가할 수도 있다.The vibration generating unit 340 generates physical vibration according to the signal amplified by the amplifying unit 330. In one embodiment of the present invention, the vibration generating unit 340 is configured as a piezo-exciter and may generate physical vibration according to an input voltage. Alternatively, the vibration generator 340 may apply vibration to the thin film 100 that is not in direct contact through the laser ultrasonic generator.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호입력부(310)의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.11 is a diagram schematically showing the internal configuration of the signal input unit 310 according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 신호입력부(310)는 진동수입력부(311), 습윤성입력부(312), 매핑정보저장부(313) 및 진동수출력부(314)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, the signal input unit 310 according to an embodiment of the present invention may include a frequency input unit 311, a wettability input unit 312, a mapping information storage unit 313, and a frequency output unit 314. have.

상기 진동수입력부(311)는 사용자로부터 상기 신호발생부(320)에서 발생되는 함수의 진동수를 직접 입력 받는다. 상기 진동수입력부(311)는 사용자로부터 진동수의 수치를 직접 입력 받을 수도 있고, 혹은 사용자가 고유 모드에 의해 모드형상을 형성할 수 있는 기저장된 진동수 가운데에서 선택함으로써 진동수를 입력 받을 수도 있다.The frequency input unit 311 directly receives a frequency of a function generated by the signal generator 320 from a user. The frequency input unit 311 may directly input the numerical value of the frequency from the user, or the user may input the frequency by selecting from among pre-stored frequencies that can form a mode shape by a unique mode.

상기 습윤성입력부(312)는 사용자로부터 상기 박막(100)의 습윤성의 정도를 입력 받는다. 이와 같이 사용자로부터 목표로 하는 상기 박막(100)의 습윤성의 정도를 입력 받음으로써 사용자가 직관적으로 상기 박막(100)의 습윤성을 제어할 수 있다. 상기 습윤성의 정도는 기설정된 습윤성 단계를 입력 받을 수도 있고, 혹은 상기 습윤성을 나타낼 수 있는 접촉각의 크기 등으로 입력 받을 수도 있다.The wettability input unit 312 receives a degree of wettability of the thin film 100 from a user. In this way, the user can intuitively control the wettability of the thin film 100 by receiving the degree of wettability of the target thin film 100 from the user. The degree of wettability may be input by a predetermined wettability step, or may be input by a size of a contact angle that may indicate the wettability.

상기 매핑정보저장부(313)는 상기 습윤성입력부(312)에서 입력 받은 습윤성의 정보로부터 진동수를 도출할 수 있는 매핑 정보가 저장된다. 상기 매핑 정보는 입력 받은 상기 습윤성의 정도에 대해 상기 습윤성의 정도를 나타낼 수 있는 박막의 모드형상을 형성할 수 있는 진동수가 대응되어 있어, 사용자가 습윤성의 정도를 입력 한 경우에도 진동수를 출력할 수 있다.The mapping information storage unit 313 stores mapping information capable of deriving a frequency from the wettability information received from the wettability input unit 312. The mapping information corresponds to a frequency capable of forming a mode shape of a thin film capable of indicating the degree of wettability with respect to the received degree of wettability, so that even when a user inputs a degree of wettability, a frequency can be output. have.

상기 진동수출력부(314)는 사용자로부터 입력 받은 습윤성 제어를 위한 정보로부터 진동수를 출력한다. 상기 진동수출력부(314)는 사용자가 상기 진동수입력부(311)를 통해 진동수를 직접 입력한 경우, 입력 받은 상기 진동수를 출력하고, 사용자가 상기 습윤성입력부(312)를 통해 습윤성의 정도를 입력한 경우, 상기 매핑 정보를 통해 상기 습윤성의 정도를 나타낼 수 있는 진동수를 도출하여 출력하게 된다.The frequency output unit 314 outputs the frequency from the information for controlling the wettability input from the user. The frequency output unit 314 when the user directly inputs the frequency through the frequency input unit 311, outputs the received frequency, and the user inputs the degree of wettability through the wettability input unit 312 , A frequency capable of indicating the degree of wettability is derived and output through the mapping information.

혹은 상기 진동수출력부(314)는 사용자가 상기 진동수입력부(311)를 통해 진동수를 직접 입력한 경우, 입력 받은 상기 진동수에 가장 근접한 박막의 모드형상을 형성할 수 있는 진동수를 도출하여 도출된 상기 진동수를 출력할 수도 있다.Alternatively, when the frequency input unit 314 directly inputs a frequency through the frequency input unit 311, the frequency output unit 314 derives a frequency capable of forming a mode shape of a thin film closest to the received frequency. You can also output

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 습윤성 제어방법의 세부 단계를 개략적으로 도시하는 순서도이다.12 is a flowchart schematically showing detailed steps of a method for controlling wettability of a thin film according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 진동을 이용한 박막의 습윤성 제어방법은 박막(100)을 고정하는 박막고정단계(S100), 상기 박막(100)에 장력을 인가하는 장력인가단계(S200), 습윤성 제어를 위한 정보를 입력 받는 신호입력단계(S300) 및 상기 박막(100)에 습윤성 제어를 위한 진동수에 해당하는 고주파 진동을 가하는 가진단계(S400)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 12, a method for controlling the wettability of a thin film using high-frequency vibration according to an embodiment of the present invention is a thin film fixing step (S100) for fixing the thin film 100, and a tension applying step for applying tension to the thin film 100. (S200), a signal input step (S300) for receiving information for wettability control and an excitation step (S400) of applying high frequency vibration corresponding to the frequency for wettability control to the thin film 100.

이와 같은 박막의 습윤성 제어방법에서 상기 박막(100)은 상기 가진단계(S400)의 고주파 진동에 의해 고유 모드를 형성함으로써 박막의 습윤성을 제어할 수 있게 된다.In the method for controlling the wettability of such a thin film, the thin film 100 can control the wettability of the thin film by forming an intrinsic mode by the high-frequency vibration of the excitation step (S400).

우선 박막고정단계(S100)에서는 상기 박막(100)을 고정한다. 상기 박막(100)은 도 1 내지 도 6에 도시된 것과 같은 박막고정부(200) 등에 의해 고정될 수 있다. 바람직하게는 상기 박막(100)은 상기 박막(100)의 2 이상의 영역이 고정된다.First, in the thin film fixing step (S100), the thin film 100 is fixed. The thin film 100 may be fixed by a thin film fixing unit 200 or the like as shown in FIGS. 1 to 6. Preferably, two or more regions of the thin film 100 are fixed to the thin film 100.

장력인가단계(S200)에서는 상기 박막(100)에 장력을 인가한다. 상기 장력인가단계(S200)는 상기 박막고정단계(S100) 이전에 수행될 수도 있고, 혹은 상기 박막고정단계(S100) 이후에 수행될 수도 있다. 상기 장력인가단계(S200)가 상기 박막고정단계(S100) 이전에 수행되는 경우는 상기 박막(100)에 장력을 인가하고, 상기 박막고정부(200) 등에 의해 상기 박막(100)을 고정하여 상기 박막(100)에 장력이 인가된 채 고정되고, 상기 장력인가단계(S200)가 상기 박막고정단계(S100) 이후에 수행되는 경우, 상기 박막고정부(200) 등에 의해 상기 박막(100)이 고정된 후 상기 박막고정부(200)에 장력을 인가하여 상기 박막(100)에 장력이 인가되도록 할 수 있다.In the tension application step (S200), tension is applied to the thin film 100. The tension applying step (S200) may be performed before the thin film fixing step (S100), or may be performed after the thin film fixing step (S100). When the tension application step (S200) is performed before the thin film fixing step (S100), the tension is applied to the thin film 100, and the thin film 100 is fixed by the thin film fixing unit 200, etc. When the tension is applied to the thin film 100 and fixed, and the tension applying step (S200) is performed after the thin film fixing step (S100), the thin film 100 is fixed by the thin film fixing unit 200 or the like. After the tension is applied to the thin film fixing unit 200, tension may be applied to the thin film 100.

이 후, 신호입력단계(S300)에서는 상기 박막(100)의 습윤성 제어를 위한 정보를 입력 받는다. 상기 습윤성 제어를 위한 정보는 상기 박막(100)에 가해질 고주파 진동의 진동수 혹은 상기 박막(100)의 습윤성의 정도를 포함할 수 있다. 즉, 상기 신호입력단계(S300)는 상기 박막(100)에 가해질 고주파 진동의 진동수를 입력 받거나, 혹은 상기 박막(100)의 습윤성의 정도를 입력 받을 수 있다.Thereafter, in the signal input step (S300), information for controlling the wettability of the thin film 100 is received. The information for controlling the wettability may include the frequency of high frequency vibration to be applied to the thin film 100 or the degree of wettability of the thin film 100. That is, in the signal input step (S300), the frequency of high frequency vibration to be applied to the thin film 100 may be input, or the degree of wettability of the thin film 100 may be input.

이 후, 가진단계(S400)에서는 상기 박막(100)에 습윤성 제어를 위한 진동수에 해당하는 고주파 진동을 가한다. 상기 진동수는 상기 신호입력단계(S300)에서 직접 입력 받을 수도 있고, 혹은 상기 신호입력단계(S300)에서 입력 받은 정보로부터 도출될 수도 있다,Thereafter, in the excitation step (S400), high frequency vibration corresponding to the frequency for controlling wettability is applied to the thin film 100. The frequency may be directly input in the signal input step (S300), or may be derived from information input in the signal input step (S300),

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 진동을 이용한 박막의 습윤성 제어방법에서는 박막(100)에 고주파 진동을 가하여 고주파 진동에 의해 고유 모드에 의한 모드형상을 형성함으로써 박막의 습윤성을 제어할 수 있다.As described above, in the method for controlling the wettability of a thin film using high frequency vibration according to an embodiment of the present invention, the wettability of the thin film can be controlled by applying a high frequency vibration to the thin film 100 to form a mode shape by natural mode by high frequency vibration. .

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호입력단계(S300)의 세부 단계를 개략적으로 도시하는 순서도이다.13 is a flowchart schematically showing detailed steps of a signal input step (S300) according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에서 상기 신호입력단계(S300)는 상기 박막(100)에 가해질 고주파 진동의 진동수를 입력 받을 수 있다. 이와 같이 고주파 진동의 진동수를 직접 입력 받은 경우 상기 가진단계(S400)에서 입력 받은 상기 진동수에 해당하는 고주파 진동을 가할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the signal input step (S300) may receive the frequency of high frequency vibration to be applied to the thin film 100. When the frequency of the high frequency vibration is directly input as described above, the high frequency vibration corresponding to the frequency received in the excitation step S400 may be applied.

한편, 상기 신호입력단계(S300)는 상기 박막(100)의 습윤성의 정도를 입력 받을 수 있다. 이와 같이 상기 박막(100)의 습윤성의 정도를 입력 받은 경우 상기 가진단계(S400)에서 가해질 고주파 진동의 진동수를 도출 할 필요가 있다.Meanwhile, in the signal input step (S300), the degree of wettability of the thin film 100 may be input. When the degree of wettability of the thin film 100 is input as described above, it is necessary to derive the frequency of high frequency vibration to be applied in the excitation step (S400).

이를 위해 본 발명의 일 실시예에서 상기 신호입력단계(S300)는 상기 박막(100)의 습윤성의 정도를 입력 받는 습윤성입력단계(S310) 및 기저장된 매핑 정보에 기초하여 진동수를 도출하는 진동수도출단계(S320)를 포함할 수 있다.To this end, in one embodiment of the present invention, the signal input step (S300) is a wetness input step (S310) of receiving the degree of wettability of the thin film 100 and a frequency derived step of deriving a frequency based on pre-stored mapping information. It may include (S320).

이 때, 상기 매핑 정보는 입력 받은 상기 습윤성의 정도에 대해 상기 습윤성의 정도를 나타낼 수 있는 박막의 모드형상을 형성할 수 있는 진동수가 대응되어 있다. 따라서 상기 진동수도출단계(S320)에서는 입력 받은 상기 습윤성의 정도를 상기 매핑 정보에서 검색하여 대응된 진동수를 불러옴으로써 진동수를 도출할 수 있게 된다.At this time, the mapping information corresponds to a frequency capable of forming a mode shape of a thin film capable of indicating the degree of wettability with respect to the received degree of wettability. Therefore, in the frequency deriving step (S320), it is possible to derive the frequency by retrieving the degree of wettability received from the mapping information and calling the corresponding frequency.

이와 같은 과정을 거쳐 상기 신호입력단계(S300)는 사용자로부터 상기 박막(100)의 습윤성 제어를 위한 정보를 입력 받고, 상기 박막(100)에 가해질 고주파 진동의 진동수를 도출하여 상기 가진단계(S400)에서 상기 박막(100)에 고주파 진동을 가함으로써 상기 박막(100)의 습윤성을 제어할 수 있게 된다.After such a process, the signal input step (S300) receives information for controlling the wettability of the thin film 100 from a user, derives the frequency of high frequency vibration to be applied to the thin film 100, and excites the step (S400). By applying high frequency vibration to the thin film 100, it is possible to control the wettability of the thin film 100.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 습윤성 제어장치의 박막(100)의 모드형상을 측정하기 위한 장치를 도시하는 도면이다.14 is a view showing a device for measuring the mode shape of the thin film 100 of the wettability control device of the thin film according to an embodiment of the present invention.

도 14에서는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS)를 스핀 코팅 방법을 통해 두께 10μm, 지름 17mm의 박막(100)을 제조하고, 상기 박막(100)에 진동을 가함으로써 박막(100)에 모드형상을 형성하고, 이를 측정하는 장치를 구성하였다. 상기 박막(100)에는 피에조 가진기를 포함하는 가진부(300)를 이용하여 진동수 300kHz까지의 진동을 가하였고, 상기 박막(100)을 레이저 스캐닝 바이브로미터로 측정하여 박막의 모드형상을 측정하였다.In FIG. 14, a polydimethylsiloxane (PDMS) thin film 100 having a thickness of 10 μm and a diameter of 17 mm is manufactured through a spin coating method, and a mode shape is formed on the thin film 100 by applying vibration to the thin film 100. And configured a device for measuring it. Vibration of up to 300 kHz was applied to the thin film 100 by using an excitation part 300 including a piezo exciter, and the mode shape of the thin film was measured by measuring the thin film 100 with a laser scanning vibrometer.

도 15는 도 14의 측정 장치에 의한 박막의 모드형상의 측정 결과를 도시하는 도면이다.15 is a diagram showing the measurement results of the mode shape of the thin film by the measuring device of FIG. 14.

도 15의 (a)는 71kHz의 진동을 가했을 때의 박막의 모드형상이고, 도 15의 (b)는 158kHz 의 진동을 가했을 때의 박막의 모드형상이고, 도 15의 (c)는 191kHz 의 진동을 가했을 때의 박막의 모드형상이고, 도 15의 (d)는 196kHz 의 진동을 가했을 때의 박막의 모드형상이다.Fig. 15 (a) shows the mode shape of the thin film when the vibration of 71 kHz is applied, Fig. 15 (b) shows the mode shape of the thin film when the vibration of 158 kHz is applied, and Fig. 15 (c) shows the vibration of 191 kHz. Is the mode shape of the thin film when is applied, and FIG. 15 (d) is the mode shape of the thin film when 196 kHz vibration is applied.

도시된 바와 같이, 상기 모드형상에서의 미세구조의 피치 및 높이는 진동수에 비례하지 않고, 불규칙적으로 나타난다. 도 15에 도시된 바와 같이 158kHz 및 196kHz에서 미세구조의 피치가 좁아 조밀하면서 높이가 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다.As shown, the pitch and height of the microstructure in the mode shape are not proportional to the frequency, and appear irregularly. As shown in FIG. 15, it can be seen that the pitch of the microstructure is narrow at 158 kHz and 196 kHz, resulting in high density and high height.

이와 같은 측정 장치를 통해 박막에 모드형상을 형성할 수 있는 고유 모드의 주파수정보를 획득할 수 있고, 이와 같이 획득한 주파수 정보는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동수입력부(311) 혹은 매핑정보저장부(313) 등에서 활용될 수 있다.Through such a measuring device, frequency information of a unique mode capable of forming a mode shape on a thin film can be obtained, and the frequency information obtained as described above stores the frequency input unit 311 or mapping information according to an embodiment of the present invention. It can be utilized in the wealth 313.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 습윤성 제어장치의 박막 표면의 접촉각을 측정하기 위한 장치를 도시하는 도면이다.16 is a view showing a device for measuring the contact angle of the thin film surface of the wettability control device of the thin film according to an embodiment of the present invention.

도 16에서는 도 14에서와 동일하게 박막고정부(200)에 고정된 박막(100)에 진동을 가하고, 상기 박막에 물방울을 떨어뜨리고, 박막과 물방울을 디지털 카메라를 이용하여 촬영함으로써 접촉각을 측정하였다.In FIG. 16, the contact angle was measured by applying vibration to the thin film 100 fixed to the thin film fixing unit 200 as in FIG. 14, dropping water droplets on the thin film, and photographing the thin film and water droplets using a digital camera. .

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 접촉각의 측정 결과를 도시하는 도면이다.17 is a view showing a measurement result of a contact angle of a thin film according to an embodiment of the present invention.

도 17의 (a)는 71kHz의 진동을 가했을 때의 물방울의 사진으로 접촉각은 68°이고, 도 15의 (b)는 158kHz 의 진동을 가했을 때의 물방울의 사진으로 접촉각은 110°이고, 도 15의 (c)는 191kHz 의 진동을 가했을 때의 물방울의 사진으로 접촉각은 85°이고, 도 15의 (d)는 196kHz 의 진동을 가했을 때의 물방울의 사진으로 접촉각은 100°이다.FIG. 17 (a) is a photograph of water droplets when a vibration of 71 kHz is applied, the contact angle is 68 °, and FIG. 15 (b) is a photograph of water droplets when 158 kHz vibration is applied, and the contact angle is 110 °, FIG. 15 (C) is a photograph of water droplets when a vibration of 191 kHz is applied, the contact angle is 85 °, and FIG. 15 (d) is a photograph of water droplets when a vibration of 196 kHz is applied, and the contact angle is 100 °.

이와 같이 접촉각은 가해지는 진동의 진동수에 비례하지 않고, 고유 모드에 의한 모드형상의 텍스처에 의해 불규칙적으로 나타나게 된다. 이는 도 13에 도시된 것과 같이 고유 모드에 의한 모드형상에서 미세구조의 형상이 불규칙적으로 나타나고, 이와 같은 미세구조가 습윤성에 영향을 미치기 때문이다.As described above, the contact angle is not proportional to the frequency of the applied vibration, and is irregularly displayed by the texture of the mode shape by the eigen mode. This is because the shape of the microstructure is irregular in the mode shape by the eigenmode as shown in FIG. 13, and such a microstructure affects wettability.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 습윤성 제어장치는 사용자로부터 습윤성의 정도를 입력 받는 경우, 입력 받은 상기 습윤성의 정도를 나타낼 수 있도록, 고유 모드에 의한 모드형상을 형성시키는 진동수 및, 상기 진동수에 대한 접촉각, 혹은 습윤성의 정도가 대응되어 저장 된 매핑 정보에 의해 상기 박막에 가해질 고주파 진동의 진동수를 도출하여 진동을 가함으로써, 목적한 습윤성을 나타낼 수 있게 된다.Therefore, when the wettability control device of the thin film according to an embodiment of the present invention receives a degree of wettability from a user, the frequency and the frequency of forming the mode shape by the natural mode so as to indicate the degree of wettability received By contacting the contact angle or the degree of wettability with the mapping information stored and deriving the frequency of the high frequency vibration to be applied to the thin film and applying the vibration, it is possible to exhibit the desired wettability.

본 발명의 일 실시예에서는 도 16에 도시된 것과 같은 측정 장치를 통해 진동수에 따른 박막에서의 접촉각을 측정하고, 측정된 정보에 기초하여 매핑 정보를 작성하여 매핑정보저장부(313) 등에 저장되어 활용될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a contact angle in a thin film according to the frequency is measured through a measuring device as shown in FIG. 16, and mapping information is prepared based on the measured information and stored in the mapping information storage unit 313 Can be utilized.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described by a limited embodiment and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and / or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or other components Alternatively, even if replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims

As a control device for wettability of thin films using high frequency vibration,
pellicle;
A thin film fixing unit fixing two or more regions of the thin film; And
An exciter for applying high frequency vibration to the fixed thin film; Including,
The thin film is controlled by a high-frequency vibration of the excitation part to form a mode shape by a natural mode, so that the wettability of the thin film is controlled.
The high-frequency oscillation, so that the width of the bend of the natural mode is 10nm to 100 μm, the wettability control device of the thin film.

The method according to claim 1,
The thin film fixing,
The first thin film government; And a second thin film government,
The first thin film fixing portion is formed of a magnetic material,
The second thin film fixing unit includes a magnet and coupled to the first thin film fixing unit, the wettability control device of the thin film.

The method according to claim 1,
The excitation part,
A signal input unit that receives information for controlling wettability from a user and outputs a frequency;
A signal generator that receives a frequency from the signal input unit and generates a signal having the frequency;
An amplifying unit for amplifying the strength of the signal generated by the signal generating unit;
A vibration generating unit that generates physical vibration according to the signal amplified by the amplifying unit; And
A power supply unit supplying power to the signal input unit, the signal generation unit, the amplification unit, and the vibration generation unit; Containing, the wettability control device of the thin film.

The method according to claim 3,
The signal input unit,
A device for controlling the wettability of a thin film that receives one or more of a frequency of a function generated by the signal generator and a degree of wettability of the thin film.

The method according to claim 4,
The signal input unit,
When the degree of wettability of the thin film is input,
A wettability control device for thin films that derives a frequency based on pre-stored mapping information.

The method according to claim 5,
The mapping information,
The wettability control device of the thin film corresponding to the frequency that can form a mode shape of the thin film that can express the degree of wettability with respect to the received degree of wettability.

The method according to claim 1,
The thin film,
A control device for wettability of thin films having a thickness of 1 μm to 5 mm,

The method according to claim 1,
The excitation part,
A vibration control device for applying a vibration having a frequency of 80 kHz to 100 MHz to the thin film.

delete

The method according to claim 1,
The thin film fixing,
A tension applying unit for applying tension to the thin film; Containing, the wettability control device of the thin film.

As a method for controlling the wettability of a thin film using high frequency vibration,
A thin film fixing step of fixing the thin film;
A tension applying step of applying tension to the thin film;
A signal input step of receiving information for wettability control; And
An excitation step of applying high frequency vibration corresponding to the frequency for controlling wettability to the thin film; Including,
The thin film controls the wettability of the thin film by forming a mode shape by an intrinsic mode by the high frequency vibration of the excitation step,
The high frequency vibration is a method of controlling the wettability of the thin film, such that the width of the bend in the eigenmode is 10 nm to 100 μm.

The method according to claim 11,
The signal input step,
A method for controlling the wettability of a thin film, which receives a frequency of high frequency vibration to be applied to the thin film.

The method according to claim 11,
The signal input step,
A wettability input step of receiving a degree of wettability of the thin film; And
A frequency deriving step of deriving a frequency based on pre-stored mapping information; The method of controlling the wettability of a thin film comprising a.

The method according to claim 13,
The mapping information,
A method for controlling the wettability of the thin film, which corresponds to a frequency capable of forming a mode shape of the thin film capable of representing the degree of the wettability with respect to the received degree of wettability.

The method according to claim 11,
The thin film,
A method for controlling the wettability of a thin film having a thickness of 1 μm to 5 mm,

The method according to claim 11,
The excitation step applies a vibration having a frequency of 80 kHz to 100 MHz to the thin film, the wettability control method of the thin film.

delete