KR102199011B1 - 역전압 전기수력학적 3d 패터닝 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법을 제공한다. 보다 상세하게는 본 발명은 기판을 접지하고 노즐에 전압을 인가하는 기존의 전기수력학적 3D 패터닝 방법과 달리 노즐을 접지하고 기판에 전압을 인가함으로써, 저전압의 노즐에서 고분자 용액이 토출될 수 있도록 하여, 직경 20㎛ 수준의 미세한 패턴 구조를 보다 정교하게 형성할 수 있도록 한다. 또한 본 발명의 일 예는 2 이상의 노즐에서 동시에 고분자 용액을 토출하여 이중 적층(double stack) 구조 등을 형성할 수 있도록 하며, 전기수력학적 공분사(EHD co-jetting) 방식으로 2상형(Biphasic) 및 코어-쉘(Core-shell) 구조 등을 보다 정교하게 형성할 수 있도록 한다. 또한 본 발명의 일 예는 아자이드기가 도입된 폴리우레탄 미세 패턴 구조물을 제공하여 고유연성 및 고기능성을 갖는 미세 패턴 구조물을 제조할 수 있도록 한다.

Description

역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법{Inversed charged electrohydrodynamic 3D patterning method}
본 발명은 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법에 관한 것이다.
인쇄전자기술은 인쇄 방식에 따라 크게 디지털 인쇄와 아날로그 인쇄로 나눌 수 있다. 디지털 인쇄 방식이란 인쇄 노즐과 컴퓨터 시스템을 인터페이스화하여 사용자가 원하는 대로 패턴을 인쇄화하는 방식으로 잉크젯, 에어로젤 젯, 전기수력학적 젯 프린팅 등이 있다. 이러한 디지털 인쇄 방식은 미세 패턴의 형성이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 최근 디스플레이, 메모리, 태양전지 등 다양한 분야에서 미세 패턴의 중요성이 부각됨에 따라 디지털 인쇄 방식, 특히 전기수력학적 인쇄 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
전기수력학적(EHD; Electrohydrodynamic) 인쇄 방법은 노즐과 기판 사이에 전기장을 형성시킴으로써, 이러한 전기장에 액체가 노출되었을 때 발생하는 전기적 상호 인력을 통해 기판에 패턴을 형성시키는 방법이다.
구체적으로 노즐 끝에 맺히는 액적에는 액체 내부로 작용하는 표면에너지, 액체 외부로의 중력이 존재하게 되는데, 이 액적 주변에 전기장이 형성되면 전기적 스트레스가 액적 외부로 작용하게 되면서 액면(meniscus)의 변형이 일어나게 된다. 이때 특정 세기의 전기장이 지속적으로 인가되면 액체의 표면에너지와 반대방향으로 정전기력이 연속해서 작용하게 되고, 이 힘이 표면에너지를 넘어설 때, 역삼각형의 액면이 유지되게 된다. 이때의 액면을 테일러 콘(talor-cone)이라고 하며, 이러한 테일러 콘 끝에서 미세 액적 줄기인 젯이 연속적으로 토출되는데, 이를 통해 기판 상에 패턴을 형성할 수 있다.
이러한 인쇄 방법은 노즐 헤드 팁 크기보다 작은 액적을 형성할 수 있고, 나노스케일의 미세 선폭이 가능하여 발전가능성이 유망한 인쇄 기술이라 할 수 있다.
종래의 전기수력학적 인쇄 방법은 노즐 쪽에 전압이 인가되는데, 이때 전압의 크기가 클수록 액적의 크기는 작아지며, 적정 수준의 고전압이 인가되면 일정한 선폭의 젯을 토출할 수 있게 된다. 다만, 노즐에 고전압이 인가되는 경우 토출부가 불안정하여 미세 패턴을 형성함에 있어 정교함이 떨어질 우려가 있다.
또한, 테일러 콘 끝에서 토출되는 젯은 인쇄거리가 길어지면 전기장에 의해 분무되는 형태로 변하므로, 미세한 패턴 형성을 위해서는 인쇄거리를 최소화 하여야 정교한 인쇄 공정이 가능하다.
또한, 일반적으로 전기수력학적 3D 패터닝에 사용되는 고분자 물질들은 단순히 3D 패터닝을 통한 구조 형성에는 편리하나, 그 물질의 분자 구조 내에 관능기가 존재하지 않기 때문에 고기능성 소재로의 응용에 대한 제한이 존재한다.
따라서 전기수력학적 인쇄 방법은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 연구가 지속적으로 요구되고 있다.
대한민국 등록특허공보 제 10-1615576호
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 정교하게 미세 패턴 구조를 형성할 수 있는 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 이중 적층(double pack), 2상형(Biphasic) 및 코어-쉘(Core-Shell) 구조 등을 보다 정교하게 패터닝할 수 있는 역전압 전기 수력학적 3D 패터닝 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 상기 목적을 구현하면서, 고유연성 및 고기능성을 갖는 미세 패턴 구조물을 제조할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 고분자 용액을 노즐에서 전기수력학적 방식으로 토출시키는 단계 및 피토출물을 기판에 패터닝하는 단계를 포함하는 전기수력학적 3D 패터닝 방법으로서, 상기 전기수력학적 3D 패터닝 방법은 상기 노즐을 접지하고 상기 기판에 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 일 예는, 상기 고분자 용액은 아자이드기가 도입된 열가소성 폴리우레탄(Azido-TPU)을 포함하는 용액인 것을 특징으로 하는 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 일 예는, 상기 노즐은 2 이상인 것을 특징으로 하는 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 일 예는, 상기 노즐과 상기 기판 사이의 거리가 1 내지 3cm인 것을 특징으로 하는 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법을 제공한다.
본 발명에 의할 경우, 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 3D 패터닝 방법은 기판을 접지하고 노즐에 고전압을 인가하는 기존의 전기수력학적 3D 패터닝 방법과 달리 노즐을 접지하고 기판에 고전압을 인가하여 이루어진다. 따라서 본 발명에 의할 경우 저전압의 노즐에서 고분자 용액을 토출할 수 있게 되어 직경 20㎛ 수준의 미세한 패턴을 보다 정교하게 형성할 수 있다.
또한 본 발명의 일 예는 상기 고분자 용액은 아자이드기가 도입된 열가소성 폴리우레탄(Azido-TPU)인 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명의 일 예에 의하여 패터닝된 미세 패턴 구조물은 폴리우레탄의 기본적인 특성인 고유연성을 갖는다. 또한 상기 폴리우레탄 미세 패턴 구조물은 아자이드 그룹을 포함하고 있으므로, Azide-alkyne click reaction 등의 화학 반응을 통하여 다양한 관능기의 도입 및 화학 물질의 결합이 가능하다. 따라서 이를 이용하여 고유연성을 갖는 폴리우레탄 미세 패턴 구조물에 다양한 기능성을 부여함으로써, 고유연성 및 고기능성을 갖는 미세 패턴 구조물을 제조할 수 있다.
또한 본 발명의 일 예는 상기 노즐이 2 이상인 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명의 일 예에 의할 경우, 2 이상의 저전압 노즐에서 고분자 용액을 동시에 토출시킬 수 있고, 이를 이용하여 이중 적층(double stack)구조 등을 형성할 수 있다. 또한 전기수력학적 공동분사법(EHD co-jetting) 방식을 이용하여 2상형(Biphasic) 및 코어-쉘(core-shell) 등의 구조화를 보다 정교하게 형성할 수 있다.
또한 본 발명의 일 예는 상기 노즐과 상기 기판 사이의 거리가 1 내지 3cm인 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명에 의할 경우, 전기적 쇼트 현상을 방지하여 원활한 패터닝 공정을 진행할 수 있다. 또한 노즐에서 토출되는 젯의 형태가 분무되는 형태가 되는 것을 방지하여 보다 정교하게 미세 구조를 형성할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 장치의 개략적인 모식도이다.
도 2는 실시예 1에 의해 패터닝된 구조의 SEM 이미지이다.
도 3은 실시예 2에 의해 패터닝된 구조의 SEM 이미지이다.
도 4는 실시예 3에 의해 패터닝된 구조의 CLSM 이미지이다.
도 5는 실시예 4에 의해 패터닝된 구조의 형광현미경 이미지이다.
도 6은 실시예 5에 의해 패터닝된 구조의 형광현미경 이미지이다.
도 7은 실시예 5에 의해 패터닝된 구조의 A-TPU 부분에 로다민이 결합된 것을 확인하기 위한 CLSM 이미지이다.
도 8은 실시예 5에 의해 패터닝된 구조의 A-TPU 부분에 벤조페논을 결합한 구조물이 광경화성을 갖는다는 것을 확인하기 위한 실험 이미지이다.
이하에서 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 다른 정의가 없다면 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 발명은 고분자 용액을 노즐에서 전기수력학적 방식으로 토출시키는 단계 및 피토출물을 기판에 패터닝하는 단계를 포함하는 전기수력학적 3D 패터닝 방법으로서, 상기 전기수력학적 3D 패터닝 방법은 상기 노즐을 접지하고 상기 기판에 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법을 제공한다.
본 발명의 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법은 통상적으로 알려진 기존의 전기수력학적 3D 패터닝 장치를 사용할 수 있다. 통상의 전기수력학적 3D 패터닝 장치의 일 예로 고분자 용액을 수용할 수 있는 실린지, 상기 실린지와 연결되어 고분자 용액의 유입량을 일정한 속도로 조절하는 펌프, 상기 실린지 하단에 연결된 고분자 용액이 토출되는 노즐, 상기 노즐에서 토출되는 피토출물이 패터닝되는 기판 및 상기 노즐 및 기판에 연결되는 전압인가장치로 구성된 전기수력학적 3D 패터닝 장치일 수 있다.
다만 기존의 전기수력학적 3D 패터닝 방법은 기판을 접지하고 노즐에 고전압을 인가하는데 반해, 본 발명의 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법은 노즐을 접지하고 기판에 고전압을 인가하여 이루어지는 특징이 있다. 따라서 본 발명은 저전압의 노즐에서 고분자 용액을 토출할 수 있게 되어 직경 20㎛ 수준의 미세한 패턴을 정교하게 형성할 수 있다.
본 발명에서의 3D 패터닝 방법은 상기 고분자 용액이 토출되는 노즐의 위치를 이동시키거나, 상기 피토출물이 패터닝 되는 기판의 위치를 이동시켜 수행할 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 고분자 용액은 아자이드기가 도입된 열가소성 폴리우레탄(Azido-TPU)을 포함하는 용액일 수 있다. 기존의 전기수력학적 3D 패터닝 방법에 통상적으로 사용되는 고분자 용액은 3D 패턴을 구조화하는 것은 편리하나, 구조화된 3D 패턴 구조 내에 관능기가 존재하지 않아 고기능성 소재로의 응용에는 제한이 존재하였다. 본 발명의 일 예에 따라 아자이드기가 도입된 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 용액을 사용하는 경우, 폴리우레탄의 기본적인 특성인 고유연성을 갖는 미세 패턴 구조물을 형성할 수 있다. 또한, 상기 구조물은 아자이드 그룹을 포함하고 있으므로 Azide-alkyne click reaction 등의 화학반응을 통하여 다양한 관능기의 도입 및 화학 물질의 결합이 가능하다. 따라서 이를 이용하여 상기 구조물에 다양한 기능성도 부여할 수 있다. 일 예로 아자이드기가 도입된 폴리우레탄 미세 패턴 구조물에 Azide-alkyne click reaction을 통하여 벤조페논(Benzophenone)을 결합할 수 있고, 생성된 구조물은 광경화성의 기능을 갖는다. 따라서 본 발명의 일 예에 따른 경우 고유연성을 갖는 폴리우레탄 미세 패턴 구조물에 다양한 기능성을 부여함으로써, 고유연성 및 고기능성을 갖는 미세 패턴 구조물을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 노즐은 2 이상일 수 있다. 본 발명의 노즐은 상술한 바와 같이 저전압인 특징이 있다. 따라서 본 발명은 2 이상의 노즐에서 고분자 용액을 동시에 토출시킬 수 있고, 이를 이용하여 이중 적층(Double stack) 구조 등을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은 전기수력학적 공분사법(EHD co-jetting)을 이용할 수 있다. 전기수력학적 공분사법이란, 2 이상의 고분자 용액을 나란히 결합된 노즐로부터 토출시켜 다양한 구획을 갖는 입자 또는 섬유를 제조하는 전기수력학적 패터닝 방법을 말한다. 본 발명은 상기 전기수력학적 공분사법을 이용하여 2상형(Biphasic) 및 코어-쉘(core-shell) 등의 구조화를 보다 정교하게 형성할 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 노즐과 상기 기판 사이의 거리는 특별히 제한되는 것은 아니지만 1 내지 3cm인 것이 바람직하다. 노즐과 기판 사이의 거리는 인쇄거리를 의미한다. 전기수력학적 방식으로 토출되는 젯은 인쇄거리가 길어지면 전기장에 의해 분무되는 형태로 변하여 미세 패턴의 형성이 어려워진다. 따라서 인쇄거리를 최소화하여야 보다 정교하게 미세 패턴 구조물을 형성할 수 있다. 다만 인쇄거리가 너무 짧아지는 경우 액적과 기판 사이의 접합 현상으로 인한 전기적 쇼트가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 인쇄거리는 특별히 제한되는 것은 아니지만 원활한 패터닝 공정 및 정교한 미세 패턴 형성을 위하여 1 내지 3cm인 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
고분자 용액을 수용할 수 있는 실린지, 상기 실린지와 연결되어 고분자 용액의 유입량을 일정한 속도로 조절하는 펌프, 상기 실린지 하단에 연결된 고분자 용액이 토출되는 노즐, 상기 노즐에서 토출되는 피토출물이 패터닝되는 기판 및 상기 노즐 및 기판에 연결되는 전압인가장치로 구성된 전기수력학적 3D 패터닝 장치를 사용하였다. 상기 실린지는 1ml norm-ject 실린지를 사용하였고, 상기 펌프는 New-era사의 Infusion 실린지 펌프를 사용하였다. 상기 노즐은 25G needle을 사용하였으며, 상기 전압인가장치는 Cover Tech사의 SHV-50R -25kV 모델을 사용하였다. 상기 기판은 Aluminum plate를 사용하였다.
다만 기판을 접지하고 노즐에 고전압을 인가하는 통상의 전기수력학적 3D 패터닝 방법과 달리 노즐을 접지하고 기판에 고전압을 인가하여 패터닝 하였다.
노즐에서 토출시키는 고분자 용액으로는 기존의 전기수력학적 3D 패터닝 장치에 통상적으로 사용되는 PLGA(Poly lactic-co-glycolic acid) 용액을 사용하였다. 상기 PLGA의 용액은 테트라하이드로퓨란(THF; tetrahydrofuran)과 디메틸포름아마이드(DMF; Dimethylformamide)를 6:4로 혼합한 용매를 사용하였으며, 농도는 70w/v%로 제조하여 사용하였다. 3kV의 전압을 인가하였으며, 유량은 50㎕/h, 인쇄거리는 2cm로 수행하였다.
상기 패터닝 결과를 Hitachi사의 S-4800 주사전자현미경(SEM; Scanning Electron Microscope)을 통해 관찰하였고, 그 SEM 이미지를 도 2에 기재하였다.
도 2로부터 상기 패터닝을 통하여 정교한 패턴이 형성되었으며, 그 단일 섬유의 지름이 약 20㎛ 수준으로 매우 미세한 것을 확인할 수 있다.
실시예 1의 전기수력학적 3D 패터닝 장치를 사용하였다. 실시예 1과 동일하게 노즐을 접지하였고 기판에 전압을 인가하였다.
노즐에서 토출시키는 고분자 용액으로 아자이드기가 도입된 열가소성 폴리우레탄(Azido-TPU)을 포함한 용액을 사용하였다. THF와 DMF를 6:4로 혼합한 용매를 사용하였고, Azido-TPU와 열가소성 폴리우레탄(TPU)을 1:1로 혼합하여 농도 30w/v%로 제조하여 사용하였다. 3kV의 전압을 인가하였고 유량은 70㎕/h, 인쇄거리 2cm로 수행하였다.
상기 패터닝 결과를 주사전자현미경을 통해 관찰하였고, 그 SEM 이미지를 도 3에 기재하였다.
도 3으로부터 상기 패터닝을 통하여 정교한 패턴이 형성 되었으며, 그 단일 섬유의 지름이 약 20㎛ 수준으로 매우 미세한 것을 확인할 수 있다.
각 2개의 실린지 및 노즐인 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 전기수력학적 3D 패터닝 장치를 사용하였다. 실시예 1과 동일하게 노즐을 접지하였고 기판에 전압을 인가하였다.
고분자 용액으로는 한쪽에는 THF와 DMF를 6:4로 혼합한 용매를 사용한 70w/v%의 PLGA 용액, 다른 한쪽에는 THF와 DMF를 6:4로 혼합한 용매를 사용한 20w/v% TPU 용액을 사용하였다. 보다 명확하게 패터닝 구조를 확인하기 위해 PLGA 용액에는 파란색 화학 염료 Poly[(m-phenylenevinylene)-co-(2,5-dioctoxy-p-phenylenevinylene)]를, TPU용액에는 붉은색 화학 염료 Rhodamine-isothiocyanate를 사용하였다.
두 개의 노즐에서 각 고분자 용액을 동시에 토출시키고, 기판만을 이동시켜 이중 적층(double stack) 구조를 패터닝 하였다. 3kV의 전압을 인가하였고, 유량은 70㎕/h, 인쇄거리는 2cm로 수행하였다.
패터닝된 이중적층 구조를 Nikon사의 A1R HD, 공초점 레이저현미경(CLSM; Confocal laser scanning microscope)으로 측정하여 그 이미지를 도 4에 기재하였다. 도 4의 (A)는 위쪽에서 이중 적층 구조를 측정한 이미지이며, 도 4의 (B)는 이중 적층 구조를 3D CLSM 이미지화한 것이다.
도 4로부터, 이중 적층 구조가 정교하게 패터닝된 것을 확인할 수 있다.
각 2개의 실린지 및 노즐인 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 전기수력학적 3D 패터닝 장치를 사용하였다. 실시예 1과 동일하게 노즐을 접지하였고 기판에 전압을 인가하였다. 두 개의 노즐을 나란히 결합하여 사용하였다.
고분자 용액으로는 한쪽에는 THF와 DMF를 6:4로 혼합한 용매를 사용한 20w/v% TPU 용액을, 다른 한쪽에는 상기 TPU 용액에 약 100㎛ 크기의 산화철 자성 입자를 0.5w/v% 첨가한 용액을 사용하였다.
전기수력학적 공분사법(EHD-co-jetting) 방식으로 산화철 자성 입자가 포함된 2상형(Biphasic) 구조를 패터닝 하였다. 전압은 3kV 인가하였으며, 유량은 70㎕/h, 인쇄거리는 2cm로 하였다.
상기 패터닝 결과를 Olympus CX23 형광현미경으로 관찰하였고, 그 결과를 도 5에 기재하였다. 도 5의 (A)는 형성된 패터닝 구조물을 섬유 형태로 형광현미경으로 측정한 이미지이며, 도 5의 (B)는 이의 단면 이미지이다. 또한 도 5의 (C)는 상기 단면 이미지를 보다 더 확대한 사진이며 한쪽 면에만 자성 입자가 들어있는 것을 확인할 수 있다.
도 5로부터 자성 나노 입자가 포함된 2상형 구조가 정교하게 형성된 것을 확인할 수 있다.
각 2개의 실린지 및 노즐인 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 전기수력학적 3D 패터닝 장치를 사용하였다. 실시예 1과 동일하게 노즐을 접지하였고 기판에 전압을 인가하였다. 두 개의 노즐을 나란히 결합하여 사용하였다.
고분자 용액으로 한쪽에는 Azido-TPU를 포함한 용액을 사용하였다. THF와 DMF를 6:4로 혼합한 용매를 사용하였고, Azido-TPU와 TPU를 1:1로 혼합하여 농도 30w/v%로 제조하여 사용하였다. 다른 한쪽에는 THF와 DMF를 6:4로 혼합한 용매를 사용한 20w/v% TPU 용액을 사용하였으며, 파란색 화학 염료 Poly[(m-phenylenevinylene)-co-(2,5-dioctoxy-p-phenylenevinylene)]를 넣어주었다.
전기수력학적 공분사법 방식으로 2상형 구조를 패터닝 하였다. 전압은 3kV 인가하였으며, 유량은 70㎕, 인쇄거리 2cm로 수행하였다.
상기 패터닝 결과를 형광현미경으로 관찰하였고, 그 결과를 도 6에 기재하였다.
도 6으로부터 2상형 구조가 정교하게 패터닝된 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 패터닝된 구조물을 이용하여 아자이드 그룹이 존재하는 Azido-TPU 부분에만 선택적으로 Azide-alkyne click reaction을 진행시켜 보았다. 상기 반응의 진행 여부를 확인하기 위하여 붉은색 화학 염료 로다민(Rhodamine)이 결합된 알카인(Rhodamine 110-PEG4-alkyne, Fluor 488-Alkyne)과 반응을 진행하였다. 반응 결과 Azido-TPU 부분에만 로다민이 결합하여 붉은색을 띠는 것을 공초점 레이저현미경을 사용하여 확인하였으며, 그 이미지를 도 7에 기재하였다.
또한, 상기와 같은 방법으로 A-TPU를 포함하는 고분자 용액을 사용하여 패터닝한 미세 패턴 구조물에 벤조페논(Benzophenone)을 결합시켰고, 이에 따라 형성된 벤조페논이 결합된 TPU 소재가 광경화성을 갖는지 확인하였다. 그 결과를 촬영하여 도 8에 기재하였다. 도 8의 (A)는 상기 벤조페논이 결합된 TPU 소재의 일부분을 마스킹한 이미지이며, 도 8의 (B)는 상기 벤조페논이 결합된 TPU 소재에 2시간 동안 자외선을 가한 이미지이다. 도 8의 (C)는 상기 자외선을 가한 벤조페논이 결합된 TPU 소재를 THF에 24시간 침지한 이미지이다. 도 8의 (C)에서 마스킹한 부분은 THF에 용해되었고, 마스킹하지 않은 부분은 용해되지 않은 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 마스킹하지 않은 부분이 자외선에 의해 경화되었음을 확인할 수 있다.
상기 결과로부터 본 발명의 일 실시예에 따른 경우 다양한 기능성을 갖는 미세 패턴 구조물을 형성할 수 있음을 확인할 수 있다.

Claims (4)

  1. 고분자 용액을 노즐에서 전기수력학적 방식으로 토출시키는 단계; 및
    피토출물을 기판에 패터닝하는 단계;를 포함하는 전기수력학적 3D 패터닝 방법으로서,
    상기 전기수력학적 3D 패터닝 방법은 상기 기판에 전압을 인가하고, 상기 노즐은 전압을 인가하지 않고 접지하는 것을 특징으로 하는 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고분자 용액은 아자이드기가 도입된 열가소성 폴리우레탄(Azido-TPU)을 포함하는 것을 특징으로 하는 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐은 2 이상인 것을 특징으로 하는 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐과 상기 기판 사이의 거리는 1 내지 3cm인 것을 특징으로 하는 역전압 전기수력학적 3D 패터닝 방법.
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