KR102383813B1 - 나노 잉크를 이용한 전위 측정 기반 수직 방향 입자 정량 측정 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
나노 잉크를 이용한 전위 측정 기반 수직 방향 입자 정량 측정 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 장치는 제1 기판에 형성되고 입자가 주입되고 상기 입자가 통과할 수 있는 단면적을 가지는 제1 유체관; 상기 제1 유체관과 겹치도록 형성되며 제1 기준 전압이 인가되는 제1 전극; 제2 기판의 상부에 형성되고 상기 제1 유체관의 종단에 대응하는 위치에 상기 입자의 수직 방향으로의 이동 통로를 제공하는 센싱포어가 형성되는 제2 전극; 제3 기판에 형성되고 상기 센싱포어를 통과한 상기 입자가 통과할 수 있는 단면적을 가지는 제2 유체관; 상기 제3 기판의 하부에 형성되고 상기 제2 유체관과 겹치도록 형성되는 제3 전극; 상기 제3 기판의 하부에 형성되고, 상기 제3 전극으로부터 상기 입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 상기 제2 유체관과 겹치도록 형성되며 제2 기준전압이 인가되는 제4 전극; 상기 각 전극들의 출력신호를 측정하는 센싱부; 및 상기 센싱부에 의해 측정된 신호를 분석하여 상기 입자의 각 전극으로의 도달여부, 상기 입자의 개수, 크기 또는 농도를 산출하는 처리부를 포함한다.
Description
본 발명은 입자를 정량적으로 측정하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입자 예를 들어, 미세입자가 수직 방향으로 통과할 때 센싱 포어(sensing pore)를 이용한 전위차 측정과 유체관 예를 들어, 미세 유체관을 통과할 때 전압 및 전류를 유도하여 입자를 정량적으로 측정할 수 있는 수직 방향 입자 정량 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유세포분석(Flow Cytometry) 기술은 액체에 현탁하는 세포, 개체 및 기타 생물입자의 입자수, 각각의 물리적·화학적·생물학적 성상을 계측하는 기술로 알려져 있으며, 미세유체관내 좁은 구간을 지나가는 다량의 세포나 미세입자들의 특성분석 등을 위해 오랜 기간 중요한 기술로서 이용되어 왔다. 세포나 미세입자들이 미세유체관을 지나가는 현상을 인식하는 방법은 광학적 방법과 전기적 방법으로 구분될 수 있다.
한편, 저항성 펄스 카운팅(resistive pulse counting)(즉 "electrozone sensing")을 기반으로 하는 입자 카운팅(particle counting)은 입자 분석의 일반적인 방법이며, 시판되는 쿨터 카운터(Coulter Counter)를 기초로 한다. 시판되는 기구(예를 들어, MULTISIZER™ 3 COULTER COUNTER, Beckman Coulter, Inc.)에 의해 반경 200㎚보다 큰 입자의 검출이 가능하다. 그러나 기본 및 응용 연구 영역에서 더 작은 나노입자(가령, 100㎚ 이하)에의 적용은 입자 크기와 농도의 용이하고 정확한 검출을 가능하게 하는 새로운 분석 기법을 필요로 한다.
또한, 쿨터 카운터는 양쪽 전해질 공간 사이의 전류를 재는 방식이기 때문에 병목구간이 2개 이상일 경우, 어느 쪽으로 시료가 통과했는 지를 알 수가 없어 병렬측정을 위해서는 양쪽의 전해질 저장공간 역시 병렬화해야 하므로, 하나의 병목구간만 가능하여 병렬 측정 및 대규모 데이터 수집이 어려운 한계를 지닌다.
본 발명의 실시예들은, 입자 예를 들어, 미세입자가 수직 방향으로 통과할 때 센싱 포어(sensing pore)를 이용한 전위차 측정과 유체관 예를 들어, 미세 유체관을 통과할 때 전압 및 전류를 유도하여 입자를 정량적으로 측정할 수 있는 수직 방향 입자 정량 측정 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예들은, 장치를 구성하는 4개의 전극을 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크를 이용하여 형성하고, 접착력을 가지는 전극을 이용하여 서로 다른 기판을 용이하게 부착시킬 수 있는 수직 방향 입자 정량 측정 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 장치는 제1 기판에 형성되고 입자가 주입되고 상기 입자가 통과할 수 있는 단면적을 가지는 제1 유체관; 상기 제1 유체관과 겹치도록 형성되며 제1 기준 전압이 인가되는 제1 전극; 제2 기판의 상부에 형성되고 상기 제1 유체관의 종단에 대응하는 위치에 상기 입자의 수직 방향으로의 이동 통로를 제공하는 센싱포어가 형성되는 제2 전극; 제3 기판에 형성되고 상기 센싱포어를 통과한 상기 입자가 통과할 수 있는 단면적을 가지는 제2 유체관; 상기 제3 기판의 하부에 형성되고 상기 제2 유체관과 겹치도록 형성되는 제3 전극; 상기 제3 기판의 하부에 형성되고, 상기 제3 전극으로부터 상기 입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 상기 제2 유체관과 겹치도록 형성되며 제2 기준전압이 인가되는 제4 전극; 상기 각 전극들의 출력신호를 측정하는 센싱부; 및 상기 센싱부에 의해 측정된 신호를 분석하여 상기 입자의 각 전극으로의 도달여부, 상기 입자의 개수, 크기 또는 농도를 산출하는 처리부를 포함한다.
상기 센싱부는 상기 입자가 상기 센싱포어를 통해 이동할 때 상기 입자의 전하량에 따라 상기 제2 전극에 유도된 전하 및 상기 입자의 크기에 따라 야기된 상기 센싱포어 내부의 부분적 저항 변화에 의한 상기 제2 전극의 전위변화 중 적어도 하나 이상을 측정하고, 상기 처리부는 상기 제2 전극에 유도된 전하 및 상기 제2 전극의 전위변화 중 적어도 하나 이상에 기초하여 상기 센싱포어를 통과한 입자의 개수 또는 크기를 산출할 수 있다.
상기 제1 전극은 상기 제2 기판의 상부에 형성되거나 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 제4 기판의 상부에 형성될 수 잇다.
상기 제1 전극은 상기 제2 기판의 상부에 형성되는 제1 커넥터와 비아 홀(VIA hole)을 통해 연결되고, 상기 제3 전극은 상기 제2 기판의 상부에 형성되는 제3 커넥터와 비아 홀을 통해 연결되며, 상기 제4 전극은 상기 제2 기판의 상부에 형성되는 제4 커넥터와 비아 홀을 통해 연결될 수 있다.
상기 제1 전극 내지 제4 전극은 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크에 의해 형성되어 상기 제1 전극에 의해 상기 제1 기판과 상기 제4 기판이 부착되고, 상기 제2 전극에 의해 상기 제2 기판과 상기 제4 기판이 부착되며, 상기 제3 전극과 상기 제4 전극에 의해 상기 제2 기판과 상기 제3 기판이 부착될 수 있다.
상기 센싱부는 상기 제3 전극과 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 측정하고, 상기 처리부는 상기 제3 전극에 전류가 흐르는 제1 시간, 상기 제4 전극에 전류가 흐르는 제2 시간과, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간 사이에 산출된 입자의 개수 및 상기 제3 전극과 제4 전극 사이의 상기 제2 유체관의 부피를 이용하여 상기 입자의 농도를 산출할 수 있다.
상기 센싱부는 상기 제3 전극에 흐르는 전류를 측정하고, 상기 처리부는 상기 제3 전극에 전류가 흐르는 제1 시간, 상기 제3 전극에 전류가 변하는 제2 시간, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간 사이에 산출된 입자의 개수 및 상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이의 상기 제2 유체관의 부피를 이용하여 상기 입자의 농도를 산출할 수 있다.
상기 제1 기판 내지 제3 기판은 PET(polyethylene terephthalate) 기판 또는 플라스틱 기판을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 방법은 입자가 통과할 수 있는 단면적의 제1 유체관에 입자를 주입하는 단계; 상기 제1 유체관으로 주입된 입자가 제2 전극에 구비된 센싱포어를 통해 수직 방향으로 통과할 때 상기 제2 전극의 출력 신호를 측정하여 상기 센싱포어를 통과한 입자의 개수 또는 크기를 산출하는 단계; 상기 센싱포어를 통해 수직 방향으로 이동된 입자를 배출하는 제2 유체관과 겹치도록 형성된 제3 전극에 상기 센싱포어를 통해 수직 방향으로 이동된 입자가 도달하여 상기 제3 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제1 시간을 측정하는 단계; 상기 입자가 상기 제3 전극으로부터 상기 입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제4 전극에 도달하여 상기 제4 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제2 시간을 측정하는 단계; 및 상기 제1 시간, 상기 제2 시간, 상기 제2 전극의 출력신호로부터 산출된 상기 제1 시간부터 상기 제2 시간까지 입자의 개수 및 상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이의 제2 유체관의 부피를 이용하여 상기 입자의 농도를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 제2 전극의 출력신호는 상기 제2전극으로부터 상기 입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제1 전극에 인가된 제1 기준전압에 의해 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 입자의 개수 또는 크기를 산출하는 단계는 상기 입자가 상기 센싱포어를 통해 이동할 때 상기 입자의 전하량에 따라 상기 제2 전극에 유도된 전하 및 상기 입자의 크기에 따라 야기된 상기 센싱포어 내부의 부분적 저항 변화에 의한 상기 제2 전극의 전위변화 중 적어도 하나 이상에 기초하여 상기 센싱포어를 통과한 입자의 개수 또는 크기를 산출할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 방법은 입자가 통과할 수 있는 단면적의 제1 유체관에 입자를 주입하는 단계; 상기 제1 유체관으로 주입된 입자가 제2 전극에 구비된 센싱포어를 통해 수직 방향으로 통과할 때 상기 제2 전극의 출력 신호를 측정하여 상기 센싱포어를 통과한 입자의 개수 또는 크기를 산출하는 단계; 상기 센싱포어를 통해 수직 방향으로 이동된 입자를 배출하는 제2 유체관과 겹치도록 형성된 제3 전극에 상기 센싱포어를 통해 수직 방향으로 이동된 입자가 도달하여 상기 제3 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제1 시간을 측정하는 단계; 상기 입자가 상기 제3 전극으로부터 상기 입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제4 전극에 도달하여 상기 제3 전극에 전류가 변하기 시작하는 제2 시간을 측정하는 단계; 및 상기 제1 시간, 상기 제2 시간, 상기 제2 전극의 출력신호로부터 산출된 상기 제1 시간부터 상기 제2 시간까지 입자의 개수 및 상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이의 제2 유체관의 부피를 이용하여 상기 입자의 농도를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 제2 전극의 출력신호는 상기 제2전극으로부터 상기 입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제1 전극에 인가된 제1 기준전압에 의해 발생하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 입자 예를 들어, 미세입자가 수직 방향으로 통과할 때 센싱 포어(sensing pore)를 이용한 전위차 측정과 유체관 예를 들어, 미세 유체관을 통과할 때 전압 및 전류를 유도하여 입자를 정량적으로 측정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 장치를 구성하는 4개의 전극을 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크를 이용하여 형성하고, 접착력을 가지는 전극을 이용하여 서로 다른 기판을 용이하게 부착시킴으로써, 서로 다른 기판을 부착시키기 위한 본딩 공정을 생략하고, 따라서 제조 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 입자 예를 들어, 미세입자의 개수, 크기, 또는 농도를 효율적으로 산출할 수 있고, 따라서 미세입자계수의 정확성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 장치에 대한 사시도와 평면도를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 전극층 패턴에 대한 상부면도와 하부면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 수직 방향 입자 정량 측정 장치를 이용하여 입자의 정량을 측정하는 방법을 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 수직 방향 입자 정량 측정 장치에서 입자의 이동 경로에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 전극층 패턴에 대한 상부면도와 하부면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 수직 방향 입자 정량 측정 장치를 이용하여 입자의 정량을 측정하는 방법을 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 수직 방향 입자 정량 측정 장치에서 입자의 이동 경로에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상 의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예들은, 입자 예를 들어, 미세입자가 수직 방향으로 통과할 때 센싱 포어(sensing pore)를 이용한 전위차 측정과 유체관 예를 들어, 미세 유체관을 통과할 때 전압 및 전류를 유도하여 입자를 정량적으로 측정함으로써, 미세입자의 개수, 크기, 또는 농도를 효율적으로 산출하는 것을 그 요지로 한다.
이 때, 본 발명은 장치를 구성하는 4개의 전극을 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크를 이용하여 형성하고, 접착력을 가지는 전극을 이용하여 서로 다른 기판을 용이하게 부착시킴으로써, 입자를 수직 방향으로 이동시키고, 전도성 나노 잉크를 전극으로 사용하여 부착시키기 때문에 서로 다른 기판을 부착시키기 위한 본딩 공정을 생략할 수 있다.
즉, 본 발명은 입자가 센싱포어를 통해 이동할 때 입자의 전하량에 따라 센싱포어를 구비한 전극에 유도된 전하 및 입자의 크기에 따라 야기된 센싱포어 내부의 부분적 저항 변화에 의한 센싱포어를 구비한 전극의 전위변화 중 적어도 하나 이상을 측정하고, 이렇게 측정된 출력 신호 즉, 전극에 유도된 전하 및 전극의 전위변화 중 적어도 하나에 기초하여 센싱포어를 통과한 입자의 개수 또는 크기를 산출할 수 있다.
본 발명에서 측정할 수 있는 입자는 미세입자를 포함하고, 동물세포, 박테리아, 바이러스, DNA 등 다양한 생체물질을 포함할 수 있으며, 미세입자는 마이크로 스케일 또는 나노 스케일일 수도 있다.
이러한 본 발명에 대해 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 장치에 대한 사시도와 평면도를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1에 도시된 전극층 패턴에 대한 상부면도와 하부면도를 나타낸 것이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 장치는 제1 유체관(110), 제1 전극(210), 제2 전극(310), 제3 전극(320), 제4 전극(330) 및 제2 유체관(410)을 포함한다.
제1 유체관(110)은 제1 기판(100)에 형성되며, 입자 예를 들어, 미세입자가 통과할 수 있는 단면적이 형성되며, 제1 유체관(110)의 형상은 직선 형상을 가질 수도 있고, 곡선 형상을 가질 수도 있다.
이 때, 제1 유체관(110)은 입자를 주입하는 주입구(inlet)을 통해 주입되는 입자를 센싱포어까지 이동시킴으로써, 입자가 센싱포어(sensing pore)를 통해 수직 방향으로 이동할 수 있도록 한다.
나아가, 제1 기판(100)은 제2 기판(200) 내지 제4 기판(400)을 통해 배출되는 입자를 배출하기 위한 배출구(outlet)을 다른 영역에 형성할 수 있다.
제1 전극(210)은 제2 기판(200)의 상부에 형성되고 일부 영역이 제1 유체관(110)과 겹치도록 형성되며, 제1 기준 전압이 인가된다.
제1 전극(210)은 제2 전극(310)으로부터 입자가 주입되는 방향으로 미리 설정된 거리만큼 이격된 위치에 형성되며, 제1 전극(210)에 인가되는 제1 기준전압에 의해 제2 전극(310)의 출력신호를 발생할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 거리는 제1 전극(210)에 인가되는 제1 기준전압에 의해 제2 전극(310)의 출력신호를 분석할 수 있는 정도의 거리일 수 있으며, 제1 기준전압은 제3 전극(320)에 대한 기준전압일 수 있다.
여기서, 제1 전극(210)은 제3 기판(300)의 상부에 형성되는 제1 커넥터(340)와 비아홀(VIA hole)을 통해 전기적으로 연결될 수 있으며, 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크에 의해 형성될 수 있다. 물론, 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크에 대한 조성물은 접착력 기능과 전도성 기능을 가지도록 그 구성물과 조성비 등이 결정될 수 있으며, 이렇게 조성된 전도성 나노 잉크 조성물을 이용하여 기판 상에 전극을 형성할 수 있는데, 전도성 나노 잉크에 의해 형성되는 제1 전극(210)은 200도 이하에서 기판 상에 형성될 수 있다.
물론, 제1 전극(210)의 형상은 도 1에 도시된 형상으로 한정하지 않으며, 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.
나아가, 제2 기판(200)은 제3 기판(300)과 제4 기판(400)을 통해 배출되는 입자를 제1 기판(100)의 배출구로 배출하기 위한 홀을 다른 영역에 형성할 수 있다.
제1 기판(100)과 제2 기판(200)은 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크에 의해 형성되는 제1 전극(210)에 의해 서로 부착될 수 있다.
제2 전극(310)은 제3 기판(300)의 상부에 형성되고 제1 유체관(110)의 종단에 대응하는 위치에 입자의 수직 방향으로의 이동 통로를 제공하는 센싱포어가 형성된다. 제2 전극(310)의 출력 신호는 센싱포어를 통과한 입자의 개수, 크기 또는 농도를 산출하는데 이용된다. 즉, 제2 전극(310)은 센싱 전극일 수 있다.
이 때, 제2 전극(310)은 입자가 센싱포어를 통해 이동할 때 입자의 전하량에 따라 제2 전극(310)에 유도된 전하 및 입자의 크기에 따라 야기된 센싱포어 내부의 부분적 저항 변화에 의한 제2 전극(310)의 전위변화 중 적어도 하나를 제2 전극의 출력 신호로 제공할 수 있다.
즉, 입자가 센싱포어 윗부분을 막게 되면 아랫부분과 저항이 달라져 제2 전극(310)에 전위변화가 생기고, 입자가 센싱포어를 통해 센싱포어의 중앙에 위치하게 되면 센싱포어의 윗부분과 아랫부분의 저항은 다시 비슷해진다. 한편, 입자의 전하량에 따라 제2 전극(310)에 전하유도가 발생할 수 있다. 마찬가지로, 입자가 센싱포어의 아랫부분에 위치하게 되면 입자가 센싱포어의 아랫부분을 막게 되어 윗부분과 저항이 달라져 제2 전극(310)에 전위변화가 생기게 된다.
제3 기판(300)은 상부에 제2 전극(310) 뿐만 아니라 제1 전극(210)과 비아홀을 통해 전기적으로 연결하기 위한 제1 커넥터(340), 하부에 형성된 제3 전극(320) 및 제4 전극(340) 각각과 비이홀을 통해 전기적으로 연결하기 위한 제3 커넥터(350) 및 제4 커넥터(360)가 형성될 수 있으며, 제4 기판(400)의 제2 유체관(410)을 통해 배출되는 입자를 제2 기판(200)의 홀을 통해 제1 기판(100)의 배출구로 배출하기 위한 홀을 다른 영역에 형성할 수 있다.
여기서, 제1 커넥터(340), 제3 커넥터(350) 및 제4 커넥터(350) 또한 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크에 의해 형성될 수 있다.
따라서, 제2 기판(200)과 제3 기판(300)은 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크에 의해 형성되는 제2 전극(310), 제1 커넥터(340), 제3 커넥터(350) 및 제4 커넥터(360)에 의해 서로 부착될 수 있다.
제3 전극(320)은 제3 기판(300)의 하부에 형성되고 제2 유체관(410)과 일부 영역이 겹치도록 형성되며, 제2 전극(310)에서 배출구 방향으로 일정 거리 이격된 위치에 형성될 수 있다.
여기서, 제3 전극(320)은 제1 전극(210)과 연결되고, 전류계가 연결되어 입자가 제3 전극(320)에 도달하면 제1 전극(210) 및 제3 전극(320) 사이에 루프가 생성되어 전류가 흐르게 되고, 이를 측정하여 입자가 제1 전극(210)에 도달하였는지를 판단할 수 있다. 미리 설정된 거리는 제2 전극(310)과 제1 전극(210) 사이의 거리에 대응할 수 있고, 또는 제1 전극(210)에 인가되는 제1 기준전압에 의해 흐르는 전류를 측정할 수 있는 정도의 거리일 수 있다.
제4 전극(330)은 제3 기판(300)의 하부에 형성되고 제2 유체관(410)과 일부 영역이 겹치도록 형성되며, 제3 전극(320)에서 배출구 방향으로 일정 거리 이격된 위치에 형성되어 제2 기준전압이 인가된다.
여기서, 제2 기준전압은 입자가 제4 전극(330)에 도달하였는지 여부를 판단하는데 이용될 수 있으며, 미리 설정된 거리는 제4 전극(330)에 인가되는 제2 기준전압에 의해 입자가 도달하였는지 여부를 판단할 수 있는 정도의 거리일 수 있다. 제2 기준전압은 제3 전극(320)에 대한 기준전압일 수 있다.
제2 유체관(410)은 제4 기판(400)에 형성되고 센싱포어를 통과한 입자가 통과할 수 있는 단면적을 가지며, 입자를 배출구 방향으로 배출한다.
이 때, 제4 기판(400)과 제3 기판(300)은 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크에 의해 형성되는 제3 전극(320)과 제4 전극(330)에 의해 서로 부착될 수 있다.
본 발명의 장치는 전극들로부터 측정되는 결과에 따라 제2 전극의 센싱포어를 통과하는 입자 수를 산출하여 입자의 농도를 산출한다.
즉, 본 발명의 장치는 제3 전극(320)과 제4 전극(330) 사이의 제2 유체관의 부피를 알고 있고, 제3 전극(320)과 제4 전극(330) 사이 공간이 비어있다가 입자로 채워지는 동안에 제3 전극(320)과 제4 전극(330) 사이 공간으로 유입되는 입자의 수는 같은 시간 동안 제2 전극(310)의 센싱포어를 통과한 입자의 수에 대응하는바, 제2 전극의 센싱포어을 통과하는 입자의 수를 이용하여 농도를 산출할 수 있다.
센싱포어를 통과하는 입자의 수를 산출하는 원리에 대해 설명하면, 입자가 센싱포어를 통과할 때 센싱포어에서 입자의 위치에 따라 제2 전극(310)의 출력 신호가 달라지며, 이러한 출력신호의 변화를 측정하여 출력 신호의 변화의 개수가 센싱포어를 통과한 입자의 개수가 되고, 출력 신호의 변화의 정도에 따라 입자의 크기가 결정된다. 이와 같이, 제2 전극(310)의 출력 신호를 통해 센싱포어를 통과한 입자의 개수 및 크기를 산출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 수직 방향 입자 정량 측정 장치를 이용하여 입자의 정량을 측정하는 방법을 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 수직 방향 입자 정량 측정 장치에서 입자의 이동 경로에 대한 일 예시도를 나타낸 것으로, 도 3에 도시된 E1은 제1 전극, E2는 제2 전극, E3는 제3 전극, E4는 제4 전극을 의미한다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 전극에는 제2 전극의 출력신호를 측정하는 출력신호 측정부가 연결될 수 있다. 출력신호 측정부는 OPAMP 등을 이용한 범퍼를 포함할 수 있다.
이 때, 제2 전극과 제2 전극의 출력신호를 측정하는 출력신호 측정부 사이에 병렬로 연결되는 스위치를 더 포함할 수도 있으며, 스위치는 각 전극들의 출력신호를 측정하는 센싱부 및 측정된 신호를 분석하여 입자의 각 전극으로의 도달여부, 입자의 개수, 크기 또는 농도를 산출하는 하나 이상의 처리부와 연결될 수 있다.
처리부는 센싱부로부터 각 전극들의 출력신호를 수신하고, 수신된 출력신호에 따라 스위치의 상태, 즉 스위치 온/오프를 제어할 수도 있다. 예컨대, 스위치는 제2 전극의 출력신호가 측정되기 전까지 처리부의 제어에 의해 스위치 온되어 제1 기준전압에 의해 측정되는 전압과 구별되는 전압이 측정되도록 하고, 제12전극의 출력신호가 측정되면 처리부의 제어에 의해 스위치 오프되어 제1 기준전압에 의해 측정되는 전압이 측정되도록 할 수 있다. 입자가 제2 전극에 도달하기 전에는 제1 전극에 인가되는 제1 기준전압에 따른 출력신호가 출력되지 않는바, 스위치가 스위치 온 되어 기준전압과 구별되는 전압이 측정되도록 할 수 있다. 이 때, 스위치는 미리 설정된 저항을 통해 그라운드와 연결되어 0V가 측정되도록 할 수 있다. 입자가 제2 전극에 도달하여 출력신호가 출력되는 경우, 이를 감지하여 스위치를 오프함으로써 제1 기준전압으로부터 발생하는 출력신호를 측정할 수 있도록 한다.
제2 전극의 출력신호의 변화의 수 또는 크기에 따라 입자의 개수 또는 크기를 측정한다. 입자가 제1 유체관에 주입되어 제1 전극을 지나 제2 전극의 센싱포어에 도달하기 전까지는 제1 전극에 인가된 제1 기준전압에 의한 출력신호가 발생하지 않는다. 입자가 제2 전극의 센싱포어에 도달하면 제1 전극과 제2 전극 사이에 전압이 걸리면서 제2 전극을 통해 출력신호가 출력되기 시작한다. 제2 전극을 통해 출력되는 출력신호를 측정하여 입자의 개수 또는 크기를 산출할 수 있다.
입자가 제1 유체관에서 센싱포어를 통해 수직 방향으로 이동한 후 제2 유체관을 통해 제3 전극에 도달하면 제1 전극과 제3 전극이 연결되어 제1 전극에 인가된 제1 기준전압에 의해 제3 전극에 전류가 흐르기 시작한다. 이를 측정함으로써 입자가 제3 전극에 도달하였는지를 판단할 수 있다. 제3 전극에 흐르는 전류를 측정하기 위한 전류계는 도 3에 도시된 바와 같이 제3 전극과 그라운드 사이에 위치하거나, 제1 전극과 제1 기준전압의 전압원 사이에 위치할 수 있다.
입자가 제4 전극에 도달하면 제4 전극에 인가된 제2 기준전압에 의해 제4 전극에 전류가 흐르기 시작한다. 본 발명의 장치는 이를 측정함으로써 입자가 제4 전극에 도달하였는지를 판단할 수 있다. 제4 전극에 인가된 제2 기준전압에 의해 발생하는 전류는 제4 전극에 흐르는 전류를 측정하여 판단할 수도 있고, 제2 기준전압에 의해 제3 전극에 흐르는 전류에 변화가 생기는바 제3 전극에 흐르는 전류의 변화를 제3 전극에 연결된 전류계를 통해 측정하여 판단할 수도 있다. 본 발명의 장치는 하나의 전류계만으로 입자가 제3 전극 또는 제4 전극에 도달하였는지를 판단할 수도 있다.
센싱부는 제3 전극 및 제4 전극에 흐르는 전류를 측정하고, 처리부는 제3 전극에 전류가 흐르는 제1 시간, 제4 전극에 전류가 흐르는 제2 시간, 제1 시간과 제2 시간 사이에 산출된 입자의 개수 및 제3 전극과 제4 전극 사이의 제2 유체관의 부피를 이용하여 입자의 농도를 산출한다. 제3 전극과 제4 전극 사이의 제2 유체관의 부피를 알고 있는바, 입자가 제3 전극에 도달한 시간, 즉 제3 전극에 전류가 흐르는 제1 시간 및 입자가 제4 전극에 도달한 시간, 즉 제4 전극에 전류가 흐르는 제2 시간을 측정하고, 제1 시간과 제2 시간 사이에 산출된 입자의 개수를 제2 전극의 출력신호를 이용하여 산출함으로써 제3 전극과 제4 전극 사이에 존재하는 입자의 수를 산출할 수 있다. 제3 전극과 제4 전극 사이의 제2 유체관의 공간이 비어있다가 입자로 채워지는 동안에 제3 전극과 제4 전극 사이의 제2 유체관의 공간으로 유입되는 입자의 수는 같은 시간 동안 제2 전극의 센싱포어를 통과한 입자의 수에 대응하며, 상기 과정을 통해 부피와 입자의 개수를 알 수 있는바, 입자의 농도를 산출할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 제3 전극에 흐르는 전류와 제4 전극에 흐르는 전류를 각각 두 개의 전류계를 이용하는 경우, 제3 전극에 흐르는 전류를 측정하는 A1에 신호가 측정되는 시간이 입자의 개수를 세는 시작시간이 되고, 제4 전극에 흐르는 전류를 측정하는 A2에 신호가 측정되는 시간이 입자의 개수를 세는 것을 종료하는 종료시간이 된다. 반면, 비록 도시하진 않았지만 제3 전극에 흐르는 전류와 제4 전극에 인가된 제2 기준전압에 의해 제3 전극에 흐르는 전류의 변화를 측정하는 경우, 제3 전극에 흐르는 전류를 측정하는 A1에 신호가 처음 측정되는 시간이 입자의 개수를 세는 시작시간이 되고, 제4 전극에 인가된 제2 기준전압에 의해 제3 전극에 흐르는 전류가 변하는 시간이 입자의 개수를 세는 것을 종료하는 종료시간이 된다.
처리부는 제1 시간 및 제2 시간을 측정하여 제1 시간과 제2 시간 동안 센싱포어를 통과한 입자의 개수를 제2 전극의 출력신호로부터 산출하고, 입자의 개수와 제3 전극과 제4 전극 사이의 제2 유체관의 부피로부터 입자의 농도(volume for concentration measurement)를 산출한다. 이 때, 입자의 농도는 아래 <수학식 1>과 같이 산출할 수 있다.
[수학식 1]
여기서, t1은 제1 시간을 의미하고, t2는 제2 시간을 의미할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 장치는 입자의 개수, 크기, 또는 농도를 정확히 산출할 수 있다.
본 발명의 장치는 각 전극들의 출력신호를 측정하는 센싱부, 측정된 신호를 분석하여 입자의 각 전극으로의 도달여부, 입자의 개수, 크기, 또는 농도를 산출하는 적어도 하나의 처리부, 및 센싱부 또는 처리부에서 산출한 정보를 저장하는 적어도 하나의 저장부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 주입구(inlet)으로 주입된 입자가 센싱포어까지 수평 방향으로 이동하다 센싱포어를 통과하면서 수직 방향으로 이동하며, 수직 방향으로 이동된 입자가 제2 유체관에서 수평 방향으로 이동한 후 배출구(outlet) 방향으로 수직으로 이동하는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 장치는 이러한 흐름으로 이동하는 입자의 개수 및 크기를 센싱포어에 의해 제2 전극으로부터 출력되는 출력 신호를 이용하여 산출할 수 있으며, 상술한 바와 같이, 제3 전극과 제4 전극에 전류가 흐르기 시작하는 시간 또는 제3 전극에 전류가 흐르기 시작하는 시간과 전류가 변하기 시작하는 시간을 측정함으로써, 상술한 정보를 통해 입자의 농도를 산출할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 장치는 미세입자가 수직 방향으로 통과할 때 센싱포어를 이용한 전위차 측정과 유체관 예를 들어, 미세 유체관을 통과할 때 전압 및 전류를 유도하여 입자를 정량적으로 측정함으로써, 입자 예를 들어, 미세입자의 개수, 크기, 또는 농도를 효율적으로 산출할 수 있고, 따라서 미세입자계수의 정확성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 장치는 장치를 구성하는 4개의 전극을 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크를 이용하여 형성하고, 접착력을 가지는 전극을 이용하여 서로 다른 기판을 용이하게 부착시킴으로써, 서로 다른 기판을 부착시키기 위한 본딩 공정을 생략하고, 따라서 제조 비용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 장치의 설명에서 제1 전극이 제2 기판 상에 형성되는 것을 설명하였지만, 이에 한정하지 않으며, 제1 전극이 제3 기판의 상부에 제2 전극과 함께 형성될 수도 있다. 물론, 이러한 변경은 본 발명의 기술을 제공하는 개인 또는 사업자에 의해 결정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 방법은 입자가 통과할 수 있는 단면적의 제1 유체관에 입자를 주입하고, 제1 유체관으로 주입된 입자가 제2 전극에 구비된 센싱포어를 통해 수직 방향으로 통과할 때 제2 전극의 출력 신호를 측정하여 센싱포어를 통과한 입자의 개수 또는 크기를 산출한다(S510, S520).
여기서, 단계 S520은 제2전극으로부터 입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제1 전극에 인가된 제1 기준전압에 의해 발생되는 제2 전극의 출력신호에 기초하여 입자의 개수 또는 크기를 산출할 수 있다.
그리고, 센싱포어를 통해 수직 방향으로 이동된 입자를 배출하는 제2 유체관과 겹치도록 형성된 제3 전극에 센싱포어를 통해 수직 방향으로 이동된 입자가 도달하여 제3 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제1 시간을 측정하고, 입자가 제3 전극으로부터 입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제4 전극에 도달하여 제4 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제2 시간을 측정한다(S530, S540).
단계 S520 내지 S540에 의해 입자의 개수 또는 크기와 제1 시간 및 제2 시간이 산출되면, 제1 시간, 제2 시간, 제2 전극의 출력신호로부터 산출된 제1 시간부터 제2 시간까지 입자의 개수 및 제3 전극과 제4 전극 사이의 제2 유체관의 부피를 이용하여 입자의 농도를 산출한다(S550).
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 방향 입자 정량 측정 방법은 입자가 통과할 수 있는 단면적의 제1 유체관에 입자를 주입하고, 제1 유체관으로 주입된 입자가 제2 전극에 구비된 센싱포어를 통해 수직 방향으로 통과할 때 제2 전극의 출력 신호를 측정하여 센싱포어를 통과한 입자의 개수 또는 크기를 산출한다(S610, S620).
여기서, 단계 S620은 제2전극으로부터 입자가 주입되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제1 전극에 인가된 제1 기준전압에 의해 발생되는 제2 전극의 출력신호에 기초하여 입자의 개수 또는 크기를 산출할 수 있다.
그리고, 센싱포어를 통해 수직 방향으로 이동된 입자를 배출하는 제2 유체관과 겹치도록 형성된 제3 전극에 센싱포어를 통해 수직 방향으로 이동된 입자가 도달하여 제3 전극에 전류가 흐르기 시작하는 제1 시간을 측정하고, 입자가 제3 전극으로부터 입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제4 전극에 도달하여 제3 전극에 전류가 변하기 시작하는 제2 시간을 측정한다(S630, S640).
단계 S620 내지 S640에 의해 입자의 개수 또는 크기와 제1 시간 및 제2 시간이 산출되면, 제1 시간, 제2 시간, 제2 전극의 출력신호로부터 산출된 제1 시간부터 제2 시간까지 입자의 개수 및 제3 전극과 제4 전극 사이의 제2 유체관의 부피를 이용하여 입자의 농도를 산출한다(S650).
비록, 도 5와 도 6의 방법에서 그 설명이 생략되었더라도, 도 5와 도 6의 방법은 도 1 내지 도 4에서 설명한 모든 내용을 포함할 수 있다는 것을 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하다.
이상에서 설명된 시스템 또는 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 시스템, 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예들에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
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.
Claims (12)
- 제1 기판에 형성되고 입자가 주입되고 상기 입자가 통과할 수 있는 단면적을 가지는 제1 유체관;
상기 제1 기판의 하부에 형성되고, 상기 제1 유체관과 수직적으로 적어도 일부가 겹치도록 형성되며 제1 기준 전압이 인가되는 제1 전극;
상기 제1 기판의 하부에 형성되는 제3 기판의 상부면에 형성되고 상기 제1 유체관의 종단에 대응하는 위치에 상기 입자의 수직 방향으로의 이동 통로를 제공하는 센싱포어가 형성되는 제2 전극;
상기 제3 기판의 하부에 형성되는 제4 기판에 형성되고 상기 센싱포어를 통과한 상기 입자가 통과할 수 있는 단면적을 가지는 제2 유체관;
상기 제3 기판의 하부면에 형성되고 상기 제2 유체관과 수직적으로 적어도 일부가 겹치도록 형성되는 제3 전극;
상기 제3 기판의 하부면에 형성되고, 상기 제3 전극으로부터 상기 입자가 배출되는 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에 상기 제2 유체관과 수직적으로 적어도 일부가 겹치도록 형성되며 제2 기준전압이 인가되는 제4 전극;
상기 각 전극들의 출력신호를 측정하는 센싱부; 및
상기 센싱부에 의해 측정된 신호를 분석하여 상기 입자의 각 전극으로의 도달여부, 상기 입자의 개수, 크기 또는 농도를 산출하는 처리부
를 포함하고,
상기 제1 전극은
상기 제3 기판의 상부에 형성되거나 상기 제1 기판과 상기 제3 기판 사이에 형성되는 제2 기판의 상부면에 형성되며,
상기 제1 전극 내지 제4 전극이 접착력을 가지는 전도성 나노 잉크에 의해 형성되어, 상기 제1 전극에 의해 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 부착되고, 상기 제2 전극에 의해 상기 제2 기판과 상기 제3 기판이 부착되며, 상기 제3 전극과 상기 제4 전극에 의해 상기 제3 기판과 상기 제4 기판이 부착되는 것을 특징으로 하는 수직 방향 입자 정량 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 센싱부는
상기 입자가 상기 센싱포어를 통해 이동할 때 상기 입자의 전하량에 따라 상기 제2 전극에 유도된 전하 및 상기 입자의 크기에 따라 야기된 상기 센싱포어 내부의 부분적 저항 변화에 의한 상기 제2 전극의 전위변화 중 적어도 하나 이상을 측정하고,
상기 처리부는
상기 제2 전극에 유도된 전하 및 상기 제2 전극의 전위변화 중 적어도 하나 이상에 기초하여 상기 센싱포어를 통과한 입자의 개수 또는 크기를 산출하는 것을 특징으로 하는 수직 방향 입자 정량 측정 장치.
- 삭제
- 제2항에 있제2항에 있어서,
상기 제1 전극은
상기 제3 기판의 상부면에 형성되는 제1 커넥터와 비아 홀(VIA hole)을 통해 연결되고,
상기 제3 전극은
상기 제3 기판의 상부면에 형성되는 제3 커넥터와 비아 홀을 통해 연결되며,
상기 제4 전극은
상기 제3 기판의 상부면에 형성되는 제4 커넥터와 비아 홀을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 수직 방향 입자 정량 측정 장치.
- 삭제
- 제2항에 있어서,
상기 센싱부는
상기 제3 전극과 상기 제4 전극에 흐르는 전류를 측정하고,
상기 처리부는
상기 제3 전극에 전류가 흐르는 시점의 시간인 제1 시간, 상기 제4 전극에 전류가 흐르는 시점의 시간인 제2 시간과, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간 사이의 시간 동안에 산출된 입자의 개수 및 상기 제3 전극과 제4 전극 사이의 상기 제2 유체관의 부피를 이용하여 상기 입자의 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는 수직 방향 입자 정량 측정 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 센싱부는
상기 제3 전극에 흐르는 전류를 측정하고,
상기 처리부는
상기 제3 전극에 전류가 흐르는 시점의 시간인 제1 시간, 상기 제3 전극에 전류가 변하는 시점의 시간인 제2 시간, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간 사이의 시간 동안에 산출된 입자의 개수 및 상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이의 상기 제2 유체관의 부피를 이용하여 상기 입자의 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는 수직 방향 입자 정량 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 기판, 제3 기판과 제4 기판은
PET(polyethylene terephthalate) 기판 또는 플라스틱 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 방향 입자 정량 측정 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020190167177A KR102383813B1 (ko) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 나노 잉크를 이용한 전위 측정 기반 수직 방향 입자 정량 측정 장치 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190167177A KR102383813B1 (ko) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 나노 잉크를 이용한 전위 측정 기반 수직 방향 입자 정량 측정 장치 및 그 방법 |
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| JP6299749B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2018-03-28 | ソニー株式会社 | 測定装置 |
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2019
- 2019-12-13 KR KR1020190167177A patent/KR102383813B1/ko active IP Right Grant
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