KR102490474B1 - Paste for producing biodegradable electroceutical, electric device and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전자회로를 집적함으로써 경박단소를 구현하고, 일정시간 후 체내에서 분해되어 추가 수술을 요구하지 않는 전자약의 제조를 간단하고 용이하게 구현할 수 있는 생분해성 전자약 제조용 페이스트, 이를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성을 제공하는 기능성 무기 분말; 습윤제; 매트릭스 고분자; 및 유기 용매;를 포함한다.The present invention is a biodegradable electronic medicine manufacturing paste that can implement light, thin, short and small by integrating electronic circuits, and can simply and easily implement the manufacture of electronic medicine that is decomposed in the body after a certain period of time and does not require additional surgery. It is to provide a formed biodegradable electronic device and a manufacturing method thereof. According to one embodiment of the present invention, the biodegradable electronic pharmaceutical preparation paste, a functional inorganic powder that provides conductivity, semiconductor, dielectric, or insulating; humectants; matrix polymer; and an organic solvent;

Description

생분해성 전자약 제조용 페이스트, 이를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자 및 그 제조 방법{Paste for producing biodegradable electroceutical, electric device and method of manufacturing the same} Paste for producing biodegradable electroceutical, electric device and method of manufacturing the same}

본 발명의 기술적 사상은 전자약에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 체내에서 스스로 분해되는 생분해성 전자약 제조용 페이스트, 이를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to an electronic drug, and more particularly, to a biodegradable electronic drug manufacturing paste that is self-degradable in the body, a biodegradable electronic device formed using the same, and a manufacturing method thereof.

최근, 기대수명이 증가되고, 의료 기술이 눈부시게 발달되고 있다. 특히, 새로운 전자약에 대한 연구가 증가되고 있다. 전자약(electroceutical)은 전자(electronic)와 약(pharmaceutical)의 합성어로서, 전기적 에너지를 이용하여 신경 기능을 조절해 치료효과를 발생시킬 수 있다. 종래의 약들은 혈관을 따라 유동하므로 치료를 원하지 않는 부위에서 부작용을 발생할 우려가 있으나, 전자약은 치료를 요구하는 특정 부위를 선택하므로 상대적으로 안전하다.In recent years, life expectancy has increased and medical technology has been remarkably developed. In particular, research on new electronic medicines is increasing. Electroceutical is a compound word of electronic and pharmaceutical, and can generate therapeutic effects by controlling nerve functions using electrical energy. Since conventional drugs flow along blood vessels, there is a risk of side effects in areas where treatment is not desired, but electronic drugs are relatively safe because they select a specific area requiring treatment.

종래의 전자약, 또는 신경 자극기는 다음과 같은 한계들이 있다. 첫째, 반영구적인 물질로 제조되어, 치료 종료 후 인체로부터 제거하기 위한 추가 수술이 필요하고, 둘째, 전자회로 구성을 위한 복잡한 배선 구성을 가져 인체 내에 삽입 시에 불편함이 크고, 셋째, 체내의 복합한 형상에 대응한 전자소자 제작이 복잡하고 기능 저하의 우려가 있고, 넷째, 체내에 배치되는 전극과 신경 자극기에 의한 체내 침습 공간을 넓게 요구한다.Conventional electronic medicines or nerve stimulators have the following limitations. First, it is made of a semi-permanent material and requires additional surgery to remove it from the human body after treatment is completed. Second, it has a complex wiring configuration for electronic circuit configuration, which causes great inconvenience when inserted into the human body. Third, complex in the body. Manufacturing of electronic devices corresponding to one shape is complicated and there is a risk of functional deterioration. Fourth, a wide invasion space is required by electrodes and nerve stimulators disposed in the body.

미국특허공개번호 제2018/0305569호US Patent Publication No. 2018/0305569

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상술한 한계들을 극복하기 위한 것으로서, 전자회로를 집적함으로써 경박단소를 구현하고, 일정시간 후 체내에서 분해되어 추가 수술을 요구하지 않는 전자약의 제조를 간단하고 용이하게 구현할 수 있는 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to overcome the above-mentioned limitations, to implement a light, thin and small device by integrating an electronic circuit, and to manufacture an electronic medicine that is decomposed in the body after a certain period of time and does not require additional surgery. It is to provide a paste for preparing biodegradable electronic medicines that can be simply and easily implemented.

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.A technical problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide a biodegradable electronic device formed using the biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste and a manufacturing method thereof.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are exemplary, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 관점에 의하면, 전자약의 제조를 간단하고 용이하게 구현할 수 있는 생분해성 전자약 제조용 페이스트, 생분해성 전자소자 및 그 제조 방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, a paste for preparing a biodegradable electronic medicine, a biodegradable electronic device, and a method for manufacturing the same, which can simply and easily manufacture the electronic medicine, are provided.

본 발명의 일 실시예에 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성을 제공하는 기능성 무기 분말; 습윤제; 매트릭스 고분자; 및 유기 용매;를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the biodegradable paste for preparing electronic medicine may include a functional inorganic powder providing conductivity, semiconductivity, dielectricity, or insulation; humectants; matrix polymer; And an organic solvent; may include.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기능성 무기 분말은 전도성 기능을 제공하고, 상기 기능성 무기 분말은, 마그네슘(Mg), 철(Fe), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 칼슘(Ca), 칼륨(K), 나트륨(Na), 실리콘(Si), a-IGZO, 게르마늄(Ge), 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the functional inorganic powder provides a conductive function, and the functional inorganic powder is magnesium (Mg), iron (Fe), zinc (Zn), molybdenum (Mo), tungsten (W) , calcium (Ca), potassium (K), sodium (Na), silicon (Si), a-IGZO, germanium (Ge), and may include one or more selected from the group consisting of alloys thereof.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기능성 무기 분말은 전도성 기능을 제공하고, 상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은 0.35 내지 0.41 범위일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the functional inorganic powder provides a conductive function, and the volume fraction of the functional inorganic powder with respect to the total volume of the paste may be in the range of 0.35 to 0.41.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기능성 무기 분말은 전도성 기능을 제공하고, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 상기 유기 용매 1 ml에 대하여, 1 g 내지 15 g 범위의 상기 기능성 무기 분말; 0.1 ml 내지 1 ml 범위의 상기 습윤제; 및 0.05 g 내지 1 g 범위의 상기 매트릭스 고분자를 포함하는, 유기 용매;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the functional inorganic powder provides a conductive function, and the biodegradable electronic pharmaceutical preparation paste includes: the functional inorganic powder in the range of 1 g to 15 g, based on 1 ml of the organic solvent; said humectant in the range of 0.1 ml to 1 ml; and an organic solvent containing the matrix polymer in the range of 0.05 g to 1 g.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기능성 무기 분말은 반도체성 기능을 제공하고, 상기 기능성 무기 분말은, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 아연 산화물(ZnO), 및 알루미늄-도핑 아연 산화물(AZO)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the functional inorganic powder provides a semiconductor function, and the functional inorganic powder includes silicon (Si), germanium (Ge), zinc oxide (ZnO), and aluminum-doped zinc oxide ( AZO) may include one or more selected from the group consisting of.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기능성 무기 분말은 반도체성 기능을 제공하고, 상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은 0.17 내지 0.23 범위일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the functional inorganic powder provides a semiconductor function, and the volume fraction of the functional inorganic powder with respect to the total volume of the paste may be in the range of 0.17 to 0.23.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기능성 무기 분말은 반도체성 기능을 제공하고, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 상기 유기 용매 1 ml에 대하여, 1 g 내지 5 g 범위의 상기 기능성 무기 분말; 0.1 ml 내지 1 ml 범위의 상기 습윤제; 및 0.05 g 내지 1 g 범위의 상기 매트릭스 고분자를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the functional inorganic powder provides a semiconductor function, and the biodegradable paste for preparing electronic medicine comprises: the functional inorganic powder in a range of 1 g to 5 g, based on 1 ml of the organic solvent; said humectant in the range of 0.1 ml to 1 ml; And it may include the matrix polymer in the range of 0.05 g to 1 g.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기능성 무기 분말은 유전성 기능, 또는 절연성 기능을 제공하고, 상기 기능성 무기 분말은, 마그네슘 산화물, 철 산화물, 아연 산화물, 몰리브덴 산화물, 텅스텐 산화물, 칼슘 산화물, 칼륨 산화물, 나트륨 산화물, 실리콘 산화물, 게르마늄 산화물, 마그네슘 질화물, 철 질화물, 아연 질화물, 몰리브덴 질화물, 텅스텐 질화물, 칼슘 질화물, 칼륨 질화물, 나트륨 질화물, 실리콘 질화물, 게르마늄 질화물, 및 a-IGZO로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the functional inorganic powder provides a dielectric function or an insulating function, and the functional inorganic powder includes magnesium oxide, iron oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, calcium oxide, and potassium oxide. , sodium oxide, silicon oxide, germanium oxide, magnesium nitride, iron nitride, zinc nitride, molybdenum nitride, tungsten nitride, calcium nitride, potassium nitride, sodium nitride, silicon nitride, germanium nitride, and one selected from the group consisting of a-IGZO may contain more than

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기능성 무기 분말은 유전성 기능, 또는 절연성 기능을 제공하고, 상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은 0.05 내지 0.08 범위일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the functional inorganic powder provides a dielectric function or an insulating function, and the volume fraction of the functional inorganic powder with respect to the total volume of the paste may be in the range of 0.05 to 0.08.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기능성 무기 분말은 유전성 기능, 또는 절연성 기능을 제공하고, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 상기 유기 용매 1 ml에 대하여, 0.1 g 내지 2 g 범위의 상기 기능성 무기 분말; 0.1 ml 내지 1 ml 범위의 상기 습윤제; 및 0.05 g 내지 1 g 범위의 상기 매트릭스 고분자를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the functional inorganic powder provides a dielectric function or an insulating function, and the biodegradable electronic medicine manufacturing paste is prepared in an amount of 0.1 g to 2 g of the functional paste, based on 1 ml of the organic solvent. inorganic powder; said humectant in the range of 0.1 ml to 1 ml; And it may include the matrix polymer in the range of 0.05 g to 1 g.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 습윤제는, 테트라글리콜(Tetraglycol, TG), 및 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 및 N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone, NMP)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the wetting agent is tetraglycol (Tetraglycol, TG), ethylene glycol, and N-methyl-2-pyrrolidone (N-Methyl-2-pyrrolidone, NMP). It may include one or more selected from the group consisting of.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 매트릭스 고분자는, 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL), 실크 피브로인(Silk fibroin), 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose, Na-CMC), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리락틱-코-글라이콜릭 산(poly lactic-co-glycolic acid, PLGA), 폴리락틱 산(poly lactic acid, PLA), 폴리글리세롤 세바스산(polyglycerol sebacate, PGS) 및 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(Polybutylene adipate terephthalate, PBAT)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the matrix polymer is polycaprolactone (Polycaprolactone, PCL), silk fibroin, sodium carboxymethyl cellulose (Na-CMC), polyvinyl alcohol , PVA), polyvinyl pyrrolidone (PVP), poly lactic-co-glycolic acid (PLGA), poly lactic acid (PLA), polyglycerol It may include at least one selected from the group consisting of polyglycerol sebacate (PGS) and polybutylene adipate terephthalate (PBAT).

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 유기 용매는, 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran, THF), 디클로로메탄(dichrolonmethane, DCM), 클로로포름(chloroform), 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF), 아세톤(acetone), 및 아세트산 에틸(ethylacetate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the organic solvent is tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM), chloroform, dimethylformamide (DMF), acetone, And it may include one or more selected from the group consisting of ethyl acetate (ethylacetate).

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 1 s-1 내지 100 /s-1 범위의 전단 속도에 대하여, 50 Pa s 내지 1000 Pa s 범위의 점도를 가지고, 0.01% 내지 10% 범위의 전단 변형률에 대하여, 102 Pa 내지 103 Pa 범위의 항복전단응력을 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the biodegradable paste for preparing electronic drugs has a viscosity in the range of 50 Pa s to 1000 Pa s at a shear rate in the range of 1 s -1 to 100 / s -1 , and 0.01% With respect to a shear strain in the range of 10% to 10%, it may have a yield shear stress in the range of 10 2 Pa to 10 3 Pa.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기능성 무기 분말, 상기 습윤제, 상기 매트릭스 고분자, 및 상기 유기 용매 중 적어도 어느 하나는 생체 내에서 분해되는 생분해성 물질로 구성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, at least one of the functional inorganic powder, the wetting agent, the matrix polymer, and the organic solvent may be composed of a biodegradable material that is degraded in vivo.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용한 생분해성 전자소자의 제조방법으로서, 상기 생분해성 전자소자의 제조방법은, 전도성, 반도체성, 유전성, 및 절연성 중 적어도 어느 하나를 포함하는 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 제공하는 단계; 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 전자소자 구조체를 형성하는 단계; 및 상기 전자소자 구조체를 소결하여 전도성을 제공하여, 생분해성 전자소자를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as a method for manufacturing a biodegradable electronic device using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine, the method for manufacturing the biodegradable electronic device has at least one of conductivity, semiconductivity, dielectricity, and insulation. providing the paste for preparing the biodegradable electronic medicine comprising; forming an electronic device structure using the biodegradable electronic pharmaceutical paste; and forming a biodegradable electronic device by sintering the electronic device structure to provide conductivity.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 제공하는 단계는 전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성을 제공하는 기능성 무기 분말; 습윤제; 매트릭스 고분자; 및 유기 용매를 상술한 분율에 따라 혼합하여 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of providing the paste for preparing biodegradable electronic medicine may include a functional inorganic powder providing conductivity, semiconductivity, dielectricity, or insulation; humectants; matrix polymer; and forming the paste for preparing the biodegradable electronic medicine by mixing the organic solvent according to the above-described ratio.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 전자소자 구조체를 형성하는 단계는, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 3차원 프린팅 하여 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the forming of the electronic device structure may be performed by 3D printing the paste for preparing the biodegradable electronic medicine.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 생분해성 전자소자를 형성하는 단계는, 열처리, 광 조사처리, 화학 처리, 또는 전기화학적 처리에 의한 소결로 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the forming of the biodegradable electronic device may be performed by heat treatment, light irradiation treatment, chemical treatment, or sintering by electrochemical treatment.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상술한 생분해성 전자소자의 제조방법을 이용하여 형성한 생분해성 전자소자로서, 상기 생분해성 전자소자는, 다이오드 소자, 캐패시터 소자 및 인덕터 소자, 저항 소자, 트랜지스터 소자, 전극 소자, 정류 소자, 스위칭 소자, 메모리 소자, 축전 소자, 및 진동 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a biodegradable electronic device formed using the above-described method for manufacturing a biodegradable electronic device, wherein the biodegradable electronic device includes a diode device, a capacitor device, an inductor device, a resistor device, and a transistor device. , an electrode element, a rectification element, a switching element, a memory element, a power storage element, and a vibration element.

본 발명의 기술적 사상에 의할 경우, 생분해성 전자약 제조용 페이스트는 전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성을 제공하는 페이스트를 3차원 프린팅 방식을 이용하여 생분해성 구조체를 형성하고, 이를 소결하여 전도성을 부여함으로써, 생분해성 전자소자 및 생분해성 전자약을 간단하고 용이하게 제조할 수 있다.According to the technical idea of the present invention, the biodegradable electronic medicine manufacturing paste is a paste that provides conductivity, semiconductor, dielectric, or insulation to form a biodegradable structure using a 3-dimensional printing method, and sintering it to improve conductivity By adding, biodegradable electronic devices and biodegradable electronic medicines can be simply and easily manufactured.

상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자약은 종래의 삽입형 전자약이 가지는 한계를 극복할 수 있다. 종래의 삽입형 전자약은, 현재까지 영구적 물질 사용에 따른 사용 후 체내 제거술 필요, 전자소자간 복잡한 배선 연결의 필요, 체내 복잡한 형상을 따라 전자소자 제작 필요, 전극과 기기의 배치를 위한 체내 공간의 효율적인 사용의 필요와 같은 한계가 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 생분해성 전자약은 생분해 물질을 이용하여 구성됨으로써, 사용후 자연 소멸을 유도시키고, 3차원 프린터 방식을 이용하여 제조함으로써, 복잡한 형태와 구성을 단순화시키고 제조 방법을 간단하게 할 수 있다.A biodegradable electronic medicine formed using the paste for preparing a biodegradable electronic medicine can overcome the limitations of conventional implantable electronic medicine. Conventional implantable electronic medicines require removal of the body after use due to the use of permanent materials, the need for complex wiring connections between electronic devices, the need to manufacture electronic devices according to the complex shape of the body, and the efficient use of space in the body for placement of electrodes and devices There are limitations such as the need for use. Therefore, the biodegradable electronic medicine according to the technical idea of the present invention is composed of biodegradable materials, which induces natural extinction after use, and is manufactured using a 3D printer method, thereby simplifying the complex shape and configuration and manufacturing method. It can be done simply.

상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The effects of the present invention described above have been described by way of example, and the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자약을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트의 전단 속도에 대한 점성을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트의 전단 응력에 대한 탄성계수를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 전도성 구조체의 소결 원리를 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 전도성 구조체의 소결 전후의 미세조직을 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 전도성 구조체의 소결 시간에 따른 저항 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 선형 구조체를 도시하는 사진들이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 제조하는 생분해성 전자소자의 제조방법을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 다양한 생분해성 전자소자를 나타내는 사진이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 저항 소자의 길이에 대한 저항 값을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 캐패시터 소자의 층 수에 대한 캐패시턴스 값을 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 인덕터 소자의 층 수에 대한 인덕턴스 값을 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 다이오드 소자의 정류 특성을 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 트랜지스터 소자를 나타내는 사진이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 트랜지스터 소자의 드레인 전압에 대한 드레인 전류의 변화를 나타내낸 그래프이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 생분해성 전자소자 또는 생분해성 전자소자를 제조하는 3차원 프린팅 장치를 도시하는 개략도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 3차원 프린팅 장치를 이용하여 형성한 적층 구조체를 도시하는 사진들이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 3차원 프린팅 장치를 이용하여 형성한 3차원 생분해성 전자약을 도시하는 사진들이다.
1 is a schematic diagram showing a biodegradable electronic medicine formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing viscosity versus shear rate of a biodegradable electronic pharmaceutical paste according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the modulus of elasticity against shear stress of a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing the sintering principle of the conductive structure formed by using a biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste according to an embodiment of the present invention.
5 are scanning electron microscope images showing microstructures before and after sintering of a conductive structure formed using a biodegradable electronic pharmaceutical paste according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a graph showing the change in resistance according to the sintering time of the conductive structure formed using the biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste according to an embodiment of the present invention.
7 are photographs showing a linear structure formed using a biodegradable electronic medicine manufacturing paste according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a biodegradable electronic device manufactured using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.
9 is a photograph showing various biodegradable electronic devices formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph showing the resistance value versus the length of a resistance element, which is a biodegradable electronic element formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph showing the capacitance value versus the number of layers of a capacitor element, which is a biodegradable electronic element formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.
12 is a graph showing the inductance value versus the number of layers of an inductor element, which is a biodegradable electronic element formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.
13 is a graph showing rectification characteristics of a diode device, which is a biodegradable electronic device formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.
14 is a photograph showing a transistor element, which is a biodegradable electronic element, formed using a biodegradable electronic medicine manufacturing paste according to an embodiment of the present invention.
15 is a graph showing a change in drain current versus drain voltage of a transistor element, which is a biodegradable electronic element formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.
16 is a schematic diagram illustrating a biodegradable electronic device or a 3D printing device for manufacturing a biodegradable electronic device using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.
17 are photographs showing a laminated structure formed by using a 3D printing device with a biodegradable electronic pharmaceutical paste according to an embodiment of the present invention.
18 are photographs showing a 3D biodegradable electronic medicine obtained by using a 3D printing device to form a biodegradable electronic medicine paste according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the technical idea of the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, The scope of the technical idea is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals throughout this specification mean like elements. Further, various elements and areas in the drawings are schematically drawn. Therefore, the technical spirit of the present invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.

전자약은, 화학물질로 만들어진 일반적인 의약품과 상이하게, 전기신호를 발생시키는 전자기기를 이용하여 중추말초신경계를 자극함으로써, 인체에 약과 같은 효과를 발생하는 의료기기를 지칭한다. 전자약이 적용될 수 있는 범위는, 전기적 자극을 이용한 치료들이 가능한 질환을 모두 포함할 수 있으며, 예를 들어 당뇨, 천식, 만성 기도폐쇄, 관절염, 고혈압, 위장장애, 등 만성 난치성 질병 등이 있다. 상기 전자약은 비착용형(1등급), 착용형(2등급) 및 삽입형(3등급 및 4등급)으로 구분된다. 미국 유럽 등에서는 이러한 전자약에 대한 허가 및 성공 사례가 증가되어 지속적인 투자가 이루어지고 있고, 2018년 세계시장은 20억달러, 2026년에는 38억달러로서 85%의 성장률을 예측하고 있다.Electronic drugs, unlike general medicines made of chemical substances, refer to medical devices that generate a drug-like effect on the human body by stimulating the central peripheral nervous system using electronic devices that generate electrical signals. The range to which the electronic medicine can be applied may include all diseases for which treatment using electrical stimulation is possible, for example, chronic intractable diseases such as diabetes, asthma, chronic airway obstruction, arthritis, high blood pressure, gastrointestinal disorder, and the like. The electronic medicine is classified into a non-wearable type (grade 1), a wearable type (grade 2), and an insertion type (grade 3 and 4). In the United States, Europe, etc., licenses and success cases for these electronic medicines are increasing, and continuous investment is being made.

본 발명의 기술적 사상은 상기 전자약을 용이하고 간단하게 제조할 수 있고, 3차원 프린팅이 가능하고, 인체 내에서 생분해가 될 수 있는, 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 제공하는 것이다.The technical idea of the present invention is to provide a biodegradable electronic medicine manufacturing paste that can easily and simply manufacture the electronic medicine, is capable of three-dimensional printing, and can be biodegraded in the human body.

본 발명의 기술적 사상에 따른 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 목적에 따라 전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성을 제공할 수 있다. 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 적층 등의 방법을 이용하여 생분해성 전자소자를 형성할 수 있다. 상기 생분해성 전자소자는, 예를 들어 능동 소자 또는 수동 소자를 포함할 수 있고, 예를 들어 다이오드 소자, 캐패시터 소자 및 인덕터 소자, 저항 소자, 트랜지스터 소자, 전극 소자, 정류 소자, 스위칭 소자, 메모리 소자, 축전 소자, 및 진동 소자 등을 형성할 수 있고, 더 나아가 집적 회로를 형성할 수 있다. 상기 생분해성 전자소자를 열처리, 소결, 건조 등과 같은 후처리를 통하여 활성화시킬 수 있다. The paste for preparing biodegradable electronic medicine according to the technical concept of the present invention may provide conductivity, semiconductivity, dielectricity, or insulation, depending on the purpose. A biodegradable electronic device may be formed using a method such as lamination using the paste for preparing a biodegradable electronic medicine. The biodegradable electronic device may include, for example, an active device or a passive device, and may include, for example, a diode device, a capacitor device and an inductor device, a resistance device, a transistor device, an electrode device, a rectification device, a switching device, and a memory device. , a power storage element, a vibration element, and the like can be formed, and furthermore, an integrated circuit can be formed. The biodegradable electronic device may be activated through post-processing such as heat treatment, sintering, and drying.

본 발명의 기술적 사상에 따른 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 생분해성 전자약을 제조함으로써, 상기 생분해성 전자소자를 이용하여 환자맞춤형 체내 삽입형 신경 전기 자극기와 같은 의료기기 산업에 적용될 수 있다. 더 나아가, 상기 생분해성 전자소자 관련 기술을 푸드 패키징과 같은 식품 산업, 토양/식물/조도 센서와 같은 스마트팜 산업, 패션 의류산업 등 다양한 분야에 활용될 수 있다.By manufacturing a biodegradable electronic medicine using the biodegradable electronic medicine manufacturing paste according to the technical idea of the present invention, the biodegradable electronic device can be applied to the medical device industry, such as a patient-customized implantable neuroelectric stimulator. Furthermore, the technology related to the biodegradable electronic device can be used in various fields such as food industry such as food packaging, smart farm industry such as soil/plant/illuminance sensor, and fashion clothing industry.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자약(100)을 도시하는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a biodegradable electronic drug 100 formed using a paste for preparing a biodegradable electronic drug according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 생분해성 전자약(100)은 내부에 관통중공부(190)를 구비한다. 관통중공부(190)에는 치료를 요하는 치료대상 신경 세포(NC)가 삽입될 수 있다. 예를 들어, 절단되거나 손상된 치료대상 영역(CR)에서 치료대상 신경 세포(NC)의 마디들을 관통중공부(190)의 상측과 하측에서 각각 삽입하여 서로 연결시킬 수 있다. 이어서, 생분해성 전자약(100)에 구비된 생분해성 전자소자들에 의하여 전기적 신호를 치료대상 신경 세포(NC)에 전달함으로써, 치료대상 신경 세포(NC)를 접합 및 치료할 수 있다. 또한, 생분해성 전자약(100)은 생체 분해성 또는 생분해성 물질로서 형성될 수 있고, 이에 따라 치료가 종료되거나 또는 일정 시간이 지난 후에 인체 내에서 분해되고 흡수될 수 있으므로, 별도의 제거 수술을 요하지 않게 된다.Referring to FIG. 1, the biodegradable electronic medicine 100 has a through hollow part 190 therein. A treatment target nerve cell (NC) requiring treatment may be inserted into the penetrating hollow part 190 . For example, nodes of nerve cells (NC) to be treated in the cut or damaged region (CR) to be treated may be respectively inserted from the upper and lower sides of the through-hole 190 and connected to each other. Subsequently, the biodegradable electronic device provided in the biodegradable electronic device 100 transmits an electrical signal to the target nerve cell (NC), thereby bonding and treating the target nerve cell (NC). In addition, the biodegradable electronic drug 100 may be formed as a biodegradable or biodegradable material, and thus may be decomposed and absorbed in the human body after treatment is finished or after a certain period of time, and thus does not require a separate removal operation. will not be

본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 기능성 무기 분말; 습윤제; 매트릭스 고분자; 및 유기 용매;를 포함한다. 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는 상술한 물질들이 혼합된 혼합물을 포함한다. 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는 유동성을 가지는 형태로 구현될 수 있고, 예를 들어 액상, 현탁액, 졸(sol), 겔(gel) 등의 다양한 형태로서 구현될 수 있다.A paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention includes functional inorganic powder; humectants; matrix polymer; and an organic solvent; The paste for preparing the biodegradable electronic medicine includes a mixture of the above materials. The biodegradable electronic medicine manufacturing paste may be implemented in a form having fluidity, and may be implemented in various forms such as liquid, suspension, sol, gel, and the like.

상기 기능성 무기 분말, 상기 습윤제, 상기 매트릭스 고분자, 및 상기 유기 용매 중 적어도 어느 하나는 생체 내에서 분해되는 생분해성 물질로 구성될 수 있다. 상기 생분해성의 의미는 인체 내에서 흡수가 가능하고, 흡수 후 무해한 물질을 의미한다.At least one of the functional inorganic powder, the wetting agent, the matrix polymer, and the organic solvent may be composed of a biodegradable material that is degraded in vivo. The meaning of the biodegradable means a material that can be absorbed in the human body and is harmless after absorption.

상기 기능성 무기 분말은, 포함하는 물질에 따라 다른 기능을 제공할 수 있고, 예를 들어 전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성을 제공할 수 있다.The functional inorganic powder may provide different functions depending on the material it contains, and may provide, for example, conductivity, semiconductivity, dielectricity, or insulation.

상기 기능성 무기 분말이 전도성 기능을 제공하는 경우에는, 상기 기능성 무기 분말이 전도성 물질을 포함할 수 있다. 상기 기능성 무기 분말은, 예를 들어 마그네슘(Mg), 철(Fe), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 칼슘(Ca), 칼륨(K), 나트륨(Na), 실리콘(Si), a-IGZO, 게르마늄(Ge), 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.When the functional inorganic powder provides a conductive function, the functional inorganic powder may include a conductive material. The functional inorganic powder may be, for example, magnesium (Mg), iron (Fe), zinc (Zn), molybdenum (Mo), tungsten (W), calcium (Ca), potassium (K), sodium (Na), silicon It may include one or more selected from the group consisting of (Si), a-IGZO, germanium (Ge), and alloys thereof.

상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트에서, 상기 기능성 무기 분말은 전도성 기능을 제공하는 경우에는, 상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은, 예를 들어 0.35 내지 0.41 범위일 수 있다. 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은 상기 기능성 무기 분말의 크기에 따라 변화될 수 있고, 예를 들어 상술한 부피 분율은, 전도성을 가지는 상기 기능성 무기 분말이, 예를 들어 10 μm 이하의 크기, 예를 들어 0.5 μm 내지 10 μm 범위의 크기에서 도출될 수 있다.In the paste for preparing biodegradable electronic medicine, when the functional inorganic powder provides a conductive function, the volume fraction of the functional inorganic powder relative to the total volume of the paste may be, for example, in the range of 0.35 to 0.41. The volume fraction of the functional inorganic powder may vary depending on the size of the functional inorganic powder, and for example, the above-described volume fraction is such that the functional inorganic powder having conductivity has a size of 10 μm or less, for example, For example, it can be derived from a size ranging from 0.5 μm to 10 μm.

또한, 상기 기능성 무기 분말은 전도성 기능을 제공하는 경우에는, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 예를 들어 상기 유기 용매 1 ml에 대하여, 1 g 내지 15 g 범위의 상기 기능성 무기 분말; 0.1 ml 내지 1 ml 범위의 상기 습윤제; 및 0.05 g 내지 1 g 범위의 상기 매트릭스 고분자;를 포함할 수 있다.In addition, when the functional inorganic powder provides a conductive function, the biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste may include, for example, the functional inorganic powder in the range of 1 g to 15 g based on 1 ml of the organic solvent; said humectant in the range of 0.1 ml to 1 ml; and 0.05 g to 1 g of the matrix polymer.

상기 기능성 무기 분말이 반도체성 기능을 제공하는 경우에는, 상기 기능성 무기 분말이 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 기능성 무기 분말은, 예를 들어 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 아연 산화물(ZnO), 및 알루미늄-도핑 아연 산화물(AZO)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 기능성 무기 분말이 반도체성 기능을 제공하는 경우에는, 도핑에 의하여 p-형 또는 n-형 특성을 가지게 할 수 있다.When the functional inorganic powder provides a semiconductor function, the functional inorganic powder may include a semiconductor material. The functional inorganic powder may include, for example, at least one selected from the group consisting of silicon (Si), germanium (Ge), zinc oxide (ZnO), and aluminum-doped zinc oxide (AZO). When the functional inorganic powder provides a semiconducting function, it may have p-type or n-type characteristics by doping.

상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트에서, 상기 기능성 무기 분말은 반도체성 기능을 제공하는 경우에는, 상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은, 예를 들어 0.17 내지 0.23 범위일 수 있다. 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은 상기 기능성 무기 분말의 크기에 따라 변화될 수 있고, 예를 들어 상술한 부피 분율은 반도체성을 가지는 상기 기능성 무기 분말이, 예를 들어 400 nm 이하의 크기, 예를 들어 200 nm 내지 400 nm 범위의 크기에서 도출될 수 있다.In the paste for preparing biodegradable electronic medicine, when the functional inorganic powder provides a semiconductor function, the volume fraction of the functional inorganic powder relative to the total volume of the paste may be, for example, in the range of 0.17 to 0.23. The volume fraction of the functional inorganic powder may change depending on the size of the functional inorganic powder, and for example, the above-mentioned functional inorganic powder having a semiconducting property has a size of 400 nm or less, for example, For example, it may be derived from a size ranging from 200 nm to 400 nm.

또한, 상기 기능성 무기 분말은 반도체성 기능을 제공하는 경우에는, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 예를 들어 상기 유기 용매 1 ml에 대하여, 1 g 내지 5 g 범위의 상기 기능성 무기 분말; 0.1 ml 내지 1 ml 범위의 상기 습윤제; 및 0.05 g 내지 1 g 범위의 상기 매트릭스 고분자;를 포함할 수 있다.In addition, when the functional inorganic powder provides a semiconductor function, the biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste may include, for example, the functional inorganic powder in the range of 1 g to 5 g based on 1 ml of the organic solvent; said humectant in the range of 0.1 ml to 1 ml; and 0.05 g to 1 g of the matrix polymer.

상기 기능성 무기 분말이 유전성(dielectric) 기능, 또는 절연성((insulation) 기능을 제공하는 경우에는, 상기 기능성 무기 분말이 유전성 물질 또는 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 기능성 무기 분말은, 예를 들어 마그네슘 산화물, 철 산화물, 아연 산화물, 몰리브덴 산화물, 텅스텐 산화물, 칼슘 산화물, 칼륨 산화물, 나트륨 산화물, 실리콘 산화물, 게르마늄 산화물, 마그네슘 질화물, 철 질화물, 아연 질화물, 몰리브덴 질화물, 텅스텐 질화물, 칼슘 질화물, 칼륨 질화물, 나트륨 질화물, 실리콘 질화물, 게르마늄 질화물, 및 a-IGZO로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기능성 무기 분말은 SiO2, MgO, Si3N4 등을 포함할 수 있다.When the functional inorganic powder provides a dielectric function or an insulating function, the functional inorganic powder may include a dielectric material or an insulating material. The functional inorganic powder, for example, magnesium oxide, iron oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, calcium oxide, potassium oxide, sodium oxide, silicon oxide, germanium oxide, magnesium nitride, iron nitride, zinc nitride, molybdenum nitride, tungsten nitride, calcium nitride, potassium nitride, It may include at least one selected from the group consisting of sodium nitride, silicon nitride, germanium nitride, and a-IGZO For example, the functional inorganic powder may include SiO 2 , MgO, Si 3 N 4 , etc. .

상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트에서, 상기 기능성 무기 분말은 유전성 기능, 또는 절연성 기능을 제공하는 경우에는, 상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은, 예를 들어 0.05 내지 0.08 범위일 수 있다. 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은 상기 기능성 무기 분말의 크기에 따라 변화될 수 있고, 예를 들어 상술한 부피 분율은 유전성 또는 절연성을 가지는 상기 기능성 무기 분말이, 예를 들어 40 nm 이하의 크기, 예를 들어 30 nm 내지 40 nm 범위의 크기에서 도출될 수 있다.In the biodegradable electronic medicine manufacturing paste, when the functional inorganic powder provides a dielectric function or an insulating function, the volume fraction of the functional inorganic powder relative to the total volume of the paste is, for example, in the range of 0.05 to 0.08. can The volume fraction of the functional inorganic powder may vary depending on the size of the functional inorganic powder, and for example, the above-described functional inorganic powder having dielectric or insulating properties may have a size of 40 nm or less, for example, For example, it can be derived from a size ranging from 30 nm to 40 nm.

또한, 상기 기능성 무기 분말은 유전성 기능, 또는 절연성 기능을 제공하는 경우에는, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 예를 들어 상기 유기 용매 1 ml에 대하여, 0.1 g 내지 2 g 범위의 상기 기능성 무기 분말; 0.1 ml 내지 1 ml 범위의 상기 습윤제; 및 0.05 g 내지 1 g 범위의 상기 매트릭스 고분자;를 포함할 수 있다. In addition, when the functional inorganic powder provides a dielectric function or an insulating function, the biodegradable electronic medicine manufacturing paste is, for example, based on 1 ml of the organic solvent, the functional inorganic powder in the range of 0.1 g to 2 g. ; said humectant in the range of 0.1 ml to 1 ml; and 0.05 g to 1 g of the matrix polymer.

상기 습윤제는 상기 유기 용매의 빠른 증발을 억제하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 습윤제가 없는 경우에는, 페이스트를 프린팅하는 동안에 상기 유기 용매가 빠르게 증발되어 프린팅이 어려울 수 있다. 또한, 3차원 프린팅 후 상기 유기 용매가 빠르게 증발되어 프린팅된 고상의 최종 구조체의 부피 변화가 심하게 나타나게 된다. 따라서, 상기 습윤제를 포함함으로써, 페이스트의 원하지 않는 고형화를 방지하고, 프린팅된 구조체의 형태를 훼손하지 않고 유지시킬 수 있다.The wetting agent may perform a function of suppressing rapid evaporation of the organic solvent. For example, in the case where the wetting agent is not present, the organic solvent evaporates rapidly during printing of the paste, and thus printing may be difficult. In addition, after 3D printing, the organic solvent evaporates rapidly, resulting in severe volume change of the printed solid structure. Therefore, by including the wetting agent, unwanted solidification of the paste can be prevented, and the shape of the printed structure can be maintained without being damaged.

상기 습윤제는, 예를 들어 테트라글리콜(Tetraglycol, TG), 및 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 및 N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone, NMP)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The wetting agent is, for example, one selected from the group consisting of tetraglycol (TG), ethylene glycol, and N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP) may contain more than

상기 매트릭스 고분자는 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트가 고상의 물질로 변화된 후에 기지 물질로서 기능할 수 있다. 상기 매트릭스 고분자는 가열, 광 조사, 또는 화학적 처리에 안정적인 특성을 가질 수 있다.The matrix polymer may function as a matrix material after the biodegradable electronic pharmaceutical preparation paste is changed into a solid material. The matrix polymer may have stable characteristics against heating, light irradiation, or chemical treatment.

상기 매트릭스 고분자는, 예를 들어 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL), 실크 피브로인(Silk fibroin), 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose, Na-CMC), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리락틱-코-글라이콜릭 산(poly lactic-co-glycolic acid, PLGA), 폴리락틱 산(poly lactic acid, PLA), 폴리글리세롤 세바스산(polyglycerol sebacate, PGS) 및 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 (Polybutylene adipate terephthalate, PBAT)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The matrix polymer is, for example, polycaprolactone (PCL), silk fibroin, sodium carboxymethyl cellulose (Na-CMC), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl Polyvinyl pyrrolidone (PVP), poly lactic-co-glycolic acid (PLGA), poly lactic acid (PLA), polyglycerol sebacate, PGS) and polybutylene adipate terephthalate (Polybutylene adipate terephthalate, PBAT).

상기 유기 용매는 상기 페이스트의 다른 구성 요소들을 용해시키거나 또는 분산시키는 용매의 기능을 제공할 수 있고, 또한 상기 페이스트에 유동성을 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 유기 용매는 액상의 물질을 포함할 수 있다. 상기 유기 용매는 상기 페이스트가 생분해성 전자소자를 형성하기 위하여 고상이 되는 경우에는 제거될 수 있고, 따라서 휘발성을 가지거나 또는 다른 구성물질들에 비하여 상대적으로 낮은 기화 온도를 가질 수 있다. 상기 유기 용매는 가열, 광 조사, 또는 화학적 처리에 의하여 용이하게 제거될 수 있다.The organic solvent may serve as a solvent for dissolving or dispersing other constituents of the paste, and may also perform a function for providing fluidity to the paste. The organic solvent may include a liquid material. The organic solvent may be removed when the paste becomes a solid state to form a biodegradable electronic device, and thus may have volatility or a relatively low vaporization temperature compared to other components. The organic solvent can be easily removed by heating, light irradiation, or chemical treatment.

상기 유기 용매는, 예를 들어 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran, THF), 디클로로메탄(dichrolonmethane, DCM), 클로로포름(chloroform), 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF), 아세톤(acetone), 및 아세트산 에틸(ethylacetate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The organic solvent is, for example, tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM), chloroform, dimethylformamide (DMF), acetone, and ethyl acetate (ethylacetate) It may include one or more selected from the group consisting of.

상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트가, 전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성 등의 다른 기능을 가지는 경우에도, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트가 하나의 3차원 프린터 장치에 의하여 토출될 수 있고, 또한 하나의 생분해성 전자소자를 구성할 수 있으므로, 점성과 탄성계수가 유사한 것이 바람직하다. 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트의 점성과 탄성계수는 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율에 의하여 변화될 수 있다.Even when the biodegradable electronic medicine manufacturing paste has other functions such as conductivity, semiconductor, dielectric, or insulating properties, the biodegradable electronic medicine manufacturing paste can be ejected by one 3D printer device, and one Since it can constitute a biodegradable electronic device of, it is preferable that the viscosity and elastic modulus are similar. The viscosity and modulus of elasticity of the biodegradable electronic medicine paste may be changed according to the volume fraction of the functional inorganic powder.

이하에서는 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트의 전단 속도에 대한 점성과 탄성계수에 대하여 검토하기로 한다. 이하에서, 상기 기능성 무기 분말이 전도성인 경우는 아연 분말을 사용하였고, 반도체성인 경우는 알루미늄-도핑 아연 산화물 분말을 사용하였고, 유전성/절연성인 경우는 실리콘 산화물과 마그네슘 산화물의 혼합물을 사용하였다. 그러나, 이는 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the viscosity and modulus of elasticity for the shear rate of the biodegradable electronic pharmaceutical preparation paste will be reviewed. Hereinafter, zinc powder is used when the functional inorganic powder is conductive, aluminum-doped zinc oxide powder is used when the functional inorganic powder is conductive, and a mixture of silicon oxide and magnesium oxide is used when the functional inorganic powder is dielectric/insulating. However, this is exemplary and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.

참고로, 하기에 설명하는 상기 점성과 상기 탄성 계수에 대한 실험은, 0.35 내지 0.41 범위의 상기 아연 분말의 부피 분율, 0.17 내지 0.23 범위의 상기 알루미늄-도핑 아연 산화물 분말의 부피 분율, 및 0.05 내지 0.08 범위의 상기 실리콘 산화물과 마그네슘 산화물의 혼합물의 부피 분율에 대하여 수행하였다. 상기 범위에서, 도 2 및 도 3에 나타난 부피 분율이 최적의 부피 분율로서 선택될 수 있음을 의미할 뿐이며, 기재된 범위 내에서의 다른 부피 분율도 또한 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트로서 선택될 수 있다. 또한, 이러한 부피 분율은 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.For reference, the experiments for the viscosity and the elastic modulus described below are performed with a volume fraction of the zinc powder in the range of 0.35 to 0.41, a volume fraction of the aluminum-doped zinc oxide powder in the range of 0.17 to 0.23, and a volume fraction of the aluminum-doped zinc oxide powder in the range of 0.05 to 0.08 It was performed for the volume fraction of the mixture of the silicon oxide and magnesium oxide in the range. In the above range, it only means that the volume fraction shown in FIGS. 2 and 3 can be selected as the optimal volume fraction, and other volume fractions within the described range can also be selected as the biodegradable electronic pharmaceutical preparation paste. . In addition, these volume fractions are exemplary, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트의 전단 속도에 대한 점성을 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing viscosity versus shear rate of a biodegradable electronic pharmaceutical paste according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 1 s-1 내지 100 /s-1 범위의 전단 속도의 범위에서, 상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 아연(Zn) 분말의 부피 분율이 0.38, 상기 알루미늄-도핑 아연 산화물(AZO) 분말의 부피 분율이 0.2, 및 상기 실리콘 산화물과 마그네슘 산화물의 혼합물(SiO2/MgO)의 부피 분율이 0.08인 경우에, 각각 다른 기능을 가지는 세 가지 페이스트의 점성의 거동이 거의 유사하게 나타났다.Referring to FIG. 2, in a shear rate range of 1 s -1 to 100 / s -1 , the volume fraction of the zinc (Zn) powder relative to the total volume of the paste is 0.38, the aluminum-doped zinc oxide ( When the volume fraction of the AZO) powder was 0.2 and the volume fraction of the mixture of silicon oxide and magnesium oxide (SiO 2 /MgO) was 0.08, the behavior of the viscosity of the three pastes having different functions was almost similar. .

이러한 결과로부터, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 1 s-1 내지 100 /s-1 범위의 전단 속도에 대하여, 예를 들어 50 Pa s 내지 1000 Pa s 범위의 점도(viscosity)를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 10 s-1 의 전단 속도에 대하여, 예를 들어 50 Pa s 내지 1000 Pa s 범위의 점도를 가질 수 있다.From these results, the paste for preparing the biodegradable electronic medicine may have a viscosity in the range of, for example, 50 Pa s to 1000 Pa s at a shear rate in the range of 1 s -1 to 100 / s -1 . Specifically, the paste for preparing the biodegradable electronic medicine may have a viscosity of, for example, 50 Pa s to 1000 Pa s at a shear rate of 10 s -1 .

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트의 전단 응력에 대한 탄성계수를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the modulus of elasticity against shear stress of a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 1 Pa 내지 1000 Pa 범위의 전단 응력에서, 부피 분율이 상기 아연(Zn) 분말의 부피 분율이 0.38, 상기 알루미늄-도핑 아연 산화물(AZO) 분말의 부피 분율이 0.2, 및 상기 실리콘 산화물과 마그네슘 산화물의 혼합물(SiO2/MgO)의 부피 분율이 0.08인 경우에, 각각 다른 기능을 가지는 세 가지 페이스트의 탄성계수의 거동이 거의 유사하게 나타났다. 상기 탄성계수는 0.01% 내지 10% 범위의 전단 변형률을 인가한 후 전단 응력을 측정하고, 상기 전단 변형률과 상기 전단 응력의 관계로부터 산출하였다.Referring to FIG. 3, at a shear stress in the range of 1 Pa to 1000 Pa, the volume fraction of the zinc (Zn) powder is 0.38, the volume fraction of the aluminum-doped zinc oxide (AZO) powder is 0.2, and the volume fraction of the When the volume fraction of the mixture of silicon oxide and magnesium oxide (SiO 2 /MgO) was 0.08, the behavior of the elastic modulus of the three pastes with different functions was almost similar. The elastic modulus was calculated by measuring the shear stress after applying a shear strain in the range of 0.01% to 10%, and calculating the relationship between the shear strain and the shear stress.

이러한 결과로부터, 또한, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 1 Pa 내지 1000 Pa 범위의 전단 응력에 대하여, 예를 들어 102 Pa 내지 106 Pa 범위의 탄성계수(elastic modulus)를 가질 수 있다. 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 0.01% 내지 10% 범위의 전단 변형률에 대하여, 예를 들어 102 Pa 내지 106 Pa 범위의 탄성계수를 가질 수 있다.From these results, the paste for preparing biodegradable electronic drugs may also have an elastic modulus in the range of, for example, 10 2 Pa to 10 6 Pa with respect to shear stress in the range of 1 Pa to 1000 Pa. The biodegradable paste for preparing electronic drugs may have a modulus of elasticity in the range of, for example, 10 2 Pa to 10 6 Pa, with respect to a shear strain in the range of 0.01% to 10%.

상기 탄성계수 그래프에서, 탄성계수가 급격하게 저하되는 전단 응력 지점에 대하여 항복전단응력(yield shear stress)을 산출할 수 있다. 따라서, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 0.01% 내지 10% 범위의 전단 변형률에 대하여, 102 Pa 내지 103 Pa 범위의 항복전단응력(yield shear stress)를 가질 수 있다.In the elastic modulus graph, yield shear stress can be calculated for a shear stress point where the elastic modulus rapidly decreases. Accordingly, the biodegradable paste for preparing electronic medicine may have a yield shear stress in the range of 10 2 Pa to 10 3 Pa with respect to a shear strain in the range of 0.01% to 10%.

상술한 결과로부터, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트가 3차원 프린팅 등에 사용되어 생분해성 전자소자 또는 생분해성 전자소자를 제조하기에 적합하도록, 상기 기능성 무기 분말의 적절한 분율을 설정할 수 있다. 또한, 다른 구성요소의 분율을 설명할 수 있다. 상기 구성 요소의 분율에 대하여는 상술한 바와 같다.From the above results, it is possible to set an appropriate fraction of the functional inorganic powder so that the paste for preparing biodegradable electronic medicine is suitable for manufacturing a biodegradable electronic device or a biodegradable electronic device when used for 3D printing or the like. Also, fractions of other components can be accounted for. The fraction of the components is as described above.

상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는 다양한 생분해성 전자소자 또는 생분해성 전자약을 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 16을 참조하여 하기에 설명하는 3차원 프린팅 장치를 이용한 3차원 프린팅 방식으로 생분해성 전자소자를 형성할 수 있다.The biodegradable electronic medicine manufacturing paste may form various biodegradable electronic devices or biodegradable electronic medicines. For example, a biodegradable electronic device may be formed by a 3D printing method using a 3D printing device described below with reference to FIG. 16 .

상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트가 생분해성 전자소자 또는 생분해성 전자약을 형성하기 위하여는, 경우에 따라서는 전기적 기능의 활성화가 요구된다. 즉, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트가 전도성 또는 반도체성을 가지는 경우에, 전기적 전도성의 활성화가 필요하다. In order to form a biodegradable electronic device or a biodegradable electronic medicine from the paste for preparing a biodegradable electronic medicine, activation of an electrical function is required in some cases. That is, when the paste for preparing biodegradable electronic medicine has conductivity or semiconductivity, activation of electrical conductivity is required.

본 발명의 기술적 사상에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트는, 전도성 기능을 요구하는 경우에, 낮은 전도성을 가지는 매트릭스 고분자와 함께 전도성 분말이 혼합되어 있으므로, 순수한 전도체에 비하여 전도성이 저하된다. 따라서, 상기 전도성 분말을 소결하여 응집시킴으로써, 전도성을 증가시킬 필요가 있다. 이러한 필요는 반도체성의 기능을 수행하는 경우에도 요구된다.In the case where a conductive function is required, the paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to the technical concept of the present invention is mixed with a conductive powder with a matrix polymer having low conductivity, so that the conductivity is lowered than that of a pure conductor. Therefore, it is necessary to increase conductivity by sintering and aggregating the conductive powder. This need is also required when performing a semiconducting function.

상기 소결에는 광, 열, 또는 화학적 방법 등 다양한 방법을 이용할 수 있다. 예시적으로, 전기화학적인 방법에 소결에 대하여 설명하기로 한다.Various methods such as light, heat, or chemical methods may be used for the sintering. By way of example, sintering will be described in an electrochemical method.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 전도성 구조체의 소결 원리를 도시하는 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing the sintering principle of the conductive structure formed by using a biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 전도성 구조체를 형성한 후, 상기 페이스트에 포함된 유기 용매와 습윤제는 건조에 의하여 제거될 수 있다. 따라서, 전도성의 기능성 무기 분말(1)과 매트릭스 고분자(2) 만이 도시되어 있다. 기능성 무기 분말(1)의 표면에는 초기 표면층(3)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4 , after forming a conductive structure using the biodegradable electronic pharmaceutical preparation paste, the organic solvent and wetting agent included in the paste may be removed by drying. Accordingly, only the conductive functional inorganic powder 1 and the matrix polymer 2 are shown. An initial surface layer 3 may be formed on the surface of the functional inorganic powder 1 .

상기 구조체를 아세트산 등과 같은 산을 이용하여 처리하면, 초기 표면층(3)이 산에 포함된 수소 이온(H+)과 결합하여 제거되고, 기능성 무기 분말(1)이 노출된다. 또한, 무기 분말(1)의 일부는 이온화되어 외부로 배출되거나 또는 다시 환원되어 무기 분말(1)에 부착될 수 있다. 노출된 기능성 무기 분말(1)들은 서로 연결될 수 있고, 서로 응집될 수 있다. 이어서, 건조하면, 응집된 기능성 무기 분말(1)의 표면에는 최종 표면층(4)이 형성된다. 이에 따라, 기능성 무기 분말(1)들은 서로 연결된 네트워크를 형성할 수 있고, 전도성이 증가될 수 있다.When the structure is treated with an acid such as acetic acid, the initial surface layer 3 is removed by combining with hydrogen ions (H + ) contained in the acid, and the functional inorganic powder 1 is exposed. In addition, a part of the inorganic powder 1 may be ionized and discharged to the outside or may be reduced again and attached to the inorganic powder 1 . The exposed functional inorganic powders 1 may be connected to each other and aggregated together. Then, when dried, the final surface layer 4 is formed on the surface of the aggregated functional inorganic powder 1. Accordingly, the functional inorganic powders 1 may form a network connected to each other, and conductivity may be increased.

여기에서, 초기 표면층(3) 및 최종 표면층(4)은, 예를 들어 산화층 또는 수산화층으로 구성될 수 있고, 예를 들어 아연 산화층(ZnO) 또는 아연 수산화층(Zn(OH)2)으로 구성될 수 있다.Here, the initial surface layer 3 and the final surface layer 4 may be composed of, for example, an oxide layer or a hydroxide layer, for example, a zinc oxide layer (ZnO) or a zinc hydroxide layer (Zn(OH) 2 ). It can be.

상기 산 처리는 다양한 산성 물질을 포함하는 산성 용액을 이용하여 수행될 수 있고, 예를 들어 염산, 질산, 황산, 아세트산, 인산 등을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 산성 용액은 산성 물질과 물의 비율을, 예를 들어 1:10 내지 10:1 로 포함할 수 있다.The acid treatment may be performed using an acidic solution containing various acidic substances, for example, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, phosphoric acid, and the like. The acidic solution may include an acidic material and water in a ratio of, for example, 1:10 to 10:1.

상기 산 처리는 상기 산성 용액에 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트로 형성한 상기 구조체를, 예를 들어 1 분 내지 60 분의 시간 동안, 예를 들어 10 분의 시간 동안 침지한 후에, 질소 가스 또는 아르곤 가스와 같은 불활성 가스를 이용하여 건조시켜 종료할 수 있다.The acid treatment is performed by immersing the structure formed of the biodegradable electronic medicine paste in the acidic solution for, for example, 1 minute to 60 minutes, for example, 10 minutes, followed by nitrogen gas or argon. It can be finished by drying using an inert gas such as gas.

실험예Experimental example

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a preferred experimental example is presented to aid understanding of the present invention. However, the following experimental examples are only for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following experimental examples.

전도성 페이스트의 제조Preparation of conductive paste

하기와 같은 조성으로 상기 전도성을 가지는 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 제조하였다.A paste for preparing a biodegradable electronic medicine having the conductivity was prepared with the following composition.

기능성 무기 분말: 아연 분말 7.2 g;Functional inorganic powder: zinc powder 7.2 g;

습윤제: 테트라글리콜 0.5 ml;Humectant: tetraglycol 0.5 ml;

매트릭스 고분자: 폴리카프로락톤 0.15 g; 및Matrix polymer: 0.15 g of polycaprolactone; and

유기 용매: 테트라히드로푸란 1 ml;Organic solvent: 1 ml of tetrahydrofuran;

상기 물질들을 공전 혼합과 자전 혼합을 이용하여 혼합시켜 균일하게 혼합된 전도성 페이스트를 제조하였다. 상기 전도성 페이스트에서, 상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 아연 분말의 부피 분율은 약 0.38 이었다.The above materials were mixed using revolution mixing and rotation mixing to prepare a uniformly mixed conductive paste. In the conductive paste, the volume fraction of the zinc powder with respect to the total volume of the paste was about 0.38.

반도체성 페이스트의 제조Manufacture of semiconducting paste

하기와 같은 조성으로 상기 반도체성을 가지는 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 제조하였다.A biodegradable electronic pharmaceutical preparation paste having the semiconductor property was prepared with the following composition.

기능성 무기 분말: 알루미늄-도핑 아연 산화물 분말 2.3 g;Functional inorganic powder: 2.3 g of aluminum-doped zinc oxide powder;

습윤제: 테트라글리콜 0.5 ml;Humectant: tetraglycol 0.5 ml;

매트릭스 고분자: 폴리카프로락톤 0.15 g; 및Matrix polymer: 0.15 g of polycaprolactone; and

유기 용매: 테트라히드로푸란 1 ml;Organic solvent: 1 ml of tetrahydrofuran;

상기 물질들을 공전 혼합과 자전 혼합을 이용하여 혼합시켜 균일하게 혼합된 반도체성 페이스트를 제조하였다. 상기 반도체성 페이스트에서, 상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 알루미늄-도핑 아연 산화물 분말의 부피 분율은 약 0.2 이었다.The above materials were mixed using revolution mixing and rotation mixing to prepare a uniformly mixed semiconducting paste. In the semiconducting paste, the volume fraction of the aluminum-doped zinc oxide powder relative to the total volume of the paste was about 0.2.

유전성 또는 절연성 페이스트의 제조Manufacture of dielectric or insulating pastes

하기와 같은 조성으로 상기 유전성 또는 절연성을 가지는 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 제조하였다.A biodegradable electronic medicine paste having the dielectric or insulating properties was prepared with the following composition.

기능성 무기 분말: 실리콘 산화물 분말 0.18 g 및 마그네슘 산화물 0.269 g;Functional inorganic powder: silicon oxide powder 0.18 g and magnesium oxide 0.269 g;

습윤제: 테트라글리콜 0.5 ml;Humectant: tetraglycol 0.5 ml;

매트릭스 고분자: 폴리카프로락톤 0.15 g; 및Matrix polymer: 0.15 g of polycaprolactone; and

유기 용매: 테트라히드로푸란 1 ml;Organic solvent: 1 ml of tetrahydrofuran;

상기 물질들을 공전 혼합과 자전 혼합을 이용하여 혼합시켜 균일하게 혼합된 유전성 또는 절연성 페이스트를 제조하였다. 상기 유전성 또는 절연성 페이스트에서, 상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 실리콘 산화물 분말의 부피 분율은 약 0.04 이었고, 상기 마그네슘 산화물 분말의 부피 분율은 약 0.04 이었다. 따라서, 이들의 합의 부피 분율은 0.08 이다.The above materials were mixed using static mixing and autorotation mixing to prepare a uniformly mixed dielectric or insulating paste. In the dielectric or insulating paste, the volume fraction of the silicon oxide powder with respect to the total volume of the paste was about 0.04, and the volume fraction of the magnesium oxide powder was about 0.04. Therefore, the volume fraction of their sum is 0.08.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 전도성 구조체의 소결 전후의 미세조직을 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.5 are scanning electron microscope images showing microstructures before and after sintering of a conductive structure formed using a biodegradable electronic pharmaceutical paste according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는 기능성 무기 분말로서 아연을 포함하는 경우이고, 이에 따라 전도성 기능을 제공할 수 있다. 상기 페이스트를 이용하여 형성한 전도성 구조체에 대한 소결 전후의 미세조직을 관찰하였다.Referring to FIG. 5 , the paste for preparing biodegradable electronic medicine is a case in which zinc is included as a functional inorganic powder, and thus, a conductive function can be provided. The microstructure of the conductive structure formed using the paste was observed before and after sintering.

소결 전(Before)에는 구형의 아연 입자들이 개별적으로 분리된 미세구조를 가지고 있으며, 입자 간의 연결 구조는 거의 관찰되지 않는다.Before sintering, spherical zinc particles have individually separated microstructures, and a connection structure between particles is hardly observed.

반면, 소결 후(After)에는, 상기 아연 입자들 사이를 연결시키는 네트워크 구조 형상이 관찰되었다. 또한, 인접한 입자들끼리 서로 긴밀하게 연결되어 형성됨으로써, 원래의 개별적인 구형 형상이 아닌 소결 형상을 나타내었다. 이러한 네트워크 및 소결 형상에 의하여 전도성이 증가될 수 있다. 이러한 소결 결과는 반도체성 구조체의 경우에도 적용될 수 있다.On the other hand, after sintering, a network structure connecting the zinc particles was observed. In addition, since the adjacent particles are closely connected to each other and formed, a sintered shape other than the original individual spherical shape was exhibited. Conductivity can be increased by this network and sintered shape. This sintering result can also be applied to a semiconductor structure.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 전도성 구조체의 소결 시간에 따른 저항 변화를 나타내는 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the change in resistance according to the sintering time of the conductive structure formed using the biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 도 5의 전도성 구조체에 대한 결과이다. 소결 전에는, 상기 전도성 구조체는 약 0.55 Ω의 상대적으로 높은 저항 값을 나타내었으며, 이는 전도성의 아연 입자들이 서로 분리되어 전기적으로 연결되지 않음으로써 높은 저항, 즉 낮은 전도성을 나타내는 것으로 분석된다. 소결을 진행하면, 상기 저항 값이 급격히 감소되었다. 이러한 급격한 감소는 초기 1분 이내의 시간에서 나타났다. 소결 시간 5분에서 0.2 Ω을 나타내었고, 이후 소결 시간을 증가시켜도 거의 변화하지 않았다. 따라서, 상술한 전기화학적 소결에 의하여 상기 전도성 구조체는 우수한 전도성 기능을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 6, it is a result of the conductive structure of FIG. 5. Before sintering, the conductive structure exhibited a relatively high resistance value of about 0.55 Ω, which is analyzed to indicate high resistance, that is, low conductivity, because the conductive zinc particles are separated from each other and not electrically connected. When sintering proceeded, the resistance value rapidly decreased. This rapid decrease appeared in the initial time within 1 minute. It showed 0.2 Ω at 5 minutes of sintering time, and thereafter, it hardly changed even if the sintering time was increased. Therefore, the conductive structure body can provide an excellent conductive function by the above-described electrochemical sintering.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 선형 구조체를 도시하는 사진들이다.7 are photographs showing a linear structure formed using a biodegradable electronic medicine manufacturing paste according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 기능성 무기 분말이 아연을 포함하는 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 3차원 프린팅을 이용하여 형성한 다양한 크기의 선형 구조체가 나타나있다. 상기 선형 구조체는 3차원 프린터의 노즐에 따라 다양한 선폭 크기를 가질 수 있다. 상기 선형 구조체는, 예를 들어 150 μm 내지 1000 μm 범위의 선폭을 가졌으며, 상기 범위에서 선의 단절, 수축, 확장 등과 같은 결함이 발견되지 않고, 상당히 높은 균일성을 가지도록 형성되었다.Referring to FIG. 7 , linear structures of various sizes formed by using 3D printing from the paste for preparing biodegradable electronic medicine in which the functional inorganic powder includes zinc are shown. The linear structure may have various line width sizes according to nozzles of a 3D printer. The linear structure had, for example, a line width in the range of 150 μm to 1000 μm, and defects such as line breakage, contraction, and expansion were not found in the range, and it was formed to have significantly high uniformity.

이러한 결과는 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트가 반도체성, 유전성, 또는 절연성을 가지는 경우에도 동일하였다. 따라서, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는 생분해성 전자소자 및 생분해성 전자소자를 제조하기 위하여 3차원 프린팅 방식에 적용될 수 있다.These results were the same even when the biodegradable electronic medicine manufacturing paste had semiconductor, dielectric, or insulating properties. Therefore, the biodegradable electronic medicine manufacturing paste can be applied to a 3D printing method to manufacture a biodegradable electronic device and a biodegradable electronic device.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 제조하는 생분해성 전자소자의 제조방법(S10)을 도시하는 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method (S10) of manufacturing a biodegradable electronic device manufactured using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 상기 생분해성 전자소자의 제조방법(S10)은, 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용한 생분해성 전자소자의 제조방법으로서, 전도성, 반도체성, 유전성, 및 절연성 중 적어도 어느 하나를 포함하는 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 제공하는 단계(S11); 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 전자소자 구조체를 형성하는 단계(S12); 및 상기 전자소자 구조체를 소결하여 전도성을 제공하여, 생분해성 전자소자를 형성하는 단계(S13);를 포함한다.Referring to FIG. 8, the method of manufacturing a biodegradable electronic device (S10) is a method of manufacturing a biodegradable electronic device using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine, wherein at least one of conductivity, semiconductivity, dielectricity, and insulation is used. providing the paste for preparing the biodegradable electronic medicine comprising (S11); Forming an electronic device structure using the biodegradable electronic medicine paste (S12); and forming a biodegradable electronic device by sintering the electronic device structure to provide conductivity (S13).

상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 제공하는 단계(S11)는, 상술한 방법에 따라 전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성을 가지는 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트들을 형성한다. 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는 전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성을 제공하는 기능성 무기 분말; 습윤제; 매트릭스 고분자; 및 유기 용매를 상술한 분율에 따라 혼합하여 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.In the step of providing the biodegradable electronic medicine paste (S11), the biodegradable electronic medicine preparation pastes having conductivity, semiconductor, dielectric, or insulating properties are formed according to the above-described method. The biodegradable paste for preparing electronic medicine may include a functional inorganic powder providing conductivity, semiconductivity, dielectricity, or insulation; humectants; matrix polymer; and forming the paste for preparing the biodegradable electronic medicine by mixing the organic solvent according to the above-described ratio.

상기 전자소자 구조체를 형성하는 단계(S12)는, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 3차원 프린팅 하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 3차원 프린터 장치를 이용하여 전자소자의 설계에 따라 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 토출하여 상기 전자소자 구조체를 형성할 수 있다.Forming the electronic device structure (S12) may be performed by 3D printing the paste for preparing the biodegradable electronic medicine. Specifically, the electronic device structure may be formed by discharging the biodegradable electronic medicine paste according to the design of the electronic device using a 3D printer device.

상기 생분해성 전자소자를 형성하는 단계(S13)는, 상술한 바와 같은 전기화학적 소결에 의하여 수행될 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며 상기 소결은 열처리, 광 조사처리, 화학 처리, 또는 전기화학적 처리에 의한 소결로 수행될 수 있다.Forming the biodegradable electronic device (S13) may be performed by electrochemical sintering as described above. However, this is exemplary and the sintering may be performed by heat treatment, light irradiation treatment, chemical treatment, or electrochemical treatment.

상술한 바와 같은 생분해성 전자소자의 제조방법을 이용하여 형성한 생분해성 전자소자로서, 상기 생분해성 전자소자는, 다이오드 소자, 캐패시터 소자 및 인덕터 소자, 저항 소자, 트랜지스터 소자, 전극 소자, 정류 소자, 스위칭 소자, 메모리 소자, 축전 소자, 및 진동 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.A biodegradable electronic device formed using the method for manufacturing a biodegradable electronic device as described above, wherein the biodegradable electronic device includes a diode device, a capacitor device and an inductor device, a resistance device, a transistor device, an electrode device, a rectifier device, It may include at least one of a switching element, a memory element, a power storage element, and a vibration element.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 다양한 생분해성 전자소자를 나타내는 사진이다.9 is a photograph showing various biodegradable electronic devices formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 다양한 생분해성 전자소자를 형성하였다. 상기 생분해성 전자소자는, 예를 들어 저항 소자(resistor)(5), 캐패시터 소자(capacitor)(6), 인덕터 소자(inductor)(7), 및 다이오드 소자(diode)(8)를 형성하였다. 상기 생분해성 전자소자들은 3차원 프린팅 방식을 이용하여 구조체를 형성하였고, 필요한 경우 전기화학적 소결에 의하여 전도성을 확보할 수 있었다. 또한, 상기 3차원 프린팅을 수행할 때, 복수의 노즐을 이용하여, 전도성 페이스트, 반도체성 페이스트, 유전성 페이스트, 및 절연성 페이스트를 교대로 토출시킴으로써, 한 회의 공정에서 상기 생분해성 전자소자들을 형성할 수 있었다.Referring to FIG. 9 , various biodegradable electronic devices were formed using the biodegradable electronic pharmaceutical preparation paste. The biodegradable electronic device formed, for example, a resistor (5), a capacitor (6), an inductor (7), and a diode (8). The biodegradable electronic devices were used to form structures using a 3D printing method, and if necessary, conductivity could be secured by electrochemical sintering. In addition, when performing the 3D printing, the biodegradable electronic devices can be formed in one process by alternately discharging conductive paste, semiconducting paste, dielectric paste, and insulating paste using a plurality of nozzles. there was.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 저항 소자의 길이에 대한 저항 값을 나타내는 그래프이다.10 is a graph showing the resistance value versus the length of a resistance element, which is a biodegradable electronic element formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 상기 저항 소자의 길이가 증가됨에 따라 저항 값이 선형적으로 증가하였다. 상기 저항소자의 전도도(σ)는 약 740 S/m 이었다. 따라서, 상기 저항 소자가 저항 기능을 효과적으로 수행할 수 있으므로, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 상기 저항 소자를 효과적으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the resistance value increased linearly as the length of the resistance element increased. The conductivity (σ) of the resistance element was about 740 S/m. Therefore, since the resistance element can effectively perform a resistance function, the resistance element can be effectively formed using the biodegradable electronic medicine manufacturing paste.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 캐패시터 소자의 층 수에 대한 캐패시턴스 값을 나타내는 그래프이다.11 is a graph showing the capacitance value versus the number of layers of a capacitor element, which is a biodegradable electronic element formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 상기 캐패시터 소자의 층 수가 증가됨에 따라 캐패시턴스 값이 거의 선형적으로 증가하였다. 상기 캐패시터 소자가 캐패시터 기능을 효과적으로 수행할 수 있으므로, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 상기 캐패시터 소자를 효과적으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the capacitance value increased almost linearly as the number of layers of the capacitor element increased. Since the capacitor element can effectively perform a capacitor function, the capacitor element can be effectively formed using the biodegradable electronic medicine manufacturing paste.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 인덕터 소자의 층 수에 대한 인덕턴스 값을 나타내는 그래프이다.12 is a graph showing the inductance value versus the number of layers of an inductor element, which is a biodegradable electronic element formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.

도 12는 참조하면, 상기 인덕턴스 소자의 층 수가 증가됨에 따라 인덕턴스 값이 거의 선형적으로 증가하였다. 상기 인덕턴스 소자가 인덕턴스 기능을 효과적으로 수행할 수 있으므로, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 상기 인덕턴스 소자를 효과적으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 12 , the inductance value increased almost linearly as the number of layers of the inductance element increased. Since the inductance element can effectively perform an inductance function, the inductance element can be effectively formed using the biodegradable electronic medicine paste.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 다이오드 소자의 정류 특성을 나타내는 그래프이다.13 is a graph showing rectification characteristics of a diode device, which is a biodegradable electronic device formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 상기 다이오드 소자는 양의 전압에서는 전압의 증가에 따라 선형적으로 전류가 증가되었다. 음의 전압에서는 전류가 0A 로 나타났다. 상기 다이오드 소자의 Ion/Ioff 는 약 47.2 로 나타났다. 상기 다이오드 소자가 정류 기능을 효과적으로 수행할 수 있으므로, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 상기 다이오드 소자를 효과적으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 13 , the current of the diode device linearly increased with an increase in voltage at a positive voltage. At negative voltage, the current was 0A. I on /I off of the diode device was found to be about 47.2. Since the diode element can effectively perform a rectification function, the diode element can be effectively formed using the biodegradable electronic medicine manufacturing paste.

또한, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 트랜지스터 소자 등과 같은 능동 소자도 구현할 수 있다.In addition, an active device such as a transistor device may be implemented using the biodegradable electronic medicine manufacturing paste.

도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 트랜지스터 소자를 나타내는 사진이다.14 is a photograph showing a transistor element, which is a biodegradable electronic element, formed using a biodegradable electronic medicine manufacturing paste according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 상기 생분해성 전자소자인 트랜지스터 소자에서, 전도성 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 아연으로 구성된 소스 전극(source), 드레인 전극(drain), 및 게이트 전극(gate)을 형성하였다. 또한, 반도체성 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 AZO로 구성된 체널층(Active)을 형성하였다. 상기 트랜지스터는 생분해성 물질인 아가로오스(agerose) 및 NaCl 겔의 유전 물질(dielectric) 상에 형성하였다. Referring to FIG. 14, in the transistor device, which is a biodegradable electronic device, a conductive biodegradable electronic medicine manufacturing paste was used to form a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode made of zinc. . In addition, a channel layer (Active) composed of AZO was formed using a semiconductor biodegradable electronic medicine manufacturing paste. The transistor was formed on a dielectric material of biodegradable material agarose and NaCl gel.

도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 형성한 생분해성 전자소자인 트랜지스터 소자의 드레인 전압에 대한 드레인 전류의 변화를 나타내낸 그래프이다.15 is a graph showing a change in drain current versus drain voltage of a transistor element, which is a biodegradable electronic element formed using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 상기 트랜지스터 소자는, 드레인 전압이 증가됨에 따라 드레인 전류가 거의 선형적으로 증가하였다. 이러한 선형적 증가 경향은 다양한 게이트 전압에서도 동일하게 나타났다. 게이트 전압이 증가될수록, 기울기가 작게 나타났다. 상기 트랜지스터 소자가 트랜지스터 기능을 효과적으로 수행할 수 있으므로, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 상기 트랜지스터 소자를 효과적으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 15 , the drain current of the transistor device increased almost linearly as the drain voltage increased. This linear increase trend was the same at various gate voltages. As the gate voltage increases, the slope becomes smaller. Since the transistor element can effectively perform a transistor function, the transistor element can be effectively formed using the biodegradable electronic medicine manufacturing paste.

이하에서는, 상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 생분해성 전자소자 또는 생분해성 전자약과 같은 생분해성 구조체를 형성할 수 있는 3차원 프린팅 방식에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a 3D printing method capable of forming a biodegradable structure such as a biodegradable electronic device or a biodegradable electronic medicine using the paste for preparing a biodegradable electronic medicine will be described.

도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 생분해성 전자소자 또는 생분해성 전자소자를 제조하는 3차원 프린팅 장치(900)를 도시하는 개략도이다.16 is a schematic diagram showing a biodegradable electronic device or a 3D printing apparatus 900 for manufacturing a biodegradable electronic device using a paste for preparing a biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 3차원 프린팅 장치(900)는 방사용액탱크(910), 방사노즐(920), 방사노즐팁(930), 및 컬렉터(950)를 포함한다.Referring to FIG. 16, the 3D printing device 900 includes a spinning solution tank 910, a spinning nozzle 920, a spinning nozzle tip 930, and a collector 950.

3차원 프린팅 장치(900)는 직접잉크쓰기(Direct ink writing, DIW) 방식으로 방사용액(960)을 직접적으로 레이어들을 형성하여 적층하는 방법이다. 상기 직접잉크쓰기 방식은 스크루, 피스톤 또는 압력을 이용하여 잉크 또는 페이스트 등과 같은 방사용액(960)을 밀어내면 방사노즐(920)을 거쳐 방사용액(960)이 외부로 방출된다. 이어서 방출된 방사용액(960)은 컬렉터(950) 상에서 고형화된다. 한 층의 레이어가 고형화되면, 이어서 다른 층의 레이어가 적층되어 고형화되어 3차원 구조체를 형성할 수 있다. 이때 고형화시키는 방법으로서 자외선이나 CaCl2 와의 반응과 같은 외부 자극에 의하거나, 방사용액(960)의 자체 특성, 예를 들어 표면에서의 용매의 빠른 증발이나 산화층 형성과 같은 특성에 의할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약은 방사용액(960)을 압력으로 밀어내고, 방사용액(960)의 자체 특성을 이용한 고형화 방법을 사용할 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.The 3D printing device 900 is a method of directly forming and stacking layers of a spinning solution 960 in a direct ink writing (DIW) method. In the direct ink writing method, when a spinning solution 960 such as ink or paste is pushed using a screw, a piston or pressure, the spinning solution 960 is discharged to the outside through a spinning nozzle 920. Subsequently, the discharged spinning solution 960 is solidified on the collector 950. When one layer is solidified, another layer of layers may then be stacked and solidified to form a three-dimensional structure. At this time, as a method of solidifying, it may be due to external stimuli such as reaction with ultraviolet rays or CaCl 2 , or by characteristics such as rapid evaporation of the solvent or formation of an oxide layer on the surface, or by the characteristics of the spinning solution 960 itself. The biodegradable electronic medicine according to an embodiment of the present invention may use a solidification method using the self-characteristics of the spinning solution 960 by pushing the spinning solution 960 with pressure. However, this is exemplary and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.

방사용액탱크(910)는 방사용액(960)을 저장할 수 있다. 방사용액탱크(910)는 내장된 펌프(미도시)를 이용하여 방사용액(960)을 가압하여 방사노즐(920)에 방사용액(960)을 제공할 수 있다. 방사노즐(920)은 방사용액탱크(910)로부터 방사용액(960)을 제공받아 일단부에 위치한 방사노즐팁(930)을 통하여 방사용액(960)을 방사할 수 있다.방사노즐팁(930)은 상기 펌프에 의하여 방사용액(960)이 가압되어 내부의 노즐관을 채운 후에, 전원(940)에 의하여 인가된 전압에 의하여 방사용액(960)을 방사할 수 있다.컬렉터(950)은 방사노즐(920)의 하측에 위치하고, 방사되는 방사용액(960)을 수용한다. The spinning solution tank 910 may store the spinning solution 960. The spinning solution tank 910 may provide the spinning solution 960 to the spinning nozzle 920 by pressurizing the spinning solution 960 using a built-in pump (not shown). The spinning nozzle 920 may receive the spinning solution 960 from the spinning solution tank 910 and emit the spinning solution 960 through the spinning nozzle tip 930 located at one end. Spinning nozzle tip 930 After the spinning solution 960 is pressurized by the pump to fill the inner nozzle tube, the spinning solution 960 can be spun by the voltage applied by the power source 940. The collector 950 is a spinning nozzle It is located on the lower side of 920 and accommodates the spinning solution 960 to be spun.

컬렉터(950)과 방사노즐(920)의 위치 관계는 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컬렉터(950)이 방사노즐(920)의 상측에 위치하고 방사노즐(920)에서 방사되는 방사용액(960)이 상측 방향으로 방사되는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다. 예를 들어, 컬렉터(950)이 방사노즐(920)에 대하여 수평하게 위치하고 방사노즐(920)에서 방사되는 방사용액(960)이 수평 방향으로 방사되는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다. 컬렉터(950)은 방사노즐(920)과 수평으로 위치하거나, 또는 같은 공간 축 상에 있을 수 있다.The positional relationship between the collector 950 and the spinneret 920 is exemplary, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto. For example, the case where the collector 950 is positioned above the spinning nozzle 920 and the spinning solution 960 emitted from the spinning nozzle 920 is spun upward is also included in the technical concept of the present invention. For example, a case in which the collector 950 is positioned horizontally with respect to the spinning nozzle 920 and the spinning solution 960 emitted from the spinning nozzle 920 is spun in a horizontal direction is also included in the technical concept of the present invention. The collector 950 may be located horizontally or on the same spatial axis as the spinneret 920.

방사용액(960)을 공압 방식으로 3차원 프린팅할 수 있는 조건은 하기와 같다. 방사용액(960)이 방사노즐(920)을 통해 필라멘트 형식으로 배출되어야 한다. 그리고, 방사용액(960)으로 형성한 레이어의 적층이 용이해야 한다. 방사용액(960)에 인가되는 전단응력이 증가되면, 방사용액(960)의 전단계수가 유지되다가 감소되는 점탄성 특성이 있어야 한다. 방사용액(960)의 전단속도가 증가함에 따라, 방사용액(960)의 점도가 낮아지는 전단 박하(shear thinning) 특성이 있어야 한다.Conditions for 3D printing the spinning solution 960 in a pneumatic manner are as follows. The spinning solution 960 should be discharged in the form of a filament through the spinning nozzle 920. In addition, the stacking of the layer formed of the spinning solution 960 should be easy. When the shear stress applied to the spinning solution 960 is increased, the shear modulus of the spinning solution 960 must have viscoelastic properties that are reduced while being maintained. As the shear rate of the spinning solution 960 increases, the viscosity of the spinning solution 960 should have a shear thinning characteristic that decreases.

방사용액(960)은 방사(Spinning)를 원하는 물질에 따라 변화할 수 있고, 예를 들어 상술한 전도체 영역, 절연체 영역, 및 반도체 영역을 구성하는 물질들을 각각 포함할 수 있다. 방사용액(960)은 고분자와 전도성 입자를 섞어 잉크 혹은 페이스트를 형성할 수 있다. 따라서, 순수한 전도체로만 형성한 경우에 비하여 전도체 영역의 전도성이 감소될 수 있다.The spinning solution 960 may vary according to a material for which spinning is desired, and may include, for example, materials constituting the above-described conductor region, insulator region, and semiconductor region, respectively. The spinning solution 960 may form ink or paste by mixing polymer and conductive particles. Therefore, the conductivity of the conductor region may be reduced compared to the case where only the pure conductor is formed.

상기 전도체 영역의 전도성을 증가시키기 위하여, 광 조사, 가열, 또는 화학 반응 등을 이용한 소결을 통하여, 상기 전도체 영역에 포함된 전도성 입자들의 전도 네트워크를 형성할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서는 전기화학적인 방법을 통하여 소결하는 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어 산을 이용하여 전도성 입자의 표면에 형성된 산화막을 제거한 후에, 이온화된 전도성 원자를 다시 환원시킨 후, 상기 전도성 입자들 사이의 전도 네트워크를 형성할 수 있다.In order to increase the conductivity of the conductor region, a conductive network of conductive particles included in the conductor region may be formed through sintering using light irradiation, heating, or a chemical reaction. For example, in the present invention, a method of sintering through an electrochemical method may be used. For example, after an oxide film formed on the surface of the conductive particles is removed using an acid, the ionized conductive atoms are reduced again, and then a conductive network between the conductive particles may be formed.

도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 3차원 프린팅 장치를 이용하여 형성한 적층 구조체를 도시하는 사진들이다.17 are photographs showing a laminated structure formed by using a 3D printing device with a biodegradable electronic pharmaceutical paste according to an embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, (a)는 생분해성 전자약의 전도체 영역을 구성할 수 있는 아연(Zn)의 적층 구조체이고, (b)는 반도체 영역을 구성할 수 있는 알루미늄 도핑 아연 산화물(AZO)의 적층 구조체이고, (c)는 절연체 영역을 구성할 수 있는 실리콘 산화물/마그네슘 산화물(SiO2/MgO)의 적층 구조체이다. 상기 적층 구조체들은 3차원 프린팅 장치에서 방사되어 형성된 각 층의 레이어들이 적층되어 형성된다. 모든 경우에서, 적층 구조체의 형성이 용이하고, 형상을 자유롭게 변화시킬 가능성이 있음을 확인할 수 있다. 참고로, 내부 사진들은 각각의 경우에 대하여 3차원 프린팅 장치에서 방사되어 형성된 레이어를 예시적으로 나타낸다.Referring to FIG. 17, (a) is a zinc (Zn) layered structure constituting a conductor region of a biodegradable electronic medicine, and (b) is an aluminum-doped zinc oxide (AZO) constituting a semiconductor region. It is a layered structure, and (c) is a layered structure of silicon oxide/magnesium oxide (SiO 2 /MgO) capable of constituting an insulator region. The laminated structures are formed by stacking layers of each layer formed by irradiating from a 3D printing device. In all cases, it can be confirmed that the formation of the laminated structure is easy and there is a possibility of freely changing the shape. For reference, internal photos show examples of layers formed by radiating from a 3D printing device for each case.

도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 3차원 프린팅 장치를 이용하여 형성한 3차원 생분해성 전자약을 도시하는 사진들이다.18 are photographs showing a 3D biodegradable electronic medicine obtained by using a 3D printing device to form a biodegradable electronic medicine paste according to an embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 전도체 영역을 구성할 수 있는 아연(Zn), 반도체 영역을 구성할 수 있는 알루미늄 도핑 아연 산화물(AZO), 및 절연체 영역을 구성할 수 있는 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 산화물/마그네슘 산화물(SiO2/MgO) 등을 포함하여 적층된 생분해성 전자약들이 도시되어 있다. 상기 생분해성 전자약들에서, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 전도체, 반도체, 및 절연체의 다른 특성을 가지는 물질들의 적층이 용이하게 형성됨을 확인할 수 있다. 상기 생분해성 전자약의 크기는 직경 5 mm 내지 15 mm 의 범위로서 다양한 크기에서 형성될 수 있음을 확인하였다. 그러나, 이러한 크기는 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 18 , zinc (Zn) may constitute a conductor region, aluminum doped zinc oxide (AZO) may constitute a semiconductor region, and silicon oxide (SiO 2 ) or silicon oxide may constitute an insulator region. / Biodegradable electronics stacked including magnesium oxide (SiO 2 /MgO) and the like are shown. In the biodegradable electronic medicines, according to the manufacturing method of the present invention, it can be confirmed that the stacking of materials having different characteristics of conductors, semiconductors, and insulators is easily formed. It was confirmed that the size of the biodegradable electronic medicine can be formed in various sizes ranging from 5 mm to 15 mm in diameter. However, these sizes are exemplary, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 기술적 사상에 의하면, 생분해성 전자약은, 의료산업에서 3차원 프린팅을 통해 생분해성 전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성 페이스트로서 전기적 회로를 형성하고, 이를 내부에 내장할 수 있다. 이에 따라, 단순 구조물에 무선통신, 전기자극, 등의 전자공학적 기능성을 추가하여 수동적으로만 제어가 가능한 구조체를 능동적으로 컨트롤할 수 있다. 예를 들어, 무선으로 전기자극을 줄 수 있는 회로와 전극을 내장한 삽입형 생분해성 전자약은 생체 내에서 세포들의 치유 및 재생을 가속화거나, 또는 상기 생분해성 전자약 내에 압력센서 또는 인장센서를 형성하여 체내에 삽입된 상태에서 가해지는 압력이나 응력을 모니터링하는 새로운 분야를 개척할 수 있다. 또한, 상기 생분해성 전자약은 식품, 농업 등의 생물공학에도 적용될 수 있다. 구체적으로, 생분해성 전자약은 체내 삽입형 의료기기로서 체내구조 맞춤형 생분해성 전기자극기를 활용한 말초신경 재생가속화, 전극이 내장된 생분해성 스캐폴드에 줄기세포를 넣어 전기자극을 통한 분화가속화, 등을 수행할 수 있다. According to the technical concept of the present invention, the biodegradable electronic medicine forms an electrical circuit as a biodegradable conductive, semiconducting, dielectric, or insulating paste through 3D printing in the medical industry, and can be embedded therein. Accordingly, it is possible to actively control a structure that can be controlled only passively by adding electronic engineering functions such as wireless communication and electrical stimulation to a simple structure. For example, an implantable biodegradable electronic medicine with built-in circuits and electrodes capable of providing electric stimulation wirelessly accelerates the healing and regeneration of cells in a living body, or forms a pressure sensor or a tension sensor in the biodegradable electronic medicine. Therefore, it is possible to open up a new field of monitoring the pressure or stress applied while inserted into the body. In addition, the biodegradable electronic medicine can be applied to biotechnology such as food and agriculture. Specifically, the biodegradable electronic medicine is an implantable medical device that accelerates peripheral nerve regeneration using a biodegradable electrical stimulator tailored to the body structure, and accelerates differentiation through electrical stimulation by putting stem cells in a biodegradable scaffold with built-in electrodes. can be done

또한, 상기 본 발명의 기술적 사상에 따른 생분해성 전자약을 형성하는 방법, 구체적으로 3차원 프린터 등을 이용한 3차원 적층 방식은, 식품 스마트 패키징에 적용되어, 과일포장 내부습도, 온도, 충격측정 센서 등으로 이용될 수 있다. 또한, 생분해성 전자약은 스마트팜에 적용되어 토양 내 pH, 수분, 온도센서 및 공기 중 온도, 습도, 미세먼지 센서 등으로 이용될 수 있다.In addition, the method of forming a biodegradable electronic medicine according to the technical idea of the present invention, specifically, the 3-dimensional stacking method using a 3-dimensional printer, etc., is applied to food smart packaging, and the sensor for measuring the internal humidity, temperature, and impact of fruit packaging etc. can be used. In addition, biodegradable electronic drugs can be applied to smart farms and used as pH, moisture, and temperature sensors in the soil and temperature, humidity, and fine dust sensors in the air.

이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The technical spirit of the present invention described above is not limited to the foregoing embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. It will be clear to those skilled in the art to which it pertains.

Claims (20)

전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성을 제공하는 기능성 무기 분말;
습윤제;
매트릭스 고분자; 및
유기 용매;를 포함하는 3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트로서,
상기 3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트는,
1 s-1 내지 100 s-1 범위의 전단 속도에 대하여, 50 Pa s 내지 1000 Pa s 범위의 점도를 가지고,
0.01% 내지 10% 범위의 전단 변형률에 대하여, 102 Pa 내지 103 Pa 범위의 항복전단응력을 가지는,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
functional inorganic powders that provide conductivity, semiconducting, dielectric, or insulating properties;
humectants;
matrix polymer; and
A biodegradable electronic medicine manufacturing paste for 3-dimensional printing containing an organic solvent,
The biodegradable electronic medicine manufacturing paste for 3D printing,
Has a viscosity in the range of 50 Pa s to 1000 Pa s for shear rates in the range of 1 s -1 to 100 s -1 ,
For a shear strain in the range of 0.01% to 10%, having a yield shear stress in the range of 10 2 Pa to 10 3 Pa,
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 기능성 무기 분말은 전도성 기능을 제공하고,
상기 기능성 무기 분말은, 마그네슘(Mg), 철(Fe), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 칼슘(Ca), 칼륨(K), 나트륨(Na), 실리콘(Si), a-IGZO, 게르마늄(Ge), 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The functional inorganic powder provides a conductive function,
The functional inorganic powder is magnesium (Mg), iron (Fe), zinc (Zn), molybdenum (Mo), tungsten (W), calcium (Ca), potassium (K), sodium (Na), silicon (Si) , a-IGZO, germanium (Ge), and containing at least one selected from the group consisting of alloys thereof,
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 기능성 무기 분말은 전도성 기능을 제공하고,
상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은 0.35 내지 0.41 범위인,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The functional inorganic powder provides a conductive function,
The volume fraction of the functional inorganic powder relative to the total volume of the paste ranges from 0.35 to 0.41,
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 기능성 무기 분말은 전도성 기능을 제공하고,
상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는,
상기 유기 용매 1 ml에 대하여,
1 g 내지 15 g 범위의 상기 기능성 무기 분말;
0.1 ml 내지 1 ml 범위의 상기 습윤제; 및
0.05 g 내지 1 g 범위의 상기 매트릭스 고분자를 포함하는,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The functional inorganic powder provides a conductive function,
The biodegradable electronic medicine manufacturing paste,
For 1 ml of the organic solvent,
said functional inorganic powder in the range of 1 g to 15 g;
said humectant in the range of 0.1 ml to 1 ml; and
Comprising the matrix polymer in the range of 0.05 g to 1 g,
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 기능성 무기 분말은 반도체성 기능을 제공하고,
상기 기능성 무기 분말은, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 아연 산화물(ZnO), 및 알루미늄-도핑 아연 산화물(AZO)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The functional inorganic powder provides a semiconducting function,
The functional inorganic powder includes at least one selected from the group consisting of silicon (Si), germanium (Ge), zinc oxide (ZnO), and aluminum-doped zinc oxide (AZO).
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 기능성 무기 분말은 반도체성 기능을 제공하고,
상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은 0.17 내지 0.23 범위인,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The functional inorganic powder provides a semiconducting function,
The volume fraction of the functional inorganic powder relative to the total volume of the paste ranges from 0.17 to 0.23,
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 기능성 무기 분말은 반도체성 기능을 제공하고,
상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는,
상기 유기 용매 1 ml에 대하여,
1 g 내지 5 g 범위의 상기 기능성 무기 분말;
0.1 ml 내지 1 ml 범위의 상기 습윤제; 및
0.05 g 내지 1 g 범위의 상기 매트릭스 고분자를 포함하는,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The functional inorganic powder provides a semiconducting function,
The biodegradable electronic medicine manufacturing paste,
For 1 ml of the organic solvent,
said functional inorganic powder in the range of 1 g to 5 g;
said humectant in the range of 0.1 ml to 1 ml; and
Comprising the matrix polymer in the range of 0.05 g to 1 g,
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 기능성 무기 분말은 유전성 기능, 또는 절연성 기능을 제공하고,
상기 기능성 무기 분말은, 마그네슘 산화물, 철 산화물, 아연 산화물, 몰리브덴 산화물, 텅스텐 산화물, 칼슘 산화물, 칼륨 산화물, 나트륨 산화물, 실리콘 산화물, 게르마늄 산화물, 마그네슘 질화물, 철 질화물, 아연 질화물, 몰리브덴 질화물, 텅스텐 질화물, 칼슘 질화물, 칼륨 질화물, 나트륨 질화물, 실리콘 질화물, 게르마늄 질화물, 및 a-IGZO로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The functional inorganic powder provides a dielectric function or an insulating function,
The functional inorganic powder may include magnesium oxide, iron oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, calcium oxide, potassium oxide, sodium oxide, silicon oxide, germanium oxide, magnesium nitride, iron nitride, zinc nitride, molybdenum nitride, and tungsten nitride. , including at least one selected from the group consisting of calcium nitride, potassium nitride, sodium nitride, silicon nitride, germanium nitride, and a-IGZO,
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 기능성 무기 분말은 유전성 기능, 또는 절연성 기능을 제공하고,
상기 페이스트의 전체 부피에 대한 상기 기능성 무기 분말의 부피 분율은 0.05 내지 0.08 범위인,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The functional inorganic powder provides a dielectric function or an insulating function,
The volume fraction of the functional inorganic powder relative to the total volume of the paste ranges from 0.05 to 0.08,
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 기능성 무기 분말은 유전성 기능, 또는 절연성 기능을 제공하고,
상기 생분해성 전자약 제조용 페이스트는,
상기 유기 용매 1 ml에 대하여,
0.1 g 내지 2 g 범위의 상기 기능성 무기 분말;
0.1 ml 내지 1 ml 범위의 상기 습윤제; 및
0.05 g 내지 1 g 범위의 상기 매트릭스 고분자를 포함하는,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The functional inorganic powder provides a dielectric function or an insulating function,
The biodegradable electronic medicine manufacturing paste,
For 1 ml of the organic solvent,
said functional inorganic powder in the range of 0.1 g to 2 g;
said humectant in the range of 0.1 ml to 1 ml; and
Comprising the matrix polymer in the range of 0.05 g to 1 g,
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 습윤제는,
테트라글리콜(Tetraglycol, TG), 및 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 및 N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone, NMP)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The humectant is
Containing at least one selected from the group consisting of tetraglycol (Tetraglycol, TG), ethylene glycol, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP),
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 매트릭스 고분자는,
폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL), 실크 피브로인(Silk fibroin), 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose, Na-CMC), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리락틱-코-글라이콜릭 산(poly lactic-co-glycolic acid, PLGA), 폴리락틱 산(poly lactic acid, PLA), 폴리글리세롤 세바스산(polyglycerol sebacate, PGS) 및 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(Polybutylene adipate terephthalate, PBAT)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The matrix polymer,
Polycaprolactone (PCL), silk fibroin, sodium carboxymethyl cellulose (Na-CMC), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone (PVP) ), polylactic-co-glycolic acid (PLGA), polylactic acid (PLA), polyglycerol sebacate (PGS) and polybutylene adipate Containing at least one selected from the group consisting of terephthalate (Polybutylene adipate terephthalate, PBAT),
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
제 1 항에 있어서,
상기 유기 용매는,
테트라히드로푸란(tetrahydrofuran, THF), 디클로로메탄(dichrolonmethane, DCM), 클로로포름(chloroform), 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF), 아세톤(acetone), 및 아세트산 에틸(ethylacetate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
The organic solvent,
At least one selected from the group consisting of tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM), chloroform, dimethylformamide (DMF), acetone, and ethyl acetate including,
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 기능성 무기 분말, 상기 습윤제, 상기 매트릭스 고분자, 및 상기 유기 용매 중 적어도 어느 하나는 생체 내에서 분해되는 생분해성 물질로 구성된,
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트.
According to claim 1,
At least one of the functional inorganic powder, the wetting agent, the matrix polymer, and the organic solvent is composed of a biodegradable material that is degraded in vivo,
Biodegradable electronic pharmaceutical manufacturing paste for 3D printing.
3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용한 생분해성 전자소자의 제조방법으로서,
상기 생분해성 전자소자의 제조방법은,
전도성, 반도체성, 유전성, 및 절연성 중 적어도 어느 하나를 포함하는 상기 3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 제공하는 단계;
상기 3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 이용하여 전자소자 구조체를 형성하는 단계; 및
상기 전자소자 구조체를 소결하여 전도성을 제공하여, 생분해성 전자소자를 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 전자소자 구조체를 형성하는 단계는,
상기 3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 3차원 프린팅 하여 수행되며,
상기 3차원 프린팅을 수행할 때, 복수의 노즐을 이용하여, 전도성 페이스트, 반도체성 페이스트, 유전성 페이스트, 및 절연성 페이스트를 교대로 토출시키는,
생분해성 전자소자의 제조방법.
A method for manufacturing a biodegradable electronic device using a paste for manufacturing biodegradable electronic medicine for 3D printing,
The method of manufacturing the biodegradable electronic device,
Providing a biodegradable electronic medicine manufacturing paste for 3D printing comprising at least one of conductive, semiconductive, dielectric, and insulating properties;
Forming an electronic device structure using the biodegradable electronic medicine manufacturing paste for 3D printing; and
Including; forming a biodegradable electronic device by providing conductivity by sintering the electronic device structure,
Forming the electronic device structure,
It is performed by 3-dimensional printing the biodegradable electronic medicine manufacturing paste for 3-dimensional printing,
When performing the three-dimensional printing, using a plurality of nozzles to alternately discharge conductive paste, semiconducting paste, dielectric paste, and insulating paste,
Manufacturing method of biodegradable electronic device.
제 16 항에 있어서,
상기 3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 제공하는 단계는
전도성, 반도체성, 유전성, 또는 절연성을 제공하는 기능성 무기 분말; 습윤제; 매트릭스 고분자; 및 유기 용매를 상술한 분율에 따라 혼합하여 상기 3차원 프린팅용 생분해성 전자약 제조용 페이스트를 형성하는 단계를 포함하는,
생분해성 전자소자의 제조방법.
17. The method of claim 16,
The step of providing a biodegradable electronic medicine manufacturing paste for 3D printing
functional inorganic powders that provide conductivity, semiconducting, dielectric, or insulating properties; humectants; matrix polymer; And mixing an organic solvent according to the above-described fraction to form a paste for preparing a biodegradable electronic medicine for 3D printing.
Manufacturing method of biodegradable electronic device.
삭제delete 제 16 항에 있어서,
상기 생분해성 전자소자를 형성하는 단계는,
열처리, 광 조사처리, 화학 처리, 또는 전기화학적 처리에 의한 소결로 수행되는,
생분해성 전자소자의 제조방법.
17. The method of claim 16,
Forming the biodegradable electronic device,
Performed by sintering by heat treatment, light irradiation treatment, chemical treatment, or electrochemical treatment,
Manufacturing method of biodegradable electronic device.
제 16 항, 제17항 또는 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 생분해성 전자소자의 제조방법을 이용하여 형성한 생분해성 전자소자로서,
상기 생분해성 전자소자는,
다이오드 소자, 캐패시터 소자 및 인덕터 소자, 저항 소자, 트랜지스터 소자, 전극 소자, 정류 소자, 스위칭 소자, 메모리 소자, 축전 소자, 및 진동 소자 중 적어도 어느 하나를 포함하는,
생분해성 전자소자.
A biodegradable electronic device formed using the method of manufacturing a biodegradable electronic device according to any one of claims 16, 17 or 19,
The biodegradable electronic device,
Including at least one of a diode element, a capacitor element and an inductor element, a resistance element, a transistor element, an electrode element, a rectification element, a switching element, a memory element, a storage element, and a vibration element,
Biodegradable electronic device.
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