KR20130123529A - Method of fabricating surface pattern and a superhydrophobic member fabricated by it - Google Patents

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KR20130123529A
KR20130123529A KR1020120046714A KR20120046714A KR20130123529A KR 20130123529 A KR20130123529 A KR 20130123529A KR 1020120046714 A KR1020120046714 A KR 1020120046714A KR 20120046714 A KR20120046714 A KR 20120046714A KR 20130123529 A KR20130123529 A KR 20130123529A
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Abstract

A surface pattern fabricating method and a superhydrophobic member fabricated thereby are disclosed. The surface pattern fabricating method, which comprises a step of transferring a master pattern in which a predetermined pattern is formed at one side to a pattern transfer material; a step of applying tensile force to the pattern transfer material in which the pattern is transferred and extending the pattern transfer material by a predetermined length; a step of bring a wrinkle member into contact with the pattern formed on the one side of the extended patter transfer material; and a step of restoring the pattern transfer material by removing the tensile force applied to the hardened pattern transfer material and transforming the wrinkle member in order to correspond to the pattern, forms various patterns on a surface by a simple method and forms patterns on the surface of a material by freely adjusting the shape, length and density of the patterns. [Reference numerals] (S110) Prepare a master with a predetermined pattern;(S120) Put a non-hardened pattern transfer material on the pattern of the master;(S130) Harden the pattern transfer material on the master;(S140) Separate the hardened pattern transfer material from the master;(S150) Extend the hardened pattern transfer material to a certain length by applying tension to the material;(S160) Bring a wrinkle member into contact with the pattern formed on the one side of the extended patter transfer material;(S170) Transform the wrinkle member in order to correspond to the pattern forms by removing the tension applied to the hardened pattern transfer material

Description

표면 패턴 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 초소수성 부재{Method of fabricating surface pattern and a superhydrophobic member fabricated by it}Method of fabricating surface pattern and a superhydrophobic member fabricated by it}

본 발명은 표면 패턴 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 초소수성 부재에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a surface pattern and a superhydrophobic member produced using the same.

표면의 소수성은 산업, 환경, 그리고 생물학적 응용에서 재료의 중요한 특성이다. 표면의 소수성은 표면 에너지와 표면 거칠기에 의해 제어되고, 표면 거칠기는 소수성 특성을 모두 증가시킨다. 소수성 표면은 자기세정(self-cleaning), 흐림 방지, 수분 수집의 응용에 있어 중요하다. Surface hydrophobicity is an important property of materials in industrial, environmental, and biological applications. Surface hydrophobicity is controlled by surface energy and surface roughness, and surface roughness increases both hydrophobic properties. Hydrophobic surfaces are important for applications of self-cleaning, antifogging and moisture collection.

소수성 표면을 만들기 위한 기존의 제조 방법이 많지만 그 중에서도 스프레이 방법은 고분자를 솔벤트에 용해한 뒤 시트 글라스(sheet glass)에 스프레이하고 건조하여 제조한다. 또한, 다른 종래기술에 따르면, 임프린팅 기술을 이용하여 50℃, 2시간동안 PDMS를 경화시키고 연꽃잎의 표면을 모사하여 초소수성 표면을 제작한다. There are many existing manufacturing methods for making hydrophobic surfaces, but among them, the spray method is prepared by dissolving the polymer in a solvent and then spraying and drying the sheet glass. According to another conventional technique, the PDMS is cured at 50 DEG C for 2 hours using imprinting technology, and the surface of the soft petal is simulated to produce a superhydrophobic surface.

또한, 다른 종래 기술에 따르면, 실리콘 웨이퍼(두께 300 mm)를 HMDS 용액에 담가 HMDS를 실리콘 웨이퍼에 코팅하고 HOPG로 미세가공을 한 후 그라핀을 증착시켜 초소수성 표면을 제작한다. 또 다른 종래 기술에 따르면, 확장가능한 그라핀을 먼저 물통(water bath)에서 확산 시키고 PS 용액과 그라핀을 중합반응시켜 혼합된 매트릭스를 제작하는 방법이 있다.According to another conventional technique, a silicon wafer (300 mm thick) is immersed in an HMDS solution to coat the HMDS on a silicon wafer, microfabricated with HOPG, and then graphene is deposited to produce a superhydrophobic surface. According to another conventional technique, there is a method of preparing a mixed matrix by diffusing expandable graphene in a water bath first and then polymerizing the PS solution and graphene.

또한, 대한민국등록특허 제0605613호에는 소수성 표면을 갖는 고분자 기재 제조용 몰드의 제조 방법이 개시된다. 이러한 선행기술은 소수성을 지닌 식물 잎의 표면 구조가 전사되어 있어 식물 잎과 거의 같은 형상을 지닌 소수성 표면을 갖는 고분자 기재를 쉽게 제조할 수 있다. Korean Patent Registration No. 0605613 discloses a process for producing a mold for producing a polymer substrate having a hydrophobic surface. This prior art can easily produce a polymer substrate having a hydrophobic surface having the same shape as the plant leaves since the surface structure of the hydrophobic plant leaf is transferred.

하지만 종래 기술의 제조 방법에 따라 제조된 표면은 소정의 패턴을 가진 초소수성 표면을 제작하기 힘들고, 패턴을 자유롭게 조절할 수 없는 문제점이 있다. However, the surface manufactured according to the manufacturing method of the prior art is difficult to produce a superhydrophobic surface having a predetermined pattern, there is a problem that the pattern can not be freely adjusted.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
The above-described background technology is technical information that the inventor holds for the derivation of the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and can not necessarily be a known technology disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.

본 발명은 간단한 방법으로 다양한 패턴을 표면에 형성할 수 있는 표면 패턴 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 초소수성 부재를 제공한다. The present invention provides a surface pattern manufacturing method capable of forming various patterns on a surface by a simple method and a superhydrophobic member manufactured using the same.

또한, 본 발명은 패턴의 형상, 길이, 밀집도를 자유롭게 조절하여 재료의 표면에 형성할 수 있는 표면 패턴 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 초소수성 부재를 제공한다. In addition, the present invention provides a surface pattern manufacturing method that can be formed on the surface of the material by freely adjusting the shape, length, density of the pattern and a superhydrophobic member manufactured using the same.

본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
The technical problems other than the present invention can be easily understood from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일면에 소정의 패턴이 형성된 마스터의 패턴을 패턴 전사체에 전사하는 단계; 경화된 상기 패턴 전사체에 인장력을 인가하여 소정의 길이만큼 늘리는 단계; 상기 늘어난 패턴 전사체의 일면에 형성된 패턴상에 변형가능한 링클 부재를 접촉시키는 단계; 및 상기 경화된 패턴 전사체에 인가된 인장력을 제거하여 상기 패턴 전사체를 복원함으로써 상기 패턴에 상응하도록 상기 링클 부재를 변형시키는 단계를 포함하는 표면 패턴 제조 방법이 제공된다.According to an aspect of the invention, the step of transferring the pattern of the master formed a predetermined pattern on one surface to the pattern transfer body; Applying a tensile force to the cured pattern transfer member to increase the length by a predetermined length; Contacting the deformable linkle member on a pattern formed on one surface of the elongated pattern transfer member; And deforming the wrinkle member to correspond to the pattern by removing the tensile force applied to the cured pattern transfer member to restore the pattern transfer member.

여기서, 상기 마스터의 패턴을 패턴 전사체에 전사하는 단계는, 일면에 소정의 패턴이 형성된 마스터를 준비하는 단계; 상기 마스터의 패턴상에 경화전의 패턴 전사체를 올리는 단계-상기 패턴 전사체는 경화시 소정의 인장응력을 가지는 소재로 형성됨-; 상기 마스터 상의 패턴 전사체를 경화시키는 단계; 및 상기 경화된 패턴 전사체를 상기 마스터로부터 분리하는 단계를 포함할 수 있다. The transferring of the pattern of the master to the pattern transfer member may include preparing a master having a predetermined pattern formed on one surface thereof; Raising the pattern transfer member before curing on the pattern of the master, wherein the pattern transfer member is formed of a material having a predetermined tensile stress during curing; Curing the pattern transfer member on the master; And separating the cured pattern transfer member from the master.

여기서, 상기 패턴 전사체는 폴리머 또는 실리콘 수지가 될 수 있으며, 구체적으로 상기 패턴 전사체는 폴리디메틸실록산(PDMS)이 될 수 있다. Here, the pattern transfer body may be a polymer or silicone resin, and specifically, the pattern transfer body may be polydimethylsiloxane (PDMS).

또한, 상기 링클 부재는 그라핀(graphene)이 될 수 있으며, 상기 패턴은 나노 스케일의 패턴이 될 수 있고, 상기 마스터는 DVD가 될 수 있다. In addition, the wrinkle member may be graphene (graphene), the pattern may be a nano-scale pattern, the master may be a DVD.

또한, 상기 패턴 전사체의 일면은 배면과 기울어질 수 있으며, 상기 패턴 전사체에 인장력이 가해지는 경우 상기 패턴 전사체가 늘어나는 길이가 상기 패턴의 위치마다 다르게 하기 위해 상기 패턴 전사체의 두께는 상기 패턴의 위치마다 다를 수 있다. In addition, one surface of the pattern transfer member may be inclined with the rear surface, and when the tensile force is applied to the pattern transfer member, the length of the pattern transfer member may vary depending on the position of the pattern so that the length of the pattern transfer member may vary depending on the position of the pattern. The location of can vary.

또한, 상기 패턴 전사체의 타면은 상기 링클 부재의 변형 형상을 결정하는 단면을 가질 수 있고, 상기 패턴 전사체의 타면의 단면은 물결 형상, 원형, 타원형, 다각형 중 어느 하나의 형상이 될 수 있으며, 상기 패턴은 2차원 패턴이 될 수 있다. In addition, the other surface of the pattern transfer member may have a cross section for determining the deformation shape of the wrinkle transfer member, the cross section of the other surface of the pattern transfer member may be any one of a wave shape, circular, elliptical, polygonal The pattern may be a two-dimensional pattern.

또한, 상기 패턴 전사체에 인장력을 인가하여 소정의 길이만큼 늘리는 단계는, 상기 패턴 전사체를 열팽창 또는 공압을 이용하여 늘릴 수 있다.In addition, extending the pattern transfer member by a predetermined length by applying a tensile force may increase the pattern transfer member using thermal expansion or pneumatic pressure.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 표면 패턴 제조 방법에 의해 상기 패턴에 따라 표면이 변형된 초소수성 부재가 제공된다. In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a superhydrophobic member whose surface is modified in accordance with the pattern by the above-described surface pattern manufacturing method.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
Other aspects, features, and advantages will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명에 따른 표면 패턴 제조 방법은 간단한 방법으로 다양한 패턴을 표면에 형성할 수 있고, 패턴의 형상, 길이, 밀집도를 자유롭게 조절하여 재료의 표면에 형성할 수 있는 효과가 있다.
The surface pattern manufacturing method according to the present invention can form a variety of patterns on the surface by a simple method, there is an effect that can be formed on the surface of the material by freely adjusting the shape, length, density of the pattern.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표면 패턴 제조 방법의 흐름도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표면 패턴 제조 방법을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표면 패턴 제조 방법을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 표면 패턴 제조 방법을 도시한 도면.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다양한 표면 패턴을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 전사체의 SEM 사진.1 is a flow chart of a surface pattern manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a surface pattern manufacturing method according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a surface pattern manufacturing method according to a second embodiment of the present invention.
4 is a view showing a surface pattern manufacturing method according to a third embodiment of the present invention.
5-7 illustrate various surface patterns according to embodiments of the invention.
8 is a SEM photograph of the pattern transfer member according to the embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표면 패턴 제조 방법의 흐름도이다. 본 실시예는 소정의 패턴이 형성된 마스터로부터 패턴을 전사하고 전사한 패턴에 의해서 특정 물체를 변형함으로써 초소수성 물체로 만들 수 있는 특징이 있다. 1 is a flowchart of a method of manufacturing a surface pattern according to an embodiment of the present invention. The present embodiment is characterized in that it can be made into a superhydrophobic object by transferring a pattern from a master on which a predetermined pattern is formed and deforming a specific object by the transferred pattern.

본 실시예는 크게 (a) 일면에 소정의 패턴이 형성된 마스터의 패턴을 패턴 전사체에 전사하는 단계와 (b) 패턴 전사체에 인장력을 가한 후 복원될 때 패턴에 상응하도록 패턴 전사체의 일면에 접촉한 링클(wrinkle) 부재를 변형시키는 단계를 포함할 수 있다. This embodiment is largely (a) transferring a pattern of a master having a predetermined pattern formed on one surface to a pattern transfer member, and (b) one surface of the pattern transfer member to correspond to the pattern when restored after applying a tensile force to the pattern transfer member. Deforming the wrinkle member in contact with the.

본 발명은 다양한 재료의 마스터, 패턴 전사체 및 링클 부재를 사용할 수 있다. 예를 들면, 링클 부재의 두께는, 부착된 모재, 즉 패턴 전사체의 두께보다 매우 얇은 것이 유리하며, 보통 링클 부재의 두께는 패턴 전사체의 최소두께의 1/1,000 이하인 것이 바람직하다. 링클 부재가 그라핀인 경우 단층 그라핀의 두께는 0.3 nm이며, 패턴 전사체의 두께는 1 mm 정도가 될 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 링클 부재의 두께는 패턴 전사체의 최소두께의 1/1,000,000,000 내지 1/1,000 이 될 수 있다. The present invention can use a master, a pattern transfer body and a wrinkle member of various materials. For example, the thickness of the wrinkled member is advantageously very thinner than the thickness of the attached base material, that is, the pattern transfer body, and it is usually preferable that the thickness of the wrinkled member is 1 / 1,000 or less of the minimum thickness of the pattern transfer body. When the wrinkled member is graphene, the thickness of the monolayer graphene is 0.3 nm, and the thickness of the pattern transfer member may be about 1 mm. Therefore, the thickness of the wrinkle member according to the present embodiment may be 1 / 1,000,000,000 to 1 / 1,000 of the minimum thickness of the pattern transfer member.

또한, 링클 부재는 탄성계수가 10 GPa내지 1.5 TPa이고, 소재는 산화물, 금속, 그라핀 중 어느 하나 이상을 포함한 탄소계 박막 또는 불소계 박막 등이 될 수 있다. In addition, the wrinkle member has an elastic modulus of 10 GPa to 1.5 TPa, the material may be a carbon-based thin film or a fluorine-based thin film including any one or more of oxide, metal, graphene.

이하에서는 마스터는 DVD, 패턴 전사체는 폴리디메틸실록산(PDMS), 링클 부재는 그라핀(graphene)인 경우를 중심으로 설명한다. Hereinafter, the case where the master is DVD, the pattern transcript is polydimethylsiloxane (PDMS), and the wrinkle member is graphene will be described.

(a) 단계는 단계 S110 내지 S140을 포함할 수 있으며, (b) 단계는 단계 S150 내지 S170을 포함할 수 있다. 단계 S110에서, 일면에 소정의 패턴이 형성된 마스터를 준비한다. 마스터는 나노 스케일의 패턴이 형성된 DVD가 될 수 있다. 여기서, 나노 스케일은 패턴의 돌출된 부분이 1 nm 내지 900 nm인 경우를 의미할 수 있다. Step (a) may include steps S110 to S140, and step (b) may include steps S150 to S170. In step S110, a master having a predetermined pattern formed on one surface is prepared. The master may be a DVD on which nanoscale patterns are formed. Here, the nano-scale may refer to a case where the protruding portion of the pattern is 1 nm to 900 nm.

단계 S120에서, 마스터의 패턴상에 경화전의 패턴 전사체를 올린다. 여기서, 패턴 전사체는 경화시 소정의 인장응력을 가지는 소재로 형성될 수 있다. 즉, 패턴 전사체는 복원력이 있는 물질이 될 수 있으며, 폴리머 또는 실리콘 수지가 될 있다.In step S120, the pattern transfer member before curing is placed on the master pattern. Here, the pattern transfer member may be formed of a material having a predetermined tensile stress during curing. That is, the pattern transfer member may be a material having a restoring force, and may be a polymer or a silicone resin.

단계 S130에서, 마스터 상의 패턴 전사체를 경화하고, 단계 S140에서, 경화된 패턴 전사체를 상기 마스터로부터 분리함으로써, 마스터의 패턴을 패턴 전사체에 전사하는 과정을 마무리할 수 있다. In step S130, the pattern transfer member on the master is cured, and in step S140, the process of transferring the pattern of the master to the pattern transfer member can be completed by separating the cured pattern transfer member from the master.

또한, 단계 S150에서, 경화된 패턴 전사체에 인장력을 인가하여 소정의 길이만큼 늘리고, 단계 S160에서, 늘어난 패턴 전사체의 일면에 형성된 패턴상에 변형가능한 링클 부재를 접촉시킨 후 단계 S170에서, 경화된 패턴 전사체에 인가된 인장력을 제거하여 패턴에 상응하도록 링클 부재를 변형함으로써, 링클 부재를 변형시키는 과정을 수행할 수 있다. Further, in step S150, a tensile force is applied to the cured pattern transfer member to increase by a predetermined length, and in step S160, the deformable linkle member is brought into contact with the pattern formed on one surface of the extended pattern transfer member, and then, in step S170, the curing is performed. By removing the tensile force applied to the transferred pattern transfer member and deforming the wrinkle member to correspond to the pattern, the process of deforming the wrinkle member can be performed.

구체적으로, 본 실시예는 PDMS에 DVD를 이용하여 나노 패턴을 전사함으로써 그라핀과 닿는 접점을 만들어 그라핀에 생기는 변형을 조절 할 수 있다. 먼저, 나노 패턴이 있는 DVD 표면에 PDMS(예를 들면, sylgard184)를 붓고, 설계된 높이에 맡는 틀을 DVD 패턴 가장자리에 놓은 후 유리판으로 덮어 일정한 PDMS의 두께를 만든다. 이후 진공오븐(60℃)에서 PDMS에 남아있는 기포를 제거하고 경화시키며, 틀에서 이형 시키면 PDMS 표면에 DVD 나노 패턴이 전사된다. 이후 제작된 PDMS를 인장기를 이용하여 인장시키고, DVD 나노 패턴이 전사된 표면에 그라핀을 접촉시킨 다음, 인장력을 제거하면, 전사된 나노 패턴과 그라핀의 접점간의 간격이 좁아져서 그라핀이 물결 모양과 같이 변형된다. 제작된 그라핀은 표면 패턴을 갖으며, 이러한 패턴은 나노 스케일의 패턴이 되므로, 그라핀은 초소수성의 성질을 가질 수 있다.
Specifically, the present embodiment can control the deformation occurring in the graphene by making a contact with the graphene by transferring the nano-pattern using the DVD to the PDMS. First, PDMS (eg, sylgard184) is poured onto the nanopatterned DVD surface, and the frame for the designed height is placed on the edge of the DVD pattern and then covered with a glass plate to make a constant PDMS thickness. After removing the air bubbles remaining in the PDMS in a vacuum oven (60 ℃) and cured, and release from the mold DVD nano pattern is transferred to the PDMS surface. Thereafter, the produced PDMS is stretched using a tensioner, and the graphene is brought into contact with the surface where the DVD nano pattern is transferred, and then the tensile force is removed, and the gap between the transferred nano pattern and the contact point of the graphene is narrowed, thereby causing the graphene to wave. It is transformed into a shape. The produced graphene has a surface pattern, and since such a pattern becomes a nanoscale pattern, graphene may have a superhydrophobic property.

이상에서 표면 패턴 제조 방법을 일반적으로 도시한 흐름도를 설명하였으며, 이하에서는 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 표면 패턴 제조 방법을 구체적인 실시예를 기준으로 설명하기로 한다. 이하에서 각 실시예를 차례대로 설명하며, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되지 않음은 당연하다.
In the above description, a flowchart illustrating a method of manufacturing a surface pattern has been described in general. Hereinafter, a method of manufacturing a surface pattern according to the present invention will be described with reference to specific embodiments with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, each embodiment will be described in turn, and the present invention is not limited thereto.

도 2를 참조하면, 마스터(110)에 경화전의 패턴 전사체(120)를 올린 후 경화하여 분리한다. 이후 패턴 전사체(120)에 (A) 및 (B) 방향으로 인장력을 가하여 패턴 전사체(120)를 늘린 후 늘어난 패턴 전사체(120)의 일면에 형성된 패턴상에 변형가능한 링클 부재(130)를 접촉시킨다. Referring to FIG. 2, the pattern transfer member 120 before curing is placed on the master 110, and then cured and separated. Thereafter, a tensile force is applied to the pattern transfer member 120 in the directions of (A) and (B) to increase the pattern transfer member 120, and then the wrinkle member 130 deformable on a pattern formed on one surface of the extended pattern transfer member 120. Touch

여기서, 패턴 전사체(120)에 인장력을 가하는 방식은 다양하게 구현할 수 있으며, 예를 들면, 열팽창을 이용하거나 또는 공압으로 부풀어 오르게 하는 방식이 사용될 수 있다. 전자의 경우 패턴 전사체(120)에 열을 가하여 패턴 전사체(120)를 (A) 및 (B) 방향으로 늘릴 수 있다. 후자의 경우 패턴 전사체(120)의 양단을 고정 후 공압을 가하여 패턴 전사체(120)를 부풀어 오르게 함으로써 늘릴 수 있다. Here, the method of applying the tensile force to the pattern transfer body 120 may be implemented in various ways, for example, a method using the thermal expansion or inflated by pneumatic may be used. In the former case, the pattern transfer member 120 may be heated in the (A) and (B) directions by applying heat to the pattern transfer member 120. In the latter case, both ends of the pattern transfer body 120 may be fixed and then expanded by applying pneumatic pressure to inflate the pattern transfer body 120.

링클 부재(130)는 패턴 전사체(120)의 돌출된 부분에 접촉한 후 인장력을 제거하면 패턴의 형상에 상응하여 주름이 잡힌다. 도시된 바에 따르면, 패턴이 일정한 간격으로 형성되어 있으므로, 링클 부재(130)도 일정한 간격으로 주름이 형성된다. Wrinkle member 130 is in contact with the protruding portion of the pattern transfer member 120 and remove the tensile force is corrugated corresponding to the shape of the pattern. As shown, since the pattern is formed at regular intervals, the wrinkle member 130 is also wrinkled at regular intervals.

도 3을 참조하면, 패턴 전사체(121)의 두께가 패턴에 따라 다르며, 구체적으로 패턴 전사체(121)의 일면은 배면과 기울어져 있다. 따라서 패턴 전사체(12)에 (A) 및 (B) 방향으로 인장력을 가하면, 두께가 작은 부분의 패턴은 두께가 큰 부분의 패턴보다 간격이 더 벌어지고, 패턴 전사체(121)의 일면에 형성된 패턴상에 변형가능한 링클 부재(131)를 접촉시킨 후 인장력을 제거하면, 패턴간 간격이 큰 부분에 접촉한 링클 부재(131)는 패턴간 간격이 작은 부분에 접촉한 링클 부재(131)보다 더 크게 주름이 잡힐 수 있다. 이러한 구조에 따르면, 링클 부재(131)의 주름 크기를 패턴 부위에 따라 조절할 수 있다. Referring to FIG. 3, the thickness of the pattern transfer body 121 varies according to the pattern, and specifically, one surface of the pattern transfer body 121 is inclined with the rear surface. Therefore, when a tensile force is applied to the pattern transfer member 12 in the directions (A) and (B), the pattern of the portion having a small thickness is spaced more than the pattern of the portion having a large thickness, and is formed on one surface of the pattern transfer member 121. When the deformable force is removed after contacting the deformable linkle member 131 on the formed pattern, the wrinkled member 131 in contact with the portion having a large interval between patterns is less than the wrinkled member 131 in contact with the portion having a smaller interval between the patterns. It can be wrinkled bigger. According to this structure, the wrinkle size of the wrinkle member 131 can be adjusted according to the pattern portion.

도 4를 참조하면, 마스터(111)의 패턴을 배면이 물결 모양인 패턴 전사체(122)에 전사한 후 패턴 전사체(122)에 (A) 및 (B) 방향으로 인장력을 가하면, 상술한 바와 같이 두께가 작은 부분의 패턴은 두께가 큰 부분의 패턴보다 간격이 더 벌어지고, 패턴 전사체(121)의 일면에 형성된 패턴상에 변형가능한 링클 부재(132)를 접촉시킨 후 인장력을 제거하면, 패턴간 간격이 큰 부분에 접촉한 링클 부재(132)는 패턴간 간격이 작은 부분에 접촉한 링클 부재(132)보다 더 크게 주름이 잡힐 수 있다. 즉, 패턴 전사체(121)에 인장력이 가해지는 경우 패턴 전사체(121)가 늘어나는 길이가 상기 패턴의 위치마다 다르게 하기 위해 패턴 전사체(121)의 두께는 패턴의 위치마다 다를 수 있다. 결과적으로 링클 부재(132)의 변형 형상은 패턴 전사체(121)의 배면의 단면의 형상에 상응하여 결정될 수 있다. Referring to FIG. 4, when the pattern of the master 111 is transferred to the pattern transfer member 122 having a wavy back surface, a tensile force is applied to the pattern transfer member 122 in the (A) and (B) directions, and thus, the above-described pattern is described. As described above, when the pattern of the portion having a small thickness is spaced more than the pattern of the portion having a large thickness, the deformable force is removed after contacting the deformable linkle member 132 on the pattern formed on one surface of the pattern transfer member 121. The wrinkled member 132 in contact with a portion having a large interval between patterns may be wrinkled larger than the wrinkled member 132 in contact with a portion having a small interval between patterns. That is, when the tensile force is applied to the pattern transfer member 121, the thickness of the pattern transfer member 121 may be different for each position of the pattern so that the length of the pattern transfer member 121 is different for each position of the pattern. As a result, the deformation shape of the wrinkle member 132 may be determined corresponding to the shape of the cross section of the rear surface of the pattern transfer member 121.

여기서, 패턴 전사체의 타면의 단면은 물결 형상, 원형, 타원형, 다각형 중 어느 하나의 형상이 될 수 있으며, 각 형상은 동일한 모양이 연속적으로 이어질 수 있다.Here, the cross section of the other surface of the pattern transfer member may be any one of a wave shape, a circular shape, an oval shape, and a polygonal shape, and each shape may be continuously connected to the same shape.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 패턴 전사체(120)에 형성된 패턴의 형상이 구체적으로 제시된다. 도 5를 참조하면, 패턴 전사체(120) 상에 돌출된 패턴(125)은 복수의 일자 형상으로 형성될 수 있으며, 도 6을 참조하면, 패턴 전사체(120) 상에 돌출된 패턴(127)은 평행하게 나란히 형성된 소정의 다각형, 예를 들면, 사각형 형상이 될 수 있고, 도 7을 참조하면, 패턴 전사체(120) 상에 돌출된 패턴(129)은 서로 엇갈려 형성된 소정의 다각형 형상이 될 수 있다. 5 to 7, the shape of the pattern formed on the pattern transfer member 120 is specifically shown. Referring to FIG. 5, the pattern 125 protruding from the pattern transfer member 120 may be formed in a plurality of straight shapes. Referring to FIG. 6, the pattern 127 protruding from the pattern transfer member 120 may be formed. ) May be a predetermined polygon formed parallel to each other, for example, a quadrangular shape. Referring to FIG. 7, the pattern 129 protruding from the pattern transfer member 120 may have a predetermined polygonal shape that is alternately formed. Can be.

도 8은 패턴 전사체(120), 구체적으로 폴리디메틸실록산(PDMS)에 형성된 패턴을 촬영한 SEM 사진이 도시된다. 이러한 도면에 따르면, 본 실시예는 세밀한 패턴을 패턴 전사체(120)에 전사할 수 있음을 알 수 있다.
FIG. 8 shows a SEM photograph of the pattern formed on the pattern transfer body 120, specifically, polydimethylsiloxane (PDMS). According to this figure, it can be seen that the present embodiment can transfer the fine pattern to the pattern transfer member 120.

그 외 본 발명의 실시예에 따른 표면 패턴 제조 방법에 대한 구체적인 온도 조건, 습도 조건, 기타 실험실 조건 등에 대한 구체적인 설명은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항이므로 생략하기로 한다.Other detailed descriptions of specific temperature conditions, humidity conditions, and other laboratory conditions for the surface pattern manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be omitted since they are obvious to those skilled in the art. Shall be.

본 발명에 따른 표면 패턴 제조 방법은 소정의 실험 기구와 연동하는 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 즉, 기록 매체는 컴퓨터에 상술한 각 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 될 수 있다.The method of manufacturing a surface pattern according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means interworking with a predetermined experimental apparatus, and recorded on a computer readable medium. That is, the recording medium may be a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for causing a computer to execute the steps described above.

상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합한 형태로 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.The computer readable medium may include a program command, a data file, a data structure, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, optical recording media such as CD-ROM and DVD, magnetic recording media such as a floppy disk Optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

상기한 바에서, 본 발명의 실시예에 따른 표면 패턴 제조 방법은 마스터는 DVD, 패턴 전사체는 폴리디메틸실록산(PDMS), 링클 부재는 그라핀(graphene)인 경우를 중심으로 기술하였으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없고, 상기 구성요소 중 어느 하나를 다른 물질로 대체하더라도 전체적인 작용 및 효과에는 차이가 없다면 이러한 다른 구성은 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있으며, 각 실시예에서 설명한 각 구성요소 및/또는 기능은 서로 복합적으로 결합하여 구현될 수 있다. As described above, the method for manufacturing a surface pattern according to an embodiment of the present invention has been described based on the case where the master is a DVD, the pattern transcript is polydimethylsiloxane (PDMS), and the wrinkle member is graphene. There is no need to be limited, and if any one of the above components is replaced with another substance, such other components may be included in the scope of the present invention, provided that there is no difference in overall operation and effect, and each component described in each embodiment and / or Alternatively, the functions may be implemented in combination with each other.

해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below.

110, 111 : 마스터 120, 121, 122 : 패턴 전사체
125, 127, 129 : 돌출된 패턴 130, 131, 132 : 링클 부재110, 111: master 120, 121, 122: pattern transfer
125, 127, 129: protruding pattern 130, 131, 132: wrinkled member

Claims (14)

일면에 소정의 패턴이 형성된 마스터의 패턴을 패턴 전사체에 전사하는 단계;
상기 패턴이 전사된 패턴 전사체에 인장력을 인가하여 상기 패턴 전사체를 소정의 길이만큼 늘리는 단계;
상기 늘어난 패턴 전사체의 일면에 형성된 패턴상에 변형가능한 링클 부재를 접촉시키는 단계; 및
상기 경화된 패턴 전사체에 인가된 인장력을 제거하여 상기 패턴 전사체를 복원함으로써 상기 패턴에 상응하도록 상기 링클 부재를 변형시키는 단계를 포함하는 표면 패턴 제조 방법.
Transferring a pattern of a master having a predetermined pattern formed on one surface thereof to a pattern transfer member;
Extending the pattern transfer member by a predetermined length by applying a tensile force to the pattern transfer member onto which the pattern is transferred;
Contacting the deformable linkle member on a pattern formed on one surface of the elongated pattern transfer member; And
Deforming the wrinkle member to correspond to the pattern by removing the tensile force applied to the cured pattern transfer member to restore the pattern transfer member.
청구항 1에 있어서,
상기 마스터의 패턴을 패턴 전사체에 전사하는 단계는,
일면에 소정의 패턴이 형성된 마스터를 준비하는 단계;
상기 마스터의 패턴상에 경화전의 패턴 전사체를 올리는 단계-상기 패턴 전사체는 경화시 소정의 인장응력을 가지는 소재로 형성됨-;
상기 마스터 상의 패턴 전사체를 경화시키는 단계; 및
상기 경화된 패턴 전사체를 상기 마스터로부터 분리하는 단계를 포함하는 표면 패턴 제조 방법.
The method according to claim 1,
Transferring the pattern of the master to the pattern transfer body,
Preparing a master having a predetermined pattern formed on one surface thereof;
Raising the pattern transfer member before curing on the pattern of the master, wherein the pattern transfer member is formed of a material having a predetermined tensile stress during curing;
Curing the pattern transfer member on the master; And
Separating the cured pattern transfer member from the master.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴 전사체는 폴리머 또는 실리콘 수지인 것을 특징으로 하는 표면 패턴 제조 방법.
The method according to claim 1,
The pattern transfer body is a surface pattern manufacturing method, characterized in that the polymer or silicone resin.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴 전사체는 폴리디메틸실록산(PDMS)인 것을 특징으로 하는 표면 패턴 제조 방법.
The method according to claim 1,
The pattern transcript is polydimethylsiloxane (PDMS), characterized in that the surface pattern manufacturing method.
청구항 1에 있어서,
상기 링클 부재는 그라핀(graphene)인 것을 특징으로 하는 표면 패턴 제조 방법.
The method according to claim 1,
The wrinkle member is a surface pattern manufacturing method, characterized in that the graphene (graphene).
청구항 1에 있어서,
상기 패턴은 나노 스케일의 패턴인 것을 특징으로 하는 표면 패턴 제조 방법.
The method according to claim 1,
The pattern is a surface pattern manufacturing method, characterized in that the pattern of the nano-scale.
청구항 1에 있어서,
상기 마스터는 DVD인 것을 특징으로 하는 표면 패턴 제조 방법.
The method according to claim 1,
The master is a surface pattern manufacturing method, characterized in that the DVD.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴 전사체의 일면은 배면과 기울어진 것을 특징으로 하는 표면 패턴 제조 방법.
The method according to claim 1,
One surface of the pattern transfer member is inclined with the back surface surface manufacturing method characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴 전사체에 인장력이 가해지는 경우 상기 패턴 전사체가 늘어나는 길이가 상기 패턴의 위치마다 다르게 하기 위해 상기 패턴 전사체의 두께는 상기 패턴의 위치마다 다른 것을 특징으로 하는 표면 패턴 제조 방법.
The method according to claim 1,
When the tensile force is applied to the pattern transfer member, the thickness of the pattern transfer member is different for each position of the pattern so that the length of the pattern transfer body is different for each position of the pattern, characterized in that the surface pattern manufacturing method.
청구항 9에 있어서,
상기 패턴 전사체의 타면은 상기 링클 부재의 변형 형상을 결정하는 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 표면 패턴 제조 방법.
The method of claim 9,
The other surface of the said pattern transfer body has a cross section which determines the deformation shape of the said wrinkle member, The surface pattern manufacturing method characterized by the above-mentioned.
청구항 10에 있어서,
상기 패턴 전사체의 타면의 단면은 물결 형상, 원형, 타원형, 다각형 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 표면 패턴 제조 방법.
The method of claim 10,
The cross-section of the other surface of the pattern transfer member is a surface pattern manufacturing method, characterized in that any one of the shape of a wave, circle, oval, polygon.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴은 2차원 패턴인 것을 특징으로 하는 표면 패턴 제조 방법.
The method according to claim 1,
The pattern is a surface pattern manufacturing method, characterized in that the two-dimensional pattern.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴 전사체에 인장력을 인가하여 소정의 길이만큼 늘리는 단계는,
상기 패턴 전사체를 열팽창 또는 공압을 이용하여 늘리는 것을 특징으로 하는 표면 패턴 제조 방법.
The method according to claim 1,
Applying a tensile force to the pattern transfer member to increase by a predetermined length,
The pattern transfer method is characterized in that to extend the pattern transfer member using thermal expansion or pneumatic.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항의 표면 패턴 제조 방법에 의해 상기 패턴에 따라 표면이 변형된 초소수성 부재.The superhydrophobic member whose surface was modified according to the said pattern by the surface pattern manufacturing method of any one of Claims 1-13.
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