KR20140098538A - Method and device of forming structure of photo crystal - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method and an apparatus of manufacturing a photonic crystal structure capable of simplifying a manufacturing process and improving effectiveness. The method of manufacturing a photonic crystal structure comprises a step of providing a colloidal solution including photoreactive particles to a subject; a step of crystal-structuralizing the photoreactive particles; and a step of rotating the subject while crystal-structuralizing the photoreactive particles, wherein centrifugal force is applied to the photoreactive particles.

Description

광결정 구조의 제조방법 및 제조장치{METHOD AND DEVICE OF FORMING STRUCTURE OF PHOTO CRYSTAL} FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a photonic crystal structure,

본 발명은 광자 결정 또는 광결정 구조의 제조에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 원심력을 이용하여 광결정 구조를 제조할 수 있는 광결정 구조의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photonic crystal or a photonic crystal structure, and more particularly, to a photonic crystal structure manufacturing method and apparatus capable of manufacturing a photonic crystal structure using centrifugal force.

광결정(Photonic Crystal, PC)은 특정 파장의 빛을 반사할 수 있으며, 광결정 연구의 핵심 물성은 완전히 반사시킬 수 있는 빛의 파장 영역인 광 밴드갭이라 할 수 있다. 이 광 밴드갭은 광결정 내부에 배열된 두 물질 사이의 굴절률 차이 또는 물질이 배열된 구조와 격자의 주기에 따라 변화할 수 있다.Photonic crystals (PCs) can reflect light of a specific wavelength. The core property of photonic crystal research is the optical bandgap, which is the wavelength range of light that can completely reflect. The photonic bandgap may vary depending on the refractive index difference between the two materials arranged in the photonic crystal or the structure of the material and the period of the grating.

광결정이 1차원 배열인 경우, 주기적 구조만을 가지면 특정 광 밴드갭을 얻을 수 있다. 하지만 광결정이 2차원 또는 3차원의 구조인 경우, 각 차원에 맞는 결정 구조를 갖더라도 완전한 광 밴드갭을 구현하기가 매우 까다롭다. 예를 들어 전형적인 오팔(Opal) 구조의 경우, 3차원 광결정 구조임에도 광 밴드갭을 측정해 보면 완전한 광 밴드갭을 보이지 못한다. 즉, 3차원 광결정 구조에서는 모든 방향에 대해 반사율이 100%인 빛의 파장대가 존재하지 않으며, 다만 면심입방체(FCC) 결정에서 실리카가 가장 밀집되게 배열하고 있는 [111]평면에 수직인 [111]방향으로 투과하는 빛에 대해서만 유사 밴드갭을 보일 수 있다. 여기서 유사 밴드갭이란 특정한 방향으로 입사하는 빛에 대해서만 반사성을 보이는 경우 완전히 반사되는 빛의 파장영역대를 의미한다. If the photonic crystal is a one-dimensional array, a specific photonic bandgap can be obtained if the photonic crystal has only a periodic structure. However, when the photonic crystal is a two-dimensional or three-dimensional structure, it is very difficult to realize a complete photonic bandgap even if it has a crystal structure suitable for each dimension. For example, in the case of a typical opal structure, even when a three-dimensional photonic crystal structure is used, a complete photonic band gap can not be obtained when the photonic band gap is measured. That is, in the three-dimensional photonic crystal structure, there is no wavelength band of light having a reflectance of 100% in all directions, except that the [111] plane perpendicular to the [111] plane in which the silica is arranged most densely in the face centered cubic (FCC) The similar bandgap can be seen only for the light transmitted in the direction of the light. Here, the pseudo band gap means a wavelength region of light that is completely reflected when the light is reflected only for light incident in a specific direction.

위와 같은 오팔 구조에서 불완전한 광 밴드갭 특성을 보완하기 위한 방안 중 하나로, 미립자가 면심입방체의 결정격자로 공기의 공동이 매질 속에 배열된 인버스 오팔(Inverse Opal) 구조를 활용하는 것이 있다. 매질이 빛을 흡수하지 않는 전자기 모드가 독립적인 맥스웰(Maxwell) 방정식을 이용하여 전산모사를 하면 모든 방향에 대해 광 밴드갭을 가지는 것을 확인 가능하다.In order to compensate for the incomplete photonic bandgap characteristic in the above opal structure, there is an inverse opal structure in which fine particles are crystal lattice of a face-centered cubic body and air cavities are arranged in the medium. It is possible to confirm that the electromagnetic mode in which the medium does not absorb light has a photonic bandgap in all directions when it is computationally simulated using an independent Maxwell equation.

이와 같은 역전된 오팔 구조가 완전한 3차원 밴드갭을 갖기 위해서는 매질과 공기의 굴절률 비가 최소한 2.8이상이 되어야 하며, 이런 물질은 실제로 가시광 영역에서 빛을 흡수하지 않는 이산화티타늄(TiO2) 등을 이용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 실리콘을 매질로 사용하는 경우, 광결정의 반사특성을 측정한 결과 모든 방향으로 특정파장대의 빛을 거의 99%반사시킬 수 있다. In order for the inverted opal structure to have a complete three-dimensional band gap, the refractive index ratio of the medium and the air should be at least 2.8 or more. This material is actually made of titanium dioxide (TiO 2 ) which does not absorb light in the visible region . For example, when silicon is used as a medium, the reflection characteristics of photonic crystals can be reflected in almost 99% of light in a specific wavelength band in all directions.

하지만, 역전된 오팔 구조는 가시광 영역에서 3차원 광 밴드갭을 구현할 수 있는 가능성을 갖고 있음에도 불구하고, 오팔의 광 밴드갭은 실제 광학소자로 응용되기에 밴드갭이 충분히 넓지 못하다는 단점이 있다. However, although the inverted opal structure has the possibility of realizing a three-dimensional photonic bandgap in the visible light region, the opal band gap is a practical optical element, so that the band gap is not wide enough.

보다 넓은 광 밴드갭을 얻기 위한 연구의 결과로 구가 면심입방체의 결정격자구조로 배열된 것보다는 다이아몬드의 탄소원자가 배열된 것과 같이 사면체 구조로 배열되는 경우, 보다 넓은 밴드갭을 갖는 것으로 알려져 있다.As a result of studies for obtaining a broader photonic bandgap, it is known that spheres have a wider bandgap when they are arranged in a tetrahedral structure such as carbon atoms of a diamond rather than a crystal lattice structure of a face centered cube.

광결정의 격자구조를 다이아몬드 구조로 형성하기 위한 방안 중 하나로 다양한 LiGA(Lithographie, Galvanoformung, Abformung) 기술이 이용될 수 있다. LiGA 기술은 미세가공기술인 식각법에 바탕을 두고 광결정을 제조하는 방법으로, 굴절률을 갖는 유전체의 표면 위에 점원(point circle)들을 삼각형 정렬로 배열하도록 패턴을 만든 후, 각 점원 위에서 3개의 서로 다른 방향으로 X선 리소그래피(deep x-ray lithography)로 구멍을 내어 만든다. 세 개의 X선 빔이 마주치는 부분은 공기의 공동이 크게 형성되고, 이들은 서로 연결되어 있으며, 큰 공동은 다이아몬드에서 탄소원자와 같은 격자위치에 놓이게 된다. 이때, 공동은 정확한 구가 아닌 변형된 다이아몬드 구조로 면심입방체의 실리콘 역전 오팔에 비하여 약 4배 이상 넓은 광 밴드갭을 보일 수 있다.Various LiGA (Lithographie, Galvanoformung, Abformung) techniques can be used as one of the methods for forming the photonic crystal lattice structure into a diamond structure. LiGA technology is a method of manufacturing a photonic crystal based on an etching method which is a microfabrication technique. A pattern is made to arrange point circles in a triangular arrangement on the surface of a dielectric having a refractive index, and three different directions To make holes by deep x-ray lithography. In the region where the three X-ray beams meet, a large air cavity is formed, which is connected to each other, and the large cavity is placed in the same lattice position as the carbon atoms in the diamond. In this case, the cavity may show about 4 times broader photonic bandgap than the silicon inverted opal of the face-centered cubic with a modified diamond structure instead of a correct sphere.

또 다른 방법으로 LiGA 기술 중 적층법을 이용한 다이아몬드 구조의 광결정 제조 방법이 있다. 빔에 의한 식각이 아닌 층별로 쌓아 가면서 능동적으로 광전자기능을 발현할 수 있는 점 또는 선형공간을 한꺼번에 제조하는 방식으로, 실리콘과 같이 굴절률이 큰 유전체를 식각법을 써서 여러 개의 막대기 모양으로 만들고 일정한 간격으로 막대기를 평면 위에 나란히 배열하여 층층이 4층 구조로 쌓아 다이아몬드 구조를 만들 수 있다. 참고로, 유전체 막대기로 각 층을 쌓을 때마다 열을 가하여 막대기들이 용융상태에서 서로 접합이 되도록 한다. 또한, 일 예로 4층마다 같은 구조가 반복되도록 유전체 막대기를 반복적으로 쌓으면 다이아몬드 구조와 같은 넓은 광 밴드갭을 보일 수 있다. 여기서 밴드갭의 위치와 너비는 막대기의 굵기, 배열주기 및 굴절률에 따라 변화할 수 있다. 따라서 층별로 다른 밴드갭을 갖는 광결정의 제조가 가능하다. 또한 이 제조법은 쉽게 빛이 전파해 갈 수 있는 점 및 선형공간을 설계·제작할 수 있어서 광파 가이드와 같은 광소자의 제조가 상대적으로 용이한 장점이 있다. 그러나 공정이 복잡하고 비싸기 때문에 실용화에 어려움이 있다.As another method, there is a method for manufacturing a photonic crystal of a diamond structure using a lamination method among LiGA techniques. A method of fabricating a point or a linear space that can actively photoelectrically function while stacking layers instead of being etched by a beam. A dielectric having a large index of refraction such as silicon is formed into a plurality of stick shapes by using the etching method, , The rods can be arranged side by side on the plane, and the layer can be stacked in a four-layer structure to form a diamond structure. For reference, heat is applied each time each layer is stacked with a dielectric rod so that the bars are bonded together in a molten state. In addition, for example, if the dielectric rods are repeatedly piled up so that the same structure is repeated for every four layers, a broad optical band gap like a diamond structure can be seen. Here, the position and width of the band gap may vary depending on the thickness of the rod, the arrangement period, and the refractive index. Therefore, it is possible to manufacture a photonic crystal having different band gaps for each layer. In addition, this manufacturing method has advantages in that it is relatively easy to manufacture optical devices such as a waveguide because it is possible to design and manufacture a point and a linear space that light can easily propagate. However, since the process is complicated and expensive, there is a difficulty in commercialization.

이 외의 LiGA 기술 중 광원으로부터 조사된 빛이 만나서 만드는 간섭무늬를 감광성 고분자 감광물질(Photo Resistor, PR)에 만든 후, 중합되거나 중합되지 않는 부분을 선택적으로 녹여 내어 광결정 구조를 만들 수 있는 식각법이 있다. 4개의 광원으로부터 오는 빛은 면심입방체 구조의 간섭명암무늬를 만들고, 이를 음성 포토레지스트에 투사하면 밝은 무늬부분에서만 감광에 의한 광중합이 일어난다. 현상액으로 감광되지 않은 부분을 제거하면 고분자로 이루어진 오팔 구조의 패턴을 얻을 수 있다. 참고로, 이 고분자 오팔 사이 공간을 굴절률이 큰 실리콘이나 이산화티타늄(TiO2)으로 채운 후 열을 가하여 고분자를 분해·제거하면 실리콘 역전오팔을 얻을 수 있다. 이 방법은 결함이 없는 단결정을 얻을 수 있고, 공정이 간단하여 실용성이 크다.Among other LiGA technologies, an etching method is used in which an interference fringe formed by light emitted from a light source is made in a photosensitive polymer (PR), and then the polymerized or non-polymerized portion is selectively melted to form a photonic crystal structure have. The light from the four light sources produces an interference fringe pattern of the face-centered cubic structure, which is projected onto the negative photoresist, resulting in photopolymerization due to the light only in the bright pattern portion. Removing the unexposed area with a developer can yield a pattern of opal structures made of polymer. For reference, the polymer opal is filled with silicon or titanium dioxide (TiO 2 ) having a high refractive index, and heat is applied to decompose and remove the polymer to obtain a silicon reverse opal. This method can obtain a single crystal without defects, and the process is simple and practical.

LiGA 기술 외에는 대표적으로 콜로이드 미립자를 활용한 광결정 제조 방법들이 사용될 수 있다. 콜로이드 미립자의 침강과 증발을 통한 결정화가 있는데, 매질에 분산된 일정한 크기의 콜로이드 미립자를 침강이나 증발을 통해 서서히 결정화시킴으로써 얻을 수 있는 방법이다. 콜로이드 미립자는 일반적으로 정전기적 반발력 또는 미립자 표면에 흡착된 고분자에 의하여 서로 엉기지 않고 안정화되어 있으며 브라운 운동으로 무질서하게 운동하고 있다. 크기가 균일한 미립자들로 이루어진 콜로이드는 미립자의 농도가 증가할수록 무질서한 배열에서 증가하는 엔트로피에 의해 자발적으로 점차 규칙적 결정 구조로 바뀌게 된다. 이때, 미립자의 농도가 49%에 이르면 결정화가 일어나며, 55% 일 때 결정화가 완전히 일어난다. 밀집구조를 갖는 2차원 배열을 차곡차곡 쌓는다면, 광결정 구조는 육방밀집구조나 면심입방구조를 가질 수 있다.Other than LiGA technology, photonic crystal fabrication methods utilizing colloidal fine particles are typically used. Crystallization through sedimentation and evaporation of colloidal fine particles is a method that can be obtained by gradually crystallizing colloidal fine particles dispersed in a medium by sedimentation or evaporation. The colloidal fine particles are generally stabilized by the electrostatic repulsion force or the polymer adhered to the surface of the fine particles, and they are disorderly exercised by Brownian motion. As the concentration of fine particles increases, colloids composed of homogeneous fine particles are spontaneously transformed into a regularly ordered structure by the entropy which increases in disordered arrangement. At this time, crystallization occurs when the concentration of the fine particles reaches 49%, and crystallization completely occurs at 55%. If a two-dimensional array having a dense structure is piled up, the photonic crystal structure may have a hexagonal close-packed structure or a face-centered cubic structure.

본 발명은 제공 공정을 간소화할 수 있으며, 실용성이 높은 광결정 구조의 제조방법 및 제조장치를 제공한다.The present invention provides a manufacturing method and a manufacturing apparatus of a photonic crystal structure that can simplify the providing process and have high practicality.

또한, 본 발명은 다양한 파장의 빛을 반사시킬 수 있는 광결정 구조를 다양하게 형성할 수 있는 광결정 구조의 제조방법 및 제조장치를 제공한다.The present invention also provides a method and apparatus for manufacturing a photonic crystal structure capable of variously forming photonic crystal structures capable of reflecting light of various wavelengths.

또한, 본 발명은 광결정을 대면적(large scale)으로 제조가 가능하며, 구간에 따라 구조색이 변하는 광결정을 제조할 수 있는 광결정 구조의 제조방법 및 제조장치를 제공한다.The present invention also provides a method and apparatus for manufacturing a photonic crystal structure capable of manufacturing a photonic crystal with a large scale and fabricating a photonic crystal whose structure color changes according to a section.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 광결정 구조를 제조하는 방법은, 광반응 미립자를 포함하는 콜로이드 용액을 대상체 상에 제공하는 단계, 광반응 미립자를 결정 구조화하는 단계, 및 광반응 미립자를 결정 구조화하는 동안 대상체를 회전시키는 단계를 포함하고, 대상체가 회전하는 동안 광반응 미립자에는 원심력이 작용한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a photonic crystal structure, the method comprising: providing a colloid solution containing photoreactive particles on a target; And rotating the object while crystal-structuring the photoreactive fine particles, wherein centrifugal force acts on the photoreactive fine particles while the object is rotating.

대상체로서는 광반응 미립자를 포함하는 콜로이드 용액이 수용될 수 있는 다양한 대상체가 사용될 수 있으며, 대상체의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 대상체에는 적어도 일측에 개구부를 갖는 채널이 제공되며, 채널에 충진되는 콜로이드 용액이 개구부를 통해 대기에 노출됨에 따라 건조되면서 광반응 미립자가 자기 조립(self assembly)되어 결정 구조화될 수 있다. 아울러, 광반응 미립자를 결정 구조화하는 동안 광반응 미립자는 원심력에 의해 개구부 측으로 이동할 수 있다. 일 예로, 대상체는 상부 기판, 상부 기판에 이격되게 적층되는 하부 기판, 및 상부 기판과 하부 기판 사이의 측면을 밀봉하는 스페이서를 포함하여 구성될 수 있으며, 상부 기판과 하부 기판 사이에는 채널이 제공될 수 있다.As the object, various objects capable of accommodating the colloidal solution including the photoreactive fine particles can be used, and the present invention is not limited or limited by the kind and characteristics of the object. More specifically, the object is provided with a channel having an opening at at least one side thereof, and the colloidal solution filled in the channel is exposed to the atmosphere through the opening, and dried, so that the photoreactive fine particles are self-assembled and crystallized . In addition, the photoreactive fine particles can move to the opening side by the centrifugal force during the crystal structure of the photoreactive fine particles. For example, the object may be configured to include an upper substrate, a lower substrate that is stacked to be spaced apart from the upper substrate, and a spacer that seals the side between the upper substrate and the lower substrate, and a channel is provided between the upper substrate and the lower substrate .

참고로, 본 발명에서 광반응 미립자라 함은 광결정 구조를 형성할 수 있는 미립자로 이해될 수 있으며, 그 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 광반응 미립자는 폴리스티렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트 및 실리카 미립자 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 바람직하게 광반응 미립자로서는 200~300nm의 크기를 갖는 광반응 미립자가 사용될 수 있으며, 콜로이드 용액의 광반응 미립자의 농도는 10~55%로 제공될 수 있다.For reference, the photoreactive fine particles in the present invention can be understood as fine particles capable of forming a photonic crystal structure, and the present invention is not limited or limited by the kind and characteristics thereof. For example, the photoreactive fine particles may be composed of at least one of polystyrene (PS), polymethyl methacrylate, and silica fine particles. Preferably, the photoreactive fine particles having a size of 200 to 300 nm may be used, and the concentration of the photoreactive fine particles of the colloid solution may be 10 to 55%.

회전기구는 대상체를 회전시킬 수 있는 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 회전기구는 통상의 구동모터 및 구동모터에 의해 회전하는 회전부재를 포함하여 구성될 수 있으며, 대상체는 회전부재 상에 선택적으로 분리 가능하게 장착될 수 있다.The rotating mechanism can be provided with various possible structures that can rotate the object. In one example, the rotating mechanism may include a rotating member rotated by a normal driving motor and a driving motor, and the object may be selectively detachably mounted on the rotating member.

회전기구의 회전속도는 통상의 속도조절부에 의해 조절될 수 있다. 가령, 회전기구는 속도조절부에 의해 일정한 속도로 회전하도록 제어될 수 있으며, 다르게는 회전기구의 회전 속도가 속도조절부에 의해 선택적으로 가변되도록 구성될 수 있다. 여기서 회전기구의 회전 속도가 선택적으로 가변된다 함은, 회전 속도가 점진적으로 감소 또는 증가하거나 급격한 속도 변화를 모두 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 바람직하게 회전기구에 의한 대상체의 회전속도는 200~400RPM로 설정되는 것이 바람직하다. 즉, 대상체의 회전속도가 200RPM보다 작을 경우에는 광반응 미립자에 충분한 원심력이 작용하지 못할 수 있고, 대상체의 회전속도가 400RPM보다 클 경우에는 콜로이드 용액이 유출될 가능성이 있기 때문에 회전기구에 의한 대상체의 회전속도는 200~400RPM로 설정되는 것이 바람직하다.The rotating speed of the rotating mechanism can be adjusted by a normal speed adjusting portion. For example, the rotating mechanism can be controlled to rotate at a constant speed by the speed adjusting part, or alternatively, the rotating speed of the rotating mechanism can be selectively changed by the speed adjusting part. Here, it can be understood that the rotation speed of the rotation mechanism is selectively variable, that the rotation speed gradually decreases or increases, or includes both sudden speed changes. Preferably, the rotational speed of the object by the rotating mechanism is set to 200 to 400 RPM. That is, when the rotational speed of the object is less than 200RPM, sufficient centrifugal force may not act on the photoreactive particles, and if the rotational speed of the object is larger than 400RPM, the colloid solution may leak, The rotation speed is preferably set to 200 to 400 RPM.

또한, 대상체에는 채널에 추가적으로 콜로이드 용액을 공급하기 위한 콜로이드 공급부가 제공될 수 있다. 일 예로, 콜로이드 공급부는 대상체의 상부 개구부에 연결되어, 광반응 미립자가 결정 구조화하는 동안 대상체의 채널에 지속적으로 광반응 미립자를 주입할 수 있다.In addition, the object may be provided with a colloid supply for supplying a colloid solution to the channel. For example, the colloid feeder may be connected to the upper opening of the object to continuously inject the photoreactive particles into the channel of the object during the crystal structure of the photoreactive particles.

콜로이드 공급부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 아울러, 콜로이드 공급부는 회전기구가 회전함에 따른 원심력에 의해 대상체의 채널로 콜로이드 용액을 공급하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 콜로이드 공급부로서는 통상의 스포이드(spuit) 또는 주사기(syringe) 등이 사용될 수 있다.The colloid feed can be provided in a variety of configurations depending on the required conditions and design specifications. In addition, the colloid supplying unit may be configured to supply the colloid solution to the channel of the object by centrifugal force as the rotating mechanism rotates. For example, a common spout or syringe may be used as the colloid supplying portion.

또한, 대상체에는 콜로이드 용액의 증발 속도를 조절하기 위한 소수성 멤브레인(membrane)이 제공될 수 있다. 일 예로, 콜로이드 용액이 건조되는 대상체의 개구부에는 개구부를 덮도록 소수성 멤브레인이 제공될 수 있으며, 소수성 멤브레인은 특정 크기의 공극과 용매에 젖지 않는 특성을 갖도록 제공될 수 있다.In addition, the object may be provided with a hydrophobic membrane for controlling the rate of evaporation of the colloidal solution. As an example, the opening of the object to be dried may be provided with a hydrophobic membrane so as to cover the opening, and the hydrophobic membrane may be provided to have a property of not having wettability with a specific size of pores and a solvent.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 광결정 구조를 제조하는 장치는, 광반응 미립자를 포함하는 콜로이드 용액이 수용되는 대상체, 및 대상체에서 광반응 미립자가 결정 구조화되는 동안 대상체를 회전시키는 회전기구를 포함하고, 대상체가 회전하는 동안 광반응 미립자에는 원심력이 작용한다.According to another preferred embodiment of the present invention, an apparatus for manufacturing a photonic crystal structure includes a subject in which a colloidal solution containing photoreactive fine particles is accommodated, and a rotating mechanism for rotating the target while the photoreactive fine particles are crystal- Centrifugal force acts on the photoreactive fine particles while the object rotates.

본 발명에 따른 광결정 구조의 제조방법 및 제조장치에 의하면, 제조 공정이 간단하면서도 실용성이 높은 광결정을 자유롭게 형성할 수 있다.According to the method and apparatus for manufacturing a photonic crystal structure according to the present invention, a photonic crystal having a simple manufacturing process and high practicality can be freely formed.

특히, 본 발명에 따르면 대기와 접촉하여 용매가 증발되는 방향으로 광반응 미립자를 농축시킴과 동시에, 광반응 미립자가 농축되는 방향으로 광반응 미립자에 원심력이 작용될 수 있게 함으로써, 얼룩무늬 또는 기포와 같은 결함을 최소화할 수 있으며, 전체적으로 일정한 광결정을 용이하게 형성할 수 있다.Particularly, according to the present invention, it is possible to concentrate the photocatalytic microparticles in the direction in which the solvent is evaporated in contact with the atmosphere, and to allow centrifugal force to act on the photocatalytic microparticles in the direction of concentration of the photocatalytic microparticles, The same defects can be minimized, and a constant photonic crystal can be easily formed as a whole.

또한, 본 발명에 따르면 제조 결함이 낮으며, 광결정을 대면적(large scale)으로 제조가 가능한 이점이 있다.Further, according to the present invention, manufacturing defects are low and photonic crystals can be manufactured on a large scale.

또한, 본 발명에 따르면 광결정의 형상 조절 및 두께 조절이 용이한 이점이 있다.Also, according to the present invention, there is an advantage that the shape and the thickness of the photonic crystal can be easily adjusted.

또한, 본 발명에 따르면 미세패턴 또는 회전속도를 조절함으로써, 독특한 패턴을 갖는 광결정 구조의 제조가 가능하며, 구간에 따라 구조색이 변하는 광결정을 단일 대상체에 제조할 수 있다. 더욱이, 채널의 형상 및 구조를 조절하여 단순 또는 복합형상의 표면에 광결정의 제조가 가능한 이점이 있다.Further, according to the present invention, a photonic crystal structure having a unique pattern can be manufactured by controlling the fine pattern or the rotational speed, and a photonic crystal whose structure color changes according to the section can be manufactured into a single object. Furthermore, there is an advantage that the photonic crystal can be manufactured on the surface of a simple or complex shape by adjusting the shape and structure of the channel.

도 1은 본 발명에 따른 광결정 구조의 제조장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 광결정 구조의 제조장치로서, 대상체를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 광결정 구조의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광결정 구조의 제조장치 및 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 광결정 구조의 제조방법에 의해 제조된 광결정 구조의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광결정 구조의 제조장치 및 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10의 광결정 구조의 제조장치 및 제조방법에 의해 제조된 광결정 구조의 특성을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an apparatus for manufacturing a photonic crystal structure according to the present invention.
2 is an apparatus for manufacturing a photonic crystal structure according to the present invention, and is a view for explaining a target object.
3 is a view for explaining a manufacturing method of the photonic crystal structure according to the present invention.
4 and 5 are views for explaining an apparatus for manufacturing a photonic crystal structure and a manufacturing method thereof according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 6 to 9 are views for explaining the characteristics of the photonic crystal structure manufactured by the method of manufacturing a photonic crystal structure according to the present invention.
10 is a view for explaining an apparatus for manufacturing a photonic crystal structure and a manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining the characteristics of the photonic crystal structure manufactured by the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the photonic crystal structure of Fig.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under these rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 광결정 구조의 제조장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 광결정 구조의 제조장치로서, 대상체를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명에 따른 광결정 구조의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광결정 구조의 제조장치 및 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 광결정 구조의 제조방법에 의해 제조된 광결정 구조의 특성을 설명하기 위한 도면이다. 한편, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광결정 구조의 제조장치 및 제조방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 도 10의 광결정 구조의 제조장치 및 제조방법에 의해 제조된 광결정 구조의 특성을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining an apparatus for manufacturing a photonic crystal structure according to the present invention, and FIG. 2 is an apparatus for manufacturing a photonic crystal structure according to the present invention. 3 and 4 are views for explaining a manufacturing method of the photonic crystal structure according to the present invention, and FIGS. 4 and 5 are views for explaining an apparatus and a manufacturing method of the photonic crystal structure according to another embodiment of the present invention. 6 to 9 are views for explaining the characteristics of the photonic crystal structure manufactured by the method of manufacturing a photonic crystal structure according to the present invention. 10 is a view for explaining a manufacturing apparatus and a manufacturing method of the photonic crystal structure according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a sectional view of the photonic crystal structure manufactured by the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the photonic crystal structure of FIG. Fig.

이들 도면에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 광결정 제조장치는 대상체(100) 및 회전기구(200)를 포함한다.As shown in these drawings, the photonic crystal manufacturing apparatus according to the present invention includes a target body 100 and a rotation mechanism 200. [

상기 대상체(100)로서는 광반응 미립자(10)를 포함하는 콜로이드 용액이 수용될 수 있는 다양한 대상체(100)가 사용될 수 있으며, 대상체(100)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.As the object 100, various objects 100 to which the colloid solution containing the photo-reactive microparticles 10 can be accommodated can be used. The present invention is limited or limited by the kind and characteristics of the object 100 no.

상기 대상체(100)에는 적어도 일측에 개구부를 갖는 제한적인 내부공간(limited inner space)으로 이루어진 채널(111)이 제공된다. 일 예로, 상기 대상체(100)는 상부 기판(110), 상기 상부 기판(110)에 이격되게 적층되는 하부 기판(120), 및 상기 상부 기판(110)과 하부 기판(120) 사이의 측면을 밀봉하는 스페이서(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 상부 기판(110)과 하부 기판(120) 사이에는 채널(111)이 제공될 수 있다. 아울러, 상기 대상체(100)의 상부 및 하부에는 채널(111)과 연통되는 개구부가 형성될 수 있으며, 상기 개구부는 통상의 커버부재 또는 여타 다른 수단 등을 이용하여 선택적으로 개폐되도록 구성하는 것도 가능하다.The object 100 is provided with a channel 111 made up of a limited inner space having an opening at least at one side thereof. For example, the object 100 may include an upper substrate 110, a lower substrate 120 that is spaced apart from the upper substrate 110, and a sealing member between the upper substrate 110 and the lower substrate 120, And a channel 111 may be provided between the upper substrate 110 and the lower substrate 120. In addition, In addition, openings communicating with the channels 111 may be formed on the upper and lower portions of the target body 100, and the openings may be selectively opened and closed using a conventional cover member or other means .

상기 상부 기판(110) 및 하부 기판(120)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 상부 기판(110) 및 하부 기판(120)은 통상의 유리 재질로 형성될 수 있으며, 이외에도 사파이어, 실리콘, 질화갈륨, 비소화갈륨, 탄화실리콘 또는 산화아연 등을 사용할 수 있다.The upper substrate 110 and the lower substrate 120 may be formed of various materials according to required conditions and design specifications. For example, the upper substrate 110 and the lower substrate 120 may be formed of a common glass material, and sapphire, silicon, gallium nitride, gallium arsenide, silicon carbide, or zinc oxide may be used.

상기 스페이서(130)로서는 PDMS(Polydimethylsiloxane) 또는 테이프(tape) 등이 사용될 수 있으며, 상기 스페이서(130)의 두께에 의해 상부 기판(110)과 하부 기판(120) 사이 채널(111)의 두께(후술할 광결정의 구조의 두께)가 정의될 수 있다.The thickness of the channel 111 between the upper substrate 110 and the lower substrate 120 may vary depending on the thickness of the spacer 130. The thickness of the spacer 130 may be, for example, The thickness of the structure of the photonic crystal to be formed) can be defined.

참고로, 본 발명에서 광반응 미립자(10)라 함은 광결정 구조를 형성할 수 있는 미립자로 이해될 수 있으며, 그 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 광반응 미립자(10)는 폴리스티렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트 및 실리카 미립자 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는 광반응 미립자(10)로서 실리카 미립자가 사용된 예를 들어 설명하기로 한다.For reference, in the present invention, the photoreactive fine particles (10) can be understood as fine particles capable of forming a photonic crystal structure, and the present invention is not limited or limited by their kinds and characteristics. For example, the photoreactive particles 10 may include at least one of polystyrene (PS), polymethyl methacrylate, and silica fine particles. Hereinafter, an example in which silica fine particles are used as the photoreactive fine particles 10 will be described.

상기 회전기구(200)는 대상체(100)를 회전시킬 수 있는 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 회전기구(200)는 통상의 구동모터(210) 및 상기 구동모터(210)에 의해 회전하는 회전부재(220)를 포함하여 구성될 수 있으며, 대상체(100)는 회전부재(220) 상에 선택적으로 분리 가능하게 장착될 수 있다. 아울러, 상기 대상체(100)와 회전부재(220) 간의 결합구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The rotation mechanism 200 may be provided with various possible structures for rotating the object 100. For example, the rotating mechanism 200 may include a normal driving motor 210 and a rotating member 220 rotated by the driving motor 210. The object 100 may include a rotating member 220 ). ≪ / RTI > In addition, the coupling structure between the object 100 and the rotary member 220 can be variously changed according to required conditions and design specifications.

상기 회전기구(200)의 회전속도는 통상의 속도조절부(230)에 의해 조절될 수 있다. 가령, 상기 회전기구(200)는 속도조절부(230)에 의해 일정한 속도로 회전하도록 제어될 수 있으며, 다르게는 회전기구(200)의 회전 속도가 속도조절부(230)에 의해 선택적으로 가변되도록 구성될 수 있다.The rotational speed of the rotating mechanism 200 can be adjusted by a normal speed adjusting unit 230. For example, the rotation mechanism 200 can be controlled to rotate at a constant speed by the speed controller 230, or alternatively, the rotation speed of the rotation mechanism 200 can be selectively changed by the speed controller 230 Lt; / RTI >

또한, 상기 대상체(100)에는 채널(111)에 추가적으로 콜로이드 용액을 공급하기 위한 콜로이드 공급부(300)가 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 콜로이드 공급부(300)는 대상체(100)의 상부 개구부에 연결되어, 광반응 미립자(10)가 결정 구조화하는 동안 대상체(100)의 채널(111)에 지속적으로 광반응 미립자(10)를 주입할 수 있다.In addition, the object 100 may be provided with a colloid supplying part 300 for supplying a colloid solution to the channel 111. The colloid supplying unit 300 is connected to the upper opening of the object 100 so that the photocatalytic microparticles 10 are continuously deposited on the channel 111 of the target object 100 during the crystal structure. Can be injected.

상기 콜로이드 공급부(300)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 콜로이드 공급부(300)는 회전기구(200)가 회전함에 따른 원심력에 의해 채널(111)로 콜로이드 용액을 공급하도록 구성될 수 있다. 이하에서는 상기 콜로이드 공급부(300)로서 통상의 스포이드(spuit)(도 1 및 도 3 참조)가 사용된 예를 들어 설명하기로 한다.The colloid supplying part 300 may be provided in various structures according to required conditions and design specifications. For example, the colloid supplying unit 300 may be configured to supply the colloid solution to the channel 111 by centrifugal force as the rotating mechanism 200 rotates. Hereinafter, an ordinary spout (see FIGS. 1 and 3) is used as the colloid supplying unit 300.

다르게는 도 4와 같이, 콜로이드 공급부(300')로서 주사기(syringe)가 사용될 수 있다. 대상체(100)와 주사기 간의 연결구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 대상체(100)에는 주사기와 대상체(100)를 연결하기 위한 연결유로가 제공될 수 있다. 전술한 스포이드 형태의 콜로이드 공급부와 마찬가지로 주사기를 이용한 콜로이드 공급부(300') 역시 회전기구(200)가 회전함에 따른 원심력에 의해 채널(111)로 콜로이드 용액을 공급하도록 구성될 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 4, a syringe may be used as the colloid supplying part 300 '. The connection structure between the object 100 and the syringe can be variously changed according to required conditions and design specifications. For example, the object 100 may be provided with a connection channel for connecting the syringe to the object 100. The colloid supplying part 300 'using the syringe may be configured to supply the colloid solution to the channel 111 by the centrifugal force as the rotating mechanism 200 rotates as in the case of the above-described droplet-type colloid supplying part.

한편, 본 발명에 따른 광결정 구조의 제조장치의 다른 일 예로서, 대상체(100)에는 콜로이드 용액의 증발 속도를 조절하기 위한 소수성 멤브레인(membrane)(400)이 제공될 수 있다. 일 예로, 도 5를 참조하면, 콜로이드 용액이 건조되는 대상체(100)의 개구부에는 개구부를 덮도록 소수성 멤브레인(400)이 제공될 수 있다. 상기 소수성 멤브레인(400)은 특정 크기의 공극과 용매에 젖지 않는 특성을 갖도록 제공되며, 용매의 증발속도를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 소수성 멤브레인(400)은 콜로이드 용액의 증발 속도를 조절함과 동시에, 대상체(100)에 원심력이 작용할 시 원심력에 의해 채널(111)에 존재하는 콜로이드 용액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있게 한다.As another example of the manufacturing apparatus of the photonic crystal structure according to the present invention, the object 100 may be provided with a hydrophobic membrane 400 for controlling the evaporation rate of the colloidal solution. For example, referring to FIG. 5, a hydrophobic membrane 400 may be provided in the opening of the object 100 where the colloidal solution is dried to cover the opening. The hydrophobic membrane (400) is provided to have a property of not being wetted with pores of a specific size and a solvent, and can reduce the evaporation rate of the solvent. In addition, the hydrophobic membrane 400 can control the evaporation rate of the colloid solution and prevent the colloid solution present in the channel 111 from flowing out to the outside by centrifugal force when the centrifugal force acts on the object 100 Let's do it.

이하에서는 본 발명에 따른 광결정 구조의 제조방법을 설명하기로 한다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a photonic crystal structure according to the present invention will be described. In addition, the same or equivalent portions as those in the above-described configuration are denoted by the same or equivalent reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 광결정 구조의 제조방법은, 광반응 미립자(10)를 포함하는 콜로이드 용액을 대상체(100) 상에 제공하는 단계, 상기 광반응 미립자(10)를 결정 구조화하는 단계, 및 상기 광반응 미립자(10)를 결정 구조화하는 동안 대상체(100)를 회전시키는 단계를 포함하며, 상기 대상체(100)가 회전하는 동안 광반응 미립자(10)에는 원심력이 작용할 수 있다.The method for producing a photonic crystal structure according to the present invention includes the steps of providing a colloid solution containing a photoreactive microparticle 10 on a target body 100, crystallizing the photoreactive microparticles 10, And rotating the object 100 during crystal structure of the particle 10, centrifugal force may be applied to the photo-reactive fine particles 10 while the object 100 is rotating.

전술한 바와 같이, 특정 두께와 면적을 갖는 채널(111)과 대기와 접촉할 수 있는 개구부를 포함하는 대상체(100)의 단부(일단 또는 양단)를 광반응 미립자(10)가 분산되어 있는 콜로이드 용액에 접촉시키면, 채널(111) 단면의 수력직경(Hydraulic diameter)과 관련된 모세관력에 의해 대상체(100)의 채널(111)로 콜로이드 용액이 채워질 수 있다. 상기 채널(111)에 콜로이드 용액이 가득 채워지도록 한 후, 콜로이드 용액이 담겨진 용기로부터 대상체(100)의 접촉을 해제하면 대상체(100) 내부의 콜로이드 용액은 모세관력에 의해 외부로 유출되지 않고, 콜로이드 용액에 분산되어 있는 광반응 미립자(10)는 용매의 표면장력과 모세관력에 가로막혀 외부로 유출되지 않게 된다.As described above, the end portion (one end or both ends) of the object 100 including the channel 111 having a specific thickness and area and the opening portion capable of contacting with the atmosphere is inserted into the colloid solution 10 in which the photoactive microparticles 10 are dispersed The colloid solution can be filled into the channel 111 of the object 100 by the capillary force associated with the hydraulic diameter of the cross section of the channel 111. [ When the colloid solution is filled in the channel 111 and the contact of the object 100 is released from the container containing the colloid solution, the colloid solution inside the object 100 does not flow out to the outside by the capillary force, The photoreactive particles 10 dispersed in the solution are blocked by the surface tension and the capillary force of the solvent so that they are not leaked to the outside.

그 후, 상기 대상체(100)의 상부 또는 하부를 대기와 접촉시켜 건조시키면 용매가 대기와 접촉하고 있는 면으로부터 서서히 증발되기 시작한다. 용매가 증발되기 시작하면 채널(111)에 존재하는 콜로이드 용액의 부피가 감소하면서 이를 보상하기 위해 모세관력이 대기와의 접촉면 쪽으로 작용하게 되고 대상체(100)의 내부에서 용매와의 표면장력으로 인해 형성된 곡면이 대기 접촉면으로 함께 이동하게 된다.Then, when the upper or lower portion of the object 100 is dried by contacting with the atmosphere, the solvent starts to evaporate gradually from the surface in contact with the atmosphere. When the solvent begins to evaporate, the volume of the colloidal solution existing in the channel 111 decreases and the capillary force acts on the contact surface with the atmosphere to compensate for the volume of the colloid solution. The curved surface moves together with the atmosphere contact surface.

따라서, 대기와 접촉하여 증발되고 있는 방향으로 모세관력이 작용하면서 콜로이드 용액과 광반응 미립자(10)가 이동하게 된다. 결과적으로 대기와 접촉하고 있는 면으로 광반응 미립자(10)가 이동하게 되고 광반응 미립자(10)의 농도 증가와 용매가 증발하며 자기 결합에 의해 규칙적으로 결정화되어 있는 광반응 미립자(10)들의 적합한 다음 위치로 이동하여 서서히 순서적으로 결정이 성장하게 된다. 결정이 지속적으로 성장하는 과정이 지속되며 콜로이드 용액의 용매가 완전히 증발하게 되면 채널(111) 내부에 특정 두께를 갖는 광결정이 제조될 수 있다.Therefore, the capillary force acts in the direction in which the air is in contact with the evaporation, so that the colloidal solution and the photoactive particles 10 are moved. As a result, the photocatalytic microparticles 10 are moved to the surface in contact with the atmosphere, the concentration of the photocatalytic microparticles 10 is increased, the solvent is evaporated, and the photocatalytic microparticles 10, which are regularly crystallized by magnetic bonding, It moves to the next position and gradually grows in order. Crystals continue to grow continuously, and when the solvent of the colloid solution is completely evaporated, a photonic crystal having a specific thickness can be produced in the channel 111.

참고로, 상기 광반응 미립자(10)로서는 200~300nm의 크기를 갖는 광반응 미립자(10)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 약 200nm 미만의 광반응 미립자(10)를 사용하여 형성된 광결정의 경우 보라색 이후의 영역인 자외선 영역의 파장을 반사하여 가시광선 영역의 파장 반사를 기대할 수 없고, 약 300nm 이상의 크기를 사용하여 형성된 광결정의 경우 적외선 영역의 파장을 반사하여 가시광선 영역의 파장 반사를 기대할 수 없기 때문에, 광반응 미립자(10)는 200~300nm의 크기로 제공되는 것이 바람직하다.For the reference, the photocatalytic microparticles 10 having a size of 200 to 300 nm may be used. For example, in the case of a photonic crystal formed by using the photocatalytic particles 10 of less than about 200 nm, the wavelength of the ultraviolet region after the violet is reflected, and the wavelength reflection of the visible light region can not be expected. It is preferable that the photocatalytic particles 10 are provided in a size of 200 to 300 nm since the wavelength of the visible light region can not be expected by reflecting the wavelength of the infrared region.

아울러, 상기 콜로이드 용액의 광반응 미립자(10)의 농도는 10~55%로 제공되는 것이 바람직하다. 즉, 50 중량% 미만의 미립자의 농도에서는 충분히 많은 광반응 미립자(10)가 밀집되지 않아 광결정 제조 시간이 증가하는 문제점이 있고, 약 55% 중량% 이상의 농도에서는 광반응 미립자(10)가 콜로이드 용액의 내에서 자기 조립하며 결정화되는 특성이 있으며 높은 점성으로 인해 채널(111)에 채워지기 쉽지 않으므로 농도를 높여 채널(111)에 형성되는 광결정의 면적을 증가시키기에 한계가 있다.In addition, the concentration of the photo-reactive fine particles 10 of the colloidal solution is preferably 10 to 55%. That is, when the concentration of the fine particles is less than 50% by weight, a sufficient number of the photoreactive fine particles 10 are not densified and the photolytic crystal production time increases. And is difficult to be filled in the channel 111 due to the high viscosity. Therefore, there is a limit to increase the area of the photonic crystal formed in the channel 111 by increasing the concentration.

또한, 광반응 미립자(10)가 자기 조립되는 동안, 상기 대상체(100)에는 채널(111)에 추가적으로 콜로이드 용액을 공급하기 위한 콜로이드 공급부(300)가 연결될 수 있다. 상기 콜로이드 공급부(300)는 대상체(100)의 상부 개구부에 연결되어, 광반응 미립자(10)가 결정 구조화하는 동안 대상체(100)의 채널(111)에 지속적으로 광반응 미립자(10)를 주입할 수 있다.The colloid supplying unit 300 may be connected to the channel 111 to supply the colloid solution to the target 100 while the photoreactive particles 10 are self-assembled. The colloid supplying part 300 is connected to the upper opening of the object 100 to continuously inject the photoreactive particles 10 into the channel 111 of the object 100 during the crystal structure of the photoreactive microparticle 10 .

상기 콜로이드 공급부(300)와 채널(111)에 콜로이드 용액을 채운 상태에서 대상체(100)가 대기와 접촉한 면으로부터 용매를 증발시키며 선단 일부를 먼저 결정화시켜 대상체(100)의 하단부에 용매가 유출되는 것을 막기 위한 벽(광결정 구조)을 형성할 수 있다. 이는 후술할 원심력에 의해 콜로이드 공급부(300) 및 채널(111)에 존재하는 콜로이드 용액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있게 한다. 채널(111)에서 특정 영역까지 광결정이 형성되면 대상체(100)를 회전기구(200)에 부착한 상태에서 일정한 속도로 회전시켜 원심력을 가해 광반응 미립자(10)가 콜로이드 공급부(300)로부터 대기 접촉면으로 이동할 수 있도록 한다. 아울러, 콜로이드 공급부(300)를 통해 지속적으로 광반응 미립자(10)가 충전될 수 있도록 하면 대기와 접촉하고 있는 면으로부터 발생하는 용매의 증발과 지속적인 결정화를 통해 채널(111)에 특정 두께를 갖는 광결정을 제조할 수 있다.A colloid solution is filled in the colloid supplying part 300 and the channel 111. The solvent is evaporated from the surface of the object 100 in contact with the atmosphere and a part of the tip is crystallized first to allow the solvent to flow out to the lower end of the object 100 (Photonic crystal structure) can be formed. This makes it possible to prevent the colloid solution present in the colloid supplying part 300 and the channel 111 from flowing out to the outside by the centrifugal force to be described later. When the photonic crystal is formed from the channel 111 to a specific region, the target 100 is rotated at a constant speed in a state of being attached to the rotating mechanism 200 to apply the centrifugal force to cause the photocatalytic particles 10 to move from the colloid supplying part 300 to the atmospheric- . In addition, when the photocatalytic particles 10 can be continuously charged through the colloid supplying part 300, evaporation of the solvent generated from the surface in contact with the atmosphere and continuous crystallization, Can be prepared.

참고로, 본 발명의 실험예에서는 50㎜(길이)×15㎜(폭)×150㎛(두께)의 상대적으로 큰 형상으로 대면적을 갖는 채널(111)에 광결정을 제조하였으며, 380RPM의 회전 속도로 120분간 회전시켜 채널(111)에 결정화가 이루어지도록 하였고, 용매의 건조를 위해 콜로이드 공급부(300)의 콜로이드 용액을 제거한 후 동일한 속도로 회전시키는 과정을 사용하였다. 물론 회전 속도가 빠르면 빠를수록 제조 시간이 단축되며 낮은 농도에서도 효율적으로 광결정을 제조할 수 있으나, 상대적으로 큰 수력직경을 갖는 채널(111)에 광결정을 제조하는 경우 고속회전 시 대상체(100)의 끝단에 형성되어있는 광결정이 원심력에 의해 가해지는 유체의 힘을 버터지 못하고 콜로이드 용액이 외부로 유출될 가능성이 급격히 상승하게 된다. 따라서 낮은 결함으로 광결정이 형성될 수 있으며 콜로이드 용액이 유출되지 않을 수 있도록 회전속도에 제한을 두는 것이 필요하다.For reference, in the experimental example of the present invention, a photonic crystal was fabricated on a channel 111 having a large shape with a relatively large shape of 50 mm (length) x 15 mm (width) x 150 m (thickness) To crystallize the channel 111. The colloid solution of the colloid supplying part 300 was removed for drying the solvent and then rotated at the same speed. However, in the case of manufacturing the photonic crystal in the channel 111 having a relatively large hydraulic diameter, the photonic crystal may be formed at the tip of the target object 100 at high speed rotation, The possibility that the colloidal solution flows out to the outside of the photocatalyst rapidly increases because the photonic crystal formed on the photocatalyst does not overcome the force of the fluid applied by the centrifugal force. Therefore, it is necessary to limit the rotation speed so that photonic crystals can be formed with a low defect and the colloid solution can not flow out.

바람직하게 상기 회전기구(200)에 의한 대상체(100)의 회전속도는 200~400RPM로 설정되는 것이 바람직하다. 즉, 대상체(100)의 회전속도가 200RPM보다 작을 경우에는 광반응 미립자(10)에 충분한 원심력이 작용하지 못할 수 있고, 대상체(100)의 회전속도가 400RPM보다 클 경우에는 콜로이드 용액이 유출될 가능성이 있기 때문에 회전기구(200)에 의한 대상체(100)의 회전속도는 200~400RPM로 설정되는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 채널(111)의 수력직경과 관련이 있는 모세관력에 대응하는 적절한 원심력이 작용할 수 있도록 수력직경에 따라 회전속도가 조절될 수 있어야 한다. 바람직하게 대상체(100)의 회전속도는 수력직경과 반비례적으로 설정될 수 있다.Preferably, the rotation speed of the object 100 by the rotation mechanism 200 is set to 200 to 400 RPM. That is, when the rotational speed of the object 100 is less than 200 RPM, sufficient centrifugal force may not act on the photocatalytic particles 10, and when the rotational speed of the object 100 is greater than 400 RPM, The rotation speed of the object 100 by the rotation mechanism 200 is preferably set to 200 to 400 RPM. In addition, the rotational speed must be adjustable according to the hydraulic diameter so that an appropriate centrifugal force corresponding to the capillary force associated with the hydraulic diameter of the channel 111 may act. Preferably, the rotational speed of the object 100 may be set in inverse proportion to the hydraulic diameter.

또한, 본 발명의 실험예에서는, 상기 콜로이드 용액으로 200~280㎚의 다양한 크기의 실리카 입자와 친수성을 갖는 DDW(Distilled deionized water) 용매를 섞어 사용하였다. 또한, 외부 온도, 습도, 농도 및 스페이서(130)의 두께를 25℃, 50%, 20%와 150㎛로 고정한 상태에서, 대상체(100)의 회전 속도를 0~380RPM으로 조절하며 실험하였다. 결과분석을 위해 시각적 관찰, 스펙트럼 분석기, SEM 등의 방법을 이용하여 각 실험에 따라 제조되는 광결정의 특성을 확인하였고, 낮은 결함을 갖는 광결정을 대면적으로 제조하였다.Further, in the experimental example of the present invention, silica particles of various sizes of 200 to 280 nm and a hydrophilic DDW (distilled deionized water) solvent were used as the colloid solution. The rotational speed of the object 100 was adjusted to 0 to 380 RPM while the external temperature, humidity, concentration, and thickness of the spacer 130 were fixed at 25 캜, 50%, 20%, and 150 탆. For the analysis of the results, the characteristics of the photonic crystal fabricated by each experiment were verified by visual observation, spectrum analyzer, SEM, etc.

아울러, 도 2는 대기와 접촉하여 용매가 증발되는 방향으로 광반응 미립자(10)를 농축시키고 채널(111)에 생성된 기포를 원활하게 제거하기 위해 대상체(100)에 원심력을 가하는 과정을 설명한 도면이다. 본 발명의 실험예에서는 원심력의 조절을 위해 0~380RPM의 성능을 갖는 DC모터를 이용하였고, 회전 속도의 조절을 위해 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 수행하기 위한 속도조절부(230)를 사용하였다.2 is a view illustrating a process of concentrating the photocatalytic particles 10 in a direction in which the solvent is evaporated in contact with the atmosphere and applying a centrifugal force to the target 100 to smoothly remove bubbles generated in the channel 111 to be. In the experimental example of the present invention, a DC motor having a performance of 0 to 380 RPM was used for controlling the centrifugal force, and a speed controller 230 for performing PWM (Pulse Width Modulation) control for controlling the rotation speed was used .

참고로, 원심력을 가한 경우 제조될 수 있는 광결정의 특성을 파악하기 위해 210㎚ 크기의 실리카 입자를 20% 농도의 콜로이드 용액으로 만들어 250RPM의 속도로 회전시키며 실험한 결과는 도 6의 (a)와 같다. 대상체(100)의 전체 영역에 광결정이 형성되어 공극이 공기로 채워진 경우인 482.21㎚의 이론적 광밴드갭에 의해 반사될 수 있는 청색영역의 구조색이 관찰되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 채널(111)의 하부로부터 상부로 광결정이 형성되면서 나타나는 얼룩무늬의 패턴이 시작되는 지점이 원심력을 가하지 않은 경우보다 상부로 이동하게 됨을 확인할 수 있다. 따라서 회전 속도의 증가에 따라 얼룩무늬와 같은 결함이 상당히 완화될 수 있는 가능성을 확인할 수 있다.For reference, silica particles with a size of 210 nm were made into a colloid solution of 20% concentration and rotated at a speed of 250RPM in order to characterize the photonic crystal that can be manufactured when centrifugal force is applied. same. It can be seen that the structural color of the blue region, which can be reflected by the theoretical optical band gap of 482.21 nm, when the photonic crystal is formed in the entire region of the object 100 and the air is filled with air, can be observed. In addition, it can be seen that the point where the pattern of dots appearing starting from the lower part of the channel 111 to the upper part of the photonic crystal is moved is higher than the case where the centrifugal force is not applied. Therefore, it is possible to confirm that the defects such as the speckle pattern can be significantly alleviated as the rotation speed increases.

동일한 콜로이드 용액을 이용하여 회전 속도를 380RPM으로 증가시켜 실험한 결과는 도 6의 (b)에서 확인할 수 있다. 기존에 존재하던 얼룩무늬와 같은 결함이 존재하지 않고 대상체(100)의 전체 영역에서 일정한 광결정이 형성되어 청색의 구조색이 선명하게 관찰된다. 또한, 도 7을 참조하면, 380RPM으로 실험한 결과의 반사파장을 측정한 결과를 통해 이론적 광밴드갭이 서로를 잘 추종하는 것을 확인할 수 있다.The same colloidal solution was used and the rotation speed was increased to 380 RPM. The results of the experiment can be seen in FIG. 6 (b). A certain photonic crystal is formed in the entire region of the object 100 without any defects such as existing dots, and the blue structure color is clearly observed. Also, referring to FIG. 7, it can be confirmed that the theoretical optical band gaps follow each other through the result of measurement of the reflection wavelength of 380RPM.

한편, 도 8은 도 6의 (a)~(b)의 일부영역을 SEM으로 확대하여 촬영한 결과이다. 250RPM의 회전 속도로 실험한 도 8의 (a)의 결과를 살펴보면 실리카 입자가 채워지지 않아 점과 같은 형태의 결함이 다수 발생하였고 선의 형태로 결함이 발생한 영역이 있는 것을 확인할 수 있다. 380RPM의 결과인 도 8의 (b)는 SEM을 촬영하기 위해 대상체(100)의 기판 한쪽을 제거하면서 발생한 결함으로 추정되는 점 결함 외에는 선/면의 결함이 없는 것을 확인할 수 있다. 결과적으로 두 결과를 비교했을 때 회전 속도를 증가시켜 제조한 광결정의 결함이 낮은 것을 알 수 있다.On the other hand, FIG. 8 shows a result obtained by enlarging a part of the regions (a) to (b) of FIG. 6 by SEM. As shown in FIG. 8 (a), at the rotation speed of 250RPM, silica particles are not filled and many defects such as dots are generated, and defects are generated in the form of lines. 8B, which is a result of 380RPM, it can be confirmed that there is no line / plane defect other than the point defect estimated as a defect generated when one side of the substrate 100 of the object 100 is removed to photograph the SEM. As a result, when the two results are compared, it can be seen that the defect of the photonic crystal fabricated by increasing the rotation speed is low.

아울러, 도 9는 380RPM의 회전 속도로 각각 210, 240, 280㎚ 크기의 실리카 입자를 이용하여 제조된 광결정이다. 각각 적색, 녹색, 청색으로 이전에 확인하였던 각 입자에 따른 구조색이 대상체(100)의 전체 영역에서 균일하게 관찰되는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 원심력을 이용한 광결정 제조방법은 수준으로 결함이 낮고, 형상 조절의 용이성이 높으며, 제조시간과 재료낭비 등의 광결정을 제조하는 과정에서 발생하는 효율성의 차이가 높기 때문에, 특정 형상과 낮은 결함을 갖는 광결정을 효율적으로 제조할 수 있다.9 is a photonic crystal fabricated using silica particles of 210, 240 and 280 nm size at a rotation speed of 380 RPM, respectively. It can be confirmed that the structural color corresponding to each particle previously confirmed as red, green, and blue is uniformly observed in the entire region of the object 100. As described above, since the manufacturing method of the photonic crystal using the centrifugal force has a low level of defects, a high degree of ease of shape control, and a high efficiency difference in the process of manufacturing photonic crystals such as manufacturing time and material waste, Can be efficiently produced.

한편, 도 10을 참조하면, 대상체(100)의 스페이서(130)에는 미세패턴(132)이 형성될 수 있고, 상기 콜로이드 용액은 미세패턴(132)을 통해 대기에 노출되며 건조될 수 있다. 일 예로, 스페이서(130)에는 광반응 미립자(10)의 직경보다 낮은 높이(크기)를 갖는 미세패턴(132)이 소정 간격으로 형성될 수 있으며, 대상체(100)의 하부 개구부 및 미세패턴(132)을 통해 채널(111)의 측면과 하부에서 동시에 용매가 증발될 수 있다. 도 11의 (a)는 스페이서(130)에 미세패턴(132)이 형성된 경우의 광결정의 결과를 도시한 도면이다. 도 11의 (a)를 참조하면, 일정한 구조색을 갖는 아래쪽 부위와 달리 특정한 미세패턴(132)이 적용된 부분에서는 독특한 패턴이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 스페이서(130)의 미세패턴(132)을 조절함으로써, 독특한 패턴을 갖는 광결정 또는 단일 크기의 실리카 입자로 다양한 구조색을 갖는 광결정의 제조가 가능하다. 참고로, 미세패턴(132)의 형태 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있다.10, a fine pattern 132 may be formed on the spacer 130 of the object 100, and the colloid solution may be exposed to the atmosphere through the fine pattern 132 and dried. For example, fine patterns 132 having a height (size) lower than the diameter of the photoactive microparticles 10 may be formed on the spacer 130 at predetermined intervals, and the lower openings of the target body 100 and the fine patterns 132 The solvent can be evaporated at the side and bottom of the channel 111 simultaneously. 11 (a) is a diagram showing the result of the photonic crystal when the fine pattern 132 is formed on the spacer 130. FIG. Referring to FIG. 11A, it can be seen that a unique pattern is formed at a portion where a specific fine pattern 132 is applied, unlike a lower portion having a certain structure color. Thus, by controlling the fine pattern 132 of the spacer 130, it is possible to manufacture a photonic crystal having a unique pattern or a photonic crystal having various structural colors with a single-size silica particle. For reference, the shape and structure of the fine pattern 132 can be appropriately changed according to required conditions and design specifications.

또한, 광반응 미립자(10)를 결정 구조화하는 동안 대상체(100)의 회전 속도를 선택적으로 가변시킬 수 있다. 일 예로, 도 11의 (b)는 210㎚ 크기의 실리카 입자만을 이용하여 대상체(100)가 회전하는 속도를 점차 감소시키며 제조한 결과이다. 도 11의 (b)를 참조하면, 균일한 크기의 입자를 이용하였지만 대상체(100)의 하부에서 상부로 광결정이 형성되면서 청색과 녹색의 구조색이 관찰되는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 결정이 형성되는 과정에서 회전속도를 조절함으로써, 독특한 패턴을 갖는 광결정 또는 단일 크기의 실리카 입자로 다양한 구조색을 갖는 광결정이 제조 가능하다. 경우에 따라서는 광반응 미립자를 결정 구조화하는 동안 대상체의 회전속도가 점진적으로 증가하거나 급격히 변경되도록 구성하는 것도 가능하다.In addition, the rotational speed of the object 100 can be selectively varied during the crystal structure of the photo-reaction fine particles 10. For example, FIG. 11 (b) shows a result obtained by gradually reducing the speed at which the object 100 is rotated using only silica particles having a size of 210 nm. Referring to FIG. 11 (b), although the particles of uniform size are used, it can be seen that the structural color of blue and green is observed while the photonic crystal is formed from the lower part to the upper part of the object 100. Thus, by controlling the rotational speed in the course of crystal formation, a photonic crystal having a unique pattern or a photonic crystal having various structural colors can be produced from a single-size silica particle. In some cases, the rotational speed of the object may gradually increase or rapidly change during the crystal structure of the photoreactive fine particles.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that

100 : 대상체 110 : 상부 기판
111 : 채널 120 : 하부 기판
130 : 스페이서 200 : 회전기구
300 : 콜로이드 공급부 400 : 소수성 멤브레인100: object 110: upper substrate
111: channel 120: lower substrate
130: spacer 200: rotating mechanism
300: colloid supply part 400: hydrophobic membrane

Claims (21)

광결정 구조를 제조하는 방법에 있어서,
광반응 미립자를 포함하는 콜로이드 용액을 대상체 상에 제공하는 단계;
상기 광반응 미립자를 결정 구조화하는 단계; 및
상기 광반응 미립자를 결정 구조화하는 동안 상기 대상체를 회전시키는 단계;를 포함하고,
상기 대상체가 회전하는 동안 상기 광반응 미립자에는 원심력이 작용하는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.A method for fabricating a photonic crystal structure,
Providing a colloidal solution comprising photoreactive particles on a subject;
Crystallizing the photoreactive particles; And
And rotating the object while crystal-structuring the photoreactive fine particles,
Wherein centrifugal force acts on the photoreactive fine particles while the object rotates. 제1항에 있어서,
상기 대상체에는 적어도 일측에 개구부를 갖는 채널이 제공되고,
상기 채널에 충진되는 상기 콜로이드 용액이 상기 개구부를 통해 대기에 노출됨에 따라 건조되면서 상기 광반응 미립자가 자기 조립(self assembly)되어 결정 구조화되되,
상기 광반응 미립자는 상기 원심력에 의해 상기 개구부 측으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the object is provided with a channel having an opening in at least one side thereof,
The colloid solution filled in the channel is dried as it is exposed to the atmosphere through the opening, and the photoreactive particles are self-assembled and crystallized,
Wherein the photocatalytic microparticles are movable toward the opening by the centrifugal force. 제2항에 있어서,
상기 대상체는,
상부 기판;
상기 상부 기판에 이격되게 적층되는 하부 기판; 및
상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이의 측면을 밀봉하는 스페이서;를 포함하여 제공되고,
상기 채널은 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein,
An upper substrate;
A lower substrate stacked on the upper substrate; And
And a spacer sealing the side surface between the upper substrate and the lower substrate,
Wherein the channel is provided between the upper substrate and the lower substrate. 제3항에 있어서,
상기 스페이서에는 미세패턴이 형성되고,
상기 콜로이드 용액은 상기 미세패턴을 통해 대기에 노출되며 건조 가능한 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.The method of claim 3,
A fine pattern is formed on the spacer,
Wherein the colloidal solution is exposed to the atmosphere through the fine pattern and is dried. 제4항에 있어서,
상기 미세패턴은 상기 광반응 미립자의 직경보다 작은 크기를 갖도록 제공되는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.5. The method of claim 4,
Wherein the fine pattern is provided so as to have a size smaller than a diameter of the photoreactive fine particles. 제2항에 있어서,
상기 개구부를 덮도록 제공되는 소수성 멤브레인(hydrophobic membrane)을 더 포함하고,
상기 소수성 멤브레인에 의해 상기 콜로이드 용액의 건조가 지연되는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.3. The method of claim 2,
Further comprising a hydrophobic membrane provided to cover the opening,
Wherein the drying of the colloidal solution is delayed by the hydrophobic membrane. 제2항에 있어서,
상기 광반응 미립자가 자기 조립되는 동안 상기 채널에 상기 콜로이드 용액을 추가로 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.3. The method of claim 2,
Further comprising supplying the colloid solution to the channel while the photoreactive particles are self-assembled. 제1항에 있어서,
상기 광반응 미립자를 결정 구조화하는 동안 상기 대상체의 회전 속도는 일정하게 유지되거나 선택적으로 가변되는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the rotational speed of the object during the crystal structure of the photoreactive particles is kept constant or selectively changed. 제1항에 있어서,
상기 대상체의 회전속도는 200~400RPM인 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the rotational speed of the object is 200 to 400 RPM. 제1항에 있어서,
상기 광반응 미립자는 폴리스티렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트 및 실리카 미립자 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the photoreactive fine particles comprise at least one of polystyrene (PS), polymethyl methacrylate, and silica fine particles. 제1항에 있어서,
상기 광반응 미립자의 크기는 200~300nm인 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the photoresponsive particles have a size of 200 to 300 nm. 제1항에 있어서,
상기 콜로이드 용액의 상기 광반응 미립자의 농도는 10~55%인 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the concentration of the photoreactive particles in the colloid solution is 10 to 55%. 광결정 구조를 제조하는 장치에 있어서,
광반응 미립자를 포함하는 콜로이드 용액이 수용되는 대상체; 및
상기 대상체에서 상기 광반응 미립자가 결정 구조화되는 동안 상기 대상체를 회전시키는 회전기구;를 포함하고,
상기 대상체가 회전하는 동안 상기 광반응 미립자에는 원심력이 작용하는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조장치.An apparatus for manufacturing a photonic crystal structure,
A subject in which a colloidal solution containing photoreactive particles is accommodated; And
And a rotating mechanism for rotating the object while the photoreactive microparticles are crystallized in the object,
Wherein centrifugal force acts on the photoreactive fine particles while the object rotates. 제13항에 있어서,
상기 대상체에는 적어도 일측에 개구부를 갖는 채널이 제공되고,
상기 채널에 충진되는 상기 콜로이드 용액이 상기 개구부를 통해 대기에 노출됨에 따라 건조되면서 상기 광반응 미립자가 자기 조립(self assembly)되어 결정 구조화되되,
상기 광반응 미립자는 상기 원심력에 의해 상기 개구부 측으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조장치.14. The method of claim 13,
Wherein the object is provided with a channel having an opening in at least one side thereof,
The colloid solution filled in the channel is dried as it is exposed to the atmosphere through the opening, and the photoreactive particles are self-assembled and crystallized,
And the photocatalytic microparticles are movable toward the opening by the centrifugal force. 제14항에 있어서,
상기 대상체는,
상부 기판;
상기 상부 기판에 이격되게 적층되는 하부 기판; 및
상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이의 측면을 밀봉하는 스페이서;를 포함하여 제공되고,
상기 채널은 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조장치.15. The method of claim 14,
Wherein,
An upper substrate;
A lower substrate stacked on the upper substrate; And
And a spacer sealing the side surface between the upper substrate and the lower substrate,
Wherein the channel is provided between the upper substrate and the lower substrate. 제15항에 있어서,
상기 스페이서에는 미세패턴이 형성되고,
상기 콜로이드 용액은 상기 미세패턴을 통해 대기에 노출되며 건조 가능한 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조장치.16. The method of claim 15,
A fine pattern is formed on the spacer,
Wherein the colloidal solution is exposed to the atmosphere through the fine pattern and is capable of drying. 제16항에 있어서,
상기 미세패턴은 상기 광반응 미립자의 직경보다 작은 크기를 갖도록 제공되는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조장치.17. The method of claim 16,
Wherein the fine pattern is provided so as to have a size smaller than the diameter of the photoreactive fine particles. 제14항에 있어서,
상기 광반응 미립자가 자기 조립되는 동안 상기 채널에 상기 콜로이드 용액을 추가로 공급하는 콜로이드 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조장치.15. The method of claim 14,
Further comprising a colloid supplying unit for supplying the colloid solution to the channel while the photoreactive particles are self-assembled. 제18항에 있어서,
상기 콜로이드 공급부는 상기 회전기구가 회전함에 따른 원심력에 의해 상기 채널로 상기 콜로이드 용액을 공급하는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조장치.19. The method of claim 18,
Wherein the colloid supplying unit supplies the colloidal solution to the channel by a centrifugal force as the rotating mechanism rotates. 제14항에 있어서,
상기 개구부를 덮도록 제공되는 소수성 멤브레인(hydrophobic membrane)을 더 포함하고,
상기 소수성 멤브레인에 의해 상기 콜로이드 용액의 건조가 지연되는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조장치.15. The method of claim 14,
Further comprising a hydrophobic membrane provided to cover the opening,
Wherein the drying of the colloidal solution is delayed by the hydrophobic membrane. 제13항에 있어서,
상기 회전기구의 회전 속도를 조절하는 속도조절부를 포함하고,
상기 광반응 미립자를 결정 구조화하는 동안 상기 대상체의 회전 속도는 상기 속도조절부에 의해 일정하게 유지되거나 선택적으로 가변되는 것을 특징으로 하는 광결정 구조의 제조방법.14. The method of claim 13,
And a speed adjusting unit for adjusting a rotating speed of the rotating mechanism,
Wherein the rotational speed of the object during the crystal structuring of the photoreactive fine particles is kept constant or selectively variable by the speed regulator.
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