KR20240085718A - 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법 및 이를 적용하여 형성한 미세 패턴을 포함하는 제품 - Google Patents
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Abstract
제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법 및 이를 적용하여 형성한 미세 패턴을 포함하는 제품에 관해 개시되어 있다. 개시된 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법은 미세 패턴이 형성될 제품의 표면의 거칠기 및 굴곡을 스캔 방식으로 확인하는 단계, 상기 거칠기 및 굴곡을 확인한 결과에 따라, 필요한 경우에 한하여, 상기 제품의 표면을 폴리싱(polishing)하는 단계, 상기 제품의 표면에 홈 부분을 포함하는 미세 패턴을 형성하는 단계, 상기 미세 패턴의 홈 부분에 나노 삽입물을 삽입하는 단계 및 상기 제품의 표면에서 상기 미세 패턴이 형성된 부분에 보호막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 대상물에 패턴을 형성하는 방법 및 이를 적용한 물품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제품의 표면에 문자나 문양, 그림 등의 미세 패턴을 형성하는 방법 및 이를 적용하여 형성한 미세 패턴을 포함하는 제품에 관한 것이다.
일반적으로, 반지, 귀걸이 혹은 목걸이 등의 쥬얼리(jewelry) 및 귀금속에 문자나 문양 등을 새기는 것은 디자이너 및 소비자의 취향이나 목적에 따라 다양한 형태로 이루어져 왔다.
예컨대, 강도가 높은 뾰족한 팁으로 반지 등의 표면에 각인하여 패턴을 새기거나, 고온으로 금속 등을 녹여 문양을 만들어서 붙이거나 혹은 레이저 등을 이용해서 원하는 문자나 그림을 각인시키는 방식 등 여러 방법이 있다.
그러나, 종래의 쥬얼리에 새겨진 패턴들은 육안으로 확인이 가능한 수준의 선폭 및 크기를 갖고, 그 용량(문자수 등)에 한계가 있으며, 새겨진 패턴으로 인해 쥬얼리 고유의 디자인을 해치는 경우가 발생한다. 또한, 한번 새겨진 패턴들은 다시 갱신하거나 삭제하는데 어려움이 있다. 한편, 최근에는 도난 방지나 모조품 식별을 비롯해서 다양한 기능 및 의미를 부여하기 위한 패턴 형성(각인)의 필요성도 대두되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 소비자가 원하는 맞춤형(customized) 대용량의 글, 그림, 사진(이미지) 등의 다양한 패턴들을 쥬얼리 등의 제품의 원하는 위치에 나노미터 혹은 마이크로미터 사이즈로 새기고, 향후 원할 경우 언제든지 삭제 및 갱신이 가능하도록 하는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법"을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제품을 지지 및 이동시키는 XYZ축 모터 스테이지와 미세 패턴을 형성하기 위한 팁(tip)을 지지 및 이동시키는 XYZ축 피에조 스테이지를 상호 간섭이 없도록 독립적으로 설계하여 제품의 무게가 팁의 이동에 영향을 주는 것을 배제함으로써, 미세 패턴을 더욱 정교하게 형성할 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법"을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 딥 펜 나노리소그래피(dip pen nanolithography) 기술을 이용해서 다양한 종류의 나노 삽입물을 미세 패턴된 홈 부분에 위치시킴으로써, 다양한 컬러 내지 다양한 형광을 구현할 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법"을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 미세 패턴이 형성된 제품을 스마트폰과 같은 스마트 기기의 줌인(zoom-in) 기능으로 확대하여 확인 가능하도록 함으로써, 소비자/사용자가 원할 때 언제든지 쉽게 확인 및 판독이 가능한 미세 패턴을 형성하는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법"을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법"을 적용하여 형성한 미세 패턴을 포함하는 제품을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미세 패턴이 형성될 제품의 표면의 거칠기 및 굴곡을 스캔 방식으로 확인하는 단계; 상기 거칠기 및 굴곡을 확인한 결과에 따라, 필요한 경우에 한하여, 상기 제품의 표면을 폴리싱(polishing)하는 단계; 상기 제품의 표면에 홈 부분을 포함하는 미세 패턴을 형성하는 단계; 상기 미세 패턴의 홈 부분에 나노 삽입물을 삽입하는 단계; 및 상기 제품의 표면에서 상기 미세 패턴이 형성된 부분에 보호막을 형성하는 단계를 포함하는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법이 제공된다.
상기 거칠기 및 굴곡을 스캔 방식으로 확인하는 단계에서 원자힘 현미경(atomic force microscope)을 이용해서 상기 미세 패턴을 형성하고자 하는 상기 제품의 표면을 접촉식, 비접촉식 또는 두드림 방식으로 나노미터 내지 마이크로미터 사이즈로 이미징하여 상기 제품의 표면의 거칠기 및 굴곡을 확인할 수 있다.
상기 폴리싱하는 단계에서는 상기 제품 보다 높은 강도를 갖는 고체의 모서리를 상기 제품의 표면에서 회전시키거나, 단부가 수십 마이크로미터 사이즈로 평평하게 연마된 폴리싱용 팁을 이용해서 상기 제품의 표면을 폴리싱할 수 있다.
상기 미세 패턴의 선폭은 수 nm 내지 수백 ㎛ 일 수 있고, 상기 미세 패턴의 깊이는 수 nm 내지 수 ㎛ 일 수 있다.
상기 미세 패턴을 형성하는 단계에서 원자힘 현미경(atomic force microscope)의 압입(indentation) 방식을 이용해서 미세 패턴을 형성할 수 있다.
상기 미세 패턴을 형성하는 단계에서 상기 원자힘 현미경의 팁(tip)이 장착되는 XYZ축 피에조 스테이지 및 상기 제품이 장착되는 XYZ축 모터 스테이지를 포함하는 미세 패턴 형성 장치가 사용될 수 있고, 상기 XYZ축 피에조 스테이지와 상기 XYZ축 모터 스테이지는 서로 간섭이 방지되도록 상호 분리되어 독립적으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다.
상기 원자힘 현미경의 팁(tip)은 다이아몬드 재질이거나 다이아몬드로 코팅될 수 있다.
상기 원자힘 현미경의 팁(tip)의 스프링 계수(k)는 약 0.1 ∼ 1000 N/m 범위일 수 있고, 상기 팁에 의해 상기 제품에 가해지는 압입력은 약 0.1 nN ∼ 1000 μN 범위일 수 있다.
상기 미세 패턴을 형성하는 단계에서 레이저 가공(machining) 및 절제(ablation) 방식을 이용해서도 미세 패턴을 형성할 수 있다.
상기 레이저 가공 및 절제 방식을 이용한 상기 미세 패턴의 형성은 약 10-1 Torr 이하의 진공도를 갖는 저진공 챔버에서 레이저를 이용해서 수행될 수 있고, 상기 레이저의 파장은 약 600 nm ∼ 1200 nm 범위일 수 있고, 상기 레이저의 파워는 약 0.01 W ∼ 100 W 범위일 수 있고, 상기 레이저의 펄스 폭은 약 5 fs(펨토초) ∼ 100 ps(피코초) 범위일 수 있다.
상기 미세 패턴을 형성하는 단계는 팁(tip)을 이용해서 수행할 수 있고, 상기 팁에 이물질이 묻거나 상기 팁이 오염된 경우, 상기 팁을 에탄올로 세척하고 이산화규소(SiO2) 기판에 상기 팁을 접촉 방식으로 스캔하여 상기 팁의 품질을 회복시킬 수 있다.
상기 나노 삽입물은 나노 구조물, 나노 입자, 바이오 물질, 글리세롤(glycerol), 컬러 잉크(color ink) 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 나노 구조물은 양자점(quantum dot)을 포함할 수 있고, 상기 양자점은 그 크기에 따라 고유의 색을 갖거나 고유의 형광 특성을 가질 수 있다.
상기 제품의 표면에서 상기 미세 패턴이 형성된 부분에 인접한 영역에 정렬 마커(alignment marker)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제품의 표면에 제 2 미세 패턴의 형성시, 상기 정렬 마커는 상기 미세 패턴에 대한 상기 제 2 미세 패턴의 정렬(align) 작업에 이용될 수 있다.
상기 미세 패턴은 사람의 육안으로는 확인이 불가하되, 스마트 기기의 줌인(zoom-in) 기능을 통해 확인 가능하도록 형성될 수 있다.
상기 미세 패턴은 삭제, 변경, 갱신 및 교체가 가능하도록 형성될 수 있다.
상기 방법은 상기 미세 패턴을 삭제하는 단계; 및 상기 제품의 표면에서 상기 미세 패턴이 삭제된 영역에 새로운 미세 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 방법을 이용해서 형성된 미세 패턴을 포함하는 제품이 제공된다.
상기 제품은 액세서리(accessory)를 포함할 수 있다.
상기 제품은 비액세서리(non-accessory) 물품을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 쥬얼리 및 귀금속 등의 제품에 소비자가 원하는 맞춤형(customized) 미세 패턴을 용량의 제한 없이(혹은, 거의 제한 없이) 미세 크기로 원하는 위치에 새김으로써, 쥬얼리 자체의 디자인을 해치지 않을 수 있고, 또한, 횟수의 제한 없이(혹은, 거의 제한 없이) 미세 패턴의 갱신 및 삭제가 가능한 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 폴리싱(polishing) 공정을 이용함으로써 제품 표면의 굴곡, 요철, 코팅물이나 오염(contamination)의 유무에 관계 없이 미세 패턴을 용이하게 형성할 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 원자힘 현미경(atomic force microscope)의 압입(indentation) 방식을 채용하되, 제품을 지지하는 스테이지(XYZ축 모터 스테이지)와 압입용 팁(tip)을 지지하는 스테이지(XYZ축 피에조 스테이지)를 독립적으로 설계함으로써, 제품의 무게가 팁을 지지하는 스테이지에 영향을 미치지 않도록 하여 보다 정교하고 안정적으로 미세 패턴을 형성할 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 딥 펜 나노리소그래피(dip pen nanolithography) 기술을 이용하여 다양한 종류의 나노 삽입물을 미세 패턴된 홈에 위치시킴으로써, 다양한 컬러/형광 및 나노 삽입물의 고유한 특성을 발현시킬 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 형성된 미세 패턴에 보호막 코팅을 수행함으로써, 미세 패턴된 부분이 영구적 또는 반영구적으로 보존 가능하도록 하는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 사람의 육안으로는 확인이 불가하지만 스마트폰과 같은 스마트 기기의 줌인(zoom-in) 기능으로 미세 패턴을 확인 및 판독할 수 있도록 함으로써, 소비자/사용자로 하여금 본인의 애장품(제품)에 실제로 미세 패턴이 새겨져 있는 것을 확인토록 하여 소비자의 구매/소유 욕구를 자극할 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 다양한 구조물(탈부착용 요소)에 미리 미세 패턴을 새겨 놓고, 제품의 원하는 위치에 탈부착 가능하도록 함으로써, 보다 편리하고 효율적으로 그리고 다양한 방식으로 미세 패턴된 제품의 연출이 가능하도록 하는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 제품 하나에 반복된 미세 패턴을 형성하거나 동일한 제품에 미세 패턴을 계속 새기는 경우, 팁의 품질을 회복(회생)시킬 수 있는 여러 방법을 제시함으로써, 팁의 오염에 따른 불량을 방지하는 효과를 얻을 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다.
그러나, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 적용될 수 있는 폴리싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 미세 패턴을 형성(각인)하는 방법 및 나노 삽입물을 삽입하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 보호막을 형성하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법을 적용하여 형성된 미세 패턴을 포함하는 제품을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 사용될 수 있는 미세 패턴 형성 장치를 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 적용될 수 있는 팁(tip)의 회생 방법을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 앞서 형성된 미세 패턴을 제거하기 전/후의 제품 표면을 보여주는 모식도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 적용될 수 있는 정렬 마커(alignment marker)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 형성된 미세 패턴을 스마트 기기로 확인하는 방법을 예시적으로 보여주는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 적용될 수 있는 폴리싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 미세 패턴을 형성(각인)하는 방법 및 나노 삽입물을 삽입하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 보호막을 형성하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법을 적용하여 형성된 미세 패턴을 포함하는 제품을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 사용될 수 있는 미세 패턴 형성 장치를 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 적용될 수 있는 팁(tip)의 회생 방법을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 앞서 형성된 미세 패턴을 제거하기 전/후의 제품 표면을 보여주는 모식도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 적용될 수 있는 정렬 마커(alignment marker)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 형성된 미세 패턴을 스마트 기기로 확인하는 방법을 예시적으로 보여주는 모식도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
이하에서 설명할 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 명확하게 설명하기 위하여 제공되는 것이고, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용되는 단수 형태의 용어는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어는 언급한 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용된 "연결"이라는 용어는 어떤 부재들이 직접적으로 연결된 것을 의미할 뿐만 아니라, 부재들 사이에 다른 부재가 더 개재되어 간접적으로 연결된 것까지 포함하는 개념이다.
아울러, 본원 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본원 명세서에서 사용되는 "약", "실질적으로" 등의 정도의 용어는 고유한 제조 및 물질 허용 오차를 감안하여, 그 수치나 정도의 범주 또는 이에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 제공된 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 영역이나 파트들의 사이즈나 두께는 명세서의 명확성 및 설명의 편의성을 위해 다소 과장되어 있을 수 있다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법은 미세 패턴이 형성될 제품의 표면의 거칠기(roughness) 및 굴곡을 스캔 방식으로 확인하는 단계(S10), 상기 거칠기 및 굴곡을 확인한 결과에 따라, 상기 제품의 표면에 대한 평탄화가 필요한지 여부를 결정하는 단계(S20), 상기 제품의 표면에 대한 평탄화가 필요한 경우, 상기 제품의 표면을 폴리싱(polishing)하는 단계(S30), 상기 제품의 표면에 홈 부분 및 돌출 부분을 포함하는 미세 패턴을 형성하는 단계(S40), 상기 미세 패턴의 홈 부분에 나노 삽입물을 삽입하는 단계(S50) 및 상기 제품의 표면에서 상기 미세 패턴이 형성된 부분에 보호막을 형성하는 단계(S60)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 '미세 패턴'이라는 용어는 문자나 문양, 그림, 이미지 등을 새겨 넣기 위한 홈과 돌출부가 반복되는 요철 구조를 의미할 수 있다. 따라서, 상기 '미세 패턴'은 미세 패턴부 또는 홈과 돌출부를 갖는 요철 패턴부(미세 요철 패턴부) 또는 홈과 돌출부를 갖는 미세 요철 구조부(미세 요철 구조부) 등으로 지칭할 수도 있다. 그러나, 상기 '미세 패턴'은 홈과 돌출부가 반복되는 구조를 갖지 않을 수도 있으며, 본 명세서는 이러한 경우 까지 포괄할 수 있다.
상기 거칠기 및 굴곡을 스캔 방식으로 확인하는 단계(S10)에서 원자힘 현미경(atomic force microscope), 즉, 원자 탐침 현미경을 이용해서 상기 미세 패턴을 형성하고자 하는 상기 제품의 표면을 접촉식, 비접촉식 또는 두드림 방식으로 나노미터 내지 마이크로미터 사이즈로 이미징하여 상기 제품의 표면의 거칠기 및 굴곡을 확인(파악)할 수 있다. 이때, 추후에 형성할 미세 패턴의 크기의 약 1.5 ∼ 2배 정도의 크기로 상기 제품의 표면을 이미징함으로써, 해당 표면 영역의 거칠기와 굴곡을 파악할 수 있다. 여기서, 상기 제품의 표면의 거칠기와 굴곡을 나노미터(10-9 m) 이하의 단위로 파악될 수 있다. 평탄화가 필요한지 여부를 결정하는 단계(S20)에서 평탄화가 필요한 것으로 판단된 경우에 한하여 폴리싱 단계(S30)를 수행할 수 있고, 평탄화가 필요 없는 것으로 판단된 경우에는 폴리싱 공정 없이 후속의 미세 패턴 형성 단계(S40)로 넘어갈 수 있다. 따라서, 폴리싱 단계(S30)는 선택적인(optional) 공정일 수 있다.
상기 제품의 표면(초기 표면)의 굴곡을 평탄화하기 위한 폴리싱 단계(S30)에서는, 예를 들어, 상기 제품 보다 높은 강도를 갖는 고체의 모서리 등을 상기 제품의 표면에서 고속(예컨대, 약 1000∼5000 rpm)으로 회전시킴으로써 폴리싱을 수행할 수 있다. 이때, 해당 제품 표면의 수백 nm 내지 수백 ㎛ 정도의 사이즈(폭 및/또는 길이)를 갖는 영역에 폴리싱을 수행할 수 있다. 여기서, 폴리싱하는 면적은 수십 nm2 내지 수백 ㎛2 이 될 수 있으며, 이는 미세 패턴의 모양 및 개수 등에 따라 달라질 수 있다.
폴리싱 단계(S30)에서 사용 가능한 다른 폴리싱 방법으로는, 단부가 수십 마이크로미터 사이즈(폭 및/또는 길이)로 평평하게 연마된 폴리싱용 팁을 이용해서 상기 제품의 표면을 폴리싱할 수 있다. 예를 들어, 비접촉(noncontact)용 팁을 접촉 모드(contact mode)로 습도가 높은 상태에서 이산화규소(SiO2) 표면을 스캔 후, 팁 단부가 평평하게 그라인딩(grinding) 되면 수십 마이크로 사이즈로 평평한 끝부분을 가진 팁을 얻을 수 있으며, 이를 이용하여 제품의 표면을 폴리싱할 수 있다. 또 다른 폴리싱 방법으로는, 일반적으로 사용되는 끝이 뾰족한 폴리싱 툴 키트(polishing tool kit)를 이용해서, 광학 현미경 혹은 디지털 현미경으로 확인하면서 폴리싱 툴을 제품 표면에 접근시켜 제품 표면에 접촉되는 순간 까지 폴리싱을 하게 되면, 수십 ㎛ 내지 수백 ㎛ 스케일의 평탄한(flat) 영역을 얻어내는 것이 가능하다.
또한, 폴리싱 단계(S30), 즉, 폴리싱 작업은 상기 제품에 미리 형성된(각인된) 미세 패턴이 존재하는 경우에도 진행될 수 있다. 즉, 횟수에 관계 없이, 기존의 미세 패턴을 삭제하고 새로운 미세 패턴으로 갱신할 수 있다.
미세 패턴 형성 단계(S40)에서는 원자힘 현미경(atomic force microscope), 즉, 원자 탐침 현미경의 압입(indentation) 방식을 이용해서 미세 패턴을 형성할 수 있다. 여기서, 압입 방식은 원자힘 현미경의 압입 기술일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며 끝이 날카로운 팁(tip) 등으로 표면에 미세 패턴(홈 등)을 형성하는 모든 종류의 기법으로 확장될 수 있다. 앞서 설명한 폴리싱 단계(S30)에 의해 형성되거나 폴리싱 단계(S30) 없이도 존재할 수 있는 제품 표면의 평탄화된 부분에 원자힘 현미경의 팁(tip)을 이용한 압입 방식 또는 레이저를 조사하는 방법을 이용해서 음각 또는 양각의 형태로 나노미터 내지 마이크로미터 사이즈의 미세 패턴을 새길 수 있다. 여기서, 상기 미세 패턴의 선폭은 수 nm 내지 수백 ㎛ 정도일 수 있고, 상기 미세 패턴의 깊이(홈 부분의 깊이)는 수 nm 내지 수 ㎛ 정도일 수 있다. 비제한적인 예로서, 상기 미세 패턴의 선폭은 10 nm 내지 900 ㎛ 정도일 수 있고, 상기 미세 패턴의 깊이(홈 부분의 깊이)는 1 nm 내지 900 ㎛ 정도일 수 있다.
미세 패턴 형성 단계(S40)에서 상기 원자힘 현미경의 팁(tip)(즉, 탐침)이 장착되는 XYZ축 피에조 스테이지(piezo stage) 및 상기 제품이 장착되는 XYZ축 모터 스테이지(motor stage)를 포함하는 미세 패턴 형성 장치가 사용될 수 있고, 상기 XYZ축 피에조 스테이지와 상기 XYZ축 모터 스테이지는 서로 간섭이 방지되도록 상호 분리되어 독립적으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 XYZ축 피에조 스테이지는 3축 피에조 스테이지라고 할 수 있고, 상기 XYZ축 모터 스테이지는 3축 모터 스테이지라고 할 수 있다. 원자힘 현미경의 압입 방식으로 미세 패턴을 형성할 경우, 무게가 있는 제품을 피에조 스테이지(piezo stage)에 올려 놓고 스캔할 때는 피에조 스테이지에 무리가 갈 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 XYZ축 피에조 스테이지 위에 제품을 올려놓고 스캔하는 것을 피하고, 제품과 팁(tip)이 완전히 독립적으로 이동할 수 있도록 설계할 수 있다. 이를 위해, 제품을 흔들림 없이 안정적으로 고정해 줄 수 있는 XYZ축 모터 스테이지를 제작하여 사용할 수 있다.
상기 원자힘 현미경의 팁(tip)은 일반적으로 강도가 가장 높은 다이아몬드 재질이거나 다이아몬드로 코팅된 팁일 수 있다. 그러나, 팁(tip)의 재질은 미세 패턴을 형성할 제품의 구성 물질에 따라 달라질 수 있다. 제품의 구성 물질에 따라 그에 적합한 강도를 갖는 팁이 사용될 수 있다.
상기 원자힘 현미경의 팁(tip)의 스프링 계수(k)는 약 0.1 ∼ 1000 N/m 범위일 수 있고, 상기 팁에 의해 상기 제품에 가해지는 압입력(indentation force)은 약 0.1 nN ∼ 1000 μN 범위일 수 있다. 이러한 스프링 계수 및 압입력의 조건을 만족할 때, 미세 패턴의 형성이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 미세 패턴 형성 단계(S40)는 팁(tip)(즉, 탐침)을 이용해서 수행할 수 있고, 반복된 미세 패터닝 등에 의해 상기 팁에 이물질이 묻거나 상기 팁이 오염된 경우, 상기 팁을 에탄올로 세척하고 이산화규소(SiO2) 기판에 상기 팁을 접촉 방식으로 스캔하여, 이물질 및 오염물을 제거하고 상기 팁의 품질을 회복(회생/재생)시킬 수 있다. 상기 팁을 회생/재생하는 방법은 예시적인 것이고, 경우에 따라, 달라질 수 있다. 상기 팁을 회생/재생하는 과정에서 팁 및 팁이 설치된 캔틸레버(cantilever)가 손상되지 않게 하는 것이 중요할 수 있다. 상기 회생/재생된 팁을 이용해서 다시 미세 패턴 형성 작업을 수행할 수 있다.
다른 실시예의 경우, 미세 패턴 형성 단계(S40)에서 레이저 가공(machining) 및 절제(ablation) 방식을 이용해서 미세 패턴을 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 레이저 가공 및 절제 방식을 이용한 상기 미세 패턴의 형성은 약 10-1 Torr 이하의 진공도를 갖는 저진공 챔버(low vacuum chamber)에서 레이저를 이용해서 수행될 수 있다. 이때, 상기 레이저로서, 예를 들어, Ti:sapphire 레이저 혹은 Nd:YAG 레이저 등이 사용될 수 있다. 상기 레이저의 파장은 약 600 nm ∼ 1200 nm 범위일 수 있고, 상기 레이저의 파워는 약 0.01 W ∼ 100 W 범위일 수 있으며, 상기 레이저의 펄스 폭(pulse duration)은 약 5 fs(펨토초) ∼ 100 ps(피코초) 범위일 수 있다. 상기한 조건들을 만족할 때, 고에너지를 갖는 레이저를 이용해서 미세한 패턴을 용이하게 형성할 수 있다. 미세 패턴을 형성할 제품의 종류나 강도 및 미세 패턴의 크기 등에 따라서, 상기한 값들이 조절되어 사용될 수 있다.
나노 삽입물의 삽입 단계(S50)에서 제품의 표면의 양각 혹은 음각으로 패턴된 홈 부분(움푹 파여진 곳)에 딥 펜 나노리소그래피(dip pen nanolithography) 기술을 이용해서 다양한 종류의 나노 삽입물을 위치시킬 수 있다. 나노 삽입물의 삽입 단계(S50)는 상기 나노 패턴에 색을 입히는 컬러 형성 단계를 포함하거나, 나노 삽입물의 삽입 단계(S50) 이후에 컬러 형성 단계를 별도로 수행할 수도 있다. 상기 나노 삽입물은, 예컨대, 약 1 nm 내지 500 nm 정도의 직경을 가질 수 있다. 상기 나노 삽입물은 나노 구조물, 나노 입자, 바이오 물질, 글리세롤(glycerol), 컬러 잉크(color ink) 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 나노 구조물은 양자점(quantum dot)을 포함할 수 있고, 상기 양자점은 그 크기에 따라 고유의 색을 갖거나 고유의 형광 특성을 가질 수 있다. 다양한 크기의 양자점들은 각각의 크기에 따라 고유의 색 또는 형광 특성을 가질 수 있어, 소비자가 원하는 색 등을 고려하여 미세 패턴된 부분에 입힐 수 있다. 또한, 금, 은, 동 및 각종 금속의 나노 입자 및 그들의 혼합물 등도 미세 패턴된 곳에 위치시킬 수 있다. 또한, DNA, 세포(cell), 핵산 또는 단백질 등의 바이오 물질도 가능하며, 기타 각종 나노 입자, 글리세롤 및 컬러 잉크 등도 소비자의 취향에 맞게 미세 패턴된 곳에 삽입이 가능할 수 있다.
보호막 형성 단계(S60)에서는 제품의 상기 미세 패턴이 형성된 부분에 보호막을 형성할 수 있다. 제품의 상기 미세 패턴이 형성된 부분(즉, 각인된 부분)에 이물질 끼는 것, 녹스는 것 등을 방지하기 위해, 해당 부분만 보호막으로 코팅하거나 착색하여 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 해당 작업 후, 상기 보호막(코팅층/착색층)이 안정적으로 굳어지게 하기 위해, 온도 제어(가열) 혹은 광조사 등의 과정(경화 공정)이 수행될 수 있다. 위 경화 공정의 조건은 해당 제품의 물질 및 보호막의 물질 등에 따라 달라질 수 있다. 상기 보호막의 형성은 상기 제품 전체를 보호하면서 미세 패턴된 부분에만 코팅이 진행될 수 있도록 쉐도우(shadow) 마스크를 이용해서 진행될 수 있고, 쉐도우 마스크 형성 후, 스프레이(spray) 방식 또는 소프트 브러쉬(soft brush)를 이용한 도포 방식 등을 이용함으로써, 제품 자체에 가해질 수 있는 영향을 최대한 배제하면서 코팅을 진행할 수 있다. 스프레이 방식으로 코팅되는 소재의 물질은 쥬얼리 및 귀금속의 종류에 따라 다르게 선택될 수 있고, 일반적으로 시중에서 판매되는 제품 등을 이용해도 무방할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 형성되는 상기 미세 패턴은 사람의 육안으로는 확인이 불가하되, 스마트폰과 같은 스마트 기기의 줌인(zoom-in) 기능을 통해 확대하여 확인 가능할 수 있다. 이와 관련해서, 본 발명의 실시예에 따른 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법은 스마트 기기의 줌인(zoom-in) 기능으로 상기 제품에 형성된 미세 패턴을 확인하는 단계(S70)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스마트 기기는 스마트폰 및 테블릿 PC(personal computer) 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 사람의 육안으로는 확인이 불가하지만 스마트폰과 같은 스마트 기기의 줌인(zoom-in) 기능으로 미세 패턴을 확인 및 판독할 수 있도록 함으로써, 소비자/사용자로 하여금 본인의 애장품(제품)에 실제로 미세 패턴이 새겨져 있는 것을 확인토록 하여 소비자의 구매/소유 욕구를 자극할 수 있다. 예컨대, 미세 패턴이 완성된 제품은 스마트폰의 줌인 기능(예를 들어, 약 50배 또는 그 이상 비율까지 확대 가능)으로 확인 가능 하게 하여 소비자/사용자가 원할 때 일상 중에 언제든지 쉽게 확인/판독이 가능하도록 할 수 있다. 이는 미세 패턴이 육안으로는 식별 불가능한 패턴이지만, 소비자로 하여금 실제로 본인의 애장품에 미세 패턴 새겨져 있다는 것을 증명해 줄 수 있으므로, 소비자/사용자의 만족도를 크게 높일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 미세 패턴은 삭제, 변경, 갱신 및 교체가 가능하도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법은 상기 미세 패턴을 삭제하는 단계 및 상기 제품의 표면에서 상기 미세 패턴이 삭제된 영역에 새로운 미세 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 미세 패턴 및 상기 보호막이 형성된 부분은 소비자/사용자가 원하면 언제든지 삭제 및 새로운 패턴으로 갱신이 가능할 수 있다. 해당 과정은 기존의 미세 패턴이 형성된 영역에 폴리싱(polishing)을 다시 진행함으로써 이루어질 수 있다. 수십 nm 내지 수백 nm (즉, 10-8 m 내지 10-7 m) 깊이(depth)의 폴리싱(polishing)은 일반적인 쥬얼리(예컨대, 반지)의 테두리 두께 사이즈인 수 mm (10-3 m)와 비교하여 10만 배 이상 차이가 나기 때문에, 폴리싱 효과를 눈으로 식별하는 것은 불가능할 수 있다. 따라서, 원래의 쥬얼리에는 큰 변화가 나타나지 않으며, 수 차례 이상 갱신을 진행하여도 무방하다.
본 발명의 실시예에 따른 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법은 상기 제품의 표면에서 상기 미세 패턴이 형성된 부분에 인접한 영역에 정렬 마커(alignment marker)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제품의 표면에 제 2 미세 패턴의 형성시, 상기 정렬 마커는 상기 미세 패턴에 대한 상기 제 2 미세 패턴의 정렬(align) 작업에 이용될 수 있다. 상기 정렬 마커를 형성하는 단계는, 예컨대, S50 단계 이후에 수행될 수 있지만, 경우에 따라서는, S40 단계 및 S50 단계에서 수행될 수도 있다.
제품의 여러 영역에 미세 패턴의 형성이 요구되는 경우, 모터로 이동 가능한 XYZ축 모터 스테이지를 이용하여 일정한 간격으로 제품을 이동시키면서 미세 패턴의 형성이 진행될 수 있다. 또한, 시간차 별로 동일 제품에 미세 패턴의 각인이 진행될 경우(예를 들어, 기념일마다), 최초의 각인 영역의 네 개 모서리에 정렬 마커(alignment marker)를 표시해 놓은 후, 다음 미세 패턴과 평행을 맞추는 얼라인 작업에 이용할 수 있다. 또한, 새로 형성하고자 하는 미세 패턴이 기존에 형성되었던 미세 패턴의 글 및 그림의 압입 깊이(indentation depth) 및 크기와 동일한 조건(혹은, 거의 동일한 조건)으로 일정하게 각인될 수 있도록 하기 위해, 각인 조건들(예컨대, contact force, scan rate, 외부 온도, 습도 등)을 기록 및 저장할 수 있다. 이때, 기존에 미세 패턴된 영역의 모서리 간 간격 및 센터 값 등을 프로그램에 저장해 놓으면, 차후 추가적인 미세 패턴 형성 작업 시 일정한 크기의 미세 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
또한, 미세 패턴된 부분을 추후에 찾지 못하게 되는 것을 방지하기 위해, 미세 패턴된 부분 주위로 약 2 ∼ 100배 정도의 원자힘 현미경 토포그래피 이미지(AFM topography image), 옵티컬 이미지(optical image) 및 스마트폰 줌 이미지 측정/촬영 등으로 미세 패턴 주위의 형태 등을 미리 파악하고 저장한 후, 추후 소비자/사용자가 쉽게 미세 패턴을 찾을 수 있도록 할 수 있다. 이 작업은 차후의 추가적인 각인이 요구되는 상황에서 최초의 각인 지점을 쉽게 찾을 수 있게 해줌으로써, 추가적으로 미세 패턴을 각인하려는 지점을 선택하는데 도움을 줄 수 있다.
실시예들에 따르면, 해당 제품(쥬얼리, 장식품 등)에 미세 패턴을 각인시킬 수 있지만, 작은 샘플들(모양, 형태, 물질 종류, 색상 등은 소비자/사용자의 기호에 따라 선택 가능)에 미리 미세 패턴들을 각인시킨 후, 이들 중 적어도 하나를 해당 제품에 탈부착 방식으로 적용하여 사용하는 것도 가능하도록 설계할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 패턴 형성 단계(S40)에서 사용되는 방식은 스캐닝 프로브 리소그래피(scanning probe lithography)라고 지칭할 수 있다. 상기 스캐닝 프로브 리소그래피(scanning probe lithography)를 이용하면, 다른 나노리소그래피(nanolithography) 기술과 비교할 때, 에칭, 노광, 용액과의 접촉 과정 등이 없이 완성품에 직접 미세 패턴을 형성하는 것이 가능하다. 즉, 제품의 완성 단계 후, 완성된 제품에 미세 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 이러한 미세 패턴 형성 방식은 상품에 대한 보존성이 뛰어나다고 할 수 있다.
위에서 설명한 미세 패턴 형성 방식은 압입을 통해 제품 표면에 홈을 만들고 그곳에 다양한 나노 삽입물을 삽입시키는 방법에 국한되지 아니한다. 또 다른 미세 패턴 형성 방식으로는, 전도성(conductivity)이 있는 제품에 한하여(제품 표면에만 전도성이 있어도 무방), 팁(tip)과 제품 사이에 약 0.1V ∼ 100V 범위의 전압(제품 종류 및 구조에 따라 전압 크기 조절)을 걸어주어 제품 표면에 산화(oxidation)가 일어나게 하여 이를 통해 쥬얼리 및 귀금속의 표면에 미세 패턴(미세 산화 패턴)을 형성시킬 수도 있다. 이때, 약 60% 이상의 습도 조건은 이러한 미세 산화 패턴의 형성을 위해 요구될 수 있고, 보호막 형성을 통해 미세 산화 패턴을 영구적 또는 반영구적으로 보존할 수 있다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이, 미세 패턴을 형성하는 다른 방법으로는 레이저 가공 및 절제 방식을 이용해서 미세 패턴을 형성하는 방법이 있다.
부가해서, 위에서 제시한 미세 패턴 형성을 위한 압입 방식은 단순히 스캐닝 프로브 리소그래피(scanning probe lithography) 기술에 국한되지 아니한다. 예를 들어, 그 밖에 나노리소그래피(nanolithography) 기술도 쥬얼리 및 귀금속 등의 제품(상품)에 대한 미세 패턴 형성에 적용될 수 있다. 또한, 위에서 제시한 미세 패턴 형성을 위한 압입은 단순히 하나의 캔틸레버(cantilever)-팁(tip) 조합을 이용하는 것에 국한되지 않으며, 복수의 캔틸레버(cantilever)-팁(tip)을 포함하는 캔틸레버-팁 어레이(array)를 사용하여 대용량의 다중 미세 패턴을 형성시킬 수도 있다.
위에서 설명한 미세 패턴(문구, 시, 그림, 실사 사진 등)의 각인 대상이 되는 제품(물품)은 액세서리(accessory)를 포함하거나 비액세서리(non-accessory) 물품을 포함할 수도 있다. 상기 제품(물품)은 반지, 귀걸이, 목걸이, 팔찌 등의 쥬얼리 및 귀금속 등에 국한되지 않으며, 소비자/사용자가 가지고 있는 각종 골동품 및 애장품, 냉장고 자석, 기념품, 펜, 안경, 화병, 어린이 장난감, 아이 이름표(주소 드러내기 원치 않을시 유용), 악기, 치아(인공치아 포함), 사진, 신용카드, 학생증, 숟가락, 아이 첫수저, 시계, 핸드백, 폰케이스, 액자, 트로피, 메달, 유리병, 음료 용기, 술병, 물병 등을 포함할 수 있다. 상기 제품(물품)에 라벨 대신 나노 글씨/그림 등을 직접 새김으로써 친환경에 도움이 될 수 있고, 도난 방지 표시, 모조품 식별, 일련번호 각인, 물품에 원작자 싸인 혹은 사진 각인, 외국인 선물 위한 전통 문양 표시, 협업을 통한 각종 상업 캐릭터/문양 표시, 또는 상품의 희소성 강조(리미티드 에디션, 싸인 및 친필 등 각인) 등 다양한 목적으로 활용될 수 있다. 상기 제품(물품)의 종류는 소비자/사용자가 미세 패턴을 형성하기 원하는 모든 고체 물질로 확장이 가능할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법은 도 1에서 설명한 미세 패턴 형성 단계(S40)와 나노 삽입물의 삽입 단계(S50) 사이에 제품 표면의 이물질을 제거하는 단계(S45)를 더 포함할 수 있다. 미세 패턴 형성 단계(S40)에서 형성되는 홈 부분 주위에 이물질이나 찌꺼기 등이 일부 발생할 수 있고, 이런 것들을 이물질 제거 단계(S45)를 통해서 제거할 수 있다. 예를 들어, 에탄올과 같은 알코올계 용매나 아세톤과 같은 케톤계 용매가 묻혀진 소프트 브러쉬(soft brush) 등을 이용해서 상기 제품의 표면을 가볍게 닦아줌으로써 이물질이나 찌꺼기 등을 제거할 수 있다. 이 경우, 보다 선명하고 깨끗한 미세 패턴의 형성이 가능할 수 있다. 도 2에서 이물질 제거 단계(S45)가 추가된 것을 제외한 나머지 방법은 도 1에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 적용될 수 있는 폴리싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 미세 패턴이 형성될 제품(10)의 표면(10a)의 거칠기 및 굴곡을 스캔 방식으로 확인할 수 있고, 상기 거칠기 및 굴곡을 확인한 결과, 제품(10)의 표면(10a)에 대한 평탄화가 필요한 경우, 제품(10)의 표면(10a)을 폴리싱(polishing)하여 평탄화된 부분(10b)을 형성할 수 있다. 여기서, 제품(10)은 예시적으로 반지일 수 있다. 제품(10)의 표면(10a)을 스캔하여 거칠기와 굴곡이 (A)도면과 같이 심한 경우, (B)도면과 같이 폴리싱 작업을 통해 미세 패턴을 각인할 수 있도록 평탄화된 부분(10b)을 형성할 수 있다.
제품(10)의 표면(10a)을 먼저 스캔하여 토포그래피 이미지(topography image)를 얻을 수 있다. 이때, 미세 패턴을 형성하려는 위치에서 그 미세 패턴의 크기(전체 사이즈) 보다 약 1.5 ∼ 2배 정도 큰 사이즈로 이미징하여 해당 부분의 굴곡, 거칠기, 구조 등을 확인할 수 있다. 예를 들어, 팁(tip)을 이용한 접촉식 모드(contact mode), 비접촉식 모드(noncontact mode) 또는 두드림 모드(tapping mode)에 의한 이미징 작업을 수행하여 제품(10) 표면의 손상을 최대한 방지할 수 있다. 상기 팁은, 비제한적인 예로서, 실리콘 팁(silicon tip) 일 수 있지만, 그 재질은 달라질 수 있다. 그런 다음, 앞서 설명한 방식에 따라, 표면(10a)에 대한 폴리싱 공정을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 미세 패턴을 형성(각인)하는 방법 및 나노 삽입물을 삽입하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, (A)도면과 같이 제품의 평탄화된 표면(10b)에 홈 부분을 포함하는 미세 패턴(10c)을 형성할 수 있다. 이때, 원자힘 현미경의 팁(tip)(21)[즉, 탐침]을 이용한 압입 방식으로 미세 패턴(10c)을 형성할 수 있다. 팁(21)을 압입하고 드래그(drag)하는 방식으로 미세 패턴(10c)을 형성할 수 있다.
또한, (B)도면과 같이 미세 패턴(10c)의 홈 부분에 나노 삽입물(60)을 삽입할 수 있다. 예컨대, 미세 패턴(10c)의 홈 부분에 딥 펜 나노리소그래피(dip pen nanolithography) 기술을 이용해서 다양한 종류의 나노 삽입물(60)을 위치시킬 수 있다. 일례로, 나노 삽입물(60)은 양자점(quantum dot)을 포함할 수 있다. 다양한 크기의 양자점들은 각각의 크기에 따라 고유의 색 또는 형광 특성을 가질 수 있어 소비자/사용자가 원하는 색 등을 고려하여 미세 패턴된 부분에 입힐 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 금, 은, 동 및 각종 금속의 나노 입자 및 그들의 혼합물 등도 미세 패턴된 부분에 위치시킬 수 있다. 또한, DNA, 세포(cell), 핵산 또는 단백질 등의 바이오 물질도 가능하며, 기타 각종 나노 입자, 글리세롤 및 컬러 잉크 등도 소비자/사용자의 취향에 맞게 미세 패턴된 부분에 위치시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 보호막을 형성하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, (A)도면에 도시된 바와 같이, 제품(10)의 표면(10b)에 미세 패턴(10c)이 형성되고 나노 삽입물(60)의 삽입에 의해 컬러 표현이 마감된 상태에서, 미세 패턴(10c)이 형성된 부분을 제외한 나머지 부분에 쉐도우 마스크(70)를 형성할 수 있다. 다시 말해, 미세 패턴(10c)이 형성된 부분의 주변 영역을 쉐도우 마스크(70)로 마스킹할 수 있다.
그런 다음, (B)도면 및 (C)도면에 도시된 바와 같이, 코팅 물질(80)을 스프레이(spray) 방식 또는 소프트 브러쉬(soft brush)를 이용한 방식 등으로 도포(공급)할 수 있고, 소정의 시간이 지난 후, 쉐도우 마스크(70)를 제거할 수 있다. 참조번호 81은 형성된 보호막을 나타낸다. 보호막(81)은 미세 패턴(10c)이 형성된 부분 및 그 주변의 영역을 덮도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 보호막(81)은 미세 패턴(10c)의 홈 부분들과 이들 사이의 돌출 부분들 및 이들의 주변 영역을 덮도록 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법을 적용하여 형성된 미세 패턴을 포함하는 제품을 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에서 미세 패턴이 형성되는 제품에는 육안으로는 볼 수는 없고, 전술한 바와 같이 확대해야 확인할 수 있는 미세 패턴의 문자, 문양이나 이미지가 각인되어 있을 수 있다. 이러한 문자나 문양 또는 이미지들은 컬러 및 흑백이 모두 가능하다. 여기서, (a)는 미세 패턴을 문자로 새긴 경우를 보여주고, (b)는 미세 패턴을 그림이나 사진과 같은 이미지로 새긴 경우를 보여준다. 이러한 표시는 도 10 내지 도 12에서도 동일하다.
이와 같이, 상기 미세 패턴은 육안으로는 확인이 어렵기 때문에, 개인정보나 다른 프라이버시와 관련된 정보들이 노출되지 않을 수 있고, 제품의 소유자들은 개인정보의 노출과 같은 보안 문제에 대해 안심할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 사용될 수 있는 미세 패턴 형성 장치를 보여주는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 사용될 수 있는 미세 패턴 형성 장치는 스테이지들(20, 30)을 포함할 수 있다. XYZ축 피에조 스테이지(20)와 XYZ축 모터 스테이지(30)는 서로 독립적이기 때문에 서로의 진동 등에 영향을 주지 않을 수 있다. XYZ축 피에조 스테이지(20)는 프레임(25)에 제 1 스테이지(24)가 2축(X, Y축) 방향으로 미세 직선 구동될 수 있도록 설치될 수 있고, 제 1 스테이지(24)에 제 2 스테이지(23)가 수직 방향(Z축)으로 미세 직선 이동할 수 있도록 설치될 수 있다. 또한, 제 2 스테이지(23)에는 팁(21)이 캔틸레버(cantilever)(22), 즉, 기둥부(지지대)를 매개로 장착될 수 있다. 한편, XYZ축 모터 스테이지(30)는 모터 구동될 수 있도록 구성될 수 있고, 프레임(31)에 제 1 스테이지(32)가 1축(X축)을 따라 직선 구동될 수 있도록 설치될 수 있고, 제 1 스테이지(32)에 제 2 스테이지(33)가 다른 1축(Y축)을 따라 직선 구동될 수 있도록 설치될 수 있다. 제 2 스테이지(33) 상부에는 제 3 스테이지(34)가 높이 방향인 Z축 방향으로 승강될 수 있도록 설치될 수 있으며, 제 3 스테이지(34) 상부면에 척(chuck)(34a)에 의해 제품(10)이 고정될 수 있도록 설계될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 미세 패턴을 각인할 위치가 정해지면, 팁(21)을 미세 패턴을 형성할 위치의 중앙에 위치하도록 할 수 있다. 요구되는 문구, 그림, 사진 등을 전달 받아 스캐닝 리소그래피 컨트롤러(scanning lithography controller)의 입력부에 저장 후, 미세 패턴닝 직전에 불러오기 하여 팁의 움직임과 연동시킬 수 있다. 이때, 압입력을 조정하여 원하는 압입 깊이(indentation depth)를 설정할 수 있다. 스캐닝 리소그래피(scanning lithography) 작업이 시작되면 최대한 진동 및 소음을 자제하여 안정된 작업이 이루어질 수 있도록 한다. 필요시, XYZ축 모터 스테이지(30)를 옵티컬 테이블(optical table) 혹은 옵티컬 브레드보드(optical breadboard) 등에 장착시켜 진동 및 기타 노이즈 발생을 제거 또는 억제할 수 있다.
주변 조건에 따라서는 팁(21)과 제품(10) 표면 간의 워터 메니스커스(water meniscus) 때문에 압입(indentation) 조건이 달라질 수 있다. 즉, 나노미터 스케일에서 볼 때, 팁(21) 끝부분의 원자들은 작은 힘으로도 큰 압력(pressure = F/A where A=contact area, F=force)을 받을 수 있으므로, 미세 패터닝 및 스캐닝 중 팁(21)에 마모를 유발할 수 있다. 이를 막기 위해서는, 약 20 ∼ 30% 이하의 낮은 습도 조건(글로브 박스 이용)에서 미세 패터닝과 스캐닝을 진행하는 것이 하나의 해결 방법이 될 수 있다. 이러한 마모 방지 조건은 해당 금속(즉, 제품의 물질)의 종류 및 표면 상태에 따라서 달라질 수 있다. 단, 강도가 높은 제품(10)의 표면에 미세 패터닝을 진행할 경우에는, 경우에 따라, 약 60% 이상의 높은 습도 조건이 바람직할 수도 있다. 한편, 유리와 같이 깨지기 쉬운 곳에 미세 패터닝에 의한 각인을 진행할 경우, 압입력 값 및 속도 등을 조절하여 제품의 손상을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 적용될 수 있는 팁(tip)의 회생(재생/회복) 방법을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 사용될 수 있는 팁의 회생(재생/회복) 방법이 예시적으로 도시되어 있다. 캔틸레버(22)에 장착된 팁(21)에 이물질(21a)이 묻거나 여러 번 작업을 진행하여 팁(21)이 오염된 경우, 에탄올(40)에 팁을 담그거나 이산화규소(SiO2) 기판(50)에 여러 번 팁(21)을 접촉시켜 문지르는 방법으로 이물질(21a) 및 오염물을 제거하고 팁(21)의 품질을 재생시킬 수 있다. 그러나, 여기서 설명한 팁(21)의 회생 방법은 예시적인 것이고, 경우에 따라, 다양하게 변화될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 앞서 형성된 미세 패턴을 제거하기 전/후의 제품 표면을 보여주는 모식도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 앞서 형성했던 미세 패턴을 제거하기 전/후의 제품 표면이 예시적으로 도시되어 있다. (A)도면은 상기 미세 패턴을 제거하기 전의 상태이고, (B)도면은 상기 미세 패턴을 제거한 후의 상태이다. (A)도면에서 상기 미세 패턴은 과장되게 도시된 것일 수 있다. 기존의 미세 패턴(10c)이 형성된 제품(10)의 경우, 전술한 바와 같이, 폴리싱 작업을 통해 이를 제거하면 미세 패턴을 새로 각인할 수 있는 평탄화된 부분(10b)을 형성할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에 적용될 수 있는 정렬 마커(alignment marker)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 미세 패턴이 형성된 영역에 정렬 마커(alignment marker)를 별도로 각인할 수 있다. 예컨대, 미세 패턴이 형성된 영역의 모서리 부분에 상기 정렬 마커를 형성할 수 있다. 상기 정렬 마커는 추후에 미세 패턴이 추가적으로 형성되거나 반복적으로 형성될 경우, 미세 패턴들 서로 간의 위치 조정 및 간격 조정, 평행 맞추기 등의 용도로 사용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법 및 이를 적용한 제품이 도시되어 있다. 여기서는, 제품(10)의 본체에 직접 미세 패턴을 형성하지 않을 수 있고, 다른 기재나 구조물(11, 12, 13), 즉, "탈부착용 요소"에 원하는 미세 패턴들을 형성한 다음 이러한 구조물(11, 12, 13) 중 선택된 것을 제품(10)에 부착하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 1년마다 기념일에 미세 패턴의 이미지를 새로운 기재(구조물)에 각인하고, 이를 제품(10)에 부착하여 기념할 수 있다. 여기서, 상기 구조물(11, 12, 13)은, 예컨대, 장식물이나 보석류일 수 있지만, 이에 제한되지 아니한다. 다양한 구조물(탈부착용 요소)에 미리 미세 패턴을 새겨 놓고, 제품의 원하는 위치에 탈부착 가능하도록 함으로써, 보다 편리하고 효율적으로 그리고 다양한 방식으로 미세 패턴된 제품의 연출이 가능하게 할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법에서 형성된 미세 패턴을 스마트 기기로 확인하는 방법을 예시적으로 보여주는 모식도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표면에 미세 패턴이 형성된 제품의 사시도와 상기 미세 패턴을 스마트폰(100)으로 확인하는 이미지가 도시되어 있다. 실제 제품(10)인 반지에 미세 패턴을 형성한 경우, 육안으로 이를 확인하는 것은 불가할 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 영상 확대가 가능한 스마트 기기(전자 기기)를 이용해서, 상기 미세 패턴의 이미지를 확대함으로써 그 이미지를 확인할 수 있다. 여기서는, 스마트폰(100)의 줌인 기능을 이용하여 100배로 이미지를 확대함으로써 제품(10)의 미세 패턴을 스마트폰(100)의 화면으로 확인하는 경우를 예시적으로 도시하였지만, 확대 배율은 다양하게 변화될 수 있다. 육안으로 제품(10)에 새겨진 미세 패턴의 이미지나 글자 등을 확인할 수 없으나, 줌 기능을 이용해서 소비자/사용자가 원할 때 일상 중 언제든지 쉽게 확인 및 판독이 가능할 수 있다. 육안으로는 식별 불가능한 미세 패턴이지만 소비자/사용자로 하여금 실제 본인의 애장품 등에 미세 패턴이 새겨져 있음을 확인시켜 줄 수 있으므로, 이러한 확인 기능을 통해 소비 욕구를 자극할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 따르면, 쥬얼리 및 귀금속 등의 제품에 소비자가 원하는 맞춤형(customized) 미세 패턴을 용량의 제한 없이(혹은, 거의 제한 없이) 미세 크기로 원하는 위치에 새김으로써, 쥬얼리 자체의 디자인을 해치지 않을 수 있고, 또한, 횟수의 제한 없이(혹은, 거의 제한 없이) 미세 패턴의 갱신 및 삭제가 가능한 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 폴리싱(polishing) 공정을 이용함으로써 제품 표면의 굴곡, 요철, 코팅물이나 오염(contamination)의 유무에 관계 없이 미세 패턴을 용이하게 형성할 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 원자힘 현미경(atomic force microscope)의 압입(indentation) 방식을 채용하되, 제품을 지지하는 스테이지(XYZ축 모터 스테이지)와 압입용 팁(tip)을 지지하는 스테이지(XYZ축 피에조 스테이지)를 독립적으로 설계함으로써, 제품의 무게가 팁을 지지하는 스테이지에 영향을 미치지 않도록 하여 보다 정교하고 안정적으로 미세 패턴을 형성할 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 딥 펜 나노리소그래피(dip pen nanolithography) 기술을 이용하여 다양한 종류의 나노 삽입물을 미세 패턴된 홈에 위치시킴으로써, 다양한 컬러/형광 및 나노 삽입물의 고유한 특성을 발현시킬 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 형성된 미세 패턴에 보호막 코팅을 수행함으로써, 미세 패턴된 부분이 영구적 또는 반영구적으로 보존 가능하도록 하는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 사람의 육안으로는 확인이 불가하지만 스마트폰과 같은 스마트 기기의 줌인(zoom-in) 기능으로 미세 패턴을 확인 및 판독할 수 있도록 함으로써, 소비자/사용자로 하여금 본인의 애장품(제품)에 실제로 미세 패턴이 새겨져 있는 것을 확인토록 하여 소비자의 구매/소유 욕구를 자극할 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 다양한 구조물(탈부착용 요소)에 미리 미세 패턴을 새겨 놓고, 제품의 원하는 위치에 탈부착 가능하도록 함으로써, 보다 편리하고 효율적으로 그리고 다양한 방식으로 미세 패턴된 제품의 연출이 가능하도록 하는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 제품 하나에 반복된 미세 패턴을 형성하거나 동일한 제품에 미세 패턴을 계속 새기는 경우, 팁의 품질을 회복(회생)시킬 수 있는 여러 방법을 제시함으로써, 팁의 오염에 따른 불량을 방지하는 효과를 얻을 수 있는 "제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법" 및 이를 적용한 제품을 구현할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한 실시예에 따른 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법 및 이를 적용하여 형성한 미세 패턴을 포함하는 제품이, 본 발명의 기술적 사상이 벗어나지 않는 범위 내에서, 다양하게 치환, 변경 및 변형될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 때문에 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *
10 : 제품 10b : 평탄화된 부분
10c : 미세 패턴 11, 12, 13 : 구조물
20 : XYZ축 피에조 스테이지 30 : XYZ축 모터 스테이지
40 : 에탄올 50 : 이산화규소 기판
60 : 나노 삽입물 70 : 쉐도우 마스크
80 : 코팅 물질 81 : 보호막
100 : 스마트폰
10 : 제품 10b : 평탄화된 부분
10c : 미세 패턴 11, 12, 13 : 구조물
20 : XYZ축 피에조 스테이지 30 : XYZ축 모터 스테이지
40 : 에탄올 50 : 이산화규소 기판
60 : 나노 삽입물 70 : 쉐도우 마스크
80 : 코팅 물질 81 : 보호막
100 : 스마트폰
Claims (20)
- 미세 패턴이 형성될 제품의 표면의 거칠기 및 굴곡을 스캔 방식으로 확인하는 단계;
상기 거칠기 및 굴곡을 확인한 결과에 따라, 필요한 경우에 한하여, 상기 제품의 표면을 폴리싱(polishing)하는 단계;
상기 제품의 표면에 홈 부분을 포함하는 미세 패턴을 형성하는 단계;
상기 미세 패턴의 홈 부분에 나노 삽입물을 삽입하는 단계; 및
상기 제품의 표면에서 상기 미세 패턴이 형성된 부분에 보호막을 형성하는 단계를 포함하는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 거칠기 및 굴곡을 스캔 방식으로 확인하는 단계에서 원자힘 현미경(atomic force microscope)을 이용해서 상기 미세 패턴을 형성하고자 하는 상기 제품의 표면을 접촉식, 비접촉식 또는 두드림 방식으로 나노미터 내지 마이크로미터 사이즈로 이미징하여 상기 제품의 표면의 거칠기 및 굴곡을 확인하는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 폴리싱하는 단계에서는 상기 제품 보다 높은 강도를 갖는 고체의 모서리를 상기 제품의 표면에서 회전시키거나, 단부가 수십 마이크로미터 사이즈로 평평하게 연마된 폴리싱용 팁을 이용해서 상기 제품의 표면을 폴리싱하는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세 패턴의 선폭은 수 nm 내지 수백 ㎛ 이고, 상기 미세 패턴의 깊이는 수 nm 내지 수 ㎛ 인, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세 패턴을 형성하는 단계에서 원자힘 현미경(atomic force microscope)의 압입(indentation) 방식을 이용해서 미세 패턴을 형성하는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 미세 패턴을 형성하는 단계에서 상기 원자힘 현미경의 팁(tip)이 장착되는 XYZ축 피에조 스테이지 및 상기 제품이 장착되는 XYZ축 모터 스테이지를 포함하는 미세 패턴 형성 장치가 사용되고,
상기 XYZ축 피에조 스테이지와 상기 XYZ축 모터 스테이지는 서로 간섭이 방지되도록 상호 분리되어 독립적으로 이동 가능하도록 구성된, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 원자힘 현미경의 팁(tip)은 다이아몬드 재질이거나 다이아몬드로 코팅된, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 원자힘 현미경의 팁(tip)의 스프링 계수(k)는 0.1 ∼ 1000 N/m 범위이고, 상기 팁에 의해 상기 제품에 가해지는 압입력은 0.1 nN ∼ 1000 μN 범위인, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세 패턴을 형성하는 단계에서 레이저 가공(machining) 및 절제(ablation) 방식을 이용해서 미세 패턴을 형성하는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 레이저 가공 및 절제 방식을 이용한 상기 미세 패턴의 형성은 10-1 Torr 이하의 진공도를 갖는 저진공 챔버에서 레이저를 이용해서 수행되고,
상기 레이저의 파장은 600 nm ∼ 1200 nm 범위이고, 상기 레이저의 파워는 0.01 W ∼ 100 W 범위이고, 상기 레이저의 펄스 폭은 5 fs(펨토초) ∼ 100 ps(피코초) 범위인, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세 패턴을 형성하는 단계는 팁(tip)을 이용해서 수행하고,
상기 팁에 이물질이 묻거나 상기 팁이 오염된 경우, 상기 팁을 에탄올로 세척하고 이산화규소(SiO2) 기판에 상기 팁을 접촉 방식으로 스캔하여 상기 팁의 품질을 회복시키는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 나노 삽입물은 나노 구조물, 나노 입자, 바이오 물질, 글리세롤(glycerol), 컬러 잉크(color ink) 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 포함하는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 나노 구조물은 양자점(quantum dot)을 포함하고, 상기 양자점은 그 크기에 따라 고유의 색을 갖거나 고유의 형광 특성을 갖는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제품의 표면에서 상기 미세 패턴이 형성된 부분에 인접한 영역에 정렬 마커(alignment marker)를 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 제품의 표면에 제 2 미세 패턴의 형성 시, 상기 정렬 마커는 상기 미세 패턴에 대한 상기 제 2 미세 패턴의 정렬(align) 작업에 이용되는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세 패턴은 사람의 육안으로는 확인이 불가하되, 스마트 기기의 줌인(zoom-in) 기능을 통해 확인 가능하도록 형성되는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세 패턴은 삭제, 변경, 갱신 및 교체가 가능하도록 형성된, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세 패턴을 삭제하는 단계; 및
상기 제품의 표면에서 상기 미세 패턴이 삭제된 영역에 새로운 미세 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는, 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법. - 청구항 1 내지 17 중 어느 한 항에 기재된 방법을 이용해서 형성된 미세 패턴을 포함하는 제품.
- 제 18 항에 있어서,
상기 제품은 액세서리(accessory)를 포함하는 제품. - 제 18 항에 있어서,
상기 제품은 비액세서리(non-accessory) 물품을 포함하는 제품.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| KR1020220170883A KR20240085718A (ko) | 2022-12-08 | 2022-12-08 | 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법 및 이를 적용하여 형성한 미세 패턴을 포함하는 제품 |
| PCT/KR2023/017722 WO2024122896A1 (ko) | 2022-12-08 | 2023-11-07 | 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법 및 이를 적용하여 형성한 미세 패턴을 포함하는 제품 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220170883A KR20240085718A (ko) | 2022-12-08 | 2022-12-08 | 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법 및 이를 적용하여 형성한 미세 패턴을 포함하는 제품 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240085718A true KR20240085718A (ko) | 2024-06-17 |
Family
ID=91379745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220170883A KR20240085718A (ko) | 2022-12-08 | 2022-12-08 | 제품의 표면에 미세 패턴을 형성하는 방법 및 이를 적용하여 형성한 미세 패턴을 포함하는 제품 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| WO (1) | WO2024122896A1 (ko) |
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| AU2003290531A1 (en) * | 2002-10-21 | 2004-05-13 | Nanoink, Inc. | Nanometer-scale engineered structures, methods and apparatus for fabrication thereof, and applications to mask repair, enhancement, and fabrication |
| KR101108685B1 (ko) * | 2009-10-26 | 2012-01-30 | 김인영 | 이미지가 조각된 건축용 칼라강판 및 그 조각장치 |
| KR101484368B1 (ko) * | 2012-05-18 | 2015-01-20 | 김현정 | 금속 기념물 |
| EP2848997A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-18 | SwissLitho AG | Scanning probe nanolithography system and method |
| DE102016205941B4 (de) * | 2016-04-08 | 2020-11-05 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Analysieren eines Defekts einer fotolithographischen Maske oder eines Wafers |
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2023
- 2023-11-07 WO PCT/KR2023/017722 patent/WO2024122896A1/ko unknown
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| Publication number | Publication date |
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| WO2024122896A1 (ko) | 2024-06-13 |
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