KR100841021B1 - Apparatus and method for microparticle manipulation using flat display and condenser lens - Google Patents

Apparatus and method for microparticle manipulation using flat display and condenser lens Download PDF

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박제균
황현두
최원재
이명권
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Abstract

An apparatus and a method for driving micro-particles using a flat panel display and a lens are provided to remove dispersion caused by diffraction of light by condensing and applying an image irradiated from the flat panel display by using the lens and form light, applied through an arbitrary pattern, as a clear driving image with high resolution on a photoconductive layer. A flat panel display(10) irradiates light. A lens(20) condenses light outputted from the flat panel display. A photoconductive layer(30) applies voltage to an area where the light is condensed by the lens. A ground layer(40) forms an electric field in the photoconductive layer. A micro-fluid channel(50) moves solid particles within micro-fluid through the voltage applied to the condensed area of the photoconductive layer.

Description

평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치 및 구동방법{Apparatus and Method for Microparticle Manipulation Using Flat Display and Condenser Lens}Apparatus and Method for Microparticle Manipulation Using Flat Display and Condenser Lens}

도 1은 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치를 개략적으로 도시한 사시도.1 is a perspective view schematically showing a fine particle driving apparatus using a flat panel display and a lens according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치의 광 굴절을 개략적으로 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view schematically showing the optical refraction of the microparticle drive device using a flat panel display and a lens according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치에서 전기영동에 의한 미세입자 이동을 개략적으로 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view schematically showing the movement of microparticles by electrophoresis in the microparticle drive apparatus using a flat panel display and a lens according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치에서 음의 유전영동에 의한 미세입자 이동을 개략적으로 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view schematically showing the movement of the fine particles by the negative electrophoresis in the microparticle drive apparatus using a flat panel display and a lens according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치에서 양의 유전영동에 의한 미세입자 이동을 개략적으로 도시한 사시도.Figure 5 is a perspective view schematically showing the movement of the microparticles by positive electrophoresis in the microparticle drive device using a flat panel display and a lens according to the present invention.

도 6a는 종래 기술에 따른 평판 디스플레이를 이용한 미세입자 구동장치에서 패턴이 입사되는 형상을 개략적으로 도시한 사시도.6A is a perspective view schematically illustrating a shape in which a pattern is incident in a microparticle driving apparatus using a flat panel display according to the related art.

도 6b는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장 치에서 패턴이 입사되는 형상을 개략적으로 도시한 사시도.6B is a perspective view schematically illustrating a shape in which a pattern is incident on a microparticle driving device using a flat panel display and a lens according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치와 종래 기술의 미세입자 구동장치의 미세입자 반경에 따른 미세입자 구동 속도를 도시한 그래프.Figure 7 is a graph showing the microparticle drive speed according to the microparticle radius of the microparticle drive device and the prior art microparticle drive device using a flat panel display and a lens according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동방법을 개략적으로 도시한 흐름도.8 is a flow chart schematically showing a method for driving fine particles using a flat panel display and a lens according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 간단한 설명>        <Brief description of reference numerals for the main parts of the drawings>

1: 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치1: Fine particle driving device using flat panel display and lens

10: 평판 디스플레이 20: 렌즈10: flat panel display 20: lens

30: 광전도성 층 40: 접지층30: photoconductive layer 40: ground layer

50: 미세유체유로 60: 전원50: microfluidic flow path 60: power source

본 발명은 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치 및 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판 디스플레이로부터 조사된 영상을 렌즈를 이용하여 집광 및 입사시킴으로써, 빛의 회절로 인한 분산 현상을 제거하며, 이에 따라 임의의 패턴으로 입사되는 광이 광전도성 층에 뚜렷하고 높은 분해능을 지닌 구동 영상으로 맺히게 하고, 이에 따라 원하는 위치에서 미세유체 내부의 미세입자를 이동시킬 수 있으며, 높은 개구수와 짧은 초점 거리를 가지는 집광 렌즈를 이용함으로써, 휴대성이 높고, 제작비용 대비 효율이 높도록 제작 가능한 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microparticle driving device and a driving method using a flat panel display and a lens, and more particularly, by collecting and incident an image irradiated from the flat panel display using a lens, thereby eliminating dispersion due to diffraction of light. Therefore, the light incident in an arbitrary pattern forms a driving image with distinct and high resolution on the photoconductive layer, thereby moving the microparticles inside the microfluid at a desired position, and having a high numerical aperture and a short focal length. The present invention relates to a microparticle driving apparatus and a driving method using a flat panel display and a lens that can be manufactured to have high portability and high efficiency compared to a manufacturing cost by using a condensing lens having a.

일반적으로, 유전 영동(DEP: Dielectrophoresis)은 불균일한 전기장 내에서 유전체 입자(Dielectric Particle)가 유도 쌍극자를 띄고, 이로 인해 발생하는 힘을 이용하여 유전체 입자를 이동시키는 방법이다.In general, Dielectrophoresis (DEP) is a method in which dielectric particles exhibit inductive dipoles in a non-uniform electric field, and use them to move the dielectric particles.

그리고, 상기 유전 영동은 유체 내부의 고체 입자를 자유자재로 제어하는 방법으로, 유전 영동에 의한 입자의 이동은 인가된 교류 전압의 주파수, 유체의 종류, 고체 입자의 종류에 따라 변경되며, 전기장이 약한 방향으로 이동하는 음(Negative, -)의 유전 영동 현상과, 전기장이 강한 방향으로 입자가 이동하는 양(Positive, +)의 유전 영동으로 이루어진다.In addition, the dielectrophoresis is a method of freely controlling solid particles in the fluid, and the movement of the particles due to the electrophoresis is changed according to the frequency of the applied alternating voltage, the type of the fluid, and the type of the solid particles. It is composed of negative (-) dielectric movement in the weak direction and positive (+) dielectric movement in which the particles move in the strong direction of the electric field.

여기서, 미세입자 구동장치는 상기 유전 영동을 이용하여 미소 알갱이(Bead) 및 살아있는 세포 등을 이동시키는 방법으로, 광전도성 층 및 광원을 이용하여 패턴이 조사되는 특정 영역에만 전압을 인가함으로써, 패턴에 따라 입자의 이동이 가능하도록 이루어지는데, 전위차를 발생시키기 위한 접지로서의 접지 층과 패턴에 따른 전압이 인가되는 광전도성 층을 포함한다.Here, the microparticle driving device is a method of moving fine grains and living cells by using the above-mentioned electrophoresis, and applying a voltage only to a specific region to which the pattern is irradiated using a photoconductive layer and a light source, thereby applying a voltage to the pattern. Accordingly, the particles can be moved, and include a ground layer as ground for generating a potential difference and a photoconductive layer to which a voltage according to a pattern is applied.

그러나, 광원으로부터 조사된 빛이 일정 거리 이격된 광전도성 층에 도달하 면, 빛의 회절로 인하여 분산된 흐릿한(Blur) 영상으로 패턴을 명확하게 조사할 수 없고, 이에 따라 낮은 분해능을 가지는 구동 영상으로 원하는 위치에서 미세유체내부의 미세입자의 구동시키기 어려울 뿐만 아니라, 구동 성능이 현저히 떨어지는 등의 문제점이 있었다.However, when the light irradiated from the light source reaches the photoconductive layer spaced by a certain distance, the pattern cannot be clearly irradiated with the scattered blur image due to the diffraction of the light, and thus the driving image with low resolution As well as difficult to drive the microparticles in the microfluidic at the desired position, there was a problem that the driving performance is significantly reduced.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 평판 디스플레이로부터 조사된 영상을 렌즈를 이용하여 집광 및 입사시킴으로써, 빛의 회절로 인한 분산 현상을 제거하며, 이에 따라 임의의 패턴으로 입사되는 광이 광전도성 층에 뚜렷하고 높은 분해능을 지닌 구동 영상으로 맺히게 하고, 원하는 위치에서 미세유체 내부의 미세입자를 이동시킬 수 있으며, 높은 개구수와 짧은 초점 거리를 가지는 집광 렌즈를 이용함으로써, 휴대성이 높고, 제작비용 대비 효율이 높도록 제작 가능한 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, by collecting and incident the image irradiated from the flat panel display using a lens, thereby eliminating the dispersion phenomenon due to the diffraction of light, and thus the light incident in an arbitrary pattern The photoconductive layer can be formed into a driving image with clear and high resolution, and can move microparticles inside the microfluid at a desired position, and it has high portability by using a condenser lens having a high numerical aperture and a short focal length. It is an object of the present invention to provide a microparticle driving device and a driving method using a flat panel display and a lens that can be manufactured to have high efficiency with respect to manufacturing cost.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 빛을 조사하는 평판 디스플레이; 상기 평판 디스플레이로부터 출력된 빛을 집광시키는 렌즈; 상기 렌즈로 집광된 영역으로 전압이 인가되는 광전도성 층; 상기 광전도성 층에 전위를 형성시키기 위한 접지층; 상기 광전도성 층의 집광된 영역에 인가된 전압으로 미세유체 내 고체입자를 이동시키는 미세유체유로; 를 포함한다.The present invention to achieve the object as described above is a flat panel display for irradiating light; A lens for condensing light output from the flat panel display; A photoconductive layer to which a voltage is applied to a region focused by the lens; A ground layer for forming a potential in the photoconductive layer; A microfluidic flow path for moving solid particles in the microfluid at a voltage applied to the focused region of the photoconductive layer; It includes.

여기서, 상기 렌즈는 상기 평판 디스플레이로부터 입사되는 임의의 패턴의 빛을 상기 광전도성 층에 입사시키기 위한 집광 렌즈(Condenser Lens)로 이루어지되, 임의의 패턴의 초점이 상기 광전도성 층에 맺히도록 최적의 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다.Here, the lens is made of a condenser lens for injecting any pattern of light incident from the flat panel display into the photoconductive layer, wherein the focal point of any pattern is optimal for condensing on the photoconductive layer. It is characterized in that provided in the position.

또한, 상기 렌즈는 상기 평판 디스플레이와 광전도성 층 사이에 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lens is characterized in that provided between the flat panel display and the photoconductive layer.

그리고, 상기 미세유체 내 고체입자가 전하를 띄는 경우에는 전기 영동으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.And, when the solid particles in the microfluidic charge is characterized in that the movement by electrophoresis.

더불어, 상기 미세유체 내 고체입자가 전하를 띄지 않는 경우에는 유전 영동으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.In addition, when the solid particles in the microfluid do not have a charge, the microparticles are characterized in that they are moved by dielectrophoresis.

여기서, 인가되는 교류 전압의 주파수로 미세유체 및 미세유체 내 미세입자의 유전 영동이 변경될 수 있는 것을 특징으로 한다.Here, the microfluidic and the microelectrophoresis of the microparticles in the microfluidic can be changed by the frequency of the applied alternating voltage.

그리고, 상기 미세유체 내 고체입자는 교류 전기 삼투(Electroosmosis)에 의한 유체 유동으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 한다.And, the solid particles in the microfluidic can be moved to the fluid flow by the alternating electrical osmosis (Electroosmosis).

또한, 상기 평판 디스플레이는 임의의 패턴을 형성시켜 상기 광전도성 층으로 패턴 영역에 전압을 인가시키도록 빛을 조사하고, 상기 임의의 패턴에 대한 명암을 조절할 수 있는 명암패턴 형성장치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the flat panel display includes a light and light pattern forming apparatus capable of forming an arbitrary pattern to irradiate light to apply a voltage to the pattern region with the photoconductive layer and to adjust the contrast of the arbitrary pattern; Characterized in that it comprises a.

그리고, 상기 평판 디스플레이는 LCD 또는 PDP 또는 OLED 중 하나를 적용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the flat panel display is characterized by applying one of LCD, PDP or OLED.

여기서, 상기 광전도성 층은 상기 평판 디스플레이에서 출력된 빛이 조사된 영역에서 포토 트랜지스터에 의하여 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.Here, the photoconductive layer is characterized in that the voltage is applied by the photo transistor in the area irradiated with the light output from the flat panel display.

더불어, 상기 광전도성 층에 인가되는 전압은 교류 전압인 것을 특징으로 한다.In addition, the voltage applied to the photoconductive layer is characterized in that the AC voltage.

이때, 상기 광전도성 층 및 접지층은 유리 기판상에 투명한 전극인 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되는 투명 전극; 상기 투명 전극 상에 증착된 비정질 실리콘; 상기 비정질 실리콘 상에 증착된 질화 실리콘; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In this case, the photoconductive layer and the ground layer are transparent electrodes formed of indium tin oxide (ITO), which is a transparent electrode on a glass substrate; Amorphous silicon deposited on the transparent electrode; Silicon nitride deposited on the amorphous silicon; Characterized in that comprises a.

여기서, 상기 비정질 실리콘은 수소화된 n형 비정질 실리콘인 n+ a-Si:H 상에 진성의 수소화된 비정질 실리콘인 진성의 a-Si:H 가 증착되는 것을 특징으로 한다.Here, the amorphous silicon is characterized in that the intrinsic hydrogenated amorphous silicon intrinsic a-Si: H is deposited on the n + a-Si: H hydrogenated n-type amorphous silicon.

한편, 임의의 패턴을 형성하는 평판 디스플레이로부터 조사된 빛을 렌즈를 이용하여 집광시키는 단계; 상기 렌즈에 의해 굴절 및 집광된 빛이 조사된 영역에서 광전도성 층의 포토 트랜지스터 및 전위를 형성할 수 있도록 구비되는 접지층에 의하여 전압이 인가되는 단계; 상기 광전도성 층의 전압이 인가된 영역에서 미세유체 내 고체입자를 이동시키는 단계; 를 포함한다.On the other hand, condensing light emitted from the flat panel display forming an arbitrary pattern using a lens; Applying a voltage by a ground layer provided to form a photo transistor and a potential of the photoconductive layer in a region irradiated with light refracted and collected by the lens; Moving solid particles in the microfluid in a region to which the voltage of the photoconductive layer is applied; It includes.

여기서, 상기 미세유체 내 고체입자가 전하를 띄는 경우에는 전기 영동으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.Here, when the solid particles in the microfluidic charge is characterized in that the movement by electrophoresis.

이때, 상기 미세유체 내 고체입자가 전하를 띄지 않는 경우에는 유전 영동으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.In this case, when the solid particles in the microfluid do not have a charge, the microparticles may be moved by dielectrophoresis.

그리고, 인가되는 교류 전압의 주파수로 미세유체 및 미세유체 내 미세입자의 유전 영동이 변경될 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the dielectric fluid of the microfluid and the microparticles in the microfluid may be changed at a frequency of an applied AC voltage.

또한, 미세유체 내 고체입자는 교류 전기 삼투(Electroosmosis)에 의한 유체 유동으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the solid particles in the microfluidic is characterized in that can be moved to the fluid flow by alternating electrical osmosis (Electroosmosis).

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치(1)는 평판 디스플레이(10)와 렌즈(20)와 광전도성 층(30)과 접지층(GND, 40)과 미세유체유로(50)와 전원(60)을 포함하여 이루어진다.1 is a perspective view schematically showing a fine particle driving apparatus using a flat panel display and a lens according to the present invention. As shown in the drawings, the microparticle driving apparatus 1 using the flat panel display and the lens according to the present invention includes a flat panel display 10, a lens 20, a photoconductive layer 30, and a ground layer (GND, 40). ) And the microfluidic flow path 50 and the power supply 60.

여기서, 평판 디스플레이(10)는 사용자가 원하는 영역 및 형상으로 명암을 형성시키는 명암패턴 형성장치(미도시)를 더 포함하는데, 상기 렌즈(20), 광전도성 층(30), 접지층(40)이 평행하게 배열되어 상기 명암패턴 형성장치(미도시)에서 형성된 패턴이 비추는 영역으로 입사되도록 구비된다.Here, the flat panel display 10 further includes a contrast pattern forming apparatus (not shown) for forming a contrast in a region and a shape desired by a user. The lens 20, the photoconductive layer 30, and the ground layer 40 may be formed. The patterns are arranged in parallel to each other so that the patterns formed in the light and dark pattern forming apparatus (not shown) are incident on the light shining area.

이를 위하여, 상기 평판 디스플레이(10)는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등이 적용될 수 있으며, 일정 신호로 사용자가 원하는 패턴을 형성시켜, 패턴이 비추는 부분에 빛 을 입사시킬 수 있고, 패턴이 비추는 영역에는 명(明), 그 외의 부분에는 암(暗)을 형성시킬 수 있는 장치로 대체되는 것도 바람직하다.To this end, the flat panel display 10 may be applied to a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode (OLED), or the like, and forms a pattern desired by a user with a predetermined signal. It is also preferable to replace it with a device capable of injecting light into the illuminated part, and forming a light in the area where the pattern shines and a dark part in the other part.

예를 들어, 상기 평판 디스플레이(10)는 광원(후광) 또는 자체 발광으로 사용자가 원하는 영역 및 패턴으로 빛을 조사할 수 있는데, 상기 영역 및 패턴은 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치(1)를 이용하는 방식에 따라 변경될 수 있는데, 여기서는 설명을 위하여 사용자는 'KAIST'라는 패턴을 원하고, 이에 따라 'KAIST'라는 패턴을 형성시켜, 상기 'KAIST'의 패턴을 가진 형상의 빛이 상기 렌즈(20), 광전도성 층(30), 접지층(40)으로 조사되도록 이루어지며, 이는 목적에 따라 다양하게 변형되는 것도 가능하다.For example, the flat panel display 10 may irradiate light to a region and a pattern desired by a user by a light source or a self-luminous light, and the region and the pattern may be a microparticle driving apparatus using a flat panel display and a lens 1. ), The user wants a pattern called 'KAIST', and thus forms a pattern called 'KAIST', so that light having a shape having the pattern of 'KAIST' It is made to be irradiated with the lens 20, the photoconductive layer 30, the ground layer 40, which may be variously modified according to the purpose.

본 발명에 따른 평판 디스플레이(10)는 액정 디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display)를 적용하여 설명한다.The flat panel display 10 according to the present invention is described by applying a liquid crystal display (LCD).

여기서, 상기 액정 디스플레이(LCD)인 평판 디스플레이(10)는 인가 전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 전기적인 신호를 시각 정보로 변화시켜 전달하는 장치로써, 자기 발광성이 없어 광원(후광)이 요구되지만, 소비 전력이 낮고 휴대가 용이하고, 액정에 사용자가 원하는 신호에 따른 전압을 인가하면, 액정의 배열이 변하고, 이에 따라 광원이 투과하면 회절이 발생하고, 편광판에 투과시켜 원하는 영상을 얻을 수 있다.Here, the flat panel display 10, which is the liquid crystal display (LCD), is a device that changes and transmits an electrical signal to visual information by using a change in liquid crystal transmittance according to an applied voltage. However, when the power consumption is low and easy to carry, and the voltage according to the signal desired by the user is applied to the liquid crystal, the arrangement of the liquid crystal is changed. Accordingly, when the light source is transmitted, diffraction occurs and transmitted through the polarizer to obtain a desired image. have.

더불어, 평판 디스플레이(10)에 적용가능한 상기 PDP(Plasma Display Panel)는 2장의 얇은 유리판 사이에 작은 셀이 다수 배치되어, 상하에 장착된 전극 사이에서 네온 및 아르곤 등의 가스 방전을 일으켜 발생되는 자외선에 의하여 자기 발 광시켜 영상을 얻을 수 있고, 휴대가 용이하므로 본 발명에 적용가능하다.In addition, the plasma display panel (PDP) applicable to the flat panel display 10 includes a plurality of small cells disposed between two thin glass plates, and generates ultraviolet rays such as neon and argon between electrodes mounted above and below. It can be applied to the present invention because it can be obtained by self-luminescence to obtain an image, and easy to carry.

또한, 평판 디스플레이(10)에 적용가능한 상기 OLED(Organic Light Emitting Diodes)는 형광성 유기화합물에 전류를 입력시켜 빛을 조사시키는 전계발광현상을 이용하여 자체발광형 유기 다이오드로써, 낮은 제조 단가와 유연성으로 제작 및 휴대에 용이하고, 입력된 전류에 따라 사용자가 원하는 영상을 출력할 수 있으므로, 본 발명에 적용가능하다.In addition, the OLED (Organic Light Emitting Diodes) applicable to the flat panel display 10 is a self-luminous type organic diode using an electroluminescence phenomenon that irradiates light by inputting a current to a fluorescent organic compound, and with low manufacturing cost and flexibility. It is easy to manufacture and carry, and can be applied to the present invention because the user can output a desired image according to the input current.

상기 광원(10)과 명암패턴 형성장치(20)를 통합한 영상 장치를 구현할 수 있으며, 상기 LCD, PDP, OLED 이외에도 특정 패턴의 명암을 형성시킬 수 있고, 광원을 조사할 수 있는 장치를 이용하는 것도 바람직하다.It is possible to implement an imaging device integrating the light source 10 and the contrast pattern forming apparatus 20, and to use a device capable of forming a contrast of a specific pattern in addition to the LCD, PDP, and OLED, and irradiating a light source. desirable.

그리고, 상기 렌즈(20)는 사용자가 원하는 패턴 및 영역으로 빛이 조사되면, 빛의 회절에 따라 분산되지 않고 상기 광전도성 층(30) 및 접지층(40)으로 집광되어 조사될 수 있도록 구비된다.When the light is irradiated to a pattern and an area desired by the user, the lens 20 is provided to be focused and irradiated to the photoconductive layer 30 and the ground layer 40 without being dispersed according to the diffraction of the light. .

이를 위하여, 상기 렌즈(20)는 집광 렌즈(Condenser Lens)로 이루어지는데, 사용자가 원하는 패턴 및 영역에 조사되는 빛에 대하여 상(像)을 형성시킬 목적이 아니라, 빛을 상기 광전도성 층(30) 및 접지층(40)으로 집중시키기 위하여 이용되고, 사용자가 원하는 패턴 및 영역에 조사되는 빛의 해상력(解像力)를 높일 수 있으며, 이를 굴절시킬 수 있다.To this end, the lens 20 is made of a condenser lens, which is not intended to form an image for the light irradiated to the pattern and the area desired by the user, but rather to transmit light to the photoconductive layer 30. ) And is used to concentrate the ground layer 40, and can increase the resolution of light irradiated to a pattern and an area desired by a user, and can refract the light.

따라서, 빛의 회절로 인한 분산 현상, 이에 따른 흐림(Blur)을 방지하도록 구비되는데, 예를 들어, 30μm 의 폭을 가지는 'KAIST'의 패턴을 상기 평판 디스플 레이(10)에서 렌즈(20)를 통과시키지 않은 상태로 조사한 경우에는, 광전도성 층(30)에서는 300μm 의 폭을 가지며, 즉 원본 영상의 폭의 배 이상으로 분산되어 흐릿한(Blur) 영상이 상기 광전도성 층(30) 및 접지층(40)에 조사되고, 사용자가 원하는 30μm 의 폭을 가지는 'KAIST'의 패턴이 아닌, 흐릿한 300μm 의 폭을 가지는 'KAIST'의 영상이 조사됨으로써, 원하는 영역뿐만 아니라 그 외의 영역에 빛이 조사되어 정확한 구동을 할 수 없고, 상기 광전도성 층(30)에 포함된 포토 다이오드를 구동시킬 수 있는 임계광량(Threshold Light Quantity) 미만의 빛이 입사되어 전압이 인가될 수 없을 수도 있으며, 전압이 형성되는 영역이 뚜렷하지 않아 전기장 기울기가 크게 낮아져 미세입자의 구동성능이 현저히 떨어질 수 있다.Therefore, the diffusion phenomenon due to the diffraction of light, and thus the blur (Blur) is provided to prevent, for example, a pattern of 'KAIST' having a width of 30μm in the flat panel display 10, the lens 20 When irradiated without passing through, the photoconductive layer 30 has a width of 300 μm, that is, a blur image is dispersed more than twice the width of the original image so that a blur image is formed on the photoconductive layer 30 and the ground layer. The image is irradiated to (40), and the image of 'KAIST' having a blurred 300 μm width is irradiated instead of the pattern of 'KAIST' having a width of 30 μm desired by the user. Accurate driving may not be possible, and light below a threshold light quantity that may drive the photodiode included in the photoconductive layer 30 may be incident to prevent a voltage from being applied thereto. Area As it is not clear, the electric field slope is greatly lowered, which may drastically reduce the driving performance of the fine particles.

이에 따라, 상기 렌즈(20)는 원본 영상을 집광시켜줌으로써 더 강한 빛을 조사시켜주고 패턴의 크기도 렌즈의 배율에 의해 더 작은 폭을 지닌 'KAIST'의 패턴으로 조사될 수 있도록 이루어지며, 상기 광전도성 층(30)에 포함된 포토 다이오드를 구동시킬 수 있는 임계광량(Threshold Light Quantity) 이상의 빛으로 전압이 인가될 수 있도록 구비되며, 전압이 인가되는 영역의 경계를 뚜렷하게 해주어 전기장의 기울기가 커질 수 있도록 하여 미세입자를 원활히 구동할 수 있도록 한다.Accordingly, the lens 20 is configured to irradiate stronger light by condensing the original image, and the size of the pattern can be irradiated with a pattern of 'KAIST' having a smaller width by the magnification of the lens. The voltage can be applied to light above a threshold light quantity that can drive the photodiode included in the photoconductive layer 30, and the boundary of the region to which the voltage is applied is increased to increase the slope of the electric field. It enables to drive the fine particles smoothly.

그리고, 상기 렌즈(20)는 해상력을 결정하는 개구수(開口數, Numerical Aperture)가 높은 렌즈(20)를 구비하여, 개구수가 증가할수록 많은 광선속(光線束)이 이용되어 사용자가 원하는 영역 및 패턴을 조사하는 빛이 더 밝아지며, 근접한 두 점을 식별할 수 있는 분해능(分解能)도 증가되는데, 짧은 초점 거리를 가질 수 있도록 구비되어 상기 렌즈(20)가 평판 디스플레이(10)와 광전도성 층(30) 사이에 삽입되더라도 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치(1)의 전체적인 크기가 커지지 않아 휴대가 용이하도록 이루어진다.In addition, the lens 20 includes a lens 20 having a high numerical aperture that determines the resolution, and as the numerical aperture increases, more light beams are used, so that a user desires an area and a pattern. The light irradiating the light becomes brighter, and the resolution for identifying two adjacent points is also increased, and the lens 20 is provided to have a short focal length so that the lens 20 includes the flat panel display 10 and the photoconductive layer ( Even if it is inserted between 30) the overall size of the microparticle drive device 1 using the flat panel display and the lens according to the present invention does not become large, so that it is easy to carry.

그리고, 상기 광전도성 층(30)은 사용자가 원하는 패턴 및 영역의 빛이 상기 렌즈(20)를 통하여 입사되면, 빛이 입사된 패턴 및 영역에 전압을 인가시키도록 포토 트랜지스터(미도시)를 포함하여 이루어진다.The photoconductive layer 30 includes a photo transistor (not shown) to apply a voltage to the pattern and the region where the light is incident when the light of the pattern and the region desired by the user is incident through the lens 20. It is done by

여기서, 상기 포토 트랜지스터(Photo Transistor)는 포토 다이오드의 PN 접합을 베이스(Base)-이미터(Emitter) 접합이 이용한 트랜지스터로써, 외부의 빛에 감응하도록 유리로 형성된 케이스로 이루어져, 일정량의 빛이 조사되면, 전압이 인가될 수 있도록 이루어진다.The photo transistor is a transistor in which a base-emitter junction is used for a PN junction of a photodiode. The photo transistor includes a case formed of glass so as to respond to external light, and a predetermined amount of light is irradiated. If so, a voltage can be applied.

더불어, 상기 광전도성 층(30)은 비정질 실리콘으로 이루어는데, 유리 기판 상에 투명한 전극인 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되는 투명 전극과 상기 투명 전극 상에 증착된 비정질 실리콘(Amorphous Silicon)과, 상기 비정질 실리콘 상에 증착된 질화 실리콘(Silicon Nitride)를 순차적으로 증착시켜 형성시킨다.In addition, the photoconductive layer 30 is made of amorphous silicon, a transparent electrode formed of indium tin oxide (ITO) which is a transparent electrode on a glass substrate, amorphous silicon deposited on the transparent electrode, Silicon nitride (Silicon Nitride) deposited on the amorphous silicon is sequentially formed.

그리고, 상기 비정질 실리콘은 일정 두께로 상기 투명 전극 상에 증착되는 수소화된 n형 비정질 실리콘(n+ Doped Hydrogenated Amorphous Silicon)인 n+ a-Si:H와, 상기 수소화된 n형 비정질 실리콘(Intrinsic Hydrogenated Amorphous Silicon)인 n+ a-Si:H 상에 증착되는 진성의 수소화된 비정질 실리콘인 진성의 a-Si:H로 이루어진다.In addition, the amorphous silicon is n + a-Si: H, which is a hydrogenated n-type amorphous silicon (n + Doped Hydrogenated Amorphous Silicon) deposited on the transparent electrode at a predetermined thickness, and the hydrogenated n-type amorphous silicon (Intrinsic Hydrogenated Amorphous Silicon) ) And intrinsic a-Si: H which is intrinsic hydrogenated amorphous silicon deposited on n + a-Si: H.

또한, 상기 접지층(40)은 상기 광전도성 층(30)에는 전위가 형성되도록 접 지(GND) 역할을 수행하도록 구비되며, 상기 광전도성 층(30)과 동일한 구성을 가진다.In addition, the ground layer 40 is provided to serve as a ground (GND) so that a potential is formed in the photoconductive layer 30, and has the same configuration as the photoconductive layer 30.

여기서, 상기 광전도성 층(30)과 접지층(40)에 교류 전압이 인가되도록 교류 전원(50)이 구비되어 사용자가 원하는 전위를 형성하도록 이루어지는데, 상기 교류 전원의 주파수는 미세유체 내에 포함된 고체입자의 크기 및 종류에 따라 조절가능하다.Here, an AC power source 50 is provided to apply an AC voltage to the photoconductive layer 30 and the ground layer 40 to form a potential desired by the user. The frequency of the AC power source is included in the microfluid. It can be adjusted according to the size and type of solid particles.

그리고, 상기 광전도성 층(30)에 전압이 인가되면, 상기 접지층(40)은 접지(GND) 역할을 수행하도록 이루어지지만, 반대로 상기 접지층(40)에 전압이 인가되면, 상기 광전도성 층(30)이 접지(GND)의 역할을 수행하도록 변경될 수 있다.In addition, when a voltage is applied to the photoconductive layer 30, the ground layer 40 is configured to play a role of ground (GND). On the contrary, when a voltage is applied to the ground layer 40, the photoconductive layer is applied. 30 may be modified to perform the role of ground GND.

더불어, 상기 미세유체유로(50)는 상기 광전도성 층(30)과 상기 접지층(40) 사이에 미세입자 또는 미세유체 내의 고체입자가 이동 및 정렬할 수 있도록 형성된다.In addition, the microfluidic flow path 50 is formed between the photoconductive layer 30 and the ground layer 40 so that the microparticles or solid particles in the microfluid can be moved and aligned.

상기한 바와 같이, 평판 디스플레이(10)와 같은 영상 장치를 이용하여 전압을 인가할 영역 및 패턴으로 빛을 조사하고(①), 렌즈(20)에서 조사되는 빛을 집광하여 상기 광전도성 층(30)으로 출력하면(②), 사용자가 원하는 패턴 및 영역으로 조사되는 빛을 이용하여 상기 광전도성 층(30) 및 접지층(40)의 패턴 및 영역에서 전원(50)의 전압이 도통하도록 전원을 인가시키며(③), 상기 광전도성 층(30)의 포토 트랜지스터가 상기 빛을 전압으로 바꾸면, 인가된 전압 및 조사된 빛의 패턴에 따른 음영에 따라 미세유체 내의 고체입자를 상기 광전도성 층(30) 및 접지층(40)사이의 미세유체 유로에서 정렬시켜 사용자가 원하는 방향으로 이동된다(④).As described above, the light is irradiated into a region and a pattern to which voltage is applied by using an imaging device such as the flat panel display 10 (1), and the light is emitted from the lens 20 to condense the photoconductive layer 30. (2), the power is supplied so that the voltage of the power source 50 is conducted in the pattern and the region of the photoconductive layer 30 and the ground layer 40 by using the light irradiated to the desired pattern and the region. When the photo transistor of the photoconductive layer 30 converts the light into a voltage, the solid particles in the microfluidic fluid are solidified in accordance with the applied voltage and the shadow of the irradiated light pattern. And aligned in the microfluidic flow path between the ground layer 40 is moved in the direction desired by the user (④).

도 2는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치의 광 굴절을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치(1)는 평판 디스플레이(10)의 우측단에서 가장 큰 세기의 빛을 출력하고, 평판 디스플레이(10)의 좌측단에서 가장 약한 세기의 빛을 출력하고, 평판 디스플레이(10)의 중심에서 그 중간 세기의 빛을 출력한다고 가정한다.Figure 2 is a perspective view schematically showing the optical refraction of the microparticle drive device using a flat panel display and a lens according to the present invention. As shown in the figure, the microparticle drive device 1 using the flat panel display and the lens according to the present invention outputs the light of the greatest intensity at the right end of the flat panel display 10, It is assumed that the light of the weakest intensity is output at the left end, and the light of the medium intensity is output at the center of the flat panel display 10.

여기서, 렌즈(20)는 집광 렌즈(Condenser Lens)를 이용하므로, 사용자가 원하는 패턴 및 영역의 빛은 각각 집광 및 굴절되어 상기 광전도성 층(30)으로 입사된다.Here, since the lens 20 uses a condenser lens, light of a pattern and a region desired by a user is collected and refracted, respectively, and incident on the photoconductive layer 30.

즉, 평판 디스플레이(10)와 같은 영상 장치를 이용하여 전압을 인가할 영역 및 패턴으로 빛을 조사하면(①), 렌즈(20)에서 조사되는 빛을 집중시켜 상기 광전도성 층(30)으로 출력하는데(②), 이때, 우측단에서 출력된 가장 큰 세기의 빛은 상기 광전도성 층(30)의 좌측단으로 굴절되어 조사되고, 좌측단에서 출력된 가장 약한 세기의 빛은 광전도성 층(30)의 우측단으로 굴절되어 조사된다.That is, when light is irradiated to a region and a pattern to which voltage is applied using an imaging device such as the flat panel display 10 (①), the light emitted from the lens 20 is concentrated and output to the photoconductive layer 30. At this time, the light of the greatest intensity output from the right end is refracted and irradiated to the left end of the photoconductive layer 30, and the light of the weakest intensity output from the left end is the photoconductive layer 30. It is refracted to the right end of) and irradiated.

이와 같은 원리로, 렌즈(20)는 빛의 회절로 인한 분산 현상 및 번짐(Blur)을 제거하여 미세입자 및 미세유체 내 고체입자를 구동하기 위한 평판 디스플레이(1)의 영상을 뚜렷하게 형성시킬 수 있고, 이에 따라 큰 전기장 기울기를 형성 시킬 수 있어 미세입자에 큰 힘이 작용하게 할 수 있다.In this way, the lens 20 can clearly form an image of the flat panel display 1 for driving microparticles and solid particles in the microfluid by removing dispersion and blur due to diffraction of light. As a result, a large electric field gradient can be formed, and thus a large force can be applied to the microparticles.

또한, 상기 평판 디스플레이(10)에서 조사된 광량을 손실없이 광전도성 층(30)에 전달할 수 있어 광량에 반응하는 포토 트랜지스터(미도시) 층 내부의 비결정 실리콘의 전압 변화를 증가시킬 수 있고, 이에 따라 미세입자 및 미세유체 내 고체입자를 효과적으로 제어할 수 있다.In addition, the amount of light irradiated from the flat panel display 10 may be transmitted to the photoconductive layer 30 without loss, thereby increasing the voltage change of amorphous silicon inside the phototransistor (not shown) layer in response to the amount of light. Therefore, it is possible to effectively control the microparticles and solid particles in the microfluid.

더불어, 상기 평판 디스플레이(10)로부터 조사된 영상 패턴을 렌즈(20)의 배율로 크기를 조절할 수 있고, 이에 따라 집광 및 축소된 영상 패턴으로 미세입자 및 미세유체 내 고체입자를 효과적으로 제어할 수 있다.In addition, the image pattern irradiated from the flat panel display 10 may be adjusted in size by the magnification of the lens 20, and thus the microparticles and the solid particles in the microfluid may be effectively controlled by the condensed and reduced image patterns. .

그리고, 상기 렌즈(10)의 높이를 조절할 수 있도록 구비되어, 상기 평판 디스플레이(10)로부터 조사된 영상 패턴의 초점(Focus)을 조절할 수 있다.In addition, the height of the lens 10 may be adjusted to adjust the focus of the image pattern emitted from the flat panel display 10.

도 3은 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치에서 전기영동에 의한 미세입자 이동을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치(1)는 평판 디스플레이(10)와 같은 영상 장치를 이용하여 전압을 인가할 영역 및 패턴으로 빛을 조사한다(①).3 is a perspective view schematically showing the movement of microparticles by electrophoresis in the microparticle driving apparatus using a flat panel display and a lens according to the present invention. As shown in the drawing, the microparticle driving apparatus 1 using the flat panel display and the lens according to the present invention irradiates light into an area and a pattern to which voltage is applied using an imaging apparatus such as the flat panel display 10. (①).

그리고, 렌즈(20)에서 조사되는 빛을 집광하여 상기 광전도성 층(30)으로 출력하면(②), 사용자가 원하는 패턴 및 영역으로 조사되는 빛을 이용하여 상기 광전도성 층(30) 및 접지층(40)의 패턴 및 영역에서 전원(50)의 전압이 도통하도록 전원을 인가시키며(③), 상기 광전도성 층(30)의 포토 트랜지스터가 상기 빛을 전압 으로 바꾸면, 인가된 전압 및 조사된 빛의 패턴에 따른 음영에 따라 미세유체 내의 고체입자를 상기 광전도성 층(30) 및 접지층(40)의 사이에 정렬시켜 사용자가 원하는 방향으로 이동된다(④).When the light emitted from the lens 20 is collected and output to the photoconductive layer 30 (②), the photoconductive layer 30 and the ground layer are formed by using light irradiated in a pattern and an area desired by a user. Power is applied to conduct the voltage of the power source 50 in the pattern and region of 40 (3), and when the phototransistor of the photoconductive layer 30 changes the light to voltage, the applied voltage and irradiated light The solid particles in the microfluid are aligned between the photoconductive layer 30 and the ground layer 40 according to the shading according to the pattern of (4).

여기서, 상기 광전도성 층(30)에 (+) 전압이 형성되어 있고, 미세입자 및 미세유체 내 고체입자는 (+) 전하를 띄고 있는 상태를 가정하면, 척력(斥力, Repulsive Force)에 의하여 상기 미세입자 및 미세유체 내 고체입자는 접지층(40) 방향으로 이동하게 된다.Here, assuming that a positive voltage is formed in the photoconductive layer 30, and the microparticles and the solid particles in the microfluidic state have a positive charge, the repulsive force causes repulsion. The fine particles and the solid particles in the microfluid are moved in the direction of the ground layer 40.

도 4는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치에서 음의 유전영동에 의한 미세입자 이동을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치(1)는 미세유체 내 고체입자를 음의 유전영동으로 이동시킨다.Figure 4 is a perspective view schematically showing the movement of the microparticles by the negative electrophoresis in the microparticle drive apparatus using a flat panel display and a lens according to the present invention. As shown in the figure, the microparticle drive device 1 using the flat panel display and the lens according to the present invention moves the solid particles in the microfluidic to the negative electrophoresis.

여기서, 평판 디스플레이(10)로부터 조사된 빛은 사용자가 원하는 패턴 또는 영역으로 조사되는데, 광전도성 층(30) 및 접지층(40)에서 전압을 인가할 영역 및 패턴으로 빛을 조사한다(①).Here, the light irradiated from the flat panel display 10 is irradiated in a pattern or a region desired by a user, and the light is irradiated into a region and a pattern to apply voltage from the photoconductive layer 30 and the ground layer 40 (①). .

그리고, 렌즈(20)에서 조사되는 빛을 집광하여 상기 광전도성 층(30)으로 출력하면(②), 사용자가 원하는 패턴 및 영역으로 조사되는 빛을 이용하여 상기 광전도성 층(30) 및 접지층(40)의 패턴 및 영역에서 전원(50)의 전압이 도통하도록 전원을 인가시키며(③), 상기 광전도성 층(30)의 포토 트랜지스터가 상기 빛을 전압 으로 바꾸면, 인가된 전압 및 조사된 빛의 패턴에 따른 음영에 따라 미세유체입자 또는 미세유체 내의 고체입자를 상기 광전도성 층(30) 및 접지층(40)사이로 정렬시켜 사용자가 원하는 방향으로 이동된다(④).When the light emitted from the lens 20 is collected and output to the photoconductive layer 30 (②), the photoconductive layer 30 and the ground layer are formed by using light irradiated in a pattern and an area desired by a user. Power is applied to conduct the voltage of the power source 50 in the pattern and region of 40 (3), and when the phototransistor of the photoconductive layer 30 changes the light to voltage, the applied voltage and irradiated light The microfluidic particles or the solid particles in the microfluid are aligned between the photoconductive layer 30 and the ground layer 40 according to the shading according to the pattern of (4).

여기서, 상기 광전도성 층(30)에 (+) 전압이 형성되어 있고, 미세입자 및 미세유체 내 고체입자는 전하를 띄고 있지 않은 상태라면, 전기 쌍극자 유도 현상에 의해 미세입자 및 미세유체 내 고체입자는 전기쌍극자(Dipole) 형태로 형성되고, 약한 전기장 즉, 상대적으로 약한 전위(電位, Electric Potential)를 가지는 접지층(40)으로 이동하는 음의 유전영동에 의하여 미세입자 및 미세유체 내 고체입자는 접지층(40) 방향으로 이동하게 된다(⑤).Here, if (+) voltage is formed in the photoconductive layer 30, and the microparticles and the solid particles in the microfluid are not charged, the microparticles and the solid particles in the microfluid are caused by the electric dipole induction phenomenon. Is formed in the form of an electric dipole, and the microparticles and the solid particles in the microfluid are formed by a negative dielectric action that moves to the ground layer 40 having a weak electric field, that is, a relatively weak electric potential. It moves in the direction of the ground layer 40 (⑤).

도 5는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치에서 양의 유전영동에 의한 미세입자 이동을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치(1)는 미세입자 및 미세유체 내 고체입자를 양의 유전영동으로 이동시킨다.Figure 5 is a perspective view schematically showing the movement of the fine particles by the positive electrophoresis in the microparticle drive apparatus using a flat panel display and a lens according to the present invention. As shown in the figure, the microparticle drive device 1 using the flat panel display and the lens according to the present invention moves the microparticles and the solid particles in the microfluidic to positive dielectrophoresis.

여기서, 평판 디스플레이(10)로부터 조사된 빛은 사용자가 원하는 패턴 또는 영역으로 조사되는데, 광전도성 층(30) 및 접지층(40)에서 전압을 인가할 영역 및 패턴으로 빛을 조사한다(①).Here, the light irradiated from the flat panel display 10 is irradiated in a pattern or a region desired by a user, and the light is irradiated into a region and a pattern to apply voltage from the photoconductive layer 30 and the ground layer 40 (①). .

그리고, 렌즈(20)에서 조사되는 빛을 집광하여 상기 광전도성 층(30)으로 출력하면(②), 사용자가 원하는 패턴 및 영역으로 조사되는 빛을 이용하여 상기 광전 도성 층(30) 및 접지층(40)의 패턴 및 영역에서 전원(50)의 전압이 도통하도록 전원을 인가시키며(③), 상기 광전도성 층(30)의 포토 트랜지스터가 상기 빛을 전압으로 바꾸면, 인가된 전압 및 조사된 빛의 패턴에 따른 음영에 따라 미세유체 내의 고체입자를 상기 광전도성 층(30) 및 접지층(40)의 사이에 정렬시켜 사용자가 원하는 방향으로 이동된다(④).When the light emitted from the lens 20 is collected and output to the photoconductive layer 30 (②), the photoconductive layer 30 and the ground layer are formed by using light irradiated in a pattern and an area desired by a user. The power is applied to conduct the voltage of the power supply 50 in the pattern and region of 40 (③), and when the phototransistor of the photoconductive layer 30 changes the light to voltage, the applied voltage and irradiated light The solid particles in the microfluid are aligned between the photoconductive layer 30 and the ground layer 40 according to the shading according to the pattern of (4).

여기서, 상기 광전도성 층(30)에 (+) 전압이 형성되어 있고, 미세입자 및 미세유체 내 고체입자는 전하를 띄고 있지 않은 상태라면, 전기 쌍극자 유도현상에 의하여 미세입자 및 미세유체 내 고체입자는 전기쌍극자(Dipole) 형태로 형성되고, 강한 전기장 즉, 상대적으로 강한 전위(電位, Electric Potential)를 가지는 접지층(40)으로 이동하는 양의 유전영동에 의하여 미세입자 및 미세유체 내 고체입자는 광전도성 층에 전압이 인가된 영역으로 이동하게 된다(⑤).Here, if (+) voltage is formed in the photoconductive layer 30, and the microparticles and the solid particles in the microfluid are not charged, the microparticles and the solid particles in the microfluid are caused by electric dipole induction. Is formed in the form of an electric dipole, and the microparticles and the solid particles in the microfluid are formed by positive electrophoretic movement to the ground layer 40 having a strong electric field, that is, a relatively strong electric potential. It moves to the region where voltage is applied to the photoconductive layer (⑤).

더불어, 유전영동의 성질은 유체의 종류, 미세입자의 종류, AC 전압 신호의 주파수에 따라 달라질 수 있다.In addition, the properties of the electrophoresis may vary depending on the type of fluid, the type of microparticles, and the frequency of the AC voltage signal.

예를 들어, 유체의 분극화(polarization) 정도가 미세입자의 분극화 정도보다 크다면, 미세입자에 작용하는 유전영동력의 방향은 전기장의 기울기와 반대방향으로 형성이 되고, 이에 따라 미세입자는 전기장이 약한 쪽으로 이동하게 된다. 반대로, 미세입자의 분극화 정도가 유체보다 더 크다면 유전영동력은 전기장의 기울기 방향으로 형성되고, 이에 따라 미세입자는 전기장이 강한 쪽으로 이동하게 되는 것이다.For example, if the degree of polarization of the fluid is greater than the degree of polarization of the microparticles, the direction of the dielectrophoretic force acting on the microparticles is formed in the direction opposite to the inclination of the electric field. You move to the weak side. On the contrary, if the degree of polarization of the microparticles is greater than that of the fluid, the dielectrophoretic force is formed in the direction of the inclination of the electric field, and thus the microparticles move toward the strong field.

이러한 분극화 정도는 미세입자, 유체의 고유의 특성이고, AC 전압의 주파수 에 의존하여 변하게 된다. 대부분의 세포는 양의 유전영동현상을 보이며, 대부분의 고분자 입자는 음의 유전영동현상을 보인다.This degree of polarization is an inherent characteristic of microparticles and fluids and varies depending on the frequency of the AC voltage. Most cells show positive genetic phenomena, and most polymer particles show negative genetic phenomena.

또한, 유전영동력은 입자의 크기의 세제곱에 비례하고 전기장(Electric Field)의 기울기의 제곱에 비례하므로, 입자가 크고 전기장 기울기가 클수록 그 힘을 더 강하게 작용하여 미세입자의 이동속도가 더 빠르게 된다. 본 발명에서는 음영을 뚜렷하게 형성시켜줌으로써 광전도성 층에 뚜렷한 가상의 전극이 형성되도록 하여 전기장 기울기를 크게 해주어서 유전영동력을 더 강하게 해줄 수 있다.In addition, since the dielectrophoretic force is proportional to the cube of the particle size and the square of the slope of the electric field, the larger the particle is and the larger the electric field is, the stronger the force acts and the faster the movement speed of the fine particles. . In the present invention, by clearly forming a shadow, a distinct virtual electrode may be formed in the photoconductive layer, thereby increasing the electric field slope, thereby making the dielectric force stronger.

또한, 크기가 작아서 유전영동력이 상대적으로 약한 나노 입자(Nano Particle)들을 전기 삼투에 의한 유체의 흐름을 이용하여 구동할 수 있는 전기삼투(Electroosmosis)를 이용하는 것도 바람직하다.In addition, it is also preferable to use the electroosmotic (Electroosmosis) that can be driven by the flow of fluid by the electroosmotic nanoparticles (Nano Particles) small in size due to the relatively low electrophoretic force.

예를 들어, 광전도성 층의 특정 영역에 전압이 인가되면, 유체가 광전도성 표면의 전압에 의해 계면전기 2중층을 형성하고 이것이 전기장에 의해 이동하게 되어 유동이 발생하게 된다. 이 유동의 세기는 전기장의 세기와 유체의 점도, 전해질의 농도 등에 의존하는데, 이 유동에 의해 미세입자들이 이동하게 되는 것이다. 일반적으로 광전도성 층에 빛이 조사된 부분으로 미세입자들이 모이게 된다.For example, when a voltage is applied to a particular region of the photoconductive layer, the fluid forms the interfacial double layer by the voltage on the photoconductive surface, which is moved by the electric field and flow occurs. The strength of this flow depends on the strength of the electric field, the viscosity of the fluid, and the concentration of the electrolyte, which causes the microparticles to move. In general, the particles are collected by the light irradiated to the photoconductive layer.

도 6a는 종래 기술에 따른 평판 디스플레이를 이용한 미세입자 구동장치에서 패턴이 입사되는 형상을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6b는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치에서 패턴이 입사되는 형상을 개략적으로 도시한 사시도이다.6A is a perspective view schematically illustrating a shape in which a pattern is incident on a microparticle driving apparatus using a flat panel display according to the related art, and FIG. 6B is a pattern entering in a microparticle driving apparatus using a flat panel display and a lens according to the present invention. It is a perspective view schematically showing the shape.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치(1)로 출력한 영상이 광전도성 층(30) 및 접지층(40)에 맺히는 상이 종래 기술에 따른 평판 디스플레이를 이용한 미세입자 구동장치보다 뚜렷하게 나타나며 입사되는 광량도 10배 이상 증가하게 된다.As shown in the drawings, the image of the image output to the microparticle drive device 1 using the flat panel display and the lens according to the present invention is formed on the photoconductive layer 30 and the ground layer 40 according to the prior art It appears more clearly than the fine particle driving device using the display, and the amount of incident light also increases by more than 10 times.

이에 따라, 렌즈(20)는 빛의 회절로 인한 분산 현상 및 번짐(Blur)을 제거하여 미세유체 내 고체입자를 구동하기 위한 평판 디스플레이(1)의 영상을 뚜렷하게 형성시킬 수 있다.Accordingly, the lens 20 may clearly form an image of the flat panel display 1 for driving solid particles in the microfluid by removing dispersion and blur due to diffraction of light.

또한, 상기 평판 디스플레이(10)에서 조사된 광량을 손실없이 광전도성 층(30)에 전달할 수 있어 광량에 반응하는 포토 트랜지스터(미도시) 층 내부의 비결정 실리콘의 전압 변화를 증가시킬 수 있고, 이에 따라 미세유체 내 고체입자를 효과적으로 제어할 수 있다.In addition, the amount of light irradiated from the flat panel display 10 may be transmitted to the photoconductive layer 30 without loss, thereby increasing the voltage change of amorphous silicon inside the phototransistor (not shown) layer in response to the amount of light. Therefore, it is possible to effectively control the solid particles in the microfluid.

더불어, 상기 평판 디스플레이(10)로부터 조사된 영상 패턴을 렌즈(20)의 배율로 크기를 조절할 수 있고, 이에 따라 집광 및 감소된 영상 패턴으로 미세유체 내 고체입자를 효과적으로 제어할 수 있다.In addition, the image pattern irradiated from the flat panel display 10 may be adjusted in size by the magnification of the lens 20, thereby effectively condensing and reducing the solid particles in the microfluid with the reduced image pattern.

도 7은 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치와 종래 기술의 미세입자 구동장치의 미세입자 반경에 따른 미세입자 속도를 도시한 그래프이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치와 종래 기술의 미세입자 구동장치는 모두 미세입자의 크 기에 비례하여 구동 속도가 증가한다.7 is a graph showing the microparticle velocity according to the microparticle radius of the microparticle drive device using the flat panel display and the lens and the microparticle drive device of the prior art according to the present invention. As shown in the figure, both the microparticle driving apparatus using the flat panel display and the lens and the microparticle driving apparatus of the prior art increase the driving speed in proportion to the size of the microparticles.

하지만, 미세입자 반경에 따른 속도는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치를 이용하였을 경우에, 구동 속도가 더욱 빠르게 나타난다.However, the speed according to the fine particle radius is higher when the fine particle driving apparatus using the flat panel display and the lens according to the present invention is used.

따라서, 렌즈에 의해 빛을 집광하고, 회절 현상에 의한 빛의 분산을 제거함으로써, 미세입자의 구동 성능이 향상됨을 확인가능하다.Therefore, it is possible to confirm that the driving performance of the fine particles is improved by condensing light by the lens and removing the dispersion of light due to the diffraction phenomenon.

본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치는 평판 디스플레이로부터 조사된 빛이 회절 현상에 의하여 분산되는 현상을 제거함으로써, 사용자가 원하는 패턴 및 영역에 더욱 뚜렷하고 미세한 가상의 전극을 형성시키고, 이에 따라 전압을 인가함으로써 전기 삼투(Electroosmosis), 전기 영동(Electrophoresis), 유전 영동(Dielectrophoresis) 중 하나를 이용하여 미세입자 및 미세유체 내 고체입자를 효과적으로 제어할 수 있고, 평판 디스플레이로부터 출력되는 영상을 사용자가 조절할 수 있음으로 인하여, 미세입자 및 미세유체 내 고체입자를 선택적으로 이동시키는 미세입자 구동기능을 이용할 수 있으며, 의학적, 생물학적, 화학적 실험을 칩 위에서 수행하는 랩온어칩(Lab-on-a-chip) 개발에 있어서, 소형화, 저전력화, 처리량 향상이 가능하다.In the microparticle driving apparatus using the flat panel display and the lens according to the present invention, the light emitted from the flat panel display is eliminated by diffraction to form a more distinct and fine virtual electrode in a pattern and area desired by the user. Accordingly, by applying a voltage, it is possible to effectively control the microparticles and the solid particles in the microfluid using one of electroosmosis, electrophoresis, and dielectrophoresis, and to display an image output from a flat panel display. Because of the user's control, it is possible to use the microparticle driving function to selectively move the microparticles and solid particles in the microfluid, and to perform medical, biological and chemical experiments on the chip (Lab-on-a). -chip), miniaturization, low power consumption and throughput can be improved. .

도 8은 본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동방법을 개략적으로 도시한 흐름도.도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 유동방법은 평판 디스플레이에서 임의의 패턴의 빛을 렌즈로 조사하면서 시작된다(S10).8 is a flow chart schematically showing a method for driving fine particles using a flat panel display and a lens according to the present invention. As shown in the drawing, the method for flowing fine particles using a flat panel display and a lens according to the present invention is performed in a flat panel display. It starts while irradiating light of an arbitrary pattern with a lens (S10).

그리고, 렌즈는 빛을 집광시켜 광전도성 층 및 접지층에 사용자가 원하는 패턴 및 영역으로 투사시킨다(S20).The lens condenses the light and projects the light onto the photoconductive layer and the ground layer in a desired pattern and area (S20).

또한, 빛으로 광전도성 층 및 접지층의 일정 영역, 즉 사용자가 원하는 패턴 및 영역에 미세한 가상의 전극이 형성되도록 전압이 인가된다(S30).In addition, a voltage is applied to light to form a fine virtual electrode in a predetermined region of the photoconductive layer and the ground layer, that is, a pattern and region desired by the user (S30).

더불어, 인가된 전압에 의하여 미세입자 및 미세유체 내 고체입자가 전자기 유도되어 전기 쌍극자(Dipole)를 형성하는지의 여부에 따라 유전영동, 전기영동으로 나뉜다(S40). 만약 입자가 전하를 띠고 있다면 전기영동, 전하를 띠지 않고 전기쌍극자가 유도되는 유전체 물질이라면 유전영동을 따른다. 이 때 유체에 유동이 발생하는 전기삼투의 경우도 포함된다.In addition, depending on whether the microparticles and the solid particles in the microfluidic are electromagnetically induced by the applied voltage to form an electric dipole (Dipole) is divided into dielectric and electrophoresis (S40). If the particles are charged, they follow electrophoresis, and if they are dielectric materials that induce electric dipoles without charge, they follow the electrophoresis. This also includes the case of electroosmosis in which a flow occurs in the fluid.

상기 단계(S40)에서, 인가된 전압에 의해 미세유체 내 고체입자가 전자기 유도되어 전기 쌍극자(Dipole)를 형성하지 않는 경우에는, 미세입자 및 미세유체 내 고체입자가 전하를 띄고 있는 경우이므로, 전기 영동으로 인력 및 척력에 의해 미세유체 내 고체입자가 사용자가 원하는 방향으로 이동하게 된다(S80).In the step S40, when the solid particles in the microfluid are electromagnetically induced by the applied voltage to not form an electric dipole, the microparticles and the solid particles in the microfluid are charged. The electrophoretic and repulsive force causes the solid particles in the microfluid to move in the direction desired by the user (S80).

상기 단계(S40)에서, 인가된 전압에 의해 미세유체 내 고체입자가 전자기 유도되어 전기 쌍극자(Dipole)를 형성하는 경우에는, 미세입자 및 미세유체 내 고체입자가 전하를 띄고 있지 않은 경우이므로, 유전 영동으로 미세유체 내 고체입자가 사용자가 원하는 방향으로 이동하게 된다.In the step S40, when the solid particles in the microfluid are electromagnetically induced by the applied voltage to form an electric dipole, the microparticles and the solid particles in the microfluid are not charged. The electrophoresis causes the solid particles in the microfluid to move in the direction desired by the user.

여기서, 미세유체 내 고체입자가 상대적으로 강한 전기장 방향으로 이동할 경우에는, 양의 유전 영동으로 미세입자 및 미세유체 내 고체입자가 이동하는 경우 이고(S50, S60), 반대로, 미세입자 및 미세유체 내 고체입자가 상대적으로 약한 전기장 방향으로 이동할 경우에는, 음의 유전 영동으로 미세입자 및 미세유체 내 고체입자가 이동하는 경우이다(S50, S70).Herein, when the solid particles in the microfluid are moved in a relatively strong electric field direction, the microparticles and the solid particles in the microfluid are moved by positive dielectric motion (S50, S60), on the contrary, in the microparticles and the microfluid. When the solid particles move in a relatively weak electric field, the microparticles and the solid particles in the microfluid are moved due to negative dielectric action (S50 and S70).

마지막으로, 사용자가 원하는 영역 및 패턴에 따라 미세입자 및 미세유체 내 고체입자가 이동 완료되었을 경우에는 종료하고, 사용자가 원하는 영역 및 패턴에 따라 미세입자 및 미세유체 내 고체입자가 이동되지 않았을 경우에는 상기 단계(S10)로 이동한다.Finally, when the microparticles and the solid particles in the microfluid are completed according to the region and pattern desired by the user, the process ends. When the microparticles and the solid particles in the microfluid are not moved according to the region and pattern desired by the user, Go to step S10.

본 발명에 따른 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동방법은 평판 디스플레이로부터 조사된 빛이 회절 현상에 의하여 분산되는 현상을 제거함으로써, 사용자가 원하는 패턴 및 영역에 더욱 뚜렷하고 미세한 가상의 전극을 형성시키고, 이에 따라 전압을 인가함으로써 전기 삼투(Electroosmosis), 전기 영동(Electrophoresis), 유전 영동(Dielectrophoresis) 중 하나를 이용하여 미세유체 내 고체입자를 효과적으로 제어할 수 있고, 평판 디스플레이로부터 출력되는 영상을 사용자가 조절할 수 있음으로 인하여, 미세유체 내 고체입자를 선택적으로 이동시키는 미세입자 구동기능을 이용할 수 있으며, 의학적, 생물학적, 화학적 실험을 칩 위에서 수행하는 랩온어칩(Lab-on-a-chip) 개발에 있어서, 소형화, 저전력화, 처리량 향상이 가능하다.The method of driving fine particles using a flat panel display and a lens according to the present invention removes a phenomenon in which light emitted from a flat panel display is dispersed by diffraction, thereby forming a more distinct and fine virtual electrode in a pattern and an area desired by a user. Accordingly, by applying a voltage, it is possible to effectively control the solid particles in the microfluid using one of electroosmosis, electrophoresis, and dielectrophoresis, and to adjust the image output from the flat panel display. Due to this, it is possible to use the microparticle driving function to selectively move the solid particles in the microfluid, and in the development of a lab-on-a-chip that performs medical, biological and chemical experiments on the chip. , Miniaturization, low power consumption, and increased throughput are possible.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명 의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허 청구 범위내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능 할 것이다.In the above description of the preferred embodiments of the present invention by way of example, the scope of the present invention is not limited only to these specific embodiments and those skilled in the art are appropriate within the scope described in the claims of the present invention. It will be possible to change.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 평판 디스플레이로부터 조사된 영상을 렌즈를 이용하여 집광 및 입사시킴으로써, 빛의 회절로 인한 분산 현상을 제거하며, 이에 따라 임의의 패턴으로 입사되는 광을 광전도성 층에 뚜렷하고 높은 분해능을 지닌 구동 영상으로 맺히게 하고, 이에 따라 원하는 위치에서 미세유체 내부의 미세입자를 이동시킬 수 있으며, 높은 개구수와 짧은 초점 거리를 가지는 집광 렌즈를 이용함으로써, 휴대성이 높고, 제작비용 대비 효율이 높도록 제작 가능한 등의 효과를 거둘 수 있다.As described above, the present invention having the configuration as described above collects and injects an image irradiated from a flat panel display using a lens, thereby eliminating dispersion phenomenon due to diffraction of light, and thus light incident in an arbitrary pattern. In the photoconductive layer to form a clear and high resolution driving image, thereby moving microparticles inside the microfluid at a desired position, and using a condenser lens having a high numerical aperture and a short focal length, This high, and can be produced such that the production efficiency is high compared to the production cost.

Claims (18)

빛을 조사하는 평판 디스플레이;A flat panel display for illuminating light; 상기 평판 디스플레이로부터 출력된 빛을 집광시키는 렌즈;A lens for condensing light output from the flat panel display; 상기 렌즈로 집광된 영역으로 전압이 인가되는 광전도성 층;A photoconductive layer to which a voltage is applied to a region focused by the lens; 상기 광전도성 층에 전위를 형성시키기 위한 접지층;A ground layer for forming a potential in the photoconductive layer; 상기 광전도성 층의 집광된 영역에 인가된 전압으로 미세유체 내 고체입자를 이동시키는 미세유체유로;A microfluidic flow path for moving solid particles in the microfluid at a voltage applied to the focused region of the photoconductive layer; 를 포함하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.Microparticle drive device using a flat panel display and a lens comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈는 상기 평판 디스플레이로부터 입사되는 임의의 패턴의 빛을 상기 광전도성 층에 입사시키기 위한 집광 렌즈(Condenser Lens)로 이루어지되, 임의의 패턴의 초점이 상기 광전도성 층에 맺히도록 최적의 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.The lens is made of a condenser lens for injecting light of any pattern incident from the flat panel display into the photoconductive layer, wherein the focus of any pattern is in an optimal position so as to form the photoconductive layer. Microparticle drive device using a flat panel display and a lens, characterized in that provided. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈는 상기 평판 디스플레이와 광전도성 층 사이에 구비되는 것을 특 징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.The lens is a microparticle drive device using a flat panel display and a lens, characterized in that provided between the flat panel display and the photoconductive layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미세유체 내 고체입자가 전하를 띄는 경우에는 전기 영동으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.If the solid particles in the microfluidic charge is a microparticle drive device using a flat panel display and a lens, characterized in that for moving by electrophoresis. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미세유체 내 고체입자가 전하를 띄지 않는 경우에는 유전 영동으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.The microparticle drive device using a flat panel display and a lens, characterized in that when the solid particles in the microfluidics do not carry a charge, it is moved by dielectric action. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 인가되는 교류 전압의 주파수로 미세유체 내 고체입자의 유전 영동이 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.A fine particle driving device using a flat panel display and a lens, characterized in that the dielectric change of the solid particles in the microfluid can be changed by the frequency of the applied alternating voltage. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미세유체 내 고체입자는 교류 전기 삼투(Electroosmosis)에 의한 유체 유동으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.The microparticle drive device using a flat panel display and a lens, characterized in that the solid particles in the microfluidic can be moved to the fluid flow by the alternating electrical osmosis (Electroosmosis). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 평판 디스플레이는The flat panel display 임의의 패턴을 형성시켜 상기 광전도성 층으로 패턴 영역에 전압을 인가시키도록 빛을 조사하고, 상기 임의의 패턴에 대한 명암을 조절할 수 있는 명암패턴 형성장치;An intensity pattern forming apparatus capable of forming an arbitrary pattern to irradiate light to apply a voltage to the pattern region with the photoconductive layer and to adjust the contrast of the arbitrary pattern; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.Microparticle drive device using a flat panel display and a lens comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 평판 디스플레이는 LCD 또는 PDP 또는 OLED 중 하나를 적용하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.The flat panel display is a fine particle driving apparatus using a flat panel display and a lens, characterized in that to apply one of the LCD or PDP or OLED. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전도성 층은 상기 평판 디스플레이에서 출력된 빛이 조사된 영역에서 포토 트랜지스터에 의하여 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.The photoconductive layer is a microparticle drive device using a flat panel display and a lens, characterized in that the voltage is applied by the photo transistor in the region irradiated with the light output from the flat panel display. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전도성 층에 인가되는 전압은 교류 전압인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.The voltage applied to the photoconductive layer is a microparticle drive device using a flat panel display and a lens, characterized in that the alternating voltage. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전도성 층 및 접지층은 The photoconductive layer and the ground layer 유리 기판 상에 투명한 전극인 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되는 투명 전극;A transparent electrode formed of indium tin oxide (ITO), which is a transparent electrode on a glass substrate; 상기 투명 전극 상에 증착된 비정질 실리콘;Amorphous silicon deposited on the transparent electrode; 상기 비정질 실리콘 상에 증착된 질화 실리콘;Silicon nitride deposited on the amorphous silicon; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.Microparticle drive device using a flat panel display and a lens comprising a. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 비정질 실리콘은 수소화된 n형 비정질 실리콘인 n+ a-Si:H 상에 진성의 수소화된 비정질 실리콘인 진성의 a-Si:H 가 증착되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동장치.The amorphous silicon is a microparticle driving device using a flat panel display and a lens characterized in that the intrinsic hydrogenated amorphous silicon intrinsic a-Si: H is deposited on the hydrogenated n-type amorphous silicon n + a-Si: H . 임의의 패턴을 형성하는 평판 디스플레이로부터 조사된 빛을 렌즈를 이용하여 집광시키는 단계;Condensing light emitted from the flat panel display forming an arbitrary pattern using a lens; 상기 렌즈에 의해 굴절 및 집광된 빛이 조사된 영역에서 광전도성 층 및 전위를 형성할 수 있도록 구비되는 접지층의 포토 트랜지스터에 의하여 전압이 인가되는 단계;Applying a voltage by a phototransistor of a ground layer provided to form a photoconductive layer and a potential in a region to which light refracted and collected by the lens is irradiated; 상기 광전도성 층의 전압이 인가된 영역에서 미세입자 또는 미세유체 내 고체입자를 이동시키는 단계;Moving the microparticles or solid particles in the microfluid in a region to which the voltage of the photoconductive layer is applied; 를 포함하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동방법.Fine particle driving method using a flat panel display and a lens comprising a. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 미세입자 또는 미세유체 내 고체입자가 전하를 띄는 경우에는 전기 영동으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입 자 구동방법.If the microparticles or solid particles in the microfluidic charges, the microparticle drive method using a flat panel display and a lens, characterized in that for moving by electrophoresis. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 미세입자 또는 미세유체 내 고체입자가 전하를 띄지 않는 경우에는 유전 영동으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동방법.If the microparticles or solid particles in the microfluidic is not charged, the microparticles driving method using a flat panel display and a lens, characterized in that the movement to the electrophoresis. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 인가되는 교류 전압의 주파수로 미세입자 또는 미세유체 내 고체입자의 유전 영동이 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동방법.A method for driving microparticles using a flat panel display and a lens, characterized in that dielectric change of microparticles or solid particles in a microfluid may be changed at a frequency of an applied alternating voltage. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 미세입자 또는 미세유체 내 고체입자는 교류 전기 삼투(Electroosmosis)에 의한 유체 유동으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 및 렌즈를 이용한 미세입자 구동방법.The microparticles or the solid particles in the microfluidic can be moved to the fluid flow by the alternating electrical osmosis (Electroosmosis) characterized in that the microparticle drive method using a flat panel display and lens.
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