KR102143688B1 - The porous structure comprising modified-surface, the porous structure comprising cured pattern and fabricating method thereof - Google Patents

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Abstract

개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법이 제공된다. 상기 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법은, 기판 상에 베이스 용액 및 표면 개질 용액을 제공하는 단계, 상기 베이스 용액 및 표면 개질 용액이 제공된 상기 기판 상에 극초단파를 인가하여, 상기 기반 재료 내에 기공을 형성히키고, 상기 기반 재료를 소정의 형상으로 경화시키며, 상기 기반 재료의 표면을 개질시키는 단계를 포함할 수 있다. A method of manufacturing a porous structure having a modified surface is provided. The method of manufacturing a porous structure having the modified surface includes the steps of providing a base solution and a surface modification solution on a substrate, applying a microwave on the substrate provided with the base solution and the surface modification solution, and pores in the base material. It may include forming, curing the base material into a predetermined shape, and modifying the surface of the base material.

Description

개질된 표면을 가지는 다공성 구조체, 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체 및 그 제조 방법들 {The porous structure comprising modified-surface, the porous structure comprising cured pattern and fabricating method thereof}[The porous structure comprising modified-surface, the porous structure comprising cured pattern and fabricating method thereof]

본 발명은 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체, 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체 및 그 제조 방법들에 관한 것으로서, 극초단파를 이용한 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체, 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체 및 그 제조 방법들에 관련된 것이다. The present invention relates to a porous structure having a modified surface, a porous structure having a cured pattern, and methods of manufacturing the same, and related to a porous structure having a modified surface using microwaves, a porous structure having a cured pattern, and methods of manufacturing the same. will be.

표면 개질 혹은 표면 구조화는 오래전부터 사용되어 온 기술이며, 특히 폴리머나 폴리머 복합재료의 경우 고기능성을 위해 매우 중요하게 다루어 지고 있다. 표면 개질을 통해 표면의 젖음성(wettability), 접착성, 표면적, 정전효과 등을 제어가 가능하며, 유연 전자 소자(센서, 에너지 수확소자, 액츄에이터 등), 오염 방지, 마찰 방지 등의 관련 분야에 등에서 자주 사용되며, 최근에는 바이오 분야에서도 핵심 기술로 평가받고 있다. Surface modification or surface structuring is a technology that has been used for a long time, and especially in the case of polymers or polymer composites, it is very important for high functionality. Through surface modification, it is possible to control the wettability, adhesion, surface area, and electrostatic effect of the surface, and in related fields such as flexible electronic devices (sensors, energy harvesting devices, actuators, etc.), pollution prevention, friction prevention, etc. It is often used, and recently it has been evaluated as a core technology in the bio field.

구체적으로, 액체에 의한 고체 표면의 젖음성은 자가세척(self-cleaning), 발수성, 스마트 섬유, 초소수성 코팅, 의료용 고분자의 감염과 같은 다양한 응용분야에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 또한, 고분자의 전체적인 특성에는 큰 영향을 미치지 않으면서 표면의 젖음성을 조절하기 위하여 화학 약품 처리나, 증착 또는 식각에 의한 마이크로/나노 패턴의 도입, 플라즈마 처리, UV나 레이저 처리 등 많은 표면 개질 방법 들이 개발되었다. 이 밖에도, 표면 개질과 관련된 다양한 기술들이 지속적으로 연구 개발되고 있다. Specifically, the wettability of a solid surface by liquid plays an important role in various applications such as self-cleaning, water repellency, smart fiber, superhydrophobic coating, and infection of medical polymers. In addition, there are many surface modification methods such as chemical treatment, introduction of micro/nano patterns by deposition or etching, plasma treatment, UV or laser treatment, etc. to control the wettability of the surface without having a significant effect on the overall properties of the polymer. Was developed. In addition, various technologies related to surface modification are continuously researched and developed.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 공정 과정이 간소화된 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체, 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체 및 그 제조 방법들을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a porous structure having a modified surface with a simplified process process, a porous structure having a cured pattern, and methods of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 공정 비용이 절감된 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체, 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체 및 그 제조 방법들을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a porous structure having a modified surface with reduced process cost, a porous structure having a cured pattern, and methods of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 공정 시간이 감소된 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체, 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체 및 그 제조 방법들을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a porous structure having a modified surface with a reduced process time, a porous structure having a cured pattern, and methods of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a method of manufacturing a porous structure having a modified surface.

일 실시 예에 따르면, 상기 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법은 기판 상에 기반 재료 및 희생용매가 혼합된 베이스 용액을 제공하는 단계, 상기 베이스 용액 상에 표면 개질 용액을 제공하는 단계, 및 상기 베이스 용액 및 상기 표면 개질 용액이 제공된 상기 기판 상에 극초단파를 인가하여, 상기 희생용매의 기화에 의하여 상기 기반 재료 내에 기공(hole)을 형성시키고, 상기 기반 재료를 소정의 형상으로 경화시키며, 상기 기반 재료의 표면을 개질시키는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing a porous structure having a modified surface includes providing a base solution in which a base material and a sacrificial solvent are mixed on a substrate, providing a surface modification solution on the base solution, and Applying microwaves on the substrate provided with the base solution and the surface modification solution to form pores in the base material by evaporation of the sacrificial solvent, curing the base material into a predetermined shape, and the And modifying the surface of the base material.

일 실시 예에 따르면, 상기 기반 재료 내의 기공 형성, 상기 기반 재료의 경화, 및 상기 기반 재료의 표면 개질은 함께 수행되는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the formation of pores in the base material, curing of the base material, and surface modification of the base material may be performed together.

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 용액 상에 상기 극초단파가 인가되는 경우, 상기 베이스 용액에서는 열이 발생되고, 상기 베이스 용액에서 발생된 열에 의해 상기 표면 개질 용액이 기화되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, when the microwave is applied to the base solution, heat is generated in the base solution, and the surface modification solution is vaporized by the heat generated in the base solution.

일 실시 예에 따르면, 상기 기반 재료는, PDMS(polydimethylsiloxane), 및 PU(polyurethane) 중 어느 하나인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the base material may include any one of polydimethylsiloxane (PDMS) and polyurethane (PU).

일 실시 예에 따르면, 상기 희생용매는, 물, 불소, DMF(dimethylformamide), NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), 및 Acetone 중 적어도 어느 하나인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the sacrificial solvent may include at least one of water, fluorine, dimethylformamide (DMF), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and acetone.

일 실시 예에 따르면, 상기 표면 개질 용액은, 불소 용액 및 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 용액 중 어느 하나인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the surface modification solution may include any one of a fluorine solution and a PTFE (polytetrafluoroethylene) solution.

상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above-described technical problems, the present invention provides a method of manufacturing a porous structure having a cured pattern.

일 실시 예에 따르면, 상기 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법은 베이스 기판 상에 기반 재료 및 희생용매가 혼합된 베이스 용액을 제공하는 단계, 상기 베이스 용액이 제공된 상기 베이스 기판 상에, 마스터 패턴을 포함하는 마스터 기판을 제공하는 단계, 및 상기 베이스 용액 및 상기 마스터 기판이 제공된 상기 베이스 기판 상에 극초단파를 인가하여, 상기 희생용매의 기화에 의하여 상기 기반 재료 내에 기공(hole)을 형성시키고, 상기 기반 재료가 소정의 형상으로 경화된 경화 패턴을 형성시키는 단계를 포함하되, 상기 경화 패턴은 상기 마스터 패턴의 역상을 가질 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing a porous structure having a cured pattern includes providing a base solution in which a base material and a sacrificial solvent are mixed on a base substrate, and a master pattern is formed on the base substrate provided with the base solution. Providing a master substrate comprising, and by applying a microwave on the base substrate provided with the base solution and the master substrate to form pores in the base material by vaporization of the sacrificial solvent, and the base And forming a cured pattern in which a material is cured in a predetermined shape, wherein the cured pattern may have an inverse phase of the master pattern.

일 실시 예에 따르면, 상기 기반 재료 내의 기공 형성 및 상기 경화 패턴의 형성은 함께 수행되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, formation of pores in the base material and formation of the cured pattern may be performed together.

일 실시 예에 따르면, 상기 기반 재료가 상기 극초단파에 의하여 경화되는 정도는, 상기 마스터 기판이 상기 극초단파에 의하여 경화되는 정도보다 큰 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the degree to which the base material is cured by the microwave may be greater than the degree to which the master substrate is cured by the microwave.

일 실시 예에 따르면, 상기 표면이 개질된 다공성 구조체의 제조 방법은 상기 경화 패턴이 형성된 이후, 상기 마스터 패턴을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing the porous structure having the modified surface may further include removing the master pattern after the cured pattern is formed.

상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체를 제공한다. In order to solve the above-described technical problems, the present invention provides a porous structure having a modified surface.

일 실시 예에 따르면, 상기 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체는 기판, 및 상기 기판 상에 마련되어, 내부에 기공을 포함하며 개질 표면을 가지는 다공성층을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the porous structure having the modified surface may include a substrate, and a porous layer provided on the substrate and including pores therein and having a modified surface.

상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체를 제공한다. In order to solve the above-described technical problems, the present invention provides a porous structure having a cured pattern.

일 실시 예에 따르면, 상기 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체는 기판, 및 상기 기판 상에 마련되어, 내부에 기공을 포함하며 표면에 형성된 경화 패턴을 포함하는 다공성층을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the porous structure having the cured pattern may include a substrate, and a porous layer provided on the substrate, including pores therein, and including a cured pattern formed on a surface.

본 발명의 실시 예에 따른 표면이 개질된 다공성 구조체의 제조 방법은, 기판 상에 베이스 용액 및 표면 개질 용액을 순차적으로 제공한 후, 극초단파를 가하는 간단한 공정으로, 상기 베이스 용액이 포함하는 기반 재료의 경화 및 다공 구조화가 수행되는 동시에, 상기 기반 재료의 표면을 개질시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 베이스 용액이 상기 극초단파와 반응하여 발생되는 열에 의하여, 상기 표면 개질 용액이 기화되므로, 후처리 공정 없이 상기 표며 개질 용액을 제거할 수 있다. 결과적으로, 공정 시간 및 공정 비용이 간소화된 표면이 개질된 다공성 구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다. The method of manufacturing a porous structure with a modified surface according to an embodiment of the present invention is a simple process of sequentially providing a base solution and a surface modification solution on a substrate, and then applying microwaves, and the base material included in the base solution is While curing and porous structuring are performed, the surface of the base material can be modified. In addition, since the surface modification solution is vaporized by heat generated by the base solution reacting with the microwave, the surface modification solution can be removed without a post-treatment process. As a result, a method of manufacturing a surface-modified porous structure with simplified process time and process cost can be provided.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 용액에 극초단파가 인가되는 경우, 희생용액이 기화되어 기공이 형성되는 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 A를 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 B를 확대한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체를 제조하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 용액의 표면 및 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 표면을 비교한 사진이다. 1 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a porous structure having a modified surface according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views showing a manufacturing process of a porous structure having a modified surface according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating that when a microwave is applied to a base solution according to an embodiment of the present invention, a sacrificial solution is vaporized to form pores.
5 is an enlarged view of A in FIG. 3.
6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a porous structure having a cured pattern according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are views showing a manufacturing process of a porous structure having a cured pattern according to an embodiment of the present invention.
9 is an enlarged view of B in FIG. 8.
10 is a photograph of a process of manufacturing a porous structure having a cured pattern according to an embodiment of the present invention.
11 is a photograph comparing a surface of a base solution and a surface of a porous structure having a curing pattern according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In the present specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be formed directly on another component, or a third component may be interposed between them. In addition, in the drawings, the shape and size are exaggerated for effective description of technical content.

본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.In various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, what is referred to as the first component in one embodiment may be referred to as the second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. In addition, in the present specification,'and/or' is used to include at least one of the elements listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다. In the specification, expressions in the singular include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, elements, or a combination of the features described in the specification, and one or more other features, numbers, steps, and configurations It is not to be understood as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof. In addition, in this specification, "connecting" is used in a sense to include both indirectly connecting a plurality of components, and directly connecting.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 공정을 나타내는 도면이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a porous structure having a modified surface according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are a flowchart illustrating a manufacturing process of a porous structure having a modified surface according to an embodiment of the present invention. It is a drawing showing.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(100) 상에 베이스 용액(200)이 제공될 수 있다(S110). 일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 용액(200)은 기반 재료 및 희생용매가 혼합된 것일 수 있다. 1 and 2, the base solution 200 may be provided on the substrate 100 (S110 ). According to an embodiment, the base solution 200 may be a mixture of a base material and a sacrificial solvent.

일 실시 예에 따르면, 상기 기반 재료는 고분자일 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자는 PDMS(polydimethylsiloxane), 및 PU(polyurethane) 중 어느 하나일 수 있다. According to an embodiment, the base material may be a polymer. For example, the polymer may be any one of PDMS (polydimethylsiloxane) and PU (polyurethane).

일 실시 예에 따르면, 상기 희생용매는 극초단파에 의하여 증발되는 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 희생용매는 물, 불소, DMF(dimethylformamide), NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), 및 Acetone 중 적어도 어느 하나일 수 있다.According to an embodiment, the sacrificial solvent may be a material evaporated by microwaves. For example, the sacrificial solvent may be at least one of water, fluorine, dimethylformamide (DMF), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and acetone.

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 용액(200)은 상기 기반 재료를 경화시키는 경화제를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 용액(200)은 상기 기반 재료, 상기 희생용매, 및 상기 경화제를 포함할 수 있다. 상기 베이스 용액(200)이 제조되기 위해, 상기 기반 재료, 상기 희생용매, 및 상기 경화제는 다양한 방법으로 혼합될 수 있다. 예를 들어, 상기 기반 재료 및 상기 희생용매를 혼합한 이후, 상기 경화제를 혼합할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 기반 재료, 상기 희생용매, 및 상기 경화제가 모두 함께 혼합될 수 있다. According to an embodiment, the base solution 200 may further include a curing agent for curing the base material. Accordingly, the base solution 200 may include the base material, the sacrificial solvent, and the curing agent. In order to prepare the base solution 200, the base material, the sacrificial solvent, and the curing agent may be mixed in various ways. For example, after mixing the base material and the sacrificial solvent, the curing agent may be mixed. For another example, the base material, the sacrificial solvent, and the curing agent may all be mixed together.

또한, 상기 베이스 용액(200)은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는 유기 물질, 무기 물질, 및 전도성 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 유기 물질은 PVDF(polyvinylidene fluoride), 및 PTFE(polytetrafluoroethylene) 등일 수 있다. 상기 무기 물질은 BaTiO3, 및 TiO2 등일 수 있다. 상기 전도성 물질은 그래핀(Graphene), 니켈(Ni), 및 탄소나노튜브(CNT) 등일 수 있다. In addition, the base solution 200 may further include an additive. For example, the additive may include at least one of an organic material, an inorganic material, and a conductive material. Specifically, the organic material may be polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), or the like. The inorganic material may be BaTiO 3 and TiO 2 . The conductive material may be graphene, nickel (Ni), and carbon nanotubes (CNT).

계속해서, 상기 베이스 용액(200) 상에 표면 개질 용액(300)이 제공될 수 있다(S120). 상기 표면 개질 용액(300)은 상기 베이스 용액(200)과 밀도 및 성분이 다를 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 용액(200) 상에 상기 표면 개질 용액(300)이 제공되는 경우에도, 상기 베이스 용액(200)과 상기 표면 개질 용액(300)은 혼합되지 않을 수 있다. Subsequently, a surface modification solution 300 may be provided on the base solution 200 (S120). The surface modification solution 300 may have different density and components from the base solution 200. Accordingly, even when the surface modification solution 300 is provided on the base solution 200, the base solution 200 and the surface modification solution 300 may not be mixed.

상기 표면 개질 용액(300)은 상기 베이스 용액(200)이 경화되는 경우, 경화된 상기 베이스 용액(200)의 표면을 개질 시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 표면 개질 용액(300)은 경화된 상기 베이스 용액(200) 표면의 젖음성(wettability), 접착성, 표면적, 정전 효과 등을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 개질 용액(300)은 불소 용액 및 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 용액 중 어느 하나인 것을 포함할 수 있다. When the base solution 200 is cured, the surface modification solution 300 may modify the surface of the cured base solution 200. Specifically, the surface modification solution 300 may control wettability, adhesion, surface area, electrostatic effect, and the like of the surface of the cured base solution 200. For example, the surface modification solution 300 may include any one of a fluorine solution and a polytetrafluoroethylene (PTFE) solution.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 베이스 용액(200) 및 상기 표면 개질 용액(300)이 제공된 상기 기판(100) 상에 극초단파(400)가 인가되어, 상기 기반 재료가 경화되고, 상기 기반 재료의 표면(200a)이 개질 될 수 있다(S130). 즉, 상기 베이스 용액(200)에 상기 극초단파(400)가 인가되는 경우, 상기 베이스 용액(200)이 포함하는 상기 기반 재료가 경화되고, 상기 기반 재료의 표면(200a)은 개질 될 수 있다. 이하, 기반 재료의 경화 및 표면 개질에 대해 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명된다. 1 and 3, a microwave 400 is applied to the substrate 100 provided with the base solution 200 and the surface modification solution 300 to cure the base material, and the base material The surface (200a) of the can be modified (S130). That is, when the microwave 400 is applied to the base solution 200, the base material included in the base solution 200 is cured, and the surface 200a of the base material may be modified. Hereinafter, the curing and surface modification of the base material will be described in more detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 용액에 극초단파가 인가되는 경우, 희생용액이 기화되어 기공이 형성되는 것을 나타내는 도면이고, 도 5는 도 3의 A를 확대한 도면이다. 4 is a view showing that when microwaves are applied to the base solution according to an embodiment of the present invention, the sacrificial solution is vaporized to form pores, and FIG. 5 is an enlarged view of A of FIG. 3.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 베이스 용액(200)에 상기 극초단파(400)가 인가되는 경우, 상기 베이스 용액(200)은 경화되어 경화층(200)을 형성할 수 있다. 상기 경화층(200)은 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 기공(H)이 형성된 다공성 구조를 가질 수 있다. Referring to FIGS. 3 to 5, when the microwave 400 is applied to the base solution 200, the base solution 200 may be cured to form a cured layer 200. As shown in FIG. 5, the cured layer 200 may have a porous structure in which a plurality of pores (H) are formed.

본 명세서에서 경화층(200)은 다공성층(200)으로도 호칭될 수 있다.In this specification, the cured layer 200 may also be referred to as the porous layer 200.

구체적으로, 상기 베이스 용액(200)에 상기 극초단파(400)가 인가되는 경우, 상기 기반 재료(210)는 경화되고 상기 희생용매(220)는 기화될 수 있다. 상기 희생용매(220)가 기화됨에 따라, 상기 기반 재료(210) 내에는 기공(hole, H)이 형성될 수 있다. Specifically, when the microwave 400 is applied to the base solution 200, the base material 210 is cured and the sacrificial solvent 220 may be vaporized. As the sacrificial solvent 220 vaporizes, holes (H) may be formed in the base material 210.

즉, 상기 베이스 용액(200)은 상기 기반 재료(210)와 상기 경화제(미도시)가 혼합된 용액 내에 상기 희생용매(220) 입자들이 분산된 상태일 수 있다. 이 때, 상기 베이스 용액(200)에 상기 극초단파(400)가 가해지게 되면, 상기 베이스 용액(200)이 열처리되어 상기 기반 재료(210)가 경화될 수 있다. 또한, 상기 기반 재료(210)가 경화되는 동시에, 상기 희생용매(220)는 열처리되어 기화됨에 따라, 상기 희생용매(220) 입자들이 분산되어 있던 영역은 빈 공간으로 남게 되어, 기공(H)이 형성될 수 있다. 결과적으로, 상기 경화층(200)은 다공성 구조를 가질 수 있다. That is, the base solution 200 may be in a state in which particles of the sacrificial solvent 220 are dispersed in a solution in which the base material 210 and the curing agent (not shown) are mixed. At this time, when the microwave 400 is applied to the base solution 200, the base solution 200 is heat treated to cure the base material 210. In addition, as the base material 210 is cured and the sacrificial solvent 220 is heat-treated and vaporized, the area in which the sacrificial solvent 220 particles are dispersed remains as an empty space, so that the pores (H) are Can be formed. As a result, the cured layer 200 may have a porous structure.

일 실시 예에 따르면, 상기 경화층(200)은 기반 재료의 표면(200a) 및 기반 재료의 바디(200b) 부분으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 상기 기반 재료의 표면(200a)은 상기 베이스 용액(200)이 상기 표면 개질 용액(300)과 접촉되는 영역일 수 있다. 상기 기반 재료의 바디(200b) 부분은 상기 경화층(200) 내에서 상기 기반 재료의 표면(200a)을 제외한 나머지 영역일 수 있다.According to an embodiment, the hardened layer 200 may be divided into a surface 200a of a base material and a portion of a body 200b of the base material. For example, the surface 200a of the base material may be a region in which the base solution 200 comes into contact with the surface modification solution 300. The portion of the body 200b of the base material may be the remaining area in the cured layer 200 except for the surface 200a of the base material.

상기 베이스 용액(200) 및 상기 표면 개질 용액(300)에 상기 극초단파(400)가 가해지는 경우, 상기 기반 재료의 표면(200a)은 상기 표면 개질 용액(300)에 의하여, 개질 될 수 있다. 또한, 상기 표면 개질 용액(300)은 상기 베이스 용액(200)에서 발생된 열에 의하여 기화될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 용액(200) 상에 배치된 상기 표면 개질 용액(300)은 제거될 수 있다. 즉, 상술된 바와 같이, 상기 베이스 용액(200) 상에 상기 극초단파(400)가 가해지는 경우, 상기 베이스 용액(200)에서는 열이 발생될 수 있다. 상기 표면 개질 용액(300)은 상기 베이스 용액(200)에서 발생된 열과 반응하여 기화될 수 있다. When the microwave 400 is applied to the base solution 200 and the surface modification solution 300, the surface 200a of the base material may be modified by the surface modification solution 300. In addition, the surface modification solution 300 may be vaporized by heat generated from the base solution 200. Accordingly, the surface modification solution 300 disposed on the base solution 200 may be removed. That is, as described above, when the microwave 400 is applied to the base solution 200, heat may be generated in the base solution 200. The surface modification solution 300 may be vaporized by reacting with heat generated from the base solution 200.

일 실시 예에 따르면, 상기 기반 재료 내의 기공 형성, 상기 기반 재료의 경화, 및 상기 기반 재료의 표면 개질, 및 상기 표면 개질 용액(300)의 제거는 함께 수행될 수 있다. 즉, 상기 기반 재료 내의 기공 형성, 상기 기반 재료의 경화, 및 상기 기반 재료의 표면 개질, 및 상기 표면 개질 용액(300)의 제거는 하나의 공정으로 수행될 수 있다. According to an embodiment, the formation of pores in the base material, curing of the base material, and surface modification of the base material, and removal of the surface modification solution 300 may be performed together. That is, the formation of pores in the base material, curing of the base material, and surface modification of the base material, and removal of the surface modification solution 300 may be performed in one process.

구체적으로, 상기 베이스 용액(200) 및 상기 표면 개질 용액(300)이 제공된 상기 기판(100)이 상기 극초단파(400) 처리됨에 따라, 상기 베이스 용액(200)이 포함하는 상기 기반 재료 내에 기공의 형성과 함께 경화가 이루어지고, 상기 기반 재료의 표면은 상기 표면 개질 용액(300)에 의하여 개질 될 수 있다. 또한, 상기 베이스 용액(200)이 상기 극초단파(400)와 반응함에 따라 발생하는 열에 의하여, 상기 표면 개질 용액(300)은 기화되어 제거될 수 있다. Specifically, as the substrate 100 provided with the base solution 200 and the surface modification solution 300 is treated with the microwave 400, pores are formed in the base material included in the base solution 200 The curing is performed together with, and the surface of the base material may be modified by the surface modification solution 300. In addition, by the heat generated as the base solution 200 reacts with the microwave 400, the surface modification solution 300 may be vaporized and removed.

이와 달리, 종래의 표면 개질 방법은 폴리머를 먼저 경화시킨 후, 경화된 표면을 처리함에 따라 표면을 개질시켰다. 또한, 표면 개질을 위하여 사용된 표면 개질 용액을 제거하기 위해 후처리 공정이 별도로 필요함에 따라, 공정 시간이 길어지고, 공정 비용이 증가하는 문제점이 발생하였다. In contrast, in the conventional surface modification method, the polymer is first cured and then the surface is modified by treating the cured surface. In addition, as a post-treatment process is separately required to remove the surface modification solution used for surface modification, the process time is lengthened and the process cost is increased.

하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법은, 상기 기판(100) 상에 상기 베이스 용액(200) 및 상기 표면 개질 용액(300)을 순차적으로 제공한 후, 상기 극초단파(400)를 가하는 간단한 공정으로, 상기 베이스 용액(200)이 포함하는 상기 기반 재료의 경화 및 다공 구조화가 수행되는 동시에, 상기 기반 재료의 표면을 개질시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 베이스 용액(200)이 상기 극초단파(400)와 반응하여 발생되는 열에 의하여, 상기 표면 개질 용액(300)이 기화되므로, 후처리 공정 없이 상기 표면 개질 용액(300)을 제거할 수 있다. 결과적으로, 공정 시간 및 공정 비용이 간소화된 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다. However, in the method of manufacturing a porous structure having a modified surface according to an embodiment of the present invention, after sequentially providing the base solution 200 and the surface modification solution 300 on the substrate 100, the With a simple process of applying the microwave 400, the base material included in the base solution 200 may be cured and porous structured, and the surface of the base material may be modified. In addition, since the surface modification solution 300 is vaporized by heat generated by the base solution 200 reacting with the microwave 400, the surface modification solution 300 can be removed without a post-treatment process. . As a result, a method of manufacturing a porous structure having a modified surface with simplified process time and process cost can be provided.

이상, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체 및 그 제조 방법이 설명되었다. 이하, 상기 기반 재료의 표면이 물리적으로 변형되어 패턴의 형상을 나타내는 본 발명의 실시 예에 따른 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체 및 그 제조 방법이 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명된다. In the above, a porous structure having a modified surface and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention have been described with reference to FIGS. 1 to 5. Hereinafter, a porous structure having a cured pattern and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention in which the surface of the base material is physically deformed to show the shape of the pattern will be described with reference to FIGS.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 제조 공정을 나타내는 도면이고, 도 9는 도 8의 B를 확대한 도면이다. 6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a porous structure having a curing pattern according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are views illustrating a manufacturing process of a porous structure having a curing pattern according to an embodiment of the present invention. And FIG. 9 is an enlarged view of B of FIG. 8.

도 6 및 도 7을 참조하면, 베이스 기판(100) 상에 베이스 용액(200)이 제공될 수 있다(S210). 일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 용액(200)은 기반 재료 및 희생용매가 혼합된 것일 수 있다. 6 and 7, a base solution 200 may be provided on the base substrate 100 (S210 ). According to an embodiment, the base solution 200 may be a mixture of a base material and a sacrificial solvent.

일 실시 예에 따르면, 상기 기반 재료는 고분자일 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자는 PDMS(polydimethylsiloxane), 및 PU(polyurethane) 중 어느 하나일 수 있다. According to an embodiment, the base material may be a polymer. For example, the polymer may be any one of PDMS (polydimethylsiloxane) and PU (polyurethane).

일 실시 예에 따르면, 상기 희생용매는 극초단파에 의하여 증발되는 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 희생용매는 물, 불소, DMF(dimethylformamide), NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), 및 Acetone 중 적어도 어느 하나일 수 있다.According to an embodiment, the sacrificial solvent may be a material evaporated by microwaves. For example, the sacrificial solvent may be at least one of water, fluorine, dimethylformamide (DMF), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and acetone.

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 용액(200)은 상기 기반 재료를 경화시키는 경화제를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 용액(200)은 상기 기반 재료, 상기 희생용매, 및 상기 경화제를 포함할 수 있다. 상기 베이스 용액(200)이 제조되기 위해, 상기 기반 재료, 상기 희생용매, 및 상기 경화제는 다양한 방법으로 혼합될 수 있다. 예를 들어, 상기 기반 재료 및 상기 희생용매를 혼합한 이후, 상기 경화제를 혼합할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 기반 재료, 상기 희생용매, 및 상기 경화제가 모두 함께 혼합될 수 있다. According to an embodiment, the base solution 200 may further include a curing agent for curing the base material. Accordingly, the base solution 200 may include the base material, the sacrificial solvent, and the curing agent. In order to prepare the base solution 200, the base material, the sacrificial solvent, and the curing agent may be mixed in various ways. For example, after mixing the base material and the sacrificial solvent, the curing agent may be mixed. For another example, the base material, the sacrificial solvent, and the curing agent may all be mixed together.

또한, 상기 베이스 용액(200)은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는 유기 물질, 무기 물질, 및 전도성 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 유기 물질은 PVDF(polyvinylidene fluoride), 및 PTFE(polytetrafluoroethylene) 등일 수 있다. 상기 무기 물질은 BaTiO3, 및 TiO2 등일 수 있다. 상기 전도성 물질은 그래핀(Graphene), 니켈(Ni), 및 탄소나노튜브(CNT) 등일 수 있다. In addition, the base solution 200 may further include an additive. For example, the additive may include at least one of an organic material, an inorganic material, and a conductive material. Specifically, the organic material may be polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), or the like. The inorganic material may be BaTiO 3 and TiO 2 . The conductive material may be graphene, nickel (Ni), and carbon nanotubes (CNT).

계속해서, 상기 베이스 용액(200)이 제공된 상기 베이스 기판(100) 상에 마스터 패턴(500p)을 포함하는 마스터 기판(500)이 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 마스터 패턴(500p)이 상기 베이스 용액(200)과 접촉되도록, 상기 베이스 기판(100) 상에 상기 마스터 기판(500)이 제공될 수 있다. Subsequently, a master substrate 500 including a master pattern 500p may be provided on the base substrate 100 provided with the base solution 200. Specifically, the master substrate 500 may be provided on the base substrate 100 so that the master pattern 500p comes into contact with the base solution 200.

상기 마스터 기판(500)은 상기 베이스 용액(200)이 경화되는 경우, 경화된 상기 베이스 용액(200)의 표면을 개질 시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 마스터 기판(500)은 상기 베이스 용액(200)의 표면을 물리적으로 개질시켜, 상기 베이스 기판(200) 상에 경화 패턴을 형성시킬 수 있다. 상기 베이스 용액(200)의 표면이 개질되는 설명이 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명된다. When the base solution 200 is cured, the master substrate 500 may modify the surface of the cured base solution 200. Specifically, the master substrate 500 may physically modify the surface of the base solution 200 to form a cured pattern on the base substrate 200. A description of the modification of the surface of the base solution 200 will be described in more detail with reference to FIG. 8.

도 6 및 도 8를 참조하면, 상기 베이스 용액(200) 및 상기 마스터 기판(500)이 제공된 상기 베이스 기판(100) 상에 극초단파(400)가 인가되어, 상기 기반 재료가 경화되고, 상기 기반 재료의 표면(200a)이 개질될 수 있다(S230). 6 and 8, a microwave 400 is applied to the base substrate 100 provided with the base solution 200 and the master substrate 500 to cure the base material, and the base material The surface 200a of the may be modified (S230).

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 용액(200)에 상기 극초단파(400)가 인가되는 경우, 상기 베이스 용액(200)은 경화되어 경화층(200)을 형성할 수 있다. 상기 경화층(200)은 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 기공(H)이 형성된 다공성 구조를 가질 수 있다. According to an embodiment, when the microwave 400 is applied to the base solution 200, the base solution 200 may be cured to form a cured layer 200. As shown in FIG. 9, the cured layer 200 may have a porous structure in which a plurality of pores (H) are formed.

구체적으로, 상기 베이스 용액(200)에 상기 극초단파(400)가 인가되는 경우, 상기 기반 재료는 경화되고 상기 희생용매는 기화될 수 있다. 상기 희생용매가 기화됨에 따라, 상기 기반 재료 내에는 기공(H)이 형성될 수 있다. Specifically, when the microwave 400 is applied to the base solution 200, the base material is cured and the sacrificial solvent may be vaporized. As the sacrificial solvent vaporizes, pores H may be formed in the base material.

즉, 상기 베이스 용액(200)은 상기 기반 재료와 상기 경화제가 혼합된 용액 내에 상기 희생용매 입자들이 분산된 상태일 수 있다. 이 때, 상기 베이스 용액(200)에 상기 극초단파(400)가 가해지게 되면, 상기 베이스 용액(200)이 열처리되어 상기 기반 재료가 경화될 수 있다. 또한, 상기 기반 재료가 경화되는 동시에, 상기 희생용매는 열처리되어 기화됨에 따라, 상기 희생용매 입자들이 분산되어 있던 영역은 빈 공간으로 남게 되어, 기공(H)이 형성될 수 있다. 결과적으로, 상기 경화층(200)은 다공성 구조를 가질 수 있다. That is, the base solution 200 may be in a state in which the sacrificial solvent particles are dispersed in a solution in which the base material and the curing agent are mixed. At this time, when the microwave 400 is applied to the base solution 200, the base solution 200 is heat treated to cure the base material. In addition, as the base material is cured and the sacrificial solvent is evaporated by heat treatment, a region in which the sacrificial solvent particles are dispersed remains as an empty space, so that pores H may be formed. As a result, the cured layer 200 may have a porous structure.

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 용액(200)에 상기 극초단파(400)가 인가되는 경우, 경화된 상기 베이스 용액(200)의 표면은 물리적으로 개질되어 경화 패턴(200p)을 형성할 수 있다. 즉, 상기 베이스 용액(200)에 상기 극초단파(400)가 인가되는 경우, 경화된 상기 기반 재료의 표면에 상기 경화 패턴(200p)이 형성될 수 있다. 상기 경화 패턴(200p)은 상기 마스터 패턴(500p)의 역상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 경화 패턴(200p) 및 상기 마스터 패턴(500p)이 오목부 및 볼록부를 포함하는 경우, 상기 마스터 패턴(500p)의 오목부 및 상기 경화 패턴(200p)의 볼록부가 대응되고, 상기 마스터 패턴(500p)의 볼록부 및 상기 경화 패턴(200p)의 오목부가 대응될 수 있다. According to an embodiment, when the microwave 400 is applied to the base solution 200, the surface of the cured base solution 200 may be physically modified to form a cured pattern 200p. That is, when the microwave 400 is applied to the base solution 200, the cured pattern 200p may be formed on the surface of the cured base material. The cured pattern 200p may have an inverted image of the master pattern 500p. For example, when the curing pattern 200p and the master pattern 500p include a concave portion and a convex portion, a concave portion of the master pattern 500p and a convex portion of the curing pattern 200p correspond, and the The convex portion of the master pattern 500p and the concave portion of the cured pattern 200p may correspond to each other.

구체적으로, 상술된 바와 같이 상기 마스터 기판(500)은 상기 마스터 패턴(500p)이 상기 베이스 용액(200)과 접촉되도록 제공될 수 있다. 이 때, 상기 마스터 기판(500) 및 상기 베이스 용액(200) 상에 상기 극초단파(400)가 인가되는 경우, 상기 마스터 패턴(500p) 및 상기 베이스 용액(200)이 접촉된 상태에서 상기 베이스 용액(200)이 경화됨에 따라, 상기 경화 패턴(200p)은 상기 마스터 패턴(500p)의 역상을 갖도록 형성될 수 있다. Specifically, as described above, the master substrate 500 may be provided so that the master pattern 500p comes into contact with the base solution 200. At this time, when the microwave 400 is applied to the master substrate 500 and the base solution 200, the base solution (in a state in which the master pattern 500p and the base solution 200 are in contact) ( As 200 is cured, the cured pattern 200p may be formed to have an inverse image of the master pattern 500p.

이를 위해, 상기 기반 재료가 상기 극초단파(400)에 의하여 경화되는 정도는, 상기 마스터 기판(500)이 상기 극초단파(400)에 의하여 경화되는 정도보다 클 수 있다. 즉, 상기 기반 재료가 상기 극초단파(400)에 의하여 경화되는 경우, 상기 마스터 기판(500)은 상기 극초단파(400)에 의하여 경화되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 마스터 기판(500)은 나뭇잎, 연꽃잎, 실리콘, 경화된 PDMS등이 사용될 수 있다. To this end, the degree to which the base material is cured by the microwave 400 may be greater than the degree to which the master substrate 500 is cured by the microwave 400. That is, when the base material is cured by the microwave 400, the master substrate 500 may not be cured by the microwave 400. For example, the master substrate 500 may be leaves, lotus leaves, silicone, cured PDMS, or the like.

상기 경화 패턴(200p)이 형성된 이후, 상기 마스터 기판(500)은 제거될 수 있다. 이에 따라, 내부에 기공을 포함하며, 표면에 형성된 상기 경화 패턴(200p)을 포함하는 다공성층(200)을 포함하는 다공성 구조체가 제공될 수 있다. After the curing pattern 200p is formed, the master substrate 500 may be removed. Accordingly, a porous structure including pores inside and including a porous layer 200 including the cured pattern 200p formed on the surface may be provided.

일 실시 예에 따르면, 상기 기반 재료 내의 기공 형성 및 상기 경화 패턴(200p)의 형성은 함께 수행될 수 있다. 즉, 상기 기반 재료 내의 기공 형성 및 상기 경화 패턴(200p)의 형성은 하나의 공정으로 수행될 수 있다. According to an embodiment, formation of pores in the base material and formation of the cured pattern 200p may be performed together. That is, formation of pores in the base material and formation of the cured pattern 200p may be performed in one process.

구체적으로, 상기 베이스 용액(200) 및 상기 마스터 기판(500)이 제공된 상기 베이스 기판(100)이 상기 극초단파(400) 처리됨에 따라, 상기 베이스 용액(200)이 포함하는 상기 기반 재료 내에 기공의 형성과 함께 경화가 이루어지고, 상기 기반 재료의 표면은 상기 마스터 기판(500)에 의하여 상기 경화 패턴(200p)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 간소화된 공정으로 표면이 물리적으로 개질된 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체가 제조될 수 있다. Specifically, as the base substrate 100 provided with the base solution 200 and the master substrate 500 is processed by the microwave 400, pores are formed in the base material included in the base solution 200 The curing is performed together, and the curing pattern 200p may be formed on the surface of the base material by the master substrate 500. Accordingly, a porous structure having a cured pattern whose surface is physically modified may be manufactured through a simplified process.

본 발명의 실시 예에 따른 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법은, 상기 베이스 기판(100) 상에 상기 베이스 용액(200) 및 상기 마스터 기판(500)을 순차적으로 제공한 후, 상기 극초단파(400)를 가하는 간단한 공정으로, 상기 베이스 용액(200)이 포함하는 상기 기반 재료의 경화 및 다공 구조화가 수행되는 동시에, 상기 기반 재료의 표면을 물리적으로 개질시켜, 상기 경화 패턴(200p)을 형성시킬 수 있다. 이에 따라, 공정 시간 및 공정 비용이 간소화된 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다. In the method of manufacturing a porous structure having a cured pattern according to an embodiment of the present invention, after sequentially providing the base solution 200 and the master substrate 500 on the base substrate 100, the microwave 400 ) By a simple process of applying, curing and porous structuring of the base material included in the base solution 200 are performed, and at the same time, the surface of the base material is physically modified to form the cured pattern 200p. have. Accordingly, a method of manufacturing a porous structure having a cured pattern in which process time and process cost are simplified may be provided.

이상, 본 발명의 실시 예에 따른 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체, 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체 및 그 제조 방법들이 설명되었다. 이하, 상기 실시 예에 따른 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 구체적인 특성 평가 결과가 도 10 및 도 11을 참조하여 설명된다. In the above, a porous structure having a modified surface, a porous structure having a cured pattern, and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention have been described. Hereinafter, specific evaluation results of characteristics of the porous structure having a cured pattern according to the above embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체를 제조하는 과정을 촬영한 사진이고, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 용액의 표면 및 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 표면을 비교한 사진이다. FIG. 10 is a photograph of a process of manufacturing a porous structure having a cured pattern according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a view showing a surface of a base solution and a surface of a porous structure having a curing pattern according to an embodiment of the present invention. This is a comparison picture.

도 10의 (a) 내지 (d)를 참조하면, PDMS를 용매와 혼합하여 베이스 용액을 제조하였다. 제조된 베이스 용액을 유리 패트리 디쉬(glass petri dish)에 제공한 후, 베이스 용액 상에 사포를 올리고, 2분 30초의 시간 동안 극초단파를 처리하였다. 이후, 사포를 제거하여 본 발명의 실시 예에 따른 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체를 제조하였다. Referring to FIGS. 10A to 10D, a base solution was prepared by mixing PDMS with a solvent. After providing the prepared base solution to a glass petri dish, sandpaper was placed on the base solution, and microwave treatment was performed for a time of 2 minutes and 30 seconds. Thereafter, the sandpaper was removed to prepare a porous structure having a cured pattern according to an embodiment of the present invention.

도 10의 (a)는 유리 패트리 디쉬 상에 베이스 용액이 제공된 상태를 촬영한 사진이고, 도 10의 (b)는 베이스 용액 상에 사포가 제공된 상태를 촬영한 사진이고, 도 10의 (c)는 베이스 용액 및 사포가 극초단파 처리된 상태를 촬영한 사진이고, 도 10의 (d)는 사포가 제거된 상기 실시 예에 따른 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체를 촬영한 사진이다. 도 10의 (a) 내지 (d)에서 확인할 수 있듯이, 상기 베이스 용액 상에 사포가 제공된 상태에서 극초단파 처리가 되는 경우, 상기 베이스 용액의 표면 상에 물리적 개질이 발생한 것을 확인할 수 있었다. (A) of FIG. 10 is a photograph of a state where a base solution is provided on a glass petri dish, and (b) of FIG. 10 is a photograph of a state where a sandpaper is provided on the base solution, and (c) of FIG. Is a photograph of a state in which the base solution and the sandpaper have been subjected to microwave treatment, and FIG. 10D is a photograph of the porous structure having the hardening pattern according to the embodiment from which the sandpaper is removed. As can be seen from (a) to (d) of FIG. 10, when the microwave treatment was performed in a state where sandpaper was provided on the base solution, it was confirmed that physical modification occurred on the surface of the base solution.

도 11의 (a) 및 (b)를 참조하면, 도 10의 (a) 및 도 10의 (d) 상태를 각각 현미경으로 촬영하여 도시하였다. 도 11의 (a) 및 (b)에서 확인할 수 있듯이, 상기 베이스 용액 상에 사포가 제공된 상태에서 극초단파 처리가 되는 경우, 상기 베이스 용액의 표면 상에 물리적 개질이 발생한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 베이스 용액이 경화됨에 따라, 상기 베이스 용액 내부는 다공성 구조를 갖는 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIGS. 11A and 11B, the states of FIGS. 10A and 10D are respectively photographed with a microscope. As can be seen from (a) and (b) of FIG. 11, when the microwave treatment was performed in a state where sandpaper was provided on the base solution, it was confirmed that physical modification occurred on the surface of the base solution. In addition, as the base solution was cured, it was confirmed that the inside of the base solution had a porous structure.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As described above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted by the appended claims. In addition, those skilled in the art will have to understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

100: 기판
200: 베이스 용액, 경화층
200p: 경화 패턴
300: 표면 개질 용액
400: 극초단파
500: 마스터 기판
500p: 마스터 패턴100: substrate
200: base solution, hardened layer
200p: curing pattern
300: surface modification solution
400: microwave
500: master substrate
500p: Master pattern

Claims (12)

기판 상에 기반 재료 및 액상의 희생용매가 혼합된 베이스 용액을 제공하는 단계;
상기 베이스 용액 상에 표면 개질 용액을 제공하는 단계; 및
상기 베이스 용액 및 상기 표면 개질 용액이 제공된 상기 기판 상에 극초단파를 인가하여, 상기 희생용매의 기화에 의하여 상기 기반 재료 내에 기공(hole)을 형성시키고, 상기 기반 재료를 소정의 형상으로 경화시키며, 상기 기반 재료의 표면을 개질시키는 단계를 포함하되,
상기 기반 재료 내의 기공 형성, 상기 기반 재료의 경화, 및 상기 기반 재료의 표면 개질은 동시에 이루어지는, 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법.
Providing a base solution in which a base material and a liquid sacrificial solvent are mixed on a substrate;
Providing a surface modification solution on the base solution; And
Applying microwaves on the substrate provided with the base solution and the surface modification solution to form pores in the base material by evaporation of the sacrificial solvent, curing the base material into a predetermined shape, and the Comprising the step of modifying the surface of the base material,
Pore formation in the base material, curing of the base material, and surface modification of the base material are performed simultaneously.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 베이스 용액 상에 상기 극초단파가 인가되는 경우,
상기 베이스 용액에서는 열이 발생되고, 상기 베이스 용액에서 발생된 열에 의해 상기 표면 개질 용액이 기화되는 것을 포함하는, 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법.
According to claim 1,
When the microwave is applied to the base solution,
A method of manufacturing a porous structure having a modified surface, comprising generating heat in the base solution and vaporizing the surface modification solution by the heat generated in the base solution.
제1 항에 있어서,
상기 기반 재료는, PDMS(polydimethylsiloxane), 및 PU(polyurethane) 중 어느 하나인 것을 포함하는 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법.
According to claim 1,
The base material is a method of manufacturing a porous structure having a modified surface comprising any one of PDMS (polydimethylsiloxane) and PU (polyurethane).
제1 항에 있어서,
상기 희생용매는, 물, 불소, DMF(dimethylformamide), NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), 및 Acetone 중 적어도 어느 하나인 것을 포함하는 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법.
According to claim 1,
The sacrificial solvent is water, fluorine, DMF (dimethylformamide), NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), and a method of manufacturing a porous structure having a modified surface comprising at least one of Acetone.
제1 항에 있어서,
상기 표면 개질 용액은, 불소 용액 및 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 용액 중 어느 하나인 것을 포함하는 개질된 표면을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a porous structure having a modified surface, wherein the surface modification solution is any one of a fluorine solution and a PTFE (polytetrafluoroethylene) solution.
베이스 기판 상에 기반 재료 및 액상의 희생용매가 혼합된 베이스 용액을 제공하는 단계;
상기 베이스 용액이 제공된 상기 베이스 기판 상에, 마스터 패턴을 포함하는 마스터 기판을 제공하는 단계; 및
상기 베이스 용액 및 상기 마스터 기판이 제공된 상기 베이스 기판 상에 극초단파를 인가하여, 상기 희생용매의 기화에 의하여 상기 기반 재료 내에 기공(hole)을 형성시키는 동시에, 상기 기반 재료가 소정의 형상으로 경화된 경화 패턴을 형성시키는 단계를 포함하되,
상기 경화 패턴은 상기 마스터 패턴의 역상을 갖는, 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법.
Providing a base solution in which a base material and a liquid sacrificial solvent are mixed on a base substrate;
Providing a master substrate including a master pattern on the base substrate provided with the base solution; And
By applying a microwave to the base substrate provided with the base solution and the master substrate to form pores in the base material by evaporation of the sacrificial solvent, the base material is cured into a predetermined shape. Including the step of forming a pattern,
The cured pattern has a reverse phase of the master pattern, the method of manufacturing a porous structure having a cured pattern.
삭제delete 제7 항에 있어서,
상기 기반 재료가 상기 극초단파에 의하여 경화되는 정도는, 상기 마스터 기판이 상기 극초단파에 의하여 경화되는 정도보다 큰 것을 포함하는 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법.
The method of claim 7,
The method of manufacturing a porous structure having a curing pattern, wherein the base material is cured by the microwave is greater than the master substrate is cured by the microwave.
제7 항에 있어서,
상기 경화 패턴이 형성된 이후, 상기 마스터 패턴을 제거하는 단계를 더 포함하는 경화 패턴을 가지는 다공성 구조체의 제조 방법.
The method of claim 7,
After the cured pattern is formed, the method of manufacturing a porous structure having a cured pattern further comprising the step of removing the master pattern.
삭제delete 삭제delete
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