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복수의 패턴층을 순차적으로 적층하여 3차원 입체물을 제작하는 3차원 패터닝 장치에 있어서,기판부;상기 기판부 또는 상기 기판부 상에 형성되는 패턴층 상측으로 유체를 제공하는 노즐부;상기 유체가 상기 기판부와 상기 노즐부 사이 또는 패턴층과 상기 노즐부 사이에 연결된 상태로 상기 기판부 또는 패턴층 상측에 적층되도록 상기 노즐부에서 제공되는 유체의 표면에 전압을 인가하는 전압인가부; 및상기 유체가 상기 기판부 또는 상기 기판부 상에 형성되는 패턴층 상측에 연결된 상태를 유지하며 패터닝되도록 상기 유체에 인가되는 전압의 세기를 조절하는 제어부;를 포함하며,상기 기판부 또는 상기 노즐부는 서로 근접하거나 멀어지는 방향 또는 서로 나란한 방향을 따라 이동가능하게 마련되고, 상기 제어부는, 상기 전압인가부로부터 인가되는 전압의 세기를 제어함으로써 상기 유체가 상기 노즐부의 단부 측에 메니스커스(Meniscus)를 형성하고; 상기 기판부와 상기 노즐부 사이 또는 상기 노즐부와 상기 패턴층 사이에서의 유체의 연결관계의 단속을 방지하도록, 상기 전압인가부를 통해 인가되는 전압을 조절하여, 상기 메니스커스의 표면에 발생하는 전기 응력(electric stress), 상기 메니스커스의 표면에 발생하는 표면장력 및 상기 기판부 또는 상기 패턴층과 상기 메니스커스 사이에 발생하는 점성에 의한 마찰력의 3힘의 평형을 통해 상기 전기 응력, 표면장력 및 마찰력을 상호작용시켜 유체를 패터닝하는 것을 특징으로 하는 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제 1항에 있어서,상기 기판부 또는 패턴층 상측에 적층된 유체를 경화시켜 패턴층을 형성하는 경화부;를 더 포함하며,상기 제어부는 상기 유체가 상기 기판부 또는 패턴층 상에 적층되거나 상기 기판부 또는 패턴층 상측에 적층된 유체가 경화되도록 상기 노즐부 또는 상기 경화부가 선택적으로 작동하도록 제어하거나 상기 노즐부 및 상기 경화부가 동시에 작동하도록 제어하는 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제 2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 기판 또는 상기 노즐부의 이동시 상기 유체가 상기 기판과 상기 노즐부 사이 또는 상기 패턴층과 상기 노즐부 사이에서 연결되거나 끊어지는 것을 선택적으로 제어하는 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제 3항에 있어서,상기 노즐부를 상기 기판부로부터 멀어지거나 근접하는 방향 또는 상기 기판부와 나란한 방향을 따라 이송시키는 제1 이송부, 상기 기판부를 상기 노즐부로부터 멀어지거나 근접하는 방향 또는 상기 노즐부와 나란한 방향을 따라 이송시키는 제2 이송부를 구비하는 이송부;를 더 포함하며,상기 제어부는 상기 유체가 패터닝되도록 상기 제1 이송부의 이송 속도 및 상기 제2 이송부의 이동 속도 중 적어도 어느 하나를 제어하는 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제 3항에 있어서,상기 패턴층의 3차원 형상 정보를 저장하는 형상획득부;를 더 포함하며,상기 제어부는 상기 형상획득부로부터 상기 패턴층의 3차원 형상정보를 제공받아 상기 패턴층 상측으로 유체가 제공되도록 상기 기판부 또는 상기 노즐부의 움직임을 제어하는 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제 3항에 있어서,상기 제어부는 상기 노즐부로부터 제공되는 유체의 직경이 조절되도록 상기 기판부와 상기 노즐부 사이의 이격 간격을 제어하는 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제 2항에 있어서,상기 경화부는 레이저 큐어링 방식, 램프 큐어링 방식, 열처리 방식 또는 자외선 큐어링 방식 중 어느 하나를 이용하는 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제 1항에 있어서,상기 유체는 나노입자 및 전도성 나노 구조체 중 어느 하나와 고분자 화합물을 포함하는 금속 나노입자 잉크로 형성되는 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제 9항에 있어서,상기 전도성 나노 구조체의 구조는 나노 입자, 나노 와이어, 나노 막대, 나노 파이프, 나노 벨트 또는 나노튜브 구조 중 적어도 어느 하나인 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제 9항에 있어서,상기 전도성 나노 구조체는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 아연(zn), 구리(Cu), 규소(Si) 또는 티타늄(Ti)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진 나노구조체 또는 탄소나노튜브이거나 이들의 조합인 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제 9항에 있어서,상기 고분자화합물은 키토산(chitosan), 젤라틴(gelatin), 콜라겐(collagen), 엘라스틴(elastin), 히알루론산(hyaluronic acid), 셀룰로오스(cellulose), 실크 피브로인(silk fibroin), 인지질(phospholipids) 또는 피브리노겐(fibrinogen) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 천연고분자 화합물인 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제 9항에 있어서,상기 고분자화합물은 PLGA(Poly(lactic-co-glycolic acid)), PLA(Poly(lactic acid)), PHBV(Poly(3-hydroxybutyrate-hydroxyvalerate), PDO(Polydioxanone), PGA(Polyglycolic acid), PLCL(Poly(e-caprolactone-co-lactide)), PCL(Poly(e-caprolactone)), PLLA(Poly-L-lactic acid), PEUU(Poly(ether Urethane Urea), 아세트산 셀룰로오스(Cellulose acetate), PEG(Polyethylene glycol), EVOH(Poly(Ethylene Vinyl Alcohol), PVA(Polyvinyl alcohol), PEO(Polyethylene glycol), PVP(Polyvinylpyrrolidone) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합성고분자 화합물인 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치
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제1항 내지 제3항 또는 제5항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 접촉식 패터닝을 이용한 3차원 패터닝 장치를 이용하여 3차원 입체물을 구현하는 3차원 패터닝 방법에 있어서,기설정된 3차원 입체물의 형상을 저장하는 형상 저장 단계;상기 기설정된 3차원 입체물 형상과 대응되게 노즐부로부터 기판부 상부에 유체를 제공하는 제1 유체제공단계;제1 유체제공단계를 통해 상기 기판상에 제공된 유체를 경화시켜 패턴층으로 형성하는 제1 경화단계;상기 기설정된 3차원 입체물 형상과 대응되게 상기 노즐부로부터 패턴층 상부에 유체를 제공하는 제2 유체제공단계;상기 제2 유체제공단계를 통해 패턴층 상부에 제공된 유체를 경화시켜 패턴층으로 형성하는 제2 경화단계;패턴층이 상기 기설정된 3차원 입체물 형상과 동일한 형상을 가지도록 상기 제2 유체제공단계 및 상기 제2 경화단계를 반복수행하는 반복단계;를 포함하는 접촉식 패터닝을 이용하는 3차원 패터닝 방법
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제 14항에 있어서,상기 제1 경화단계 또는 상기 제2 경화단계를 통해 형성된 패턴층이 상기 형상 정보 단계를 통해 획득한 3차원 입체물이 형상과 대응되는지 여부를 검사하는 확인단계;를 더 포함하는 접촉식 패터닝을 이용하는 3차원 패터닝 방법
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