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KR102255551B1 - SLIPS pollution prevention structure comprising self-assembled monolayer and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR102255551B1
KR102255551B1 KR1020180155510A KR20180155510A KR102255551B1 KR 102255551 B1 KR102255551 B1 KR 102255551B1 KR 1020180155510 A KR1020180155510 A KR 1020180155510A KR 20180155510 A KR20180155510 A KR 20180155510A KR 102255551 B1 KR102255551 B1 KR 102255551B1
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Abstract

자기조립단분자막을 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체가 제공된다. 상기 자기조립단분자막을 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체는, 베이스 나노입자, 및 상기 베이스 나노입자를 둘러싸는 자기조립단분자막(self-assembled monolayer, SAM)을 포함하는 복합 입자들을 포함하고, 상기 복합 입자들이 응집된 오목부 및 볼록부를 포함하는 지지(support) 패턴, 및 상기 지지 패턴을 덮고, 윤활 물질을 포함하는 윤활 코팅막을 포함할 수 있다. A SLIPS contamination prevention structure including a self-assembled monolayer is provided. The SLIPS contamination prevention structure including the self-assembled monolayer includes composite particles including a base nanoparticle and a self-assembled monolayer (SAM) surrounding the base nanoparticle, and the composite particles aggregate It may include a support pattern including the concave portion and the convex portion, and a lubricating coating film covering the support pattern and including a lubricating material.

Description

자기조립단분자막을 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체 및 그 제조방법 {SLIPS pollution prevention structure comprising self-assembled monolayer and manufacturing method thereof}SLIPS pollution prevention structure comprising self-assembled monolayer and manufacturing method thereof

본 발명은 자기조립단분자막을 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체 및 그 제조방법에 관련된 것으로서, 보다 구체적으로는, 표면으로 떨어지는 물방울들이 표면에서 튕기지 않고, 표면을 타고 흘러내리는 SLIPS 오염 방지 구조체 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a SLIPS pollution prevention structure including a self-assembled monolayer and a manufacturing method thereof, and more specifically, a SLIPS pollution prevention structure in which water droplets falling to the surface do not bounce off the surface, and flow down the surface, and a method of manufacturing the same It is about.

최근, 자연의 나노구조물에서 영감을 얻어 공학적으로 이용하려는 연구가 활발히 진행 중이다. 대표적인 예가 초발수성을 나타내는 연꽃잎과 무반사성을 나타내는 나방눈이다. 또 하나의 대표적인 예로, 벌레잡이 풀의 표면은 미끄러운 윤활 성분과 이를 고정해주는 복잡한 표면 구조체에 기인하여 벌레 등이 미끄러지는 표면 특성을 구현하는데, 이를 모사하여 표면 개질과 윤활유의 코팅을 통해 다양한 액적을 손쉽게 미끄러 내는 표면 구현 기술 (slippery liquid-infused porous surface-SLIPS)이 있다. Recently, researches are actively underway to take inspiration from natural nanostructures and use them in an engineering manner. Representative examples are lotus leaves showing super water repellency and moth buds showing non-reflective properties. As another representative example, the surface of the insect-repellent grass realizes the surface characteristic of which insects slide due to the slippery lubricating component and the complex surface structure that fixes it.By simulating this, various droplets are formed through surface modification and coating of lubricant. There is a slippery liquid-infused porous surface-SLIPS.

이는 잘 알려진 초발수성 표면 기술과는 별개의 기술로써, 초발수성 표면이 수분에 대하여 높은 접촉각을 보여 표면으로부터 튕겨내는 특성을 가지는데 반해, SLIPS 표면 기술은 높은 접촉각을 가지지는 않지만 종류를 가리지 않고 다양한 액적을 미끄러 내어 표면으로부터 제거한다는 점에서 차이점이 있다. 표면에 외부 액적이 접촉할 시 표면에 존재하는 윤활 성분이 외부 액적을 감싸며 바깥으로 밀어내는 원리로 특성이 구현되며, 윤활 성분 아래에는 복잡한 구조, 특히 무극성 용매에 대해 낮은 에너지를 가지는 초발수성, 친유성 구조를 가져 효과적으로 윤활 성분을 붙잡아주는 역할을 가지는 것이 유리하다. 이와 같은 SIPS 표면에 대한 연구는 학술적인 표면 과학 분야뿐만 아니라 건축 자재, 화장품, 섬유 처리, 전기전 자용 부품재료 등 다양한 산업분야에서도 주목을 끌고 있다.This is a technology separate from the well-known super-water-repellent surface technology, and the super-water-repellent surface has a high contact angle with respect to moisture and has the property of repelling it from the surface, whereas the SLIPS surface technology does not have a high contact angle, The difference is that it slides the enemy and removes it from the surface. When external droplets come into contact with the surface, the property is realized by the principle that the lubricating component present on the surface surrounds the external droplet and pushes it outward. Under the lubricating component, It is advantageous to have a planetary structure and have a role of effectively holding the lubricating component. Such research on the surface of SIPS is attracting attention not only in the academic surface science field, but also in various industrial fields such as building materials, cosmetics, textile processing, and electric and electronic parts materials.

대한민국 특허 등록 번호 10-1362511Korean Patent Registration No. 10-1362511

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 표면 젖음(wetting) 현상이 감소된 SLIPS 오염 방지 구조체 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide an SLIPS pollution prevention structure with reduced surface wetting and a method of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 액적이 표면에서 튕기지 않는 SLIPS 오염 방지 구조체 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide an SLIPS anti-pollution structure in which droplets do not bounce off the surface and a method of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 액적이 표면을 따라 깨끗이 흘러내리는 SLIPS 오염 방지 구조체 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a SLIPS pollution prevention structure in which droplets flow down cleanly along the surface and a method 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.

상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 SLIPS 오염 방지 구조체를 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a SLIPS pollution prevention structure.

일 실시 예에 따르면, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체는 베이스 나노입자, 및 상기 베이스 나노입자를 둘러싸는 자기조립단분자막(self-assembled monolayer, SAM)을 포함하는 복합 입자들을 포함하고, 상기 복합 입자들이 응집된 오목부 및 볼록부를 포함하는 지지(support) 패턴, 및 상기 지지 패턴을 덮고, 윤활 물질을 포함하는 윤활 코팅막을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the SLIPS contamination prevention structure includes composite particles including a base nanoparticle and a self-assembled monolayer (SAM) surrounding the base nanoparticle, and the composite particles are aggregated. A support pattern including a concave portion and a convex portion, and a lubricating coating film covering the support pattern and including a lubricating material may be included.

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 나노입자는 친수성을 나타나내고, 상기 복합 입자는 소수성을 나타낼 수 있다. According to an embodiment, the base nanoparticle may exhibit hydrophilicity, and the composite particle may exhibit hydrophobicity.

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 나노입자는, SiO2, TiO2, ZnO, CaCO3, Al2O3, ZrO2 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the base nanoparticles may include at least one of SiO 2 , TiO 2 , ZnO, CaCO 3 , Al 2 O 3 , and ZrO 2.

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 나노입자는, 5~25 nm 의 크기를 가질 수 있다. According to an embodiment, the base nanoparticles may have a size of 5 to 25 nm.

일 실시 예에 따르면, 상기 지지 패턴의 수분 접촉각은, 150° 이상인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the moisture contact angle of the support pattern may include 150° or more.

일 실시 예에 따르면, 상기 윤활 코팅막은, 상기 지지 패턴에 의하여 고정되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the lubricating coating layer may include being fixed by the support pattern.

일 실시 예에 따르면, 상기 윤활 물질은, silicon oil 및 fluorinated oil 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the lubricating material may include at least one of silicon oil and fluorinated oil.

일 실시 예에 따르면, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체의 수분 접촉각은, 100° 이하인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the moisture contact angle of the SLIPS anti-pollution structure may include 100° or less.

일 실시 예에 따르면, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체 표면의 표면으로부터 소정거리 이격된 상태에서, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체의 표면으로 제공된 액적(droplet)은, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체의 표면에 흡착되어, 표면을 따라 흘러내리는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, in a state spaced apart from the surface of the SLIPS contamination prevention structure by a predetermined distance, droplets provided to the surface of the SLIPS contamination prevention structure are adsorbed on the surface of the SLIPS contamination prevention structure, thereby making the surface It may include flowing down.

상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a method of manufacturing a SLIPS pollution prevention structure.

일 실시 예에 따르면, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법은 베이스 나노입자, 및 상기 베이스 나노입자를 둘러싸는 자기조립단분자막을 포함하는 복합 입자를 포함하는 소스 용액을 준비하는 단계, 상기 소스 용액을 기판 상에 제공하여, 상기 복합 입자들이 응집되어 형성되는 오목부 및 볼록부를 포함하는 지지 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 지지 패턴 상에 윤활 물질을 제공하여, 상기 지지 패턴을 덮는 윤활 코팅막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing the SLIPS contamination prevention structure comprises preparing a source solution including a base nanoparticle and a composite particle including a self-assembled monolayer surrounding the base nanoparticle, and the source solution is applied to a substrate. Forming a support pattern including concave portions and convex portions formed by agglomeration of the composite particles, and forming a lubricating coating film covering the support pattern by providing a lubricating material on the support pattern It may include.

일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액을 준비하는 단계는, 상기 베이스 나노입자, 자기조립단분자막 형성물질, 및 제1 용매를 혼합하여 예비 소스 용액을 제조하는 단계, 상기 예비 소스 용액을 건조시켜, 상기 예비 소스 용액으로부터 상기 복합 입자를 추출하는 단계, 및 상기 복합 입자를 제2 용매와 혼합하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the preparing of the source solution comprises preparing a preliminary source solution by mixing the base nanoparticles, a self-assembled monolayer forming material, and a first solvent, and drying the preliminary source solution, It may include extracting the composite particles from the preliminary source solution, and mixing the composite particles with a second solvent.

일 실시 예에 따르면, 상기 예비 소스 용액 제조단계에서, 상기 베이스 나노입자의 -OH기와 상기 자기조립단분자막 형성물질의 작용기가 반응하여, 상기 베이스 나노입자를 둘러싸는 상기 자기조립단분자막이 형성되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the preparation of the preliminary source solution, the -OH group of the base nanoparticles and a functional group of the self-assembled monomolecular film-forming material react to form the self-assembled monomolecular film surrounding the base nanoparticles. can do.

일 실시 예에 따르면, 상기 자기조립단분자막 형성물질은, silane계 물질, fatty acid계 물질, 및 thiol계 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the self-assembled monolayer-forming material may include at least one of a silane-based material, a fatty acid-based material, and a thiol-based material.

본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체는, 베이스 나노입자, 및 상기 베이스 나노입자를 둘러싸는 자기조립단분자막(self-assembled monolayer, SAM)을 포함하는 복합 입자들을 포함하고, 상기 복합 입자들이 응집된 오목부 및 볼록부를 포함하는 지지(support) 패턴, 및 상기 지지 패턴을 덮고, 윤활 물질을 포함하는 윤활 코팅막을 포함할 수 있다. 이에 따라, 표면에 제공된 액적이 튕기지 않고, 표면을 따라 미끄러져 흘러내리는 SLIPS 오염 방지 구조체가 제공될 수 있다.The SLIPS pollution prevention structure according to an embodiment of the present invention includes composite particles including a base nanoparticle and a self-assembled monolayer (SAM) surrounding the base nanoparticle, and the composite particles are aggregated. It may include a support pattern including the concave portion and the convex portion, and a lubricating coating film covering the support pattern and including a lubricating material. Accordingly, a SLIPS anti-pollution structure in which droplets provided on the surface do not bounce and slide along the surface may be provided.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법 중 소스 용액 준비 단계를 구체적으로 설명하는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 포함하는 복합 입자를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 적용된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 비교 예 및 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 특성을 비교하는 사진이다.
도 11은 본 발명의 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 포함하는 지지 패턴의 접촉각에 따른 특성을 비교한 사진이다.
도 12는 본 발명의 비교 예 및 실시 예들에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체와 액적과의 접촉각을 나타내는 사진이다.
도 13은 본 발명의 실시 예 1에 따른 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 포함하는 지지 패턴의 접촉각에 따른 특성을 비교한 그래프이다.
1 is a flow chart illustrating a method of manufacturing an SLIPS pollution prevention structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart specifically illustrating a step of preparing a source solution in a method of manufacturing an SLIPS contamination prevention structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing composite particles included in the SLIPS pollution prevention structure according to an embodiment of the present invention.
4 to 6 are views showing the SLIPS pollution prevention structure according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing an example to which the SLIPS pollution prevention structure according to an embodiment of the present invention is applied.
8 to 10 are photographs comparing the characteristics of the SLIPS pollution prevention structure according to Comparative Example and Example 1 of the present invention.
11 is a photograph comparing characteristics according to a contact angle of a support pattern included in the SLIPS pollution prevention structure according to Example 1 of the present invention.
12 is a photograph showing a contact angle between a SLIPS contamination prevention structure and a droplet according to Comparative Examples and Examples of the present invention.
13 is a graph comparing characteristics according to a contact angle of a support pattern included in the SLIPS pollution prevention structure according to the first 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, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical idea 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 contents 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, 막 및 영역들의 두께는 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 the other component or that a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content.

또한, 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. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. In addition, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various elements, but these elements should not be limited by these terms. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment.

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.Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. In addition, in the present specification,'and/or' has been used to mean including 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. 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, components, or a combination thereof described in the specification, and one or more other features, numbers, steps, or configurations. It is not to be understood as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof.

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, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 명세서에서 SLIPS(Slippery Liquid-Infused Porous Surface) 특성이란, SLIPS 특성을 나타내는 구조체 표면으로 떨어진 물방울들이, 표면에서 튕기지 않고 미끄러져 내려가는 특성을 의미한다. In addition, in the present specification, the SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surface) property refers to a property in which water droplets falling onto the surface of a structure exhibiting SLIPS properties slide down without being bounced off the surface.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법을 설명하는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법 중 소스 용액 준비 단계를 구체적으로 설명하는 순서도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 포함하는 복합 입자를 나타내는 도면이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 적용된 일 예를 나타내는 도면이다. 1 is a flow chart illustrating a method of manufacturing an SLIPS contamination prevention structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detailed description of a source solution preparation step in the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to an embodiment of the present invention. It is a flow chart, Figure 3 is a view showing the composite particles included in the SLIPS pollution prevention structure according to an embodiment of the present invention, Figures 4 to 6 are views showing the SLIPS pollution prevention structure according to an embodiment of the present invention, 7 is a view showing an example in which the SLIPS pollution prevention structure according to an embodiment of the present invention is applied.

도 1 및 도 3을 참조하면, 소스 용액이 준비될 수 있다(S100). 상기 소스 용액은 복합 입자(complex particle, 10)을 포함할 수 있다. 상기 복합 입자(10)는 베이스 나노입자(12), 및 상기 베이스 나노입자(12)를 둘러싸는 자기조립단분자막(self-assembled monolayer, SAM, 14)을 포함할 수 있다. 1 and 3, a source solution may be prepared (S100). The source solution may include complex particles (10). The composite particle 10 may include a base nanoparticle 12 and a self-assembled monolayer (SAM) 14 surrounding the base nanoparticle 12.

도 2를 참조하면, 상기 소스 용액을 준비하는 단계(S100)는, 상기 베이스 나노입자(12), 자기조립단분자막 형성물질, 및 제1 용매를 혼합하여 예비 소스 용액을 제조하는 단계(S110), 상기 예비 소스 용액을 건조시켜, 상기 예비 소스 용액으로부터 상기 복합 입자(10)를 추출하는 단계(S120), 및 상기 복합 입자를 제2 용매와 혼합하는 단계(S130)를 포함할 수 있다. 2, the step of preparing the source solution (S100) comprises preparing a preliminary source solution by mixing the base nanoparticles 12, the self-assembled monolayer forming material, and a first solvent (S110), Drying the preliminary source solution, extracting the composite particles 10 from the preliminary source solution (S120), and mixing the composite particles with a second solvent (S130).

상기 예비 소스 용액 제조 단계(S110)에서, 상기 베이스 나노입자(12) 및 상기 자기조립단분자막 형성물질이 혼합되는 경우, 상기 베이스 나노입자(12)의 -OH기와 상기 자기조립단분자막 형성물질의 작용기가 반응할 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 나노입자(12)를 둘러싸는 상기 자기조립단분자막(14)이 형성될 수 있다. 결과적으로, 상기 베이스 나노입자(12) 및 상기 자기조립단분자막 형성물질이 반응하여 상기 복합 입자(10)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 예비 소스 용액은 상기 복합 입자(10)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 베이스 나노입자(12)는 친수성을 갖고, 상기 복합 입자(10)는 소수성을 가질 수 있다. 즉, 친수성을 갖는 상기 베이스 나노입자(12)의 표면을 개질시켜, 소수성으로 변경시킬 수 있다. In the preliminary source solution preparation step (S110), when the base nanoparticle 12 and the self-assembled monolayer-forming material are mixed, the -OH group of the base nanoparticle 12 and the functional group of the self-assembled monolayer-forming material Can react. Accordingly, the self-assembled monolayer 14 surrounding the base nanoparticle 12 may be formed. As a result, the base nanoparticle 12 and the self-assembled monolayer-forming material react to form the composite particle 10. That is, the preliminary source solution may include the composite particles 10. In this case, the base nanoparticle 12 may have hydrophilicity, and the composite particle 10 may have hydrophobicity. That is, by modifying the surface of the base nanoparticle 12 having hydrophilicity, it can be changed to hydrophobicity.

예를 들어, 상기 베이스 나노입자(12)는 SiO2, TiO2, ZnO, CaCO3, Al2O3, ZrO2 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 베이스 나노입자(12)는 5~100nm의 크기, 바람직하게는 5~25nm의 크기를 가질 수 있다. For example, the base nanoparticle 12 may include at least one of SiO 2 , TiO 2 , ZnO, CaCO 3 , Al 2 O 3 , and ZrO 2. In addition, the base nanoparticles 12 may have a size of 5 to 100 nm, preferably 5 to 25 nm.

일 실시 예에 따르면, 상기 자기조립단분자막 형성물질은 silane계 물질, fatty acid계 물질, 및 thiol계 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 자기조립단분자막 형성물질은 트리메톡시오크라데실란(Trimethoxy(ocradecyl)silane), 옥타데실트리클로로실란(octadecyltrichlorosilane, OTS), 퍼플루오로데실트리클로로실란(perfluorodecyltrichlorosilane), 퍼플루오로데실트리에톡시실란(perfluorodecyltriethoxysilane), 퍼플루오로옥틸트리에톡시실란(perfluorooctyltriethoxysilane) 등 F기가 13개 이상인 트리클로로실란(trichlorosilane)이나 트리에톡시실란(triethoxysilane), 탄소가 12개 이상인 지방산 계열로서 도데카노산(dodecanoic acid), 테트라데칸산(tetradecanoic acid), 헥사데칸산(hexadecanoic acid), 스테아르산(stearicacid), 옥타데칸산(octadecanoic acid)으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되는 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment, the self-assembled monolayer-forming material may include at least one of a silane-based material, a fatty acid-based material, and a thiol-based material. More specifically, the self-assembled monolayer-forming material is trimethoxy(ocradecyl)silane, octadecyltrichlorosilane (OTS), perfluorodecyltrichlorosilane, and perfluoro. Trichlorosilane or triethoxysilane having 13 or more F groups, such as perfluorodecyltriethoxysilane and perfluorooctyltriethoxysilane, etc. It can be exemplified that at least one is selected from the group consisting of dodecanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid, stearic acid, and octadecanoic acid. , But is not limited thereto.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 용매는 상기 예비 소스 용액 제조 단계(S110)에서, 상기 베이스 나노입자(12)를 둘러싸는 상기 자기조립단분자막(14)이 용이하게 형성되도록 비극성 용매가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 용매는 톨루엔(toluene), 헥산(hexane), 펜탄(pentane), 에틸 알코올(ethyl alcohol) 등일 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 용매로서 극성 용매가 사용되는 경우, 자기조립단분자막 형성 물질, 예를 들어 퍼플루오로옥틸트리에톡시실란(perfluorooctyltriethoxysilane)끼리의 고분자 중합이 일어나기 때문에 상기 자기조립단분자막(14)이 용이하게 형성되지 않을 수 있다. According to an embodiment, the first solvent may be a non-polar solvent so that the self-assembled monolayer 14 surrounding the base nanoparticle 12 is easily formed in the preliminary source solution preparation step (S110). . For example, the first solvent may be toluene, hexane, pentane, ethyl alcohol, or the like. In contrast, when a polar solvent is used as the first solvent, the self-assembled monomolecular film 14 is formed by polymer polymerization between a self-assembled monolayer-forming material, for example, perfluorooctyltriethoxysilane. It may not be formed easily.

상기 예비 소스 용액을 건조시켜, 상기 예비 소스 용액으로부터 상기 복합 입자(10)를 추출하는 단계(S120)는, 상기 예비 소스 용액을 원심 분리 또는 침전 분리 방식을 통해 상기 제1 용매 일부와, 상기 베이스 나노입자(12)와 결합하지 않은 미반응 자기조립단분자막 형성물질을 제거하는 단계(S122), 및 S122 단계를 거친 상기 예비 소스 용액을 건조하는 단계(S124)를 포함할 수 있다. Drying the preliminary source solution and extracting the composite particles 10 from the preliminary source solution (S120) comprises: a part of the first solvent and the base through centrifugal separation or precipitation separation of the preliminary source solution. It may include removing the unreacted self-assembled monolayer-forming material that is not bound to the nanoparticles 12 (S122), and drying the preliminary source solution that has been subjected to the step S122 (S124).

상기 S122 단계에서는 과량으로 함유된 상기 제1 용매의 일부를 1차적으로 제거하고, 상기 소스 용액에서 불순물로 작용하는 미반응 자기조립단분자막 형성물질을 제거하는 역할을 할 수 있다. In step S122, a part of the first solvent contained in an excessive amount may be firstly removed, and an unreacted self-assembled monolayer-forming material acting as an impurity in the source solution may be removed.

상기 S124 단계는 잔량의 상기 제1 용매를 제거하고 상기 베이스 나노입자(12)들 간의 응집을 유도하는 역할을 하는 것으로서, 상온(예를 들어, 15~25℃)에서 이루어지는 것이 바람직한데, S124단계가 고온에서 건조가 이루어지게 되면 상기 복합 입자(10) 크기의 균일성을 확보하기 어렵고, SLIPS 특성 저하의 원인이 될 수 있다. The step S124 serves to remove the remaining amount of the first solvent and induce aggregation between the base nanoparticles 12, and is preferably performed at room temperature (for example, 15 to 25°C), step S124 When drying is performed at a high temperature, it is difficult to ensure the uniformity of the size of the composite particles 10, and may cause deterioration of SLIPS characteristics.

일 변형 예에 따르면, 상기 베이스 나노입자(12), 상기 자기조립단분자막 형성물질, 및 비극성 용매를 1차 교반한 혼합 용액에, 극성 용매가 첨가되어 2차 교반될 수 있다. 이에 따라, 상기 자기조립단분자막이 과도한 두께로 상기 베이스 나노입자(12)의 표면에 형성되는 것이 방지되는 동시에, 미반응된 상기 자기조립단분자막 형성물질이 응집되어, 상기 S122단계에서 미반응된 상기 자기조립단분자막 형성물질이 용이하게 제거될 수 있다. According to a modified example, a polar solvent may be added to a mixed solution in which the base nanoparticles 12, the self-assembled monolayer-forming material, and a non-polar solvent are first stirred, and then agitated for the second time. Accordingly, the self-assembled monolayer is prevented from being formed on the surface of the base nanoparticle 12 with an excessive thickness, and at the same time, the unreacted self-assembled monolayer-forming material is aggregated, The assembled monolayer-forming material can be easily removed.

일 실시 예에 따른면, 상기 제2 용매는 휘발성이 높은 친환경 극성 용매일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 용매는 에틸 알코올(ethyl alcohol)일 수 있다. 이에 따라, 상기 S130 단계에서는 상기 S120 단계를 통하여 추출된 상기 복합 입자(10)가 에틸 알코올과 혼합되어 상기 소스 용액이 제조될 수 있다. According to an embodiment, the second solvent may be an eco-friendly polar solvent with high volatility. For example, the second solvent may be ethyl alcohol. Accordingly, in the step S130, the composite particles 10 extracted through the step S120 are mixed with ethyl alcohol to prepare the source solution.

다시 도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 소스 용액이 기판(100) 상에 제공되어, 지지 패턴(200)이 형성될 수 있다(S200). 일 실시 예에 따르면, 상기 지지 패턴(200)은 오목부(200a) 및 볼록부(200b)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 지지 패턴(200)은 상기 복합 입자(10)들을 포함할 수 있다. 즉, 상기 기판(100) 상에 상기 소스 용액이 제공되는 경우, 상기 복합 입자(10)들이 상기 기판(100) 상에 적층되고, 적층된 상기 복합 입자(10)들은 서로 응집되어 상기 오목부(200a) 및 볼록부(200b)를 형성할 수 있다. 다시 말해, 상기 기판(100) 상에 상기 소스 용액이 제공되어, 거칠기를 갖는 구조체가 형성될 수 있다. Referring back to FIGS. 1 and 4, the source solution may be provided on the substrate 100 to form a support pattern 200 (S200 ). According to an embodiment, the support pattern 200 may include a concave portion 200a and a convex portion 200b. In addition, the support pattern 200 may include the composite particles 10. That is, when the source solution is provided on the substrate 100, the composite particles 10 are stacked on the substrate 100, and the stacked composite particles 10 are aggregated with each other to form the concave portion ( 200a) and the convex portion 200b may be formed. In other words, the source solution may be provided on the substrate 100 to form a structure having roughness.

도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 지지 패턴(200) 상에 윤활 물질이 제공되어, 상기 지지 패턴(200)을 덮는 윤활 코팅막(300)이 형성될 수 있다(S300). 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 윤활 물질은 silicon oil 및 fluorinated oil 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 윤활 물질은 flow coating, spray coating 등의 방법으로 제공될 수 있다. 상기 윤활 코팅막(300)은 상기 지지 패턴(200)에 의하여 상기 기판(100) 상에 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체는 상기 기판(100) 상에 상기 지지 패턴(200) 및 상기 윤활 코팅막(300)이 함께 배치된 구조를 가질 수 있다. 1 and 5, a lubricating material is provided on the support pattern 200 to form a lubricating coating film 300 covering the support pattern 200 (S300). Accordingly, the SLIPS contamination prevention structure according to the above embodiment may be formed. For example, the lubricating material may include at least one of silicon oil and fluorinated oil. For example, the lubricating material may be provided by a method such as flow coating or spray coating. The lubrication coating film 300 may be fixed on the substrate 100 by the support pattern 200. Accordingly, the SLIPS pollution prevention structure according to the embodiment may have a structure in which the support pattern 200 and the lubricating coating layer 300 are disposed together on the substrate 100.

도 6을 참조하면, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체 표면 상에 액적(WD)이 제공되는 경우, 액적(WD)은 상기 SLIPS 오염 방지 구조체의 표면에 흡착된 후, 표면을 따라 흘러내릴 수 있다. 구체적으로, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체 표면 상에 제공된 액적(WD)은, 상기 지지 패턴(200)의 거칠기에 의하여 표면 상에 흡착되고, 흡착된 액적(WD)은, 상기 윤활 코팅막(300)에 의하여 표면에서 미끄러져, 흘러내릴 수 있다. 예를 들어, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체로부터 20cm의 높이에서 2.5ml/s로 지속적으로 유입되는 액적(WD)은, 5초 이내에 상기 SLIPS 오염 방지 구조체에서 모두 미끄러져 흘러내릴 수 있다. 또한, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체로부터 20cm의 높이에서 2.5ml/s로 지속적으로 유입되는 액적(WD)은, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체 표면의 법선 방향으로 1cm 이상 튕기지 않을 수 있다. Referring to FIG. 6, when a droplet WD is provided on the surface of the SLIPS pollution prevention structure, the droplet WD may be adsorbed on the surface of the SLIPS pollution prevention structure and then flow down along the surface. Specifically, the droplet (WD) provided on the surface of the SLIPS contamination prevention structure is adsorbed on the surface by the roughness of the support pattern 200, and the adsorbed droplet (WD) is, by the lubrication coating film (300). It can slide off the surface and flow down. For example, droplets (WD) continuously flowing at 2.5 ml/s at a height of 20 cm from the SLIPS contamination prevention structure may all slide down from the SLIPS contamination prevention structure within 5 seconds. In addition, droplets WD continuously flowing at 2.5 ml/s at a height of 20 cm from the SLIPS contamination prevention structure may not bounce off more than 1 cm in the normal direction of the surface of the SLIPS contamination prevention structure.

일 실시 예에 따르면, 상기 윤활 코팅막(300)에 의하여 액적(WD)이 흘러내리는 경우, 상기 윤활 코팅막(300) 또한 액적(WD)과 함께 흘러내릴 수 있다. 이에 따라, 액적(WD)이 지속적으로 제공되는 경우, 윤활 코팅막(300)이 제거되어, SLIPS 특성이 나타나지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체로부터 20cm의 높이에서 2.5ml/s로 지속적으로 액적(WD)이 유입되는 경우, 상기 윤활 코팅막(300)이 제거되어 SLIPS 특성이 제거되는데 걸리는 시간은 10분 이상일 수 있다. 상기 윤활 코팅막(300)이 제거된 경우, 상기 지지 패턴(200) 상에 상기 윤활 물질을 다시 제공하는 방법으로 상기 윤활 코팅막(300)을 재생시킬 수 있다. 또한, 상기 윤활 코팅막(300)을 재생시키기 위해 제공되는 상기 윤활 물질은, 상기 윤활 코팅막(300)이 처음 생성되는 과정에서 사용되는 상기 윤활 물질과 동일할 수 있다. 이와 달리, 상기 윤활 코팅막(300)이 처음 생성되는 과정에서 사용되는 상기 윤활 물질과, 상기 윤활 코팅막(300)을 재생시키는 과정에서 사용되는 상기 윤활 물질이 다른 경우, 상기 윤활 코팅막(300)이 분리되는 문제가 발생될 수 있다.According to an embodiment, when the droplet WD flows down by the lubrication coating layer 300, the lubrication coating layer 300 may also flow down along with the droplet WD. Accordingly, when the droplets WD are continuously provided, the lubricating coating layer 300 is removed, so that the SLIPS characteristics may not appear. For example, when droplets (WD) continuously flow in at 2.5 ml/s at a height of 20 cm from the SLIPS pollution prevention structure, the time it takes for the lubricating coating film 300 to be removed to remove the SLIPS characteristics is 10 minutes or more. I can. When the lubricating coating film 300 is removed, the lubricating coating film 300 may be regenerated by providing the lubricating material again on the support pattern 200. In addition, the lubricating material provided to regenerate the lubricating coating film 300 may be the same as the lubricating material used in the process in which the lubricating coating film 300 is first generated. In contrast, when the lubricating material used in the process of first generating the lubricating coating film 300 and the lubricating material used in the process of regenerating the lubricating coating film 300 are different, the lubricating coating film 300 is separated. This can cause problems.

일 실시 예에 따르면, 상기 지지 패턴(200)의 수분 접촉각(contact angle)에 따라, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 표면으로 제공되는 액적(WD)의 접촉 면적이 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 지지 패턴(200)의 수분 접촉각이 증가하는 경우 액적(WD)의 접촉 면적이 좁아지고, 상기 지지 패턴(200)의 수분 접촉각이 감소하는 경우 액적(WD)의 접촉 면적이 넓어질 수 있다. According to an embodiment, the contact area of the droplet WD provided to the surface of the SLIPS contamination prevention structure according to the embodiment may be controlled according to a contact angle of the support pattern 200. Specifically, when the moisture contact angle of the support pattern 200 increases, the contact area of the droplet WD becomes narrow, and when the moisture contact angle of the support pattern 200 decreases, the contact area of the droplet WD increases. I can.

이에 따라, 상기 지지 패턴(200)의 수분 접촉각을 제어하여, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 구조체의 특성 유지력을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 지지 패턴(200)의 수분 접촉각이 150° 이상인 경우, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 구조체에 제공되는 액적(WD)의 접촉 면접이 좁아져, 액적(WD)과 함께 제거되는 상기 윤활 코팅막(300)의 양이 감소될 수 있다. 결과적으로, 상기 윤활 코팅막(300)의 소모량이 감소됨에 따라, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 구조체의 SLIPS 특성 유지력이 향상될 수 있다. 이와 달리, 상기 지지 패턴(200)의 수분 접촉각이 150° 미만인 경우, 상기 윤활 코팅막(300)의 소모량이 증가하여, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 SLIPS 특성 유지력이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다. Accordingly, by controlling the moisture contact angle of the support pattern 200, it is possible to improve the characteristic retention of the SLIPS structure according to the embodiment. Specifically, when the water contact angle of the support pattern 200 is 150° or more, the contact interview of the droplets WD provided on the SLIPS structure according to the embodiment is narrowed, and the lubricating coating film is removed together with the droplets WD. The amount of 300 can be reduced. As a result, as the consumption amount of the lubricating coating film 300 is reduced, the SLIPS characteristic retention power of the SLIPS structure according to the embodiment may be improved. On the contrary, when the water contact angle of the support pattern 200 is less than 150°, the consumption of the lubricating coating film 300 increases, so that the SLIPS property retention power of the SLIPS pollution prevention structure according to the embodiment is lowered. I can.

일 실시 예에 따르면, 상기 윤활 코팅막(300)의 수분 접촉각에 따라, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 표면으로 제공되는 액적(WD)의 반발력이 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 윤활 코팅막(300)의 수분 접촉각이 110°이하인 경우, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체 표면에 제공된 액적(WD)의 반발력이 감소되어, 표면에서 튕기지 않고 흘러낼 수 있다. 반면, 상기 윤활 코팅막(300)의 수분 접촉각이 110°초과인 경우, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체 표면에 제공된 액적(WD)의 반발력이 증가되어, 표면에서 튕길 수 있다. 이 경우, SLIPS 특성이 나타나지 않는 문제점이 발생될 수 있다. According to an embodiment, the repelling force of the droplet WD provided to the surface of the SLIPS contamination prevention structure according to the embodiment may be controlled according to the moisture contact angle of the lubricating coating layer 300. Specifically, when the water contact angle of the lubricating coating film 300 is 110° or less, the repelling force of the droplets WD provided on the surface of the SLIPS pollution prevention structure is reduced, so that it can flow out without being bounced off the surface. On the other hand, when the water contact angle of the lubricating coating layer 300 is greater than 110°, the repelling force of the droplet WD provided on the surface of the SLIPS contamination prevention structure is increased, so that it may bounce off the surface. In this case, there may be a problem that the SLIPS characteristic does not appear.

상술된 바와 같이, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체는, 표면으로 제공된 액적(WD)이 튕기지 않고, 표면을 따라 흘러내리는 SLIPS 특성을 나타냄에 따라, 실생활의 다양한 분야에 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 화장실의 변기(예를 들어, 소변기)에 적용되는 경우, 액적(WD)의 튕김이 방지되어, 소변기 주변의 청결함을 유지할 수 있는 장점이 있다. As described above, the SLIPS pollution prevention structure according to the embodiment can be applied to various fields of real life as the droplets WD provided to the surface do not bounce off and exhibit SLIPS characteristics that flow down along the surface. For example, as shown in FIG. 7, when applied to a toilet (for example, a urinal) of a toilet, the droplet WD is prevented from being bounced, thereby maintaining cleanliness around the urinal.

일 실시 예에 따르면, 세라믹 계 기판으로 이루어진 화장실 변기의 경우, 표면 거칠기를 증가시킨 이후, 상기 소스 용액 제공 및 윤활 코팅막 형성이 수행될 수 있다. 즉, 화장실 변기의 표면 거칠기 특성을 향상시킨 상태에서 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법이 수행될 수 있다. 이에 따라, 화장실 변기의 SLIPS 특성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 상술된 화장실 변기는 sand paper abrasion, sand blasting, chemical etching을 포함한 가공 공정을 통하여 표면 거칠기가 증가될 수 있다. 또한, 상술된 화장실 변기의 표면에 나노 입자 코팅을 통해 거칠기를 더욱 증가시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 화장실 변기에 SLIPS 특성이 부여된 경우, 지속적인 사용에 따른 윤활 코팅막의 재생을 위하여, flow coating 방식이 사용될 수 있다. According to an embodiment, in the case of a toilet made of a ceramic substrate, after increasing the surface roughness, the source solution and the lubricating coating film may be formed. That is, the method of manufacturing the SLIPS pollution prevention structure according to the above embodiment may be performed in a state in which the surface roughness characteristics of the toilet toilet are improved. Accordingly, the SLIPS characteristics of the toilet toilet can be improved. For example, in the toilet toilet described above, the surface roughness may be increased through a processing process including sand paper abrasion, sand blasting, and chemical etching. In addition, it is possible to further increase the roughness through the nanoparticle coating on the surface of the toilet bowl described above. According to an embodiment, when SLIPS characteristics are given to a toilet toilet, a flow coating method may be used to regenerate a lubricating coating film according to continuous use.

이상, 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체, 및 그 제조방법이 설명되었다. 이하, 상기 지지 패턴이 포함하는 오목부 및 볼록부를 형성하는 다양한 방법들이, 본 발명의 제1 내지 제5 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법을 통하여 설명된다. In the above, the SLIPS pollution prevention structure according to an embodiment of the present invention, and a method of manufacturing the same have been described. Hereinafter, various methods of forming the concave portion and the convex portion included in the support pattern will be described through the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the first to fifth modifications of the present invention.

본 발명의 제1 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법과 같을 수 있다. 다만, 상기 제1 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법은, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법과 비교하여 상기 소스 용액이 포함하는 물질이 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 변형 예에 따른 SLIPS 구조체의 제조 방법 중 상기 소스 용액은, 상기 복합 입자(10), 제3 용매, 및 제4 용매를 포함할 수 있다. The manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the first modification of the present invention may be the same as the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6. However, in the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the first modified example, the material contained in the source solution may be different from that of the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the above embodiment. Specifically, in the method of manufacturing the SLIPS structure according to the first modified example, the source solution may include the composite particles 10, a third solvent, and a fourth solvent.

일 실시 예에 따르면, 상기 제3 용매 및 제4 용매는 증기 장력이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 용매는 상기 제4 용매와 비교하여 증기 장력이 작을 수 있다. 또한, 상기 제3 용매 및 상기 제4 용매는 서로 혼합되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 용매는, a-terpineol, cyclohexanol, 또는 1-dodecanol 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 제4 용매는, 증류수일 수 있다.According to an embodiment, the third solvent and the fourth solvent may have different vapor tensions. For example, the third solvent may have a lower vapor tension than the fourth solvent. In addition, the third solvent and the fourth solvent may not be mixed with each other. For example, the third solvent may contain at least one of a-terpineol, cyclohexanol, or 1-dodecanol. The fourth solvent may be distilled water.

이에 따라, 상기 소스 용액이 상기 기판 상에 제공되어 상기 지지 패턴이 형성되는 경우, 상기 소스 용액 중 상기 제4 용매의 비율이 높은 영역은 오목부로 형성되고, 상기 제3 용매의 비율이 높은 영역은 볼록부로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 소스 용액이 상기 기판 상에 제공되는 경우, 상기 제3 용매 및 상기 제4 용매가 서로 혼합되지 않음에 따라, 상기 기판 상에 제공된 상기 소스 용액은 상기 제3 용매의 비율이 높은 영역과 상기 제4 용매의 비율이 높은 영역으로 구분될 수 있다. 이 경우, 상기 제4 용매는 상기 제3 용매와 비교하여 증기 장력이 높음에 따라, 상기 제4 용매가 상기 제3 용매보다 먼저 증발될 수 있다. 이에 따라, 상기 기판 상에 제공된 상기 소스 용액 중, 상기 제4 용매의 비율이 높은 영역은 오목부로 형성되고, 상기 제3 용매의 비율이 높은 영역은 볼록부로 형성될 수 있다.Accordingly, when the source solution is provided on the substrate to form the support pattern, a region in the source solution in which the ratio of the fourth solvent is high is formed as a concave portion, and the region in which the ratio of the third solvent is high is It can be formed as a convex part. Specifically, when the source solution is provided on the substrate, since the third solvent and the fourth solvent are not mixed with each other, the source solution provided on the substrate is a region in which the ratio of the third solvent is high And a region in which the ratio of the fourth solvent is high. In this case, since the fourth solvent has a higher vapor tension than the third solvent, the fourth solvent may be evaporated before the third solvent. Accordingly, in the source solution provided on the substrate, a region in which the proportion of the fourth solvent is high may be formed as a concave portion, and a region in which the proportion of the third solvent is high may be formed as a convex portion.

즉, 상기 제1 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법은 상기 소스 용액을 준비하는 단계에서, 증기 장력이 서로 다른 제3 용매 및 제4 용매를 포함하는 상기 소스 용액을 준비함에 따라, 오목부 및 볼록부를 포함하는 상기 지지 패턴이 용이하게 형성될 수 있다. That is, in the method of manufacturing the SLIPS pollution prevention structure according to the first modification, in the step of preparing the source solution, by preparing the source solution including the third solvent and the fourth solvent having different vapor tensions, the concave The support pattern including a portion and a convex portion may be easily formed.

본 발명의 제2 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법과 같을 수 있다. 다만, 상기 제2 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법은, 상기 지지 패턴을 형성하는 단계가, 상기 기판 상에 제1 속도로 상기 소스 용액을 제공하는 단계, 및 상기 기판 상에 제2 속도로 상기 소스 용액을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 속도는 상기 제2 속도보다 느릴 수 있다. 즉, 상기 제2 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 포함하는 지지 패턴은, 상기 기판 상에 상대적으로 느린 속도로 상기 소스 용액을 분사한 후, 상대적으로 빠른 속도로 상기 소스 용액을 한번 더 분사하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지 패턴의 오목부 및 볼록부가 용이하게 형성될 수 있다.The manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the second modification of the present invention may be the same as the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6. However, in the method of manufacturing the SLIPS contamination prevention structure according to the second modified example, the forming of the support pattern includes providing the source solution on the substrate at a first rate, and a second method on the substrate. It may include providing the source solution at a rate. For example, the first speed may be slower than the second speed. That is, the support pattern included in the SLIPS contamination prevention structure according to the second modified example is, after spraying the source solution on the substrate at a relatively slow speed, and then spraying the source solution once more at a relatively high speed. Can be formed. Accordingly, the concave portion and the convex portion of the support pattern can be easily formed.

구체적으로, 상기 기판 상에 상기 제1 속도로 상기 소스 용액이 제공되는 경우, 상부면이 평평(flat)한 베이스 막이 형성되고, 상기 제2 속도로 상기 소스 용액이 제공되는 경우, 오목부 및 볼록부를 포함하는 상기 지지 패턴이 형성될 수 있다. Specifically, when the source solution is provided on the substrate at the first rate, a base layer having a flat top surface is formed, and when the source solution is provided at the second rate, concave portions and convex portions The support pattern including a part may be formed.

즉, 상기 제2 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법은 상기 지지 패턴을 형성하는 단계에서, 속도를 달리하여 상기 소스 용액을 두 번 분사함에 따라, 오목부 및 볼록부를 포함하는 상기 지지 패턴이 용이하게 형성될 수 있다. That is, in the method of manufacturing the SLIPS contamination prevention structure according to the second modified example, in the step of forming the support pattern, by spraying the source solution twice at different speeds, the support pattern including a concave portion and a convex portion This can be easily formed.

본 발명의 제3 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법과 같을 수 있다. 다만, 상기 제3 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법은, 상기 지지 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 기판 상에 상기 소스 용액이 제공되는 동안, 상기 기판이 열처리될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지 패턴의 오목부 및 볼록부가 용이하게 형성될 수 있다. The manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the third modified example of the present invention may be the same as the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6. However, in the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the third modified example, in the step of forming the support pattern, while the source solution is provided on the substrate, the substrate may be heat-treated. Accordingly, the concave portion and the convex portion of the support pattern can be easily formed.

구체적으로, 상기 소스 용액이 제공되는 동안 상기 기판이 열처리되는 경우, 상기 소스 용액이 포함하는 용매가 증발되는 속도가 증가될 수 있다. 다만, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법에서 설명된 바와 같이, 상기 용매 내에 상기 복합 입자가 비균일적으로 분산되어 있음에 따라, 빠른 증발 속도로 인하여 오목부 및 볼록부가 형성될 수 있다.Specifically, when the substrate is heat-treated while the source solution is being provided, a rate at which the solvent contained in the source solution is evaporated may be increased. However, as described in the manufacturing method of the SLIPS pollution prevention structure according to the above embodiment, as the composite particles are non-uniformly dispersed in the solvent, concave portions and convex portions may be formed due to a fast evaporation rate. have.

즉, 상기 제3 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법은 상기 지지 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 소스 용액이 제공되는 동안 상기 기판을 열처리함에 따라, 오목부 및 볼록부를 포함하는 상기 지지 패턴이 용이하게 형성될 수 있다. That is, in the manufacturing method of the SLIPS pollution prevention structure according to the third modified example, in the step of forming the support pattern, the support pattern including a concave portion and a convex portion by heat treatment of the substrate while the source solution is provided. This can be easily formed.

본 발명의 제4 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법과 같을 수 있다. 다만, 상기 제4 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법은, 상기 지지 패턴을 형성하는 단계가, 상대적으로 낮은 제1 온도에서 상기 기판 상에 상기 소스 용액을 제공하는 단계, 및 상대적으로 높은 제2 온도에서 상기 기판 상에 상기 소스 용액을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 지지 패턴의 오목부 및 볼록부가 용이하게 형성될 수 있다. The manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the fourth modified example of the present invention may be the same as the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6. However, in the manufacturing method of the SLIPS pollution prevention structure according to the fourth modified example, the step of forming the support pattern includes providing the source solution on the substrate at a relatively low first temperature, and a relatively high It may include providing the source solution on the substrate at a second temperature. Accordingly, the concave portion and the convex portion of the support pattern can be easily formed.

구체적으로, 제1 온도로 냉각된 상기 기판 상에 상기 소스 용액을 제공하는 경우, 용매의 증발 속도가 저하됨에 따라 상부면이 평평(flat)한 베이스 막이 형성될 수 있다. 이 상태에서 상대적으로 높은 제2 온도에서 상기 기판 상에 상기 소스 용액을 제공하는 경우, 용매의 증발 속도가 증가함에 따라, 상기 베이스 막 상에 오목부 및 볼록부가 형성될 수 있다.Specifically, when the source solution is provided on the substrate cooled to a first temperature, a base layer having a flat top surface may be formed as the evaporation rate of the solvent decreases. When the source solution is provided on the substrate at a relatively high second temperature in this state, as the evaporation rate of the solvent increases, concave portions and convex portions may be formed on the base film.

즉, 상기 제4 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법은 상기 지지 패턴을 형성하는 단계에서, 상대적으로 낮은 온도에서 상기 기판 상에 상기 소스 용액을 제공한 후, 상대적으로 높은 온도에서 상기 기판 상에 상기 소스 용액을 다시 제공함에 따라, 오목부 및 볼록부를 포함하는 상기 지지 패턴이 용이하게 형성될 수 있다. That is, in the manufacturing method of the SLIPS pollution prevention structure according to the fourth modified example, in the step of forming the support pattern, after providing the source solution on the substrate at a relatively low temperature, the substrate As the source solution is again provided on the top, the support pattern including a concave portion and a convex portion can be easily formed.

본 발명의 제5 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법과 같을 수 있다. 다만, 상기 제5 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조 방법은, 상기 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법과 비교하여 상기 소스 용액이 포함하는 물질이 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 상기 제5 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법 중 상기 소스 용액은, 제1 복합 입자, 제2 복합 입자, 제3 복합 입자, 및 용매를 포함할 수 있다. The manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the fifth modified example of the present invention may be the same as the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6. However, in the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the fifth modified example, the material contained in the source solution may be different from that of the manufacturing method of the SLIPS contamination prevention structure according to the above embodiment. Specifically, in the method of manufacturing the SLIPS pollution prevention structure according to the fifth modified example, the source solution may include a first composite particle, a second composite particle, a third composite particle, and a solvent.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 복합 입자 내지 상기 제3 복합 입자는 서로 다른 극성으로 대전될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 복합 입자는 (+)로 대전되고, 상기 제2 복합 입자는 (-)로 대전될 수 있다. 반면, 상기 제3 복합 입자는 중성일 수 있다. 이에 따라, 상기 소스 용액이 상기 기판 상에 제공되어 상기 지지 패턴이 형성되는 경우, 상기 제1 및 제2 복합 입자가 서로 결합되어 오목부 및 볼록부가 용이하게 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 소스 용액 내에서 상기 제1 및 제2 복합 입자가 서로 결합됨에 따라, 상기 소스 용액 내에는 서로 다른 크기를 갖는 복합 입자의 응집체들이 불규칙적으로 분산될 수 있다. 이에 따라, 상기 소스 용액의 용매가 증발되는 과정에서 오목부 및 볼록부가 형성될 수 있다.According to an embodiment, the first to third composite particles may be charged with different polarities. For example, the first composite particle may be charged with (+), and the second composite particle may be charged with (-). On the other hand, the third composite particle may be neutral. Accordingly, when the source solution is provided on the substrate to form the support pattern, the first and second composite particles are combined with each other to easily form the concave portion and the convex portion. Specifically, as the first and second composite particles are bonded to each other in the source solution, aggregates of composite particles having different sizes may be irregularly dispersed in the source solution. Accordingly, concave portions and convex portions may be formed during the evaporation of the solvent of the source solution.

즉, 상기 제5 변형 예에 따른 SLIPS 구조체의 제조방법은 상기 소스 용액을 준비하는 단계에서, 서로 다른 극성으로 대전된 상기 제1 내지 제3 복합 입자를 포함하는 상기 소스 용액을 준비함에 따라, 오목부 및 볼록부를 포함하는 상기 지지 패턴이 용이하게 형성될 수 있다. That is, in the method of manufacturing the SLIPS structure according to the fifth modified example, in the step of preparing the source solution, by preparing the source solution including the first to third composite particles charged with different polarities, the concave The support pattern including a portion and a convex portion may be easily formed.

이상, 본 발명의 실시 예 및 변형 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체 및 그 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 구체적인 실험 예 및 특성 평가 결과가 설명된다. In the above, the SLIPS pollution prevention structure and a method of manufacturing the same according to an embodiment and a modified example of the present invention have been described. Hereinafter, specific experimental examples and characteristic evaluation results of the SLIPS contamination prevention structure according to an embodiment of the present invention will be described.

실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체 제조Preparation of SLIPS anti-pollution structure according to Example 1

1~15 nm 크기의 SiO2 나노입자, Trimethoxy(ocradecyl)silane, 및 Ethyl alcohol anhydrous(99.5%)를 혼합 후 건조하여, SiO2 나노입자에 자기조립단분자막(SAM)이 형성된 복합 입자를 추출하였다. 추출된 복합 입자를 Ethyl alcohol에 넣고 교반시켜 소스 용액을 제조하고, 제조된 소스 용액을 기판 상에 제공하여, 지지 패턴을 형성하였다. 이후, 지지 패턴 상에 silicon oil을 스핀 코팅하여, 윤활 코팅막을 형성하였다. 이에 따라, 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 제조되었다. SiO 2 nanoparticles with a size of 1 to 15 nm, Trimethoxy (ocradecyl) silane, and Ethyl alcohol anhydrous (99.5%) were mixed and dried to extract composite particles in which a self-assembled monolayer (SAM) was formed on SiO 2 nanoparticles. The extracted composite particles were put in Ethyl alcohol and stirred to prepare a source solution, and the prepared source solution was provided on a substrate to form a support pattern. Thereafter, silicon oil was spin-coated on the support pattern to form a lubricating coating film. Accordingly, the SLIPS contamination prevention structure according to Example 1 was manufactured.

실시 예 2에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체 제조Preparation of SLIPS anti-pollution structure according to Example 2

1~15 nm 크기의 SiO2 나노입자, Trimethoxy(ocradecyl)silane, 및 Ethyl alcohol anhydrous(99.5%)를 혼합 후 건조하여, SiO2 나노입자에 자기조립단분자막(SAM)이 형성된 복합 입자를 추출하였다. 추출된 복합 입자를 Ethyl alcohol에 넣고 교반시켜 소스 용액을 제조하고, 제조된 소스 용액을 기판 상에 제공하여, 지지 패턴을 형성된 상기 실시 예 2에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 제조되었다. SiO 2 nanoparticles with a size of 1 to 15 nm, Trimethoxy (ocradecyl) silane, and Ethyl alcohol anhydrous (99.5%) were mixed and dried to extract composite particles in which a self-assembled monolayer (SAM) was formed on SiO 2 nanoparticles. The extracted composite particles were put in Ethyl alcohol and stirred to prepare a source solution, and the prepared source solution was provided on a substrate to prepare a SLIPS contamination prevention structure according to Example 2 in which a support pattern was formed.

비교 예에 따른 구조체 준비Structure preparation according to comparative example

유리(glass) 기판이 준비된다. A glass substrate is prepared.

상기 실시 예 1, 실시 예 2, 및 비교 예에 따른 구조체가 아래 <표 1>을 통하여 정리된다. Structures according to Example 1, Example 2, and Comparative Example are summarized in Table 1 below.

구분division 구조rescue 실시 예 1Example 1 기판 + 지지 패턴 + 윤활 코팅막Substrate + Support Pattern + Lubrication Coating Film 실시 예 2Example 2 기판 + 지지 패턴Substrate + support pattern 비교 예Comparative example 유리 기판Glass substrate

도 8 내지 도 10은 본 발명의 비교 예 및 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 특성을 비교하는 사진이다. 8 to 10 are photographs comparing the characteristics of the SLIPS pollution prevention structure according to Comparative Example and Example 1 of the present invention.

도 8을 참조하면, 상기 비교 예에 따른 유리 기판 상에 H2O 기반의 실험 유체를 제공한 후 일정 시간이 경과한 후를 촬영하였고, 도 9를 참조하면, 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 구조체 상에 H2O 기반의 실험 유체를 제공한 후 일정 시간이 과한 후를 촬영하였다. Referring to FIG. 8, a photograph was taken after a certain time elapsed after providing the H 2 O-based experimental fluid on the glass substrate according to the comparative example. Referring to FIG. 9, the SLIPS structure according to Example 1 An H 2 O-based experimental fluid was provided on the phase, and photographs were taken after a certain period of time had elapsed.

도 8 및 도 9에서 확인할 수 있듯이, 비교 예에 따른 유리 기판의 경우 기판의 친수성으로 인하여, 기판 상에 유체의 액적이 잔존하는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 도 9에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 경우, 액적이 잔존되지 않고, 표면을 따라 깨끗하게 흘러 내리는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIGS. 8 and 9, in the case of the glass substrate according to the comparative example, it was confirmed that droplets of fluid remained on the substrate due to the hydrophilicity of the substrate. On the other hand, as can be seen in FIG. 9, in the case of the SLIPS contamination prevention structure according to Example 1, it was confirmed that no droplets remained, and flowed cleanly along the surface.

도 10의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체 및 비교 예에 따른 유리 기판 각각에 20cm의 높이에서 2.5ml/s 기준으로 물을 제공한 후, 각각의 표면을 촬영하여 도시하였다. 도 10의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 경우, 물이 표면에서 튕기지 않고, 표면을 따라 흘러내려가는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 도 10의 (b)에서 확인할 수 있듯이, 비교 예에 따른 유리 기판의 경우, 물이 표면에서 튕기는 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIGS. 10A and 10B, water is provided to each of the SLIPS pollution prevention structure according to Example 1 and the glass substrate according to the comparative example at a height of 20 cm at a height of 2.5 ml/s, and then, respectively. The surface of the was photographed and shown. As can be seen in (a) of FIG. 10, in the case of the SLIPS pollution prevention structure according to Example 1, it was confirmed that water did not bounce off the surface, but flowed down along the surface. On the other hand, as can be seen in (b) of FIG. 10, in the case of the glass substrate according to the comparative example, it was confirmed that water bounced off the surface.

도 8 내지 도 10을 통하여, 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체는, 물이 표면에서 튀지 않고 미끄러져 흘러 내리는 SLIPS 특성을 갖는 것을 알 수 있다. 8 to 10, it can be seen that the SLIPS pollution prevention structure according to the first embodiment has SLIPS characteristics in which water slides and flows down without splashing from the surface.

도 11은 본 발명의 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 포함하는 지지 패턴의 접촉각에 따른 특성을 비교한 사진이다. 11 is a photograph comparing characteristics according to a contact angle of a support pattern included in the SLIPS pollution prevention structure according to Example 1 of the present invention.

도 11의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 지지 패턴의 접촉각(contact angle)이 153°, 90°, 및 15°인 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체 3개를 준비한 후, 각각의 SLIPS 오염 방지 구조체 상에 20cm의 높이에서 2.5ml/s 기준으로 지속적으로 물을 유입시켜, 물과 SLIPS 오염 방지 구조체의 접촉 면적을 비교하여 촬영하였다. Referring to Figures 11 (a) to (c), after preparing three SLIPS pollution prevention structures according to Example 1 having a contact angle of 153 °, 90 °, and 15 ° of the support pattern, each Water was continuously introduced on the SLIPS pollution prevention structure at a height of 20cm at a standard of 2.5ml/s, and the contact area between the water and the SLIPS pollution prevention structure was compared and photographed.

도 11의 (a) 내지 (c)에서 확인할 수 있듯이, 153°의 접촉각을 갖는 지지 패턴을 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체의 경우, 물과 접촉되는 면적이 좁지만, 접촉각이 90°, 및 15°로 점점 좁아짐에 따라, 물과 접촉되는 면적이 현저히 증가되는 것을 확인할 수 있었다. SLIPS 오염 방지 구조체와 물이 접촉되는 면적이 증가하는 경우, 윤활 코팅막의 제거량이 증가하여, SLIPS 특성의 유지력이 저하될 수 있다. 이에 따라, 도 10을 통하여, 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체를 제조하는 경우, 지지 패턴의 접촉각을 150° 이상으로 형성해야되는 것을 알 수 있다. As can be seen from (a) to (c) of FIG. 11, in the case of the SLIPS pollution prevention structure including a support pattern having a contact angle of 153°, the area in contact with water is narrow, but the contact angle is 90° and 15°. As it became narrower, it was confirmed that the area in contact with water was remarkably increased. When the area in which the SLIPS anti-pollution structure is in contact with water increases, the amount of removal of the lubricating coating film increases, so that the retaining power of the SLIPS characteristics may decrease. Accordingly, through FIG. 10, when manufacturing the SLIPS contamination prevention structure according to the first embodiment, it can be seen that the contact angle of the support pattern should be formed to be 150° or more.

도 12는 본 발명의 비교 예 및 실시 예들에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체와 액적과의 접촉각을 나타내는 사진이다. 12 is a photograph showing a contact angle between a SLIPS contamination prevention structure and a droplet according to Comparative Examples and Examples of the present invention.

도 12의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 상기 비교 예에 따른 유리 기판의 액적과의 접촉각을 도 12의 (a)에 도시하였고, 상기 실시 예 2에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 액적과의 접촉각을 도 12의 (b)에 도시하였고, 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 액적과의 접촉각을 도 12의 (c)에 도시하였다. 12A to 12C, the contact angle with the droplets of the glass substrate according to the comparative example is illustrated in FIG. 12A, and the droplets of the SLIPS contamination prevention structure according to the second embodiment The contact angle of is shown in FIG. 12(b), and the contact angle with the droplets of the SLIPS contamination prevention structure according to Example 1 is shown in FIG. 12(c).

도 12의 (a) 내지 (c)에서 확인할 수 있듯이, 상기 비교 예에 따른 유리 기판의 액적과의 접촉각은 25.04°를 나타내고, 상기 실시 예 2에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 액적과의 접촉각은 156.37°를 나타내고, 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체의 액적과의 접촉각은 94.78°를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIGS. 12A to 12C, the contact angle with the droplets of the glass substrate according to the comparative example is 25.04°, and the contact angle with the droplets of the SLIPS contamination prevention structure according to the second embodiment is 156.37 Denotes °, and it was confirmed that the contact angle with the droplets of the SLIPS contamination prevention structure according to Example 1 was 94.78°.

도 13은 본 발명의 실시 예 1에 따른 따른 SLIPS 오염 방지 구조체가 포함하는 지지 패턴의 접촉각에 따른 특성을 비교한 그래프이다. 13 is a graph comparing characteristics according to a contact angle of a support pattern included in the SLIPS pollution prevention structure according to the first embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 지지 패턴의 접촉각(contact angle)이 153°, 및 15°인 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체 2개를 준비한 후, 각각의 SLIPS 오염 방지 구조체 상에 20cm의 높이에서 2.5ml/s 기준으로 지속적으로 물을 유입시켜, SLIPS 특성이 제거되는데 까지 소요되는 시간을 측정하였다. 도 13에서 확인할 수 있듯이, 153°의 접촉각을 갖는 지지 패턴을 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체의 경우 SLIPS 특성이 제거되기까지 921초의 시간이 소요되지만, 15°의 접촉각을 갖는 지지 패턴을 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체의 경우 SLIPS 특성이 제거되기까지 3초의 시간이 소요되는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 상기 실시 예 1에 따른 SLIPS 오염 방지 구조체를 제조하는 경우, SLIPS 특성의 유지를 위하여 지지 패턴의 접촉각을 150° 이상으로 형성해야되는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 13, after preparing two SLIPS pollution prevention structures according to Example 1 having a contact angle of 153° and 15° of the support pattern, at a height of 20 cm on each SLIPS pollution prevention structure. Water was continuously introduced at a standard of 2.5 ml/s, and the time required to remove the SLIPS characteristics was measured. As can be seen in FIG. 13, in the case of the SLIPS contamination prevention structure including a support pattern having a contact angle of 153°, it takes 921 seconds to remove the SLIPS characteristics, but SLIPS contamination including a support pattern having a contact angle of 15° In the case of the prevention structure, it was confirmed that it took 3 seconds for the SLIPS characteristic to be removed. That is, in the case of manufacturing the SLIPS contamination prevention structure according to the first embodiment, it can be seen that the contact angle of the support pattern should be formed to be 150° or more in order to maintain the SLIPS characteristics.

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 who have acquired ordinary knowledge in this technical field should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

10: 복합 입자
12: 베이스 나노입자
14: 자기조립단분자막
100: 기판
200: 지지 패턴
300: 윤활 코팅막
10: composite particles
12: base nanoparticles
14: self-assembled monolayer
100: substrate
200: support pattern
300: lubrication coating film

Claims (13)

베이스 나노입자, 및 상기 베이스 나노입자를 둘러싸는 자기조립단분자막(self-assembled monolayer, SAM)을 포함하는 복합 입자들을 포함하고, 상기 복합 입자들이 응집된 오목부 및 볼록부를 포함하는 지지(support) 패턴; 및
상기 지지 패턴을 덮고, 윤활 물질을 포함하는 윤활 코팅막을 포함하되,
상기 윤활 코팅막은, 상기 지지 패턴의 상기 자기조립단분자막과 직접 접촉하여 고정되는 것을 포함하되,
상기 베이스 나노입자는, SiO2, TiO2, ZnO, CaCO3, Al2O3, 또는 ZrO2 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 자기조립단분자막은, silane계 물질, fatty acid계 물질, 또는 thiol계 물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체.
A support pattern including composite particles including a base nanoparticle and a self-assembled monolayer (SAM) surrounding the base nanoparticle, and including concave portions and convex portions in which the composite particles are aggregated ; And
Covering the support pattern, including a lubricating coating film containing a lubricating material,
The lubricating coating film includes being fixed in direct contact with the self-assembled monolayer of the support pattern,
The base nanoparticles include at least one of SiO 2 , TiO 2 , ZnO, CaCO 3 , Al 2 O 3 , or ZrO 2,
The self-assembled monolayer is a SLIPS pollution prevention structure comprising at least one of a silane-based material, a fatty acid-based material, and a thiol-based material.
제1 항에 있어서,
상기 베이스 나노입자는 친수성을 나타나내고, 상기 복합 입자는 소수성을 나타내는 SLIPS 오염 방지 구조체.
The method of claim 1,
The base nanoparticles exhibit hydrophilicity, and the composite particles exhibit hydrophobicity SLIPS contamination prevention structure.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 베이스 나노입자는, 5~25 nm 의 크기를 갖는 SLIPS 오염 방지 구조체.
The method of claim 1,
The base nanoparticles, SLIPS contamination prevention structure having a size of 5 ~ 25 nm.
제1 항에 있어서,
상기 지지 패턴의 수분 접촉각은, 150° 이상인 것을 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체.
The method of claim 1,
The water contact angle of the support pattern, SLIPS pollution prevention structure comprising a 150 ° or more.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 윤활 물질은, silicon oil 및 fluorinated oil 중 적어도 어느 하나를 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체.
The method of claim 1,
The lubricating material is SLIPS pollution prevention structure comprising at least one of silicon oil and fluorinated oil.
제1 항에 있어서,
상기 SLIPS 오염 방지 구조체의 수분 접촉각은, 100° 이하인 것을 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체.
The method of claim 1,
The water contact angle of the SLIPS pollution prevention structure is 100° or less.
제8 항에 있어서,
상기 SLIPS 오염 방지 구조체 표면의 표면으로부터 소정거리 이격된 상태에서, 상기 SLIPS 오염 방지 구조체의 표면으로 제공된 액적(droplet)은,
상기 SLIPS 오염 방지 구조체의 표면에 흡착되어, 표면을 따라 흘러내리는 것을 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체.
The method of claim 8,
In a state spaced apart from the surface of the SLIPS contamination prevention structure by a predetermined distance, droplets provided to the surface of the SLIPS contamination prevention structure,
SLIPS pollution prevention structure comprising the adsorption on the surface of the SLIPS pollution prevention structure, flowing down along the surface.
베이스 나노입자, 자기조립단분자막 형성물질, 및 비극성 제1 용매를 혼합하여 예비 소스 용액을 제조하는 단계;
상기 예비 소스 용액을 건조시켜, 상기 예비 소스 용액으로부터 상기 베이스 나노 입자를 둘러싸는 자기조립단분자막을 포함하는 복합 입자를 추출하는 단계;
상기 복합 입자를 극성 제2 용매와 혼합하여 소스 용액을 준비하는 단계;
상기 소스 용액을 기판 상에 제공하여, 상기 복합 입자들이 응집되어 형성되는 오목부 및 볼록부를 포함하는 지지 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 지지 패턴 상에 윤활 물질을 제공하여, 상기 지지 패턴을 덮는 윤활 코팅막을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 베이스 나노입자는, SiO2, TiO2, ZnO, CaCO3, Al2O3, 또는 ZrO2 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 자기조립단분자막 형성물질은, silane계 물질, fatty acid계 물질, 또는 thiol계 물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법.
Preparing a preliminary source solution by mixing a base nanoparticle, a self-assembled monolayer-forming material, and a non-polar first solvent;
Drying the preliminary source solution to extract composite particles including a self-assembled monolayer surrounding the base nanoparticles from the preliminary source solution;
Preparing a source solution by mixing the composite particles with a polar second solvent;
Providing the source solution on a substrate to form a support pattern including a concave portion and a convex portion formed by agglomeration of the composite particles; And
Providing a lubricating material on the support pattern, comprising the step of forming a lubricating coating film covering the support pattern,
The base nanoparticles include at least one of SiO 2 , TiO 2 , ZnO, CaCO 3 , Al 2 O 3 , or ZrO 2,
The self-assembled monolayer-forming material includes at least one of a silane-based material, a fatty acid-based material, and a thiol-based material.
삭제delete 제10 항에 있어서,
상기 예비 소스 용액 제조단계에서,
상기 베이스 나노입자의 -OH기와 상기 자기조립단분자막 형성물질의 작용기가 반응하여, 상기 베이스 나노입자를 둘러싸는 상기 자기조립단분자막이 형성되는 것을 포함하는 SLIPS 오염 방지 구조체의 제조방법.
The method of claim 10,
In the preliminary source solution preparation step,
A method of manufacturing an SLIPS contamination prevention structure comprising forming the self-assembled monolayer surrounding the base nanoparticle by reacting the -OH group of the base nanoparticle with a functional group of the self-assembled monolayer-forming material.
삭제delete
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