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一种基于电场调控形貌的表面微结构制备方法技术

技术编号:24192556 阅读:53 留言:0更新日期:2020-05-20 09:51
本发明专利技术公开了一种基于电场调控形貌的表面微结构制备方法,它通过液滴凝结或者液滴打印的方法在第一聚合物表面制备液滴阵列,将第二聚合物盖在第一聚合物上,使液滴压印进入第二聚合物内部,在第一聚合物和第二聚合物之间施加电场作用,驱动液滴变形从而对液滴形貌进行调控,保持电压不变的情况下采用热固化或者紫外照射固化实现第二聚合物固化,从而在第二聚合物表面压印得到与液滴对应的微结构阵列。本发明专利技术采用液滴作为微结构阵列制备的模板,简化了制备工艺,通过外加电场的方法对液滴形貌进行调控,进而调控微结构阵列的形貌,具有工艺简单、成本低、微结构形貌灵活可控的优点。

A surface microstructure preparation method based on electric field controlled morphology

【技术实现步骤摘要】
一种基于电场调控形貌的表面微结构制备方法
本专利技术涉及有机胶体表面微结构制备技术,尤其是涉及一种基于电场调控形貌的表面微结构制备方法。
技术介绍
表面微结构薄膜广泛应用光学、生物医学和功能材料等领域。目前,主要的表面微结构制备技术主要有光刻和模具压印等方法。光刻方法需要制作掩膜版,依赖光刻机设备,包含涂胶、曝光、显影、前烘和后烘等工艺,成本较高且工艺复杂。模具压印方法通常包括两个步骤,首先是模具的制造,然后是模压成型在胶体的表面制作微结构。模具的加工还是必须依赖光刻和刻蚀、激光加工工艺,仍然解决不了成本较高、制造周期长、工艺复杂的缺点,且脱模时容易损坏微结构。微结构的形貌和粗糙度完全由模具的形状和质量决定;此外,模压时的温度、压力、聚合物流体的粘度等可能会影响微结构表面的质量,从而影响微结构的物理和光学性能等。中国专利ZL201710351836.X提出了采用液滴作为模具,在聚合物表面压印微结构的方法,该技术具有成本简单的优势。然而液滴由于表面张力作用,形貌呈现球形,从而液滴压印的微结构形貌也是球形。因此,该方法无法实现微结构形貌的有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电场调控形貌的表面微结构制备方法,其特征在于:包括以下步骤:/nA、准备第一基板,将第一聚合物放置在第一基板上面,通过液滴凝结或者液滴打印把液滴制备在第一聚合物上面,从而得到液滴阵列,其中:液滴与第一聚合物不相溶;/nB、准备第二基板,将第二聚合物放置在第二基板上面,其中:第二聚合物与第一聚合物及液滴均不相溶;/nC、在第一基板的边缘放置垫片,将第二基板放置在垫片上,其中,第二聚合物朝下,在表面张力作的用下,液滴压印进入第二聚合物的内部,从而得到稳定的第一聚合物-液滴-第二聚合物三相界面;/nD、在第一基板和第二基板之间施加电场作用,使液滴表面所受的静电力克服表面张力的作用,驱动液...

【技术特征摘要】
1.一种基于电场调控形貌的表面微结构制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
A、准备第一基板,将第一聚合物放置在第一基板上面,通过液滴凝结或者液滴打印把液滴制备在第一聚合物上面,从而得到液滴阵列,其中:液滴与第一聚合物不相溶;
B、准备第二基板,将第二聚合物放置在第二基板上面,其中:第二聚合物与第一聚合物及液滴均不相溶;
C、在第一基板的边缘放置垫片,将第二基板放置在垫片上,其中,第二聚合物朝下,在表面张力作的用下,液滴压印进入第二聚合物的内部,从而得到稳定的第一聚合物-液滴-第二聚合物三相界面;
D、在第一基板和第二基板之间施加电场作用,使液滴表面所受的静电力克服表面张力的作用,驱动液滴变形从而对液滴形貌进行调控,即:液滴压印进入第二聚合物内部的形貌改变;
E、在保持电压不变的情况下采用加热固化或紫外照射固化的方式实现第二聚合物的固化,从而在第二聚合物的表面压印得到与液滴对应的微结构;
F、将第二聚合物从第一基板的表面剥离下来,清洗第二聚合物的表面,最终得到表面具有微结构阵列的第二聚合物。


2.根据权利要求1所述的基于电场调控形貌的表面微结构制备方法,其特征在于:步骤A中所述的第一聚合物为常规液态聚合物、紫外固化聚合物或热固化聚合物中的一种,所述的第一聚合物通过点涂或者旋涂的方式获取,所述的第一聚合物厚度为1~1000μm。


3.根据权利要求1所述的基于电场调控形貌的表面微结构制备方法,其特征在于:步骤A中所述的液滴阵列采用液滴凝结的方法获取,其中,液滴凝结采用主动制冷或者溶剂挥发制冷实现:主动制冷通过半导体致冷器实现第一聚合物的温度调节,使第一聚合物的温度低于环境温度,或者,溶剂挥发制冷将第一聚合物溶解于易挥发溶剂中,通过溶剂挥发制冷实现第一聚合物的温度调节,使第一聚合物的温度低于环境温度;或者,步骤A所述的液滴阵列采用液滴打印的方法获取。

【专利技术属性】
技术研发人员:郭醒梅路遥曲超朱昕徐龙权张建立江风益
申请(专利权)人:南昌大学南昌硅基半导体科技有限公司
类型:发明
国别省市:江西;36

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