有孔可滲透薄膜及其制備方法技術

本發明專利技術涉及有孔可滲透薄膜，其中該孔形成于所述薄膜的頂部或底部，且所述孔與所述薄膜的孔隙相連通；且本發明專利技術還涉及用于制備有孔可滲透薄膜的方法，其包括使用顆粒排列層作為模具。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及。
技術介紹
可滲透薄膜具有孔隙。該孔隙具有吸收、分離物質等功能，可滲透薄膜可用于各種工業領域，例如，光刻掩模(lithographic masks)、防反射材料、數據存儲材料、催化劑、化學傳感器、功能性材料、過濾和分離膜。這樣的可滲透薄膜需要有排列規則的孔隙，并且孔隙越多越好。傳統地，使用尺寸為200nm至500nm的聚苯乙烯珠和聚合物膠乳、微尺寸的膠體顆粒和蛋白石顆粒及其類似物作為模板，制備可滲透無機薄膜。然而，由于可滲透無機薄膜的孔隙的尺寸為200nm至500nm或為微尺寸，因此需要進一步降低孔隙的尺寸。制備納米可滲透薄膜主要有兩種方法。首先，一旦通過陽極氧化方法對鋁進行陽極氧化，在鋁表面可形成直徑為幾十納米的規則的孔隙。可通過氧化條件來調整孔隙的間距或尺寸。其次，可以通過嵌段共聚物的微相分離和自組裝來制備納米級別的多孔隙結構。也可以通過控制分子量或鏈段組成來改變孔隙的尺寸或形狀。由于最新的納米級可滲透薄膜具有無數的可控(統一)尺寸的孔，可滲透薄膜可用作過濾器。隨著該功能的引入，可滲透薄膜可用于特定材料、酶固定材料(enzyme fixturematerial)等等的分離或純化。然而，可滲透薄膜的傳統制備方法，使用復雜的制備可滲透薄膜方法。所制備的可滲透薄膜上形成的孔隙的尺寸和分布是不規則的。此外，很難調整的孔隙的尺寸和對齊孔隙。
技術實現思路
專利技術所要解決的問題本專利技術提供了一種制備有孔可滲透薄膜的制備方法，該方法包括通過使用顆粒排列層(particle alignment layer)作為模板形成孔，以及本專利技術提供了由該方法制備的有孔可滲透薄膜。然而，本專利技術所要解決的問題并不限于上文所描述的。本領域普通技術人員從下文披露的內容，可以清楚地理解，本
技術實現思路
所要解決的、但這里沒有記載的其他問題。 解決問題的方法根據本專利技術的一個方面，提供了一種用于制備有孔可滲透薄膜的方法，其包括在第一基板上形成顆粒排列層；用第二基板接觸該形成有顆粒排列層的該第一基板，以把該顆粒排列層轉移到該第二基板上；用第一薄膜形成材料涂敷轉移到該第二基板的該顆粒排列層，以形成第一顆粒薄膜復合物；及從該第一顆粒薄膜復合物中除去部分所涂敷的該第一薄膜，以形成多個孔；然后，通過所述孔除去所述顆粒。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種用于制備有孔可滲透薄膜的方法，其包括制備其表面形成有第一凹雕或浮雕(relief)的第一基板；把多個顆粒放置在第一基板上，然后，通過物理性壓力把部分或全部顆粒插入由該第一凹雕或浮雕形成的孔隙中，以在所述第一基板上形成顆粒排列層；將其上形成有該顆粒排列層的該第一基板與第二基板彼此接觸，以把該顆粒排列層轉移到該第二基板上；用聚合物涂敷已被轉移到該第二基板上的該顆粒排列層，以形成顆粒聚合物薄膜復合物；及從該顆粒聚合物薄膜復合物中除去部分所涂敷的聚合物，以形成多個孔，然后，通過該些孔除去該些顆粒。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種用于制備有孔可滲透薄膜的方法，其包括:制備其表面形成有第一凹雕或浮雕的第一基板；把多個顆粒放置在第一基板上，然后，通過物理性壓力把部分或全部顆粒插入由該第一凹雕或浮雕形成的孔隙中，以便在所述第一基板上形成顆粒排列層；制備其表面形成有粘接劑層的第二基板；把該 第二基板的該粘接劑層與該形成有顆粒排列層的該第一基板相互接觸，以把該顆粒排列層轉移到該第二基板上；用聚合物涂敷已轉移到第二基板的顆粒排列層，以形成顆粒聚合物薄膜復合物；除去形成在該第二基板上的該粘接劑層，以分離該顆粒聚合物薄膜復合物，從而形成孔以暴露在該顆粒聚合物薄膜復合物底部的部分顆粒，然后，把該顆粒聚合物薄膜復合物轉移到第三基板上，以使得該第三基板表面與該孔相接觸；及除去涂敷在該顆粒聚合物薄膜復合物頂部的部分該聚合物，以形成多個孔，然后，通過該些孔除去該些顆粒。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種有孔可滲透薄膜，其中，所述孔形成在所述薄膜的頂部和/或底部，且該孔貫穿該薄膜的孔隙。 本專利技術的效果根據本專利技術示例性的實施例，提供了。在制備有孔可滲透薄膜過程中，顆粒排列層作為模板，該顆粒排列層可以在不使用溶劑的條件下形成，且溫度和濕度的精確調整是不必要的。因此，有孔可滲透薄膜可以通過簡單的方法在很短的時間內制備。此外，可以制備具有大尺寸孔的可滲透薄膜。在形成可用作模板的顆粒排列層時，可以通過顆粒尺寸的調節對有孔可滲透薄膜的孔隙的尺寸進行各種調節。另外，可以對孔的形狀、尺寸和/或排列進行各種調整。通過使用孔隙的吸收和分離等等功能，有孔可滲透薄膜可以應用于各種
，例如，光刻掩模、防反射材料、數據存儲材料、催化齊 、化學傳感器、功能性材料、過濾器和分離膜。附圖說明圖1是用于說明根據本專利技術示例性實施例的有孔可滲透薄膜的制備方法的流程圖。圖2是用于說明根據本專利技術示例性實施例用于在第一基板上形成顆粒排列層的方法的進程圖。圖3是用于說明根據本專利技術示例性實施例把第一基板上的顆粒排列層轉移到第二基板上的方法的進程圖。圖4是用于說明根據本專利技術示例性實施例，通過在第二基板上形成第一顆粒薄膜復合物，并從復合物除去顆粒，形成有孔可滲透薄膜的方法的進程圖。圖5是根據本專利技術實施例制備的PMMA有孔可滲透薄膜的掃描型電子顯微鏡(SEM)照片。圖6是用于說明根據本專利技術實施例的PMMA有孔可滲透薄膜的制備方法的進程圖。圖7根據本專利技術實施例的PMMA有孔可滲透薄膜通過處理的SEM照片。圖8顯示了根據本專利技術實施例，已轉移到有孔硅晶片上的PMMA有孔可滲透薄膜的SEM照片。圖9顯示了根據本專利技術實施例，已轉移到有孔硅晶片上的聚苯乙烯有孔可滲透薄膜的SEM照片。具體實施例方式在下文中，將結合附圖詳細地描述本專利技術示例性實施方式和實施例，使得本
普通技術人員可以容易地實現使本專利技術的構思。然而，值得注意的是，本專利技術并不限于示例性的實施方式和實施例，而是可以以各種其他方式來實現。在附圖中，與描述不直接相關的某些部分被省略，以增強附圖清晰度，在整個文件中，類似的附圖標記表示類似的部件。在整個文件中，說明書中使用的術語“包含或包括”和/或“含有或包括有”是指，在所描述的組件、步驟、操作和/或元件之外，不排除一個或多個其它組件、步驟、操作和/或元件的存在或添加，除非上下文另有規定。在整個文件中，術語“某某的步驟”并不意味著“用于某某的步驟”。在整個文件中，用來指一個元件相對于另一元件的位置的術語“上”包括一元件與另一元件相鄰的情況和這兩種元件之間存在有任何其他元件的情況。此外，說明書中使用的術語“包含或包括”和/或“含有或包括有”是指，在所描述的組件、步驟、操作和/或元件之外，不排除一個或多個其它組件、步驟、操作和/或元件的存在或添加，除非上下文另有規定。術語“約或大約”或“基本上”意指具有接近以容許誤差指定的數值或范圍的含義，并意在防止用于理解本專利技術而公開的準確或絕對數值被惡意第三方非法或不正當地使用。在文件中“孔”是指形成于根據本專利技術示例性實施例的有孔可滲透薄膜的頂部和/或底部的孔?！翱住笨蛇B接到薄膜的孔隙中。孔的形狀和/或尺寸，可以進行各種調整，不論薄膜的孔隙的結構和形式如何。例如，孔的尺寸可以在納米級到微米級的范圍中進行各種調整。根據本專利技術的一個方面，提本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.08.20 KR 10-2010-00808681.一種用于制備有孔可滲透薄膜的方法，其包括: 在第一基板上形成顆粒排列層； 用第二基板接觸形成有所述顆粒排列層的所述第一基板，以把所述顆粒排列層轉移到所述第二基板上； 用第一薄膜形成材料涂敷轉移到所述第二基板上的所述顆粒排列層，以形成第一顆粒薄膜復合物；及 除去所述第一顆粒薄膜復合物中的部分所涂敷的所述第一薄膜，以形成多個孔，然后，通過所述孔除去所述顆粒。2.如權利要求1所述的方法， 其中除去所述顆粒的步驟包括: 蝕刻部分所述第一薄膜以形成多個孔，由此通過所述孔暴露所述顆粒中的每個的一部分；及 通過所述孔除去所暴露的所述顆粒。3.如權利要求1所述的方法， 其中，所述孔是二維地且規則地排列的。4.如權利要求1所述的方法， 其中，所述顆粒的尺寸是 介于IOnm至100 μ m之間。5.如權利要求1所述的方法， 其中，所述顆粒排列層包括單層或者多層所述顆粒。6.如權利要求1所述的方法， 其中，所述第一基板在其表面形成有第一凹雕或第一浮雕的圖案。7.如權利要求6所述的方法， 其中，在所述第一基板上形成所述顆粒排列層的步驟包括:把多個顆粒放置在所述第一基板上，然后，通過物理性壓力把部分或全部所述顆粒插入由所述第一凹雕或所述第一浮雕形成的孔隙中，以便在所述第一基板上形成所述顆粒排列層。8.如權利要求7所述的方法， 其中，通過摩擦或按壓所述基板施加所述物理性壓力。9.如權利要求8所述的方法， 其中，所述摩擦包括執行至少一次往復運動，方向與在通過使用第一構件將物理性壓力施加到被放置在所述第一基板上的顆粒的狀態下的所述第一基板平行。10.如權利要求9所述的方法， 進一步包括在執行所述摩擦后使用具有粘接性的第二構件除去并非形成所述顆粒排列層的所述顆粒的剩余顆粒。11.如權利要求6所述的方法， 其中，由形成在所述第一基板上的所述第一凹雕或所述第一浮雕形成的孔隙，具有與用于調整所述顆粒的方向而插入所述孔隙中的某些部分的所述顆粒的形狀相對應的形狀。12.如權利要求6所述的方法， 由形成在所述第一基板上的所述第一凹雕或所述第一浮雕形成的所述孔隙包括納米井、納米點、納米棒、納米柱、納米溝、或納米錐的形式。13.如權利要求6所述的方法， 由形成在所述第一基板上的所述第一凹雕或所述第一浮雕形成的所述孔隙具有至少兩種不同的尺寸和/或形狀。14.如權利要求1所述的方法， 其進一步包括:在使所述第二基板與所述第一基板接觸之前，在所述第二基板的表面上形成粘接劑層。15.如權利要求1所述的方法， 其進一步包括:在所述第一基板上形成所述顆粒排列層之前，在所述第一基板上形成粘接劑層。16.如權利要求1所述的方法， 其中，在所述第一基板上排列的所述顆粒與相鄰顆粒相接觸或相分離。17.如權利要求1所述的方法， 其進一步包括從所述第二基板分離所形成的所述有孔可滲透薄膜。18.如權利要求17所述的方法， 其進一步包括把已從所述第二基板分離的所述有孔可滲透薄膜轉移到支撐基板，所述支撐基板具有比所述可滲透薄膜的所述孔較大的孔。19.如權利要求1所述的方法， 其進一步包括在所述第一薄膜上形成至少一個額外的薄膜。20.如權利要求1所述的方法， 其中，所述第一或第二基板包括玻璃、熔融石英晶片、硅晶片或光致抗蝕劑。21.如權利要求1所述的方法， 其中，所述顆粒選自:有機聚合物、無機聚合物、無機材料、金屬、磁性材料、半導體、生物材料、及它們的組合物。22.如權利要求14或15所述的方法， 其中，所述粘接劑層包含選自下述群組中的化合物:(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹景炳，金鉉成，洪冕杓，河娜必，
申請(專利權)人：西江大學校產學協力團，
類型：
國別省市：