[發明專利]一種圖案轉印模板及其制備方法

有效

• 申請號: 201510384986.1
• 申請日: 2015-07-05
• 公開（公告）號: CN104943433B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 林志蘋
• 申請（專利權）人: 林志蘋
• 主分類號: B41N1/24
• 分類號: B41N1/24;B41N3/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及圖案轉印領域，尤其是涉及到一種圖案轉印模板及其制備方法。

背景技術

隨著微加工技術、柔性電子技術的迅速發展，圖案轉印技術越來越受到人們的關注。圖案轉印技術憑借圖案轉印模板完成圖案的轉移。圖案轉印模板上具有凹凸的圖案，將墨水覆蓋在圖案轉印模板上，通過“蓋章”的方式，即可以將圖案轉移到基底上（B. A. Grzybowski, R. Haag, N. Bowden, and G. M. Whitesides, Generation of Micrometer-Sized Patterns for Microanalytical Applications Using a Laser Direct-Write Method and Microcontact Printing, Anal. Chem. 70, 4645,1998；Won Mook Choi, O. Ok Park, soft-imprint technique for direct fabrication of submicron scale patterns using a surface-modified PDMS mold, Microelectronic Engineering 70,131, 2003），該方法步驟簡單、可大面積轉移圖案、效率高、成本低。

圖案轉印技術的關鍵是圖案轉印模板。當圖案的尺度在百微米、毫米以上時，可以用機械加工的方式來制作圖案轉印模板，當圖案的尺度小于百微米量級時，機械加工的方式很難勝任，這時往往需要光刻、刻蝕的工藝來進行微米級別的圖案轉印模板的加工，光刻工藝目前比較普遍，成本也比較低，但是刻蝕的設備相對昂貴、刻蝕時間長、效率偏低，刻蝕的設備更適合于高精度、亞微米級的圖案轉印模板的加工。設計簡單、高效、低成本的圖案轉印模板的制備方法對于圖案轉印技術及相關工業的發展至關重要。

發明內容

本發明針對圖案轉印模板的制備問題，提供一種圖案轉印模板及其制備方法，該模板利用二氧化鈦薄膜的親水性和疏水性，配合低溫冷凍實現圖案化的加工，僅需紫外光照，不需要后續的刻蝕，精度可以達到微米量級、結構簡單、制備高效、節約了成本。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種圖案轉印模板，包括基座、制冷臺、基底、二氧化鈦薄膜、親水區、疏水區、冰塊，其中，制冷臺安裝在基座上，基底安裝在制冷臺上；二氧化鈦薄膜位于基底上，且二氧化鈦薄膜上存在著圖案化的親水區和疏水區，冰塊位于親水區上。

本發明一種圖案轉印模板的制備方法如下：

步驟1：采用磁控濺射的方法制備二氧化鈦薄膜，將基底放入磁控濺射的腔體內，靶材選擇為二氧化鈦靶材，將真空氣壓抽到10^-4～10^-5 Pa，按照氬氣：氧氣=1~10：1的比例向真空腔室內通入氬氣和氧氣的混合氣體，使得真空腔室的氣壓在0.1～2 Pa，基底的溫度設置為200到600度，啟動磁控濺射的電源，在基底上沉積二氧化鈦薄膜；

步驟2：從磁控濺射的腔體內取出沉積有二氧化鈦薄膜的基底，將基底安裝在制冷臺上；

步驟3：在二氧化鈦薄膜的四角放置墊片，墊片的兩面粘有雙面膠，采用圖案化的玻璃掩模板，將圖案化的玻璃掩模板放置在墊片上；

步驟4：紫外光通過圖案化的玻璃掩模板照射二氧化鈦薄膜，在二氧化鈦薄膜表面形成圖案化的親水區和疏水區；

步驟5：采用噴霧的方式向二氧化鈦薄膜表面噴水；

步驟6：通過在二氧化鈦薄膜表面超聲或者對基座施加振動使得步驟5噴的水都分布在親水區；

步驟7：啟動制冷臺，將二氧化鈦薄膜的溫度降低到0度以下，確保親水區上的水都凝固成冰塊；

步驟8：將步驟7形成的冰塊面對著水池，通過攝像頭確保冰塊的表面與水池中的水面相接觸，通過電機拉動基座，將步驟7中的冰塊拉離水面，使得步驟7中的冰塊長大；

步驟9：經過前8個步驟即形成了圖案化的冰塊結構，該結構即為本發明的圖案轉印模板，利用該模板可以蘸取聚二甲基硅氧烷（PDMS），即可將圖案通過PDMS轉移到介質上。

在本發明中，所述的二氧化鈦薄膜的厚度為0.1～1 μm；

所述的墊片的厚度為1～100 μm。