[发明专利]使用粒子排列的涂敷方法及由此制成的粒子涂敷的基板

说明书

本发明公开了一种使用粒子排列的涂敷方法，其包括：制备具备光滑面的粘附性聚合物基板；及通过将粒子压向所述粘附性聚合物基板来用多个粒子涂敷上述粘附性聚合物基板的光滑面，同时形成分别与上述粘附性聚合物基板的光滑面上的粒子对应的凹入部，以便加强上述粒子与上述粘附性聚合物基板之间的结合特性。

技术领域

本发明涉及一种使用粒子排列(particle alignment)的涂敷方法及由此制成的粒子涂敷的基板，更具体而言，本发明涉及如下使用粒子排列的涂敷方法及由此制成的粒子涂敷的基板，所述使用粒子排列的涂敷方法能够以高密度单层形式涂覆多个粒子。

背景技术

将纳米等级或微米等级的粒子排列在基底上以涂敷基底的涂敷技术在众多领域受到热捧。例如，该涂敷技术能够应用在记忆元件、线性及非线性光学元件、光电元件、光掩模、沉积掩模、化学传感器、生化传感器、医学分子检测器、染料敏化太阳能电池、薄膜太阳能电池、细胞培养器、植入物表面等。

用排列的粒子涂覆基底的技术以朗格缪尔-布洛杰特(Langmuir-Blodgett，LB)方法(以下简称“LB方法”)较为著名。在LB方法中，包含分散于溶剂的粒子的溶液浮在水面上，并以物理方法压缩而形成薄膜。韩国公开专利第10-2006-2146号公开了使用该LB方法的技术。

但是，在LB方法中，为了使粒子在溶剂内进行自组装，需要精确调节温度、湿度等。而且，基底上的粒子的表面特性(例如，疏水性、电荷特性、表面粗糙度)等会对粒子移动造成影响。因此，粒子可能聚集而无法均匀地施加于基板上。具体而言，可能会有大的基底区域未被粒子涂敷，并且会在彼此接触而聚集的粒子之处形成晶界(grain boundary)，从而出现很多缺陷。

发明内容

解决的技术课题

本发明的目的在于，提供一种使用粒子排列的涂敷方法，其中，可使用简单方法将粒子均匀地施加于基板；并且，提供使用该涂敷方法制成的粒子涂敷的基板。

解决课题的技术方案

本发明的实施方式提供使用粒子排列的涂敷方法，其包括：制备粘附性聚合物基板；及，将多个粒子置于上述粘附性聚合物基板上，并将粒子压向上述粘附性聚合物基板，以使粒子涂敷上述粘附性聚合物基板，同时在上述粘附性聚合物基板上形成分别对应上述粒子的凹入部。

本发明的实施方式提供粒子涂敷的基板，其包括：粘附性聚合物基板；由上述基板的弹力形成的可逆的凹入部；及，分别位于上述凹入部且排列于上述基板的粒子。

有益效果

根据本发明，使用粒子排列的涂敷方法不使用溶剂或助粘附剂，其通过在粘附性聚合物基板上对干燥的粒子施加压力而形成涂敷层。

此时，粒子接触粘附性聚合物基板时，具备柔韧性的粘附性聚合物基板的表面受到表面张力影响而以包裹粒子的一部分的形态进行变形。因此在粘附性聚合物基板的表面上形成对应于粒子的凹入部而得以提高结合特性。粘附性聚合物基板表面的形态方面的变形具备可逆特性而使得接触到基板的粒子轻易地进行二维运动，从而能够轻易地让粒子的分布重新进行排列。

通过该形态方面的变形提升粒子粘结性时，能够降低对于粒子表面特性及聚合物基板种类的依赖性而得以把具备各种表面特性的粒子涂敷成单层。因此，形成涂敷层时不需要针对自组装及旋涂时所要求的温度、湿度、粒子浓度等环境进行精确调节，从而得以在较广泛的环境及条件下轻易地把具备各种表面特性的粒子予以涂敷。不仅是粒子为带电性材料或能够轻易进行氢结合的材料时能够以高密度均匀地实现单层粒子涂敷，即使是该粒子为非带电性(在电荷上趋近于中性)及疏水性材料也能够以高密度均匀地实现单层粒子涂敷。

因此，根据本发明，能够利用简单的方法把粒子均匀地分布到粘附性聚合物基板上并形成具备高密度的单层。

附图说明