[发明专利]自洁净结构及其制造方法

说明书

【技术领域】

本发明属于材料加工技术领域，特别涉及一种自洁净结构及其制造方法。

【背景技术】

高效抗污染的自洁净、自清洁材料一直备受关注。现有的抗污染、自洁净材料大多通过固定具有光催化或高亲水性的纳米粒子来实现其自清洁作用，但现有的技术不能保证纳米粒子的固定效果，从而影响了产品的质量和寿命。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种结构简单、制造方便的自洁净结构及其在基材表面的制造方法；可用于在玻璃、陶瓷、金属、塑料基材或釉面、搪瓷等基材的表面构造洁净效果好，耐磨损的自洁净结构。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种自洁净结构，包括基材，基材上形成有图形化的结构层，图形化的结构层上包覆一层疏水涂层。

本发明进一步的改进在于：图形化的结构层为形成于基材表面上的凸起矩阵，该等凸起为三棱柱、四棱柱、多棱柱、圆柱、椭圆柱、半球或圆台。

本发明进一步的改进在于：所述凸起的高度大于等于500nm。

本发明进一步的改进在于：疏水涂层的厚度小于等于100nm。

本发明进一步的改进在于：基材为玻璃基材、陶瓷基材、金属基材、塑料基材、釉面基材或搪瓷基材。

本发明进一步的改进在于：所述基材的表面为曲面。

自洁净结构的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用离心铺胶、喷胶或丝网印刷方法将液态的光刻胶材料涂敷到基材面，并在其表面上均匀分布；

(2)采用光刻或压印工艺，对基材上的光刻胶进行图形化加工，形成光刻胶图形结构；

(3)以光刻胶图形结构为掩膜，对基材进行图形化加工，在基板表面形成凸起矩阵，该等凸起矩形构成图形化结构层；

(4)去除基材表面的光刻胶图形化结构层；

(5)采用浸涂、离心铺胶、喷胶或丝网印刷方法将疏水涂层材料均匀涂敷到基材表面的图形化结构层上，完成基材表面的自洁净结构制作。

本发明进一步的改进在于：步骤中采用光刻工艺，对基材上的光刻胶进行图形化加工；所述光刻工艺中采用的掩膜板为柔性掩膜板。

本发明进一步的改进在于：所述柔性掩膜板包括柔性基板，柔性基板上方依次设有粘结层、金属图形结构层和柔性封装层；柔性基板的材质为聚碳酸酯或聚二甲基硅氧烷；粘结层的材质为环氧树脂胶粘剂；金属图形结构层的材质为铝或铜；柔性封装层的材质为聚二甲基硅氧烷；

所述柔性掩膜板的制备方法，包括以下步骤：

(S1)采用离心铺胶、喷胶或丝网印刷方法将液态的光刻胶材料涂敷到硅片基底的二氧化硅绝缘层表面上，并在二氧化硅绝缘层表面上均匀分布；

(S2)采用光刻或压印工艺，对硅片基底上的光刻胶进行图形化加工，形成光刻胶图形结构；

(S3)采用物理汽相淀积方法，在光刻胶图形结构上淀积一层金属材料，然后采用剥离法剥离光刻胶图形结构，在硅片基底的二氧化硅绝缘层表面形成金属图形结构层；

(S4)采用离心铺胶、喷胶或丝网印刷方法将粘结层材料均匀涂敷到金属图形结构层上，在金属图形结构层上形成粘结层；

(S5)将柔性基板覆盖到粘结层上，然后通过湿法刻蚀去除二氧化硅层，从而得到带有金属图形结构层的柔性基板。

本发明进一步的改进在于：所述柔性掩膜板包括柔性基板，柔性基板上方依次设有粘结层、金属图形结构层、媒介层和柔性封装层；柔性基板的材质为聚碳酸酯或聚二甲基硅氧烷；粘结层的材质为环氧树脂胶粘剂；金属图形结构层的材质为铝或铜；柔性封装层的材质为聚二甲基硅氧烷；媒介层的材质为聚甲基丙烯酸甲酯；

所述柔性掩膜板的制备方法，包括以下步骤：

(S1)采用离心铺胶、喷胶或丝网印刷方法将液态的光刻胶材料涂敷到硅片基底的二氧化硅绝缘层表面上，并在二氧化硅绝缘层表面上均匀分布；

(S2)采用光刻或压印工艺，对硅片基底上的光刻胶进行图形化加工，形成光刻胶图形结构；

(S3)采用物理汽相淀积方法，在光刻胶图形结构上淀积一层金属材料，然后采用剥离法剥离光刻胶图形结构，在硅片基底的二氧化硅表面形成金属图形结构层；

(S4)采用离心铺胶、喷胶或丝网印刷方法将媒介层材料均匀涂敷到硅片基底上的金属图形结构层表面，形成包覆金属结构的媒介层；

(S5)采用离心铺胶、喷胶或丝网印刷方法将粘结层材料均匀涂敷到柔性基板上，在柔性基板上形成粘结层；

(S6)通过湿法刻蚀去除硅片基底上的二氧化硅绝缘层，从而得到包覆金属图形结构层的媒介层；