利用一有机薄膜来衬涂一表面的方法;PROCESS FOR LINING A SURFACE USING AN ORGANIC FILM

摘要

本发明系相关于一种包覆简单或复杂表面之方法，该表面呈导电性或半导电性，该方法系藉由一源自于有机薄膜之至少一先质之有机薄膜而达成，其特征在于以该有机薄膜包覆该表面之实施系藉由施加至少一次电位扫描于该表面来电起始接枝该表面之该至少一先质，该施加至少一次电位扫描之实施系使得，在该表面的任一点处，每一次电位扫描的最大电位，在绝对值且相对一参考电极下，系大于或等于电位值(Vbloc)，由此，在电位扫描次数之函数下，代表与该表面相同之一表面上电接枝先质数量之图表曲线系皆被叠加且与该Vbloc电位无关。

主权项

1.一种包覆表面之方法，该表面系呈导电性或半导电性，该方法系藉由一源自于有机薄膜之至少一先质的有机薄膜而达成，其特征在于以该有机薄膜包覆该表面之实施系藉由施加至少一次电位扫描于该表面来电起始接枝该表面之该至少一先质，该施加至少一次电位扫描之实施系使得，在该表面的任一点处，每一次电位扫描的最大电位，在绝对值且相对于一参考电极下，系大于或等于电位值(Vbloc)，由此，在电位扫描次数之函数下，代表与该表面相同之一表面上电接枝先质数量之图表曲线系皆被叠加且与该Vbloc电位无关。 ;2.如申请专利范围第1项之方法，其中该有机薄膜系为一有机聚合物薄膜，以及该先质系为该有机聚合物薄膜之电活化单体先质。 ;3.如申请专利范围第2项之方法，其中该有机聚合物之单体先质为乙烯基单体或乙烯基单体之混合物。 ;4.如申请专利范围第2项之方法，其中该有机聚合物之至少一单体先质为乙烯基单体，其系选自于由如下列乙烯基单体所构成之群组之中：丙烯腈、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯；丙烯醯胺，尤其是胺基-乙基、丙基、丁基、戊基与己基甲基丙烯醯胺；氰基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯聚乙二醇、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、对氯苯乙烯、N-乙烯基吡咯啶、4-乙烯基吡啶、乙烯基卤化物、丙烯醯氯、甲基丙烯醯氯及其等之衍生物。 ;5.如申请专利范围第2项之方法，其中该电起始聚合反应系由可经由亲核性或亲电子性攻击裂解的环状单体之电接枝反应组成。 ;6.如申请专利范围第2项之方法，其中该电起始聚合反应系由重氮离子(diazonium)、鋶离子(sulfonium)、鏻离子(phosphonium)或碘离子(iodonium)之盐类之电接枝反应组成。 ;7.如申请专利范围第2项之方法，其中该电起始聚合反应系以重氮离子、鋶离子、鏻离子或碘离子之盐类，在可聚合单体如乙烯基单体或可裂解环状分子存在下，藉由自由基方式起始。 ;8.如申请专利范围第1项之方法，其中该先质为一与分子或巨分子结合之乙烯基单体，该分子或巨分子系选自由聚合物如聚乙二醇；含氮硷基或衍生含氮硷基；寡核苷酸；胜肽；脂肪酸；醣类；多醣，经修饰或未修饰；纤维素与其衍生物；以及几丁质(chitosan)与其衍生物组成之族群。 ;9.如申请专利范围第2项之方法，其中施加N次电位扫描，N为正整数(whole positive number)，且1≦N≦15。 ;10.如申请专利范围第2项之方法，其中该电位扫描为伏安式(voltammetric)或多槽式(multi-slot)扫描。 ;11.如申请专利范围第2项之方法，其中该先质单体为甲基丙烯腈，Vbloc为-2.3至-2.5 V (Ag + /Ag)。 ;12.一种包覆体，其由如申请专利范围第1项之方法所制得。 ;13.一种如申请专利范围第1项之方法的利用用途，其系用以将一表面有机官能化。 ;14.一种如申请专利范围第1项之方法的利用用途，其系用以制造生物晶片或感测器。 ;15.一种如申请专利范围第1项之方法的利用用途，其系用以在一微系统中制造一绝缘层或阻挡层。 ;16.一种如申请专利范围第1项之方法的利用用途，其系用以制造供微电子学(microelectronics)所用之一绝缘层或阻挡层。;第1a)图与第1b)图代表本发明电化学反应机制，其中该有机聚合物之先质单体为丙烯腈。;第2图为典型伴随有电接枝反应之经活化乙烯基单体电位图。该电位为绝对值；事实上，在阴极极化时其为负值，而在阳极极化时其为正值。;第3图为电位图，在第一金表面上，100 mV/s，以及十次扫描，2.5 mol/l甲基丙烯腈之DMF溶液中，在TEAP存在下。;第4图显示聚甲基丙烯腈(PMAN)之厚度，由三维扫描仪(profilometry)测得，为PMAN之腈基穿透度(Tr(%))之函数，2,200 cm -1 ，由IRRAS测得。;第5图为聚甲基丙烯腈(PMAN)薄膜电接枝至金表面上之厚度，在伏安条件下，为扫描次数之因数，针对不同停止电压之值而言。;第6图为聚甲基丙烯腈(PMAN)薄膜电接枝至金表面上之厚度(经由IRRAS腈标示穿透度评估)，在伏安条件下，为停止电压Vfin之函数，在伏安之情况下使用操作步骤而得。所使用之穿透度为第5图中之渐近线。;第7图代表所使用叶片之上视图：于一SOI基板上取向附生之后再进行掺杂，之后该薄片上会形成一层钛/镍金属附层，之后再于真空下沉积一层金于该附层上。;第8图为由金表面上电接枝所得之聚4-乙烯基吡啶(P4VP)在不同停止电位Vfin之下之IRRAS光谱。;第9图代表经三维扫描仪(profilometry)测量之P4VP不同厚度，在平衡电位与不同停止电位Vfin之间经20次电压扫描。;第10图为由金表面上电接枝所得之聚4-乙烯基吡啶(P4VP)薄膜在不同停止电位Vfin之下之IRRAS光谱。;第11图代表经三维扫描仪(profilometry)测量之PBUMA薄膜不同厚度，在平衡电位与不同停止电位Vfin之间经20次电压扫描。