[发明专利]疏水性膦酸酯和硅烷化学物质

说明书

发明领域

本申请总体上涉及疏水化学物质。

背景

水腐蚀对许多不同类型的器件来说可能是一个很大的问题。在具有小特征(例如纳米尺寸)的器件上，水张力可能导致小特征坍塌，由此破坏或降低器件的功能。灰尘和/或氧化可干扰某些器件(例如光学器件)的正常性能。有益的是为该类器件提供防护以免受腐蚀、水张力、灰尘和氧化的影响。

概述

已经认识到，保护器件免受腐蚀、水张力、灰尘和氧化的影响是有利的。本发明涉及可用于满足这些要求的化学品、施加化学品的方法和具有化学品涂层的器件的实施方案。每个实施方案可满足这些要求中的一个、一些或全部。

所述化学品可包括含(R¹)_iPO(R⁴)_j(R⁵)_k的膦酸酯化学品。所述方法可包括通过气相沉积将膦酸酯化学品、硅烷化学品或二者施加到器件的衬底上。所述膦酸酯化学品可包括(R¹)_iPO(R⁴)_j(R⁵)_k，所述硅烷化学品可包括Si(R¹)_d(R²)_e(R³)_g。

所述器件可包括位于衬底上的膦酸酯涂层、硅烷涂层或二者。所述硅烷涂层可包括化学式(1)、化学式(2)或其组合；膦酸酯涂层可包括化学式(3)：

对于上述化学品，方法和器件：

·各R¹可独立地为疏水基团；

·R²可为硅烷反应性基团，且各硅烷反应性基团可独立地选自：-Cl、OR⁶、-OCOR⁶、-N(R⁶)₂和-OH；

·各R³和各R⁵(如果存在的话)可独立地为任何化学元素或基团；

·R⁴可为膦酸酯反应性基团，且各膦酸酯反应性基团可独立地选自：-Cl、-OR⁶、-OCOR⁶和-OH；

·各R⁶可独立地为烷基、芳基或其组合；

·d可为1、2或3，e可为1、2或3，g可为0、1或2，且d+e+g＝4；

·i可为1或2，j可为1或2，k可为0或1，且i+j+k＝3；

·r可为正整数；且

·X和Z可各自为与衬底的键。

附图简述

图1是根据本发明实施方案的器件10的示意性横截面侧视图，其具有位于衬底11上的涂层13，包括近涂层13_p、中间涂层13_m和远涂层13_d。

图2是根据本发明实施方案的器件20的示意性横截面侧视图，其包括从衬底11向外延伸的多个凸起14、介于凸起14之间的间隙G和作为共形涂层的涂层13。

图3是根据本发明实施方案的器件30的示意性横截面侧视图，其类似于器件20，但在涂层13中具有两个层，包括近涂层13_p和远涂层13_d，所有这些涂层13都是共形涂层。

图4是根据本发明实施方案的器件40的示意性横截面侧视图，其类似于器件20和30，但在涂层13中具有三个层，包括近涂层13_p、中间涂层13_m和远涂层13_d，所有这些涂层13都是共形涂层。

图5是根据本发明实施方案的器件50的示意性横截面侧视图，其具有分成不同区域11_b、51和55的衬底11，其中具有优先附着至一个区域51上的一种化学物质的涂层53，和具有优先附着至其他区域55和11_b上的不同化学物质的涂层54。

图6是根据本发明实施方案的器件60的示意性横截面侧视图，其包括从衬底11向外延伸的多个凸起14，介于凸起14之间的间隙G和包括疏水层的涂层13，所述疏水层设计成在凸起14的表面上以Cassie-Baxter态保持水61。

定义