[发明专利]制备微粒涂层的方法

说明书

本申请要求提交于2008年8月22日的美国临时申请序列号61/091,015和提交于2009年6月18日的美国专利申请序列号12/486,807的权益。该文件的内容和本文中所提及的任何出版物、专利或专利文件的全部内容纳入本文作为参考。

技术领域

本公开内容涉及在基材上形成微粒涂层的方法。

发明背景

微米和纳米颗粒的薄膜均在技术上引起人们的兴趣。这些膜可为其涂覆的制品提供新的不同的性质，包括化学、光学和电性质，以及各种表面性质。包含涂层以提供所需性质的制品的例子包括：光子晶体(photonic crystals)；由胶体颗粒的二维组合构成的激光器；用于改变表面性质(例如传感器应用中复合基材上的导电率)的膜；波导；改良润湿性质的涂层；以及表面增强拉曼光谱(SERS)基材。

形成微米和纳米颗粒涂层有很多和各种方法。然而，由于样品尺寸小、涂覆速率慢、涂层厚度难以控制、需要复杂的设备、或这些问题的组合，这些方法大部分实际应用具有局限性。涂层技术的最新发展包括在支持流体(supporting fluid)上形成颗粒单层。该方法解决了上述问题中的部分问题，但无法解决其它问题。

发明概述

提供了一种涂覆方法，其包括：形成涂覆液，该涂覆液具有表面修饰颗粒；在容器中的面下相液体(subphase liquid)表面上形成涂层；以及从容器中分离基材。

提供了一种微粒涂覆方法，其包括：形成涂覆液，所述涂覆液包括至少一种修饰的颗粒和液态载体，所述至少一种修饰的颗粒可通过使至少一种修饰剂共价附着于至少一种颗粒形成；在面下相液体的表面形成所述涂覆液的涂层，所述面下相液体容纳于容器中，基材至少部分浸没在所述面下相液体中，所述涂覆液以基本上单一的方向在该容器内流动；以及从容器中分离所述基材，使得至少部分涂层转移到基材上形成微粒涂层。

提供了一种微粒涂覆方法，其包括：形成涂覆液，所述涂覆液包括至少一种疏水修饰的颗粒和液态载体，所述至少一种疏水修饰的颗粒通过使至少一种疏水修饰剂共价附着于至少一种颗粒而形成；使所述涂覆液流入容器内，所述容器包含面下相液体，该面下相液体中具有至少部分浸没于其中的基材，所述涂覆液在容器中以基本上单一的方向流动；以及分离基材和容器，以在基材上形成微粒涂层。

附图说明

结合附图考虑以下详细描述的揭示内容的各种实施方式，本文的揭示内容将会被更全面地理解，其中：

图1a是示例性微粒涂覆方法的流程图；

图1b是示例性微粒涂覆方法的流程图；

图2a是用于实施方法的示例性配置的示意图，图中显示了法向定向的单个基材；

图2b是用于实施方法的示例性配置的示意图，图中显示了切向定向的单个基材；

图2c是用于实施方法的示例性配置的示意图，图中显示了切向定向的两个基材；

图2d是用于实施方法的示例性配置的示意图，图中显示了切向定向的两个基材；

图2e是用于实施方法的示例性配置的示意图，图中显示了切向定向的一个球形基材；

图2f是用于实施方法的示例性配置的示意图，图中显示了切向定向的多个基材；

图3a至3c显示了涂覆方法的示例性实施方式；

图4a和4b是实施例1中形成的涂层的数码图像(图4a)和光学显微照片(图4b)；以及

图5a和5b是实施例1中形成的涂层的数码图像(图5a)和光学显微照片(图5b)。

附图并非必然成比例。图中所用的相同数字代表相同的部件。然而，应理解在给定的图中用数字来代表部件并不用于限制在另一附图中标示为相同数字的部件。

发明详述

在以下的描述中，参考构成描述一部分的附图进行，图中通过对数种具体实施方式的说明显示。应理解，其它实施方式也包含在本描述内且可不脱离本文揭示内容的范围和精神来实施。因此，以下详细描述不应视为是一种限制。本文所提供的定义是为了便于对本文中经常使用的某些术语的理解，而不是为了限制本发明揭示内容的范围。

除非另有说明，用于说明书和权利要求书中表示特征尺寸、数量和物理性质的所有数字应理解为在所有情况下用术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则前文的说明书和所附的权利要求中所用的数字参数均为近似值，其可由使用本文所揭示的教导的本领域技术人员根据寻求所得的所需性质进行变化。

通过端点阐述的数值范围包括该范围内所有数值的集合(例如，1-5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及该范围内的任何范围。