面；c)在所述表面上产生包含嵌段共聚物膜的第二层的条件下，用嵌段共聚物涂覆所述表 面中和层；和d)用面涂层涂覆所述嵌段共聚物，从而在所述表面上产生第三层，e)在能使 嵌段共聚物特征垂直于膜平面取向的条件下，处理所述第三层。在许多应用中，最好是仅仅 通过加热或者所谓的热退火实现取向。在一个实施方案中，步骤e)的所述处理包括热退 火。在一个实施方案中，在没有面涂层存在下的热退火不会产生垂直特征。在一个实施方 案中，将所述面涂层溶解于三甲胺。在一个实施方案中，所述涂覆包括旋涂。
[0010] 在一个实施方案中，该聚合物盐通过在液氨中溶解酸酐聚合物和然后蒸发溶剂而 制备。在另一实施方案中，将该盐溶解于氨或烷基胺的溶液中，以及通过沉淀或蒸发溶剂来 分离该盐。在一个实施方案中，所述碱是三甲胺。在许多应用中，最好是仅仅通过加热或者 所谓的热退火实现取向。在一个实施方案中，本发明还包括：在形成纳米结构的条件下加热 (热退火）层状结构。在一个实施方案中，除去面涂层的方法包括：溶解于不溶解嵌基本上 不溶胀嵌段共聚物薄膜层的溶剂或溶剂混合物中。在一个实施方案中，所述纳米结构包括 圆柱形结构，该圆柱形结构相对于膜平面基本上垂直取向。在一个实施方案中，所述纳米结 构包括片状（线-空间，line-space)结构，所述线结构相对于表面平面基本上垂直取向。 我们不希望基于嵌段共聚物的形态来限制本发明。
[0011] 在一个实施方案中，本发明涉及在表面上包含第一、第二和第三层的层状结构，其 中所述第一层包含交联聚合物，其中所述第二层包含嵌段共聚物膜，以及其中所述第三层 包含酸酐。在一个实施方案中，所述表面包含硅。
[0012] 在一个实施方案中，所述基底是娃晶片。在一个实施方案中，所述基底是石英。在 一个实施方案中，所述基底是玻璃。在一个实施方案中，所述基底是塑料，在一个实施方案 中，所述基底是透明基底。在一个实施方案中，所述基底是辊到辊的基底。在一个实施方案 中，所述基底涂覆有界面能在两种嵌段的界面能之间的基底表面能中和层。我们不希望基 于使用的中和层或基底来限制本发明。在一个实施方案中，嵌段共聚物是二嵌段共聚物。在 一个实施方案中，嵌段共聚物是三嵌段共聚物。我们不希望基于嵌段共聚物中的嵌段数目、 嵌段的结构/键接或由于退火产生的取向结构的形态来限制本发明的范围，我们也不希望 就嵌段共聚物的化学构成来限制本发明。
[0013] 在一个实施方案中，本发明涉及包括多个步骤的向嵌段共聚物膜施用面涂层以产 生层状结构的方法。例如，在一个实施方案中（示于图3) :1)表面处理是溶解于甲苯中， 并旋涂于基底（例如硅晶片）表面上，2)表面处理是在250°C交联5分钟，3)用甲苯洗涤2 次。对于下一层，具有步骤4):将嵌段共聚物溶解于甲苯中并旋涂。对于再一层，具有步骤 5):将面涂层溶解于三甲胺水溶液中并旋涂，然后6)在190°C将薄膜退火1分钟。退火可以 是使纳米特征取向的热退火；可以通过7)通过以3000rpm旋涂水，并施加40滴三甲胺水溶 液，然后施加10滴甲醇，从而剥离面涂层，来显现这些纳米特征。然后可以进行蚀刻，例如 在一个实施方案中8)在如下条件下向嵌段共聚物施加氧等离子体蚀刻：压力=20mTorr， RF功率=10W，ICP功率=50W，0 2流速=75sccm，氩气流速=75sccm，温度=15°C，时间= 30秒，如图3所示。
[0014] 附图的简要说明
[0015] 为了更透彻地理解本发明的特点和优点，现在参考附图对本发明详细说明。
[0016] 图1图示显示引入衍生自与三甲胺反应的马来酸酐的酸酐部分的一种面涂层聚 合物的开环和闭环反应的面涂层工艺的代表例。
[0017] 图2示出适合于此处公开的本发明面涂层的材料的代表性膜层叠体的具体实例。
[0018] 图3图示对于特定组的材料的涂覆、退火和剥离工艺的一个实施方案。该图图示 了此处公开的与本发明面涂层相关的处理步骤的代表性实验流程。
[0019] 图4提供了面涂层设计的非限定性实例从而例示对面涂层共聚物每一组分的相 对组成的控制。
[0020] 图5提供了一个实施方案的结果，包括用面涂层处理而取向的聚（苯乙烯-嵌 段-4-三甲基甲娃烧基苯乙稀-嵌段-苯乙稀）（poly (styrene-block-4-trimethylsilyl styrene-block-styrene))嵌段共聚物膜的扫描电镜显微照片。该嵌段共聚物在没有面涂 层存在下只通过加热不能取向。
[0021] 图6提供了代表性的结果，包括用面涂层处理取向的聚（4-三甲基甲硅烷基苯乙 稀_嵌段_0，1-丙交醋）（卩〇1丫（4-1：1'；[11161：11718；[1718七5^6116-1310。1^-0，1-13。1：1(16))嵌 段共聚物的扫描电镜显微照片。
[0022] 定义
[0023] 为了有利于理解本发明，下面定义许多术语。这里定义的术语含义与本发明相关 领域技术人员的常规理解相同。术语例如"一个"和"该"非仅指单个实体，而是包括用于 说明的特定例子的一般种类。这里的术语用于描述本发明的特定实施方案，但除了权利要 求书限定的之外，其使用不限定本发明。
[0024] 此外，构成本发明化合物的原子意欲包括这些原子的所有同位素形式。这里使用 的同位素包括那些具有相同原子数但具有不同质量数的原子。通过一般的实例并且没有限 制，氢的同位素包括氣、氣，碳的同位素包括 13c和14c。类似地，可以预期本发明化合物的一 个或多个碳原子可以被（一个或多个）硅原子代替。而且，可以预期本发明化合物的（一 个或多个）氧原子可以被（一个或多个）硫或硒原子代替。
[0025] 本文使用的"碱"包括能够与酸酐部分反应的任何实体。
[0026] 本文使用的"表面能中和层"与"基底表面中和层"相同。
[0027] 本文所用的刷子聚合物是粘附到固体表面的一类聚合物[2]。粘附到固体基底 的聚合物必须足够密集，从而具有密集的聚合物，然后迫使聚合物从表面伸展来避免重叠。
[3]
[0028]在电子设备领域，棍到棍工艺（roll-to-roll processing)，也称作网状加工（web processing)，卷盘到卷盘工艺（reel-t〇-reel processing)或R2R，是在柔性塑料或金属 箔的辊上制备电子设备的工艺。在早于该用途的其他领域中，指的是从柔性材料辊开始的 产生输出辊的施用涂料、印刷或进行其他工艺的任何工艺和该工艺之后的再卷取。薄膜太 阳能电池（TFSC)，也称作薄膜光伏电池（TFPV)，是在基底或表面上沉积一层或多层薄层 (薄膜）光伏材料而制备的太阳能电池。可能的辊到辊基底包括但不局限于金属化聚对苯 二甲酸乙二醇醋、金属膜（钢）、玻璃膜（例如Corning Gorilla Glass)、石墨稀涂覆膜、聚 萘二甲酸乙二醇醋（Dupont Teonex)和Kapton膜、聚合物膜、金属化聚合物膜、玻璃或娃、 碳化聚合物膜、玻璃或娃。可能的聚合物膜包括聚对苯二甲酸乙二醇醋，kapton，mylar等。
[0029] 本文所用的嵌段共聚物由两种或更多种聚合物链（嵌段）构成，它们是化学上不 同的且相互共价健连接。嵌段共聚物被建议用于多种应用