CN105047252A - 基于银纳米粒子的可拉伸导电膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制品,其包括基材和可拉伸导电膜。所述可拉伸导电膜包括设置于所述基材上的多个经退火的银纳米粒子。所述导电膜可由在萘烷溶剂中包含银纳米粒子的液体组合物形成。所述导电膜还可包括与所述导电膜的退火态形状相关的第一电导率,且当在至少一个方向上拉伸所述膜超过所述退火态形状时,所述膜可包括第二电导率。
Description
背景技术
可拉伸电子产品吸引了来自学术和工业界的大的兴趣。所述新的一类电子产品在许多领域中具有潜在应用,如用于机器人装置的可拉伸虚拟皮肤、用于功能服装的可穿戴电子产品、可拉伸传感器和柔性电子显示器。在需要与人类身体接触或需要与弯曲表面适形的电子装置中尤其需要材料的可拉伸性。然而,常规电子装置通常由刚性材料制得,它们不能拉伸、折叠和扭转。
银作为用于电子装置的导电元件是特别有趣的,因为银比金的成本低得多,且银具有比铜好得多的环境稳定性。可溶液加工的导体在这种电子应用中使用引起了人们很大的兴趣。银纳米粒子基油墨代表了用于电子应用的一类有前途的材料。然而,大多数银(和金)纳米粒子通常需要大分子量稳定剂来确保在溶液中适当的溶解性和稳定性。这些大分子量稳定剂不可避免地将银纳米粒子的退火温度升高至200℃以上,以烧尽稳定剂。这些高温与其上可涂布溶液的大多数低成本塑料基材(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN))不相容,并可导致对所述低成本塑料基材的损坏。
美国专利No.7,270,694公开了一种方法,其包括在包含银化合物、还原剂、稳定剂和任选的溶剂的反应混合物中,在可热去除的稳定剂的存在下使银化合物与包含肼化合物的还原剂反应,以形成在含银纳米粒子的表面上具有稳定剂的分子的多个含银纳米粒子。
美国专利No.7,494,608公开了一种组合物,其包含液体和具有稳定剂的多个含银纳米粒子,其中所述含银纳米粒子为在包含银化合物、还原剂、稳定剂和有机溶剂的反应混合物中在可热去除的稳定剂的存在下银化合物与包含肼化合物的还原剂的反应产物,其中所述肼化合物为烃基肼、烃基肼盐、酰肼、肼基甲酸酯、磺酰肼或它们的混合物,且其中所述稳定剂包括有机胺。
银纳米粒子也已例如如美国公布No.2007/0099357A1中所述,使用1)胺稳定的银纳米粒子和2)交换胺稳定剂和羧酸稳定剂而制得。
非常需要开发新的材料,其可克服目前用于刚性常规电子装置中的那些材料的局限性。
发明内容
在一个实施例中,一种制品,其包括基材和可拉伸导电膜。所述可拉伸导电膜包括设置于基材上的多个经退火的银纳米粒子。所述导电膜可由包含萘烷溶剂的液体组合物形成。所述导电膜还可包括与导电膜的退火态形状(as-annealedshape)相关的第一电导率,且当在至少一个方向上将所述膜拉伸超过所述退火态形状时,所述膜可包括第二电导率。
在另一实施例中,公开了一种用于制备制品的方法。所述方法可包括在溶剂中分配有机胺银纳米粒子以形成油墨、将油墨的层沉积于基材表面上、将所述层退火以形成包含经退火的银纳米粒子的可拉伸导电膜,以及拉伸所述可拉伸导电膜,使得其获得第二电导率。所述可拉伸导电膜可具有退火态形状和与所述退火态形状相关的第一电导率。
在另一实施例中,一种制品包括表面和设置于所述表面上的可拉伸导电膜。所述可拉伸导电膜可包括多个经退火的导电金属纳米粒子。所述可拉伸导电膜也可具有与可拉伸导电膜的退火态形状相关的第一电导率。当在至少一个方向上将所述可拉伸导电膜拉伸超过所述退火态形状时,所述可拉伸导电膜可包括第二电导率。
附图说明
图1A显示了根据本文公开的实施例的包括沉积于基材表面上的银纳米粒子的油墨层。
图1B-1C显示了包括可拉伸导电膜的制品,所述可拉伸导电膜包括设置于基材上的银纳米粒子,所述制品以未拉伸状态(图1B)和拉伸状态(图1C)显示。
图2A为显示了根据本公开的实施例的被拉伸之后的可拉伸导电银纳米粒子膜的俯视图的SEM图像。
图2B为显示了图2A的可拉伸导电银纳米粒子膜的横截面和其上设置可拉伸导电银纳米粒子膜的下方的基材的SEM图像。
具体实施方式
本实施例提供了导电膜、制备导电膜的方法和包括导电膜的制品。所述导电膜可包括银纳米粒子,例如由纳米粒子油墨组合物沉积,并作为可拉伸基材上的膜形成的银纳米粒子。所述油墨组合物可由银纳米粒子溶液组成,所述银纳米粒子溶液可含有银纳米粒子、稳定剂和溶剂。所述银纳米粒子油墨组合物可选自如美国公布No.2012/0043512中所公开的银纳米粒子油墨组合物和/或如美国公布No.2011/0135808中所公开的银纳米粒子油墨组合物。
当将油墨层退火时,银纳米粒子变得经退火而形成导电膜。所述导电膜可与基材表面基本上适形(即使当拉伸基材时),并保持导电。所述导电膜可具有初始形状,如当变得充分退火时膜所获得的形状,以及对应于所述初始形状的第一电导率。随后,例如当膜保持与下方基材的表面缔合时可拉伸膜,在至少一个方向上拉伸基材约5%至约10%。当被拉伸时,例如当达到拉伸状态或当达到随后的未拉伸状态时,膜电导率为第二电导率。在一个实施例中,第二电导率不小于第一电导率。在一个实施例中,第二电导率大于第一电导率。
银纳米粒子
如“银纳米粒子”中使用的术语“纳米”指,例如,小于约1,000nm,例如约0.5nm至约1,000nm,例如约1nm至约500nm,约1nm至约100nm,约1nm至约25nm或约1至约10nm的粒度。粒度指如通过TEM(透射电子显微镜)或其他合适的方法测定的金属粒子的平均直径。通常,在由本文描述的方法获得的银纳米粒子中可存在多个粒度。在实施例中,不同尺寸的银纳米粒子的存在是可接受的。
银纳米粒子可具有例如至少约5天至约1个月,约1周至约6个月,约1周至超过1年的稳定性(即存在油墨组合物中的银纳米粒子的最少沉淀或聚集时的时间段)。稳定性可使用多种方法检测,例如探测粒度的动态光散射法、使用确定过滤器孔尺寸(例如1微米)来评价过滤器上的固体的简单过滤法。
也可使用代替银纳米粒子或与银纳米粒子一起的另外的金属纳米粒子,例如Al、Au、Pt、Pd、Cu、Co、Cr、In和Ni,特别是过渡金属,例如Au、Pt、Pd、Cu、Cr、Ni和它们的混合物。此外,油墨组合物也可包含银纳米粒子复合材料或金属纳米粒子复合材料,例如Au--Ag、Ag--Cu、Ag--Ni、Au--Cu、Au--Ni、Au--Ag--Cu和Au--Ag--Pd。复合材料的各个组分可以以例如约0.01重量%至约99.9重量%,特别是约10重量%至约90重量%的量存在。
银和/或其他金属纳米粒子可由金属化合物的化学还原制得。任何合适的金属化合物可用于本文描述的方法。金属化合物的例子包括金属氧化物、金属硝酸盐、金属亚硝酸盐、金属羧酸盐、金属乙酸盐、金属碳酸盐、金属高氯酸盐、金属硫酸盐、金属氯化物、金属溴化物、金属碘化物、金属三氟乙酸盐、金属磷酸盐、金属三氟乙酸盐、金属苯甲酸盐、金属乳酸盐、金属烃基磺酸盐或它们的组合。
油墨组合物中银纳米粒子的重量百分比可为例如约10重量%至约80重量%,约30重量%至约60重量%,或约40重量%至约70重量%。
本文描述的油墨组合物含有稳定剂,所述稳定剂与银纳米粒子的表面缔合,并且在基材上形成金属特征的过程中将银纳米粒子退火之前不会被去除。稳定剂可为有机的。
在实施例中,稳定剂与银纳米粒子的表面物理或化学缔合。以此方式,银纳米粒子在液体溶液外在其上具有稳定剂。即,其上具有稳定剂的纳米粒子可从用于形成纳米粒子和稳定剂络合物的反应混合物溶液中分离和回收。因此,经稳定的纳米粒子可随后易于均匀分散于用于形成可印刷液体的溶剂中。
如本文所用,银纳米粒子与稳定剂之间的短语“物理或化学缔合”可为化学键和/或其他物理附接。化学键可采取例如共价键、氢键、配位络合物键或离子键,或不同化学键的混合物的形式。物理附接可采取例如范德华力或偶极-偶极相互作用,或不同物理附接的混合物的形式。
“有机稳定剂”中的术语“有机”指,例如,一个或多个碳原子的存在,但有机稳定剂可包含一个或多个非金属杂原子,如氮、氧、硫、硅、卤素等。有机稳定剂可为有机胺稳定剂,如美国专利No.7,270,694中描述的那些。有机胺的例子为烷基胺,例如丁基胺、戊基胺、己基胺、庚基胺、辛基胺、壬基胺、癸基胺、十六烷基胺、十一烷基胺、十二烷基胺、十三烷基胺、十四烷基胺、二氨基戊烷、二氨基己烷、二氨基庚烷、二氨基辛烷、二氨基壬烷、二氨基癸烷、二氨基辛烷、二丙基胺、二丁基胺、二戊基胺、二己基胺、二庚基胺、二辛基胺、二壬基胺、二癸基胺、甲基丙基胺、乙基丙基胺、丙基丁基胺、乙基丁基胺、乙基戊基胺、丙基戊基胺、丁基戊基胺、三丁基胺、三己基胺等,或它们的混合物。
其他有机稳定剂的例子包括例如硫醇及其衍生物、-OC(S)SH(黄原酸)、聚乙二醇、聚乙烯基吡啶、聚乙烯吡咯烷酮(polyninylpyrolidone),和其他有机表面活性剂。有机稳定剂可选自硫醇(例如丁硫醇、戊硫醇、己硫醇、庚硫醇、辛硫醇、癸硫醇和十二硫醇)、二硫醇(例如1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇和1,4-丁二硫醇),或硫醇及二硫醇的混合物。有机稳定剂可选自黄原酸,例如O-甲基黄原酸酯、O-乙基黄原酸酯、O-丙基黄原酸、O-丁基黄原酸、O-戊基黄原酸、O-己基黄原酸、O-庚基黄原酸、O-辛基黄原酸、O-壬基黄原酸、O-癸基黄原酸、O-十一烷基黄原酸、O-十二烷基黄原酸。含有吡啶衍生物(例如十二烷基吡啶)的有机稳定剂和/或可稳定金属纳米粒子的有机膦也可用作可能的稳定剂。
经稳定的银纳米粒子的另外的例子可包括:描述于美国专利申请公布No.2009/0148600中的羧酸-有机胺络合物稳定的银纳米粒子;描述于美国专利申请公布No.2007/0099357A1中的羧酸稳定剂银纳米粒子;和描述于美国专利申请公布No.2009/0181183中的可热去除的稳定剂和可UV分解的稳定剂。
银纳米粒子(仅包括银纳米粒子和稳定剂,不包括溶剂)中的有机稳定剂的重量百分比可为例如约3重量%至约80重量%,约5重量%至约60重量%,约10重量%至约50重量%,或约10重量%至约30重量%。
在实施例中,银纳米粒子为经有机胺稳定的银纳米粒子。银纳米粒子(仅有银和稳定剂)中的银的重量百分比为约60%至约95%,或约70%至约90%。银纳米粒子油墨组合物(包含溶剂)中的银纳米粒子的重量百分比为约10%至约90%,包括约30%至约80%,约30%至约70%,约40%至约60%。
溶剂
溶剂应该有利于经稳定的银纳米粒子和聚乙烯醇衍生物树脂的分散。溶剂的例子可包括例如芳族烃类(如苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、苯基环己烷、萘烷和萘满);具有约10至约18个碳原子的烷烃、烯烃或醇(如十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十六烷、二环己烷、1-十一烷醇、2-十一烷醇、3-十一烷醇、4-十一烷醇、5-十一烷醇、6-十一烷醇、1-十二烷醇、2-十二烷醇、3-十二烷醇、4-十二烷醇、5-十二烷醇、6-十二烷醇、1-十三烷醇、2-十三烷醇、3-十三烷醇、4-十三烷醇、5-十三烷醇、6-十三烷醇、7-十三烷醇、1-十四烷醇、2-十四烷醇、3-十四烷醇、4-十四烷醇、5-十四烷醇、6-十四烷醇、7-十四烷醇等);醇(例如萜品醇(α-萜品醇)、β-萜品醇、香叶醇、桉油醇、柏木醛、芳樟醇、4-萜品醇、薰衣草醇、香茅醇、橙花醇、薄荷醇、龙脑、己醇、庚醇、环己醇、3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1醇、2-(2-丙基)-5-甲基-环己烷-1-醇等);异链烷烃类(例如异癸烷、异十二烷,和异链烷烃的市售混合物(如ISOPARE、ISOPARG、ISOPARH、ISOPARL和ISOPARM(所有上述由艾克森化学公司(ExxonChemicalCompany)制得)、SHELLSOL(由壳牌化学公司(ShellChemicalCompany)制得)、SOLTROL(由飞利浦石油有限公司(PhilipsOilCo.、Ltd.)制得)、BEGASOL(由美孚石油公司(MobilPetroleumCo.、Inc.)制得)和IPSolvent2835(由出光石油化学有限公司(IdemitsuPetrochemicalCo.、Ltd.)制得)));环烷油;四氢呋喃;氯苯;二氯苯;三氯苯;硝基苯;氰基苯;乙腈;二氯甲烷;N,N-二甲基甲酰胺(DMF);和它们的混合物。可使用一种、两种、三种或更多种溶剂。
在使用两种或更多种溶剂的实施例中,每种溶剂可以以任何合适的体积比或重量比存在,例如约99(第一溶剂):1(第二溶剂)至约1(第一溶剂):99(第二溶剂),包括约80(第一溶剂):20(第二溶剂)至约20(第一溶剂):80(第二溶剂)的体积比或重量摩尔比。例如,溶剂可为由选自萜品醇、己醇、庚醇、环己醇、3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1醇、2-(2-丙基)-5-甲基-环己烷-1-醇等的溶剂和选自萘烷、十六烷、十六烯、1,2,4-三甲基苯的至少一种烃类溶剂所组成的混合物。
溶剂可以以组合物的至少10重量%的量,例如组合物的约10重量%至约90重量%,约20重量%至约80重量%,约30重量%至约70重量%,约40重量%至约60重量%量存在于银油墨组合物中。
在实施例中,当在室温下或在高温下(如约30℃至约90℃,包括约30℃至约60℃)沉积于基材表面上时,溶剂可侵蚀基材材料。如本文所用的术语“侵蚀”或“溶剂侵蚀”涉及一种过程,通过所述过程,溶剂(例如在包含溶剂和诸如银纳米粒子的纳米粒子的油墨组合物中的溶剂)溶解其上沉积纳米粒子油墨组合物的下方基材材料的至少一部分,或者使其上沉积纳米粒子油墨组合物的下方基材材料的至少一部分例如以低的溶胀速率溶胀。尽管不受限于任何特定的理论,但据信短时间内的“溶剂侵蚀”可改进导电层在其上形成导电层的基材上的粘合。
制品和制备制品的方法
根据本公开的实施例的制品100的制造示于图1A-1C中。例如,可通过在如图1A所示的基材103上沉积油墨组合物105的层(如包含溶剂109和银纳米粒子105的油墨组合物)而进行制造。
可在其他任选的一个或多个层在基材上形成之前或之后任何合适的时间,使用任何合适的液体沉积技术完成油墨沉积。
短语“液体沉积技术”指,例如,使用诸如印刷或液体涂布的液体过程沉积组合物,其中所述液体为银纳米粒子在溶剂中的均相或多相分散体。当银纳米粒子组合物在喷墨打印机或类似的印刷装置中使用以沉积于基材上时,银纳米粒子组合物可称为油墨。液体涂布过程的例子可包括例如旋涂、刮涂、棒涂、浸涂等。印刷技术的例子可包括例如平版印刷或胶版印刷、凹版印刷、柔版印刷、丝网印刷、镂版印刷、喷墨印刷、压印(如微接触印刷)等。液体沉积在基材上沉积厚度为约5纳米至约5毫米,如约10纳米至约1000微米的组合物的层或线。在此阶段经沉积的银纳米粒子组合物可显示或不显示可观的导电性。
银纳米粒子可由银纳米粒子油墨组合物以例如约100转/分钟(“rpm”)至约5000rpm,约500rpm至约3000rpm,约500rpm至约2000rpm的速度旋涂至基材上达例如约10秒至约1000秒,约50秒至约500秒,或约100秒至约150秒。
其上沉积银纳米粒子油墨的基材可为任何合适的基材,包括例如硅、玻璃板、塑料膜、片材、织物或纸张。对于结构柔性的装置,可使用塑料基材,例如聚酯、聚酯基聚氨酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺片材等。在其他实施例中,其上沉积银纳米粒子油墨以形成柔性导电膜的表面选自玻璃表面、金属表面、塑料表面、橡胶表面、陶瓷表面和织物表面,例如柔性玻璃表面、柔性金属表面、柔性塑料表面、柔性橡胶表面、柔性陶瓷表面和柔性织物表面。基材的厚度可为10微米至超过10毫米,示例性的厚度为特别地对于柔性塑料基材约50微米至约2毫米,对于刚性基材(如玻璃或硅)约0.4至约10毫米。在一个实施例中,基材可被拉伸、折叠和扭转(例如弹性)。在一个实例中,基材和/或基材表面可具有弹性性质,从而允许其在至少一个方向上被拉伸超过其未拉伸或自然形状5%至约100%,例如10%至约50%而不被损坏,并可返回至未拉伸或自然形状。
在例如约200℃下或在约200℃以下的温度下,例如约80℃至约200℃,约80℃至约180℃,约80℃至约160℃,约100℃至约140℃,约100℃至约120℃,例如约110℃的温度下加热经沉积的组合物导致银纳米粒子退火,并因此形成导电层,所述导电层适合用作制品101(如电子装置中的)的可拉伸导电膜106。加热温度为不导致之前沉积的一个或多个层或基材(不论是单层基材或是多层基材)的性质的不利改变的加热温度。而且,上述的低加热温度允许使用退火温度低于200℃的低成本塑料基材。
加热可进行例如0.01秒至约10小时,约10秒至1小时,例如约40分钟的时间。加热可在空气中、在惰性气氛中(例如在氮气或氩气下),或在还原气氛中(例如在含有1至约20体积%的氢气的氮气下)进行。加热也可在正常大气压下或在例如约1000mbar至约0.01mbar的减压下进行。
如本文所用,术语“加热”涵盖可施加足够的能量至经加热的材料或基材,以(1)将银纳米粒子退火和/或(2)从银纳米粒子中去除任选的稳定剂的任意一种或多种技术。加热技术的例子可包括热加热(例如加热板、烘箱和燃烧器)、红外(“IR”)辐射、激光束、闪光灯、微波辐射或UV辐射,或它们的组合。
加热产生多个作用。在加热之前,经沉积的银纳米粒子的层可为电绝缘的或具有极低的导电性,但加热产生由增加电导率的经退火的银纳米粒子组成的可拉伸导电膜106。在实施例中,经退火的银纳米粒子可为聚结的或部分聚结的银纳米粒子。在实施例中,可能的是在经退火的银纳米粒子中,银纳米粒子实现足够的粒子对粒子的接触,以形成导电层而无聚结。
在实施例中,当加热时,所得导电膜106具有例如约30纳米至约10微米,约50纳米至约2微米,约60纳米至约300纳米微米,约60纳米至约200纳米,约60纳米至约150纳米的厚度。
通过加热经沉积的银纳米粒子油墨组合物而制得的所得可拉伸导电膜106的第一电导率为例如超过约100西门子/厘米(“S/cm”),超过约1000S/cm,超过约2,000S/cm,超过约5,000S/cm,或超过约10,000S/cm,或超过约50,000S/cm。第一电导率可对应于初始未拉伸形状(例如退火态形状)(图1B中由“L”表示)的膜106的电导率。
随后,可拉伸导电膜可例如通过在基材拉伸103’时保持粘附至基材表面而被拉伸,以形成经拉伸的导电膜106’。例如,可拉伸导电膜可在至少一个方向上(如图1C中由“L+ΔL”表示)被拉伸超过其退火态形状约5%至约50%,例如约5%至约20%而不变得被损坏,例如不形成可不利影响电导率超过预定量(如下降至可接受的电导率改变公差以下)的显著的裂纹或裂缝。当拉伸导电膜时,其电导率可达到不同于第一电导率的第二电导率。可拉伸导电膜在被拉伸时的第二电导率例如大于第一电导率。第二电导率超过约3000S/cm,超过约5000S/cm,或超过约10000S/cm。
在一些实施例中,包含银纳米粒子的导电膜和下方基材表面之间的粘合力可大于导电膜本身的内聚力。因此,当拉伸时,即使是在微裂纹在导电膜中形成的情况中(即,即使在由于内聚力而存在纳米粒子导电膜的连续性破坏的情况中),由于上述的强粘合,膜保持在基材上。
实例1-有机胺银纳米粒子的合成:
将20克乙酸银和112克十二烷基胺添加至1升反应烧瓶中。混合物在65℃下加热并搅拌约10至20分钟,直至十二烷基胺和乙酸银溶解。在55℃下在剧烈搅拌下,将7.12克苯肼逐滴添加至如上液体中。液体的颜色由透明改变成深棕,表明银纳米粒子的形成。混合物在55℃下进一步搅拌1小时,然后冷却至40℃。在温度达到40℃之后,添加480毫升甲醇,所得混合物搅拌约10分钟。过滤沉淀,并用甲醇短暂冲洗。沉淀在室温下在真空下干燥过夜,产生14.3克的具有86.6重量%的银含量的银纳米粒子。
实例2-银纳米粒子油墨制备
制备用于制造可拉伸导电膜的银纳米粒子油墨。首先,在氩气下通过搅拌将实例1的经有机胺稳定的银纳米粒子(17.2g)溶解于甲苯(4.55g)中达约4小时,以形成银纳米粒子溶液。通过将包含萘烷、甲苯和十六烷(以wt%计15/84/1)的有机溶剂的混合物添加至银纳米粒子溶液中而制得油墨。所得混合物通过旋转约24小时而混合,以形成银纳米粒子油墨。据发现,所得银纳米粒子油墨含有65wt%的高银含量,所述银含量通过如下方式测定:使用加热板(250-260℃)在高温下去除少量银纳米粒子油墨样品(~0.5g)中的全部溶剂和有机稳定剂达~5min。
可拉伸导电膜形成
通过将实例2中制得的银纳米粒子油墨旋涂至柔性聚酯基聚氨酯基材(1X2英寸)上而制得可拉伸导电膜。然后在110℃下的烘箱中将银纳米粒子油墨涂层退火40min,以形成导电膜。使用4点探针电导率测量评价,所得膜在被拉伸之前具有6.8X103S/cm的电导率。然后用手在不同方向上将膜/基材拉伸超过其初始形状约5-10%,发现膜/基材仍然为导电的。更有趣的是,在拉伸之后电导率略微更高(~8.1x103S/cm)。银膜优良粘合于基材上,在摩擦测试之后无损坏或极少损坏。
可拉伸导电膜的表征
通过SEM评价经拉伸的导电膜。俯视图和横截面图示于图2A-2B中。在拉伸之后银膜106’的大的区域保持无裂纹,表明银膜的一定弹性性质。经拉伸的导电膜的厚度为约1μm,如图2B所示。银膜是非常致密的,膜中具有“胶状”材料。尽管不受限于任何特定的理论,但据信在图2B的银膜106’中观察到的“胶状”材料包括在沉积用于形成基材表面的银纳米粒子组合物的过程中由于溶剂侵蚀而导致的从基材表面掺入银膜中的聚合物材料。因此,尽管不受限于任何特定的理论,但据信包含基材材料的部分的“胶状”材料可将弹性性质提供给经退火的银纳米粒子膜,由此提供可拉伸导电膜。因此,在一个实施例中,银纳米粒子膜106’可包含分布于整个膜中的聚合物,所述聚合物可从基材提供至银纳米粒子。
尽管描述公开的广泛范围的数值范围和参数为近似值,但尽可能精确地报道在具体实例中描述的数值。然而,任何数值固有地含有必然源于在它们各自的测试测量中所出现的标准偏差的某些误差。此外,本文公开的所有范围应理解为涵盖其中包括的任何和所有子范围。
尽管已关于一个或多个实施说明了本教导,但在不偏离所附权利要求书的精神和范围的情况下可对所示实例进行改变和/或修改。另外,尽管可关于数个实施中的仅一个公开本教导的特定特征,但所述特征可与其他实施的一个或多个其他特征组合,如对于任何给定或特定功能所需和有利。此外,就术语“包括”、“具有”或它们的变体用于具体实施方式和权利要求书中而言,这些术语旨在以类似于术语“包含”的方式而为包括的。此外,在本文的讨论和权利要求书中,术语“约”表示所列的值可略微变化,只要变化不导致方法或结构与所示实施例不一致。最后,“示例性”表示描述用作例子而不暗示其为理想的。
Claims (10)
1.一种制品,其包括:
包含聚氨酯或经聚酯改性的聚氨酯的可拉伸基材;和
包含设置于所述基材上的多个经退火的银纳米粒子的可拉伸导电膜,其中所述导电膜由包含萘烷溶剂的液体组合物形成,
其中所述导电膜包括与所述导电膜的退火态形状相关的第一电导率,且
其中当在至少一个方向上将所述膜拉伸超过所述退火态形状时,所述膜包括第二电导率。
2.根据权利要求1所述的制品,其中所述第二电导率不小于所述第一电导率。
3.根据权利要求1所述的制品,其中所述第一电导率超过约10,000S/cm。
4.根据权利要求1所述的制品,其中所述可拉伸导电膜可在至少一个维度上拉伸其初始形状的至少5%。
5.根据权利要求1所述的制品,其中所述基材为电子装置的一部分。
6.一种制品,其包括:
表面和设置于所述表面上的可拉伸导电膜,所述可拉伸导电膜包括多个经退火的导电金属纳米粒子,
其中所述导电膜包括与所述可拉伸导电膜的退火态形状相关的第一电导率,且
其中当在至少一个方向上将所述膜拉伸超过所述退火态形状时,所述膜包括第二电导率。
7.根据权利要求6所述的制品,其中所述第二电导率不小于所述第一电导率。
8.根据权利要求6所述的制品,其中所述金属纳米粒子包括银纳米粒子。
9.根据权利要求6所述的制品,其中所述金属纳米粒子包括选自如下的一种或多种:Ag纳米粒子、Al纳米粒子、Au纳米粒子、Pt纳米粒子、Pd纳米粒子、Cu纳米粒子、Co纳米粒子、Cr纳米粒子、In纳米粒子、Ag-Cu纳米粒子、Cu-Au纳米粒子和Ni纳米粒子。
10.根据权利要求6所述的制品,其中其上设置所述可拉伸导电膜的表面包括可折叠表面、可拉伸表面或可扭转表面。
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