电子器件和形成电子器件的方法
2020-01-11

电子器件和形成电子器件的方法

本发明提供一种电子器件和形成电子器件的方法。所述电子器件包括含有至少一个表面的基板、以及印刷到所述表面的至少一部分上的一层或多层导电性油墨,其中,所述导电性油墨包含官能化的石墨烯片和至少一种粘合剂,所述官能化的石墨烯片由充分剥离的石墨单片组成,并且所述官能化的石墨烯片具有至少100:1的碳氧摩尔比。

极好

所述的油墨按如下形成膜:将两块铜板(22mm×22mm)用特氟龙(Teflon)胶带包裹,在下端留下1mm未覆盖的铜。然后用螺钉将所述的板紧紧连结至电解槽(23mm×46mm的内部底面积,32mm的高度)侧壁的较短一侧。将所述的混合物倒入所述的电解槽中,在加热板上保持50℃,直至所有的溶剂被蒸发以形成附着在所述铜板上的膜。

所述的FGS优选具有约40至约0.1kg/m3的堆积密度(bulkdensity)。所述的堆积密度包括所有值和它们之间的次值,特别包括0.5、1、5、10、15、20、25、30和35kg/m3。

按照实施例2的描述,将所述的油墨形成膜,并测定其导电率。结果为1.3×10-8S/m。

用指甲在所述膜的表面上来回划5次。检查被刮擦的膜的表面和指甲的顶端,并如下评价所述膜的耐擦伤性(scratchresistance):极好(excellent)是所述的膜没有明显转移至指甲;非常好(verygood)是有极微量的转移,并且在所述膜的表面没有明显的凹入(indentation);好(good)是在所述膜表面有一些凹入;良(fair)是所述膜有实质性的移除部分;差(poor)是其中所述的基板是可见的。在一些情况下,没有形成粘结至所述基板的粘性膜。

高比表面积的官能化的石墨烯片在本文中称为“FGS”,其是具有约300至约2630m2/g的比表面积的石墨片。在本发明的一些实施方式中,所述的FGS主要、基本全部或全部包含充分剥离的石墨单片(通常称为“石墨烯”),而在其它实施方式中,它们包含部分剥离的石墨片,其中两个以上的石墨片未被彼此剥离。所述的FGS可以包括充分剥离和部分剥离的石墨片的混合物。

4.9重量%的具有600,000的平均分子量的聚环氧乙烷(PEO)的水溶液(236.2g),与具有接近100:1的C:O比的FGS(2.4g)、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物表面活性剂(由巴斯夫提供的PluronicF127)(2.4g)、防泡剂(由西格玛(Sigma)提供的AF204)(0.3g)和水(50g)混合。将混合物在球磨机B中使用3/16″不锈钢球作为研磨介质在650rpm研磨6小时。得到的分散液被印刷至热稳定的PET、涂料纸(coatedpaper)和无涂料纸(uncoatedpaper)上,并测定所得到的印刷膜的粘附性质和电阻率。表1给出了所述的结果。

所述的印刷电子设备可以进一步包括附加的组分,例如处理器、存储芯片、其它的微型芯片、电池、电阻器、二极管、电容器、晶体管等。

将所述的油墨印刷至基板上之后,可以采用任何适宜的技术使其固化,所述的技术包括干燥和烘干(在空气或另一种惰性或反应性气氛中)、紫外固化、红外固化、微波固化或干燥等。