[发明专利]改善聚合物介电性质的方法和相关制品及器件

权利要求书

1.一种提高聚合物介电击穿强度的方法，所述方法包括：

提供聚合物，其中聚合物选自具有至少约150℃玻璃化转变温度的聚合物和包含至少一种无机成分的聚合物复合材料；和

使聚合物的表面在反应室中与气体等离子接触，气体等离子由选自氧气、四氟化碳、氮气、空气、氨气、氢气、氩气和氦气的至少一种原料气形成，其中原料气以至少约1标准立方厘米/分钟至约10,000标准立方厘米/分钟的流速引到聚合物的表面；

其中与气体等离子接触进行足以使另外的化学官能性结合到聚合物薄膜表面区域的时间，以提供经处理聚合物；

其中经处理聚合物具有大于未处理聚合物介电击穿强度至少0.1％的介电击穿强度。

2.权利要求1的方法，其中聚合物表面与气体等离子的接触通过等离子增强化学气相沉积技术进行。

3.权利要求1的方法，其中聚合物复合材料包含至少一种选自聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚醚、聚酯、聚苯硫醚、聚偏二氟乙烯、聚氯乙烯及其共聚物的聚合物。

4.一种制品，所述制品由权利要求1的方法制成。

5.权利要求4的制品，其中制品包括具有约3焦耳/立方厘米至约50焦耳/立方厘米的能量密度的聚合物。

6.一种具有约3焦耳/立方厘米至约50焦耳/立方厘米的能量密度的制品，所述制品通过包括以下步骤的方法制造：

提供聚合物，其中聚合物选自具有至少约150℃玻璃化转变温度的聚合物和包含至少一种无机成分的聚合物复合材料；

使聚合物的表面在反应室中与气体等离子接触，气体等离子由选自氧气、四氟化碳、氮气、空气、氨气、氢气、氩气和氦气的至少一种原料气形成，其中原料气以至少约1标准立方厘米/分钟的流速引到聚合物的表面；

其中与气体等离子接触进行足以使另外的化学官能性结合到聚合物薄膜表面区域的时间，以提供经处理聚合物；

其中经处理聚合物具有大于未处理聚合物介电击穿强度至少约0.1％的介电击穿强度。

7.权利要求6的制品，所述制品为电容器形式，所述电容器具有由介电材料分离的两个导体，其中介电材料包括经处理聚合物。

8.权利要求6的制品，所述制品具有约10cm至约10,000cm长度，约10cm至约200cm宽度，和约1微米至约20微米厚度尺寸。

9.一种具有约3焦耳/立方厘米至约50焦耳/立方厘米的能量密度的电容器，所述电容器通过包括以下步骤的方法制造：

提供聚合物，其中聚合物选自具有至少约150℃玻璃化转变温度的聚合物和包含至少一种无机成分的聚合物复合材料；

使聚合物的表面在反应室中与气体等离子接触，气体等离子由选自氧气、四氟化碳、氮气、空气、氨气、氢气、氩气和氦气的至少一种原料气形成，其中原料气以至少约1标准立方厘米/分钟的流速引到聚合物的表面；

其中与气体等离子接触进行足以使另外的化学官能性结合到聚合物薄膜表面区域的时间，以提供经处理聚合物；

其中经处理聚合物具有大于未处理聚合物介电击穿强度至少约0.1％的介电击穿强度。

10.一种制品，所述制品具有约10cm至10,000cm长度，约10cm至200cm宽度，和约1微米至约20微米厚度尺寸，并且具有约3焦耳/立方厘米至约50焦耳/立方厘米的能量密度，

其中制品包含(I)至少一种具有至少约150℃玻璃化转变温度的聚合物；或(II)包含至少一种无机成分的聚合物复合材料；并且

其中制品包含至少一个具有表面区域的表面，表面区域包含的化学官能性不同于聚合物或聚合物复合材料中存在的化学官能性；并且其中

制品的特征在于介电击穿强度大于不含相异化学官能性的相同制品的介电击穿强度至少约0.1％。