[发明专利]一种耐疲劳性柔性电子器件的制备方法及产品

说明书

本发明属于柔性电子器件技术领域，并具体公开了一种耐疲劳性柔性电子器件的制备方法及产品。所述方法包括S1：在辅助基底上刻画电极材料的形状结构，得到电极图案化薄膜结构；S2：在所述电极图案化薄膜结构的周围构建电极材料可活动通道；S3：在所述可活动通道内注入柔性材料，并将所述可活动通道的出入口包覆封装，得到耐疲劳性柔性电子器件。所述产品包括柔性包覆层、设于柔性包覆层内部的可活动通道、填充在可活动通道中的柔性材料以及设于所述可活动通道内部的电极材料。本发明通过在封装时嵌入通道，提供柔性电极在拉伸时的可活动空间，减小封装层的约束，提高柔性电子器件的拉伸性及抗疲劳性能，使用寿命长。

技术领域

本发明属于柔性电子器件技术领域，更具体地，涉及一种耐疲劳性柔性电子器件的制备方法及产品。

背景技术

柔性电子可概括为是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术，以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景，如柔性电子显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴(Skin Patches)等。与传统IC技术一样，制造工艺和装备也是柔性电子技术发展的主要驱动力。柔性电子制造技术水平指标包括芯片特征尺寸和基板面积大小，其关键是如何在更大幅面的基板上以更低的成本制造出特征尺寸更小的柔性电子器件。

传统电子器件多为硬质材料，变形能力小，难以适应复杂环境且无法贴合人体皮肤实现拉伸扭转等形变，无法提供更好的人机交互体验。柔性电子器件可轻松应对各种复杂变形，以其独特的柔性和延展性在信息、能源、医疗、国防等众多领域有着广泛的应用前景。目前，可拉伸电极持续反复变形能力较差，是限制柔性电子器件发展的重要制约因素。由于多数柔性电子器件采用整体全包裹式封装方法，在封装后由于变形(弯曲、扭转、伸缩等)受到封装层的约束，一方面影响了整体的极限拉伸率，一方面降低了器件的重复变形次数。由于较差的疲劳性能，导致了大部分器件无法长久使用，造成了巨大的浪费

针对以上问题，有必要开发一种新的制作工艺，来提高柔性电子器件的拉伸性及疲劳性能。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种耐疲劳性柔性电子器件的制备方法，其目的在于通过在封装时嵌入通道，提供柔性电极在拉伸时的可活动空间，减小封装层的约束，提高柔性电子器件的拉伸性及抗疲劳性能，使用寿命长。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种耐疲劳性柔性电子器件的制备方法，包含以下步骤：

S1：在辅助基底上刻画电极材料的形状结构，得到电极图案化薄膜结构；

S2：在所述电极图案化薄膜结构的周围构建电极材料可活动通道；

S3：在所述可活动通道内注入柔性材料，并将所述可活动通道的出入口包覆封装，得到耐疲劳性柔性电子器件。

进一步地，所述步骤S2采用溶解法或刻蚀法构建电极材料可活动通道。

进一步地，所述溶解法包括以下步骤：

a11:将置于辅助基底上的有机可溶薄膜和置于目标基底上的有机可溶薄膜刻画成与所述电极图案化薄膜结构相匹配的形状，得到有机可溶薄膜辅助基底和有机可溶薄膜目标基底；

a12:将所述电极图案化薄膜结构湿润并将其转印到所述有机可溶薄膜目标基底上；

a13:将所述有机可溶薄膜辅助基底与所述a12得到的产品相对压合，形成依次粘接的目标基底、有机可溶薄膜、电极图案化薄膜结构和有机可溶薄膜的四层结构；

a14:用柔性聚合物将所述步骤a13中得到的四层结构进行刮涂包覆，并加热固化，得到包覆有外壳的可活动通道结构；

a15：切除所述外壳的两端的余量，露出可活动通道结构的出入口；