[发明专利]一种柔性基复合衬底及其制备方法

说明书

本发明属于纳米复合材料合成技术领域，具体涉及一种柔性基复合衬底及其制备方法。所述的复合衬底包括一层柔性有机聚合物层以及与柔性有机聚合物层粘结并且成为一个整体的单晶薄片。其通过将有机聚合物溶液主剂与固化剂按一定比例混合后旋涂于玻璃基片，形成柔性薄膜；然后当柔性薄膜固化至半固化状态后；将单晶薄片转移至半固化状态的柔性薄膜表面，待固化完全后，将其从玻璃基底剥离，得到柔性基复合衬底。本发明克服了现有技术中的电子器件衬底无法兼顾器件优良的物理性能和柔韧性的缺陷，因而在具有稳定物理性能的前提下还具有较好柔韧性以及延展性的优点；同时本发明制备方法还具有简单有效，无须复杂的仪器以及昂贵试剂的特性。

技术领域

本发明属于纳米复合材料合成技术领域，具体涉及一种柔性基复合衬底及其制备方法。

背景技术

传统的电子产品依赖于刚性的电路板印刷技术，这种刚性衬底在使用的过程中具有物理性能稳定的显著优点，但同时也存在柔韧性和延展性差的缺点。随着软体机器人、可折叠显示器和柔性医疗器械等领域的飞速发展，人们对具有柔韧性的电子器件的需求越来越迫切。对此，科研人员提出了一些解决方案，比如采用有机半导体替代单晶硅，或者将刚性电子器件减薄到微纳米量级，但这些技术没法同时兼顾器件优良的物理性能和柔韧性这两大特点。

例如申请号为CN201820637682.0的一种柔性衬底基板以及高平整度柔性衬底，包括一玻璃板和一吸附底板，玻璃板的正面涂覆有柔性衬底材料，吸附底板具有真空腔，能够将基板平整的吸附在真空平台平面上，以保证柔性衬底材料的和玻璃板的平整度。该基板在柔性衬底材料固化过程中，可增加底部真空吸附力，抑制柔性衬底材料向上的收缩力，防止玻璃板发生翘曲，提高柔性衬底和玻璃基板的平整度。还涉及一种高平整度柔性衬底，由柔性衬底材料在上述柔性衬底基板上经高温固化后得到。该柔性衬底在固化制程中不会产生翘曲，具有较高的平整度，有助于提高产品的品质和相关工艺的制程精度。但是由于该柔性衬底由于其仅仅由柔性衬底材料固化而成，因此其电学性能较差，无法将其直接应用于电子器件中。

发明内容

本发明专利是为了克服现有技术中的电子器件衬底无法兼顾器件优良的物理性能和柔韧性的缺陷，提供了一种具有稳定物理性能的前提下还具有较好柔韧性以及延展性的柔性基复合衬底，同时还提供了该柔性基复合衬底的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种柔性基复合衬底，所述的复合衬底包括一层柔性有机聚合物层以及与柔性有机聚合物层粘结固化并且成为一个整体的单晶薄片。

本发明中的柔性基复合衬底通过将柔性有机聚合物层以及单晶薄片进行复合，其中的柔性有机聚合物层由于其具有极好的柔性，因而其具有良好的柔韧性以及延展性，而单晶薄片虽然具有较稳定的物理性能，但是由于其力学性质较脆，因而其不具备柔韧性，因此将其两者复合后得到的复合材料能够兼具两者的优点，既具有良好的柔韧性又具有良好的物理性能，从而能够在柔性电子器件中有效应用。

作为优选，所述的柔性有机聚合物层中的有机聚合物为聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯或者聚丙烯酸酯中的一种。

本发明中的这些有机聚合物其在高温下能够有效的发生固化，固化后得到的有机聚合物由于其分子链段为柔性链段，且不含有刚性基团，因而其整体柔韧性较好。

作为优选，所述的柔性有机聚合物层的厚度为10~500μm。

本发明中的柔性有机聚合物层由于其厚度为微米级，因而相较于宏观尺度下的有机聚合物而言本发明中的柔性有机聚合物层更加柔软。

作为优选，所述的单晶薄片为单晶硅片、氧化镁、云母或者压电单晶中的一种。

作为优选，所述的压电单晶为PZT、PMN-PT或BTO中的一种。

作为优选，所述的单晶薄片的厚度为0.5~50μm。