[发明专利]用于可拉伸电子装置的基底及其制备方法

说明书

本发明涉及柔性电子制造技术领域，尤其涉及一种用于可拉伸电子装置的基底及其制备方法。所述用于可拉伸电子装置的基底包括：弹性衬底；底层应变缓冲层，嵌入所述弹性衬底内部；顶层应变缓冲层，贴附于所述弹性衬底表面，且与所述底层应变缓冲层对准设置；所述底层应变缓冲层的杨氏模量和所述顶层应变缓冲层的杨氏模量均大于所述弹性衬底的杨氏模量，且所述顶层应变缓冲层的杨氏模量大于或等于所述底层应变缓冲层的杨氏模量。本发明通过底层应变缓冲层可以有效的减小应变集中效应，通过顶层应变缓冲层可以使得电子器件区域不发生应变，从而提高了可拉伸电子装置的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及柔性电子制造技术领域，尤其涉及一种用于可拉伸电子装置的基底及其制备方法。

背景技术

随着柔性或可拉伸电子学的发展，可拉伸电子装置已经成为未来电子学技术的一个重要分支，其在人工电子皮肤、可拉伸显示屏、智能机器人、应变传感器以及医疗健康等领域具有非常高广阔的市场应用前景。

目前的可拉伸电子装置主要分为两大类：固有可拉伸电子装置和具有器件岛基底的可拉伸电子装置。固有可拉伸电子装置要求电子材料本身具有可拉伸性能，但是目前所具有可拉伸性能的电子材料的导电性、迁移特性和稳定性较差。具有器件岛基底的可拉伸电子装置是集成高性能电子器件的最优选择，这类可拉伸电子装置将拉伸性能较差、但高性能的电子器件(如晶体管等)制作在器件岛区域，通过可拉伸引线使他们相互连接，以使整个电子装置在拉伸过程中，电子器件不被拉伸。针对具有器件岛基底的可拉伸电子装置，目前所采用的器件岛结构主要有顶岛结构和嵌入岛结构。顶岛结构的缺点是电子装置拉伸过程中异质边缘处应变过大，容易造成应变集中效应；嵌入岛结构的缺点是很难保证在电子装置拉伸过程中器件加工区域不发生应变。

因此，如何针对目前器件岛结构可拉伸电子装置存在的技术瓶颈，提出一种解决方案，以实现电子装置的高度拉伸可靠性，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种用于可拉伸电子装置的基底及其制备方法，用于解决现有的可拉伸电子装置稳定性和可靠性较差的问题，以实现可拉伸电子装置的高度拉伸可靠性。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于可拉伸电子装置的基底，包括：

弹性衬底；

底层应变缓冲层，嵌入所述弹性衬底内部；

顶层应变缓冲层，贴附于所述弹性衬底表面，且与所述底层应变缓冲层对准设置；

所述底层应变缓冲层的杨氏模量和所述顶层应变缓冲层的杨氏模量均大于所述弹性衬底的杨氏模量，且所述顶层应变缓冲层的杨氏模量大于或等于所述底层应变缓冲层的杨氏模量。

可选的，所述弹性衬底的杨氏模量为0.1MPa～5MPa；

所述弹性衬底的材料为聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、SEBs或者Ecoflex。

可选的，所述底层应变缓冲层的数量为多个，且多个所述底层应变缓冲层沿平行于所述弹性衬底的方向依次排列；

所述顶层应变缓冲层的数量为多个，多个所述顶层应变缓冲层与多个所述底层应变缓冲层一一对准，且多个所述顶层应变缓冲层沿平行于所述弹性衬底的方向依次排列。

可选的，所述底层应变缓冲层和与其对应的所述顶层应变缓冲层之间的距离小于或者等于基底总厚度的二分之一，所述基底总厚度为所述弹性衬底的厚度与所述顶层应变缓冲层的厚度之和。

可选的，所述底层应变缓冲层的面积大于所述顶层应变缓冲层的面积。

可选的，所述底层应变缓冲层和所述顶层应变缓冲层的杨氏模量均大于5MPa；

所述底层应变缓冲层和所述顶层应变缓冲层的材料均为聚氨酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸类塑料、聚萘二甲酸乙二醇酯、SU8光刻胶、或PI光刻胶。