[发明专利]一种柔性透明电路的制备方法

说明书

本发明涉及一种柔性透明电路的制备方法。该方法是这样实现的：通过制备电路模板，在电路模板上用柔性透明高分子材料制成带有凹槽电路结构的固化透明载体，在固化透明载体的凹槽中涂布导电材料溶液，待溶剂挥发后，获得了具有高透明度和导电性的电路。本发明导电材料为固态且整个电路都是透明的，电路板导电性和透明性更好。电路可以根据需要进行设计和制备，精度可以达到微米或纳米级别。同时，本发明方法简单，重现性好，制备的电路更加轻便。电路可以多次拉伸、弯折或扭曲。同时电路质轻、具有很好的生物相容性。该方法制备的电路有望应用于智能隐形眼镜，可卷曲的透明电子设备，电子皮肤等众多领域。

技术领域

本发明属于电路及电路板领域，具体涉及柔性透明电路的制备方法。

背景技术

随着可穿戴医疗设备和透明电子设备产业迅猛发展，柔性透明电路开始被越来越多的研究人员关注，柔性透明电路材料和方法的突破对以上两个领域都具有重要的意义。目前，只有很少数关于柔性透明电路的报道，其中最为常用的材料是石墨烯。但是关于石墨烯形成的透明电路，具有以下的弱点：

1.石墨烯薄膜容易形成褶皱，尤其是大面积的石墨烯薄膜

2.石墨烯薄膜很难进行精确的质量控制，薄膜上容易产生破损

3.石墨烯薄膜很难进行大规模生产

4.最好的石墨烯薄膜方块电阻在100欧姆左右，透明度仅达到90％

最近，有研究者应用表面图案化的方法，用纳米粒子构筑柔性透明电路。但是这种方法工艺复杂，电路控制不精确，电路不能同时获得良好的导电性、透明度和柔韧性，限制其应用。

中国专利CN101505575A公开了一种基于PDMS生物可兼容性的柔性电路的制备方法，虽然该专利基材PDMS是透明的，但是电路部分液态金属锡铟鎵合金是非透明的，即形成的是基材透明而导电物质不透明的电路。同时，该柔性电路中导电部分是液态金属，导电器件和导线与液态金属接触的地方容易发生液体泄漏，不能随便插拔，否则会导致电路失效。由于柔性电路的导电部分是液态金属，必须在带有孔道的基材上覆盖另外一片片材，使片材和基材共同形成一个完整的封闭孔道，这样导电金属液体才能保持在孔道中不流失，因此对于孔道的密封性要求很高，封闭不好，容易发生液态金属的泄漏，造成短路。

发明内容

为弥补现有技术空白，本发明提供一种柔性透明电路的制备方法，该方法制备的柔性透明电路不仅基材是透明的，电路导体部分也是透明的，实现了真正意义上的透明电路。该透明电路不仅导电性好，还具有优异的拉伸、弯折、扭曲性能。该透明电路对柔性透明电子设备的开发和可穿戴医疗设备的开发具有重要意义。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。一种柔性透明电路的制备方法，包括如下步骤：

S1、制备电路模板；

S2、在电路模板上用柔性透明高分子材料制成带有凹槽电路结构的固化透明载体；

S3、在固化透明载体的凹槽中涂布含有导电材料的溶液，待溶剂挥发后，导电材料存在于凹槽电路结构中，形成柔性透明电路清除凹槽外面的导电材料，形成透明柔性电路。

步骤S1中所制备的电路模板的形状、大小、电路的长、宽、高可以根据实际需要自由进行设计。电路图案不局限于直线型一种，可以根据需要进行设计，即电路可以是曲线型、折线型、方波型、波形、圆形、椭圆形、环形等各种形状，或者是以上形状的任意组合。电路中每条线路的长、宽、高都是可以根据需要进行变化。电路模板也不局限于平面一种，还可以是曲面的，或者是3D的。