可拉伸的柔性电子器件的制造方法技术

本公开涉及一种可拉伸的柔性电子器件的制造方法。该方法包括：对柔性衬底进行改性处理，获取改性后的衬底，改性后的衬底包括未改性区域和改性区域，未改性区域的弹性模量小于改性区域的弹性模量；在改性后的衬底上，生成具有预设形状的金属导线；将至少一个待安装元件连接到对应的金属导线上，形成待封装的柔性电子器件；采用柔性封装材料对待封装的柔性电子器件进行封装，形成柔性电子器件。其中，至少一个待安装元件处于改性后的衬底的改性区域。本公开实施例所提供的可拉伸的柔性电子器件的制造方法，制造的器件的效率高，所制造的器件的改性后的衬底为一体结构，提高柔性电子器件的柔性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
可拉伸的柔性电子器件的制造方法
本公开涉及电子
，尤其涉及一种可拉伸的柔性电子器件的制造方法。
技术介绍
柔性电子技术可概括为是将有机/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。柔性电子器件的设计与制备离不开具有柔性的衬底材料。相关技术中，通过转印的方式，将所需的例如金属导线等功能层转印到柔性衬底上，而后安装相应的电子元件，封装形成柔性电子器件。但转印的过程中，会在功能层中引入较大应力，会导致功能层出现裂纹，甚至损坏功能层，影响柔性电子器件的可靠性。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种可拉伸的柔性电子器件的制造方法。根据本公开的一方面，提供了一种可拉伸的柔性电子器件的制造方法，所述方法包括：对柔性衬底进行改性处理，获取改性后的衬底，所述改性后的衬底包括未改性区域和改性区域，所述未改性区域的弹性模量小于所述改性区域的弹性模量；在所述改性后的衬底上，生成具有预设形状的金属导线；将至少一个待安装元件连接到对应的金属导线上，形成待封装的柔性电子器件；采用柔性封装材料对所述待封装的柔性电子器件进行封装，形成所述柔性电子器件，其中，所述至少一个待安装元件处于所述改性后的衬底的改性区域。对于上述方法，在一种可能的实现方式中，对柔性衬底进行改性处理，获取改性后的衬底，包括：在柔性衬底的一面贴装改性膜，所述改性膜中含有能够与所述柔性衬底反应的改性溶液，所述改性膜是通过干法造纸得到的、含有纤维的膜；对带有所述改性膜的柔性衬底进行改性处理，获得改性后的衬底，其中，所述改性膜的形状与所述改性后的衬底中的改性区域的形状相对应，所述改性处理包括将带有所述改性膜的柔性衬底放置于密闭环境中，所述密闭环境的温度为50℃～70℃，在所述密闭环境中放置的时间为1.5h～2.5h。对于上述方法，在一种可能的实现方式中，对柔性衬底进行改性处理，获取改性后的衬底，还包括：在柔性衬底的一面贴装改性膜之前，将所述柔性衬底放置于改性膜标记模板上，所述柔性衬底的另一面与所述改性膜标记模板接触，其中，所述改性膜标记模板用于标记所述改性膜在所述柔性衬底上的贴装位置，所述柔性衬底为透明或半透明的柔性衬底。对于上述方法，在一种可能的实现方式中，对柔性衬底进行改性处理，获取改性后的衬底，还包括：使改性膜吸收所述改性溶液至预设状态，以使所述改性膜中含有所述改性溶液。对于上述方法，在一种可能的实现方式中，对柔性衬底进行改性处理，获取改性后的衬底，还包括：去除所述改性后的衬底表面的杂质。对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在所述改性后的衬底上，生成具有预设图形的金属导线，包括：在所述改性后的衬底上，生成金属层；在所述金属层上旋涂光刻胶；以掩膜版为掩膜对所述光刻胶进行刻蚀处理，获得光刻胶图形；以所述光刻胶图形为掩膜对所述金属层进行刻蚀处理，形成具有预设形状的金属导线；去除所述改性后的衬底上剩余的光刻胶，其中，所述金属层的厚度为250nm～350nm。对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述柔性衬底的厚度为250μm～350μm，所述柔性衬底为含有硫化物和/或聚硫化物的有机薄膜，所述改性溶液为含有过氧化物的溶液。对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述柔性封装材料包括聚二甲基硅氧烷和/或聚酰亚胺。本公开实施例所提供的可拉伸的柔性电子器件的制造方法，制造的柔性电子器件的效率高，所制造的柔性电子器件的改性后的衬底为一体结构，且改性后的衬底的未改性区域的弹性模量小于改性区域的弹性模量，提高柔性电子器件的柔性的同时，为改性区域上的元件隔离了由于器件被拉伸所引入的应变，提高了柔性电子器件的可靠性。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。图1示出根据本公开一实施例的可拉伸的柔性电子器件的制造方法的流程图；图2示出根据本公开一实施例的可拉伸的柔性电子器件的制造方法中步骤S11的流程图；图3示出根据本公开一实施例的可拉伸的柔性电子器件的制造方法中步骤S11的流程图；图4示出根据本公开一实施例的可拉伸的柔性电子器件的制造方法中步骤S11的流程图；图5示出根据本公开一实施例的可拉伸的柔性电子器件的制造方法中步骤S11的流程图；图6示出根据本公开一实施例的可拉伸的柔性电子器件的制造方法中步骤S12的流程图；图7a-图7i示出根据本公开一实施例的可拉伸的柔性电子器件的制造方法的应用场景的示意图。具体实施方式以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。柔性电子器件的设计与制备离不开柔性的衬底材料。在相关技术中，柔性电子器件的制备流程通常为：首先在无机半导体衬底上生长无机薄膜，然后通过光刻技术进行图形化形成功能层，最后通过转印的方式将功能层转印至柔性衬底。以相关技术的转印方法中的印章转印法为例，在转印过程中，柔性印章首先按压在生长在无机半导体衬底上的功能层的表面，然后以一定速度撕离柔性印章。利用不同的界面强度，将功能层从无机半导体衬底上脱离下来。最后将柔性印章按压在柔性衬底之上，再次撕离印章，将功能层转印于柔性衬底之上。整个转印过程经历两次按压过程、两次撕离过程，这四次操作均会在功能层中引入应力，尤其在撕离过程中引入的应力更大，常使功能层出现裂纹，甚至损坏功能层。图1示出根据本公开一实施例的可拉伸的柔性电子器件的制造方法的流程图。如图1所示，该方法包括步骤S11至步骤S14。在步骤S11中，对柔性衬底进行改性处理，获取改性后的衬底，改性后的衬底包括未改性区域和改性区域，未改性区域的弹性模量小于改性区域的弹性模量。在本实施例中，改性后的衬底中改性区域的形状和尺寸是根据待安装元件的尺寸、形状、放置位置，以及对柔性电子器件的柔性需求等确定的，本公开对此不作限制。在改性后的衬底中改性区域可以是多块相互连接的区域，还可以是多块相互间隔的区域，本公开对此不作限制。在本实施例中，可以将获取到的由柔性衬底的材料制成的薄膜进行剪裁或切割，获取到所需的柔性衬底。且在对柔性衬底进行改性处理之前，可以对柔性衬底进行清洗，去除表面的杂质。例如，将柔性衬底放入去离子水中超声清洗5分钟之后烘干，以去除柔性衬底表面的杂质。在步骤S12中，在改性后的衬底上，生成具有预设形状的金属导线。在本实施例中，金属导线的预设形状可以是根据待安装元件的尺寸、形状、放置位置，以及未改性区域和改性区域的范围确定的。具有预设形状的金属导线可以形状为蛇形、S形、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可拉伸的柔性电子器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：对柔性衬底进行改性处理，获取改性后的衬底，所述改性后的衬底包括未改性区域和改性区域，所述未改性区域的弹性模量小于所述改性区域的弹性模量；在所述改性后的衬底上，生成具有预设形状的金属导线；将至少一个待安装元件连接到对应的金属导线上，形成待封装的柔性电子器件；采用柔性封装材料对所述待封装的柔性电子器件进行封装，形成所述柔性电子器件，其中，所述至少一个待安装元件处于所述改性后的衬底的改性区域。

【技术特征摘要】
1.一种可拉伸的柔性电子器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：对柔性衬底进行改性处理，获取改性后的衬底，所述改性后的衬底包括未改性区域和改性区域，所述未改性区域的弹性模量小于所述改性区域的弹性模量；在所述改性后的衬底上，生成具有预设形状的金属导线；将至少一个待安装元件连接到对应的金属导线上，形成待封装的柔性电子器件；采用柔性封装材料对所述待封装的柔性电子器件进行封装，形成所述柔性电子器件，其中，所述至少一个待安装元件处于所述改性后的衬底的改性区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对柔性衬底进行改性处理，获取改性后的衬底，包括：在柔性衬底的一面贴装改性膜，所述改性膜中含有能够与所述柔性衬底反应的改性溶液，所述改性膜是通过干法造纸得到的、含有纤维的膜；对带有所述改性膜的柔性衬底进行改性处理，获得改性后的衬底，其中，所述改性膜的形状与所述改性后的衬底中的改性区域的形状相对应，所述改性处理包括将带有所述改性膜的柔性衬底放置于密闭环境中，所述密闭环境的温度为50℃～70℃，在所述密闭环境中放置的时间为1.5h～2.5h。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对柔性衬底进行改性处理，获取改性后的衬底，还包括：在柔性衬底的一面贴装改性膜之前，将所述柔性衬底放置于改性膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，曹宇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11