【技术实现步骤摘要】
一种弹性电路或电极的制备方法以及制备装置
本专利技术涉及柔性电子
,尤其涉及一种弹性电路或电极的制备方法以及制备装置,在柔性电子器件电路、柔性传感器等领域有广泛的应用前景。
技术介绍
柔性电子可概括为将有机/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,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(SkinPatches)等。柔性电子产品以其独特的柔性/延展性近年来受到越来越多的关注,尤其是在消费性电子产品和生物医疗方面的应用。至今,柔性电子产品的设计和制造主要包括两种方法:1、类似纳米粒子或纳米线的导电体和弹性材料复合;2.在结构设计上使用各种各样的波浪形结构,如银纳米线与通过预拉伸的PDMS结合制备出弹性电极。虽然这两种方法制备出来的电极具有良好的弹性,但由于导电材料是固态的,拉伸时导电材料不能发生形变,从而限制了拉伸性能。液态金属材料是一种在室温下为液态的导电材料,其不同于固态导电材料,在拉伸器件中液态金属可以在外力作用下发生形变,而本身导电性不会发生变化,因此近来已成为研究热点,例如镓及其与铟、锡、锌等合金,其在室温下可以作为导电金属墨水等。由于液态金属具有金属导电性和非常优异的流动性,因此在柔性电子器件中有良好的应用价值,例如液态金属可用于微电极、压力传感器、拉伸传感器等。目前,有多种方法可以制造液态金属电路或电极,例如,喷墨打印法、微流管注射法、模板沉积法、3D打印、直接书写、膜版印刷等方法,这些方法都有他们独特的优点,然而, ...
【技术保护点】
一种弹性电路或电极的制备方法,采用液态金属与弹性体,其特征是:包括如下步骤:(1)准备模板电路或电极所述模板电路或电极是可导电的;所述模板电路或电极与衬底固定连接在一起,组成电路板或电极板;(2)所述的液态金属粒径细化为纳米至微米级;(3)复制模板电路或电极的图案将所述电路板或电极板置于第一容器中,外部电源一端连接该电路板或电极板,另一端置于该第一容器中;使用连接管与连接泵,连接管一端插入经步骤(2)处理后的液态金属微球溶液中,在连接泵的作用下将液态金属微球向上抽出后自连接管另一端注入所述第一容器中;开启电源,以液态金属微球溶液作为电解质,外部电源、电路板或电极板以及液态金属构成导电回路,在电流作用下,纳米或微米级液态金属“吸附”在所述模板电路或电极表面;(4)将液态的弹性体浸没经步骤(3)处理后的电路板或电极板表面,然后固化该弹性体,最后将该弹性体剥离所述电路板或电极板,“吸附”在模板电路或电极表面的液态金属随之剥离,得到嵌在弹性体基底的电路或电极,该电路或电极由液态金属构成。
【技术特征摘要】
2016.11.09 CN 20161098777851.一种弹性电路或电极的制备方法,采用液态金属与弹性体,其特征是:包括如下步骤:(1)准备模板电路或电极所述模板电路或电极是可导电的;所述模板电路或电极与衬底固定连接在一起,组成电路板或电极板;(2)所述的液态金属粒径细化为纳米至微米级;(3)复制模板电路或电极的图案将所述电路板或电极板置于第一容器中,外部电源一端连接该电路板或电极板,另一端置于该第一容器中;使用连接管与连接泵,连接管一端插入经步骤(2)处理后的液态金属微球溶液中,在连接泵的作用下将液态金属微球向上抽出后自连接管另一端注入所述第一容器中;开启电源,以液态金属微球溶液作为电解质,外部电源、电路板或电极板以及液态金属构成导电回路,在电流作用下,纳米或微米级液态金属“吸附”在所述模板电路或电极表面;(4)将液态的弹性体浸没经步骤(3)处理后的电路板或电极板表面,然后固化该弹性体,最后将该弹性体剥离所述电路板或电极板,“吸附”在模板电路或电极表面的液态金属随之剥离,得到嵌在弹性体基底的电路或电极,该电路或电极由液态金属构成。2.如权利要求1所述的弹性电路或电极的制备方法,其特征是:所述的液态金属包括汞、镓铟合金、镓铟锡合金,以及过渡族金属、固态非金属元素的一种或几种掺杂的镓铟合金、镓铟锡合金;作为优选,所述弹性体包括硅胶、聚二甲基硅氧烷、橡胶、水凝胶、聚氨酯、SEBS、POE中的一种或者几种。3.如权利要求1所述的弹性电路或电极的制备方法,其特征是:利用沉积法、微纳加工法或者化学腐蚀制备所述模板电路或电极。4.如权利要求1所述的弹性电路或电极的制备方法,其特征是:所述的步骤(2)中,利用超声法使液态金属粒径在纳米至微米级范围;作为优选,超声频率大于20KHZ、超声温度大于-20℃。5.如权利要求4所述的弹性电路或电极的制备方法,其特征是:将液态金属与溶剂充分混合后利用超声法细化液态金属粒径。6.如权利要求4所述的弹性电路或电极的制备方法,其特征是:所述的步骤(3)中,在金属液体抽出的过程中,保持连接管与金属液体接触的一端始终与金...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘宜伟,张配同,李润伟,刘钢,
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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