一种柔性电子器件的制备方法及其制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种柔性电子器件的制备方法及其制备装置，制备方法包括如下步骤：沿柔性衬底外轮廓方向对其进行均匀拉伸；所述柔性衬底拉伸到位后，在所述柔性衬底的拉伸状态下，将敏感单元材料呈阵列式涂覆到柔性衬底的表面；待所述柔性衬底上的敏感单元材料固化后，释放柔性衬底使其回缩至初始尺寸。此制备方法,通过沿柔性衬底外轮廓方向对其进行均匀拉伸，使柔性衬底沿其外轮廓方向向外均匀变形，其回缩后四周回缩均匀，涂覆在其表面上的敏感单元跟随其回缩，敏感单元回缩均匀，敏感单元各个方向应变均匀，回缩后敏感单元不会产生裂纹或褶皱。纹或褶皱。纹或褶皱。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性电子器件的制备方法及其制备装置


[0001]本专利技术涉及柔性电子器件
，具体涉及一种柔性电子器件的制备方法及其制备装置。

技术介绍

[0002]柔性电子是指将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术，通过柔性电子技术制备的柔性电子器件的发展将颠覆传统人机交互方式，促进人工智能、智能制造、健康医疗、运动娱乐等领域的革命性发展。
[0003]现有的柔性电子器件的制作方法一般为先对柔性衬底进行单向拉伸，再将敏感单元涂覆在衬底上，最后释放衬底，衬底和涂覆好的敏感单元收缩。上述的制作方法衬底为单向拉伸，拉伸时衬底主要沿拉伸方向变形延伸，释放衬底后，衬底和涂覆好的敏感单元四周回缩不均匀，衬底上的敏感单元的各个方向因应变不均匀易产生裂纹或褶皱。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的柔性电子器件制备时对衬底进行单轴拉伸易导致敏感单元回缩后产生裂纹或褶皱的缺陷。
[0005]为此，本专利技术提供一种柔性电子器件的制备方法，包括如下步骤：
[0006]沿柔性衬底外轮廓方向对其进行均匀拉伸；
[0007]所述柔性衬底拉伸到位后，在所述柔性衬底的拉伸状态下，将敏感单元材料呈阵列式涂覆到柔性衬底的表面；
[0008]待所述柔性衬底上的敏感单元材料固化后，释放柔性衬底使其回缩至初始尺寸。
[0009]可选地，上述的柔性电子器件的制备方法，在所述柔性衬底拉伸到位后，在所述柔性衬底上方放置网板，所述网板上开设有阵列式小孔，从所述网板上方向所述柔性衬底上喷涂敏感单元材料。
[0010]可选地，上述的柔性电子器件的制备方法，通过喷头向所述柔性衬底上喷涂敏感单元材料，所述喷头固定在三维驱动机构上，所述三维驱动机构驱动所述喷头相对所述柔性衬底做三维运动。
[0011]可选地，上述的柔性电子器件的制备方法，所述柔性衬底拉伸到位后，对所述柔性衬底进行加热；在所述柔性衬底回缩至初始尺寸后，停止加热所述柔性衬底。
[0012]本专利技术提供一种柔性电子器件的制备装置，包括
[0013]基座，其上部设有向内凹陷的凹陷区；柔性衬底适于置于所述凹陷区内；
[0014]至少三组拉伸组件，设在所述基座上并沿所述凹陷区的轮廓方向均匀分布，所述拉伸组件适于在至少三个方向夹持住所述柔性衬底并对其进行均匀拉伸或释放；
[0015]喷涂组件，设于所述基座顶部；所述喷涂组件包括喷头，所述喷头适于将敏感单元材料呈阵列式涂覆到柔性衬底的表面上。
[0016]可选地，上述的柔性电子器件的制备装置，所述凹陷区的顶部轮廓为圆形；所述拉
伸组件具有多组，多组所述拉伸组件沿所述凹陷区的周向等间距分布；多组所述拉伸组件用于夹持所述柔性衬底的夹持端的连线为近圆形，以在柔性衬底的周向上对其进行均匀拉伸。
[0017]可选地，上述的柔性电子器件的制备装置，所述喷涂组件包括三维驱动机构，所述三维驱动机构设于所述基座上；所述喷头固定在所述三维驱动机构上，所述三维驱动机构驱动所述喷头相对所述柔性衬底做三维运动。
[0018]可选地，上述的柔性电子器件的制备装置，所述喷涂组件还包括支撑组件和网板，所述支撑组件位于所述柔性衬底上方并可相对所述柔性衬底上下移动地设于所述基座上，所述网板可拆卸地设于所述支撑组件上。
[0019]可选地，上述的柔性电子器件的制备装置，还包括第一驱动器，所述第一驱动器设于所述基座上，所述支撑组件设于所述第一驱动器的驱动端。
[0020]可选地，上述的柔性电子器件的制备装置，还包括升降座，所述升降座可相对所述拉伸组件升降地设于所述基座上，所述柔性衬底适于承载在所述升降座上。
[0021]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0022]1.本专利技术提供的柔性电子器件的制备方法，通过沿柔性衬底外轮廓方向对其进行均匀拉伸，使柔性衬底轮廓方向均匀向外变形延伸；在柔性衬底的拉伸状态下，将敏感单元材料呈阵列式涂覆到柔性衬底的表面，待涂覆在柔性衬底表面的敏感单元材料固化后，再释放柔性衬底使其回缩至初始尺寸。由于柔性衬底沿其外轮廓方向向外均匀变形，其回缩后四周回缩均匀，涂覆在其表面上的敏感单元跟随其回缩，敏感单元回缩均匀，敏感单元各个方向应变均匀，回缩后敏感单元不会产生裂纹或褶皱。
[0023]在释放过程中，由于敏感单元材料与柔性衬底所受应力不同，两者因应力失配会使敏感单元材料层产生屈曲或波浪结构，屈曲或波浪结构的敏感单元层抗拉伸性能好，能够有效提高柔性电子器件的延展性。
[0024]此外，柔性衬底释放后，敏感单元材料各个阵点的面积、以及相邻阵点之间的间距随柔性衬底回缩减小，有效提高柔性电子器件的集成度和分辨率。
[0025]2.本专利技术提供的柔性电子器件的制备装置，将柔性衬底置于凹陷区中部，至少三组拉伸组件的夹持端从三个不同的方向夹持住柔性衬底并对其进行拉伸，至少三组拉伸组件沿凹陷区轮廓方向均匀分布，即拉伸组件沿柔性衬底的周向均匀分布，可从至少三个方向对柔性衬底进行均匀拉伸，相比现有的单轴拉伸方式，释放柔性衬底后敏感单元材料各个方向回缩均匀，应变均匀，不会出现裂纹或褶皱现象。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例1提供的柔性电子器件制备方法的原理图；
[0028]图2为本专利技术实施例2中提供的柔性电子器件的制备装置的整体结构示意图；
[0029]图3为图2喷涂组件的示意图；
[0030]图4为三轴机械臂的示意图；
[0031]图5为支撑组件的示意图；
[0032]图6为拉伸组件与柔性衬底和网板的配合示意图。
[0033]附图标记说明：
[0034]1‑
基座；2
‑
拉伸组件；3
‑
喷涂组件；31
‑
喷头；32
‑
三维驱动机构；321
‑
X轴运动组件；322
‑
Y轴运动组件；323
‑
Z轴运动组件；331
‑
支撑板；332
‑
固定板；333
‑
伸缩导轨；334
‑
支架；34
‑
网板；35
‑
第一驱动器；4
‑
支座；5
‑
柔性衬底；6
‑
敏感单元。
具体实施方式
[0035]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性电子器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：沿柔性衬底(5)外轮廓方向对其进行均匀拉伸；所述柔性衬底(5)拉伸到位后，在所述柔性衬底(5)的拉伸状态下，将敏感单元(6)材料呈阵列式涂覆到柔性衬底(5)的表面；待所述柔性衬底(5)上的敏感单元(6)材料固化后，释放柔性衬底(5)使其回缩至初始尺寸。2.根据权利要求1所述的柔性电子器件的制备方法，其特征在于，在所述柔性衬底(5)拉伸到位后，在所述柔性衬底(5)上方放置网板(34)，所述网板(34)上开设有阵列式小孔，从所述网板(34)上方向所述柔性衬底(5)上喷涂敏感单元(6)材料。3.根据权利要求2所述的柔性电子器件的制备方法，其特征在于，通过喷头(31)向所述柔性衬底(5)上喷涂敏感单元(6)材料，所述喷头(31)固定在三维驱动机构(32)上，所述三维驱动机构(32)驱动所述喷头(31)相对所述柔性衬底(5)做三维运动。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的柔性电子器件的制备方法，其特征在于，所述柔性衬底(5)拉伸到位后，对所述柔性衬底(5)进行加热；在所述柔性衬底(5)回缩至初始尺寸后，停止加热所述柔性衬底(5)。5.一种柔性电子器件的制备装置，其特征在于，包括基座(1)，其上部设有向内凹陷的凹陷区；柔性衬底(5)适于置于所述凹陷区内；至少三组拉伸组件(2)，设在所述基座(1)上并沿所述凹陷区的轮廓方向均匀分布，所述拉伸组件(2)适于在至少三个方向夹持住所述柔性衬底(5)并对其进行均匀拉伸或释放；喷涂组件(3)，设于所述基座(1)顶部；所述喷涂组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传宇，郭振，张威，姚佳，周连群，李超，张芷齐，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：