一种织物基高分辨率柔性电路板及其定向印制方法和应用技术

一种织物基高分辨率柔性电路板及其定向印制方法和应用。本发明专利技术属于可穿戴电子及其制备领域。本发明专利技术的目的是为了解决目前大多数柔性电路的制备工艺仍采用涂层或印刷，难以满足微小型可穿戴电子产品的需求以及基于电子功能层与织物基材之间复合而成的柔性电子器件存在层间杨氏模量不匹配的问题，在长期的使用中易出现断裂甚至界面分离的现象的技术问题。本发明专利技术提供了一种织物基高分辨率柔性电路的定向印制技术，所得柔性电路机械性能良好，以织物为基底的印制电路可适应人体运动进行弯折、弯曲，具有一定的机械柔韧性和稳定性。具有一定的机械柔韧性和稳定性。具有一定的机械柔韧性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种织物基高分辨率柔性电路板及其定向印制方法和应用


[0001]本专利技术属于可穿戴电子及其制备领域，具体涉及到一种织物基高分辨率柔性电路板及其定向印制方法和应用。

技术介绍

[0002]随着人们对智能可穿戴产品的需求愈来愈强烈，未来智能可穿戴设备必然向着小体积、低成本、可定制化、环保的方向发展。其中，柔性电路在高效导通各电子元件的同时，还要满足轻便、柔韧等特性，是当前智能可穿戴产品相关科研人员的研究重点。
[0003]目前用于柔性电路的基板材料和导电材料的种类很少，制造柔性电路的工艺也存在不足。传统柔性电路是通过金属纳米颗粒、金属氧化物、导电聚合物等导电材料与柔性衬底如纸张、塑料、硅胶等掺杂复合而成，这种柔性电路通常具有较高的弹性和耐磨性，但透气性和耐弯折性较差。同时，传统单一导电材料在实际应用中也越来越难满足人们对于其高性能的追求。
[0004]目前大多数柔性电路的制备工艺仍采用涂层或印刷，难以满足微小型可穿戴电子产品的需求。另外，基于电子功能层与织物基材之间复合而成的柔性电子器件存在层间杨氏模量不匹配的问题，在长期的使用中易出现断裂甚至界面分离的现象。因此亟待开发一种具有高精度、高细度、高理想柔性和透气性的织物基高分辨率柔性电路。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种织物基高分辨率柔性电路板及其定向印制方法和应用。
[0006]本专利技术的目的之一是提供一种织物基高分辨率柔性电路板定向印制方法，它包括，
[0007]步骤1：在织物基底上制备TiO2涂层，得到柔性涂层基底；
[0008]步骤2：将具有与排布线路吻合的中空结构的金属掩膜覆盖在柔性涂层基底表面，然后采用低压紫外灯照射，然后进行碱洗，烘干后，得到柔性电路基板；
[0009]步骤3：在柔性电路基板表面涂覆复合纳米墨水，然后采用辊棒辊压，得到在排布线路表面自组装的复合纳米墨水结构，得到柔性电路板前体；
[0010]步骤4：在柔性电路板前体表面涂覆封装层，得到织物基高分辨率柔性电路板。
[0011]作为本专利技术的一种织物基高分辨率柔性电路板定向印制方法的一种优选方案，其中，S1中织物包括涤纶、棉。
[0012]作为本专利技术的一种织物基高分辨率柔性电路板定向印制方法的一种优选方案，其中，S1中TiO2涂层厚度为10
‑
500μm。
[0013]作为本专利技术的一种织物基高分辨率柔性电路板定向印制方法的一种优选方案，其中，S2中低压紫外灯与基底平行照射。
[0014]作为本专利技术的一种织物基高分辨率柔性电路板定向印制方法的一种优选方案，其
中，S2中低压平行紫外灯的光照波长为100
‑
400nm。
[0015]作为本专利技术的一种织物基高分辨率柔性电路板定向印制方法的一种优选方案，其中，S2中碱洗所用溶液为NaOH或KOH。
[0016]作为本专利技术的一种织物基高分辨率柔性电路板定向印制方法的一种优选方案，其中，S3中复合纳米墨水为银纳米颗粒/碳纳米管复合墨水。
[0017]作为本专利技术的一种织物基高分辨率柔性电路板定向印制方法的一种更进一步的优选方案，其中，复合纳米墨水中银纳米颗粒含量为10
‑
30wt％，碳纳米管含量为10
‑
30wt％。
[0018]作为本专利技术的一种织物基高分辨率柔性电路板定向印制方法的一种优选方案，其中，S4中封装层为聚对二甲苯。
[0019]本专利技术的目的之二是提供一种按上述方法制得的织物基高分辨率柔性电路板。
[0020]本专利技术的目的之三是提供一种按上述方法制得的织物基高分辨率柔性电路板在制备智能可穿戴产品中的应用。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0022]本专利技术提供了一种织物基高分辨率柔性电路的定向印制技术，所得柔性电路机械性能良好，以织物为基底的印制电路可适应人体运动进行弯折、弯曲，具有一定的机械柔韧性和稳定性，具体优点如下：
[0023]1)本专利技术制得的柔性电路机械性能良好，以织物为基底的印制电路可适应人体运动进行弯折、弯曲，具有一定的机械柔韧性和稳定性。
[0024]2)本专利技术所用水系导电墨水材料，易处理净化再次循环利用，避免环境污染和资源浪费，同时，结合了金属材料与碳纳米材料的优异性能，纳米银具有高导电性、低熔点、优良的焊接质量与可靠性，碳纳米管作为第二相掺杂导电填料提高了导电性和稳定性，降低了成本，所得柔性电路导电性良好。
[0025]3)本专利技术以聚对二甲苯作为封装层，进行封装后能够长时间置于空气中，封装后的电路具有抗氧化、耐腐蚀和防移位的作用，适用于更多复杂环境，稳定性良好。
[0026]4)本专利技术通过引入锐钛矿TiO2涂层，同时采用低压紫外灯对其进行平行照射，产生电子
‑
空穴对，其中电子与Ti
4+
反应变成Ti
3+
，同时空穴与薄膜表面的氧离子作用形成氧空位，水分子吸附在氧空位处，解离成为羟基，羟基进一步与水分子发生氢键作用，使薄膜呈现超亲水性。
[0027]5)本专利技术通过对织物基底表面进行表面能强度调控，从而实现复合纳米墨水在织物表面的自驱动组装，从而实现高分辨率的大面积电路图案，印制工艺具有操作方便、设备要求低、可大规模生产等优点。
附图说明
[0028]图1为本专利技术织物基高分辨率柔性电路板定向印制方法的流程图；
[0029]其中，1
‑
柔性涂层基底、2
‑
金属掩膜、21
‑
中空结构、3
‑
复合纳米墨水、4
‑
辊棒、5
‑
封装层；
[0030]图2为实施例1步骤1得到的柔性涂层基底的表面形貌SEM图；
[0031]图3为实施例1的织物基高分辨率柔性电路板润湿性与NaCl溶液浸泡时间关系图；
[0032]图4为实施例1步骤2得到的柔性电路基板上经紫外照射后的润湿性图；
[0033]图5为实施例1步骤2得到的柔性电路基板上未经紫外照射后的润湿性图。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0035]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0036]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0037]实施例1、结合图1，本实施例的一种织物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种织物基高分辨率柔性电路板定向印制方法，其特征在于，该方法包括，步骤1：在织物基底上制备TiO2涂层，得到柔性涂层基底；步骤2：将具有与排布线路吻合的中空结构的金属掩膜覆盖在柔性涂层基底表面，然后采用低压紫外灯照射，然后进行碱洗，烘干后，得到柔性电路基板；步骤3：在柔性电路基板表面涂覆复合纳米墨水，然后采用辊棒辊压，得到在排布线路表面自组装的复合纳米墨水结构，得到柔性电路板前体；步骤4：在柔性电路板前体表面涂覆封装层，得到织物基高分辨率柔性电路板。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中织物包括涤纶、棉，TiO2涂层厚度为10
‑
500μm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中低压紫外灯与基底平行照射。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中低压平...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾浩，徐锦琳，张宏伟，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：