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基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法技术

技术编号:40094561 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-23 16:44
本发明专利技术涉及一种柔性透明天线的制备方法,具体涉及一种基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的加工方法,旨在解决柔性天线制备过程中步骤繁杂、灵活性较低等问题,同时实现天线的柔性可弯曲或拉伸,并且克服天线在透明性方面的局限性问题,实现全透明制备,满足天线在特定场合下的应用需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柔性透明天线的制备,具体涉及一种基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法


技术介绍

1、天线是在无线电设备中,用来接收和发射无线电波的装置,一直是无线通信领域的重要研究方向。随着现代科学技术的高速发展,对天线的便携化、智能化、美观或隐身性等方面也提出了更高的要求,其中一个显著特点就是柔性透明化。柔性透明天线是一种兼具柔性和透明性特点的天线,将柔性电子技术和天线技术融合,可应用于各种对天线柔性、透明性、美观或隐身性等方面有要求的场景,为柔性电子领域的应用提供了更多的可能性,具有广泛的发展和应用前景。

2、目前,常见的导电材料主要包括金属(如铜、银等)、透明导电氧化物(氧化铟锡,全称为indium tin oxide,简称为ito)、银纳米线、石墨烯等。其中,ito、银纳米线和石墨烯材料均具有高度透明性和优异的导电性能,并且随着工艺的发展,这些材料所存在的方阻大问题也已经逐步得到改善优化,可满足天线对材料电学性能的需求。薄金属层制作的天线存在光透性较低的问题,无法做到天线部分的透明,影响美观性,破坏整体视觉效果,还需要进一步的改进和研究。

3、在相关技术研究中,cn110565123a专利技术了一种可转移的透明柔性透气天线的制作方法,这种方法根据天线结构设计确定光刻掩膜版,在导电衬底的表面旋涂一层光刻胶,并使用光刻掩膜版进行光刻,得到天线设计形状的网格结构的凹槽,并通过电沉积将金属沉积在凹槽中,将网状天线图案转移到目标衬底上或直接从导电衬底上剥离,得到目标天线。这种方法需要用到掩膜版,缺乏灵活可变的特性。

4、cn107634328a专利技术了一种石墨烯透明天线的制备方法,该方法在透明基材上形成超薄金属层,并将超薄金属层采用光刻法制作成预定的天线形状,通过化学气相沉积法在超薄金属层上形成预定天线形状的石墨烯层,制得石墨烯透明天线。此方法设计磁控溅射、光刻、化学气相沉积等几种工艺,流程较为复杂。

5、随着研究的不断深入,未来的发展方向包括在保持天线性能的同时,具备较高的柔性和透明度,满足其在特定场景下的应用需求。因而,一种全透明的柔性可弯曲/拉伸天线有待开发。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、本专利技术第一方面提供了基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法,所述全透明柔性可弯曲/拉伸天线包括全透明柔性可弯曲天线和全透明柔性可拉伸天线;该方法包括以下步骤:

4、步骤1:提供一柔性可弯曲/拉伸透明导电薄膜材料;

5、步骤2:通过仿真软件模拟得到天线结构设计并在制图软件中制出,得到天线图案;

6、步骤3:将所述天线图案导入激光设备中,调整激光刻蚀参数,启动激光设备,利用激光刻蚀在所述柔性可弯曲/拉伸透明导电薄膜材料,得到激光刻蚀后的天线;

7、步骤4:将所述激光刻蚀后的天线取出,并进行合格性检验,得到所述全透明柔性可弯曲/拉伸天线。

8、进一步地,所述柔性可弯曲/拉伸透明导电薄膜材料由柔性透明基底和透明导电材料组成;其中,所述柔性透明基底选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种;所述透明导电材料选自氧化铟锡、石墨烯、银纳米线、超导电高分子、碳纳米管中的至少一种。

9、进一步地,所述仿真软件为hfss软件,制图软件为cad软件;所述天线图案包括激光设备所需的刻蚀区域的形状,以及作为天线导电路径的非刻蚀区域的形状;所述天线图案的格式文件为.dxf文件。

10、进一步地,所述激光设备为紫外光系列-半导体泵浦激光标记/切割系统,激光波长为355nm、脉冲宽度12ns;所述激光刻蚀参数包括激光功率、频率、扫描速度、扫描次数;所述步骤3具体包括:将所述天线图案导入激光设备中,调整激光刻蚀参数,启动激光设备,利用激光刻蚀在所述柔性可弯曲/拉伸透明导电薄膜材料形成所述刻蚀区域的形状并生成非刻蚀区域的形状,得到激光刻蚀后的天线。

11、进一步地,所述激光刻蚀参数具体为:激光功率为10~1000w、频率为10~100khz、扫描速度为100~1000mm/s。

12、进一步地,所述合格性检验包括检验所述激光刻蚀后的天线的基底是否破坏、天线是否完整、刻蚀是否完全、天线路径是否断路。

13、本专利技术第二方面提供了如上述的基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法所制得的全透明柔性可弯曲/拉伸天线。

14、本专利技术第三方面提供了如上述的全透明柔性可弯曲/拉伸天线在无线通信领域中的应用。

15、如上所述,本专利技术的一种基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法、全透明柔性可弯曲/拉伸天线及其应用,具有以下有益效果:

16、通过使用激光刻蚀技术将导电材料刻蚀成预定的天线图案,实现了全透明柔性可弯曲/拉伸天线的制备,具有制备过程简单、快速、精度高、灵活性强等优点,可以实现各种类型天线的全透明制作;本专利技术所制备的天线克服了透明性方面的局限,具有全透明的特点,使其更具美观和隐身性,可以满足在特定场景下的应用需求,具有广泛的发展和应用前景。

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【技术保护点】

1.基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法,其特征在于,所述全透明柔性可弯曲/拉伸天线包括全透明柔性可弯曲天线和全透明柔性可拉伸天线;该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法,其特征在于,所述柔性可弯曲/拉伸透明导电薄膜材料由柔性透明基底和透明导电材料组成;

3.根据权利要求1所述的基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法,其特征在于,所述仿真软件为HFSS软件,制图软件为CAD软件;

4.根据权利要求3所述的基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法,其特征在于,所述激光设备为紫外光系列-半导体泵浦激光标记/切割系统,激光波长为355nm、脉冲宽度12ns;所述激光刻蚀参数包括激光功率、频率、扫描速度、扫描次数;

5.根据权利要求4所述的基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法,其特征在于,所述激光刻蚀参数具体为:激光功率为10~1000w、频率为10~100kHz、扫描速度为100~1000mm/s。

6.根据权利要求1所述的基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法,其特征在于,所述合格性检验包括检验所述激光刻蚀后的天线的基底是否破坏、天线是否完整、刻蚀是否完全、天线路径是否断路。

7.如权利要求1至6中任一项所述的基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法所制得的全透明柔性可弯曲/拉伸天线。

8.如权利要求7所述的全透明柔性可弯曲/拉伸天线在无线通信领域中的应用。

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【技术特征摘要】

1.基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法,其特征在于,所述全透明柔性可弯曲/拉伸天线包括全透明柔性可弯曲天线和全透明柔性可拉伸天线;该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法,其特征在于,所述柔性可弯曲/拉伸透明导电薄膜材料由柔性透明基底和透明导电材料组成;

3.根据权利要求1所述的基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法,其特征在于,所述仿真软件为hfss软件,制图软件为cad软件;

4.根据权利要求3所述的基于激光刻蚀制备全透明柔性可弯曲/拉伸天线的方法,其特征在于,所述激光设备为紫外光系列-半导体泵浦激光标记/切割系统,激光波长为355nm、脉冲宽度12ns;所述激...

【专利技术属性】
技术研发人员:邰艳龙邓雄俊朱珊珊陈大柱李光林
申请(专利权)人:中国科学院深圳先进技术研究院
类型:发明
国别省市:

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