[發明專利]電致變形薄膜陣列、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201410095746.5
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104916773B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 陳韋;朱子才;胡穎;武觀;藍天;劉洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L41/047
• 分類號: H01L41/047;H01L41/29
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 王鋒

1.一種電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于包括：

提供芯層膜、電極膜及電極陣列；

提供電連接層，包括：

在基體上形成具有設定結構的電連接線路，

在所述電連接線路上形成電氣阻隔層，并在電氣阻隔層上加工形成一個以上直達電連接線路的通孔，

在該一個以上通孔內加入導電材料，形成一個以上電接觸點，且使所述電接觸點與電連接線路上的選定位點電性接觸；

將所述電極膜、芯層膜、電極陣列與電連接層沿設定方向依次設置，且使所述電連接層上的電觸點與所述電極陣列上的設定位點對應貼合，并加熱加壓使所述電極膜、芯層膜、電極陣列與電連接層結合，形成所述電致變形薄膜陣列。

2.根據權利要求1所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于包括：

在第二襯底上形成電極膜層，并加工形成電極陣列，

以及，在將所述電極膜、芯層膜與電極陣列熱壓結合后，再除去所述第二襯底。

3.根據權利要求1所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于包括：

將可塑性聚合物與離子液體分散液涂覆于第一襯底上，蒸發除去溶劑后從所述第一襯底上剝離得到芯層膜，

所述可塑性聚合物包括熱塑性聚氨酯或離子聚合物。

4.根據權利要求2所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于包括：

在第二襯底上涂覆導電材料的分散液，除去溶劑后獲得所述電極膜或電極膜層，

其中，所述導電材料包括導電納米顆粒、石墨烯或碳納米管，所述導電納米顆粒包括金屬納米顆粒，

所述金屬納米顆粒的材料包括Au、Pt、Pd、Ag中的任意一種或兩種以上的組合；

或者，在所述第二襯底上沉積或生長導電材料，形成所述電極膜或電極膜層。

5.根據權利要求4所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于包括：

在第二襯底上涂覆含金屬氧化物與石墨烯和/或碳納米管的分散液，除去溶劑后獲得所述電極膜或電極膜層；

以及，將所述電極膜或電極膜層置入含銨鹽和可溶性金屬鹽的堿性溶液中，退火后獲得具有三維結構修飾界面的電極膜或電極膜層；

其中，所述金屬氧化物包括NiO、RuO₂、MnO₂，所述可溶性金屬鹽包括鎳鹽。

6.根據權利要求1-5中任一項所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于：所述電極膜的厚度為1～20μm。

7.根據權利要求1-2中任一項所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于：所述電極陣列包括Au電極陣列，且厚度為200nm～2μm。

8.根據權利要求2所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于包括：

采用微加工方法對所述電極膜層進行處理，獲得電極陣列，所述微加工方法包括激光雕刻、濕法蝕刻或等離子體蝕刻；

或者，采用具有設定圖形結構的掩膜板掩蓋并濺射導電材料，從而形成所述電極陣列。

9.根據權利要求1-2中任一項所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于：所述電極陣列中陣列單元的形狀包括方形、矩形、圓形或六邊形。

10.根據權利要求1所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于包括：

提供基體，

結合掩模板在基體上形成至少一導電材料層作為電連接線路，

以及，在所述電連接線路上形成至少一絕緣材料層作為電氣阻隔層。

11.根據權利要求10所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于包括：結合掩模板，在基體上依次沉積第一金屬層和第二金屬層，形成電連接線路，

其中，所述基體的厚度為1～20μm，材料包括聚萘二甲酸乙二醇酯；

所述第一金屬層包括厚度為5nm的鉻層，

所述第二金屬層包括厚度為100nm的Au層。

12.根據權利要求1所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于：所述電氣阻隔層的厚度為0.1～5μm，材料包括聚對二甲苯。

13.根據權利要求1所述電致變形薄膜陣列的制備方法，其特征在于：在電氣阻隔層上加工通孔的方式包括激光燒蝕或等離子體刻蝕。