[發明專利]一種轉印模式下的柔性傳感器

在審

• 申請號: 201910279215.4
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN110054149A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 張夢瑤;張健;李佳
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81C3/00
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發明公開了一種轉印模式下的柔性傳感器，本發明通過將聚酰胺酸旋涂至襯底上，經熱固化、光刻工藝圖形化、再利用氧化還原法原位生長銀層，隨后旋涂聚乙烯醇，溶解其中的聚酰胺酸，使傳感器與襯底脫離，獲得到可貼敷于任意襯底上的柔性傳感器。本發明有效拓展了柔性傳感器的應用范圍，具有結構簡單、效率高、工藝環境要求低的優點。經本發明工藝制造出的柔性傳感器，相比傳統制造工藝而言，對實驗溫度及專業設備的要求不高，制作方便且成本低；本發明可以與現有的微電子工藝、芯片工藝實現銜接實現工業化批量生產，本發明解決了現有柔性傳感器無法滿足在任意襯底上轉印的難題。

技術領域

本發明涉及柔性傳感器制備與轉印技術領域，可以制備任意襯底的柔性傳感器，尤其是一種轉印模式下的柔性傳感器。

背景技術

隨著電子產業的發展，柔性電子設備的需求日益增加，電子產品對重量輕、可拉伸、可轉印于任意襯底的電子器件需求愈加明顯。現有的柔性傳感器中多采用在柔性基板上直接制備的方法，這些方法在一定程度上都可以制造柔性傳感器，但也存在著諸多問題。由于柔性傳感器自身的制備定型需依托襯底，而在使用時需要更換襯底，現有技術的柔性傳感器無法滿足在任意襯底上相互轉印。

近年來，一些研究通過采用特定的轉印裝置實現器件的轉印，如專利號201810247581.7的一種微器件轉印裝置及微器件轉印系統；專利號201810058307.5的一種轉印設備及其轉印方法；它們雖然可以實現器件的轉印，但存在的問題是，上述工藝方法工藝環境、設備要求高，尚不能做到任意襯底且無法大面積、批量化制備。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種轉印模式下的柔性傳感器，本發明制備的柔性傳感器可轉移到任意襯底上，有效拓展了柔性傳感器的應用范圍，具有結構簡單、效率高、工藝環境要求低的優點。經本發明工藝制造出的柔性傳感器，相比傳統制造工藝而言，對實驗溫度及專業設備的要求不高，制作方便且成本低；本發明可以與現有的微電子工藝、芯片工藝實現銜接實現工業化批量生產，本發明解決了現有柔性傳感器無法滿足在任意襯底上轉印的難題。

實現本發明目的的具體技術方案是：

一種轉印模式下的柔性傳感器，其特點包括以下制備步驟：

步驟1：選玻璃片為襯底，在襯底上旋涂一層聚酰胺酸，聚酰胺酸質量比為12wt%，旋涂厚度為20～30um；旋涂后置于加熱臺上加熱，加熱溫度為90～100℃，加熱時間為2～3h；自然冷卻至室溫；獲得聚酰胺酸固化襯底；

步驟2：設計傳感器圖形，選用噴墨打印機在菲林片上打印該圖形，制作該圖形的光刻掩模版；

步驟3：選用兩面均設有保護膜的感光干膜；撕掉其中一面的保護膜，使感光干膜無保護膜的一面與固化聚酰胺酸襯底的聚酰胺酸面貼敷，獲得感光干膜襯底；

步驟4：將光刻掩模版貼敷于感光干膜襯底的感光干膜保護膜上，置入光刻蝕機進行掩膜光刻；獲得光刻襯底；

步驟5：撕掉光刻襯底上感光干膜另一面的保護膜，隨后將光刻襯底放入顯影劑中進行顯影，剝離掉未被曝光的感光干膜；顯影劑為氫氧化鈉溶液，pH值為12.1；顯影時間為3～5min；獲得感光干膜襯底；

步驟6：將感光干膜襯底通過氧化還原法使其生長銀層，具體包括：

S6.1：將硝酸銀溶于去離子水中，攪拌均勻，濃度為0.02～0.03mol/L；獲得硝酸銀溶液；

S6 .2：將感光干膜襯底置入硝酸銀溶液中氧化，時間為15～20min；

S6 .3：將氧化后的感光干膜襯底用去離子水沖洗，并置于硼氫化鈉溶液中還原，析出銀層，硼氫化鈉溶液濃度為5～10mmol/L；

S6 .4：將還原后的感光干膜襯底用去離子水沖洗，獲得圖形化的銀層襯底；