[發明專利]一種雙面導通柔性電極及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201911131664.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN111048238B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 劉冉;周婉婷
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00;A61N1/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

1.一種雙面導通柔性電極，其特征在于：該雙面導通柔性電極包括柔性基底、電極和電極接口；

所述電極與所述電極接口設置在所述柔性基底上；

其中，所述電極接口布置在所述柔性基底一端的兩側；

所述雙面導通柔性電極由包括如下步驟的方法制備得到：

通過微加工方法制備得到單面導通電極；將所述單面導通電極中電極接口的一部分及其所在的所述柔性基底部分通過折疊的方式翻到所述單面導通電極的背面，即得到所述雙面導通柔性電極。

2.根據權利要求1所述的雙面導通柔性電極，其特征在于：所述柔性基底選自如下至少一種柔性材料制成：硅橡膠、共聚酯和水凝膠；

所述電極包括結合層/電極層；

所述結合層/電極層為鉻/金層，所述結合層/電極層的厚度為30～70nm/100～300nm。

3.根據權利要求2所述的雙面導通柔性電極，其特征在于：所述硅橡膠包括聚二甲基硅氧烷和/或硅凝膠；所述共聚酯包括聚乙二醇基共聚酯和/或環己二醇；所述水凝膠包括聚乙烯醇。

4.權利要求1-3中任一項所述的雙面導通柔性電極的制備方法，包括如下步驟：通過微加工方法制備得到單面導通電極；將所述單面導通電極中電極接口的一部分及其所在的所述柔性基底部分通過折疊的方式翻到所述單面導通電極的背面，即得到所述雙面導通柔性電極。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：采用微加工方法制備所述單面導通電極包括如下步驟：

1)采用去離子水清洗基底；

2)將聚甲基丙烯酸甲酯苯甲醚溶液倒在基底上并進行勻膠，然后風干，得到具有聚甲基丙烯酸甲酯犧牲層的基底；

3)在所述聚甲基丙烯酸甲酯犧牲層上勻涂一層聚酰亞胺薄膜，然后通過加熱對所述聚酰亞胺薄膜進行預固化、固化，得到具有聚酰亞胺薄膜的基底；

4)將在所述具有聚酰亞胺薄膜的基底的聚酰亞胺薄膜的表面采用金屬磁控濺射的方法濺射鉻/金層作為結合層/電極層，得到具有電極的基底；

5)在所述具有電極的基底上旋涂光刻膠，然后軟烘；

6)將掩膜版對步驟5)處理后的基底，進行接觸式曝光，并進行顯影；

7)將步驟6)處理后的所述具有電極的基底放入金腐蝕液中浸泡，將所述金層進行圖形化；然后放入鉻腐蝕液中浸泡，將所述鉻層進行圖形化；最后采用氧等離子刻蝕所述聚酰亞胺薄膜進行鏤空，即得到所述單面導通電極。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述基底為硅片或玻璃片；

步驟2)中，所述勻膠的時間為30～50秒，轉速為500～1000轉/分鐘，所述風干時間為30～60分鐘；所述聚甲基丙烯酸甲酯苯甲醚溶液中聚甲基丙烯酸甲酯與苯甲醚的質量比為5％～10％；

步驟3)中，所述勻涂的時間為30～60秒，轉速為2000～2500轉/分鐘；

所述預固化的加熱溫度為150～200℃，時間為5～10分鐘；所述固化的加熱溫度為200～250℃，時間為1～1.5小時；

步驟5)中，所述旋涂的轉速為3000～3500轉/分鐘，時間為30～60秒；

所述軟烘的溫度為100～150℃，時間為1～2分鐘。

7.根據權利要求4-6中任一項所述的制備方法，其特征在于：所述電極接口的一部分及其所在的所述柔性基底部分通過折疊的方式翻到所述單面導通電極的背面通過如下步驟實現：

8)將水溶膠帶貼于所述單面導通電極的電極表面；

9)采用丙酮或苯甲醚浸泡溶解所述聚甲基丙烯酸甲酯犧牲層，得到釋放后的電極；

10)將所述釋放后的電極粘貼于所述柔性基底上；

11)將所述電極接口部分翻折到所述柔性基底的背面，然后放入水中除去所述水溶膠帶，即得到所述的雙面導通柔性電極。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：步驟8)中浸泡溶解的時間為2～3小時。