[發(fā)明專利]柔性電極及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010036229.6
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111145962A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮雪;祁一洲;葉柳順
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江清華柔性電子技術(shù)研究院;清華大學(xué)
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B5/14
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 肖陽

本發(fā)明公開了柔性電極及其制備方法。其中，制備柔性電極的方法包括：提供基底，在基底表面依次形成導(dǎo)電層和基線層；刻蝕除去基底；利用柔性基底將產(chǎn)品從刻蝕液中取出，并使基線層置于柔性基底表面；在導(dǎo)電層遠(yuǎn)離基線層的至少部分表面形成光刻犧牲層，并在光刻犧牲層上設(shè)置具有預(yù)定圖案的光刻膠掩膜版；刻蝕預(yù)定圖案區(qū)域外的光刻犧牲層，以便得到具有預(yù)定圖案的光刻犧牲層；刻蝕除去未被具有預(yù)定圖案的光刻犧牲層覆蓋部分的導(dǎo)電層和基線層后，除去具有預(yù)定圖案的光刻犧牲層，得到柔性電極。該方法可同時刻蝕柔性電極中的導(dǎo)電層和基線層雙層結(jié)構(gòu)，一次性形成圖形化的二維材料導(dǎo)電層和基線層，從而可以有效簡化制備工藝、提升制備效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子器件微加工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及柔性電極及其制備方法。

背景技術(shù)

二維材料是指厚度僅有單層或數(shù)層原子的晶體或非晶材料，其組成原子通常排布在一個二維空間內(nèi)，例如，石墨烯是一種典型的二維材料，它具有很高的電子遷移率、超高的熱導(dǎo)率、超強(qiáng)的機(jī)械性能和很好的光學(xué)透光性等。在柔性電子領(lǐng)域，需要一種導(dǎo)電性好、厚度薄、可延展性好的材料來制備導(dǎo)電器件，因而，石墨烯正好符合這種需求，非常適合被用作柔性電子器件中的導(dǎo)電材料。

傳統(tǒng)的微加工工藝步驟中，常使用金和聚酰亞胺(PI)材料來制備柔性電子器件，然而，金的圖形化和PI材料圖形化的工藝完全不同，因此，兩者需分別圖形化，步驟較為繁瑣。因而，現(xiàn)有的制備柔性電子器件的方法仍有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出制備柔性電極的方法，以及通過該方法制備得到的柔性電極。該制備柔性電極的方法可同時刻蝕柔性電極中的導(dǎo)電層和基線層雙層結(jié)構(gòu)，一次性形成圖形化的二維材料導(dǎo)電層和基線層，從而可以有效簡化制備工藝、提升制備效率。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種制備柔性電極的方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法包括：

(1)提供基底，在所述基底表面依次形成導(dǎo)電層和基線層，得到第一產(chǎn)品；

(2)將所述第一產(chǎn)品置于第一刻蝕液中，以便刻蝕除去所述基底，得到第二產(chǎn)品，然后將所述第二產(chǎn)品置于水中清洗；

(3)提供柔性基底，利用所述柔性基底將所述第二產(chǎn)品從所述水中取出，并使所述第二產(chǎn)品中的所述基線層置于所述柔性基底表面；

(4)在所述導(dǎo)電層遠(yuǎn)離所述基線層的至少部分表面形成光刻犧牲層，并在所述光刻犧牲層上設(shè)置具有第一預(yù)定圖案的光刻膠掩膜版；

(5)利用第二刻蝕液刻蝕所述第一預(yù)定圖案區(qū)域外的所述光刻犧牲層，以便得到具有第一預(yù)定圖案的光刻犧牲層；

(6)刻蝕除去未被所述具有第一預(yù)定圖案的光刻犧牲層覆蓋部分的所述導(dǎo)電層和所述基線層后，除去所述具有第一預(yù)定圖案的光刻犧牲層，得到所述柔性電極。

根據(jù)本發(fā)明實施例的制備柔性電極的方法，在基線層和導(dǎo)電層表面獲得具有第一預(yù)定圖案的光刻犧牲層后，同時刻蝕除去未被具有第一預(yù)定圖案的光刻犧牲層覆蓋部分的導(dǎo)電層和所述基線層后，一次性形成圖形化的二維材料導(dǎo)電層和基線層，實現(xiàn)了導(dǎo)電部分與不導(dǎo)電部分的同時圖形化，有效解決了傳統(tǒng)微加工工藝步驟中導(dǎo)電部分與不導(dǎo)電部分需要采用不同的工藝分別圖形化的問題，從而簡化了制備工藝、提升了制備效率。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的制備柔性電極的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實施例中，所述基底由銅形成。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述導(dǎo)電層由石墨烯形成。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述基線層由聚酰亞胺形成。