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专利摘要

本发明公开了一种基于形状记忆聚合物印章的曲面转印方法，包括以下步骤：S1：制备形状记忆聚合物曲面印章，包括外表面具有凸起微纳米结构的形状记忆聚合物曲面印章一和/或内表面具有凸起微纳米结构的形状记忆聚合物曲面印章二；S2：通过所述形状记忆聚合物曲面印章将功能元件从生长基体表面转印至弹性体上；具体的：通过所述形状记忆聚合物曲面印章一将功能元件从生长基体表面转印至弹性体内曲表面；通过所述形状记忆聚合物曲面印章二将功能元件从生长基体表面转印至弹性体外曲表面。本发明通过在形状记忆聚合物曲表面制备微纳米结构，能够将电子器件集成到可展和非可展弹性体曲表面，且本发明操作简单、成本低、适用于大批量生产。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211466528.9
申请日期:
2022-11-22
专利申请人:
西南交通大学 ; 浙江清华柔性电子技术研究院 ; 钱塘科技创新中心
分类号:
H01L21/50 ; H01L21/683 ; B29C33/38
发明/设计人:
黄银，周兴，张勃，窦筠雯，朱旻昊，李辽南，王峰乐
权利要求: 1.一种基于形状记忆聚合物印章的曲面转印方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：制备形状记忆聚合物曲面印章，所述形状记忆聚合物曲面印章包括外表面具有凸起微纳米结构的形状记忆聚合物曲面印章一和/或内表面具有凸起微纳米结构的形状记忆聚合物曲面印章二；S2：通过所述形状记忆聚合物曲面印章将功能元件从生长基体表面转印至弹性体上；具体的：通过所述形状记忆聚合物曲面印章一将功能元件从生长基体表面转印至弹性体内曲表面；通过所述形状记忆聚合物曲面印章二将功能元件从生长基体表面转印至弹性体外曲表面。2.根据权利要求1所述的基于形状记忆聚合物印章的曲面转印方法，其特征在于，步骤S1中，制备所述形状记忆聚合物曲面印章一包括以下子步骤：S11：制备表面具有凹陷微纳米结构的平面硬模具一；S12：通过所述平面硬模具一制备表面具有凸起微纳米结构的平面PDMS模具一；S13：通过所述平面PDMS模具一制备与所述弹性体的内曲面共形的曲面PDMS模具一；S14：通过所述曲面PDMS模具一制备内表面具有凹陷微纳米结构的曲面形状记忆聚合物模具；S15：通过所述曲面形状记忆聚合物模具制备外表面具有凸起微纳米结构的曲面光固化树脂模具；S16：通过所述曲面光固化树脂模具制备内表面具有凹陷微纳米结构的曲面PDMS模具二；S17：通过所述曲面PDMS模具二制备外表面具有凸起微纳米结构的所述形状记忆聚合物曲面印章一。3.根据权利要求2所述的基于形状记忆聚合物印章的曲面转印方法，其特征在于，步骤S1中，制备所述形状记忆聚合物曲面印章二包括以下子步骤：S11'：制备表面具有凹陷微纳米结构的平面硬模具二；S12'：通过所述平面硬模具二制备表面具有凸起微纳米结构的平面PDMS模具二；S13'：通过所述平面PDMS模具二制备表面具有凹陷微纳米结构的平面形状记忆聚合物模具；S14'：通过所述平面形状记忆聚合物模具制备表面具有凸起微纳米结构的平面光固化树脂模具；S15'：通过所述平面光固化树脂模具制备表面具有凹陷微纳米结构的平面PDMS模具三；S16'：通过所述平面PDMS模具三制备与所述弹性体的外曲面共形的曲面PDMS模具三；S17'：通过所述曲面PDMS模具三制备内表面具有凸起微纳米结构的所述形状记忆聚合物曲面印章二。4.根据权利要求3所述的基于形状记忆聚合物印章的曲面转印方法，其特征在于，各平面硬模具分别选用硅、石英、玻璃、树脂中的任意一种材料制成；在各平面硬模具上制备所述凹陷微纳米结构后，对其依次进行清洗、硅烷化处理。5.根据权利要求1所述的基于形状记忆聚合物印章的曲面转印方法，其特征在于，步骤S2中，将功能元件从生长基体表面转印至弹性体上，具体包括以下子步骤：S21：将所述形状记忆聚合物曲面印章加热至所述形状记忆聚合物曲面印章的玻璃化转变温度以上，并对其施加拉伸载荷直至其变形为平直状态，保持拉伸载荷；S22：将所述形状记忆聚合物曲面印章置于所述功能元件的表面，并使所述形状记忆聚合物曲面印章的凸起微纳米结构与所述功能元件接触，对所述形状记忆聚合物曲面印章施加压力，使所述凸起微纳米结构发生变形且与所述功能元件的接触面积增大，所述形状记忆聚合物曲面印章与所述功能元件的界面粘附增强；保持所述形状记忆聚合物曲面印章的变形状态，并将温度降至所述形状记忆聚合物曲面印章的玻璃化转变温度以下，卸去所述拉伸载荷和所述压力；S23：将所述功能元件与所述生长基体分离，使所述功能元件仅粘附在所述形状记忆聚合物曲面印章的凸起微纳米结构上；S24：将所述形状记忆聚合物曲面印章置于所述弹性体上，并加热至所述形状记忆聚合物曲面印章的玻璃化转变温度以上，使所述形状记忆聚合物曲面印章恢复至原始的曲面形状，此时所述功能元件与所述弹性体表面发生接触且与所述形状记忆聚合物曲面印章的凸起微纳米结构的接触面积减小，所述形状记忆聚合物曲面印章与所述功能元件的界面粘附减小；S25：将所述形状记忆聚合物曲面印章与所述弹性体分离，使所述功能元件转移至所述弹性体上。6.根据权利要求1所述的基于形状记忆聚合物印章的曲面转印方法，其特征在于，步骤S1中，所述凸起微纳米结构为具有点接触区域的几何结构。7.根据权利要求6所述的基于形状记忆聚合物印章的曲面转印方法，其特征在于，所述凸起微纳米结构为四棱锥、圆锥、半球形、波浪形中的任意一种。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的基于形状记忆聚合物印章的曲面转印方法，其特征在于，步骤S1中，所述形状记忆聚合物曲面印章采用环氧类形状记忆聚合物或聚丙烯酸类形状记忆聚合物制备而成。9.根据权利要求1-7中任意一项所述的基于形状记忆聚合物印章的曲面转印方法，其特征在于，步骤S2中，所述功能元件采用半导体薄膜、压电陶瓷薄膜或金属薄膜。10.根据权利要求1-7中任意一项所述的基于形状记忆聚合物印章的曲面转印方法，其特征在于，步骤S2中，所述弹性体采用硅橡胶或水凝胶。