[发明专利]一种用于柔性可延展电子器件的复合结构柔性基体

说明书

本发明公开一种用于柔性可延展电子器件的复合结构柔性基体，包括基底、沟槽、连接柱体和岛体；连接柱体呈等间距阵列形式排布于基底之上；岛体置于连接柱体之上；岛体与岛体之间由沟槽隔开；电子器件粘附在岛体之上，连接电子器件的交联导体藏于沟槽之中。本发明不但可以实现单轴拉伸、双轴拉伸、扭转、弯曲等大变形行为，还有效地实现了应变隔离效应，使得施加在基体上的大变形不会传递到电子器件，对电子器件具有保护作用，大幅度延长了电子器件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及柔性可延展电子技术领域，具体涉及一种用于柔性可延展电子器件的复合结构柔性基体。

背景技术

柔性可延展电子(Flexible and Stretchable Electronics)技术是一种将脆性的电子元器件集成在柔性基体上的新兴技术，这种技术使整个器件能够承受大尺度的拉压、折叠、扭曲等大变形行为。

现有技术中，桂林电子科技大学的潘开林等人提出了“一种面向可延展电子的柔性基底”的方案，该方案在一定程度上提升了可延展电子的延伸率，但是在大变形下，由于泊松效应的影响，岛体上的电子元器件依然要承受较大的弯曲载荷，使得电子元器件使用寿命缩短。

发明内容

本发明的目的是在现有可延展电子的结构性基体有效面积占有率不高和特殊的岛体高度选择性下，提供一种用于柔性可延展电子器件的复合结构柔性基体。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种用于柔性可延展电子器件的复合结构柔性基体，包括基底(1)、沟槽(2)、连接柱体(3)和岛体(4)；连接柱体(3)呈等间距阵列形式排布于基底(1)之上；岛体(4)置于连接柱体(3)之上；岛体(4)与岛体(4)之间由沟槽(2)隔开；电子器件粘附在岛体(4)之上，连接电子器件的导线置于沟槽(2)之中。

进一步地，所述连接柱体(3)为多边形柱体，包括圆柱体、方形柱体或菱形柱体。

进一步地，所述岛体(4)为多边形柱体，包括圆柱体、方形柱体或菱形柱体。

上述两种技术方案中，所述连接柱体(3)的截面的尺寸明显小于所述岛体(4)的截面的尺寸。

进一步地，所述基底(1)、连接柱体(3)和岛体(4)为一体化结构。

进一步地，所述基底(1)、连接柱体(3)和岛体(4)均为超弹性的柔性聚合物，包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚酰亚胺(PI)。

与现有技术相比，本发明不但可以实现单轴拉伸、双轴拉伸、扭转、弯曲等大变形行为，还有效地实现了应变隔离效应，使得施加在基体上的大变形不会传递到电子器件，对电子器件具有保护作用，大幅度延长了电子器件的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，其中：1、基底；2、沟槽；3、连接柱体；4、岛体。

具体实施方式

如图1所示，一种用于柔性可延展电子器件的复合结构柔性基体，由基底1、沟槽2、连接柱体3和岛体4组成。复合结构柔性基体是具有良好延展性电子器件的基础，基底1对整个结构起到承载作用，承受单轴拉伸、双轴拉伸、扭转、弯曲等载荷。岛体4是电子器件的集成平台。连接柱体3主要起到应变隔离效应，使得施加在基底上的大变形不会传递到电子器件。沟槽2是实现单轴拉伸、双轴拉伸、扭转、弯曲等载荷过程中的延展作用。

连接柱体3呈圆柱体、方形柱体或者菱形柱体等多边形柱体，在本发明优选实施例中，每个连接柱体3均呈方形柱体，等间距阵列形式排布于基底1之上。岛体4位于连接柱体3之上，每个岛体4呈方形柱体状。岛体4和连接柱体3都由沟槽2分隔开。基底1、连接柱体3和岛体4是一体化结构，都是由超弹性的柔性聚合物制成，本发明优选实施例中，采用具有耐腐蚀性、高透光性、超弹性等性能的聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚酰亚胺(PI)制成。连接柱体3的横向尺寸要明显小于岛体4的横向尺寸。