[发明专利]基于弹性形状记忆聚合物的柔性电子产品

说明书

本发明涉及具有柔性的电子产品的制造技术，具体是一种基于弹性形状记忆聚合物的柔性电子产品。本发明的基于弹性形状记忆聚合物的柔性电子产品包括：具有聚合物或纸基底的膜状电子设备；两片具有热驱动形状记忆效应的弹性形状记忆聚合物薄膜，所述膜状电子设备夹在两片弹性形状记忆聚合物薄膜之间，通过胶或热压粘合成为一体。本发明可提高膜状柔性电子设备的可拉伸性，从而解决膜状电子设备经受大形变后易损坏的问题，并使柔性电子热备具有形状记忆效应，可以实现与物件或人体局部贴合。

技术领域

本发明涉及具有柔性的电子产品的制造技术，具体是一种基于弹性形状记忆聚合物的柔性电子产品。

背景技术

在发生严重或者准塑性变形后，形状记忆材料(包括一些合金和聚合物材料等)在适当的刺激下，能够恢复其原始形状，这种现象被称为形状记忆效应。影响形状记忆聚合物的主要恢复条件为温度、光照或者湿度等。通常根据不同聚合物的不同性质，热驱动形状记忆聚合物的预变形可以是在常温下也可以在加热到其转变温度 (玻璃化转化温度或者熔化温度) 以上进行。对于热驱动形状记忆聚合物，通过加热可以使其从预变形形态恢复到初始形状。而对于化学驱动形状记忆聚合物，形变的恢复是通过接触特定的化学溶液而触发的。

柔性电子是一种技术的统称，是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。利用此种技术制造的电子设备被称为柔性电子设备/产品。相对于传统电子产品，柔性电子产品具有更大的灵活性，能够在一定程度上适应不同的工作环境，满足使用的形变要求。但是相应的技术要求同样制约了柔性电子设备的发展。柔性电子设备通常需要在不损坏本身电子性能的基础上，具有优异的可拉伸性和可弯曲性，这对电路的制作材料提出了新的挑战和要求。目前市面上相当一部分的膜状电子设备已经具有了一定的可弯曲性，但是对于如何大幅度提高其柔性并实现可拉伸的研究还处于初期摸索阶段，到目前为止并没有出现相对成熟和稳定的解决方案。

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以实现膜状电子产品整体结构的柔性并可拉伸的基于弹性形状记忆聚合物的柔性电子产品及其使用方法，使其可提高膜状柔性电子设备的可拉伸性，从而解决膜状电子设备经受大形变后易损坏的问题，并使柔性电子热备具有形状记忆效应，可以实现与物件或人体局部贴合。

本发明的基于弹性形状记忆聚合物的柔性电子产品包括：

具有聚合物或纸基底的膜状电子设备；

两片具有热驱动形状记忆效应的弹性形状记忆聚合物薄膜，所述膜状电子设备夹在两片弹性形状记忆聚合物薄膜之间，通过胶或热压粘合成为一体。

该方案使保护的电子产品具有整体柔性，同时在弯曲、折叠、扭转的情况下不易破损。

进一步的，所述弹性形状记忆聚合物薄膜是在室温或室温以上的转变温度或之上单向或双向拉伸预变形后，与具有聚合物或纸基底的膜状电子设备粘合成为一体，并且具有因加热到弹性形状记忆聚合物薄膜的形状恢复温度或以上，而使弹性形状记忆聚合物薄膜恢复回缩而导致的整体形状的单向或双向的波浪/起皱形状，使整体结构具有柔性并可拉伸。

进一步的，所述膜状电子设备的基底材料为形状记忆聚合物，具有该基底的膜状电子设备的永久形状为单向或双向波浪形（可以是正弦波浪、三角波浪、三浦折叠形状等）；所述膜状电子设备是在聚合物基底的形状室温或室温以上的转变温度或之上被整体压平预变形后，粘合在弹性形状记忆聚合物薄膜之间，并且整体形状具有因加热到基底材料和/或弹性形状记忆聚合物薄膜的转变温度或以上，产生恢复变形而形成的波浪形。这种波浪形状，实现了电子产品整体结构的柔性并可拉伸。

进一步的，所述膜状电子设备的基底材料为形状记忆聚合物，所述膜状电子设备是在聚合物基底的形状室温或室温以上的转变温度或之上形成宽度或厚度方向上的预变形后，粘合在弹性形状记忆聚合物薄膜之间，并且整体形状具有因加热到基底材料和/或弹性形状记忆聚合物薄膜的转变温度或以上，产生恢复变形而形成的波浪形。该基底材料在宽度或厚度方向上的恢复变形可以达到形状回缩时控制起皱形态的作用。