柔性基宏电子制造中微结构的大面积逆辊压印方法

摘要

本发明公开了一种柔性基宏电子制造中微结构的大面积逆辊压印成型方法，采用逆辊压印技术和相应的套印对准工艺、紫外固化工艺，在镀有ITO薄膜的柔性塑料薄膜上制作出大面积的宏电子器件所需的三维功能性微结构。该方法消除了常规压印产生的留膜，从而免除了留膜处理所需要的附加工艺；同时，该方法所需压印力小，可有效降低薄膜基材的面内变形，减少了应力集中；并且在电子功能材料中加入光固化剂，使用冷紫外光源进行固化，减小了柔性材料的热变形。该方法适用于可展卷大幅面显示器、电子纸、OLED、薄膜RFID、柔性太阳能帆、便携式x射线成像仪、便携式雷达、太空太阳能供电系统和天线装置、附着于任意三维结构表面的机电智能蒙皮等宏电子系统的制造。

主权项

1.一种柔性基宏电子制造中微结构的大面积逆压印方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(1)柔性基材的准备柔性基底选择具有一定的抗拉强度且有透光性能的柔性塑料薄膜，在柔性塑料薄膜上蒸镀一层ITO薄膜，使塑料薄膜具有导电性，以作为宏电子器件的电极，在柔性基底的ITO薄膜上进行O2刻蚀以增强其表面能，使电子浆料对柔性基则呈现强润湿性；(2)辊压模具准备辊压模具为辊筒式结构，采用金属材料制作；用激光烧结方法在辊压模具表面加工出功能性微结构，并在辊压模具上制作出相应的对准标记；加工形成微结构之后，在辊压模具表面上再蒸镀一层特富龙材料，用以降低辊压模具的表面能，使得电子浆料对辊压模具表面呈现出不润湿或弱润湿性；(3)辊压复型过程将柔性基底送在辊压系统上，辊压模具与柔性基底接触，并在柔性基底上施加一定的辊压力，启动布帘式铺胶装置，开始辊压复型，辊压模具在转动的过程中，同时进行水平方向的运动，控制保证模具转动的线速度与水平运动速度一致，避免辊压模具与柔性基底之间的相对滑动；在辊压模具与柔性基底的接触处，附着在辊压模具上的电子浆料经过紫外光照射，使电子浆料中的光敏材料被固化，附着在柔性基底上，实现图型转移，即辊压模具上的微结构复型在柔性基底上；(4)套印对准过程将前次压印的柔性基底用真空吸附固定，前次压印时已将辊压模具上的对准标记转移至柔性基底上，采用CCD显微镜和CCD光路透镜组成的CCD图像采集系统对辊压模具上的对准标记及柔性基底两侧的对准标记进行视觉测量，获得两者对准标记的位置参数，通过辊压系统的微驱动，进行位置校正，使得辊压模具的轴线与柔性基底两侧的对准标记的连线平行；通过对辊压模具上对准标记的视觉采集，并与柔性基底上的对准标记的图像进行对比，设置初始的复型位置，对准完成后，重复步骤(3)进行多层套印。