CN110228283B - 基于静电吸附的快速、选择性转印装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种转印装置及其制造方法。该装置包括：多个转印吸附部件，其正极电极和负极电极设置于绝缘填充层中、且被绝缘填充层中绝缘填充物分隔；可拉伸层，位于绝缘填充层上方，正极电极引线和负极电极引线位于绝缘填充层和可拉伸层中并延伸出可拉伸层；电介质层位于绝缘填充层的下方，覆盖绝缘填充层，用于与承载有待转印部件的施主基底接触，每个待转印部件所在位置与至少一个转印吸附部件相对应；多个转印吸附部件中的一个或多个通电后，转印吸附部件利用通电产生的静电吸附力与对应的待转印部件吸附在一起，以便于将其从施主基底上脱离，能够实现快速、高分辨率、可选择性、可编程性转印、成本低、可靠性高、适用范围广。

Description

基于静电吸附的快速、选择性转印装置及其制造方法

技术领域

本公开涉及柔性电子技术领域，尤其涉及一种转印装置及其制造方法。

背景技术

随着柔性电子技术的迅速发展，涌现出诸多类型的柔性电子器件，如柔性传感器、柔性显示屏、人造电子皮肤和多样的可穿戴电子产品等。其中，用于健康监测和医疗的可穿戴电子设备已经具备了万亿级市场。可穿戴电子设备能够贴合人体皮肤的柔软曲面的生物特征，对人体生理信号进行更为精准和连续的监测。作为柔性电子技术领域中广泛使用的转印印刷技术，它可以将功能性部件与柔性衬底集成在一起，形成柔性电子器件。

所谓转印印刷，就是一种将微纳材料集成为空间有序的二维或三维功能模块的一种技术，其可以应用于一些异质不均匀的高性能集成功能性系统的制备，如柔性光/电子器件、三维或曲面光/电子器件、生物相容性的探测与测量设备。这种技术能够行之有效地将不同种类、独立制备的离散元件进行大规模集成，进而形成空间有序的功能系统。

相关技术中，使用转印印章实现转印，利用印章与待转印部件之间、待转印部件与受主基底之间的界面粘附力实现待转印部件的转印，界面粘附力的大小难以调节、转印成本高、精度低的问题。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种转印装置及其制造方法。

根据本公开的一方面，提供了一种转印装置，所述装置包括：电介质层、多个转印吸附部件、绝缘填充层和可拉伸层，

每个转印吸附部件包括正极电极引线、负极电极引线、正极电极和负极电极，所述正极电极引线与所述正极电极连接，所述负极电极引线与所述负极电极连接，所述正极电极和所述负极电极设置于所述绝缘填充层中、且所述正极电极和所述负极电极之间被所述绝缘填充层中绝缘填充物分隔；

所述可拉伸层位于所述绝缘填充层上方，所述正极电极引线和所述负极电极引线位于所述绝缘填充层和所述可拉伸层中、并延伸出所述可拉伸层；

所述电介质层位于所述绝缘填充层的下方，覆盖所述绝缘填充层，用于与承载有至少一个待转印部件的施主基底接触，每个待转印部件所在位置与所述转印吸附部件中的一个相对应；

所述多个转印吸附部件中的一个或多个通电后，通电后的转印吸附部件产生静电吸附力，并利用所述静电吸附力与位置相对应的待转印部件吸附在一起，以便于控制所述装置将被吸附的待转印部件从所述施主基底上脱离。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述正极电极和所述负极电极具备预设的电极图案，所述正极电极和所述负极电极构成静电吸附吸盘，在通电时产生静电吸附力，

其中，所述电极图案的形状包括环形、螺旋形、蛇形中的任一种。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述正极电极引线与所述正极电极为一体结构，所述负极电极引线与所述负极电极为一体结构。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述正极电极引线与所述正极电极之间通过导电银胶连接在一起，所述负极电极引线与所述负极电极之间通过导电银胶连接在一起。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

转印控制模块，与每个转印吸附部件的正极电极引线、负极电极引线连接，用于根据转印信息向所述多个转印吸附部件中至少一个供电，

其中，所述转印信息用于指示所述多个转印吸附部件的通电或断电需求。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，转印控制模块，还用于在确定被吸附的待转印部件已准确放置于受主基底的目标转印位置时，停止对需要转印至所述受主基底的被吸附的待转印部件所对应的转印吸附部件进行供电，以便于将被吸附的待转印部件由于对应的转印吸附部件断电失去静电吸附力而被转印至所述受主基底。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

转印移动部件，用于承载所述电介质层、所述多个转印吸附部件、所述绝缘填充层和所述可拉伸层，用于在转印控制模块的控制下改变所述多个转印吸附部件与所述施主基底和/或受主基底之间的相对位置，以便于将被吸附的待转印部件从所述施主基底上脱离和/或将被吸附的待转印部件转印至所述受主基底。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述转印移动部件包括履带和滚轮，

所述履带用于承载所述电介质层、所述多个转印吸附部件、所述绝缘填充层和所述可拉伸层，所述履带与所述可拉伸层接触；

所述滚轮用于在所述转印控制模块的控制下转动、并带动所述履带进行移动，以改变所述多个转印吸附部件与所述施主基底和/或所述受主基底之间的相对位置。

根据本公开的另一方面，提供了一种转印装置的制造方法，用于制造上述转印装置，所述方法包括：

在刚性衬底上依次生成牺牲层、电介质层；

在所述电介质层上生成金属层；

对所述金属层进行刻蚀，得到图案化金属层，形成至少一个转印部件；

在所述图案化金属层表面旋涂绝缘填充物，形成绝缘填充层；

将预先制备好的可拉伸层与所述绝缘填充层粘合在一起，形成所述转印装置，

其中，转印吸附部件包括正极电极引线、负极电极引线、正极电极和负极电极，所述正极电极引线与所述正极电极连接，所述负极电极引线与所述负极电极连接，所述正极电极和所述负极电极设置于所述绝缘填充层中、且所述正极电极和所述负极电极之间被所述绝缘填充物分隔，所述正极电极引线和所述负极电极引线位于所述可拉伸层中并延伸出所述可拉伸层。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，对所述金属层进行刻蚀，得到图案化金属层，形成至少一个转印部件，包括：

对所述金属层进行刻蚀，形成所述正极电极和所述负极电极，所形成的正极电极和负极电极具备预设的电极图案，所述正极电极和所述负极电极构成静电吸附吸盘，所述电极图案的形状包括环形、螺旋形、蛇形中的任一种；

通过导电银胶将所述正极电极引线连接到所述正极电极上，通过导电银胶将所述负极电极引线连接到所述负极电极上，形成至少一个转印部件。

本公开实施例所提供的转印装置及其制造方法，所制造的转印装置能够实现待转印部件的快速、高分辨率、可选择性、可编程性转印，装置的原理简单、成本低。采用静电吸附力作为转印吸附部件和待转印部件间的吸引力，适用于绝缘体、半导体等多种材料的待转印部件，且不受外界环境中温度、湿度的影响，可靠性高。并且，可以通过制备高精度静电吸附盘阵列来实现高分辨率的大规模转印，转印精度高，可以用于各类大、中、小型转印场景中，适用范围广。在拾取与印刷过程中，可以通过调整电压来调整静电吸附力的大小，使得待转印部件能够自然吸附或掉落，对待转印部件损伤可以降到最低(如避免残余应变等影响)。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出根据本公开一实施例的转印装置的结构示意图。

图2示出根据本公开一实施例的转印装置的截面图。

图3、图4示出根据本公开一实施例的转印装置的转印吸附部件的结构示意图。

图5示出根据本公开一实施例的转印装置的转印吸附部件吸附示意图。

图6、图7示出根据本公开一实施例的转印装置的转印过程示意图。

图8示出根据本公开一实施例的转印装置的结构示意图。

图9示出根据本公开一实施例的转印装置的转印过程示意图。

图10示出根据本公开一实施例的转印装置的转印过程示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

相关技术中，通过选择性可编程转印技术调节待转印部件和转印印章之间界面粘附力的方法来调控二者之间的吸引力，选择性可编程转印技术包括激光驱动热失配转印技术、充气印章转印技术、表面浮饰辅助形状记忆高聚物印章转印技术、磁控转印技术以及填充热驱动工质的印章转印技术等。这些方法技术中，利用力、热、磁等驱动力来实现转印印章的局部变形，从而有效控制了转印印章和待转印部件的接触面积，进而控制二者之间的界面粘附力；或者直接改变转印印章表面的界面能来调控转印印章与待转印部件之间的界面粘附力。

但是相关技术中所提及的转印技术都是基于界面粘附力的调控来实现转印过程中的拾取和印刷的，对于待转印部件和转印印章之间界面粘附力的调节要求高。相关技术中调控待转印部件和转印印章之间界面粘附力的方式不稳定，容易受到温度、湿度、材料性质等条件的影响。而且相关技术中存在转印印章结构和制备复杂，可靠性低，或者选择性分辨率有限等问题。

其中，激光驱动热失配转印技术，使用脉冲激光加热印章/油墨界面，利用界面热失配驱动油墨脱粘。通过控制激光加热区域，实现选择性印刷。激光驱动热失配转印技术需要较高的温升(通常，300℃)，很容易对印章表面和待转印部件带来不可逆的热损伤，同时利用激光对局部温度的调控精确度低。

充气印章转印技术，利用PDMS(polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)薄膜封装的微空腔来转印。拾取待转印部件时封装薄膜平整，粘附力强；印刷待转印部件时在微空腔中充入气体，封装薄膜鼓起，顶出待转印部件，减小与待转印部件的接触面积降低粘附实现印刷。通过PDMS高聚物印章底部制作多个微空腔，每个或者几个微空腔与印章中的微流道连通，通过外部气泵控制，可以实现编程性的转印。充气印章的制备要用到大量的微流道制备技术，制备复杂；而且微流道和气路的铺设，限制了印章空腔的集成度和转印的分辨率。

表面浮饰辅助形状记忆高聚物印章转印技术，采用形状记忆高聚物作为印章材料，在印章底部制备金字塔微锥，拾取待转印部件的时候，在高温下压塌微锥，增加印章与待转印部件的接触面积，降温保持该接触状态，实现强粘附拾取；印刷待转印部件的时候，加热形状记忆高聚物，微锥会弹出恢复初始形状，待转印部件与印章只在微锥顶端保持接触，接触面积小，粘附弱，实现印刷。通过激光局部加热形状记忆聚合物可以实现编程性的转印。然而，形状记忆聚合物材料在加热后处于低模量，强粘附的状态，会使得印刷时待转印部件脱粘困难。且高温可能会对部件产生不同程度的破坏。

磁控转印技术，在印章中制备微空腔，填充磁性材料后用印章底膜封装。未施加磁场时，印章与油墨接触面积大，可以实现强粘附拾取待转印部件；施加磁场后，磁性材料在磁场中受力，驱动印章鼓起，顶出油墨，减小印章与油墨的接触面积，实现弱粘附印刷。通过施加局域磁场，可以实现选择性地印刷。由于磁场的发散性，局域磁场的分辨率通常受到较大限制，从而无法实现较高精度的印章铺设和转印。

填充热驱动工质的印章转印技术，通过将印章中填充热驱动工质，如气体、低沸点材料或易升华固体。在印章表面涂覆吸光材料，通过激光的照射实现印章的膨胀变形，从而改变印章与待转印部件之间的界面粘附力，来实现选择性转印。但是这种方法需要用到热驱动工质，有一些材料会涉及到对环境污染的化学材料，同时激光照射热驱动材料后，对温度的调控有较大难度，从而无法实现界面粘附力的精确调控。

图1示出根据本公开一实施例的转印装置的结构示意图。图2示出根据本公开一实施例的转印装置的截面图。图3、图4示出根据本公开一实施例的转印装置的转印吸附部件的结构示意图。如图1、图2、图3、图4所示，该装置包括电介质层4、多个转印吸附部件3、绝缘填充层2和可拉伸层1，电介质层4、多个转印吸附部件3、绝缘填充层2和可拉伸层1构成“电介质层-多个转印吸附部件-绝缘填充层-可拉伸层”四层结构的转印印章100。

每个转印吸附部件3包括正极电极引线5、负极电极引线6、正极电极7和负极电极8，正极电极引线5与正极电极7连接，负极电极引线6与负极电极8连接，正极电极7和负极电极8设置于绝缘填充层2中、且正极电极7和负极电极8之间被绝缘填充层2中绝缘填充物分隔。

可拉伸层1位于述绝缘填充层2上方，正极电极引线5和负极电极引线6位于绝缘填充层2和可拉伸层1中、并延伸出可拉伸层1。

电介质层4位于绝缘填充层2的下方，覆盖绝缘填充层2，用于与承载有至少一个待转印部件10的施主基底11接触，每个待转印部件10所在位置与转印吸附部件3中的一个或多个相对应。

多个转印吸附部件3中的一个或多个通电后，通电后的转印吸附部件3产生静电吸附力，并利用静电吸附力与位置相对应的待转印部件10吸附在一起，以便于控制装置将被吸附的待转印部件10从施主基底11上脱离。

在本实施例中，待转印部件可以能够被静电吸附力吸附起的部件，待转印部件可以是高分子材料部件，如，功能高分子材料部件、DNA、光刻胶等；还可以是高性能硬质材料部件，如，无机单晶硅半导体部件、金属材料部件、氧化物薄膜等；也可以是制备完成的器件、设备等，如，薄膜晶体管、发光二极管、传感器阵列、太阳能电池、石墨烯电极等。本领域技术人员可以根据实际需要对待转印部件进行设置，本公开对此不作限制。

在本实施例中，可拉伸层的材料可以是硅胶、硅橡胶等具有柔性、可拉伸的材料，例如，聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，简称PDMS)，本公开对此不作限制。绝缘填充层的材料可以是聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)等具有柔性、绝缘的材料。电介质层的材料可以根据待转印部件的材料、尺寸等进行设置，不同的电介质层材料对转印吸附部件所产生的静电吸附力存在不同的影响，例如，可以将聚酰亚胺作为电介质层的材料，本公开对此不作限制。

在本实施例中，装置中的多个转印吸附部件可以以预定排布方式排布，例如，正方形、长方形等多边形阵列、或者是圆形、椭圆形等形状的阵列、或者是指定图案形状的阵列。可以利用一个或多个转印吸附部件进行一个待转印部件的转印，可以根据待转印部件的转印需求进行设置，本公开对此不作限制。每一个转印吸附部件的尺寸可以小于或等于20微米，以便于进行任意尺寸待转印部件的转印，以保证其可以利用静电吸附力将待转印部件吸附起来。本领域技术人员可以根据实际需要对转印吸附部件的尺寸、排布方式进行设置，本公开对此不作限制。

在本实施例中，可以根据转印需要对装置各部分的尺寸进行设置，如，电介质层、绝缘填充层的厚度可以设置在微米量级，如几微米到几十微米，或者到几百微米的厚度范围。可拉伸层的厚度可以设置在毫米或者厘米量级，如几毫米到几厘米的厚度范围内。

在本实施例中，施主基底可以是刚性基底，如利用硅片、玻璃片等材料制成的基底。施主基底也可以是柔性基底，如利用PDMS等硅橡胶、自制水凝胶等材料制成的基底，本公开对此不作限制。

在本实施例中，可以根据待转印部件的材料、尺寸、转印吸附部件的材料、尺寸，以及电介质层的材料、厚度，对转印吸附部件的通电电压进行调控。同等条件下，通电电压越高，转印吸附部件的静电吸附力越大。

本公开实施例所提供的转印装置，能够实现待转印部件的快速、高分辨率、可选择性、可编程性转印，装置的原理简单、成本低。采用静电吸附力作为转印吸附部件和待转印部件间的吸引力，适用于绝缘体、半导体等多种材料的待转印部件，且不受外界环境中温度、湿度的影响，可靠性高。并且，可以通过制备高精度静电吸附盘阵列来实现高分辨率的大规模转印，转印精度高，可以用于各类大、中、小型转印场景中，适用范围广。在拾取与印刷过程中，可以通过调整电压来调整静电吸附力的大小，使得待转印部件能够自然吸附或掉落，对待转印部件损伤可以降到最低(如避免残余应变等影响)，尤其相比于利用加热实现转印的现有技术，本公开能有效避免加热对待转印部件带来的损伤。

在一种可能的实现方式中，正极电极7和负极电极8具备预设的电极图案，正极电极7和负极电极8构成静电吸附吸盘，在通电时产生静电吸附力，电极图案的形状可以包括环形、螺旋形、蛇形中的任一种。

在该实现方式中，电极图案还可以其他能够增加正极电极与负极电极之间的相对面积的形状，本公开对此不作限制。例如，如图3、图4所示，正极电极和负极电极的电极图案的形状为环状，相邻的两个电极圆环分别为正极电极和负极电极的分支，提高了正极电极和负极电极的相对面积，可以尽可能的提高静电吸附吸盘所产生的静电吸附力的大小。

在一种可能的实现方式中，正极电极引线5与正极电极7为一体结构，负极电极引线6与负极电极8为一体结构。

在该实现方式中，正极电极引线可以是正极电极的一部分，正极电极引线从正极电极中延伸出来用于通电，负极电极引线可以是负极电极的一部分，负极电极引线从负极电极延伸出来用于通电。这样，由于电极(也即正极电极和负极电极)和引线(也即正极电极引线和负极电极引线)为一体结构，降低了电极和引线之间的电阻，有利于节约用电，且由于电极和引线为一体结构，也可以提高装置的可靠性。电极和引线的材料可以是铜等金属材料。

在一种可能的实现方式中，正极电极引线5与正极电极7之间通过导电银胶连接在一起，负极电极引线6与负极电极8之间通过导电银胶连接在一起。

在该实现方式中，正极电极和负极电极的材料可以是铜等金属材料，正极电极引线和负极电极引线的材料可以是银等金属材料，也可以是液态金属等柔性导电材料，这样可以增加印章的柔性，电极和引线的材料可以相同也可以不同。通过导电银胶将电极和引线连接在一起可以降低转印吸附部件的制造难度。

在该实现方式中，在引线材料为液体金属时，需要在绝缘填充层、可拉伸层的对应位置制备引线通道，以使得液体金属可以放置于引线通道中，构成正极金属电极和负极金属电极。

在一种可能的实现方式中，该装置还可以包括转印控制模块。

转印控制模块，与每个转印吸附部件3的正极电极引线5、负极电极引线6连接，用于根据转印信息向多个转印吸附部件3中至少一个供电。其中，转印信息用于指示多个转印吸附部件的通电或断电需求。

在该实现方式中，转印信息中可以包括以下信息以指示转印吸附部件的通电或断电需求。例如，需要被通电的转印吸附部件的标识信息，需要被通电的转印吸附部件所构成的图形等。

在该实现方式中，可以根据需要对每个转印吸附部件进行编号，以便于用户以编号为转印信息发送至转印控制模块。

在该实现方式中，还可以在转印控制模块中设置触控显示屏，在显示屏中显示与每个转印吸附部件相对应的虚拟转印吸附部件，用户可以通过手指或者鼠标等点选、圈选等方式对虚拟转印吸附部件进行选择，转印控制模块为被选中的虚拟转印吸附部件所对应的转印吸附部件供电。点选可以是点击对应的虚拟转印吸附部件。圈选可以是圈定一定范围，处于该圈定范围内的虚拟转印吸附部件被选中。

应当理解的是，上述对多个转印吸附部件进行通断电控制的方式仅是本公开提供的示例，本领域技术人员还可以通过其他方式实现对转印吸附部件的通断电控制，本公开对此不作限制。

通过上述方式，可以选择性地为一个或多个转印吸附部件通电和断电，实现转印的可编程、精确化控制，可以进行批量化、大规模转印，适用范围广在各类布局复杂、待转印部件种类和数量繁多的转印场景也同样适用。如用于柔性电子领域中微纳结构的确定性组装。

在一种可能的实现方式中，转印控制模块，还用于在确定被吸附的待转印部件10已准确放置于受主基底12的目标转印位置时，停止对需要转印至受主基底12的被吸附的待转印部件10所对应的转印吸附部件3进行供电，以便于将被吸附的待转印部件10由于对应的转印吸附部件3断电失去静电吸附力而被转印至受主基底12。

在该实现方式中，目标转印位置可以是待转印部件将被转印到受主基底后其所在的位置。受主基底可以是刚性基底，如利用硅片、玻璃片等材料制成的基底。受主基底也可以是柔性基底，如利用PDMS等硅橡胶、自制水凝胶等材料制成的基底，本公开对此不作限制。受主基底和施主基底的材料可以相同也可以不同，本公开对此不作限制。

在该实现方式中，装置所吸附的待转印部件可以是多个，而被转印至受主基底的可以是多个待转印部件中的部分或全部。例如，装置吸附了10待转印部件，但对于当前受主基底仅需转印其中5个指定的待转印部件，转印控制模块可以仅为指定的5个所对应的转印吸附部件断电，已实现指定的5个待转印部件的转印。完成此次转印之后，装置可以将仍吸附的剩余5个待转印部件转印至其他受主基底。

图5示出根据本公开一实施例的转印装置的转印吸附部件吸附示意图。如图5所示，在转印吸附部件3处于断电状态时，转印吸附部件3无法产生静电吸附力，无法吸附待转印部件10。在转印控制模块为转印吸附部件3供电之后，正极电极7和负极电极8中的电荷在电压的作用下发送移动产生静电吸附力，在静电吸附力的作用下待转印部件10与转印吸附部件3吸附在一起。转印吸附部件3携带待转印部件10到达目标转印位置后，停止对转印吸附部件3供电，静电吸附力消失，待转印部件10从转印吸附部件3上掉落，二者分离，待转印部件10被转印至目标转印位置。

在一种可能的实现方式中，该装置还可以包括：

转印移动部件用于承载电介质层4、多个转印吸附部件3、绝缘填充层2和可拉伸层1，用于在转印控制模块的控制下改变多个转印吸附部件3与施主基底11和/或受主基底12之间的相对位置，以便于将被吸附的待转印部件10从施主基底11上脱离和/或将被吸附的待转印部件10转印至受主基底12。也即改变转印印章与施主基底11和/或受主基底12之间的位置。

在该实现方式中，改变多个转印吸附部件3与施主基底11和/或受主基底12之间的相对位置的方式包括直接将转印印章向靠近或远离施主基底、受主基底的方向移动。

举例来说，图6、图7示出根据本公开一实施例的转印装置的转印过程示意图。如图6所示，在拾取的过程中，在转印控制模块的控制下，转印移动部件将转印印章向靠近施主基底11的方向移动，并在确定转印吸附部件3与待转印部件10的位置相对应时，控制转印控制模块根据转印信息为全部(或部分)转印吸附部件3供电。待确定供电的转印吸附部件3与对应的待转印部件10吸附在一起之后，在转印控制模块的控制下转印移动部件再将转印印章从施主基底11上“撕起”，使得被吸附的待转印部件10可以脱离施主基地10，被转印印章携带。

如图7所示，在印刷过程中，在转印控制模块的控制下，转印移动部件将转印印章向靠近受主基底12的方向移动，并在确定转印吸附部件3与待转印部件10的目标转印位置相对应时，控制转印控制模块根据转印信息为部分(或全部)转印吸附部件3断电。待确定断电的转印吸附部件3与对应的待转印部件10分离之后，转印移动部件在转印控制模块的控制下使得转印印章远离受主基底12，使得与转印吸附部件3分离的待转印部件10可以转印至受主基底12。

在一种可能的实现方式中，转印移动部件可以通过能够改变多个转印吸附部件3与施主基底11和/或受主基底12之间的相对位置的部件实现移动过程，本公开对此不作限制。

图8示出根据本公开一实施例的转印装置的结构示意图。在一种可能的实现方式中，如图8所示，转印移动部件可以包括履带13和滚轮14。履带13用于承载电介质层4、多个转印吸附部件3、绝缘填充层2和可拉伸层1，履带13与可拉伸层1接触。滚轮14用于在转印控制模块的控制下转动、并带动履带13进行移动，以改变多个转印吸附部件3与施主基底11和/或受主基底12之间的相对位置。

在该实现方式中，该装置还可以包括驱动部件，驱动部件可以在转印控制模块的控制驱动滚轮转动。

在一种可能的实现方式中，转印控制模块可以根据施主基底和受主基底的表面形状对履带13所构成的形状实时进行调整，履带13的形状可以是如图8所示的带有圆角的长方形，还可以是圆形、三角形，以及带有向内或向外突出的曲面的形状等任意形状，本公开对此不作限制。

图9示出根据本公开一实施例的转印装置的转印过程示意图。如图9所示，在履带13的形状为带有圆角的长方形时，以每个转印吸附部件均能吸附起一个待转印部件为例，利用装置进行转印的过程如下：

第一步，将施主基底11放置于装置上方，并控制装置向靠近施主基底11的方向移动，使得施主基底11上的待转印部件10与转印吸附部件3一一对应。为部分转印吸附部件3供电，使得通电的转印吸附部件3可以与相对应的待转印部件10吸附在一起。

第二步，控制装置向远离施主基底11的方向移动，以将被转印吸附部件3吸附的待转印部件10从施主基底11上“撕起”。

第三步，将受主基底12放置装置的下方(可以始终放置于装置下方，也可以在需要转印之前的任意时刻放置到装置的下方)驱动滚轮14转动以带动履带13转动，使得吸附有待转印部件10的转印吸附部件3旋转至装置的下方，并控制装置向靠近受主基底12的方向移动，使得待转印部件10到达受主基底12上的目标转印位置，而后使得待转印部件10与受主基底12接触。

第四步，停止为处于通电状态的部分转印吸附部件3供电，使得被吸附的待转印部件10可以从转印吸附部件3上脱离下来，进而转印至受主基底12。而后可以控制装置向远离受主基底12的方向移动，并转动完成转印。移动过程中装置还吸附有部分未被转印的待转印部件10。

图10示出根据本公开一实施例的转印装置的转印过程示意图。如图10所示，在履带13与施主基底11和受主基底12接触部分的形状为向内凹陷的圆弧形时，利用装置进行转印的过程包括第1步至第4步，由于其过程与上述过程类似，可以参考第一步至第二步的相关描述，不再赘述。

在本实施例中，在履带的辅助下，装置可以进行表面形状的施主基底、受主基底的部件转印，仅需要根据施主基底和受主基底的表面形状改变履带形状即可，适用范围广，转印效率高。

在转印装置的实际使用过程中，在一些如实验室试验等小规模的使用场景下，利用转印装置进行转印时可以不借助转印移动部件进行转印印章的“撕起”，操作人员可以手持可拉伸层手动实现“撕起”过程。且为了便于操作人员手持，可以在可拉伸层中设置便于操作人员手持的突出部，本公开对此不作限制。

本公开提供一种转印装置的制造方法，用于制造上述转印装置，该方法包括：

步骤S11，在刚性衬底上依次生成牺牲层、电介质层。

在本实施例中，刚性衬底的材料可以是硅片等硬质材料，本公开对此不作限制。牺牲层可以是聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate，简称PMMA)、铜、铝等易于刻蚀掉的材料。

步骤S12，在电介质层上生成金属层。

在本实施例中，可以采用电子束蒸镀等物理气相沉积方法在电介质层上生成金属层，本公开对此不作限制。

步骤S13，对金属层进行刻蚀，得到图案化金属层，形成至少一个转印部件。转印吸附部件包括正极电极引线、负极电极引线、正极电极和负极电极，正极电极引线与正极电极连接，负极电极引线与负极电极连接。

在一种可能的实现方式中，步骤S13可以包括：

对金属层进行刻蚀，形成正极电极和负极电极，所形成的正极电极和负极电极具备预设的电极图案，正极电极和所述负极电极构成静电吸附吸盘，电极图案的形状可以包括环形、螺旋形、蛇形中的任一种；

通过导电银胶将正极电极引线连接到正极电极上，通过导电银胶将负极电极引线连接到负极电极上，形成至少一个转印部件。

在另一种可能的实现方式中，步骤S13可以包括：

对金属层进行刻蚀，形成正极电极、负极电极、正极电极引线和负极电极引线，得到至少一个具有一体结构的转印部件。

在本实施例中，可以采用光刻技术先得到对应预设的电极图案的图案化掩膜版，而后可以以图案化掩膜版为掩膜利用金属刻蚀液对金属层进行选择性刻蚀，而后刻蚀掉掩膜版，得到具有电极图案的正极电极和负极电极，或者直接得到转印吸附部件。本领域技术人员可以根据实际需要对形成转印吸附部件的方式进行设置，本公开对此不作限制。

步骤S14，在图案化金属层表面旋涂绝缘填充物，形成绝缘填充层，得到电介质层-金属电极层-绝缘填充层的三层结构。正极电极和负极电极设置于绝缘填充层中、且正极电极和负极电极之间被绝缘填充物分隔。

在本实施例中，直接在图案化金属层表面旋涂绝缘填充物，以使得正极电极与负极电极被绝缘填充物隔离开。绝缘填充物的厚度可以与金属层的厚度相同，以缩减装置的厚度。

步骤S15，将预先制备好的可拉伸层与绝缘填充层粘合在一起，形成转印装置。正极电极引线和负极电极引线位于可拉伸层中并延伸出可拉伸层。

在本实施例中，可以直接将电介质层-金属电极层-绝缘填充层的三层结构转印至可拉伸层上，使得可拉伸层与绝缘填充层粘合在一起，最终得到电介质层-多个转印吸附部件-绝缘填充层-可拉伸层四层结构的转印印章。

在本实施例中，利用平面微电子加工工艺(包括光刻、刻蚀、镀膜等工艺)进行转印装置的制备，可以使得满足装置的小尺寸需求，尤其可以保证电极的微小尺寸需求。

需要说明的是，尽管以上述实施例作为示例介绍了转印装置及其制造方法如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定各部件以及及其对应的制造步骤，只要符合本公开的技术方案即可。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (8)

1.一种转印装置，其特征在于，所述转印装置包括：电介质层、多个转印吸附部件、绝缘填充层和可拉伸层，

每个转印吸附部件包括正极电极引线、负极电极引线、正极电极和负极电极，所述正极电极引线与所述正极电极连接，所述负极电极引线与所述负极电极连接，所述正极电极和所述负极电极设置于所述绝缘填充层中、且所述正极电极和所述负极电极之间被所述绝缘填充层中绝缘填充物分隔；

所述可拉伸层位于所述绝缘填充层上方，所述正极电极引线和所述负极电极引线位于所述绝缘填充层和所述可拉伸层中、并延伸出所述可拉伸层；

所述电介质层位于所述绝缘填充层的下方，覆盖所述绝缘填充层，用于与承载有至少一个待转印部件的施主基底接触，每个待转印部件所在位置与所述转印吸附部件中的一个或多个相对应；

所述多个转印吸附部件中的一个或多个通电后，通电后的转印吸附部件产生静电吸附力，并利用所述静电吸附力与位置相对应的待转印部件吸附在一起，以便于控制所述转印装置将被吸附的待转印部件从所述施主基底上脱离，

其中，所述电介质层、所述绝缘填充层和所述可拉伸层的材料为柔性材料，所述转印装置还包括：

转印移动部件，包括履带和滚轮，所述履带用于承载所述电介质层、所述多个转印吸附部件、所述绝缘填充层和所述可拉伸层，所述履带与所述可拉伸层接触；

所述滚轮用于在转印控制模块的控制下转动、并带动所述履带进行移动，以改变所述多个转印吸附部件与所述施主基底和/或受主基底之间的相对位置，以便于将被吸附的待转印部件从所述施主基底上脱离和/或将被吸附的待转印部件转印至所述受主基底；

所述转印控制模块，用于根据所述施主基底和/或所述受主基底的目标表面形状对所述履带的形状进行调整，以使所述履带的形状与所述目标表面形状相匹配，所述目标表面形状包括曲面形状，所述曲面形状为向内凹陷的圆弧形。

2.根据权利要求1所述的转印装置，其特征在于，所述正极电极和所述负极电极具备预设的电极图案，所述正极电极和所述负极电极构成静电吸附吸盘，在通电时产生静电吸附力，

其中，所述电极图案的形状包括环形、螺旋形、蛇形中的任一种。

3.根据权利要求1所述的转印装置，其特征在于，所述正极电极引线与所述正极电极为一体结构，所述负极电极引线与所述负极电极为一体结构。

4.根据权利要求1所述的转印装置，其特征在于，所述正极电极引线与所述正极电极之间通过导电银胶连接在一起，所述负极电极引线与所述负极电极之间通过导电银胶连接在一起。

5.根据权利要求1所述的转印装置，其特征在于，所述转印装置还包括：

转印控制模块，与每个转印吸附部件的正极电极引线、负极电极引线连接，用于根据转印信息向所述多个转印吸附部件中至少一个供电，

其中，所述转印信息用于指示所述多个转印吸附部件的通电或断电需求。

6.根据权利要求5所述的转印装置，其特征在于，

转印控制模块，还用于在确定被吸附的待转印部件已准确放置于受主基底的目标转印位置时，停止对需要转印至所述受主基底的被吸附的待转印部件所对应的转印吸附部件进行供电，以便于将被吸附的待转印部件由于对应的转印吸附部件断电失去静电吸附力而被转印至所述受主基底。

7.一种转印装置的制造方法，其特征在于，用于制造权利要求1-6任一项所述的转印装置，所述方法包括：

在刚性衬底上依次生成牺牲层、电介质层；

在所述电介质层上生成金属层；

对所述金属层进行刻蚀，得到图案化金属层，形成至少一个转印吸附部件；

在所述图案化金属层表面旋涂绝缘填充物，形成绝缘填充层；

将预先制备好的可拉伸层与所述绝缘填充层粘合在一起，形成所述转印装置，

其中，转印吸附部件包括正极电极引线、负极电极引线、正极电极和负极电极，所述正极电极引线与所述正极电极连接，所述负极电极引线与所述负极电极连接，所述正极电极和所述负极电极设置于所述绝缘填充层中、且所述正极电极和所述负极电极之间被所述绝缘填充物分隔，所述正极电极引线和所述负极电极引线位于所述可拉伸层中并延伸出所述可拉伸层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述金属层进行刻蚀，得到图案化金属层，形成至少一个转印吸附部件，包括：

对所述金属层进行刻蚀，形成所述正极电极和所述负极电极，所形成的正极电极和负极电极具备预设的电极图案，所述正极电极和所述负极电极构成静电吸附吸盘，所述电极图案的形状包括环形、螺旋形、蛇形中的任一种；

通过导电银胶将所述正极电极引线连接到所述正极电极上，通过导电银胶将所述负极电极引线连接到所述负极电极上，形成至少一个转印吸附部件。

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