CN112888185A - 一种柔性电路的制备方法及产品和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性电路的制备方法，具体方法如下：(1)选取OCA的保护层材料作为基底Ⅰ；(2)用导电墨水在基底Ⅰ上印刷导电电路；(3)将带有单面保护层的OCA辊压到导电电路表面，使导电电路嵌入到OCA材料中，排出气泡，形成OCA封装的柔性电路；还公开了其产品和应用。本发明所用导电墨水不需要向其中添加分散剂、增强粘附材料等，明显提高最终电路的导电性；导电电路嵌入OCA中，保证了电路的吸附力和导电纳米材料的稳定性，封装时不会脱落；制备过程直接完成导电电路和OCA的封装，减少了工艺步骤和生产时间，提高了产品的合格率；全部制程都可采用卷对卷工艺，提高产能，降低成本，具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及柔性电路领域，尤其涉及一种柔性电路的制备方法及产品和应用。
背景技术
随着科技的不断发展，社会对各种新型电子设备，尤其是各种透明柔性电子设备的需求越来越多。近年来，柔性透明导电材料已经大量被应用于电子和光电设备当中，其中柔性显示是一个最重要的新兴发展方向，也是未来对柔性导电材料需求的重要市场方向。人们对透明导电材料已经进行了多年的研究，并且研发出多种透明导电材料，比如石墨烯、碳纳米管、导电聚合物、金属纳米线和金属网格等导电材料，当前应用最多的还是以氧化铟锡(ITO)为主。相对于透明柔性导电材料，透明柔性电路的研究和制备都还存在很多问题。制备透明柔性电路，选取合适的导电材料是第一步，更重要的是如何制备成高透明而且稳定的透明导电电路。目前ITO仍然占据着透明导电膜的主要市场，但是ITO抗弯折能力差，已经无法满足市场对柔性显示的要求。另外，目前采用印刷工艺制备图形化电路已经形成一种重要的趋势，基于纳米材料制备的电路不仅柔性好，而且导电性也不断在提高。因此，基于各种纳米材料制备柔性导电电路是大势所趋。以采用喷墨打印工艺制备基于金属纳米线的柔性导电电路为例，目前的电路制备工艺存在多处缺点：1)为了提高纳米材料的分散性，需要在导电墨水中加入分散剂；2)为了提高电路与基底的粘附力，一方面需要对基底材料进行处理，另一方面需要在墨水中加入各种增强粘附的材料，大大降低了电路的导电性；3)为了提高金属纳米线之间的接触，需要对电路进行进一步后处理，比如烧结等，由于金属纳米线的特殊性，烧结过程的工艺要求也比较严苛；4)在封装方面，虽然可以在器件上直接印刷需要的图形化电路，但是由于工艺流程情况以及器件兼容性，生产过程需要考虑多方面的因素以进行优化，不利于大规模生产制备。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种柔性电路的制备方法及产品和应用，首先用导电墨水在基底上打印导电电路，再通过辊压将OCA(光学透明胶)贴合到印好导电电路的基底上，形成OCA封装的柔性电路，印刷电路的基底直接作为柔性电路的第二面保护层，不需要单独的封装工艺。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种柔性电路的制备方法，步骤如下：
(1)选取OCA的保护层材料作为基底Ⅰ；
(2)用导电墨水在基底Ⅰ上印刷导电电路；
(3)将带有单面保护层的OCA辊压到导电电路表面，使导电电路嵌入到OCA材料中，排出气泡，形成OCA封装的柔性电路。
前述柔性电路的制备方法，步骤(1)所述OCA是以硅胶、丙烯酸或环氧树脂为原料制成的。
前述柔性电路的制备方法，步骤(1)所述基底Ⅰ保护层材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
前述柔性电路的制备方法，步骤(2)所述导电墨水是用纳米材料制成的；所述纳米材料选自石墨烯、碳纳米管、金属纳米线。
前述柔性电路的制备方法，步骤(2)所述导电墨水用纳米材料石墨烯和/或银纳米线制成，则步骤(3)所得为透明柔性电路。
前述柔性电路的制备方法，步骤(2)所述印刷为喷墨印刷或丝印印刷。
前述柔性电路的制备方法，步骤(3)所述辊压压力为0.5-2MPa，温度为60-80℃。。
如前述任一项柔性电路的制备方法制得的柔性电路。
如前述柔性电路的应用方法，步骤如下：
S1将OCA封装的柔性电路切割至需要尺寸；
S2去除基底Ⅰ；
S3将带OCA单面保护的柔性电路贴到器件基底Ⅱ上，并通过辊压方式完成贴合，排出气泡，即可。
前述柔性电路的应用方法，步骤S3中所述辊压压力为0.5-2MPa，温度为60-80℃。制备柔性电路和柔性电路应用的两个制程都可以采用卷对卷工艺实现，如图3所示。
与现有技术对比，发明的有益之处在于：
1.对基于纳米材料的导电墨水，本发明不需要向导电墨水中添加分散剂、增强粘附材料等，可以明显提高最终电路的导电性；同时也不需要对印刷电路的基底进行表面处理，节省了工艺成本；
2.本发明的导电电路嵌入OCA中，OCA的粘性保证了电路的吸附力，同时导电纳米材料制成的电路的稳定性也得到保证，在封装的时候不会出现任何脱落的可能；导电电路嵌入OCA中不影响透明性，嵌入时OCA可自动调整电路的平整性，在制备透明显示材料的时候，增强了产品的稳定性；
3.在制备的过程当中，直接完成了导电电路和OCA的封装，减少了工艺步骤和生产时间；且由于封装工艺比较复杂，本发明省却了单独封装工艺的复杂性和难度，提高了产品的合格率；
4.制备柔性电路和柔性电路具体应用时的两个制程都可以采用卷对卷工艺实现，能够降低投资成本，提高产能，因而具有广阔的市场前景。
5.本发明对基于印刷方式的图形化电路尤其适用。
附图说明
图1为本发明柔性电路的制备方法示意图；其中：(1)-基底Ⅰ；(2)-印刷导电电路；(3)-辊压带单面保护层OCA至基底Ⅰ；(4)-OCA封装的柔性电路；A-基底Ⅰ；B-导电电路；C-OCA；D-保护层；
图2为本发明柔性电路的应用方法示意图；其中：(4)-OCA封装的柔性电路；(5)-去除基底Ⅰ；(6)-辊压带OCA单面保护的柔性电路至基底Ⅱ；(7)-封装好的柔性电路器件；A-基底Ⅰ；B-导电电路；C-OCA；D-保护层；E-基底Ⅱ；
图3为卷对卷工艺示意图，其中：P–印刷导电电路；R-卷对卷工艺。
具体实施方式
本发明实施例1：如图1所示，一种柔性电路的制备方法：
(1)选取硅胶OCA的保护层材料聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基底Ⅰ；
(2)用纳米石墨烯导电墨水在基底Ⅰ上喷墨印刷导电电路；
(3)将带有单面保护层的硅胶OCA以压力0.5MPa、温度60℃辊压到导电电路表面，使导电电路嵌入到硅胶OCA材料中，抽真空方式排出气泡，形成硅胶OCA封装的透明柔性电路。
实施例2：如图1所示，一种柔性电路的制备方法：
(1)选取丙烯酸OCA的保护层材料聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基底Ⅰ；
(2)用银纳米线导电墨水在基底Ⅰ上喷墨印刷导电电路；
(3)将带有单面保护层的丙烯酸OCA以压力2MPa、温度80℃辊压到导电电路表面，使导电电路嵌入到丙烯酸OCA材料中，抽真空方式排出气泡，形成丙烯酸OCA封装的透明柔性电路。
实施例3：如图1所示，一种柔性电路的制备方法：
(1)选取环氧树脂OCA的保护层材料聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基底Ⅰ；
(2)用碳纳米管导电墨水在基底Ⅰ上丝印印刷导电电路；
(3)将带有单面保护层的环氧树脂OCA以压力1MPa、温度70℃辊压到导电电路表面，使导电电路嵌入到环氧树脂OCA材料中，排出气泡，形成环氧树脂OCA封装的柔性电路。
实施例4：一种柔性电路的制备方法：
(1)选取环氧树脂OCA的保护层材料聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基底Ⅰ；
(2)用铜纳米线导电墨水在基底Ⅰ上丝印印刷导电电路；
(3)将带有单面保护层的环氧树脂OCA以压力1.5MPa、温度75℃辊压到导电电路表面，使导电电路嵌入到环氧树脂OCA材料中，排出气泡，形成环氧树脂OCA封装的柔性电路；
(4)重复步骤(1)-(2)，然后将步骤(3)所得封装有柔性电路的环氧树脂OCA另一面的保护层去除，以压力1.5MPa、温度75℃辊压到导电电路表面，在环氧树脂OCA另一面嵌入导电电路，排出气泡，得环氧树脂OCA双面柔性电路。
实施例5：如图2所示，实施例1-3所得柔性电路的应用方法如下：
S1将OCA封装的柔性电路切割至需要尺寸；
S2去除基底Ⅰ；
S3将带OCA单面保护的柔性电路贴到器件基底Ⅱ上，以压力0.5MPa、温度80℃通过辊压完成贴合，抽真空方式排出气泡，即可。
实施例6：如图2所示，实施例1-3所得柔性电路的应用方法如下：
S1将OCA封装的柔性电路切割至需要尺寸；
S2去除基底Ⅰ；
S3将带OCA单面保护的柔性电路贴到器件基底Ⅱ上，通过辊压(压力1MPa、温度70℃)完成贴合，抽真空方式排出气泡，即可。
实施例7：实施例4所得柔性电路的应用方法如下：
S1将OCA双面柔性电路切割至需要尺寸；
S2去除一侧基底Ⅰ；
S3将带OCA单面保护的柔性电路贴到器件基底Ⅱ上，以压力2MPa、温度60℃通过辊压完成贴合，排出气泡；
S4去除另一侧基底Ⅰ并重复步骤S3，即可。
Claims (10)
1.一种柔性电路的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)选取OCA的保护层材料作为基底Ⅰ；
(2)用导电墨水在基底Ⅰ上印刷导电电路；
(3)将带有单面保护层的OCA辊压到导电电路表面，使导电电路嵌入到OCA材料中，排出气泡，形成OCA封装的柔性电路。
2.根据权利要求1所述柔性电路的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述OCA是以硅胶、丙烯酸或环氧树脂为原料制成的。
3.根据权利要求1所述柔性电路的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述基底Ⅰ保护层材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
4.根据权利要求1所述柔性电路的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述导电墨水是用纳米材料制成的；所述纳米材料选自石墨烯、碳纳米管、金属纳米线。
5.根据权利要求4所述柔性电路的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述导电墨水用纳米材料石墨烯和/或银纳米线制成。
6.根据权利要求1所述柔性电路的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述印刷为喷墨印刷或丝印印刷。
7.根据权利要求1所述柔性电路的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述辊压压力为0.5-2MPa，温度为60-80℃。
8.如权利要求1-7任一项所述柔性电路的制备方法制得的柔性电路。
9.如权利要求8所述柔性电路的应用方法，其特征在于，步骤如下：
S1将OCA封装的柔性电路切割至需要尺寸；
S2去除基底Ⅰ；
S3将带OCA单面保护的柔性电路贴到器件基底Ⅱ上，并通过辊压方式完成贴合，排出气泡，即可。
10.根据权利要求9所述柔性电路的应用方法，其特征在于：步骤S3中所述辊压压力为0.5-2MPa，温度为60-80℃。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210601 |