柔性電子

1、柔性電子概念
　　柔性電子（Flexible Electronics）又稱爲塑料電子(Plastic Electronics)、印刷電子(Printed Electronics)、有機電子(Organic Electronics)、聚合體電子(Polymer Electronics)等，是將無機/有機材料電子器件製做在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新型電子技術。

　　柔性電子製造的關鍵包括製造工藝、基板和材料等，其核心是微納米圖案化製造，涉及機械、材料、物理、化學、電子等多學科交叉研究。

　　柔性電子以其獨特的柔性/延展性以及高效、低成本製造工藝，在信息、能源、醫療、國防等領域具備普遍應用背景，如柔性電子顯示器、有機發光二極管、印刷RFID、薄膜太陽能電池板、電子報紙、電子皮膚等

2、柔性電子系統結構

1.電子元器件

　　電子元器件是柔性電子產品的基本組成部分，包括電子技術中經常使用的薄膜晶體管、傳感器等，這些電子元器件與傳統電子技術的元器件沒有本質差異，部分元器件採用無機半導體材料，因爲其材質較脆，在變形過程當中容易發生折斷，因此一般不直接分佈在電路板上，而是先安放在剛性微胞元上，而後承載元器件的微結構再分佈在柔性基板上，這樣作的好處是有利於保護電子元器件，避免在彎曲過程當中損壞。

　　有機電子元器件的優勢是OTFT爲減少元器件重量和厚度、提升其柔韌性和延展性創造了條件。

2.柔性基板

　　柔性基板區別於傳統剛性基板的特色是：絕緣性（不容許漏電，要保證其上電子設備的正常工做和安全性）、廉價性、柔韌性、薄膜型。

　　故而基於上述特性，一般採用高分子聚合物，目前經常使用做柔性基板材料的是杜邦公司的聚酰亞胺薄膜材料、聚二甲基硅氧烷、PET等。

3.交聯導電體

　　電子元器件分佈在剛性的微胞元上，許多這樣的微結構分佈於基板上，由交聯導電體（相似於電線）將其鏈接成一個完整的柔性電路。

4.粘合層

　　柔性電子系統各類組成部分的結合須要粘合層，對交聯導電體和柔性基板的粘合尤其關鍵。

　　應具備的特性（1）耐熱性、（2）結協力、（3）彎曲能力

　　目前柔性電路經常使用的粘合層材料主要有丙烯酸樹脂和環氧樹脂

5.覆蓋層

　　用於保護柔性電路不受塵埃、潮氣或者化學藥品的侵蝕，同時也能減少彎曲過程當中電路所承受的應變，同時也能減少柔性電路中剛性微胞元邊緣的應力強度，而且抑制其與柔性基板分離。

　　須要可以忍受長期撓曲、抗疲勞性、具備良好的敷形型，以及無氣泡層壓的要求

　　用於覆蓋層的經常使用材料爲 丙烯酸樹脂、環氧樹脂以及聚酰亞胺等。

3、製備工藝

　　柔性電子製造技術水平指標包括芯片特徵尺寸和基板面積大小，其關鍵是如何在更大幅面的基板上以更低的成本製造出特徵尺寸更小的柔性電子
器件。
　　柔性電子製造過程一般包括:

　　材料製備-沉積-圖案化-封裝, 可經過捲到卷(R2R)基板輸送進行集成。其中現有的圖案化技術包括光刻、蔭罩、打印（微接觸印製和噴印）等，對好比下圖：

 

 4、應用

1.柔性電子顯示屏

 

2.薄膜太陽能電池板

 

3.柔性RFID

 

4.電子皮膚