柔性多層結構共形剝離工藝機理研究.pdf

1、柔性電子轉?。▌冸x與轉移）是實現器件功能封裝、產品包裝必須要解決的核心工藝之一。卷到卷（R2R）系統(tǒng)可以實現高效率、低成本的連續(xù)制造，能夠與柔性薄膜結構兼容，是柔性電子的理想制造方式。因此，研究如何將 R2R制造系統(tǒng)與柔性電子轉印工藝集成，實現大面積柔性電子 R2R批量制備，對于提高其生產效率、降低成本具有顯著意義。本文以器件層-粘膠層-載帶層柔性三層結構為對象，研究基于R2R系統(tǒng)的輥筒共形剝離和 R2R轉移工藝，從力學建模、機理分析和

2、工藝實驗等方面開展系統(tǒng)研究。本文主要研究工作和創(chuàng)新之處包括：
　　1）建立了器件層-粘膠層-載帶層多層復合結構共形剝離工藝的力學模型，給出了曲面共形狀態(tài)下中間粘膠層的正應力和剪應力的解析表達式，精確計算出多層結構中各層厚度對粘膠層能量釋放率的貢獻率，確定了器件可安全剝離的器件層和載帶層厚度允許范圍，為柔性電子器件的可共形剝離性提供判定準則。
　　2）研究了器件層-粘膠層-載帶層多層復合結構中材料組成和幾何尺寸，結合共形剝離工

3、藝機理模型揭示了材料屬性、幾何尺寸、剝離刀半徑以及共形角等器件與刀具參數對共形剝離的影響規(guī)律，建立了器件斷裂與剝離的競爭關系模型，計算出剝離刀的設計參數范圍，設計了含有多個剝離半徑的剝離刀，通過多層結構的剝離實驗驗證了剝離刀設計方法的正確性。
　　3）研究了張力與速度對共形剝離過程的影響規(guī)律，提出了張力輔助的共形剝離方法，提高了剝離的成功率并給出了張力設定的工藝范圍。建立了多層復合結構的黏彈性界面力學模型，并結合剝離實驗所獲界面斷

4、裂能與速度之間的關系，為選擇合適的R2R工藝參數（張力與速度）提供理論方法，實現共形剝離與R2R系統(tǒng)的綜合設計。
　　4）研究了R2R轉移過程界面殘余應力的產生機制，提出了低界面殘余應力的R2R轉移工藝方法，綜合考慮薄膜材料、結構、載帶層張力和工藝溫度等參數的影響，推導了 R2R轉移工藝過程中的應變失配模型，對材料屬性和結構參數進行協(xié)同優(yōu)化，通過R2R實驗平臺驗證了降低柔性電子器件的界面殘余應力的可行性。
　　本文所研究的共