[发明专利]一种用于超薄、柔性电子器件转移的装置、方法和应用

权利要求书

1.一种用于电子器件转移的装置，可实现电子器件从供体基板至受体基板的转移，该装置包括：

上电极层(103)和下电极层(104)，其对置间隔布置，通电后可在两者之间产生电场；

粘性层(105)，其固结在下电极层(104)的下表面，用于粘接待转移的电子器件(201)以将其从供体基板(202)上拾取并从而可转移；

其特征在于，还包括设置在上电极层(103)和下电极层(104)之间的电活性层(102)，电子器件被移动到受体基板上方后，其可在两电极层通电而产生的电场作用下被挤压而产生纵向以及横向的变形，该变形驱动下电极层(104)和粘性层(105)产生变形，从而产生剪力和/或凹凸顶起力，作用在附着于粘性层(105)表面的电子器件上，使其被脱粘并从而可放置于受体基板上。

2.根据权利要求1所述的一种用于电子器件转移的装置，其中，所述电活性层材料可以为电致伸缩聚合物如PVDF类材料、或者为介电弹性体如硅烷基类聚合物。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于电子器件转移的装置，其中，所述电活性层(102)根据具体的工艺的不同，其厚度可以在数十微米到百微米之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于电子器件转移的装置，其中，所述电活性层(102)可以为堆叠式结构，该结构中的每层电活性层厚度应控制在数个微米。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种用于电子器件转移的装置，其中，所述电活性层(102)厚度尺寸可以根据变形公式来确定，式中，n是堆叠的电活性层层数，κ_r和κ₀分别代表电活性材料本身的介电常数和真空介电常数，电压U施加在厚度为h_EAP的电活性层上。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种用于电子器件转移的装置，其中，上下电极层表面优选具有一定图案，其可实现在电场作用下电活性层在图案的空隙中产生凸起，该凸起产生的顶起力耦合横向产生的剪力可实现电气器件更好地脱粘。

7.根据权利要求6所述的一种用于电子器件转移的装置，其中，所述上下电极层表面的图案优选为多个小孔或凹槽。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种用于电子器件转移的装置，其中，上述电子器件(201)的横向尺寸小于粘结层(105)的尺寸，便于电子器件(201)在粘结层(102)变形的作用下主动脱粘。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种用于电子器件转移的装置，其中，所述粘性层的材料可为PDMs，其具备粘弹性能力。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种用于电子器件转移的装置，其中，上电极层顶部附着具有一定弹性的有机材料用于使该装置与外部动力装置连接。

11.一种利用权利要求1-10中任一项所述的装置进行电子器件转移的方法，以将电子器件从供体基板转移至受体基板，其特征在于，该方法包括：

(1)所述的转移装置中的粘性层下表面充分接触电子器件上表面，并施加一定的压力，从而使得粘性层充分粘接器件；

(2)所述的转移装置充分接触器件表面后，电子器件的供体基板固定后，所述的转移装置带动电子器件以一定的速度完成器件与供体基板的剥离。

(3)电子器件被转移至靠近受体基板目标位置上方，在所述的上下电极施加电场，使得电活性层产生变形，带动粘性层产生变形，进而完成器件与粘性层的主动脱粘。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，也可以结合真空吸附或者受体基板粘性来使得器件更快地完全与粘接层分离。

13.权利要求1-10中任一项所述的装置在电子器件转移或阵列微电子器件/结构的转印中的应用。