[发明专利]柔性光波导及其制备方法

说明书

本发明涉及一种柔性光波导及其制备方法，包括：提供基板，并在基板上形成牺牲层；在牺牲层上依次形成第一光限制层、光传输层；在光传输层上形成光刻胶层，对光刻胶层进行曝光、显影、刻蚀，得到光传输单元；在光传输单元上覆盖第二光限制层，得到预制体；提供柔性衬底，将预制体转印于柔性衬底上，得到柔性光波导。该柔性光波导包括柔性衬底以及依次形成于柔性衬底上的第一光限制层和第二光限制层，第一光限制层和第二光限制层之间包埋有光传输单元。本发明的柔性光波导是一种类皮肤超薄光波导，与人体皮肤贴合度很好，可以实现柔性电子器件的高度集成且微型化，用于柔性可穿戴医疗电子器件时可以提高人体舒适感。

技术领域

本发明涉及光波导领域，特别是涉及柔性光波导及其制备方法。

背景技术

众所周知，全光网络的发展离不开各种集成光学器件，为全光网络提供低成本、高性能的集成光学器件是决定其发展进程的重要因素。所以，集成光学器件的发展在世纪的前十年里可谓突飞猛进，不断有各种新型光互连、传感的器件报道出来。其中，集成光波导包括平面介质光波导和条形介质光波导，通常是集成光学器件中的一部分。

随着柔性可穿戴设备的发展，无数柔性集成光学器件逐渐进入大众的视野。但是，目前的柔性光波导较厚，柔韧性不佳，无法与人体皮肤进行很好的贴合，也无法实现与柔性硅基光子学器件的集成，导致柔性电子器件很难实现微型化以及超薄化。因此，制备一种可用于柔性集成光学器件的柔性光波导显得尤为迫切与重要。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种柔性光波导及其制备方法；该制备方法得到的柔性光波导是一种类皮肤超薄光波导，与人体皮肤贴合效果很好，同时可以与柔性硅基光子学器件实现很好的集成，最终实现柔性电子器件的高度集成且微型化，用于柔性可穿戴医疗电子器件时可以提高人体舒适感。

一种柔性光波导的制备方法，所述制备方法包括：

(1)提供基板，并在所述基板上形成牺牲层；

(2)在所述牺牲层上依次形成第一光限制层、光传输层；

(3)在所述光传输层上形成光刻胶层，对光刻胶层进行曝光、显影、刻蚀，得到至少一个光传输单元；

(4)在所述光传输单元上覆盖第二光限制层，得到预制体；

(5)提供柔性衬底，将所述预制体转印于所述柔性衬底上，得到柔性光波导。

在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述第一光限制层的材料包括PI。

在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述光传输层包括硅层。

在其中一个实施例中，形成所述硅层的方法包括蒸镀、溅射中的一种，温度为80℃～100℃。

在其中一个实施例中，步骤(3)中，对光刻胶层进行曝光、显影，曝露部分所述光传输层，再对曝露部分的所述光传输层进行刻蚀，以曝露部分所述第一光限制层，去除剩余的光刻胶层，得到至少一个光传输单元。

在其中一个实施例中，步骤(3)中，所述光传输单元的数量为多个，相邻两所述光传输单元的间隔为1μm～5μm。

在其中一个实施例中，步骤(4)中，在所述光传输单元上覆盖第二光限制层，并使所述第二光限制层覆盖曝露部分所述第一光限制层，得到预制体。

在其中一个实施例中，步骤(4)中，所述第二光限制层包括二氧化硅层。

在其中一个实施例中，形成所述二氧化硅层的方法包括蒸镀、溅射中的一种，温度为80℃～100℃。

在其中一个实施例中，所述第一光限制层的厚度为10μm～20μm；及/或

所述光传输层的厚度为0.1μm～3μm；及/或