[发明专利]一种柔性电子器件弯曲应变的精准测量方法及系统

权利要求书

1.一种柔性电子器件弯曲变形的精准测量方法，其特征在于：

(1)提供超薄应变传感器，所述超薄应变传感器包括柔性基底及设置在所述柔性基底上的金属层，所述柔性基底包含非功能区，所述非功能区的长度大于所述超薄应变传感器与待测柔性电子器件界面之间的滑动区域的长度；

(2)通过胶水将所述超薄应变传感器预固定在所述柔性电子器件上，并夹紧所述超薄应变传感器及所述柔性电子器件以挤出多余的胶水，接着待胶水固化而完成所述超薄应变传感器的紧固；

(3)将所述超薄应变传感器与所述柔性电子器件整体连接到测试装置，并进行加载测量以采集多组实验数据；

(4)根据超薄应变传感器的应变系数及得到的实验数据求出所述超薄应变传感器在屈曲过程中的应变量，继而采用修改正系数对得到的应变量进行修正，即可求得待测柔性电子器件的真实应变；

在步骤(3)中同时构建了弯曲应变模型；根据系数修正理论求解出所述弯曲应变模型的修正系数K₁和K₂，将测得的待测柔性电子器件的最大应变值乘以所述修正系数K₁，从而得到测量状态的柔性电子器件上表面真实的最大应变；将待测柔性电子器件的最大应变值乘以修正系数K₂，得到自由弯曲状态的柔性电子器件上表面的最大应变；

所述的修正系数K₁为：

修正系数K₂为：

式中，h₀为贴有超薄应变传感器的柔性电子器件的中性层厚度；t_i(i＝1..4)分别为超薄应变传感器的各层厚度、柔性电子器件的各层厚度，其中，t₄为超薄应变传感器的金属层的厚度；t₁为柔性电子器件的厚度；以待测柔性电子器件的下端中心为原点建立坐标系；t₂为胶层的厚度；t₃为超薄应变传感器中的基底的厚度；ρ₀为柔性电子贴有超薄传感器时的柔性电子的弯曲曲率；ρ'₀为无超薄传感器时的柔性电子的弯曲曲率。

2.如权利要求1所述的柔性电子器件弯曲变形的精准测量方法，其特征在于：所述金属层包括电阻应变栅极、两个连接线、四个内引导线及四口软排线接口，所述电阻应变栅极的两端分别连接于两个所述连接线的中部，每个所述连接线的两端分别连接于两个所述内引导线的一端，所述内引导线的另一端分别连接于所述四口软排线接口，由此使得所述超薄应变传感器形成了四线制。

3.如权利要求2所述的柔性电子器件弯曲变形的精准测量方法，其特征在于：所述金属层的厚度为100nm，所述柔性基底的厚度为6μm。

4.如权利要求1-2任一项所述的柔性电子器件弯曲变形的精准测量方法，其特征在于：采用贴装辅助装置夹紧所述超薄应变传感器及所述柔性电子器件以挤出多余的胶水，所述贴装辅助装置包括凹字形的底座、器件支撑平台、球状软橡胶压头、连接件、压力测量元件、压力加载螺钉及压力数显表，所述压力加载螺钉的一端穿过所述底座的一端，且与所述底座之间形成螺纹连接；所述球状软橡胶压头连接于所述连接件，所述压力测量元件连接于所述压力加载螺钉，所述连接件同时连接于所述压力测量元件；所述器件支撑平台设置在所述底座的另一端，其与所述球状软橡胶压头相对设置；所述器件支撑平台用于承载待测柔性电子器件及超薄应变传感器；所述压力测量元件与所述压力数显表相连接。

5.如权利要求4所述的柔性电子器件弯曲变形的精准测量方法，其特征在于：所述压力测量元件用于测量施加在所述待测柔性电子器件上的压力数据，并将所述压力数据传输给所述压力数显表，所述压力数显表用于对接收到的压力数据进行实时显示，如此通过所述压力加载螺钉、所述压力数显表及压力测量元件来控制施加在待测柔性电子器件上的压力，从而实现控制胶水形成的粘附层的均匀性和厚度。

6.如权利要求5所述的柔性电子器件弯曲变形的精准测量方法，其特征在于：通过转动所述压力加载螺钉来调整施加在待测柔性电子器件上的压力。