柔性電子技術(shù)是將薄膜電子元件制作在柔性襯底上的新興電子技術(shù)。柔性電子器件具有可彎曲、可卷曲、可壓縮或可拉伸等能力,能滿足人體或機器對設(shè)備形變要求,具有可穿戴、與皮膚緊密貼合、甚至可人體植入等功能,有望應(yīng)用于移動通信、健康監(jiān)測、人體仿生和學(xué)習(xí)娛樂等領(lǐng)域。柔性電子將從可彎曲、可卷曲器件向著可拉伸和人體皮膚共性貼合器件的方向發(fā)展,這對電子元件和電極電路等制作材料提出了新的挑戰(zhàn)。近年來,一些具有本征柔性的導(dǎo)電材料,如金屬納米材料、碳納米材料和有機導(dǎo)電聚合物等得到了快速的發(fā)展,為各類柔性電子器件的構(gòu)筑提供了有力的支撐。另一方面,將傳統(tǒng)的剛性功能材料設(shè)計成可拉伸的柔性幾何結(jié)構(gòu)也為柔性電子領(lǐng)域帶來了新的解決方案。在新興的柔性材料中,多孔結(jié)構(gòu)材料因具有相對密度低、比強度高、比表面積高、重量輕、隔音、隔熱、滲透性好等優(yōu)點而被廣泛關(guān)注。尤其是多孔材料可以實現(xiàn)良好的透光和透氣性,以及可拉伸等性能,非常符合柔性電子器件的制作需求。本論文根據(jù)二維和三維多孔材料的結(jié)構(gòu)和功能特點,利用呼吸圖法和模板浸出法制備了柔性透明電極、可拉伸電極、透氣性超薄可拉伸電極和透氣性電介質(zhì)等柔性電子材料,并探討了它們在有機光電器件、拉伸...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
專用術(shù)語注釋表
第一章 緒論
    1.1 柔性電子器件的發(fā)展概況
        1.1.1 柔性電子器件簡介
        1.1.2 柔性電子器件的組成
    1.2 柔性電極材料
        1.2.1 柔性電極材料的分類
        1.2.2 碳納米管柔性電極
        1.2.3 石墨烯柔性電極材料
        1.2.4 導(dǎo)電聚合物
        1.2.5 金屬納米線
        1.2.6 多孔金屬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)
        1.2.7 柔性電極的功能調(diào)控
    1.3 多孔柔性電極的結(jié)構(gòu)和制備方法
        1.3.1 孔結(jié)構(gòu)材料的定義與分類
        1.3.2 具有二維多孔結(jié)構(gòu)的柔性電子器件
        1.3.3 具有三維多孔結(jié)構(gòu)的柔性電子器件
        1.3.4 呼吸圖法技術(shù)簡介
        1.3.5 模板浸出法技術(shù)簡介
        1.3.6 本論文研究的目的和主要內(nèi)容
第二章 多孔銅柔性透明電極的制備及其在有機太陽能電池中的應(yīng)用研究
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 主要原料及試劑
        2.2.2 主要儀器制備
        2.2.3 材料制備方法
        2.2.4 材料性能表征
    2.3 呼吸圖法制備柔性透明電極的結(jié)構(gòu)與光電性能
        2.3.1 柔性電極微觀結(jié)構(gòu)的表征
        2.3.2 柔性電極光電性能的表征
    2.4 柔性有機光電子器件的制備與性能
        2.4.1 柔性電極的表面改性
    2.5 柔性有機太陽能電池的制備與性能
    2.6 本章小結(jié)
第三章 多孔銀柔性透明電極的制備及其在拉伸傳感器中的應(yīng)用研究
    3.1 前言
    3.2 實驗方法
        3.2.1 本實驗所用主要原料及試劑
        3.2.2 本實驗所用主要制備儀器
        3.2.3 樣品制備方法
        3.2.4 材料性能表征
    3.3 蜂窩狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的可拉伸形變分析
    3.4 呼吸圖法制備可拉伸電極的結(jié)構(gòu)與光電性能
        3.4.1 可拉伸電極的微觀結(jié)構(gòu)
        3.4.2 可拉伸電極的光學(xué)和電學(xué)性能
    3.5 拉伸傳感器的應(yīng)用研究
        3.5.1 拉伸傳感器在運動檢測中的應(yīng)用研究
        3.5.2 拉伸傳感器在震動檢測中的應(yīng)用研究
    3.6 本章小結(jié)
第四章 多孔AgNW/TPU柔性超薄透氣電極的制備及其在生物電監(jiān)測中的應(yīng)用研究
    4.1 前言
    4.2 實驗方法
        4.2.1 本實驗所用主要原料及試劑
        4.2.2 本實驗所用主要制備儀器
        4.2.3 樣品制備方法
        4.2.4 材料結(jié)構(gòu)與性能表征
    4.3 呼吸圖法制備超薄透氣性電極的結(jié)構(gòu)與光電性能
        4.3.1 超薄透氣性電極的微觀結(jié)構(gòu)
        4.3.2 超薄透氣性電極的光電性能
    4.4 超薄透氣電極在可穿戴器件中的應(yīng)用研究
        4.4.1 超薄透氣電極對生物電的監(jiān)測性能
        4.4.2 超薄透氣電極在可穿戴無線自電容式觸摸傳感器中的應(yīng)用
    4.5 本章小結(jié)
第五章 多孔Graphite/BaTiO3/PDMS彈性電介質(zhì)材料及其在壓力傳感器中的應(yīng)用研究
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 本實驗所用主要原料及試劑
        5.2.2 本實驗所用主要制備儀器
        5.2.3 樣品制備過程
        5.2.4 材料性能表征
    5.3 多孔彈性電介質(zhì)的結(jié)構(gòu)與電學(xué)性能
        5.3.1 多孔彈性電介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成
        5.3.2 Graphite/BaTiO₃/PDMS電介質(zhì)的介電性能
        5.3.3 多孔Graphite/BaTiO₃/PDMS彈性電介質(zhì)的機械與介電性能
    5.4 多孔彈性電介質(zhì)在電容式壓力傳感器中的應(yīng)用
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間申請的專利
附錄3 攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項目
致謝



本文編號：4034859