[發(fā)明專利]電子皮膚、制作方法和驅(qū)動(dòng)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710685924.3
• 申請(qǐng)日: 2017-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107496053A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李穎祎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): A61F2/10
• 分類號(hào): A61F2/10
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11243
• 代理人: 許靜,劉偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可穿戴設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電子皮膚、制作方法和驅(qū)動(dòng)方法。

背景技術(shù)

隨著電子信息技術(shù)、新材料和生物技術(shù)的發(fā)展，電子皮膚的應(yīng)用前景收到了關(guān)注。在人類甚至智能機(jī)械的表面集成具有功能性的材料，可以賦予人類或智能設(shè)備傳感等功能。這種可穿戴設(shè)備隨著智能終端的興起，促進(jìn)了健康醫(yī)療、家居、工業(yè)生產(chǎn)等設(shè)備的智能化。

電子皮膚可以作為可穿戴設(shè)備的一種，通過(guò)電子皮膚集成各種傳感器可以修復(fù)由于皮膚損傷造成感知障礙的病人重獲觸感。電子皮膚對(duì)柔性和彈性要求較高，并且要求在三維動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的情況下具有較好的壓力輸出功能。近年來(lái)對(duì)于電子皮膚有柔性化要求的趨勢(shì)，并且應(yīng)用于柔性壓力測(cè)試的柔性壓力傳感器是其中最具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。當(dāng)前電子皮膚的研究取得了不斷的進(jìn)展，但是大多數(shù)電子皮膚缺乏彈性、并且不能實(shí)現(xiàn)三維的表面壓力測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種電子皮膚、制作方法和驅(qū)動(dòng)方法，解決現(xiàn)有的電子皮膚缺乏彈性，并不能實(shí)現(xiàn)較好的壓力感應(yīng)功能的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的本，本發(fā)明提供了一種電子皮膚，包括：第一柔性基底、第二柔性基底、壓阻材料層以及壓力檢測(cè)單元，其中，

所述第一柔性基底與所述第二柔性基底相互貼合；

所述壓阻材料層設(shè)置于所述第一柔性基底與所述第二柔性基底之間；

所述第一柔性基底靠近所述第二柔性基底的一面上設(shè)置有多條第一彈性導(dǎo)電線；所述第一彈性導(dǎo)電線沿著第一方向延伸；

所述第二柔性基底靠近所述第一柔性基底的一面上設(shè)置有多條第二彈性導(dǎo)電線；所述第二彈性導(dǎo)電線沿著第二方向延伸；

所述第一彈性導(dǎo)電線和所述第二彈性導(dǎo)電線相互交叉，所述壓阻材料層設(shè)置于一所述第一彈性導(dǎo)電線和一所述第二彈性導(dǎo)電線的交叉位置處；

所述壓力檢測(cè)單元分別與所述多條第一彈性導(dǎo)電線和所述多條第二彈性導(dǎo)電線連接，用于向分時(shí)向多條所述第一彈性導(dǎo)電線提供輸入電壓，并分別從所述多條第二彈性導(dǎo)電線獲取電信號(hào)，根據(jù)所述電信號(hào)判斷是否有壓力作用于所述第一彈性導(dǎo)電線和所述第二彈性導(dǎo)電線的交叉位置處。

實(shí)施時(shí)，所述第一柔性基底和所述第二柔性基底為柔性高分子薄膜層，所述壓阻材料層為由壓敏橡膠制成；所述第一彈性導(dǎo)電線和所述第二彈性導(dǎo)電線為由摻雜有納米金屬線的柔性高分子制成。

實(shí)施時(shí)，所述壓力檢測(cè)單元包括：

輸入電壓提供模塊，分別與所述多條第一彈性導(dǎo)電線連接，用于分時(shí)向所述多條第一彈性導(dǎo)電線提供輸入電壓；

數(shù)據(jù)采集模塊，分別與所述多條第二彈性導(dǎo)電線連接，用于從所述第二彈性導(dǎo)電線獲取電信號(hào)；以及，

壓力檢測(cè)模塊，與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于根據(jù)所述電信號(hào)判斷是否有壓力作用于所述第一彈性導(dǎo)電線和所述第二彈性導(dǎo)電線的交叉位置處。

實(shí)施時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括多個(gè)數(shù)據(jù)采集子模塊；每一數(shù)據(jù)采集子模塊分別與一所述第二彈性導(dǎo)電線連接；

所述數(shù)據(jù)采集子模塊包括運(yùn)算放大器和參考電阻；

所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第二彈性導(dǎo)電線連接，所述運(yùn)算放大器的正相輸入端與用于提供第一電平的第一電平輸入端連接，所述運(yùn)算放大器的輸出端與所述壓力檢測(cè)模塊連接；

所述參考電阻的第一端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接，所述參考電阻的第二端與所述運(yùn)算放大器的輸出端連接；

所述壓力檢測(cè)模塊，具體用于根據(jù)所述運(yùn)算放大器通過(guò)其輸出端輸出的輸出電壓，以判斷是否有壓力作用于所述第一彈性導(dǎo)電線和所述第二彈性導(dǎo)電線的交叉位置處。

本發(fā)明提供了一種電子皮膚的制作方法，包括：

制作第一柔性基底，所述第一柔性基底的一面上形成有多條第一彈性導(dǎo)電線；所述第一彈性導(dǎo)電線沿著第一方向延伸；

制作第二柔性基底，在所述第二柔性基底的一面上形成有多條第二彈性導(dǎo)電線；所述第二彈性導(dǎo)電線沿著第二方向延伸；所述第一彈性導(dǎo)電線和所述第二彈性導(dǎo)電線相互交叉；

在所述第一柔性基底設(shè)置有所述第一彈性導(dǎo)電線的一面上形成壓阻材料層，所述壓阻材料層位于一所述第一彈性導(dǎo)電線和一所述第二彈性導(dǎo)電線的交叉位置處；

貼合所述第一柔性基底和所述第二柔性基底，使得所述壓阻材料層位于所述第一柔性基底設(shè)置有所述第一彈性導(dǎo)電線的一面和所述第二柔性基底設(shè)置有所述第二彈性導(dǎo)電線的一面之間。

實(shí)施時(shí)，所述制作第一柔性基底，所述第一柔性基底的一面上形成有多條第一彈性導(dǎo)電線的步驟包括：

提供一第一模具，所述第一模具具有一第一凹槽，所述第一凹槽底部具有多個(gè)沿著第一方向延伸的第一長(zhǎng)條形溝槽；