[發(fā)明專利]一種柔性傳感器陣列

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011260486.4
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112229548A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 閆興武;李穎;李璐;石一非;柏棟予
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: G01L1/16
• 分類號: G01L1/16;G01L9/08
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 郭桂峰

本發(fā)明公開了一種柔性傳感器陣列，依次設置第一電極陣列基板、絕緣膠層、復合壓敏層和第二電極陣列基板，其中，所述第一電極陣列基板和第二電極陣列基板均采用柔性基板上設置電極陣列分別形成第一電極陣列和第二電極陣列，所述第一電極陣列任一點電極均與第二電極陣列一點電極一一對應作為電極組。本發(fā)明能夠實現(xiàn)大面積傳感器陣列，壓敏陣列與電極陣列有更好的連通性，更好的附著力，體積更小，制備效率更高，避免了壓敏層重復安裝的過程。

技術領域

本發(fā)明涉及柔性傳感器技術領域，尤其涉及一種柔性傳感器陣列。

背景技術

隨著技術和現(xiàn)代化水平的提升，人們對壓力的監(jiān)測要求越來越高，不在局限于對規(guī)整剛性表面的壓力監(jiān)測，形式也多種多樣，普通的剛性傳感器已無法達到人們的實際需求。例如人們希望通過可穿戴，可貼敷甚至可植入等方式，實現(xiàn)對諸如心跳，脈搏，血壓，呼吸等生理指標的實時監(jiān)測，這些產(chǎn)品除了要兼顧準確性和安全性，也要考慮到人體佩戴的舒適性，能夠承受人體各種日常動作，甚至大負荷運動而不影響傳感器的性能指標。柔性壓力傳感器由于其隨意彎曲甚至折疊，體積小，厚度薄，柔性材料基本無毒無害，與人體具有良好的相容性，在醫(yī)療設備，智能機器人，可穿戴設備等領域得到了大量的研究與應用，近年來，柔性壓力傳感器已不再局限于對單一或少量點的壓力監(jiān)測，當前柔性壓力傳感器技術正朝著大面積，高密度，低成本等方向發(fā)展。

雖然柔性壓力傳感器技術近年來得到了長足的發(fā)展，但是大面積柔性陣列傳感器的研究較少。在大面積集成應用中，現(xiàn)有技術基于涂覆工藝的傳感器，一般先制備出壓敏層，再根據(jù)應用需求裁剪安裝，材料利用率低，厚度過大，成本過高。其次效率過低，大面積集成，僅僅是單個傳感器的重復安裝制作，不適合大面積高密度柔性陣列傳感器的制作。

故，針對現(xiàn)有技術的缺陷，實有必要提出一種技術方案以解決現(xiàn)有技術存在的技術問題。

發(fā)明內容

有鑒于此，確有必要提供一種柔性傳感器陣列，從而降低柔性壓力傳感器陣列的體積，提高大面積集成制作的效率，提高材料利用率。

為了解決現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明的技術方案如下：

一種柔性傳感器陣列，依次設置第一電極陣列基板、絕緣膠層、復合壓敏層和第二電極陣列基板，其中，所述第一電極陣列基板和第二電極陣列基板均采用柔性基板上設置電極陣列分別形成第一電極陣列和第二電極陣列，所述第一電極陣列任一點電極均與第二電極陣列一點電極一一對應作為電極組；

所述復合壓敏層為設置在第一電極陣列和第二電極陣列之間的壓敏層點陣，所述壓敏層點陣中任一點單元完全覆蓋并壓合于對應電極組之間；所述壓敏層點陣直接以絲網(wǎng)印刷的方式將未固化的壓敏復合材料印刷于第一電極陣列/第二電極陣列表面固化后形成；

所述絕緣膠層用于粘合所述第一電極陣列基板和第二電極陣列基板。

作為優(yōu)選的技術方案，所述第一電極陣列基板和第二電極陣列基板還設置引線端子，所述引線端子與各個點電極電連接，用于與外部電路連接。

作為優(yōu)選的技術方案，所述第一電極陣列基板和第二電極陣列基板采用柔性基板上印刷銀漿的方式分別形成第一電極陣列和第二電極陣列。

作為優(yōu)選的技術方案，所述柔性基板采用聚酯PET或聚酰亞胺PI。

作為優(yōu)選的技術方案，所述復合壓敏層通過壓敏復合材料制備而成，所述壓敏復合材料包括炭黑、硅橡膠、硅烷偶聯(lián)劑、納米SIO₂和石腦油。

作為優(yōu)選的技術方案，炭黑的占比為硅橡膠質量的2％-10％，硅烷偶聯(lián)劑的占比為配料總質量的2％-5％，納米SIO 2的占比為配料總質量的2％-10％，其余為石腦油；以上組分之和為100％。

作為優(yōu)選的技術方案，炭黑的占比為硅橡膠質量的6％。