[发明专利]一种点阵型柔性压力分布传感器及其制备方法

权利要求书

1. 一种点阵型柔性压力分布传感器，其特征是：包括第一柔性衬底（31a）及位于所述第一柔性衬底（31a）下方的第二柔性衬底（31b），第一柔性衬底（31a）上设置若干均匀分布的行电极（35），所述行电极（35）上覆盖有电连接的行电极力敏油墨（74），第一柔性衬底（31a）上对应于设置行电极（35）的另一端设有行引出电极（23a），所述行引出电极（23a）与行电极（35）相匹配并电连接；

第二柔性衬底（31b）上设置若干均匀分布的列电极（36），所述列电极（36）上覆盖有电连接的列电极力敏油墨（75），第二柔性衬底（31b）对应于设置列电极（36）的另一端设有列引出电极（23b），所述列引出电极（23b）与列电极（36）相匹配并电连接；

第一柔性衬底（31a）对应设置行引出电极（23a）的一端与第二柔性衬底（31b）对应设置列引出电极（23b）的一端绝缘后粘结固定，且使得行电极（35）与列电极（36）间呈纵横交错分布，行电极（35）通过行电极力敏油墨（74）与列电极（36）的列电极力敏油墨（75）相接触。

2.根据权利要求1所述的点阵型柔性压力分布传感器，其特征是：所述行电极力敏油墨（74）的材料包括油墨溶剂、油墨粘合剂及导电纳米粒子；列电极力敏油墨（75）与行电极力敏油墨（74）的材料组份设置一致。

3.根据权利要求2所述的点阵型柔性压力分布传感器，其特征是：所述油墨溶剂与油墨粘合剂的质量比为1.5~6：1；油墨粘合剂与导电纳米粒子的质量比为5~15：1；油墨溶剂为2-丁酮、乙二醇醚、四氢呋喃中的一种或几种；油墨粘合剂为聚丙烯粘合剂、天然或人工合成橡胶粘合剂、环氧树脂粘合剂、硅橡胶粘合剂中的一种或几种，导电纳米粒子的直径为1~1000nm，导电纳米粒子为碳粉、石墨烯、碳纳米管中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的点阵型柔性压力分布传感器，其特征是：所述油墨溶剂与油墨粘合剂的质量比为1.8~3：1；导电纳米粒子的直径为15~50nm。

5.根据权利要求1所述的点阵型柔性压力分布传感器，其特征是：所述第一柔性衬底（31a）对应设置行引出电极（23a）的端部设有用于将行引出电极（23a）引出的第一挖除区（13a），所述第一挖除区（13a）贯通第一柔性衬底（31a）；第二柔性衬底（31b）对应设置列引出电极（23b）的端部设有用于将列引出电极（23b）引出的第二挖除区（13b），所述第二挖除区（13b）贯通第二柔性衬底（31b）。

6.根据权利要求1所述的点阵型柔性压力分布传感器，其特征是：所述第一柔性衬底（31a）与第二柔性衬底（31b）通过印刷UV油墨并固化后绝缘粘结固定。

7.根据权利要求1所述的点阵型柔性压力分布传感器，其特征是：所述行电极力敏油墨（74）印刷覆盖于相应的行电极（35）上，且相邻的行电极（35）间形成第一凹坑（81），所述第一凹坑（81）的深度从行电极（35）对应印刷行电极力敏油墨（74）的表面延伸到第一柔性衬底（31a）表面；所述列电极力敏油墨（75）覆盖于相应的列电极（36）上，且相邻的列电极（36）间形成第二凹坑（82），所述第二凹坑（82）的深度从列电极（36）对应印刷列电极力敏油墨（75）的表面延伸到第二柔性衬底（31b）的表面。

8.根据权利要求1所述的点阵型柔性压力分布传感器，其特征是：所述行电极力敏油墨（74）印刷覆盖于相应的行电极（35）上，且相邻的行电极（35）间形成第一凹坑（81），所述第一凹坑（81）的深度从行电极（35）对应印刷行电极力敏油墨（74）的表面延伸到第一柔性衬底（31a）表面；所述列电极力敏油墨（75）覆盖于相应的列电极（36）上，并覆盖于相邻列电极（36）间的第二柔性衬底（31b），以在第二柔性衬底（31b）上形成列力敏油墨接触平面（92）。

9.根据权利要求1所述的点阵型柔性压力分布传感器，其特征是：所述行电极力敏油墨（74）印刷覆盖于相应的行电极（35）上，并印刷覆盖于相邻行电极（35）间的第一柔性衬底（31a）上，以在第一柔性衬底（31a）上形成行力敏油墨接触平面（91）；所述列电极力敏油墨（75）印刷覆盖于相应的列电极（36）上，并印刷覆盖于相邻列电极（36）间的第二柔性衬底（31b），以在第二柔性衬底（31b）上形成列力敏油墨接触平面（92）。

10.一种点阵型柔性压力分布传感器的制备方法，其特征是，所述压力分布传感器的制备方法包括如下步骤：

（a）、提供柔性衬底材料，所述柔性衬底材料包括相互连接的第一柔性衬底（31a）及第二柔性衬底（31b）；

（b）、在上述柔性衬底材料上通过丝网印刷得到所需第一柔性衬底（31a）及第二柔性衬底（31b）对应的器件边框（24）；

（c）、在上述第一柔性衬底（31a）通过丝网印刷分别得到行电极（35）、行引出电极线（22a）、行引出电极（23a）及第一挖除区边框（25a），行电极（35）位于第一柔性衬底（31a）的第一传感区（11a）；并在第二柔性衬底（31b）上通过丝网印刷分别得到列电极（36）、列引出电极线（22b）、列引出电极（23b）及第二挖除区边框（25b），且在第一柔性衬底（31a）与第二柔性衬底（31b）的结合部印刷得到裁剪线（40）；列电极（36）位于第二柔性衬底（31b）的第二传感区（11b）；

（d）、在第一传感区（11a）及第二传感区（11b）上印刷所需的力敏油墨，得到覆盖行电极（35）的行电极力敏油墨（74）及覆盖列电极（36）的列电极力敏油墨（75）；

（e）、沿第一挖除区边框（25a）挖除第一柔性衬底（31a）的衬底材料，形成第一挖除区（13a），并沿第二挖除区边框（25b）挖除第二柔性衬底（31b）的衬底材料，形成第二挖除区（13b）；

（f）、在上述第一柔性衬底（31a）上对应的行电极引出区（12a）印刷UV油墨，并使得行引出电极（23a）裸露；同时，在第二柔性衬底（31b）上对应的列电极引出区（12b）印刷UV油墨，并使得列引出电极（23b）裸露；

（g）、利用UV灯使得上述印刷后的UV油墨进行初步固化；

（h）、在上述第一柔性衬底（31a）上对应第一传感区（11a）及行电极引出区（12a）外的区域再次印刷UV油墨，并在第二柔性衬底（31b）上对应第二传感区（11b）及列电极引出区（12b）外的区域再次印刷UV油墨；

（i）、将上述第一柔性衬底（31a）与第二柔性衬底（31b）沿裁剪线（40）翻转，并使得第一柔性衬底（31a）与第二柔性衬底（31b）对应印刷UV油墨的表面相接触，并再利用UV灯使得第一柔性衬底（31a）与第二柔性衬底（31b）通过UV油墨绝缘后粘结固定；

（j）、沿器件边框（24）及裁剪线（40）对柔性衬底材料进行裁剪，得到所需的压力分布传感器。