[发明专利]一种片状压力开关

说明书

技术领域

本发明属于可穿戴电子设备领域，具体涉及一种可应用于智能纺织品的片状压力开关。

背景技术

用于可穿戴电子设备以及智能纺织品的压力开关已有相关专利报道。这些专利包括传统的硬质压力开关和新兴的织物压力开关。传统压力开关的厚度较大，刚度大，不可弯折，所以本质上不适合智能可穿戴用途。而织物压力开关的上下两电极多是通过点与点、点与线或者线与线接触的方式实现导通。这种结构的抗剪切能力差，一旦错位就会失效；并且寿命十分有限，如在多次弯折和剪切的情况下，寿命将更短。另外，有专利报道过上下电极通过面与面接触而导通的织物压力开关。虽然这类开关具有更高的稳定性和寿命，但其导线无法焊接，只能采用昂贵的导电胶连接。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种片状压力开关，该片状压力开关结构简单。导电层与平面电极之间进行了面接触，轻薄稳定，耐疲劳，导电稳定性和防水性高，抗弯折，抗剪切能力强。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种片状压力开关，包括导电层、弹性隔离层和柔性电路板。所述弹性隔离层设有透孔；所述柔性电路板设有平面电极。

进一步地，所述导电层由导电织物、导电高分子膜或导电材料与高分子材料复合膜中的一种制成。

进一步地，所述导电织物由机织布、针织布、编结物或非织造布中的一种制成。所述导电高分子复合膜是由基于不同类别的金属材料包括铜、银、金、镍、铝等金属导体及在非导电材料表面镀铜、银、金、镍、铝等金属导体制成的导电膜。

优选地，所述导电织物为镀银纤维织物、镀铜纤维织物或镀铜镍纤维织物中的一种。

进一步地，所述导电织物由导电纱线织成；或所述导电织物由导电纱线和非导电纱线交织成；或所述导电织物包括由非导电纱线织成的布层和涂覆于所述布层上侧的导电涂层制成。

作为本发明优选的实施方式，所述弹性织物层由实心板材、薄膜或织物中的一种制成；所述实心板材优选为由硅胶、聚氨酯或其他弹性高分子材料制成的板材；所述织物优选为弹性聚合物纤维制成的织物。

优选地，所述弹性隔离层为由聚氨酯长丝加工而成的弹性织物。

进一步地，所述导电层与弹性隔离层之间以及弹性隔离层与柔性电路板之间分别通过粘合层粘结，所述粘合层为热熔型TPU膜、丙烯酸类粘合剂、硅胶类粘合剂或增韧环氧类粘合剂。

作为本发明优选的实施方式，所述柔性电路板以PI、PET等高分子材质为基材。

进一步地，所述基材表面有一对或者多对任意形状的平面电极，电极与焊盘之间有电路连接。

优选地，所述柔性电路板以PI为基材，所述基材表面有一对平面电极。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明所述的片状压力开关，在施压情况下，导电层透过中间弹性隔离层的透孔与柔性电路板上的一对或多对平面电极实现面接触，使得电极导通。这将极大地提高片状压力开关的导电稳定性和防水性，并且部分地改善抗弯折和抗剪切能力。另外，可以通过改变隔离层的厚度、弹性模量、透孔尺寸、导电层的厚度和弹性模量、以及平面电极的间距来调节压力开关的导通压强阈值；通过改变导电层和平面电极的电导率和改变导电接触面积的大小来调节开关的导通电阻值。本发明结构简单，轻薄稳定，可以很好地嵌入到服用纺织品中，而且片状压力开关的导通压强可调，转换电路简单，可用于智能鞋和鞋垫、智能坐垫，智能服装等可穿戴智能纺织品。

附图说明

图1为本发明所述的片状压力开关的立体爆炸视图；

图2为本发明所述的片状压力开关的方法原理图(横截图)；

图3为本发明所述的弹性隔离层：四个圆孔，单个方孔，单个六边形孔

图4为本发明所述的柔性电路板：两对电极，一对长方形电极和一对椭圆电极

图5为本发明所述的片状压力开关的压强与电阻的关系图；

其中1导电层 2弹性隔离层 3柔性电路板

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。