[发明专利]一种柔性压力传感器及其制备方法

说明书

本发明属于压力检测技术领域，具体涉及一种柔性压力传感器及其制备方法，柔性压力传感器包括柔性基底、与柔性基底紧密接触的图案化电极、与图案化电极电连接的信号传输电极、覆盖于图案化电极上的压敏层、以及覆盖于压敏层或信号传输电极上的保护层；制备方法为：S1、选取柔性薄膜或者纺织面料作为柔性基底；S2、制作图案化电极层；S3、制备压敏层；S4、制备第一保护层；S5、制作信号传输电极；S6、制备第二保护层。本发明图案化电极、压敏层和保护层都是直接通过印刷或刻蚀一层层加工而成，省去了贴合加工和封装等工序，且能够有效避免膜材形变，传感器体积轻薄小巧、功耗小、适合多种场合下的应用要求，具有较强的通用性。

技术领域

本发明属于压力检测技术领域，具体涉及一种柔性压力传感器及其制备方法。

背景技术

随着物联网、人工智能等产业等不断发展，信息时代的应用需求对普通传感器提出了新的挑战：开发新材料、新工艺和开发新型传感器，以实现传感器的超薄、小型化、集成化、智能化发展。

本发明为应对上述挑战，提供了一种新型柔性传感器，比现有柔性传感器的结构更简单、厚度更薄、集成化更高，降低了装配难度和量产成本，有效避免了膜材形变、贴合加工、封装等多种难题；同时具有柔韧、可自由弯曲、便于携带、可穿戴等特点，能实现对压力、弯曲形变的高灵敏度识别和检测。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的装配难度大、灵敏度低的缺陷，提供一种不需要组装且大大提高灵敏度的柔性压力传感器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种柔性压力传感器，其特征在于：包括柔性基底、与所述柔性基底紧密接触的图案化电极、与所述图案化电极电连接的信号传输电极、覆盖于所述图案化电极上的压敏层、以及覆盖于所述压敏层或信号传输电极上的保护层；所述压敏层具有三维孔状微结构。

作为一种优选的实施方式，所述压敏层采用纳米复合压敏材料通过印刷、旋涂技术成膜后固化而成。

作为一种优选的实施方式，所述图案化电极和信号传输电极均紧密接触在所述柔性基底的上表面。

作为一种优选的实施方式，信号传输电极包括信号传输电极A和信号传输电极B，所述信号传输电极A与图案化电极设置在柔性基底的同一表面，所述图案化电极上覆盖有绝缘层，所述绝缘层上紧密接触有信号传输电极B，所述信号传输电极B通过设置于绝缘层上的窗口与所述图案化电极电连接。

作为另一种优选的实施方式，所述图案化电极包括分别紧密接触在所述柔性基底上表面和下表面的第一图案化电极和第二图案化电极，所述第一图案化电极上覆盖有第一压敏层，所述第二图案化电极外覆盖有第二压敏层，所述第一压敏层上覆盖有第一保护层，所述第二压敏层外覆盖有第二保护层；所述信号传输电极包括第一信号传输电极和第二信号传输电极，所述第一信号传输电极紧密接触在所述柔性基底的上表面且与所述第一图案化电极电连接，所述第二信号传输电极紧密接触在柔性基底的下表面且与所述第二图案化电极电连接。

作为又一种优选的实施方式，所述柔性基底上具有通孔，所述柔性基底的上表面紧密接触有图案化电极，所述柔性基底的下表面紧密接触有信号传输电极，所述信号传输电极穿过柔性基底上的通孔与所述图案化电极电连接；所述图案化电极的上覆盖有压敏层，所述压敏层上覆盖有第一保护层；所述信号传输电极外覆盖有第二保护层。

优选地，所述柔性基底采用聚酯、聚萘二甲酯乙二醇酯、聚酰亚胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇和聚乙烯材料的一种。

优选地，所述保护层为柔性绝缘高分子液体材料通过印刷、旋涂技术成膜后固化而成。

本发明还公开了一种柔性压力传感器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、选取柔性薄膜或者纺织面料作为柔性基底；