[发明专利]一种柔性阵列式湿度压力传感器及其制备工艺

权利要求书

1.一种基于喷墨打印技术的柔性阵列式湿度压力传感器，其特征在于，从下到上依次包含：

柔性基底，采用可弯曲的生物相容性材料，柔性基底上分为湿度传感区域和压力传感区域，所述湿度传感区域至少设有一个湿度传感单元，所述压力传感区域设有多个压力传感单元；

下层电路，使用喷墨打印技术打印在柔性基底上，每个传感单元均包括一个电容底极板和与该电容底极板相连的电感线圈；

绝缘层，采用具有介电性能的柔性绝缘材料覆盖于整个下层电路上，并且露出每个电感线圈的引线头；

吸水层，设于湿度传感区域的绝缘层上能够吸水膨胀用于感湿的柔性高分子薄膜；

上层电路，包括使用喷墨打印技术分别打印在吸水层和压力传感区域绝缘层上每个传感单元的电容顶极板以及与相应电容顶极板相连的连接引线，并使得连接引线与相应传感单元的电感线圈电连通，所述湿度传感区域的电容顶极板上设有便于吸湿和蒸发的大量微孔；

柔性保护层，覆盖于上层电路上，用于保护上层电路，所述湿度传感区域的柔性保护层上设有与该区域电容顶极板对应的湿敏窗口；

湿度传感区域每个传感单元的电容底极板、绝缘层、吸水层及电容顶级板一起构成平板湿敏电容，平板湿敏电容和湿度传感区域的电感线圈一起构成湿度LC谐振电路；

压力传感区域每个传感单元的电容底极板、绝缘层、吸水层及电容顶级板一起构成平板压敏电容，平板压敏电容和压力传感区域的电感线圈一起构成压力LC谐振电路；

通过选择谐振电路的参数，使得在各自测量量程内每个传感单元的LC谐振电路的谐振频率错开。

2.根据权利要求1所述的柔性阵列式湿度压力传感器，其特征在于：所述湿度传感区域设有一个传感单元，所述压力传感区域设有两个传感单元。

3.根据权利要求1所述的柔性阵列式湿度压力传感器，其特征在于：所述柔性基底的厚度为50-100μm，材料为具有良好生物相容性的聚亚酰胺；所述绝缘层厚度为300-500nm，材料为具有良好介电性能的聚二甲基硅氧烷。

4.根据权利要求1所述的柔性阵列式湿度压力传感器，其特征在于：所述吸水层厚度为180-360nm，材料为具有良好黏着性和吸水性的聚乙烯醇。

5.根据权利要求1所述的柔性阵列式湿度压力传感器，其特征在于：所述上层电路和下层电路均使用纳米银墨水打印。

6.根据权利要求1所述的柔性阵列式湿度压力传感器，其特征在于：所述湿度传感区域的电容顶极板为阵列式网孔电极，网孔构成便于吸湿和蒸发的大量微孔，在靠近与其电感线圈相连一端预留有一定宽度的非开孔区域。

7.根据权利要求1所述的柔性阵列式湿度压力传感器，其特征在于：所述上层电路和下层电路的厚度均为100-300nm。

8.根据权利要求6所述的柔性阵列式湿度压力传感器，其特征在于：所述柔性保护层为聚亚酰胺或聚二甲基硅氧烷。