一種柔性傳感器陣列的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性傳感器陣列。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著柔性電子學(xué)的發(fā)展，柔性傳感技術(shù)已逐漸發(fā)展成為一項令人矚目的高新智能交互技術(shù)，對實現(xiàn)柔性接觸界面、曲面和不規(guī)則形狀接觸界面之間的接觸交互作用力的感測，以及動態(tài)分布信息的感測具有至關(guān)重要的作用。基于此技術(shù)的柔性傳感器陣列是測量多種柔性接觸界面及超窄間隙接觸界面之間接觸壓力大小及分布信息的理想器件，表現(xiàn)出了極大的應(yīng)用前景。
[0003]而，傳統(tǒng)的剛性或柔性較小的傳感器難以準確感測上述接觸界面之間的接觸交互作用力及其動態(tài)分布信息，并且，傳統(tǒng)的制備方法也難以達到此類新型柔性傳感器陣列的制備精度和批量制備速度與低成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型針對上述的不足，提供了一種柔性傳感器陣列及其制備方法。
[0005]本實用新型實施例提供了一種柔性傳感器陣列，包括柔性襯底、陣列電極、柔性敏感層和保護層；
[0006]所述陣列電極設(shè)置于所述柔性襯底的表面，其中，所述陣列電極包括至少一個電極陣列；
[0007]在所述陣列電極的表面設(shè)置有所述柔性敏感層；
[0008]所述保護層設(shè)置于所述柔性敏感層的上方，且，所述保護層覆蓋所述柔性敏感層和所述柔性襯底。
[0009]優(yōu)選的，還包括引線電極，其中，所述柔性襯底包括陣列區(qū)和引線區(qū):
[0010]所述陣列電極設(shè)置于所述陣列區(qū)，所述引線電極設(shè)置于所述引線區(qū)，且，所述引線電極設(shè)置于所述柔性襯底的表面。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述保護層覆蓋所述柔性敏感層和位于所述陣列區(qū)的所述柔性襯底。
[0012]優(yōu)選的，所述柔性襯底通過紫外壓印具有第一圖案。
[0013]優(yōu)選的，所述陣列電極通過氣溶膠噴墨方式印刷于所述柔性襯底的表面。
[0014]優(yōu)選的，所述陣列電極通過無膠柔性印刷電路板方式設(shè)置于所述柔性襯底的表面。
[0015]優(yōu)選的，所述電極陣列為金屬薄膜電極陣列。
[0016]優(yōu)選的，所述柔性襯底為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺和聚乙烯中的一種。
[0017]優(yōu)選的，所述柔性敏感層的材料為納米材料。
[0018]優(yōu)選的，所述保護層的材料為具有生物相容性的柔性高分子材料。
[0019]本實用新型實施例中的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點:
[0020]通過在柔性襯底和柔性敏感層之間設(shè)置包括至少一個電極陣列的陣列電極，每個電極陣列都能夠獨立采集壓力數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了同時采集多點壓力數(shù)據(jù)的技術(shù)效果，并且，基于納米材料的三維孔狀結(jié)構(gòu)可以保證柔性傳感器陣列具有高靈敏度和信噪比，同時，本申請的柔性傳感器陣列在工業(yè)生產(chǎn)上簡單、方便，還可以實現(xiàn)高精度、大批量、低成本的制備。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型一種實施例中柔性傳感器陣列的俯視圖；
[0022]圖2為本實用新型另一種實施例中柔性傳感器陣列的俯視圖。
[0023]圖中標記為:1為電極陣列，2為保護層，3為柔性襯底，4為引線電極。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0025]本實用新型提供一種柔性傳感器陣列，如圖1所示，所述柔性傳感器陣列包括柔性襯底3、陣列電極、柔性敏感層和保護層2，陣列電極設(shè)置于柔性襯底3的表面，其中，陣列電極包括至少一個電極陣列I。在陣列電極的表面設(shè)置有柔性敏感層。保護層2設(shè)置于柔性敏感層的上方，且，保護層2覆蓋所述柔性襯底3和柔性敏感層。
[0026]進一步，如圖2所示，柔性傳感器陣列還包括引線電極4，其中，柔性襯底3包括陣列區(qū)和引線區(qū)，陣列電極設(shè)置于陣列區(qū)，引線電極4設(shè)置于引線區(qū)，且，引線電極4設(shè)置于柔性襯底3的表面。同時，保護層2覆蓋柔性敏感層和位于陣列區(qū)的柔性襯底3。
[0027]其中，柔性襯底3為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺和聚乙烯中的一種。同時，柔性襯底3通過紫外壓印具有第一圖案。通過納米壓印技術(shù)中的紫外壓印，可在柔性襯底3上實現(xiàn)不同微結(jié)構(gòu)圖案化復(fù)形的可控制備，紫外壓印不需要高溫、高壓的條件，速度快、環(huán)節(jié)少、成本低，并且可以在納米尺度得到高分辨率的圖案。
[0028]在本申請中，陣列電極的形狀和尺寸可根據(jù)實際需要進行選擇，電極陣列為金屬薄膜電極陣列，如叉齒電極陣列或一字電極陣列。具體來講，陣列電極可以為叉齒陣列電極，則電極陣列I為叉齒電極陣列，在一個叉齒陣列電極中可以包括6個叉齒電極，6個叉齒電極可以排列成3排2列，如圖1所示，其中，陣列電極的線寬為50 μπι，厚度為20 μπι。
[0029]具體的，在一種具體的實施方式中，陣列電極通過氣溶膠噴墨方式印刷于柔性襯底3的表面。氣溶膠噴墨方式借助惰性氣體輸送噴印在柔性襯底3上，形成預(yù)設(shè)需要的電極陣列I。氣溶膠噴墨方式具有無接觸、無壓力、無印版等特點。在該實施方式中，陣列電極的材料為金屬納米導(dǎo)電墨水、碳納米導(dǎo)電墨水和有機導(dǎo)電墨水中的一種，金屬納米導(dǎo)電墨水可以為納米銀導(dǎo)電墨水、銀納米線墨水、納米招墨水或氧化銅錫墨水，碳納米導(dǎo)電墨水可以為高純度半導(dǎo)體單壁碳納米管墨水或石墨稀導(dǎo)電墨水，有機導(dǎo)電墨水可以為PEDOT:PSS0
[0030]在另一種具體的實施方式中，陣列電極通過無膠柔性印刷電路板方式設(shè)置于柔性襯底3的表面，其具有細線化、高密度、耐高溫及可靠等優(yōu)點。在該實施方式中，陣列電極的材料為超薄銅膜電極或金膜電極，對應(yīng)的，柔性襯底3可以為聚對苯二甲酸乙二酯或者聚酰亞胺。
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