]在本申請(qǐng)中，柔性敏感層的材料為納米材料。例如優(yōu)選，石墨稀、還原氧化石墨稀、氧化石墨烯、碳納米管中的一種或多種的組合。并且，可以通過(guò)超聲霧化噴涂技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)柔性敏感層的可控成膜。超聲霧化噴涂技術(shù)能夠利用較低的超聲波振動(dòng)能量來(lái)實(shí)現(xiàn)液體的霧化，液體通過(guò)自身重力或低壓液栗傳送到噴霧頭并實(shí)現(xiàn)連續(xù)或間斷性霧化，其具有噴涂效率高、原材料浪費(fèi)少、微細(xì)霧化顆粒均勻、抗腐蝕性強(qiáng)、精度高、可控性好等優(yōu)點(diǎn)?；诩{米材料的三維孔狀結(jié)構(gòu)可以保證其具有高靈敏度和高信噪比。
[0032]在本申請(qǐng)中，保護(hù)層2的材料為具有生物相容性的柔性高分子材料，例如，聚二甲基硅氧烷薄膜、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜或柔性納米涂層。通過(guò)低壓等離子處理封裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)超薄納米涂層可控制備及傳感器陣列的固封與組裝，能有效防水、防鹽汗、耐摩擦。
[0033]通過(guò)在柔性襯底3和柔性敏感層之間設(shè)置包括至少一個(gè)電極陣列I的陣列電極，每個(gè)電極陣列I都能夠獨(dú)立采集壓力數(shù)據(jù)，通過(guò)后端軟硬件系統(tǒng)處理形成其mapping圖形就可以形象的反映出壓力大小及分布信息從而實(shí)現(xiàn)了同時(shí)采集多點(diǎn)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(shí)，本申請(qǐng)的柔性傳感器陣列在工業(yè)生產(chǎn)上簡(jiǎn)單、方便，還可以實(shí)現(xiàn)高精度、大批量、低成本的制備。
[0034]基于柔性仿生感知技術(shù)，并且兼具高密度、高柔韌性、高貼合性、高靈敏度等特點(diǎn)的柔性傳感器陣列，是測(cè)量多種柔性平面接觸界面和超窄間隙接觸界面之間接觸壓力大小及動(dòng)態(tài)分布信息的理想器件，該柔性傳感器陣列更是感測(cè)多種柔性非平面接觸界面之間接觸壓力大小及動(dòng)態(tài)分布信息的唯一器件。因此，柔性傳感器陣列在可穿戴設(shè)備、醫(yī)療健康、消費(fèi)電子等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域表現(xiàn)出了極大的應(yīng)用前景。
[0035]下面將結(jié)合一具體實(shí)施例，對(duì)柔性傳感器陣列的制備進(jìn)行說(shuō)明:
[0036]將厚度為160 μπι的聚二甲基硅氧烷薄膜柔性襯底3進(jìn)行清洗和干燥，采用紫外壓印技術(shù)在柔性襯底3上實(shí)現(xiàn)高分辨率的倒金字塔圖案化結(jié)構(gòu)的復(fù)形，每個(gè)椎體的底面為10 μ??ΧΙΟ μπι的正方形，椎體高度為7.06 μm，椎體間距為20 μπι。再根據(jù)設(shè)計(jì)的電極陣列I圖紙通過(guò)氣溶膠噴墨印刷技術(shù)打印納米銀導(dǎo)電墨水陣列電極，得到線寬50 μπι、厚度為20 μπι的2X3叉齒電極陣列。接著，在叉齒電極陣列上蓋上一層事先設(shè)計(jì)滿足要求的掩模版，采用超聲霧化噴涂技術(shù)在露出的叉齒陣列電極上形成一層柔性敏感薄膜。固化一段時(shí)間后，采用低壓等離子處理封裝技術(shù)在表面覆蓋一層超薄的具有生物相容性的柔性納米涂層，接著對(duì)其進(jìn)行固封與組裝，一個(gè)2X 3的傳感器陣列就制備完成。
[0037]上述本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
[0038]通過(guò)在柔性襯底和柔性敏感層之間設(shè)置包括至少一個(gè)電極陣列的陣列電極，每個(gè)電極陣列都能夠采集壓力數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了同時(shí)采集多點(diǎn)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(shí)，本申請(qǐng)的柔性傳感器陣列在工業(yè)生產(chǎn)上簡(jiǎn)單、方便，還可以實(shí)現(xiàn)高精度、大批量、低成本的制備。
[0039]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柔性傳感器陣列，其特征在于，包括柔性襯底、陣列電極、柔性敏感層和保護(hù)層； 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(gè)電極陣列； 在所述陣列電極的表面設(shè)置有所述柔性敏感層； 所述保護(hù)層設(shè)置于所述柔性敏感層的上方，且，所述保護(hù)層覆蓋所述柔性敏感層和所述柔性襯底。2.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器陣列，其特征在于，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): 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。3.如權(quán)利要求2所述的柔性傳感器陣列，其特征在于，所述保護(hù)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。4.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器陣列，其特征在于，所述柔性襯底通過(guò)紫外壓印具有第一圖案。5.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器陣列，其特征在于，所述陣列電極通過(guò)氣溶膠噴墨方式印刷于所述柔性襯底的表面。6.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器陣列，其特征在于，所述陣列電極通過(guò)無(wú)膠柔性印刷電路板方式設(shè)置于所述柔性襯底的表面。7.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器陣列，其特征在于，所述電極陣列為金屬薄膜電極陣列。8.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器陣列，其特征在于，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(duì)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。9.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器陣列，其特征在于，所述柔性敏感層的材料為納米材料。10.如權(quán)利要求1所述的柔性傳感器陣列，其特征在于，所述保護(hù)層的材料為具有生物相容性的柔性高分子材料。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型提供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(hù)層；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(gè)電極陣列；在所述陣列電極的表面設(shè)置有所述柔性敏感層；所述保護(hù)層設(shè)置于所述柔性敏感層的上方，且，所述保護(hù)層覆蓋所述柔性敏感層和所述柔性襯底。本實(shí)用新型通過(guò)在柔性襯底和柔性敏感層之間設(shè)置包括至少一個(gè)電極陣列的陣列電極，每個(gè)電極陣列都能夠獨(dú)立采集壓力數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了同時(shí)采集多點(diǎn)壓力數(shù)據(jù)的技術(shù)效果。本實(shí)用新型的傳感器是一種實(shí)現(xiàn)仿人類皮膚感知功能的新型柔性電子傳感器，對(duì)微壓力的感知具有較高靈敏度。
【IPC分類】G06F3/041
【公開(kāi)號(hào)】CN204833209
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520559137
【發(fā)明人】張珽, 熊作平, 谷文
【申請(qǐng)人】蘇州能斯達(dá)電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月29日