[发明专利]压阻材料层、压力传感器及制备方法

说明书

本申请公开了压阻材料层、压力传感器及制备方法，属于传感器技术领域。该压阻材料层的制备方法包括：将疏松多孔且具有微结构的导电材料分散于第一溶剂中，形成导电材料分散液；将聚合物弹性体溶解于第二溶剂中，形成聚合物溶液；将所述导电材料分散液和所述聚合物溶液混合均匀，形成预固化液；使所述预固化液在衬底上固化成膜，得到所述压阻材料层。该制备方法能显著提高压阻材料层的灵敏度，且压阻材料层能够在电子器件表面直接形成。

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，特别涉及压阻材料层、压力传感器及制备方法。

背景技术

压阻材料层基于压阻效应提供阻抗变化，能够使压阻式压力传感器表现为相应的电压输出信号。

目前，压阻材料层通常采用以下方法制备得到：通过热熔法使聚合物弹性体溶解，再将疏松多孔且具有微结构的导电材料加入其中，均匀混合，然后在衬底上固化成膜即可。

采用上述制备方法制备的压阻材料层的灵敏度较低，且热熔温度较高，使得压阻材料层无法直接在电子器件表面成膜。

发明内容

本申请实施例提供一种压阻材料层、压力传感器及制备方法，能够提高压阻材料层的灵敏度。所述技术方案如下：

一方面，本申请提供了一种压阻材料层的制备方法，所述制备方法包括：

将疏松多孔且具有微结构的导电材料分散于第一溶剂中，形成导电材料分散液；

将聚合物弹性体溶解于第二溶剂中，形成聚合物溶液；

将所述导电材料分散液和所述聚合物溶液混合均匀，形成预固化液；

使所述预固化液在衬底上固化成膜，得到所述压阻材料层。

另一方面，本申请提供了一种压阻材料层，包括：聚合物弹性体和疏松多孔且具有微结构的导电材料，所述聚合物弹性体包覆于所述导电材料外部，且自所述压阻材料层的顶部至底部，所述聚合物弹性体的含量逐渐增加。

另一方面，本申请提供了一种压力传感器，所述压力传感器包括上述的压阻材料层。

本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

本申请实施例提供的压阻材料的制备方法，使导电材料预先分散于第一溶剂中，形成导电材料分散液再与聚合物溶液混合，如此可有效改善导电材料在体系中的分散度，防止其发生团簇，利于提高压阻材料层的灵敏度。同时，预固化液固化成膜时，第一溶剂和第二溶剂的逐渐挥发以及聚合物弹性体的重力沉降配合，使得聚合物弹性体在导电材料外部的含量自压阻材料层的顶部到底部逐渐增大，进而使压阻材料层的顶部表现为更明显的微结构，利于提高压阻材料层的灵敏度，而其底部表现为硬性支撑，利于提高承压能力以及其于衬底上的附着力。另外，通过溶剂溶解方式获得预固化液，无高温限制，使其适于直接在电子器件表面固化成膜，同时利于提高压阻材料层与电子器件之间的附着力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个示例性实施例提供的压阻材料层的制备方法流程图；

图2为本申请一个示例性实施例提供的一种导电材料分散液的制备流程图；

图3为本申请一个示例性实施例提供的压阻材料层的制备方法流程图；

图4为本申请一个示例性实施例提供的压阻材料层的剖面示意图；

图5为本申请一个示例性实施例提供的压阻材料层的压阻原理对应的阶段示意图；