[发明专利]一种丝网印刷柔性传感器工艺

说明书

一种稳定的丝网印刷柔性传感器，包括布料、内粘接层、传感器、外粘接层与导电单元，所述布料的外表面依次与内粘接层、传感器、外粘接层的内表面相连接，外粘接层的外表面与大气相接触，传感器与导电单元相连接，传感器为应变传感器，其应用方式为丝网印刷。制作时，先将胶片平放至水平面上，再在其上依次设置离型剂、外粘接层、传感器、内粘接层、布料，然后对布料下压、平整以得毛坯，再对翻转后的毛坯进行干燥即可。本设计不仅容易应用于穿戴式设备、一致性较好、牢固性较强，而且外观式样丰富、制作效率较高、应用范围较广。

技术领域

本发明涉及一种应用于纺织物上的柔性传感器，尤其涉及一种稳定的丝网印刷柔性传感器及其制造工艺，具体适用于在满足穿戴式设备应用的基础上，提高一致性与牢固性。

背景技术

近年来，可穿戴电子设备发展快速，成为下一代电子产品开发的重要趋势。作为可穿戴电子设备的重要分支，可穿戴应变传感器应具有一定机械柔性、贴合性以及高可拉伸性、高灵敏性、快速响应性、高耐久性等特点，以实现其可穿戴的特性以及其在个体医疗、运动检测、人机互动、虚拟现实娱乐技术等方面的广阔应用。而传统基于半导体或金属箔的应变传感器通常为刚性且灵敏度较低，无法满足可穿戴应变传感器的要求。

织物面料由于透气性、柔软性、舒适性等特征，因此，使用布料作为基底材料，可以提高高科技纺织品的附加值，满足柔性传感器的需要，但是，由于织物表面起伏较大，难以实现织物传感器的制作加工。

公开号为CN101393058A，公开日为2009年3月25日的发明专利申请公开了一种具有机织结构的柔性电阻式压力传感器及其应用，其由导电纤维组成，所述导电纤维互相交织而成为机织物，所述机织物的全部经纱之间互相连接，所述机织物的全部纬纱之间互相连接，全部所述经纱与全部所述纬纱之间的整体电阻随该机织物上的压力而变化。虽然该设计具有可弯曲、可折叠甚至可洗涤的特点，可适用于穿戴式个人生理信息与状态的检测，但其仍旧具有以下缺陷：

该设计以导电纤维构成织物的经线、纬线，是一种脱离已有织物之外的新的编织品，难以在现有织物上直接应用，难以满足可穿戴的应用需求，此外，该设计的一致性较差，其电阻以经线、纬线自身构成，一旦其所受外力较大，如在纬线方向受力，相邻的经线就会被拉开、分离，易产生空隙，导致电阻突增，妨碍正常使用，而在经线方向，即使有拉力，由于经线远多于纬线，因而经线方向的拉力对纬线影响较小，不会对电阻产生较大影响，故该设计在受外力时，其纬线、经线方向所受影响相差较大，一致性较弱。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的难以应用于穿戴式设备、一致性较差的缺陷与问题，提供一种容易应用于穿戴式设备、一致性较好的稳定的丝网印刷柔性传感器及其制造工艺。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种稳定的丝网印刷柔性传感器，包括布料、传感器与导电单元，所述布料上设置有传感器，且传感器与导电单元相连接；

所述丝网印刷柔性传感器还包括内粘接层与外粘接层，所述布料的外表面与内粘接层的内表面相连接，内粘接层的外表面与传感器的内表面相连接，传感器的外表面与外粘接层的内表面相连接，外粘接层的外表面与大气相接触。

所述传感器是应变传感器，其应用方式为丝网印刷。

所述传感器是石墨、炭黑或金属粉末。

所述导电单元位于传感器、内粘接层之间，且外粘接层的内表面覆盖于传感器的外表面。

所述内粘接层是热熔类胶水，所述外粘接层是硅胶。

所述外粘接层为彩色硅胶；所述外粘接层上设置有绒毛或印花。

所述导电单元是导电线、导电片或金属导电扣。

所述布料、内粘接层、外粘接层都为平整状态，且布料、内粘接层、外粘接层两两相互平行。