[发明专利]一种柔性压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性压力传感器，其特征在于：包括柔性基底(1)、与所述柔性基底(1)紧密接触的图案化电极(2)、与所述图案化电极(2)电连接的信号传输电极(3)、覆盖于所述图案化电极(2)上的压敏层(4)、以及覆盖于所述压敏层(4)或信号传输电极(3)上的保护层(5)；所述压敏层(4)具有三维孔状微结构。

2.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于：所述压敏层(4)采用纳米复合压敏材料通过印刷、旋涂技术成膜后固化而成。

3.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于：所述图案化电极(2)和信号传输电极(3)均紧密接触在所述柔性基底(1)的上表面。

4.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于：信号传输电极(3)包括信号传输电极A(31)和信号传输电极B(32)，所述信号传输电极A(31)与图案化电极(2)设置在柔性基底(1)的同一表面，所述图案化电极(2)上覆盖有绝缘层(6)，所述绝缘层(6)上紧密接触有信号传输电极B(32)，所述信号传输电极B(32)通过设置于绝缘层(6)上的窗口与所述图案化电极(2)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于：所述图案化电极(2)包括分别紧密接触在所述柔性基底(1)上表面和下表面的第一图案化电极(21)和第二图案化电极(22)，所述第一图案化电极(21)上覆盖有第一压敏层(41)，所述第二图案化电极(22)外覆盖有第二压敏层(42)，所述第一压敏层(41)上覆盖有第一保护层(51)，所述第二压敏层(42)外覆盖有第二保护层(52)；所述信号传输电极(3)包括第一信号传输电极(33)和第二信号传输电极(34)，所述第一信号传输电极(33)紧密接触在所述柔性基底(1)的上表面且与所述第一图案化电极(21)电连接，所述第二信号传输电极(34)紧密接触在柔性基底(1)的下表面且与所述第二图案化电极(22)电连接。

6.根据权利要求2所述的一种柔性压力传感器，其特征在于：所述柔性基底(1)上具有通孔，所述柔性基底(1)的上表面紧密接触有图案化电极(2)，所述柔性基底(1)的下表面紧密接触有信号传输电极(3)，所述信号传输电极(3)穿过柔性基底(1)上的通孔与所述图案化电极(2)电连接；所述图案化电极(2)的上覆盖有压敏层(4)，所述压敏层(4)上覆盖有第一保护层(51)；所述信号传输电极(3)外覆盖有第二保护层(52)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的柔性压力传感器，其特征在于：所述柔性基底(1)采用聚酯、聚萘二甲酯乙二醇酯、聚酰亚胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇和聚乙烯材料的一种。

8.根据权利要求7所述的柔性压力传感器，其特征在于：所述保护层(5)为柔性绝缘高分子液体材料通过印刷、旋涂技术成膜后固化而成。

9.一种柔性压力传感器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、选取柔性薄膜或者纺织面料作为柔性基底(1)；

S2、制作图案化电极(2)层，在柔性基底(1)上表面利用导电材料通过刻蚀或印刷技术制备图案化电极(2)，使得图案化电极(2)覆盖柔性基底(1)上的通孔；

S3、制备压敏层(4)，在图案化电极(2)上利用纳米复合材料通过印刷、旋涂技术成膜后固化形成压敏层(4)；压敏层(4)的面积完全覆盖图案化电极(2)的区域；

S4、制备第一保护层(51)，将柔性绝缘高分子液体材料通过印刷、旋涂技术成膜固化在压敏层(4)表面，形成第一保护层(51)；

S5、制作信号传输电极(3)，在柔性基底(1)的下表面利用导电材料通过刻蚀或印刷技术制备信号传输电极(3)，信号传输电极(3)通过柔性基底(1)上的通孔连接至图案化电极(2)；

S6、制备第二保护层(52)，将柔性绝缘高分子液体材料通过印刷、旋涂技术成膜固化在信号传输电极(3)外，完全将信号传输电极(3)覆盖，形成第二保护层(52)。