[发明专利]电传感器网、系统及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器网。如例如公开文本WO2005/020171A1说明 的那样，传感器网可例如被用在地板结构中，用于监视导电物体、具 有介电性能的物体和含有电荷的物体，例如人体的移动和位置。例如， 对于监视老年人和残疾人以及他们的生命机能，传感器网是有用的。 其它的可能的应用是监视监狱和监牢中的囚犯、住宅和工业自动化应 用、车辆气囊系统和其它的感测应用。

本发明还涉及传感器网的制造方法。

背景技术

公开文本WO 2006/003245公开了用于电场感测的传感器产品。 传感器产品采用网的形式，并且它包含与导体连接的连续的导电区 域。导体相互平行。

公开文本WO 2006/003245公开了沿网的纵向延伸的平行的直导 体。该公开文本教导存在两种在导电区域和导体之间配置触点的可能 性：1)形成穿过网的通路，并在例如通过在网的背面上印刷而形成 导体时用导电墨水填充它，由此形成穿过网的导电路径，2)在导体 之上形成介电桥，并且介电桥在希望电触点的位置是不连续的。

由于网应在任何需要时是可切割的，因此，为了实现方便实用的 传感器网，导电区域和导体之间的触点的结构是极其重要的。

发明内容

本发明的目的是，制造具有简单的结构并且易于制造的传感器 网。当在一个平面或层中实现传感器网即导电传感器区域时，不需要 通路或介电桥。

传感器网的一些变更方式中的结构的附加益处是，可以在简单的 处理步骤中、甚至作为单一的处理步骤完成传感器电极和导体的构 图。

并且，这里给出的传感器结构还可具有这样一种特征，即，可以 在沿网的纵向方向的任何位置上与网的纵向交叉地切割传感器网，并 且，切断的传感器叠层将形成功能实体，直到传感器计数不超过与切 割边缘相交的导体的数量。因此，在制造过程中，传感器网的结构对 于在用于待组装的给定应用或系统的特定的传感器网中所需的导电 区域的数量是不敏感的。

传感器网包含具有纵向的基板、基板的表面上的相继导电区域和 沿基板的纵向前进的一组平行的导体(即，一个跟一个的导体)。导 电区域用作通过导体与适当的电子器件连接的电容性传感器。可通过 使用辊到辊过程或工具或沿网的方向利用传感器区域的相同重复图 案的任何其它大规模生产过程来制造传感器网。

基板采用网的形式。基板包含塑料材料、或非纺织物、织物、纸 或板的形式的纤维材料。适当的塑料为例如包含聚对苯二甲酸乙二醇 酯(PET)、聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)的塑料。为了与放置基 板的其它表面相一致，基板优选基本上是柔性的。除一层结构以外， 基板可包含相互连附的更多的层。基板可包含相互层叠的层、挤压成 形的层、涂敷或印刷的层或它们的混合。通常，在基板的表面上存在 保护层，使得保护层覆盖导电区域和导体。保护层可由例如纸、板或 塑料，诸如PET、PP或PE的任何柔性材料构成。保护层可采取非 织物、织物或箔的形式。例如基于丙烯酸的涂层的保护性电介质涂层 是可能的。

导电区域包含导电材料，并且，导电区域可以为但是不限于例如 印刷的层、涂敷的层、蒸镀的层、电镀的层、溅射的层、层叠的箔、 蚀刻的层、箔或纤维层。导电区域可包含导电性碳、金属层、金属粒 子或纤维或诸如聚乙炔、聚苯胺或聚吡咯的导电聚合物。用于形成导 电区域的金属包含例如铝、铜和银。为了制造墨水或涂层，可以在媒 介中混合导电性碳。当希望透明的传感器产品时，可以使用诸如ITO (氧化铟锡)、PEDOT(聚-(3，4-乙二氧基噻吩 (ethylenedioxythiophene))或碳纳米管的导电材料。例如，可以在 包含纳米管和聚合物的涂层中使用碳纳米管。相同的导电材料还适用 于导体。用于形成导电区域的适当的技术包括例如蚀刻或丝网印刷 (平床或旋转)、凹版印刷、平版印刷、苯胺印刷、喷墨印刷、静电 摄影、电镀和化学镀。

除了上述的用于制造网的方法以外，可以使用以下的制造方法。 在释放网上层叠诸如铝箔的金属箔。从金属箔上冲切导电区域和导 体，并且，剩余的废基体被缠绕到辊上。然后，在导电区域和导体上 层叠第一保护膜。然后，去除释放网并且层叠衬膜以代替释放网。

上述的制造方法的益处包括：

-原材料较为便宜，

-制造方法比例如蚀刻便宜，

-制造方法仅需要一个生产线，以及