[发明专利]一种柔性传感器阵列

说明书

本发明公开了一种柔性传感器阵列，依次设置第一电极阵列基板、绝缘胶层、复合压敏层和第二电极阵列基板，其中，所述第一电极阵列基板和第二电极阵列基板均采用柔性基板上设置电极阵列分别形成第一电极阵列和第二电极阵列，所述第一电极阵列任一点电极均与第二电极阵列一点电极一一对应作为电极组。本发明能够实现大面积传感器阵列，压敏阵列与电极阵列有更好的连通性，更好的附着力，体积更小，制备效率更高，避免了压敏层重复安装的过程。

技术领域

本发明涉及柔性传感器技术领域，尤其涉及一种柔性传感器阵列。

背景技术

随着技术和现代化水平的提升，人们对压力的监测要求越来越高，不在局限于对规整刚性表面的压力监测，形式也多种多样，普通的刚性传感器已无法达到人们的实际需求。例如人们希望通过可穿戴，可贴敷甚至可植入等方式，实现对诸如心跳，脉搏，血压，呼吸等生理指标的实时监测，这些产品除了要兼顾准确性和安全性，也要考虑到人体佩戴的舒适性，能够承受人体各种日常动作，甚至大负荷运动而不影响传感器的性能指标。柔性压力传感器由于其随意弯曲甚至折叠，体积小，厚度薄，柔性材料基本无毒无害，与人体具有良好的相容性，在医疗设备，智能机器人，可穿戴设备等领域得到了大量的研究与应用，近年来，柔性压力传感器已不再局限于对单一或少量点的压力监测，当前柔性压力传感器技术正朝着大面积，高密度，低成本等方向发展。

虽然柔性压力传感器技术近年来得到了长足的发展，但是大面积柔性阵列传感器的研究较少。在大面积集成应用中，现有技术基于涂覆工艺的传感器，一般先制备出压敏层，再根据应用需求裁剪安装，材料利用率低，厚度过大，成本过高。其次效率过低，大面积集成，仅仅是单个传感器的重复安装制作，不适合大面积高密度柔性阵列传感器的制作。

故，针对现有技术的缺陷，实有必要提出一种技术方案以解决现有技术存在的技术问题。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种柔性传感器阵列，从而降低柔性压力传感器阵列的体积，提高大面积集成制作的效率，提高材料利用率。

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明的技术方案如下：

一种柔性传感器阵列，依次设置第一电极阵列基板、绝缘胶层、复合压敏层和第二电极阵列基板，其中，所述第一电极阵列基板和第二电极阵列基板均采用柔性基板上设置电极阵列分别形成第一电极阵列和第二电极阵列，所述第一电极阵列任一点电极均与第二电极阵列一点电极一一对应作为电极组；

所述复合压敏层为设置在第一电极阵列和第二电极阵列之间的压敏层点阵，所述压敏层点阵中任一点单元完全覆盖并压合于对应电极组之间；所述压敏层点阵直接以丝网印刷的方式将未固化的压敏复合材料印刷于第一电极阵列/第二电极阵列表面固化后形成；

所述绝缘胶层用于粘合所述第一电极阵列基板和第二电极阵列基板。

作为优选的技术方案，所述第一电极阵列基板和第二电极阵列基板还设置引线端子，所述引线端子与各个点电极电连接，用于与外部电路连接。

作为优选的技术方案，所述第一电极阵列基板和第二电极阵列基板采用柔性基板上印刷银浆的方式分别形成第一电极阵列和第二电极阵列。

作为优选的技术方案，所述柔性基板采用聚酯PET或聚酰亚胺PI。

作为优选的技术方案，所述复合压敏层通过压敏复合材料制备而成，所述压敏复合材料包括炭黑、硅橡胶、硅烷偶联剂、纳米SIO₂和石脑油。

作为优选的技术方案，炭黑的占比为硅橡胶质量的2％-10％，硅烷偶联剂的占比为配料总质量的2％-5％，纳米SIO₂的占比为配料总质量的2％-10％，其余为石脑油；以上组分之和为100％。

作为优选的技术方案，炭黑的占比为硅橡胶质量的6％。