[实用新型]一种多通道柔性压力传感器

说明书

本实用新型公开了一种多通道柔性压力传感器，属于传感器技术领域，从下到上依次由衬底层、中间层及电极层组成，所述电极层为带有导电图案和压敏图案的柔性薄膜，中间层为绝缘胶层，衬底层为带有衬底导电图案和压敏图案的柔性薄膜，将上层电极层柔性薄膜和下层衬底层柔性薄膜进行正对组装，制备出柔性压力传感器，其中，电极层和衬底层的导电图案、压敏图案均通过直写喷墨打印技术完成。本实用新型制备的柔性压力传感器采用喷墨打印技术，技术成熟，导电墨水体积可控，涂覆均匀，图案设计灵活，可高效快速制备性能优良的柔性压力传感器；该传感器具有高密度、高灵敏度、可灵活设计的特性，拓宽了柔性压力传感器的应用范围。

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体涉及一种多通道柔性压力传感器。

背景技术

传统多通道柔性压力传感器制备采用丝网印刷的方式，需要进行丝网定制设计，开发周期较长，而喷墨打印具有全数字化特点，可灵活、快速的设计并制备传感图案，排除图案对准及失真问题，可实现大规模量产，提高柔性传感器研发及生产效率。现阶段多通道传感为阵列式排布，不适用于硬件配置不高且需要特殊点区域传感的场景使用，而基于电极层及衬底层的结构设计中，多通道传感矩阵几何图案可实现大小不一、图案灵活的具有任意配置的传感器阵列，满足灵敏信号提取过程中信号处理技术要求，实现多维度信号分析。随着柔性电子的不断发展，本项目提出了一种利用喷墨打印技术制备开发快速、设计灵活、结构简单、图案合理的柔性多通道压力传感器的方法，具有良好的市场前景。

实用新型内容

鉴于现有柔性压力传感器制备技术和性能方面的缺陷，本实用新型提供了一种高效制备多通道柔性压力传感器的方法，该方法制备的传感器上的电极层和衬底层的导电图案均通过直写喷墨打印技术完成，可提升传感器灵敏度，减少传感器制备工序。

本实用新型通过如下技术方案实现：

一种多通道柔性压力传感器，从下到上依次由衬底层、中间层及电极层组成，所述电极层为带有导电图案和压敏图案的柔性薄膜，中间层为绝缘胶层，衬底层为带有衬底导电图案和压敏图案的柔性薄膜，将上层电极层柔性薄膜和下层衬底层柔性薄膜进行正对组装，制备出柔性压力传感器，其中，电极层和衬底层的导电图案均通过直写喷墨打印技术完成。

优选地，所述电极层、绝缘胶层、衬底层的厚度均为100um。

优选地，所述柔性薄膜的材料为PET、PDMS或PI。

优选地，所述电极层及衬底层上的导电图案在下层，压敏图案在上层，导电图案的传感区域上喷涂有压敏图案。

优选地，所述电极层及衬底层共同组成传感区域，构成多通道传感；电极层通道引线至柔性薄膜边缘，电极层断路引线与衬底层断路引线贴合共同构成衬底层引线，所有引线由电极层伸出部分引出。

优选地，电极层和衬底层上的导电图案所用导电材料具有良好导电特性，例如纳米银浆。

优选地，电极层和衬底层上的压敏图案所用压敏材料具有压敏特性，例如碳纳米管、银纳米线或PEDOT：PSS为基材的水性墨水。

本实用新型的另一目的在于提供一种多通道柔性压力传感器的制备方法，具体步骤如下：

步骤一：将柔性薄膜进行单层亲水处理，便于导电墨水在柔性薄膜上均匀散开；

步骤二：将导电材料超声，实现导电物质的分散均匀，利用直写喷涂打印设备将导电材料均匀的喷涂在亲水处理后的柔性薄膜上，控制直写喷涂打印设备相关参数，烘干后即完成电极层和衬底层的导电图案制备；

步骤三：将压敏材料超声，实现导电物质的分散均匀，利用直写喷涂打印设备将压敏材料均匀的喷涂在具有导电材料的柔性薄膜上，控制直写喷涂打印设备相关参数，烘干后即完成电极层和衬底层的压敏图案制备；