中，柔性敏感层的材料为纳米材料。例如优选，石墨稀、还原氧化石墨稀、氧化石墨烯、碳纳米管中的一种或多种的组合。并且，可以通过超声雾化喷涂技术来实现柔性敏感层的可控成膜。超声雾化喷涂技术能够利用较低的超声波振动能量来实现液体的雾化，液体通过自身重力或低压液栗传送到喷雾头并实现连续或间断性雾化，其具有喷涂效率高、原材料浪费少、微细雾化颗粒均匀、抗腐蚀性强、精度高、可控性好等优点。基于纳米材料的三维孔状结构可以保证其具有高灵敏度和高信噪比。
[0032]在本申请中，保护层2的材料为具有生物相容性的柔性高分子材料，例如，聚二甲基硅氧烷薄膜、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜或柔性纳米涂层。通过低压等离子处理封装技术实现超薄纳米涂层可控制备及传感器阵列的固封与组装，能有效防水、防盐汗、耐摩擦。
[0033]通过在柔性衬底3和柔性敏感层之间设置包括至少一个电极阵列I的阵列电极，每个电极阵列I都能够独立采集压力数据，通过后端软硬件系统处理形成其mapping图形就可以形象的反映出压力大小及分布信息从而实现了同时采集多点压力数据的技术效果，并且，基于纳米材料的三维孔状结构可以保证柔性传感器阵列具有高灵敏度和信噪比，同时，本申请的柔性传感器阵列在工业生产上简单、方便，还可以实现高精度、大批量、低成本的制备。
[0034]基于柔性仿生感知技术，并且兼具高密度、高柔韧性、高贴合性、高灵敏度等特点的柔性传感器阵列，是测量多种柔性平面接触界面和超窄间隙接触界面之间接触压力大小及动态分布信息的理想器件，该柔性传感器阵列更是感测多种柔性非平面接触界面之间接触压力大小及动态分布信息的唯一器件。因此，柔性传感器阵列在可穿戴设备、医疗健康、消费电子等产业领域表现出了极大的应用前景。
[0035]下面将结合一具体实施例，对柔性传感器阵列的制备进行说明:
[0036]将厚度为160 μπι的聚二甲基硅氧烷薄膜柔性衬底3进行清洗和干燥，采用紫外压印技术在柔性衬底3上实现高分辨率的倒金字塔图案化结构的复形，每个椎体的底面为10 μ??ΧΙΟ μπι的正方形，椎体高度为7.06 μm，椎体间距为20 μπι。再根据设计的电极阵列I图纸通过气溶胶喷墨印刷技术打印纳米银导电墨水阵列电极，得到线宽50 μπι、厚度为20 μπι的2X3叉齿电极阵列。接着，在叉齿电极阵列上盖上一层事先设计满足要求的掩模版，采用超声雾化喷涂技术在露出的叉齿阵列电极上形成一层柔性敏感薄膜。固化一段时间后，采用低压等离子处理封装技术在表面覆盖一层超薄的具有生物相容性的柔性纳米涂层，接着对其进行固封与组装，一个2X 3的传感器阵列就制备完成。
[0037]上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点:
[0038]通过在柔性衬底和柔性敏感层之间设置包括至少一个电极阵列的阵列电极，每个电极阵列都能够采集压力数据，从而实现了同时采集多点压力数据的技术效果，并且，基于纳米材料的三维孔状结构可以保证柔性传感器阵列具有高灵敏度和信噪比，同时，本申请的柔性传感器阵列在工业生产上简单、方便，还可以实现高精度、大批量、低成本的制备。
[0039]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种柔性传感器阵列，其特征在于，包括柔性衬底、阵列电极、柔性敏感层和保护层； 所述阵列电极设置于所述柔性衬底的表面，其中，所述阵列电极包括至少一个电极阵列； 在所述阵列电极的表面设置有所述柔性敏感层； 所述保护层设置于所述柔性敏感层的上方，且，所述保护层覆盖所述柔性敏感层和所述柔性衬底。2.如权利要求1所述的柔性传感器阵列，其特征在于，还包括引线电极，其中，所述柔性衬底包括阵列区和引线区: 所述阵列电极设置于所述阵列区，所述引线电极设置于所述引线区，且，所述引线电极设置于所述柔性衬底的表面。3.如权利要求2所述的柔性传感器阵列，其特征在于，所述保护层覆盖所述柔性敏感层和位于所述阵列区的所述柔性衬底。4.如权利要求1所述的柔性传感器阵列，其特征在于，所述柔性衬底通过紫外压印具有第一图案。5.如权利要求1所述的柔性传感器阵列，其特征在于，所述阵列电极通过气溶胶喷墨方式印刷于所述柔性衬底的表面。6.如权利要求1所述的柔性传感器阵列，其特征在于，所述阵列电极通过无胶柔性印刷电路板方式设置于所述柔性衬底的表面。7.如权利要求1所述的柔性传感器阵列，其特征在于，所述电极阵列为金属薄膜电极阵列。8.如权利要求1所述的柔性传感器阵列，其特征在于，所述柔性衬底为乙烯-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、聚酰亚胺和聚乙烯中的一种。9.如权利要求1所述的柔性传感器阵列，其特征在于，所述柔性敏感层的材料为纳米材料。10.如权利要求1所述的柔性传感器阵列，其特征在于，所述保护层的材料为具有生物相容性的柔性高分子材料。
【专利摘要】本发明涉及传感器技术领域，本发明提供一种柔性传感器阵列，包括柔性衬底、阵列电极、柔性敏感层和保护层；所述阵列电极设置于所述柔性衬底的表面，其中，所述阵列电极包括至少一个电极阵列；在所述阵列电极的表面设置有所述柔性敏感层；所述保护层设置于所述柔性敏感层的上方，且，所述保护层覆盖所述柔性敏感层和所述柔性衬底。本发明通过在柔性衬底和柔性敏感层之间设置包括至少一个电极阵列的阵列电极，每个电极阵列都能够独立采集压力数据，从而实现了同时采集多点压力数据的技术效果。本发明的传感器是一种实现仿人类皮肤感知功能的新型柔性电子传感器，对微压力的感知具有较高灵敏度。
【IPC分类】G06F3/041
【公开号】CN105117052
【申请号】CN201510454274
【发明人】张珽, 熊作平, 谷文
【申请人】苏州能斯达电子科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月29日