專利名稱：用于曲面的觸覺傳感器及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸覺傳感器及其制備方法，更具體地涉及-種用于曲面 的觸覺傳感器及其制備方法，其中，分別在具有優(yōu)異的彎曲特性和高回復(fù)力 的上層膜和下層膜上形成金屬層和電阻層，并且該上層膜和下層膜彼此垂直 地接合，從而增強(qiáng)柔韌性以適用于具有多維曲率和較小曲率半徑的物體。
背景技術(shù)：
近來，通過接觸獲得關(guān)于周圍環(huán)境信息的觸覺功能，例如，接觸力、振 動、表面粗糙度、熱傳導(dǎo)率對溫度的變化等等，已經(jīng)被用于高級信息采集。 能夠代替觸覺感知的仿生觸覺傳感器可以用于血管的顯微手術(shù)、各種醫(yī)學(xué)診 斷(例如，癌癥的診斷)和治療。此外，仿生觸覺傳感器可以用于在未來的 虛擬環(huán)境技術(shù)中很重要的觸覺顯示技術(shù)。
作為仿生觸覺傳感器而開發(fā)的傳感器包括使用在工業(yè)機(jī)器人的手腕上 的具有六個自由度的力矩傳感器，和能夠感測接觸壓力和瞬間滑動的用于機(jī) 器人的抓取的傳感器。這些傳感器的尺寸比較大，因而存在例如響應(yīng)性低的 問題。
使用制造微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)的技術(shù)證實(shí)了開發(fā)觸覺傳感器的可 能。但是，由于是使用硅晶片等來開發(fā)傳感器，因此傳感器不具備柔韌性。
圖17表示了常規(guī)的觸覺傳感器的一個例子，該傳感器由日本東京大學(xué) 的Takao Someya及其同事于2005年開發(fā)。
在這個例子中，常規(guī)的觸覺傳感器是通過在單層膜上進(jìn)行沖壓工藝而制 造的，從而實(shí)現(xiàn)了柔韌性和一定程度上的延展性。
但是，通過沖壓工藝制造的常規(guī)的觸覺傳感器不能使柔韌性最大化，這
5是因?yàn)槭菍螌幽みM(jìn)行沖壓來獲得柔韌性。因此，可以將這種常規(guī)的觸覺傳 感器用于具有大曲率半徑的球形物體。但是，由于缺乏像人類皮膚一樣的柔
軟性，很難將其用于仿人機(jī)器人(humanoid robot)的手指或很小的球。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于以上問題而做出的。本發(fā)明的一個目的在于提供一 種用于曲面的觸覺傳感器及其制備方法，其中，分別在具有優(yōu)異的彎曲特性 和高回復(fù)力的上層聚合物膜層和下層聚合物膜層上形成多個金屬層和電阻， 并且使用柔韌的聚合物材料將該上層膜和下層膜彼此接合使得聚合物膜的 信號線彼此交叉垂直，并且電阻在各個交叉點(diǎn)彼此連接，從而增強(qiáng)柔韌性以 適用于具有曲面的物體。
此外，本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于曲面的觸覺傳感器及其制備 方法，其中，大量的在上層膜和下層膜中形成的信號線為波浪形圖案，然后 將上層膜和下層膜接合，從而增強(qiáng)在X、 Y和對角方向上(即，在所有方向 上)的延展-壓縮變形，以適用于具有小曲率半徑的物體。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于曲面的觸覺傳感器，該觸覺傳 感器包括下層圖案，該下層圖案包括在下層方向上以一定間隔排布的多個 下層聚合物膜層、排布在該下層聚合物膜層上的下層金屬層、以及排布在該 下層金屬層上的多個下層電阻；上層圖案，該上層圖案包括在垂直于下層方 向的方向上以一定間隔排布的多個上層聚合物膜層、排布在該上層聚合物膜 層上的上層金屬層、以及排布在該上層金屬層下面的多個上層電阻，以與下 層電阻電連接；以及下層聚合物層和上層聚合物層，該下層聚合物層和上層 聚合物層將所述下層圖案和所述上層圖案彼此接合。
所述下層圖案和所述上層圖案可以被制成波浪形。
所述下層金屬層和所述上層金屬層可以由常規(guī)的金屬材料形成。此外，可以通過電鍍工藝或使用電子束或?yàn)R射裝置進(jìn)行沉積。
所述下層電阻和上層電阻可以由選自如下組中的一種形成壓敏油墨、 鎳鉻合金(Ni-Cr)、碳黑和碳納米管。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制備用于曲面的觸覺傳感器的方 法，該方法包括在下層聚合物膜層上沉積下層金屬層；蝕刻所述下層金屬 層和所述下層聚合物膜層以形成在某個方向上以一定間隔排布的多個下層 金屬層和下層聚合物膜層；在以一定間隔排布的所述下層金屬層上形成多個 下層電阻，以形成下層圖案；在上層聚合物膜層上沉積上層金屬層；蝕刻所 述上層金屬層和所述上層聚合物膜層以形成在某個方向上以一定間隔排布 的多個上層金屬層和上層聚合物膜層；在以一定間隔排布的所述上層金屬層 上形成多個上層電阻，以形成上層圖案；以及將所述下層圖案和所述上層圖 案彼此接合，以使所述下層金屬層和所述上層金屬層彼此垂直地交叉，并且 所述下層電阻和所述上層電阻在各個交叉點(diǎn)處彼此電連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制備用于曲面的觸覺傳感器的方 法，該方法包括形成下層聚合物膜層后，進(jìn)行沖壓工藝以形成在某個方向 上以一定間隔排布的多個下層聚合物膜層；在以一定間隔排布的所述下層聚 合物膜層上形成下層金屬層；在所述下層金屬層上形成多個下層電阻，以形 成下層圖案；形成上層聚合物膜層后，進(jìn)行沖壓工藝以形成在某個方向上以 一定間隔排布的多個上層聚合物膜層；在以一定間隔排布的所述上層聚合物 膜層上形成上層金屬層；在所述上層金屬層上形成多個上層電阻，以形成上 層圖案；以及將所述下層圖案和所述上層圖案彼此接合，以使所述下層金屬 層和所述上層金屬層彼此垂直地交叉，并且所述下層電阻和所述上層電阻在 各個交叉點(diǎn)處彼此電連接。
在所述制備用于曲面的觸覺傳感器的方法中，將所述下層圖案和所述上 層圖案彼此接合的步驟可以包括將所述下層圖案粘附到下層聚合物層上；
7將所述上層圖案粘附到上層聚合物層上；以及將與所述下層圖案粘著的所述 下層聚合物層和與所述上層圖案粘著的所述上層聚合物層疊加，使得所述下 層電阻和所述上層電阻彼此連接，并通過固化使所述下層圖案與所述上層圖 案接合。
此外，在所述制備用于曲面的觸覺傳感器的方法中，將所述下層圖案和 所述上層圖案彼此接合的步驟可以包括將下層圖案和上層圖案疊加，使得 所述下層電阻和所述上層電阻彼此連接，將疊加的下層圖案和上層圖案裝入 模具中，并向該模具中充入液態(tài)的聚合物材料，通過固化以進(jìn)行接合。
此外，優(yōu)選地，所述上層圖案和所述下層圖案被制成波浪形。


下面，將通過具體描述結(jié)合附圖使本發(fā)明的上述和其它的目的、特征以 及其它優(yōu)點(diǎn)得到更清楚的理解。
圖1的(A)、 (B)和(C)表示根據(jù)本發(fā)明的較低級實(shí)施方式的用于曲 面的觸覺傳感器的平面圖2表示圖1的(C)所示的用于曲面的觸覺傳感器的截面圖； 圖3表示根據(jù)本發(fā)明的較高級實(shí)施方式的用于曲面的觸覺傳感器的平面
圖4-9依次為表示根據(jù)本發(fā)明的較低級實(shí)施方式的制備用于曲面的觸覺 傳感器的方法的平面圖10的(A)至圖14依次為表示根據(jù)本發(fā)明的較高級實(shí)施方式的制備 用于曲面的觸覺傳感器的方法的平面圖15為表示本發(fā)明的制備具有柔韌性的觸覺傳感器的方法的照片；
圖16為表示本發(fā)明的觸覺傳感器的信號處理的電路圖；和
圖17表示常規(guī)的觸覺傳感器的一個例子。
具體實(shí)施例方式
下面，將結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖1的(A)、 (B)和(C)表示根據(jù)本發(fā)明的較低級實(shí)施方式的用于曲 面的觸覺傳感器的平面圖。圖2表示圖1的(C)所示的用于曲面的觸覺傳 感器的截面圖。
參見圖1的(A)、 (B)和(C)，圖1的(A)表示該觸覺傳感器的下 層圖案的平面圖。圖1的(B)表示該觸覺傳感器的上層圖案的背面的平面 圖。圖1的(C)表示將該下層圖案和該上層圖案結(jié)合得到的觸覺傳感器的 平面圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，該用于曲面的觸覺傳感器包括分別具有下 層聚合物膜層11和上層聚合物膜層21的下層圖案1和上層圖案2。
在這個例子中，所述下層聚合物膜層11和上層聚合物膜層21可以由具 有高回復(fù)力和優(yōu)異的彎曲特性的柔韌的聚合物膜形成，例如，聚酰亞胺膜和 聚酯膜或金屬板(例如，Va-Cu金屬板)。
所述下層聚合物膜層11和所述上層聚合物膜層21被圖案化，使得所述 下層聚合物膜層11或所述上層聚合物膜層21在某個方向上以一定間隔排 布。所述下層聚合物膜層11或所述上層聚合物膜層21以彼此垂直的方式排 布。
向以一定間隔排布的各個下層聚合物膜層11上提供下層金屬層12。向 所述下層金屬層12上提供多個矩陣排布的下層電阻13。
此外，向以一定間隔排布的各個上層聚合物膜層21上提供上層金屬層 22。向所述上層金屬層22上提供多個矩陣排布的上層電阻23。
此外，所述下層電阻13和所述上層電阻23可以由選自如下組中的一種 制成壓敏油墨、鎳鉻合金(Ni-Cr)、碳黑和碳納米管。當(dāng)使用壓敏油墨時， 通過使用絲網(wǎng)印刷法來涂覆壓敏油墨以形成所述下層電阻13和所述上層電 阻23。當(dāng)使用鎳鉻合金時，可以通過使用電子束或?yàn)R射裝置來沉積鎳鉻合金并蝕刻該沉積的鎳絡(luò)合金來形成所述下層電阻13和所述上層電阻23。
盡管圖中用圓來表示所述下層電阻13和所述上層電阻23，但是它們也 可以是矩形的。
所述下層金屬層12以第一方向排布，且所述上層金屬層22以與第一方 向垂直的第二方向排布，這樣所述下層電阻13和所述上層電阻23在各個交 叉點(diǎn)彼此電連接。
此外，在所述下層圖案與所述上層圖案相接觸的部分，所述下層聚合物 膜層11和所述上層聚合物膜層21為圓形或矩形。
在另一方面，可以由各種具有高回復(fù)力、優(yōu)異彎曲特性和柔韌性的聚合 物材料形成下層聚合物層和上層聚合物層，例如，PDMS(聚二甲基硅氧垸)、 聚硅氧垸和聚氨酯(PU)。由于PDMS易磨損，優(yōu)選使用具有高耐磨性和回 復(fù)力的PU代替PDMS。
根據(jù)本發(fā)明的較低級實(shí)施方式，在具有高柔韌性的上層聚合物膜層和下 層聚合物膜層上分別形成所述金屬層和電阻，然后將它們彼此粘接，從而形 成該觸覺傳感器。因此，不能在X或Y方向上拉伸該觸覺傳感器，但是該 觸覺傳感器在對角方向上的柔韌性增加了，這樣可以在對角方向上拉伸該觸 覺傳感器。
因此，該觸覺傳感器可以應(yīng)用于比乒乓球的尺寸還小的具有多維曲率的 球形物體，以及具有一維曲率的圓柱和具有大曲率半徑的球面。因此，該觸 覺傳感器可以應(yīng)用于仿人機(jī)器人的手指或很小的球面。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的較高級實(shí)施方式的用于曲面的觸覺傳感器的平面 圖。圖中省略了對與較低級實(shí)施方式具有相同功能的結(jié)構(gòu)的描述。
參見圖3，下層圖案和上層圖案均制成波浪形，這是本發(fā)明的上層的實(shí) 施方式的特征。
根據(jù)本發(fā)明的較高級實(shí)施方式，在所述用于曲面的觸覺傳感器中，所述下層圖案和所述上層圖案具有波浪形圖案。因此增加了該觸覺傳感器在X、 Y和對角方向上的柔韌性，從而可以在所有方向上拉伸該觸覺傳感器。
因此，可以將該觸覺傳感器用于具有多維曲率和很小曲率半徑的物體。 此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，由于所述金屬層和所述電阻形成在具有 高柔韌性的聚合物膜層上，所以不容易發(fā)生信號線上的金屬剝落。因此，由 于所述金屬層和所述聚合物膜層之間具有高的接觸強(qiáng)度，使得該觸覺傳感器 具有高耐久性。
所述用于曲面的觸覺傳感器使用接觸電阻法(contact resistance method) 是本領(lǐng)域公知的，本發(fā)明的實(shí)施方式即用于該方法。因此，省略了接觸傳感 器的附圖及其結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。
下面，將對本發(fā)明的實(shí)施方式的制備用于曲面的觸覺傳感器的方法進(jìn)行 詳細(xì)的描述。
圖4-8依次為表示根據(jù)本發(fā)明的較低級實(shí)施方式的制備用于曲面的觸覺 傳感器的方法的平面圖。
參見圖4，形成了下層聚合物膜層110和下層金屬層120。
參見圖5的(A)所示的截面圖和圖5的(B)所示的平面圖，將所述 下層金屬層120和所述下層聚合物膜層110圖案化并進(jìn)行蝕刻，以形成在某 個方向上以一定間隔排布的多個下層金屬層120和下層聚合物膜層110。
在該例子中，盡管沒有在圖中表示出，但是該下層聚合物膜層IIO和該 下層金屬層120可以被制成波浪形圖案。
參見圖6的(A)和圖6的(B)，在下層金屬層120上形成多個下層電 阻130，以形成下層圖案100。此外，通過與形成下層圖案的方法相同的方 法形成下面將描述的上層圖案200，該上層圖案200包括上層聚合物膜層 210、上層金屬層220和上層電阻230。
所述下層電阻130和上層電阻230可以由選自如下組中的一種構(gòu)成壓
ii敏油墨、鎳鉻合金(Ni-Cr)、碳黑和碳納米管。當(dāng)使用壓敏油墨時，使用絲 網(wǎng)印刷法來涂覆壓敏油墨以形成所述下層電阻130和上層電阻230。當(dāng)使用 鎳鉻合金時，可以通過使用電子束或?yàn)R射裝置來沉積鎳鉻合金然后蝕刻該沉 積的鎳鉻合金以形成所述下層電阻130和上層電阻230。
此外，所述下層聚合物膜層110和所述上層聚合物膜層210可以由具有 高回復(fù)力和優(yōu)異的彎曲特性的柔韌的聚合物膜形成，例如，聚酰亞胺膜和聚 酯膜或金屬板(例如，Va-Cu金屬板)。
參見圖7，所述下層圖案100和所述上層圖案200分別與下層聚合物層 140和上層聚合物層240粘結(jié)。
參見圖8，所述下層圖案100和所述上層圖案200彼此疊加，使得所述 下層金屬層120和所述上層金屬層220彼此交叉。通過固化將所述下層圖案 100和所述上層圖案200接合，使得所述上層圖案200的上層電阻230和所 述下層圖案100的下層電阻130在各個交叉點(diǎn)處彼此電連接。
通過另一種方式，如圖9所示，所述下層圖案100和所述上層圖案200 彼此疊加，使得所述下層金屬層120和所述上層金屬層220彼此交叉，并且 所述上層電阻230和所述下層電阻130彼此電連接。然后，將所述下層圖案 100和所述上層圖案200裝入到模具250中。向該模具250中填充液態(tài)的聚 合物材料，并通過固化來進(jìn)行接合。在這種方式中，形成覆蓋所述下層圖案 100和所述上層圖案200的固化的聚合物材料層140和240，從而在安裝所 述下層圖案100和所述上層圖案200時起到絕緣作用。
下層聚合物層140和上層聚合物層240可以由各種具有優(yōu)異的回復(fù)力和 高柔韌性的聚合物材料形成，例如，PDMS、聚硅氧烷和聚氨酯。由于PDMS 易磨損，優(yōu)選使用具有高耐磨性和回復(fù)力的PU代替PDMS。
圖IO的(A)到圖14依次為表示根據(jù)本發(fā)明的較高級實(shí)施方式的制備 用于曲面的觸覺傳感器的方法的平面圖。參見圖10的(A)所示的橫截面圖和圖10的(B)所示的平面圖，進(jìn) 行沖壓工藝使得下層聚合物膜層310在某個方向上以一定的間隔排布。
參見圖11的(A)所示的橫截面圖和圖11的(B)所示的平面圖，在 以一定間隔排布的所述下層聚合物膜層310上沉積下層金屬層320。
參見圖12的(A)所示的橫截面圖和圖12的(B)所示的平面圖，在 所述下層金屬層320上形成多個下層電阻330，以形成下層圖案300。此外， 通過與形成下層圖案300的方法相同的方法形成下面將描述的上層圖案 400，該上層圖案400包括上層聚合物膜層410、上層金屬層420和上層電阻 430。
參見圖13，所述下層圖案300和所述上層圖案400分別與下層聚合物層 340和上層聚合物層440粘結(jié)。
參見圖14，所述下層圖案300和所述上層圖案400彼此疊加，使得所述 下層金屬層320和所述上層金屬層420彼此交叉。通過固化將所述下層圖案 300和所述上層圖案400接合，使得所述上層電阻430和所述下層電阻330 在各個交叉點(diǎn)處彼此電連接。
此外，盡管圖中沒有表示，但是所述下層圖案300和所述上層圖案400 可以如圖9中所示的方式接合。就是說，將所述下層圖案300和所述上層圖 案400彼此疊加，并裝入到模具中。然后，將液態(tài)的聚合物材料填充到該模 具中，通過固化進(jìn)行接合。
圖15為表示本發(fā)明的制備具有柔韌性的觸覺傳感器的方法的照片。
參見圖15，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，將分別包括了形成在具有優(yōu)異的柔 韌性的聚合物層上的金屬層的所述下層圖案和上層圖案彼此接合，使得形成 在下層圖案和上層圖案上的信號線彼此垂直地交叉。
如上所述制備的觸覺傳感器具有優(yōu)異的柔韌性，并且不容易發(fā)生由金屬 形成的信號線的脫離。因此，如圖15的照片所示，可以將該觸覺傳感器應(yīng)用于具有小曲率半徑的球形物體。
參見圖16，在8x8的矩陣中形成8個下層圖案和8個上層圖案。圖16 表示與外力相應(yīng)的所述下層電阻和所述上層電阻之間的接觸電阻，以及與該 接觸電阻相應(yīng)的信號增益電路圖。
向模擬放大器(OPAMP) 530的負(fù)輸入端施加來自輸出端的輸出。向該 模擬放大器530的正輸入端施加一個電壓，該電壓與施加在除了與作為測量 對象的電阻A連接的主輸入線之外的輸入線上的電壓相等。
換句話說，向該模擬放大器530的正輸入端施加電壓Vc。向與作為測 量對象的電阻A連接的主輸入線施加電壓Vin，向除了所述主輸入線之外的 輸入線施加電壓V，d。電壓V，d和電壓Vc相等。
優(yōu)選地，連接在所述模擬放大器530的輸出端和負(fù)輸入端之間的反饋電 阻的電阻值Rf設(shè)定為與力傳感器中所包括的電阻的電阻值相等。
相應(yīng)于圖16中的電阻A的電阻值I^。的所述模擬放大器(OPAMP)的 輸出值V。ut由下面的等式(1)所表示。
F =——m
ow/ D ' w ....................................、丄乂
穴oo
如上所述，在本發(fā)明的觸覺傳感器中，在具有高回復(fù)力和優(yōu)異的彎曲特 性的上層圖案和下層圖案的聚合物層中分別形成多個信號線和電阻。所述上 層圖案和下層圖案接合，使得所述上層圖案和下層圖案的信號線彼此交叉垂 直，從而所述上層圖案的電阻與所述下層圖案的電阻在各個交叉點(diǎn)處相接 觸。因此，所述信號線和電阻形成在具有優(yōu)異柔韌性的膜之間，從而可以將 該觸覺傳感器應(yīng)用于具有曲率的物體。
此外，在本發(fā)明的觸覺傳感器中，所述上層圖案和下層圖案中形成的多 個信號線具有波浪形圖案，然后使用聚合物材料將所述上層和下層圖案接
合。因此，增加了該觸覺傳感器在X、 Y和對角方向上(即，在所有方向上)的延展性。因此，可以將該觸覺傳感器應(yīng)用于具有小曲率半徑的物體上，例 如，仿人機(jī)器人的手指或非常小的球面。
盡管以說明為目的地公開了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員 將會理解，可以進(jìn)行各種更改、添加和替代，而不背離隨附的權(quán)利要求書中 所公開的本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1、一種用于曲面的觸覺傳感器，該觸覺傳感器包括下層圖案，該下層圖案包括在下層方向上以一定間隔排布的多個下層聚合物膜層、排布在該下層聚合物膜層上的下層金屬層、以及排布在該下層金屬層上的多個下層電阻；上層圖案，該上層圖案包括在垂直于所述下層方向的方向上以一定間隔排布的多個上層聚合物膜層、排布在該上層聚合物膜層上的上層金屬層、以及排布在該上層金屬層下面以與所述下層電阻電連接的多個上層電阻；以及下層聚合物層和上層聚合物層，該下層聚合物層和上層聚合物層用于將所述下層圖案和所述上層圖案彼此接合，使得所述下層電阻和上層電阻在各個交叉點(diǎn)處彼此電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺傳感器，其中，所述下層聚合物膜層和 上層聚合物膜層被制成波浪形圖案。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺傳感器，其中，所述下層聚合物膜層和 上層聚合物膜層由選自如下組中的一種形成聚酰亞胺膜、聚酯膜和Va-Cu 金屬板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺傳感器，其中，所述下層電阻和上層電 阻由選自如下組中的一種形成壓敏油墨、鎳鉻合金、碳黑和碳納米管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺傳感器，其中，在所述下層圖案與所述 上層圖案相接觸的部分，所述下層聚合物膜層和上層聚合物膜層為圓形或矩 形。
6、 一種制備觸覺傳感器的方法，該方法包括 在下層聚合物膜層上沉積下層金屬層；蝕刻所述下層金屬層和所述下層聚合物膜層以形成在某個方向上以一& iVn [re^diriiV^ A八^ir白人目白-n"ir白m A脇n営臼 Atii口jpra:n卜^MJ 口、J夕'「 i'/z^龍/閑/z^、w r/石沐口i^j"夭/石；在以一定間隔排布的所述下層金屬層上形成多個下層電阻，以形成下層圖案；在上層聚合物膜層上沉積上層金屬層；蝕刻所述上層金屬層和所述上層聚合物膜層以形成在某個方向上以一 定間隔排布的多個上層金屬層和上層聚合物膜層；在以一定間隔排布的所述上層金屬層上形成多個上層電阻，以形成上層 圖案；以及將所述下層圖案和所述上層圖案彼此接合，以使所述下層金屬層和所述 上層金屬層彼此垂直地交叉，并且所述下層電阻和所述上層電阻在各個交叉 點(diǎn)處彼此電連接。
7、 一種制備觸覺傳感器的方法，該方法包括形成下層聚合物膜層后，進(jìn)行沖壓工藝以形成在某個方向上以一定間隔排布的多個下層聚合物膜層；在以一定間隔排布的所述下層聚合物膜層上形成下層金屬層； 在所述下層金屬層上形成多個下層電阻，以形成下層圖案； 形成上層聚合物膜層后，進(jìn)行沖壓工藝以形成在某個方向上以一定間隔排布的多個上層聚合物膜層；在以一定間隔排布的所述上層聚合物膜層上形成上層金屬層； 在所述上層金屬層上形成多個上層電阻，以形成上層圖案；以及 將所述下層圖案和所述上層圖案彼此接合，以使所述下層金屬層和所述上層金屬層彼此垂直地交叉，并且所述下層電阻和所述上層電阻在各個交叉 點(diǎn)處彼此電連接。
8、柅抿敘未ll惡步6成7所沭的卞法.苴中.烙所沭下厚閣象和所沭卜層圖案彼此接合的步驟包括將所述下層圖案粘附到下層聚合物層上； 將所述上層圖案粘附到上層聚合物層上；以及將與所述下層圖案粘著的所述下層聚合物層和與所述上層圖案粘著的 所述上層聚合物層疊加，使得所述下層電阻和所述上層電阻彼此連接，并通 過固化使所述下層圖案與所述上層圖案接合。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，將所述下層圖案和所述上 層圖案彼此接合的步驟包括將下層圖案和上層圖案疊加，使得所述下層電阻和所述上層電阻彼此連 接，將疊加的下層圖案和上層圖案裝入模具中，向該模具中充入液態(tài)的聚合 物材料，通過固化來進(jìn)行接合。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，所述下層聚合物層和所述上層聚合物層由選自如下組中的一種形成聚二甲基硅氧垸、聚硅氧烷和聚氨酯。
全文摘要
公開了一種用于具有多維曲率和小曲率半徑的物體的曲面的觸覺傳感器及其制備方法。該用于曲面的觸覺傳感器包括下層圖案，該下層圖案包括在下層方向上以一定間隔排布的多個下層聚合物膜層、排布在該下層聚合物膜層上的下層金屬層、以及排布在該下層金屬層上的多個下層電阻；上層圖案，該上層圖案包括在垂直于所述下層方向的方向上以一定間隔排布的多個上層聚合物膜層、排布在該上層聚合物膜層上的上層金屬層、以及排布在該上層金屬層下面的多個上層電阻，以與下層電阻電連接；以及下層聚合物層和上層聚合物層，該下層聚合物層和上層聚合物層用于將所述下層圖案和所述上層圖案彼此接合。
文檔編號G01L1/14GK101512311SQ200780031918
公開日2009年8月19日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月31日
發(fā)明者姜大任, 崔宰赫, 樸淵奎, 權(quán)鉉埈, 金民錫, 金種浩 申請人:韓國標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)研究院