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1. (WO2019061945) CAPTEUR DESTINÉ À UNE SURVEILLANCE PHYSIOLOGIQUE, ET BANDE DE DÉTECTION ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION
Document

说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35  

附图

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

说明书

发明名称 : 用于生理监测的传感器、传感带及传感带的制作方法

[0001]
相关申请的交叉参考
[0002]
本申请要求于2017年9月30日提交中国专利局、申请号为201721289277.6、名称为“用于生理监测的传感器”以及2017年9月30日提交中国专利局、申请号为201710919945.7、名称为“生理监测传感带及其制作方法”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

[0003]
本公开涉及医疗设备技术领域,具体涉及一种用于生理监测的传感器、传感带及传感带的制作方法。

背景技术

[0004]
摩擦发电机作为一种自发电能源器件拥有越来越广阔的应用空间,例如作为发光鞋内的功能器件,或者作为计步器内的传感器等等,但是摩擦发电机需要在一种无尘、干燥且不受空间限制的环境下工作。相关技术中,基于摩擦发电机的生理监测传感器将摩擦发电机外部整体包裹屏蔽,从而保证传感器可以在一种满足工作条件的环境下工作,但是整体包裹屏蔽导致生理传感器的生产工艺复杂,操作难度系数较高,而且成本较高,生产效率低。
[0005]
基于生理监测传感器的生理监测传感带是一种可用于监测生命体呼吸、心跳等指标的便捷式、经济适用性强的生理监测仪器。目前,基于摩擦发电机原理的生理监测传感带因其具有自供电、灵敏度高、输出电信号稳定、使用操作简单的特点而具有较高的应用价值。
[0006]
目前,在制备基于摩擦发电机原理的生理监测传感带的过程中,通常采用一片绝缘层同时包裹第一摩擦发电层及第二摩擦发电层的方法。然而,采用该方式制作的生理监测传感带,第一摩擦发电层与第二摩擦发电层之间易发生错位,从而引起生理监测传感带的扭曲,影响生理监测传感带的两个发电层的摩擦效果及生理监测传感带信号输出的稳定性,使传感带的工作可靠性降低。并且,在采用一片绝缘层包覆第一摩擦发电层、第二摩擦发电层过 程中不易采用工装夹具等来实现,从而降低生理监测传感带的制作效率,制约其在大规模工业化生产中的应用。
[0007]
发明内容
[0008]
本公开的目的是针对现有技术的缺陷,提出一种用于生理监测的传感器、传感带及传感带的制作方法,用于解决现有技术中的生理监测传感带易发生扭曲,工作可靠性差以及制作效率低的问题。
[0009]
本公开提供了一种用于生理监测的传感器,包括:导电屏蔽层、绝缘层、第一摩擦发电层和第二摩擦发电层,其中,
[0010]
第一摩擦发电层包括第一电极层,第二摩擦发电层包括第二电极层,当第一摩擦发电层和第二摩擦发电层在外力作用下发生接触分离时,输出电信号;
[0011]
绝缘层,绝缘层设置于第一电极层的远离第二电极层的一侧表面,绝缘层的至少一部分垂直于长度方向延伸并朝向第二电极层一侧弯折以包覆第二电极层远离第一电极层的部分表面;以及
[0012]
导电屏蔽层,导电屏蔽层覆盖于绝缘层远离第二电极层的一侧表面,导电屏蔽层与第二电极层电气连接。
[0013]
本公开提供了一种生理监测传感带,包括:层叠设置的第一摩擦发电层和第二摩擦发电层,其中,第一摩擦发电层包括第一表面及第三表面,第二摩擦发电层包括第二表面及第四表面,且第三表面与第四表面之间形成摩擦界面;
[0014]
完全包覆第一摩擦发电层的第一表面、并且部分包覆第二摩擦发电层的第二表面的第一绝缘层;
[0015]
部分包覆第二摩擦发电层第二表面的第二绝缘层,并且第一绝缘层部分包覆第二绝缘层;
[0016]
包覆第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层以及第二绝缘层的导电屏蔽层。
[0017]
本公开还提供了一种生理监测传感带的制作方法,包括:
[0018]
制作第一摩擦发电层及第二摩擦发电层,其中,第一摩擦发电层包括第一表面及第三表面,第二摩擦发电层包括第二表面及第四表面;
[0019]
裁切第一绝缘层,将第一摩擦发电层放置于第一绝缘层中,使第一绝缘层完全包覆第一摩擦发电层的第一表面,并将第二摩擦发电层放置于第一绝缘层边缘,使第一绝缘层与第二摩擦发电层的第二表面部分重叠;
[0020]
将第二摩擦发电层翻折,覆盖至第一摩擦发电层上,使第一摩擦发电层与第二摩擦发电层层叠设置,从而使第二表面及第四表面之间形成摩擦界面;
[0021]
裁切第二绝缘层,将第二绝缘层部分包覆第二摩擦发电层的第二表面,并且使第一绝缘层部分包覆第一绝缘层;
[0022]
裁切导电屏蔽层,使用导电屏蔽层包覆第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层以及第二绝缘层。
[0023]
本公开提供的用于生理监测的传感器、传感带及传感带的制作方法,实现了半包屏蔽的目的,减少屏蔽层的面积的同时简化了组装工艺,降低了物料和工艺成本,在具有自供电、灵敏度高、使用操作简单等特点的基础上,还进一步解决了现有技术中生理监测传感带容易扭曲变形的弊端,从而进一步提高生理检测传感带输出信号的稳定性,保证传感带工作可靠性;并且,在制作过程中,易通过工装夹具实现生理监测传感带各部件的组装,制作过程简单易行,制备效率高,适合大规模工业化生产。

附图说明

[0024]
图1为根据本公开实施例的用于生理监测的传感器的结构示意图;
[0025]
图2为根据本公开一个实施例的用于生理监测的传感器的剖面结构示意图;
[0026]
图3为根据本公开一个实施例的用于生理监测的传感器的侧面结构示意图;
[0027]
图4为根据本公开一个实施例的用于生理监测的传感器的俯视结构示意图;
[0028]
图5为本公开生理监测传感带立体结构示意图;
[0029]
图6为图5中A-A面的一种剖面结构示意图;
[0030]
图7为图5中A-A面的另一种剖面结构示意图;
[0031]
图8为图5中A-A面的一种剖面具体结构示意图;
[0032]
图9为本公开提供的生理监测传感带的制作方法的流程示意图;
[0033]
图10为第一绝缘层包覆第一摩擦发电层及第二摩擦发电层的过程示意图;
[0034]
图11为第二绝缘层包覆第一摩擦发电层及第二摩擦发电层的过程示意图;
[0035]
图12为导电屏蔽层包覆第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层及第二绝缘层的过程示意图;
[0036]
图13为导电屏蔽层包覆第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层及第二绝缘层后的生理监测带示意图;以及
[0037]
图14为本公开一个具体实施例提供的生理监测传感带的制作方法的流程示意图。

具体实施方式

[0038]
下面将结合附图对本公开技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本公开的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本公开的保护范围。
[0039]
下面参照附图描述根据本公开实施例提出的用于生理监测的传感器、传感带及传感带的制作方法。
[0040]
图1是本公开一个实施例的用于生理监测的传感器的结构示意图。如图1所示,该用于生理监测的传感器10包括:导电屏蔽层100、绝缘层200、第一摩擦发电层300和第二摩擦发电层400。
[0041]
其中,结合图1和图2所示,第一摩擦发电层300包括第一电极层(如正电极层301),第二摩擦发电层400包括第二电极层(如负电极层,在后文作具体说明),当第一摩擦发电层300和第二摩擦发电层400在外力作用下发生接触分离时,输出电信号。绝缘层200设置于第一电极层的远离第二 电极层的一侧表面,且绝缘层200的至少一部分垂直于长度方向延伸并朝向第二电极层一侧弯折,以包覆第二电极层远离第一电极层的部分表面。导电屏蔽层100覆盖于绝缘层200远离第二电极层的一侧表面,并且导电屏蔽层100与第二电极层电气连接,例如采用导电材料将屏蔽层100与第二电极层连接,使屏蔽层100与第二电极层共同构成该传感器10的屏蔽结构,以屏蔽外界环境的电磁干扰。本公开的用于生理监测的传感器10可以减少导电屏蔽层100的面积,简化组装工艺、降低物料成本和工艺成本,降低传感带的厚度,提高柔韧性。
[0042]
进一步地,在本公开的一个实施例中,导电屏蔽层100的一端平行于长度方向延伸并朝向第二电极层一侧弯折以与第二电极层电气连接,即导电屏蔽层100延长的部分可以直接与第二电极层连接,二者形成屏蔽结构。
[0043]
可以理解的是,如图2和图3所示,绝缘层200设置在正电极层301的远离负电极层的一侧,且绝缘层200的至少一部垂直于长度方向延伸且朝向负电极层一侧弯折,以包覆负电极层的一部分。也就是说,绝缘层200垂直于长度方向延伸,形成延长的边缘,该边缘朝向负电极层一侧弯折,其中,该弯折的边缘包括两部分,第一部分为包覆第一摩擦发电层300和第二摩擦发电层400侧面周边的第一翻边部201,第二部分为覆盖第二摩擦发电层400的负电极层的一部分的第二翻边部202,从而通过绝缘层200的包覆,使得传感器10内部与外界环境隔离。
[0044]
可以理解的是,如图2和图3所示,导电屏蔽层100覆盖于绝缘层200远离负电极层的一侧的表面,导电屏蔽层100的尾端平行于长度方向延伸,延长的部分朝向负电极层弯折,并且与负电极层连接,二者共同构成传感器10的屏蔽结构,这种连接方式有效减少了导电屏蔽层的包覆面积,降低了传感器10的厚度和生产成本。
[0045]
进一步地,在本公开的一个实施例中,如图2所示,第一摩擦发电层300包括第一电极层和第一摩擦层(如正发电层302),第一摩擦层和第二电极层相对的表面构成摩擦界面,并且构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。
[0046]
进一步地,在本公开的一个实施例中,如图2所示,第一摩擦发电层300 包括第一电极层和第一摩擦层,第二摩擦发电层400包括第二电极层和第二摩擦层,第一摩擦层和第二摩擦层相对的表面构成摩擦界面,并且构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。
[0047]
举例而言,第一摩擦发电层300为摩擦发电机的正电层,第二摩擦发电层400为摩擦发电机的负电层。其中,正电层包括正电极层301和正发电层302,负电层包括负发电层和负电极层。
[0048]
可以理解的是,摩擦发电机的类型有很多,包括三层结构摩擦发电机、四层结构摩擦发电机或五层结构摩擦发电机中的一种或多种,摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面,并且摩擦发电机具有至少两个输出端,构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。
[0049]
作为一个示例,三层结构摩擦发电机包括:依次层叠设置的第一电极层,第一高分子聚合物绝缘层以及第二电极层。其中,第一高分子聚合物绝缘层与第二电极层相对的两个表面构成摩擦界面;第一电极层和第二电极层为摩擦发电机的输出端;可选地,第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层相对设置的两个面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。
[0050]
作为一个示例,四层结构的摩擦发电机包括:依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、第二高分子聚合物绝缘层以及第二电极层。其中,第一高分子聚合物绝缘层与第二高分子聚合物绝缘层相对的两个表面构成摩擦界面;第一电极层和第二电极层为摩擦发电机的输出端。可选地,第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层相对设置的两个面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。
[0051]
作为一个示例,五层结构的摩擦发电机包括:依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、居间薄膜层、第二高分子聚合物绝缘层以及第二电极层。其中,第一高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层和/或第二高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层相对的两个表面构成摩擦界面。可选地,第一高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层和/或第二高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层相对设置的两个表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。
[0052]
其中,以第一摩擦层和第二摩擦层相对的表面构成摩擦界面为例,构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上可以设置有凸起阵列结构,凸起阵 列结构使构成摩擦界面的两个表面在外力作用下相互接触时具有更大的接触面积,当外力作用减小或消失时,能够使得两个表面快速充分的分离,从而有助于提高该传感器的信号输出。因此,该传感器10简单易实现,并且灵敏感度高,成本低。
[0053]
进一步地,在本公开的实施例中,如图2所示,本公开实施例的传感器10还包括:加强层500。其中,加强层500设置于第一电极层与第一摩擦层之间,避免因局部受力过大使摩擦界面不易分离,从而能够加快摩擦界面的分离速度,避免影响传感器信号输出的情况发生,加强传感器对心跳等微小动作的信号输出。
[0054]
进一步地,在本公开的一个实施例中,如图4所示,导电屏蔽层100为导电薄膜材料,导电薄膜材料包含ITO、FTO、导电布、金属薄膜、合金薄膜、石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、银纳米线中的一种或多种。
[0055]
可以理解的是,导电屏蔽层100设置在绝缘层200的外侧,并且导电屏蔽层100与正电极的位置相对应,不必覆盖负电极层。屏蔽材料可以为导电薄膜,其中,屏蔽材料可以为ITO、FTO、导电布、金属薄膜、合金薄膜、石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、银纳米线等具有导电性能的薄膜。
[0056]
可选地,在本公开的一个实施例中,绝缘层200的厚度范围可以为5um-500um,本领域技术人员可以根据实际情况进行设置,在此不作具体限定。
[0057]
可选地,在本公开的一个实施例中,绝缘层200可以为双面带胶或单面带胶的绝缘膜,绝缘膜的材料包含PET、PP、TPU、PE中的一种或多种绝缘材料。
[0058]
也就是说,绝缘层200可以为绝缘薄膜,厚度5μm~500μm,也可以为PET、PP、TPU、PE等绝缘材料,在本公开的实施例中,为了便于绝缘层200粘贴组装,绝缘材料可以优选双面带胶或单面带胶的绝缘膜,例如PET基底的单面胶或双面胶。
[0059]
可选地,在本公开的一个实施例中,导电屏蔽层100和绝缘层200可以形成一体式的复合导电层。也就是说,导电屏蔽层100和绝缘层200可以融成一体,从而提高封装效果,有效地实现摩擦发电机外部整体的包裹屏蔽。
[0060]
其中,在本公开的一个实施例中,复合导电层的材料为镀ITO的PET,其中,ITO为导电材料,起屏蔽层的作用。PET为绝缘材料,起绝缘层的作用。
[0061]
也就是说,可以选择导电复合材料同时构成传感器10的屏蔽层与绝缘层,例如镀ITO的PET,其中ITO为导电材料,可以作为传感器10的导电屏蔽层100,PET为绝缘材料,作为传感器的绝缘层200,本领域技术人员可以根据实际情况进行设置,在此不做具体限定。
[0062]
根据本公开实施例提出的用于生理监测的传感器,与现有的用于呼吸、层远离第一电极层的部分表面,并且导电屏蔽层覆盖于绝缘层远离第二电极层的一侧表面,实现半包屏蔽的目的,不但减少了屏蔽层的面积,简化了组装工艺,而且降低了物料成本和工艺成本,降低了传感带的厚度,提高了其柔韧性,有效降低了成本,同时保证了传感器的性能要求。
[0063]
图5示出了本公开生理监测传感带的立体结构示意图。如图5所示,生理监测传感带60为长宽比较大的带状结构。
[0064]
图6为图5中A-A面的一种剖面结构示意图,具体地,图6示出了生理监测传感带60内部的各层状结构的剖面示意图。如图6所示,生理监测传感带60包括:第一摩擦发电层601、第二摩擦发电层602、第一绝缘层603、第二绝缘层604、导电屏蔽层605。
[0065]
其中,第一摩擦发电层601与第二摩擦发电层602层叠设置。第一摩擦发电层601包含第一表面及第三表面,分别对应于图6中第一摩擦发电层601的下表面及上表面;第二摩擦发电层602包含第二表面及第四表面,分别对应于图6中第二摩擦发电层602的上表面及下表面。第一摩擦发电层601的第三表面,与第二摩擦发电层602的第四表面之间形成有摩擦界面,当有作用力作用于第一摩擦发电层601和/或第二摩擦发电层602时,使得第一摩擦发电层601及第二摩擦发电层602之间产生不同程度的摩擦,从而产生相应的电信号。
[0066]
第一绝缘层603完全包覆第一摩擦发电层601的第一表面,且部分包覆第二摩擦发电层602的第二表面,并且,第一绝缘层603部分包覆第二绝缘层604。而第二绝缘层604部分包覆第二摩擦发电层602的第二表面。如图 6所示,第二绝缘层折叠设置,其一部分包覆第二摩擦发电层的第二表面,另一部分被第一绝缘层包覆。可选地,第二绝缘层还可采用如图7所示的设置方式。即第二绝缘层未折叠设置,其一个表面部分包覆第二摩擦发电层的第二表面,另一表面被第一绝缘层包覆。
[0067]
通过第一绝缘层603及第二绝缘层604对第一摩擦发电层601及第二摩擦发电层602的包覆,使得第一绝缘层603、第二绝缘层604、第一摩擦发电层601以及第二摩擦发电层602形成半封闭结构。即第二摩擦发电层602的第二表面中存在部分区域既未被第一绝缘层603包覆,也未被第二绝缘层604包覆。具体地,第二绝缘层604与第二摩擦发电层602的第二表面重叠部分的宽度、和第一绝缘层603与第二摩擦发电层602的第二表面重叠部分的宽度之和小于第二摩擦发电层宽度,使得第二摩擦发电层602的第二表面的部分区域与导电屏蔽层接触,形成一种半包结构。可选地,第一绝缘层603及第二绝缘层604可以为单面带胶或双面带胶的绝缘胶带,如聚对苯二甲酸乙二醇酯胶带,即PET胶带,并且,第一绝缘层603及第二绝缘层604选取的材料可以相同也可以不同。
[0068]
进一步地,本公开中的生理监测传感带还包括第一引出电极606、以及第二引出电极607。第一引出电极606及第二引出电极607可作为生理监测传感带的输出电极。其中,第一引出电极606和第二引出电极607分别与第一摩擦发电层601和第二摩擦发电层602连接;或者,第一引出电极606与第一摩擦发电层601连接,第二引出电极607与导电屏蔽层605连接。
[0069]
进一步地,在第一绝缘层603、第二绝缘层604、第一摩擦发电层601以及第二摩擦发电层602形成的半封闭结构外包覆有导电屏蔽层605。可选地,导电屏蔽层605可以为单面带胶的导电胶带。通过导电屏蔽层605的包覆,可避免干扰信息进入第一摩擦发电层601以及第二摩擦发电层602,从而实现自屏蔽,避免外界环境对生理监测传感带的影响。
[0070]
可选地,生理监测传感带还包括包覆在导电屏蔽层605外侧表面的保护层608。其中,保护层608的设置不仅对内部结构起到保护作用,避免外部环境因素影响其内部结构正常工作,也保证了其内部结构的清洁。进一步可选地,保护层608可采用可拆卸结构,从而便于对生理检测传感带的清洁。
[0071]
可选地,为提高第二绝缘层604对第二摩擦发电层602的包覆效果,避免第二摩擦发电层602相对于第一摩擦发电层601发生易位,第二绝缘层604与第二摩擦发电层602的第二表面重叠部分的宽度应大于或等于2mm;并且为进一步实现半包结构及节约绝缘材料,第二绝缘层604与第二摩擦发电层602的第二表面重叠部分的宽度应小于或等于第二摩擦发电层602宽度的一半。并且,为保证第一绝缘层603与第二绝缘层604不发生相对移动,从而引起第一摩擦发电层601与第二摩擦发电层602的相对易位,所以第二绝缘层604与第一绝缘层603重叠部分的宽度应大于或等于第一摩擦发电层及第二摩擦发电层厚度之和,并且,为进一步节约绝缘材料,第二绝缘层604与第一绝缘层603重叠部分的宽度应小于或等于第一绝缘层宽度与第二摩擦发电层宽度差值的一半。
[0072]
由于本公开采用了第一绝缘层及第二绝缘层共同对第一摩擦发电层及第二摩擦发电层进行包覆,从而可以避免第一摩擦发电层及第二摩擦发电层之间容易发生错位而引起的生理检测传感带容易变形的弊端,从而提高生理监测传感带输出信号的稳定性,保证传感带工作可靠性;并易于利用工装夹具等工具来实现制作,从而进一步提高生理监测传感带的制作效率。
[0073]
具体地,图8为图5中A-A面的剖面具体结构示意图。如图8所示,在图6所示生理监测传感带结构的基础上,第一摩擦发电层601具体为一侧表面设置有第一电极层6011的第一高分子聚合物绝缘层6012;第二摩擦发电层602具体为第二高分子聚合物绝缘层。
[0074]
其中,设置有第一电极层6011的第一高分子聚合物绝缘层6012的一侧表面为第一表面,未设置有第一电极层6011的第一高分子聚合物绝缘层6012的一侧表面与第二高分子聚合物绝缘层的一侧表面形成摩擦界面。
[0075]
第一绝缘层603为单面带胶或双面带胶的绝缘胶带,如可以为以PET为基底的双面胶带。第一绝缘层603的带胶表面完全包覆设置有第一电极层6011的第一高分子聚合物绝缘层6012的一侧表面,并部分包覆第二高分子聚合物绝缘层一侧表面;第二绝缘层604也可为单面带胶或双面带胶的绝缘胶带,如可以为以PET为基底的双面胶带。第二绝缘层604的带胶表面部分包覆第二高分子聚合物绝缘层的一侧表面,并且第一绝缘层603的带胶表面 部分包覆第二绝缘层604。第一绝缘层603及第二绝缘层604将第一电极6011、第一高分子聚合物绝缘层6012及第二高分子聚合物绝缘层包覆为一个半封闭结构。使得第二高分子聚合物绝缘层的一侧表面(对应图8中第二高分子聚合物绝缘层的上表面)中存在部分区域既未被第一绝缘层603包覆,也未被第二绝缘层604包覆。
[0076]
导电屏蔽层605为单面带胶的导电胶带,导电屏蔽层605的带胶平面完全包覆第一绝缘层603、第二绝缘层604、第一电极层6011、第一高分子聚合物绝缘层6012及第二高分子聚合物绝缘层形成的半封闭结构。由于图8所示的生理监测传感带为半包结构,即第二绝缘层604与第二高分子聚合物绝缘层的一侧表面(对应图8中第二高分子聚合物绝缘层的上表面)重叠部分的宽度、和第一绝缘层603与第二高分子聚合物绝缘层的一侧表面(对应图8中第二高分子聚合物绝缘层的上表面)重叠部分的宽度之和小于第二高分子聚合物绝缘层的宽度。所以,在包覆导电屏蔽层605后,使得第二高分子聚合物绝缘层的一侧表面(对应图8中第二高分子聚合物绝缘层的上表面)中的部分区域与导电屏蔽层605接触。
[0077]
可选地,在导电屏蔽层605外侧表面还包覆有保护层608,保护层608可以为织物层或塑料层或塑胶膜,如为塑料层,则为轻薄塑料。保护层608不仅对内部结构(即第一电极层6011、第一高分子聚合物绝缘层6012、第二高分子聚合物绝缘层、第一绝缘层603、第二绝缘层604和导电屏蔽层605)起到保护作用,避免了外部环境因素影响其内部结构正常工作,也保证了其内部结构的清洁。
[0078]
具体地,第一电极层6011具体为单面带胶的导电胶带,通过第一电极层6011的带胶表面粘贴在第一高分子聚合物绝缘层6012上从而组成第一摩擦发电层601。此外,也可以通过涂覆或溅射等工艺直接将电极材料,如铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金,设置在第一高分子聚合物绝缘层6012上形成第一电极层6011,从而组成第一摩擦发电层601,此处不做限定。
[0079]
第一电极层6011通过铆接的方式连接第一引出电极606,本公开对铆钉种类不作限制,可根据客户需要定制铆钉种类。具体地,第一引出电极606 的一端直接铆接在作为第一电极层6011的导电胶带上。导电屏蔽层605也可通过铆接的方式连接第二引出电极607,此处不对铆钉种类作限制。具体地,第二引出电极607的一端直接铆接在作为导电屏蔽层605的导电胶带上。
[0080]
可选地,第二引出电极607为接地电极,即导电屏蔽层605接地。当生理监测传感带受到压力时,如人在睡眠过程中微弱的呼吸、心跳动作施加的压力,或者人在睡眠中出现翻身、离床、打鼾等动作施加的压力,不同动作施加的压力都会使第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层之间产生不同程度的摩擦,使得第一电极层6011感应出对应的电荷,又由于导电屏蔽层605接地为零电势,最终使得第一电极层6011和导电屏蔽层605之间存在不同程度的电势差,因此,第一引出电极606和第二引出电极607之间输出不同强度的生理电信号。这种将第二引出电极607接地(即导电屏蔽层605接地)的方式,不仅使导电屏蔽层605作为上述生理监测传感带的一个输出电极使用,还使其作为屏蔽层使用,且将其接地后的屏蔽效果更好。
[0081]
在一种可选的实施方式中,第一摩擦发电层601为一侧表面设置有第一电极层的第一高分子聚合物绝缘层,第二摩擦发电层602为第二电极层。其中,第一电极层可以为导电胶带,导电胶带的带胶表面粘贴第一高分子聚合物绝缘层从而组成第一摩擦发电层601。第一高分子聚合物绝缘层可以是聚合物材料形成的薄膜,如点阵聚二甲基硅氧烷薄膜,即PDMS薄膜。第二电极层可以为导电胶带。
[0082]
在另一种可选的实施方式中,第一摩擦发电层601为一侧表面设置有第一电极层的第一高分子聚合物绝缘层,第二摩擦发电层602为一侧表面设置有第二电极层的第二高分子聚合物绝缘层。其中,第一电极可以为导电胶带,导电胶带的带胶表面粘贴第一高分子聚合物绝缘层,从而组成第一摩擦发电层601。第一高分子聚合物绝缘层可以是聚合物材料形成的薄膜,如PDMS薄膜。一侧表面设置有第二电极的第二高分子聚合物绝缘层可以为表面设置有金属铝的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,即PET/Al薄膜。
[0083]
在又一种可选的实施方式中,第一摩擦发电层为一侧表面设置有第一电极的第一高分子聚合物绝缘层,第二摩擦发电层包括层叠设置的居间电极层或居间薄膜层和第二高分子聚合物绝缘层或者第一摩擦发电层为一侧表面 依次层叠设置第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层及居间电极层或居间薄膜层,第二摩擦发电层为第二高分子聚合物绝缘层。其中,第一电极层可以为导电胶带,导电胶带的带胶表面粘贴第一高分子聚合物绝缘层。第一高分子聚合物绝缘层可以是聚合物材料形成的薄膜,如PDMS薄膜。居间电极层可以为导电胶带,第二高分子聚合物绝缘层可以为聚合物材料形成的薄膜,如聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,即PET薄膜。
[0084]
可选地,在以上各个实施例中,形成摩擦界面的两个表面的任一个表面上可设凸起结构,本公开对凸起的形状、个数、排列规则等不作限制。
[0085]
图9为根据本公开一个实施例提供的生理监测传感带的制作方法的流程图。如图9所示,该方法包括如下步骤:
[0086]
步骤S110,制作第一摩擦发电层及第二摩擦发电层。
[0087]
具体地,本实施例对第一摩擦发电层及第二摩擦发电层的制作方法等不做限定,本领域技术人员可根据实际需求自行选择相应的方法制作第一摩擦发电层及第二摩擦发电层。
[0088]
其中,制作的第一摩擦发电层包括第一表面及第三表面,并且,制作的第二摩擦发电层包括第二表面及第四表面。
[0089]
步骤S120,裁切第一绝缘层,将第一摩擦发电层放置于第一绝缘层中,使第一绝缘层完全包覆第一摩擦发电层的第一表面,并将第二摩擦发电层放置于第一绝缘层边缘,使第一绝缘层与第二摩擦发电层的第二表面部分重叠。
[0090]
如图9所示,将第一摩擦发电层601放置于第一绝缘层603中,使第一绝缘层603完全覆盖第一摩擦发电层601的第一表面,并进一步将第二摩擦发电层602放置于第一绝缘层603边缘,使第一绝缘层603覆盖第二摩擦发电层602的第二表面的部分区域。并使第一摩擦发电层601的长边与第二摩擦发电层长边平行。
[0091]
步骤S130,将第二摩擦发电层翻折,覆盖至第一摩擦发电层上,使第一摩擦发电层与第二摩擦发电层层叠放置。
[0092]
如图10所示,使第二摩擦发电层602沿着第一绝缘层603中的Z 1-Z 2直 线向上翻折,使第二摩擦发电层602覆盖至第一摩擦发电层601上,从而使第一摩擦发电层与第二摩擦发电层层叠放置,并使第一摩擦发电层的第二表面与第二摩擦发电层的第四表面之间形成摩擦界面。
[0093]
步骤S140,裁切第二绝缘层,将第二绝缘层部分包覆第二摩擦发电层的第二表面,并且使第一绝缘层部分包覆第二绝缘层。
[0094]
由于在步骤S130中,第二摩擦发电层与第一摩擦发电层层叠放置,并且,第一摩擦发电层及第二摩擦发电层沿宽度方向的两端中,一端由第一绝缘层固定,而另一端呈自由状态,所以,本步骤中将第二绝缘层包覆至第二摩擦发电层的第二表面,并使第二绝缘层与第一绝缘层接触。第二绝缘层604覆盖第二摩擦发电层的第二表面中的部分区域,并且第一绝缘层603包覆部分第二绝缘层604。如图11所示,第一绝缘层包覆第二摩擦发电层的部分区域,而第二绝缘层也部分包覆第二摩擦发电层的部分区域,从而使得第二摩擦发电层的第二表面中存在部分区域既未被第一绝缘层包覆,也未被第二绝缘层包覆。
[0095]
其中,在执行步骤之前,可进一步校验第一摩擦发电层与第二摩擦发电层的放置是否符合预设的要求,若否,由于第二摩擦发电层的一端自由,所以可适当调整第二摩擦发电层与第一摩擦发电层的相对位置,使第一摩擦发电层与第二摩擦发电层的放置符合预设的要求。
[0096]
步骤S150,裁切导电屏蔽层,使用导电屏蔽层包覆第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层以及第二绝缘层。
[0097]
如图12所示,在执行步骤S140后,将第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层以及第二绝缘层组成的结构放置于导电屏蔽层中,并使导电屏蔽层完全包覆第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层以及第二绝缘层,从而得到如图13所示的结构。
[0098]
可选地,在具体的实施过程中,在执行步骤S120之前可将第一引出电极预先与第一摩擦发电层连接,第二引出电极预先与第二摩擦发电层连接,然后进一步通过第一绝缘层、第二绝缘层及导电屏蔽层对其进行包覆,并在包覆过程中裸露出第一引出电极及第二引出电极;或者,在步骤S120之前,将第一引出电极与第一摩擦发电层连接,并在包覆导电屏蔽层之前或之后将 第二引出电极与导电屏蔽层连接。
[0099]
根据本实施例提供的生理监测传感带的制作方法,将制作好的第一摩擦发电层和第二摩擦发电层放置在第一绝缘层中,第二摩擦发电层与第一绝缘层仅部分重叠,从而在第二摩擦发电层翻折覆盖至第一摩擦发电层后,第二摩擦发电层沿宽度方向的两端中有一端为自由端,并进而通过第二绝缘层将部分包覆第二摩擦发电层,从而使第二摩擦发电层的自由端固定。并进一步包裹导电屏蔽层。采用本方案,可使第二摩擦发电层与第一摩擦发电层不易发生错位,从而使生理监测传感带不易发生扭曲,保证生理监测传感带的正常运行;在制备过程中,第一绝缘层、第二绝缘层及导电屏蔽层的包覆均可通过工装夹具来实现,从而进一步提高制作效率。
[0100]
图14示出了根据本公开一个具体实施例提供的生理监测传感带的制作方法的流程示意图。如图14所示,该方法包括:
[0101]
步骤S210,制作第一摩擦发电层及第二摩擦发电层。
[0102]
其中,可根据第一摩擦发电层及第二摩擦发电层具体的结构采用相应的方法来制作。并且,制作的第一摩擦发电层包含第一表面及第三表面,第二摩擦发电层包含第二表面及第四表面。
[0103]
具体地,第一摩擦发电层可采用一侧有第一电极层的第一高分子聚合物。其中,第一电极层可选用单面带胶的导电胶带。则将其带胶表面粘贴第一高分子聚合物绝缘层(如PDMS薄膜),从而制作成第一摩擦发电层。可选地,在制作第一摩擦发电层过程中,可制作表面布设有凸点阵列的高分子聚合物薄膜。具体地,裁切高分子聚合物薄膜得到矩形薄膜,使得靠近矩形薄膜的第一长边的最外侧凸点与第一长边之间的距离与靠近矩形薄膜的第二长边的最外侧凸点与第二长边之间的距离相等;靠近矩形薄膜的第一短边的最外侧凸点与第一短边之间的距离与靠近矩形薄膜的第二短边的最外侧凸点与第二短边之间的距离相等。
[0104]
在制作第二发电层时,可裁切导电胶带得到第二电极层作为第二摩擦发电层;或者,制作第二高分子聚合物绝缘层作为第二摩擦发电层;或者,在制作成的第二高分子聚合物绝缘层的一侧表面采用涂覆或溅射工艺设置第二电极得到一侧表面设置有第二电极的第二高分子聚合物绝缘层作为第二 摩擦发电层,如在PET表面涂覆或溅射Al膜,从而得到第二摩擦发电层;又或者,制作居间电极层或居间薄膜,将居间电极层或居间薄膜与第二高分子聚合物绝缘层或一侧表面设置有第二电极的高分子聚合物绝缘层层叠设置在一起作为第二摩擦发电层。
[0105]
步骤S220,裁切第一绝缘层,使第一绝缘层尺寸符合预设的第一尺寸。
[0106]
其中,第一绝缘层可采用单面带胶或双面带胶的PET胶带。
[0107]
具体地,第一尺寸中的长度大于或等于:第一摩擦发电层和第二摩擦发电层的厚度总和2倍与第一摩擦发电层或第二摩擦发电层中长度较大的长度之和;且小于或等于:第一摩擦发电层和第二摩擦发电层的厚度的2倍与第一摩擦发电层或第二摩擦发电层中长度较大的长度的2倍之和;
[0108]
第一尺寸中的宽度大于或等于:第一摩擦发电层和第二摩擦发电层的厚度的2倍与第一摩擦发电层或第二摩擦发电层中宽度较大的宽度之和;且第一尺寸中的宽度小于或等于:第一摩擦发电层和第二摩擦发电层的厚度的2倍与第一摩擦发电层或第二摩擦发电层中宽度较大的宽度的2倍之和。
[0109]
例如,若第一摩擦发电层的长度为L 1,宽度为K 1,厚度为H 1,第二摩擦发电层的长度为L 2,宽度为K 2,厚度为H 2,且L 1大于L 2,K 1小于K 2那么,2(H 1+H 2)+L 1≤第一尺寸的长度≤2(H 1+H 2)+2L 1,2(H 1+H 2)+K 2≤第一尺寸的宽度≤2(H 1+H 2)+2K 2;若第一摩擦发电层的长度为L 1,宽度为K 1,厚度为H 1,第二摩擦发电层的长度为L 2,宽度为K 2,厚度为H 2,且L 1小于L 2,K 1大于K 2,那么,2(H 1+H 2)+L 2≤第一尺寸的长度≤2(H 1+H 2)+2L 2,2(H 1+H 2)+K 1≤第一尺寸的宽度≤2(H 1+H 2)+2K 1
[0110]
步骤S230,将第一摩擦发电层放置于第一绝缘层中,使第一绝缘层完全包覆第一摩擦发电层的第一表面,并将第二摩擦发电层放置于第一绝缘层边缘,使第一绝缘层与第二摩擦发电层的第二表面部分重叠。
[0111]
具体地,如图10所示,可将第一摩擦发电层放置在第一绝缘层的带胶表面上,使第一表面与第一绝缘层的带胶表面粘合。并将第二摩擦发电层平行地放置在第一绝缘层带胶表面的边缘,使第二摩擦发电层的第二表面中的部分区域与第一绝缘层粘合,并且,第二摩擦发电层的长边与第一摩擦发电层的长边平行。并且,粘合在第一绝缘层上的第一发电层与第二发电层相邻 的两条长边之间可留有一定宽度的缝隙。
[0112]
可选地,可通过限位装置来放置第一摩擦发电层及第二摩擦发电层。具体地,可将第一绝缘层固定于一个底板上,使第一绝缘层的带胶表面朝上,将一个限位板放置于第一绝缘层上,并通过定位销将限位板固定。限位板中设置有限位槽,将第一摩擦发电层放置在限位槽中,并使第一表面贴合第一绝缘层。待第一表面与第一绝缘层贴合后,取下限位板,并将限位板放置于第一绝缘层边缘,并将第二摩擦发电层放置于限位槽中,使第二表面中的部分区域与第一绝缘层贴合,从而将第一摩擦发电层及第二摩擦发电层放置于第一绝缘层中。并在放置后,进一步通过夹具等工具将第一绝缘层与第一摩擦发电层及第二摩擦发电层的重合部分压紧,使重合部分紧密粘合。
[0113]
步骤S240,将第二摩擦发电层翻折,覆盖至第一摩擦发电层上,使第一摩擦发电层与第二摩擦发电层层叠放置。
[0114]
具体地,沿着第一绝缘层中预设的翻折线(如图10所示的Z 1-Z 2直线),将第二摩擦发电层翻转。其中,翻折线与第一摩擦发电层及第二摩擦发电层的长边平行。并且,翻折后,第二摩擦发电层可覆盖至第一摩擦发电层上,使第一摩擦发电层的第三表面覆盖至第二摩擦发电层的第四表面,从而实现第一摩擦发电层与第二摩擦发电层的层叠放置。
[0115]
步骤S250,裁切第二绝缘层,使第二绝缘层尺度符合预设的第二尺寸;将第二绝缘层部分包覆第二摩擦发电层第二表面,并使第一绝缘层部分包覆第二绝缘层。
[0116]
其中,第二尺寸中的长度大于或等于第二摩擦发电层长度且小于或等于第一绝缘层长度;第二尺寸的宽度大于或等于:第一摩擦发电层及第二摩擦发电层厚度和的二倍与2mm之和;且第二尺寸的宽度小于或等于:第一摩擦发电层及第二摩擦发电层厚度和,与第一绝缘层宽度的一半的总和。
[0117]
例如,若第一摩擦发电层的长度为L 1,宽度为K 1,厚度为H 1,第二摩擦发电层的长度为L 2,宽度为K 2,厚度为H 2。第一绝缘层长度为L 3,宽度为K 3,则L 2≤第二尺寸的长度≤L 3;2(H 1+H 2)+2mm<第二尺寸的宽度<H 1+H 2+1/2K 3
[0118]
在裁切第二绝缘层之后,将第二绝缘层包覆至第二摩擦发电层的第二表 面上,并使第一绝缘层包覆第二绝缘层的部分区域。
[0119]
其中,第二绝缘层包覆第二摩擦发电层的第二表面的宽度、和第一绝缘层包覆第二摩擦发电层的第二表面重叠部分的宽度之和小于第二摩擦发电层宽度,从而使第二表面中存在部分区域既未被第一绝缘层包覆,也未被第二绝缘层包覆。进一步可选地,第二绝缘层包覆第二摩擦发电层的第二表面的宽度大于或等于2mm且小于或等于第二摩擦发电层宽度的一半;第二绝缘层包覆第一绝缘层的宽度大于或等于第一摩擦发电层及第二摩擦发电层厚度之和,且小于或等于第一绝缘层宽度与第二摩擦发电层宽度差值的一半。
[0120]
步骤S260,裁切导电屏蔽层,使导电屏蔽层包覆第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层以及第二绝缘层。
[0121]
具体地,导电屏蔽层中一个平面为带胶平面,将第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层以及第二绝缘层放置于导电屏蔽层带胶平面中间,使带胶平面完全覆盖第二摩擦发电层的第二表面。并以第二表面的四边为翻折线,将导电屏蔽层中未与第二表面粘合的部分向上翻折,使导电屏蔽层完全包覆第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层以及第二绝缘层。
[0122]
可选地,在包覆导电屏蔽层过程中,可预先将导电屏蔽层放置在底板上,并使带胶表面朝上。在导电屏蔽层沿长度方向的两端分别放置定位架,使导电屏蔽层固定在底板上。待将第二表面与导电屏蔽层的带胶表面粘合后,取下定位架,并将未与第二表面粘合的部分向上翻折,使导电屏蔽层完全包覆第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层以及第二绝缘层。
[0123]
步骤S270,裁切保护层,使用保护层包覆导电屏蔽层外侧表面。
[0124]
在导电屏蔽层包覆第一摩擦发电层、第二摩擦发电层、第一绝缘层以及第二绝缘层之后,可进一步地通过保护层来包覆导电屏蔽层的外侧表面。
[0125]
可选地,在具体的实施过程中,在执行步骤S220之前可通过铆接的方式第一引出电极预先与第一摩擦发电层连接,并通过铆接的方式将第二引出电极与第二摩擦发电层连接,然后进一步通过第一绝缘层、第二绝缘层及导电屏蔽层对其进行包覆,并在包覆过程中裸露出第一引出电极及第二引出电极;或者,在执行步骤S220之前,将通过铆接的方式将第一引出电极与第 一摩擦发电层连接,并在包覆导电屏蔽层之前或之后通过铆接的方式将第二引出电极与导电屏蔽层连接。
[0126]
根据本实施例提供的生理监测传感带的制作方法,将制作好的第一摩擦发电层和第二摩擦发电层放置在第一绝缘层中,第二摩擦发电层与第一绝缘层仅部分重叠,从而在第二摩擦发电层翻折覆盖至第一摩擦发电层后,第二摩擦发电层沿宽度方向的两端中有一端为自由端,并进而通过第二绝缘层将第一绝缘层及第二摩擦发电层包覆,从而使第二摩擦发电层的自由端固定。并进一步包裹导电屏蔽层。采用本方案,可使第二摩擦发电层与第一摩擦发电层不易发生错位,从而使生理监测传感带不易发生扭曲,保证生理监测带的正常运行;在制备过程中,第一绝缘层、第二绝缘层及导电屏蔽层的包覆均可通过工装夹具来实现,从而进一步提高制作效率。
[0127]
最后,需要注意的是:以上列举的仅是本公开的具体实施例子,当然本领域的技术人员可以对本公开进行改动和变型,倘若这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内,均应认为是本公开的保护范围。

权利要求书

[权利要求 1]
一种用于生理监测的传感器,其特征在于,包括:导电屏蔽层、绝缘层、第一摩擦发电层和第二摩擦发电层,其中, 所述第一摩擦发电层包括第一电极层,所述第二摩擦发电层包括第二电极层,当所述第一摩擦发电层和所述第二摩擦发电层在外力作用下发生接触分离时,输出电信号; 绝缘层,所述绝缘层设置于所述第一电极层的远离所述第二电极层的一侧表面,且所述绝缘层的至少一部分垂直于长度方向延伸并朝向所述第二电极层一侧弯折以包覆所述第二电极层远离所述第一电极层的部分表面;以及 导电屏蔽层,所述导电屏蔽层覆盖于所述绝缘层远离所述第二电极层的一侧表面,所述导电屏蔽层与所述第二电极层电气连接。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的用于生理监测的传感器,其特征在于,所述导电屏蔽层的一端平行于长度方向延伸并朝向所述第二电极层一侧弯折以与所述第二电极层电气连接。
[权利要求 3]
根据权利要求2所述的用于生理监测的传感器,其特征在于,所述第一摩擦发电层包括第一电极层和第一摩擦层,所述第一摩擦层和所述第二电极层相对的表面构成摩擦界面,并且构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。
[权利要求 4]
根据权利要求2所述的用于生理监测的传感器,其特征在于,所述第一摩擦发电层包括第一电极层和第一摩擦层,所述第二摩擦发电层包括第二电极层和第二摩擦层,所述第一摩擦层和所述第二摩擦层相对的表面构成摩擦界面,并且构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。
[权利要求 5]
根据权利要求3或4所述的用于生理监测的传感器,其特征在于,还包括: 加强层,所述加强层设置于所述第一电极层与所述第一摩擦层之间。
[权利要求 6]
根据权利要求1所述的用于生理监测的传感器,其特征在于,所述导电屏蔽层为导电薄膜材料,所述导电薄膜材料包含ITO、FTO、导电布、 金属薄膜、合金薄膜、石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、银纳米线中的一种或多种。
[权利要求 7]
根据权利要求1所述的用于生理监测的传感器,其特征在于,所述绝缘层的厚度范围为5um-500um。
[权利要求 8]
根据权利要求1所述的用于生理监测的传感器,其特征在于,所述绝缘层为双面带胶或单面带胶的绝缘膜,所述绝缘膜的材料包含PET、PP、TPU、PE中的一种或多种。
[权利要求 9]
根据权利要求1所述的用于生理监测的传感器,其特征在于,所述导电屏蔽层和所述绝缘层形成一体式的复合导电层。
[权利要求 10]
根据权利要求9所述的用于生理监测的传感器,其特征在于,所述复合导电层的材料为镀ITO的PET。
[权利要求 11]
一种生理监测传感带,其特征在于,包括: 层叠设置的第一摩擦发电层和第二摩擦发电层,其中,所述第一摩擦发电层包括第一表面及第三表面,所述第二摩擦发电层包括第二表面及第四表面,且所述第三表面与所述第四表面之间形成摩擦界面; 完全包覆所述第一摩擦发电层的第一表面、并且部分包覆所述第二摩擦发电层的第二表面的第一绝缘层; 部分包覆所述第二摩擦发电层的第二表面的第二绝缘层,并且所述第一绝缘层部分包覆所述第二绝缘层; 包覆所述第一摩擦发电层、所述第二摩擦发电层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层的导电屏蔽层。
[权利要求 12]
根据权利要求11所述的生理监测传感带,其特征在于,还包括: 作为所述生理监测传感带的输出电极的第一引出电极和第二引出电极; 其中,所述第一引出电极和所述第二引出电极分别与所述第一摩擦发电层和所述第二摩擦发电层连接;或者,所述第一引出电极与所述第一摩擦发电层连接,所述第二引出电极与所述导电屏蔽层连接。
[权利要求 13]
根据权利要求11所述的生理监测传感带,其特征在于,还包括: 包覆所述导电屏蔽层外侧表面的保护层。
[权利要求 14]
根据权利要求11所述的生理监测传感带,其特征在于,所述第二绝缘层与所述第二摩擦发电层的第二表面重叠部分的宽度、和所述第一绝缘层与所述第二摩擦发电层的第二表面重叠部分的宽度之和小于第二摩擦发电层宽度,使得所述第二摩擦发电层的第二表面的部分区域与所述导电屏蔽层接触。
[权利要求 15]
根据权利要求14所述的生理监测传感带,其特征在于,所述第二绝缘层宽度等于第二绝缘层与第二摩擦发电层中的第二表面的重叠部分宽度、第二绝缘层与第一绝缘层重叠部分宽度、以及第一摩擦发电层及第二摩擦发电层厚度之和的总和。
[权利要求 16]
根据权利要求14所述的生理监测传感带,其特征在于,所述第二绝缘层与所述第二摩擦发电层第二表面重叠部分的宽度大于或等于2mm且小于或等于第二摩擦发电层宽度的一半; 所述第二绝缘层与所述第一绝缘层重叠部分的宽度大于或等于所述第一摩擦发电层及所述第二摩擦发电层厚度之和,且小于或等于所述第一绝缘层宽度与第二摩擦发电层宽度差值的一半。
[权利要求 17]
根据权利要求11-16任一项所述的生理监测传感带,其特征在于,所述第一摩擦发电层为一侧表面设置有第一电极的第一高分子聚合物绝缘层; 所述第二摩擦发电层为第二高分子聚合物绝缘层; 或者,所述第二摩擦发电层为第二电极层; 或者,所述第二摩擦发电层为一侧表面设置有第二电极的第二高分子聚合物绝缘层; 或者,所述第二摩擦发电层包括层叠设置的居间电极层/居间薄膜层和第二高分子聚合物绝缘层。
[权利要求 18]
根据权利要求11所述的生理监测传感带,其特征在于,所述第一绝缘层与所述第二绝缘层为单面带胶或双面带胶的聚对苯二甲酸乙二醇酯胶带,所述导电屏蔽层为单面带胶的导电胶带。
[权利要求 19]
根据权利要求11所述的生理监测传感带,其特征在于,所述第三表面或第四表面中的至少一个表面上设置有凸起结构。
[权利要求 20]
一种生理监测传感带的制作方法,其特征在于,包括: 制作第一摩擦发电层及第二摩擦发电层,其中,所述第一摩擦发电层包括第一表面及第三表面,所述第二摩擦发电层包括第二表面及第四表面; 裁切第一绝缘层,将所述第一摩擦发电层放置于所述第一绝缘层中,使所述第一绝缘层完全包覆所述第一摩擦发电层的第一表面,并将所述第二摩擦发电层放置于所述第一绝缘层的边缘,使所述第一绝缘层与所述第二摩擦发电层的第二表面部分重叠; 将所述第二摩擦发电层翻折,覆盖至所述第一摩擦发电层上,使所述第一摩擦发电层与所述第二摩擦发电层层叠放置,从而使所述第二表面及所述第四表面之间形成摩擦界面; 裁切第二绝缘层,将所述第二绝缘层部分包覆所述第二摩擦发电层的第二表面,并且使所述第一绝缘层部分包覆所述第二绝缘层; 裁切导电屏蔽层,使用所述导电屏蔽层包覆所述第一摩擦发电层、所述第二摩擦发电层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层。
[权利要求 21]
根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 将第一引出电极和第二引出电极分别连接至所述第一摩擦发电层和所述第二摩擦发电层;或者,将第一引出电极连接至所述第一摩擦发电层,将第二引出电极连接至所述导电屏蔽层。
[权利要求 22]
根据权利要求20所述的方法,其特征在于,在所述使用所述导电屏蔽层包覆所述第一摩擦发电层、所述第二摩擦发电层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层之后,所述方法还包括:裁切保护层,使用所述保护层包覆所述导电屏蔽层的外侧表面。
[权利要求 23]
根据权利要求20-22任一项所述的方法,其特征在于,所述第二绝缘层与所述第二摩擦发电层的第二表面重叠部分的宽度、和所述第一绝缘层与所述第二摩擦发电层的第二表面重叠部分的宽度之和小于第二摩擦发电层宽度,使所述第二表面中存在与所述第一绝缘层及所述第二绝缘层均未重 叠的区域。
[权利要求 24]
根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述裁切第一绝缘层进一步包括: 裁切所述第一绝缘层,使所述第一绝缘层尺寸符合预设的第一尺寸; 所述裁切第二绝缘层进一步包括: 所述裁切所述第二绝缘层,使所述第二绝缘层尺度符合预设的第二尺寸。
[权利要求 25]
根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述第一尺寸包括长度及宽度; 其中,所述第一尺寸中的长度大于或等于:所述第一摩擦发电层和第二摩擦发电层的厚度总和2倍与所述第一摩擦发电层或所述第二摩擦发电层中长度较大的长度之和; 且所述第一尺寸中的长度小于或等于:所述第一摩擦发电层和所述第二摩擦发电层的厚度的2倍与所述第一摩擦发电层或所述第二摩擦发电层中长度较大的长度的2倍之和; 所述第一尺寸中的宽度大于或等于:所述第一摩擦发电层和所述第二摩擦发电层的厚度之和的2倍与所述第一摩擦发电层或所述第二摩擦发电层中宽度较大的宽度之和; 且所述第一尺寸中的宽度小于或等于:所述第一摩擦发电层和所述第二摩擦发电层的厚度之和的2倍、所述第一摩擦发电层或所述第二摩擦发电层中宽度较大的宽度、以及第二摩擦发电层宽度一半的总和。
[权利要求 26]
根据权利要求24或25所述的方法,其特征在于,所述第二尺寸包括长度和宽度; 其中,所述第二尺寸中的长度大于或等于所述第二摩擦发电层长度且小于或等于所述第一绝缘层长度; 所述第二尺寸的宽度大于或等于:所述第一摩擦发电层及所述第二摩擦发电层厚度和的2倍与2mm之和; 且所述第二尺寸的宽度小于或等于:所述第一绝缘层宽度的一半与所述第一摩擦发电层及所述第二摩擦发电层厚度和的总和。
[权利要求 27]
根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述第二绝缘层与所述第二摩擦发电层的第二表面重叠部分宽度大于或等于2mm且小于或等于所述第二摩擦发电层宽度的一半; 所述第二绝缘层与所述第一绝缘层的第一表面重叠部分的宽度大于或等于所述第一摩擦发电层及所述第二摩擦发电层厚度之和,且小于或等于所述第一绝缘层宽度与第二摩擦发电层宽度差值的一半。
[权利要求 28]
根据权利要求20或21所述的方法,其特征在于,所述将第一摩擦发电层放置于所述第一绝缘层中,使所述第一绝缘层完全包覆所述第一摩擦发电层的第一表面进一步包括: 将所述第一绝缘层固定于底板上; 通过定位销将限位板固定在所述第一绝缘层上; 将所述第一摩擦发电层放置在所述限位板的限位槽中; 则所述将所述第二摩擦发电层放置于第一绝缘层边缘进一步包括: 将所述限位板固定于所述第一绝缘层边缘; 将所述第二摩擦发电机放置于所述限位板的限位槽中。
[权利要求 29]
根据权利要求20或21所述的方法,其特征在于,所述导电屏蔽层中一个表面为带胶表面,则所述使用所述导电屏蔽层包覆所述第一摩擦发电层、所述第二摩擦发电层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层进一步包括: 将所述第一摩擦发电层、所述第二摩擦发电层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层放置于所述导电屏蔽层的带胶表面中间; 以所述第二表面的两条长边为翻折线,将导电屏蔽层向上翻折,使导电屏蔽层完全包覆所述第一摩擦发电层、所述第二摩擦发电层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层。
[权利要求 30]
根据权利要求29所述的方法,其特征在于,在将所述第一摩擦发电层、所述第二摩擦发电层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层放置于所述 导电屏蔽层的带胶平面中间之前,所述方法还包括: 将所述屏蔽层固定在带有至少一个定位架的底板上,并使所述导电屏蔽层的带胶表面朝上。
[权利要求 31]
根据权利要求20或21所述的方法,其特征在于,所述制作第一摩擦发电层进一步包括: 制作第一高分子聚合物绝缘层; 裁切单面带胶的导电胶带得到第一电极; 将所述第一电极与所述第一高分子聚合物绝缘层贴附在一起。
[权利要求 32]
根据权利要求31所述的方法,其特征在于,所述制作第二摩擦发电层进一步包括: 裁切导电胶带得到第二电极层; 或者,制作第二高分子聚合物绝缘层; 或者,制作第二高分子聚合物绝缘层,并在制作成的第二高分子聚合物绝缘层的一侧表面涂覆或溅射第二电极; 或者,制作居间电极层/居间薄膜层及第二高分子聚合物绝缘层; 或者,制作居间电极层/居间薄膜层及第二高分子聚合物绝缘层,并在制作成的第二高分子聚合物绝缘层的一侧表面涂覆或溅射第二电极。
[权利要求 33]
根据权利要求31所述的方法,其特征在于,所述制作第一高分子聚合物绝缘层进一步包括: 制作表面布设有凸点阵列的高分子聚合物薄膜; 裁切所述高分子聚合物薄膜得到矩形薄膜,使得靠近所述矩形薄膜的第一长边的最外侧凸点与所述第一长边之间的距离与靠近所述矩形薄膜的第二长边的最外侧凸点与所述第二长边之间的距离相等;靠近所述矩形薄膜的第一短边的最外侧凸点与所述第一短边之间的距离与靠近所述矩形薄膜的第二短边的最外侧凸点与所述第二短边之间的距离相等。
[权利要求 34]
根据权利要求31所述的方法,其特征在于,所述将第一引出电极和第二引出电极分别连接至所述第一摩擦发电层和所述第二摩擦发电层进一 步包括: 通过铆接的方式将所述第一引出电极和所述第二引出电极分别与所述第一摩擦发电层和所述第二摩擦发电层连接; 所述将第一引出电极连接至所述第一摩擦发电层,将第二引出电极连接至所述导电屏蔽层进一步包括: 通过铆接的方式将所述第一引出电极与所述第一摩擦发电层连接,通过铆接的方式将所述第二引出电极与所述导电屏蔽层连接。
[权利要求 35]
根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述第一绝缘层及第二绝缘层为单面带胶或双面带胶聚对苯二甲酸乙二醇酯胶带,所述导电屏蔽层为单面带胶导电胶布。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7]  
[ 图 8]  
[ 图 9]  
[ 图 10]  
[ 图 11]  
[ 图 12]  
[ 图 13]  
[ 图 14]