CN113720501B - 一种大面阵柔性薄膜传感器及其全印刷制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大面阵柔性薄膜传感器及其全印刷制备方法，涉及柔性传感器领域。该柔性传感器包括压阻传感器和压容传感器，传感器包括阵列读出电路和力敏层，力敏层沉积在阵列读出电路上，或力敏层与阵列电极之间设置镂空式绝缘间隔层对位贴合。阵列读出电路包括两个电极层和一个绝缘层，电极层为上方电极层和下方电极层，绝缘层在两个电极层之间。本发明的传感器采用“电极‑绝缘层‑电极”三层结构的阵列读出电路，降低了成本且避免了过孔工艺带来的虚焊、上升时间延长、电路速度降低等问题，同时可以使传感器的制备面积更大，使用范围更广，具有更好的柔弹性。同时因读出电路最下层为叉指型电极，所以也能有效降低电路行列之间的串扰。

Description

一种大面阵柔性薄膜传感器及其全印刷制备方法

技术领域

本发明涉及柔性传感器领域，具体为一种大面阵柔性薄膜传感器及其全印刷制备方法。

背景技术

人工智能、机器人智能感知、人体大健康监测、工业检测等应用领域的飞速发展对高性能柔性传感提出了迫切的需求，其中对于大面积、阵列化柔性传感器件的要求尤为明显，现阶段的柔性大面阵器件通常为在两层柔性读出电极电路之间设置两层力敏层然后封装而成，而读出电极电路的制备通常采取两种方案：上下行列式读出电路与单面叉指电极式读出电路。

上下行列式读出电路采用低成本印刷工艺直接实现，但是基于该读出电路所获得的阵列器件存在信号串扰，降低了传感器的灵敏度。

单面叉指电极式阵列读出电路通常为聚酰亚胺(PI)衬底的铜基柔性印刷电路(FPC)，可以有效降低行列信号串扰，提高灵敏度与响应速度，但是FPC制备涉及光刻、刻蚀、过孔、丝印等一系列制备工艺及设备，成本相对较高。FPC制备中的过孔将会导致电极容易出现虚焊，同时感生电容会延长信号的上升时间、降低电路的速度，感生电感会削弱旁路电容的贡献、减弱整个电源系统的滤波效用。而且，FPC制备难以实现大面积阵列化读出电路，在柔性传感器领域中的一些使用场景中，FPC的PI衬底无法如皮革或织物一样具有较高的柔弹性。

发明专利CN200610066541.X公开了一种三维纳隙网格阵列微电极生物传感芯片：在绝缘层基片上有一组金电极，电极上面覆盖一层纳米量级厚度的绝缘材料薄膜，绝缘材料上有一组与下面电极垂直交叉的电极，上下电极构成网格结构。上下电极交叉处及其周围的绝缘层被去掉，形成生物样品分析流动微型池。整个芯片上利用聚合物构成一个大的样品分析池。两个平面内的电极陈列可任意组合用于生产分离所需的电场，交叉点的上下电极构成纳米间隙阻抗测试传感器。该发明专利中的上下电极垂直交叉，虽然在两层电极之间存在一层纳米量级厚度的绝缘材料薄膜，但是因电极交叉处及其周围的绝缘层被去掉，所以电极在实际工作过程中仍会产生串扰，对信号的精度产生影响。

发明专利CN201910280704.1公开了一种三明治型大面积高密度柔性阵列传感器及其制备方法：传感器包括上极板、下极板和设置在上下极板之间的阵列压敏层和绝缘胶层，上、下极板上设有相对应的阵列电极和导线，阵列电极为行列线结构，每列电极通过导线向连接，绝缘胶层对应阵列压敏层的位置镂空。其制备方法为采用丝网印刷工艺制备上、下极板；制备压敏复合材料；采用丝网印刷工艺将未固化的压敏复合材料印刷在其中一个极板上的阵列电极处，形成阵列压敏层；将上、下极板通过绝缘胶贴合。该发明专利中虽然是采用丝网印刷印制行列电极，节约了制作成本，但是上下电极层的电极通过导线连接，所以就会产生串扰，以致降低传感器的测量精度。

发明内容

针对上述现阶段柔性传感器存在的问题，本发明提供了一种大面阵柔性薄膜传感器及其全印刷制备方法，该传感器将拥有更优越的性能。

本发明的技术方案为：

一种大面阵柔性薄膜传感器，包括大面阵柔性薄膜压阻传感器和大面阵柔性薄膜压容传感器。大面阵柔性薄膜传感器包括阵列读出电路和力敏层，力敏层通过印刷、喷涂、刮涂的方式直接沉积在阵列读出电路上；或预先在另一个衬底表面沉积力敏层，在阵列读出电路上设置镂空式绝缘间隔层，然后将力敏层与阵列读出电路对位贴合。阵列读出电路包括两个电极层和一个绝缘层，两个电极层包括上方电极层和下方电极层，上方电极层和下方电极层包括单元电极。绝缘层在两个电极层之间，绝缘层包括绝缘带且绝缘带在下方电极层上的单元电极之间，上方电极层最上端的单元电极与下方电极层最上端的单元电极连接，上方电极层上除最上端单元电极外的其余单元电极在绝缘带上。

进一步的，力敏层为压阻力敏层或压容力敏层。大面阵柔性薄膜压阻传感器包括阵列读出电路和压阻力敏层，压阻力敏层为具有导电特性的压阻薄膜，电阻范围为10kΩ-10MΩ。大面阵柔性薄膜压容传感器包括阵列电路和压容力敏层，压容力敏层为具有介电特性的非导电压容薄膜，所述压容力敏层为双电层材料，所述双电层材料包括PDMS或Eco-Flex或离子凝胶。

进一步的，阵列读出电路在完成电极层和绝缘层的制备后，需进行两步等离子体刻蚀处理，两步等离子体刻蚀处理包括第一步刻蚀处理和第二步刻蚀处理。第一步刻蚀处理采用30s-5min的氧气等离子体进行表面处理，以提高阵列电路整体的粗糙度和浸润度，进而提高压阻器件的灵敏度。第二步刻蚀处理采用1min-3min的氩气等离子体进行表面处理，以去除电极表面的氧化层，提高读出电路电极的电学接触性。氧气等离子体刻蚀属于物理/化学反应刻蚀；氩气等离子体刻蚀处于物理刻蚀，轰击去除。因印刷式阵列读出电路电极通常在PET、PI等聚合物薄膜表面，表面光滑无结构，因此需要通过氧气等离子体对聚合物进行刻蚀，获得表面微纳米结构，提高表面粗糙度和电学接触的浸润性，从而提高器件灵敏度。氧气等离子体刻蚀处理后将对印刷电极产生氧化，不利于电学接触，因此需采用氩气等离子体进行表面刻蚀，去除电极表面氧化层，提高电学接触性。

进一步的，大面阵柔性薄膜传感器还包括柔性衬底和多孔式增敏界面。阵列读出电路制备在柔性衬底上，柔性衬底材料为PET或PI或PDMS或PU或皮革或织物，使制备出的传感器具有更好的柔弹性。多孔式增敏界面为一层厚5μm-25μm的纳米纤维，所述纳米纤维通过静电纺丝的方法沉积在阵列读出电路上方，纳米纤维包括PVA或PVDF或P(VDF:TrFE)或P(VDF:HFP)或PI或PU。该多孔式增敏界面可以有效提升压容或者压阻器件的电容或电阻变化率，提升器件的灵敏度与量程。

进一步的，阵列读出电路为周期性排布或非周期性任意多单元排布，阵列规模为m×n，其中m为1,2,3…128，n为1,2,3…128，m×n＞4。在先沉积力敏层再与阵列电路贴合过程中，力敏层与阵列读出电路之间的镂空式绝缘间隔层面积与阵列读出电路相同，镂空区域与阵列读出电路上的单元相对应。

进一步的，电极层由油性导电浆料印刷而成，绝缘层由水性绝缘浆料印刷而成，其中：

油性导电浆料包括银浆、碳浆油性导电浆料；

水性绝缘浆料包括聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂、硅橡胶水性绝缘浆料。为了提升水性印刷涂层的电学绝缘性，水性绝缘浆料中包括5％～15％的羟基化二氧化硅纳米颗粒，所述羟基化二氧化硅纳米颗粒的直径为50～200nm。基于羟基化二氧化硅纳米颗粒与聚氨酯或者丙烯酸酯或者环氧树脂或者硅橡胶等聚合物水性分散体形成基团链化，并利用100～150℃退火处理，形成高介电特性的绝缘层。

进一步的，阵列读出电路包括行列垂直排线阵列电路或行列平行排线阵列电路。

其中，行列垂直排线阵列电路包括列电极层和行电极层，列电极层包括列电极和排线，列电极包括单元电极且每列列电极上的单元电极左侧引脚之间依次连接，排线与列电极最下端的单元电极的引脚连接，行电极层包括行电极和排线，行电极包括单元电极且每行行电极上的单元电极引脚之间依次连接，排线与行电极最右端的单元电极的引脚连接，列电极层上的排线垂直于行电极层上的排线。

其中，行列平行排线阵列电路包括叉指电极层和行列电极层，叉指电极层包括列向叉指电极，列向叉指电极包括单元叉指电极，且每列列向叉指电极上的单元叉指电极左侧引脚之间依次连接，行列电极层包括行电极与列电极，行电极包括单元电极和排线且每行行电极上的单元电极引脚之间依次连接，排线与行电极最右端单元电极的引脚连接，列电极包括单元电极和排线且每列列电极上的单元电极引脚之间依次连接，排线与列电极最右端单元电极的引脚连接，绝缘层在所述叉指电极层和行列电极层之间。

进一步的，行列垂直排线阵列电路中，绝缘带在列电极的单元电极之间沿水平方向排列；列电极层上的排线沿竖直方向排列，行电极层上的排线沿水平方向排列；列电极层上的单元电极包括左侧一个正向的“F”型电极和右侧一个与正向电极中心对称的反向“F”型电极，反向电极的上端分别与行电极上的单元电极连接；列电极层上的排线在竖直方向上聚集成束，行电极层上的排线在水平方向上聚集成束；或列电极层上的排线在竖直方向上分别与铆钉连接，行电极层上的排线在水平方向上分别与铆钉连接。

行列平行排线阵列电路中，行电极平行于列电极；绝缘带在单元叉指电极之间沿水平方向排列；行列电极层上行电极与列电极的排线沿水平方向排列；每个列电极上包括一个单元电极，列电极的单元电极分别与不同列的叉指电极的单元电极连接；叉指电极层上的单元电极包括左侧一个正向的“F”型电极和右侧一个与正向电极中心对称的反向“F”型电极，正向电极与列电极上的单元电极连接，反向电极分别与行电极上的单元电极连接；行列电极层上的排线在水平方向上聚集成束或行列电极层上的排线在水平方向上分别与铆钉连接。

一种以上所述的大面阵柔性薄膜传感器的全印刷制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)制备力敏浆料、油性导电浆料、水性绝缘浆料；

(2)在柔性衬底上印刷油性导电浆料制备下方电极层；

(3)在下方电极层上印刷水性绝缘浆料制备绝缘层；

(4)在绝缘层上印刷油性导电浆料制备上方电极层；

(5)对阵列读出电路进行两步等离子体刻蚀处理；

(6)在阵列读出电路上方通过静电纺丝的方法沉积纳米纤维制备多孔式增敏界面；

(7)在制备而成的阵列读出电路和多孔式增敏界面上掩膜对位喷涂或刮涂或对位印刷力敏浆料，形成力敏层；或在另一柔性衬底上喷涂或刮涂或对位印刷力敏浆料，形成力敏层，然后将力敏层与阵列读出电路对位贴合。

进一步的，步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)中，对下方电极层、绝缘层、上方电极层进行退火处理，退火处理为调整真空烘箱温度为100℃-150℃，然后对下方电极层、绝缘层、上方电极层进行加热固化。

本发明的有益之处在于：采用“电极-绝缘层-电极”三次印刷方法构建全印刷阵列读出电路，相比基于PI衬底的FPC印刷成本更低，同时无需使用双层板的过孔工艺，避免了阵列电路在使用时出现虚焊。采用叉指电极作为电路的最下层再配合上中间的绝缘层以及最上层的行电极层或行列电极层，相比于上下行列式读出电路，可有效降低电路的串扰，使制备成的传感器精度更准确、灵敏度更大。“电极-绝缘层-电极”三次印刷的方法可以使制备而成的阵列读出电路的面积更大，从而适用范围更广。而且该制备方法可在柔弹性衬底上直接制备阵列读出电路，使得到的传感器相对于普通工艺制备的其他传感器具有更好的柔弹性。

附图说明

图1为行列垂直排线读出电路结构示意图。

图2为行列平行排线读出电路结构示意图。

图3为柔性薄膜传感器单元结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

所举实施例是为了更好地对本发明进行说明，但并不是本发明的内容仅局限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例为大面阵柔性薄膜压阻传感器，其单元结构如图1所示。该传感器包括阵列读出电路和压阻力敏层，压阻力敏层沉积在阵列读出电路上，阵列读出电路为行列垂直排线读出电路。

行列垂直排线读出电路制备在皮革上，行列垂直排线读出电路在完成电极层和绝缘层的制备后，需进行两步等离子体刻蚀处理，两步等离子体刻蚀处理包括第一步刻蚀处理和第二步刻蚀处理。第一步刻蚀处理采用3min的氧气等离子体进行表面处理，以提高阵列电路整体的粗糙度和浸润度，进而提高压阻器件的灵敏度。第二步刻蚀处理采用3min的氩气等离子体进行表面处理，以去除电极表面的氧化层，提高读出电路电极的电学接触性。

在行列垂直排线读出电路上通过静电纺丝的方法沉积一层5μm厚的PVA，形成多孔式增敏界面，该多孔式增敏界面可以有效提升压阻传感器的电阻变化率，提升器件的灵敏度与量程。

参见图2，为本实施例中行列垂直排线读出电路结构示意图，行列垂直排线读出电路为周期性排布，阵列规模为8×8。该行列垂直排线读出电路包括两个电极层、一个绝缘层和排线，绝缘层在两个电极之间，电极层由单元电极组成，排线从两个电极层上的单元电极引出。

两个电极层由油性导电浆料印刷制备而成，两个电极层分别为列电极层和行电极层，绝缘层在列电极层上的电极单元之间水平排列，行电极在绝缘层上且与列电极上的单元电极右端相交，列电极引出的排线垂直于行电极引出的排线。

列电极层引出的排线在竖直方向聚集成束，行电极层引出的排线在水平方向聚集成束。

电极层由油性银浆印刷而成，绝缘层由水性聚氨酯浆料印刷而成，其中：

为了提升水性印刷涂层的电学绝缘性，水性聚氨酯浆料中还包括15％的羟基化二氧化硅纳米颗粒，羟基化二氧化硅纳米颗粒的直径200nm。基于羟基化二氧化硅纳米颗粒与聚氨酯或者丙烯酸酯或者环氧树脂或者硅橡胶等聚合物水性分散体形成基团链化，并利用150℃退火处理，形成高介电特性的绝缘层。

压阻力敏层为具有导电特性的压阻薄膜，电阻值为10kΩ，压阻薄膜为通过在行列垂直排线读出电路上喷涂压阻力敏浆料形成。

实施例2

本实施例为一大面阵柔性薄膜压容传感器，其单元结构如图1所示。该传感器包括压容力敏层和行列平行排线阵列电路。在行列平行排线阵列电路下方有皮革作为柔性衬底，行列平行排线阵列电路就是在该柔性衬底上方进行制备的。

行列平行排线阵列电路在完成电极层和绝缘层的制备后，需进行两步等离子体刻蚀处理，两步等离子体刻蚀处理包括第一步刻蚀处理和第二步刻蚀处理。第一步刻蚀处理采用3min的氧气等离子体进行表面处理，以提高阵列电路整体的粗糙度和浸润度，进而提高压阻器件的灵敏度。第二步刻蚀处理采用3min的氩气等离子体进行表面处理，以去除电极表面的氧化层，提高读出电路电极的电学接触性。

压容力敏层为在另一层柔性衬底上喷涂压容力敏浆料形成，在行列平行排线阵列电路上方通过静电纺丝的方法沉积有一层5μm厚的PVA，形成多孔式增敏界面，该多孔式增敏界面可以有效提升压容器件的电容，提升器件的灵敏度与量程。压容力敏层与行列平行排线阵列电路对位贴合，在压容力敏层与行列平行排线阵列电路之间设置有镂空式绝缘间隔层，镂空式绝缘间隔层的面积与行列平行排列阵列电路相同，镂空区域也与阵列电路上的阵列单元一一对应。

压容力敏层为具有介电特性的非导电压容薄膜，其材质为离子凝胶。

参见图3，为本实施例中的行列平行排线阵列电路结构示意图，行列平行排线阵列电路包括叉指电极层和行列电极层。叉指电极层包括列向叉指电极，列向叉指电极包括单元叉指电极，且每列列向叉指电极上的单元叉指电极左侧引脚之间依次连接，行列电极层包括行电极与列电极，行电极包括单元电极和排线且每行行电极上的单元电极引脚之间依次连接，排线与行电极最右端单元电极的引脚连接。列电极包括单元电极和排线且每列列电极上的单元电极引脚之间依次连接，排线与列电极最右端单元电极的引脚连接。绝缘层在叉指电极层和所述行列电极层之间。

行列平行排线阵列电路中，行电极平行于列电极，绝缘带在单元叉指电极之间沿水平方向排列。行列电极层上行电极与列电极的排线沿水平方向排列，每个列电极上包括一个单元电极，列电极的单元电极分别与不同列的叉指电极的单元电极连接。叉指电极层上的单元电极包括左侧一个正向的“F”型电极和右侧一个与正向电极中心对称的反向“F”型电极，正向电极与列电极上的单元电极连接，反向电极分别与行电极上的单元电极连接。行列电极层上的排线在水平方向上聚集成束。

行列平行排线阵列电路中，电极层由油性导电浆料印刷而成，绝缘层由水性绝缘浆料印刷而成。油性导电浆料为银浆，水性导电浆料为聚氨酯浆料，在聚氨酯浆料中包括5％的羟基化二氧化硅纳米颗粒，羟基化二氧化硅纳米颗粒的直径为50nm。

实施例3

本实施例为大面阵柔性薄膜传感器的全印刷制备方法，该全印刷制备方法制备出的传感器为压阻传感器，该压阻传感器包括行列垂直排线阵列电路和压阻力敏层，压阻力敏层沉积在行列垂直排线阵列电路上。

本实施例中的全印刷制备方法具体步骤为：

(1)制备压阻力敏浆料、油性导电浆料、水性绝缘浆料；

(2)在柔性衬底上印刷油性导电浆料，制备下方电极层；

(3)在下方电极层上印刷水性绝缘浆料制备绝缘层；

(4)在绝缘层上印刷油性导电浆料制备上方电极层；

(5)对阵列读出电路进行两步等离子体刻蚀处理；

(6)在阵列读出电路上方通过静电纺丝的方法沉积纳米纤维制备多孔式增敏界面；

(7)在制备而成的行列垂直阵列电路和多孔式增敏界面上掩膜对位喷涂压阻力敏浆料，形成压阻力敏层。

在步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)中，对下方电极层、绝缘层、上方电极层进行退火处理。退火处理时调整真空烘箱温度为150℃，然后对下方电极层、绝缘层、上方电极层进行加热固化。

实施例4

本实施例为大面阵薄膜压容传感器的全印刷制备方法，压容传感器包括行列平行排线阵列电路和压容力敏层，行列平行排线阵列电路与压容力敏层对位贴合且二者之间设置有镂空式绝缘间隔层，镂空式绝缘间隔层面积与行列平行排线阵列电路的面积相同，镂空区域与阵列电路上的阵列单元一一对应。

本实施例中大面阵薄膜压容传感器的全印刷制备方法具体步骤包括：

(1)制备压容力敏浆料、油性导电浆料、水性绝缘浆料；

(2)在柔性衬底上印刷油性导电浆料制备下方电极层；

(3)在下方电极层上印刷水性绝缘浆料制备绝缘层；

(4)在绝缘层上印刷油性导电浆料制备上方电极层；

(5)对阵列读出电路进行两步等离子体刻蚀处理；

(6)在行列平行排线阵列电路上通过静电纺丝的方法沉积纳米纤维，制备多孔式增敏界面；

(7)在另一柔性衬底上喷涂压容力敏浆料，形成压容力敏层，然后将压容力敏层与行列平行排列阵列电路对位贴合。

在步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)中，对下方电极层、绝缘层、上方电极层进行退火处理。退火处理时调整真空烘箱温度为150℃，然后对下方电极层、绝缘层、上方电极层进行加热固化。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种大面阵柔性薄膜传感器，其特征在于，包括大面阵柔性薄膜压阻传感器或大面阵柔性薄膜压容传感器，其中：所述大面阵柔性薄膜传感器包括阵列读出电路和力敏层；所述力敏层沉积在所述阵列读出电路上，或在所述力敏层与所述阵列读出电路之间设置镂空式绝缘间隔层对位贴合；所述阵列读出电路包括两个电极层和一个绝缘层，所述两个电极层包括上方电极层和下方电极层，所述上方电极层和下方电极层包括单元电极，所述绝缘层在所述两个电极层之间，所述绝缘层包括绝缘带且所述绝缘带在所述下方电极层上的单元电极之间；

所述阵列读出电路包括行列垂直排线阵列电路或行列平行排线阵列电路，其中：

所述行列垂直排线阵列电路包括列电极层和行电极层，所述列电极层包括列电极和排线，所述列电极包括单元电极且每列所述列电极上的单元电极左侧引脚之间依次连接，所述排线与所述列电极最下端的单元电极的引脚连接，所述行电极层包括行电极和排线，所述行电极包括单元电极且每行所述行电极上的单元电极引脚之间依次连接，所述排线与所述行电极最右端的单元电极的引脚连接，所述列电极层上的排线垂直于所述行电极层上的排线；

所述行列平行排线阵列电路包括叉指电极层和行列电极层，所述叉指电极层包括列向叉指电极，所述列向叉指电极包括单元叉指电极，且每列所述列向叉指电极上的单元叉指电极左侧引脚之间依次连接，所述行列电极层包括行电极与列电极，所述行电极包括单元电极和排线且每行所述行电极上的单元电极引脚之间依次连接，所述排线与所述行电极最右端单元电极的引脚连接，所述列电极包括单元电极和排线且每列所述列电极上的单元电极引脚之间依次连接，所述排线与所述列电极最右端单元电极的引脚连接，所述绝缘层在所述叉指电极层和所述行列电极层之间；

所述行列垂直排线阵列电路中，所述绝缘带在所述列电极的单元电极之间沿水平方向排列，所述列电极层上的排线沿竖直方向排列，所述行电极层上的排线沿水平方向排列，所述列电极层上的单元电极包括左侧一个正向“F”型电极和右侧一个与所述正向“F”型电极中心对称的反向“F”型电极，所述反向“F”型电极的上端分别与所述行电极上的单元电极连接，所述列电极层上的排线在竖直方向上聚集成束、所述行电极层上的排线在水平方向上聚集成束，或所述列电极层上的排线在竖直方向上分别与铆钉连接、所述行电极层上的排线在水平方向上分别与铆钉连接；

所述行列平行排线阵列电路中，所述行电极平行于所述列电极，所述绝缘带在所述单元叉指电极之间沿水平方向排列，所述行列电极层上行电极与列电极的排线沿水平方向排列，每个所述列电极上包括一个单元电极，所述列电极的单元电极分别与不同列的所述叉指电极的单元电极连接，所述叉指电极层上的单元电极包括左侧一个正向“F”型电极和右侧一个与所述正向“F”型电极中心对称的反向“F”型电极，所述正向“F”型电极与所述列电极上的单元电极连接，所述反向“F”型电极分别与所述行电极上的单元电极连接，所述行列电极层上的排线在水平方向上聚集成束或所述行列电极层上的排线在水平方向上分别与铆钉连接。

2.根据权利要求1所述的大面阵柔性薄膜传感器，其特征在于：所述力敏层为压阻力敏层或压容力敏层；所述大面阵柔性薄膜压阻传感器包括阵列读出电路和压阻力敏层，所述压阻力敏层为具有导电特性的压阻薄膜，电阻范围为10kΩ-10MΩ；所述大面阵柔性薄膜压容传感器包括阵列电路和压容力敏层，所述压容力敏层为具有介电特性的非导电压容薄膜，所述压容力敏层为双电层材料，所述双电层材料包括PDMS或Eco-Flex或离子凝胶。

3.根据权利要求1所述的大面阵柔性薄膜传感器，其特征在于：所述阵列读出电路在完成电极层与绝缘层的制备后，需进行两步等离子体刻蚀处理，所述两步等离子体刻蚀处理包括第一步刻蚀处理和第二步刻蚀处理；所述第一步刻蚀处理采用30s～5min的氧气等离子体进行表面处理；所述第二步刻蚀处理采用1min～3min的氩气等离子体进行表面处理。

4.根据权利要求1所述的大面阵柔性薄膜传感器，其特征在于：所述大面阵柔性薄膜传感器还包括柔性衬底和多孔式增敏界面；所述阵列读出电路制备在所述柔性衬底上，所述柔性衬底材料为PET或PI或PDMS或PU或皮革或织物；所述多孔式增敏界面为一层厚5μm-25μm的纳米纤维，所述纳米纤维沉积在所述阵列读出电路上方，所述纳米纤维包括PVA或PVDF或P(VDF:TrFE)或P(VDF:HFP)或PI或PU。

5.根据权利要求1所述的大面阵柔性薄膜传感器，其特征在于：所述阵列读出电路为周期性排布或非周期性任意多单元排布，阵列规模为m×n，其中m为1,2,3…128，n为1,2,3…128，m×n＞4；所述镂空式绝缘间隔层面积与所述阵列读出电路相同，镂空区域与所述阵列读出电路上的单元相对应。

6.根据权利要求1所述的大面阵柔性薄膜传感器，其特征在于：所述电极层由油性导电浆料印刷而成，所述绝缘层由水性绝缘浆料印刷而成，其中：

所述油性导电浆料包括银浆、碳浆油性导电浆料；

所述水性绝缘浆料包括聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂、硅橡胶水性绝缘浆料，所述水性绝缘浆料中包括5％～15％的羟基化二氧化硅纳米颗粒，所述羟基化二氧化硅纳米颗粒的直径为50～200nm。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的大面阵柔性薄膜传感器的全印刷制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)制备力敏浆料、油性导电浆料、水性绝缘浆料；

(2)在柔性衬底上印刷所述油性导电浆料制备所述下方电极层；

(3)在所述下方电极层上印刷所述水性绝缘浆料制备所述绝缘层；

(4)在所述绝缘层上印刷所述油性导电浆料制备所述上方电极层；

(5)对阵列读出电路进行两步等离子体刻蚀处理；

(6)在阵列读出电路上方静电纺丝沉积纳米纤维制备多孔式增敏界面；

(7)在制备而成的所述阵列读出电路和多孔式增敏界面上掩膜对位喷涂或刮涂或对位印刷所述力敏浆料，形成力敏层；或在另一柔性衬底上喷涂或刮涂或对位印刷所述力敏浆料，形成力敏层，然后将力敏层与阵列读出电路对位贴合。

8.根据权利要求7所述的大面阵柔性薄膜传感器的全印刷制备方法，其特征在于：步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)中，对所述下方电极层、绝缘层、上方电极层进行退火处理，所述退火处理为调整真空烘箱温度为100℃-150℃，然后对所述下方电极层、绝缘层、上方电极层进行加热固化。