一种阵列式自供电织物键盘的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种阵列式自供电织物键盘的制造方法，首先，制备前驱体溶液、导电墨水，选取织物b、金属箔片；将织物b浸泡于前驱体溶液半分钟后取出，将其平铺在金属箔片表面；然后，将导电墨水装入气动式微滴按需喷射系统的试管中，设置二维运动控制平台的运动参数，操作气动式微滴按需喷射系统将导电墨水逐滴打印在织物b表面，打印多次得到电极，制备多个电极；采用导电银浆将电极与导线进行粘结，选取适宜织物a和织物c，将织物a、带有N个电极的织物b和织物c从上至下依次采用织物胶水粘接，得到阵列式自供电织物键盘。本发明专利技术一种阵列式自供电织物键盘的制造方法，解决了现有的织物键盘成本高、难以自供电，静态功耗大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种阵列式自供电织物键盘的制造方法
本专利技术属于柔性可穿戴电子器件
，具体涉及一种阵列式自供电织物键盘的制造方法。
技术介绍
随着物联网技术的快速发展，传感器、通信模块、微型计算机等多种电子设备集成到在织物基板上，形成了各式各样的可穿戴电子设备。键盘在电子纺织品中作为人机交互设备最重要的部件，需要满足各种各样的要求，如良好的耐磨性，与织物良好的结合度、低成本和低功耗等。传统柔性键盘的制造方法主要是采用电阻式传感器和电容式传感器的原理，借助针织、刺绣和织造的方式在织物表面设置电阻式或者电容式传感器，通过敲击电阻式或者电容式传感器输出电压信号，形成柔性织物键盘。但是传统方法制造的织物键盘成本高，且织物键盘自身难以自供电，静态功耗问题较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种阵列式自供电织物键盘的制造方法，解决了现有的织物键盘制造成本高、难以自供电，静态功耗大的问题。本专利技术所采用的一种技术方案是，一种阵列式自供电织物键盘的制造方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、制备前驱体溶液将原料A溶于工业蒸馏水，在酒精灯上加热直到完全溶解，过滤后得到前驱体溶液，备用；步骤2、制备导电墨水将原料B溶于工业蒸馏水，搅拌均匀使其充分溶解后过滤，得到导电墨水，备用；步骤3、选取适宜织物b，将织物b浸泡于前驱体溶液半分钟后取出，将其平铺在金属箔片表面，排除气泡，使其完全贴合；步骤4、将导电墨水装入气动式微滴按需喷射系统的试管中，设置二维运动控制平台的运动参数，气动式微滴按需喷射系统与二维运动控制平台均与控制器相连接，控制器控制二维运动控制平台按照设定轨迹相对于试管移动，同时控制喷头中的导电墨水喷出，并沉积在织物b的设定位置上，打印沉积6～10次后取下金属箔片；步骤5、取出打印沉积后的织物b，采用工业蒸馏水对其进行清洗，然后置于无水乙醇中浸泡，取出织物b置于恒温加热炉内进行加热处理，得到带有导电涂层的织物b，即得到电极；步骤6、采用导电银浆将电极与导线进行粘结，并引出，然后置于恒温加热炉内进行加热处理，固化导电银浆；步骤7、重复步骤3～步骤6，得到N个电极；步骤8、选取适宜织物a和织物c，将织物a、带有N个电极的织物b和织物c从上至下依次采用织物胶水粘接，得到一种阵列式自供电织物键盘。本专利技术的特点还在于：织物a为羊毛织物、聚酯织物或纯棉织物，织物b为纯棉或涤棉织物，织物c为棉织物、涤棉织物或无纺布。金属箔片为铜箔片、锌箔片或锡箔片。原料A和工业蒸馏水的质量比为0.2～0.3:1，原料A为抗坏血酸、柠檬酸或者草酸，前驱体溶液的质量体积浓度为20％w/v～30％w/v。原料B和工业蒸馏水的质量比为0.5～0.9:1，原料B为硝酸银、硫酸银或氯化银，导电墨水的质量体积浓度为50％w/v～90％w/v。步骤4中，二维运动控制平台的运动参数为：X轴运动速度为3～5mm/s，Y轴点距0.7～1.2mm。步骤5中，加热处理的温度为80℃～100℃，时间为8～10min。步骤6中，加热处理的温度为100℃～120℃，时间为20～40min。电极的阵列为键盘的按键阵列，电极与织物a相接触。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种阵列式自供电织物键盘的制造方法，以化学性质稳定且与人体接触性良好的织物作为基底，采用微滴喷射技术与化学原位沉积技术相结合的方法在织物基底上制备导电性能优异的银涂层作为单电极，选用非导电织物羊毛作为电介质层，采用织物胶水将基底、阵列电极和电介质层粘贴在一起，利用摩擦纳米发电机原理，通过感应人体的电信号，并输出给电脑或者手机等设备；本专利技术一种阵列式自供电织物键盘，结构简单、制造成本低，与人体接触舒适性良好，且不需要外部电源给键盘供电，解决了传统织物键盘受限于外接电源、制造成本高、难以自供电，静态功耗大的问题，还提高了织物键盘的实用价值，推动了可穿戴电子纺织品人机交互设备的发展。附图说明图1是本专利技术一种阵列式自供电织物键盘的制造方法的流程图；图2是本专利技术一种阵列式自供电织物键盘的结构示意图；图3是本专利技术一种阵列式自供电织物键盘的电压波形图。图中，1.织物a，2.织物b，3.织物c，4.前驱体溶液，5.导电墨水，6.电极7.金属箔片，8.导线，9.织物胶水。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术涉及一种阵列式自供电织物键盘的制造方法，如图1所示，具体按照以下步骤实施：步骤1、制备前驱体溶液4将原料A溶于工业蒸馏水，在酒精灯上加热直到完全溶解，过滤后得到前驱体溶液4，备用；其中，原料A和工业蒸馏水的质量比为0.2～0.3:1，原料A为抗坏血酸、柠檬酸或者草酸，前驱体溶液4的质量体积浓度为20％w/v～30％w/v；步骤2、制备导电墨水5将原料B溶于工业蒸馏水，搅拌均匀使其充分溶解后过滤，得到导电墨水5，备用；其中，原料B和工业蒸馏水的质量比为0.5～0.9:1，原料B为硝酸银、硫酸银或氯化银，导电墨水5的质量体积浓度为50％w/v～90％w/v；步骤3、选取适宜织物b2，将织物b2浸泡于前驱体溶液4半分钟后取出，将其平铺在金属箔片7表面，排除气泡，使其完全贴合；其中，织物b2为纯棉或涤棉织物，金属箔片7为铜箔片、锌箔片或锡箔片；金属箔片7在使用前先采用1000目或1500目砂纸进行打磨处理；步骤4、将导电墨水5装入气动式微滴按需喷射系统的试管中，设置二维运动控制平台的运动参数，气动式微滴按需喷射系统与二维运动控制平台均与控制器相连接，气动式微滴按需喷射系统的喷嘴孔为155μm，供气压力为0.1MPa、脉冲宽度为1.953ms；控制器控制二维运动控制平台按照设定轨迹相对于试管移动，同时控制喷头中的导电墨水5喷出，并沉积在织物b2的设定位置上，打印沉积6～10次后取下金属箔片7；其中，二维运动控制平台的型号为MC600，运动参数为：X轴运动速度为3～5mm/s，Y轴点距0.7～1.2mm；步骤5、取出打印沉积后的织物b2，采用工业蒸馏水对其进行清洗，然后置于无水乙醇中浸泡，取出织物b2置于恒温加热炉内进行加热处理，得到带有导电涂层的织物b2，即得到电极6；其中，加热处理的温度为80℃～100℃，时间为8～10min；步骤6、采用导电银浆将电极6与导线8进行粘结，并引出，然后置于恒温加热炉内进行加热处理，固化导电银浆；其中，加热处理的温度为100℃～120℃，时间为20～40min；步骤7、重复步骤3～步骤6，得到N个电极6；步骤8、选取适宜织物a1和织物c3，将织物a1、带有N个电极6的织物b2和织物c3从上至下依次采用织物胶水9粘接，得到一种阵列式自供电织物键盘，如图2所示；其中，织物a1为羊毛织物、聚酯织物或纯棉织物，织物c3为棉织物、涤棉织物或无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阵列式自供电织物键盘的制造方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：/n步骤1、制备前驱体溶液(4)/n将原料A溶于工业蒸馏水，在酒精灯上加热直到完全溶解，过滤后得到前驱体溶液(4)，备用；/n步骤2、制备导电墨水(5)/n将原料B溶于工业蒸馏水，搅拌均匀使其充分溶解后过滤，得到导电墨水(5)，备用；/n步骤3、选取适宜织物b(2)，将织物b(2)浸泡于前驱体溶液(4)半分钟后取出，将其平铺在金属箔片(7)表面，排除气泡，使其完全贴合；/n步骤4、将所述导电墨水(5)装入气动式微滴按需喷射系统的试管中，设置二维运动控制平台的运动参数，气动式微滴按需喷射系统与二维运动控制平台均与控制器相连接，/n控制器控制二维运动控制平台按照设定轨迹相对于试管移动，同时控制喷头中的导电墨水(5)喷出，并沉积在织物b(2)的设定位置上，打印沉积6～10次后取下金属箔片(7)；/n步骤5、取出打印沉积后的织物b(2)，采用工业蒸馏水对其进行清洗，然后置于无水乙醇中浸泡，取出织物b(2)置于恒温加热炉内进行加热处理，得到带有导电涂层的织物b(2)，即得到电极(6)；/n步骤6、采用导电银浆将电极(6)与导线(8)进行粘结，并引出，然后置于恒温加热炉内进行加热处理，固化导电银浆；/n步骤7、重复步骤3～步骤6，得到N个电极(6)；/n步骤8、选取适宜织物a(1)和织物c(3)，将织物a(1)、带有N个电极(6)的织物b(2)和织物c(3)从上至下依次采用织物胶水(9)粘接，得到所述一种阵列式自供电织物键盘。/n...

【技术特征摘要】
1.一种阵列式自供电织物键盘的制造方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备前驱体溶液(4)
将原料A溶于工业蒸馏水，在酒精灯上加热直到完全溶解，过滤后得到前驱体溶液(4)，备用；
步骤2、制备导电墨水(5)
将原料B溶于工业蒸馏水，搅拌均匀使其充分溶解后过滤，得到导电墨水(5)，备用；
步骤3、选取适宜织物b(2)，将织物b(2)浸泡于前驱体溶液(4)半分钟后取出，将其平铺在金属箔片(7)表面，排除气泡，使其完全贴合；
步骤4、将所述导电墨水(5)装入气动式微滴按需喷射系统的试管中，设置二维运动控制平台的运动参数，气动式微滴按需喷射系统与二维运动控制平台均与控制器相连接，
控制器控制二维运动控制平台按照设定轨迹相对于试管移动，同时控制喷头中的导电墨水(5)喷出，并沉积在织物b(2)的设定位置上，打印沉积6～10次后取下金属箔片(7)；
步骤5、取出打印沉积后的织物b(2)，采用工业蒸馏水对其进行清洗，然后置于无水乙醇中浸泡，取出织物b(2)置于恒温加热炉内进行加热处理，得到带有导电涂层的织物b(2)，即得到电极(6)；
步骤6、采用导电银浆将电极(6)与导线(8)进行粘结，并引出，然后置于恒温加热炉内进行加热处理，固化导电银浆；
步骤7、重复步骤3～步骤6，得到N个电极(6)；
步骤8、选取适宜织物a(1)和织物c(3)，将织物a(1)、带有N个电极(6)的织物b(2)和织物c(3)从上至下依次采用织物胶水(9)粘接，得到所述一种阵列式自供电织物键盘。


2.如权利要求1所述的一种阵列式自供电织物键盘的制造方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖渊，张成坤，马丽萍，李倩，代阳，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61