本发明专利技术提供一种电子开关与柔性电子设备。电子开关包括导电层、隔离层与电极层，隔离层位于导电层与电极层之间，为电绝缘材料，隔离层设置通孔；导电层设置两个存在电绝缘间隔的导电区域，两个导电区域分别连接正极引线与负极引线，正极引线与负极引线之间为电子元件。导电层和/或电极层施加外力时电极层具有一定弯曲能力，撤除外力时具有一定形状恢复能力。该开关结构中正极引线与负极引线位于同一层面，解决了上下电极结构中电极引线位于不同层面而导致的接线、布线等工艺复杂，操作难度大的问题，提高了开关可靠性与性能稳定性，可应用于柔性电子设备中。用于柔性电子设备中。用于柔性电子设备中。
【技术实现步骤摘要】
一种电子开关及柔性电子设备
[0001]本专利技术属于电子电路与柔性电子
，尤其涉及一种电子开关及柔性电子设备。
技术介绍
[0002]在电子电路中，开关可用于控制电子电路导通与否，当导通时实现一定电子功能。
[0003]专利文献CN105931909A公开了一种柔性织物开关，为层状结构，包括上导电层和下导电层，以及设置在上导电层和下导电之间的弹性隔离层，弹性隔离层上设有通孔，上导电层和下导电层上分别连接导电线。与刚性开关相比，该柔性织物开关由于弹性隔离层的存在提高了抗弯折能力和抗剪切能力，能够嵌入到纺织服装用品中，但是存在如下问题：
[0004]由于上导电层和下导电层分别连接导电线，因此该柔性织物开关属于上下电极结构，即，与上导电层和下导电层连接的导电线分别构成上下电极引线，具有一定功能的电子电路位于上下电极之间。该专利文献记载了具有上下电极结构的柔性织物开关的工作原理是：施压情况下上导电层和下导电层透过弹性隔离层的通孔进行面与面的接触，此时上下电极导通，从而使电子电路导通，实现一定功能；施压解除，上导电层和下导电层由于弹性隔离层的存在而相互分离，此时上下电极断开，从而使电子电路断开。但是，这种具有上下电极结构的开关中，上下电极引线不在同一层面，导致在实际制备中接线、布线等工艺复杂，操作难度大；而且，当上下电极引线所在的层之间存在应变时，上下电极引线受到拉扯等形变，开关的可靠性与性能稳定性受到很大影响。
技术实现思路
[0005]针对以上技术问题，本专利技术提供一种电子开关，具有结构简单，便于接线以及系统布线，性能稳定，使用简单等优点。
[0006]本专利技术提供的技术方案为：一种电子开关，包括导电层、隔离层与电极层，隔离层位于导电层与电极层之间；其特征是：
[0007]电极层设置第一导电区域、第二导电区域，以及位于第一导电区域与第二导电区域之间的电绝缘区域；第一导电区域连接正极引线，第二导电区域负极引线，正极引线与负极引线之间为电子元件；
[0008]所述隔离层材料为电绝缘材料，所述隔离层中对应第一导电区域与第二导电区域的位置设置通孔；
[0009]在导电层施加外力时导电层具有一定弯曲能力，撤除外力时具有一定形状恢复能力；和/或者，在电极层施加外力时电极层具有一定弯曲能力，撤除外力时具有一定形状恢复能力。
[0010]所述导电层的材料不限，例如，可以是金属片等。
[0011]作为一种实现方式，导电层的材料通过将液态、浆料状、凝胶状、固体颗粒状的导电材料中的一种或者几种与流动状的弹性体混合，然后弹性体固化而得到。
[0012]其中，呈液态的导电材料包括但不限于液态金属、导电墨水等；呈浆料状的导电材料包括但不限于石墨烯浆料，导电材料与弹性体的混合浆料；呈凝胶状的导电材料包括但不限于石墨导电胶、银胶等；呈固体颗粒状的导电材料包括但不限于银粉、镍粉、铜粉、铁粉等金属粉体。
[0013]作为另一种实现方式，导电层的材料通过弹性织物与导电金属材料复合得到。例如，在不导电的弹性织物表面通过物理或化学方法涂布一层导电材料而得到。又例如，通过导电纱线编织而得到。
[0014]所述隔离层材料不限，可以是刚性绝缘材料，也可是弹性绝缘材料。作为优选，所述隔离层是弹性材料，包括但不限于弹性高分子材料和弹性织物材料，例如热塑性弹性体(TPE)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶聚(TPU)、二甲基硅氧烷(PDMS)、脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex)、高分子聚合树脂、硅胶、橡胶、水凝胶、聚氨酯、聚乙烯辛烯共弹性体(POE)、乳胶、海绵、弹性布料中的一种或者几种。
[0015]所述电极层的制备方法不限。作为一种实现方式，通过在绝缘基底上形成彼此分离的第一导电区域与第二导电区域而得到。形成方法不限，包括涂敷、沉积、粘结、打印等方法。绝缘基底材料不限，可以是刚性材料，也可以是弹性材料。
[0016]第一导电区域形状不限，可以是圆形、正方形、矩形、三角形等规则的几何形状，也可以是不规则的几何形状。
[0017]第二导电区域形状不限，可以是圆形、正方形、矩形、三角形等规则的几何形状，也可以是不规则的几何形状。
[0018]所述通孔形状不限，可以是圆形、正方形、矩形、三角形等规则的几何形状，也可以是不规则的几何形状。
[0019]所述通孔数目不限，可以在第一导电区域对应一个通孔，第二导电区域对应另一个通孔；或者是第一导电区域与第二导电区域共同对应一个通孔。
[0020]所述电子元件用于与正极引线、第一导电区域、第二导电区域以及负极引线构成导电回路，从而实现一定的电子功能。所述电子元件不限，可以是有源元件，也可以是无源元件。
[0021]为了提高所述电子开关的结构紧凑性与携带便利性，作为优选，所述导电层、隔离层与电极层在层边缘处通过连接件连接在一起，或者通过粘结材料粘结在一起。所述粘结材料不限，优选为弹性粘结材料，包括热熔型TPU膜、弹性粘胶或其他弹性粘合剂。
[0022]本专利技术的电子开关的使用方法可以是以下(1)、(2)、(3)中的一种：
[0023](1)在导电层施加外力时导电层具有一定弯曲能力，撤除外力时具有一定形状恢复能力；
[0024]此时，在导电层施压，导电层发生弯曲形变而透过隔离层的通孔与电极层的第一导电区域以及第二导电区域接触，第一导电区域与第二导电区域之间形成电连接，从而使第一导电区域、正极引线、电子元件、第二导电区域以及负极引线形成闭合的导电回路，实现一定的电子功能；
[0025]当导电层的压力撤除，其形状恢复一定程度，与电极层相互分离，电极层的第一导电区域与第二导电区域之间失去所述电连接，从而使导电回路断开。
[0026](2)在电极层施加外力时电极层具有一定弯曲能力，撤除外力时具有一定形状恢
复能力；
[0027]此时，在电极层施压，电极层的第一导电区域以及第二导电区域发生弯曲形变而透过隔离层的通孔与导电层接触，第一导电区域以及第二导电区域之间形成电连接，从而使第一导电区域、正极引线、电子元件、第二导电区域以及负极引线形成闭合的导电回路，实现一定的电子功能；
[0028]当电极层的压力撤除，其形状恢复一定程度，与导电层相互分离，电极层的第一导电区域与第二导电区域之间失去所述电连接，从而使导电回路断开。
[0029](3)在导电层施加外力时导电层具有一定弯曲能力，撤除外力时具有一定形状恢复能力；在电极层施加外力时电极层具有一定弯曲能力，撤除外力时具有一定形状恢复能力；
[0030]此时，在电极层施压，和/或在导电层施压，导电层与电极层的第一导电区域以及第二导电区域接触，第一导电区域与第二导电区域之间形成电连接，从而使第一导电区域、正极引线、电子元件、第二导电区域以及负极引线形成闭合的导电回路，实现一定的电子功能；
[0031]当导电层的压力撤除，和/或电极层的压力撤除，导电层与电极层相互分离，电极层的第一导电区域与第二导电区域之间失本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电子开关，包括导电层、隔离层与电极层，隔离层位于导电层与电极层之间；其特征是：电极层设置第一导电区域、第二导电区域，以及设置在第一导电区域与第二导电区域之间的电绝缘区域；第一导电区域连接正极引线，第二导电区域连接负极引线，正极引线与负极引线之间为电子元件；所述隔离层材料为电绝缘材料，所述隔离层中对应第一导电区域与第二导电区域的位置设置通孔；在导电层施加外力时导电层具有一定弯曲能力，撤除外力时具有一定形状恢复能力；和/或者，在电极层施加外力时电极层具有一定弯曲能力，撤除外力时具有一定形状恢复能力。2.如权利要求1所述的电子开关，其特征是：所述导电层的材料是将液态、浆料状、凝胶状、固体颗粒状的导电材料中的一种或者几种与流动状的弹性体混合，然后弹性体固化而得到的材料；或者，是通过弹性织物与导电金属材料复合得到的材料；作为优选，液态的导电材料包括液态金属、导电墨水；作为优选，浆料状的导电材料包括石墨烯浆料，导电材料与弹性体的混合浆料；作为优选，凝胶状的导电材料包括石墨导电胶、银胶；作为优选，固体颗粒状的导电材料包括金属粉体。3.如权利要求1所述的电子开关，其特征是：所述隔离层是弹性材料。4.如权利要求3所述的电子开关，其特征是：所述隔离层包括弹性高分子材料和弹性织物材料；作为优选，所述隔离层是热塑性弹性体(TPE)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶聚(TPU)、二甲基硅氧烷(PDMS)、脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex)、高分子聚合树脂、硅胶、橡胶、水凝胶、聚氨酯、聚乙烯辛烯共弹性体(POE)、乳胶、海绵、弹性布料中的一种或者几种。5.如权利要求1所述的电子开关，其特征是：所述电极层通过在绝缘基底上形成彼此分离的第一导电区域与第二导电区域而得到；作为优选，所述绝缘基底材料是弹性材料；作为优选，形成方法包括涂敷、沉积、粘结、打印中的一种或者几种方法。6.如权利要求1所述的电子开关，其特征是：所述第一导电区域对应一个通孔，第二导电区域对应另一个通孔；或者，所述第一导电区域与第二导电区域对应一个通孔。7.如权利要求1所述的电子开关，其特征是：所述导电层、隔离层与电极层在层边缘通过连接件连接在一起，或者通过粘结材料粘结在一起；...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴振广，余建平，刘宜伟，李润伟，
申请(专利权)人：浙江工研院发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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