[实用新型]一种纸基柔性触控传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于触控传感器器件技术领域，更具体地，涉及一种纸基柔性触控传感器。

背景技术

触控传感器作为一种数据输入装置，目前在智能手机、平板电脑、笔记本电脑和Ipad等电子设备中获得了广泛的应用。现有的触控传感器按照工作原理主要可分为电容式触控传感器、电阻式触控传感器、表面波触控传感器和红外线式触控传感器等。随着对电子产品更轻、更薄、更快的性能要求，刚性触控传感器越来越多地被柔性触控传感器所替换，以满足更具吸引力的触控设计。

然而，现有的柔性触控传感器的基底主要是基于高分子聚合物的柔性材料，并根据电容感应、压阻或压电效应等制备而成。这类柔性触控传感器在生产制备过程中往往存在较多问题：第一，在高分子聚合物上制备电极是一个工业问题，其成本和造价都是制约其发展的阻力；第二，高分子聚合物不利于重复利用，对于器件回收处理，成本较大，且处理过程易对环境造成污染；第三，由于其工作原理和基本结构的限制，在输出功率、耐弯曲、加工便利性以及与其他柔性电子器件的集成方面仍然有待进一步改善。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷和改进需求，本实用新型的目的在于提供一种纸基柔性触控传感器，其中通过对柔性触控传感器的基本结构进行设计，同时对基底材质、关键工作元件的构造等方面进行研究，相应可获得成本更为低廉、便于加工、具备高灵敏度，并且尤其适用于与其他柔性电子器件相集成的触控传感器产品。

按照本实用新型，提供了一种纸基柔性触控传感器，其特征在于，该纸基柔性触控传感器包括：

第一组件，所述第一组件由纸基绝缘层和第一金属导电层共同组成，其中第一金属导电层包括呈平面阵列式排布的多个像素单元，这些像素单元沉积于纸基绝缘层的整个下表面，并从每个像素单元的侧面各自引出电极以集成形成第一电极；

第二组件，所述第二组件由纸基绝缘层、第二金属导电层和驻极体材料层共同组成，其中第二金属导电层同样包括呈平面阵列式排布的多个像素单元，这些像素单元沉积于纸基绝缘层的整个上表面且与第一金属导电层的多个像素单元相互对置，并从每个像素单元的侧面各自引出电极以集成形成第二电极；所述驻极体材料层形成在第二金属导电层的整个上表面；

第三组件，所述第三组件联接在第一组件与第二组件之间，并呈现为具备多个孔洞的隔离层形式，其中各个孔洞对应设置在第一、第二金属导电层两者相互对置的像素单元之间，且其形状和大小与像素单元相匹配。

作为进一步优选地，所述纸基绝缘层的材质选自牛皮纸、绘图纸、书面纸或者铜版纸等。

作为进一步优选地，所述第一、第二金属导电层由金、银、铜、铝或者它们的氧化物等材料制成。

作为进一步优选地，在所述驻极体材料层与第一金属导电层相对置的表面上，加工有多个微纳米量级的凹凸结构。

作为进一步优选地，所述纸基绝缘层、驻极体材料层均为透明结构。

总体而言，按照本实用新型的纸基柔性触控传感器与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1、通过对纸基柔性触控传感器的工作原理以及关键部件的结构进行研究和改进，测试表明能够获得较高的输出功率和灵敏度，而且该传感器为主动式传感器阵列，而且其整体易于折叠弯曲，便于与其他柔性电子器件进行集成，因此可适用于与其他柔性电子装置的集成及日常生活应用；

2、通过采用各类柔韧性较好的纸基材料直接作为触控传感器的基底，相应获得易于弯曲折叠、成本低廉，无污染且便于大批量加工制造的效果；此外，还可以通过选择适当的纸基和驻极体材料，进而形成透明的触控传感器产品；上述所选用的驻极体材料具备良好的吸附和保存电荷的性能，可以产生高输出功率，同时具有耐磨、耐弯曲和便于加工的特点。

附图说明

图1是按照本实用新型的纸基柔性触控传感器的像素单元的结构示意图；

图2是用于显示按照本实用新型一个优选实施例所制得的3×3阵列纸基柔性触控传感器在实际测试时所产生的电压输出强度信号；

图3是用于显示按照本实用新型上述实施例所制得的3×3阵列纸基柔性触控传感器对一个2.2μF的电容进行充电时的测试曲线图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-第一组件2-第二组件3-第三组件11-纸基绝缘层12-第一金属导电层21-纸基绝缘层22-第二金属导电层23-驻极体材料层31-隔离层

具体实施方式