[发明专利]一种一维位置传感器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种一维位置传感器，包括透明衬底、第一电极层、第一有机层和第二电极层组成；所述的第一有机层截面形状为直角梯形，设置在透明导电衬底之上；所述的第一有机层左侧边缘厚度h1的取值范围为50‑100 nm，右侧边缘厚度h2的取值范围为20‑50 nm，且h1与h2满足关系h1‑h2≥20 nm;所述的第一有机层厚度从左至右匀速下降；所述的第二电极层截面形状为直角梯形，设置在第一有机层之上；所述的第一电极层左侧边缘厚度h3的取值范围为100‑1000 nm，右侧边缘厚度h4的取值按h4=h1+h3‑h2计算获得；所述的第二电极层厚度从左至右匀速上升。本发明同时公开了这种位置传感器的制造方法。

技术领域

本发明涉及位置传感器技术领域，具体的涉及一种一维位置传感器及其制造方法。

背景技术

位置传感器是一种新型的光电器件，或称为坐标光电池，可将光敏面上的光点位置转化为电信号。当一束光射到位置传感器的光敏面上时，不同位置处，电极之间将会有产生不同的电流或者电压。根据电压或者电流的不同即可以来检测入射光点的照射位置，能够直接用来测量位置、距离、厚度、角度和运动轨迹等。传统位置传感器存在结构复杂，制造成本高，难以与柔性衬底兼容等问题,迫切需要开发新型位置传感器。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，作为本发明的一个方面，提供了一种一维位置传感器，采用的技术方案如下:

一种一维位置传感器，包括透明衬底、第一电极层、第一有机层和第二电极层组成；所述的第一有机层截面形状为直角梯形，设置在透明导电衬底之上；所述的第一有机层左侧边缘厚度h1的取值范围为50-100 nm，右侧边缘厚度h2的取值范围为20-50 nm，且h1与h2满足关系h1-h2≥20 nm；所述的第一有机层厚度从左至右匀速下降；所述的第二电极层截面形状为直角梯形，设置在第一有机层之上；所述的第一电极层左侧边缘厚度h3的取值范围为100-1000 nm，右侧边缘厚度h4的取值按h4=h1+h3-h2计算获得；所述的第二电极层厚度从左至右匀速上升。

进一步的，所述的透明衬底为玻璃衬底或者柔性透明聚合物衬底。

进一步的，所述的第一电极层为透明金属导电氧化物，包括但不限于ITO、FTO、AZO。

进一步的，所述的第一有机层为小分子材料，包括但不限于金属酞菁化合物、C60或者C70。

进一步的，所述的第二电极层设置在第一有机层之上，第二电极层金属导电材料，包括但不限于Al、Au、Cu、Ag。

作为本发明的另一个方面，提供了一种一维位置传感器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、透明衬底与第一电极层刻蚀并清洗；

S2、导电衬底装入真空热蒸镀设备中；

S3、沉积第一有机层；

S4、沉积第二电极层。

进一步的，所述的步骤S3和S4包括步骤：

T1、导电衬底上均匀沉积厚度h2的第一有机层后停止沉积；

T2、导电衬底下方设置一掩膜板，将导电衬底完全阻挡；继续沉积厚度h1-h2的第一有机层，沉积的过程中匀速移动掩膜板使得导电衬底匀速露出；通过有机层沉积速率与掩膜板的移动速率设置，使沉积完厚度h1-h2有机层时，掩膜板正好移动到导电衬底的边缘，导电衬底完全露出，从而使得第一有机层两侧的厚度分别为h1和h2；

T3、ITO导电衬底下方设置一掩膜板，将导电衬底完全阻挡；开始沉积第二电极层时，按与T2中相反方向匀速移动掩膜板使得导电衬底匀速露出; 通过第二电极层沉积速率与掩膜板的移动速率设置，使沉积完厚度h4-h3第二电极层时，掩膜板正好移动到导电衬底的边缘，导电衬底完全露出；