[发明专利]一种压力传感器及制作方法

说明书

本发明提供一种压力传感器及制作方法，压力传感器包括：下保护层、位于下保护层上的呈平面周期性排列的下电极阵列、压电层、位于压电层上呈平面周期性分布的上电极阵列、上保护层；在所述上保护层和所述下保护层的边缘分别设置上电极阵列的引线和下电极阵列的引线，用于连接外部测量电路。采用压电材料作为信号发生源，在受力时通过压电效应产生电信号，通过信号检测和处理装置对信号进行分析和处理，实现了自供电工作。并且传感器结构简单，灵敏度高、具有一定的柔性，在人机交互、触摸屏领域、柔性电子设备等领域具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种压力传感器及制作方法。

背景技术

触摸屏作为一种人机交互界面，它可以使人们轻松的将信息传递给机器去实现相对应的功能，这大大方便了人们的日常生活。但是传统的触摸屏仅能提供触控位置的识别，即只能实现平面位置的识别，无法扩展到第三个维度，即对触控力进行识别，这在一定程度上限制了人们的用户体验，所以发展压力触控传感器具有重要的意义。另一方面，这些年来柔性可穿戴电子产品得到飞速的发展，柔性屏、折叠屏的发展对触控传感器的要求越来越高。为了不影响显示屏的显示，触控传感器要具有高的透光率，低的雾度；为适应屏幕形状的改变，就需要触控传感器具有一定的柔性；为了实现第三个维度的识别，就需要触控传感器可以识别触控力大小。

发明内容

本发明为了解决现有技术中触摸屏用的压力传感器在透光率、雾度及柔性方面不满足需求的问题，提供一种压力传感器及制作方法。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：

一种压力传感器，包括：下保护层、位于下保护层上的呈平面周期性排列的下电极阵列、压电层、位于压电层上呈平面周期性分布的上电极阵列、上保护层；在所述上保护层和所述下保护层的边缘分别设置上电极阵列的引线和下电极阵列的引线，用于连接外部测量电路。

优选地，所述上保护层和所述下保护层为透明高分子材料。

优选地，所述上电极阵列和所述下电极阵列的材料为透明导电材料制备。

优选地，所述压电层的由透明压电高分子材料制备。

本发明还提供一种压力传感器的制作方法，包括如下步骤：S1：制备下保护层，下保护层厚度范围为0.1～1000μm；S2：在所述下保护层上制备下电极阵列及引线层，其厚度范围为0.1～10μm；S3：在所述下电极阵列上制备压电层，压电层厚度范围为1～1000μm；S4：在所述压电层上制备上电极阵列及引线层，其厚度范围为0.1～10μm；S5：在所述上电极阵列上制备上保护层，上保护层厚度范围为0.1～1000μm；S6：在所述上电极阵列和所述下电极阵列引线上制作焊盘用于连接外部电路得到传感器；S7：将所述传感器的所述下电极阵列的焊盘接地、所述上电极阵列的焊盘接高压在高压电场下进行极化处理；所述高压电场的场强范围为100～500MV/m，极化时间1～30min。

优选地，以所述上保护层、所述下电极阵列、所述上电极阵列或所述压电层为基底进行膜层制备，各层之间热压或粘接。

优选地，所述上电极阵列的像素点按行或列排列，相对应的所述下电极阵列的像素点按列或行排列；所述上电极阵列的一行或一列所述像素点与所述下电极阵列的一列或一行像素点共用一根引线。

优选地，所述上电极阵列和所述下电极阵列相互对应，所述上电极阵列和所述下电极阵列形成的图案包括但不限于矩形、圆形、菱形、三角形。

优选地，所述上电极阵列和所述下电极阵列的像素点面积≤1cm²，引线线宽20～10000μm，线距20～10000μm。

优选地，所述上电极阵列、所述下电极阵列、所述压电层通过逐层构建或模板饭制作。