[發(fā)明專利]一種壓力傳感器及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710642627.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN107421681B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周威龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司;成都京東方光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01L11/02
• 分類號(hào): G01L11/02;H01L31/18
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 郭潤湘

本發(fā)明公開了一種壓力傳感器及其制作方法，該壓力傳感器包括：層疊設(shè)置的發(fā)光元件、干涉濾光結(jié)構(gòu)和感光元件；其中，發(fā)光元件用于向干涉濾光結(jié)構(gòu)發(fā)射入射光；干涉濾光結(jié)構(gòu)用于根據(jù)施加在壓力傳感器上的壓力改變干涉濾光結(jié)構(gòu)的厚度，形成對(duì)應(yīng)壓力的出射光；感光元件用于檢測(cè)出射光，并形成與出射光對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。這樣通過發(fā)光元件發(fā)出入射光入射到干涉濾光結(jié)構(gòu)，干涉濾光結(jié)構(gòu)根據(jù)施加在壓力傳感器上的壓力改變干涉濾光結(jié)構(gòu)的厚度，對(duì)入射光進(jìn)行多光束干涉作用形成對(duì)應(yīng)外界壓力的出射光，從而通過感光元件檢測(cè)出射光以實(shí)現(xiàn)壓力的檢測(cè)。該壓力傳感器組件通過感光測(cè)得相應(yīng)的壓力，其分辨率高、靈敏度高、并且可進(jìn)行面壓強(qiáng)檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓力傳感器及其制作方法。

背景技術(shù)

壓力傳感器是一種檢測(cè)裝置，能將被測(cè)量的壓力按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。壓力傳感器是生產(chǎn)和生活中常用的感應(yīng)設(shè)備，其廣泛應(yīng)用于各種自控環(huán)境。

傳統(tǒng)的壓力傳感器以機(jī)械結(jié)構(gòu)型的器件為主，以彈性元件的形變指示壓力，但這種傳感器結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量重，不能提供電學(xué)輸出。隨著新材料技術(shù)的發(fā)展，新型傳感器也應(yīng)運(yùn)而生。壓電式壓力傳感器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。壓電式壓力傳感器巨頭體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能提供電學(xué)輸出的優(yōu)點(diǎn)，是使用最為廣泛的一種壓力傳感器。然而，壓電式壓力傳感器仍然存在以下缺點(diǎn)：其分辨率較低，對(duì)微小應(yīng)變不敏感，對(duì)微小力值的測(cè)量不能很好的響應(yīng)。

因此，如何提高壓力傳感器的分辨率和靈敏度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種壓力傳感器及其制作方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的壓力傳感器分辨率較低，對(duì)微小應(yīng)變不敏感的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種壓力傳感器，包括：層疊設(shè)置的發(fā)光元件、干涉濾光結(jié)構(gòu)和感光元件；其中，

所述發(fā)光元件用于向所述干涉濾光結(jié)構(gòu)發(fā)射入射光；

所述干涉濾光結(jié)構(gòu)用于根據(jù)施加在所述壓力傳感器上的壓力改變所述干涉濾光結(jié)構(gòu)的厚度，形成對(duì)應(yīng)所述壓力的出射光；

所述感光元件用于檢測(cè)所述出射光，并形成與所述出射光對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。

在一種可能的實(shí)施方式中，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述壓力傳感器中，所述干涉濾光結(jié)構(gòu)，包括：相對(duì)設(shè)置的第一反射層和第二反射層，以及位于所述第一反射層和所述第二反射層之間的彈性支撐單元。

在一種可能的實(shí)施方式中，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述壓力傳感器中，所述彈性支撐單元、所述第一反射層和所述第二反射層形成中空腔體結(jié)構(gòu)，所述中空腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有惰性氣體。

在一種可能的實(shí)施方式中，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述壓力傳感器中，所述彈性支撐單元的材料為彈性透明材料。

在一種可能的實(shí)施方式中，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述壓力傳感器中，所述第一反射層的材料為銀或鋁；所述第二反射層的材料為銀或鋁。

在一種可能的實(shí)施方式中，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述壓力傳感器中，所述發(fā)光元件，包括：陰極、陽極，以及位于所述陰極和所述陽極之間的有機(jī)功能層；其中，

所述有機(jī)功能層用于在所述陰極與所述陽極施加電信號(hào)時(shí)進(jìn)行發(fā)光。

在一種可能的實(shí)施方式中，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述壓力傳感器中，所述有機(jī)功能層，包括：電子傳輸層、空穴傳輸層，以及位于所述電子傳輸層和所述空穴傳輸層之間的有機(jī)發(fā)光層。

在一種可能的實(shí)施方式中，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述壓力傳感器中，所述感光元件為具有呈矩陣排列的多個(gè)光電二極管的電荷耦合元件。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種壓力傳感器的制作方法，包括：