[發(fā)明專利]壓力傳感器、壓力傳感器陣列及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711062196.7 | 申請日： | 2017-11-02 |
| 公開（公告）號： | CN107843364B | 公開（公告）日： | 2020-06-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 郭小軍;陳蘇杰;唐偉;趙家慶 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海交通大學(xué) |
| 主分類號： | G01L1/14 | 分類號： | G01L1/14 |
| 代理公司： | 上海盈盛知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31294 | 代理人： | 孫佳胤;董琳 |
| 地址： | 200030 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 壓力傳感器 陣列 及其 制備 方法 | ||
1.一種壓力傳感器，其特征在于，包括：
有機薄膜晶體管，所述有機薄膜晶體管包括：襯底、位于襯底表面的柵電極、覆蓋所述柵電極和襯底的絕緣層、位于所述絕緣層表面的源電極和漏電極、覆蓋所述源電極和漏電極以及絕緣層的半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層、絕緣層以及柵電極之間構(gòu)成的柵絕緣層單位電容小于10nF/cm2；
位于所述有機薄膜晶體管的半導(dǎo)體層上方的絕緣性壓力敏感薄膜，所述壓力敏感薄膜與所述半導(dǎo)體層之間具有空隙，所述壓力敏感薄膜的材料包括聚二甲基硅氧烷、聚氨基甲酸酯或聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯共混物中的一種或多種，厚度小于或等于60微米，所述壓力敏感薄膜與所述半導(dǎo)體層相對的表面具有規(guī)則微結(jié)構(gòu)；
位于所述壓力敏感薄膜表面的頂電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，所述規(guī)則微結(jié)構(gòu)包括規(guī)則排列的錐形凸起，所述錐形凸起的高度為0.5μm～20μm，底部最大寬度為10μm～30μm，相鄰錐形凸起之間的間距為20μm～50μm；或者所述規(guī)則微結(jié)構(gòu)包括規(guī)則排列的凹槽，所述凹槽深度為20μm～50μm，相鄰凹槽之間的間距為30μm～50μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，所述絕緣層的材料的介電常數(shù)小于5，并且通過溶液法進行加工。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，還包括位于所述源電極與半導(dǎo)體層之間、漏電極與半導(dǎo)體層之間的單分子層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，所述有機薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的材料包括有機小分子、聚合物中的一種或兩種，或者所述有機薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的材料包括有機小分子與絕緣聚合物共混的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，所述柵電極、源電極、漏電極和頂電極的材料為導(dǎo)電聚合物、碳基導(dǎo)電物、金屬、金屬氧化物、金屬納米線、金屬或者金屬氧化物納米顆粒。
7.一種壓力傳感器陣列，包括行掃描線、列掃描數(shù)據(jù)線、公共電極線和公共頂電極，其特征在于，還包括：
多個如權(quán)利要求1～6中任一項所述的壓力傳感器，所述壓力傳感器按陣列排列；
位于同一行的所述壓力傳感器的柵電極連接至對應(yīng)的同一行掃描線；
位于同一列的所述壓力傳感器的漏電極連接至對應(yīng)的同一列掃描數(shù)據(jù)線；
位于同一列的所述壓力傳感器的源電極連接至對應(yīng)的同一公共電極線；
所有壓力傳感器的頂電極為同一公共頂電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓力傳感器陣列，其特征在于，壓力敏感薄膜采用一大面積薄膜，覆蓋所有壓力傳感器的有機薄膜晶體管。
9.一種如權(quán)利要求7所述的壓力傳感器陣列的制備方法，其特征在于，包括：
提供襯底；
在所述襯底表面形成行掃描線和柵電極陣列，每一行的柵電極連接至對應(yīng)的同一行掃描線；
在所述柵電極陣列、行掃描線和襯底表面形成絕緣層；
在所述絕緣層表面形成列掃描數(shù)據(jù)線、公共電極線、源電極陣列和漏電極陣列，同一列的漏電極連接至對應(yīng)的同一列掃描數(shù)據(jù)線，同一列的源電極連接至對應(yīng)的同一公共電極線；
在所述絕緣層、源電極陣列和漏電極陣列表面形成半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層、絕緣層以及柵電極之間構(gòu)成的柵絕緣層單位電容小于10nF/cm2；
形成一側(cè)表面具有頂電極的壓力敏感薄膜，所述壓力敏感薄膜的材料包括聚二甲基硅氧烷、聚氨基甲酸酯或聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯共混物中的一種或多種，厚度小于或等于60微米，所述壓力敏感薄膜與所述半導(dǎo)體層相對的表面具有規(guī)則微結(jié)構(gòu)；
將所述壓力敏感薄膜另一側(cè)表面與所述半導(dǎo)體層表面貼合。
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