[發(fā)明專利]一種低壓電及溫度干擾的柔性熱釋電紅外熱像儀像素陣列

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810432391.2
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108871592B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黎威志;高若堯;張?zhí)?/a>;杜曉松;太惠玲;于賀
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01J5/12
• 分類號: G01J5/12
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 徐金瓊

本發(fā)明公開了一種低壓電及溫度干擾的柔性熱釋電紅外熱像儀像素陣列，涉及紅外熱像儀領(lǐng)域，包括位于上層用于探測成像的上層柔性熱釋電聚合物薄膜和位于下層用于補償?shù)南聦尤嵝詿後岆娋酆衔锉∧ぃ约拔挥诘讓拥牡讓又螌樱凰錾蠈尤嵝詿後岆娋酆衔锉∧ど媳砻嬖O(shè)置有像素電極陣列，下表面設(shè)置有與上表面的像素電極陣列完全相同的像素電極陣列；所述下層柔性熱釋電聚合物薄膜上表面設(shè)置有與上層柔性熱釋電聚合物薄膜上表面設(shè)置的像素電極陣列完全相同的像素電極陣列，下表面設(shè)置有與上表面設(shè)置的完全相同的像素電極陣列，本發(fā)明解決了現(xiàn)有柔性熱釋電紅外熱像儀由于環(huán)境振動和溫度波動導(dǎo)致紅外熱像儀成像質(zhì)量降低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外熱像儀領(lǐng)域，特別涉及一種低壓電及溫度干擾的柔性熱釋電紅外熱像儀像素陣列。

背景技術(shù)

基于熱釋電材料的紅外熱像儀具有相應(yīng)速度快，響應(yīng)波長寬，制造成本相對較低的優(yōu)點。傳統(tǒng)的熱釋電紅外熱像儀采用剛性鐵電陶瓷或鐵電晶體為敏感材料，因此結(jié)構(gòu)剛性，加工難度較大，而基于鐵電聚合物的柔性熱釋電紅外熱像儀不但具有傳統(tǒng)熱釋電紅外熱像儀的優(yōu)點，還具有輕質(zhì)、柔性、耐沖擊、耐腐蝕、易加工等優(yōu)點，在人工皮膚領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景。

但是，由于鐵電材料(包括鐵電陶瓷、晶體及聚合物)本身具有的壓電效應(yīng)，使用柔性鐵電聚合物材料制備的紅外熱像儀極易受到外界振動的干擾；同時，由于熱釋電系數(shù)與材料所處溫度相關(guān)，因此環(huán)境溫度波動也會造成熱釋電信號的波動。

如圖1所示為現(xiàn)有柔性熱釋電紅外熱像儀陣列及其像素點結(jié)構(gòu)，其中并沒有消除以上環(huán)境干擾的結(jié)構(gòu)設(shè)計，因此其極易受外界振動和環(huán)境溫度波動影響，造成成像質(zhì)量下降(如圖形失真或模糊)。

為解決以上問題，本發(fā)明提出一種低壓電及溫度干擾的柔性熱釋電紅外熱像儀像素陣列，以降低柔性熱釋電紅外熱像儀敏感單元信號中的壓電及溫度干擾，從而有效提高熱像儀的成像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供了一種低壓電及溫度干擾的柔性熱釋電紅外熱像儀像素陣列，解決了現(xiàn)有的柔性熱釋電紅外熱像儀由于環(huán)境振動和溫度波動導(dǎo)致紅外熱像儀成像質(zhì)量降低的問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種低壓電及溫度干擾的柔性熱釋電紅外熱像儀像素陣列，包括位于上層用于探測成像的上層柔性熱釋電聚合物薄膜和位于下層用于補償?shù)南聦尤嵝詿後岆娋酆衔锉∧ぃ约拔挥诘讓拥牡讓又螌樱?/p>

所述上層柔性熱釋電聚合物薄膜上表面設(shè)置有像素電極陣列，下表面設(shè)置有與設(shè)置在上表面的像素電極陣列完全相同的像素電極陣列；

所述下層柔性熱釋電聚合物薄膜上表面設(shè)置有與設(shè)置在上層柔性熱釋電聚合物薄膜上表面的像素電極陣列完全相同的像素電極陣列，下表面設(shè)置有與設(shè)置在上層柔性熱釋電聚合物薄膜上表面的像素電極陣列完全相同的像素電極陣列。

進一步地，所述設(shè)置在上層柔性熱釋電聚合物薄膜下表面的像素電極陣列還可以設(shè)置為呈平面狀的平面電極；所述設(shè)置在下層柔性熱釋電聚合物薄膜上表面的像素電極陣列還可以設(shè)置為呈平面狀的平面電極。

進一步地，所述上層柔性熱釋電聚合物薄膜和下層柔性熱釋電聚合物薄膜之間連接設(shè)置有高度大于等于50μm，小于等于100μm的絕熱隔離柱。

更進一步地，所述設(shè)置在上層柔性熱釋電聚合物薄膜下表面的平面電極和設(shè)置在下層柔性熱釋電聚合物薄膜上表面的平面電極之間連接設(shè)置有高度大于等于50μm，小于等于100μm的絕熱隔離柱。

進一步地，所述下層柔性熱釋電聚合物薄膜和底層支撐層之間連接設(shè)置有支撐柱。

進一步地，所述上層柔性熱釋電聚合物薄膜和下層柔性熱釋電聚合物薄膜的極化方向相反。

更進一步地，所述絕熱隔離柱、支撐柱和底層支撐層均采用硅或二氧化硅。