[發明專利]一種傳感器及其驅動方法和制備方法

有效

• 申請號: 202010119917.9
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111289022B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 郭玉珍;劉英明;王海生;李秀鋒;趙利軍;李佩笑;姬雅倩;張晨陽
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G01D5/48
• 分類號: G01D5/48;B06B1/06
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 姜春咸;馮建基

本發明提供一種傳感器及其驅動方法和制備方法。該傳感器包括背板，設置在背板上的發聲結構和背襯，背襯位于發聲結構的背離背板的一側；發聲結構包括發射電極、接收電極、壓電層和信號引線，發射電極、接收電極和壓電層分別位于不同層，且發射電極、接收電極和壓電層相互疊置；接收電極呈陣列排布，背板上還設置有接收檢測電路，接收檢測電路位于發聲結構靠近背板的一側，接收電極連接接收檢測電路，發射電極呈陣列排布，且每個發射電極單獨連接一條信號引線。該傳感器，能實現對每個圖案化電極的獨立信號控制，通過向不同的發射電極提供不同相位的驅動信號，從而使發射電極上的驅動信號之間具有相位延遲，進而實現傳感器的點聲源功能。

技術領域

本發明屬于聲源技術領域，具體涉及一種傳感器及其驅動方法和制備方法。

背景技術

在超聲波傳感器結構中，現有結構是壓電層23上下分別配置發射電極21和接收電極22，如圖1所示，超聲波傳感器既能進行超聲波的發射，又能進行超聲波的接收檢測。

現有的超聲波傳感器結構中，發射電極21為整面，接收電極22呈像素陣列式分布。超聲波傳感器在發射超聲波時，整面結構的發射電極21只能實現超聲波的面發射，即實現超聲波傳感器面聲源的功能，而無法實現超聲波傳感器點聲源的功能。

發明內容

本發明針對現有超聲波傳感器無法實現超聲波傳感器點聲源功能的問題，提供一種傳感器及其驅動方法和制備方法。該傳感器，通過將發射電極設計為呈陣列排布的多個圖案化電極，且每個發射電極單獨連接一條信號引線，能夠實現對每個圖案化電極的獨立信號控制，通過向不同的發射電極提供不同相位的驅動信號，從而使發射電極上的驅動信號之間具有相位延遲，基于相增干涉在某選定位置處產生相控陣聲源信號聚焦的效果，進而實現傳感器點聲源的功能。

本發明提供一種傳感器，包括背板，設置在所述背板上的發聲結構和背襯，所述背襯位于所述發聲結構的背離所述背板的一側；所述發聲結構包括發射電極、接收電極、壓電層和信號引線，所述發射電極、所述接收電極和所述壓電層分別位于不同層，且所述發射電極、所述接收電極和所述壓電層相互疊置；所述接收電極呈陣列排布，所述背板上還設置有接收檢測電路，所述接收檢測電路位于所述發聲結構靠近所述背板的一側，所述接收電極連接所述接收檢測電路，所述發射電極呈陣列排布，且每個所述發射電極單獨連接一條所述信號引線。

可選地，一個所述發射電極在所述背板上的正投影對應覆蓋n×n的所述接收電極陣列在所述背板上的正投影；其中，n為1-9。

可選地，所述發射電極為方塊電極。

可選地，所述接收檢測電路包括二極管和三極管，所述三極管包括柵極、第一極和第二極，所述二極管包括第三極和第四極，所述三極管的第一極和第二極以及所述二極管的第三極采用相同材料且同層設置，所述三極管的第一極和第二極以及所述二極管的第三極與所述發聲結構之間設置有第一絕緣層；

所述發射電極位于所述壓電層背離所述背板的一側，所述接收電極位于所述壓電層靠近所述背板的一側，所述接收電極與所述壓電層之間設置有第二絕緣層；

所述三極管的第一極和所述二極管的第三極通過開設在所述第一絕緣層中的過孔連接所述接收電極。

可選地，所述信號引線與所述發射電極同層設置；

所述發射電極與所述背襯之間還設置有第三絕緣層。

可選地，所述信號引線位于所述發射電極的背離所述壓電層的一側，且所述發射電極與所述信號引線之間還設置有第四絕緣層；所述信號引線與所述發射電極通過開設在所述第四絕緣層中的過孔連接；

所述信號引線與所述背襯之間還設置有第五絕緣層。

可選地，所述信號引線與所述三極管的第一極采用相同材料且同層設置，所述信號引線通過開設在所述第一絕緣層、所述第二絕緣層和所述壓電層中的過孔連接所述發射電極；