一种压力传感器及其制作方法、电子器件技术

本发明专利技术涉及压力检测技术领域，公开了一种压力传感器及其制作方法、电子器件。所述压力传感器包括电致发光器件和电阻层，所述电阻层和电致发光器件的一个电极分别与电源的两极连接，形成回路。上述压力传感器将压力导致的形变转换为电致发光器件的亮度变化，并根据亮度的变化确定压力的大小，具有驱动电压低、高效率、结构简单、制程工艺简单等优点。而且电致发光器件可柔性化的特点，可以实现柔性化的压力传感器，能够应用于电子皮肤等对柔性有需求的电子器件上。

Pressure sensor and its manufacturing method and electronic device

The invention relates to the field of pressure detection technology, and discloses a pressure sensor and its manufacturing method and electronic device. The pressure sensor comprises an electroluminescent device and a resistance layer, and an electrode of the resistor layer and an electroluminescent device are respectively connected with the two poles of the power supply to form a loop. The pressure sensor will lead to the change of brightness deformation pressure is converted to light emitting devices, and to determine the pressure according to the brightness changes the size, has the advantage of low driving voltage, high efficiency, simple structure, simple process etc.. Moreover, the electroluminescent device can be flexible and can realize flexible pressure sensors, which can be applied to electronic skin and other flexible electronic devices.

【技术实现步骤摘要】
一种压力传感器及其制作方法、电子器件
本专利技术涉及压力检测
，特别是涉及一种压力传感器及其制作方法、电子器件。
技术介绍
压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境。现有的压力传感器多为力学传感器，如：压阻式压力传感器、电容式压力传感器，通过将压力信号转换为电信号，来实现对压力大小的检测。为了克服现有的压力传感器种类单一的局限，本专利技术人提出一种新的压力传感器。
技术实现思路
本专利技术提供一种压力传感器及其制作方法、电子器件，用以提供一种的新的压力传感器。为解决上述技术问题，本专利技术实施例中提供一种压力传感器，包括：电致发光器件，包括第一电极、第二电极，以及设置在所述第一电极和第二电极之间的电致发光层；电阻层，所述第一电极和电阻层分别与一电源的两极连接形成回路；至少一个光电传感器，所述电阻层受压力影响发生形变，致使所述电阻层的电阻发生变化，从而使所述电致发光器件的亮度发生变化，所述光电传感器用于获取与所述电致发光器件的亮度变化相关的参数；检测单元，与所述光电传感器连接，所述检测单元用于根据与所述电致发光器件的亮度变化相关的参数，确定施加压力的大小。如上所述的压力传感器，其中，所述压力传感器还包括：弹性恢复层，与所述电阻层接触设置、由弹性材料制得，当移除压力时，所述弹性恢复层发生形变恢复，并带动电阻层形变恢复至初始状态。如上所述的压力传感器，其中，所述压力传感器还包括承载层；所述电阻层包括：设置在所述弹性恢复层上的第一导体结构；设置在所述承载层上的第二导体结构，所述第一导体结构和第二导体结构位于所述承载层和弹性恢复层之间，所述电阻层受压力影响发生形变，所述第一导体结构和第二导体结构的接触面积发生变化，致使所述电阻层的电阻发生变化。如上所述的压力传感器，其中，所述第一导体结构包括多个第一凸起结构，所述第二导体结构包括多个第二凸起结构，所述第一凸起结构对应设置在所述第二凸起结构之间的区域，所述第二凸起结构对应设置在所述第一凸起结构之间的区域，所述电阻层受压力影响发生形变，使所述第一凸起结构和第二凸起结构的接触面积增加，致使所述电阻层的电阻减小。如上所述的压力传感器，其中，所述承载层与所述第二电极为一体结构。如上所述的压力传感器，其中，所述第二电极的材料为导电聚合物。如上所述的压力传感器，其中，所述第一凸起结构和第二凸起结构为金属纳米棒或碳纳米管。如上所述的压力传感器，其中，所述电阻层还包括：覆盖所述第一凸起结构和所述第一凸起结构之间的弹性恢复层的第一半导体薄膜；覆盖所述第二凸起结构和所述第二凸起结构之间的第二电极的第二半导体薄膜。如上所述的压力传感器，其中，所述第一半导体薄膜和第二半导体薄膜的材料为石墨烯。如上所述的压力传感器，其中，所述光电传感器设置在所述第一电极的背离电致发光层的表面上。如上所述的压力传感器，其中，所述压力传感器还包括柔性基底，所述弹性恢复层设置在所述柔性基底上，所述电阻层设置在所述弹性恢复层的背离所述柔性基底的表面上。本专利技术实施例中还提供一种如上所述的压力传感器的制作方法，包括：形成电致发光器件，包括形成第一电极、第二电极，以及位于所述第一电极和第二电极之间的电致发光层的步骤；形成电阻层，所述第一电极和电阻层分别与一电源的两极连接形成回路；形成光电传感器，所述电阻层受压力影响发生形变，致使所述电阻层的电阻发生变化，从而使所述电致发光器件的亮度发生变化，所述光电传感器用于获取与所述电致发光器件的亮度变化相关的参数；提供一检测单元，与所述光电传感器连接，所述检测单元用于根据与所述电致发光器件的亮度变化相关的参数，确定施加压力的大小。如上所述的制作方法，其中，所述制作方法还包括：利用弹性材料形成与所述电阻层接触设置的弹性恢复层，当移除压力时，所述弹性恢复层发生形变恢复，并带动电阻层形变恢复至初始状态。如上所述的制作方法，其中，所述制作方法还包括：提供一承载层；形成电阻层的步骤包括：在所述弹性恢复层上形成第一导体结构；在所述承载层上形成第二导体结构，所述第一导体结构和第二导体结构位于所述承载层和弹性恢复层之间，所述电阻层受压力影响发生形变，所述第一导体结构和第二导体结构的接触面积发生变化，致使所述电阻层的电阻发生变化。如上所述的制作方法，其中，形成所述第一导体结构的步骤包括：形成多个第一凸起结构；形成所述第二导体结构的步骤包括：形成多个第二凸起结构；所述第一凸起结构对应设置在所述第二凸起结构之间的区域，所述第二凸起结构对应设置在所述第一凸起结构之间的区域，所述电阻层受压力影响发生形变，使所述第一凸起结构和第二凸起结构的接触面积增加，致使所述电阻层的电阻减小。如上所述的制作方法，其中，所述承载层与所述第二电极为一体结构，具体在所述第二电极上形成所述第二导体结构。如上所述的制作方法，其中，所述制作方法具体包括：在一第一过渡基底上形成多个第一凹槽，所述第一凹槽的直径为纳米级；在所述第一凹槽内填充导体材料，形成第一凸起结构；利用弹性材料在所述第一过渡基底的具有第一凸起结构的表面成膜，形成弹性恢复层；在所述弹性恢复层的背离所述第一过渡基底的表面形成柔性基底；移除所述第一过渡基底，由所述柔性基底、位于所述柔性基底上的弹性恢复层和位于所述弹性恢复层上的第一凸起结构形成第一基板；在一第二过渡基底形成多个第二凹槽，所述第二凹槽的直径为纳米级；在所述第二凹槽内填充导体材料，形成第二凸起结构；在所述第二过渡基底的具有第二凸起结构表面形成第二电极；在第二电极上压覆第三过渡基底；移除所述第二过渡基底，由所述第三过渡基底、位于所述第三过渡基底上的第二电极和位于所述第二电极上的第二凸起结构形成第二基板；固定对盒所述第一基板和第二基板，然后移除所述第三过渡基底。如上所述的制作方法，其中，固定对盒所述第一基板和第二基板的步骤之前，所述制作方法还包括：形成覆盖所述第一凸起结构和所述第一凸起结构之间的弹性恢复层的第一半导体薄膜；形成覆盖所述第二凸起结构和所述第二凸起结构之间的第二电极的第二半导体薄膜。本专利技术实施例中还提供一种电子器件，包括如上所述的压力传感器。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述技术方案中，压力传感器将压力导致的形变转换为电致发光器件的亮度变化，并根据亮度的变化确定压力的大小，具有驱动电压低、高效率、结构简单、制程工艺简单等优点。而且电致发光器件可柔性化的特点，可以实现柔性化的压力传感器，能够应用于电子皮肤等对柔性有需求的电子器件上。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1表示本专利技术实施例中压力传感器的结构示意图一；图2表示图1中压力传感器的工作示意图；图3表示本专利技术实施例中压力传感器的结构示意图二；图4-图14表示本专利技术实施例中压力传感器的制作过程示意图。具体实施方式电致发光器件具有自发光，高发光效率，低工作电压，轻薄，可柔性化以及制程工艺简单等特点，在显示照明领域应用广泛。本专利技术利用电致发光器件的特点，将电致发光器件与传感器结合，制作一种新型的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器，包括：电致发光器件，包括第一电极、第二电极，以及设置在所述第一电极和第二电极之间的电致发光层；电阻层，所述第一电极和电阻层分别与一电源的两极连接形成回路；至少一个光电传感器，所述电阻层受压力影响发生形变，致使所述电阻层的电阻发生变化，从而使所述电致发光器件的亮度发生变化，所述光电传感器用于获取与所述电致发光器件的亮度变化相关的参数；检测单元，与所述光电传感器连接，所述检测单元用于根据与所述电致发光器件的亮度变化相关的参数，确定施加压力的大小。

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器，包括：电致发光器件，包括第一电极、第二电极，以及设置在所述第一电极和第二电极之间的电致发光层；电阻层，所述第一电极和电阻层分别与一电源的两极连接形成回路；至少一个光电传感器，所述电阻层受压力影响发生形变，致使所述电阻层的电阻发生变化，从而使所述电致发光器件的亮度发生变化，所述光电传感器用于获取与所述电致发光器件的亮度变化相关的参数；检测单元，与所述光电传感器连接，所述检测单元用于根据与所述电致发光器件的亮度变化相关的参数，确定施加压力的大小。2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器还包括：弹性恢复层，与所述电阻层接触设置、由弹性材料制得，当移除压力时，所述弹性恢复层发生形变恢复，并带动电阻层形变恢复至初始状态。3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器还包括承载层；所述电阻层包括：设置在所述弹性恢复层上的第一导体结构；设置在所述承载层上的第二导体结构，所述第一导体结构和第二导体结构位于所述承载层和弹性恢复层之间，所述电阻层受压力影响发生形变，所述第一导体结构和第二导体结构的接触面积发生变化，致使所述电阻层的电阻发生变化。4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述第一导体结构包括多个第一凸起结构，所述第二导体结构包括多个第二凸起结构，所述第一凸起结构对应设置在所述第二凸起结构之间的区域，所述第二凸起结构对应设置在所述第一凸起结构之间的区域，所述电阻层受压力影响发生形变，使所述第一凸起结构和第二凸起结构的接触面积增加，致使所述电阻层的电阻减小。5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述承载层与所述第二电极为一体结构。6.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述第二电极的材料为导电聚合物。7.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述第一凸起结构和第二凸起结构为金属纳米棒或碳纳米管。8.根据权利要求7所述的压力传感器，其特征在于，所述电阻层还包括：覆盖所述第一凸起结构和所述第一凸起结构之间的弹性恢复层的第一半导体薄膜；覆盖所述第二凸起结构和所述第二凸起结构之间的第二电极的第二半导体薄膜。9.根据权利要求8所述的压力传感器，其特征在于，所述第一半导体薄膜和第二半导体薄膜的材料为石墨烯。10.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述光电传感器设置在所述第一电极的背离电致发光层的表面上。11.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器还包括柔性基底，所述弹性恢复层设置在所述柔性基底上，所述电阻层设置在所述弹性恢复层的背离所述柔性基底的表面上。12.一种权利要求1-11任一项所述的压力传感器的制作方法，包括：形成电致发光器件，包括形成第一电极、第二电极，以及位于所述第一电极和第二电极之间的电致发光层的步骤；形成电阻层，所述第一电极和电阻层分别与一电源的两极连接形成回路；形成光电传感器，所述电阻层受压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭锐，王庆贺，贾文斌，叶志杰，范招康，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，合肥鑫晟光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11