压力传感器及其制作方法、电子设备技术

本公开是关于一种压力传感器及其制作方法、电子设备，属于检测领域。压力传感器包括第一衬底、第二衬底，以及压力传感结构。压力传感结构包括依次叠层设置在第一衬底上的第一电极层、第一压力敏感层和依次叠层设置在第二衬底上的第二电极层、第二压力敏感层。第一压力敏感层和第二压力敏感层之间具有间隙。第一压力敏感层和第二压力敏感层之间的电阻与第一压力敏感层和第二压力敏感层的接触面积呈负相关。由于，第一压力敏感层和第二压力敏感层的存在，当压力传感器受到的压力不同时，第一压力敏感层和第二压力敏感层的之间接触的面积不同，压力传感器的电阻不同，从而使得压力传感器可以输出不同的电信号，提高了压力传感器的灵敏度。

Pressure sensor and its manufacturing method, electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
压力传感器及其制作方法、电子设备
本公开涉及检测领域，特别涉及一种压力传感器及其制作方法、电子设备。
技术介绍
压力传感器是一种检测压力，并将压力以电信号的形式进行输出的器件。灵敏度是压力传感器的一个重要评价指标。压力传感器的灵敏度是指，输出电信号的变化量与输入的压力的变化量之间的比值，压力传感器对压力变化越敏感，则压力传感器的灵敏度越高。相关技术中，压力传感器的灵敏度较低。
技术实现思路
本公开实施例提供了一种压力传感器及其制作方法、电子设备，可以提高压力传感器的灵敏度。所述技术方案如下：一方面，本公开提供了一种压力传感器，所述压力传感器包括：第一衬底；第二衬底，与所述第一衬底相对设置；压力传感结构，位于所述第一衬底和所述第二衬底之间；其中，所述压力传感结构包括依次叠层设置在所述第一衬底上的第一电极层、第一压力敏感层和依次叠层设置在所述第二衬底上的第二电极层、第二压力敏感层；所述第一压力敏感层和所述第二压力敏感层之间具有间隙，所述第一压力敏感层和所述第二压力敏感层之间的电阻与所述第一压力敏感层和所述第二压力敏感层的接触面积呈负相关。在本公开实施例的一种实现方式中，所述第一压力敏感层和所述第二压力敏感层均为聚吡咯颗粒层。在本公开实施例的一种实现方式中，所述聚吡咯颗粒的粒径在100纳米至300纳米之间。在本公开实施例的一种实现方式中，所述第一衬底具有第一凹槽，所述第二衬底具有与所述第一凹槽相对设置的第二凹槽；所述第一电极层和所述第一压力敏感层位于所述第一凹槽内，所述第二电极层和所述第二压力敏感层位于所述第二凹槽内。在本公开实施例的一种实现方式中，所述第一衬底和所述第二衬底相对贴合，所述第一衬底具有多个第一凹槽，所述第二衬底具有多个第二凹槽，所述第一凹槽和相对设置的所述第二凹槽形成空腔；所述压力传感器包括多个压力传感结构，一个所述空腔中布置一个所述压力传感结构。在本公开实施例的一种实现方式中，所述压力传感器还包括饱和聚酯薄膜，所述饱和聚酯薄膜位于以下位置中的至少一处：所述第一电极层和所述第一衬底之间，以及所述第二电极层和所述第二衬底之间。另一方面，本公开提供了一种压力传感器的制作方法，所述方法包括：在第一衬底上依次形成第一电极层和第一压力敏感层；在第二衬底上依次形成第二电极层和第二压力敏感层；将所述第一衬底和所述第二衬底相对设置，所述第一电极层、所述第一压力敏感层、所述第二电极层和所述第二压力敏感层形成位于所述第一衬底和所述第二衬底之间的压力传感结构，所述第一压力敏感层和所述第二压力敏感层之间具有间隙，所述第一压力敏感层和所述第二压力敏感层之间的电阻与所述第一压力敏感层和所述第二压力敏感层的接触面积呈负相关。在本公开实施例的一种实现方式中，所述在第一衬底上依次形成第一电极层和第一压力敏感层，包括：提供第一玻璃基板；在所述第一玻璃基板上贴附间隔布置的双面胶；在所述双面胶上贴附第一电极，形成第一电极层；在所述第一玻璃基板上形成覆盖所述第一电极层的第一衬底，所述第一衬底具有第一凹槽，所述第一电极层位于所述第一凹槽内；将所述第一玻璃基板和所述双面胶剥离；在所述第一电极层上形成第一压力敏感层。在本公开实施例的一种实现方式中，在所述第一电极层上形成第一压力敏感层，包括：通过微流控技术制备得到聚吡咯颗粒；将所述聚吡咯颗粒加入乙醇溶液中；将溶解有所述聚吡咯颗粒的乙醇溶液喷涂在所述第一电极层上，待乙醇蒸发后形成所述第一压力敏感层。另一方面，本公开提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述任一方面所述的压力传感器。本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在本公开实施例中，第一衬底和第二衬底为压力传感器提供支撑，同时作为按压压力传感器的按压部位。例如，当第一衬底受到挤压后，对位于第一凹槽内的第一电极层产生挤压，同时第一电极层对第一压力敏感层产生挤压，使第一压力敏感层朝向第二压力敏感层移动，第一压力敏感层和第二压力敏感层之间的间隙减小，直至第一压力敏感层和第二压力敏感层接触，第一压力敏感层和第二压力敏感层均导电，进而使得两个电极层和两个压力敏感层导通，电极层将电信号传导出去。由于第一压力敏感层和第二压力敏感层之间的电阻与第一压力敏感层和第二压力敏感层的接触面积呈负相关，当压力传感器受到的压力不同时，第一压力敏感层和第二压力敏感层的接触面积不同，使第一压力敏感层和第二压力敏感层之间的电阻变化，从而使该压力传感器传导出不同的电信号。因此，该压力传感器能够响应于压力控制，输出电信号，实现压力传感器的压力传感功能。当压力撤销后，第一衬底在自身的弹性作用下，恢复至原来的位置，使第一压力敏感层和第二压力敏感层分开，第一电极层和第二电极层之间的电连接断开，压力传感器不再传输电信号。由于，第一压力敏感层和第二压力敏感层的存在，当压力传感器受到的压力不同时，第一压力敏感层和第二压力敏感层的之间接触的面积不同，压力传感器的电阻不同，从而使得压力传感器可以输出不同的电信号，提高了压力传感器的灵敏度。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本公开实施例提供的一种压力传感器的俯视图；图2是本公开实施例提供的一种压力传感器的截面示意图；图3是本公开实施例提供的一种压力传感器的原理示意图；图4是本公开实施例提供的一种压力传感器的原理示意图；图5是本公开实施例提供的一种压力传感器的原理示意图；图6是本公开实施例提供的一种压力传感器的截面示意图；图7是本公开实施例提供的一种压力传感器撤销响应时间与电流关系的曲线图；图8是本公开实施例提供的一种压力传感器受到的压强与压力传感器的灵敏度之间的关系图；图9是本公开实施例提供的一种压力传感器受到的压强与压力传感器的电阻之间的关系图；图10是本公开实施例提供的一种压力传感器制作方法的流程图；图11是本公开实施例提供的一种压力传感器制作方法的流程图；图12是本公开实施例提供的一种压力传感器制作过程图；图13是本公开实施例提供的一种压力传感器制作过程图；图14是本公开实施例提供的一种压力传感器制作过程图；图15是本公开实施例提供的一种压力传感器制作过程图；图16是本公开实施例提供的一种压力传感器制作过程图；图17是本公开实施例提供的一种压力传感器制作过程图；图18是本公开实施例提供的一种微流控技术制备聚吡咯颗粒的实验装置图。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括：/n第一衬底(101)；/n第二衬底(102)，与所述第一衬底(101)相对设置；/n压力传感结构(20)，位于所述第一衬底(101)和所述第二衬底(102)之间；/n其中，所述压力传感结构(20)包括依次叠层设置在所述第一衬底(101)上的第一电极层(201)、第一压力敏感层(202)和依次叠层设置在所述第二衬底(102)上的第二电极层(203)、第二压力敏感层(204)；所述第一压力敏感层(202)和所述第二压力敏感层(204)之间具有间隙(205)，所述第一压力敏感层(202)和所述第二压力敏感层(204)之间的电阻与所述第一压力敏感层(202)和所述第二压力敏感层(204)的接触面积呈负相关。/n

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括：
第一衬底(101)；
第二衬底(102)，与所述第一衬底(101)相对设置；
压力传感结构(20)，位于所述第一衬底(101)和所述第二衬底(102)之间；
其中，所述压力传感结构(20)包括依次叠层设置在所述第一衬底(101)上的第一电极层(201)、第一压力敏感层(202)和依次叠层设置在所述第二衬底(102)上的第二电极层(203)、第二压力敏感层(204)；所述第一压力敏感层(202)和所述第二压力敏感层(204)之间具有间隙(205)，所述第一压力敏感层(202)和所述第二压力敏感层(204)之间的电阻与所述第一压力敏感层(202)和所述第二压力敏感层(204)的接触面积呈负相关。


2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第一压力敏感层(202)和所述第二压力敏感层(204)均为聚吡咯颗粒层。


3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述聚吡咯颗粒的粒径在100纳米至300纳米之间。


4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第一衬底(101)具有第一凹槽(111)，所述第二衬底(102)具有与所述第一凹槽(111)相对设置的第二凹槽(121)；
所述第一电极层(201)和所述第一压力敏感层(202)位于所述第一凹槽(111)内，所述第二电极层(203)和所述第二压力敏感层(204)位于所述第二凹槽(121)内。


5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述第一衬底(101)和所述第二衬底(102)相对贴合，所述第一衬底(101)具有多个第一凹槽(111)，所述第二衬底(102)具有多个第二凹槽(121)，所述第一凹槽(111)和相对设置的所述第二凹槽(121)形成空腔(103)；
所述压力传感器包括多个压力传感结构(20)，一个所述空腔(103)中布置一个所述压力传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾杏歌，孙伟，贾政，高雪，解宁，高振伟，荀建东，赵飞，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11