外触发触控传感阵列及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种外触发触控传感阵列及其制备方法。外触发触控传感阵列包括：衬底；双栅薄膜晶体管阵列，位于衬底表面，包括呈阵列排布的多个双栅薄膜晶体管；下隔离柱，位于双栅薄膜晶体管阵列背离衬底的表面；底层柔性防静电薄膜，位于下隔离柱上方，且底层柔性防静电薄膜朝向下隔离柱的底面具有共面电极、底层柔性防静电薄膜背离下隔离柱的顶面具有触发电极，触发电极为叉指电极，叉指电极的第一部分连接至触发行、第二部分连接至触发列；上隔离柱，位于触发电极背离衬底的表面；顶层柔性防静电薄膜，位于上隔离柱上方，顶层柔性防静电薄膜朝向上隔离柱的底面具有共面顶电极。本发明专利技术提高传感阵列的刷新速率，降低了功耗。降低了功耗。降低了功耗。

【技术实现步骤摘要】
外触发触控传感阵列及其制备方法


[0001]本专利技术涉及传感
，尤其涉及一种外触发触控传感阵列及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着可穿戴产品的迅速发展，柔性传感器组件成为研究人员探索的热点课题之一。其中，柔性触控传感器尤其受到广泛的关注，在包括人工电子皮肤、柔性触屏、智能机器人及医疗健康等领域都具有非常广阔的市场前景。
[0003]目前，对柔性触控传感器的研究可基于多种工作原理，主要包括电容式、电阻式、压电式和薄膜晶体管式。对于大面积薄膜触控传感阵列，由于像素数量的急剧增加，其存在功耗高、驱动电路复杂、延时长、信号串扰严重等问题，难以满足复杂场景的应用需求。并且采用传统的全阵列逐行逐列扫描的方式实现对触控传感阵列表面的触控进行响应和识别，带来了显著的功耗并依赖于外围复杂的硅芯片控制电路。
[0004]因此，如何在满足低功耗的情况下，降低触控传感器的延时，从而实现对阵列集成结构和电路性能与功耗的设计优化，是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种外触发触控传感阵列及其制备方法，用于解决现有的触控传感阵列功耗较高、延时长的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种外触发触控传感阵列，包括：
[0007]衬底；
[0008]双栅薄膜晶体管阵列，位于所述衬底表面，包括呈阵列排布的多个双栅薄膜晶体管；
[0009]下隔离柱，位于所述双栅薄膜晶体管阵列背离所述衬底的表面；
[0010]底层柔性防静电薄膜，位于所述下隔离柱上方，且所述底层柔性防静电薄膜朝向所述下隔离柱的底面具有共面电极、所述底层柔性防静电薄膜背离所述下隔离柱的顶面具有触发电极，所述触发电极为叉指电极，所述叉指电极的第一部分连接至触发行、第二部分连接至触发列；
[0011]上隔离柱，位于所述触发电极背离所述衬底的表面；
[0012]顶层柔性防静电薄膜，位于所述上隔离柱上方，所述顶层柔性防静电薄膜朝向所述上隔离柱的底面具有共面顶电极。
[0013]可选的，所述双栅薄膜晶体管包括：
[0014]位于所述衬底表面的底栅电极；
[0015]覆盖所述底栅电极的绝缘层；
[0016]位于所述绝缘层表面的源电极和漏电极；
[0017]覆盖所述源电极和所述漏电极的半导体层；
[0018]覆盖所述半导体层的钝化层；
[0019]覆盖所述钝化层的顶栅电极。
[0020]可选的，所述双栅薄膜晶体管阵列中，同一行的所有所述双栅薄膜晶体管的所述底栅电极均与同一条行驱动线连接；
[0021]所述双栅薄膜晶体管阵列中，同一列的所有所述双栅薄膜晶体管的所述漏电极均与同一条列扫描数据线连接；
[0022]所述双栅薄膜晶体管阵列中，所有所述双栅薄膜晶体管的所述源电极均与同一条公共电极线连接。
[0023]可选的，所述触发电极的数量为多个，形成触发电极阵列；多个所述触发电极与所述双栅薄膜晶体管阵列中的多个所述双栅薄膜晶体管一一对应；
[0024]所述触发电极阵列中同一行的所述触发电极的第一部分连接至同一条所述触发行；
[0025]所述触发电极阵列中同一列的所述触发电极的第二部分连接至同一条触发列。
[0026]可选的，还包括：
[0027]压敏薄膜或者光敏薄膜，位于所述双栅薄膜晶体管与所述共面电极之间。
[0028]可选的，在沿垂直于所述衬底的方向上，同一个所述双栅薄膜晶体管中的所述顶栅电极的投影面积大于或等于所述底栅电极的投影面积。
[0029]可选的，所述上隔离柱和所述下隔离柱的材料均为聚二甲基硅氧烷、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共混物、聚氨酯或者光刻胶。
[0030]可选的，所述下隔离柱的高度为1微米～50微米，相邻两个所述下隔离柱之间的间距为1个传感像素～50个传感像素；
[0031]所述上隔离柱的高度为1微米～50微米，相邻两个所述上隔离柱之间的间距为1个传感像素～50个传感像素。
[0032]可选的，所述双栅薄膜晶体管为有机薄膜晶体管、碳纳米管薄膜晶体管、非晶氧化物薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、或者多晶硅薄膜晶体管。
[0033]可选的，所述底层柔性防静电薄膜和所述顶层柔性防静电薄膜的材料均为聚氨酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸类塑料、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷或铂催化硅胶。
[0034]可选的，所述底栅电极、所述源电极、所述漏电极、所述顶栅电极、所述共面电极、所述触发电极以及所述共面顶电极的材料均为导电聚合物、碳基导电物、金属、金属氧化物、金属纳米线、金属纳米颗粒或者金属氧化物纳米颗粒。
[0035]为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种如上述任一项所述的外触发触控传感阵列的制备方法，包括如下步骤：
[0036]提供一衬底；
[0037]形成底栅电极和行驱动线于所述衬底表面；
[0038]形成覆盖所述底栅电极、所述行驱动线和所述衬底表面的绝缘层；
[0039]形成源电极、漏电极、列扫描数据线和公共电极线于所述绝缘层表面；
[0040]形成覆盖所述源电极、所述漏电极和所述绝缘层的半导体层；
[0041]形成覆盖所述半导体层的钝化层；
[0042]形成顶栅电极于所述钝化层表面；
[0043]形成共面电极于底层柔性防静电薄膜的底面、并形成触发电极于所述底层柔性防
静电薄膜的顶面，所述共面电极背离所述底层柔性防静电薄膜的表面具有下隔离柱，所述触发电极为叉指电极，所述叉指电极的第一部分连接至触发行、第二部分连接至触发列；
[0044]将所述底层柔性防静电薄膜贴合到所述钝化层表面，使得所述钝化层与所述下隔离柱接触；
[0045]形成共面顶电极于顶层柔性防静电薄膜的底面，所述共面顶电极背离所述顶层柔性防静电薄膜的表面具有上隔离柱；
[0046]将所述顶层柔性防静电薄膜贴合到所述底层柔性防静电薄膜表面，使得所述上隔离柱朝向所述触发电极。
[0047]本专利技术提供的外触发触控传感阵列及其制备方法，通过在所述外触发触控传感阵列中设置触发电极、共面电极和共面顶电极，当所述外触发触控传感阵列受到外界压力作用时，所述共面顶电极与所述触发电极接触，使得与所述触发电极相连的触发行和触发列的电压信号发生改变，从而能够使得后端的电路处理系统按照获得的触发地址信息只读取相应受触发位置下方的传感像素信息。同时使所述外触发触控传感阵列在受外力作用或者改变光照条件时调控双栅薄膜晶体管的顶栅电极的电压，从而调控双栅薄膜晶体管的性能，使触控位置和同一行未触控位置的双栅薄膜晶体管的电流出现显著差别，使电路系统读取输出的行列信号获得触控位置甚至触控力大小的信息。采用此种传感方式阵列结构和信号读取方式减少了阵列中所需读取的像素个数，提高传感阵列的刷新速率，降低了功耗。
附图说明
[0048]附图1是本专利技术具体实施方式中外触发触控传感阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外触发触控传感阵列，其特征在于，包括：衬底；双栅薄膜晶体管阵列，位于所述衬底表面，包括呈阵列排布的多个双栅薄膜晶体管；下隔离柱，位于所述双栅薄膜晶体管阵列背离所述衬底的表面；底层柔性防静电薄膜，位于所述下隔离柱上方，且所述底层柔性防静电薄膜朝向所述下隔离柱的底面具有共面电极、所述底层柔性防静电薄膜背离所述下隔离柱的顶面具有触发电极，所述触发电极为叉指电极，所述叉指电极的第一部分连接至触发行、第二部分连接至触发列；上隔离柱，位于所述触发电极背离所述衬底的表面；顶层柔性防静电薄膜，位于所述上隔离柱上方，所述顶层柔性防静电薄膜朝向所述上隔离柱的底面具有共面顶电极。2.根据权利要求1所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，所述双栅薄膜晶体管包括：位于所述衬底表面的底栅电极；覆盖所述底栅电极的绝缘层；位于所述绝缘层表面的源电极和漏电极；覆盖所述源电极和所述漏电极的半导体层；覆盖所述半导体层的钝化层；覆盖所述钝化层的顶栅电极。3.根据权利要求1所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，所述双栅薄膜晶体管阵列中，同一行的所有所述双栅薄膜晶体管的所述底栅电极均与同一条行驱动线连接；所述双栅薄膜晶体管阵列中，同一列的所有所述双栅薄膜晶体管的所述漏电极均与同一条列扫描数据线连接；所述双栅薄膜晶体管阵列中，所有所述双栅薄膜晶体管的所述源电极均与同一条公共电极线连接。4.根据权利要求1所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，所述触发电极的数量为多个，形成触发电极阵列；多个所述触发电极与所述双栅薄膜晶体管阵列中的多个所述双栅薄膜晶体管一一对应；所述触发电极阵列中同一行的所述触发电极的第一部分连接至同一条所述触发行；所述触发电极阵列中同一列的所述触发电极的第二部分连接至同一条触发列。5.根据权利要求1所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，还包括：压敏薄膜或者光敏薄膜，位于所述双栅薄膜晶体管与所述共面电极之间。6.根据权利要求1所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，在沿垂直于所述衬底的方向上，同一个所述双栅薄膜晶体管中的所述顶栅电极的投影面积大于或等于所述底栅电极的投影面积。7.根据权利要求1所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，所述上隔离柱和所述下隔离柱的材料均为聚二甲基硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小军，陈苏杰，李骏，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：