System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 超声波传感器和制备超声波传感器的方法技术_技高网

超声波传感器和制备超声波传感器的方法技术

技术编号:41134646 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-30 18:05
本发明专利技术公开了超声波传感器和制备超声波传感器的方法,所述超声波传感器包括基板、以及位于所述基板一侧的功能层;所述功能层包括超声波发声单元和自发电模块;所述自发电模块包括多个阵列排布的子发电单元,相邻的所述子发电单元之间设有阻隔层;子发电单元输出的电压与子发电单元受到的压力相关,且子发电单元被配置为向超声波发声单元的传感层发射电信号。由此,本发明专利技术的超声波传感器能够自体供电,不需外围提供电源,本发明专利技术的方案增加了超声回波信号的拾取,提高了超声回波拾取的灵敏度和可探测性,可改善现有的超声拾取电信号过低的问题。此外,本发明专利技术的超声波传感器中不需要设置TFT结构,具有结构简单的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器,具体涉及超声波传感器和制备超声波传感器的方法


技术介绍

1、在超声探测技术中,一般是采用聚偏氟乙烯(pvdf)等压电材料接受电信号,产生震动发出超声波,超声波传播过程中遇到障碍物,被反射回来。反射回来的超声波传输到pvdf等压电材料后,受压产生电信号,根据电信号就可以拾取出障碍物的形貌。

2、由于pvdf压电系数d33的值较低,超声回波在pvdf压电层产生电荷低、电压低等原因,使回波拾取效率低,信号探测灵敏度低,且敏感元件的运作需要外围供电。而且,现有的超声波传感器中需要制作tft结构,结构复杂。

3、因此,有必要对超声波传感器进行改进。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少在一定程度上改善上述技术问题的至少之一。

2、为改善上述技术问题,本专利技术提供一种超声波传感器,所述超声波传感器包括基板、以及位于所述基板一侧的功能层;所述功能层包括超声波发声单元和自发电模块;所述自发电模块包括多个阵列排布的子发电单元,相邻的所述子发电单元之间设有阻隔层;所述子发电单元输出的电压与所述子发电单元受到的压力相关,且所述子发电单元被配置为向所述超声波发声单元的传感层发射电信号。由此,本专利技术的超声波传感器能够自体供电,不需外围提供电源,本专利技术的方案增加了超声回波信号的拾取,提高了超声回波拾取的灵敏度和可探测性,可改善现有的超声拾取电信号过低的问题。此外,本专利技术的超声波传感器中不需要设置tft结构,具有结构简单的优点。

<p>3、根据本专利技术的实施例,形成所述阻隔层的材料为树脂。

4、根据本专利技术的实施例,所述子发电单元包括第一电极、压力敏感层、隔离层、第二电极和第一绝缘层,所述压力敏感层位于所述第一电极的一侧,形成压力敏感层的材料包括水合氧化石墨烯;所述隔离层位于所述压力敏感层远离所述第一电极的一侧;所述第二电极位于所述隔离层远离所述压力敏感层的一侧;所述第一绝缘层位于所述第二电极远离所述隔离层的一侧。由此,当受到压力时,子发电单元可以提供较高的电压和较高的电流,增加了超声回波信号的拾取,提高了超声回波拾取的灵敏度和可探测性。

5、根据本专利技术的实施例,所述子发电单元满足以下条件的至少之一:形成第一电极的材料包括氧化还原石墨烯、钛铝钛、银的至少一种;所述水合氧化石墨烯的含水量为14wt%~18wt%;形成所述隔离层的材料包括聚乙烯醇纳米纤维;形成所述第二电极的材料包括钛铝钛、金属碳化物、金属氮化物的至少一种;形成所述第一绝缘层的材料包括氮化硅。

6、根据本专利技术的实施例,所述超声发声单元的传感层包括压电膜层,所述第一绝缘层具有和所述第二电极连通的输出端,所述输出端与所述压电膜层相连,以将所述电信号发射至所述压电膜层。

7、根据本专利技术的实施例,形成所述压电膜层的材料包括聚偏氟乙烯。

8、根据本专利技术的实施例,所述超声波发声单元包括第三电极、所述压电膜层和第四电极,所述第四电极与所述输出端接触。

9、根据本专利技术的实施例,所述超声波发声单元包括第三电极和所述压电膜层,所述压电膜层与所述输出端接触。

10、根据本专利技术的实施例,所述第三电极为发射电极,所述第四电极或所述输出端为接收电极。

11、根据本专利技术的实施例,所述超声波发声单元在所述基板上的正投影与所述自发电单元在所述基板上的正投影至少部分重叠。

12、本专利技术还提供一种制备超声波传感器的方法,所述方法包括:提供基板;在所述基板的一侧形成功能层;其中,所述功能层包括:超声波发声单元和自发电模块;所述自发电模块包括多个阵列排布的子发电单元,相邻的所述子发电单元之间设有阻隔层;所述子发电单元输出的电压与所述子发电单元受到的压力相关,且所述子发电单元被配置为向所述超声波发声单元的传感层发射电信号。

13、在本专利技术的一些实施例中,由上述方法所制备得到的超声波传感器具有前文所述的超声波传感器所具有的全部特征和优点,在此不再赘述。

14、根据本专利技术的实施例,多个子发电单元通过以下方法制备:形成多个间隔设置的第一电极;在相邻的所述第一电极之间形成阻隔层;在所述第一电极的一侧形成压力敏感层;在所述压力敏感层远离所述第一电极的一侧形成隔离层;在所述隔离层远离所述压力敏感层的一侧形成第二电极;在所述第二电极远离所述隔离层的一侧形成第一绝缘层。

15、根据本专利技术的实施例,形成多个间隔设置的第一电极包括:形成均一厚度的导电层,所述导电层划分为刻蚀区和非刻蚀区;将所述非刻蚀区进行遮挡,对所述刻蚀区进行刻蚀,以去除所述刻蚀区的所述导电层,得到图案化的导电层;对所述图案化的导电层进行还原处理,得到第一电极。

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【技术保护点】

1.一种超声波传感器,其特征在于,所述超声波传感器包括基板、以及位于所述基板一侧的功能层;

2.根据权利要求1的所述超声波传感器,其特征在于,形成所述阻隔层的材料为树脂。

3.根据权利要求1的所述超声波传感器,其特征在于,所述子发电单元包括:

4.根据权利要求3的所述超声波传感器,其特征在于,所述子发电单元满足以下条件的至少之一:

5.根据权利要求3的所述超声波传感器,其特征在于,所述超声波发声单元的传感层包括压电膜层,所述第一绝缘层具有和所述第二电极连通的输出端,所述输出端与所述压电膜层相连,以将所述电信号发射至所述压电膜层。

6.根据权利要求5的所述超声波传感器,其特征在于,形成所述压电膜层的材料包括聚偏氟乙烯。

7.根据权利要求5的所述超声波传感器,其特征在于,所述超声波发声单元包括第三电极、所述压电膜层和第四电极,所述第四电极与所述输出端接触。

8.根据权利要求5的所述超声波传感器,其特征在于,所述超声波发声单元包括第三电极和所述压电膜层,所述压电膜层与所述输出端接触。

9.根据权利要求7或8所述的超声波传感器,其特征在于,所述第三电极为发射电极,所述第四电极或所述输出端为接收电极。

10.根据权利要求1所述的超声波传感器,其特征在于,所述超声波发声单元在所述基板上的正投影与所述自发电单元在所述基板上的正投影至少部分重叠。

11.一种制备超声波传感器的方法,其特征在于,所述方法包括:

12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,多个子发电单元通过以下方法制备:

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,形成多个间隔设置的第一电极包括:

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【技术特征摘要】

1.一种超声波传感器,其特征在于,所述超声波传感器包括基板、以及位于所述基板一侧的功能层;

2.根据权利要求1的所述超声波传感器,其特征在于,形成所述阻隔层的材料为树脂。

3.根据权利要求1的所述超声波传感器,其特征在于,所述子发电单元包括:

4.根据权利要求3的所述超声波传感器,其特征在于,所述子发电单元满足以下条件的至少之一:

5.根据权利要求3的所述超声波传感器,其特征在于,所述超声波发声单元的传感层包括压电膜层,所述第一绝缘层具有和所述第二电极连通的输出端,所述输出端与所述压电膜层相连,以将所述电信号发射至所述压电膜层。

6.根据权利要求5的所述超声波传感器,其特征在于,形成所述压电膜层的材料包括聚偏氟乙烯。

7.根据权利要求5的所述超声波传感器,其特征在于,所述超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员:王大军袁广才姚琪闫俊伟曹占锋顾仁权吴慧利
申请(专利权)人:京东方科技集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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