[发明专利]压力传感器、压力传感器阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：

有机薄膜晶体管，所述有机薄膜晶体管包括：衬底、位于衬底表面的栅电极、覆盖所述栅电极和衬底的绝缘层、位于所述绝缘层表面的源电极和漏电极、覆盖所述源电极和漏电极以及绝缘层的半导体层，所述半导体层、绝缘层以及栅电极之间构成的栅绝缘层单位电容小于10nF/cm²；

位于所述有机薄膜晶体管的半导体层上方的绝缘性压力敏感薄膜，所述压力敏感薄膜与所述半导体层之间具有空隙，所述压力敏感薄膜的材料包括聚二甲基硅氧烷、聚氨基甲酸酯或聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共混物中的一种或多种，厚度小于或等于60微米，所述压力敏感薄膜与所述半导体层相对的表面具有规则微结构；

位于所述压力敏感薄膜表面的顶电极。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述规则微结构包括规则排列的锥形凸起，所述锥形凸起的高度为0.5μm～20μm，底部最大宽度为10μm～30μm，相邻锥形凸起之间的间距为20μm～50μm；或者所述规则微结构包括规则排列的凹槽，所述凹槽深度为20μm～50μm，相邻凹槽之间的间距为30μm～50μm。

3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述绝缘层的材料的介电常数小于5，并且通过溶液法进行加工。

4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，还包括位于所述源电极与半导体层之间、漏电极与半导体层之间的单分子层。

5.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述有机薄膜晶体管的半导体层的材料包括有机小分子、聚合物中的一种或两种，或者所述有机薄膜晶体管的半导体层的材料包括有机小分子与绝缘聚合物共混的材料。

6.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述栅电极、源电极、漏电极和顶电极的材料为导电聚合物、碳基导电物、金属、金属氧化物、金属纳米线、金属或者金属氧化物纳米颗粒。

7.一种压力传感器阵列，包括行扫描线、列扫描数据线、公共电极线和公共顶电极，其特征在于，还包括：

多个如权利要求1～6中任一项所述的压力传感器，所述压力传感器按阵列排列；

位于同一行的所述压力传感器的栅电极连接至对应的同一行扫描线；

位于同一列的所述压力传感器的漏电极连接至对应的同一列扫描数据线；

位于同一列的所述压力传感器的源电极连接至对应的同一公共电极线；

所有压力传感器的顶电极为同一公共顶电极。

8.根据权利要求7所述的压力传感器阵列，其特征在于，压力敏感薄膜采用一大面积薄膜，覆盖所有压力传感器的有机薄膜晶体管。

9.一种如权利要求7所述的压力传感器阵列的制备方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底表面形成行扫描线和栅电极阵列，每一行的栅电极连接至对应的同一行扫描线；

在所述栅电极阵列、行扫描线和衬底表面形成绝缘层；

在所述绝缘层表面形成列扫描数据线、公共电极线、源电极阵列和漏电极阵列，同一列的漏电极连接至对应的同一列扫描数据线，同一列的源电极连接至对应的同一公共电极线；

在所述绝缘层、源电极阵列和漏电极阵列表面形成半导体层，所述半导体层、绝缘层以及栅电极之间构成的栅绝缘层单位电容小于10nF/cm²；

形成一侧表面具有顶电极的压力敏感薄膜，所述压力敏感薄膜的材料包括聚二甲基硅氧烷、聚氨基甲酸酯或聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共混物中的一种或多种，厚度小于或等于60微米，所述压力敏感薄膜与所述半导体层相对的表面具有规则微结构；

将所述压力敏感薄膜另一侧表面与所述半导体层表面贴合。