[发明专利]一种量程和灵敏度可调的柔性传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种量程和灵敏度可调的柔性传感器的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)选取刚性透明基板，在该刚性透明基板上沉积厚度在1微米至50微米之间的激光反应层，在该激光反应层上沉积厚度在50微米至5毫米之间的透明柔性基板，将所述激光反应层与所述刚性透明基板分离，以此获得激光反应层与透明柔性基板层的双层结构，判断所需制备的传感器的类型；

(b)当制备的传感器为压电传感器时，在所述激光反应层上方沉积采用压电材料的传感器功能层，然后在该功能层上方沉积用于引出待测量信号的电极层；当制备的传感器为平行板电容传感器时，在所述激光反应层的上方沉积电极层；

(c)在所述柔性透明基板的下方采用激光照射该柔性透明基板，其中，该透明柔性基板下方的两端放置掩膜版，所述激光穿透未放置掩膜版区域的柔性透明基板照射至所述激光反应层的下底面，该激光反应层吸收所述激光的能量发生烧蚀分解反应，该反应生成的气体将所述激光反应层被照射的区域顶起且与所述柔性透明基板分离，从而在所述柔性透明基板与激光反应层之间形成空腔，通过调节所述空腔的内部气压与高度和该空腔上方的激光反应层、功能层或电极层的厚度分别实现所述柔性传感器量程和灵敏度的调整。

2.如权利要求1所述的一种量程和灵敏度可调的柔性传感器的制备方法，其特征在于，当制备的传感器为平行板电容传感器时，在步骤(c)之后，还需在所述透明柔性基板下方与所述空腔对应处沉积电极层。

3.如权利要求1或2所述的一种量程和灵敏度可调的柔性传感器的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述电极层分为两个部分，一个部分设置在所述空腔的上方，另一部分设置在非空腔的上方。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种量程和灵敏度可调的柔性传感器的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述刚性透明基板采用耐300℃以上高温的材料，优选采用石英玻璃或蓝宝石；所述柔性透明基板优选采用聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯或铂催化硅橡胶，该柔性透明基板的沉积方法到优选采用旋转涂布、涂膜或模具浇注。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种量程和灵敏度可调的柔性传感器的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述激光反应层优选采用聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯或各种光敏感性光刻胶材料。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种量程和灵敏度可调的柔性传感器的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述压电材料优选采用聚偏氟乙烯材料及其衍生物，或者压电高聚物尼龙。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种量程和灵敏度可调的柔性传感器的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述传感器功能层的厚度至少小于所述激光反应层厚度的五分之一。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种量程和灵敏度可调的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述电极层的厚度不超过100纳米。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的一种量程和灵敏度可调的柔性传感器的制备方法所制备的柔性传感器。

10.如权利要求9所述的柔性传感器，其特征在于，所述柔性传感器为一个单元，通过多个单元的排列和组合形成阵列化传感器，该阵列化传感器中的各个单元的空腔相互连通，并且与设置在该阵列化传感器外部的储气腔相连通，通过改变储气腔中的气压实现各个单元空腔的气压和高度的调整，以此实现所述阵列化传感器灵敏度和量程的调整。