[发明专利]一种纸基柔性触控传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种纸基柔性触控传感器，其特征在于，该纸基柔性触控传感器包括：

第一组件，所述第一组件由纸基绝缘层和第一金属导电层共同组成，其中第一金属导电层包括呈平面阵列式排布的多个像素单元，这些像素单元通过磁控溅射、热蒸镀或者喷墨打印的方式沉积于纸基绝缘层的整个下表面，并从每个像素单元的侧面各自引出电极以集成形成第一电极；

第二组件，所述第二组件由纸基绝缘层、第二金属导电层和驻极体材料层共同组成，其中第二金属导电层同样包括呈平面阵列式排布的多个像素单元，这些像素单元通过磁控溅射、热蒸镀或者喷墨打印的方式沉积于纸基绝缘层的整个上表面且与第一金属导电层的多个像素单元相互对置，并从每个像素单元的侧面各自引出电极以集成形成第二电极；驻极体材料层的材质选自聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物、偏氟乙烯三氟乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯和聚二甲基硅氧烷这些材料中的一种或其组合，并通过涂覆或粘合的方式形成在第二金属导电层的整个上表面；

第三组件，所述第三组件联接在第一组件与第二组件之间，并呈现为具备多个孔洞的隔离层形式，其中各个孔洞对应设置在第一、第二金属导电层两者相互对置的像素单元之间，且其形状和大小与像素单元相匹配；当按压及释放该纸基柔性触控传感器时，所述第一金属导电层与驻极体材料层之间的间隙发生变化，相互对置的像素单元之间的电容也随着发生变化并导致电子经由第一、第二电极联通的外部电路中振荡，从而产生交流电检测信号予以输出。

2.如权利要求1所述的纸基柔性触控传感器，其特征在于，所述纸基绝缘层的材质选自牛皮纸、绘图纸、书面纸或者铜版纸等。

3.如权利要求1或2所述的纸基柔性触控传感器，其特征在于，所述第一、第二金属导电层由金、银、铜、铝或者它们的氧化物等材料制成。

4.如权利要求1-3任意一项所述的纸基柔性触控传感器，其特征在于，在所述驻极体材料层与第一金属导电层相对置的表面上，优选加工有多个微纳米量级的凹凸结构。

5.一种用于制造纸基柔性触控传感器的方法，其特征在于，该制造方法包括下列步骤：

(a)第一组件的制备步骤：

将选自牛皮纸、绘图纸、书面纸或者铜版纸等材质的纸张切割成所需尺寸的片状结构，然后通过磁控溅射、热蒸镀或喷墨打印的方式在其表面上沉积形成第一金属导电层，其中第一金属导电层包括呈平面阵列式排布的多个像素单元，并且每个像素单元的侧面各自引出电极以集成形成第一电极；

(b)第二组件的制备步骤：

将同样选自牛皮纸、绘图纸、书面纸或者铜版纸等材质的纸张切割成所需尺寸的片状结构，并通过磁控溅射、热蒸镀或喷墨打印的方式在其表面上沉积形成第二金属导电层，其中第二金属导电层包括呈平面阵列式排布的多个像素单元，并且各个像素的侧面各自引出电极以集成形成第二电极；然后通过旋涂、喷涂或者粘合的方式将驻极体材料制备到第二金属导电层上，所述驻极体材料经过极化或者摩擦处理，使之带上电荷；

(c)第三组件的制备步骤：

将选自于纸基材质、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物、偏氟乙烯三氟乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯，聚二甲基硅氧烷这些材料中的一种或其组合的片状材料切割成所需尺寸，并对其加工形成形状与大小与所述第一、第二组件的像素单元相匹配的多个孔洞；

(d)封装步骤：

将所述第一、第二组件通过封装工艺与第三组件进行联接，并使得第一组件和第二组件的像素单元相互对置，第三组件的孔洞结构对应设置在两者之间。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述驻极体材料层的材质选自于聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物、偏氟乙烯三氟乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯，聚二甲基硅氧烷，聚二甲基硅氧烷这些材料中的一种或其组合。