[发明专利]具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器及其制法

权利要求书

1.一种具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于包括：

彼此相对设置的两个柔性电极，所述两个柔性电极彼此相对的两个相对面中的至少一个上具有由复数个凸起部和/或凹下部形成的微结构；

多相介电层，分布于所述两个柔性电极之间，所述多相介电层包括由复数个可自由移动的微球聚集形成的微球介电层以及填充所述微球介电层内孔隙的空气和/或柔性聚合物：其中，所述微球包括聚苯乙烯微球、二氧化硅微球、聚二甲基硅氧烷微球、钛酸钡微球、钛酸钡/聚苯乙烯核壳微球、钛酸钡/二氧化硅核壳微球、钛酸钡/聚二甲基硅氧烷核壳微球中的任意一种或两种以上的组合；以及

柔性封装层，其至少用于将所述微球介电层封装于两个柔性电极之间。

2.根据权利要求1所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述柔性电极覆设在柔性衬底表面，并且至少一个所述柔性衬底的一侧表面具有由复数个凸起部和/或凹下部形成的微结构。

3.根据权利要求2所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述柔性电极共形沉积在相应柔性衬底的相应表面。

4.根据权利要求2所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述柔性衬底的厚度为20～100μm。

5.根据权利要求2所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述柔性衬底的材质包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺和聚乙烯中的任意一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1或2所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述柔性电极上的微结构包括复数个倒金字塔型凹下部。

7.根据权利要求6所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述倒金字塔型凹下部的底面长度为10～50μm，底面宽度为10～50μm，高度为7.06～35.31μm。

8.根据权利要求6所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述微球介电层中的至少部分微球分布于形成在所述柔性电极相对面的倒金字塔型凹下部内。

9.根据权利要求1所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述柔性封装层形成于相互配合的两个柔性衬底周缘部或者两个柔性电极周缘部，并在两个柔性衬底之间或者两个柔性电极之间围合形成一封装空间，所述多相介电层分布于所述封装空间内。

10.根据权利要求9所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述柔性封装层、柔性电极、多相介电层及柔性衬底形成一体结构。

11.根据权利要求1所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述柔性封装层的厚度为10～20μm。

12.根据权利要求1所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述柔性封装层的材料包括二甲基硅氧烷、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或两种以上的组合。

13.根据权利要求1所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述多相介电层的厚度为3～12μm。

14.根据权利要求13所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：组成所述微球介电层的微球随机堆积在所述柔性电极上。

15.根据权利要求1所述具有微结构化的多相介电层电容式压力传感器，其特征在于：所述微球的直径为500nm～50μm。