外触发触控传感阵列及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种外触发触控传感阵列及其制备方法。所述外触发触控传感阵列包括：衬底；双栅薄膜晶体管阵列，位于所述衬底表面，包括呈阵列排布的多个双栅薄膜晶体管；下隔离柱，位于所述双栅薄膜晶体管阵列背离所述衬底的表面；底层柔性防静电薄膜，位于所述下隔离柱上方，且所述底层柔性防静电薄膜朝向所述下隔离柱的底面具有共面电极、所述底层柔性防静电薄膜背离所述下隔离柱的顶面具有触发行电极；上隔离柱，位于所述触发行电极背离所述衬底的表面；顶层柔性防静电薄膜，位于所述上隔离柱上方，所述顶层柔性防静电薄膜朝向所述上隔离柱的底面具有共面顶电极。本发明专利技术提高了传感阵列的刷新速率，并降低了传感阵列的功耗。并降低了传感阵列的功耗。并降低了传感阵列的功耗。

【技术实现步骤摘要】
外触发触控传感阵列及其制备方法


[0001]本专利技术涉及传感
，尤其涉及一种外触发触控传感阵列及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着可穿戴产品的迅速发展，柔性传感器组件成为研究人员探索的热点课题之一。其中，柔性触控传感器尤其受到广泛的关注，在包括人工电子皮肤、柔性触屏、智能机器人及医疗健康等领域都具有非常广阔的市场前景。
[0003]目前，对柔性触控传感器的研究可基于多种工作原理，主要包括电容式、电阻式、压电式和薄膜晶体管式。对于大面积薄膜触控传感阵列，由于像素数量的急剧增加，其存在功耗高、驱动电路复杂、延时长、信号串扰严重等问题，难以满足复杂场景的应用需求。并且采用传统的全阵列逐行逐列扫描的方式实现对触控传感阵列表面的触控进行响应和识别，带来了显著的功耗并依赖于外围复杂的硅芯片控制电路。
[0004]因此，如何在满足低功耗的情况下，降低触控传感器的延时，从而实现对阵列集成结构和电路性能与功耗的设计优化，是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种外触发触控传感阵列及其制备方法，用于解决现有的触控传感阵列功耗较高、延时长的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种外触发触控传感阵列，包括：
[0007]衬底；
[0008]双栅薄膜晶体管阵列，位于所述衬底表面，包括呈阵列排布的多个双栅薄膜晶体管；
[0009]下隔离柱，位于所述双栅薄膜晶体管阵列背离所述衬底的表面；
[0010]底层柔性防静电薄膜，位于所述下隔离柱上方，且所述底层柔性防静电薄膜朝向所述下隔离柱的底面具有共面电极、所述底层柔性防静电薄膜背离所述下隔离柱的顶面具有触发行电极；
[0011]上隔离柱，位于所述触发行电极背离所述衬底的表面；
[0012]顶层柔性防静电薄膜，位于所述上隔离柱上方，所述顶层柔性防静电薄膜朝向所述上隔离柱的底面具有共面顶电极。
[0013]可选的，所述双栅薄膜晶体管包括：
[0014]位于所述衬底表面的底栅电极；
[0015]覆盖所述底栅电极的绝缘层；
[0016]位于所述绝缘层表面的源电极和漏电极；
[0017]覆盖所述源电极和所述漏电极的半导体层；
[0018]覆盖所述半导体层的钝化层；
[0019]覆盖所述钝化层的顶栅电极。
[0020]可选的，所述双栅薄膜晶体管阵列中，同一行的所有所述双栅薄膜晶体管的所述底栅电极均与同一条行驱动线连接；
[0021]所述双栅薄膜晶体管阵列中，同一列的所有所述双栅薄膜晶体管的所述漏电极均与同一条列扫描数据线连接；
[0022]所述双栅薄膜晶体管阵列中，所有所述双栅薄膜晶体管的所述源电极均与同一条公共电极线连接。
[0023]可选的，所述触发行电极的数量为多个，且多个所述触发行电极与多条所述行驱动线一一对应连接。
[0024]可选的，还包括：
[0025]压敏薄膜或者光敏薄膜，位于所述双栅薄膜晶体管与所述共面电极之间。
[0026]可选的，在沿垂直于所述衬底的方向上，同一个所述双栅薄膜晶体管中的所述顶栅电极的投影面积大于或等于所述底栅电极的投影面积。
[0027]可选的，所述上隔离柱和所述下隔离柱的材料均为聚二甲基硅氧烷、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共混物、聚氨酯或者光刻胶。
[0028]可选的，所述下隔离柱的高度为1微米～50微米，相邻两个所述下隔离柱之间的间距为1个传感像素～50个传感像素；
[0029]所述上隔离柱的高度为1微米～50微米，相邻两个所述上隔离柱之间的间距为1个传感像素～50个传感像素。
[0030]可选的，所述双栅薄膜晶体管为有机薄膜晶体管、碳纳米管薄膜晶体管、非晶氧化物薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、或者多晶硅薄膜晶体管。
[0031]可选的，所述底层柔性防静电薄膜和所述顶层柔性防静电薄膜的材料均为聚氨酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸类塑料、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷或铂催化硅胶。
[0032]可选的，所述底栅电极、所述源电极、所述漏电极、所述顶栅电极、所述共面电极、所述触发行电极以及所述共面顶电极的材料均为导电聚合物、碳基导电物、金属、金属氧化物、金属纳米线、金属纳米颗粒或者金属氧化物纳米颗粒。
[0033]为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种如上述任一项所述的外触发触控传感阵列的制备方法，包括如下步骤：
[0034]提供一衬底；
[0035]形成底栅电极和行驱动线于所述衬底表面；
[0036]形成覆盖所述底栅电极、所述行驱动线和所述衬底表面的绝缘层；
[0037]形成源电极、漏电极、列扫描数据线和公共电极线于所述绝缘层表面；
[0038]形成覆盖所述源电极、所述漏电极和所述绝缘层的半导体层；
[0039]形成覆盖所述半导体层的钝化层；
[0040]形成顶栅电极于所述钝化层表面；
[0041]形成共面电极于底层柔性防静电薄膜的底面、并形成触发行电极于所述底层柔性防静电薄膜的顶面，所述共面电极背离所述底层柔性防静电薄膜的表面具有下隔离柱；
[0042]将所述底层柔性防静电薄膜贴合到所述钝化层表面，使得所述钝化层与所述下隔离柱接触，并使得多个所述触发行电极与多条所述行驱动线一一对应连接；
[0043]形成共面顶电极于顶层柔性防静电薄膜的底面，所述共面顶电极背离所述顶层柔
性防静电薄膜的表面具有上隔离柱；
[0044]将所述顶层柔性防静电薄膜贴合到所述底层柔性防静电薄膜表面，使得所述上隔离柱与所述触发行电极接触。
[0045]本专利技术提供的外触发触控传感阵列及其制备方法，通过在触控传感阵列中设置触发行电极和共面顶电极，使触控传感阵列在受到外力或者光照条件发生改变时，能够调控其中的双栅薄膜晶体管的底栅电极和顶栅电极的偏压，进而调控双栅薄膜晶体管器件的性能，使受力位置和未受力位置或是光照与未光照的双栅薄膜晶体管器件电流出现显著差别。利用触发行输出的行信号和双栅薄膜晶体管阵列中输出的列信号，使电路系统获得触控位置的信息，甚至触控力大小的信息。采用此种传感和信号读取方式无需采用扫描的方式进行信号读取，提高了传感阵列的刷新速率，并降低了传感阵列的功耗。
附图说明
[0046]附图1是本专利技术具体实施方式中外触发触控传感阵列中的单元像素的结构示意图；
[0047]附图2是本专利技术具体实施方式中外触发触控传感阵列的等效电路图；
[0048]附图3是本专利技术具体实施方式中外触发触控传感阵列的制备方法流程图；
[0049]附图4
‑
附图12是本专利技术具体实施方式在制备外触发触控传感阵列的过程中主要的结构示意图。
具体实施方式
[0050]下面结合附图对本专利技术提供的触控传感阵列及其制备方法的具体实施方式做详细说明。
[0051]本具体实施方式提供了一种外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外触发触控传感阵列，其特征在于，包括：衬底；双栅薄膜晶体管阵列，位于所述衬底表面，包括呈阵列排布的多个双栅薄膜晶体管；下隔离柱，位于所述双栅薄膜晶体管阵列背离所述衬底的表面；底层柔性防静电薄膜，位于所述下隔离柱上方，且所述底层柔性防静电薄膜朝向所述下隔离柱的底面具有共面电极、所述底层柔性防静电薄膜背离所述下隔离柱的顶面具有触发行电极；上隔离柱，位于所述触发行电极背离所述衬底的表面；顶层柔性防静电薄膜，位于所述上隔离柱上方，所述顶层柔性防静电薄膜朝向所述上隔离柱的底面具有共面顶电极。2.根据权利要求1所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，所述双栅薄膜晶体管包括：位于所述衬底表面的底栅电极；覆盖所述底栅电极的绝缘层；位于所述绝缘层表面的源电极和漏电极；覆盖所述源电极和所述漏电极的半导体层；覆盖所述半导体层的钝化层；覆盖所述钝化层的顶栅电极。3.根据权利要求2所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，所述双栅薄膜晶体管阵列中，同一行的所有所述双栅薄膜晶体管的所述底栅电极均与同一条行驱动线连接；所述双栅薄膜晶体管阵列中，同一列的所有所述双栅薄膜晶体管的所述漏电极均与同一条列扫描数据线连接；所述双栅薄膜晶体管阵列中，所有所述双栅薄膜晶体管的所述源电极均与同一条公共电极线连接。4.根据权利要求3所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，所述触发行电极的数量为多个，且多个所述触发行电极与多条所述行驱动线一一对应连接。5.根据权利要求1所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，还包括：压敏薄膜或者光敏薄膜，位于所述双栅薄膜晶体管与所述共面电极之间。6.根据权利要求1所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，在沿垂直于所述衬底的方向上，同一个所述双栅薄膜晶体管中的所述顶栅电极的投影面积大于或等于所述底栅电极的投影面积。7.根据权利要求1所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，所述上隔离柱和所述下隔离柱的材料均为聚二甲基硅氧烷、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共混物、聚氨酯或者光刻胶。8.根据权利要求1所述的外触发触控传感阵列，其特征在于，所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小军，陈苏杰，李骏，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：