適用于整合在手機、平板電腦等觸摸屏中,提供壓力數據采集。
樣機(樣品)
壓力傳感技術已逐漸在手機、電腦等消費性電子產品中應用。其能夠提供傳統觸摸位置以外的第三個維度,增加新的觸控體驗。
該傳感器是把導電顆粒鑲嵌在聚合物網絡結構中,形成的薄膜電阻型壓力傳感器
聚合物網絡結構在傳感器空間中起到支撐骨架的作用,使導電顆粒均勻地鑲嵌在聚合物網絡結構中。通過施加外部壓力,聚合物網絡結構變得更為致密,導電顆粒相互之間更為緊密,降低了接觸電阻,通過測量傳感器電阻,即可確定壓力大小。
該技術核心是集成了一種基于石墨烯/聚苯胺,嵌入聚乙烯醇縮丁醛(GPANI-PVB)形成的(GPANI-PVB)復合膜。
把聚合物結構和導電粒子,通過填充的第三種物質,并添加有機溶劑,經攪拌、鍍膜、熱蒸干等工藝后形成的集成復合膜。因該復合膜中集合了眾多材料,使其具有較多功能性。該復合膜水平方向不導電,不會連接同一層相鄰的電極,因此在觸摸屏上有隔離的作用。
該傳感器具有較高靈敏度
影響靈敏度的主要因素是導電顆粒與薄膜層之間的等效接觸電阻,該等效接觸電阻可由導電顆粒的尺寸和復合膜的厚度來調節。隨著復合膜厚度的增加,壓力傳感器的電阻增加,靈敏度則降低。
該傳感器已通過試驗,可控制導電粒子的尺寸和復合膜的厚度,使傳感器具有較高靈敏度。
該傳感器的透光率能達到95%以上,透光性較好
該傳感器中導電電極層為透明導電的有機高分子材料,或石墨烯等無機物材料,使該傳感器具有較高的透光性。集成復合膜具有高本征透過率,在整個可見波長區域(380-780nm)表現出大于96%的均勻透射率,具有高光學透明性。
該傳感器具有低遲滯性
滯后定義為正向曲線和向后曲線之間的最大偏差除以全尺度電阻變化。在以往的電阻式壓力傳感器中,通常采用具有微結構的彈性體材料作為活性層和電極,由于不可逆的糾纏,這些材料會產生粘彈性蠕變。聚合物鏈的壓力施加,導致高滯后。
然而,基于GPANI-PVB復合膜的壓力傳感器依賴于在更不可壓縮的ITO-PET膜和復合膜之間產生的接觸面積和接觸電阻的變化,這會產生更可逆的接觸過程,從而導致較低的滯后現象。
高柔性,低功耗
由于薄膜具有的脆性,該技術中運用了銀納米線和金屬網,以提高觸摸面板的彎曲不靈敏性和柔性,使其成為具有較高柔性的薄膜。與沒有復合膜的傳統電阻式觸摸屏相比,該觸摸屏不僅支持多級壓力檢測,而且由于接觸電阻可控,降低了功耗。
該傳感器無需真空環境和加熱過程,制成周期短,成本低,適合大規模推廣
該傳感器由壓阻式材料層、導電電極層和襯底層組成,各層材料成本低廉,且工藝簡單,不需要真空環境及加熱,較適合大規模推廣。
技術專利
項目進展與合作方式
樣品已出,尋求與制作電子屏幕的企業合作。
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