CN110579225B - 平面电容传感器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平面电容传感器及其制作方法，包括第一平面电极、第二平面电极和介电层，所述第一平面电极与所述第二平面电极相对设置，且所述介电层位于所述第一平面电极与所述第二平面电极之间；其中，所述介电层在朝向所述第一平面电极的表面设置有凸起部，所述第一平面电极在朝向所述介电层的表面设置有凹陷部，所述凸起部嵌入所述凹陷部内。本发明通过改变平面电容传感器一侧电极的结构，使得该平面电极的一侧由平面结构改变为立体结构，当平面传电容传感器发生内弯或者外弯时，其电容值随弯折角度的变化曲线不再相同，因此通过两条不同的变化曲线就可以直接判断出平面电容传感器发生了内弯或者外弯。

Description

平面电容传感器及其制作方法

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是指一种平面电容传感器及其制作方法。

背景技术

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

在现有的传感器中，平面电容传感器是占比比较大的一类，且广泛应用于电子屏幕、手机等类型产品中。而这些产品未来的趋势是希望在柔性体上呈现大量的信息，即在柔性显示器上进行显示，实现柔性显示。对于柔性显示器的官方定义为，其显示屏和模组在基板包装、生产、存储、使用、操作、工序衔接、搬运、运输等任何一个步骤中都可以实现机械弯曲的显示器装置。

如图1所示，其为现有技术中平面电容传感器的横截面。从图中可以看出，两个平面电极对称地设置在介电层的两侧，因此无论是对该平面电容传感器进行内弯还是外弯，随着弯折角度的变化，其电容变化率都是相同的，如图2所示。

因此现有的传感器不能直接检测外弯还是内弯，需要通过安装在非弯折区的基准传感器来获得信息的匹配，从而判断安装在弯折区的传感器发生了内弯还是外弯，使用起来不是很方便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种平面电容传感器及其制作方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

根据本发明第一方面，其提供了一种平面电容传感器，包括第一平面电极、第二平面电极和介电层，所述第一平面电极与所述第二平面电极相对设置，且所述介电层位于所述第一平面电极与所述第二平面电极之间；

其中，所述介电层在朝向所述第一平面电极的表面设置有凸起部，所述第一平面电极在朝向所述介电层的表面设置有凹陷部，所述凸起部嵌入所述凹陷部内。

在本发明的一些实施例中，所述凸起部与所述凹陷部的形状相同。

在本发明的一些实施例中，所述凸起部的形状为柱状、球面状和锥状中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，每个所述凸起部的形状均相同，每个所述凸起部的高度均相同。

在本发明的一些实施例中，所述凸起部的数量与所述凹陷部的数量相同，每一个所述凸起部嵌入与其对应的所述凹陷部内。

在本发明的一些实施例中，所述凸起部的数量为多个，多个所述凸起部以阵列方式分布在所述介电层的表面。

在本发明的一些实施例中，相邻两个所述凸起部之间的间距相同。

在本发明的一些实施例中，所述第一平面电极与所述第二平面电极互相平行。

根据本发明第二方面，其提供了一种平面电容传感器的制作方法，包括以下步骤：

制作第二平面电极；

在所述第二平面电极上制作介电层和凸起部；

在所述介电层和所述凸起部上制作凹陷部和第一平面电极。

根据本发明第三方面，其提供了一种平面电容传感器的制作方法，包括以下步骤：

制作第一平面电极和凹陷部；

在所述第一平面电极和所述凹陷部上制作凸起部和介电层；

在所述介电层上制作第二平面电极。

本发明实施例提供的平面电容传感器及其制作方法通过改变平面电容传感器一侧电极的结构，使得该平面电极的一侧由平面结构改变为立体结构，当平面传电容传感器发生内弯或者外弯时，其电容值随弯折角度的变化曲线不再相同。因此通过两条不同的变化曲线就可以直接判断出平面电容传感器发生了内弯或者外弯，从而判断显示器发生了内弯还是外弯。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中平面电容传感器的横截面示意图；

图2为现有技术中平面电容传感器内弯或者外弯后的电容变化示意图；

图3为本发明一个实施例中平面电容传感器的横截面示意图；

图4为本发明另一个实施例中平面电容传感器的横截面示意图；

图5为本发明再一个实施例中平面电容传感器的横截面示意图

图6为本发明又一个实施例中平面电容传感器的横截面示意图

图7为本发明实施例的平面电容传感器内弯或者外弯后的电容变化示意图；

图8为本发明一个实施例中平面电容传感器的制作方法的流程图；

图9为本发明另一个实施例中平面电容传感器的制作方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种可自我判断传感器内弯或者外弯的平面电容传感器。如图3所示，其为本发明一个实施例的平面电容传感器的横截面示意图。作为本发明的一个实施例，所述平面电容传感器包括第一平面电极1、第二平面电极2和介电层3，第一平面电极1与第二平面电极2相对设置，且介电层3位于第一平面电极1与第二平面电极2之间。其中，介电层3在朝向第一平面电极1的表面设置有凸起部31，第一平面电极1在朝向介电层3的表面设置有凹陷部11，凸起部31嵌入凹陷部11内。

本发明实施例提供的平面电容传感器通过改变平面电容传感器一侧电极的结构，使得该平面电极的一侧由平面结构改变为立体结构，当平面传电容传感器发生内弯或者外弯时，其电容值随弯折角度的变化曲线不再相同，如图7所示。因此通过两条不同的变化曲线就可以直接判断出平面电容传感器发生了内弯或者外弯，从而判断显示器发生了内弯还是外弯。

需要指出的是，在图7中，本发明实施例仅仅是示例性地画出了两条变化曲线，仅仅是为了表示两条曲线不再重合。实际上，曲线的形状与凸起部31和凹陷部11的结构有关，并不限于图7中所示的形状。

在本发明的实施例中，如图3-6所示，第一平面电极1与第二平面电极2互相平行，使得该平面电容传感器能够用于检测显示器的弯折情况，从而判断显示器发生了内弯还是外弯。可选地，凸起部31与凹陷部11的形状相同，以使凸起部31能够完全嵌入到凹陷部11内，从而保持第一平面电极1与第二平面电极2的平面平行。

需要指出的是，凸起部31的形状可以是任意的，只要能够使得第一平面电极1与第二平面电极2的结构不对称即可，那么内弯和外弯时电容值随弯折角度的变化曲线就不会相同，由此就可以直接判断出平面电容传感器发生了内弯或者外弯。可选地，如图3-6所示，凸起部31的形状可以为柱状、球面状和锥状中的至少一种，以方便制作凸起部31和凹陷部11。

在本发明的又一个实施例中，每个凸起部31的形状均相同，每个凸起部31的高度均相同，以方便制作凸起部31和凹陷部11。相应地，每个凹陷部11的形状均相同，每个凹陷部11的深度均相同。可选地，凸起部31的数量与凹陷部11的数量相同，每一个凸起部31嵌入与其对应的凹陷部11内。因此，每个凹陷部11内都嵌有一个凸起部31，从而使得第一平面电极1与第二平面电极2的平面平行，方便安装到显示器上。

在本发明的另一个实施例中，凸起部31的数量为多个，多个凸起部31以阵列方式分布在介电层3的表面，以显著提高内弯曲线和外弯曲线的区别度，使内弯曲线和外弯曲线的尽可能地分离开，从而便于快速地判断出内弯或者外弯。在本发明的再一个实施例中，相邻两个凸起部31之间的间距相同，以方面制作凸起部31和凹陷部11。

本发明实施例还提供了一种平面电容传感器的制作方法，如图8所示，其为本发明一个实施例中平面电容传感器的制作方法的流程图。可选地，所述平面电容传感器的制作方法包括以下步骤：

步骤801，制作第二平面电极；

步骤802，在所述第二平面电极上制作介电层和凸起部；

步骤803，在所述介电层和所述凸起部上制作凹陷部和第一平面电极。

在该实施例中，首先制作第二平面电极2，然后在第二平面电极2上制作介电层3和凸起部31，最后在介电层3和凸起部31上制作凹陷部11和第一平面电极1。其中，介电层3和凸起部31可以同时制作，也可以先制作介电层3，再在介电层3上制作凸起部31；凹陷部11和第一平面电极1可以同时制作，也可以先制作凹陷部11，再制作第一平面电极1。

可选地，可以利用Half-tone曝光工艺对介电层3进行曝光，从而在介电层3上制作出凸起部31。其中，介电层3可以是有机介电层或无机介电层。可选地，可以采用溅射或者涂覆的方法同时制作凹陷部11和第一平面电极1，从而最终得到所述平面电容传感器，进而在内弯和外弯时呈现不同的电容变化值，即可直接区分内弯或者外弯。而且该制作方法具有制作简单、工艺成本低的优点。

本发明实施例还提供了一种平面电容传感器的制作方法，如图9所示，其为本发明另一个实施例中平面电容传感器的制作方法的流程图。可选地，所述平面电容传感器的制作方法包括以下步骤：

步骤901，制作第一平面电极和凹陷部；

步骤902，在所述第一平面电极和所述凹陷部上制作凸起部和介电层；

步骤903，在所述介电层上制作第二平面电极。

在该实施例中，首先制作第一平面电极1和凹陷部11，然后在第一平面电极1和凹陷部11上制作凸起部31和介电层3，最后在介电层3制作第二平面电极2。其中，第一平面电极1和凹陷部11可以同时制作，也可以先制作第一平面电极1，再在第一平面电极1上制作凹陷部11；凸起部31和介电层3可以同时制作，也可以先制作凸起部31，再制作介电层3。

可选地，可以利用Half-tone曝光工艺对第一平面电极1进行曝光，从而在第一平面电极1上制作出凹陷部11。其中，介电层3可以是有机介电层或无机介电层。可选地，可以采用涂覆或者化学气相沉积等方法同时制作凸起部31和介电层3。最后采用溅射或者涂覆的方法在介电层3上制作第二平面电极2，从而最终得到所述平面电容传感器，进而在内弯和外弯时呈现不同的电容变化值，即可直接区分内弯或者外弯。而且该制作方法具有制作简单、工艺成本低的优点。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平面电容传感器，其特征在于，包括第一平面电极、第二平面电极和介电层，所述第一平面电极与所述第二平面电极相对设置，且所述介电层位于所述第一平面电极与所述第二平面电极之间；

其中，所述第一平面电极与所述第二平面电极的结构不对称，所述介电层在朝向所述第一平面电极的表面设置有凸起部，所述第一平面电极在朝向所述介电层的表面设置有凹陷部，所述凸起部嵌入所述凹陷部内。

2.根据权利要求1所述的平面电容传感器，其特征在于，所述凸起部与所述凹陷部的形状相同。

3.根据权利要求2所述的平面电容传感器，其特征在于，所述凸起部的形状为柱状、球面状和锥状中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的平面电容传感器，其特征在于，每个所述凸起部的形状均相同，每个所述凸起部的高度均相同。

5.根据权利要求1所述的平面电容传感器，其特征在于，所述凸起部的数量与所述凹陷部的数量相同，每一个所述凸起部嵌入与其对应的所述凹陷部内。

6.根据权利要求5所述的平面电容传感器，其特征在于，所述凸起部的数量为多个，多个所述凸起部以阵列方式分布在所述介电层的表面。

7.根据权利要求6所述的平面电容传感器，其特征在于，相邻两个所述凸起部之间的间距相同。

8.根据权利要求1所述的平面电容传感器，其特征在于，所述第一平面电极与所述第二平面电极互相平行。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的平面电容传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

制作第二平面电极；

在所述第二平面电极上制作介电层和凸起部；

在所述介电层和所述凸起部上制作凹陷部和第一平面电极。

10.一种如权利要求1-8中任一项所述的平面电容传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

制作第一平面电极和凹陷部；

在所述第一平面电极和所述凹陷部上制作凸起部和介电层；

在所述介电层上制作第二平面电极。

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