CN111446359B - 一种压电器件及其制作方法、电子装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压电器件及其制作方法、电子装置及控制方法，涉及压电器件技术领域，该压电器件具有弯折性，能够弯曲。一种压电器件包括：柔性衬底、以及设置在所述柔性衬底上呈阵列排布的多个压电单元；各所述压电单元包括：依次层叠设置在所述柔性衬底上的第一电极、压电部和第二电极；所述压电部的材料为刚性材料。本发明适用于压电器件的制作。

Description

一种压电器件及其制作方法、电子装置及控制方法
技术领域
本发明涉及压电器件技术领域，尤其涉及一种压电器件及其制作方法、电子装置及控制方法。
背景技术
压电器件是指利用材料的压电效应制成的器件，具有非常广的应用范围。目前压电器件中的压电材料多采用压电陶瓷制作。压电陶瓷的压电性能非常好，但是不具有弯折性，无法形成可弯曲的压电器件。
发明内容
本发明的实施例提供一种压电器件及其制作方法、电子装置及控制方法，该压电器件具有弯折性，能够弯曲。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，提供了一种压电器件，包括：柔性衬底、以及设置在所述柔性衬底上呈阵列排布的多个压电单元；
各所述压电单元包括：依次层叠设置在所述柔性衬底上的第一电极、压电部和第二电极；所述压电部的材料为刚性材料。
可选的，所述第一电极包括面状电极；
所述第二电极包括：第一梳状电极和第二梳状电极；所述第一梳状电极包括：平行排布的多个第一梳齿电极和连接多个所述第一梳齿电极的第一梳柄电极，所述第二梳状电极包括：平行排布的多个第二梳齿电极和连接多个所述第二梳齿电极的第二梳柄电极，多个所述第一梳齿电极和多个所述第二梳齿电极相互交叉设置。
可选的，所述压电部的材料为压电陶瓷。
本发明的实施例提供了一种压电器件，该压电器件包括：柔性衬底、以及设置在所述柔性衬底上呈阵列排布的多个压电单元；各所述压电单元包括：依次层叠设置在所述柔性衬底上的第一电极、压电部和第二电极；所述压电部的材料为刚性材料。该压电器件包括在柔性衬底上呈阵列排布的多个压电单元；这样，在弯折该压电器件时，呈阵列排布的多个压电单元可以很好地分散应力，从而极大降低压电单元在弯折时断裂的风险；同时，柔性衬底也有利于弯折，能进一步减小弯折产生的拉力和应力，从而使得该压电器件具有弯折性，能够弯曲。
另一方面，提供了一种电子装置，包括：多个开关单元和上述所述的压电器件；
多个所述开关单元与所述压电器件的多个压电单元一一对应电连接，被配置为控制所述压电单元的电压。
可选的，所述电子装置还包括：沿第一方向平行排布的多条第一信号线、以及分别沿第二方向平行排布的多条第二信号线和多条第三信号线，所述第一方向和所述第二方向垂直；
多条所述第二信号线和多条所述第三信号线，分别与沿所述第二方向排布的多排所述压电单元一一对应；多条所述第一信号线与沿所述第一方向排布的多排所述压电单元一一对应；
各所述开关单元包括薄膜晶体管；所述薄膜晶体管包括：源极、漏极和栅极；
所述压电单元包括：依次层叠设置在柔性衬底上的第一电极、压电部和第二电极；所述第一电极包括面状电极；所述第二电极包括：第一梳状电极和第二梳状电极；
各所述薄膜晶体管的所述漏极电连接对应的所述第二电极的所述第一梳状电极、所述栅极电连接对应的所述第一信号线、所述源极电连接对应的所述第二信号线；
各所述第二电极的所述第二梳状电极电连接对应的所述第三信号线。
可选的，沿所述第一方向排布的各排所述压电单元的同一侧分别设置一条所述第一信号线；
沿所述第二方向排布的各排所述压电单元的两侧分别设置一条所述第二信号线和一条所述第三信号线。
可选的，各所述第一电极均接地。
本发明的实施例提供了一种电子装置，该电子装置包括：多个开关单元和上述的压电器件；多个所述开关单元与所述压电器件的多个压电单元一一对应电连接，被配置为控制所述压电单元的电压。该电子装置可以通过多个开关单元分别对多个压电单元进行控制，从而实现精确控制。该电子装置的可控性强、精确度高。
再一方面，提供了一种如上述所述的压电器件的制作方法，所述方法包括：
制作第一基板；所述第一基板包括柔性衬底、以及设置在所述柔性衬底上的多个第一电极；
制作第二基板；所述第二基板包括刚性衬底、以及依次层叠设置在所述刚性衬底上的多个压电部和多个第二电极；所述压电部的材料为刚性材料；
剥离所述第二基板的多个所述压电部和多个所述第二电极；
将剥离后的多个所述压电部和多个所述第二电极绑定至所述第一基板，得到呈阵列排布的多个压电单元。
可选的，所述制作第二基板包括：
在所述刚性衬底上形成多个所述压电部；
在多个所述压电部上形成多个所述第二电极。
可选的，所述压电部的材料为压电陶瓷；
所述在所述刚性衬底上形成多个所述压电部包括：
采用溶胶凝胶工艺在所述刚性衬底上形成压电陶瓷薄膜；
对所述压电陶瓷薄膜图案化，形成阵列排布的多个所述压电部。
可选的，所述在多个所述压电部上形成多个所述第二电极包括：
形成覆盖多个压电部的金属电极薄膜；
对所述金属电极薄膜图案化，形成阵列排布的多个所述第二电极。
本发明的实施例提供了一种压电器件的制作方法，该制作方法简单，容易实现；通过该制作方法形成的压电器件具有具有弯折性，能够弯曲。
又一方面，提供了一种电子装置的控制方法，所述方法包括：向各第一信号线输入第一信号，使得各所述第一信号线对应的薄膜晶体管处于导通状态；
向各第二信号线输入第二信号，使得各所述第二信号线对应的所述薄膜晶体管向电连接的第二电极的第一梳状电极输入第二信号；
向各第三信号线输入第三信号，使得各所述第三信号线电连接的所述第二电极的第二梳状电极输入第三信号；
其中，所述第二信号和所述第三信号的大小不同。
本发明的实施例提供了一种电子装置的控制方法，通过该控制方法可以使得各第二电极的第一梳状电极和第二梳状电极具有不同的电压，从而使得相邻的第一梳状电极和第二梳状电极之间产生电场；同时，第一电极和第二电极之间也存在电场。位于第一电极和第二电极之间的压电部在上述两种电场的作用下，产生压电效应；相比于单一电场的作用，压电效能更好。该电子装置的控制方法简单易实现，可操作性强。
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为本发明实施例提供的一种压电器件的结构示意图；
图2为图1中沿ab方向的截面图；
图3为压电常数的示意图；
图4为压电器件通电后的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种第二电极的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的压电器件中形成的两种电场的示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电子装置的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种电子装置的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种电子装置的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种压电器件的制作流程示意图；
图11为本发明实施例提供的一种第一电极的结构示意图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的实施例中，采用“第一”、“第二”、“第三”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，仅为了清楚描述本发明实施例的技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
实施例一
本发明实施例提供了一种压电器件，参考图1所示，该压电器件包括：柔性衬底1、以及设置在柔性衬底1上呈阵列排布的多个压电单元2。参考图2所示，各压电单元2包括：依次层叠设置在柔性衬底1上的第一电极21、压电部20和第二电极22；压电部的材料为刚性材料。
这里对于柔性衬底的材料不做限定，示例的，柔性衬底的材料可以是PI(Polyimide，聚酰亚胺)、PET(Polyethylene Terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)或者PDMS(Polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)。
上述第一电极可以仅包括一层电极层，该电极层的材料可以是单一金属；也可以是包括多种金属。示例的，该电极层的材料包括Au(金)和Sn(锡)，或者，该电极层的材料包括Au(金)和In(铟)。当然，上述第一电极还可以包括多层，示例的，为了使得电极层更好地贴附在柔性衬底上，在电极层和柔性衬底之间还可以设置贴附层，该贴附层的材料可以是Ti(钛)，可以起到界面改性的作用，进而有利于后续设置电极层。进一步的，为了更好地保护电极层，防止在制作过程中被穿透，在贴附层和电极层之间还可以设置钝化层，该钝化层的材料可以是Ni(镍)。
上述第二电极可以仅包括一层电极层，该电极层的材料可以是单一金属，示例的，该电极层的材料是Au(金)。当然，上述第二电极还可以包括多层，示例的，为了使得电极层更好地贴附在柔性衬底上，在电极层和压电部之间还可以设置贴附层，该贴附层的材料可以是Ti(钛)，可以起到界面改性的作用，进而有利于后续设置电极层。
这里对于第一电极和第二电极的形状不做限定，示例的，两者均可以采用面状电极；或者，其中一个采用面状电极，另一个采用交叉指形电极(InterdigitatedElectrodes，IDE)，又称叉指电极；当然，还可以是其它形状，这里不再一一列举。
上述压电部的材料为刚性材料，刚性材料是相对柔性材料而言，不具有弯折性；示例的，该压电部的材料为压电陶瓷。
上述压电部具有压电效应(或称压电性能)。压电效应包括正压电效应和逆压电效应。当压电材料受到外力作用而变形时，压电材料的两个表面都会产生电荷，且电荷的极性相反，这种现象称为正压电效应。相反，当对压电材料施加电场时，压电材料会发生伸缩振动以致变形，这种现象称为逆压电效应。
上述压电器件可用于制作换能器、压电传感器、压电驱动器等多种器件，具体可以根据实际需求确定。
本发明的实施例提供了一种压电器件，该压电器件包括：柔性衬底、以及设置在柔性衬底上呈阵列排布的多个压电单元；各压电单元包括：依次层叠设置在柔性衬底上的第一电极、压电部和第二电极；压电部的材料为刚性材料。该压电器件包括在柔性衬底上呈阵列排布的多个压电单元；这样，在弯折该压电器件时，呈阵列排布的多个压电单元可以很好地分散应力，从而极大降低压电单元在弯折时断裂的风险；同时，柔性衬底也有利于弯折，能进一步减小弯折产生的拉力和应力，从而使得该压电器件具有弯折性，能够弯曲。本发明将压电器件微缩化，即形成呈阵列排布的多个压电单元，并与柔性衬底进行结合，从而实现高效压电性能和柔性传感器功能，可用于诸多感测领域。
下面说明压力传感行为与电极设计之间的关系。
首先说明压电常数的含义。压电常数是表征压电材料性能的最常用的重要参数之一，其表示的是压电体的力学量和电学量之间的线性响应关系的比例常数。一般压电材料的压电常数越高，压电性能越好。d33和d31是常用的两种压电常数，其中，d33和d31下标的第一个数字指的是电场方向，第二个数字指的是应力或应变的方向。图3中，a-d图用单箭头直线表示力的方向，用双箭头直线表示极化方向。图3中，a图说明的是d33，如图a所示，d33的极化方向与应力方向相同；c图说明的是d31，如图c所示，d31的极化方向与应力方向垂直；b图说明的是压电常数d36；d图说明的是压电常数d15和d24；e图绘示了a-d图中所依据的坐标系。
以压电器件应用于换能器为例进行说明。参考图4中的c图所示，在压电器件的两个电极分别施加交流电；参考图4中的a图所示，当上电极电压大于下电极电压时，压电器件的两侧以图示方向向下弯曲；参考图4中的b图所示，当上电极电压小于下电极电压时，压电器件的两侧以图示方向向上弯曲；这样该压电器件施加交流电压后，能够产生上下振动，从而产生声波，实现将电能转换成声能。图4中的c图，虚线A1A2对应a图的振动方向，虚线B1B2对应b图的振动方向。
传统的压电陶瓷和PVDF(Polyvinylidene fluoride,聚偏氟乙烯)压电膜的电极结构均为垂直电极结构，即在垂直膜面受力或形变有最大效率。为了进一步提升压电性能，可选的，第一电极包括面状电极；参考图5所示，第二电极包括：第一梳状电极31和第二梳状电极32；第一梳状电极31包括：平行排布的多个第一梳齿电极41和连接多个第一梳齿电极41的第一梳柄电极51，第二梳状电极32包括：平行排布的多个第二梳齿电极42和连接多个第二梳齿电极42的第二梳柄电极52，多个第一梳齿电极31和多个第二梳齿电极32相互交叉设置。
上述第二电极的结构即为交叉指形电极(Interdigitated Electrodes，IDE)结构。上述第一梳状电极中，多个第一梳齿电极可以穿过第一梳柄电极，也可以不穿过第一梳柄电极，图5以前者为例进行绘示。同样的，上述第二梳状电极中，多个第二梳齿电极可以穿过第二梳柄电极，也可以不穿过第二梳柄电极，图5以后者为例进行绘示。
参考图6中的a图所示，压电器件的两个电极均为面状平行电极，其形成的电场如c图所示，该压电性能可以采用d31表示。参考图6中的b图所示，压电器件的上电极为交叉指形电极，其形成的电场如d图所示，该压电性能可以采用d33表示。图6中的b图和d图，d表示相邻两个梳齿电极之间的距离，tPZT表示上下电极之间的厚度，
Figure BDA0002494057660000081
表示电场，σxx表示在x轴上产生的应力。
上述第一电极和第二电极之间形成的电场类似于图6中c图所示；上述第二电极中，第一梳齿电极与第二梳齿电极之间形成的电场类似于图6中d图所示。相比现有技术中单一的垂直电极结构，本发明提供的电极结构，能够形成两种电场，可以同时提高压电常数d33和d31，从而有效提升压电效能。
可选的，压电部的材料为压电陶瓷。
常用的压电陶瓷(Piezoelectric Ceramics，PZT)选用锆钛酸铅二元系压电陶瓷，化学式为Pb(Zr1-xTix)O3，属ABO3钙钛矿结构。示例的，该压电陶瓷的制作方法如下：以Pb3O4、ZrO2、TiO2等为原料,按所需组成配料,混料磨细后,经700-850℃预烧合成,然后磨细成型后再在1100-1300℃高温下烧结而成。被银电极后,在120℃硅油中经1kV/mm左右的高压极化，即可形成压电陶瓷。
PZT陶瓷的压电性能与Zr/Ti比值有关。当然，还可以通过等价置换(如用Sr、Ba、Ca、Mg等元素置换部分Pb)和添加物改性来改善和调节材料的性能。一般将能够提高材料的机电耦合系数Kp、介电常数ε、压电常数d33和弹性柔顺系数的添加物称软性添加物,通常是用高价元素取代ABO3中的低价元素；而将提高材料的机械品质因数,降低介电常数和压电常数的添加物称硬性添加物,通常是低价元素取代ABO3中的高价元素。PZT陶瓷的居里温度随Zr/Ti的提高而降低,常用的PZT陶瓷的居里温度大都在250-350℃。
PZT陶瓷拥有优异的压电特性(d33>300pm/V；d31>150pm/V)，但因陶瓷本身特性，无法实现弯折。同时，PZT陶瓷因热膨胀系数(CTE＝4-6ppm/K)与无碱玻璃的热膨胀系数(2-3ppm/K)差异很大，所以无法制作在无碱玻璃上；若将PZT陶瓷制作在有碱玻璃上，有碱玻璃中的Na+会因热扩散作用进入到PZT结构，导致PZT陶瓷的压电效能降低；即目前的PZT陶瓷一般不在玻璃上制作，从而限制了使用范围。
现有技术的柔性压电传感器，主要通过PVDF(Polyvinyl idenefluoride,聚偏氟乙烯)或者PVDF-TrFE(聚偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物)实现。其中，PVDF主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，它兼具氟树脂和通用树脂的特性，其树脂本身具有良好的特性，兼具压电效应和可弯折之特性。
下面通过表一将PVDF、PZT和本申请提供的压电陶瓷器件(PZT Transferred)进行比较。
表一
Figure BDA0002494057660000091
从表一中可以看出，本申请提供的压电陶瓷器件兼具高压电性能和可弯折性的优点，应用领域广；相比现有技术中的柔性PVDF压电器件，具有更好的压电性能。
实施例二
本发明实施例提供了一种电子装置，包括：多个开关单元和上述的压电器件；多个开关单元与压电器件的多个压电单元一一对应电连接，被配置为控制压电单元的电压。
这里对于开关单元的具体结构不做限定，图7中以开关单元包括薄膜晶体管(ThinFilm Transistor，TFT)为例进行绘示。图7中，多个薄膜晶体管3与压电器件的多个压电单元2一一对应电连接。参考图8所示，压电器件中的压电单元2可以通过绑定层5(BongdingLayer)绑定到设置有多个TFT3的PI膜4(即PI-TFT背板)上，这里对于具体的绑定方式不做限定，示例的，可以采用Au和In，或者Au和Sn共晶的方式进行绑定。共晶是指一定成分的合金液体在共晶反应温度下,冷却、凝固、结晶为两种或更多致密晶体混合物。
该电子装置可以是换能器、压电传感器、压电驱动器等多种器件，也可以是包括压电器件的显示装置(例如：uLED、OLED等显示装置)、测控装置等。
传统的PVDF薄膜为整片结构，无法探测局部受力分布。而本发明提供的上述电子装置中，多个开关单元与压电器件的多个压电单元一一对应电连接；从而可以通过多个开关单元分别对多个压电单元进行控制，进而实现定址侦测，达到局部精确控制。该电子装置的可控性强、精确度高。
可选的，参考图9所示，电子装置还包括：沿第一方向OA平行排布的多条第一信号线101、以及分别沿第二方向OB平行排布的多条第二信号线102和多条第三信号线103，第一方向OA和第二方向OB垂直。
多条第二信号线和多条第三信号线，分别与沿第二方向排布的多排压电单元一一对应；多条第一信号线与沿第一方向排布的多排压电单元一一对应。
各开关单元包括薄膜晶体管；薄膜晶体管包括：源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。
这里需要说明的是，上述源极、漏极和栅极是薄膜晶体管的三个电极，根据电极的位置关系可以将薄膜晶体管分为两类。一类是栅极位于源极和漏极的下面，这类称之为底栅型薄膜晶体管；一类是栅极位于源极和漏极的上面，这类称之为顶栅型薄膜晶体管。上述薄膜晶体管可以是底栅型，也可以是顶栅型，这里不做限定。另外，上述薄膜晶体管还包括栅绝缘层、有源层。这里对于有源层的材料也不做限定，其可以是氧化物半导体材料，例如：IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide，铟镓锌氧化物)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide，铟锡锌氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)等等；还可以是LTPS(Low TemperaturePoly-silicon，低温多晶硅)；当然，还可以是单晶硅等材料。
压电单元包括：依次层叠设置在柔性衬底上的第一电极、压电部和第二电极；第一电极包括面状电极；第二电极包括：第一梳状电极和第二梳状电极。
参考图9所示，各薄膜晶体管的漏极D电连接对应的第二电极的第一梳状电极(图9未标记)、栅极G电连接对应的第一信号线101、源极S电连接对应的第二信号线102。
各第二电极的第二梳状电极(图9未标记)电连接对应的第三信号线103。
这样，当薄膜晶体管的栅极输入开启电压时，薄膜晶体管的源漏极导通，第一信号线的电压通过薄膜晶体管输入至第二电极的第一梳状电极；当薄膜晶体管的栅极输入关闭电压时，薄膜晶体管的源漏极不导通，第一信号线的电压不能通过薄膜晶体管输入至第二电极的第一梳状电极。另外，可以向第一信号线和第二信号线加载不同的电压信号，使得第二电极的第一梳状电极和第二梳状电极的电压不同，从而产生电场。
可选的，为了降低设计难度、更好地驱动各压电单元，参考图9所示，沿第一方向OA排布的各排压电单元的同一侧分别设置一条第一信号线101；沿第二方向OB排布的各排压电单元的两侧分别设置一条第二信号线102和一条第三信号线103。
图9中，沿第一方向OA排布的各排压电单元的左侧分别设置一条第一信号线101；当然，也可以是沿第一方向OA排布的各排压电单元的右侧分别设置一条第一信号线，这里不做限定。图9中，沿第二方向OB排布的各排压电单元的上侧设置一条第二信号线102、下侧设置一条第三信号线103；当然，也可以是沿第二方向OB排布的各排压电单元的下侧设置一条第二信号线、上侧设置一条第三信号线，这里不做限定。
可选的，为了降低设计难度，各第一电极均接地。此时，仅需控制各第二电极的输入或者输出信号，即可完成对于各压电单元的输入或者输出的控制。
实施例三
本发明实施例提供了一种如实施例一所述的压电器件的制作方法，该方法包括：
S01、制作第一基板；第一基板包括柔性衬底、以及设置在柔性衬底上的多个第一电极。
S02、制作第二基板；第二基板包括刚性衬底、以及依次层叠设置在刚性衬底上的多个压电部和多个第二电极；压电部的材料为刚性材料。
S03、剥离第二基板的多个压电部和多个第二电极。
示例的，这里可以采用激光剥离等方式进行剥离。
S04、将剥离后的多个压电部和多个第二电极绑定至第一基板，得到呈阵列排布的多个压电单元。
本发明的实施例提供了一种压电器件的制作方法，该制作方法简单，容易实现；通过该制作方法形成的压电器件具有具有弯折性，能够弯曲。
可选的，S02、制作第二基板包括：
S021、在刚性衬底上形成多个压电部。
示例的，刚性衬底的材料可以是蓝宝石。
S022、在多个压电部上形成多个第二电极。
可选的，压电部的材料为压电陶瓷；则S021、在刚性衬底上形成多个压电部包括：
S0211、采用溶胶凝胶工艺在刚性衬底上形成压电陶瓷薄膜。
溶胶凝胶(又称Sol-Gel)法是制备材料的湿化学方法中的一种崭新方法。它是一种由金属有机化合物，金属无机化合物或者二者混合物经过水解缩聚过程，逐渐凝胶化及进行相应的后处理，从而获得氧化物或其他化合物的工艺。
S0212、对压电陶瓷薄膜图案化，形成阵列排布的多个压电部。
示例的，可以采用IBE(离子束刻蚀)刻蚀；或者使用准分子激光，例如：XeClExcimer(氯化氙准分子激光)激光进行激光刻蚀，从而形成阵列排布的多个第二电极。
可选的，S022、在多个压电部上形成多个第二电极包括：
S0221、形成覆盖多个压电部的金属电极薄膜。
S0222、对金属电极薄膜图案化，形成阵列排布的多个第二电极。
下面以第二基板的刚性衬底的材料为蓝宝石、压电部的材料为压电陶瓷为例具体说明压电器件的制作方法。参考图10所示，该方法包括：
S10、准备4”-6”的c-plane(C面)蓝宝石(Sapphire)，表面使用H2SO4与H2O2于40-70℃下清洗10min(分钟)，之后分别以丙酮，酒精，IPA(吲哚丙酸)超声20min。
S11、使用商用的0.4M的PZT化学溶液(MEMS solution Co.公司制造)，其中，Zr/Ti成分比例为52/48，浓度为10mol％，容许PbO过量；通过溶胶凝胶工艺涂布，并使用2500rpm在蓝宝石衬底上旋涂20s。并使用RTA(快速热退火)退火450℃，时间为10min，从而形成厚度为200nm-500nm的单层PZT薄膜。若旋涂范围为500rpm-5000rpm，则可对应形成1um-50nm的单层薄膜。可重复此工艺，从而使得累计膜厚达到所需厚度。PZT薄膜厚度的实际需求一般为2-5um。
S12、在PZT薄膜上进行光刻，形成多个压电部，即多个岛状独立的PZT Chip结构。这里可以采用IBE(离子束刻蚀)刻蚀；或者使用XeCl Excimer(氯化氙准分子激光)308nm激光进行激光刻蚀。
S13、将S12步骤得到的多个压电部放置于650℃下，进行30min-60min的空气结晶退火。
S14、形成覆盖多个压电部的金属电极薄膜，并进行光刻，形成多个图5所示的交叉指形的第二电极(IDE电极)。
上述金属电极薄膜包括覆盖多个压电部的贴附层和电极层，贴附层的材料为Ti，电极层的材料可以是Au，其中，Ti的厚度可以是25nm，Au的厚度可以是250nm。
S15、将多个第二电极和多个压电部从蓝宝石上剥离，这里可以采用激光剥离方式。
S16、对剥离得到的多个第二电极和多个压电部进行表面极化，可以使用probcard(探针)在120℃下，外加100kV/cm-300kV/cm的场强，持续进行3hr(小时)的极化。
S17、将极化后的多个第二电极和多个压电部绑定至第一基板，第一基板包括PI膜、以及设置在PI膜上的多个第一电极和多个TFT。多个第一电极包括依次设置在PI膜上的贴附层、钝化层和电极层，贴附层的材料为Ti，钝化层的材料为Ni，电极层的材料包括Au(金)和Sn(锡)，或者，电极层的材料包括Au(金)和In(铟)。绑定(bonding)温度为200℃-300℃；时间为3min。
需要说明的是，此处可进行分散，由第一电极的位置决定。以图11所示的第一电极为例具体说明。图11中，各压电单元的第一电极所在区域沿OB1方向的宽度为50μm，沿OA1方向的长度为30μm。第一电极所在区域可以全部设置电极层，也可以部分设置电极层。图11中，仅在第一区域201设置电极层，在第二区域202(图11中用虚线表示该区域边界)不设置电极层；相邻两个第一区域沿OA1方向的距离为10μm，相邻两个第二区域沿OB1方向的距离为10μm；第一区域201的形状为正方形，边长是20μm。另外，为了获得更好地弯折性，各压电单元的第一电极所在区域沿OB1方向的宽度小于等于50μm。
为了简化制作难度，每个第二电极所在区域与第一电极所在区域是对称的，即每个第二电极所在区域与第一电极所在区域的形状和尺寸相同。这样，可以通过控制第一电极所在区域中电极层的大小，从而控制第一电极和第二电极的正对面积，进而控制第一电极和第二电极产生的场强大小，最终控制压电部的压电性能。由于第一电极采用的面状电极，较第二电极采用的IDE电极，更易于控制电极层的大小；因此，可通过控制第一电极的位置分布，进而得到不同规格的压电器件。
S18、使用XeCl Excimer308nm的激光或者DPSS(二极管泵浦固态激光器)发射的266nm激光，搭配DOE(超短脉冲激光器)或者Laser Mask(激光掩膜)进行选择性激光剥离。
这里可以根据实际情况，选择性地剥离多个压电单元，每个压电单元包括第一电极、压电部和第二电极，从而可以制作出不同规格的压电器件，以满足多种需求。不同规格的压电器件指包括的压电单元的数量、间距等参数不同。
S19、使用树脂胶膜覆盖，完成器件封装。
实施例四
本发明实施例提供了一种电子装置的控制方法，该电子装置的结构可以参考图9所示，该方法包括：
S101、向各第一信号线输入第一信号，使得各第一信号线对应的薄膜晶体管处于导通状态。
S102、向各第二信号线输入第二信号，使得各第二信号线对应的薄膜晶体管向电连接的第二电极的第一梳状电极输入第二信号。
此处第二信号可以是图9所示的高电平(+)信号。
S103、向各第三信号线输入第三信号，使得各第三信号线电连接的第二电极的第二梳状电极输入第三信号；其中，第二信号和第三信号的大小不同。
此处第三信号可以是图9所示的低电平(-)信号。
本发明的实施例提供了一种电子装置的控制方法，通过该控制方法可以使得各第二电极的第一梳状电极和第二梳状电极具有不同的电压，从而使得相邻的第一梳状电极和第二梳状电极之间产生电场；同时，第一电极和第二电极之间也存在电场。位于第一电极和第二电极之间的压电部在上述两种电场的作用下，产生压电效应；相比于单一电场的作用，压电效能更好。该电子装置的控制方法简单易实现，可操作性强。
本实施例中涉及的电子装置的结构可以参考实施例二，此处不再赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：多个开关单元和压电器件；
所述压电器件包括：柔性衬底、以及设置在所述柔性衬底上呈阵列排布的多个压电单元；各所述压电单元包括：依次层叠设置在所述柔性衬底上的第一电极、压电部和第二电极；所述压电部的材料为刚性材料；
多个所述开关单元与所述压电器件的多个压电单元一一对应电连接，被配置为控制所述压电单元的电压；
所述电子装置还包括：沿第一方向平行排布的多条第一信号线、以及分别沿第二方向平行排布的多条第二信号线和多条第三信号线，所述第一方向和所述第二方向垂直；
多条所述第二信号线和多条所述第三信号线，分别与沿所述第二方向排布的多排所述压电单元一一对应；多条所述第一信号线与沿所述第一方向排布的多排所述压电单元一一对应；
各所述开关单元包括薄膜晶体管；所述薄膜晶体管包括：源极、漏极和栅极；
所述压电单元包括：依次层叠设置在柔性衬底上的第一电极、压电部和第二电极；所述第一电极包括面状电极；所述第二电极包括：第一梳状电极和第二梳状电极；
各所述薄膜晶体管的所述漏极电连接对应的所述第二电极的所述第一梳状电极、所述栅极电连接对应的所述第一信号线、所述源极电连接对应的所述第二信号线；
各所述第二电极的所述第二梳状电极电连接对应的所述第三信号线。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，沿所述第一方向排布的各排所述压电单元的同一侧分别设置一条所述第一信号线；
沿所述第二方向排布的各排所述压电单元的两侧分别设置一条所述第二信号线和一条所述第三信号线。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，各所述第一电极均接地。
4.一种如权利要求1所述的电子装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
向各第一信号线输入第一信号，使得各所述第一信号线对应的薄膜晶体管处于导通状态；
向各第二信号线输入第二信号，使得各所述第二信号线对应的所述薄膜晶体管向电连接的第二电极的第一梳状电极输入第二信号；
向各第三信号线输入第三信号，使得各所述第三信号线电连接的所述第二电极的第二梳状电极输入第三信号；
其中，所述第二信号和所述第三信号的大小不同。
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