
2017年第36卷第10期多综述与评论
传感器与微系统(Transducer and MicrosystemTechnologies)
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DOI:10.13873/J.10009787 (2017)10000103
柔性温度传感器研究进展潘小山,范维,周子冠,贺苗
(1.中国科学院微电子研究所,北京1000292.国网辽宁省电力公司电力科学研究院,辽宁沈阳110006; 3.北京国网电力技术有限公司,北京100176;4.国网陕西省电力公司检修公司,陕西西安710000
摘要:通过对比国内外研究状况,对现阶段常用的柔性基底作了简单介绍,并从制作材料及结构、传感器与柔性衬底材料的结合方式、应用现状等方面介绍了柔性温度传感器,并对柔性温度传感器今后的发展趋势进行了展望。
关键词:柔性基底;传感器;温度传感器
中图分类号:TP212.9
文献标识码:A
文章编号:1000-9787(2017)10-0001-03
Research progress of flexible temperature sensor
PANXiao-shan',FAN Wei’,ZHOU Zi-guan,HE Miao
(1. Institute of Microelectronics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029,China:
2. Electric Power Research Institute,State Grid Liaoning Electric Power Company,Shenyang 110006, China ;
3. Beijing State Grid Electric Power Technology Co Ltd,Beijing 100176, China:
4. Maintenance Company,State Grid Shaanxi Electric Power Company,Xi'an 710000,China)
Abstract: By contrast domestic and intemational study situations, the commonly used flexible substrates at present is briefly introduced, and the flexible temperature sensor is introduced from materials and structures, combining ways of sensors and flexible substrate materials and application status are introduced. Future
development trend of flexible temperature sensor is prospected. Key words: flexible substrate; sensor; temperature sensor
0引言
柔性电子产品的发展可追溯到19世纪60年代,第一个柔性太阳能电池阵列便是由薄膜单晶硅制成后再装配在塑性基底上:到80年代初期,又出现了柔性钢钎材料和有机聚合物基底材料的太阳能电池。1968年第一个柔性薄膜晶体管(thin-filmtransistor,TFT)制作在以纸板为基底的材料上,随后又有人将TFT制作在聚酯薄膜,聚乙烯和电镀铝箔等柔性基底材料上,在2006年研究者又制作出一种带有全彩色和全运动的柔性有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED),将多晶硅TFT背面板制作在钢箔薄板上(1)。
柔性温度传感器,即保持原有柔软、易变形等特性,并通过监测温度信号转换为电信号,根据不同的使用环境(如用在医疗健康监测、运动、通信、航空航天、消防等不同领域),将温度传感器与不同的柔性基底材料结合,制作成传感装置2)。
本文讨论了柔性电子产品的发展和传感技术的特点及收稿日期:2017-08-29
应用;论述了柔性基底材料的发展状况以及与温度传感器结合的制作与应用;对柔性温度传感器作了总结与展望。 1柔性基底材料
柔性基底材料[3,4]具有可弯曲,形变均勾,有弹性,轻
便,不易破坏,可制成卷轴式或大面积制作,满足柔性器件对机械性能的要求,即其具有低弹性模量,在折叠和弯曲的情况下不易发生物理损坏。
应用于柔性电子产品的基底材料主要有3种类型: 1)金属箔片:厚度低于125μm时是制作发射型或反射型显示器最有吸引力的柔性材料,其不再需要透明的基底材料。不锈钢薄片耐化学腐蚀性好,耐高温,不易变形,不易氧化,一般较塑性材料和玻璃薄片耐用,但器件上存在其他金属时,必须在表面覆盖一层绝缘材料提供电路保护。2)玻璃板:厚度在几百微米时通常表现出柔性材料的性质,例如 30μm厚的玻璃薄片即具有玻璃的优点,同时亦具有易碎和难以制作的缺点。3)有机聚合物材料:具有良好的柔韧性且价格便宜,易制成卷状结构,但在热和尺寸方面较有玻