觸覺傳感器的制造方法
【專利摘要】一種觸覺傳感器包括：第一基板，包括多個(gè)第一電極；第二基板，包括與多個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二電極；以及介電物質(zhì)，設(shè)置在第一基板和第二基板之間，其中，與第一電極中的任一個(gè)對(duì)應(yīng)的第二電極相對(duì)于第一電極中的所述任一個(gè)在一個(gè)方向上偏離，而與鄰近第一電極中的所述任一個(gè)的另一個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的第二電極在另一個(gè)方向上偏離。
【專利說明】觸覺傳感器
[0001]本申請(qǐng)要求于2012年12月5日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2012-0140032號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該申請(qǐng)的內(nèi)容通過引用包含于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]下面描述的一個(gè)或更多個(gè)示例實(shí)施例涉及觸覺傳感器。
【背景技術(shù)】
[0003]觸覺感測(cè)是指用于以接觸或觸覺方式感測(cè)并提供物體或環(huán)境的物理特性的技術(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例實(shí)施例，可以提供一種觸覺傳感器，所述觸覺傳感器包括:第一基板，包括多個(gè)第一電極；第二基板，包括與所述多個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二電極；以及介電物質(zhì)，設(shè)置在第一基板和第二基板之間，其中，與第一電極中的任一個(gè)對(duì)應(yīng)的第二電極在一個(gè)方向上偏離第一電極中的所述任一個(gè)或與第一電極中的所述任一個(gè)分開，而與鄰近第一電極中的所述任一個(gè)的另一個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的第二電極在另一個(gè)方向上與所述另一個(gè)第一電極分開。
[0005]第一電極中的所述任一個(gè)和與第一電極中的所述任一個(gè)對(duì)應(yīng)的第二電極可以與所述另一個(gè)第一電極和與所述另一個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的第二電極線對(duì)稱。
[0006]當(dāng)從上方觀察第一基板和第二基板時(shí)，彼此對(duì)應(yīng)的第一電極和第二電極可以僅部
分地疊置。
[0007]當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的至少一部分和與第一電極中的所述至少一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以增大或減小，并且當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的所述至少一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以減小或增大。
[0008]當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，不同于第一電極中的所述至少一部分的第一電極中的至少另一部分和與第一電極的所述至少另一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以減小或增大，并且當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極的所述至少另一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以增大或減小。
[0009]當(dāng)向第一基板施加力時(shí)，第一基板可以相對(duì)于第二基板水平和垂直地移動(dòng)，并且可以使用第一電極和第二電極之間的疊置面積的變化測(cè)量施加到第一基板的剪力的大小和方向，并使用第一電極和第二電極之間的距離的變化測(cè)量施加到第一基板的垂直力的大小。
[0010]至少四個(gè)第一電極和與所述至少四個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的至少四個(gè)第二電極可以形成一個(gè)單元組，單元組中包括的所述至少四個(gè)第一電極和所述至少四個(gè)第二電極可以分開預(yù)定間隔，并且單元組中包括的所述至少四個(gè)第一電極可以布置得比單元組中包括的至少四個(gè)第二電極更開，使彼此分開的距離更大，使得所述至少四個(gè)第一電極的內(nèi)側(cè)部與所述至少四個(gè)第二電極的外側(cè)部疊置。
[0011]一個(gè)單元組可以包括四個(gè)第一電極和與所述四個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的四個(gè)第二電極，所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極被布置成分別形成虛擬矩形的頂角，并且所述四個(gè)第一電極可以被設(shè)置成與虛擬矩形的中心的距離比所述四個(gè)第二電極與虛擬矩形的中心的距離長(zhǎng)。
[0012]當(dāng)向第一基板或第二基板施加垂直力時(shí)，第一電極中的至少一部分和與第一電極中的所述至少一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以增大。
[0013]介電物質(zhì)可以是能伸展并能壓縮的。
[0014]介電物質(zhì)可以是包括硅樹脂或聚合物的合成物。
[0015]介電物質(zhì)的一部分即沒有與第一電極疊置也沒有與第二電極疊置的部分可以形成為空腔。
[0016]介電物質(zhì)可以包括凹進(jìn)以允許氣流通過或空氣流動(dòng)的空氣通路。
[0017]第一電極和第二電極可以由石墨烯制成。
[0018]根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例實(shí)施例，還可以提供一種觸覺傳感器，所述觸覺傳感器包括:第一基板，包括多個(gè)第一電極；第二基板，包括與所述多個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二電極；以及介電物質(zhì)，設(shè)置在第一基板和第二基板之間，其中，第一電極和第二電極被交替地布置成彼此僅部分地疊置，當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的至少一部分和與第一電極中的所述至少一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以增大或減小，并且當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的所述至少一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容以與當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)相反的方式變化。
[0019]當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，不同于第一電極中的所述至少一部分的第一電極中的至少另一部分和與第一電極中的所述至少另一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以增大或減小，并且當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的所述至少另一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以以與當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)相反的方式變化。
[0020]至少四個(gè)第一電極和與所述至少四個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的至少四個(gè)第二電極可以形成一個(gè)單元組，單元組中包括的所述至少四個(gè)第一電極和所述至少四個(gè)第二電極可以分開預(yù)定間隔，并且單元組中包括的所述至少四個(gè)第一電極可以被布置得比單元組中包括的至少四個(gè)第二電極更開，使得所述至少四個(gè)第一電極的內(nèi)側(cè)部與所述至少四個(gè)第二電極的外
側(cè)部疊置。
[0021]一個(gè)單元組可以包括四個(gè)第一電極和與所述四個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的四個(gè)第二電極，所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極被布置成分別形成虛擬矩形的頂角，并且所述四個(gè)第一電極可以被設(shè)置成與虛擬矩形的中心的距離比所述四個(gè)第二電極與虛擬矩形的中心的距離長(zhǎng)。
[0022]當(dāng)向第一基板或第二基板施加垂直力時(shí)，第一電極中的至少一部分和與第一電極中的所述至少一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以增大。
[0023]介電物質(zhì)可以是能伸展并能壓縮的。
[0024]介電物質(zhì)可以是包括硅樹脂或聚合物的合成物。
[0025]介電物質(zhì)的一部分即沒有與第一電極疊置也沒有與第二電極疊置的部分可以形成為空腔。
[0026]第一電極和第二電極可以由石墨烯制成。
[0027]根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例實(shí)施例，還可以提供一種傳感器，所述傳感器包括:第一基板，包括四個(gè)第一電極；以及第二基板，包括四個(gè)第二電極，所述四個(gè)第二電極按分別不同的區(qū)域僅與所述四個(gè)第一電極部分地疊置，第二基板與第一基板分開。
[0028]僅與所述四個(gè)第一電極中的任一個(gè)部分地疊置的第二電極可以在一個(gè)方向上與所述四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)分開，而僅與鄰近所述四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)的另一個(gè)第一電極部分地疊置的第二電極在另一個(gè)方向上與所述另一個(gè)第一電極分開。
[0029]與所述四個(gè)第一電極中的任一個(gè)全部或部分地疊置的第二電極可以和與鄰近四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)的另一個(gè)第一電極全部或部分地疊置的第二電極線對(duì)稱。
[0030]當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的至少一部分和僅與所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分部分地疊置的第二電極之間的電容可以增大或減小，并且當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分和僅與所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分部分地疊置的第二電極之間的電容可以減小或增大。
[0031]當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，不同于第一電極中的所述至少一部分的第一電極中的至少另一部分和與第一電極中的所述至少另一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以減小或增大，并且當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的所述至少另一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以增大或減小。
[0032]當(dāng)向第一基板施加力時(shí)，第一基板可以相對(duì)于第二基板水平和垂直地移動(dòng)，并且可以使用第一電極和第二電極之間的疊置面積的變化測(cè)量施加到第一基板的剪力的大小和方向，并可以使用第一電極和第二電極之間的距離的變化測(cè)量施加到第一基板的垂直力的大小。
[0033]所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極可以分開預(yù)定間隔，并且所述四個(gè)第一電極可以被布置得比所述四個(gè)第二電極更開，使得所述四個(gè)第一電極的內(nèi)側(cè)部與所述四個(gè)第二電極的外側(cè)部疊置。
[0034]所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極可以被布置成分別形成虛擬矩形的四個(gè)頂角，并且所述四個(gè)第一電極可以被設(shè)置成與虛擬矩形的中心的距離比所述四個(gè)第二電極與虛擬矩形的中心的距離長(zhǎng)。
[0035]當(dāng)向第一基板或第二基板施加垂直力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的至少一部分和與所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以增大。
[0036]可以在第一基板和第二基板之間設(shè)置介電物質(zhì)并且介電物質(zhì)是能伸展并能壓縮的。
[0037]介電物質(zhì)可以是包括硅樹脂或聚合物的合成物。
[0038]介電物質(zhì)的一部分即沒有與所述四個(gè)第一電極疊置也沒有與所述四個(gè)第二電極疊置的部分可以形成為空腔。
[0039]介電物質(zhì)可以包括凹進(jìn)以允許氣流通過或空氣流動(dòng)的空氣通路。
[0040]所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極可以由石墨烯制成。
[0041]根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例實(shí)施例，還可以提供一種傳感器，所述傳感器包括:第一基板，包括四個(gè)第一電極；以及第二基板，與第一基板分開，第二基板包括四個(gè)第二電極，所述四個(gè)第二電極僅與所述四個(gè)第一電極部分地疊置并且被布置得比所述四個(gè)第一電極更開。
[0042]僅與所述四個(gè)第一電極中的任一個(gè)部分地疊置的第二電極可以在一個(gè)方向上與所述四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)分開，而僅與鄰近第一電極中的所述任一個(gè)的另一個(gè)第一電極部分地疊置的第二電極在另一個(gè)方向上與所述另一個(gè)第一電極分開。
[0043]所述四個(gè)第一電極中的任一個(gè)和僅與所述四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)部分地疊置的第二電極可以與鄰近所述四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)的另一個(gè)第一電極和僅與所述另一個(gè)第一電極部分地疊置的第二電極線對(duì)稱。
[0044]當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的至少一部分和僅與所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分部分地疊置的第二電極之間的電容可以增大或減小，并且當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分和僅與所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分部分地疊置的第二電極之間的電容可以減小或增大。
[0045]當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，不同于第一電極中的所述至少一部分的第一電極中的至少另一部分和與第一電極中的所述至少另一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以減小或增大，并且當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的所述至少另一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以增大或減小。
[0046]當(dāng)向第一基板施加力時(shí)，第一基板可以相對(duì)于第二基板水平和垂直地移動(dòng)，并且可以使用第一電極和第二電極之間的疊置面積的變化測(cè)量施加到第一基板的剪力的大小和方向，并可以使用第一電極和第二電極之間的距離的變化測(cè)量施加到第一基板的垂直力的大小。
[0047]所述四個(gè)第一電極的外側(cè)部和所述四個(gè)第二電極的內(nèi)側(cè)部可以彼此疊置。
[0048]所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極可以被布置成分別形成虛擬矩形的四個(gè)頂角，并且所述四個(gè)第二電極可以被設(shè)置成與虛擬矩形的中心的距離比所述四個(gè)第一電極與虛擬矩形的中心的距離長(zhǎng)。
[0049]當(dāng)向第一基板或第二基板施加垂直力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的至少一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容可以增大。
[0050]可以在第一基板和第二基板之間設(shè)置介電物質(zhì)并且介電物質(zhì)可以是能伸展并能壓縮的。
[0051 ] 介電物質(zhì)可以是包括硅樹脂或聚合物的合成物。
[0052]介電物質(zhì)的一部分即沒有與第一電極疊置也沒有與第二電極疊置的部分可以形成為空腔。
[0053]介電物質(zhì)可以包括凹進(jìn)以允許氣流通過的空氣通路。
[0054]所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極可以由石墨烯制成。
[0055]根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例實(shí)施例，還可以提供一種觸覺傳感器，所述觸覺傳感器包括:上基板，包括多個(gè)第一電極；下基板，包括多個(gè)第二電極；電介質(zhì)，設(shè)置在上基板和下基板之間。第一電極和第二電極包括:第一組，包括第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極，其中，第一組的每個(gè)第一電極被設(shè)置成相對(duì)于對(duì)應(yīng)的第二電極中的每個(gè)在第一方向上移位，同時(shí)仍然與第一組的對(duì)應(yīng)的第二電極中的每個(gè)部分地疊置第一預(yù)定量；以及第二組，包括第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極，其中，第二組的每個(gè)第一電極被設(shè)置成相對(duì)于對(duì)應(yīng)的第二電極中的每個(gè)在第二方向上移位，同時(shí)仍然與第二組的對(duì)應(yīng)的第二電極中的每個(gè)部分地疊置第二預(yù)定量。
[0056]根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例實(shí)施例，還可以提供一種觸覺傳感器，所述觸覺傳感器包括:上基板，包括多個(gè)第一電極；下基板，包括多個(gè)第二電極；電介質(zhì)，設(shè)置在上基板和下基板之間。第一電極和第二電極包括:第一組，包括均被設(shè)置成彼此疊置第一預(yù)定量的第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極；以及第二組，包括均被設(shè)置成彼此疊置第二預(yù)定量的第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極。
[0057]根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示例實(shí)施例，還可以提供一種觸覺傳感器，所述觸覺傳感器包括:上基板，包括多個(gè)第一電極；下基板，包括多個(gè)第二電極；電介質(zhì)，設(shè)置在上基板和下基板之間。第一電極和第二電極包括:第一組，包括第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極，其中，第一組的每個(gè)第一電極被設(shè)置成與第一組的每個(gè)對(duì)應(yīng)的第二電極疊置第一預(yù)定量；以及第二組，包括第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極，其中，第二組的每個(gè)第一電極被設(shè)置成與第二組的每個(gè)對(duì)應(yīng)的第二電極疊置所述第一預(yù)定量。
[0058]示例實(shí)施例的另外的方面、特征和/或優(yōu)點(diǎn)將在隨后的描述中部分地闡述，并且將部分地根據(jù)描述而清楚，或者可以通過實(shí)踐本公開而獲知。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0059]根據(jù)下面結(jié)合附圖對(duì)示例實(shí)施例的描述，這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚并且更容易理解，在附圖中:
[0060]圖1示出根據(jù)示例實(shí)施例的觸覺傳感器的分解透視圖；
[0061]圖2示出圖1的觸覺傳感器的平面圖；
[0062]圖3示出圖1的觸覺傳感器的剖視圖；
[0063]圖4示出根據(jù)其它示例實(shí)施例的觸覺傳感器的剖視圖；
[0064]圖5示出根據(jù)另外的其它示例實(shí)施例的觸覺傳感器的剖視圖；
[0065]圖6示出根據(jù)示例實(shí)施例的當(dāng)在X軸方向上向觸覺傳感器施加剪力時(shí)電容的變化；
[0066]圖7示出根據(jù)示例實(shí)施例的當(dāng)在負(fù)X軸方向上向觸覺傳感器施加剪力時(shí)電容的變化；
[0067]圖8示出根據(jù)示例實(shí)施例的當(dāng)在y軸方向上向觸覺傳感器施加剪力時(shí)電容的變化；
[0068]圖9示出根據(jù)示例實(shí)施例的當(dāng)在負(fù)y軸方向上向觸覺傳感器施加剪力時(shí)電容的變化；
[0069]圖10示出根據(jù)示例實(shí)施例的當(dāng)在z軸方向上向觸覺傳感器施加剪力時(shí)電容的變化；
[0070]圖11示出根據(jù)其它示例實(shí)施例的觸覺傳感器的平面圖；
[0071]圖12示出根據(jù)其它示例實(shí)施例的當(dāng)在X軸方向上向觸覺傳感器施加剪力時(shí)電容的變化；
[0072]圖13示出根據(jù)其它示例實(shí)施例的當(dāng)在負(fù)X軸方向上向觸覺傳感器施加剪力時(shí)電容的變化；
[0073]圖14示出根據(jù)其它示例實(shí)施例的當(dāng)在y軸方向上向觸覺傳感器施加剪力時(shí)電容的變化；
[0074]圖15示出根據(jù)其它示例實(shí)施例的當(dāng)在負(fù)I軸方向上向觸覺傳感器施加剪力時(shí)電容的變化。
【具體實(shí)施方式】
[0075]現(xiàn)在,將詳細(xì)參照示例實(shí)施例,在附圖中示出了示例實(shí)施例的示例，其中，類似的附圖標(biāo)記始終表示類似的元件。
[0076]圖1示出根據(jù)示例實(shí)施例的觸覺傳感器100的分解透視圖。圖2示出觸覺傳感器100的平面圖并且圖3示出觸覺傳感器100的剖視圖。
[0077]參照?qǐng)D1至圖3，觸覺傳感器100可以包括例如上基板110、下基板120、設(shè)置到上基板110的第一電極130、設(shè)置到下基板120的第二電極140、設(shè)置在上基板110和下基板120之間的介電物質(zhì)150。
[0078]上基板110可以設(shè)置成平板形式，以形成觸覺傳感器100的上表面。下基板120可以形成觸覺傳感器100的下表面，并且也可以設(shè)置成平板形式。上基板110和下基板120可以由具有優(yōu)良電特性的聚酰亞胺制成，但這并非限制。電布線可以安裝在上基板110和下基板120處。電布線可以連接到外部電源(未示出)，使得第一電極130和第二電極140被供電。
[0079]多個(gè)第一電極130可以附著到上基板110。多個(gè)第二電極140可以附著到下基板120。在圖1中，第一電極130和第二電極140是平坦的矩形形狀。然而，第一電極130和第二電極140的形狀不限于矩形形狀，而是可以可選擇地是任何其它平坦的形狀。第一電極130和第二電極140可以由對(duì)于電極而言公知的材料例如石墨烯制成。多個(gè)第一電極130可以連接到上基板110，并且可以彼此分開預(yù)定間隔。當(dāng)外部電源連接到第一電極130和第二電極140時(shí)，相反的電極性被施加到第一電極130和第二電極140。例如，當(dāng)正極性被施加到第一電極130時(shí)，負(fù)極性可以被施加到第二電極140。相反地，當(dāng)負(fù)極性被施加到第一電極130時(shí)，正極性可以被施加到第二電極140。
[0080]多個(gè)第一電極130可以分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)第二電極140。也就是說，多個(gè)第一電極130可以基于一對(duì)一的關(guān)系匹配多個(gè)第二電極140。換句話講，對(duì)于每個(gè)第一電極130，存在匹配的或?qū)?yīng)的第二電極140。這里，當(dāng)上基板110覆蓋下基板120的上部時(shí)，與第一電極130對(duì)應(yīng)的第二電極140可以被設(shè)置成面對(duì)第一電極130的至少一部分。也就是說，與第一電極130對(duì)應(yīng)的第二電極140可以被設(shè)置成使得每個(gè)第二電極的至少一部分與對(duì)應(yīng)的第一電極130的一部分疊置。
[0081]當(dāng)向上基板110施加剪力時(shí)，第一電極130可以相對(duì)于與第一電極130對(duì)應(yīng)的第二電極140在剪力的方向上移動(dòng)。例如，當(dāng)向右地向上基板110施加剪力時(shí)，第一電極130可以相對(duì)于對(duì)應(yīng)的第二電極140向右移動(dòng)。當(dāng)向左地向上基板110施加剪力時(shí)，第一電極130可以相對(duì)于對(duì)應(yīng)的第二電極140向左移動(dòng)。因此，當(dāng)向上基板110或下基板120施加剪力時(shí)，第一電極130和第二電極140彼此面對(duì)的面積可以增大或減小。也就是說，第一電極130的與對(duì)應(yīng)的第二電極140疊置的部分會(huì)發(fā)生變化。[0082]第一電極130和第二電極140彼此部分地面對(duì)并且相反的極性被施加到第一電極130和第二電極140。因此，可以在第一電極130和第二電極140之間的空間中產(chǎn)生電場(chǎng)。按照與電容器類似的方式，電荷可以積聚在第一電極130和第二電極140處。
[0083]介電物質(zhì)150可以設(shè)置在上基板110和下基板120之間。詳細(xì)地，介電物質(zhì)150可以設(shè)置在第一電極130和第二電極140之間。當(dāng)向介電物質(zhì)150施加電場(chǎng)時(shí)，在介電物質(zhì)150處可發(fā)生電極化，但不產(chǎn)生直流。介電物質(zhì)150可以基本上為平行六面體形狀，例如長(zhǎng)方體形狀，以被設(shè)置在上基板110和下基板120之間。介電物質(zhì)150可以具有大于或等于上基板110和下基板120的表面積的表面積。介電物質(zhì)150可以包括容易伸展并壓縮的具有高介電常數(shù)的材料。例如，介電物質(zhì)150可以是包括硅樹脂或聚合物的合成物。由于介電物質(zhì)150由能伸展并能壓縮的材料制成，因此當(dāng)向上基板110或下基板120施加垂直力時(shí)，介電物質(zhì)150可以被壓縮，然后可以返回到初始形狀。
[0084]當(dāng)ε代表介電物質(zhì)150的介電常數(shù)時(shí)，可以如下地表達(dá)第一電極130和對(duì)應(yīng)的第二電極140之間的電容C。
【權(quán)利要求】
1.一種觸覺傳感器,包括: 第一基板，包括多個(gè)第一電極； 第二基板，包括與所述多個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二電極；以及 介電物質(zhì)，設(shè)置在第一基板和第二基板之間， 其中，與第一電極中的任一個(gè)對(duì)應(yīng)的第二電極在一個(gè)方向上偏離第一電極中的所述任一個(gè)，而與鄰近第一電極中的所述任一個(gè)的另一個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的第二電極在不同方向上偏離所述另一個(gè)第一電極。
2.如權(quán)利要求1所述的觸覺傳感器，其中，第一電極中的所述任一個(gè)和與第一電極中的所述任一個(gè)對(duì)應(yīng)的第二電極與所述另一個(gè)第一電極和與所述另一個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的第二電極線對(duì)稱。
3.如權(quán)利要求1所述的觸覺傳感器，其中，彼此對(duì)應(yīng)的第一電極和第二電極僅部分地疊置。
4.如權(quán)利要求1所述的觸覺傳感器,其中， 當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的至少一部分和與第一電極中的所述至少一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容變化，并且 當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的所述至少一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容變化。
5.如權(quán)利要求4所述的觸覺傳感器，其中， 當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，不同于第一電極中的所述至少一部分的第一電極中的至少另一部分和與第一電極的所述至少另一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容變化，并且 當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極的所述至少另一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容增大或減小。
6.如權(quán)利要求3所述的觸覺傳感器，其中， 當(dāng)向第一基板施加力時(shí)，第一基板相對(duì)于第二基板水平和垂直地移動(dòng)，并且使用第一電極和第二電極之間的疊置面積的變化測(cè)量施加到第一基板的剪力的大小和方向，并使用第一電極和第二電極之間的距離的變化測(cè)量施加到第一基板的垂直力的大小。
7.如權(quán)利要求3所述的觸覺傳感器，其中， 至少四個(gè)第一電極和與所述至少四個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的至少四個(gè)第二電極形成一個(gè)單元組， 所述單元組中包括的所述至少四個(gè)第一電極和所述至少四個(gè)第二電極分開預(yù)定間隔，并且 所述單元組中包括的所述至少四個(gè)第一電極彼此分開的距離大于所述單元組中包括的所述至少四個(gè)第二電極彼此分開的距離，使得所述至少四個(gè)第一電極的內(nèi)邊緣與所述至少四個(gè)第二電極的外邊緣疊置。
8.如權(quán)利要求7所述的觸覺傳感器，其中， 所述一個(gè)單元組包括四個(gè)第一電極和與所述四個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的四個(gè)第二電極，所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二 電極被布置成分別形成虛擬矩形的頂角，并且所述四個(gè)第一電極被設(shè)置成與虛擬矩形的中心的距離比所述四個(gè)第二電極與虛擬矩形的中心的距離長(zhǎng)。
9.如權(quán)利要求3所述的觸覺傳感器，其中，當(dāng)向第一基板或第二基板施加垂直力時(shí)，第一電極中的至少一部分和與第一電極中的所述至少一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容增大。
10.如權(quán)利要求1所述的觸覺傳感器，其中，介電物質(zhì)是能伸展并能壓縮的。
11.如權(quán)利要求10所述的觸覺傳感器，其中，介電物質(zhì)是包括硅樹脂或聚合物的合成物。
12.如權(quán)利要求10所述的觸覺傳感器，其中，介電物質(zhì)的沒有與第一電極疊置也沒有與第二電極疊置的部分被形成為空腔。
13.如權(quán)利要求10所述的觸覺傳感器，其中，介電物質(zhì)包括凹進(jìn)以允許空氣流動(dòng)的空氣通路。
14.如權(quán)利要求1所述的觸覺傳感器，其中，第一電極和第二電極由石墨烯制成。
15.—種觸覺傳感器,包括: 第一基板，包括多個(gè)第一電極； 第二基板，包括與所述多個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二電極；以及 介電物質(zhì)，設(shè)置在第一基板和第二基板之間， 其中，第一電 極和第二電極被交替地布置成彼此部分地疊置， 其中，當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的至少一些和與第一電極中的所述至少一些對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容變化， 其中，當(dāng)在與第一方向相反的方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的所述至少一些和與第一電極中的所述至少一些對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容以與當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)相反的方式變化。
16.如權(quán)利要求15所述的觸覺傳感器，其中， 當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，不同于第一電極中的所述至少一些的第一電極中的至少另一部分和與第一電極中的所述至少另一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容變化，并且 當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的所述至少另一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容以與當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)相反的方式變化。
17.如權(quán)利要求15所述的觸覺傳感器，其中， 至少四個(gè)第一電極和與所述至少四個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的至少四個(gè)第二電極形成一個(gè)單元組， 所述單元組中包括的所述至少四個(gè)第一電極和所述至少四個(gè)第二電極分開預(yù)定間隔，并且 所述單元組中包括的所述至少四個(gè)第一電極彼此分開的距離大于所述單元組中包括的所述至少四個(gè)第二電極彼此分開的距離，使得所述至少四個(gè)第一電極的內(nèi)側(cè)部與所述至少四個(gè)第二電極的外側(cè)部疊置。
18.如權(quán)利要求17所述的觸覺傳感器，其中， 所述一個(gè)單元組包括四個(gè)第一電極和與所述四個(gè)第一電極對(duì)應(yīng)的四個(gè)第二電極，所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極被布置成分別形成虛擬矩形的頂角，并且 所述四個(gè)第一電極被設(shè)置成與虛擬矩形的中心的距離比所述四個(gè)第二電極與虛擬矩形的中心的距離長(zhǎng)。
19.如權(quán)利要求15所述的觸覺傳感器，其中， 當(dāng)向第一基板或第二基板施加垂直力時(shí)，第一電極中的至少一部分和與第一電極中的所述至少一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容增大。
20.如權(quán)利要求15所述的觸覺傳感器，其中，介電物質(zhì)是能伸展并能壓縮的。
21.如權(quán)利要求20所述的觸覺傳感器，其中，介電物質(zhì)是包括硅樹脂或聚合物的合成物。
22.如權(quán)利要求20所述的觸覺傳感器，其中，介電物質(zhì)的沒有與第一電極疊置也沒有與第二電極疊置的部分被形成為空腔。
23.如權(quán)利要求15所述的觸覺傳感器，其中，第一電極和第二電極由石墨烯制成。
24.—種傳感器,包括: 第一基板，包括四個(gè)第一電極；以及 第二基板，包括四個(gè)第二電極，所述四個(gè)第二電極各自以不同方式與所述四個(gè)第一電極中的每個(gè)部分地疊置，其中，第一電極和第二電極位于不同區(qū)域，第二基板與第一基板分開。
25.如權(quán)利要求24所·述的傳感器，其中， 僅與所述四個(gè)第一電極中的任一個(gè)部分地疊置的第二電極在一個(gè)方向上與所述四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)分開，而僅與鄰近所述四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)的另一個(gè)第一電極部分地疊置的第二電極在另一個(gè)方向上與所述另一個(gè)第一電極分開。
26.如權(quán)利要求24所述的傳感器，其中， 與所述四個(gè)第一電極中的任一個(gè)全部或部分地疊置的第二電極和與鄰近所述四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)的另一個(gè)第一電極全部或部分地疊置的第二電極線對(duì)稱。
27.如權(quán)利要求24所述的傳感器，其中， 當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的至少一部分和僅與所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分部分地疊置的第二電極之間的電容變化，并且 當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分和僅與所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分部分地疊置的第二電極之間的電容變化。
28.如權(quán)利要求27所述的傳感器，其中， 當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，不同于第一電極中的所述至少一部分的第一電極中的至少另一部分和與第一電極中的所述至少另一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容變化，并且 當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的所述至少另一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容變化。
29.如權(quán)利要求24所述的傳感器，其中， 當(dāng)向第一基板施加力時(shí)，第一基板相對(duì)于第二基板水平和垂直地移動(dòng)，并且 使用第一電極和第二電極之間的疊置面積的變化測(cè)量施加到第一基板的剪力的大小和方向，并使用第一電極和第二電極之間的距離的變化測(cè)量施加到第一基板的垂直力的大小。
30.如權(quán)利要求24所述的傳感器，其中， 所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極分開預(yù)定間隔，并且 所述四個(gè)第一電極彼此分開的距離比所述四個(gè)第二電極彼此分開的距離大，使得所述四個(gè)第一電極的內(nèi)側(cè)部與所述四個(gè)第二電極的外側(cè)部疊置。
31.如權(quán)利要求30所述的傳感器，其中， 所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極被布置成分別形成虛擬矩形的四個(gè)頂角，并且 所述四個(gè)第一電極被設(shè)置成與虛擬矩形的中心的距離比所述四個(gè)第二電極與虛擬矩形的中心的距離長(zhǎng)。
32.如權(quán)利要求24所述的傳感器，其中，當(dāng)向第一基板或第二基板施加垂直力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的至少一部分和與所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容增大。
33.如權(quán)利要求24所述的傳感器，其中，在第一基板和第二基板之間設(shè)置有介電物質(zhì)并且介電物質(zhì)是能伸展并能壓縮的。
34.如權(quán)利要求33所述的傳感器，其中，介電物質(zhì)是包括硅樹脂或聚合物的合成物。
35.如權(quán)利要求33所述的傳感器，其中，介電物質(zhì)的沒有與所述四個(gè)第一電極疊置也沒有與所述四個(gè)第二電極疊置的部分被形成為空腔。
36.如權(quán)利要求33所述的傳感器，其中，介電物質(zhì)包括凹進(jìn)以允許空氣流動(dòng)的空氣通`路。
37.如權(quán)利要求24所述的傳感器，其中，所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極由石墨烯制成。
38.一種傳感器,包括: 第一基板，包括四個(gè)第一電極；以及 第二基板，與第一基板分開，其中，第二基板包括四個(gè)第二電極，所述四個(gè)第二電極與所述四個(gè)第一電極部分地疊置，所述四個(gè)第二電極彼此分開的距離比所述四個(gè)第一電極彼此分開的距尚大。
39.如權(quán)利要求38所述的傳感器，其中，僅與所述四個(gè)第一電極中的任一個(gè)部分地疊置的第二電極在一個(gè)方向上與所述四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)分開，而僅與鄰近第一電極中的所述任一個(gè)的另一個(gè)第一電極部分地疊置的第二電極在另一個(gè)方向上與所述另一個(gè)第一電極分開。
40.如權(quán)利要求38所述的傳感器，其中， 所述四個(gè)第一電極中的任一個(gè)和僅與所述四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)部分地疊置的第二電極與鄰近所述四個(gè)第一電極中的所述任一個(gè)的另一個(gè)第一電極和僅與所述另一個(gè)第一電極部分地疊置的第二電極線對(duì)稱。
41.如權(quán)利要求38所述的傳感器，其中， 當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的至少一部分和僅與所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分部分地疊置的第二電極之間的電容變化，并且 當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分和僅與所述四個(gè)第一電極中的所述至少一部分部分地疊置的第二電極之間的電容變化。
42.如權(quán)利要求41所述的傳感器，其中， 當(dāng)在第一方向上向第一基板施加剪力時(shí)，不同于第一電極中的所述至少一部分的第一電極中的至少另一部分和與第一電極中的所述至少另一部分對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容變化，并且 當(dāng)在第一方向的反方向上向第一基板施加剪力時(shí)，第一電極中的所述至少另一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容變化。
43.如權(quán)利要求38所述的傳感器，其中， 當(dāng)向第一基板施加力時(shí)，第一基板相對(duì)于第二基板水平和垂直地移動(dòng)，并且 使用第一電極和第二電極之間的疊置面積的變化測(cè)量施加到第一基板的剪力的大小和方向，并使用第一電極和第二電極之間的距離的變化測(cè)量施加到第一基板的垂直力的大小。
44.如權(quán)利要求38所述的傳感器，其中，所述四個(gè)第一電極的外側(cè)部和所述四個(gè)第二電極的內(nèi)側(cè)部彼此疊置。
45.如權(quán)利要求44所述的傳感器，其中， 所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極被布置成分別形成虛擬矩形的四個(gè)頂角，并且 所述四個(gè)第二電極被設(shè)置成與虛擬矩形的中心的距離比所述四個(gè)第一電極與虛擬矩形的中心的距離長(zhǎng)。
46.如權(quán)利要求38所述的傳`感器，其中，當(dāng)向第一基板或第二基板施加垂直力時(shí)，所述四個(gè)第一電極中的至少一部分和對(duì)應(yīng)的第二電極之間的電容增大。
47.如權(quán)利要求38所述的傳感器，其中，在第一基板和第二基板之間設(shè)置有介電物質(zhì)并且介電物質(zhì)是能伸展并能壓縮的。
48.如權(quán)利要求47所述的傳感器，其中，介電物質(zhì)是包括硅樹脂或聚合物的合成物。
49.如權(quán)利要求47所述的傳感器，其中，介電物質(zhì)的沒有與第一電極疊置也沒有與第二電極疊置的部分被形成為空腔。
50.如權(quán)利要求47所述的傳感器，其中，介電物質(zhì)包括凹進(jìn)以允許空氣流動(dòng)的空氣通路。
51.如權(quán)利要求38所述的傳感器，其中，所述四個(gè)第一電極和所述四個(gè)第二電極由石墨烯制成。
52.—種觸覺傳感器,包括: 上基板，包括多個(gè)第一電極； 下基板，包括多個(gè)第二電極， 其中，第一電極和第二電極包括: 第一組，包括第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極，其中，第一組的每個(gè)第一電極被設(shè)置成相對(duì)于對(duì)應(yīng)的第二電極中的每個(gè)在第一方向上移位，同時(shí)仍然與第一組的對(duì)應(yīng)的第二電極中的每個(gè)部分地疊置第一預(yù)定量；以及 第二組，包括第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極，其中，第二組的每個(gè)第一電極被設(shè)置成相對(duì)于對(duì)應(yīng)的第二電極中的每個(gè)在第二方向上移位，同時(shí)仍然與第二組的對(duì)應(yīng)的第二電極中的每個(gè)部分地疊置第二預(yù)定量；以及 電介質(zhì)，設(shè)置在上基板和下基板之間。
53.—種觸覺傳感器,包括: 上基板，包括多個(gè)第一電極； 下基板，包括多個(gè)第二電極，其中，第一電極和第二電極包括: 第一組，包括均被設(shè)置成彼此疊置第一預(yù)定量的第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極；以及 第二組，包括均被設(shè)置成彼此疊置第二預(yù)定量的第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極；以及 電介質(zhì)，設(shè)置在上基板和下基板之間。
54.—種觸覺傳感器,包括: 上基板，包括多個(gè)第一電極； 下基板，包括多個(gè)第二電極，其中，第一電極和第二電極包括: 第一組，包括第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極，其中，第一組的每個(gè)第一電極被設(shè)置成與第一組的每個(gè)對(duì)應(yīng)的第二電極疊置第一預(yù)定量；以及 第二組，包括第一電極和對(duì)應(yīng)的第二電極，其中，第二組的每個(gè)第一電極被設(shè)置成與第二組的每個(gè)對(duì)應(yīng)的第二電極疊置所述第一預(yù)定量；以及電介質(zhì)，設(shè)置在上基板和下·基板之間。
【文檔編號(hào)】G01D5/241GK103852088SQ201310632826
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月5日
【發(fā)明者】任洙澈, 樸浚我, 田尚勛, 樸鐘辰, 任正均 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社