柔性气体传感器与其制作方法技术

本申请提供了一种柔性气体传感器与其制作方法。该柔性气体传感器包括柔性基底、感应模块与控制及处理电路模块，其中，感应模块设置在柔性基底的第一表面上，用于感知气体并将产生的气体信号输出；控制及处理电路模块设置在第一表面上，且与感应模块电连接，用于控制感应模块的工作以及对感应模块输出的气体信号进行处理。感应模块与控制及处理电路模块设置在柔性基底上，使得整个气体传感器的柔性较好，能够很好地整合应用在曲面或者其他特殊形状的结构中。

【技术实现步骤摘要】
柔性气体传感器与其制作方法
本申请涉及气体检测领域，具体而言，涉及一种柔性气体传感器与其制作方法。
技术介绍
随着环境污染的日益严重，环境检测引起了越来越多的关注，空气检测相关的产品热度也越来越高，各种家用级气体传感器越来越普及。目前民用的电子类气体传感器主要分两类，分别是光学类气体传感器与半导体型电化学传感器。其中，光学类气体传感器通过分析待测气体在红外线下的吸收情况来计算气体的各种成分，此类传感器需要有光源发射器和光源检测器，体积较大且受环境中水蒸气等因素影响较大。半导体型电化学传感器的应用较普遍，该类产品由半导体烧结而成，体积较大且需要进行封装，同时需要结合PCB电路板进行信号放大处理才能得到最终数据，不利于应用于各种特殊形状或者曲面的结构中，同时此类传感器需要通过加热来进行气体检测，能耗较高，响应时间较长，受环境因素的影响较大。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种柔性气体传感器与其制作方法，以解决现有技术中气体传感器的柔性较差，难以应用于曲面或者其他特殊形状的结构中的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种柔性气体传感器，该柔性气体传感器包括：柔性基底；感应模块，设置在上述柔性基底的第一表面上，用于感知气体并将产生的气体信号输出；控制及处理电路模块，设置在上述第一表面上，且与上述感应模块电连接，用于控制上述感应模块的工作以及对上述感应模块输出的上述气体信号进行处理。进一步地，上述感应模块包括：感应膜，上述感应膜的原料包括气敏感知金属氧化物，用于感知气体并产生气体信号；感应电极膜，与上述控制及处理电路模块以及上述感应膜电连接，用于向上述感应膜输入电信号并将上述感应膜产生的上述气体信号输出。进一步地，上述气敏感知金属氧化物包括WO3、SnO2与ZnO中的一种或者多种。进一步地，上述控制及处理电路模块包括：控制电路膜，与上述感应模块的输入端电连接，用于控制上述感应模块的工作；信号处理电路膜，与上述感应模块的输出端电连接，用于对上述感应模块输出的上述气体信号进行处理。进一步地，上述柔性气体传感器包括连接导线，上述连接导线包括纳米银丝。进一步地，上述信号处理电路膜包括OTFT阵列。进一步地，上述柔性基底为PET基底、PVA基底、PEN基底或PI基底。进一步地，上述柔性气体传感器还包括：电源模块，与上述控制及处理电路模块以及上述感应模块电连接，用于向上述控制及处理电路模块与上述感应模块供电；显示模块，与上述控制及处理电路模块电连接，用于显示包括气体浓度的以及气体成分的数据。根据本申请的另一方面，提供了一种柔性气体传感器的制作方法，该制作方法包括：在柔性基底的第一表面上设置感应模块，上述感应模块用于感知气体并将产生的气体信号输出；在上述第一表面上设置控制及处理电路模块，上述控制及处理电路模块与上述感应模块电连接，上述控制及处理电路模块用于控制上述感应模块的工作以及对上述感应模块输出的上述气体信号进行处理。进一步地，上述感应模块包括感应膜与感应电极膜，上述感应模块的制作过程包括：采用喷墨打印法在上述第一表面上打印感应电极膜；采用喷墨打印法将包括气敏感知金属氧化物的墨水打印在上述感应电极膜的远离上述第一表面的表面上形成感应膜，上述感应膜用于感知气体并产生气体信号，上述感应电极膜用于将向上述感应膜输入电信号并将上述感应膜产生的上述气体信号输出，优选上述气敏感知金属氧化物包括WO3、SnO2与ZnO中的一种或者多种。进一步地，上述控制及处理电路模块包括控制电路膜与信号处理电路膜，上述控制及处理电路模块的制作过程包括：采用喷墨打印法在上述第一表面上形成上述控制电路膜，上述控制电路膜与上述感应模块的输入端电连接，上述控制电路膜用于控制上述感应模块的工作；采用喷墨打印法在上述第一表面上形成上述信号处理电路膜，上述信号处理电路膜与上述感应模块的输出端电连接，上述信号处理电路膜用于对上述感应模块输出的上述气体信号进行处理。进一步地，上述形成上述信号处理电路膜的过程包括：采用喷墨打印法在上述第一表面上打印OTFT阵列，上述OTFT阵列与上述感应模块的输出端电连接，上述OTFT阵列用于对上述感应模块输出的上述气体信号进行放大和/或滤波处理。进一步地，上述制作方法还包括：采用喷墨打印法将包括纳米银浆的墨水打印在上述第一表面上形成纳米银丝，进而形成纳米银丝导线和/或纳米银丝电极。应用本申请的技术方案，感应模块与控制及处理电路模块设置在柔性基底上，使得整个气体传感器的柔性较好，能够很好地整合应用在曲面或者其他特殊形状的结构中。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出了根据本申请的一种典型的实施方式提供的柔性气体传感器的结构示意图；图2示出了申请的一种实施例提供的柔性气体传感器的结构示意图；图3示出了申请的另一种实施例提供的柔性气体传感器的结构示意图；以及图4示出了本申请的再一种实施例提供的柔性气体传感器的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：1、柔性基底；2、感应模块；3、控制及处理电路模块；21、感应膜；22、感应电极膜；31、控制电路膜；32、信号处理电路膜。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中的气体传感器的柔性较差，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种柔性气体传感器与其制作方法。本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种柔性气体传感器，如图1所示，该柔性气体传感器包括柔性基底1、感应模块2与控制及处理电路模块3，其中，感应模块2设置在柔性基底1的第一表面上，用于感知气体并将产生的气体信号输出；控制及处理电路模块3设置在上述第一表面上，且与上述感应模块2电连接，用于控制上述感应模块2的工作以及对上述感应模块2输出的上述气体信号进行处理。本申请中的柔性气体传感器中的控制以及处理电路模块对感应模块的工作进行控制并对检测到的气体信号进行处理，使得柔性气体传感器可以得到直观的气体数据；并且，本申请的柔性气体传感器中的感应模块与控制及处理电路模块设置在柔性基底上，使得整个柔性气体传感器的柔性较好，能够很好地应用在曲面或者其他特殊形状的结构中。本申请的一种实施例中，如图2所示，上述感应模块包括感应膜21与感应电极膜22，其中，上述感应膜21的原料包括气敏感知金属氧化物，用于感知气体并产生气体信号；感应电极膜22与上述控制及处理电路模块3以及上述感应膜21电连接，用于向上述感应膜21输入电信号并将上述感应膜21产生的上述气体信号输出(先获取再输出)，上述感应电极膜22向感应膜21输入电信号进而控制其工作。上述的感应膜与感应电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性气体传感器，其特征在于，所述柔性气体传感器包括：柔性基底(1)；感应模块(2)，设置在所述柔性基底(1)的第一表面上，用于感知气体并将产生的气体信号输出；以及控制及处理电路模块(3)，设置在所述第一表面上，且与所述感应模块(2)电连接，用于控制所述感应模块(2)的工作以及对所述感应模块(2)输出的所述气体信号进行处理。

【技术特征摘要】
1.一种柔性气体传感器，其特征在于，所述柔性气体传感器包括：柔性基底(1)；感应模块(2)，设置在所述柔性基底(1)的第一表面上，用于感知气体并将产生的气体信号输出；以及控制及处理电路模块(3)，设置在所述第一表面上，且与所述感应模块(2)电连接，用于控制所述感应模块(2)的工作以及对所述感应模块(2)输出的所述气体信号进行处理。2.根据权利要求1所述的柔性气体传感器，其特征在于，所述感应模块(2)包括：感应膜(21)，所述感应膜(21)的原料包括气敏感知金属氧化物，用于感知气体并产生气体信号；以及感应电极膜(22)，与所述控制及处理电路模块(3)以及所述感应膜(21)电连接，用于向所述感应膜(21)输入电信号并将所述感应膜(21)产生的所述气体信号输出。3.根据权利要求2所述的柔性气体传感器，其特征在于，所述气敏感知金属氧化物包括WO3、SnO2与ZnO中的一种或者多种。4.根据权利要求1所述的柔性气体传感器，其特征在于，所述控制及处理电路模块(3)包括：控制电路膜(31)，与所述感应模块(2)的输入端电连接，用于控制所述感应模块(2)的工作；以及信号处理电路膜(32)，与所述感应模块(2)的输出端电连接，用于对所述感应模块(2)输出的所述气体信号进行处理。5.根据权利要求4所述的柔性气体传感器，其特征在于，所述柔性气体传感器包括连接导线，所述连接导线包括纳米银丝。6.根据权利要求4所述的柔性气体传感器，其特征在于，所述信号处理电路膜(32)包括OTFT阵列。7.根据权利要求1至6中任一项所述的柔性气体传感器，其特征在于，所述柔性基底(1)为PET基底、PVA基底、PEN基底或PI基底。8.根据权利要求1至6中任一项所述的柔性气体传感器，其特征在于，所述柔性气体传感器还包括：电源模块，与所述控制及处理电路模块(3)以及所述感应模块(2)电连接，用于向所述控制及处理电路模块(3)与所述感应模块(2)供电；以及显示模块，与所述控制及处理电路模块(3)电连接，用于显示包括气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李硕，徐重阳，
申请(专利权)人：张家港康得新光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32