阻障层及包括该阻障层的气体传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种阻障层及包括该阻障层的气体传感器。该阻障层包括一多孔结构。前述多孔结构包括聚合物材料、氧化物以及含氟材料。前述氧化物与聚合物材料之间形成有一化学键。含氟材料与前述聚合物材料和氧化物组装成一复合物结构。一复合物结构。一复合物结构。

【技术实现步骤摘要】
阻障层及包括该阻障层的气体传感器


[0001]本专利技术有关于一种阻障层及包括前述阻障层的气体传感器，特别是有关于一种包括具有聚合物、氧化物及含氟材料的阻障层及包括前述阻障层的气体传感器。

技术介绍

[0002]目前，环境传感器普遍应用于电子装置中，以对气压、湿度或各种气体进行感测。上述传感器需应用客制化的特殊封装，使得传感器本身显露于环境中以进行感测，又不受环境中的液体、水气、灰尘影响而失效。一般而言，会以具有透气性的薄膜作为传感器的保护结构。
[0003]然而，具有防水及/或防尘功能的传感器成本相当高。因此，如何使可防水及/或防尘的传感器成本降低并使其普及化始为一重要的课题。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术一些实施例，提供一种有机无机复合材料，包括：聚合物材料、氧化物以及含氟材料。前述氧化物与聚合物材料之间形成有一化学键。含氟材料与前述聚合物材料和氧化物组装成一复合物结构。
[0005]根据本专利技术一些实施例，提供一种气体传感器，包括前述阻障层。
[0006]为让本专利技术的特征或优点能更明显易懂，下文特举出实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
[0007]图1A至1E显示根据本专利技术一些实施例的多孔结构的制造过程的示意图。
[0008]图2显示根据本专利技术一些实施例的多孔结构的放大图。
[0009]图3显示根据本专利技术一些实施例的多孔结构的放大图。
[0010]图4显示根据本专利技术一些实施例的多孔结构的放大图。
[0011]图5显示根据本专利技术一比较例的薄膜的放大图。
[0012]图6显示根据本专利技术一些实施例的多孔结构的相对湿度与电容值的关系图。
[0013]图7A-图7C显示根据本专利技术一些实施例的气体传感器的制造过程的示意图。
[0014]附图标记说明：
[0015]100:复合物；
[0016]110:复合溶剂系统；
[0017]111:复合溶剂系统；
[0018]120:容器；
[0019]130:基材；
[0020]140:组合结构；
[0021]150:孔洞；
[0022]200:多孔结构；
[0023]300:气体传感器；
[0024]310:基板；
[0025]320:电极；
[0026]330:薄膜；
[0027]340:阻障层。
具体实施方式
[0028]以下针对本专利技术提供的阻障层及气体传感器作详细说明。应了解的是，以下的叙述提供许多不同的实施例，用以实施本专利技术一些实施例的不同方案。以下所述特定的组件及排列方式仅为简单清楚描述本专利技术一些实施例。当然，这些仅用以举例而非本专利技术的限定。在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本专利技术一些实施例，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关连性。
[0029]在文中，“约”、“大约”、“实质上”的用语通常表示在一给定值或范围的20％内，较佳是10％内，更佳是5％内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”、“大约”、“实质上”的情况下，仍可隐含“约”、“大约”、“实质上”的含义。此外，用语“介于第一数值至第二数值之间”表示所述范围包含第一数值、第二数值以及它们之间的其它数值。
[0030]除非另外定义，在文中使用的全部用语(包含技术及科学用语)具有与本专利技术所属
的技术人员通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语例如在通常使用的字典中定义用语，应被解读成具有与相关技术及本专利技术的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在本专利技术实施例有特别定义。
[0031]根据本专利技术一些实施例，提供一种多孔结构，其包括：聚合物材料、氧化物以及含氟材料。前述氧化物与聚合物材料之间形成有一化学键。含氟材料与前述聚合物材料和氧化物组装成一复合物结构。
[0032]在一些实施例中，前述聚合物材料为具有羟基(-OH)的高分子材料，例如包括如下所示的重复单元：
[0033][0034]在一些实施例中，m为1至10000的整数，但本专利技术并不限于此。在又一些实施例中，聚合物材料包括如下所示的重复单元：
[0035][0036]在一些实施例中，n为1至10000的整数，R1为(CH2)
i
H、(OC2H4)
j
H、(OC3H6)
k
H或其两种以上的组合，i为0至24的整数，j为0至18的整数，且k为0至12的整数，但本专利技术并不限于此。应注意的是，多个基团R1之间可彼此相同或不同，或部分相同且部分不同。
[0037]举例而言，前述氧化物可以是氧化石墨烯(graphene oxide)、还原式氧化石墨烯(reduced graphene oxide)、氧化硅、金属氧化物、包含前述金属氧化物的前驱物的金属青铜类化合物(metal bronze compound)。在一些实施例中，前述氧化物包括如下所示的单元：
[0038]A
x
M
y
O
z
通式(III)。
[0039]在一些实施例中，A包括至少一种阳离子。M包括过渡金属、类金属的至少一种阳离子，或者是碳离子。y为作为M的过渡金属离子、类金属离子，或者是碳离子的至少一种离子的数目的和。z为氧离子的数目。x、y与z的值使通式(III)的电荷数达到平衡。
[0040]在一些实施例中，A包括至少一种阳离子，例如是氢离子、碱金属离子、碱土金属离子、稀土金属离子、铵类离子或其组合。举例来说，阳离子可为氢(H)离子、锂(Li)离子、钠(Na)离子、钾(K)离子、铷(Rb)离子、铯(Cs)离子、银(Ag)离子或其组合。然而，本专利技术的作为A的阳离子并不限于上述列举的阳离子。M包括过渡金属与类金属的至少一种离子，或者是碳离子。过渡金属例如是锡(Sn)、钛(Ti)、锆(Zr)、铈(Ce)、铪(Hf)、钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)、铌(Nb)、钽(Ta)、铼(Re)、钌(Ru)、铂(Pt)或其组合，但本专利技术并不以此为限。类金属例如是硅(Si)、硼(B)、锗(Ge)、砷(As)或其组合，但本专利技术并不以此为限。M亦可表示为碳(C)，但本专利技术并不以此为限。
[0041]在一些实施例中，前述含氟材料可以是经磺酸酯化的全氟烷化合物(perfluorinated compounds,PFCs)、经磺酸酯化的含氟高分子、经磷酸酯化的全氟烷化合物。举例而言，前述含氟材料可包括由例如碳氟化合物所形成碳数4至18的全氟烷基(C4-C18perfluoroalkyl chain)、碳氟化合物所形成的聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)以及例如由磺酸(sulfonic acid)、磷酸(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻障层，包括：一多孔结构，包括：一聚合物材料；一氧化物，与所述聚合物材料之间具有一化学键；以及一含氟材料，与所述聚合物材料和所述氧化物组装成一复合物结构。2.如权利要求1所述的阻障层，其中该聚合物材料包括如下所示的重复单元：其中，m为1至10000的整数。3.如权利要求1所述的阻障层，其中所述聚合物材料包括如下所示的重复单元：其中n为1至10000的整数，R1为(CH2)
i
H、(OC2H4)
j
H、(OC3H6)
k
H或其两种以上的组合，i为0至24的整数，j为0至18的整数，且k为0至12的整数。4.如权利要求3所述的阻障层，其中多个R1之间彼此相同或不同，或部分相同且部分不同。5.如权利要求1所述的阻障层，其中所述氧化物包括如下所示的单元：A<...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明志，
申请(专利权)人：新唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：