气体感测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种气体感测装置，其适于贴附于体表并包括基板、半导体层、发光组件、第一电极及第二电极。基板由多个叠构层彼此层叠而成，且基板的材料包括纳米纤维素，基板是以三维打印技术形成，以使基板的接触表面与体表紧密贴合。半导体层以三维打印技术形成于基板上。发光组件设置于基板上。第一电极耦接半导体层及发光组件。第二电极耦接半导体层及接地电极。第二电极与第一电极共同设置于半导体层上，且第二电极与第一电极之间维持间距。半导体层的电阻值会依据特定气体的浓度而改变。本发明专利技术的气体感测装置可紧密贴合于使用者的衣物或皮肤，以便于被携带，且易于判读气体感测的结果。

Gas sensing device

The invention provides a gas sensing device, which is suitable for attaching to the body surface and comprises a substrate, a semiconductor layer, a luminous component, a first electrode and a two electrode. The substrate is laminated to each other, and the material of the substrate consists of nanoscale. The substrate is formed by a three-dimensional printing technique to close the contact surface of the substrate closely with the body surface. The semiconductor layer is formed on the substrate by three dimensional printing technology. The light emitting component is set on the substrate. The first electrode is coupled to the semiconductor layer and the light emitting component. The second electrode is coupled to the semiconductor layer and the grounding electrode. The second electrode is arranged on the semiconductor layer together with the first electrode, and the distance between the second electrode and the first electrode is maintained. The resistance of semiconductor layer will change according to the concentration of specific gas. The gas sensing device of the invention can be closely attached to the clothing or skin of the user, so as to be carried easily, and the result of gas sensing can be easily interpreted.

【技术实现步骤摘要】
气体感测装置
本专利技术涉及一种感测装置，且特别涉及一种气体感测装置。
技术介绍
随着科技的发展，半导体已经越来越普遍应用于人类的生活中，化工产业的兴起以及内燃机(即马达)的大量使用，造成日益严重的环境污染，其中空气污染对人类日常生活影响最为直接。因此，在现在空气污染源逐渐增加的情况下，通过气体传感器随时随地检测环境的异常状态已成为一种趋势。而在众多的应用中，通过半导体对所接触的气体有极高的灵敏度，利用半导体所制作的气体感测装置也越来越受到重视。具体来说，气体感测用半导体在接触到特定气体后，其本身的电性特征会随之改变，因此通过检测上述半导体的电性特征，用户就可以观察到上述半导体所处的环境中是否含有上述特定气体。然而，目前的气体感测装置并不是一般人随身必备的物品(例如皮夹、手机等)，加上其体积较大且整体厚度较厚，不利于随身携带，因而更增加了被携带上的负担，而且也容易发生被忘记携带的情况。因此，如何提高气体感测装置的携带便利性以及提升感测结果判读的简易性已成为业界一个重要的课题。
技术实现思路
本专利技术提供一种气体感测装置，其可紧密贴合于使用者的衣物或皮肤，以便于被携带，且易于判读气体感测的结果。本专利技术的气体感测装置适于贴附于体表，并包括基板、半导体层、发光组件、第一电极及第二电极。基板由多个叠构层彼此层叠而成，且基板的材料包括纳米纤维素，基板是以三维打印技术形成，以使基板的接触表面与体表紧密贴合。半导体层以三维打印技术形成于基板上。发光组件设置于基板上。第一电极耦接半导体层及发光组件。第二电极耦接半导体层及接地电极。第二电极与第一电极共同设置于半导体层上，且第二电极与第一电极之间保持间距。半导体层的电阻值会依据特定气体的浓度而改变。在本专利技术的一实施例中，上述的基板的最大厚度介于10微米(μm)至100微米之间在本专利技术的一实施例中，上述的接触表面为平面，以与体表的平面轮廓相符合。在本专利技术的一实施例中，上述的接触表面为曲面，且与体表的曲面轮廓相符合。在本专利技术的一实施例中，上述的气体感测装置还包括黏着层，设置于接触表面，以将基板贴附于体表。在本专利技术的一实施例中，上述的半导体层为金属氧化层。在本专利技术的一实施例中，上述的半导体层的材料包括石墨烯(graphene)、锡、锌、铟、钨、镁、铁或钛之氧化物。在本专利技术的一实施例中，上述的半导体层的电阻值与特定气体的浓度成反比。在本专利技术的一实施例中，上述的发光组件包括发光二极管。在本专利技术的一实施例中，上述的第一电极、第二电极以及发光组件是以三维打印技术形成。基于上述，本专利技术利用三维打印技术来形成气体感测装置中的基板及半导体层，因而能提升气体感测装置的基板与半导体层之间的结合力。并且，基板与使用者接触的接触表面可依据使用者体表的弧度设计并据此打印形成，因此，本专利技术的基板的接触表面可与使用者的体表紧密贴合。再者，以三维打印技术形成的基板的厚度也可有效降低。因此，以三维打印技术形成的基板可有效增进气体感测装置的贴合性以及使用者的使用舒适性。除此之外，基板的材料可包括纳米纤维素，其结构强度高又轻巧，且韧性与强度兼具。因此，使用纳米纤维素所打印出的基板不但结构强度高且重量较轻，因而有利于贴附于使用者的体表而不易掉落或造成使用者的不适。并且，本专利技术利用半导体层的电阻值会依据特定气体的浓度而改变的特性，使半导体层可在特定气体的浓度高于预定值时导通第一电极和第二电极，进而导通发光组件使其发光，因而让使用者易于判读气体感测的结果。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术的实施例的一种气体感测装置的剖面示意图；图2是依照本专利技术的实施例的一种气体感测装置的使用场景示意图；图3是依照本专利技术的实施例的一种气体感测装置的示意框图。附图标记说明：100：气体感测装置110：基板120：半导体层130：发光组件132：下电极134：上电极136：发光单元140：第一电极150：第二电极160：黏着层GND：接地电极S1：接触表面S2：体表Vdd：电源电压具体实施方式图1是依照本专利技术的一实施例的一种气体感测装置的剖面示意图。图2是依照本专利技术的实施例的一种气体感测装置的使用场景示意图。图3是依照本专利技术的实施例的一种气体感测装置的示意框图。请同时参照图1至图3，在本实施例中，气体感测装置100可如图2所示之贴附于使用者的体表，此处的体表可为使用者的衣物或是皮肤表面，其可为平面，亦可为规则或不规则的曲面，本实施例并不以此为限。本实施例的气体感测装置100可如图1所示之包括基板110、半导体层120、发光组件130、第一电极140及第二电极150。在本实施例中，基板110是以三维(three-dimensional,3D)打印技术形成，具体而言，本实施例可利用三维打印装置依据基板110的数字立体模型而打印出气体感测装置100的基板110。举例来说，上述的数字立体模型可为数字立体图像档案，其可透过例如计算机辅助设计(computer-aideddesign,CAD)或动画建模软件等建构而成，并将此数字立体模型横切为多个横截面以供三维打印装置读取，以依据此数字立体模型的横截面将建构材料逐层成形于三维打印装置的打印平台上，而形成多个叠构层。上述的叠构层彼此层叠而形成基板110。也就是说，以三维打印技术而形成的基板110可由多个叠构层彼此层叠而成。更进一步而言，在本实施例中，整个气体感测装置100(包括基板110、半导体层120、发光组件130、第一电极140及第二电极150等组件)皆可利用三维打印技术而形成，以增进气体感测装置100的各组件间的结合力。本实施例的三维打印技术可包括光硬化(Stereolithography)、熔丝制造式(FusedFilamentFabrication,FFF)、熔化压模式(MeltedandExtrusionModeling)、电子束熔化成形(ElectronBeamModeling)或其他合适的三维打印技术，本专利技术并不以此为限。在本实施例中，由于气体感测装置100中的至少基板110是利用三维打印技术而形成，因此，基板110与使用者接触的接触表面S1可依据使用者体表的弧度设计并据此打印形成。具体来说，若使用者的体表S2为平面，则基板110的接触表面S1可据此设计并打印成与使用者的体表S2的平面轮廓相符合的平面，同样地，若使用者的体表S2为曲面，则基板110的接触表面S1可据此设计并打印成与使用者的体表S2的曲面轮廓相符合的曲面。因此，本实施例的基板110的接触表面S1可与使用者的体表S2紧密贴合。并且，三维打印装置可依实际产品需求而打印出厚度极薄的基板110，也就是说，以三维打印技术而形成的基板110的厚度可有效降低。在本实施例中，基板的最大厚度约介于10微米(μm)至100微米之间。因此，以三维打印技术而形成的基板110可有效增进气体感测装置100的贴合性以及使用者的使用舒适性。此外，在本实施例中，基板110的材料可包括纳米纤维素(cellulosenanofibril,CNF)，其是一种通过分解植物纤维而制成的直径仅为3纳米至4纳米的纤维材料。纳米纤维素的结构强度高又轻巧，且韧性与强度兼具。一般而言，纳米纤维素的重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体感测装置，其特征在于，适于贴附于体表，所述气体感测装置包括：基板，由多个叠构层彼此层叠而成，且所述基板的材料包括纳米纤维素，所述基板是以三维打印技术形成，以使所述基板的接触表面与所述体表紧密贴合；半导体层，以三维打印技术形成于所述基板上；发光组件，设置于所述基板上；第一电极，耦接所述半导体层及所述发光组件；以及第二电极，耦接所述半导体层及接地电极，所述第二电极与所述第一电极共同设置于半导体层上，且所述第二电极与所述第一电极之间保持间距，其中所述半导体层的电阻值依据特定气体的浓度而改变。

【技术特征摘要】
1.一种气体感测装置，其特征在于，适于贴附于体表，所述气体感测装置包括：基板，由多个叠构层彼此层叠而成，且所述基板的材料包括纳米纤维素，所述基板是以三维打印技术形成，以使所述基板的接触表面与所述体表紧密贴合；半导体层，以三维打印技术形成于所述基板上；发光组件，设置于所述基板上；第一电极，耦接所述半导体层及所述发光组件；以及第二电极，耦接所述半导体层及接地电极，所述第二电极与所述第一电极共同设置于半导体层上，且所述第二电极与所述第一电极之间保持间距，其中所述半导体层的电阻值依据特定气体的浓度而改变。2.根据权利要求1所述的气体感测装置，所述基板的最大厚度介于10微米至100微米之间。3.根据权利要求1所述的气体感测装置，所述接触表面为平面，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢明宏，何羽轩，蔡明志，朱彦瑞，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71