[发明专利]集成温湿度传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种集成温湿度传感器，其特征在于，该传感器包括柔性基板(1)、下金属电极(2)、第一氧化石墨烯层(3)、第一金属电极(4)、第二金属电极(5)和第二氧化石墨烯层(6)；

柔性基板(1)固定连接在下金属电极(2)的上表面，柔性基板(1)中设有通孔；第一氧化石墨烯层(3)位于柔性基板(1)的通孔中，且第一氧化石墨烯层(3)充满柔性基板(1)的通孔；第一金属电极(4)和第二金属电极(5)分别与柔性基板(1)的上表面相连接，第一金属电极(4)和第二金属电极(5)之间有间隙，且第一金属电极(4)覆盖第一氧化石墨烯层(3)；第二氧化石墨烯层(6)连接在第一金属电极(4)和第二金属电极(5)的上表面，且延伸到第一金属电极(4)和第二金属电极(5)之间的间隙中，与柔性基板(1)的上表面连接；第一金属电极(4)和第二金属电极(5)之间的间隙和柔性基板(1)的通孔错位布设；所述第一氧化石墨烯层(3)构成温度敏感电容，第二氧化石墨烯层(6)构成湿度敏感电容。

2.按照权利要求1所述的集成温湿度传感器，其特征在于，所述的第一金属电极(4)的顶面和第二金属电极(5)的顶面分别设有引线连接区，第二氧化石墨烯层(6)位于引线连接区的外侧。

3.按照权利要求1或2所述的集成温湿度传感器，其特征在于，所述的第二氧化石墨烯层(6)覆盖在第一金属电极(4)除了引线连接区以外的整个顶面，第二氧化石墨烯层(6)覆盖在第二金属电极(5)除了引线连接区以外的整个顶面。

4.按照权利要求1所述的集成温湿度传感器，其特征在于，所述的柔性基板(1)采用液晶高分子聚合物制成。

5.按照权利要求4所述的集成温湿度传感器，其特征在于，所述的柔性基板(1)通过激光打孔制成通孔。

6.一种权利要求1所述的集成温湿度传感器的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

第一步：对柔性基板(1)进行激光打孔，形成通孔结构；

第二步：利用层压法将柔性基板(1)与金属箔粘合，金属箔为下金属电极(2)；

第三步：在柔性基板(1)上旋涂一层氧化石墨烯层，氧化石墨烯层填充柔性基板(1)的通孔中，形成第一氧化石墨烯层(3)；

第四步：在柔性基板的上表面涂上光刻胶层(7)；

第五步：在柔性基板(1)、第一氧化石墨烯层(3)和光刻胶层(7)上表面溅射一金属层(8)；

第六步：去除光刻胶层(7)以及位于光刻胶层(7)上的金属层(8)，形成第一金属电极(4)和第二金属电极(5)；

第七步：在第一金属电极(4)上表面的一端和第二金属电极(5)上表面的一端分别贴上胶布(9)；

第八步：在第一金属电极(4)、第二金属电极(5)和胶布(9)上旋涂氧化石墨烯薄膜(10)；

第九步：撕去胶布(9)及位于胶布(9)上的氧化石墨烯薄膜(10)，露出第一金属电极(4)的端部和第二金属电极(5)的端部，余下的氧化石墨烯薄膜(10)形成第二氧化石墨烯层(6)，制成传感器。

7.按照权利要求6所述的集成温湿度传感器的制备方法，其特征在于，所述的柔性基板(1)采用液晶高分子聚合物制成。