[發(fā)明專利]化學(xué)傳感器及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410199052.6
• 申請(qǐng)日: 2014-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN103983671B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃祺瑾;吳怡君;許世華;陳嘉祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 友達(dá)光電股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/26
• 分類號(hào): G01N27/26
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006
• 代理人: 梁揮,鮑俊萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種用于量測(cè)及分析化學(xué)物質(zhì)的元件，且特別是有關(guān)于一種化學(xué)傳感器及其制造方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著生醫(yī)技術(shù)的發(fā)展，人體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)量測(cè)技術(shù)逐漸被重視，并希望可借此量測(cè)人體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)以達(dá)到早期發(fā)現(xiàn)與治療的功效。因此，在生醫(yī)技術(shù)方面，化學(xué)傳感器的應(yīng)用也漸趨廣泛多元。

所謂化學(xué)傳感器是指利用化學(xué)分子(如酵素、抗體…等)與標(biāo)的物(如葡萄糖、膽固醇、尿素或乙酰膽堿酯…等)進(jìn)行反應(yīng)，并將反應(yīng)結(jié)果轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)或光學(xué)信號(hào)的一種分析裝置。然而，在現(xiàn)有的化學(xué)傳感器中，當(dāng)電極的線寬過大時(shí)，存在著由于電雙層效應(yīng)造成的擴(kuò)散效率低、以及低信號(hào)噪聲比(S/N?ratio)所造成的低量測(cè)準(zhǔn)確性的問題。此外，由于傳統(tǒng)上是利用網(wǎng)版印刷或是微影工藝來制造化學(xué)傳感器的電極，故所制造出來的化學(xué)傳感器具有電極線寬不均勻而影響再現(xiàn)性及制造成本過高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種化學(xué)傳感器，其具高信號(hào)噪聲比、高量測(cè)準(zhǔn)確性以及均勻的電極線寬。

本發(fā)明提供一種化學(xué)傳感器的制造方法，其具有低的工藝成本及短的工藝時(shí)間。

本發(fā)明的化學(xué)傳感器具有感測(cè)區(qū)且包括基材、電極材料、反應(yīng)材料及蓋板。基材具有至少一溝槽，且溝槽的一端延伸至感測(cè)區(qū)內(nèi)。電極材料填入至少一溝槽內(nèi)，以形成至少一電極，其中電極材料的厚度小于或等于溝槽的深度，且電極的一端延伸至感測(cè)區(qū)內(nèi)。反應(yīng)材料覆蓋位于感測(cè)區(qū)的電極。蓋板位于基材上。

其中，該至少一溝槽為多個(gè)溝槽，且該電極材料填入該些溝槽內(nèi)以形成多個(gè)電極，且該反應(yīng)材料覆蓋位于該感測(cè)區(qū)的該些電極。

其中，該電極材料的厚度小于該至少一溝槽的深度，且部分該反應(yīng)材料填入該至少一溝槽內(nèi)以覆蓋該至少一電極，且位于相鄰的兩溝槽內(nèi)的該反應(yīng)材料彼此分離。

其中，位于相鄰的該些電極上的該反應(yīng)材料未分離開來。

其中，該電極材料包括多種導(dǎo)電材料，且位于該些溝槽內(nèi)的該些導(dǎo)電材料不完全相同。

其中，更包括至少一突起電極，位于該至少一溝槽所在的該基材的一表面上，該至少一突起電極的一端延伸至該感測(cè)區(qū)內(nèi)，該反應(yīng)材料覆蓋位于該感測(cè)區(qū)的該至少一突起電極。

其中，該基材為一軟性基板，且該至少一溝槽位于該軟性基板內(nèi)且不貫穿該軟性基板。

其中，該基材包括：一軟性基板；以及一樹脂層，位于該軟性基板上，其中該些溝槽位于該樹脂層內(nèi)且裸露該軟性基板或是不裸露該軟性基板。

其中，更包括一支撐物，配置在該基材與該蓋板之間并與該蓋板接觸，且在感測(cè)區(qū)中，該支撐物位于該基材的邊緣。

其中，該至少一溝槽的寬度小于25微米。

本發(fā)明提供一種化學(xué)傳感器的制造方法，其中化學(xué)傳感器具有感測(cè)區(qū)。本發(fā)明的化學(xué)傳感器的制造方法包括以下步驟。提供基材。在基材中形成至少一溝槽，且溝槽的一端延伸至感測(cè)區(qū)內(nèi)。在溝槽內(nèi)填入電極材料，以形成至少一電極，其中電極材料的厚度小于或等于溝槽的深度，且電極的端延伸至感測(cè)區(qū)內(nèi)。于感測(cè)區(qū)內(nèi)形成反應(yīng)材料，以覆蓋電極。在基材上配置蓋板。

其中，在該基材形中形成該至少一溝槽的方法包括：提供一軟性基板；以及對(duì)該軟性基板進(jìn)行一圖案化程序，以于該軟性基板內(nèi)形成該至少一溝槽，且該至少一溝槽不貫穿該軟性基板。

其中，在該基材形中形成該至少一溝槽的方法包括：提供一軟性基板；在該軟性基板上形成一樹脂層；以及對(duì)該樹脂層進(jìn)行一圖案化程序，以于該樹脂層內(nèi)形成該至少一溝槽，該至少一溝槽位于該樹脂層內(nèi)且裸露該軟性基板或是不裸露該軟性基板。

其中，該圖案化程序包括一壓膜程序。

其中，在該至少一溝槽內(nèi)填入該電極材料包括一涂布法。

其中，更包括形成至少一突起電極，該至少一突起電極位于該至少一溝槽所在的該基材的表面上。

其中，該至少一突起電極的形成方法包括網(wǎng)版印刷工藝及噴墨涂布工藝。

基于上述，本發(fā)明的化學(xué)傳感器具有均勻的電極線寬、高信號(hào)噪聲比、以及高量測(cè)準(zhǔn)確性與再現(xiàn)性。此外，本發(fā)明所提供的化學(xué)傳感器制造方法能夠有效降低制造成本及縮短制造所需的時(shí)間。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的化學(xué)傳感器的分解圖。

圖2A至圖2E繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的化學(xué)傳感器的制造剖面圖，其中圖2E為圖1沿剖面線I-I'所截取的剖面圖。

圖3A至圖3C繪示本發(fā)明第二實(shí)施例的化學(xué)傳感器的感測(cè)區(qū)的制造剖面圖。