靜電電容式傳感器的制造方法
【專利摘要】靜電電容式傳感器(1)具備：聚合物制的電介質層(10)；配置在電介質層(10)的正面側的長條狀的正面側電極(01X～08X)；配置在電介質層(10)的背面側的長條狀的背面側電極(01Y～08Y)；與正面側電極連接的正面側布線(01x～08x)；與背面側電極連接的背面側布線(01y～08y)；以及在正面側電極與背面側電極之間形成的多個檢測部(A0101～A0808)。正面側電極和背面側電極分別具有：包含粘合劑和導電材料的長條狀的電極主體(21、31)；在電極主體(21、31)的長度方向上延伸且體積電阻率比電極主體(21、31)小的延長布線部(22、32)，其中，正面側布線和背面側布線與電極主體(21、31)相比體積電阻率小。
【專利說明】靜電電容式傳感器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種能夠根據靜電電容的變化檢測面壓分布的靜電電容式傳感器，詳 細地說，涉及其電極以及布線結構。
【背景技術】
[0002] 例如，如專利文獻1所公開的那樣，能夠隔著電介質層地配置正面側電極和背面 側電極而構成靜電電容式傳感器。在正反方向上相向的正面側電極和背面側電極之間，形 成有多個檢測部。如果對靜電電容式傳感器施加負荷，則與被施加負荷的部分對應的檢測 部的厚度、即正面側電極和背面側電極之間的距離減小。由此，檢測部的靜電電容增大。靜 電電容式傳感器根據該靜電電容的變化而檢測面壓分布。
[0003] 在專利文獻1所公開的靜電電容式傳感器中，電介質層由彈性體構成。由此，為了 不對電介質層的彈性變形產生限制，正面側電極、背面側電極（以下適當地統稱為"電極"） 分別由包含彈性體的聚合物和碳黑的導電涂料形成。為了使正面側布線、背面側布線（以 下適當地統稱為"布線"）與電極相比電阻小，而分別由包含彈性體的聚合物和銀粉末的導 電涂料形成正面側布線、背面側布線。
[0004] 專利文獻1 :日本特開2010-43881號公報
[0005] 專利文獻2 :日本特開2010-21371號公報
[0006] 專利文獻3 :日本特公平6-29801號公報
[0007] 專利文獻4 :日本特開2008-224334號公報
【發明內容】
[0008] 發明要解決的問是頁
[0009] 根據以下的公式（1)計算物體的電阻。
[0010] r = p L/S ... (1)
[0011] 在公式（1)中，r是電阻，P是體積電阻率，L是長度，S是截面積（厚度X寬度）。 如根據公式（1)可知的那樣，在截面積固定的情況下，物體的長度越長，則電阻r越大。在 上述的靜電電容式傳感器中，電極呈現帶狀。因此，在將布線與電極的長度方向一端連接的 情況下，越是從布線的連接部遠離，即越是接近長度方向的另一端，則電極的電阻越大。在 電極的電阻不同時，靜電電容會產生偏差，其結果是會產生位置依存性，即根據檢測部的位 置而面壓分布的測定精度不同。
[0012] 碳黑的體積電阻率比銀等金屬大。因此，在由包含碳黑的導電涂料形成電極時，基 于相對于布線的連接部的距離產生的電阻的增加增大。因此，在從布線的連接部遠離的下 游側的檢測部中，無法正確地檢測出靜電電容的問題更顯著。另一方面，作為布線材料，已 知在粘合劑中填充了銀粉末所得的銀膏。由銀膏形成布線的電阻小。因此，如果由銀膏形 成電極，則長度方向上的電阻的增加緩和。但是，銀粉末比碳黑昂貴。因此，在由銀膏形成 占大面積的電極時，成本提高。
[0013] 本發明就是鑒于這樣的情況而提出的，其課題在于：提供一種抑制電極的長度方 向上的電阻的增加而比較廉價并且面壓分布的測定精度高的靜電電容式傳感器。
[0014] 用于解決問題的方案
[0015] (1)為了解決上述課題，本發明的靜電電容式傳感器具備：聚合物制的電介質層； 配置在該電介質層的正面側的長條狀的正面側電極；配置在該電介質層的背面側的長條狀 的背面側電極；與該正面側電極連接的正面側布線；與該背面側電極連接的背面側布線； 以及在正反方向上相向的該正面側電極與該背面側電極之間形成的多個檢測部，該靜電電 容式傳感器能夠根據該檢測部的靜電電容的變化檢測面壓分布，該靜電電容式傳感器的特 征在于，該正面側電極和該背面側電極分別具有：包含粘合劑和導電材料的長條狀的電極 主體；在該電極主體的長度方向上延伸且體積電阻率比該電極主體小的延長布線部，其中， 該正面側布線及該背面側布線與該電極主體相比體積電阻率小。
[0016] 在本發明的靜電電容式傳感器中，正面側電極和背面側電極分別具有長條狀的電 極主體和延長布線部。延長布線部與電極主體相比體積電阻率小，在電極主體的長度方向 上延伸地配置。通過由電極主體和延長布線部構成電極，與只由電極主體構成的情況相比， 能夠抑制電極的長度方向上的電阻的增加，并且能夠減小電極主體的電阻。因此，在本發明 的靜電電容式傳感器中，因檢測部的位置造成的電容的偏差少，面壓分布的測定精度高。
[0017] 另外，在本發明的靜電電容式傳感器中，即使使用比較廉價的導電性碳粉末作為 電極主體的導電材料，也能夠實現導電性高、長度方向上的電阻的增加小的電極。因此，能 夠比較廉價地制造本發明的靜電電容式傳感器。
[0018] 順便地說，在上述專利文獻3中，公開了用包含碳粉末的導電膏制的保護膜覆蓋 銀膏制的布線的布線基板。但是，專利文獻3所公開的是布線基板的技術。即，只不過是通 過用保護膜覆蓋銀布線來抑制銀布線的遷移，確保相鄰的布線間的絕緣性。因此，并沒有考 慮到抑制電極的長度方向上的電阻的增加。另外，在上述專利文獻4、5中，公開了具備相對 的一對電極的銀電極。作為電極，公開了被碳電極覆蓋的銀電極。在此，碳電極只不過是銀 電極的保護膜。因此，在專利文獻4、5中，也沒有考慮到抑制電極的長度方向上的電阻的增 加。
[0019] (2)優選在上述（1)的結構中，可以構成為由相同的材料連續地形成上述正面側 電極的上述延長布線部和上述背面側布線，由相同的材料連續地形成上述背面側電極的該 延長布線部和上述背面側布線。
[0020] 正面側電極和背面側電極的延長布線部、正面側布線、以及背面側布線的體積電 阻率都比電極主體的體積電阻率小。因此，能夠用相同的材料形成延長布線部、正面側布線 和背面側布線。根據本結構，只通過在電極主體的長度方向上延長正面側布線、背面側布 線，就能夠容易地形成延長布線部。
[0021] (3)優選在上述⑴或⑵的結構中，可以構成為上述電極主體的上述粘合劑是樹 脂。
[0022] 電極主體包含粘合劑和導電材料。作為粘合劑，能夠使用樹脂、彈性體（交聯橡膠 以及熱可塑性彈性體）。作為導電材料，能夠使用碳黑、石墨粉末等導電性碳粉末、銀、銅等 金屬粉末。在本結構中，使用樹脂作為粘合劑。樹脂與彈性體相比，具有以下優點，即難以 老化，抗風化和印刷特性良好。另外，在形成電極主體的情況下，還具有電阻的隨時間變化 小的優點。
[0023] (4)優選在上述⑴?⑶的任意一個結構中，可以構成為上述電極主體的體積電 阻率是1X 101 Ω · cm以下。
[0024] 在本結構中，電極主體的體積電阻率比較小。因此，也可以不考慮與電極主體的長 度方向交叉的方向上的電阻的增加。因此，只通過沿著電極主體的長度方向配置延長布線 部，就能夠減小電極主體的電阻。
[0025] (5)優先在上述⑴?⑷的任意一個結構中，可以構成為上述延長布線部包含粘 合劑和金屬粉末。
[0026] -般，金屬的體積電阻率小。由此，根據本結構，能夠容易地形成體積電阻率比電 極主體小的延長布線部。另外，在使用包含粘合劑和金屬粉末的導電涂料時，能夠利用印刷 法等，容易地將薄膜狀的延長布線部形成為各種形狀。
[0027] 作為金屬粉末，可以使用從銀、金、銅、鎳、銠、鈀、鉻、鈦、鉬、鐵、以及它們的合金中 選擇出的一種以上的粉末。另外，也可以使用由銀覆蓋銅粉末等被金屬覆蓋的粒子構成的 粉末。金屬粉末既可以單獨地使用一種，也可以混合使用兩種以上。其中，銀的體積電阻率 小，因此是適合的。因此，可以使用銀粉末、銀覆蓋銅粉末、銀合金粉末作為金屬粉末。
[0028] 延長布線部的體積電阻率比電極主體的體積電阻率小即可。例如，在體積電阻值 是IX 1(Γ3Ω · cm以下時，電極的導電性提高效果高，是適合的。
[0029] (6)優選在上述⑴?（5)的任意一個結構中，可以構成為在上述正面側電極和上 述背面側電極的各個中，連接上述正面側布線或上述背面側布線的上游端部與長度方向末 端的下游端部之間的電阻是3000 Ω以下。
[0030] 根據本結構，能夠減小長的電極主體的電阻。由此，向形成在從布線的連接部遠離 的電極之間的檢測部也供給充分的電流，因此能夠正確地測定靜電電容。因此，根據本結 構，因檢測部的位置造成的靜電電容的偏差更少，面壓分布的測定精度更高。
[0031] (7)優選在上述（1)?（6)的任意一個結構中，可以構成為上述延長布線部的面積 比上述電極主體的面積小。
[0032] 在延長布線部使用成本高的金屬粉末的情況下，能夠與面積小的量對應地降低金 屬粉末的使用量。由此，能夠削減成本，能夠實現更廉價的電極、進而靜電電容式傳感器。
[0033] (8)優選在上述⑴?（7)的任意一個結構中，可以構成為上述電極主體和上述延 長布線部都通過印刷法形成。
[0034] 根據印刷法，在延長布線部的厚度薄的情況、面積大的情況下，都能夠容易地形 成。另外，在印刷法中，容易區分進行涂膜的部分和不進行涂膜的部分的涂抹。因此，即使 電極主體、延長布線部是細線、復雜的形狀，也能夠容易地形成。作為印刷法，例如能夠列舉 噴墨印刷、柔性版印刷、凹版印刷、絲網印刷、補白印刷、平版印刷等。其中，也能夠使用高粘 度的涂料，從容易調整涂膜厚度的理由出發，絲網印刷法是適合的。
[0035] (9)優選在上述（1)?（8)的任意一個結構中，可以構成為還具備隔著上述電介質 層而配置的一對正面側薄片和背面側薄片，上述正面側電極被形成在該正面側薄片的與該 電介質層接觸的背面，該正面側電極的上述延長布線部被夾在上述電極主體與該正面側薄 片之間來安裝，上述背面側電極被形成在該背面側薄片的與該電介質層接觸的正面，該背 面側電極的該延長布線部被夾在該電極主體與該背面側薄片之間來安裝。
[0036] 例如，在電介質層由彈性體或樹脂的發泡體構成的情況下，難以在電介質層的正 背兩面直接形成電極。對于該點，根據本結構，即使不直接形成在電介質層上，也能夠將正 面側電極配置在電介質層的正面，將背面側電極配置在背面。因此，電介質層的材料選擇的 自由度提高。
[0037] 在直接在電介質層的正背兩面形成電極的情況下，利用壓縮時的電介質層的伸長 所伴隨的電極間距離和電極面積的變化，檢測負荷。因此，在希望檢測比較小的負荷的情況 下，必須對電介質層使用柔軟（彈性率小）的材料使得電介質層容易變形。在該情況下，電 介質層容易老化等而耐久性成為問題。對于該點，根據本結構，在正面側薄片上形成正面側 電極，在背面側薄片上形成背面側電極。因此，能夠主要根據電極間距離（檢測部的厚度） 的變化所伴隨的靜電電容的變化而檢測負荷。因此，也容易檢測比較小的負荷。
[0038] 根據本結構，延長布線部被夾在電極主體和正面側薄片（或背面側薄片）之間來 安裝。因此，延長布線部難以與空氣接觸，由此即使在延長布線部中包含金屬粒子，金屬粒 子也難以氧化。因此，即使長期使用，延長布線部的導電性也難以降低。即，根據本結構，電 極的耐久性高。
[0039] (10)優選在上述⑴?（9)的任意一個結構中，可以構成為以充電電荷方式或阻 抗方式進行上述靜電電容的測定。
[0040] 在本發明的靜電電容式傳感器中，抑制了電極的長度方向上的電阻的增加。因此， 例如在充電電荷方式中，因檢測部的位置造成的電荷充電量的變化小。因此，面壓分布的測 定精度高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041] 圖1是第一實施方式的靜電電容式傳感器的俯視透視圖。
[0042] 圖2是圖1的II-II截面圖。
[0043] 圖3是該靜電電容式傳感器的正面側電極01X的俯視圖。
[0044] 圖4是該靜電電容式傳感器的背面側電極01Y的俯視圖。
[0045] 圖5是第二實施方式的靜電電容式傳感器的正面側電極01X的俯視圖。
[0046] 圖6是第三實施方式的靜電電容式傳感器的正面側電極01X的俯視圖。
[0047] 圖7是第四實施方式的靜電電容式傳感器的正面側電極01X的俯視圖。
[0048] 圖8是第五實施方式的靜電電容式傳感器的正面側電極01X的俯視圖。
[0049] 圖9是第六實施方式的靜電電容式傳感器的正面側電極01X的俯視圖。
[0050] 附圖標記說明
[0051] 1 :靜電電容式傳感器；10 :電介質層；11 :烙接部；20 :正面側薄片；21 :電極主體； 22、22a、22b :延長布線部；23 :正面連接器；220 :主干部；221 :分支部；240 :前端部；241 : 后端部；30 :背面側薄片；31 :電極主體；32 :延長布線部；33 :背面連接器；340 :左端部； 341 :右端部。40 :計算部；01X?08X :正面側電極；01Y?08Y :背面側電極；Olx?08x :正 面側布線；〇ly?〇8y :背面側布線；A0101?A0808 :檢測部。
【具體實施方式】
[0052] 接著，說明本發明的靜電電容式傳感器的實施方式。
[0053]〈第一實施萬式〉
[0054][靜電電容式傳感器的結構]
[0055] 首先，說明本實施方式的靜電電容式傳感器的結構。在圖1中表示本實施方式的 靜電電容式傳感器的俯視透視圖。在圖2中表示圖1的II-II截面圖。在圖3中表示該靜 電電容式傳感器的正面側電極01X的俯視圖。在圖4中表示該靜電電容式傳感器的背面側 電極01Y的俯視圖。在圖1中，透視地表示在正反方向（厚度）上層疊的構件。在圖3、圖 4中，對延長布線部22、32施加陰影地表示。如圖1、圖2所示那樣，本實施方式的靜電電容 式傳感器1具備電介質層10、正面側薄片20、背面側薄片30、正面側電極01X?08X、背面 側電極01Y?08Y、檢測部A0101?A0808、正面側布線Olx?08x、背面側布線Oly?08y、 正面連接器23、背面連接器33、以及計算部40。此外，在檢測部的符號"Α〇〇ΛΛ"中，上 兩位的"〇〇"與正面側電極01Χ?08Χ對應。下兩位的"ΛΛ"與背面側電極01Υ?08Υ 對應。
[0056] 電介質層10是聚氨酯泡沫制的，呈現長方形的膜狀。電介質層10的厚度是 300 μ m。電介質層10在ΧΥ方向（左右和前后方向）延伸。聚氨酯泡沫體包含在本發明的 "聚合物"中。
[0057] 正面側薄片20被配置在電介質層10的上側（正面）。正面側薄片20是聚對苯 二甲酸乙二醇酯（PET)制的，呈現長方形狀。背面側薄片30被配置在電介質層10的下側 (背面）。背面側薄片30是PET制的，呈現與正面側薄片20相同的長方形狀。正面側薄片 20和背面側薄片30隔著電介質層10而層疊。
[0058] 在正面側薄片20的下面（背面）形成合計8個正面側電極01X?08X。正面側電 極01X?08X分別呈現帶狀。正面側電極01X?08X分別向Y方向（前后方向）延伸。正 面側電極01X?08X以在X方向（左右方向）上每隔規定間隔地離開且相互大致平行來配 置。
[0059] 如在圖3中表示一個例子那樣，正面側電極01X?08X分別具有電極主體21、延長 布線部22。電極主體21呈現帶狀。電極主體21被配置得與電介質層10的上面接觸。電 極主體21包含聚酯樹脂和石墨粉末。電極主體21的寬度（左右方向長度）是10_，體積 電阻率是〇. 1 Ω · cm。
[0060] 延長布線部22呈現從電極主體21的前端部240連接后端部241的直線狀。延長 布線部22被配置在電極主體21的上面（正面）的寬度方向中央。延長布線部22被夾在 電極主體21和正面側薄片20之間來安裝。延長布線部22包含聚酯樹脂和銀覆蓋銅粉末。 延長布線部22的體積電阻率是1 X 10_4 Ω κπι。延長布線部22由與正面側布線Olx?08x 相同的導電材料構成，與正面側布線Olx?〇8x分別連接而形成。在正面側電極01X?08X 的各個中，前端部240和后端部241之間的電阻是400 Ω。在此，前端部240包含在本發明 的"上游端部"中，后端部241包含在本發明的"下游端部"中。
[0061] 在正面側薄片20的下面形成合計8個正面側布線Olx?08x。正面側布線Olx? 08x分別呈現線狀。正面側布線Olx?08x包含聚酯樹脂和銀覆蓋銅粉末。正面連接器23 被配置在正面側薄片20的左前角。正面連接器23與計算部40電連接。正面側布線Olx? 〇8x分別將正面側電極01X?08X的前端部240和正面連接器23連接起來。
[0062] 在背面側薄片30的上面（正面）形成合計8個背面側電極01Y?08Y。背面側電 極01Y?08Y呈現帶狀。背面側電極01Y?08Y分別在X萬向（左右萬向）上延伸。背面 側電極01Y?08Y以在Y方向（前后方向）上按照規定間隔地離開相互大致平行的方式來 配置。
[0063] 背面側電極01Y?08Y的結構與正面側電極01X?08X的結構相同。即，如在圖 4中表不一個例子那樣，背面側電極01Y?08Y分別具有電極主體31和延長布線部32 (在 圖4中透視地表示延長布線部32)。電極主體31呈現帶狀。將電極主體31配置得與電介 質層10的下面接觸。電極主體31包含聚酯樹脂和石墨粉末。電極主體31的寬度（前后 方向長度）是l〇mm，體積電阻率是〇· 1 Ω · cm。
[0064] 延長布線部32呈現從電極主體31的左端部340連接右端部341的直線狀。延長 布線部32被配置在電極主體31的下面（背面）的寬度方向中央。延長布線部32被夾在 電極主體31和背面側薄片30之間來安裝。延長布線部32包含聚酯樹脂和銀覆蓋銅粉末。 延長布線部32的體積電阻率是1 X 10_4 Ω ?cm。延長布線部32由與背面側布線Oly?08y 相同的導電材料構成，與背面側布線〇ly?〇8y分別連接地形成。在背面側電極01Y?08Y 的各個中，左端部340和右端部341之間的電阻是400 Ω。在此，左端部340包含在本發明 的"上游端部"中，右端部341包含在本發明的"下游端部"中。
[0065] 在背面側薄片30的下面形成合計8個背面側布線Oly?08y。背面側布線Oly? 〇8y分別呈現線狀。背面側布線01y?08y包含聚酯樹脂和銀覆蓋銅粉末。背面連接器33 被配置在背面側薄片30的左前角。背面連接器33與計算部40電連接。背面側布線Oly? 〇8y分別將背面側電極01Y?08Y的左端部340和背面連接器33連接起來。
[0066] 正面側薄片20和背面側薄片30隔著電介質層10地相向。在正面側薄片20和背 面側薄片30的周緣部，如在圖1中用陰影表示的那樣，配置有多個熔接部11。多個熔接部 11以圍在電介質層10的周圍的方式被配置為虛線狀。正面側薄片20和背面側薄片30在 溶接部11接合。
[0067] 檢測部A0101?A0808被配置在從上下方向觀察時正面側電極01X?08X和背面 側電極01Y?08Y交叉的部分（重復的部分）。檢測部A0101?A0808分別具備正面側電 極01X?08X的一部分、背面側電極01Y?08Y的一部分、電介質層10的一部分。配置有 合計64個（=8個X8個）檢測部A0101?A0808。檢測部A0101?A0808大致等間隔地 配置在電介質層10的大致整個面中。在包圍檢測部A0101?A0808的矩形狀的區域中，檢 測面壓分布。
[0068] 計算部40向正面側電極01X?08X、背面側電極01Y?08Y施加矩形波電壓。計 算部40具有積分電路（圖略）。積分電路由電阻、電容、以及運算放大器構成。在檢測部 A0101?A0808中產生的電荷在積分電路中積分而變換為電壓值后，被放大輸出。根據所輸 出的電壓值計算靜電電容C。
[0069][靜電電容式傳感器的制造方法]
[0070] 接著，說明本實施方式的靜電電容式傳感器1的制造方法。本實施方式的靜電電 容式傳感器1的制造方法具有印刷工序、層疊工序、以及薄片熔接工序。
[0071] 在印刷工序中，在正面側薄片20上形成正面側電極01X?08X和正面側布線 01x?08x。同樣，在背面側薄片30上形成背面側電極01Y?08Y和背面側布線Oly?08y。 首先，調制用于形成正面側電極01X?08X的延長布線部22、正面側布線01x?08x、背面 側電極01Y?08Y的延長布線郃32、以及背面側布線Oly?08y的第一導電涂料。另外，調 制用于形成正面側電極01X?08X的電極主體21、以及背面側電極01Y?08Y的電極主體 31的第二導電涂料。
[0072] 接著，使用絲網印刷機，在正面側薄片20的下面（圖2中的下面。在印刷時向上 配置）印刷所調制出的第一導電涂料。然后，通過加熱使涂膜硬化，形成8個延長布線部22 和正面側布線〇lx?08x。接著，使用絲網印刷機印刷所調制出的第二導電涂料，使得覆蓋 所形成的各個延長布線部22。然后，通過加熱使涂膜硬化，形成8個電極主體21。這樣，在 正面側薄片20上形成正面側電極01X?08X和正面側布線Olx?08x。
[0073] 同樣，在背面側薄片30的上面，印刷第一導電涂料，形成8個延長布線部32和背 面側布線〇ly?〇8y。另外，印刷第二導電涂料，形成8個電極主體31。這樣，在背面側薄 片30上形成背面側電極01Y?08Y和背面側布線01y?08y。
[0074] 在層疊工序中，從下開始順序地層疊背面側薄片30、電介質層10、以及正面側薄 片20。即，以電介質層10介于形成于背面側薄片30上的背面側電極01Y?08Y、以及形成 于正面側薄片20上的正面側電極01X?08X之間的方式層疊背面側薄片30、電介質層10、 以及正面側薄片20。
[0075] 在薄片熔接工序中，以規定的間隔對層疊后的正面側薄片20和背面側薄片30的 周緣部進行點熔接（參照圖1的熔接部11)。最后，將正面側布線〇lx?〇8x與正面連接器 23連接，將背面側布線01y?08y與背面連接器33連接，制造出本實施方式的靜電電容式 傳感器1。
[0076][靜電電容式傳感器的動作]
[0077] 接著，說明本實施方式的靜電電容式傳感器1的動作。在靜電電容式傳感器1中， 作為靜電電容的測定方法，采用充電電荷方式。首先，在向靜電電容式傳感器1施加負荷之 前（初始狀態），從計算部40向正面側電極01X?08X、背面側電極01Y?08Y施加矩形波 電壓,對每個檢測部A0101?A0808計算靜電電容C。即，以如同掃描了檢測部A0101?檢 測部A0808的方式計算靜電電容C。接著，在向靜電電容式傳感器1施加負荷之后，同樣對 每個檢測部A0101?A0808計算靜電電容C。在被施加了負荷的部分的檢測部中，正面側 電極和背面側電極之間的距離變小。由此，該檢測部的靜電電容C變大。根據該靜電電容 C的變化量Λ C，計算每個檢測部A0101?A0808的面壓。
[0078] [作用效果]
[0079] 接著，說明本實施方式的靜電電容式傳感器1的作用效果。根據本實施方式的靜 電電容式傳感器1，正面側電極〇IX?08Χ具有電極主體21和延長布線部22。同樣，背面 側電極01Υ?08Υ具有電極主體31和延長布線部32。由此，與分別只由電極主體21、31構 成正面側電極01Χ?08Χ、背面側電極01Υ?08Υ的情況相比，能夠抑制電極的長度方向上 的電阻的增加，并且能夠減小電極整體的電阻。具體地說，在正面側電極01Χ?08Χ的各個 中，前端部240和后端部241之間的電阻是400 Ω。在背面側電極01Υ?08Υ的各個中，左 端部340和右端部341之間的電阻是400 Ω。因此，由于檢測部的位置造成的靜電電容的偏 差少。因此，在靜電電容式傳感器1中，面壓分布的測定精度高。
[0080] 在此，電極主體21、31的導電材料是石墨粉末。根據靜電電容式傳感器1，即使使 用比較廉價的石墨粉末，通過層疊延長布線部22、32,也能夠實現導電性高、長度方向上的 電阻的增加小的電極。此外，電極主體21、31的體積電阻率是0. 1 Ω Mm。電極主體21、31 的體積電阻率比較小，因此也可以不考慮電極主體21、31的寬度方向上的電阻的增加。因 此，只通過將寬度比電極主體21、31小的延長布線部22、32形成為一條在電極主體21、31 的長度方向上延伸的直線狀，能夠減小電極整體的電阻。
[0081] 延長布線部22、32、正面側布線Olx?08x、背面側布線Oly?08y的材質相同。分 別通過絲網印刷法連續地形成延長布線部22和正面側布線Olx?08x。同樣，分別通過絲 網印刷法連續地形成延長布線部32和背面側布線Oly?08y。這樣，只通過使正面側布線 Olx?08x、背面側布線Oly?08y向電極主體21、31的長度方向延長，就能夠容易地形成 延長布線部22、32。另外，也通過絲網印刷法形成電極主體21、31。根據絲網印刷法，即使 電極、布線是細線、薄膜、大面積，也能夠容易地形成電極、布線。
[0082] 延長布線部22、32的導電材料的銀覆蓋銅粉末除了體積電阻率小以外，與銀粉末 相比廉價。另外，延長布線部22、32呈現細的直線狀。即，延長布線部22、32的面積比電極 主體21、31的面積小。因此，能夠減少銀覆蓋粉末的使用量。因此，能夠削減成本，能夠實 現更廉價的電極、進而靜電電容式傳感器1。
[0083] 電極主體21、31使用聚酯樹脂作為粘合劑。聚酯樹脂與彈性體相比，難以老化，抗 風化和印刷特性優良。另外，在使用聚酯樹脂時，能夠減小電極主體21、31的電阻的隨時間 變化。進而，聚酯樹脂的氧透過性比較小。因此，延長布線部22、32的保護效果高。即，延長 布線部22被夾在電極主體21和正面側薄片20之間來安裝。同樣，延長布線部32被夾在 電極主體31和背面側薄片30之間來安裝。正面側薄片20和背面側薄片30是PET制的。 正面側薄片20和背面側薄片30的氧透過性也比較小。因此，包含在延長布線部22、32中 的銀覆蓋銅粉末難以氧化。因此，即使長期使用，延長布線部22、32的導電性也難以降低。 由此，正面側電極01X?08X、背面側電極01Y?08Y的耐久性優良。
[0084] 隔著電介質層10地層疊印刷了電極和布線的正面側薄片20和背面側薄片30,來 制造靜電電容式傳感器1。因此，容易制造。另外，能夠使用難以直接印刷電極的聚氨酯泡沫 體作為電介質層10。根據靜電電容式傳感器1，能夠主要根據電極間距離（檢測部A0101? 0808的厚度）的變化所伴隨的靜電電容的變化而檢測負荷。因此，也容易檢測比較小的負 荷。
[0085] 在靜電電容式傳感器1中，以充電電荷方式進行靜電電容的測定。如上述那樣，電 極的電阻小，因此因檢測部的位置造成的電荷充電量的變化小。因此，面壓分布的測定精度 商。
[0086] 〈第二?第六實施方式〉
[0087] 第二?第六實施方式的靜電電容式傳感器與第一實施方式的靜電電容式傳感器 的不同點在于正面側電極01X?08X、背面側電極01Y?08Y的延長布線部22、32的配置形 式。因此，在此只說明不同點。此外，在第二?第六實施方式中，正面側電極01X?08X、延 長布線部22、32的構造完全相同。因此，只說明正面側電極01X。
[0088] 在圖5中，表示第二實施方式的靜電電容式傳感器的正面側電極01X的俯視圖。在 圖5中，對延長布線部施加陰影地表示（以下在圖6?圖9中相同）。如圖5所示，正面側 電極01X具有電極主體21和2個延長布線部22a、22b。延長布線部22a、22b分別呈現從電 極主體21的前端部240向后端部241延伸的直線狀。在寬度方向（左右方向）上離開地 將延長布線郃22a、22b平彳：Γ配置在電極主體21的上面。與正面側布線Olx連續地形成延 長布線部22a、22b。根據本實施方式，能夠進一步減小正面側電極01X整體的電阻。
[0089] 在圖6中，表示第三實施方式的靜電電容式傳感器的正面側電極01X的俯視圖。如 圖6所示，延長布線部22由主干部220和六個分支部221構成。主干部220呈現從電極主 體21的前端部240向后端部241延伸的直線狀。主干部220被配置在電極主體21的上面 左側。六個分支部221分別從主干部220向右方分支地配置。六個分支部221分別以在前 后方向上等間隔地離開且相互大致平行的方式來配置。與正面側布線〇lx連續地形成延長 布線部22。根據本實施方式，能夠進一步減小正面側電極01X整體的電阻。
[0090] 在圖7中，表示第四實施方式的靜電電容式傳感器的正面側電極0IX的俯視圖。如 圖7所示，延長布線部22由主干部220和六個分支部221構成。主干部220呈現從電極主 體21的前端部240向后端部241延伸的直線狀。主干部220被配置在電極主體21的上面 的寬度方向中央。六個分支部221分別從主干部220向左右雙方分支地配置。六個分支部 221分別以在前后方向上等間隔地離開且相互大致平行的方式來配置。與正面側布線Olx 連續地形成延長布線部22。根據本實施方式，能夠進一步減小正面側電極01X整體的電阻。
[0091] 在圖8中，表示第五實施方式的靜電電容式傳感器的正面側電極01X的俯視圖。如 圖8所示，延長布線部22呈現從電極主體21的前端部240向后端部241前進的矩形波狀。 根據本實施方式，能夠進一步減小正面側電極01X整體的電阻。
[0092] 在圖9中，表示第六實施方式的靜電電容式傳感器的正面側電極01X的俯視圖。如 圖9所示，延長布線部22呈現框狀。沿著電極主體21的周緣部配置延長布線部22。根據 本實施方式，能夠進一步減小正面側電極〇IX整體的電阻。
[0093] 〈其他〉
[0094] 以上，說明了本發明的靜電電容式傳感器的實施方式。但是，實施方式并不限于上 述形式。也能夠按照本【技術領域】的技術人員進行的各種變形形式、改進形式來實施。
[0095] 電極主體以及延長布線部（電極）、構成布線的粘合劑的種類并沒有特別限定。粘 合劑從樹脂和彈性體中適當地選擇即可。在上述實施方式中，將粘合劑全部設為聚酯樹脂， 但也可以對每個構件使用不同的粘合劑。作為樹脂，除了聚酯樹脂以外，還能夠列舉環氧樹 月旨、改性聚酯樹脂（聚氨酯改性聚酯樹脂、環氧改性聚酯樹脂、丙烯酸改性聚酯樹脂等）、聚 醚聚氨酯樹脂、聚碳酸酯聚氨酯樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、酚醛樹脂、丙烯酸類樹 月旨、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、硝基纖維素、改性纖維素類（乙酸丁酸 纖維素（CAB)、醋酸丙酸纖維素（CAP)等）。作為彈性體，能夠列舉硅橡膠、乙烯丙烯共聚物 橡膠、天然橡膠、丁苯共聚物橡膠、丙烯腈-丁二烯共聚橡膠、丙烯酸類橡膠、表氯醇橡校、 氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氨酯橡膠等。
[0096] 另外，導電材料的種類也沒有特別限定。考慮到電極、布線的導電性、成本等，導電 材料從碳黑、石墨粉末等導電性碳粉末，銀、銅等金屬粉末中，適當地選擇即可。此外，對于 電極和布線，除了粘合劑和導電材料以外，也可以配合各種添加劑。作為添加劑，例如能夠 列舉固化劑、交聯劑、硫化促進劑、硫化助劑、抗老化劑、可塑劑、軟化劑、著色劑、分散劑、偶 聯劑、流平劑、消泡劑等。
[0097] 電極主體的體積電阻率并沒有特別限定。但是，從減小電阻的觀點出發，優選 lXlO1。· cm以下。延長布線部的體積電阻率比電極主體的體積電阻率小即可，例如優選 是IX 1(ΓΩ · cm以下。另外，在上述實施萬式中，在寬度10mm的電極中，將上游端郃和下 游端部之間的電阻設為400 Ω。與電極寬度對應地適當地決定電極的上游端部和下游端部 之間的適合的電阻即可。例如在電極寬度為l〇mm以上的情況下，優選將電極的上游端部和 下游端部之間的電阻設為3000 Ω以下。
[0098] 延長布線部的配置形式只要能夠抑制電極的長度方向的電阻的增加，則沒有特別 限定。即，將延長布線部配置得電極的上游端部和下游端部之間的電阻比電極主體單體小 即可。例如，可以配置得覆蓋電極主體的表面整體。但是，從降低成本的觀點出發，優選延 長布線部的面積比電極主體的面積小。作為延長布線部的配置形式，除了上述實施方式以 夕卜，也可以是曲線狀、蛇行狀、之字形狀等。另外，在上述實施方式的靜電電容式傳感器中， 對于正面側電極和背面側電極也可以采用不同的配置形式。
[0099] 電極主體的形狀只要是長條狀的即可，沒有特別限定。電極主體的寬度也可以在 長度方向上不固定。例如，長度方向的規定的部分的寬度既可以寬，相反規定的部分的寬度 也可以窄。另外，電極主體的側部既可以是直線狀，也可以是曲線狀。另外，電極的個數、相 鄰的電極之間的間隔等并不限于上述實施方式。
[0100] 在上述實施方式中，由相同的導電材料連續地形成延長布線部和布線。但是，也可 以由不同的導電材料分別形成延長布線部和布線。除了絲網印刷以外，也可以通過噴墨印 刷、柔性版印刷、凹版印刷、補白印刷、平版印刷等形成電極和布線。或者也可以通過定型劑 法、噴射法、條形碼法等形成。
[0101] 靜電電容的測定方法并不限于充電電荷方式。例如也可以采用阻抗方式。
[0102] 作為電介質層，使用彈性體或樹脂即可。例如在增大靜電電容的觀點上，優選介電 常數高的材料。具體地說，優選常溫下的介電常數為3以上、更優選5以上的材料。例如具 有酯基、羧基、羥基、鹵素基團、酰胺基、磺基、氨基甲酸酯基、腈基等極性官能團的彈性體、 或添加了具有這些極性官能團的極性低分子量化合物的彈性體是適合的。彈性體既可以交 聯，也可以不交聯。另外，通過調整電介質層所使用的彈性體或樹脂的楊氏模量，能夠調整 靜電電容式傳感器的檢測靈敏度、檢測范圍。例如在檢測小的負荷的情況下，可以使用楊氏 模量小的發泡體。
[0103] 作為適合的彈性體，例如能夠列舉硅橡膠、丙烯腈-丁二烯共聚橡膠、丙烯酸類橡 膠、表氯醇橡校、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氨酯橡膠等。另外，作為適合的樹脂，能夠 列舉聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚苯乙烯（包含交聯發泡聚苯乙烯）、聚氯乙烯、偏二氯乙烯 共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等。作為聚丙烯，也可以使用通過聚乙烯和/或乙丙橡膠 (EPR)改性了的聚丙烯（改性PP)。另外，也可以使用包含這些樹脂的兩種以上的聚合物合 金或聚合物共混物。
[0104] 正面側薄片、背面側薄片的材質并沒有特別限定。除了上述實施方式的PET以外， 也能夠使用由聚酰亞胺、聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)等形成的具有彎曲性的樹脂 膜。另外，也可以不在正面側薄片、背面側薄片上形成，而直接在電介質層的正反兩面上形 成電極和布線。在該情況下，優選隔著電介質層而配置絕緣性的覆蓋膜，使得覆蓋露出的電 極、布線。
【權利要求】
1. 一種靜電電容式傳感器，具備： 聚合物制的電介質層； 配置在該電介質層的正面側的長條狀的正面側電極； 配置在該電介質層的背面側的長條狀的背面側電極； 與該正面側電極連接的正面側布線； 與該背面側電極連接的背面側布線；以及 在正反方向上相向的該正面側電極與該背面側電極之間形成的多個檢測部， 該靜電電容式傳感器能夠根據該檢測部的靜電電容的變化檢測面壓分布，該靜電電容 式傳感器的特征在于， 該正面側電極和該背面側電極分別具有：包含粘合劑和導電材料的長條狀的電極主 體；在該電極主體的長度方向上延伸且體積電阻率比該電極主體小的延長布線部， 其中，該正面側布線及該背面側布線與該電極主體相比體積電阻率小。
2. 根據權利要求1所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 由相同的材料連續地形成上述正面側電極的上述延長布線部和上述正面側布線， 由相同的材料連續地形成上述背面側電極的上述延長布線部和上述背面側布線。
3. 根據權利要求2所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 上述電極主體的上述粘合劑是樹脂。
4. 根據權利要求1?3的任意一項所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 上述電極主體的體積電阻率是IX · cm以下。
5. 根據權利要求1?4的任意一項所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 上述延長布線部包含粘合劑和金屬粉末。
6. 根據權利要求1?5的任意一項所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 在上述正面側電極和上述背面側電極的各個中，連接上述正面側布線或上述背面側布 線的上游端部與長度方向末端的下游端部之間的電阻是3000 Ω以下。
7. 根據權利要求1?6的任意一項所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 上述延長布線部的面積比上述電極主體的面積小。
8. 根據權利要求1?7的任意一項所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 上述電極主體和上述延長布線部都通過印刷法形成。
9. 根據權利要求1?8的任意一項所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 還具備隔著上述電介質層而配置的一對正面側薄片和背面側薄片， 上述正面側電極被形成在該正面側薄片的與該電介質層接觸的背面，該正面側電極的 上述延長布線部被夾在上述電極主體與該正面側薄片之間來安裝， 上述背面側電極被形成在該背面側薄片的與該電介質層接觸的正面，該背面側電極的 該延長布線部被夾在該電極主體與該背面側薄片之間來安裝。
10. 根據權利要求1?9的任意一項所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 按照充電電荷方式或阻抗方式進行上述靜電電容的測定。
【文檔編號】G01L5/00GK104067099SQ201280067775
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年12月21日 優先權日:2012年3月26日
【發明者】前田一之助, 柴田哲好 申請人:東海橡塑工業株式會社