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静電容量型センサ UPDATE 新技術説明会

国内特許コード P200017178
掲載日 2020年9月8日
出願番号 特願2016-208825
公開番号 特開2018-072031
登録番号 特許第6775800号
出願日 平成28年10月25日(2016.10.25)
公開日 平成30年5月10日(2018.5.10)
登録日 令和2年10月9日(2020.10.9)
発明者
  • 岩田 史郎
  • 今若 直人
  • 大峠 忍
  • 野村 健一
  • 牛島 洋史
  • 鍛冶 良作
出願人
  • 島根県
  • 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 静電容量型センサ UPDATE 新技術説明会
発明の概要 【課題】本発明は、上下引き出し印刷電極に起因した誤検出を防止するための静電容量型センサを提供する。
【解決手段】本発明に係る静電容量型センサは、基材と、前記基材の上部表面に形成された上部印刷電極と、前記基材の前記上部表面とは反対側の下部表面に形成され、前記上部印刷電極よりも面積が大きい下部印刷電極と、前記上部印刷電極に電圧を印加する上部引き出し印刷配線と、前記下部印刷電極に電圧を印加する下部引き出し印刷配線と、を備えた静電容量型センサであって、前記上部引き出し印刷配線及び前記下部引き出し印刷配線は、同じ方向に引き出されていることを特徴とする。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要

空間内の導電物質の存否又は導電物質の動きの情報を検出する近接センサ、パック内の内容物の有無を検出する内包センサ、温度又は湿度を検出する温湿度センサとして、静電容量型センサが利用されている。このような静電容量型センサにおいては、製造コストを低減するために、製造プロセスに印刷技術を適用したものが実現されている。また、基材の片面のみに検出電極層等の積層構造を印刷した場合には、製造バラツキが生じるため、これを防止するために、薄膜基材の両面に薄膜電極を配置した静電容量型センサも現れている(例えば、特許文献1及び2参照)。

図1(a)は、特許文献1に示されるような、両面に薄膜電極を配置した従来の静電容量型センサを示し、図1(b)はその断面図を示す。図1(a)及び(b)には、基材11と、基材11の上部表面に形成された上部印刷電極12と、基材11の上部表面とは反対側の下部表面に形成された下部印刷電極13と、上部表面において引き出されて上部印刷電極12に電圧を印加する上部引き出し印刷配線14と、下部表面において上部引き出し印刷配線14とは反対方向に引き出されて下部印刷電極13に電圧を印加する下部引き出し印刷配線15と、を備えた静電容量型センサ10が示されている。上部印刷電極12、下部印刷電極13、上部引き出し印刷配線14及び下部引き出し印刷配線15は、例えば、スクリーン印刷法などの印刷法を用いて基材11上に形成されている。上部印刷電極12及び下部印刷電極13は、下部印刷電極13の方が上部印刷電極12よりも面積が大きくなるように構成されている。

図1に示されるような従来の静電容量型センサ10では、上部印刷電極12及び下部印刷電極13は、それぞれ、上部引き出し印刷配線14及び下部引き出し印刷配線15を介して所定の周波数及び所定の振幅の交流電圧が印加されている。それにより、上部印刷電極12及び下部印刷電極13間の電流及び電圧を測定し、当該測定値に基づいて静電容量型センサ10の静電容量値を算出している。静電容量型センサ10では、上部印刷電極12及び下部印刷電極13の一方から他方に向かう電気力線を利用して検出範囲を定めている。静電容量型センサ10の検出範囲内に物体が入ると、当該物体により電気力線の一部が吸収されて静電容量型センサ10の静電容量値が減少する。静電容量値の減少量は、物体が静電容量型センサ10に近づくほど増加する。このように、静電容量型センサ10の静電容量値の変化を検出することにより、物体の存否や動き情報を取得することができる。

産業上の利用分野

本発明は、静電容量型センサに関し、より詳細には、上下引き出し印刷電極に起因した誤検出を防止するための静電容量型センサに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基材と、
前記基材の上部表面に形成された上部印刷電極と、
前記基材の前記上部表面とは反対側の下部表面に形成され、前記上部印刷電極よりも面積が大きい下部印刷電極と、
前記上部印刷電極に電圧を印加する上部引き出し印刷配線と、
前記下部印刷電極に電圧を印加する下部引き出し印刷配線と、
を備えた静電容量型センサであって、
前記上部引き出し印刷配線及び前記下部引き出し印刷配線は、同じ方向に引き出されており、
前記下部引き出し印刷配線は、前記上部引き出し印刷配線よりも配線幅が大きく、
前記上部引き出し印刷配線の幅/前記下部引き出し印刷配線の幅が、0.5以上1未満である
とを特徴とする静電容量型センサ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016208825thum.jpg
出願権利状態 登録
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