JP2021021562A - Humidity detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は湿度検知装置に関し、特に、2つの電極の間に感湿層が設けられた湿度検知装置に関する。 The present invention relates to a humidity detection device, and more particularly to a humidity detection device in which a humidity sensitive layer is provided between two electrodes.
湿度検知装置として、2つの電極間に感湿層を設け、静電容量や電気抵抗の変化に基づき湿度を検知する構成が知られている。この湿度検知装置では、感湿層を外気に触れさせる必要があるため、外気に含まれる塵などの異物が感湿層に付着すると、検知結果の精度に影響を及ぼすことになる。 As a humidity detection device, a configuration is known in which a humidity sensitive layer is provided between two electrodes and humidity is detected based on changes in capacitance and electrical resistance. In this humidity detection device, since it is necessary to expose the humidity-sensitive layer to the outside air, if foreign matter such as dust contained in the outside air adheres to the humidity-sensitive layer, the accuracy of the detection result will be affected.
特許文献1では、光触媒フィルタを用いた湿度センサが開示されている。上記光触媒フィルタは、光触媒がコーティングされている多孔質フィルタであり、湿度センサのケース開口部を覆うように設けられている。 Patent Document 1 discloses a humidity sensor using a photocatalytic filter. The photocatalyst filter is a porous filter coated with a photocatalyst, and is provided so as to cover the case opening of the humidity sensor.
特許文献2では、センサ素子上面に、耐水性の材料からなる保護ゲルを塗布した湿度センサが開示されている。上記保護ゲルは、湿度センサにおいて、回路部の全体、ボンディングワイヤ、及び、リード端子のケース内方に突き出した部分の一部を覆うように設けられている。 Patent Document 2 discloses a humidity sensor in which a protective gel made of a water-resistant material is applied to the upper surface of the sensor element. The protective gel is provided so as to cover the entire circuit portion, the bonding wire, and a part of the portion of the lead terminal protruding inward of the case in the humidity sensor.
特許文献3では、検出部の上に透湿膜を設けた容量式湿度センサが開示されている。この容量式湿度センサは、一対の検出電極と、一対の検出電極上に形成され、湿度に応じて容量値が変化する感湿膜とを備える検出部を有し、この検出部の感湿膜上に透湿膜としてのゲル膜が設けられている。 Patent Document 3 discloses a capacitive humidity sensor in which a moisture permeable film is provided on the detection unit. This capacitive humidity sensor has a detection unit including a pair of detection electrodes and a moisture-sensitive film formed on the pair of detection electrodes and whose capacitance value changes according to humidity, and the moisture-sensitive film of the detection unit. A gel film as a moisture permeable film is provided on the top.
感湿層を用いた湿度検知装置において、感湿層に塵などの異物が付着することを防止する構成として、特許文献1〜3に記載のように、光触媒フィルタ、保護ゲル、ゲル膜などを採用する場合があるが、これらの場合においても所定の検知精度を確保することが求められる。また、異物付着を防止するための構成を備えたとしても、部品点数の増加やコストアップ、装置の大型化は避けたいところである。 In a humidity detection device using a moisture-sensitive layer, as described in Patent Documents 1 to 3, a photocatalyst filter, a protective gel, a gel film, etc. are used as a configuration for preventing foreign substances such as dust from adhering to the moisture-sensitive layer. It may be adopted, but even in these cases, it is required to secure a predetermined detection accuracy. Further, even if a configuration for preventing foreign matter from adhering is provided, it is desired to avoid an increase in the number of parts, an increase in cost, and an increase in size of the device.
さらに、保護ゲルやゲル膜を設ける場合、検知精度の確保や装置の大型化を避ける点から十分な膜厚を確保することができないこともあり、このようなケースでは異物の付着や侵入を十分に防止することが難しい。また、上記光触媒フィルタでは、タバコの粒子などの侵入に効果はあるものの、多孔質フィルタであるため空気中に含まれる気体状の異物の侵入を防止することができない。 Furthermore, when a protective gel or gel film is provided, it may not be possible to secure a sufficient film thickness from the viewpoint of ensuring detection accuracy and avoiding an increase in the size of the device. In such a case, foreign matter adheres or invades sufficiently. Difficult to prevent. Further, although the photocatalytic filter is effective in invading tobacco particles and the like, it cannot prevent the invasion of gaseous foreign substances contained in the air because it is a porous filter.
そこで本発明は、感湿層に塵などの異物が付着することを防止する構成を簡素化しつつ、検知精度を維持することができる湿度検知装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a humidity detection device capable of maintaining detection accuracy while simplifying a configuration for preventing foreign matter such as dust from adhering to the humidity-sensitive layer.
上記課題を解決するために、本発明の湿度検知装置は、基材上に基準検知部と湿度検知部を設けた湿度検知装置であって、基準検知部と湿度検知部は、それぞれ、第1電極と第2電極の間に感湿層を介在させており、基準検知部と湿度検知部は、蓋部によって表側が覆われており、蓋部と基準検知部の間には第1空間が形成され、蓋部と湿度検知部の間には第2空間が形成されており、湿度検知部は、第2空間から感湿層に至る感湿孔を備え、蓋部には、基準検知部を覆う領域に、第1空間に連なる開口部が設けられており、第1空間と第2空間は連通孔によって互いに通気可能に連なっていることを特徴としている。
この湿度検知装置によれば、簡素な構成によって、感湿層に塵などの異物が付着することを防止でき、かつ、検知精度を維持することができる。
In order to solve the above problems, the humidity detection device of the present invention is a humidity detection device in which a reference detection unit and a humidity detection unit are provided on a base material, and the reference detection unit and the humidity detection unit are first. A humidity-sensitive layer is interposed between the electrode and the second electrode, the front side of the reference detection unit and the humidity detection unit is covered by the lid, and the first space is between the lid and the reference detection unit. A second space is formed between the lid and the humidity detection unit, the humidity detection unit is provided with a humidity-sensitive hole extending from the second space to the humidity-sensitive layer, and the lid is a reference detection unit. An opening connected to the first space is provided in the area covering the first space, and the first space and the second space are characterized in that they are vertically connected to each other by a communication hole.
According to this humidity detection device, it is possible to prevent foreign matter such as dust from adhering to the humidity-sensitive layer and maintain the detection accuracy by a simple configuration.
本発明の湿度検知装置において、蓋部は、基材上において基準検知部及び湿度検知部の周りに配置された接着層によって、基材に対して固定されており、連通孔は、第1空間と第2空間を結ぶように接着層を貫通していることが好ましい。
これによって、異物の付着防止と検知精度の維持の双方を実現可能な構成を簡便に提供することができる。
In the humidity detection device of the present invention, the lid portion is fixed to the base material by an adhesive layer arranged around the reference detection unit and the humidity detection unit on the base material, and the communication hole is a first space. It is preferable that the adhesive layer penetrates the adhesive layer so as to connect the space with the second space.
As a result, it is possible to easily provide a configuration that can realize both prevention of foreign matter adhesion and maintenance of detection accuracy.
本発明の湿度検知装置において、蓋部はシリコンによって形成され、接着層はポリイミド系樹脂によって形成されることが好ましい。
これによって、生産工程の複雑化やコストの大幅な増加を招くことなく、異物の付着防止と検知精度の維持の双方を実現可能な構成を簡便提供することができる。
In the humidity detection device of the present invention, it is preferable that the lid portion is formed of silicon and the adhesive layer is formed of a polyimide resin.
As a result, it is possible to easily provide a configuration capable of both preventing foreign matter from adhering and maintaining detection accuracy without complicating the production process and significantly increasing the cost.
本発明によると、感湿層に塵などの異物が付着することを防止する構成を簡素化しつつ、検知精度を維持可能な湿度検知装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a humidity detection device capable of maintaining detection accuracy while simplifying a configuration for preventing foreign matter such as dust from adhering to the humidity sensitive layer.
以下、本発明の実施形態に係る湿度検知装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。図1(a)は、本実施形態に係る湿度検知装置10の概略構成を示す平面図、(b)は、(a)の湿度検知装置10において蓋部21のない状態を示す平面図である。図2は、図1(a)のA−A’線における断面図であって基準検知部10Aの構成を示す図である。図3は、図1(a)のB−B’線における断面図であって湿度検知部10Bの構成を示す図である。図4は、図1(a)のC−C’線における断面図であって連通孔25を示す図である。図2〜図4においては、基材11の面方向(図2〜4の左右方向)の端部の図示を一部省略している。以下の説明において、図2〜図4の上側を表側(上方向)、下側を裏側(下方向)と称するが、上下方向は装置の姿勢等に応じて任意に設定できる。 Hereinafter, the humidity detection device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1A is a plan view showing a schematic configuration of a humidity detection device 10 according to the present embodiment, and FIG. 1B is a plan view showing a state in which the humidity detection device 10 of (a) does not have a lid 21. .. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG. 1A and is a diagram showing the configuration of the reference detection unit 10A. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB'of FIG. 1A and is a diagram showing the configuration of the humidity detection unit 10B. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC'of FIG. 1 (a) and shows a communication hole 25. In FIGS. 2 to 4, the end portion of the base material 11 in the plane direction (horizontal direction in FIGS. 2 to 4) is partially omitted. In the following description, the upper side of FIGS. 2 to 4 is referred to as the front side (upward direction) and the lower side is referred to as the back side (downward direction), but the vertical direction can be arbitrarily set according to the posture of the device and the like.
(湿度検知装置の全体構成)
図1(a)、(b)に示すように、湿度検知装置10は、基準検知部10Aと湿度検知部10Bを備えた装置であり、外気の湿度を電気信号として検知する。図2又は図3に示すように、基準検知部10Aと湿度検知部10Bは、シート状の基材11上に形成された第1絶縁層12の上に形成されている。基材11としては、例えばシリコンが用いられ、第1絶縁層12としては、例えば酸化シリコンが用いられる。
(Overall configuration of humidity detection device)
As shown in FIGS. 1A and 1B, the humidity detection device 10 is a device including a reference detection unit 10A and a humidity detection unit 10B, and detects the humidity of the outside air as an electric signal. As shown in FIGS. 2 or 3, the reference detection unit 10A and the humidity detection unit 10B are formed on the first insulating layer 12 formed on the sheet-shaped base material 11. For example, silicon is used as the base material 11, and for example, silicon oxide is used as the first insulating layer 12.
図1(a)に示すように、基準検知部10Aと湿度検知部10Bの表側(図2〜図4の上側)を覆うように蓋部21が配置されている。この蓋部21は、基準検知部10Aと湿度検知部10Bの周りに配置された接着層20(図1(b)参照)によって、基材11側に固定される。接着層20としては、例えばポリイミド系樹脂を用い、蓋部21としては、例えばシリコン製の板材が用いられる。 As shown in FIG. 1A, the lid portion 21 is arranged so as to cover the front side (upper side of FIGS. 2 to 4) of the reference detection unit 10A and the humidity detection unit 10B. The lid portion 21 is fixed to the base material 11 side by an adhesive layer 20 (see FIG. 1B) arranged around the reference detection unit 10A and the humidity detection unit 10B. As the adhesive layer 20, for example, a polyimide resin is used, and as the lid portion 21, for example, a plate material made of silicon is used.
図1(a)と図2に示すように、蓋部21においては、基準検知部10Aを覆う領域に開口部22が設けられている。開口部22は、湿度検知装置10の上から見た平面視において略正方形状とされている。この開口部22は、蓋部21を構成する板材に予め形成しておいてもよいし、接着層20上に固定した後にエッチングによって形成してもよい。図2に示すように、開口部22は、蓋部21の厚み方向(図2の上下方向)を表側から裏側まで貫通するように設けられている。これにより、基準検知部10Aと蓋部21の間の第1空間23と、開口部22とが互いに連なる。このため、上記第1空間23が、開口部22を介して、湿度検知装置10の外部につながって、第1空間23内に外気が導入される。 As shown in FIGS. 1A and 2, in the lid portion 21, an opening 22 is provided in a region covering the reference detection portion 10A. The opening 22 has a substantially square shape when viewed from above the humidity detection device 10. The opening 22 may be formed in advance on the plate material constituting the lid 21, or may be formed by etching after being fixed on the adhesive layer 20. As shown in FIG. 2, the opening 22 is provided so as to penetrate the thickness direction of the lid 21 (vertical direction in FIG. 2) from the front side to the back side. As a result, the first space 23 between the reference detection unit 10A and the lid portion 21 and the opening 22 are connected to each other. Therefore, the first space 23 is connected to the outside of the humidity detection device 10 through the opening 22, and the outside air is introduced into the first space 23.
ここで、図1(a)に示すように、開口部22は、平面視において、基準検知部10Aの形状に合わせて略正方形状としているが、平面形状はこれに限定されない。また、平面視における開口面積も、湿度検知装置10の仕様等に応じて任意に設定でき、例えば、基準検知部10Aより大きく、又は、小さく設定できる。また、開口部22は、平面視において、基準検知部10Aに重なるように設けることが好ましい。なお、平面視における開口部22の位置や範囲としては、蓋部21の端部に至らなければ、又は、湿度検知部10B上に重ならなければ、開口部22の一部が、基準検知部10Aよりも外側に広がったり、ずれたりしてもよい。また、開口部22は、2つ以上に分割して設けても良い。 Here, as shown in FIG. 1A, the opening 22 has a substantially square shape in the plan view according to the shape of the reference detection unit 10A, but the plane shape is not limited to this. Further, the opening area in a plan view can be arbitrarily set according to the specifications of the humidity detection device 10, and can be set larger or smaller than the reference detection unit 10A, for example. Further, it is preferable that the opening 22 is provided so as to overlap the reference detection unit 10A in a plan view. As for the position and range of the opening 22 in a plan view, if it does not reach the end of the lid 21 or does not overlap the humidity detection unit 10B, a part of the opening 22 is a reference detection unit. It may spread or shift outward from 10A. Further, the opening 22 may be divided into two or more.
(基準検知部10Aの構成)
図2に示すように、基準検知部10Aは、第1電極13と、感湿層14と、第2電極15とを備える。
第1電極13は第1絶縁層12の上にパターニングされる。第2電極15は、第1電極13と離間して、パターニングされる。
(Structure of reference detection unit 10A)
As shown in FIG. 2, the reference detection unit 10A includes a first electrode 13, a moisture-sensitive layer 14, and a second electrode 15.
The first electrode 13 is patterned on the first insulating layer 12. The second electrode 15 is patterned apart from the first electrode 13.
感湿層14は、第1電極13と第2電極15との間に介在するよう設けられる。すなわち、第1電極13を覆うように感湿層14が形成される。感湿層14としては、ポリイミド系樹脂が用いられる。 The moisture-sensitive layer 14 is provided so as to be interposed between the first electrode 13 and the second electrode 15. That is, the moisture-sensitive layer 14 is formed so as to cover the first electrode 13. A polyimide resin is used as the moisture-sensitive layer 14.
感湿層14の上には第2電極15が形成される。第2電極15は、基準検知部10Aの外方へ、より具体的には、平面視において接着層20及び蓋部21が設けられた領域よりも外側へ延出して設けられる。 A second electrode 15 is formed on the moisture-sensitive layer 14. The second electrode 15 is provided so as to extend outward from the reference detection unit 10A, more specifically, outward from the region where the adhesive layer 20 and the lid portion 21 are provided in a plan view.
第2電極15、及び、第2電極15のパターン間の感湿層14を覆うように、第2絶縁層16が設けられている。第2絶縁層16及びこれに覆われた基準検知部10Aと、開口部22を含む蓋部21との間には第1空間23が形成される。第2絶縁層16としては、窒化シリコン等の吸湿性の低い無機材料が用いられる。第2絶縁層16は、基準検知部10Aの外方へ延出しており、その延出先において開口16aが設けられている。この開口16a上にはパッド電極17が設けられており、開口16aを介してパッド電極17が第2電極15と導通する。 A second insulating layer 16 is provided so as to cover the second electrode 15 and the moisture-sensitive layer 14 between the patterns of the second electrode 15. A first space 23 is formed between the second insulating layer 16 and the reference detection unit 10A covered by the second insulating layer 16 and the lid portion 21 including the opening 22. As the second insulating layer 16, an inorganic material having low hygroscopicity such as silicon nitride is used. The second insulating layer 16 extends to the outside of the reference detection unit 10A, and an opening 16a is provided at the extending destination. A pad electrode 17 is provided on the opening 16a, and the pad electrode 17 conducts with the second electrode 15 through the opening 16a.
(湿度検知部10Bの構成)
図3に示すように、湿度検知部10Bは、第1電極33と、感湿層34と、第2電極35とを備える。
第1電極33は第1絶縁層12の上にパターニングされる。第2電極35は、第1電極33と離間して、パターニングされる。第1電極33と第2電極35は、基準検知部10Aの第1電極13と第2電極15と同様の厚さ、パターンで形成される。
(Structure of humidity detection unit 10B)
As shown in FIG. 3, the humidity detection unit 10B includes a first electrode 33, a humidity sensitive layer 34, and a second electrode 35.
The first electrode 33 is patterned on the first insulating layer 12. The second electrode 35 is patterned apart from the first electrode 33. The first electrode 33 and the second electrode 35 are formed with the same thickness and pattern as the first electrode 13 and the second electrode 15 of the reference detection unit 10A.
感湿層34は、第1電極33と第2電極35との間に介在するよう設けられる。すなわち、第1電極33を覆うように感湿層34が形成される。感湿層34としては、ポリイミド系樹脂が用いられる。 The moisture-sensitive layer 34 is provided so as to be interposed between the first electrode 33 and the second electrode 35. That is, the moisture-sensitive layer 34 is formed so as to cover the first electrode 33. A polyimide resin is used as the moisture-sensitive layer 34.
感湿層34の上には第2電極35が形成される。第2電極35は、湿度検知部10Bの外方へ、より具体的には、平面視において接着層20及び蓋部21が設けられた領域よりも外側へ、延出して設けられる。 A second electrode 35 is formed on the moisture-sensitive layer 34. The second electrode 35 is provided so as to extend outward from the humidity detection unit 10B, more specifically, outward from the region where the adhesive layer 20 and the lid portion 21 are provided in a plan view.
基準検知部10Aと同様に、第2電極35、及び、第2電極35のパターン間の感湿層34を覆うように、第2絶縁層16が設けられている。第2絶縁層16及びこれに覆われた湿度検知部10Bと、蓋部21との間には第2空間24が形成される。ここで、湿度検知部10Bにおいては、第2絶縁層16と第2電極35を膜厚方向に貫通する複数の感湿孔36が設けられている。別言すると、湿度検知部10Bは、第2空間24から感湿層34に至る感湿孔36を備える。これにより、感湿孔36を通じて第2空間24内の空気が感湿層34まで到達する。基準検知部10Aにおける第2絶縁層16と同様に、湿度検知部10Bにおける第2絶縁層16は、湿度検知部10Bの外方へ延出しており、その延出先において開口16aが設けられている。この開口16a上にはパッド電極18が設けられており、開口16aを介してパッド電極18が第2電極35と導通する。パッド電極18は、図1(a)、(b)に示すように、パッド電極17と並置されている。 Similar to the reference detection unit 10A, the second insulating layer 16 is provided so as to cover the second electrode 35 and the moisture-sensitive layer 34 between the patterns of the second electrode 35. A second space 24 is formed between the second insulating layer 16 and the humidity detection unit 10B covered by the second insulating layer 16 and the lid portion 21. Here, the humidity detection unit 10B is provided with a plurality of moisture-sensitive holes 36 that penetrate the second insulating layer 16 and the second electrode 35 in the film thickness direction. In other words, the humidity detection unit 10B includes a humidity sensitive hole 36 extending from the second space 24 to the humidity sensitive layer 34. As a result, the air in the second space 24 reaches the humidity-sensitive layer 34 through the humidity-sensitive holes 36. Similar to the second insulating layer 16 in the reference detection unit 10A, the second insulating layer 16 in the humidity detection unit 10B extends to the outside of the humidity detection unit 10B, and an opening 16a is provided at the extension destination. .. A pad electrode 18 is provided on the opening 16a, and the pad electrode 18 conducts with the second electrode 35 through the opening 16a. As shown in FIGS. 1A and 1B, the pad electrode 18 is juxtaposed with the pad electrode 17.
パッド電極17、18と並置されるように、接地電位となるパッド電極19が設けられている(図1(a)、(b)参照)。パッド電極17、18、19は、図示しない集積回路に接続されている。 A pad electrode 19 that serves as a ground potential is provided so as to be juxtaposed with the pad electrodes 17 and 18 (see FIGS. 1 (a) and 1 (b)). The pad electrodes 17, 18 and 19 are connected to an integrated circuit (not shown).
第1空間23と第2空間24を互いに結ぶように、接着層20を貫通する連通孔25が設けられている(図1(b)と図4参照)。連通孔25は、平面視において、第1空間23と第2空間24の間を直進するように形成され、接着層20上に蓋部21を載せることによって閉じた空間となる。連通孔25によって、第1空間23と第2空間24は互いに連通されるため、開口部22から第1空間23内に導入された外気は、連通孔25を通って第2空間24内に到達する。したがって、このような経路を通じて、外気が、湿度検知部10Bの感湿層34に至るため、感湿層34に含まれる水分量に応じて感湿層34の誘電率が変化し、第1電極33と第2電極35との間の静電容量(電気的特性)が変化する。 A communication hole 25 penetrating the adhesive layer 20 is provided so as to connect the first space 23 and the second space 24 to each other (see FIGS. 1B and 4). The communication hole 25 is formed so as to travel straight between the first space 23 and the second space 24 in a plan view, and becomes a closed space by placing the lid portion 21 on the adhesive layer 20. Since the first space 23 and the second space 24 are communicated with each other by the communication hole 25, the outside air introduced into the first space 23 from the opening 22 reaches the inside of the second space 24 through the communication hole 25. To do. Therefore, since the outside air reaches the humidity-sensitive layer 34 of the humidity detection unit 10B through such a path, the dielectric constant of the humidity-sensitive layer 34 changes according to the amount of water contained in the humidity-sensitive layer 34, and the first electrode The capacitance (electrical characteristic) between the 33 and the second electrode 35 changes.
一方、基準検知部10Aの感湿層14は吸湿性の低い第2絶縁層16で覆われているため、開口部22から外気が導入されても、含まれる水分量に変化が生じにくく、第1電極13と第2電極15との間の静電容量の変化はほとんどない。 On the other hand, since the moisture-sensitive layer 14 of the reference detection unit 10A is covered with the second insulating layer 16 having low hygroscopicity, even if outside air is introduced from the opening 22, the amount of water contained is unlikely to change, and the first There is almost no change in capacitance between the 1st electrode 13 and the 2nd electrode 15.
基準検知部10A及び湿度検知部10Bにおける静電容量の変化は、パッド電極17、18、19を介して、上記集積回路(不図示)に出力され、基準検知部10Aからの検知出力と湿度検知部10Bからの検知出力の差を取ることによって、外気の湿度変化を検知することができる。 The change in capacitance in the reference detection unit 10A and the humidity detection unit 10B is output to the integrated circuit (not shown) via the pad electrodes 17, 18 and 19, and the detection output from the reference detection unit 10A and the humidity detection. By taking the difference between the detection outputs from the unit 10B, the change in the humidity of the outside air can be detected.
以上のように構成されたことから、本実施形態の湿度検知装置10によれば、次の効果を奏する。
基準検知部10Aに対応する領域に開口部22を設けた蓋部21によって、基準検知部10Aと湿度検知部10Bを覆う、という簡素な構成によって、装置の大型化を避けつつ、湿度検知部10B上への異物の付着や堆積を効果的に防ぐことができる。また、このような簡素な構成を採用しているため、部品点数やコストの大幅な増大を抑えることができる。さらに、連通孔25を通じて、湿度検知部10Bの感湿層34へ外気を導くことができるため、湿度検知の精度を維持することができる。
Based on the above configuration, the humidity detection device 10 of the present embodiment has the following effects.
The humidity detection unit 10B has a simple configuration in which the reference detection unit 10A and the humidity detection unit 10B are covered with a lid portion 21 having an opening 22 in the area corresponding to the reference detection unit 10A, while avoiding an increase in size of the device. It is possible to effectively prevent the adhesion and accumulation of foreign matter on the top. Further, since such a simple configuration is adopted, it is possible to suppress a significant increase in the number of parts and the cost. Further, since the outside air can be guided to the humidity-sensitive layer 34 of the humidity detection unit 10B through the communication hole 25, the accuracy of humidity detection can be maintained.
基準検知部10Aと湿度検知部10Bを囲むように接着層20を配置しているため、基材11の面方向において、蓋部21の固定強度を均一にすることができる。これに対して、開口部22に代えて、蓋部21の端部領域に開口部を設けると、その周辺において蓋部21の固定強度が弱くなるため好ましくない。さらに、このように強度が弱い部分を補強するために形状変更や部材の追加を行うと装置の大型化につながる。また、開口部22のような上下方向の貫通孔ではなく、基材11の面方向に沿った貫通孔を設けた構成では、製造工程が複雑化するという問題のほか、外気の導入を確保するために蓋部21の周囲に空間を設ける必要が生じるため、装置の大型化につながるという問題もある。 Since the adhesive layer 20 is arranged so as to surround the reference detection unit 10A and the humidity detection unit 10B, the fixing strength of the lid portion 21 can be made uniform in the surface direction of the base material 11. On the other hand, if an opening is provided in the end region of the lid 21 instead of the opening 22, the fixing strength of the lid 21 is weakened around the opening, which is not preferable. Further, if the shape is changed or a member is added to reinforce such a weak portion, the size of the device will be increased. Further, in the configuration in which the through hole is provided along the surface direction of the base material 11 instead of the through hole in the vertical direction such as the opening 22, the manufacturing process is complicated and the introduction of outside air is ensured. Therefore, it is necessary to provide a space around the lid portion 21, which also causes a problem that the size of the device is increased.
また、開口部22が蓋部21を上下に貫通しているのに対して、連通孔25は、上下方向に直交する方向、すなわち、基材11の面方向に沿うように設けられているため、開口部22から第1空間23内に侵入した異物が基準検知部10A側へ移動しにくくなっている。さらに、連通孔25の断面形状の設定により、異物が連通孔25内に入りにくくすることもできる。 Further, since the opening 22 penetrates the lid portion 21 vertically, the communication hole 25 is provided so as to be orthogonal to the vertical direction, that is, along the surface direction of the base material 11. , Foreign matter that has entered the first space 23 from the opening 22 is difficult to move toward the reference detection unit 10A. Further, by setting the cross-sectional shape of the communication hole 25, it is possible to prevent foreign matter from entering the communication hole 25.
上記実施形態の湿度検知装置10においては、裏側に配置した第1電極13、33と、表側に配置した第2電極15、35との間に感湿層14、34をそれぞれ介在させていたが、第1電極、第2電極、及び、感湿層の配置はこれに限定されない。例えば、第1絶縁層12上に、第1電極と第2電極を並置し、これらの間に感湿層を配置してもよい。この場合は例えば、第1電極と第2電極をそれぞれ櫛歯状にして互い違いに配置する。 In the humidity detection device 10 of the above embodiment, the humidity sensitive layers 14 and 34 are interposed between the first electrodes 13 and 33 arranged on the back side and the second electrodes 15 and 35 arranged on the front side, respectively. , The arrangement of the first electrode, the second electrode, and the moisture-sensitive layer is not limited to this. For example, the first electrode and the second electrode may be juxtaposed on the first insulating layer 12, and a moisture-sensitive layer may be arranged between them. In this case, for example, the first electrode and the second electrode are arranged in a comb-like shape and are alternately arranged.
また、湿度検知部としては、第1電極と、これに対応する第2電極との間の静電容量の変化を検知する構成のほか、第1電極と第2電極との間の電気抵抗の変化を検知する構成であってもよい。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。
In addition, the humidity detection unit has a configuration for detecting a change in capacitance between the first electrode and the corresponding second electrode, as well as an electric resistance between the first electrode and the second electrode. It may be configured to detect a change.
Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be improved or modified within the purpose of improvement or the idea of the present invention.
以上のように、本発明に係る湿度検知装置は、感湿層に塵などの異物が付着することを防止する構成を簡素化しつつ、検知精度を維持することができる点で有用である。 As described above, the humidity detection device according to the present invention is useful in that the detection accuracy can be maintained while simplifying the configuration for preventing foreign matter such as dust from adhering to the humidity sensitive layer.
10 湿度検知装置
10A 基準検知部
10B 湿度検知部
11 基材
12 第1絶縁層
13 第1電極
14 感湿層
15 第2電極
16 第2絶縁層
16a 開口
17、18、19 パッド電極
20 接着層
21 蓋部
22 開口部
23 第1空間
24 第2空間
25 連通孔
33 第1電極
34 感湿層
35 第2電極
36 感湿孔
10 Humidity detection device 10A Reference detection unit 10B Humidity detection unit 11 Base material 12 First insulation layer 13 First electrode 14 Moisture sensitive layer 15 Second electrode 16 Second insulation layer 16a Openings 17, 18, 19 Pad electrodes 20 Adhesive layer 21 Lid 22 Opening 23 1st space 24 2nd space 25 Communication hole 33 1st electrode 34 Moisture sensitive layer 35 2nd electrode 36 Moisture sensitive hole
Claims (3)
前記基準検知部と前記湿度検知部は、それぞれ、第1電極と第2電極の間に感湿層を介在させており、
前記基準検知部と前記湿度検知部は、蓋部によって表側が覆われており、
前記蓋部と前記基準検知部の間には第1空間が形成され、前記蓋部と前記湿度検知部の間には第2空間が形成されており、
前記湿度検知部は、前記第2空間から前記感湿層に至る感湿孔を備え、
前記蓋部には、前記基準検知部を覆う領域に、前記第1空間に連なる開口部が設けられており、
前記第1空間と第2空間は連通孔によって互いに通気可能に連なっていることを特徴とする湿度検知装置。 A humidity detection device with a reference detection unit and a humidity detection unit on the base material.
The reference detection unit and the humidity detection unit have a moisture-sensitive layer interposed between the first electrode and the second electrode, respectively.
The front side of the reference detection unit and the humidity detection unit is covered with a lid.
A first space is formed between the lid portion and the reference detection portion, and a second space is formed between the lid portion and the humidity detection portion.
The humidity detection unit includes a humidity-sensitive hole extending from the second space to the humidity-sensitive layer.
The lid portion is provided with an opening connected to the first space in a region covering the reference detection portion.
A humidity detection device characterized in that the first space and the second space are connected to each other by a communication hole so as to be ventilated to each other.
前記連通孔は、前記第1空間と前記第2空間を結ぶように前記接着層を貫通している請求項1に記載の湿度検知装置。 The lid portion is fixed to the base material by an adhesive layer arranged around the reference detection unit and the humidity detection unit on the base material.
The humidity detection device according to claim 1, wherein the communication hole penetrates the adhesive layer so as to connect the first space and the second space.
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