【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は低抵抗の新規な感湿抵抗体に関する。
〔従来の技術〕
従来用の湿度センサーに用いられる感湿抵抗体
としては、金属酸化物の焼結体が広く利用されて
いた。該金属酸化物としては従来TiO2、
MgCr2O4、V2O5を組合せたものが知られてい
た。
〔発明が解決しようとする問題点〕
近年各種デバイスが小型化される傾向にあり、
それに伴ないデバイスとして用いられる湿度セン
サーも小型化が要望されるようになつてきた。
しかし従来知られている金属酸化物を焼結して
感湿抵抗体をつくつた場合、抵湿度域たとえば湿
度20℃相対湿度30％（以後30％RHと後記する）
附近での電気抵抗値は極めて高い。この種の湿度
センサーを用いて低湿度域の湿度測定を行なうに
は感湿抵抗体に大きな電極を取り付けて見掛けの
抵抗値を下げるかあるいは複雑な電気回路を必要
としていた。これら従来の方法では、いずれにし
ても湿度センサーおよびそれを用いたデバイスが
大型になり、かつ高価なものになる欠点があつ
た。
そこで本発明者らは湿度センサーを小型化でき
る感湿抵抗体即ち低抵抗であり複雑な電気回路を
要しないで測定できる湿度センサー用感湿抵抗体
について鋭意研究を進めた結果本発明に到達し
た。
〔問題点を解決するための手段〕
即ち本発明は酸化チタンが60〜99.8モル％、ほ
かにMe3VO4（MeはLi、NaあるいはＫ）の１種
または２種以上の化合物および酸化クロムを配合
した組成物の焼結体から成る感湿抵抗体を要旨と
する。
ここでMe3VO4、酸化クロムおよび酸化チタン
の組成割合は特に限定されるものではないが、好
ましい範囲としてはMe3VO40.1〜20モル％、酸
化クロム0.1〜20モル％および酸化チタン99.8〜
60モル％になるようにするのがよい。Me3VO4の
MeはLi、NaあるいはＫでありまたMeに複数の
前記元素が入つた化合物も本発明に含まれる。な
おMeにはLiが最も好ましい。
本発明の感湿抵抗体をつくる方法は慣用の方法
でよいが、その方法を述べると以下の通りであ
る。
まずMe3VO4粉末、酸化クロム粉末および酸化
チタン粉末を所望の割合で配合した組成物を所定
の形状の型に詰めてプレス成形する、成形物を所
定の温度で焼結することにより感湿抵抗体が得ら
れる。
上記の焼結温度は組成によつて多少異なるがお
よそ700℃かそれ以上が目安となり焼結時間はお
よそ30分間以上である。
〔実施例〕
実施例、比較例
Me3VO4、酸化クロムおよび酸化チタンの各粉
末を第１表に示すように配合したのち10mmφ×
0.5mmｔの大きさにプレス成形し、850℃で１時間
焼結してそれぞれの感湿抵抗体を得た。
得られた各感湿抵抗体の両面に電極ペーストを
スクリーン印刷し焼き付けて湿度センサーを作製
した。
これら湿度センサーに抵抗測定器を接続して、
20℃、30％RHおよび20℃、80％RHでの電気抵
抗を測定した結果を同表に示した。
なお比較例として、従来知られている金属酸化
物についても焼結を1200〜1300℃、１時間行つた
以外は、前記実施例と同様の方法で湿度センサー
を作製して電気抵抗を測定し、その結果を同表に
併記した。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a novel moisture-sensitive resistor with low resistance. [Prior Art] Sintered bodies of metal oxides have been widely used as humidity-sensitive resistors used in conventional humidity sensors. Conventionally, the metal oxide is TiO 2 ,
A combination of MgCr 2 O 4 and V 2 O 5 was known. [Problems to be solved by the invention] In recent years, various devices have tended to become smaller.
Accordingly, there has been a demand for miniaturization of humidity sensors used as devices. However, when a moisture-sensitive resistor is made by sintering conventionally known metal oxides, the humidity range is 20°C and 30% relative humidity (hereinafter referred to as 30% RH).
Electrical resistance in the vicinity is extremely high. To measure humidity in a low humidity range using this type of humidity sensor, it is necessary to attach a large electrode to the humidity-sensitive resistor to lower the apparent resistance value, or to use a complicated electrical circuit. These conventional methods have the disadvantage that the humidity sensor and the device using it become large and expensive. Therefore, the present inventors conducted extensive research on a humidity-sensitive resistor that can miniaturize humidity sensors, that is, a humidity-sensitive resistor for humidity sensors that has low resistance and can be measured without the need for a complicated electric circuit, and as a result, they have arrived at the present invention. . [Means for Solving the Problems] That is, the present invention contains 60 to 99.8 mol% of titanium oxide, as well as one or more compounds of Me 3 VO 4 (Me is Li, Na or K) and chromium oxide. The gist is a moisture-sensitive resistor made of a sintered body of a composition containing the following. Here, the composition ratios of Me 3 VO 4 , chromium oxide, and titanium oxide are not particularly limited, but preferred ranges are Me 3 VO 4 0.1-20 mol%, chromium oxide 0.1-20 mol%, and titanium oxide 99.8%. ~
It is preferable to adjust the amount to 60 mol%. Me 3 VO 4
Me is Li, Na, or K, and compounds in which Me contains a plurality of the above elements are also included in the present invention. Note that Me is most preferably Li. The moisture-sensitive resistor of the present invention may be manufactured by any conventional method, and the method will be described as follows. First, a composition containing Me 3 VO 4 powder, chromium oxide powder, and titanium oxide powder in the desired ratio is packed into a mold of a predetermined shape and press-molded, and the molded product is sintered at a predetermined temperature to make it moisture sensitive. A resistor is obtained. The above sintering temperature varies somewhat depending on the composition, but is approximately 700°C or higher, and the sintering time is approximately 30 minutes or more. [Example] Example, Comparative Example Me 3 VO 4 , chromium oxide, and titanium oxide powder were mixed as shown in Table 1, and then 10 mmφ×
Each moisture-sensitive resistor was press-molded to a size of 0.5 mm and sintered at 850°C for 1 hour. Electrode paste was screen printed on both sides of each of the obtained humidity sensitive resistors and baked to produce a humidity sensor. Connect a resistance measuring device to these humidity sensors,
The results of measuring electrical resistance at 20°C, 30%RH and 20°C, 80%RH are shown in the same table. As a comparative example, a humidity sensor was prepared in the same manner as in the above example, except that sintering was performed at 1200 to 1300 °C for 1 hour for a conventionally known metal oxide, and the electrical resistance was measured. The results are also listed in the same table.
〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕
第１表に示す如く従来（比較例）の感湿抵抗体
の電気抵抗は低湿度域即ち湿度20℃、30％RHに
おいて103KΩであるのに対し本発明品はいずれも
低い電気抵抗値を示した。
そのため本発明の感湿抵抗体を用いた湿度セン
サーは低湿度域の測定ができるうえ取り付ける電
極は小型化が可能であり、従つて湿度センサー自
体も小型化できる。
As shown in Table 1, the electrical resistance of the conventional (comparative example) humidity-sensitive resistor is 10 3 KΩ in a low humidity region, that is, at a humidity of 20°C and 30% RH, whereas the products of the present invention have a low electrical resistance value. showed that. Therefore, the humidity sensor using the humidity-sensitive resistor of the present invention can measure in a low humidity range, and the attached electrode can be made smaller, so the humidity sensor itself can be made smaller.