TW201942571A

TW201942571A - 感測器及其製造方法

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Publication number: TW201942571A
Application number: TW108110566A
Authority: TW
Inventors: 早坂恵; 小松慶史; 原田好寛
Original assignee: 日商住友化學股份有限公司
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2019-11-01
Also published as: JP2019184594A; WO2019188904A1; TWI790368B; KR102648751B1; US20200393399A1; US11892423B2; CN111919111A; KR20200136022A; JP7245693B2

Abstract

本發明提供一種具有優異的耐久性的感測器及其製造方法。一種感測器，其包括：檢測膜，由樹脂組成物形成；第1電極，設置於所述檢測膜的第1表面上；以及第2電極，設置於所述檢測膜的第2表面上，所述檢測膜的所述第1表面包含在與所述第1電極接觸的部分具有均方根粗糙度（Sq）為0.3 μm～3.0 μm的微細的凹凸的粗糙面。

Description

感測器及其製造方法

本發明是有關於一種感測器及其製造方法。

一般而言，所謂感測器為將檢測膜的由外部刺激所引起的物性變化以電氣訊號的形式進行讀取者，根據設為測定對象的物質而使用各種種類的檢測膜。例如，於濕度感測器等中，已知讀取由濕度的變化所引起的靜電電容的變化。作為此種濕度感測器，已知有包括由樹脂組成物所形成的濕敏膜的靜電電容式的濕度感測器等。例如，於專利文獻1（日本專利特開2001-249099號公報）中揭示包括使用具有親水基的有機化合物的濕敏膜的靜電電容式的濕度感測器。

由樹脂組成物所形成的濕敏膜可對周圍環境中所含的水分進行吸附解吸。於靜電電容式的濕度感測器中，對配置於濕敏膜的兩面的兩個電極間附加電壓，藉此測定濕敏膜的靜電電容，並基於所述測定值來算出濕敏膜所吸附的水分量，從而算出周圍環境的濕度。
[現有技術文獻]
[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2001-249099號公報

[發明所欲解決之課題]

為了進行穩定的感測，於感測器中重要的是始終穩定地讀取檢測膜的物性變化所產生的電氣訊號，要求即便於長時間使用的情況下測定精度亦不會降低、即良好的耐久性。例如，若為以電氣訊號的形式讀取靜電電容的變化者，則要求即便長時間使用，所述靜電電容的經時變化亦小。

本發明的目的在於提供一種具有良好的耐久性的感測器及其製造方法。
[解決課題之手段]

本發明提供以下的感測器及其製造方法。
〔1〕一種感測器，其包括：檢測膜，由樹脂組成物形成；第1電極，設置於所述檢測膜的第1表面上；以及第2電極，設置於所述檢測膜的第2表面上，
所述檢測膜的所述第1表面包含在與所述第1電極接觸的部分具有均方根粗糙度（Sq）為0.3 μm～3.0 μm的微細的凹凸的粗糙面。

〔2〕一種感測器，其包含感測器元件，所述感測器元件包括：檢測膜，由樹脂組成物形成；第1電極，設置於所述檢測膜的第1表面上；以及第2電極，設置於所述檢測膜的第2表面上，
所述感測器元件的具有所述第1電極的表面包含具有均方根粗糙度（Sq）為0.3 μm～3.0 μm的微細的凹凸的粗糙面。

〔3〕如〔1〕或〔2〕所述的感測器，其中所述第1電極及所述第2電極中的至少一者為鍍敷膜。

〔4〕如〔1〕至〔3〕中任一項所述的感測器，其中所述檢測膜的所述第1表面包含不與所述第1電極接觸的部分。

〔5〕如〔1〕至〔4〕中任一項所述的感測器，其中所述檢測膜的平均厚度為0.3 μm～10 μm。

〔6〕如〔1〕至〔5〕中任一項所述的感測器，其中所述檢測膜的所述第2表面包含在與所述第2電極接觸的部分具有均方根粗糙度（Sq）為0.3 μm～3.0 μm的微細的凹凸的粗糙面。

〔7〕如〔1〕至〔6〕中任一項所述的感測器，其進而包括基板，且
依序積層有所述基板、所述第2電極、所述檢測膜、所述第1電極。

〔8〕如〔1〕至〔7〕中任一項所述的感測器，其具有可撓性。
〔9〕如〔1〕至〔8〕中任一項所述的感測器，其中所述檢測膜為濕敏膜。

〔10〕如〔9〕所述的感測器，其中所述濕敏膜是由含有聚醯亞胺樹脂成分的樹脂組成物形成。

〔11〕一種感測器的製造方法，其具有：
準備基板的步驟；
於所述基板上形成第2電極的步驟；
於第2電極上形成以樹脂為主成分的檢測膜的步驟；
對所述檢測膜的與第2電極為相反側的表面的至少一部分進行粗糙面化而製成粗糙面的步驟；以及
於所述檢測膜的所述表面的包含所述粗糙面的區域，藉由鍍敷而形成第1電極的步驟，
所述粗糙面的均方根粗糙度（Sq）為0.3 μm～3.0 μm。

〔12〕一種感測器的製造方法，其具有：
準備基板的步驟；
於所述基板上形成第2電極的步驟；
於第2電極上形成以樹脂為主成分的檢測膜的步驟；以及
於所述檢測膜的與第2電極為相反側的表面，藉由鍍敷而形成第1電極的步驟，
具有所述第1電極的表面包含具有均方根粗糙度（Sq）為0.3 μm～3.0 μm的微細的凹凸的粗糙面。
[發明的效果]

根據本發明，可提供一種可抑制靜電電容的經時變化、且耐磨耗性更優異的具有良好的耐久性的感測器。

[感測器]
本發明的感測器包含感測器元件，所述感測器元件包括：檢測膜，由樹脂組成物形成；第1電極，設置於檢測膜的第1表面上；以及第2電極，設置於檢測膜的第2表面（與第1表面相向的表面）上。作為感測器的方式，只要為可將檢測膜的由外部刺激所引起的物性變化以電氣訊號的形式進行讀取者，則並無特別限定，亦可為靜電電容式、電阻式、電壓式、電流式等。另外，作為感測器的種類，有濕度感測器、接近感測器、壓敏感測器、加速度感測器、準位感測器（level sensor）、應變感測器、熱電感測器等，並無特別限定。

於感測器元件中，第1電極與第2電極相向而夾持檢測膜的區域例如於靜電電容式感測器中作為電容器發揮作用。若將電容器區域的介電常數設為ε（F/m）、將面積設為S（m² ）、將膜厚設為d（m），則作為電容器發揮作用的區域（以下，亦稱為「電容器區域」）的靜電電容C（F）滿足以下的式子。
C=εS/d

根據所述式，靜電電容C（F）根據電容器區域的介電常數ε（F/m）而發生變化。例如，濕度感測器（亦簡稱為「感測器」）中所使用的濕敏膜（亦稱為「檢測膜」）對應於周圍環境而對水分進行解吸吸附，因此對應於水分的吸附量而電容器區域的介電常數ε（F/m）發生變化，經檢測的靜電電容C（F）亦發生變化。因此，於濕度感測器中，藉由檢測電容器區域的靜電電容C（F）的變化，可算出周圍環境的濕度。以下，有時將電容器區域的靜電電容簡稱為「靜電電容」。

於濕度感測器中，即便將周圍環境的條件設為一定，經測定的靜電電容亦經時性變化，有時耐久性降低。本發明者等人查明其中原因之一為耐磨耗性的降低。另外，不限於濕度感測器，於具有在電極間夾持檢測膜的感測器元件的感測器中，在感測器為可撓性的情況下，亦設想耐久性的降低明顯。其原因在於：對應於對感測器附加彎曲的力的頻率，對感測器元件的各層附加摩擦力的頻率亦提昇。

本發明者等人進一步重覆努力研究，發現藉由設為包含在檢測膜的第1表面的與第1電極接觸的部分具有微細的凹凸的粗糙面（以下，亦稱為「第1粗糙面」）的構成，可獲得具有良好的耐久性的感測器，從而完成了本發明。特別是於靜電電容式的感測器中，發現藉由設置第1粗糙面及後述的第2粗糙面中的至少一者，可抑制將周圍環境的條件設為一定時的靜電電容的經時變化。

靜電電容的經時變化例如可藉由利用以下的方法測定靜電電容保持率來評價。首先，將濕度感測器的試驗片於常溫常濕（例如，溫度20℃±15℃左右且相對濕度40%RH～60%RH左右）的環境下靜置並加以調濕，利用市售的電容計來測定靜電電容。將該靜電電容設為初始靜電電容C₀ 。其次，對濕度感測器的試驗片進行後述的耐磨耗試驗，將耐磨耗試驗後的濕度感測器於與所述相同的常溫常濕的環境下同樣地加以調濕，測定靜電電容。將該靜電電容設為靜電電容C₁ 。使用該些靜電電容，並基於下述式來算出靜電電容保持率（%）。再者，於後述的實施例中，於溫度30℃且相對濕度60%RH的環境下進行約1小時調濕。
靜電電容保持率（%）=（C₁ /C₀ ）×100

靜電電容保持率較佳為50%以上，更佳為60%以上，進而佳為70%以上，尤佳為80%以上。若靜電電容保持率為所述範圍，則有可抑制靜電電容的經時變化的傾向。

對濕度感測器的試驗片進行的耐磨耗試驗可利用以下的方法來進行。
參照圖3的步驟（h），對於濕度感測器的試驗片的上部電極34表面的區域34a為中心的1 cm寬度×2 cm的長度的區域，利用市售的摩擦磨耗試驗機進行磨耗試驗。試驗是藉由將市售的不織布擦拭巾載置於裝置的接觸端子與上部電極的接觸面，將移動速度及垂直負荷設定為所需的條件，並使接觸端子往返來進行。於後述的實施例中，作為摩擦磨耗試驗機，使用新東科學股份有限公司製造的「特里柏格（Tribogear）TYPE38」，於移動速度1600 mm/min、及垂直負荷30 g的條件下使接觸端子往返100次。

＜檢測膜＞
檢測膜可包含於其第1表面的與第1電極接觸的部分具有微細的凹凸的第1粗糙面。就使耐磨耗性提昇的觀點而言，檢測膜的第1表面的第1粗糙面的微細的凹凸的均方根粗糙度（Sq）較佳為0.3 μm～3.0 μm，更佳為0.5 μm～2.5 μm，進而佳為0.6 μm～1.5 μm。均方根粗糙度（Sq）是將JIS B 0601中所記載的二維的輪廓曲線的均方根粗糙度（Rq）三維地擴張而成者。

藉由設為於檢測膜的第1表面的與第1電極接觸的部分具有所述第1粗糙面的構成，推測可提昇感測器的耐磨耗性，結果可提昇耐久性。再者，於感測器的檢測膜具有所述第1粗糙面的情況下，亦可於感測器中的第1電極的與檢測膜為相反側的表面具有後述的第2粗糙面。

檢測膜的第1表面的第1粗糙面若包含與第1電極接觸的部分，則可為第1表面的整體，亦可為第1表面的一部分。第1粗糙面較佳為包含電容器區域，較佳為包含電容器區域的50%以上，更佳為包含電容器區域的100%。

關於檢測膜的第2表面的與第2電極接觸的部分，亦與第1表面的與第1電極接觸的部分同樣地，可設為包含具有微細的凹凸的粗糙面（以下，亦稱為「第3粗糙面」）的構成。藉由設為此種構成，可獲得感測器的更良好的耐久性。另外，於靜電電容式的感測器中，可進一步抑制靜電電容的經時變化。檢測膜的第2表面的第3粗糙面的微細的凹凸的均方根粗糙度（Sq）較佳為0.3 μm～3.0 μm，更佳為0.5 μm～2.5 μm，進而佳為0.6 μm～1.5 μm。

於檢測膜中，所述第1粗糙面及第3粗糙面的形成並無特別限定，可採用公知的方法。例如，可列舉藉由噴砂處理、液體搪磨（liquid honing）處理、拋光研磨、利用研磨片（拋光膜（lapping film）等）的研磨等機械研磨等來對表面進行研磨的方法。或者於形成檢測膜時，亦可形成具有第1粗糙面或第3粗糙面的檢測膜。具體而言，可列舉於形成檢測膜時對粗糙面進行轉印的方法、向用於檢測膜的形成的組成物中添加微粒子而使微粒子自表面突出來形成粗糙面的方法等。檢測膜可利用使用包含樹脂組成物與溶劑的溶液的溶液流延法、熔融擠出法等公知的方法來形成。作為塗佈方法，可採用旋塗法、網版印刷法、噴墨印刷法、浸漬塗佈法、氣刀塗佈法、輥塗法、凹版塗佈法、刮刀塗佈法等公知的塗佈方法。

檢測膜的平均厚度較佳為0.3 μm以上，可為0.5 μm以上，且可為90 μm以下，亦可為50 μm以下，較佳為10 μm以下，更佳為3 μm以下，進而佳為1 μm以下。

檢測膜是由樹脂組成物形成。樹脂組成物包含樹脂，亦可包含抗氧化劑、阻燃劑、塑化劑、紫外線吸收劑等添加劑等。作為形成檢測膜的樹脂，並無特別限定。於檢測膜為濕敏膜的情況下，作為樹脂，只要為可對水分進行吸附解吸的樹脂，則並無限定，可例示聚醯亞胺樹脂、纖維素樹脂、聚乙烯基醇樹脂等，就具有優異的耐久性的觀點而言，較佳為聚醯亞胺樹脂。相對於樹脂組成物的總量，樹脂組成物的聚醯亞胺樹脂成分的含量較佳為90質量%以上，更佳為95質量%以上，進而佳為98質量%以上，亦可為100質量%。所謂樹脂組成物的總量，是指樹脂組成物中所含的固體成分，成為溶劑以外的成分的總量。

聚醯亞胺樹脂成分包含一種以上的聚醯亞胺樹脂，較佳為至少包含氟化聚醯亞胺樹脂。此處，所謂樹脂組成物所含有的聚醯亞胺樹脂成分，是指樹脂組成物中所含的聚醯亞胺樹脂。即，於聚醯亞胺樹脂成分包含一種聚醯亞胺樹脂的情況下，所謂樹脂組成物所含有的聚醯亞胺樹脂成分，是指該一種聚醯亞胺樹脂，於聚醯亞胺樹脂成分包含兩種以上的聚醯亞胺樹脂的情況下，所謂樹脂組成物所含有的聚醯亞胺樹脂成分，是指該兩種以上的聚醯亞胺樹脂。
藉由包含氟化聚醯亞胺樹脂，於濕敏膜中可獲得對於水分的解吸吸附而言優異的響應性。氟化聚醯亞胺樹脂只要為具有聚醯亞胺結構與氟基（即，氟原子）的樹脂，則並無特別限定。聚醯亞胺樹脂例如可藉由使二胺或其衍生物與四羧酸或其衍生物進行反應而獲得。作為濕敏膜中可使用的聚醯亞胺樹脂，例如可列舉國際公開第2017/179367號中記載的樹脂等。

＜第1電極＞
第1電極可使用導電性材料而形成，例如可利用選自由金、銅、鋁、鐵、錫、鋅、鎳、鈦、鉬、鉻、鎢、鉛等金屬、及包含選自該些金屬中的兩種以上的金屬的合金、鋁-矽合金、以及多晶矽所組成的群組中的一種以上來形成。第1電極可利用以電解鍍敷、無電解鍍敷、熔融鍍敷、化學蒸鍍、物理蒸鍍等公知的鍍敷方法於檢測膜的第1表面上成膜的方法、或者將預先成膜的電極膜積層於第1表面上的方法等來形成。作為物理蒸鍍，可列舉真空蒸鍍、分子束蒸鍍、離子束蒸鍍等包含將蒸發源加熱而使其蒸發的方法的蒸發體系、磁控濺鍍、離子束濺鍍等濺鍍體系。該些方法視需要可將圖案化組合。再者，就可獲得與第1表面的高的密接性而言，較佳為鍍敷方法。於本說明書中，將利用鍍敷方法而形成的膜稱為鍍敷膜。

第1電極的厚度較佳為100 nm～500 nm，更佳為100 nm～300 nm。感測器為濕度感測器，於將感測器設置於任意的位置時於外部環境露出的面為第1電極側的面的情況下（於感測器的設置面並非第1電極側的面的情況下），較佳為第1電極的厚度薄，以可自第1電極表面吸入水分。

＜感測器元件的具有第1電極的表面＞
感測器元件的具有第1電極的表面可包含具有微細的凹凸的粗糙面（亦稱為「第2粗糙面」）。感測器元件的具有第1電極的表面包含第1電極的與檢測膜側為相反側的表面。感測器元件的具有第1電極的表面的第2粗糙面的均方根粗糙度（Sq）較佳為0.3 μm～3.0 μm，更佳為0.5 μm～2.5 μm，進而佳為0.6 μm～1.5 μm。

感測器元件的具有第1電極的表面的第2粗糙面可為設置有第1電極的部分的表面整體，亦可為該表面的一部分。第2粗糙面較佳為包含電容器區域，較佳為包含電容器區域的50%以上，更佳為包含電容器區域的100%。

感測器元件的具有第1電極的表面的第2粗糙面可藉由將所述第1粗糙面形成於檢測膜的第1表面而按照檢測膜的第1表面的形狀來形成，可包含追隨第1粗糙面的形狀而形成的形狀。第1粗糙面的形狀與第2粗糙面的形狀可一致，但亦可不一致。

＜第2電極＞
第2電極可使用導電性材料而形成，例如可使用第1電極中例示的材料來形成。第2電極可直接形成於檢測膜的第2表面上，亦可形成於基板上、之後積層於檢測膜的第2表面上。第2電極可利用第1電極中例示的形成方法來形成。

第2電極的厚度並無特別限定，可為與第1電極的厚度相同的厚度，亦可大於第1電極的厚度。第2電極的厚度例如可為100 nm～500 nm，亦可為100 nm～300 nm。

＜感測器元件的具有第2電極的表面＞
感測器元件的具有第2電極的表面與感測器元件的第1電極側的表面同樣地，亦可包含具有微細的凹凸的粗糙面（以下，亦稱為「第4粗糙面」）。感測器元件的具有第2電極的表面包含第2電極的與檢測膜側為相反側的表面。感測器元件的具有第2電極的表面的第4粗糙面的均方根粗糙度（Sq）較佳為0.3 μm～3.0 μm，更佳為0.5 μm～2.5 μm，進而佳為0.6 μm～1.5 μm。

感測器元件的具有第2電極的表面的第4粗糙面可與第2粗糙面同樣地形成，例如可藉由形成檢測膜的第3粗糙面中的所述第3粗糙面，按照檢測膜的第3表面的形狀來形成，可為追隨第3粗糙面的形狀而形成的形狀。第3粗糙面的形狀與第4粗糙面的形狀可一致，但亦可不一致。

＜用途＞
本發明的感測器的用途可無特別限定地用於公知的用途。感測器亦可不將第1電極側的面與第2電極側的面加以區分而進行搭載，但較佳為以於第1電極與第2電極內感測器的露出面（與感測器的設置面為相反側）成為第1電極側的面的方式進行搭載。作為用途的一例，可列舉搭載於智慧型手機、腕表型便攜式終端機等便攜式裝置。感測器亦可根據其用途而構成為可撓性。搭載於便攜式裝置上的感測器亦可將其檢測濕度適用於便攜式裝置的控制。

以下，本發明的感測器為濕度感測器，列舉檢測膜為濕敏膜的情況為例進行具體說明。

（第1實施形態）
圖1A是示意性地表示濕度感測器的第1實施形態的概略平面圖，圖1B是圖1A的X-X剖面圖。如圖1A及圖1B所示，濕度感測器（感測器）10具有絕緣性基板1、下部電極（第2電極）2、濕敏膜（檢測膜）3、上部電極（第1電極）4、下部電極用導線7、上部電極用導線9。下部電極2形成於絕緣性基板1上，於下部電極2連接有下部電極用導線7。濕敏膜3以覆蓋下部電極2的除與下部電極用導線7的連接部分以外的區域的方式，形成於絕緣性基板1上。上部電極4於濕敏膜3上以在與下部電極2延伸存在的方向正交的方向上延伸存在的方式形成。於上部電極4連接有上部電極用導線9。

於濕度感測器10中，上部電極4與下部電極2相向的區域為電容器區域10a。於濕敏膜3的設置有上部電極4的表面（第1表面）中，與上部電極4相接的表面成為所述粗糙面。

絕緣性基板1亦可為具有絕緣性的玻璃基板、由氧化鋁或氧化矽等金屬氧化物形成的金屬氧化物基板，亦可為由金屬氧化物等絕緣性材料包覆導電性基板的表面而成者。

對濕度感測器10的製造方法的一例進行說明。首先，準備絕緣性基板1，於絕緣性基板1上形成下部電極2。下部電極2例如可將電極材料成膜於絕緣性基板1的整個面，使用光微影技術而以所需的形狀進行圖案化；亦可將遮罩貼附於絕緣性基板1上，同時進行電極材料的成膜與圖案化。其次，於形成有下部電極2的絕緣性基板1上形成濕敏膜3。濕敏膜3可藉由將包含樹脂組成物與溶劑的塗佈液塗佈於絕緣性基板1上並加以乾燥來形成（溶液流延法）。較佳為於塗佈液的塗佈時將下部電極2上的與下部電極用導線7的連接部分遮蔽等而進行塗佈。

繼而，對濕敏膜3的上表面的形成有上部電極4的區域實施研磨處理而形成粗糙面後，於濕敏膜3的上表面形成上部電極4。上部電極4可利用與下部電極2相同的方法而形成。

（第2實施形態）
圖2A是示意性地表示濕度感測器的第2實施形態的概略平面圖，圖2B是圖2A的X-X剖面圖。如圖2A及圖2B所示，濕度感測器20僅於不具有絕緣性基板1的方面與第1實施形態的濕度感測器10不同。濕度感測器20由於不具有絕緣性基板1，故下部電極2可藉由直接設置於預先成膜的濕敏膜3的表面（第2表面）來構成。上部電極4與下部電極2相向的區域為電容器區域20a。

於圖2A、圖2B中，下部電極用導線及上部電極用導線雖未圖示，但可適宜設置。

本發明的感測器的上部電極及下部電極的形狀雖不限定於第1實施形態及第2實施形態的濕度感測器中所示般的彼此正交的形狀，但就可提高測定精度的觀點而言，較佳為濕敏膜的表面的至少一部分不由電極覆蓋而在周圍環境露出的構成。
[實施例]

以下，示出實施例及比較例來對本發明進行更具體的說明，但本發明並不由該些例子限定。

[耐久性的評價方法]
關於實施例及比較例的濕度感測器的試驗片，如以下般進行靜電電容保持率的評價。首先，將濕度感測器的試驗片於溫度30℃、相對濕度60%RH的環境下調濕約1小時後，使用電容計（商品名：緊湊型電容計模型（Compact Capacitance Meter Model）810C，BK精度（BK Precision）公司製造）來測定靜電電容。將此時測定的靜電電容設為初始靜電電容C₀ 。

其次，將實施例及比較例的濕度感測器的試驗片供於以下的耐磨耗試驗，將耐磨耗試驗後的濕度感測器於溫度30℃、相對濕度60%RH的環境下調濕約1小時後，使用電容計（商品名：緊湊型電容計模型（Compact Capacitance Meter Model）810C，BK精度（BK Precision）公司製造）來測定靜電電容。將此時測定的靜電電容設為靜電電容C₁ 。

然後，基於下述的式子來算出靜電電容保持率（%）。

靜電電容保持率（%）=（C₁ /C₀ ）×100

[製造例1]
（聚醯亞胺樹脂膜的製造）
基於國際公開第2017/179367號的實施例1的記載，使2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基苯基及4,4'-(1,1,1,3,3,3-六氟丙烷-2,2-二基)二鄰苯二甲酸二酐進行反應而合成聚醯亞胺樹脂。使所獲得的聚醯亞胺樹脂以20質量%溶解於γ-丁內酯中而製成均勻的聚醯亞胺溶液。將所獲得的溶液塗佈於玻璃基板，於50℃下加熱30分鐘，繼而於140℃下加熱10分鐘而使溶媒乾燥。將膜自玻璃基板剝離，安裝金屬框並於210℃下加熱1小時，從而獲得80 μm的聚醯亞胺樹脂膜。

[實施例1～實施例5、比較例1]
（濕度感測器的試驗片的製作）
以圖3的步驟（a）～步驟（h）所示的順序來製成具有與第2實施形態的濕度感測器相同的構成的濕度感測器的試驗片。具體而言，如（a）所示，作為濕敏膜，準備將所述製造例1中所獲得的聚醯亞胺樹脂膜切成5 cm見方的大小的膜33，如（b）所示，於膜33的第2表面33b，將於一方向延伸存在的1 cm寬的區域於中心露出並貼附膠帶35而將第2表面33b遮蔽。其次，如（c）所示，於膜33的第2表面33b上使用離子塗佈機IB-3（榮光（Eiko）股份有限公司製造），將蒸鍍源設為Au、將蒸鍍條件設為5 mA～8 mA，進行10分鐘蒸鍍而形成下部電極32後，如（d）所示，剝離遮蔽用的膠帶35，從而獲得於第2表面33b形成有與露出的區域相對應的1 cm×5 cm尺寸的下部電極32的膜33。

其次，如（e）所示，於膜33的第1表面33a，於在與下部電極32正交的方向延伸存在的1 cm寬的區域36，使拋光膜（厚度：3 μm，研磨粒：氧化鋁（粒度12 μm），3M公司製造）往返表1所示的規定次數而實施研磨處理。於研磨處理後，對於區域36的與下部電極32相向的1 cm×1 cm尺寸的區域36a的表面粗糙度S₁ （μm），使用表面粗糙度測定裝置（OLS4100，奧林巴斯（OLYMPUS）公司製造），將測定倍率設為10倍且將測定面積設為1280 μm×1280 μm來進行測定。表面粗糙度S₁ （μm）設為均方根粗糙度（Sq）的值。

其次，如（f）所示，於膜33的第1表面33a，使區域36露出，將膠帶37貼附於膜而將第1表面33a遮蔽。其次，如（g）所示，於膜33的第1表面33a上使用離子塗佈機IB-3（榮光（Eiko）股份有限公司製造），將蒸鍍源設為Au、將蒸鍍條件設為5 mA～8 mA，進行5分鐘蒸鍍而形成上部電極後，如（h）所示，剝離遮蔽用的膠帶37，從而獲得於第1表面33a形成有與露出的區域36相對應的1 cm×5 cm尺寸的上部電極34的膜33。之後，對於上部電極34表面的與下部電極32相向的區域34a的表面粗糙度S₂ （μm），使用表面粗糙度測定裝置（OLS4100，奧林巴斯（OLYMPUS）公司製造），將測定倍率設為10倍且將測定面積設為1280 μm×1280 μm來進行測定。表面粗糙度S₂ （μm）設為均方根粗糙度（Sq）的值。

（耐磨耗試驗）
關於實施例及比較例的濕度感測器的試驗片，對於包含上部電極34表面的區域34a（圖3的（h））作為中心的1 cm寬×2 cm長的區域，使用摩擦磨耗試驗機（商品名：特里柏格（Tribogear）TYPE38，新東科學股份有限公司製造），將不織布擦拭巾（BEMCOTM-1，旭化成股份有限公司製造）載置於接觸端子與上部電極的接觸面，於移動速度1600 mm/min、垂直負荷30 g的條件下使接觸端子往返100次。

[耐久性的評價結果]
於表1中示出對實施例及比較例的濕度感測器的試驗片如所述般測定的濕敏膜的第1表面的表面粗糙度S₁ （μm）、上部電極的表面粗糙度S₂ （μm）、及靜電電容保持率（%）。另外，圖4是對於表1所示的結果，於橫軸繪製濕敏膜的第1表面的表面粗糙度S₁ （μm）、且於縱軸繪製靜電電容保持率（%）的圖表，圖5是對於表1所示的結果，於橫軸繪製上部電極的表面粗糙度S₂ （μm）、且於縱軸繪製靜電電容保持率（%）的圖表。

[表1]

1‧‧‧絕緣性基板

2‧‧‧下部電極（第2電極）

32‧‧‧下部電極

3‧‧‧濕敏膜（檢測膜）

33‧‧‧濕敏膜

4‧‧‧上部電極（第1電極）

34‧‧‧上部電極

7‧‧‧下部電極用導線

9‧‧‧上部電極用導線

10‧‧‧濕度感測器（感測器）

20‧‧‧濕度感測器

10a、20a‧‧‧電容器區域

33a‧‧‧（濕敏膜的）第1表面

33b‧‧‧（濕敏膜的）第2表面

34a、36、36a‧‧‧區域

35、37‧‧‧膠帶

（a）～（h）‧‧‧步驟

圖1A是示意性地表示本發明的第1實施形態的濕度感測器的一例的概略平面圖，圖1B是圖1A的X-X剖面圖。

圖2A是示意性地表示本發明的第2實施形態的濕度感測器的一例的概略平面圖，圖2B是圖2A的X-X剖面圖。

圖3是示意性地表示實施例及比較例中的濕度感測器的試驗片的製作順序的概略平面圖。

圖4是對實施例及比較例中的濕度感測器的試驗片，於橫軸繪製濕敏膜的第1表面的表面粗糙度S₁ （μm）、且於縱軸繪製靜電電容保持率（%）的圖表。

圖5是對實施例及比較例中的濕度感測器的試驗片，於橫軸繪製上部電極的表面粗糙度S₂ （μm）、且於縱軸繪製靜電電容保持率（%）的圖表。

Claims

一種感測器，其包括：檢測膜，由樹脂組成物形成；第1電極，設置於所述檢測膜的第1表面上；以及第2電極，設置於所述檢測膜的第2表面上，所述檢測膜的所述第1表面包含在與所述第1電極接觸的部分具有均方根粗糙度（Sq）為0.3 μm～3.0 μm的微細的凹凸的粗糙面。
一種感測器，其包含感測器元件，所述感測器元件包括：檢測膜，由樹脂組成物形成；第1電極，設置於所述檢測膜的第1表面上；以及第2電極，設置於所述檢測膜的第2表面上，所述感測器元件的具有所述第1電極的表面包含具有均方根粗糙度（Sq）為0.3 μm～3.0 μm的微細的凹凸的粗糙面。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的感測器，其中所述第1電極及所述第2電極中的至少一者為鍍敷膜。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的感測器，其中所述檢測膜的所述第1表面包含不與所述第1電極接觸的部分。
如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的感測器，其中所述檢測膜的平均厚度為0.3 μm～10 μm。
如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的感測器，其中所述檢測膜的所述第2表面包含在與所述第2電極接觸的部分具有均方根粗糙度（Sq）為0.3 μm～3.0 μm的微細的凹凸的粗糙面。
如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的感測器，其進而包括基板，且依序積層有所述基板、所述第2電極、所述檢測膜、所述第1電極。
如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的感測器，其具有可撓性。
如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的感測器，其中所述檢測膜為濕敏膜。
如申請專利範圍第9項所述的感測器，其中所述濕敏膜是由含有聚醯亞胺樹脂成分的樹脂組成物形成。
一種感測器的製造方法，其具有：準備基板的步驟；於所述基板上形成第2電極的步驟；於所述第2電極上形成以樹脂為主成分的檢測膜的步驟；對所述檢測膜的與所述第2電極為相反側的表面的至少一部分進行粗糙面化而製成粗糙面的步驟；以及於所述檢測膜的所述表面的包含所述粗糙面的區域，藉由鍍敷而形成第1電極的步驟，所述粗糙面的均方根粗糙度（Sq）為0.3 μm～3.0 μm。
一種感測器的製造方法，其具有：準備基板的步驟；於所述基板上形成第2電極的步驟；於所述第2電極上形成以樹脂為主成分的檢測膜的步驟；以及於所述檢測膜的與所述第2電極為相反側的表面，藉由鍍敷而形成第1電極的步驟，具有所述第1電極的表面包含具有均方根粗糙度（Sq）為0.3 μm～3.0 μm的微細的凹凸的粗糙面。