[发明专利]容量型气体传感器

说明书

本发明提供在纳米碳材料缠结为三维网眼状的结构的第二电极层与气体感应膜之间不发生剥离的容量型气体传感器。具备：在基板(3)上形成的第一电极层(5)、在第一电极层上形成的具有通气性的气体感应膜(11)、和与第一电极层(5)对向地在气体感应膜上形成的包含缠结为三维网眼状的纳米碳材料的第二电极层(13)。至少在第二电极层上设置了具有通气性的补强用树脂层(15)。

技术领域

本发明涉及用于湿度等的计量的容量型气体传感器。

背景技术

在日本特开2015-7618号公报中公开了容量型气体传感器，其具备：在基板上形成的第一电极层、在第一电极层上形成的具有通气性的气体感应膜、和与第一电极层相对地在气体感应膜上形成的包含缠结为三维网眼状的纳米碳材料的第二电极层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-7618号公报

发明内容

发明要解决的课题

如果采用纳米碳材料形成在气体感应膜的外表面设置的第二电极层，则第二电极层成为纳米碳材料缠结为三维网眼状的结构，因此气体透过性提高。但是，对于纳米碳材料缠结为三维网眼状的结构而言，由于电极层与气体感应膜的接触面积变小，因此由于环境湿度升高或者经时变化，第二电极层与气体感应膜的接合强度降低，在第一电极层与第二电极层之间发生剥离，其结果电阻升高，如果施加的交流信号的频率极端地升高，则发生不能测定的问题。另外，剥离的发生成为容量对于湿度的线形响应的劣化、滞后的原因。

本发明的目的在于提供在纳米碳材料缠结为三维网眼状的结构的第二电极层与气体感应膜之间不发生剥离的容量型气体传感器。

用于解决课题的手段

本发明以容量型气体传感器作为对象，其具备：在基板上形成的第一电极层、在第一电极层上形成的具有通气性的气体感应膜、和与第一电极层相对地在气体感应膜上形成的包含缠结为三维网眼状的纳米碳材料的第二电极层。在本发明的容量型气体传感器中，将第二电极层形成为气体感应膜的一部分在周围溢出的大小。而且，至少在第二电极层上设置了具有通气性的补强用树脂层。而且补强用树脂层采用与气体感应膜相同的材料形成，补强用树脂层进入第二电极层的空隙部内，补强用树脂层的一部分与气体感应膜接触。

如果成为这样的结构，则补强用树脂层进入包含缠结为三维网眼状的纳米碳材料的第二电极层的空隙部内，一部分与气体感应膜接触。由此，补强用树脂层发挥防止第二电极层从气体感应膜剥离的功能。如果成为这样的结构，部分地产生补强用树脂层与气体感应膜的一部分结合的状态，因此在第一电极层与第二电极层之间施加的交流信号的频率极端地升高或者环境湿度升高的情况下，防止第二电极层从气体感应膜剥离。其结果，即使由缠结为三维网眼状的纳米碳材料构成第二电极层，也能够防止传感器的检测精度变差。另外，由于能够防止剥离，因此根据本发明，能够防止发生容量对于湿度的线形响应的劣化、滞后。

再有，补强用树脂层可只在第二电极层上存在。

另外，可将第二电极层形成为气体感应膜的一部分在周围溢出的大小，具有通气性的补强用树脂层将第二电极层和从第二电极层溢出的气体感应膜的至少一部分覆盖。如果成为这样的结构，则补强用树脂层与气体感应膜的一部分没有经由第二电极层而直接地结合的部分也在第二电极层的周围产生，因此更可靠地防止第二电极层从气体感应膜剥离。