专利名称：静电驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及静电驱动器(静電7 ”千工工一夕\
背景技术：
以往，已知的静电驱动器具备设有电极的固定件；以及配置在该固定件上并且具有树脂基板和设在树脂基板上的电阻器膜的移动件。由于这样的静电驱动器在固定件和移动件平面地相贴的状态下运动，所以保持原样地固定件与移动件的摩擦阻力有增大的倾向。因此，在以往的静电驱动器中存在如下结构在固定件的上表面设有凹凸面，该凹 凸面固定有通过绝缘性粘合剂固接的导电性珠(beads)，在与该凹凸面对置的移动件的背面设有润滑面(例如JP09 - 121562)。但是，包含珠的墨(涂料)的印刷或者涂敷容易筛眼堵塞，另外珠含有的液体容易凝聚、在凹凸面出现不均。而且，在珠含有量较少的情况下，由于凸部间隔变宽、膜弯曲，从而凹凸面和润滑面平面相接的面积变宽。另一方面，在珠含有量较多的情况下，容易卷曲，另外接触的凸部变多，摩擦阻力也增大。并且，在固定珠的绝缘性粘合剂(树脂层)比既定值薄的情况下，珠容易脱落，在比既定值厚的情况下，珠被覆盖而不能形成凹凸面的既定的凹凸。S卩，在上述以往的静电驱动器中，存在如下问题使用了导电性珠的凹凸面的面内的凹凸的均匀性低，固定件与移动件之间的摩擦阻力在局部增大。
发明内容
本发明是考虑到这样的点而作出的，其目的在于提供一种能够降低固定件与移动件之间的摩擦阻力的静电驱动器。本发明的一个方式所涉及的静电驱动器的特征在于，
具备具有基板和设在所述基板上的电极的固定件；配置在所述固定件的具有所述电极的面上的移动件，
在所述固定件的移动件侧的面或者所述移动件的固定件侧的面以等间隔设有多个突状体，
在所述移动件或者所述固定件中、与所述多个突状体对置的面形成润滑层。另外，在所述静电驱动器中，
也可以是所述电极是在所述基板上分别独立设置、互相平行地配置的多个线状电极， 所述多个突状体是多个线状的突状体。另外，在所述静电驱动器中，
也可以是所述线状的突状体在与所述多个线状电极正交的方向延伸。另外，在所述静电驱动器中，也可以是所述多个突状体是多个圆锥体。另外，在所述静电驱动器中，
也可以是在设有所述多个突状体的所述固定件的移动件侧的面或者所述移动件的固定件侧的面中、在所述多个突状体以外的部分形成第一追加润滑层。另外，在所述静电驱动器中，
也可以是在所述多个突状体的表面形成第二追加润滑层。另外，在所述静电驱动器中，
也可以是所述多个突状体包含导电性材料。另外，在所述静电驱动器中，
也可以是所述润滑层包含含碳二氧化硅。本发明所涉及的静电驱动器，在固定件的移动件侧的面或者移动件的固定件侧的面等间隔地设有多个突状体，在移动件或者固定件中、与多个突状体对置的面形成润滑层。由此，与现有技术相比，突状体的分布的面内偏差减小，能够抑制固定件与移动件之间的摩擦阻力在局部增大。S卩，能够降低固定件与移动件之间的摩擦阻力。
图I是示出本发明所涉及的静电驱动器的结构的一个例子的立体图。图2是示意性示出图I所示的静电驱动器的俯视图。图3是示出沿着图2的A — A线的静电驱动器的截面的一个例子的截面图。图4是示出将包含由图3所示的区域X包围的滑动构造体的区域进行放大的一个例子的截面图。图5是示出从上方观察滑动构造体的结构的一个例子的俯视图。图6是示出从上方观察滑动构造体的结构的其他例子的俯视图。图7是示出将包含由图3所示的区域X包围的滑动构造体的区域进行放大的其他例子的截面图。图8是示出施加在线状电极Ia Id的信号的波形的一个例子的波形图。图9是示出沿着图2的A — A线的静电驱动器的截面的其他例子的截面图。
具体实施例方式下面，基于附图，对本发明所涉及的静电驱动器的实施方式进行说明。图I是示出本发明所涉及的静电驱动器100的结构的一个例子的立体图。另外，图2是示意性示出图I所示的静电驱动器100的俯视图。另外，图3是示出沿着图2的A — A线的静电驱动器100的截面的一个例子的截面图。此外，为了简化，在图2中省略了粘接层103a、覆盖膜103b、滑动构造体104。如图I至图3所示，静电驱动器100具备固定件I和自由移动地配置在固定件I的线状电极Ia Id上的移动件2，固定件I具有具有一个面102a和另一个面102b的基板102 ;在基板102的一个面102a分别独立设置、互相平行以等间隔配置的多个线状电极Ia Id0
此外，用于驱动移动件2的信号a d从未图示的驱动电路输入至四线式静电驱动器100。此时，各信号a d分别经由母线(bus line) IOla IOlcU通孔布线Ib2、ld2、以及焊盘电极lbl、ldl，施加到线状电极Ia Id。下面，进一步详述固定件I。如上所述，固定件I具备基板102 ;设在该基板102的一个面102a的具有导电性的多个线状电极Ia Id。并且，在多个线状电极Ia Id的一侧(图2的左侧)，在与多个线状电极Ia Id正交的方向延伸设置，并且与线状电极Ia和线状电极Ib分别连接的第一母线IOla和第二母线IOlb互相平行地设置。并且，在多个线状电极Ia Id的另一侧(图2的右侧)，在与多个线状电极Ia Id正交的方向延伸设置，并且与线状电极Ic和线状电极Id分别连接的第三母线IOlc与第四母线IOld互相平行地设置。·
另外，覆盖设在基板102的一个面102a上的多个线状电极Ia ld，设有粘接层103a、覆盖膜103b，进一步覆盖着覆盖膜103设有滑动构造体104。另外，基板102例如具有25 μ m的厚度。作为该基板102所使用的原材料，例如能选择聚酰亚胺、玻璃环氧树脂、酚醛树脂、PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PET-G (对苯二甲酸-环己烷二甲醇-乙烯乙二醇共聚物)、PEN (聚萘二甲酸乙二醇酯)、PP (聚丙烯)、PE (聚乙烯)、PC (聚碳酸酯)、PA (聚酰胺)、PPS (聚苯硫醚)、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、纤维素二乙酸酯、三醋酸纤维素、聚苯乙烯类、ABS、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚氨酯等。聚酰亚胺、PEN有高耐热性、高强度，特别优选。另外，如上所述，多个线状电极Ia Id在基板102的一个面102a上分别独立设置，互相平行以等间隔呈梳齿状反复配置，但该线状电极Ia Id例如布线间距设定为O. 3mm以下，另外该线状电极Ia ld，其厚度例如在聚酰亚胺基板上作为电极材使用Cu的情况下为18 μ m左右，在作为电极材料形成ITO (氧化铟锡)的情况下，具有1500爲左右(参照图2和图3)。另外，两条第一、第二母线101a、IOlb分别构成带状，如上所述设在线状电极Ia Id的一侧(图2的左侧)。其中第一母线IOla设在基板102的一个面(上表面)102a，该第一母线IOla与线状电极Ia电连接。另外，第二母线IOlb设在基板102的另一个面(下表面)102b，与线状电极Ib电连接。另外，在基板102设有通孔布线lb2，该通孔布线lb2贯通基板102，与设在基板102的另一个面102b的第二母线IOlb连接。并且，在基板102的一个面102a设有将线状电极Ib的一侧与通孔布线lb2连接的焊盘电极Ibl。由此，第二母线IOlb与线状电极Ib电连接。另外，两条第三、第四母线IOlcUOld分别构成带状，如上述那样，设在线状电极Ia Id的另一侧(图2的右侧)。另外，第三母线IOlc设在基板102的一个面(上表面)102a，与线状电极Ic电连接。另外，第四母线IOld设在基板102的另一个面(下表面)102b，与线状电极Id电连接。此处，在基板102设有通孔布线ld2，该通孔布线ld2贯通基板102，与设在基板102的另一个面102b的第四母线IOld连接。而且，在基板102的一个面(上表面)102a设有将线状电极Id的一侧与通孔布线ld2连接的焊盘电极Idl。由此，第四母线IOld与线状电极Id电连接。接下来，利用图3，详述固定件I的粘接层103a、覆盖膜103b和滑动构造体104。如图3所示，在基板102上以覆盖多个线状电极Ia Id的方式设置粘接层103a。另外，覆盖膜103b设在粘接层103a上。作为该覆盖膜103所使用的原材料，例如能选择聚酰亚胺。另外，滑动构造体104设在覆盖膜103b上。该滑动构造体104如图4所示，包含追加润滑层104a、多个突状体104b，相对于移动件2的下表面(后述的润滑层105)具有滑动性。 此处，图4是示出将包含由图3所示的区域X包围的滑动构造体104的区域进行放大的一个例子的截面图。另外，图5是示出从上方观察滑动构造体104的结构的一个例子的俯视图。另外，图6是示出从上方观察滑动构造体104的结构的其他例子的俯视图。如图4所示，追加润滑层104a设在覆盖膜103b上。作为该追加润滑层104a所使用的原材料，例如可以选择具有导电性的含碳二氧化硅。该追加润滑层104a例如利用蒸镀来形成。另外，多个突状体104b设在追加润滑层104a上。该多个突状体104b是多个圆锥体(图4、图5)。但是，突状体104b也可以具有圆锥体以外的形状。例如，如图6所示，多个突状体104b也可以是多个线状的突状体。特别地，该线状的突状体以在与多个线状电极Ia Id正交的方向Y延伸的方式设置(配置为山脉状)。由此，能够抑制移动件2的蜿蜒移动。另外，能够抑制突状体104b的剥离。该多个突状体104b例如利用凹版、丝网、偏移、柔印、喷墨等印刷来形成。此外，优选的是利用更高价的印刷形成的突状体104b，设置在高价、禁得起任意使用的固定件I侦U。用后述的变形例对将突状体104b设在移动件2侧的情况进行说明。这样，由于多个突状体104b利用印刷形成，因此例如设定为各突状体104b的宽度Si相等，并且相邻的突状体104b的间隔s2相等。由此，突状体104b的分布的面内偏差减小，能够抑制固定件与移动件的摩擦阻力在局部增大。各突状体104b的宽度Si、并且相邻的突状体104b的间隔s2的测定方法，能够在通过使用光学显微镜从滑动构造体104的上表面观察得到的观察图像上进行测定。此外，图6所示的多个线状的突状体的各突状体104b的宽度Si是对于各突状体利用上述测定方法测定任意多处的宽度，取其平均值。另外，图6所示的多个线状的突状体的相邻的突状体104b的间隔s2是在相邻的突状体的重叠的区域Z中利用上述测定方法测定任意多处的宽度，取其平均值。此外，突状体104b的分布例如为I 3000个/ cm2。突状体104b的分布数，若太少则衬垫效果减弱，另一方面，若太多则摩擦阻力增大。因此，与要求的条件相应地设定固定件I的面内的突状体104b的密度。在多个突状体104b为多个圆锥体的情况下，特别优选的是如图5所示分布为三角格子状而配置。这是因为在配置为三角格子状的情况下，与各突状体104b相邻的所有的突状体的间隔为等间隔，突状体的分布的面内偏差更小。
另外，突状体104b的高度例如设定为5 30 μ m。由于突状体104b的高度若太低，则在相邻的两个突状体104b间固定件I与移动件2容易进行面接触而使摩擦系数增加，若太高则静电效果减小，所以与要求的条件相应地设定其高度。如以往的静电驱动器那样，在固定件的上表面设有凹凸面，该凹凸面固定通过绝缘性粘合剂固接的导电性珠，在与该凹凸面对置的移动件的背面设有润滑面的情况下，固定珠的绝缘性粘合剂的厚度需要形成得比珠的半径厚。例如，在将由珠形成的凸部的高度设定为20 μ m的情况下，珠的粒径(直径)必须至少为40 μ m以上。在这样的以往的静电驱动器中，从固定件的电极的上表面到移动件的带电面的距离变长，静电力变弱。另一方面，由于本发明的多个突状体104b利用印刷形成， 所以例如在将突状体104b的高度设定为20 μ m的情况下，以20 μ m的厚度形成即可。所以，与以往的静电驱动器相比，能够缩小从固定件的电极的上表面到移动件的带电面的距离，能够提高静电力。这样，为了在固定件I的移动件2侧的面提高移动件2的滑动性，形成有以等间隔设有多个突状体104b的滑动构造体104。由此，固定件I与移动件2之间的接触面积减少，能够降低摩擦阻力。另外，突状体104b包含导电性材料。作为该突状体104b所使用的原材料，能选择聚乙炔、聚噻吩、聚对苯、聚苯胺、聚对苯乙炔、聚吡咯、聚并苯、砜化聚苯胺、聚苯乙炔、聚乙烯二氧基噻吩(PEDOT)等导电性树脂，以银、金、铜、镍、铝、碳、石墨作为填充物的导电膏(粘合剂为环氧、聚酯、聚氨酯、聚丙烯、硅酮、丙烯酸、聚酰亚胺等)等。由此，能够防止移动件2的充电。此处，图7是示出将包含由图3所示的区域X包围的滑动构造体104的区域进行放大的其他例子的截面图。如图7所示，追加润滑层104al设在覆盖膜103b上。即，在滑动构造体104中、至少多个突状体104b以外的部分形成追加润滑层104al。作为该追加润滑层104al所使用的原材料，例如能选择具有导电性的含碳二氧化硅。并且，追加润滑层104a2也可以形成在多个突状体104b的表面。作为该追加润滑层104a2所使用的原材料，例如能选择具有导电性的含碳二氧化硅。这些追加润滑层104al、追加润滑层104a2例如利用蒸镀形成。接下来，利用图I和图2对移动件2进行详述。如图I和图2所示，移动件2配置在固定件I上。如图3所示，该移动件2具有与固定件I对置设置的树脂基板2a、设在树脂基板2a上的电阻器膜2b、设在树脂基板2a下的润滑层105。S卩，在与滑动构造体104对置的移动件2的面形成有润滑层105。该润滑层105例如包含含碳二氧化硅。特别地，润滑层105例如利用蒸镀形成。通过用蒸镀来形成，由于与树脂基板2a固接，因此具有在卷状、装载状下保管的情况下也不会渗印，另外耐磨损性增强的效果。另外，树脂基板2a与固定件I对置配置。该树脂基板2a例如具有50 μ m左右的厚度。作为该树脂基板2a所使用的原材料，例如可以选择PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PET-G (对苯二甲酸-环己烷二甲醇-乙烯乙二醇共聚物)、PEN (聚萘二甲酸乙二醇酯)、PP (聚丙烯)、PE (聚乙烯)、PC (聚碳酸酯)、PA (聚酰胺)、PPS (聚苯硫醚)、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、纤维素二乙酸酯、三醋酸纤维素、聚苯乙烯类、ABS、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚氨酯等。特别地，PET较廉价，另外PEN高耐热性、高强度，是优选的。电阻器膜2b如上所述，设在树脂基板2a上，该电阻器膜2b例如具有I μ m左右的厚度。另外，电阻器膜2b例如具有IO11 IO13 Ω / □的范围的表面电阻值。此外，从线状电极(驱动电极)Ia Id的上表面到电阻器膜2b的带电面(下表面)的距离D例如设定为30 μ m以上、150 μ m以下。接下来，对具有以上那样的结构的静电驱动器100的动作进行说明。首先，如图2所示，信号a d从未图示的驱动电路输入至静电驱动器100。此时， 各信号a d经由母线IOla 101d、通孔布线lb2、ld2、以及焊盘电极lbl、ldl,分别施加到线状电极Ia Id。此处，图8是示出施加到线状电极Ia Id的信号a d的波形的一个例子的波形图。此外，在图8中，示出了信号a d是矩形波的情况，但在信号a d是正弦波的情况下也为同样的相位关系。如图8所示，输入至相邻的线状电极la、lb的两个信号a、b错开四分之一周期。同样，输入至相邻的线状电极lb、lc的两个信号b、c错开四分之一周期。同样，输入至相邻的线状电极lc、ld的两个信号c、d错开四分之一周期。由此，将相位分别错开半周期的信号a、c输入至线状电极Ia和线状电极lc。另夕卜，将相位分别错开半周期的信号b、d输入至线状电极Ib和线状电极Id。在这种情况下，移动件2的电阻器膜2b与施加在线状电极Ia Id的信号a d相应地带电。而且，由于信号a d的电压变化，在移动件2的带电的部分放电前，移动件2在固定件I上向与线状电极Ia Id垂直的方向Y移动(图2)。此处，如已说明的那样，在静电驱动器100中，在固定件I的移动件2侧的面形成有以等间隔设有多个突状体104b的滑动构造体104，在与该滑动构造体104对置的移动件2的面形成有润滑层105。由此，与现有技术相比，突状体的分布的面内偏差减小，抑制固定件I与移动件2之间的摩擦阻力在局部增大。特别地，如已说明的那样，能够使固定件I与移动件2的接触面积减少，并且提高润滑作用。即，能够实现低摩擦阻力。另外，由于在固定件I与移动件2之间存在空间，所以固定件I与移动件2难以粘贴，移动件2容易运动。另外，例如在湿度高的情况下，由于在润滑层105与滑动构造体104之间形成间隙，所以能够抑制固定件I与移动件2由于水分而粘贴。另外，由于即使长时间运转，突状体104b也具有导电性并放电，所以难以带电(整体充电)，固定件与移动件难以粘贴，移动件容易运动。另外，由于在突状体104b之间的面存在追加润滑层104a、104al，所以即使移动件2的一部分与固定件I接触，也能抑制摩擦阻力的增大。如以上那样，依据本实施例所涉及的静电驱动器，能够降低固定件与移动件之间的摩擦阻力。变形例在已说明的例子中，对突状体设在固定件侧、润滑层设在移动件侧的情况进行了说明(图 3)。然而，即使突状体设在移动件侧、润滑层设在固定件侧，也能取得同样的作用/效
果O因此，在本变形例中，对突状体设在移动件侧、润滑层设在固定件侧的静电驱动器结构的一个例子进行说明。此处，图9是示出沿着图2的A — A线的静电驱动器100的截面的其他例子的截面图。此外，在图9中，与图3的标号相同的标号表示与实施例I同样的结构。另外，静电驱动器的结构与图I、图2所示的结构相同。另外，滑动构造体104、润滑层105的配置虽然不同，但这些结构本身与图4、图7所示的结构相同。
如图9所示，固定件I包含基板102、线状电极Ia Id、粘接层103a、覆盖膜103b、润滑层105。在基板102上以覆盖多个线状电极Ia Id的方式设置粘接层103a。另外，覆盖膜103b设在粘接层103a上。另外，润滑层105设在覆盖膜103b上。另外，如图9所不,移动件2包含与固定件I对置设置的树脂基板2a、设在树脂基板2a上的电阻器膜2b、设在树脂基板2a下的滑动构造体104。该滑动构造体104与图4同样，包含追加润滑层104a以及多个突状体104b，相对于固定件I的上表面(润滑层105)具有滑动性。S卩，为了在移动件2的固定件I侧的面提高移动件2的滑动性，形成有以等间隔设有多个突状体104b的滑动构造体104。而且，在与滑动构造体104对置的固定件I的面形成有润滑层105。由此，固定件I与移动件2之间的接触面积减少，能够降低摩擦阻力。此外，具有以上那样的结构的静电驱动器与已说明的动作同样(图8)。S卩，移动件2的电阻器膜2b与施加在线状电极Ia Id的信号a d相应地带电。而且，由于信号a d的电压变化，在移动件2的带电的部分放电前，移动件2在固定件I上沿与线状电极Ia Id垂直的方向Y移动(图2)。此处，如已说明的那样，在静电驱动器中，在移动件2的固定件I侧的面形成有以等间隔设有多个突状体的滑动构造体104，在与该滑动构造体104对置的固定件I的面形成有润滑层105。由此，与现有技术相比，突状体的分布的面内偏差减小，抑制固定件I与移动件2之间的摩擦阻力在局部增大。如以上那样，依据本变形例所涉及的静电驱动器，能够降低固定件与移动件之间的摩擦阻力。
权利要求
1.一种静电驱动器，其特征在于， 具备具有基板和设在所述基板上的电极的固定件；配置在所述固定件的具有所述电极的面上的移动件， 在所述固定件的移动件侧的面或者所述移动件的固定件侧的面以等间隔设有多个突状体， 在所述移动件或者所述固定件中、与所述多个突状体对置的面形成润滑层。
2.如权利要求I所述的静电驱动器，其特征在于， 所述多个突状体是多个线状的突状体。
3.如权利要求2所述的静电驱动器，其特征在于， 所述电极是在所述基板上分别独立设置、互相平行地配置的多个线状电极， 所述线状的突状体在与所述多个线状电极正交的方向延伸。
4.如权利要求I所述的静电驱动器，其特征在于， 所述多个突状体是多个圆锥体。
5.如权利要求I至4的任一项所述的静电驱动器，其特征在于， 在所述固定件或者所述移动件的设有多个突状体的面中、至少在所述多个突状体以外的部分具有追加润滑层。
6.如权利要求5所述的静电驱动器，其特征在于， 在所述多个突状体的表面具有追加润滑层。
7.如权利要求I至6的任一项所述的静电驱动器，其特征在于， 所述多个突状体包含导电性材料。
8.如权利要求I所述的静电驱动器，其特征在于， 所述润滑层包含含碳二氧化硅。
全文摘要
静电驱动器(100)具备具有基板(102)和在该基板(102)上分别独立设置、互相平行配置的多个线状电极(1a～1d)的固定件(1)；以及配置在该固定件(1)的线状电极(1a～1d)上的移动件(2)。在固定件(1)的移动件(2)侧的面，以等间隔设有多个突状体(104b)，形成衬垫面。在与该衬垫面对置的移动件(2)的面形成润滑层(105)。
文档编号H02N1/00GK102906986SQ20118002650
公开日2013年1月30日 申请日期2011年4月28日 优先权日2010年5月28日
发明者高桥德男 申请人:大日本印刷株式会社