專利名稱：靜電驅動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及靜電驅動器(靜電7 ”千工工一夕\
背景技術：
以往，已知的靜電驅動器具備設有電極的固定件；以及配置在該固定件上并且具有樹脂基板和設在樹脂基板上的電阻器膜的移動件。由于這樣的靜電驅動器在固定件和移動件平面地相貼的狀態(tài)下運動，所以保持原樣地固定件與移動件的摩擦阻力有增大的傾向。因此，在以往的靜電驅動器中存在如下結構在固定件的上表面設有凹凸面，該凹 凸面固定有通過絕緣性粘合劑固接的導電性珠(beads)，在與該凹凸面對置的移動件的背面設有潤滑面(例如JP09 - 121562)。但是，包含珠的墨(涂料)的印刷或者涂敷容易篩眼堵塞，另外珠含有的液體容易凝聚、在凹凸面出現(xiàn)不均。而且，在珠含有量較少的情況下，由于凸部間隔變寬、膜彎曲，從而凹凸面和潤滑面平面相接的面積變寬。另一方面，在珠含有量較多的情況下，容易卷曲，另外接觸的凸部變多，摩擦阻力也增大。并且，在固定珠的絕緣性粘合劑(樹脂層)比既定值薄的情況下，珠容易脫落，在比既定值厚的情況下，珠被覆蓋而不能形成凹凸面的既定的凹凸。S卩，在上述以往的靜電驅動器中，存在如下問題使用了導電性珠的凹凸面的面內的凹凸的均勻性低，固定件與移動件之間的摩擦阻力在局部增大。

發(fā)明內容
本發(fā)明是考慮到這樣的點而作出的，其目的在于提供一種能夠降低固定件與移動件之間的摩擦阻力的靜電驅動器。本發(fā)明的一個方式所涉及的靜電驅動器的特征在于，
具備具有基板和設在所述基板上的電極的固定件；配置在所述固定件的具有所述電極的面上的移動件，
在所述固定件的移動件側的面或者所述移動件的固定件側的面以等間隔設有多個突狀體，
在所述移動件或者所述固定件中、與所述多個突狀體對置的面形成潤滑層。另外，在所述靜電驅動器中，
也可以是所述電極是在所述基板上分別獨立設置、互相平行地配置的多個線狀電極， 所述多個突狀體是多個線狀的突狀體。另外，在所述靜電驅動器中，
也可以是所述線狀的突狀體在與所述多個線狀電極正交的方向延伸。另外，在所述靜電驅動器中，也可以是所述多個突狀體是多個圓錐體。另外，在所述靜電驅動器中，
也可以是在設有所述多個突狀體的所述固定件的移動件側的面或者所述移動件的固定件側的面中、在所述多個突狀體以外的部分形成第一追加潤滑層。另外，在所述靜電驅動器中，
也可以是在所述多個突狀體的表面形成第二追加潤滑層。另外，在所述靜電驅動器中，
也可以是所述多個突狀體包含導電性材料。另外，在所述靜電驅動器中，
也可以是所述潤滑層包含含碳二氧化硅。本發(fā)明所涉及的靜電驅動器，在固定件的移動件側的面或者移動件的固定件側的面等間隔地設有多個突狀體，在移動件或者固定件中、與多個突狀體對置的面形成潤滑層。由此，與現(xiàn)有技術相比，突狀體的分布的面內偏差減小，能夠抑制固定件與移動件之間的摩擦阻力在局部增大。S卩，能夠降低固定件與移動件之間的摩擦阻力。


圖I是示出本發(fā)明所涉及的靜電驅動器的結構的一個例子的立體圖。圖2是示意性示出圖I所示的靜電驅動器的俯視圖。圖3是示出沿著圖2的A — A線的靜電驅動器的截面的一個例子的截面圖。圖4是示出將包含由圖3所示的區(qū)域X包圍的滑動構造體的區(qū)域進行放大的一個例子的截面圖。圖5是示出從上方觀察滑動構造體的結構的一個例子的俯視圖。圖6是示出從上方觀察滑動構造體的結構的其他例子的俯視圖。圖7是示出將包含由圖3所示的區(qū)域X包圍的滑動構造體的區(qū)域進行放大的其他例子的截面圖。圖8是示出施加在線狀電極Ia Id的信號的波形的一個例子的波形圖。圖9是示出沿著圖2的A — A線的靜電驅動器的截面的其他例子的截面圖。
具體實施例方式下面，基于附圖，對本發(fā)明所涉及的靜電驅動器的實施方式進行說明。圖I是示出本發(fā)明所涉及的靜電驅動器100的結構的一個例子的立體圖。另外，圖2是示意性示出圖I所示的靜電驅動器100的俯視圖。另外，圖3是示出沿著圖2的A — A線的靜電驅動器100的截面的一個例子的截面圖。此外，為了簡化，在圖2中省略了粘接層103a、覆蓋膜103b、滑動構造體104。如圖I至圖3所示，靜電驅動器100具備固定件I和自由移動地配置在固定件I的線狀電極Ia Id上的移動件2，固定件I具有具有一個面102a和另一個面102b的基板102 ;在基板102的一個面102a分別獨立設置、互相平行以等間隔配置的多個線狀電極Ia Id0
此外，用于驅動移動件2的信號a d從未圖示的驅動電路輸入至四線式靜電驅動器100。此時，各信號a d分別經由母線(bus line) IOla IOlcU通孔布線Ib2、ld2、以及焊盤電極lbl、ldl，施加到線狀電極Ia Id。下面，進一步詳述固定件I。如上所述，固定件I具備基板102 ;設在該基板102的一個面102a的具有導電性的多個線狀電極Ia Id。并且，在多個線狀電極Ia Id的一側(圖2的左側)，在與多個線狀電極Ia Id正交的方向延伸設置，并且與線狀電極Ia和線狀電極Ib分別連接的第一母線IOla和第二母線IOlb互相平行地設置。并且，在多個線狀電極Ia Id的另一側(圖2的右側)，在與多個線狀電極Ia Id正交的方向延伸設置，并且與線狀電極Ic和線狀電極Id分別連接的第三母線IOlc與第四母線IOld互相平行地設置?！?br> 另外，覆蓋設在基板102的一個面102a上的多個線狀電極Ia ld，設有粘接層103a、覆蓋膜103b，進一步覆蓋著覆蓋膜103設有滑動構造體104。另外，基板102例如具有25 μ m的厚度。作為該基板102所使用的原材料，例如能選擇聚酰亞胺、玻璃環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PET-G (對苯二甲酸-環(huán)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、纖維素二乙酸酯、三醋酸纖維素、聚苯乙烯類、ABS、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚氨酯等。聚酰亞胺、PEN有高耐熱性、高強度，特別優(yōu)選。另外，如上所述，多個線狀電極Ia Id在基板102的一個面102a上分別獨立設置，互相平行以等間隔呈梳齒狀反復配置，但該線狀電極Ia Id例如布線間距設定為O. 3mm以下，另外該線狀電極Ia ld，其厚度例如在聚酰亞胺基板上作為電極材使用Cu的情況下為18 μ m左右，在作為電極材料形成ITO (氧化銦錫)的情況下，具有1500爲左右(參照圖2和圖3)。另外，兩條第一、第二母線101a、IOlb分別構成帶狀，如上所述設在線狀電極Ia Id的一側(圖2的左側)。其中第一母線IOla設在基板102的一個面(上表面)102a，該第一母線IOla與線狀電極Ia電連接。另外，第二母線IOlb設在基板102的另一個面(下表面)102b，與線狀電極Ib電連接。另外，在基板102設有通孔布線lb2，該通孔布線lb2貫通基板102，與設在基板102的另一個面102b的第二母線IOlb連接。并且，在基板102的一個面102a設有將線狀電極Ib的一側與通孔布線lb2連接的焊盤電極Ibl。由此，第二母線IOlb與線狀電極Ib電連接。另外，兩條第三、第四母線IOlcUOld分別構成帶狀，如上述那樣，設在線狀電極Ia Id的另一側(圖2的右側)。另外，第三母線IOlc設在基板102的一個面(上表面)102a，與線狀電極Ic電連接。另外，第四母線IOld設在基板102的另一個面(下表面)102b，與線狀電極Id電連接。此處，在基板102設有通孔布線ld2，該通孔布線ld2貫通基板102，與設在基板102的另一個面102b的第四母線IOld連接。而且，在基板102的一個面(上表面)102a設有將線狀電極Id的一側與通孔布線ld2連接的焊盤電極Idl。由此，第四母線IOld與線狀電極Id電連接。接下來，利用圖3，詳述固定件I的粘接層103a、覆蓋膜103b和滑動構造體104。如圖3所示，在基板102上以覆蓋多個線狀電極Ia Id的方式設置粘接層103a。另外，覆蓋膜103b設在粘接層103a上。作為該覆蓋膜103所使用的原材料，例如能選擇聚酰亞胺。另外，滑動構造體104設在覆蓋膜103b上。該滑動構造體104如圖4所示，包含追加潤滑層104a、多個突狀體104b，相對于移動件2的下表面(后述的潤滑層105)具有滑動性。 此處，圖4是示出將包含由圖3所示的區(qū)域X包圍的滑動構造體104的區(qū)域進行放大的一個例子的截面圖。另外，圖5是示出從上方觀察滑動構造體104的結構的一個例子的俯視圖。另外，圖6是示出從上方觀察滑動構造體104的結構的其他例子的俯視圖。如圖4所示，追加潤滑層104a設在覆蓋膜103b上。作為該追加潤滑層104a所使用的原材料，例如可以選擇具有導電性的含碳二氧化硅。該追加潤滑層104a例如利用蒸鍍來形成。另外，多個突狀體104b設在追加潤滑層104a上。該多個突狀體104b是多個圓錐體(圖4、圖5)。但是，突狀體104b也可以具有圓錐體以外的形狀。例如，如圖6所示，多個突狀體104b也可以是多個線狀的突狀體。特別地，該線狀的突狀體以在與多個線狀電極Ia Id正交的方向Y延伸的方式設置(配置為山脈狀)。由此，能夠抑制移動件2的蜿蜒移動。另外，能夠抑制突狀體104b的剝離。該多個突狀體104b例如利用凹版、絲網、偏移、柔印、噴墨等印刷來形成。此外，優(yōu)選的是利用更高價的印刷形成的突狀體104b，設置在高價、禁得起任意使用的固定件I偵U。用后述的變形例對將突狀體104b設在移動件2側的情況進行說明。這樣，由于多個突狀體104b利用印刷形成，因此例如設定為各突狀體104b的寬度Si相等，并且相鄰的突狀體104b的間隔s2相等。由此，突狀體104b的分布的面內偏差減小，能夠抑制固定件與移動件的摩擦阻力在局部增大。各突狀體104b的寬度Si、并且相鄰的突狀體104b的間隔s2的測定方法，能夠在通過使用光學顯微鏡從滑動構造體104的上表面觀察得到的觀察圖像上進行測定。此外，圖6所示的多個線狀的突狀體的各突狀體104b的寬度Si是對于各突狀體利用上述測定方法測定任意多處的寬度，取其平均值。另外，圖6所示的多個線狀的突狀體的相鄰的突狀體104b的間隔s2是在相鄰的突狀體的重疊的區(qū)域Z中利用上述測定方法測定任意多處的寬度，取其平均值。此外，突狀體104b的分布例如為I 3000個/ cm2。突狀體104b的分布數，若太少則襯墊效果減弱，另一方面，若太多則摩擦阻力增大。因此，與要求的條件相應地設定固定件I的面內的突狀體104b的密度。在多個突狀體104b為多個圓錐體的情況下，特別優(yōu)選的是如圖5所示分布為三角格子狀而配置。這是因為在配置為三角格子狀的情況下，與各突狀體104b相鄰的所有的突狀體的間隔為等間隔，突狀體的分布的面內偏差更小。
另外，突狀體104b的高度例如設定為5 30 μ m。由于突狀體104b的高度若太低，則在相鄰的兩個突狀體104b間固定件I與移動件2容易進行面接觸而使摩擦系數增加，若太高則靜電效果減小，所以與要求的條件相應地設定其高度。如以往的靜電驅動器那樣，在固定件的上表面設有凹凸面，該凹凸面固定通過絕緣性粘合劑固接的導電性珠，在與該凹凸面對置的移動件的背面設有潤滑面的情況下，固定珠的絕緣性粘合劑的厚度需要形成得比珠的半徑厚。例如，在將由珠形成的凸部的高度設定為20 μ m的情況下，珠的粒徑(直徑)必須至少為40 μ m以上。在這樣的以往的靜電驅動器中，從固定件的電極的上表面到移動件的帶電面的距離變長，靜電力變弱。另一方面，由于本發(fā)明的多個突狀體104b利用印刷形成， 所以例如在將突狀體104b的高度設定為20 μ m的情況下，以20 μ m的厚度形成即可。所以，與以往的靜電驅動器相比，能夠縮小從固定件的電極的上表面到移動件的帶電面的距離，能夠提高靜電力。這樣，為了在固定件I的移動件2側的面提高移動件2的滑動性，形成有以等間隔設有多個突狀體104b的滑動構造體104。由此，固定件I與移動件2之間的接觸面積減少，能夠降低摩擦阻力。另外，突狀體104b包含導電性材料。作為該突狀體104b所使用的原材料，能選擇聚乙炔、聚噻吩、聚對苯、聚苯胺、聚對苯乙炔、聚吡咯、聚并苯、砜化聚苯胺、聚苯乙炔、聚乙烯二氧基噻吩(PEDOT)等導電性樹脂，以銀、金、銅、鎳、鋁、碳、石墨作為填充物的導電膏(粘合劑為環(huán)氧、聚酯、聚氨酯、聚丙烯、硅酮、丙烯酸、聚酰亞胺等)等。由此，能夠防止移動件2的充電。此處，圖7是示出將包含由圖3所示的區(qū)域X包圍的滑動構造體104的區(qū)域進行放大的其他例子的截面圖。如圖7所示，追加潤滑層104al設在覆蓋膜103b上。即，在滑動構造體104中、至少多個突狀體104b以外的部分形成追加潤滑層104al。作為該追加潤滑層104al所使用的原材料，例如能選擇具有導電性的含碳二氧化硅。并且，追加潤滑層104a2也可以形成在多個突狀體104b的表面。作為該追加潤滑層104a2所使用的原材料，例如能選擇具有導電性的含碳二氧化硅。這些追加潤滑層104al、追加潤滑層104a2例如利用蒸鍍形成。接下來，利用圖I和圖2對移動件2進行詳述。如圖I和圖2所示，移動件2配置在固定件I上。如圖3所示，該移動件2具有與固定件I對置設置的樹脂基板2a、設在樹脂基板2a上的電阻器膜2b、設在樹脂基板2a下的潤滑層105。S卩，在與滑動構造體104對置的移動件2的面形成有潤滑層105。該潤滑層105例如包含含碳二氧化硅。特別地，潤滑層105例如利用蒸鍍形成。通過用蒸鍍來形成，由于與樹脂基板2a固接，因此具有在卷狀、裝載狀下保管的情況下也不會滲印，另外耐磨損性增強的效果。另外，樹脂基板2a與固定件I對置配置。該樹脂基板2a例如具有50 μ m左右的厚度。作為該樹脂基板2a所使用的原材料，例如可以選擇PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PET-G (對苯二甲酸-環(huán)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、纖維素二乙酸酯、三醋酸纖維素、聚苯乙烯類、ABS、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚氨酯等。特別地，PET較廉價，另外PEN高耐熱性、高強度，是優(yōu)選的。電阻器膜2b如上所述，設在樹脂基板2a上，該電阻器膜2b例如具有I μ m左右的厚度。另外，電阻器膜2b例如具有IO11 IO13 Ω / □的范圍的表面電阻值。此外，從線狀電極(驅動電極)Ia Id的上表面到電阻器膜2b的帶電面(下表面)的距離D例如設定為30 μ m以上、150 μ m以下。接下來，對具有以上那樣的結構的靜電驅動器100的動作進行說明。首先，如圖2所示，信號a d從未圖示的驅動電路輸入至靜電驅動器100。此時， 各信號a d經由母線IOla 101d、通孔布線lb2、ld2、以及焊盤電極lbl、ldl,分別施加到線狀電極Ia Id。此處，圖8是示出施加到線狀電極Ia Id的信號a d的波形的一個例子的波形圖。此外，在圖8中，示出了信號a d是矩形波的情況，但在信號a d是正弦波的情況下也為同樣的相位關系。如圖8所示，輸入至相鄰的線狀電極la、lb的兩個信號a、b錯開四分之一周期。同樣，輸入至相鄰的線狀電極lb、lc的兩個信號b、c錯開四分之一周期。同樣，輸入至相鄰的線狀電極lc、ld的兩個信號c、d錯開四分之一周期。由此，將相位分別錯開半周期的信號a、c輸入至線狀電極Ia和線狀電極lc。另夕卜，將相位分別錯開半周期的信號b、d輸入至線狀電極Ib和線狀電極Id。在這種情況下，移動件2的電阻器膜2b與施加在線狀電極Ia Id的信號a d相應地帶電。而且，由于信號a d的電壓變化，在移動件2的帶電的部分放電前，移動件2在固定件I上向與線狀電極Ia Id垂直的方向Y移動(圖2)。此處，如已說明的那樣，在靜電驅動器100中，在固定件I的移動件2側的面形成有以等間隔設有多個突狀體104b的滑動構造體104，在與該滑動構造體104對置的移動件2的面形成有潤滑層105。由此，與現(xiàn)有技術相比，突狀體的分布的面內偏差減小，抑制固定件I與移動件2之間的摩擦阻力在局部增大。特別地，如已說明的那樣，能夠使固定件I與移動件2的接觸面積減少，并且提高潤滑作用。即，能夠實現(xiàn)低摩擦阻力。另外，由于在固定件I與移動件2之間存在空間，所以固定件I與移動件2難以粘貼，移動件2容易運動。另外，例如在濕度高的情況下，由于在潤滑層105與滑動構造體104之間形成間隙，所以能夠抑制固定件I與移動件2由于水分而粘貼。另外，由于即使長時間運轉，突狀體104b也具有導電性并放電，所以難以帶電(整體充電)，固定件與移動件難以粘貼，移動件容易運動。另外，由于在突狀體104b之間的面存在追加潤滑層104a、104al，所以即使移動件2的一部分與固定件I接觸，也能抑制摩擦阻力的增大。如以上那樣，依據本實施例所涉及的靜電驅動器，能夠降低固定件與移動件之間的摩擦阻力。變形例在已說明的例子中，對突狀體設在固定件側、潤滑層設在移動件側的情況進行了說明(圖 3)。然而，即使突狀體設在移動件側、潤滑層設在固定件側，也能取得同樣的作用/效
果O因此，在本變形例中，對突狀體設在移動件側、潤滑層設在固定件側的靜電驅動器結構的一個例子進行說明。此處，圖9是示出沿著圖2的A — A線的靜電驅動器100的截面的其他例子的截面圖。此外，在圖9中，與圖3的標號相同的標號表示與實施例I同樣的結構。另外，靜電驅動器的結構與圖I、圖2所示的結構相同。另外，滑動構造體104、潤滑層105的配置雖然不同，但這些結構本身與圖4、圖7所示的結構相同。
如圖9所示，固定件I包含基板102、線狀電極Ia Id、粘接層103a、覆蓋膜103b、潤滑層105。在基板102上以覆蓋多個線狀電極Ia Id的方式設置粘接層103a。另外，覆蓋膜103b設在粘接層103a上。另外，潤滑層105設在覆蓋膜103b上。另外，如圖9所不,移動件2包含與固定件I對置設置的樹脂基板2a、設在樹脂基板2a上的電阻器膜2b、設在樹脂基板2a下的滑動構造體104。該滑動構造體104與圖4同樣，包含追加潤滑層104a以及多個突狀體104b，相對于固定件I的上表面(潤滑層105)具有滑動性。S卩，為了在移動件2的固定件I側的面提高移動件2的滑動性，形成有以等間隔設有多個突狀體104b的滑動構造體104。而且，在與滑動構造體104對置的固定件I的面形成有潤滑層105。由此，固定件I與移動件2之間的接觸面積減少，能夠降低摩擦阻力。此外，具有以上那樣的結構的靜電驅動器與已說明的動作同樣(圖8)。S卩，移動件2的電阻器膜2b與施加在線狀電極Ia Id的信號a d相應地帶電。而且，由于信號a d的電壓變化，在移動件2的帶電的部分放電前，移動件2在固定件I上沿與線狀電極Ia Id垂直的方向Y移動(圖2)。此處，如已說明的那樣，在靜電驅動器中，在移動件2的固定件I側的面形成有以等間隔設有多個突狀體的滑動構造體104，在與該滑動構造體104對置的固定件I的面形成有潤滑層105。由此，與現(xiàn)有技術相比，突狀體的分布的面內偏差減小，抑制固定件I與移動件2之間的摩擦阻力在局部增大。如以上那樣，依據本變形例所涉及的靜電驅動器，能夠降低固定件與移動件之間的摩擦阻力。
權利要求
1.一種靜電驅動器，其特征在于， 具備具有基板和設在所述基板上的電極的固定件；配置在所述固定件的具有所述電極的面上的移動件， 在所述固定件的移動件側的面或者所述移動件的固定件側的面以等間隔設有多個突狀體， 在所述移動件或者所述固定件中、與所述多個突狀體對置的面形成潤滑層。
2.如權利要求I所述的靜電驅動器，其特征在于， 所述多個突狀體是多個線狀的突狀體。
3.如權利要求2所述的靜電驅動器，其特征在于， 所述電極是在所述基板上分別獨立設置、互相平行地配置的多個線狀電極， 所述線狀的突狀體在與所述多個線狀電極正交的方向延伸。
4.如權利要求I所述的靜電驅動器，其特征在于， 所述多個突狀體是多個圓錐體。
5.如權利要求I至4的任一項所述的靜電驅動器，其特征在于， 在所述固定件或者所述移動件的設有多個突狀體的面中、至少在所述多個突狀體以外的部分具有追加潤滑層。
6.如權利要求5所述的靜電驅動器，其特征在于， 在所述多個突狀體的表面具有追加潤滑層。
7.如權利要求I至6的任一項所述的靜電驅動器，其特征在于， 所述多個突狀體包含導電性材料。
8.如權利要求I所述的靜電驅動器，其特征在于， 所述潤滑層包含含碳二氧化硅。
全文摘要
靜電驅動器(100)具備具有基板(102)和在該基板(102)上分別獨立設置、互相平行配置的多個線狀電極(1a～1d)的固定件(1)；以及配置在該固定件(1)的線狀電極(1a～1d)上的移動件(2)。在固定件(1)的移動件(2)側的面，以等間隔設有多個突狀體(104b)，形成襯墊面。在與該襯墊面對置的移動件(2)的面形成潤滑層(105)。
文檔編號H02N1/00GK102906986SQ20118002650
公開日2013年1月30日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權日2010年5月28日
發(fā)明者高橋德男 申請人:大日本印刷株式會社