特許 7622905 伸縮デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-20

(45)【発行日】2025-01-28

(54)【発明の名称】伸縮デバイス

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20250121BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 B

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2024523047

(86)(22)【出願日】2023-05-15

(86)【国際出願番号】 JP2023018134

(87)【国際公開番号】W WO2023228798

(87)【国際公開日】2023-11-30

【審査請求日】2024-11-15

(31)【優先権主張番号】P 2022086226

(32)【優先日】2022-05-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100221501

【弁理士】

【氏名又は名称】式見 真行

(74)【代理人】

【識別番号】100197583

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 健

(72)【発明者】

【氏名】吉田 幸治

(72)【発明者】

【氏名】勝 勇人

(72)【発明者】

【氏名】飛鳥井 俊文

【審査官】内田 勝久

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１２３４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２７２１８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１３１２３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２１／２３５２８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１１－２９７２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２０９３３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １／００ － １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

伸縮可能な伸縮基材と、
前記伸縮基材上に設けられた第１電極、第２電極および第３電極と、を備え、
前記第３電極の主成分である導電材料のイオン化傾向は、前記第１電極の主成分である導電材料のイオン化傾向および前記第２電極の主成分である導電材料のイオン化傾向よりも小さく、
前記第１電極と前記第３電極との最短距離は、前記第１電極と前記第２電極との最短距離よりも小さい、伸縮デバイス。

【請求項2】

前記第１電極の電位の極性は、前記第２電極の電位の極性と異なり、
前記第３電極の電位の極性は、前記第１電極の電位の極性と異なる、請求項１に記載の伸縮デバイス。

【請求項3】

前記第１電極の電位の極性は、負である、請求項２に記載の伸縮デバイス。

【請求項4】

前記伸縮基材は、第１主面を有し、
前記第１電極、第２電極および第３電極は、前記第１主面上に設けられ、
前記第１電極および前記第２電極は、同一平面に配置され、
前記第３電極は、前記伸縮基材の厚み方向において、前記第１電極および前記第２電極とは異なる位置に配置され、
前記第１電極と前記第３電極との間、および、前記第２電極と前記第３電極との間に少なくとも設けられた絶縁層をさらに備える、請求項１に記載の伸縮デバイス。

【請求項5】

前記第３電極と、前記絶縁層と、前記第１電極および前記第２電極とは、前記第１主面側からこの順に積層されている、請求項４に記載の伸縮デバイス。

【請求項6】

前記絶縁層は、前記第１電極と前記第３電極との間に設けられた第１部分と、前記第２電極と前記第３電極との間に設けられた第２部分と、を有し、
前記第１部分と前記第２部分とは、離隔している、請求項４に記載の伸縮デバイス。

【請求項7】

前記第１電極および前記第２電極と、前記絶縁層と、前記第３電極とは、前記第１主面側からこの順に積層されている、請求項４に記載の伸縮デバイス。

【請求項8】

前記伸縮基材は、互いに対向する第１主面および第２主面を有し、
前記第１電極および前記第２電極は、前記第１主面上に設けられ、
前記第３電極は、前記第２主面上に設けられている、請求項１に記載の伸縮デバイス。

【請求項9】

前記第３電極は、前記伸縮基材の厚み方向からみて、前記第１電極の全体と重なる、請求項１に記載の伸縮デバイス。

【請求項10】

前記第３電極は、前記伸縮基材の厚み方向からみて、前記第１電極の全体および前記第２電極の全体と重なる、請求項９に記載の伸縮デバイス。

【請求項11】

前記第３電極は、前記伸縮基材の厚み方向からみて、前記第１電極および前記第２電極と重ならない、請求項１に記載の伸縮デバイス。

【請求項12】

前記伸縮基材の厚み方向に平行で、且つ、前記第１電極および前記第３電極に交差する断面において、前記第３電極の断面積は、前記第１電極の断面積の１０５％以下である、請求項１に記載の伸縮デバイス。

【請求項13】

前記第１電極および前記第２電極が、前記第３電極を挟んで積層され、
前記第１電極と前記第３電極との間、および、前記第２電極と前記第３電極との間に設けられる絶縁層をさらに備える、請求項１に記載の伸縮デバイス。

【請求項14】

前記伸縮基材上に設けられる第４電極および第５電極をさらに備え、
前記第３電極の主成分である導電材料のイオン化傾向は、前記第４電極の主成分である導電材料のイオン化傾向および前記第５電極の主成分である導電材料のイオン化傾向よりも小さく、
前記第４電極と前記第３電極との最短距離は、前記第４電極と前記第５電極との最短距離よりも小さい、請求項１に記載の伸縮デバイス。

【請求項15】

前記第１電極の電位の極性は、前記第４電極の電位の極性と同一であり、
前記第２電極、前記第３電極、および前記第５電極の電位の極性は、前記第１電極および前記第４電極の電位の極性と異なる、請求項１４に記載の伸縮デバイス。

【請求項16】

前記第１電極および前記第２電極が同一平面に配置され、
前記第４電極および前記第５電極が同一平面に配置され、
前記伸縮基材と、前記第１電極および前記第２電極と、前記第３電極と、前記第４電極および前記第５電極とがこの順に積層され、
前記第１電極および前記第２電極と前記第３電極との間、ならびに前記第４電極および前記第５電極と前記第３電極との間に設けられる絶縁層を備える、請求項１４に記載の伸縮デバイス。

【請求項17】

前記第１電極および前記第４電極が同一平面に配置され、
前記第２電極および前記第５電極が同一平面に配置され、
前記伸縮基材と、前記第１電極および前記第４電極と、前記第３電極と、前記第２電極および前記第５電極とがこの順に積層され、
前記第１電極および前記第４電極と前記第３電極との間、ならびに前記第２電極および前記第５電極と前記第３電極との間に設けられる絶縁層を備える、請求項１４に記載の伸縮デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、伸縮デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、伸縮デバイスとしては、特許第３５１８０２３号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この伸縮デバイスは、絶縁性合成樹脂基材上に設けられた銀レジン系パターンと、銀レジン系パターンの一部を露出させるように、銀レジン系パターン上に設けられた絶縁性樹脂レジンと、銀レジン系パターンの露出部分に設けられたふっ素系樹脂薄膜と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第３５１８０２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、前記従来のような伸縮デバイスでは、銀レジン系パターンにマイグレーションが生じるおそれがあった。特に、高負荷電圧が銀レジン系パターンに印加される場合、マイグレーションが顕著に生じるおそれがあった。

【0005】

そこで、本開示は、マイグレーションを抑制できる伸縮デバイスを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る伸縮デバイスは、
伸縮可能な伸縮基材と、
前記伸縮基材上に設けられた第１電極、第２電極および第３電極と、を備え、
前記第３電極の主成分である導電材料のイオン化傾向は、前記第１電極の主成分である導電材料のイオン化傾向および前記第２電極の主成分である導電材料のイオン化傾向よりも小さく、
前記第１電極と前記第３電極との最短距離は、前記第１電極と前記第２電極との最短距離よりも小さい。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様に係る伸縮デバイスによれば、マイグレーションを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係る伸縮デバイスを部分的に示す模式斜視図である。

【図2】図２は、図１のII－II断面図である。

【図3A】図３Ａは、伸縮デバイスの製法を説明する説明図である。

【図3B】図３Ｂは、伸縮デバイスの製法を説明する説明図である。

【図3C】図３Ｃは、伸縮デバイスの製法を説明する説明図である。

【図4A】図４Ａは、本発明の第２実施形態に係る伸縮デバイスを示す模式断面図である。

【図4B】図４Ｂは、本発明の第２実施形態の変更例に係る伸縮デバイスを示す模式断面図である。

【図5】図５は、本発明の第３実施形態に係る伸縮デバイスを示す模式断面図である。

【図6】図６は、本発明の第４実施形態に係る伸縮デバイスを示す模式断面図である。

【図7】図７は、本発明の第５実施形態に係る伸縮デバイスを示す模式断面図である。

【図8】図８は、本発明の第６実施形態に係る伸縮デバイスを示す模式断面図である。

【図9】図９は、本発明の第７実施形態に係る伸縮デバイスを示す模式断面図である。

【図10】図１０は、本発明の第８実施形態に係る伸縮デバイスを示す模式断面図である。

【図11A】図１１Ａは、本発明の第９実施形態に係る伸縮デバイスを示す模式断面図である。

【図11B】図１１Ｂは、本発明の第９実施形態の変形例に係る伸縮デバイスを示す模式断面図である。

【図11C】図１１Ｃは、本発明の第９実施形態の変形例に係る伸縮デバイスを示す模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。各々の実施形態では、その実施形態以前に説明した点と異なる点について主に説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態ごとには逐次言及しない。以下の実施形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさおよび大きさの比は、必ずしも厳密ではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。

【0010】

本開示は、伸縮基材などの吸湿しやすい基材上に、銀、銅などのマイグレーション（金属イオンの移動）を起こしやすい金属で電極を形成した回路基板に特に有効である。マイグレーションは、正電極から負電極に進み得る。

【0011】

銀、銅などを電極にした基板が湿度の高い環境で使用される場合、マイグレーションにより機能が損なわれる可能性（例えば、電極間の短絡）がある。これを防止するために、従来、電極を保護層により覆い、マイグレーション耐性を向上させる手法が用いられている。しかしながら近年、回路基板の小型化による電極間の微細化、用途多様化による設計電圧の高圧化、製品特性から耐マイグレーション性に劣る基板仕様への変更などの理由から、従来技術ではマイグレーションが抑制できない場合があった。また、医療機器デバイスでは、生体適合性の観点から、保護層として用いられる材料も限られる。そのため、いかにマイグレーション耐性を確保するかが課題となっている。本開示は、この課題を解決するものである。

【0012】

［第１実施形態］
（伸縮デバイス１の概略構成）
図１および図２を参照しながら、第１実施形態に係る伸縮デバイス１の概略構成について説明する。図１は、伸縮デバイス１を部分的に示した模式斜視図である。図２は、図１のII－II断面図である。なお、本明細書の図面では、伸縮基材の厚み方向を両矢印Ｔで示している。

【0013】

伸縮デバイス１は、伸縮可能な伸縮基材１０と、伸縮基材１０上に設けられた第１電極２１、第２電極２２および第３電極２３と、を備える。伸縮デバイス１は、例えば、生体に貼り付けられて、生体信号を測定するために用いられる。

【0014】

ここで、「伸縮基材上」とは、重力方向に規定される鉛直上方のような絶対的な一方向ではなく、当該伸縮基材の表面を境界とする伸縮基材の外側と内側とのうち、外側に向かう方向を指す。したがって、「伸縮基材上」とは伸縮基材の表面の向きによって定まる相対的な方向である。また、ある要素に対して「上」には、当該要素と接する直上の位置（on）だけではなく、当該要素とは離れた上方、すなわち当該要素上の他の物体を介した上側の位置や間隔を空けた上側の位置（above）も含む。

【0015】

伸縮基材１０は、伸縮性を有する樹脂材料から構成されるシート状あるいはフィルム状の基材である。樹脂材料としては、例えば、熱可塑性ポリウレタン（Thermoplastic Polyurethane：TPU）等が挙げられる。伸縮基材１０の厚さは特に限定されないが、生体に貼り付けた際に生体表面の伸縮を阻害しない観点からは、１ｍｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることがさらに好ましい。また、伸縮基材１０の厚さは、１μｍ以上であることが好ましい。伸縮基材１０の形状は、特に限定されない。この実施形態では、伸縮基材１０は、厚み方向Ｔからみて、１方向に延伸する形状にされている。

【0016】

第１電極２１および第２電極２２は、信号用の電極である。第１電極２１および第２電極２２は、配線であってもよい。第１電極２１および第２電極２２の形状は、特に限定されない。この実施形態では、第１電極２１および第２電極２２の各電極は、配線であり、１方向に延伸する形状にされている。第１電極２１および第２電極２２の各電極は、複数設けられていてもよい。また、第１電極と第２電極は同一平面に設けられていなくてもよい。

【0017】

第１電極２１および第２電極２２は、導電材料で形成される。第１電極２１および第２電極２２は、伸縮性を有することが好ましい。第１電極２１および第２電極２２の導電材料には、例えば、銀、銅、ニッケルなどの金属箔を用いてもよく、銀、銅、ニッケルなどの金属粉とエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂およびシリコーン樹脂などのエラストマー系樹脂とからなる混合物を用いてもよい。材料の導電性を重視すると、第１電極２１および第２電極２２の導電材料は、銀が好ましい。これにより、低抵抗な第１電極２１および第２電極２２を形成することができる。

【0018】

第３電極２３は、マイグレーション抑制用の電極である。第３電極２３は、配線であってもよい。第３電極２３には、マイグレーション抑制用の電圧が印加される。第３電極２３は、マイグレーション抑制用に加えて信号用に用いられてもよい。第３電極２３の形状は、特に限定されない。この実施形態では、第３電極２３は、板状にされている。第３電極２３は、信号が送受信されないダミー電極であってもよい。

【0019】

第３電極２３は、導電材料で形成される。第３電極２３は、伸縮性を有することが好ましい。第３電極２３の導電材料には、例えばカーボン、プラチナなどの耐マイグレーション性を有する（言い換えると、イオン化傾向の小さい）材料が用いられる。

【0020】

第３電極２３の主成分である導電材料のイオン化傾向は、第１電極２１の主成分である導電材料のイオン化傾向および第２電極２２の主成分である導電材料のイオン化傾向よりも小さい。「主成分である導電材料」とは、電極に含有されている導電性を示す元素のうち、存在割合（重量％）が最も大きい元素の成分をいう。例えば、第１電極２１および第２電極２２を共に銀電極にし、第３電極２３をカーボン電極にすることができる。第３電極２３の主成分である導電材料、すなわちカーボンのイオン化傾向は、第１電極２１の主成分である導電材料、すなわち銀のイオン化傾向、および、第２電極２２の主成分である導電材料、すなわち銀のイオン化傾向よりも小さい。

【0021】

図２に示すように、第１電極２１と第３電極２３との最短距離Ｄ１は、第１電極２１と第２電極２２との最短距離Ｄ２よりも小さい。最短距離Ｄ１とは、第１電極２１と第３電極２３との対向方向（この実施形態では、伸縮基材１０の厚み方向Ｔ）の距離の最小値を指す。最短距離Ｄ２とは、第１電極２１と第２電極２２との対向方向（この実施形態では、図２における左右方向）の距離の最小値を指す。最短距離Ｄ１および最短距離Ｄ２の測定は、伸縮基材１０の厚み方向Ｔに平行で、且つ、第１電極２１と第２電極２２と第３電極２３とに交差する断面において測定すればよい。この実施形態では、最短距離Ｄ１および最短距離Ｄ２は、例えば、第１電極２１の延伸方向の中央を通り、第１電極２１の延伸方向に直交する断面で測定してもよい。

【0022】

上記構成によれば、第１電極２１と第３電極２３との最短距離Ｄ１が、第１電極２１と第２電極２２との最短距離Ｄ２よりも小さいため、第１電極２１と第３電極２３との間で形成される電界の強度は、第１電極２１と第２電極２２との間で形成される電界の強度よりも大きくなる。そのため、第１電極２１と第３電極２３とが引っ張り合う力は、第１電極２１と第２電極２２とが引っ張り合う力よりも大きくなる。その結果、第１電極２１と第２電極２２との間で発生し得るマイグレーションを抑制できる。また、第３電極２３の主成分である導電材料のイオン化傾向が、第１電極２１の主成分である導電材料のイオン化傾向および第２電極２２の主成分である導電材料のイオン化傾向よりも小さいため、第１電極２１と第３電極２３とが引っ張り合う力が、第１電極２１と第２電極２２とが引っ張り合う力よりも大きくなっても、第１電極２１と第３電極２３との間で発生し得るマイグレーションは抑制される。これにより、伸縮デバイス１に発生し得るマイグレーションを抑制できる。

【0023】

（伸縮デバイス１の詳細構成）
次に、伸縮デバイス１の詳細構成を説明する。

【0024】

図１および図２に示すように、伸縮基材１０は、第１主面１０ａを有する。第１電極２１、第２電極２２および第３電極２３は、第１主面１０ａ上に設けられている。第１電極２１および第２電極２２は、同一平面に配置されている。第３電極２３は、伸縮基材１０の厚み方向Ｔにおいて、第１電極２１および第２電極２２とは異なる位置に配置されている。伸縮デバイス１は、第１電極２１と第３電極２３との間、および、第２電極２２と第３電極２３との間に少なくとも設けられた絶縁層３０を有する。

【0025】

ここで、「第１主面上」とは、重力方向に規定される鉛直上方のような絶対的な一方向ではなく、伸縮基材の第１主面を境界とする伸縮基材の外側と内側とのうち、外側に向かう方向を指す。したがって、「第１主面上」とは伸縮基材の第１主面の向きによって定まる相対的な方向である。

【0026】

上記構成によれば、第１電極２１および第２電極２２と、第３電極２３との接触を絶縁層３０によって妨げることができる。すなわち、第１電極２１と第２電極２２と第３電極２３とを同一平面に配置する場合よりも、第１電極２１と第３電極２３との間の距離を十分に小さくすることができる。そのため、伸縮デバイス１に発生し得るマイグレーションをさらに抑制できる。一方、第１電極２１と第２電極２２と第３電極２３とを同一平面に配置する場合、電極形成時の印刷にじみを考慮すると、第１電極２１と第３電極２３との間の距離を十分に小さくすることは困難である。また、絶縁層３０により、第１電極２１と第３電極２３との間、および、第２電極２２と第３電極２３との間での短絡を抑制できる。

【0027】

第３電極２３と、絶縁層３０と、第１電極２１および第２電極２２とは、伸縮基材１０の第１主面１０ａ側からこの順に積層されている。この構成によれば、第１電極２１および第２電極２２と、伸縮基材１０と、の間に、絶縁層３０および第３電極２３が存在するため、伸縮基材１０側から第１電極２１および第２電極２２への水分の浸入を抑制し、第１電極２１と第２電極２２との間で発生し得るマイグレーションをさらに抑制できる。

【0028】

具体的に述べると、第３電極２３は、伸縮基材１０の第１主面１０ａの全体に設けられている。言い換えると、第３電極２３は、伸縮基材１０の第１主面１０ａの全体を覆うように、板状に設けられている。絶縁層３０は、第３電極２３における伸縮基材１０側とは反対側に位置する面２３ａの全体に設けられている。本実施形態において、第３電極２３の面２３ａは、伸縮基材１０と対向している第３電極の面の反対側に位置する面に相当する。絶縁層３０は、第３電極２３の面２３ａの全体を覆うように、板状に設けられている。第１電極２１および第２電極２２は、絶縁層３０における第３電極２３側とは反対側の面３０ａの一部に設けられている。第１電極２１は、伸縮基材１０の延伸方向に沿って延びている。第２電極２２は、伸縮基材１０の延伸方向に沿って延びている。第１電極２１と第２電極２２とは、最短距離Ｄ２を有して離隔している。

【0029】

絶縁層３０は、第１電極２１および第２電極２２と、第３電極２３と、を電気的に絶縁する。絶縁層３０は、伸縮性を有することが好ましい。絶縁層３０は、吸水性であってもよいし、吸水性でなくてもよい。絶縁層３０の形状は、第１電極２１および第２電極２２と、第３電極２３と、を電気的に絶縁可能であれば、特に限定されない。絶縁層３０の絶縁材料は、第１電極２１および第２電極２２と、第３電極２３と、を電気的に絶縁可能であれば、特に限定されない。絶縁層３０の絶縁材料は、例えばポリエステル樹脂などである。

【0030】

（その他の好ましい構成）
好ましくは、第１電極２１の電位の極性は、第２電極２２の電位の極性と異なり、第３電極２３の電位の極性は、第１電極２１の電位の極性と異なる。この構成によれば、第１電極２１および第２電極２２から極性の異なる信号を取り出すことができる。第１電極２１および第２電極２２の各電極が複数存在する場合、第１電極２１の延伸方向に直交する方向に沿って、第１電極２１と第２電極２２とを交互に配置し、第１電極２１の電位の極性を、第２電極２２の電位の極性と異ならせて、第３電極２３の電位の極性を、第１電極２１の電位の極性と異ならせてもよい。これにより、第１電極２１および第２電極２２から極性の異なる複数の信号を取り出すことができる。

【0031】

好ましくは、第１電極２１の電位の極性は、負である。この場合、第２電極２２の電位の極性は正であり、第３電極２３の電位の極性は正である。上述したように、第１電極２１と第３電極２３との最短距離Ｄ１が、第１電極２１と第２電極２２との最短距離Ｄ２よりも小さいため、第１電極２１と第３電極２３との間で形成される電界の強度は、第１電極２１と第２電極２２との間で形成される電界の強度よりも大きくなる。そのため、上記構成によれば、陽イオンが、絶縁層３０を介して第２電極２２から第１電極２１へ移動することを抑制して、第１電極２１と第２電極２２との間で発生し得るマイグレーションを抑制できる。また、第３電極の電位の極性が正であるため、陽イオンが、絶縁層３０を介して第２電極２２から第３電極２３へ移動することは抑制される。また、上述したように、第３電極２３の主成分である導電材料のイオン化傾向が、第１電極２１の主成分である導電材料のイオン化傾向および第２電極２２の主成分である導電材料のイオン化傾向よりも小さいため、陽イオンが、絶縁層３０を介して第３電極２３から第１電極２１へ移動することは抑制される。以上により、上記構成によれば、伸縮デバイス１に発生し得るマイグレーションをさらに抑制できる。

【0032】

これに対して、第３電極２３が設けられていない場合、第１電極２１の電位の極性を負とし、第２電極２２の電位の極性を正としたときに、陽イオンが、絶縁層３０を介して第２電極２２から第１電極２１へ容易に移動し得る。その結果、第１電極２１と第２電極２２との間でマイグレーションが発生し得る。また、第３電極２３が設けられている場合でも、第３電極２３の主成分である導電材料のイオン化傾向が、第１電極２１の主成分である導電材料のイオン化傾向および第２電極２２の主成分である導電材料のイオン化傾向と同一若しくは大きい場合、陽イオンが、絶縁層３０を介して第３電極２３から第１電極２１へ容易に移動し得る。その結果、第１電極２１と第３電極２３との間でマイグレーションが発生し得る。

【0033】

好ましくは、第３電極２３は、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、第１電極２１の全体と重なる。より好ましくは、第３電極２３は、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、第１電極２１の全体と重なり、第３電極２３の平面積は、第１電極２１の平面積よりも大きい。この構成によれば、第３電極の位置合わせを容易にできるため、第３電極２３を容易に形成できる。また、第１電極２１が第３電極２３の直上に配置されているため、第１電極２１と第３電極２３との最短距離Ｄ１をより小さくすることができ、第１電極２１と第２電極２２との間に生じ得るマイグレーションをさらに抑制できる。

【0034】

好ましくは、第３電極２３は、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、第１電極２１の全体および第２電極２２の全体と重なる。より好ましくは、第３電極２３は、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、第１電極２１の全体および第２電極２２の全体と重なり、かつ、第１電極２１の全体に重なる第３電極２３と、第２電極２２の全体に重なる第３電極とは一体であり、第３電極２３の平面積は、第１電極２１の平面積と第２電極２２の平面積とを合わせた平面積よりも大きい。この構成によれば、例えば、伸縮基材１０の第１主面１０ａの全体を覆うように板状に第３電極２３を形成でき、第３電極２３のパターニングが不要になるため、第３電極２３を容易に形成できる。また、第１電極２１が第３電極２３の直上に配置されているため、第１電極２１と第３電極２３との最短距離Ｄ１をより小さくすることができ、第１電極２１と第２電極２２との間に生じ得るマイグレーションをさらに抑制できる。

【0035】

好ましくは、第１電極２１および第２電極２２を覆うように、図示しない保護層が絶縁層３０上に設けられている。保護層は、伸縮性を有する樹脂材料、例えば、アイオノマー樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、オレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂又はシリコーン樹脂であることが好ましい。この構成によれば、第１電極２１および第２電極２２を外部環境から保護できる。また、絶縁層３０が第１電極２１および第２電極２２を覆うように配置されていてもよい。

【0036】

（伸縮デバイス１の製造方法）
次に、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃを参照しながら、伸縮デバイス１の製造方法を説明する。図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、伸縮デバイス１の製法を説明する説明図である。なお、以下の説明では、伸縮デバイス１のプロセス条件、使用材料などを具体的に示しているが、以下はあくまで伸縮デバイス１の製造方法の一例であり、伸縮デバイス１の製造方法は、以下のプロセス条件および使用材料によって限定されない。

【0037】

図３Ａに示すように、例えばスクリーン印刷により、伸縮基材１０上に第３電極２３を形成する。伸縮基材１０は、例えば熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）である。プロセス条件および使用材料は、例えば下記の通りである。

【0038】

・第３電極材料： ＤｕＰｏｎｔ社製カーボン電極 ７１０５
・伸縮基材： シーダム社製 ＤＵＳ６０５＿６ＵＶＰＴ（５０μｍ厚）
・印刷版： ＳＰ版（メッシュ：＃５００，線形１８μｍ，乳剤厚１１μｍ，内寸２８０ｍｍ角）、パターンエリア：１５０×１５０ｍｍ
・印刷条件： スキージ：マイクロスキージ（ゴム硬度：７０°）、スキージ圧：２００Ｎ／１６０ｍｍ幅、スキージ速度：１５０ｍｍ／ｓ、スキージアタック角度：６０°、ディスタンス：１．５ｍｍ
・乾燥条件： 循環式オーブン １００℃×３０分

【0039】

図３Ｂに示すように、例えばスクリーン印刷により、第３電極２３上に絶縁層３０を形成する。プロセス条件および使用材料は、例えば下記の通りである。

【0040】

・絶縁層材料： ヘンケル社製 ＥＬＥＣＴＲＯＤＡＧ ４５２ＳＳ
・印刷版： ＳＰ版（メッシュ：＃３５２，線形２３μｍ，乳剤厚１７μｍ，内寸２８０ｍｍ角）、パターンエリア：１５０×１５０ｍｍ
・印刷条件： スキージ：マイクロスキージ（ゴム硬度：７０°）、スキージ圧：２００Ｎ／１６０ｍｍ幅、スキージ速度：１５０ｍｍ／ｓ、スキージアタック角度：７０°、ディスタンス：１．５ｍｍ
・硬化条件： ＵＶ光照射；ｉ線（３６５ｎｍ）にて５００ｍＪ／ｃｍ^２

【0041】

図３Ｃに示すように、例えばスクリーン印刷により、絶縁層３０上に第１電極２１および第２電極２２を形成する。プロセス条件および使用材料は、例えば下記の通りである。

【0042】

・電極材料： ＤｕＰｏｎｔ社製銀電極 ５０６４
・印刷版： ＳＰ版（メッシュ：＃５００，線形１８μｍ，乳剤厚１１μｍ，内寸２８０ｍｍ角）、パターンエリア：１５０×１５０ｍｍ
・印刷条件： スキージ：マイクロスキージ（ゴム硬度：７０°）、スキージ圧：１００Ｎ／１６０ｍｍ幅、スキージ速度：１５０ｍｍ／ｓ、スキージアタック角度：５０°、ディスタンス：１．５ｍｍ
・乾燥条件： 循環式オーブン １００℃×３０分

【0043】

［第２実施形態］
以下、図４Ａを参照して第２実施形態に係る伸縮デバイス１Ａについて説明する。図４Ａは、図１のII－II断面に対応する。伸縮デバイス１Ａは、第１実施形態に係る伸縮デバイス１と比較して絶縁層の形状が相違する。

【0044】

伸縮デバイス１Ａの絶縁層３０Ａは、第１電極２１と第３電極２３との間に設けられた第１部分３１と、第２電極２２と第３電極２３との間に設けられた第２部分３２と、を有する。第１部分３１と第２部分３２とは、離隔している。要するに、絶縁層３０Ａは、第１実施形態の絶縁層３０と異なり、第１部分３１と第２部分３２とに分割されている。絶縁層３０Ａは、３つ以上の部分に分割されていてもよい。

【0045】

具体的に述べると、第１部分３１は、第１電極２１と第３電極２３との間に設けられ、第１電極２１と第３電極２３とを電気的に絶縁する。第１部分３１は、第１電極２１の延伸方向に沿って延びている。第２部分３２は、第２電極２２と第３電極２３との間に設けられ、第２電極２２と第３電極２３とを電気的に絶縁する。第２部分３２は、第２電極２２の延伸方向に沿って延びている。第１部分３１と第２部分３２とは、第１電極２１と第２電極２２との対向方向（図４Ａにおける左右方向）に所定間隔を有して離隔している。

【0046】

上記構成によれば、第１電極２１と第２電極２２との間で、イオンが絶縁層３０Ａ内を移動する経路を断絶できる。そのため、第１電極２１と第２電極２２との間で発生し得るマイグレーションをさらに抑制できる。

【0047】

上記構成によれば、絶縁層３０Ａは、伸縮基材１０上にて、間隔を空けて配置される。これにより、絶縁層が連続している場合と比較して絶縁層３０Ａの平面積が小さくなるため、絶縁層３０Ａが伸縮デバイス１Ａの伸縮性に与え得る影響をより低減することができる。そのため、上記構成によれば、絶縁層によってマイグレーションを抑制しつつ、より伸縮性に優れた伸縮デバイスを得ることができる。

【0048】

また、伸縮デバイスは、例えば生体に対して貼り付けられ得る。このような生体に対する使用においては、伸縮デバイスの装着時における蒸れなどの不快感を軽減するため、伸縮デバイスが通気性を有することが求められる場合がある。これは、例えば伸縮基材１０などの材料に通気性を有する材料を用いることによって実現されてよい。他方で、電極間のマイグレーションを抑制するためには、絶縁層として通気性の低い材料が用いられることが好ましい。そのため、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、伸縮デバイス１Ａの全体にわたって絶縁層が配置されると、通気性が低減される可能性がある。

【0049】

上記構成によれば、絶縁層３０Ａの第１部分３１および第２部分３２は相互に離隔配置される。そのため、伸縮デバイス１Ａは、伸縮基材１０Ａ上にて、第１部分３１と第２部分３２との間に絶縁層３０Ａが設けられていない領域を備えることになる。これにより、絶縁層による伸縮デバイスの通気性の低減を抑制することができる。すなわち、絶縁層によってマイグレーションを抑制しつつ、通気性の良い伸縮デバイスが実現される。

【0050】

また、第１実施形態では、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、伸縮デバイスの全体にわたって連続した１つの絶縁層３０が形成されている一方で、第２実施形態では、小さい平面積の絶縁層が複数設けられる。つまり、第２実施形態の伸縮デバイス１Ａでは、絶縁層３０Ａが第１部分３１と第２部分３２とに分割されることで、連続して設けられる絶縁層の面積を縮小することができる。これにより、広範囲にわたって連続した１つの絶縁層が設けられる場合と比較して、絶縁層の膜厚をより精密に制御可能となり得る。具体的には、印刷ムラなどによる絶縁層の厚みの不均一性が軽減され、より均一な厚みを有する絶縁層３０Ａを備える伸縮デバイス１Ａが供され得る。

【0051】

図４Ａに示されるように、絶縁層３０Ａの厚みは、第１電極２１と第３電極２３との間の最短距離Ｄ１に相当し得る。上述のように絶縁層３０Ａが均一な厚みを有することで、第１電極２１と第３電極２３との間にわたって最短距離Ｄ１がより均一となるため、より好適にマイグレーションが抑制され得る。

【0052】

なお、第１電極２１および第２電極２２を覆う保護層４０が設けられている場合、第１部分３１と第２部分３２との間の空間に保護層４０が存在していてもよい（図４Ｂ参照）。これにより、第１電極２１と第２電極２２との間で発生し得るマイグレーションをさらに抑制できる。また、第１部分３１と第２部分３２との間の空間に保護層４０が食い込むように存在することで、アンカー効果によって保護層が好適に保持され得る。これにより、伸縮デバイス１Ａからの保護層４０の剥離を好適に抑止できる。

【0053】

［第３実施形態］
以下、図５を参照して第３実施形態に係る伸縮デバイス１Ｂについて説明する。図５は、図１のII－II断面に対応する。伸縮デバイス１Ｂは、第１実施形態に係る伸縮デバイス１と比較して、第３電極の形状が相違する。

【0054】

伸縮デバイス１Ｂの第３電極２３Ｂは、第１電極２１および第２電極２２の形状に対応した形状にされている。具体的に述べると、第３電極２３Ｂは、第１電極２１の形状に対応した形状にされた第１部分２３１と、第２電極２２の形状に対応した形状にされた第２部分２３２と、を有する。すなわち、第１部分２３１は、第１電極２１の延伸方向に沿って線状に延びている。第２部分２３２は、第２電極２２の延伸方向に沿って線状に延びている。要するに、第３電極２３Ｂは、第１実施形態の第３電極２３と異なり、第１部分２３１と第２部分２３２とに分割されている。第１部分２３１は、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、第１電極２１と重なっている。第２部分２３２は、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、第２電極２２と重なっている。

【0055】

上記構成によれば、第３電極２３Ｂが分割されているため、第３電極２３Ｂが分割されていない場合と比較して、第１電極２１と第３電極２３Ｂとの間で形成される電界を集中させることができる。そのため、第１電極２１と第３電極２３Ｂとが引っ張り合う力が、第１電極２１と第２電極２２とが引っ張り合う力よりもさらに大きくなる。その結果、第１電極２１と第２電極２２との間で発生し得るマイグレーションをさらに抑制できる。また、第３電極２３Ｂが分割されていない場合と比較して、第３電極２３Ｂの平面積を小さくできるため、伸縮デバイス１Ｂの伸縮性を向上させることができる。

【0056】

伸縮デバイスは、電極以外の材料（すなわち、伸縮基材１０、絶縁層３０、および／または保護層など）に透明または半透明の材料を用いることができる。上記構成によれば、第３電極２３Ｂは、透明または半透明の伸縮基材１０の第１主面１０ａを前面にわたって覆うことなく、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、第１電極２１または第２電極２２と重なる領域に配される。つまり、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、伸縮デバイスは、透明または半透明の伸縮基材１０の第１主面１０ａの一部領域にのみ電極が配されている。そのため、伸縮デバイスは、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、電極を備えない領域にて、透明または半透明の領域を備えることができる。これにより、当該透明または半透明の領域を通じて、伸縮デバイスの装着位置を視認することが可能となる。

【0057】

なお、第３電極２３Ｂの第２部分２３２は、第３電極２３Ｂによって生じ得る絶縁層３０の上面の凹凸を緩和するため、設けられていることが好ましいが、設けられていなくてもよい。この場合、第１電極２１と第３電極２３Ｂとの間で形成される電界をさらに集中させることができるため、第１電極２１と第２電極２２との間で発生し得るマイグレーションをさらに抑制できる。

【0058】

［第４実施形態］
以下、図６を参照して第４実施形態に係る伸縮デバイス１Ｃについて説明する。図６は、図１のII－II断面に対応する。伸縮デバイス１Ｃは、第１実施形態に係る伸縮デバイス１と比較して、第３電極の形状が相違する。

【0059】

伸縮デバイス１Ｃの第３電極２３Ｃは、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、第１電極２１および第２電極２２と重ならない。具体的に述べると、第３電極２３Ｃは、伸縮基材１０の第１主面１０ａの一部に設けられている。第３電極２３Ｃは、第１電極２１の延伸方向に沿って線状に延びている。第３電極２３Ｃは、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、第１電極２１と第２電極２２との間に配置されている。

【0060】

上記構成によれば、第１電極２１の延伸方向に直交する断面において、伸縮基材の厚み方向Ｔに直交する方向に沿って、第１電極２１と第３電極２３と第２電極２２とを交互に千鳥状に配置できるため、伸縮デバイス１Ｃの伸縮性を均一に近づけることができる。特に前述したように、絶縁層３０が第１電極２１および第２電極２２を覆うように配置されている場合、より伸縮デバイス１Ｃの伸縮性を均一に近づけることができる。

【0061】

また、上記構成によれば、絶縁層３０の厚みを薄くすることができる。上記構成では、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、第３電極２３Ｃは、第１電極２１および第２電極２２と重ならないように、互い違いに配置される。つまり、第３電極２３Ｃは、第１電極２１および第２電極２２に対してオフセットされるため、第１電極２１と第３電極２３Ｃとの最短距離Ｄ１を好適に確保しつつ、絶縁層３０の厚みを薄くすることができる。具体的には、第３電極２３Ｃを覆う絶縁層３０は、第１電極２１および第２電極２２と第３電極２３Ｃとが厚み方向Ｔにて重なる場合（例えば、図５に示す構成）と比較して、より薄い厚みを有していてよい。これにより、伸縮デバイスをより低背化することができる。

【0062】

絶縁層３０が伸縮性を有する場合、図６に示す断面視にて、伸長状態における絶縁層３０の厚みは、非伸長状態における絶縁層３０の厚みよりも小さくてよい。上記構成によれば、伸縮基材１０の厚み方向Ｔからみて、第３電極２３Ｃが、第１電極２１および第２電極２２と重ならないため、伸長によって絶縁層３０の厚みが相対的に減じられても、電極同士の接触を好適に防止することができる。

【0063】

好ましくは、伸縮基材１０の厚み方向Ｔに平行で、且つ、第１電極２１および第３電極２３Ｃに交差する断面において、第３電極２３Ｃの断面積Ａ３は、第１電極２１の断面積Ａ１の１０５％以下である。この構成によれば、伸縮デバイス１Ｃの伸縮性を向上させることができる。より好ましくは、第３電極２３Ｃの断面積Ａ３は、第１電極２１の断面積Ａ１の１００％以下である。

【0064】

同様に、好ましくは、伸縮基材１０の厚み方向Ｔに平行で、且つ、第２電極２２および第３電極２３Ｃに交差する断面において、第３電極２３Ｃの断面積Ａ３は、第２電極２２の断面積Ａ２の１０５％以下である。より好ましくは、第３電極２３Ｃの断面積Ａ３は、第２電極２２の断面積Ａ２の１００％以下である。第１電極２１および第２電極２２と第３電極２３の断面積が同一に近いほど、伸縮デバイス１Ｃの伸縮性を均一に近づけることができる。

【0065】

好ましくは、伸縮基材１０の厚み方向Ｔに平行で、且つ、第１電極２１および第３電極２３Ｃに交差する断面において、第３電極２３Ｃの断面積Ａ３は、第１電極２１の断面積Ａ１の１０％以上である。第３電極２３Ｃの断面積Ａ３は、第１電極２１の断面積Ａ１の５０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。この構成によれば、第１電極２１および第２電極２２と第３電極２３の断面積が同一に近づき、伸縮デバイス１Ｃの伸縮性をさらに均一に近づけることができる。

【0066】

同様に、好ましくは、伸縮基材１０の厚み方向Ｔに平行で、且つ、第２電極２２および第３電極２３Ｃに交差する断面において、第３電極２３Ｃの断面積Ａ３は、第２電極２２の断面積Ａ２の１０％以上である。第３電極２３Ｃの断面積Ａ３は、第２電極２２の断面積Ａ２の５０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。第３電極２３Ｃの断面積Ａ３が小さ過ぎる場合、マイグレーション抑制の効果が低下し得る。第３電極２３Ｃの断面積Ａ３の下限を上記のように設定することにより、第１電極２１と第２電極２２との間で発生し得るマイグレーションを効果的に抑制できる。

【0067】

［第５実施形態］
以下、図７を参照して第５実施形態に係る伸縮デバイス１Ｄについて説明する。図７は、図１のII－II断面に対応する。伸縮デバイス１Ｄは、第１実施形態に係る伸縮デバイス１と比較して、第１電極および第２電極と、絶縁層と、第３電極と、の位置関係が相違する。

【0068】

第１電極２１および第２電極２２は、伸縮基材１０の第１主面１０ａに設けられている。絶縁層３０は、第１電極２１および第２電極２２を覆うように、伸縮基材１０の第１主面１０ａに設けられている。第３電極２３は、伸縮基材１０の第１主面１０ａ側とは反対側の絶縁層３０の面３０ａに設けられている。なお、この実施形態において、第３電極２３が設けられている位置は特に限定されず、例えば、第３電極２３は、第１電極２１および第２電極２２よりも下方に設けられていてもよい。

【0069】

上記構成によれば、第１電極２１および第２電極２２が、絶縁層３０により覆われているため、伸縮基材１０の上方側（図７における上側）から侵入し得る水分から第１電極２１および第２電極２２を保護できる。また、第３電極２３が絶縁層３０の面３０ａに設けられている場合、第３電極２３により、第１電極２１および第２電極２２のパターンを隠すことができる。かかる構成において、第３電極２３は、第１電極２１および第２電極２２の保護層として資することもできる。例えば、第３電極２３は、第３電極２３側（図７における上側）から伸縮デバイス１Ｄ内への水分の浸入を抑制する保護層として資することができる。

【0070】

［第６実施形態］
以下、図８を参照して第６実施形態に係る伸縮デバイス１Ｅについて説明する。図８は、図１のII－II断面に対応する。伸縮デバイス１Ｅは、第１実施形態に係る伸縮デバイス１と比較して、絶縁層が設けられていない点と、第３電極が設けられている位置と、が相違する。

【0071】

伸縮基材１０は、互いに対向する第１主面１０ａおよび第２主面１０ｂを有し、第１電極２１および第２電極２２は、第１主面１０ａ上に設けられ、第３電極２３は、第２主面１０ｂ上に設けられている。この実施形態では、第１電極２１および第２電極２２と、第３電極２３と、の間の電気絶縁性は、伸縮基材１０により確保できるため、絶縁層３０は設けられていない。

【0072】

上記構成によれば、絶縁層３０を設ける必要がないため、製造プロセスを簡略化でき、製造コストを低減できる。また、絶縁層３０を設けない構成とすることで、伸縮デバイス１Ｅの厚みが全体として減じられ、伸縮デバイスをより低背化することができる。

【0073】

さらに、上記構成において、第１電極２１と第３電極２３との間の最短距離Ｄ１は、伸縮基材１０の厚みに相当する。そのため、伸縮基材１０の一方の主面１０ａに第１電極２１および第２電極２２を設けて、他方の主面１０ｂに第３電極２３を設けることで、伸縮基材１０の厚みと同じ寸法だけ、第１電極２１と第３電極２３とを均一に離隔させることができる。

【0074】

上記構成において、第３電極２３は、ゲル電極であってよい。第３電極２３をゲル電極とすることにより、伸縮デバイスを生体などに対して容易に貼り付け可能となる。つまり、第３電極２３をゲル電極とすることで、第３電極２３は、伸縮デバイスを生体などに貼着するための粘着層として機能することができる。ゲル電極は、例えば、水、アルコール、保湿剤、電解質等を含む導電性のゲル材料から構成される。このようなゲル材料としては、例えば、粘着性を有するハイドロゲル等が挙げられる。

【0075】

［第７実施形態］
以下、図９を参照して第７実施形態に係る伸縮デバイス１Ｆについて説明する。図９は、図１のII－II断面に対応する。伸縮デバイス１Ｆは、第１実施形態に係る伸縮デバイス１と比較して、絶縁層が設けられていない点と、第３電極が設けられている位置と、が相違する。

【0076】

第１電極２１、第２電極２２および第３電極２３は、同一平面に設けられている。具体的に述べると、第３電極２３は、第１電極２１および第２電極２２と同様に、伸縮基材１０の第１主面１０ａ上に設けられている。第３電極２３は、第１電極２１の延伸方向に沿って、線状に延びている。第３電極２３は、第１電極２１と第２電極２２との間に配置されている。第３電極２３は、第１電極２１および第２電極２２の各々と離隔している。この実施形態では、第１電極２１、第２電極２２および第３電極２３が同一平面に設けられているため、絶縁層３０は設けられていない。

【0077】

上記構成によれば、絶縁層３０を設ける必要がないため、製造プロセスを簡略化でき、製造コストを低減できる。また、絶縁層３０を設ける必要がないため、伸縮デバイス１Ｆを薄型化できる。

【0078】

さらに、第１電極２１と第２電極２２との間に第３電極２３が配置されることで、第３電極２３は、印刷時における第２電極２２のにじみが第１電極２１にまで達することを好適に抑制できる。つまり、第３電極２３は、第２電極２２の印刷にじみの抑制にも寄与し得る。そのため、上記構成によれば、第１電極２１と第２電極２２との間の距離Ｄ２をより小さくすることができ、伸縮デバイスをより小型化することができる。

【0079】

また、上記構成によれば、第１主面１０ａ上における印刷パターンを制御することで、第１電極２１、第２電極２３、および第３電極２３を配することができるため、第１電極２１と第３電極２３との間の距離Ｄ１、および第１電極２１と第２電極２２との間の距離Ｄ２をより容易に制御可能である。

【0080】

［第８実施形態］
以下、図１０を参照して、第８実施形態に係る伸縮デバイス１Ｇについて説明する。図１０は、図１のII－II断面に対応する。伸縮デバイス１Ｇは、第１実施形態に係る伸縮デバイス１と比較して、第１電極２１および第２電極２２が、第３電極２３および絶縁層３０を挟むように積層されている点で相違する。

【0081】

図１０に示すように、第１電極２１および第２電極２２は、第３電極２３を挟んで積層される。具体的には、第１電極２１は、伸縮基材１０の第１主面１０ａに設けられる。絶縁層３０は、第１電極２１を覆うように、伸縮基材１０の第１主面１０ａに設けられる。第３電極２３は、伸縮基材１０の第１主面１０ａと対向する面２３ｂ（以下、第２面２３ｂとも称する）側にて、絶縁層３０を挟んで第１電極２１と対向するように設けられる。第２面２３ｂとは反対側に位置する、第３電極２３の面２３ａ（以下、第１面２３ａとも称する）には、さらに絶縁層３０が設けられる。かかる第１面２３ａ上に位置する絶縁層３０の上に、第２電極２２が配置される。絶縁層は、第１電極２１と第３電極２３との間、および、第２電極２２と第３電極２３との間に設けられる。すなわち、第３電極２３は、伸縮基材１０の第１主面に対向する第２面２３ｂおよび当該第２面２３ｂの反対側の第１面２３ａの両面にて、絶縁層３０を備える。換言すれば、２つの絶縁層３０の間に第３電極２３が位置する。これにより、伸縮デバイス１Ｇは、伸縮基材１０上にて、第１電極２１、絶縁層３０、第３電極２３、絶縁層３０および第２電極２２の順で積層された構造を備える。

【0082】

なお、第１電極２１と第２電極２２の配置は、逆であってもよい。すなわち、第２電極２２が伸縮基材１０と第３電極２３の間に位置し、第１電極２２が第３電極の第１面２３ａ側に位置していてもよい。

【0083】

上記構成によれば、第３電極２３によって第１電極２１と第２電極２２とが物理的に隔離されるため、第１電極２１と第２電極２２との間のマイグレーションをより好適に防止できる。さらに、上述したように、第３電極２３の主成分である導電材料のイオン化傾向は、第１電極２１および第２電極２２の主成分である導電材料のイオン化傾向よりも小さいため、第１電極２１と第３電極２３との間のイオン移動は抑制される。したがって、上記構成により、マイグレーションの発生を抑制可能な伸縮デバイス１Ｇが供され得る。

【0084】

（第９実施形態）
以下、図１１Ａ～Ｃを参照して、第９実施形態に係る伸縮デバイス１Ｈについて説明する。図１１Ａ～Ｃは、それぞれ図１のII－II断面に対応する。伸縮デバイス１Ｈは、第１実施形態に係る伸縮デバイス１と比較して、第１電極２１および第２電極２２に加えて、さらに第４電極２４および第５電極２５が配置されている点で相違する。

【0085】

例えば、第１電極２１および第２電極２４は、同一平面上に位置する。つまり、第１電極２１および第２電極２２は、伸縮基材１０の第１主面１０ａに設けられる。絶縁層３０は、第１電極２１および第２電極２２を覆うように、伸縮基材１０の第１主面１０ａに設けられる。第３電極２３は、第２面２３ｂ側にて、絶縁層３０を挟んで第１電極２１および第２電極２２と対向するように設けられる。第３電極２３の第１面２３ａ側に位置する絶縁層上には、第４電極２４および第５電極２５が配置される。第４電極２４と第５電極２５とは、同一平面上に位置していてよい。つまり、絶縁層３０を介して第３電極２３の第１面２３ａに対向するように、第４電極２４および第５電極２５が配置される。かかる構成の伸縮デバイス１Ｇ’においては、第１電極２１および第２電極２２と、第４電極２４および第５電極２５とが、絶縁層３０および第３電極２３を挟んで積層される。

【0086】

第３電極２３の主成分である導電材料のイオン化傾向は、第４電極２４の主成分である導電材料のイオン化傾向および第５電極２５の主成分である導電材料のイオン化傾向よりも小さい。例えば、第４電極２４および第５電極２５を共に銀電極にし、第３電極２３をカーボン電極にすることができる。第３電極２３の主成分である導電材料、すなわちカーボンのイオン化傾向は、第４電極２４の主成分である導電材料、すなわち銀のイオン化傾向、および、第５電極２５の主成分である導電材料、すなわち銀のイオン化傾向よりも小さい。

【0087】

また、第４電極２４と第３電極２３との最短距離Ｄ３は、第４電極２４と第５電極２５との最短距離Ｄ４よりも小さい。最短距離Ｄ３とは、第４電極２４と第３電極２３との対向方向（この実施形態では、伸縮基材１０の厚み方向Ｔ）の距離の最小値を指す。最短距離Ｄ４とは、第４電極２４と第５電極２５との対向方向（この実施形態では、図２における左右方向）の距離の最小値を指す。最短距離Ｄ３および最短距離Ｄ４の測定は、伸縮基材１０の厚み方向Ｔに平行で、且つ、第４電極２４と第５電極２５と第３電極２３とに交差する断面において測定すればよい。この実施形態では、最短距離Ｄ３および最短距離Ｄ４は、例えば、第４電極２４の延伸方向の中央を通り、第４電極２４の延伸方向に直交する断面で測定してもよい。

【0088】

上記構成によれば、第４電極２４と第３電極２３との最短距離Ｄ３が、第４電極２４と第５電極２５との最短距離Ｄ４よりも小さいため、第４電極２４と第３電極２３との間で形成される電界の強度は、第４電極２４と第５電極２５との間で形成される電界の強度よりも大きくなる。そのため、第４電極２４と第５電極２５との間のイオン移動が抑制され、結果として第４電極２４と第５電極２５との間のマイグレーションを抑制できる。さらに、第３電極２３の主成分である導電材料のイオン化傾向が、第４電極２４の主成分である導電材料のイオン化傾向および第５電極２５の主成分である導電材料のイオン化傾向よりも小さいため、第４電極２４と第３電極２３との間で発生し得るマイグレーションも抑制される。これにより、伸縮デバイス１に発生し得るマイグレーションを抑制できる。

【0089】

すなわち、上記構成によれば、第３電極２３によって電極間のマイグレーションを防ぎつつ、複数の電極を積層して配置することができる。複数の電極が多層化された構造とすることで、同一平面上に複数電極が配される構造と比較して、伸縮デバイスの面積を減ずることができる。そのため、より小型化された伸縮デバイスを得ることができる。

【0090】

第１～第５電極の電位の極性は、第１電極２１および第４電極２４が同じ電位極性である一方、当該電位極性と異ならせて、第２電極２２、第３電極２３、および第５電極２５が同じ電位極性であってよい。例えば、第１電極２１および第４電極２４の電位の極性が負であり、第２電極２２、第３電極２３、および第５電極２５の電位の極性が正であってよい。上記構成によれば、第３電極２３の存在により、正の極性を有する第２電極２２および第５電極２５からの金属イオンの移動が抑制される。そのため、複数の電極を備える積層型の伸縮デバイスにおいても、マイグレーションの発生を好適に抑制できる。

【0091】

図８に示す第１電極２１、第２電極２２、第４電極２４、および第５電極２５の配置は、相互に交換可能である。端的に言えば、第１電極２１、第２電極２２、第４電極２４、および第５電極２５は、配置の点で互換性を有する。例えば、図１１Ｂに示すように、図１１Ａの伸縮デバイス１Ｈと比較して、第４電極２４の配置と第５電極２５の配置が逆になっていてもよい。すなわち、電位の極性が同じである電極同士が、第３電極２３を挟んで互いに対向するように配置されていてよく、代替的には、電位の極性が相互に異なる電極同士が、第３電極２３を挟んで互いに対向するように配置されていてもよい。

【0092】

あるいは、図１１Ｃに示すように、図１１Ａの伸縮デバイス１Ｈと比較して、第２電極２２の配置と第４電極２４の配置が逆になっていてもよい。具体的には、電位の極性が相互に同じである第１電極２１および第４電極２４が同一平面上に位置し、第３電極２３を挟んだ反対側にて、電位の極性が相互に同じである第２電極２２および第５電極２５が同一平面上に位置していてよい。換言すれば、電位の極性が同じである複数の電極が同一平面上に配置され、かつ、電位の極性が相互に異なる電極同士が、第３電極２３を挟んで互いに対向するように配置されていてよい。かかる構成によれば、第１電極２１および第２電極２２と、第４電極２４および第５電極２５との間のイオンの移動経路が、第３電極２３によって物理的に遮断される。これにより、第３電極２３の存在によって、第３電極２３を横断するイオン移動が防止されるため、より好適にマイグレーションの発生を抑制できる。

【0093】

なお、各実施形態は例示であり、本発明は各実施形態に限定されるものではない。また、各図面は構成要素の例示であって、形状を限定するものではない。また、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能である。

【0094】

＜１＞
伸縮可能な伸縮基材と、
前記伸縮基材上に設けられた第１電極、第２電極および第３電極と、を備え、
前記第３電極の主成分である導電材料のイオン化傾向は、前記第１電極の主成分である導電材料のイオン化傾向および前記第２電極の主成分である導電材料のイオン化傾向よりも小さく、
前記第１電極と前記第３電極との最短距離は、前記第１電極と前記第２電極との最短距離よりも小さい、伸縮デバイス。
＜２＞
前記第１電極の電位の極性は、前記第２電極の電位の極性と異なり、
前記第３電極の電位の極性は、前記第１電極の電位の極性と異なる、＜１＞に記載の伸縮デバイス。
＜３＞
前記第１電極の電位の極性は、負である、＜２＞に記載の伸縮デバイス。
＜４＞
前記伸縮基材は、第１主面を有し、
前記第１電極、第２電極および第３電極は、前記第１主面上に設けられ、
前記第１電極および前記第２電極は、同一平面に配置され、
前記第３電極は、前記伸縮基材の厚み方向において、前記第１電極および前記第２電極とは異なる位置に配置され、
前記第１電極と前記第３電極との間、および、前記第２電極と前記第３電極との間に少なくとも設けられた絶縁層をさらに備える、＜１＞から＜３＞の何れか一つに記載の伸縮デバイス。
＜５＞
前記第３電極と、前記絶縁層と、前記第１電極および前記第２電極とは、前記第１主面側からこの順に積層されている、＜４＞に記載の伸縮デバイス。
＜６＞
前記絶縁層は、前記第１電極と前記第３電極との間に設けられた第１部分と、前記第２電極と前記第３電極との間に設けられた第２部分と、を有し、
前記第１部分と前記第２部分とは、離隔している、＜４＞または＜５＞に記載の伸縮デバイス。
＜７＞
前記第１電極および前記第２電極と、前記絶縁層と、前記第３電極とは、前記第１主面側からこの順に積層されている、＜４＞から＜６＞の何れか一つに記載の伸縮デバイス。
＜８＞
前記伸縮基材は、互いに対向する第１主面および第２主面を有し、
前記第１電極および前記第２電極は、前記第１主面上に設けられ、
前記第３電極は、前記第２主面上に設けられている、＜１＞から＜３＞の何れか一つに記載の伸縮デバイス。
＜９＞
前記第３電極は、前記伸縮基材の厚み方向からみて、前記第１電極の全体と重なる、＜１＞から＜８＞の何れか一つに記載の伸縮デバイス。
＜１０＞
前記第３電極は、前記伸縮基材の厚み方向からみて、前記第１電極の全体および前記第２電極の全体と重なる、＜９＞に記載の伸縮デバイス。
＜１１＞
前記第３電極は、前記伸縮基材の厚み方向からみて、前記第１電極および前記第２電極と重ならない、＜１＞から＜８＞の何れか一つに記載の伸縮デバイス。
＜１２＞
前記伸縮基材の厚み方向に平行で、且つ、前記第１電極および前記第３電極に交差する断面において、前記第３電極の断面積は、前記第１電極の断面積の１０５％以下である、＜１＞から＜１１＞の何れか一つに記載の伸縮デバイス。
＜１３＞
前記第１電極および前記第２電極が、前記第３電極を挟んで積層され、
前記第１電極と前記第３電極との間、および、前記第２電極と前記第３電極との間に設けられる絶縁層をさらに備える、＜１＞から＜３＞の何れか一つに記載の伸縮デバイス。
＜１４＞
前記伸縮基材上に設けられる第４電極および第５電極をさらに備え、
前記第３電極の主成分である導電材料のイオン化傾向は、前記第４電極の主成分である導電材料のイオン化傾向および前記第５電極の主成分である導電材料のイオン化傾向よりも小さく、
前記第４電極と前記第３電極との最短距離は、前記第４電極と前記第５電極との最短距離よりも小さい、＜１＞から＜３＞の何れか一つに記載の伸縮デバイス。
＜１５＞
前記第１電極の電位の極性は、前記第４電極の電位の極性と同一であり、
前記第２電極、前記第３電極、および前記第５電極の電位の極性は、前記第１電極および前記第４電極の電位の極性と異なる、＜１４＞に記載の伸縮デバイス。
＜１６＞
前記第１電極および前記第２電極が同一平面に配置され、
前記第４電極および前記第５電極が同一平面に配置され、
前記伸縮基材と、前記第１電極および前記第２電極と、前記第３電極と、前記第４電極および前記第５電極とがこの順に積層され、
前記第１電極および前記第２電極と前記第３電極との間、ならびに前記第４電極および前記第５電極と前記第３電極との間に設けられる絶縁層を備える、＜１４＞または＜１５＞に記載の伸縮デバイス。
＜１７＞
前記第１電極および前記第４電極が同一平面に配置され、
前記第２電極および前記第５電極が同一平面に配置され、
前記伸縮基材と、前記第１電極および前記第４電極と、前記第３電極と、前記第２電極および前記第５電極とがこの順に積層され、
前記第１電極および前記第４電極と前記第３電極との間、ならびに前記第２電極および前記第５電極と前記第３電極との間に設けられる絶縁層を備える、＜１４＞または＜１５＞に記載の伸縮デバイス。

【符号の説明】

【0095】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ：伸縮デバイス
１０：伸縮基材
１０ａ：第１主面
１０ｂ：第２主面
２１：第１電極
２２：第２電極
２３、２３Ｂ、２３Ｃ：第３電極
２３１：第１部分
２３２：第２部分
３０、３０Ａ：絶縁層
４０：保護層
Ａ１、Ａ２、Ａ３：断面積
Ｄ１、Ｄ２：最短距離
Ｔ：伸縮基材の厚み方向

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】