DE112016000510B4 - Kapazitiver Sensor, Sensorlage und Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors - Google Patents

Kapazitiver Sensor, Sensorlage und Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors Download PDF

Info

Publication number
DE112016000510B4
DE112016000510B4 DE112016000510.5T DE112016000510T DE112016000510B4 DE 112016000510 B4 DE112016000510 B4 DE 112016000510B4 DE 112016000510 T DE112016000510 T DE 112016000510T DE 112016000510 B4 DE112016000510 B4 DE 112016000510B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
insulating layer
electrode
layers
front side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE112016000510.5T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112016000510T5 (de
Inventor
Junya KAWAGUCHI
Tomohiro FUJIKAWA
Yutaro TAGUCHI
Hiroshi Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical Sumitomo Riko Co Ltd
Publication of DE112016000510T5 publication Critical patent/DE112016000510T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112016000510B4 publication Critical patent/DE112016000510B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0009—Force sensors associated with a bearing
    • G01L5/0014—Force sensors associated with a bearing by using capacitive sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164—Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512—Passenger detection systems
    • B60R21/0153—Passenger detection systems using field detection presence sensors
    • B60R21/01532—Passenger detection systems using field detection presence sensors using electric or capacitive field sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Kapazitiver Sensor, umfassend:eine dielektrische Schicht; undeine Mehrzahl von Elektrodeneinheiten, die auf beiden Seiten der dielektrischen Schicht in einer Vorne-hinten-Richtung angeordnet sind, wobeidie Elektrodeneinheit eine Isolierschicht mit einem Durchgangsloch, das sich durch diese in der Vorne-hinten-Richtung erstreckt, eine Elektrodenschicht, die auf einer Seite der Isolierschicht in der Vorne-hinten-Richtung angeordnet ist, und eine Brückenverdrahtungsschicht umfasst, die auf der anderen Seite der Isolierschicht in der Vorne-hinten-Richtung angeordnet ist und durch das Durchgangsloch elektrisch mit der Elektrodenschicht verbunden ist, unddie Isolierschicht eine Bruchdehnung von 60 % oder mehr, einen Zugverformungsrest von weniger als 5 % und einen spezifischen Durchgangswiderstand von 1,0 × 1010Ω · cm oder mehr aufweist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft kapazitive Sensoren, die eine Belastung auf der Basis einer Änderung der Kapazität erfassen können, Sensorlagen und Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors.
  • STAND DER TECHNIK
  • Beispielsweise offenbart das Patentdokument 1 einen kapazitiven Sensor, der eine dielektrische Schicht und eine Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten und eine Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten umfasst, die mit der dazwischen angeordneten dielektrischen Schicht angeordnet sind. Die 12 ist eine transparente Draufsicht des kapazitiven Sensors, der in dem Patentdokument 1 offenbart ist. Wie es in der 12 gezeigt ist, umfasst ein kapazitiver Sensor 9 eine dielektrische Schicht 90, Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X, Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y, Vorderseitenverdrahtungsschichten 01x bis 08x und Rückseitenverdrahtungsschichten 01y bis 08y. Die Vorderseitenverdrahtungsschichten 01x bis 08x sind jeweils mit den linken Enden der Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X verbunden. Die Rückseitenverdrahtungsschichten 01y bis 08y sind mit den vorderen Enden der Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y verbunden. Eine Mehrzahl von Erfassungseinheiten ist in Abschnitten (rechtsgeneigt schraffierte Bereiche in der Figur) ausgebildet, wo die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y von oben (von der Vorderseite der dielektrischen Schicht 90) betrachtet einander überlappen. Wenn eine Belastung auf den kapazitiven Sensor 9 ausgeübt wird, wird die Dicke derjenigen Erfassungseinheiten vermindert, die dem Teil des kapazitiven Sensors 9 entsprechen, auf den die Belastung ausgeübt worden ist. Insbesondere wird in diesem Teil des kapazitiven Sensors 9 der Abstand zwischen der Vorderseitenelektrodenschicht 01X bis 08X und der Rückseitenelektrodenschicht 01Y bis 08Y vermindert. Die Kapazität der Erfassungseinheiten wird folglich erhöht. Der kapazitive Sensor 9 kann folglich die Belastungsverteilung auf der Basis einer Änderung der Kapazität, die durch eine Änderung des Abstands zwischen den Elektroden verursacht wird, messen.
  • Patentdokument 5 offenbart eine volumenkompressible und dehnbare, kapazitive, flexible, flächige Sensormatte zur Messung von Druck und/oder zur Messung oder Detektion von Deformationen auf flexiblen flächigen Unterlagen, welche (i) mindestens eine Elastomerschicht mit mindestens einem darin zu ihren beiden Flächenseiten hin geschlossenen Hohlraum oder mit darin zu den beiden Flächenseiten hin geschlossenen Poren und/oder (ii) zwei oder mehr Elastomerschichten mit mindestens einem zwischen den beiden Elastomerschichten angeordneten Hohlraum sowie mindestens zwei Elektroden, zwischen denen elektrische Kapazität gemessen werden kann, aufweist, wobei die Dicke der Sensormatte senkrecht zu der/den Elastomerschicht(en) durch Reduktion des Volumens der Hohlräume/Poren verringert werden kann, wobei sich dadurch die elektrische Kapazität messbar erhöht.
  • Patentdokument 6 offenbart einen kapazitiven Sensor mit einer dielektrische Schicht aus einem Elstomer und einem Paar von Elektroden , die über die dielektrische Schicht angeordnet sind und eine Deformation auf Basis einer elektrostatischen Kapazitätsschwankung zwischen dem Elektrodenpaar erkennt.
  • Patentdokument 7 offenbart einen kapazitiven Sensor, der eine Sensoreinheit, die einen vorderseitigen Elektrodenteil und einen rückseitigen Elektrodenteil, der auf der Rückseite der vorderseitigen Elektrode angeordnet ist, und eine dielektrische Schicht, die zwischen dem vorderseitigen Elektrodenteil und dem rückseitigen Elektrodenteil angeordnet ist, umfasst; isolierende Abstandshalter, die jeweils auf der Vorderseite und/oder der Rückseite der Sensoreinheit angeordnet sind; Erdungselektroden, die jeweils an den Außenseiten der isolierenden Abstandshalter in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet und geerdet sind; und eine Steuereinrichtung, die elektrisch mit der Sensoreinheit verbunden ist und eine Spannung an die Sensoreinheit anlegt, und an die die auf die Kapazität der Sensoreinheit bezogene elektrische Größe übertragen wird, aufweist.
  • Patentdokument 8 offenbart einen elektrostatischen, kapazitiven Sensor, der ein Dielektrikum, das aus einem Elastomer besteht und durch Laminieren mehrerer dielektrischer Schichten mit unterschiedlichen Federkonstanten in einer Laminierungsrichtung gebildet wird; Vorderseitenelektroden, die auf der Vorderseite des Dielektrikums angeordnet sind, Rückseitenelektroden, die auf der Rückseite des Dielektrikums angeordnet sind, aufweist.
  • Dokumente des Standes der Technik
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013-096716 ( JP 2013 - 96 716 A )
    • Patentdokument 2: Japanische Gebrauchsmusteranmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H 05-33560 ( JP H05 - 33 560 U )
    • Patentdokument 3: Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer S 63-301593 ( JP S63 - 301 593 A )
    • Patentdokument 4: Internationale Patentanmeldung Nr. 2012/147870 ( WO 2012 / 147 870 A1 )
    • Patentdokument 5: DE 10 2012 107 581 A1
    • Patentdokument 6: EP 2 549 252 A2
    • Patentdokument 7: WO 2014 / 208 294 A1
    • Patentdokument 8: JP 2011 - 237 288 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • In dem herkömmlichen kapazitiven Sensor 9, der in der 12 gezeigt ist, sind die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Vorderseitenverdrahtungsschichten 01x bis 08x auf derselben Ebene ausgebildet. Entsprechend sind die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y und die Rückseitenverdrahtungsschichten 01y bis 08y auf derselben Ebene ausgebildet. Demgemäß sind die Verdrahtungsschichten sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite des kapazitiven Sensors 9 in einem Randabschnitt ausgebildet, der keine darin ausgebildete Elektrodenschicht aufweist, so dass keine der Verdrahtungsschichten elektrisch mit irgendeiner der Elektrodenschichten verbunden sein wird, die nicht damit verbunden sind. Ein Bereich, bei dem nur die Verdrahtungsschichten angeordnet sind, ist ein inaktiver Bereich, bei dem eine Belastung nicht erfasst werden kann. Da der inaktive Bereich zusätzlich zu einem druckempfindlichen Bereich erforderlich ist, bei dem eine Belastung erfasst wird, werden die Größe und das Gewicht des Sensors entsprechend erhöht. Die Gegenwart des inaktiven Bereichs ist daher in dem Fall nachteilig, in dem eine Verminderung der Größe und des Gewichts erforderlich sind, wie z.B. in dem Fall, bei dem der Sensor in einem begrenzten Raum verwendet wird. Da darüber hinaus die Art und Weise, in der die Verdrahtungsschichten angeordnet sind, beschränkt ist, wird die Flexibilität bei der Gestaltung der Sensorform vermindert.
  • Beispielsweise ist in dem Gebiet von gedruckten Leiterplatten, usw., eine dreidimensionale Verdrahtungsstruktur bekannt, in der Drähte dreidimensional mit einer dazwischen angeordneten Isolierschicht angeordnet sind (vgl. z.B. die Patentdokumente 2 bis 4, usw.). Viele Isolierschichten, die für gedruckte Leiterplatten verwendet werden, sind jedoch aus einem Epoxyharz, usw., hergestellt, und weisen daher eine schlechte Flexibilität auf. In dem vorstehend genannten kapazitiven Sensor sind die Elektrodenschichten und die Verdrahtungsschichten aus flexiblen, leitfähigen Materialien hergestellt, so dass sie gedehnt werden können, wenn sie einer Belastung ausgesetzt werden. Wenn daher eine solche dreidimensionale Verdrahtungsstruktur mit einer isolierenden Schicht, die eine schlechte Flexibilität aufweist, in dem vorstehend genannten kapazitiven Sensor verwendet wird, werden die Dehnung und Kontraktion der Elektrodenschichten und der Verdrahtungsschichten durch die Isolierschicht beschränkt. Darüber hinaus kann die Isolierschicht durch eine wiederholte Dehnung und Kontraktion delaminieren oder brechen, was den elektrischen Widerstand signifikant erhöht, wenn die Isolierschicht gedehnt wird. Der kapazitiven Sensor kann daher nicht als Sensor arbeiten.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend genannten Umstände entwickelt und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine(n) flexible(n), sehr beständige(n) kapazitive(n) Sensor und Sensorlage mit einer hohen Flexibilität bei der Gestaltung einer Verdrahtungsanordnung bereitzustellen. Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors bereitzustellen.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • (1) Zum Lösen der vorstehend genannten Aufgabe umfasst ein kapazitiver Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung eine dielektrische Schicht und eine Mehrzahl von Elektrodeneinheiten, die auf beiden Seiten der dielektrischen Schicht in einer Vorne-hinten-Richtung angeordnet sind. Die Elektrodeneinheit umfasst eine Isolierschicht mit einem Durchgangsloch, das sich durch diese in der Vorne-hinten-Richtung erstreckt, eine Elektrodenschicht, die auf einer Seite der Isolierschicht in der Vorne-hinten-Richtung angeordnet ist, und eine Brückenverdrahtungsschicht, die auf der anderen Seite der Isolierschicht in der Vorne-hinten-Richtung angeordnet ist und durch das Durchgangsloch elektrisch mit der Elektrodenschicht verbunden ist. Die Isolierschicht weist eine Bruchdehnung von 60 % oder mehr, einen Zugverformungsrest von weniger als 5 % und einen spezifischen Durchgangswiderstand von 1,0 × 1010 Ω · cm oder mehr auf.
  • Die Elektrodeneinheit, die den kapazitiven Sensor der vorliegenden Erfindung bildet, weist eine dreidimensionale Verdrahtungsstruktur auf, in der die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschichten nicht auf derselben Ebene angeordnet sind, sondern dreidimensional mit der dazwischen angeordneten Isolierschicht angeordnet sind. Die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht sind über das Durchgangsloch in der Isolierschicht elektrisch miteinander verbunden. Das Durchgangsloch kann mit der Elektrodenschicht gefüllt sein, kann mit der Brückenverdrahtungsschicht gefüllt sein oder kann sowohl mit der Elektrodenschicht als auch mit der Brückenverdrahtungsschicht gefüllt sein. Mit der dreidimensionalen Verdrahtungsstruktur kann die Brückenverdrahtungsschicht so angeordnet sein, dass sie die Elektrodenschicht von einer Vorderseite oder einer Rückseite der Isolierschicht her betrachtet überlappt. Dieser Aufbau kann die Größe eines inaktiven Bereichs vermindern, bei dem nur die Brückenverdrahtungsschicht angeordnet ist, und kann es deshalb einfacher machen, die Größe und das Gewicht des kapazitiven Sensors zu vermindern. Darüber hinaus kann die Brückenverdrahtungsschicht nicht nur mit einem Ende der Elektrodenschicht verbunden werden, sondern mit der Elektrodenschicht auch an jedweder Position auf der Elektrodenschicht. D.h., die Brückenverdrahtungsschicht kann mit einem gewünschten Teil der Elektrodenschicht verbunden werden. Dieser Aufbau verbessert die Flexibilität bei der Gestaltung der Anordnung der Verdrahtungsschichten und die Flexibilität bei der Gestaltung der Sensorform.
  • Die Isolierschicht weist eine Bruchdehnung von 60 % oder mehr und einen Zugverformungsrest von weniger als 5 % auf. D.h., die Isolierschicht ist flexibel und kann leicht gedehnt werden, und es ist weniger wahrscheinlich, dass ein Setzen der Isolierschicht stattfindet. Die Isolierschicht dehnt und kontrahiert sich daher gemäß der elastischen Verformung der Elektrodenschicht und sie wird selbst nach einer wiederholten Dehnung und Kontraktion mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit abgelöst oder gebrochen. Der kapazitive Sensor der vorliegenden Erfindung ist daher flexibel und sehr beständig.
  • Wie hier verwendet ist die Bruchdehnung ein Wert der Dehnung eines Materials, wenn es bricht, der durch einen Zugtest gemessen wird, der in JIS K6251 :2010 definiert ist. Der Zugtest wird mit Prüfkörpern mit einer Hantelform Nr. 5 bei einer Zuggeschwindigkeit von 100 mm/min durchgeführt. Der Zugverformungsrest ist ein Wert des Zugverformungsrests bei konstanter Dehnung, der durch einen Zugtest bei konstanter Dehnung gemessen wird, der in JIS K6273:2006 definiert ist. Der Test bezüglich des Zugverformungsrests bei konstanter Dehnung wird mit Prüfkörpern mit einer Hantelform Nr. 5 durchgeführt, die in JIS K6251:2010 definiert sind, und die Prüfkörper werden bis zu einer Dehnung von 50 % gedehnt und in diesem gedehnten Zustand für 30 Sekunden bei Raumtemperatur gehalten. Der spezifische Durchgangswiderstand ist ein Wert, der auf der Basis eines Verfahrens gemessen wird, das in JIS K6911:1995 definiert ist.
  • (2) Vorzugsweise weist in dem Aufbau von (1) die Isolierschicht einen Zugmodul von mehr als 10 MPa auf.
  • Wie es vorstehend beschrieben ist, ist die Isolierschicht flexibel und sehr dehnbar. Demgemäß ist in dem Fall des Bildens einer solchen Isolierschicht durch Siebdrucken ein Beschichtungsmaterial zum Bilden der Isolierschicht klebriger und ein Beschichtungsfilm kann an einer Druckplatte kleben (so dass er eine Druckplatte blockiert). In dem vorstehenden Aufbau ist jedoch in dem Fall des Bildens der Isolierschicht mit einem Zugmodul von mehr als 10 MPa ein Beschichtungsmaterial zum Bilden der Isolierschicht nicht so klebrig und es ist weniger wahrscheinlich, dass ein Beschichtungsfilm während des Druckens an einer Druckplatte klebt. Dadurch werden eine verbesserte Druckgenauigkeit, eine höhere Ausbeute und ein verbessertes Arbeitsvermögen erreicht. Wie hier verwendet ist der Zugmodul ein Wert, der aus einer Spannung-Dehnung-Kurve berechnet wird, die durch einen Zugtest erhalten wird, der in JIS K7127: 1999 definiert ist. Der Zugtest wird mit Typ 2-Prüfkörpern bei einer Zuggeschwindigkeit von 100 mm/min durchgeführt.
  • (3) Vorzugsweise enthält in dem Aufbau von (1) oder (2) die Isolierschicht ein Elastomer und ein Antiblockmittel.
  • Das Elastomer umfasst einen vernetzten Kautschuk und ein thermoplastisches Elastomer. Das Zusetzen des Antiblockmittels stellt eine Unebenheit der Oberfläche der Isolierschicht bereit und kann folglich die Oberflächenrauheit der Isolierschicht erhöhen. Die Klebrigkeit des Beschichtungsmaterials zur Bildung der Isolierschicht und der Zugmodul der Isolierschicht können durch den Gehalt des Antiblockmittels eingestellt werden. Es ist folglich weniger wahrscheinlich, dass der Beschichtungsfilm an der Druckplatte klebt, wenn die Isolierschicht durch Siebdrucken gebildet wird.
  • (4) Vorzugsweise enthält in dem Aufbau von (3) die Isolierschicht 18 Massenteile oder mehr und weniger als 107 Massenteile des Antiblockmittels pro 100 Massenteile des Elastomers.
  • Ein höherer Gehalt des Antiblockmittels beschränkt das Kleben des Beschichtungsfilms an der Druckplatte stärker, kann jedoch die Bruchdehnung der Isolierschicht vermindern oder den Zugverformungsrest der Isolierschicht erhöhen, was zu einer verminderten Haftung zwischen der Elektrodenschicht und der Brückenverdrahtungsschicht führen kann. Andererseits beschränkt ein niedrigerer Gehalt des Antiblockmittels das Kleben des Beschichtungsfilms an der Druckplatte nicht ausreichend. Der vorstehende Aufbau kann das Kleben des Beschichtungsfilms der Isolierschicht an der Druckplatte beschränken und eine Dehnung und Haftung der Isolierschicht an einem damit zusammenpassenden Element erreichen.
  • (5) Vorzugsweise enthält in dem Aufbau von (3) oder (4) das Antiblockmittel mindestens entweder Titanoxidteilchen oder Siliziumoxidteilchen.
  • (6) Vorzugsweise weist in dem Aufbau von einem von (1) bis (5) die Elektrodeneinheit ein Substrat auf und die Isolierschicht, die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht sind auf einer Seite des Substrats in der Vorne-hinten-Richtung ausgebildet.
  • In dem vorstehend genannten Aufbau werden die Isolierschicht, die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht im Vorhinein auf der einen Seite des Substrats ausgebildet, und die dielektrische Schicht wird zwischen mindestens einem Paar von Substraten angeordnet, wobei die Substrate nach außen zeigen. Die Elektrodeneinheit kann folglich selbst dann einfach auf beiden Seiten der dielektrischen Schicht in der Vorne-hinten-Richtung angeordnet werden, wenn es schwierig ist, die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht direkt sowohl auf der Vorderfläche als auch auf der Rückfläche der dielektrischen Schicht zu bilden.
  • (7) Vorzugsweise enthalten in dem Aufbau von einem von (1) bis (6) die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht ein Elastomer.
  • Mit dem vorstehend genannten Aufbau sind die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht flexibel und stark dehnbar und kontrahierbar. Die Elektrodeneinheit, welche die Isolierschicht umfasst, neigt deshalb dazu, sich gemäß der elastischen Verformung der dielektrischen Schicht elastisch zu verformen. Dies verbessert die Gesamtflexibilität und die Beständigkeit des Sensors.
  • (8) Vorzugsweise ist in dem Aufbau von einem von (1) bis (7) die Elektrodeneinheit, die auf einer Vorderseite der dielektrischen Schicht angeordnet ist, eine Vorderseitenelektrodeneinheit, und die Elektrodeneinheit, die auf einer Rückseite der dielektrischen Schicht angeordnet ist, ist eine Rückseitenelektrodeneinheit. In der Vorderseitenelektrodeneinheit ist die Elektrodenschicht durch eine Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten ausgebildet, die parallel zueinander angeordnet sind, und die Brückenverdrahtungsschicht ist durch eine Mehrzahl von Vorderseitenverdrahtungsschichten ausgebildet, die elektrisch mit der Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten verbunden sind. In der Rückseitenelektrodeneinheit ist die Elektrodenschicht durch eine Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten ausgebildet, die parallel zueinander angeordnet sind, und die Brückenverdrahtungsschicht ist durch eine Mehrzahl von Rückseitenverdrahtungsschichten ausgebildet, die elektrisch mit der Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten verbunden sind. Die Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten und die Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten erstrecken sich in einer Richtung, so dass die Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten die Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten kreuzt, und eine Mehrzahl von Erfassungseinheiten ist in Abschnitten ausgebildet, bei denen von der Vorderseite oder der Rückseite her betrachtet die Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten die Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten überlappt.
  • Mit dem vorstehend genannten Aufbau kann eine Belastung in der Mehrzahl von Erfassungseinheiten erfasst werden. Die Belastungsverteilung in einer Ebenenrichtung des kapazitiven Sensors (einer Richtung senkrecht zu der Vorne-hinten-Richtung) kann auf diese Weise gemessen werden.
  • (9) Ein Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors mit dem Aufbau von (6) umfasst: einen Elektrodeneinheit-Erzeugungsschritt des Erzeugens der Elektrodeneinheit; und einen Anordnungsschritt des Anordnens der Elektrodeneinheit auf beiden Seiten der dielektrischen Schicht in der Vorne-hinten-Richtung derart, dass das Substrat nach außen zeigt. Der Elektrodeneinheit-Erzeugungsschritt umfasst einen ersten Druckschritt des Bildens einer der Elektrodenschicht und der Brückenverdrahtungsschicht durch ein Druckverfahren auf einer Seite des Substrats in der Vorne-hinten-Richtung, einen zweiten Druckschritt des Bildens der Isolierschicht durch ein Druckverfahren, so dass die Isolierschicht die gedruckte Elektrodenschicht oder Brückenverdrahtungsschicht bedeckt; und einen dritten Druckschritt des Bildens der anderen der Elektrodenschicht und der Brückenverdrahtungsschicht durch ein Druckverfahren, so dass die andere der Elektrodenschicht und der Brückenverdrahtungsschicht das Durchgangsloch in der Isolierschicht bedeckt.
  • Das Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors, der eine Elektrodeneinheit umfasst, die ein Substrat aufweist. Gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung können die Elektrodenschicht, die Brückenverdrahtungsschicht und die Isolierschicht einfach auf einer Seite des Substrats in der Vorne-hinten-Richtung ausgebildet werden. Die dielektrische Schicht ist zwischen der Mehrzahl von erzeugten Elektrodeneinheiten sandwichartig angeordnet. Der kapazitive Sensor kann so einfach hergestellt werden.
  • Mit dem Druckverfahren können die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht selbst dann einfach gebildet werden, wenn die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht dünn sind oder eine große Fläche aufweisen. In dem Druckverfahren ist es einfach, nur diejenigen Abschnitte zu beschichten, die beschichtet werden sollten, und diejenigen Abschnitte nicht zu beschichten, die nicht beschichtet werden sollten. Demgemäß können die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht selbst dann einfach gebildet werden, wenn die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht dünne Linien sind oder eine komplizierte Form aufweisen. Beispiele für das Druckverfahren umfassen ein Tintenstrahldrucken, einen Flexodruck, einen Tiefdruck, einen Siebdruck, einen Tampondruck und eine Lithographie.
  • (10) Vorzugsweise ist in dem Aufbau von (9) das Druckverfahren in dem ersten Druckschritt, dem zweiten Druckschritt und dem dritten Druckschritt ein Siebdrucken.
  • Beim Siebdrucken kann ein relativ viskoses Beschichtungsmaterial verwendet werden. Es ist daher einfach, die Beschichtungsdicke einzustellen und eine Schicht mit einem relativ großen Zugmodul zu bilden. Darüber hinaus kann beim Siebdrucken einfach ein Film mit einer großen Fläche oder ein dicker Film gebildet werden, und beim Aufbringen von mehr Schichten kann eine hohe Abmessungsgenauigkeit erreicht werden.
  • (11) Zum Lösen der vorstehend genannten Aufgabe ist eine Sensorlage der vorliegenden Erfindung eine Sensorlage, die den kapazitiven Sensor mit dem Aufbau von (8) umfasst. Die Sensorlage umfasst, betrachtet von einer Vorderseite oder Rückseite: einen druckempfindlichen Bereich, bei dem die Mehrzahl von Erfassungseinheiten ausgebildet ist; und einen inaktiven Bereich, der neben dem druckempfindlichen Bereich in einer Ebenenrichtung angeordnet ist und der einen verlängerten Abschnitt aufweist, von dem eine Menge von Elektrizität bezüglich der Kapazität der Mehrzahl von Erfassungseinheiten von außen erhalten werden kann. Die Isolierschicht der Vorderseitenelektrodeneinheit ist eine Vorderseitenisolierschicht, die auf einer Vorderseite der Vorderseitenelektrodenschicht angeordnet ist. Das Durchgangsloch, das sich durch die Vorderseitenisolierschicht erstreckt, ist ein Vorderseitendurchgangsloch. Die Isolierschicht der Rückseitenelektrodeneinheit ist eine Rückseitenisolierschicht, die auf einer Rückseite der Rückseitenelektrodenschicht angeordnet ist. Das Durchgangsloch, das sich durch die Rückseitenelektrodenschicht erstreckt, ist ein Rückseitendurchgangsloch. Die Vorderseitenverdrahtungsschicht ist auf einer Vorderseite der Vorderseitenisolierschicht angeordnet und verbindet elektrisch die Vorderseitenelektrodenschicht und den verlängerten Abschnitt mittels des Vorderseitendurchgangslochs. Die Rückseitenverdrahtungsschicht ist auf einer Rückseite der Rückseitenisolierschicht angeordnet und verbindet elektrisch die Rückseitenelektrodenschicht und den verlängerten Abschnitt mittels des Rückseitendurchgangslochs. Ein Vorderseitenerfassungspfad, der durch mindestens die Vorderseitenverdrahtungsschicht verläuft, und ein Rückseitenerfassungspfad, der durch mindestens die Rückseitenverdrahtungsschicht verläuft, sind zwischen jeder der Mehrzahl von Erfassungseinheiten und dem verlängerten Abschnitt ausgebildet. Ein Sensorkörper, der mindestens eine(s) der Erfassungseinheiten, des verlängerten Abschnitts und des Vorderseitenerfassungspfads und des Rückseitenerfassungspfads für die Erfassungseinheit aufweist, kann aus der Sensorlage geschnitten werden. Die Anzahl der Erfassungseinheiten, die in dem kapazitiven Sensor mit dem Aufbau von (8) angeordnet sind, muss nicht mit der Anzahl von Sensorkörpern identisch sein, die aus der Sensorlage der vorliegenden Erfindung herausgeschnitten werden.
  • Der Sensorkörper umfasst mindestens eine(s) der Erfassungseinheiten, des verlängerten Abschnitts und des Vorderseitenerfassungspfads und des Rückseitenerfassungspfads für die Erfassungseinheit. Demgemäß kann ein Sensorkörper mit einer gewünschten Form, usw., nämlich ein kapazitiver Sensor, aus der Sensorlage mit einer vorgegebenen Form, usw. (z.B. Form, Fläche, usw.), herausgeschnitten werden. Demgemäß ist es selbst dann, wenn eine Mehrzahl von kapazitiven Sensoren mit verschiedenen Formen, usw., erforderlich ist, nicht erforderlich, spezielle Elemente für die kapazitiven Sensoren (z.B. Druckplatten in dem Fall, bei dem die kapazitiven Sensoren durch Drucken hergestellt werden, Formwerkzeuge in dem Fall, bei dem die kapazitiven Sensoren durch Formen hergestellt werden, usw.) gemäß den gewünschten Formen, usw., der kapazitiven Sensoren zu gestalten und herzustellen. D.h., Sensorkörper müssen nur aus der Sensorlage gemäß den gewünschten Formen, usw., der kapazitiven Sensoren ausgeschnitten werden. Die Herstellungskosten der kapazitiven Sensoren können folglich gesenkt werden. Insbesondere können die Herstellungskosten in dem Fall der Herstellung von vielen Modellen von kapazitiven Sensoren in kleinen Mengen oder in dem Fall der Herstellung von Prototypen der kapazitiven Sensoren gesenkt werden.
  • In dem Fall der Sensorlage der vorliegenden Erfindung ist die Vorderseitenverdrahtungsschicht von der Vorderseite zu der Vorderseitenelektrodenschicht mittels des Vorderseitendurchgangslochs verbunden. Entsprechend ist die Rückseitenverdrahtungsschicht von der Rückseite zur der Rückseitenelektrodenschicht mittels des Rückseitendurchgangslochs verbunden. Der Sensorkörper, der aus der Sensorlage ausgeschnitten worden ist, weist deshalb mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit eine Erfassungseinheit auf, die keine Belastung erfassen kann. Folglich kann die Flexibilität bei der Gestaltung der ausgeschnittenen Form des Sensorkörpers erhöht werden.
  • In dem Fall der Sensorlage der vorliegenden Erfindung können die Vorderseitenverdrahtungsschicht und die Vorderseitenelektrodenschicht so angeordnet werden, dass sie einander in der Vorne-hinten-Richtung überlappen, wobei die Vorderseitenisolierschicht dazwischen angeordnet ist. Entsprechend können die Rückseitenverdrahtungsschicht und die Rückseitenelektrodenschicht so angeordnet werden, dass sie in der Vorne-hinten-Richtung einander überlappen, wobei die Rückseitenisolierschicht dazwischen angeordnet ist. Der Anteil des inaktiven Bereichs bezogen auf die gesamte Sensorlage kann folglich vermindert werden. D.h., der Anteil des inaktiven Bereichs an dem gesamten Sensorkörper, der aus der Sensorlage ausgeschnitten worden ist, kann vermindert werden.
  • (12) Vorzugsweise ist in dem Aufbau von (11) ein Kontakt zwischen der Vorderseitenverdrahtungsschicht und der Vorderseitenelektrodenschicht ein Vorderseitenkontakt, ein Kontakt zwischen der Rückseitenverdrahtungsschicht und der Rückseitenelektrodenschicht ist ein Rückseitenkontakt, eine Mehrzahl der Rückseitenkontakte ist so angeordnet, dass sie die Vorderseitenelektrodenschicht überlappen, die sich betrachtet von der Vorderseite oder der Rückseite am nächsten zu dem verlängerten Abschnitt befindet, und eine Mehrzahl der Vorderseitenkontakte ist so angeordnet, dass sie die Rückseitenelektrodenschicht überlappen, die sich betrachtet von der Vorderseite oder der Rückseite am nächsten zu dem verlängerten Abschnitt befindet.
  • Mit dem vorstehenden Aufbau können die Vorderseitenverdrahtungsschicht und die Rückseitenverdrahtungsschicht in der Nähe des verlängerten Abschnitts angeordnet werden. Die Vorderseitenverdrahtungsschicht und die Rückseitenverdrahtungsschicht werden deshalb mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit geschnitten, wenn der Sensorkörper aus der Sensorlage geschnitten wird. Die Flexibilität bei der Gestaltung der geschnittenen Form des Sensorkörpers kann folglich erhöht werden.
  • (13) Vorzugsweise ist in dem Aufbau von (11) ein Kontakt zwischen der Vorderseitenverdrahtungsschicht und der Vorderseitenelektrodenschicht ein Vorderseitenkontakt, ein Kontakt zwischen der Rückseitenverdrahtungsschicht und der Rückseitenelektrodenschicht ist ein Rückseitenkontakt und der Vorderseitenkontakt und der Rückseitenkontakt sind in allen Erfassungseinheiten einzeln angeordnet.
  • Mit dem vorstehenden Aufbau ist jede Erfassungseinheit direkt mit der Vorderseitenverdrahtungsschicht und der Rückseitenverdrahtungsschicht verbunden. Demgemäß können selbst dann, wenn die Vorderseitenelektrodenschicht oder die Rückseitenelektrodenschicht durchtrennt wird, wenn der Sensorkörper aus der Sensorlage herausgeschnitten wird, der Vorderseitenerfassungspfad und der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheiten des Sensorkörpers einfacher sichergestellt werden.
  • (14) Zum Lösen der vorstehend genannten Aufgabe umfasst ein kapazitiver Sensor der vorliegenden Erfindung: einen Sensorkörper, der aus der Sensorlage in dem Aufbau von einem von (11) bis (13) herausgeschnitten worden ist; und eine Steuereinheit, die mit dem verlängerten Abschnitt elektrisch verbunden ist und die in dem Fall, bei dem der Sensorkörper die Erfassungseinheit aufweist, die teilweise weggeschnitten worden ist, die Menge der Elektrizität bezogen auf die Kapazität der Erfassungseinheit korrigiert.
  • Gemäß dem kapazitiven Sensor der vorliegenden Erfindung kann in dem Fall, bei dem der aus der Sensorlage herausgeschnittene Sensorkörper die Erfassungseinheit aufweist, die teilweise weggeschnitten worden ist, die Steuereinheit die Menge der Elektrizität bezogen auf die Kapazität der Erfassungseinheit korrigieren. Die Genauigkeit der Erfassung einer Belastungsverteilung kann folglich verbessert werden.
  • (15) Ein Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors in dem Aufbau von (14) umfasst: einen Schneidschritt des Schneidens des Sensorkörpers aus der Sensorlage. Die Vorderseitenverdrahtungsschicht der Sensorlage ist von der Vorderseite mittels des Vorderseitendurchgangslochs mit der Vorderseitenelektrodenschicht verbunden. Entsprechend ist die Rückseitenverdrahtungsschicht der Sensorlage von der Rückseite mittels des Rückseitendurchgangslochs mit der Rückseitenelektrode verbunden. Es ist deshalb weniger wahrscheinlich, dass der aus der Sensorlage herausgeschnittene Sensorkörper eine Erfassungseinheit aufweist, die keine Belastung erfassen kann. Die Flexibilität bei der Gestaltung der geschnittenen Form des Sensorkörpers in dem Schneidschritt kann folglich erhöht werden.
  • Effekte der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung kann einen flexiblen, beständigen kapazitiven Sensor und eine flexible, beständige Sensorlage mit einer hohen Flexibilität bei der Gestaltung der Verdrahtungsanordnung bereitstellen. Die vorliegende Erfindung kann auch ein Verfahren zur Herstellung dieses kapazitiven Sensors bereitstellen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine transparente Draufsicht eines kapazitiven Sensors einer ersten Ausführungsform;
    • 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in der 1;
    • 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs III in der 2;
    • 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Vorderseitenelektrodeneinheit in dem kapazitiven Sensor der ersten Ausführungsform;
    • 5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Rückseitenelektrodeneinheit in dem kapazitiven Sensor der ersten Ausführungsform;
    • 6 ist eine transparente Draufsicht einer Sensorlage einer zweiten Ausführungsform;
    • 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in der 6;
    • 8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Vorderseitenelektrodeneinheit der Sensorlage;
    • 9 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Rückseitenelektrodeneinheit der Sensorlage;
    • 10A bis 10D sind transparente Draufsichten, die jeweils einen kapazitiven Sensor zeigen, der einen Sensorkörper umfasst, der aus der in der 6 gezeigten Sensorlage herausgeschnitten worden ist;
    • 11 ist eine transparente Draufsicht einer Sensorlage einer dritten Ausführungsform; und
    • 12 ist eine transparente Draufsicht eines herkömmlichen kapazitiven Sensors.
  • MODI ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Nachstehend werden Ausführungsformen eines kapazitiven Sensors, einer Sensorlage und eines Verfahrens zur Herstellung eines kapazitiven Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den folgenden Figuren entspricht die Oberseite der „Vorderseite“ der vorliegenden Erfindung und die Unterseite entspricht der „Rückseite“ der vorliegenden Erfindung. Mindestens eine der Vorwärts-, Rückwärts-, Rechts- und Links-Richtungen entspricht der „Ebenenrichtung“ der vorliegenden Erfindung.
  • (Erste Ausführungsform)
  • <Aufbau eines kapazitiven Sensors>
  • Zuerst wird der Aufbau eines kapazitiven Sensors der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die 1 ist eine transparente Draufsicht des kapazitiven Sensors der vorliegenden Ausführungsform. Die 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in der 1. Die 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs III in der 2. In der 1 ist eine Rückseitenelektrodeneinheit durch gestrichelte Linien gezeigt.
  • Wie es in den 1 bis 3 gezeigt ist, umfasst ein kapazitiver Sensor 1 eine dielektrische Schicht 2, eine Vorderseitenelektrodeneinheit 3, eine Rückseitenelektrodeneinheit 4 und ein Verbindungselement 5.
  • Die dielektrische Schicht 2 ist aus einem Urethanschaum hergestellt und liegt in der Form einer quadratischen Lage vor. Die Dicke der dielektrischen Schicht 2 beträgt 300 µm. Die Vorderseitenelektrodeneinheit 3 befindet sich auf der Oberseite der dielektrischen Schicht 2 und die Rückseitenelektrodeneinheit 4 befindet sich auf der Unterseite der dielektrischen Schicht 2.
  • Die Vorderseitenelektrodeneinheit 3 weist ein Vorderseitensubstrat 30, acht Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x, eine Vorderseitenisolierschicht 31, acht Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und eine Vorderseitenschutzschicht 32 auf. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x sind in das Konzept der „Vorderseitenverdrahtungsschicht“ der vorliegenden Erfindung einbezogen.
  • Das Vorderseitensubstrat 30 ist aus Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt und liegt in der Form einer im Wesentlichen quadratischen Lage vor. Die Dicke des Vorderseitensubstrats 30 beträgt 200 µm. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x, die Vorderseitenisolierschicht 31, die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Vorderseitenschutzschicht 32 sind auf der unteren Oberfläche des Vorderseitensubstrats 30 ausgebildet.
  • Die Vorderseitenisolierschicht 31 liegt in der Form einer im Wesentlichen quadratischen Lage vor. Die Vorderseitenisolierschicht 31 weist im Wesentlichen dieselbe Größe auf wie das Vorderseitensubstrat 30. Die Dicke der Vorderseitenisolierschicht 31 beträgt 40 µm. Die Vorderseitenisolierschicht 31 enthält Urethankautschuk und Titanoxidteilchen, die als Antiblockmittel dienen. Die mittlere Teilchengröße der Titanoxidteilchen beträgt 0,29 µm. Die Vorderseitenisolierschicht 31 enthält 54 Massenteile der Titanoxidteilchen pro 100 Massenteile des Urethankautschuks. Die Vorderseitenisolierschicht 31 weist eine Bruchdehnung von 139 %, einen Zugmodul von 23 MPa, einen Zugverformungsrest von 0 % und einen spezifischen Durchgangswiderstand von 6,3 × 1010 Ω · cm auf. Die untere Oberfläche der Vorderseitenisolierschicht 31 weist eine Oberflächenrauheit (Ra) von 1 µm auf.
  • Die Vorderseitenisolierschicht 31 weist Durchgangslöcher 310 auf. Acht Durchgangslöcher 310 sind so angeordnet, dass sie den Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X entsprechen. Die acht Durchgangslöcher 310 sind in einem Bereich um die Mitte in der Rechts-links-Richtung der Vorderseitenisolierschicht 31 angeordnet, so dass sie in einer Linie in der Vorne-hinten-Richtung angeordnet sind. Die acht Durchgangslöcher 310 erstrecken sich durch die Vorderseitenisolierschicht 31 in der Oben-unten-Richtung.
  • Die acht Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x befinden sich auf der oberen Oberfläche der Vorderseitenisolierschicht 31. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 01x erstreckt sich linear von einer Position, die einer Position um die Mitte in der Links-rechts-Richtung der Vorderseitenelektrodenschicht 01X zu dem Verbindungselement 5 entspricht. Entsprechend erstreckt sich auch jede der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 02x bis 08x linear von einer Position, die einer Position um die Mitte in der Links-rechts-Richtung einer entsprechenden Vorderseitenelektrodenschicht der Vorderseitenelektrodenschichten 02X bis 08X zu dem Verbindungselement 5 entspricht. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x weisen eine lineare Form auf, weisen jedoch unterschiedliche Längen auf. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x sind in vorgegebenen Intervallen in der Links-rechts-Richtung und parallel zueinander angeordnet. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x sind jeweils mittels der Durchgangslöcher 310 der Vorderseitenisolierschicht 31 elektrisch mit den Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X verbunden.
  • Jede der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x weist eine erste Verdrahtungsschicht 33 und eine zweite Verdrahtungsschicht 34 auf, die in der Oben-unten-Richtung gestapelt sind. Die ersten Verdrahtungsschichten 33 sind auf der unteren Oberfläche des Vorderseitensubstrats 30 ausgebildet. Die ersten Verdrahtungsschichten 33 enthalten Acrylkautschuk und Silberpulver. Die zweiten Verdrahtungsschichten 34 sind auf den unteren Oberflächen der ersten Verdrahtungsschichten 33 ausgebildet. Die zweiten Verdrahtungsschichten 34 enthalten Acrylkautschuk und leitfähigen Ruß.
  • Die acht Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X befinden sich auf der unteren Oberfläche der Vorderseitenisolierschicht 31. Die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X enthalten Acrylkautschuk und leitfähigen Ruß. Die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X weisen eine Streifenform auf und erstrecken sich in der Links-rechts-Richtung. Die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X sind in vorgegebenen Intervallen in der Vorne-hinten-Richtung und parallel zueinander angeordnet. Jedes der Durchgangslöcher 310 der Vorderseitenisolierschicht 31 ist mit einem Teil einer entsprechenden Vorderseitenelektrodenschicht der Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X gefüllt.
  • Die Vorderseitenschutzschicht 32 befindet sich auf der oberen Oberfläche der dielektrischen Schicht 2. Die Vorderseitenschutzschicht 32 bedeckt die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Vorderseitenisolierschicht 31 von unten. Die Vorderseitenschutzschicht 32 ist aus Urethankautschuk hergestellt und weist die Form einer im Wesentlichen quadratischen Lage auf. Die Vorderseitenschutzschicht 32 weist im Wesentlichen dieselbe Größe auf wie das Vorderseitensubstrat 30. Die Dicke der Vorderseitenschutzschicht 32 beträgt 40 µm.
  • Die Rückseitenelektrodeneinheit 4 weist denselben Aufbau wie die Vorderseitenelektrodeneinheit 3 auf. D.h., die Rückseitenelektrodeneinheit 4 weist ein Rückseitensubstrat 40, acht Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y, eine Rückseitenisolierschicht 41, acht Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y und eine Rückseitenschutzschicht 42 auf. Die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y sind in das Konzept der „Rückseitenverdrahtungsschicht“ der vorliegenden Erfindung einbezogen.
  • Das Rückseitensubstrat 40 ist aus PET hergestellt und liegt in der Form einer im Wesentlichen quadratischen Lage vor. Die Dicke des Rückseitensubstrats 40 beträgt 200 µm. Die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y, die Rückseitenisolierschicht 41, die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y und die Rückseitenschutzschicht 42 sind auf der oberen Oberfläche des Rückseitensubstrats 40 ausgebildet.
  • Die Rückseitenisolierschicht 41 liegt in der Form einer im Wesentlichen quadratischen Lage vor. Die Dicke der Rückseitenisolierschicht 41 beträgt 40 µm. Das Material und die physikalischen Eigenschaften der Rückseitenisolierschicht 41 sind mit denjenigen der Vorderseitenisolierschicht 31 identisch. Die obere Oberfläche der Rückseitenisolierschicht 41 weist eine Oberflächenrauheit (Ra) von 1 µm auf. Die Rückseitenisolierschicht 41 weist Durchgangslöcher 410 auf. Acht Durchgangslöcher 410 sind so angeordnet, dass sie den Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y entsprechen. Die acht Durchgangslöcher 410 sind derart in einem Bereich um die Mitte in der Vorne-hinten-Richtung der Rückseitenisolierschicht 41 ausgebildet, dass sie in einer Linie in der Links-rechts-Richtung angeordnet sind. Die acht Durchgangslöcher 410 erstrecken sich durch die Rückseitenisolierschicht 41 in der Oben-unten-Richtung.
  • Die acht Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y befinden sich auf der unteren Oberfläche der Rückseitenisolierschicht 41. Die Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 01y erstreckt sich linear von einer Position entsprechend einer Position um die Mitte in der Vorne-hinten-Richtung der Rückseitenelektrodenschicht 01Y zu dem Verbindungselement 5. Entsprechend erstreckt sich auch jede der Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 02y bis 08y linear von einer Position entsprechend einer Position um die Mitte in der Vorne-hinten-Richtung einer entsprechenden Rückseitenelektrodenschicht der Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y zu dem Verbindungselement 5. Die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y weisen eine lineare Form auf und erstrecken sich in einem radialen Muster einwärts von einem Bereich um die Mitte des vorderen Endes des Rückseitensubstrats 40. Die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y sind jeweils mittels der Durchgangslöcher 410 der Rückseitenisolierschicht 41 elektrisch mit den Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y verbunden.
  • Jede der Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y weist eine erste Verdrahtungsschicht 43 und eine zweite Verdrahtungsschicht 44 auf, die in der Oben-unten-Richtung gestapelt sind. Die ersten Verdrahtungsschichten 43 sind auf der oberen Oberfläche des Rückseitensubstrats 40 ausgebildet. Die ersten Verdrahtungsschichten 43 enthalten Acrylkautschuk und Silberpulver. Die zweiten Verdrahtungsschichten 44 sind auf den oberen Oberflächen der ersten Verdrahtungsschichten 43 ausgebildet. Die zweiten Verdrahtungsschichten 44 enthalten Acrylkautschuk und leitfähigen Ruß.
  • Die acht Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y befinden sich auf der oberen Oberfläche der Rückseitenisolierschicht 41. Die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y enthalten Acrylkautschuk und leitfähigen Ruß. Die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y weisen eine Streifenform auf und erstrecken sich in der Vorne-hinten-Richtung. Die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y sind in vorgegebenen Intervallen in der Links-rechts-Richtung und parallel zueinander angeordnet. Jedes der Durchgangslöcher 410 der Rückseitenisolierschicht 41 ist mit einem Teil einer entsprechenden Rückseitenelektrodenschicht der Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y gefüllt.
  • Die Rückseitenschutzschicht 42 befindet sich auf der unteren Oberfläche der dielektrischen Schicht 2. Die Rückseitenschutzschicht 42 bedeckt die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y und die Rückseitenisolierschicht 41 von oben. Die Rückseitenschutzschicht 42 ist aus Urethankautschuk hergestellt und liegt in der Form einer im Wesentlichen quadratischen Lage vor. Die Dicke der Rückseitenschutzschicht 42 beträgt 40 µm.
  • Die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y sind von oben betrachtet in einem Gittermuster angeordnet. Eine Mehrzahl von Erfassungseinheiten D ist in den Abschnitten angeordnet, bei denen die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y überlappen. Die Gesamtzahl von Erfassungseinheiten D beträgt 64. Ein Bereich, bei dem die Erfassungseinheiten D angeordnet sind (ein Bereich, bei dem die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y angeordnet sind), dient als druckempfindlicher Bereich S, bei dem eine Belastung erfasst werden kann.
  • Das Verbindungselement 5 ist in der Mitte des Vorderteils des kapazitiven Sensors 1 angeordnet. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x und die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y sind voneinander isoliert und elektrisch mit dem Verbindungselement 5 verbunden. Das Verbindungselement 5 ist elektrisch mit einer nicht gezeigten Steuervorrichtung verbunden.
  • <Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors>
  • Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Elektrodeneinheit-Herstellungsschritt und einen Anordnungsschritt.
  • [Elektrodeneinheit-Herstellungsschritt]
  • Der Elektrodeneinheit-Herstellungsschritt umfasst einen Vorderseitenelektrodeneinheit-Herstellungsschritt des Herstellens der Vorderseitenelektrodeneinheit 3 und einen Rückseitenelektrodeneinheit-Herstellungsschritt des Herstellens der Rückseitenelektrodeneinheit 4. Zuerst wird der Vorderseitenelektrodeneinheit-Herstellungsschritt beschrieben. Die 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Vorderseitenelektrodeneinheit 3. Wie es in der 4 gezeigt ist, umfasst der Vorderseitenelektrodeneinheit-Herstellungsschritt vier Druckschritte (1) bis (4).
  • (1) Erster Druckschritt (ST1 in der FIG. 4)
  • In dem ersten Druckschritt werden die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x auf der unteren Oberfläche des Vorderseitensubstrats 30 durch Siebdrucken gebildet. Zuerst wird ein erstes Verdrahtungsbeschichtungsmaterial zur Bildung der ersten Verdrahtungsschichten 33 und ein zweites Verdrahtungsbeschichtungsmaterial zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschichten 34 hergestellt. Als nächstes wird das so hergestellte erste Verdrahtungsbeschichtungsmaterial mit einer Siebdruckmaschine auf die untere Oberfläche des Vorderseitensubstrats 30 (die untere Oberfläche in der 4; das Vorderseitensubstrat 30 wird so angeordnet, dass dessen untere Oberfläche während des Druckens nach oben zeigt. Das Gleiche gilt für den Vorderseitenelektrodeneinheit-Herstellungsschritt) gedruckt. Die so gebildeten Beschichtungsfilme werden durch Erwärmen ausgehärtet, so dass die acht ersten Verdrahtungsschichten 33 gebildet werden. Dann wird das hergestellte zweite Verdrahtungsbeschichtungsmaterial mit der Siebdruckmaschine auf die unteren Oberflächen der ersten Verdrahtungsschichten 33 gedruckt. Die so gebildeten Beschichtungsfilme werden durch Erwärmen ausgehärtet, so dass die acht zweiten Verdrahtungsschichten 34 gebildet werden. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x, die jeweils aus einem Stapel aus der ersten Verdrahtungsschicht 33 und der zweiten Verdrahtungsschicht 34 bestehen, werden auf diese Weise auf der unteren Oberfläche des Vorderseitensubstrats 30 gebildet.
  • (2) Zweiter Druckschritt (ST2 in der FIG. 4)
  • In dem zweiten Druckschritt wird die Vorderseitenisolierschicht 31 derart durch Siebdrucken gebildet, dass sie die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x bedeckt. Zuerst wird ein Isolierschicht-Beschichtungsmaterial zur Bildung der Vorderseitenisolierschicht 31 hergestellt. Als nächstes wird das so hergestellte Isolierschicht-Beschichtungsmaterial mit der Siebdruckmaschine derart auf die untere Oberfläche des Vorderseitensubstrats 30 gedruckt, dass es die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x bedeckt. Der so gebildete Beschichtungsfilm wird durch Erwärmen ausgehärtet, so dass die Vorderseitenisolierschicht 31 gebildet wird.
  • (3) Dritter Druckschritt (ST3 in der FIG. 4)
  • In dem dritten Druckschritt werden die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X durch Siebdrucken gebildet, so dass sie die Durchgangslöcher 310 der Vorderseitenisolierschicht 31 bedeckt. Zuerst wird ein Elektrodenbeschichtungsmaterial zum Bilden der Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X hergestellt. Als nächstes wird das so hergestellte Elektrodenbeschichtungsmaterial mit der Siebdruckmaschine auf die untere Oberfläche der Vorderseitenisolierschicht 31 gedruckt. Die so gebildeten Beschichtungsfilme werden durch Erwärmen ausgehärtet, so dass die acht Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X gebildet werden.
  • (4) Vierter Druckschritt (ST4 in der FIG. 4)
  • In dem vierten Druckschritt wird die Vorderseitenschutzschicht 32 derart durch Siebdrucken gebildet, dass sie die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X bedeckt. Zuerst wird ein Schutzschicht-Beschichtungsmaterial zum Bilden der Vorderseitenschutzschicht 32 hergestellt. Als nächstes wird das so hergestellte Schutzschicht-Beschichtungsmaterial derart mit der Siebdruckmaschine gedruckt, dass es die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X bedeckt. Der so gebildete Beschichtungsfilm wird durch Erwärmen ausgehärtet, so dass die Vorderseitenschutzschicht 32 gebildet wird.
  • Der Rückseitenelektrodeneinheit-Herstellungsschritt wird beschrieben. Die 5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Rückseitenelektrodeneinheit. Wie es in der 5 gezeigt ist, umfasst der Rückseitenelektrodeneinheit-Herstellungsschritt vier Druckschritte (1) bis (4).
  • (1) Erster Druckschritt (ST1 in der FIG. 5)
  • In dem ersten Druckschritt werden die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y auf der oberen Oberfläche des Rückseitensubstrats 40 durch Siebdrucken gebildet. Zuerst wird ein erstes Verdrahtungsbeschichtungsmaterial zur Bildung der ersten Verdrahtungsschichten 43 und ein zweites Verdrahtungsbeschichtungsmaterial zur Bildung der zweiten Verdrahtungsschichten 44 hergestellt. Als nächstes wird das so hergestellte erste Verdrahtungsbeschichtungsmaterial mit einer Siebdruckmaschine auf die untere Oberfläche des Rückseitensubstrats 40 gedruckt. Die so gebildeten Beschichtungsfilme werden durch Erwärmen ausgehärtet, so dass die acht ersten Verdrahtungsschichten 43 gebildet werden. Dann wird das hergestellte zweite Verdrahtungsbeschichtungsmaterial mit der Siebdruckmaschine auf die oberen Oberflächen der ersten Verdrahtungsschichten 43 gedruckt. Die so gebildeten Beschichtungsfilme werden durch Erwärmen ausgehärtet, so dass die acht zweiten Verdrahtungsschichten 44 gebildet werden. Die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y, die jeweils aus einem Stapel aus der ersten Verdrahtungsschicht 43 und der zweiten Verdrahtungsschicht 44 bestehen, werden auf diese Weise auf der oberen Oberfläche des Rückseitensubstrats 40 gebildet.
  • (2) Zweiter Druckschritt (ST2 in der FIG. 5)
  • In dem zweiten Druckschritt wird die Rückseitenisolierschicht 41 derart durch Siebdrucken gebildet, dass sie die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y bedeckt. Zuerst wird ein Isolierschicht-Beschichtungsmaterial zur Bildung der Rückseitenisolierschicht 41 hergestellt. Als nächstes wird das so hergestellte Isolierschicht-Beschichtungsmaterial mit der Siebdruckmaschine derart auf die obere Oberfläche des Rückseitensubstrats 40 gedruckt, dass es die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y bedeckt. Der so gebildete Beschichtungsfilm wird durch Erwärmen ausgehärtet, so dass die Rückseitenisolierschicht 41 gebildet wird.
  • (3) Dritter Druckschritt (ST3 in der FIG. 5)
  • In dem dritten Druckschritt werden die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y durch Siebdrucken gebildet, so dass sie die Durchgangslöcher 410 der Rückseitenisolierschicht 41 bedeckt. Zuerst wird ein Elektrodenbeschichtungsmaterial zum Bilden der Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y hergestellt. Als nächstes wird das so hergestellte Elektrodenbeschichtungsmaterial mit der Siebdruckmaschine auf die obere Oberfläche der Rückseitenisolierschicht 41 gedruckt. Die so gebildeten Beschichtungsfilme werden durch Erwärmen ausgehärtet, so dass die acht Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y gebildet werden.
  • (4) Vierter Druckschritt (ST4 in der FIG. 5)
  • In dem vierten Druckschritt wird die Rückseitenschutzschicht 42 derart durch Siebdrucken gebildet, dass sie die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y bedeckt. Zuerst wird ein Schutzschicht-Beschichtungsmaterial zum Bilden der Rückseitenschutzschicht 42 hergestellt. Als nächstes wird das so hergestellte Schutzschicht-Beschichtungsmaterial derart mit der Siebdruckmaschine gedruckt, dass es die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y bedeckt. Der so gebildete Beschichtungsfilm wird durch Erwärmen ausgehärtet, so dass die Rückseitenschutzschicht 42 gebildet wird.
  • [Anordnungsschritt]
  • In dem Anordnungsschritt wird die hergestellte Vorderseitenelektrodenschicht 3 derart auf der oberen Oberfläche der dielektrischen Schicht 2 angeordnet, dass das Vorderseitensubstrat 30 nach oben zeigt, und die hergestellte Rückseitenelektrodeneinheit 4 wird derart auf der unteren Oberfläche der dielektrischen Schicht 2 angeordnet, dass das Rückseitensubstrat 40 nach unten zeigt. Ein vorragender Abschnitt in der Mitte des Vorderteils der Vorderseitenelektrodeneinheit 3 und ein vorragender Abschnitt in der Mitte des Vorderteils der Rückseitenelektrodeneinheit 4 werden mit dem Verbindungselement 5 verbunden. Auf diese Weise wird der kapazitive Sensor 1 hergestellt.
  • <Betrieb des kapazitiven Sensors>
  • Nachstehend wird der Betrieb des kapazitiven Sensors 1 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Zuerst wird vor dem Ausüben einer Belastung auf den kapazitiven Sensor 1 (Anfangszustand) eine Spannung an die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y angelegt, um die Kapazität C für jede Erfassungseinheit D zu berechnen. Entsprechend wird nach dem Ausüben einer Belastung auf den kapazitiven Sensor 1 die Kapazität C für jede Erfassungseinheit D berechnet. Der Abstand zwischen der Vorderseitenelektrodenschicht und der Rückseitenelektrodenschicht wird in denjenigen Erfassungseinheiten D vermindert, die sich in einem Bereich befinden, welcher der Belastung ausgesetzt ist. Demgemäß wird die Kapazität C in diesen Erfassungseinheiten D erhöht. Der Oberflächendruck in jeder Erfassungseinheit D wird auf der Basis des Ausmaßes der Veränderung ΔC der Kapazität C berechnet. Auf diese Weise kann die Belastungsverteilung in dem druckempfindlichen Bereich S gemessen werden.
  • <Funktionen und Effekte des kapazitiven Sensors und des Verfahrens zu dessen Herstellung>
  • Es werden Funktionen und Effekte des kapazitiven Sensors 1 und des Verfahrens zu dessen Herstellung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Vorderseitenelektrodeneinheit 3 und die Rückseitenelektrodeneinheit 4 weisen den gleichen Aufbau auf. Demgemäß werden diejenigen Funktionen und Effekte, welche die Vorderseitenelektrodeneinheit 3 und die Rückseitenelektrodeneinheit 4 gemeinsam aufweisen, nur für die Vorderseitenelektrodeneinheit 3 beschrieben.
  • Die Vorderseitenelektrodeneinheit 3 weist eine dreidimensionale Verdrahtungsstruktur auf, in der die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x dreidimensional angeordnet sind, wobei die Vorderseitenisolierschicht 31 dazwischen angeordnet ist. Entsprechend weist die Rückseitenelektrodeneinheit 4 eine dreidimensionale Verdrahtungsstruktur auf, in der die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y und die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y dreidimensional angeordnet sind, wobei die Rückseitenisolierschicht 41 dazwischen angeordnet ist. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x können derart auf der Oberseite der Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X angeordnet werden, dass sie die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X überlappen. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x müssen daher nicht auf der gleichen Ebene wie die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X angeordnet werden, um die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X zu vermeiden. Durch diesen Aufbau kann die Größe eines inaktiven Bereichs (eines Bereichs, der von dem druckempfindlichen Bereich S verschieden ist, bei dem nur die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x angeordnet sind), vermindert werden, und er kann es deshalb einfach machen, die Größe und das Gewicht des kapazitiven Sensors 1 zu vermindern. Darüber hinaus können die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x mit gewünschten Teilen der Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X verbunden werden. Dieser Aufbau verbessert daher die Flexibilität bei der Gestaltung der Anordnung der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x und die Flexibilität bei der Gestaltung der Sensorform.
  • Die Vorderseitenisolierschicht 31 der Vorderseitenelektrodeneinheit 3 weist eine Bruchdehnung von 60 % oder mehr und einen Zugverformungsrest von weniger als 5 % auf. Entsprechend weist die Rückseitenisolierschicht 41 der Rückseitenelektrodeneinheit 4 eine Bruchdehnung von 60 % oder mehr und einen Zugverformungsrest von weniger als 5 % auf. Die Vorderseitenisolierschicht 31 dehnt und kontrahiert sich gemäß der elastischen Verformung der Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und es ist selbst nach einer wiederholten Dehnung und Kontraktion weniger wahrscheinlich, dass sie sich ablöst oder bricht. Der kapazitive Sensor 1 ist daher flexibel und sehr beständig.
  • Die Vorderseitenisolierschicht 31 und die Rückseitenisolierschicht 41 weisen einen Zugmodul von mehr als 10 MPa auf. Die Vorderseitenisolierschicht 31 und die Rückseitenisolierschicht 41 enthalten ein Elastomer und ein Antiblockmittel. In diesem Fall sind das Isolierschicht-Beschichtungsmaterial zur Bildung der Vorderseitenisolierschicht 31 und das Isolierschicht-Beschichtungsmaterial zur Bildung der Rückseitenisolierschicht 41 nicht so klebrig. Demgemäß ist es selbst dann, wenn die Vorderseitenisolierschicht 31 und die Rückseitenisolierschicht 41 durch Siebdrucken gebildet werden, weniger wahrscheinlich, dass die Beschichtungsfilme beim Drucken an der Druckplatte kleben. Dieser Aufbau erreicht somit eine verbesserte Druckgenauigkeit, eine höhere Ausbeute und ein verbessertes Arbeitsvermögen. Der Gehalt des Antiblockmittels beträgt 18 Massenteile oder mehr und weniger als 107 Massenteile pro 100 Massenteile des Elastomers. Durch die Verwendung der Vorderseitenisolierschicht 31 und der Rückseitenisolierschicht 41 kann ein Kleben des Beschichtungsfilms an der Druckplatte eingeschränkt werden und eine Dehnbarkeit und Haftung der Isolierschicht an einem damit zusammenpassenden Element können erreicht werden.
  • Die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x enthalten ein Elastomer als Basismaterial. Entsprechend enthalten die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y und die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y ein Elastomer als Basismaterial. Die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x sind daher flexibel und stark dehnbar und kontrahierbar. Die gesamte Vorderseitenelektrodeneinheit 3, welche die Vorderseitenisolierschicht 31 umfasst, neigt daher gemäß der elastischen Verformung der dielektrischen Schicht 2 zu einer elastischen Verformung. Der kapazitive Sensor 1 weist folglich eine verbesserte Gesamtflexibilität und Beständigkeit auf.
  • Die streifenförmigen Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X der Vorderseitenelektrodeneinheit 3 sind auf der gesamten Oberfläche der dielektrischen Schicht 2 angeordnet. Entsprechend sind die streifenförmigen Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y der Rückseitenelektrodeneinheit 4 auf der gesamten Oberfläche der dielektrischen Schicht 2 angeordnet. Die Erfassungseinheiten D sind in den Abschnitten angeordnet, bei denen die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y überlappen. Die Erfassungseinheiten D können folglich über der gesamten Oberfläche der dielektrischen Schicht 2 verteilt werden, wodurch eine Belastungsverteilung in einem großen Bereich gemessen werden kann.
  • Die Vorderseitenelektrodeneinheit 3 weist das Vorderseitensubstrat 30 auf und die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x, die Vorderseitenisolierschicht 31, die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Vorderseitenschutzschicht 32 sind auf der unteren Oberfläche des Vorderseitensubstrats 30 ausgebildet. Entsprechend weist die Rückseitenelektrodeneinheit 4 das Rückseitensubstrat 40 auf und die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y, die Rückseitenisolierschicht 41, die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y und die Rückseitenschutzschicht 42 sind auf der oberen Oberfläche des Rückseitensubstrats 40 ausgebildet. Der kapazitive Sensor 1 kann folglich durch lediglich sandwichartiges Anordnen der dielektrischen Schicht 2 zwischen dem Vorderseitensubstrat 30 und dem Rückseitensubstrat 40, so dass das Vorderseitensubstrat 30 und das Rückseitensubstrat 40 nach außen zeigen, einfach hergestellt werden.
  • Gemäß dem Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors 1 der vorliegenden Ausführungsform können die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x, die Vorderseitenisolierschicht 31, die Vorderseitenelektrodenschichten 01X bis 08X und die Vorderseitenschutzschicht 32 auf der unteren Oberfläche des Vorderseitensubstrats 30 durch Siebdrucken mit einer hohen Abmessungsgenauigkeit einfach gebildet werden. Entsprechend können die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y, die Rückseitenisolierschicht 41, die Rückseitenelektrodenschichten 01Y bis 08Y und die Rückseitenschutzschicht 42 auf der oberen Oberfläche des Rückseitensubstrats 40 durch Siebdrucken mit einer hohen Abmessungsgenauigkeit einfach gebildet werden. Durch das Siebdrucken können die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 01x bis 08x, die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 01y bis 08y, usw., einfach in verschiedenen Formen gebildet werden. Darüber hinaus ist es einfach, die Dicke eines Beschichtungsfilms einfach einzustellen und eine Schicht mit einem relativ hohen Zugmodul zu bilden, da beim Siebdrucken ein relativ viskoses Beschichtungsmaterial verwendet werden kann.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Der Aufbau einer Sensorlage der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von dem Aufbau des kapazitiven Sensors der ersten Ausführungsform bezüglich der Anzahl der Vorderseitenelektrodenschichten und der Rückseitenelektrodenschichten, der Anzahl von Erfassungseinheiten, der Anzahl von Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten und Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten und der Verdrahtungsmuster der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten und Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten, usw. Ein Verfahren zur Herstellung der Sensorlage der vorliegenden Ausführungsform ist dem Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors der ersten Ausführungsform ähnlich. Ein Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von dem Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors der ersten Ausführungsform darin, dass das Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors der vorliegenden Ausführungsform einen Schneidschritt aufweist. Nachstehend werden vorwiegend die Unterschiede des Aufbaus bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • <Aufbau der Sensorlage>
  • Zuerst wird der Aufbau der Sensorlage der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die 6 ist eine transparente Draufsicht der Sensorlage der vorliegenden Ausführungsform. Die 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in der 6. Die 8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Vorderseitenelektrodeneinheit der Sensorlage. Die 9 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Rückseitenelektrodeneinheit der Sensorlage. In der 6 ist die Rückseitenelektrodeneinheit durch gestrichelte Linien gezeigt. In den 6 bis 9 sind Abschnitte, die denjenigen in den 1 bis 5 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen wie diejenigen in den 1 bis 5 bezeichnet.
  • Wie es in den 6 bis 9 gezeigt ist, umfasst eine Sensorlage 8 eine dielektrische Schicht 2, eine Vorderseitenelektrodeneinheit 3, eine Rückseitenelektrodeneinheit 4 und ein Verbindungselement 5. Das Verbindungselement 5 ist in das Konzept des „verlängerten Abschnitts“ der vorliegenden Erfindung einbezogen.
  • [Vorderseitenelektrodeneinheit 3]
  • Wie es in der 8 gezeigt ist, umfasst die Vorderseitenelektrodeneinheit 3 vier Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x und vier Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x sind in das Konzept der „Vorderseitenverdrahtungsschicht“ der vorliegenden Erfindung einbezogen. Eine Vorderseitenisolierschicht 31 weist vier Durchgangslöcher 310 auf. Die Durchgangslöcher 310 sind in das Konzept des „Vorderseitendurchgangslochs“ der vorliegenden Erfindung einbezogen. Die vier Durchgangslöcher 310 sind auf die vier Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X in der Oben-unten-Richtung gerichtet. Wie es in der 6 gezeigt ist, sind die vier Durchgangslöcher 310 derart in der Vorne-hinten-Richtung angeordnet, dass sie sich von oben betrachtet auf der zweiten Rückseitenelektrodenschicht 2Y von links (der Rückseitenelektrodenschicht, die dem Verbindungselement 5 am nächsten liegt) befinden.
  • Wie es in der 8 gezeigt ist, befinden sich die vier Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x auf der oberen Oberfläche der Vorderseitenisolierschicht 31. Die vier Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X befinden sich auf der unteren Oberfläche der Vorderseitenisolierschicht 31. Die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X weisen eine Streifenform auf, die sich in der Links-rechts-Richtung erstreckt. Die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X sind in vorgegebenen Intervallen in der Vorne-hinten-Richtung und parallel zueinander angeordnet.
  • Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x sind mittels der Durchgangslöcher 310 elektrisch mit den Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X verbunden. Insbesondere ist die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 1x elektrisch mit der Vorderseitenelektrodenschicht 1X verbunden, die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 2x ist elektrisch mit der Vorderseitenelektrodenschicht 2X verbunden, die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 3x ist elektrisch mit der Vorderseitenelektrodenschicht 3X verbunden und die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 4x ist elektrisch mit der Vorderseitenelektrodenschicht 4X verbunden. Wie es durch schwarze Punkte in der 6 gezeigt ist, befinden sich Vorderseitenkontakte (Kontakte zwischen den Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x und den Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X) von oben betrachtet radial innerhalb der Durchgangslöcher 310.
  • [Rückseitenelektrodeneinheit 4]
  • Die Rückseitenelektrodeneinheit 4 weist den gleichen Aufbau auf wie die Vorderseitenelektrodeneinheit 3. Wie es in der 9 gezeigt ist, umfasst die Rückseitenelektrodeneinheit 4 vier Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y und vier Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y. Die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y sind in das Konzept der „Rückseitenverdrahtungsschicht“ der vorliegenden Erfindung einbezogen. Die Rückseitenisolierschicht 41 weist vier Durchgangslöcher 410 auf. Die Durchgangslöcher 410 sind in das Konzept des „Rückseitendurchgangslochs“ der vorliegenden Erfindung einbezogen. Die vier Durchgangslöcher 410 sind auf die vier Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y in der Oben-unten-Richtung gerichtet. Wie es in der 6 gezeigt ist, sind die vier Durchgangslöcher 410 derart in der Links-rechts-Richtung angeordnet, dass sie sich von oben betrachtet auf der ersten Vorderseitenelektrodenschicht 1X von vorne (der Vorderseitenelektrodenschicht, die dem Verbindungselement 5 am nächsten liegt) befinden.
  • Wie es in der 9 gezeigt ist, weisen die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y eine Streifenform auf, die sich in der Vorne-hinten-Richtung erstreckt. Die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y sind in vorgegebenen Intervallen in der Links-rechts-Richtung und parallel zueinander angeordnet.
  • Die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y sind mittels der Durchgangslöcher 410 elektrisch mit den Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y verbunden. Insbesondere ist die Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 1y elektrisch mit der Rückseitenelektrodenschicht 1Y verbunden, die Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 2y ist elektrisch mit der Rückseitenelektrodenschicht 2Y verbunden, die Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 3y ist elektrisch mit der Rückseitenelektrodenschicht 3Y verbunden und die Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 4y ist elektrisch mit der Rückseitenelektrodenschicht 4Y verbunden. Wie es durch schwarze Punkte in der 6 gezeigt ist, befinden sich Rückseitenkontakte (Kontakte zwischen den Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y und den Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y) von oben betrachtet radial innerhalb der Durchgangslöcher 410.
  • [Verbindungselement 5]
  • Wie es in der 6 gezeigt ist, ist das Verbindungselement 5 auf der Vorderseite der Sensorlage 8 angeordnet. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x und die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y sind voneinander isoliert und elektrisch mit dem Verbindungselement 5 verbunden.
  • <Erfassungseinheiten, Vorderseitenerfassungspfad und Rückseitenerfassungspfad>
  • Wie es in der 6 gezeigt ist, sind die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X und die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y von oben betrachtet in einem Gittermuster angeordnet. Insgesamt 16 Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(4, 4) sind in den Abschnitten angeordnet, bei denen die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y überlappen. Die Erfassungseinheiten werden hier als die Erfassungseinheiten a(○, Δ) bezeichnet. In a(◯, Δ) entspricht „◯“ den Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X und „Δ“ entspricht den Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y.
  • Ein Vorderseitenerfassungspfad ist zwischen einer gewünschten Erfassungseinheit der Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(4, 4) und dem Verbindungselement 5 ausgebildet. Der Vorderseitenerfassungspfad verläuft durch mindestens eine entsprechende Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x. Beispielsweise ist, wie es durch eine dicke durchgezogene Linie in der 6 gezeigt ist, ein Vorderseitenerfassungspfad b, der durch mindestens einen Teil der Vorderseitenelektrodenschicht 1X und der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 1x verläuft, zwischen der Erfassungseinheit a(1, 1) und dem Verbindungselement 5 ausgebildet.
  • Entsprechend ist ein Rückseitenerfassungspfad zwischen einer gewünschten Erfassungseinheit der Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(4, 4) und dem Verbindungselement 5 ausgebildet. Der Rückseitenerfassungspfad verläuft durch mindestens eine entsprechende Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht der Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y. Beispielsweise ist, wie es durch eine dicke gestrichelte Linie in der 6 gezeigt ist, ein Rückseitenerfassungspfad c, der nur durch die Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 1y verläuft, zwischen der Erfassungseinheit a(1, 1) und dem Verbindungselement 5 ausgebildet.
  • [Druckempfindlicher Bereich und inaktiver Bereich]
  • Ein Bereich, bei dem die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X und die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y angeordnet sind (ein Bereich, bei dem die Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(4, 4) angeordnet sind), ist ein druckempfindlicher Bereich d, bei dem eine Belastung erfasst werden kann. Ein Bereich, bei dem die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X und die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y nicht angeordnet sind (ein Bereich, bei dem das Verbindungselement 5, ein Teil der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x und ein Teil der Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y angeordnet sind), wobei es sich um einen Bereich handelt, der in der 6 mit abwechselnd langen und kurzen Linien schraffiert ist, ist ein inaktiver Bereich e, bei dem eine Belastung nicht erfasst werden kann. Der inaktive Bereich e liegt in der Form eines Rahmens vor und umgibt den druckempfindlichen Bereich d von außen in der Ebenenrichtung (der Richtung senkrecht zur Oben-unten-Richtung).
  • <Aufbau des kapazitiven Sensors>
  • Als nächstes wird der Aufbau des kapazitiven Sensors der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die 10A bis 10D sind transparente Draufsichten, die jeweils einen kapazitiven Sensor zeigen, der einen Sensorkörper umfasst, der aus der in der 6 gezeigten Sensorlage herausgeschnitten worden ist. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x und die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X sind durch durchgezogene Linien gezeigt, die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y und die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y sind durch gestrichelte Linien gezeigt, und die Vorderseitenkontakte und die Rückseitenkontakte sind durch schwarze Punkte gezeigt.
  • Wie es in der 10A gezeigt ist, umfasst ein kapazitiver Sensor 7 einen kleinen vierseitigen Sensorkörper f, der aus der Sensorlage 8 ausgeschnitten worden ist, und eine Steuereinheit 6. Der Sensorkörper f umfasst die Erfassungseinheit a(1, 2), das Verbindungselement 5 und einen Vorderseitenerfassungspfad und einen Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(1, 2). Die Steuereinheit 6 ist elektrisch mit dem Verbindungselement 5 verbunden. Die Steuereinheit 6 misst die Belastungsverteilung in dem druckempfindlichen Bereich d.
  • Der Vorderseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(1, 2) verläuft nur durch die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 1x. Der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(1, 2) verläuft nur durch die Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 2y.
  • Wie es in der 10B gezeigt ist, umfasst der kapazitive Sensor 7 einen streifenförmigen Sensorkörper f, der aus der Sensorlage 8 ausgeschnitten worden ist, und die Steuereinheit 6. Der Sensorkörper f umfasst die Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(1, 4), das Verbindungselement 5 und die Vorderseitenerfassungspfade und Rückseitenerfassungspfade für die Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(1, 4).
  • Der Vorderseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(1, 1) verläuft durch einen Teil der Vorderseitenelektrodenschicht 1X und der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 1x. Der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(1, 1) verläuft nur durch die Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 1y. Der Vorderseitenerfassungspfad und der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(1, 2) sind denjenigen in der 10A ähnlich. Der Vorderseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(1, 3) verläuft durch einen Teil der Vorderseitenelektrodenschicht 1X und der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 1x. Der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(1, 3) verläuft nur durch die Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 3y. Der Vorderseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(1, 4) verläuft durch einen Teil der Vorderseitenelektrodenschicht 1X und der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 1x. Der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(1, 4) verläuft nur durch die Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 4y.
  • Wie es in der 10C gezeigt ist, umfasst der kapazitive Sensor 7 einen streifenförmigen Sensorkörper f, der aus der Sensorlage 8 ausgeschnitten worden ist, und die Steuereinheit 6. Der Sensorkörper f umfasst die Erfassungseinheiten a(1, 2) bis a(4, 2), das Verbindungselement 5 und die Vorderseitenerfassungspfade und Rückseitenerfassungspfade für die Erfassungseinheiten a(1, 2) bis a(4, 2). Der Vorderseitenerfassungspfad und der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(1, 2) sind denjenigen in der 10A ähnlich. Der Vorderseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(2, 2) verläuft nur durch die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 2x. Der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(2, 2) verläuft durch einen Teil der Rückseitenelektrodenschicht 2Y und der Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 2y. Der Vorderseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(3, 2) verläuft nur durch die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 3x. Der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(3, 2) verläuft durch einen Teil der Rückseitenelektrodenschicht 2Y und der Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 2y. Der Vorderseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(4, 2) verläuft nur durch die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 4x. Der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(4, 2) verläuft durch einen Teil der Rückseitenelektrodenschicht 2Y und der Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 2y.
  • Wie es in der 10D gezeigt ist, umfasst der kapazitive Sensor 7 einen abgestufen Sensorkörper f, der aus der Sensorlage 8 ausgeschnitten worden ist, und die Steuereinheit 6. Der Sensorkörper f umfasst die Erfassungeinheiten a(1, 1) bis a(1, 4), a(2, 1) bis a(2, 3), a(3, 2), a(3, 3) und a(4, 2), das Verbindungselement 5 und Vorderseitenerfassungspfade und Rückseitenerfassungspfade für die Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(1, 4), a(2, 1) bis a(2, 3), a(3, 2), a(3, 3) und a(4, 2). Die Vorderseitenerfassungspfade und die Rückseitenerfassungspfade für die Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(1, 4) sind denjenigen in der 10B ähnlich. Die Vorderseitenerfassungspfade und die Rückseitenerfassungspfade für die Erfassungseinheiten a(2, 2), a(3, 2) und a(4, 2) sind denjenigen in der 10C ähnlich. Der Vorderseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(2, 1) verläuft durch einen Teil der Vorderseitenelektrodenschicht 2X und der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 2x. Der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(2, 1) verläuft durch einen Teil der Rückseitenelektrodenschicht 1Y und der Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 1y. Der Vorderseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(2, 3) verläuft durch einen Teil der Vorderseitenelektrodenschicht 2X und der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 2x. Der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(2, 3) verläuft durch einen Teil der Rückseitenelektrodenschicht 3Y und der Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 3y. Der Vorderseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(3, 3) verläuft durch einen Teil der Vorderseitenelektrodenschicht 3X und der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 3x. Der Rückseitenerfassungspfad für die Erfassungseinheit a(3, 3) verläuft durch einen Teil der Rückseitenelektrodenschicht 3Y und der Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 3y.
  • Die Erfassungseinheiten a(1, 4), a(4, 2) wurden teilweise weggeschnitten. Die Steuereinheit 6 korrigiert die Menge der Elektrizität (z.B. eine Spannung, einen Strom, usw.) bezüglich der Kapazität der Erfassungseinheit a(1, 4) gemäß dem Elektrodenbereich eines Teils der Vorderseitenelektrodenschicht 1X und eines Teils der Rückseitenelektrodenschicht 1Y, welche die Erfassungseinheit a(1, 4) bilden. Entsprechend korrigiert die Steuereinheit 6 die Menge der Elektrizität bezüglich der Kapazität der Erfassungseinheit a(4, 2) gemäß dem Elektrodenbereich eines Teils der Vorderseitenelektrodenschicht 1X und eines Teils der Rückseitenelektrodenschicht 1Y, welche die Erfassungseinheit a(4, 2) bilden.
  • <Verfahren zur Herstellung einer Sensorlage und eines kapazitiven Sensors>
  • Es werden Verfahren zur Herstellung der Sensorlage und des kapazitiven Sensors der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das Verfahren zur Herstellung der Sensorlage der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Elektrodeneinheit-Herstellungsschritt und einen Anordnungsschritt. D.h., das Verfahren zur Herstellung der Sensorlage der vorliegenden Ausführungsform ist dem Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors der ersten Ausführungsform ähnlich. Das Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung der Sensorlage und einen Schneidschritt. In dem Schneidschritt wird, wie es in den 10A bis 10D gezeigt ist, der Sensorkörper f mit einer gewünschten Form, usw., aus der in der 6 gezeigten Sensorlage 8 ausgeschnitten. Der Betrieb des kapazitiven Sensors 7 der vorliegenden Ausführungsform ist demjenigen des kapazitiven Sensors der ersten Ausführungsform ähnlich.
  • <Funktionen und Effekte der Sensorlage, des kapazitiven Sensors und der Verfahren zur Herstellung der Sensorlage und des kapazitiven Sensors>
  • Es werden Funktionen und Effekte der Sensorlage, des kapazitiven Sensors und der Verfahren zur Herstellung der Sensorlage und des kapazitiven Sensors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Bezüglich derjenigen Abschnitte, welche dieselben Konfigurationen aufweisen, sind die Funktionen und Effekte der Sensorlage, des kapazitiven Sensors und der Verfahren zur Herstellung der Sensorlage und des kapazitiven Sensors gemäß der vorliegenden Ausführungsform denjenigen des kapazitiven Sensors und des Verfahrens zu deren Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich.
  • Wie es in den 10A bis 10D gezeigt ist, umfasst der Sensorkörper f mindestens eine Erfassungseinheit a(1, 1) to a(4, 4), das Verbindungselement 5 und den Vorderseitenerfassungspfad b und den Rückseitenerfassungspfad c für die Erfassungseinheit a(1, 1) bis a(4, 4) (vgl. die 6). In dem Schneidschritt kann der Sensorkörper f mit einer gewünschten Form, nämlich der kapazitive Sensor 7, aus der Sensorlage 8 mit einer vorgegebenen Form, usw., ausgeschnitten werden (gemeinsame Sensorlage 8 mit einer feststehenden Form). Demgemäß ist es selbst dann, wenn eine Mehrzahl von kapazitiven Sensoren 7 mit unterschiedlichen Formen, usw., erforderlich ist, nicht erforderlich, spezielle Elemente für die kapazitiven Sensoren 7 gemäß den gewünschten Formen der kapazitiven Sensoren 7 zu gestalten und zu erzeugen (z.B. Druckplatten in dem Fall, bei dem die kapazitiven Sensoren 7 durch Drucken hergestellt werden, Formwerkzeuge in dem Fall, bei dem die kapazitiven Sensoren 7 durch Formen hergestellt werden, usw.). D.h., in dem Schneidschritt müssen die Sensorkörper f nur gemäß den gewünschten Formen, usw., der kapazitiven Sensoren 7 von der Sensorlage 8 geschnitten werden. Auf diese Weise können die Herstellungkosten der kapazitiven Sensoren 7 gesenkt werden. Insbesondere können die Herstellungskosten in dem Fall der Herstellung vieler Modelle von kapazitiven Sensoren 7 in geringen Mengen oder in dem Fall der Herstellung von Prototypen der kapazitiven Sensoren 7 gesenkt werden.
  • Wie es in den 6 bis 9 gezeigt ist, sind gemäß der Sensorlage 8 der vorliegenden Ausführungsform die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x mittels der Durchgangslöcher 310 von oben mit den Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X verbunden. Entsprechend sind die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y mittels der Durchgangslöcher 410 von unten mit den Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y verbunden. Wie es in den 10A bis 10D gezeigt ist, ist es daher weniger wahrscheinlich, dass der aus der Sensorlage 8 ausgeschnittene Sensorkörper f eine Erfassungseinheit a(1, 1) bis a(4, 4) aufweist, die keine Belastung erfassen kann. Folglich kann die Flexibilität bei der Gestaltung der geschnittenen Form des Sensorkörpers f in dem Schneidschritt erhöht werden.
  • Wie es in den 7 bis 9 gezeigt ist, können gemäß der Sensorlage 8 der vorliegenden Ausführungsform die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x und die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X so angeordnet werden, dass die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X in der Oben-unten-Richtung überlappen, wobei die Vorderseitenisolierschicht 31 dazwischen angeordnet ist. Entsprechend können die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y und die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y so angeordnet werden, dass die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y in der Oben-unten-Richtung überlappen, wobei die Rückseitenisolierschicht 41 dazwischen angeordnet ist. Wie es in der 6 gezeigt ist, kann so der Anteil (Anteil des Bereichs bzw. der Fläche) des inaktiven Bereichs e an der gesamten Sensorlage 8 vermindert werden. D.h., wie es in den 10A bis 10D gezeigt ist, kann das Verhältnis (Rate des Bereichs bzw. der Fläche) des inaktiven Bereichs e zu dem gesamten Sensorkörper f, der aus der Sensorlage 8 herausgeschnitten worden ist, vermindert werden.
  • Wie es durch die schwarzen Punkte in der 6 gezeigt ist, sind die vier Rückseitenkontakte so angeordnet, dass sie die Vorderseitenelektrodenschicht 1X überlappen, die von oben betrachtet am nächsten zu dem Verbindungselement 5 vorliegt, und die vier Vorderseitenkontakte sind so angeordnet, dass sie die Rückseitenelektrodenschicht 2Y überlappen, die von oben betrachtet am nächsten zu dem Verbindungselement 5 vorliegt. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x und die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y können folglich in der Nähe des Verbindungselements 5 angeordnet werden. Demgemäß ist es, wie es in den 10A bis 10D gezeigt ist, weniger wahrscheinlich, dass die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x und die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y durchtrennt werden, wenn der Sensorkörper f in dem Schneidschritt aus der Sensorlage 8 herausgeschnitten wird. Die Flexibilität bei der Gestaltung der schnittenen Form des Sensorkörpers f kann so erhöht werden.
  • Wie es in der 10D gezeigt ist, kann gemäß dem kapazitiven Sensor 7 der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, bei dem der Sensorkörper f, der von der Sensorlage 8 geschnitten worden ist, die teilweise weggeschnittenen Erfassungseinheiten a(1, 4), a(4, 2) aufweist, die Steuereinheit 6 die Menge der Elektrizität bezüglich der Kapazität der Erfassungseinheiten a(1, 4), a(4, 2) korrigieren. Die Genauigkeit der Erfassung einer Belastungsverteilung kann somit verbessert werden.
  • Die dielektrische Schicht 2 ist aus Urethanschaum hergestellt. Das Vorderseitensubstrat 30 und das Rückseitensubstrat 40 sind aus PET hergestellt. Die Vorderseitenisolierschicht 31 und die Rückseitenisolierschicht 41 enthalten Urethankautschuk. Die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x, die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y, die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X und die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y enthalten Acrylkautschuk. Die Vorderseitenschutzschicht 32 und die Rückseitenschutzschicht 42 sind aus Urethankautschuk hergestellt. Die Elemente, welche die Sensorlage 8 bilden, können folglich mit Schaum, einem Elastomer und einem Material, das ein Elastomer als Basismaterial enthält, hergestellt werden. Die Sensorlage 8 ist daher flexibel. Demgemäß kann die Sensorlage 8 in dem Schneidschritt leicht mit einem Schneidgerät (einer Schneideinrichtung, einer Schere, usw.) geschnitten werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Eine Sensorlage der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der Sensorlage der zweiten Ausführungsform darin, dass die Vorderseitenkontakte und die Rückseitenkontakte einzeln in allen Erfassungseinheiten angeordnet sind. Nur die Unterschiede bezüglich der zweiten Ausführungsformen werden nachstehend beschrieben.
  • Die 11 ist eine transparente Draufsicht der Sensorlage der vorliegenden Ausführungsform. In der 11 sind Abschnitte, die denjenigen in der 6 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen wie diejenigen in der 6 bezeichnet. Die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 3X und die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 3x sind durch durchgezogene Linien dargestellt, die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 3Y und die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 3y sind durch gestrichelte Linien dargestellt und die Vorderseitenkontakte und Rückseitenkontakte sind durch schwarze Punkte dargestellt.
  • Wie es in der 11 gezeigt ist, umfasst die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 1x einen Hauptleitungsabschnitt 1×0 und drei Verzweigungsleitungsabschnitte 1×1 bis 1×3. Ein Ende des Hauptleitungsabschnitts 1×0 ist elektrisch mit einem Verbindungselement 5 verbunden. Die Verzweigungsleitungsabschnitte 1×1 bis 1×3 zweigen von dem anderen Ende des Hauptleitungsabschnitts 1×0 ab. Die Verzweigungsleitungsabschnitte 1×1 bis 1×3 verbinden den Hauptleitungsabschnitt 1×0 elektrisch mit den Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(1, 3). Dasselbe gilt für die verbleibenden Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 2x, 3x und die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 3y. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist jede einzelne Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 1x bis 3x verzweigt und mittels einer Mehrzahl von Vorderseitenkontakten mit einer einzelnen Vorderseitenelektrodenschicht 1X bis 3X verbunden, und jede einzelne Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 1y bis 3y ist verzweigt und mittels einer Mehrzahl von Rückseitenkontakten mit einer einzelnen Rückseitenelektrodenschicht 1Y bis 3Y verbunden.
  • Ein Vorderseitenerfassungspfad, der nur durch eine entsprechende Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 3x verläuft, ist zwischen einer gewünschten Erfassungseinheit der Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(3, 3) und dem Verbindungselement 5 ausgebildet. Entsprechend ist ein Rückseitenerfassungspfad, der nur durch eine entsprechende Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht der Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 3y verläuft, zwischen einer gewünschten Erfassungseinheit der Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(3, 3) und dem Verbindungselement 5 ausgebildet.
  • Bezüglich derjenigen Abschnitte, welche dieselben Konfigurationen aufweisen, sind die Funktionen und Effekte einer Sensorlage 8 der vorliegenden Ausführungsform denjenigen der Sensorlage der zweiten Ausführungsform ähnlich. Gemäß der Sensorlage 8 der vorliegenden Ausführungsform sind alle Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(3, 3) direkt mit den Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 3x und den Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 3y verbunden. Demgemäß können selbst dann, wenn irgendeine der Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 3X und der Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 3Y durchtrennt wird, wenn ein Sensorkörper f aus der Sensorlage 8 geschnitten wird, die Vorderseitenerfassungspfade und die Rückseitenerfassungspfade für die Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(3, 3) des Sensorkörpers f einfacher sichergestellt werden.
  • (Weitere Konfigurationen)
  • Die Ausführungsformen des kapazitiven Sensors, der Sensorlage und des Verfahrens zur Herstellung des kapazitiven Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung sind vorstehend beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehenden Ausführungsformen können verschiedenartig modifiziert oder verbessert werden, ohne von dem Wesen und dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
  • Die Art und Weise, in der die Elektrodenschichten und die Brückenverdrahtungsschichten in der Elektrodeneinheit angeordnet sind, ist nicht speziell beschränkt. D.h., die Elektrodenschichten, die eine gewünschte Größe und Form aufweisen, können so angeordnet werden, dass die Brückenverdrahtungsschichten mit gewünschten Teilen der Elektrodenschichten verbunden sind, wobei die Isolierschicht dazwischen angeordnet ist. Mindestens eine Erfassungseinheit muss nur durch die Elektrodenschichten gebildet werden, die einander in der Vorne-hinten-Richtung überlappen, wobei die dielektrische Schicht dazwischen angeordnet ist. In den vorstehenden Ausführungsformen sind die Elektrodenschichten und die Brückenverdrahtungsschichten in dieser Reihenfolge von der Seite der dielektrischen Schicht angeordnet. Die Reihenfolge, in der die Elektrodenschichten und die Brückenverdrahtungsschichten gestapelt sind, kann jedoch umgekehrt werden. D.h., die Brückenverdrahtungsschichten und die Elektrodenschichten können in dieser Reihenfolge von der Seite der dielektrischen Schicht angeordnet sein. In den vorstehenden Ausführungsformen besteht jede Brückenverdrahtungsschicht aus zwei Schichten, nämlich der ersten Verdrahtungsschicht und der zweiten Verdrahtungsschicht. Jede Brückenverdrahtungsschicht kann jedoch aus einer Schicht oder drei oder mehr Schichten bestehen. In dem Fall, bei dem jede Brückenverdrahtungsschicht aus einer Mehrzahl von Schichten besteht, können die leitenden Eigenschaften der Brückenverdrahtungsschichten sichergestellt werden und die Beständigkeit kann ebenfalls dadurch verbessert werden, dass eine der Schichten stärker leitend gemacht wird und der Rest flexibler gemacht wird. In diesem Fall ist die Reihenfolge, in der die Mehrzahl von Schichten gestapelt ist, nicht beschränkt.
  • In den vorstehenden Ausführungsformen wird jede Elektrodeneinheit durch Bilden der Elektrodenschichten, usw., auf dem Substrat hergestellt. Jede Elektrodeneinheit kann jedoch durch direktes Bilden der Elektrodenschichten, usw., auf der dielektrischen Schicht hergestellt werden. D.h., jede Elektrodeneinheit kann durch Bilden der Elektrodenschichten, der Isolierschicht, der Brückenverdrahtungsschichten, usw., sowohl auf der Vorderfläche als auch auf der Rückfläche der dielektrischen Schicht hergestellt werden. In den vorstehenden Ausführungsformen umfasst jede Elektrodeneinheit die Schutzschicht. Die Schutzschicht ist jedoch nicht zwangsläufig erforderlich.
  • In den vorstehenden Ausführungsformen werden alle der Elektrodenschichten, der Isolierschicht, der Brückenverdrahtungsschichten und der Schutzschicht durch Siebdrucken gebildet. Das Verfahren zur Bildung dieser Schichten ist jedoch nicht auf Siebdrucken beschränkt. Diese Schichten können durch jedwedes andere Druckverfahren, wie z.B. Tintenstrahldrucken, Flexodruck, Tiefdruck, Tampondruck oder Lithographie, ein Transferverfahren, usw., gebildet werden.
  • Das Material der Isolierschicht jeder Elektrodeneinheit ist nicht speziell beschränkt, solange die Isolierschicht eine Bruchdehnung von 60 % oder mehr, einen Zugverformungsrest von weniger als 5 % und einen spezifischen Durchgangswiderstand von 1,0 × 1010 Ω · cm oder mehr aufweist. Beispielsweise kann die Isolierschicht ein Elastomer, wie z.B. einen Urethankautschuk, einen Acrylkautschuk oder ein Polyesterelastomer enthalten. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Isolierschicht ferner ein Antiblockmittel zum Einstellen der Klebrigkeit des Beschichtungsmaterials zur Bildung der Isolierschicht und des Zugmoduls der Isolierschicht enthält, so dass der Beschichtungsfilm an einem Kleben an der Druckplatte während des Druckens gehindert wird. Beispiele für das Antiblockmittel umfassen Titanoxidteilchen, Siliziumoxidteilchen und Calciumcarbonatteilchen. Es ist bevorzugt, dass der Gehalt des Antiblockmittels 18 Massenteile oder mehr pro 100 Massenteile des Elastomers beträgt. Im Hinblick auf die Dehnbarkeit der Isolierschicht und die Haftung der Isolierschicht an einem damit zusammenpassenden Element ist es bevorzugt, dass der Gehalt des Antiblockmittels weniger als 107 Massenteile pro 100 Massenteile des Elastomers beträgt. Der Gehalt des Antiblockmittels beträgt mehr bevorzugt 100 Massenteile oder weniger und noch mehr bevorzugt 80 Massenteile oder weniger pro 100 Massenteile des Elastomers.
  • Zur weiteren Verbesserung der Beständigkeit nach einer wiederholten Dehnung und Kontraktion beträgt der Zugverformungsrest vorzugsweise 4 % oder weniger, mehr bevorzugt 3 % oder weniger und noch mehr bevorzugt 2,5 % oder weniger. Zum Hindern des Beschichtungsfilms an einem Kleben an der Druckplatte während des Druckens ist es bevorzugt, dass die Isolierschicht einen Zugmodul von mehr als 10 MPa aufweist. Der Zugmodul der Isolierschicht beträgt vorzugsweise 11 MPa oder mehr und mehr bevorzugt 16 MPa oder mehr.
  • Da die Elektrodenschichten flexibel und dehnbar und kontrahierbar sein müssen, enthalten die Elektrodenschichten ein Elastomer und ein leitfähiges Material. Bevorzugte Beispiele für das Elastomer umfassen Urethankautschuk, Acrylkautschuk, Silikonkautschuk, Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk, Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk, Acrylnitril-Butadien-Copolymerkautschuk (Nitrilkautschuk), Epichlorhydrinkautschuk, chlorsulfoniertes Polyethylen und chloriertes Polyethylen. Das leitfähige Material ist in einer geeigneten Weise aus Metallteilchen von Silber, Gold, Kupfer, Nickel, Rhodium, Palladium, Chrom, Titan, Platin, Eisen und deren Legierungen, usw., Metalloxidteilchen von Zinkoxid, Titanoxid, usw., Metallcarbidteilchen von Titancarbonat, usw., Metallnanodrähten von Silber, Gold, Kupfer, Platin, Nickel, usw., und leitfähigen Kohlenstoffmaterialien, wie z.B. leitfähigen Ruß, Kohlenstoffnanoröhrchen, Graphit und Graphen, ausgewählt. Eines dieser Materialien kann allein verwendet werden oder ein Gemisch von zwei oder mehr dieser Materialien kann verwendet werden.
  • Da die Brückenverdrahtungsschichten ebenfalls flexibel und dehnbar und kontrahierbar sein müssen, enthalten die Brückenverdrahtungsschichten ein Elastomer und ein leitfähiges Material. Wie bei den Elektrodenschichten umfassen bevorzugte Beispiele für das Elastomer Urethankautschuk, Acrylkautschuk, Silikonkautschuk, Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk, Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk, Nitrilkautschuk, Epichlorhydrinkautschuk, chlorsulfoniertes Polyethylen und chloriertes Polyethylen. Wie bei den Elektrodenschichten ist das leitfähige Material in einer geeigneten Weise aus Metallteilchen, Metalloxidteilchen, Metallcarbidteilchen, Metallnanodrähten und leitfähigen Kohlenstoffmaterialien ausgewählt. Eines dieser Materialien kann allein verwendet werden oder ein Gemisch von zwei oder mehr dieser Materialien kann verwendet werden.
  • Beispielsweise ist es in dem Fall, bei dem jede Brückenverdrahtungsschicht aus zwei Verdrahtungsschichten besteht, bevorzugt, dass die zwei Verdrahtungsschichten bezüglich des spezifischen Durchgangswiderstands oder des Zugmoduls variieren. Beispielsweise können die zwei Verdrahtungsschichten voneinander verschiedene Zugmodule aufweisen. Insbesondere kann in dem Fall, bei dem eine der zwei Verdrahtungsschichten einen spezifischen Durchgangswiderstand von 5 × 10-2 Ω · cm oder weniger in deren natürlichem Zustand (nicht-gedehnten Zustand) aufweist, die andere Verdrahtungsschicht einen höheren spezifischen Durchgangswiderstand in deren natürlichem Zustand aufweisen als die eine Verdrahtungsschicht, wie z.B. 1 × 101 Ω · cm oder weniger. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Differenz bei dem spezifischen Durchgangswiderstand zwischen den zwei Verdrahtungsschichten bei einer Größenordnung von 5 oder weniger liegt. Es ist auch bevorzugt, dass der spezifische Durchgangswiderstand von mindestens einer der zwei Verdrahtungsschichten mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit zunimmt, selbst wenn die Verdrahtungsschicht gedehnt wird. Beispielsweise ist es bevorzugt, dass der Zugmodul dieser Verdrahtungsschicht 50 MPa oder weniger beträgt und der spezifische Durchgangswiderstand dieser Verdrahtungsschicht das 10-fache oder weniger als im natürlichen Zustand beträgt, wenn diese Verdrahtungsschicht ausgehend vom natürlichen Zustand bis zu einer Dehnung von 50 % gedehnt wird. Durch diese Konfiguration kann selbst dann, wenn der elektrische Widerstand von einer der Verdrahtungsschichten bei der Dehnung zunimmt oder selbst dann, wenn die elektrische Verbindung aufgrund von Rissen unterbrochen ist, die elektrische Verbindung durch die andere Verdrahtungsschicht sichergestellt werden, deren spezifischer Durchgangswiderstand mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit zunimmt. Zum Implementieren solcher Eigenschaften werden der Typ des Basismaterials sowie der Typ und der Gehalt des leitfähigen Materials in einer geeigneten Weise eingestellt.
  • Bevorzugte Beispiele für das Substrat umfassen Harzfilme aus PET, Polyethylennaphthalat (PEN), Polyimid, Polyethylen, usw., Elastomerlagen und ein dehnbares Gewebe. Im Hinblick auf die Flexibilität, den Zugverformungsrest, usw., umfassen bevorzugte Beispiele für die Schutzschicht Urethankautschuk, Acrylkautschuk, Silikonkautschuk, Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk, Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk, Nitrilkautschuk, hydrierten Nitrilkautschuk, Epichlorhydrinkautschuk, chlorsulfoniertes Polyethylen und chloriertes Polyethylen. Die Materialien der Isolierschicht, der Elektrodenschichten, der Brückenverdrahtungsschichten, usw., können zwischen den Elektrodeneinheiten variieren.
  • Die dielektrische Schicht ist aus einem Elastomer oder Harz (einschließlich einem Schaum) mit einer relativ hohen Dielektrizitätskonstante hergestellt. Beispielsweise ist es bevorzugt, dass die Dielektrizitätskonstante 5 oder mehr beträgt (gemessen bei einer Frequenz von 100 Hz). Beispiele für ein solches Elastomer umfassen Urethankautschuk, Silikonkautschuk, Nitrilkautschuk, hydrierten Nitrilkautschuk, Acrylkautschuk, Naturkautschuk, Isoprenkautschuk, Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk, Butylkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Fluorkautschuk, Epichlorhydrinkautschuk, Chloroprenkautschuk, chloriertes Polyethylen und chlorsulfoniertes Polyethylen. Beispiele für ein solches Harz umfassen Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan, Polystyrol (einschließlich vernetztes, geschäumtes Polystyrol), Polyvinylchlorid, ein Vinylidenchlorid-Copolymer, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und ein Ethylen-Vinylacetat-Acrylsäureester-Copolymer.
  • Die Form, usw., der Sensorlage 8, die in der 6 gezeigt ist, ist nicht speziell beschränkt. Die Sensorlage 8 kann das Verbindungselement 5 nicht umfassen. In diesem Fall sind die Enden der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x und die Enden der Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y von dem Konzept des „verlängerten Abschnitts“ der vorliegenden Erfindung umfasst. Die Sensorlage 8 kann separate Verbindungselemente für die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x und die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y umfassen, nämlich ein spezielles Vorderseitenverbindungselement für die Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x und ein spezielles Rückseitenverbindungselement für die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y. In diesem Fall sind das Vorderseitenverbindungselement und das Rückseitenverbindungselement von dem Konzept des „verlängerten Abschnitts“ der vorliegenden Erfindung umfasst. Die Sensorlage 8 kann mindestens eines des Vorderseitensubstrats 30, des Rückseitensubstrats 40, der Vorderseitenschutzschicht 32 und der Rückseitenschutzschicht 42 nicht enthalten.
  • Die Anzahl der Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X, die Anzahl der Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y, die Form, usw., der Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X, und die Form, usw., der Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y sind nicht speziell beschränkt. Die Anzahl der Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X kann von der Anzahl der Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y verschieden sein. Die Form, usw., der Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X kann von der Form, usw., der Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y verschieden sein. Die Richtung, in der die Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X die Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y kreuzen, ist nicht speziell beschränkt. Jedwede einzelne Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 1x bis 3x kann verzweigt und mit der Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 3X verbunden sein. Jedwede einzelne Rückseitenbrückenverdrahtungsschicht 1y bis 3y kann verzweigt und mit der Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 3Y verbunden sein.
  • Die Anzahl der Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(4, 4) und die Form, usw., der Erfassungseinheiten a(1, 1) bis a(4, 4) sind nicht speziell beschränkt. Eine Schnittlinie, welche die Form des Sensorkörpers f angibt, der aus der Sensorlage 8 geschnitten werden kann (die Form, die so von der Sensorlage 8 geschnitten werden kann, dass die Vorderseitenerfassungspfade und die Rückseitenerfassungspfade zwischen jeder Erfassungseinheit a(1, 1) bis a(4, 4) und dem Verbindungselement 5 des Sensorkörpers f, der aus der Sensorlage 8 herausgeschnitten worden ist, gebildet werden können), kann sich auf der Vorderfläche oder der Rückfläche der Sensorlage 8 befinden. Es gibt einen Fall, bei dem diese Schnittlinie mindestens eine der Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X, der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x, der Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y und der Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y schneidet.
  • Wie es in den 10A bis 10D gezeigt ist, kann mindestens eine der Vorderseitenelektrodenschichten 1X bis 4X, der Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten 1x bis 4x, der Rückseitenelektrodenschichten 1Y bis 4Y und der Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y teilweise an der Außenkante des Sensorkörpers f verbleiben, der von der Sensorlage 8 herausgeschnitten worden ist. Durch Untersuchen dieses verbleibenden Teils kann geprüft werden, dass der Sensorkörper f aus der Sensorlage 8 herausgeschnitten worden ist.
  • Die Anzahl von Schichten (der ersten Verdrahtungsschicht 33 und der zweiten Verdrahtungsschicht 34), die jede Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 1x bis 4x bilden, ist nicht speziell beschränkt. Jede Vorderseitenbrückenverdrahtungsschicht 1x bis 4x kann aus einer einzelnen Schicht oder drei oder mehr Schichten bestehen. Dasselbe gilt für die Rückseitenbrückenverdrahtungsschichten 1y bis 4y.
  • Anwendungen des Sensorkörpers f, der aus der Sensorlage der vorliegenden Erfindung ausgeschnitten worden ist, sind nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann in dem Fall, bei dem der Sensorkörper f um ein gewünschtes Teil (z.B. einen Arm- bzw. Auslegerteil) eines Roboters gewunden ist, die Belastungsverteilung in dem Teil, um das der Sensorkörper f gewunden ist, gemessen werden. In dem Fall, bei dem der Sensorkörper f als innerhalb einer Sohle befindlicher Sensor angeordnet ist, kann die Belastungsverteilung auf der Sohle gemessen werden.
  • Beispiele
  • Die vorliegende Erfindung wird auf der Basis von Beispielen der Isolierschicht der Elektrodeneinheit spezifischer beschrieben.
  • <Herstellung und Messung von physikalischen Eigenschaften einer Isolierschicht>
  • Zuerst wurden die folgenden zehn Typen von Isolierschichten A bis J hergestellt.
  • [Isolierschicht A]
  • Hundert Massenteile eines Urethankautschukpolymers („Miractran (eingetragene Marke) E385“, hergestellt von Nippon Miractran Company Limited) wurden in Butylcarbitolacetat gelöst, wobei es sich um ein Lösungsmittel handelt, so dass eine Urethankautschuklösung hergestellt wurde. Der hergestellten Urethankautschuklösung wurden 54 Massenteile Titanoxidpulver („JR-805“, hergestellt von TAYCA CORPORATION), wobei es sich um ein Antiblockmittel handelt, zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde zur Herstellung eines Isolierschicht-Beschichtungsmaterials A gerührt. Das Isolierschicht-Beschichtungsmaterial A wurde mittels Siebdruck auf die Oberfläche eines Substrats, nämlich einer Urethankautschuklage, gedruckt, und der resultierende Beschichtungsfilm wurde durch Erwärmen ausgehärtet. Auf diese Weise wurde die Isolierschicht A hergestellt.
  • [Isolierschicht B]
  • Die Isolierschicht B wurde in einer ähnlichen Weise wie die Isolierschicht A hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Urethankautschuklösung zur Herstellung eines Isolierschicht-Beschichtungsmaterials B 27 Massenteile des Titanoxidpulvers zugesetzt wurden.
  • [Isolierschicht C]
  • Die Isolierschicht C wurde in einer ähnlichen Weise wie die Isolierschicht A hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Urethankautschuklösung zur Herstellung eines Isolierschicht-Beschichtungsmaterials C 80 Massenteile des Titanoxidpulvers zugesetzt wurden.
  • [Isolierschicht D]
  • Die Isolierschicht D wurde in einer ähnlichen Weise wie die Isolierschicht A hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Urethankautschuklösung zur Herstellung eines Isolierschicht-Beschichtungsmaterials D anstatt des Titanoxidpulvers 18 Massenteile eines Siliziumoxidpulvers („ADMAFINE (eingetragene Marke) SO-E3“, hergestellt von Admatechs Company Limited) als Antiblockmittel zugesetzt wurden.
  • [Isolierschicht E]
  • Zuerst wurden 100 Massenteile eines Acrylkautschukpolymers („Nipol (eingetragene Marke) AR42W“, hergestellt von Zeon Corporation), 60 Massenteile HAF-Kohlenstoff („SEAST 3“, hergestellt von TOKAI CARBON CO., LTD.), wobei es sich um einen Füllstoff handelt, 1 Massenteil Stearatsäure (hergestellt von NOF CORPORATION) und 1 Massenteil „GLECK (eingetragene Marke) G-8205“ (hergestellt von DIC Corporation), wobei es sich um Schmiermittel handelt, 2 Massenteile 4,4'-Di-(α,α-dimethylbenzyl)diphenylamin („Naugard 445“, hergestellt von Crompton Corporation), wobei es sich um ein Antioxidationsmittel handelt, 2 Massenteile 1,3-Di-o-tolylguanidin („NOCCELER (eingetragene Marke) DT“, hergestellt von OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO.,LTD.), wobei es sich um einen Vulkanisationsbeschleuniger handelt, und 0,6 Massenteile Hexamethylendiamincarbamat („Diak No. 1“, hergestellt von DuPont), wobei es sich um ein Vernetzungsmittel handelt, durch eine Walzenmühle gemischt, so dass eine Acrylkautschukzusammensetzung hergestellt wurde. Die so hergestellte Acrylkautschukzusammensetzung wurde dann in Butylcarbitolacetat gelöst, wobei es sich um ein Lösungsmittel handelt, so dass eine Acrylkautschuklösung hergestellt wurde. Der hergestellten Acrylkautschuklösung wurden 80 Massenteile Titanoxidpulver (dasselbe wie vorstehend) zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde zur Herstellung eines Isolierschicht-Beschichtungsmaterials E gerührt. Das Isolierschicht-Beschichtungsmaterial E wurde mittels Siebdruck auf die Oberfläche einer Urethankautschuklage, wobei es sich um ein Substrat handelt, gedruckt. Der resultierende Beschichtungsfilm wurde durch Erwärmen ausgehärtet. Auf diese Weise wurde die Isolierschicht E hergestellt.
  • [Isolierschicht F]
  • Zuerst wurden 45 Massenteile „elitel (eingetragene Marke) UE3400“ (hergestellt von UNITIKA LTD.) und 55 Massenteile „ARON MELT (eingetragene Marke) PES360HUXM30“ (hergestellt von TOAGOSEI CO., LTD.), bei denen es sich um Polyesterelastomerpolymere handelt, und 5 Massenteile „Sumidur (eingetragene Marke) L-75“ (hergestellt von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), wobei es sich um ein Vernetzungsmittel handelt, in Butylcarbitolacetat gelöst, wobei es sich um ein Lösungsmittel handelt, so dass eine Polyesterelastomerlösung hergestellt wurde. Der hergestellten Polyesterelastomerlösung wurden 100 Massenteile Titanoxidpulver (dasselbe wie vorstehend) zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde zur Herstellung eines Isolierschicht-Beschichtungsmaterials F mit einer Perlmühle gerührt. Das Isolierschicht-Beschichtungsmaterial F wurde mittels Siebdruck auf die Oberfläche einer Urethankautschuklage gedruckt und der resultierende Beschichtungsfilm wurde durch Erwärmen ausgehärtet. Auf diese Weise wurde die Isolierschicht F hergestellt.
  • [Isolierschicht G]
  • Die Isolierschicht G wurde in einer ähnlichen Weise wie die Isolierschicht A hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Urethankautschuklösung, die bei der Herstellung der Isolierschicht A hergestellt wurde, so, wie sie war, als Isolierschicht-Beschichtungsmaterial G verwendet wurde. Die Isolierschicht G enthält kein Antiblockmittel.
  • [Isolierschicht H]
  • Die Isolierschicht H wurde in einer ähnlichen Weise wie die Isolierschicht A hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Urethankautschuklösung zur Herstellung eines Isolierschicht-Beschichtungsmaterials H 107 Massenteile des Titanoxidpulvers zugesetzt wurden.
  • [Isolierschicht I]
  • Eine handelsübliche Photolacktinte auf Polyesterharzbasis („Dotite (eingetragene Marke) XB-3136“, hergestellt von FUJIKURA KASEI CO., LTD., nachstehend als Isolierschichtbeschichtungsmaterial I bezeichnet) wurde mittels Siebdruck auf die Oberfläche einer Urethankautschuklage, wobei es sich um ein Substrat handelt, gedruckt. Der resultierende Beschichtungsfilm wurde durch Erwärmen ausgehärtet. Auf diese Weise wurde die Isolierschicht I hergestellt.
  • [Isolierschicht J]
  • Eine handelsübliche Photolacktinte auf Polyesterharzbasis („Dotite XB-101G“, hergestellt von FUJIKURA KASEI CO., LTD., nachstehend als Isolierschichtbeschichtungsmaterial J bezeichnet) wurde mittels Siebdruck auf die Oberfläche einer Urethankautschuklage, wobei es sich um ein Substrat handelt, gedruckt. Der resultierende Beschichtungsfilm wurde durch Erwärmen ausgehärtet. Auf diese Weise wurde die Isolierschicht J hergestellt.
  • Die physikalischen Eigenschaften jeder Isolierschicht wurden gemessen. Details der gemessenen physikalischen Eigenschaften und eines Messverfahrens sind nachstehend angegeben.
  • [Bruchdehnung]
  • Zum Berechnen der Bruchdehnung wurde ein Zugtest durchgeführt, der in JIS K6251:2010 definiert ist. Es wurden Prüfkörper mit einer Hantelform Nr. 5 verwendet und die Zuggeschwindigkeit betrug 100 mm/min.
  • [Zugverformungsrest]
  • Zum Messen des Zugverformungsrests wurde ein Zugverformungsrest-Test bei konstanter Dehnung durchgeführt, der in JIS K6273:2006 definiert ist. Es wurden Prüfkörper mit einer Hantelform Nr. 5 verwendet, wie sie in JIS K6251:2010 festgelegt sind. Die Prüfkörper wurden bis zu einer Dehnung von 50 % gedehnt und für 30 Sekunden bei Raumtemperatur getestet.
  • [Zugmodul]
  • Zum Berechnen des Zugmoduls auf der Basis einer erhaltenen Spannung-Dehnung-Kurve wurde ein Zugtest durchgeführt, der in JIS K7127:1999 definiert ist. Es wurden Typ 2-Prüfkörper verwendet und die Zuggeschwindigkeit betrug 100 mm/min.
  • [Spezifischer Durchgangswiderstand]
  • Der spezifische Durchgangswiderstand wurde auf der Basis eines Verfahrens gemessen, das in JIS K6911:1995 definiert ist. Eine Gleichspannung von 100 V wurde zum Messen des spezifischen Durchgangswiderstands angelegt.
  • Die Tabelle 1 zeigt die Hauptkomponenten und physikalischen Eigenschaften der Isolierschichten. In der Tabelle 1 ist die Menge jedes Ausgangsmaterials in Massenteilen angegeben. [Tabelle 1]
    Isolierschicht A Isolierschicht B Isolierschicht C Isolierschicht D Isolierschicht E Isolierschicht F Isolierschicht G Isolierschicht H Isolierschicht I Isolierschicht J
    Ausgangsmaterialien Elastomer Urethankautschuk 100 100 100 100 - - 100 100 Polyesterharz Polyesterharz
    Acrylkautschuk - - - - 100 - - -
    Polyester - - - - - 100 - -
    Antiblockmittel Titanoxid 54 27 80 - 80 100 - 107 - -
    Siliziumoxid - - - 18 - - - - - -
    Vernetzer - - - - 0,6 5 - - - -
    Physikalische Eigenschaften Bruchdehnung [%] 139 124 65 224 68 230 185 57 388 556
    Zugverformungsrest [%] 0 0 2,5 0 0 4,5 0 5 5 12,5
    Zugmodul [MPa] 23 16 24 18 17 620 10 48 150 700
    Spezifischer Durchgangswiderstand [Ω · cm] 6,3 × 1010 4,4 × 10" 3,2 × 1010 6,1 × 10" 3,5 × 1010 7,1×1013 8,8 × 10" 1,2 × 1010 9,7 × 1013 1,1 × 1014
  • Wie es in der Tabelle 1 gezeigt ist, beträgt in den Isolierschichten A bis F der Gehalt des Antiblockmittels 18 Massenteile oder mehr und weniger als 107 Massenteile. Demgemäß betrug die Bruchdehnung 60 % oder mehr, der Zugverformungsrest betrug weniger als 5 %, der Zugmodul war größer als 10 MPa und der spezifische Durchgangswiderstand betrug 1,0 × 1010 Ω · cm oder mehr. Die Isolierschicht G enthält kein Antiblockmittel. Demgemäß betrug die Bruchdehnung 60 % oder mehr, der Zugverformungsrest betrug weniger als 5 % und der spezifische Durchgangswiderstand betrug 1,0 × 1010 Ω · cm oder mehr, jedoch betrug der Zugmodul 10 MPa. Die Isolierschicht H enthält 107 Massenteile des Antiblockmittels. Demgemäß war der Zugmodul größer als 10 MPa und der spezifische Durchgangswiderstand betrug 1,0 × 1010 Ω · cm oder mehr, jedoch betrug die Bruchdehnung 57 % und der Zugverformungsrest betrug 5 %. Die Isolierschichten I, J enthalten ein Harz als Basismaterial und enthalten kein Antiblockmittel. Demgemäß betrug die Bruchdehnung 60 % oder mehr, der Zugmodul war größer als 10 MPa und der spezifische Durchgangswiderstand betrug 1,0 × 1010 Ω · cm oder mehr, jedoch betrug der Zugverformungsrest 5 % oder mehr.
  • <Bewertung von Laminaten mit einer Isolierschicht>
  • Laminate aus einem Substrat, einer leitfähigen Schicht und einer Isolierschicht wurden hergestellt und die Beständigkeit jedes Laminats wurde bewertet. Die Laminate wurden mit dem folgenden Verfahren hergestellt. Zuerst wurde ein leitfähige Schicht-Beschichtungsmaterial mittels Siebdruck auf die Oberfläche einer Urethankautschuklage mit einer Dicke von 200 µm, wobei es sich um ein Substrat handelt, gedruckt. Der resultierende Beschichtungsfilm wurde durch Erwärmen ausgehärtet, so dass eine leitfähige Schicht mit einer Dicke von 10 µm hergestellt wurde. Als nächstes wurde ein Isolierschicht-Beschichtungsmaterial mittels Siebdruck auf die Oberfläche der leitfähigen Schicht gedruckt. Der resultierende Beschichtungsfilm wurde durch Erwärmen ausgehärtet, so dass eine Isolierschicht hergestellt wurde.
  • Das leitende Schicht-Beschichtungsmaterial wurde wie folgt hergestellt. Zuerst wurden 100 Massenteile eines Acrylkautschukpolymers („Nipol AR42W“, hergestellt von Zeon Corporation) und 0,1 Massenteile Ethylendiamin, wobei es sich um einen Vernetzer handelt, durch eine Walzenmühle gemischt, so dass eine Acrylkautschukzusammensetzung hergestellt wurde. Als nächstes wurde die so hergestellte Acrylkautschukzusammensetzung in Butylcarbitolacetat gelöst, so dass eine Acrylkautschuklösung hergestellt wurde. Dann wurden der hergestellten Acrylkautschuklösung 20 Massenteile Kohlenstoff-Nanoröhrchen („VGCF (eingetragene Marke)“, hergestellt von SHOWA DENKO K.K.), wobei es sich um ein leitfähiges Material handelt, und 17 Massenteile leitfähiger Ruß („Ketchen Black EC300JD“, hergestellt von Lion Corporation) zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde gerührt.
  • Die leitfähige Schicht entspricht der Elektrodenschicht oder der Brückenverdrahtungsschicht in der vorliegenden Erfindung.
  • Die vorstehend beschriebenen Isolierschichtmaterialien A bis J wurden als Isolierschicht-Beschichtungsmaterialien verwendet. Die Isolierschichten A bis H wiesen eine Dicke von 40 µm auf, die Isolierschicht I wies eine Dicke von 32 µm auf und die Isolierschicht J wies eine Dicke von 28 µm auf.
  • Die so hergestellten Laminate aus einem Substrat, einer leitfähigen Schicht und einer Isolierschicht wurden gestanzt, so dass Hantelprüfkörper Nr. 2 erzeugt wurden, wie sie in JIS K6251:2010 definiert sind. Ein Dehnung/Kontraktion-Beständigkeitstest wurde mit den Prüfkörpern durchgeführt. Insbesondere wurden die Prüfkörper in ihrer Längsrichtung gedehnt und kontrahiert, um zu prüfen, ob ein Ablösen der Isolierschicht vorlag, und um eine Änderung des elektrischen Widerstands der leitenden Schicht zu messen. Der Dehnung/Kontraktion-Beständigkeitstest wurde mit dem folgenden Verfahren durchgeführt.
  • Zuerst wurden Anschlüsse, die aus einer Kupferfolie hergestellt waren, auf freiliegenden Abschnitten der leitenden Schicht angeordnet, die an beiden Längsenden des Prüfkörpers angeordnet sind. Als nächstes wurde eine Vorrichtung zur Messung des elektrischen Widerstands mit den Anschlüssen verbunden und beide Längsenden des Prüfkörpers wurden durch ein Paar von Einspanneinrichtungen gehalten. Danach wurde eine der Einspanneinrichtungen fixiert und die andere wurde mit 80 mm/s hin- und herbewegt, so dass das Laminat gedehnt und kontrahiert wurde. Wenn das Laminat maximal gedehnt war, betrug die Dehnung 50 % (wobei das Laminat 1,5 Mal so lang war wie in dessen natürlichem Zustand). Das Laminat wurde 25000 Mal gedehnt. Ob ein Ablösen der Isolierschicht vorlag oder nicht, wurde nach dem Test visuell geprüft und der elektrische Widerstand des Laminats vor dem Test (natürlicher Zustand) und der elektrische Widerstand des Laminats, das zu der Dehnung von 50 % gedehnt worden ist, wurden gemessen. Die Tabelle 2 zeigt die Konfigurationen der Laminate und deren Bewertungsergebnisse. In der Tabelle 2 entsprechen die Buchstaben für die Laminate den Buchstaben für die Isolierschichten. [Tabelle 2]
    Laminat A Laminat B Laminat C Laminat D Laminat E Laminat F Laminat G Laminat H Laminat I Laminat J
    Art des Isolierschicht-bildenden Laminats (Substrat/leitende Schicht/Isolierschicht) A B C D E F G H I J
    Physikalische Eigenschaften der Isolierschicht Bruchdehnung [%] 139 124 65 224 68 230 185 57 388 556
    Zugverformungsrest [%] 0 0 2,5 0 0 4,5 0 5 5 12,5
    Bewertung des Laminats Ablösung der Isolierschicht Keine Keine Keine Keine Keine Keine Keine Ja Ja Ja
    Elektrischer Widerstand im natürlichen Zustand [Ω] 5,0 × 102 5,0 × 102 5,0 × 102 5,0 × 102 5,0 × 102 5,0 × 102 5,0 × 102 5,0 × 102 5,0 × 102 5,0 × 102
    Elektrischer Widerstand nach dem Dehnung/Kontraktion-Beständigkeitstest [Ω] 2,5 × 103 2,4 × 103 2,2 × 103 2,7 × 103 2,1 × 103 2,8 × 103 2,2 × 103 3,6 × 103 6,9 × 103 1,2 × 104
  • Wie es in der Tabelle 2 gezeigt ist, wies die Isolierschicht in den Laminaten A bis G eine Bruchdehnung von 60 % oder mehr und einen Zugverformungsrest von weniger als 5 % auf. Demgemäß fand ein Ablösen der Isolierschicht selbst nach einer wiederholten Dehnung und Kontraktion nicht statt und der elektrische Widerstand der leitfähigen Schicht nahm nicht sehr stark zu. In dem Laminat H wies die Isolierschicht jedoch eine Bruchdehnung von weniger als 60 % und einen Zugverformungsrest von 5 % auf. Demgemäß löste sich die Isolierschicht des Laminats H nach der wiederholten Dehnung und Kontraktion und der elektrische Widerstand der leitenden Schicht nahm verglichen mit den Laminaten A bis G zu. In den Laminaten I, J wies die Isolierschicht eine Bruchdehnung von 60 % oder mehr auf, wies jedoch einen Zugverformungsrest von 5 % oder mehr auf. Daher fand nach der wiederholten Dehnung und Kontraktion ein Ablösen der Isolierschicht statt und der elektrische Widerstand der leitenden Schicht nahm verglichen mit den Laminaten A bis G signifikant zu.
  • <Bewertung der Blockbeständigkeit von Isolierschichten>
  • Die Blockbeständigkeit (Klebrigkeit) der erzeugten Isolierschichten wurde bewertet. Das Bewertungsverfahren ist wie folgt. Ein Isolierschicht-Beschichtungsmaterial wurde mittels Siebdruck gedruckt und der resultierende Beschichtungsfilm wurde durch Erwärmen ausgehärtet, so dass eine Isolierschicht hergestellt wurde. Die so hergestellte Isolierschicht wurde für 24 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Die Oberfläche der Isolierschicht wurde dann mit einem Finger berührt. Die Isolierschicht wurde so bewertet, dass sie eine ausreichende Beständigkeit gegen ein Blocken aufweist (in der Tabelle 3 durch O angegeben), wenn die Oberfläche der Isolierschicht nicht klebrig war. Die Isolierschicht wurde so bewertet, dass sie eine unzureichende Beständigkeit gegen ein Blocken aufweist (in der Tabelle 3 durch × angegeben), wenn die Oberfläche der Isolierschicht klebrig war. Die 3 zeigt die Bewertungsergebnisse. Wie in der Tabelle 1 ist die Menge jedes Ausgangsmaterials in der Tabelle 3 in Massenteilen angegeben. [Tabelle 3]
    Isolierschichten Isolierschicht A Isolierschicht B Isolierschicht C Isolierschicht D Isolierschicht E Isolierschicht F Isolierschicht G Isolierschicht H Isolierschicht I Isolierschicht J
    Ausgangsmaterialien Elastomer Urethankautschuk 100 100 100 100 - - 100 100 Polyesterharz Polyesterharz
    Acrylkautschuk - - - - 100 - - -
    Polyester - - - - - 100 - -
    Antiblockmittel Titanoxid 54 27 80 - 80 100 - 107 - -
    Siliziumoxid - - - 18 - - - - - -
    Vernetzer - - - - 0,6 5 - - - -
    Physikalische Eigenschaften Zugmodul [MPa] 23 16 24 18 17 620 10 48 150 700
    Bewertung Blockbeständigkeit (Klebrigkeit) ◯ ◯ ◯ ◯ ◯ ◯ × ◯ ◯ ◯
  • Wie es in der Tabelle 3 gezeigt ist, wiesen die Isolierschichten A bis F, H bis J einen Zugmodul von mehr als 10 MPa auf. Demgemäß waren die Oberflächen der Isolierschichten A bis F, H bis J nicht klebrig und die Isolierschichten A bis F, H bis J wiesen eine ausreichende Blockbeständigkeit auf. Die Isolierschicht G wies jedoch einen Zugmodul von 10 MPa auf. Demgemäß war die Oberfläche der Isolierschicht G klebrig und der Beschichtungsfilm neigte verglichen mit den anderen Isolierschichten beim Siebdrucken zu einem Kleben an der Druckplatte.
  • <Zusammenfassung>
  • Die Werte der Bruchdehnung und des Zugverformungsrests der Isolierschichten A bis F sind vom Bereich der vorliegenden Erfindung umfasst. Diesbezüglich werden die Isolierschichten A bis F in die Isolierschicht einbezogen, die den kapazitiven Sensor der vorliegenden Erfindung bildet. Die Isolierschichten A bis F wiesen eine zufriedenstellende Blockbeständigkeit auf und in dem Fall, bei dem das Laminat unter Verwendung von einer der Isolierschichten A bis F gebildet wurde, wurde eine sehr gute Beständigkeit erreicht. Die Werte der Bruchdehnung und des Zugverformungsrests der Isolierschicht H liegen nicht im Bereich der vorliegenden Erfindung. Die Werte des Zugverformungsrests der Isolierschichten I, J liegen nicht im Bereich der vorliegenden Erfindung. Diesbezüglich werden die Isolierschichten H, I, J nicht in die Isolierschicht einbezogen, die den kapazitiven Sensor der vorliegenden Erfindung bildet. Die Beständigkeit nach einer wiederholten Dehnung und Kontraktion war in dem Fall nicht ausreichend, bei dem das Laminat unter Verwendung von einer der Isolierschichten H, I, J gebildet worden ist. Die Werte der Bruchdehnung und des Zugverformungsrests der Isolierschicht G liegen im Bereich der vorliegenden Erfindung. Diesbezüglich wird die Isolierschicht G in die Isolierschicht einbezogen, die den kapazitiven Sensor der vorliegenden Erfindung bildet. Eine sehr gute Beständigkeit wurde in dem Fall erreicht, wenn das Laminat unter Verwendung der Isolierschicht G gebildet wurde. Da jedoch der Zugmodul der Isolierschicht nicht größer als 10 MPa war, wies die Isolierschicht G keine ausreichende Blockbeständigkeit auf.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Der kapazitive Sensor der vorliegenden Erfindung kann als flexibler Belastungssensor verwendet werden, der in einem Kraftfahrzeugsitz, einem Rollstuhl, einer Matraze, einem Teppich, usw., angeordnet wird. Der kapazitive Sensor der vorliegenden Erfindung kann auch als künstliche Haut, eine Bewegungserfassungseinrichtung, die menschliche Bewegun-gen erfasst, und eine Informationseingabevorrichtung, wie z.B. eine Tastatur, verwendet werden. Insbesondere wird der kapazitive Sensor der vorliegenden Erfindung vorzugsweise in Anwendungen eingesetzt, in denen die Größe und Form des Sensors beschränkt sind, wie z.B. als Sensor, der innerhalb eines Schuhs zum Messen der Fußdruckverteilung angeordnet ist.
  • Beschreibung der Bezugszeichen
  • 1: Kapazitiver Sensor, 2: Dielektrische Schicht, 3: Vorderseitenelektrodeneinheit, 4: Rückseitenelektrodeneinheit, 5: Verbindungselement (verlängerter Abschnitt), 6: Steuereinheit, 7: Kapazitiver Sensor, 8: Sensorlage, 30: Vorderseitensubstrat, 31: Vorderseitenisolierschicht, 32: Vorderseitenschutzschicht, 33: Erste Verdrahtungsschicht, 34: Zweite Verdrahtungsschicht, 40: Rückseitensubstrat, 41: Rückseitensolierschicht, 42: Rückseitenschutzschicht, 43: Erste Verdrahtungsschicht, 44: Zweite Verdrahtungsschichten, 310: Durchgangsloch (Vorderseitendurchgangsloch), 410: Durchgangsloch (Rückseitendurchgangsloch), 01X bis 08X: Vorderseitenelektrodenschichten, 1X bis 4X: Vorderseitenelektrodenschichten, 01Y bis 08Y: Rückseitenelektrodenschichten, 1Y bis 4Y: Rückseitenelektrodenschichten, 01x bis 08x: Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten (Voderseitenverdrahtungsschicht), 1x bis 4x: Vorderseitenbrückenverdrahtungsschichten (Vorderseitenverdrahtungsschicht), 1x0: Hauptleitungsabschnitt, 1x1 bis 1x3: Verzweigungsleitungsabschnitte, 01y bis 08y: Rückseitenverbrückungsverdrahtungsschichten (Rückseitenverdrahtungsschicht), 1y bis 4y: Rückseitenverbrückungsverdrahtungsschichten (Rückseitenverdrahtungsschicht), D: Erfassungseinheit, S: Druckempfindlicher Bereich, a: Erfassungseinheit, b: Vorderseitenerfassungspfad, c: Rückseitenerfassungspfad, d: Druckempfindlicher Bereich, e: Inaktiver Bereich, f: Sensorkörper

Claims (15)

  1. Kapazitiver Sensor, umfassend: eine dielektrische Schicht; und eine Mehrzahl von Elektrodeneinheiten, die auf beiden Seiten der dielektrischen Schicht in einer Vorne-hinten-Richtung angeordnet sind, wobei die Elektrodeneinheit eine Isolierschicht mit einem Durchgangsloch, das sich durch diese in der Vorne-hinten-Richtung erstreckt, eine Elektrodenschicht, die auf einer Seite der Isolierschicht in der Vorne-hinten-Richtung angeordnet ist, und eine Brückenverdrahtungsschicht umfasst, die auf der anderen Seite der Isolierschicht in der Vorne-hinten-Richtung angeordnet ist und durch das Durchgangsloch elektrisch mit der Elektrodenschicht verbunden ist, und die Isolierschicht eine Bruchdehnung von 60 % oder mehr, einen Zugverformungsrest von weniger als 5 % und einen spezifischen Durchgangswiderstand von 1,0 × 1010 Ω · cm oder mehr aufweist.
  2. Kapazitiver Sensor nach Anspruch 1, bei dem die Isolierschicht einen Zugmodul von mehr als 10 MPa aufweist.
  3. Kapazitiver Sensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Isolierschicht ein Elastomer und ein Antiblockmittel enthält.
  4. Kapazitiver Sensor nach Anspruch 3, bei dem die Isolierschicht 18 Massenteile oder mehr und weniger als 107 Massenteile des Antiblockmittels pro 100 Massenteile des Elastomers enthält.
  5. Kapazitiver Sensor nach Anspruch 3 oder 4, bei dem das Antiblockmittel mindestens entweder Titanoxidteilchen oder Siliziumoxidteilchen enthält.
  6. Kapazitiver Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Elektrodeneinheit ein Substrat aufweist und die Isolierschicht, die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht auf einer Seite des Substrats in der Vorne-hinten-Richtung ausgebildet sind.
  7. Kapazitiver Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Elektrodenschicht und die Brückenverdrahtungsschicht ein Elastomer enthalten.
  8. Kapazitiver Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Elektrodeneinheit, die auf einer Vorderseite der dielektrischen Schicht angeordnet ist, eine Vorderseitenelektrodeneinheit ist, und die Elektrodeneinheit, die auf einer Rückseite der dielektrischen Schicht angeordnet ist, eine Rückseitenelektrodeneinheit ist, in der Vorderseitenelektrodeneinheit die Elektrodenschicht durch eine Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten ausgebildet ist, die parallel zueinander angeordnet sind, und die Brückenverdrahtungsschicht durch eine Mehrzahl von Vorderseitenverdrahtungsschichten ausgebildet ist, die elektrisch mit der Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten verbunden ist, in der Rückseitenelektrodeneinheit die Elektrodenschicht durch eine Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten ausgebildet ist, die parallel zueinander angeordnet sind, und die Brückenverdrahtungsschicht durch eine Mehrzahl von Rückseitenverdrahtungsschichten ausgebildet ist, die elektrisch mit der Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten verbunden ist, und die Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten und die Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten sich in einer Richtung erstrecken, so dass die Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten die Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten kreuzt, und eine Mehrzahl von Erfassungseinheiten in Abschnitten ausgebildet ist, bei denen von der Vorderseite oder der Rückseite her betrachtet die Mehrzahl von Vorderseitenelektrodenschichten die Mehrzahl von Rückseitenelektrodenschichten überlappt.
  9. Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors nach Anspruch 6, umfassend: einen Elektrodeneinheit-Erzeugungsschritt des Erzeugens der Elektrodeneinheit; und einen Anordnungsschritt des Anordnens der Elektrodeneinheit auf beiden Seiten der dielektrischen Schicht in der Vorne-hinten-Richtung derart, dass das Substrat nach außen zeigt, wobei der Elektrodeneinheit-Erzeugungsschritt einen ersten Druckschritt des Bildens einer der Elektrodenschicht und der Brückenverdrahtungsschicht durch ein Druckverfahren auf einer Seite des Substrats in der Vorne-hinten-Richtung, einen zweiten Druckschritt des Bildens der Isolierschicht durch ein Druckverfahren, so dass die Isolierschicht die gedruckte Elektrodenschicht oder Brückenverdrahtungsschicht bedeckt; und einen dritten Druckschritt des Bildens der anderen der Elektrodenschicht und der Brückenverdrahtungsschicht durch ein Druckverfahren umfasst, so dass die andere der Elektrodenschicht und der Brückenverdrahtungsschicht das Durchgangsloch in der Isolierschicht bedeckt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Druckverfahren in dem ersten Druckschritt, dem zweiten Druckschritt und dem dritten Druckschritt ein Siebdrucken ist.
  11. Sensorlage, die den kapazitiven Sensor nach Anspruch 8 umfasst, umfassend, betrachtet von einer Vorderseite oder einer Rückseite: einen druckempfindlichen Bereich, bei dem die Mehrzahl von Erfassungseinheiten ausgebildet ist; und einen inaktiven Bereich, der neben dem druckempfindlichen Bereich in einer Ebenenrichtung angeordnet ist und der einen verlängerten Abschnitt aufweist, von dem eine Menge von Elektrizität bezüglich der Kapazität der Mehrzahl von Erfassungseinheiten von außen erhalten werden kann, wobei die Isolierschicht der Vorderseitenelektrodeneinheit eine Vorderseitenisolierschicht ist, die auf einer Vorderseite der Vorderseitenelektrodenschicht angeordnet ist, das Durchgangsloch, das sich durch die Vorderseitenisolierschicht erstreckt, ein Vorderseitendurchgangsloch ist, die Isolierschicht der Rückseitenelektrodeneinheit eine Rückseitenisolierschicht ist, die auf einer Rückseite der Rückseitenelektrodenschicht angeordnet ist, das Durchgangsloch, das sich durch die Rückseitenelektrodenschicht erstreckt, ein Rückseitendurchgangsloch ist, die Vorderseitenverdrahtungsschicht auf einer Vorderseite der Vorderseitenisolierschicht angeordnet ist und elektrisch die Vorderseitenelektrodenschicht und den verlängerten Abschnitt mittels des Vorderseitendurchgangslochs verbindet, die Rückseitenverdrahtungsschicht auf einer Rückseite der Rückseitenisolierschicht angeordnet ist und elektrisch die Rückseitenelektrodenschicht und den verlängerten Abschnitt mittels des Rückseitendurchgangslochs verbindet, ein Vorderseitenerfassungspfad, der durch mindestens die Vorderseitenverdrahtungsschicht verläuft, und ein Rückseitenerfassungspfad, der durch mindestens die Rückseitenverdrahtungsschicht verläuft, zwischen jeder der Mehrzahl von Erfassungseinheiten und dem verlängerten Abschnitt ausgebildet sind, und ein Sensorkörper, der mindestens eine(s) der Erfassungseinheiten, des verlängerten Abschnitts und des Vorderseitenerfassungspfads und des Rückseitenerfassungspfads für die Erfassungseinheit aufweist, aus der Sensorlage geschnitten werden kann.
  12. Sensorlage nach Anspruch 11, bei der ein Kontakt zwischen der Vorderseitenverdrahtungsschicht und der Vorderseitenelektrodenschicht ein Vorderseitenkontakt ist, und ein Kontakt zwischen der Rückseitenverdrahtungsschicht und der Rückseitenelektrodenschicht ein Rückseitenkontakt ist, eine Mehrzahl der Rückseitenkontakte so angeordnet ist, dass sie die Vorderseitenelektrodenschicht überlappen, die sich betrachtet von der Vorderseite oder der Rückseite am nächsten zu dem verlängerten Abschnitt befindet, und eine Mehrzahl der Vorderseitenkontakte so angeordnet ist, dass sie die Rückseitenelektrodenschicht überlappen, die sich betrachtet von der Vorderseite oder der Rückseite am nächsten zu dem verlängerten Abschnitt befindet.
  13. Sensorlage nach Anspruch 11, bei der ein Kontakt zwischen der Vorderseitenverdrahtungsschicht und der Vorderseitenelektrodenschicht ein Vorderseitenkontakt ist und ein Kontakt zwischen der Rückseitenverdrahtungsschicht und der Rückseitenelektrodenschicht ein Rückseitenkontakt ist und der Vorderseitenkontakt und der Rückseitenkontakt in allen Erfassungseinheiten einzeln angeordnet sind.
  14. Kapazitiver Sensor, umfassend: einen Sensorkörper, der aus der Sensorlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13 herausgeschnitten worden ist; und eine Steuereinheit, die mit dem verlängerten Abschnitt elektrisch verbunden ist und die in einem Fall, bei dem der Sensorkörper die Erfassungseinheit aufweist, die teilweise weggeschnitten worden ist, die Menge der Elektrizität bezogen auf die Kapazität der Erfassungseinheit korrigiert.
  15. Verfahren zur Herstellung des kapazitiven Sensors nach Anspruch 14, umfassend: einen Schneidschritt des Schneidens des Sensorkörpers aus der Sensorlage.
DE112016000510.5T 2015-07-31 2016-02-24 Kapazitiver Sensor, Sensorlage und Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors Active DE112016000510B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015152447 2015-07-31
JP2015-152447 2015-07-31
PCT/JP2016/055402 WO2017022258A1 (ja) 2015-07-31 2016-02-24 静電容量型センサ、センサシートおよび静電容量型センサの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112016000510T5 DE112016000510T5 (de) 2017-11-16
DE112016000510B4 true DE112016000510B4 (de) 2024-05-08

Family

ID=57942619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112016000510.5T Active DE112016000510B4 (de) 2015-07-31 2016-02-24 Kapazitiver Sensor, Sensorlage und Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10317442B2 (de)
JP (1) JP6297755B2 (de)
CN (1) CN107532961B (de)
DE (1) DE112016000510B4 (de)
TW (1) TWI622329B (de)
WO (1) WO2017022258A1 (de)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8496647B2 (en) 2007-12-18 2013-07-30 Intuitive Surgical Operations, Inc. Ribbed force sensor
KR102351849B1 (ko) * 2015-08-03 2022-01-17 엘지이노텍 주식회사 정전 용량 센서 및 이를 포함하는 방향 검출 장치
KR102553036B1 (ko) * 2016-06-29 2023-07-07 엘지이노텍 주식회사 압력 감지 센서
FI127245B (en) * 2016-07-11 2018-02-15 Forciot Oy Power and / or pressure sensors
IT201600103234A1 (it) 2016-10-14 2018-04-14 Green Seas Ventures Ldt Sistema Costruttivo afferente un sensore capacitivo di tensione
JP2018136241A (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 住友理工株式会社 センサシート、静電容量型センサ、およびセンサシートの製造方法
JP6511210B1 (ja) * 2017-10-19 2019-05-15 住友理工株式会社 静電容量結合方式センサおよびその製造方法
KR102415597B1 (ko) 2017-11-14 2022-07-05 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 분할 브리지 회로 힘 센서
JP6696494B2 (ja) * 2017-11-15 2020-05-20 オムロン株式会社 静電容量式圧力センサ
US10928348B2 (en) 2017-12-23 2021-02-23 Zedsen Limited Examining objects with electric fields
CN108255338B (zh) * 2018-01-12 2021-02-02 京东方科技集团股份有限公司 柔性触摸屏、触摸面板、触摸基板及其制作方法
IT201800004114A1 (it) 2018-03-30 2019-09-30 Green Seas Ventures Ltd C/O Citco B V I Ltd Sistema costruttivo afferente un sensore capacitivo di tensione
JP7009309B2 (ja) 2018-06-01 2022-01-25 住友理工株式会社 手術台用の体圧分布センサシート
CN109032401B (zh) * 2018-06-30 2021-11-12 广州国显科技有限公司 导电层叠结构、导电层叠结构的制备方法及触控面板
FI128364B (en) 2018-09-28 2020-04-15 Forciot Oy Sensor with connection to an extensible wiring harness
KR102100113B1 (ko) * 2018-10-17 2020-04-13 주식회사 카이트로닉스 압력센서 및 압력분포측정장치의 캘리브레이션 방법
JP7281630B2 (ja) * 2018-10-18 2023-05-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 感圧素子および電子機器
WO2020116445A1 (ja) * 2018-12-06 2020-06-11 ソニー株式会社 圧力センサおよび電子機器
CN113227802A (zh) 2018-12-17 2021-08-06 G&W电气公司 电传感器组合件
WO2020131903A1 (en) 2018-12-17 2020-06-25 G & W Electric Company Electrical sensor assembly
US20220268646A1 (en) * 2019-06-26 2022-08-25 Pi Bioelectronics Co., Ltd Pressure sensing system and pressure sensing setting method
CN110926663A (zh) * 2019-12-03 2020-03-27 东华大学 一种可水洗可穿戴的高灵敏度压力传感器的制备方法
KR102256917B1 (ko) * 2019-12-11 2021-05-27 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치
CN111238694B (zh) * 2020-02-06 2022-07-12 腾讯科技（深圳）有限公司 触觉传感器、触碰事件的检测方法、装置及智能机器人
CN117916567A (zh) * 2021-09-22 2024-04-19 松下知识产权经营株式会社 载荷传感器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63301593A (ja) 1987-06-01 1988-12-08 Furukawa Electric Co Ltd:The クロスオ−バ−回路付プリント回路板
JPH0533560U (ja) 1991-10-09 1993-04-30 千代田インテグレ株式会社 ジヤンパー印刷回路装置
JPH0533560Y2 (de) 1988-07-04 1993-08-26
JP2011237288A (ja) 2010-05-11 2011-11-24 Tokai Rubber Ind Ltd 静電容量型センサおよびセンサ取付構造
WO2012147870A1 (ja) 2011-04-28 2012-11-01 株式会社カネカ 新規な導電層一体型フレキシブルプリント基板
EP2549252A2 (de) 2008-08-08 2013-01-23 Tokai Rubber Industries, Ltd. Kapazitiver Sensor
JP2013096716A (ja) 2011-10-28 2013-05-20 Tokai Rubber Ind Ltd 静電容量型センサ
DE102012107581A1 (de) 2012-08-17 2014-05-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Volumenkompressible flexible kapazitive Sensormatte aus einem Elastomerkomposit zur Detektion von Druck und Deformation
WO2014208294A1 (ja) 2013-06-25 2014-12-31 住友理工株式会社 静電容量型センサ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0533560A (ja) 1991-07-26 1993-02-09 Tooma:Kk 木質扉
JPH05345569A (ja) * 1991-10-14 1993-12-27 Toyoda Gosei Co Ltd ステアリングホイール
JP2000241485A (ja) * 1999-02-24 2000-09-08 Jsr Corp 回路基板の電気抵抗測定装置および方法
US7430925B2 (en) 2005-05-18 2008-10-07 Pressure Profile Systems, Inc. Hybrid tactile sensor
WO2007026877A1 (ja) * 2005-09-02 2007-03-08 Jsr Corporation 回路基板の検査装置および回路基板の検査方法
TWI378377B (en) * 2008-06-23 2012-12-01 Au Optronics Corp Capacitive touch panel and manufacturing method thereof
JP5337061B2 (ja) * 2009-02-20 2013-11-06 セイコーインスツル株式会社 タッチパネル及びこれを備える表示装置
JP5704803B2 (ja) * 2009-08-25 2015-04-22 コニカミノルタ株式会社 圧力センサ
TWI412984B (zh) * 2010-05-28 2013-10-21 Innolux Corp 觸控屏、觸控屏之製造方法及觸控顯示裝置
JP5432207B2 (ja) * 2011-04-19 2014-03-05 東海ゴム工業株式会社 静電容量型センサ装置
CN102902394A (zh) * 2011-07-28 2013-01-30 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控面板以及其侦测方法
CN104662800B (zh) * 2012-06-26 2017-06-20 意大利学院科技基金会 用于电气设备或电子设备的触觉控制布置
JP2014142193A (ja) * 2013-01-22 2014-08-07 Oga Inc 荷重分布検出装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63301593A (ja) 1987-06-01 1988-12-08 Furukawa Electric Co Ltd:The クロスオ−バ−回路付プリント回路板
JPH0533560Y2 (de) 1988-07-04 1993-08-26
JPH0533560U (ja) 1991-10-09 1993-04-30 千代田インテグレ株式会社 ジヤンパー印刷回路装置
EP2549252A2 (de) 2008-08-08 2013-01-23 Tokai Rubber Industries, Ltd. Kapazitiver Sensor
JP2011237288A (ja) 2010-05-11 2011-11-24 Tokai Rubber Ind Ltd 静電容量型センサおよびセンサ取付構造
WO2012147870A1 (ja) 2011-04-28 2012-11-01 株式会社カネカ 新規な導電層一体型フレキシブルプリント基板
JP2013096716A (ja) 2011-10-28 2013-05-20 Tokai Rubber Ind Ltd 静電容量型センサ
DE102012107581A1 (de) 2012-08-17 2014-05-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Volumenkompressible flexible kapazitive Sensormatte aus einem Elastomerkomposit zur Detektion von Druck und Deformation
WO2014208294A1 (ja) 2013-06-25 2014-12-31 住友理工株式会社 静電容量型センサ

Also Published As

Publication number Publication date
TW201707523A (zh) 2017-02-16
TWI622329B (zh) 2018-04-21
JPWO2017022258A1 (ja) 2018-02-15
DE112016000510T5 (de) 2017-11-16
WO2017022258A1 (ja) 2017-02-09
JP6297755B2 (ja) 2018-03-20
US20170315165A1 (en) 2017-11-02
US10317442B2 (en) 2019-06-11
CN107532961A (zh) 2018-01-02
CN107532961B (zh) 2019-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112016000510B4 (de) Kapazitiver Sensor, Sensorlage und Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Sensors
DE102011006344B4 (de) Insassenmesssystem
DE112016000917B4 (de) Piezoelektrischer Sensor
DE602004007689T2 (de) Sensor
DE102006002919B4 (de) Kapazitiver Sensor und Insassenerfassungssystem
DE102011006342A1 (de) Kraftmesssystem
DE112017005909T5 (de) Piezoelektrisches laminat-element und lastsensor, sowie eine stromversorgung zur verwendung derselben
JP5290107B2 (ja) 張力センサ
EP2924406A1 (de) Lastsensor
DE112017000160T5 (de) Sensorlage und Sensor des Kapazitätstyps
EP3442309B1 (de) Verfahren zur herstellung eines elektrisch leitfähigen textilen flächenelements
DE102006054423A1 (de) Heizbare Folie
DE102018113203A1 (de) Insasseninformations-Erfassungssensor für Lenkrad
DE112016004334T5 (de) Anzeige für dehnbare Rechenvorrichtung
DE112021002872T5 (de) Kapazitive Eingabevorrichtung
DE102016208986B4 (de) Herstellungsverfahren für ein elektrostriktives Element
JP2020187053A (ja) 感圧センサシートおよび感圧センサ
DE202015004254U1 (de) Druckempfindliche textile Sensorfläche
DE112021002581T5 (de) Bioelektrode
AT521772A4 (de) Sensorvorrichtung
DE102019105273A1 (de) Klebstoff mit anpassbarer elektrischer leitfähigkeit zur überwachung der mechanischen eigenschaften der klebeverbindung in polymeren verbundwerkstoffen
DE102019118449A1 (de) Reifenprofilerfassungsmodul und -vorrichtung
DE102018006914B4 (de) Flächenhafte Kraft-Sensoreinheit
DE19607867A1 (de) Vorrichtung zur Schlitzüberwachung von Fördergurten, insbesondere von PVG-Gurten
DE102021129613A1 (de) Verfahren zur herstellung einer mehrschichtelektrode für einen kapazitiven drucksensor und dadurch gebildete mehrschichtelektroden

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division