JP2019086448A - センサシート - Google Patents

Abstract

【課題】温度分布及び圧力分布の誤検知を抑制可能なセンサシートを提供する。【解決手段】センサシートは、複数の第１配線電極と、複数の第２配線電極と、複数の第３配線電極と、導電性感温材料と、導電性感圧材料とを備えている。複数の第１配線電極は、第１層に配置されている。複数の第２配線電極は、第１層に隣接する第２層に配置されている。複数の第３配線電極は、第２層に隣接する第３層に配置されている。導電性感温材料は、第１及び第２層の間であって、第１及び第２配線電極が交差する位置の各々に配置されている。導電性感圧材料は、第２及び第３層の間であって、第２及び第３配線電極が交差する位置の各々に配置されている。第１及び第３配線電極は、導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外で重ならないように配置されている。【選択図】図４

Description

本発明は、センサシートに関し、特に、温度分布及び圧力分布の検知に用いられるセンサシートに関する。

特許文献１（特許第５９２８８５９号）は、温度分布及び圧力分布の検知に用いられるセンサシートを開示する。図１６は、特許文献１に開示されているセンサシートの一部を拡大した平面図である。図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。なお、各構成要素に付されている符号は、必ずしも特許文献１と同一ではない。

図１６，１７に示されるように、センサシート１００に含まれるフィルム基材２００上には第１配線電極群３００が配設されている（図１６においては、第３配線電極群６００の下方に重なっている。）。第２配線電極群４００の各々は、第１配線電極群３００の上方において、第１配線電極群３００に直交する位置に配設されている。第１配線電極群３００と第２配線電極群４００との間の領域において、第１配線電極群３００と第２配線電極群４００との交点の各々には、導電性感温材料５００が配置されている。また、第２配線電極群４００の上方には、第３配線電極群６００の各々が、第２配線電極群４００に直交する位置に配設されている。第２配線電極群４００と第３配線電極群６００との間の領域において、第２配線電極群４００と第３配線電極群６００との交点の各々には、導電性感圧材料７００が配置されている。

図１７を参照して、たとえば、周囲の温度が変化すると、導電性感温材料５００ｃの電磁気的特性が変化することによって、第１配線電極群３００の各々と第２配線電極４００ｃとの間の抵抗値が変化する。センサシート１００を含むシステムにおいては、センサシート１００の各部位（第１配線電極群３００と第２配線電極群４００との間）における抵抗値の変化を検知することによって、センサシート１００における温度分布が検知される。また、センサシート１００に加えられる圧力が変化すると、第３配線電極群６００の各々と、第２配線電極４００ｃとの導電性感圧材料７００を介した接触面積が変化する。その結果、第３配線電極群６００の各々と、第２配線電極４００ｃとの間の抵抗値が変化する。センサシート１００を含むシステムにおいては、センサシート１００の各部位（第３配線電極群６００と第２配線電極群４００との間）における抵抗値の変化を検知することによって、センサシート１００における圧力分布が検知される。

特許第５９２８８５９号

図１８は、図１６のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図である。図１８に示されるように、上記特許文献１に開示されているセンサシートにおいては、部位によっては、第３配線電極群６００の各々と、第１配線電極群３００の各々とが導電性感圧材料７００のみを介して対向する。たとえば、センサシート１００への加圧が剛体によって行なわれる場合には、第３配線電極群６００の各々は、第２配線電極群４００に接触した時点でそれ以上第１配線電極群３００に近づかないため問題が生じない。

しかしながら、センサシート１００への加圧が弾性体によって行なわれる場合には、図１８に示されるような、第３配線電極群６００と第１配線電極群３００とが対向する領域において、第３配線電極群６００と第１配線電極群３００とは、導電性感圧材料７００を介して接触する。第３配線電極群６００と第１配線電極群３００とが接触すると、第３配線電極群６００と第１配線電極群３００との間に意図しない電流が流れてしまい、温度分布及び圧力分布の誤検知が生じる。

図１９は、センサシート１００を含むシステムにおける検知結果を示す図である。図１９に示されるように、左方は温度分布の検知結果を示し各部位の温度が色で示されており、右方は圧力分布の検知結果を示し各部位の圧力が色で示されている。図１９の左方を参照して、周囲の温度は全体的に同等であるにも拘わらず、検知結果は、センサシート１００の部位毎に大きなばらつきを示している（異なる系統の色が混ざり合っている。）。これは、温度分布の誤検知が生じているためである。また、図１９の右方を参照して、本来、領域Ａ１のみに圧力が加えられているが、領域Ａ１のみならず、領域Ａ２，Ａ３においても圧力が検知されている。これは、圧力分布の誤検知が生じているためである。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、温度分布及び圧力分布の誤検知を抑制可能なセンサシートを提供することである。

本発明のある局面に従うセンサシートは、複数の第１配線電極と、複数の第２配線電極と、複数の第３配線電極と、導電性感温材料と、導電性感圧材料とを備えている。複数の第１配線電極は、第１層に配置されている。複数の第２配線電極は、第１層に隣接する第２層に配置されている。複数の第２配線電極の各々は、複数の第１配線電極と交差する。複数の第３配線電極は、第２層に隣接する第３層に配置されている。複数の第３配線電極の各々は、複数の第２配線電極と交差する。導電性感温材料は、第１及び第２層の間であって、平面視において第１及び第２配線電極が交差する位置の各々に配置されている。導電性感圧材料は、第２及び第３層の間であって、平面視において第２及び第３配線電極が交差する位置の各々に配置されている。第１及び第３配線電極は、平面視において、導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外で重ならないように配置されている。

このセンサシートにおいては、平面視において、導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外で、第１及び第３配線電極は、重ならないように配置されている。したがって、弾性体によってセンサシートに圧力が加えられたとしても、導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外において、第１及び第３配線電極が接触しないため、第１及び第３配線電極間に流れる電流が抑制される。その結果、このセンサシートによれば、温度分布及び圧力分布の誤検知を抑制することができる。

好ましくは、上記センサシートにおいて、第１配線電極は、平面視において、導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外で、導電性感圧材料とも重ならないように配置されている。

このセンサシートにおいては、弾性体によってセンサシートに圧力が加えられたとしても、導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外において、第１配線電極と導電性感圧材料とが接触しないため、結果的に第１及び第３配線電極間に流れる電流が抑制される。したがって、このセンサシートによれば、温度分布及び圧力分布の誤検知を抑制することができる。

本発明の別の局面に従うセンサシートは、複数の第１配線電極と、複数の第２配線電極と、複数の第３配線電極と、導電性感温材料と、導電性感圧材料と、第１絶縁材料とを備えている。複数の第１配線電極は、第１層に配置されている。複数の第２配線電極は、第１層に隣接する第２層に配置されている。複数の第２配線電極の各々は、複数の第１配線電極と交差する。複数の第３配線電極は、第２層に隣接する第３層に配置されている。複数の第３配線電極の各々は、複数の第２配線電極と交差する。導電性感温材料は、第１及び第２層の間であって、平面視において第１及び第２配線電極が交差する位置の各々に配置されている。導電性感圧材料は、第２及び第３層の間であって、平面視において第２及び第３配線電極が交差する位置の各々に配置されている。第１絶縁材料は、平面視において導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外で、第１及び第３配線電極の少なくとも一方を被覆するように構成されている。

このセンサシートにおいては、平面視において導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外で、第１及び第３配線電極の少なくとも一方に第１絶縁材料が被覆されている。したがって、弾性体によってセンサシートに圧力が加えられたとしても、導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外においては、第１及び第３配線電極間に第１絶縁材料が存在するため、第１及び第３配線電極間に流れる電流が抑制される。その結果、このセンサシートによれば、温度分布及び圧力分布の誤検知を抑制することができる。

好ましくは、上記センサシートは、第２絶縁材料をさらに備える。第２絶縁材料は、平面視において導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されている位置で、第１及び第３配線電極の少なくとも一方を被覆するように構成されている。第２絶縁材料によって形成される絶縁層にはビアが形成されている。第１及び第３配線電極のうち第２絶縁材料によって被覆された配線電極は、ビアを貫通するように構成されている。

このセンサシートにおいては、平面視において導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されている位置で、第１及び第３配線電極の少なくとも一方が第２絶縁材料によって被覆されている。すなわち、このセンサシートにおいては、導電性感温材料及び導電性感圧材料の両方が配置されているか否かに拘わらず、第１及び第３配線電極の少なくとも一方が絶縁材料によって被覆されている。したがって、このセンサシートよれば、絶縁材料を塗布する領域が比較的広いため、絶縁材料を容易に塗布することができる。また、このセンサシートにおいては、第２絶縁材料によって被覆された配線電極は、ビアを貫通するように構成されている。したがって、このセンサシートによれば、第１及び第３配線電極の各々と、第２配線電極とが電気的に絶縁されることを回避することができる。

好ましくは、上記センサシートにおいて、複数の第２配線電極の各々は、平面視において、複数の第１配線電極と直交する。複数の第３配線電極の各々は、平面視において、複数の第２配線電極と直交する。

本発明によれば、温度分布及び圧力分布の誤検知を抑制可能なセンサシートを提供することができる。

実施の形態１に従うセンサシートを含むシステムを示す斜視図である。 センサシートの分解斜視図である。 センサシートの平面図である。 図３における要部の一部の拡大図である。 図４のＶ−Ｖ断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。 センサシートを含むシステムにおける検知結果を示す図である。 第１変形例における要部の一部の拡大図である。 第２変形例における要部の一部の拡大図である。 第３変形例における要部の一部の拡大図である。 第４変形例における要部の一部の拡大図である。 実施の形態２に従うセンサシートの要部の一部の拡大図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。 実施の形態３に従うセンサシートの要部の一部の拡大図である。 図１４のＸＶ−ＸＶ断面図である。 特許文献１に開示されているセンサシートの一部を拡大した平面図である。 図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。 図１６のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図である。 センサシートを含むシステムにおける検知結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［１．実施の形態１］
＜１−１．システム構成＞
図１は、本実施の形態１に従うセンサシート１が適用されるシステム１０を示す斜視図である。システム１０は、測定対象の温度分布及び圧力分布を測定するためのシステムである。

図１に示されるように、システム１０は、センサシート１と、コネクタ５０と、ＰＣ（Personal Computer）４０とを含む。センサシート１には、複数の感温センサ及び複数の感圧センサがマトリクス状に配列されている。コネクタ５０は、センサシート１に含まれる各感温センサ及び各感圧センサに電圧を印加可能に構成されている。

ＰＣ４０にはコネクタ５０が電気的に接続されており、コネクタ５０にはセンサシート１が電気的に接続されている。なお、コネクタ５０は、ＰＣ４０に有線で電気的に接続されているが、無線で接続されていてもよい。

システム１０においては、センサシート１が測定対象によって挟み込まれる。詳細については後述するが、加えられた圧力及び温度の分布に応じて、センサシート１の電磁気的特性が変化する。この電磁気的特性を示す信号をセンサシート１からコネクタ５０を介して受信することによって、ＰＣ４０は、測定対象の温度分布及び圧力分布を測定する。

＜１−２．センサシートの構成＞
図２は、センサシート１の分解斜視図である。図２に示されるように、センサシート１は、フィルム基材２と、フィルム基材２の上（第１層）に設けられた第１配線電極群３と、第１配線電極群３の上（第２層）に設けられた第２配線電極群４と、第１配線電極群３と第２配線電極群４との間に設けられた導電性感温材料５とを含む。また、センサシート１は、第２配線電極群４の上（第３層）に設けられた第３配線電極群６と、第２配線電極群４と第３配線電極群６との間に設けられた導電性感圧材料７と、第３配線電極群６の上に設けられたフィルム基材８とを含む。

第１層、第２層及び第３層の各々は、配線電極群の層である。第１層及び第２層が隣接し、第２層及び第３層が隣接している。導電性感温材料５は、第１層及び第２層の間に配置されているともいえる。また、導電性感圧材料７は、第２層及び第３層の間に配置されているともいえる。

図３は、センサシート１の平面図である。図３に示されるように、第１配線電極群３は、第１配線電極（たとえば、第１配線電極３ａ）がＡ方向に複数並設されて構成されている。また、第２配線電極群４は、第２配線電極（たとえば、第２配線電極４ａ）がＢ方向に複数並設されて構成されている。そして、第３配線電極群６は、第３配線電極（たとえば、第３配線電極６ａ）がＡ方向に複数並設されて構成されている。本実施の形態１において、Ａ方向とＢ方向とは直交しているが、それ以外の角度で交差していてもよい。

図４は、図３における要部Ｃの一部の拡大図である。図４を参照して、詳細については後述するが、センサシート１においては、第１配線電極群３と第２配線電極群４との交点の各々（温度検知部２１）の電磁気的特性が、温度によって変化する。また、第３配線電極群６と第２配線電極群４との交点の各々（圧力検知部２２）の電磁気的特性が、圧力によって変化する。システム１０（図１）においては、各温度検知部（導電性感温材料）２１及び各圧力検知部（導電性感圧材料）２２を介した出力（電磁気的特性を示す信号）に基づいて、センサシート１における温度分布及び圧力分布が測定される。すなわち、センサシート１においては、各温度検知部２１が感温センサとして機能し、各圧力検知部２２が感圧センサとして機能する。

図５は、図４のＶ−Ｖ断面図である。図５に示されるように、第１配線電極群３の各々（たとえば、第１配線電極３ａ，３ｂ，３ｃ）は、導電性感温材料５ｃを介して第２配線電極４ｃと対向している。また、第３配線電極群６の各々（たとえば、第３配線電極６ａ，６ｂ，６ｃ）は、導電性感圧材料７（たとえば、導電性感圧材料７ａ，７ｂ，７ｃ）を介して第２配線電極４ｃと対向している。

導電性感温材料５（たとえば、導電性感温材料５ｃ）は、温度により膨張率が変化することによって、電気抵抗が変化する材料である。材料については、後程詳しく説明する。システム１０においては、第１配線電極群３の各々と第２配線電極群４の各々との間に順次電圧が印加される。そして、電圧印加時のセンサシート１からの各出力に基づいて、各温度検知部２１における抵抗値が測定され、測定された抵抗値に基づいて各温度検知部２１における温度が検知される。たとえば、第１配線電極３ａと第２配線電極４ｃとの間に電圧が印加され、温度検知部２１ｂ（第１配線電極３ａと第２配線電極４ｃとの交点）の抵抗値が測定される。そして、測定された抵抗値に基づいて、温度検知部２１ｂにおける温度が検知される。

導電性感圧材料７（たとえば、導電性感圧材料７ａ，７ｂ，７ｃ）は、センサシート１に加えられる圧力により第２配線電極群４との接触面積が変化することによって、電気抵抗が変化する材料である。システム１０においては、第３配線電極群６の各々と第２配線電極群４の各々との間に順次電圧が印加される。そして、電圧印加時のセンサシート１からの出力に基づいて、各圧力検知部２２における抵抗値が測定され、測定された抵抗値に基づいて各圧力検知部２２における圧力が検知される。たとえば、第３配線電極６ａと第２配線電極４ｃとの間に電圧が印加され、圧力検知部２２ｂ（第３配線電極６ａと第２配線電極４ｃとの交点）の抵抗値が測定される。そして、測定された抵抗値に基づいて、圧力検知部２２ｂにおける圧力が検知される。

なお、本実施の形態１においては、第２配線電極群４の各々が、感温センサ及び感圧センサの共通電極として機能する。すなわち、上記第２層には、第２配線電極群４のみが配置されている。しかしながら、第２層は、必ずしも１層の配線電極群のみから構成される必要はない。たとえば、第２層内には、２層の配線電極群が配置されていてもよい。この場合には、第２層内の下方の層に設けられた配線電極群が感温センサの一部を構成し、第２層内の上方の層に設けられた配線電極群が感圧センサの一部を構成する。

また、温度検知部２１は、温度が高くなるにつれて抵抗値が増加するものであるが、温度が高くなるにつれて抵抗値が低下するものであってもよい。また、温度検知部２１は、温度の高低に応じて電荷量又は誘導電流等の抵抗値以外の電磁気的特性が変化するものであってもよい。

また、圧力検知部２２は、加えられた圧力が増加するにつれて抵抗値が低下するものであるが、加えられた圧力が増加するにつれて抵抗値が増加するものであってもよい。また、圧力検知部２２は、圧力の大小に応じて電荷量又は誘導電流等の抵抗値以外の電磁気的特性が変化するものであってもよい。

＜１−３．各部材の材料＞
再び図２を参照して、フィルム基材２，８は、ポリイミド、ＰＥＴ等の可撓性を有する材料によって構成される。第１配線電極群３、第２配線電極群４及び第３配線電極群６の各々は、銀箔、銅箔、アルミ箔等の金属箔や、導電性ポリマー等によって構成されるが、これに限定されず、導電率の高い材料からなるものであればよい。

また、導電性感温材料５は、温度の上昇とともに、電気抵抗が上昇する特性を備えた材料であり、たとえば、少なくとも３０℃〜２００℃の範囲においては、温度が上昇すると抵抗値が高くなり、温度が低下すると抵抗値が低くなる特性を備えるものとすることができる。また、導電性感温材料５は、導電性粒子と、樹脂とを含む。

導電性感温材料５に含まれる導電性粒子としては、導電性を備える粒子であれば特に制限されず、公知の導電性感温材料に含まれる導電性粒子を用いることができる。導電性粒子の具体例としては、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノファイバー、カーボンナノコイル等の炭素系粒子（繊維状物も含む）；鉄、ニッケル、銅、アルミニウム、マグネシウム、プラチナ、銀、金、及びこれらの金属のうち少なくとも１種類を含む合金等の金属粒子；酸化スズ、酸化亜鉛、ヨウ化銀、ヨウ化銅、チタン酸バリウム、酸化インジウム錫、チタン酸ストロンチウム等の導電性無機材料粒子等が挙げられる。これらの中でも、広い温度範囲に渡って被検体の温度を高精度に測定できる感温素子とする観点からは、導電性カーボンブラックが特に好ましい。導電性粒子は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組合せて使用してもよい。

また、導電性感温材料５に含まれる樹脂としては、特に制限されず、公知の導電性感温材料に含まれる樹脂を用いることができる。樹脂のガラス転移温度は、感温性素子の使用態様に応じて適宜選択することができる。広い温度範囲に渡って被検体の温度を精度高く測定できる感温素子とする観点からは、樹脂のガラス転移温度は、温度検知部２１の温度測定範囲の上限値以上であることが好ましい。樹脂のガラス転移温度としては、好ましくは８０℃〜４００℃が挙げられる。なお、導電性感温材料に複数種類の樹脂が含まれる場合には、樹脂のガラス転移温度は、導電性感温材料に含まれる樹脂全体としてのガラス転移温度を意味する。

樹脂の具体例としては、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂；ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの中でも、広い温度範囲に渡って被検体の温度を精度高く測定できる感温素子とする観点からは、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂が好ましく、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂が特に好ましい。ガラス転移温度が２００℃以上の樹脂は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。

導電性感温材料５は、導電性粒子及び樹脂に加えて、さらに添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、特に制限されず、酸化チタン、アルミナ、マイカ等のＰＴＣ特性を備える導電性感温材料５に含まれる公知の添加剤を使用することができる。

また、導電性感圧材料７は、導電性感温材料５と同様に、導電性粒子にバインダーを添加してなるものである。本実施の形態１において、導電性感温材料５と導電性感圧材料７とは、同一の組成からなるが、異なっていてもよい。

＜１−４．検知精度の向上＞
再び図４を参照して、仮にＶＩ−ＶＩ断面が図１８のようになっていたとする。図１８におけるセンサシート１００は、本実施の形態１におけるセンサシート１に対応するものとする。また、第１配線電極群３００の各々（第１配線電極３００ａ、３００ｂ、３００ｃ）、第３配線電極群６００の各々（第３配線電極６００ａ，６００ｂ，６００ｃ）及び導電性感圧材料７００の各々（導電性感圧材料７００ａ，７００ｂ，７００ｃ）は、本実施の形態１における第１配線電極群３の各々（第１配線電極３ａ，３ｂ，３ｃ）、第３配線電極群６の各々（第３配線電極６ａ，６ｂ，６ｃ）及び導電性感圧材料７の各々（導電性感圧材料７ａ，７ｂ，７ｃ）にそれぞれ対応するものとする。

図１８においては、第３配線電極群６００の各々と、第１配線電極群３００の各々とが導電性感圧材料７００のみを介して対向している。この場合に、センサシートが弾性体によって加圧されると、第３配線電極群６００と第１配線電極群３００とは、導電性感圧材料７００を介して接触する。第３配線電極群６００と第１配線電極群３００とが接触すると、第３配線電極群６００と第１配線電極群３００との間に意図せず電流が流れてしまい、温度分布及び圧力分布の誤検知が生じる。本実施の形態１に従うセンサシート１においては、このような誤検知が生じないように、配線上の工夫が施されている。

再び図４を参照して、センサシート１の平面視において、第１配線電極群３の各々は、温度検知部２１及び圧力検知部２２（導電性感温材料５及び導電性感圧材料７の両方が配置されている位置）以外においては、細く形成されている（Ｂ方向に延びる位置（たとえば、３ａ１）も部分的に細く形成されている。）。また、第３配線電極群６の各々は、温度検知部２１及び圧力検知部２２以外においては、細く形成されている。そして、第１配線電極群３の各々は、温度検知部２１及び圧力検知部２２以外においては、第３配線電極群６の各々と重ならないように配置されている。たとえば、第１配線電極３ｂは、各温度検知部２１及び各圧力検知部２２においては、第３配線電極６ｂと重なっているが、温度検知部２１及び圧力検知部２２以外においては、Ｂ方向において導電性感圧材料７ｂの外側（左側）にずれている。

図６は、図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。すなわち、図６は、平面視において、導電性感温材料５及び導電性感圧材料７の両方が配置されている位置以外における断面図である。図６に示されるように、導電性感温材料５及び導電性感圧材料７の両方が配置されている位置以外において、第１配線電極群３の各々は、第３配線電極群６の各々と対向していない。さらに、第１配線電極群３の各々は、導電性感圧材料７の各々とも対向していない。したがって、弾性体によってセンサシート１に圧力が加えられたとしても、第１配線電極群３は、第３配線電極群６及び導電性感圧材料７と接触しない。したがって、第１及び第３配線電極間に流れる電流が抑制される。その結果、システム１０（図１）における温度分布及び圧力分布の誤検知が抑制される。

たとえば、弾性体によってセンサシート１に圧力が加えられたとしても、第１配線電極３ａは、第３配線電極６ａ及び導電性感圧材料７ａに接触しない。これにより、第１及び第３配線電極間に流れる電流が抑制され、その結果、システム１０における温度分布及び圧力分布の誤検知が抑制される。

図７は、センサシート１を含むシステム１０における検知結果を示す図である。図７に示されるように、左方は温度分布の検知結果を示し各部位の温度が色で示されており、右方は圧力分布の検知結果を示し各部位の圧力が色で示されている。図７の左方を参照して、周囲の温度は全体的に同等であるため、全体的に同系統の色が出力されている。すなわち、温度分布の誤検知が抑制されているといえる。また、図７の右方を参照して、領域Ａ１０のみに圧力が加えられており、領域Ａ１０のみにおいて圧力が検知されている（色が表れている。）。すなわち、圧力分布の誤検知が抑制されているといえる。

＜１−５．製造方法＞
再び図２を参照して、センサシート１は、たとえば、以下の手順で製造される。まず、フィルム基材２の上に第１配線電極群３をスクリーン印刷により形成する。第１配線電極群３の各々は、平面視において図４に示されるような形状となるように印刷される。次に、第１配線電極群３と直交するように、複数の帯状の導電性感温材料５をスクリーン印刷により平行に形成する。続いて、導電性感温材料５上に第２配線電極群４をスクリーン印刷により形成する。

そして、フィルム基材８の上に第３配線電極群６をスクリーン印刷により形成する。第３配線電極群６の各々は、平面視において図４に示されるような形状となるように印刷される。次に、第３配線電極群６上に、複数の帯状の導電性感圧材料７をスクリーン印刷により平行に形成する。

そして、導電性感温材料５及び導電性感圧材料７の両方が配置されている位置において、第１配線電極群３と第３配線電極群６とが対向するように、フィルム基材２とフィルム基材８とを貼り合わせる。これにより、センサシート１が完成する。

なお、第１配線電極群３、第２配線電極群４、第３配線電極群６、導電性感温材料５、及び、導電性感圧材料７をスクリーン印刷によって形成しているが、これに限定されず、インクジェット印刷や転写式により形成してもよい。また、第１配線電極群３、第２配線電極群４及び第３配線電極群６を、基板配線技術（銅エッチング等）により配線してもよい。これにより、非常に薄く（たとえば、０．１ｍｍ）、かつ、柔軟性のあるセンサシート１を成形することができる。

＜１−６．特徴＞
以上のように、本実施の形態１に従うセンサシート１においては、第１配線電極群３及び第３配線電極群６は、平面視において、導電性感温材料５及び導電性感圧材料７の両方が配置されている位置以外で重ならないように配置されている。したがって、弾性体によってセンサシート１に圧力が加えられたとしても、導電性感温材料５及び導電性感圧材料７の両方が配置されている位置以外において、第１配線電極群３と第３配線電極群６とが接触しないため、第１配線電極群３と第３配線電極群６との間に意図しない電流が流れることが抑制される。その結果、センサシート１によれば、温度分布及び圧力分布の誤検知を抑制することができる。

＜１−７．変形例＞
以上、実施の形態１について説明したが、本発明は、上記実施の形態１に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。以下、上記実施の形態１の変形例について説明する。

＜１−７−１＞
上記実施の形態１において、第３配線電極群６の各々は、温度検知部２１及び圧力検知部２２以外においては、細く形成されていた。しかしながら、第３配線電極群６の各々は、温度検知部２１及び圧力検知部２２以外において、必ずしも細く形成される必要はない。

図８は、第１変形例における要部の一部の拡大図である。図８に示されるように、この変形例において、温度検知部２１及び圧力検知部２２以外における第３配線電極群６の各々の太さは、温度検知部２１及び圧力検知部２２における太さと同一である。このような構成であっても、平面視において、温度検知部２１及び圧力検知部２２以外で、第１配線電極群３の各々と、第３配線電極群６の各々とが重なっていなければよい。

＜１−７−２＞
上記実施の形態１において、第１配線電極群３の各々の太さは、Ｂ方向に延びる位置においても細く形成されていた（図４の３ａ１参照）。しかしながら、第１配線電極群３の各々の太さは、Ｂ方向に延びる位置において、必ずしも細く形成される必要はない。

図９は、第２変形例における要部の一部の拡大図である。図９に示されるように、この変形例において、第１配線電極群３の各々のうち、Ｂ方向に延びる位置（たとえば、３ａ１）は細くなっていない。このような構成であっても、平面視において、温度検知部２１及び圧力検知部２２以外で、第１配線電極群３の各々と、第３配線電極群６の各々とが重なっていなければよい。

＜１−７−３＞
図１０は、第３変形例における要部の一部の拡大図である。図１０に示されるように、この変形例において、温度検知部２１及び圧力検知部２２以外における第３配線電極群６の各々の太さは、温度検知部２１及び圧力検知部２２における太さと同一である。また、第１配線電極群３の各々のうち、Ｂ方向に延びる位置（たとえば、３ａ１）は細くなっていない。このような構成であっても、平面視において、温度検知部２１及び圧力検知部２２以外で、第１配線電極群３の各々と、第３配線電極群６の各々とが重なっていなければよい。

＜１−７−４＞
上記実施の形態１において、第１配線電極群３の各々と第３配線電極群６の各々とは、平面視において異なる形状とされた。すなわち、第１配線電極群３の各々は、Ｂ方向に延びる位置において細く形成されていたのに対して（図４の３ａ１参照）、第３配線電極群６の各々は、Ｂ方向に延びる位置において細く形成されていなかった。その結果、第１配線電極群３の各々と、第３配線電極群６の各々とが左右対称な形状とはなっていなかった。また、上記実施の形態１において、導電性感圧材料７は、Ａ方向に連続的に形成されていた。しかしながら、第１配線電極群３及び第３配線電極群６の形状、並びに、導電性感圧材料７の形状はこれに限定されない。

図１１は、第４変形例における要部の一部の拡大図である。図１１に示されるように、第１配線電極群３の各々と、第３配線電極群６の各々とが平面視において左右対称な形状とされてもよい。また、導電性感圧材料７は、必ずしもＡ方向に連続的に形成される必要はなく、たとえば、第２配線電極群４の各々と交差する位置にのみ形成されてもよい。このような構成であっても、平面視において、温度検知部２１及び圧力検知部２２以外で、第１配線電極群３の各々と、第３配線電極群６の各々とは重ならない。したがって、このような構成であっても、温度分布及び圧力分布の誤検知を抑制することができる。

［２．実施の形態２］
上記実施の形態１においては、導電性感温材料５及び導電性感圧材料７の両方が配置されている位置以外において、第１配線電極群３の各々と第３配線電極群６の各々とが重ならないように配置され、これにより、第１配線電極群３と第３配線電極群６との間に意図しない電流が流れることが抑制された。本実施の形態２においては、上記実施の形態１とは異なり、絶縁材料を用いることによって、第１配線電極群３と第３配線電極群６との間に意図しない電流が流れることが抑制される。

図１２は、本実施の形態２に従うセンサシート１００Ａの要部の一部の拡大図である。ここでは、図１２と図１６との異なる点を中心に説明する。

図１２に示されるように、センサシート１００Ａにおいて、導電性感温材料５００ａのＡ方向上方には、絶縁材料９００ｃによって絶縁層が形成されている。Ａ方向における、導電性感温材料５００ａと導電性感温材料５００ｂとの間の領域には、絶縁材料９００ａによって絶縁層が形成されている。Ａ方向における、導電性感温材料５００ｂと導電性感温材料５００ｃとの間の領域には、絶縁材料９００ｂによって絶縁層が形成されている。導電性感温材料５００ｃのＡ方向下方には、絶縁材料９００ｄによって絶縁層が形成されている。

なお、ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面は、図１７に示されるものと同様であり、温度分布及び圧力分布の検知の仕組みは従来と同様である。

図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。図１３に示されるように、第１配線電極群３００の各々の上方には、絶縁材料９００ｂにより絶縁層が形成されている。すなわち、第１配線電極群３００の各々と、第３配線電極群６００の各々との間には、絶縁層が形成されている。

したがって、弾性体によってセンサシート１００Ａに圧力が加えられたとしても、導電性感温材料５００及び導電性感圧材料７００の両方が配置されている位置以外においては、第１配線電極群３００と第３配線電極群６００との間に絶縁材料９００が存在するため、第１及び第３配線電極間に流れる電流が抑制される。その結果、センサシート１００Ａによれば、温度分布及び圧力分布の誤検知を抑制することができる。

なお、本実施の形態２においては、導電性感温材料５００及び導電性感圧材料７００の両方が配置されている位置以外において、第１配線電極群３００の上方（フィルム基材２００側）に絶縁層が形成されたが、第３配線電極群６００の下方（フィルム基材８００側）に絶縁層が形成されてもよい。また、絶縁層は、いずれか一方ではなく、両方に形成されてもよい。

［３．実施の形態３］
上記実施の形態２においては、各導電性感温材料５００の間の領域のみにおいて、絶縁層が形成された。本実施の形態３においては、フィルム基材２００上の全体に渡って、絶縁層が形成される。以下、実施の形態２と異なる点を中心に説明する。

図１４は、本実施の形態３に従うセンサシート１００Ｂの要部の一部の拡大図である。図１４におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面は、図１３と同様である。すなわち、本実施の形態３においても、上記実施の形態２と同様の仕組みによって、第１配線電極群３００と第３配線電極群６００との間に意図しない電流が流れることが抑制される。

上述のように、本実施の形態３においては、フィルム基材２００上の全体に渡って絶縁層が形成されている。したがって、仮に特に工夫が施されていないとすれば、導電性感温材料５００と導電性感圧材料７００との両方が存在する位置においても、第１配線電極群３００と第２配線電極群４００との間に絶縁層が存在するため、第１配線電極群３００と第２配線電極群４００との間に流れる電流が抑制されてしまう。この場合には、温度分布を適切に検知することができなくなってしまう。そこで、本実施の形態３においては、導電性感温材料５００と導電性感圧材料７００との両方が存在する位置において、工夫が施されている。

図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ断面図である。すなわち、図１５は、導電性感温材料５００と導電性感圧材料７００との両方が存在する位置を含む断面図である。

図１５に示されるように、導電性感温材料５００と導電性感圧材料７００との両方が存在する位置において、絶縁材料９１０によって形成される絶縁層にはビアＶ（ビアＶａ，Ｖｂ，Ｖｃ）が形成されている。そして、第１配線電極群３００Ａの各々は、各ビアＶを貫通し、絶縁層の外側（上方）に露出している。その結果、第１配線電極群３００と第２配線電極群４００とが電気的に絶縁されることが回避されている。

このように、本実施の形態３に従うセンサシート１００Ｂにおいては、平面視において導電性感温材料５００及び導電性感圧材料７００の両方が配置されている位置か否かに拘わらず、第１配線電極群３００が絶縁材料９００によって被覆されている。したがって、センサシート１００Ｂによれば、絶縁材料９００を塗布する領域が比較的広いため、上記実施の形態２よりも、絶縁材料９００を容易に塗布することができる。また、センサシート１００Ｂにおいては、絶縁材料９００によって被覆された第１配線電極群３００は、ビアＶを貫通するように構成されている。したがって、センサシート１００Ｂによれば、第１配線電極群３００と第２配線電極群４００とが電気的に絶縁されることを回避することができる。

なお、本実施の形態３においては、第１配線電極群３００の上方（フィルム基材２００側）に絶縁層が形成されたが、第３配線電極群６００の下方（フィルム基材８００側）に絶縁層が形成されてもよい。この場合には、導電性感温材料５００及び導電性感圧材料７００の両方が配置されている位置において絶縁層に形成されるビアＶを、第３配線電極群６００が貫通することになる。また、絶縁層は、いずれか一方ではなく、両方に形成されてもよい。

１，１００，１００Ａ，１００Ｂ センサシート、２，２００ フィルム基材、３，３００ 第１配線電極群、３ａ，３ｂ，３ｃ，３００ａ，３００ｂ，３００ｃ 第１配線電極、４，４００ 第２配線電極群、４ａ，４ｂ，４ｃ，４００ａ，４００ｂ，４００ｃ 第２配線電極、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５００，５００ａ，５００ｂ，５００ｃ 導電性感温材料、６，６００ 第３配線電極群、６ａ，６ｂ，６ｃ，６００ａ，６００ｂ，６００ｃ 第３配線電極、７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７００，７００ａ，７００ｂ，７００ｃ 導電性感圧材料、８，８００ フィルム基材、１０ システム、２１，２１ａ 温度検知部、２２，２２ａ 圧力検知部、４０ ＰＣ、５０ コネクタ、９００，９００ａ，９００ｂ，９００ｃ，９１０ 絶縁材料、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ１０ 領域、Ｖ，Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ ビア。

Claims (5)

1. 第１層に配置された複数の第１配線電極と、
   前記第１層に隣接する第２層に配置されており、かつ、平面視において各々が前記複数の第１配線電極と交差する複数の第２配線電極と、
   前記第２層に隣接する第３層に配置されており、かつ、平面視において各々が前記複数の第２配線電極と交差する複数の第３配線電極と、
   前記第１及び第２層の間であって、平面視において前記第１及び第２配線電極が交差する位置の各々に配置された導電性感温材料と、
   前記第２及び第３層の間であって、平面視において前記第２及び第３配線電極が交差する位置の各々に配置された導電性感圧材料とを備え、
   前記第１及び第３配線電極は、平面視において、前記導電性感温材料及び前記導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外で重ならないように配置されている、センサシート。
2. 前記第１配線電極は、平面視において、前記導電性感温材料及び前記導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外で、前記導電性感圧材料とも重ならないように配置されている、請求項１に記載のセンサシート。
3. 第１層に配置された複数の第１配線電極と、
   前記第１層に隣接する第２層に配置されており、かつ、平面視において各々が前記複数の第１配線電極と交差する複数の第２配線電極と、
   前記第２層に隣接する第３層に配置されており、かつ、平面視において各々が前記複数の第２配線電極と交差する複数の第３配線電極と、
   前記第１及び第２層の間であって、平面視において前記第１及び第２配線電極が交差する位置の各々に配置された導電性感温材料と、
   前記第２及び第３層の間であって、平面視において前記第２及び第３配線電極が交差する位置の各々に配置された導電性感圧材料と、
   平面視において前記導電性感温材料及び前記導電性感圧材料の両方が配置されている位置以外で、前記第１及び第３配線電極の少なくとも一方を被覆するように構成された第１絶縁材料とを備える、センサシート。
4. 平面視において前記導電性感温材料及び前記導電性感圧材料の両方が配置されている位置で、前記第１及び第３配線電極の少なくとも一方を被覆するように構成された第２絶縁材料をさらに備え、
   前記第２絶縁材料によって形成される絶縁層にはビアが形成されており、
   前記第１及び第３配線電極のうち前記第２絶縁材料によって被覆された配線電極は、前記ビアを貫通するように構成されている、請求項３に記載のセンサシート。
5. 前記複数の第２配線電極の各々は、平面視において、前記複数の第１配線電極と直交し、
   前記複数の第３配線電極の各々は、平面視において、前記複数の第２配線電極と直交する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサシート。