JP2022076611A - 応力センサ、その製造方法、及びセンサシート - Google Patents

Abstract

【課題】圧力及びせん断力が検知可能で、かつ、より微細化、高集積化した高精度な応力センサを提供する。【解決手段】応力センサ１００は、複数の検知部として、対向配置された２つの電極間に圧力感知層２Ａが介装されて押圧力を検知する１又は２以上の圧力検知部２と、対向配置された２つの電極間にせん断力感知層３Ａ、４Ａが介装されてせん断力を検知する１又は２以上のせん断力検知部３、４と、を備える。上記複数の検知部が積層され、隣り合う検知部間に基材を介挿した。【選択図】図１

Description

本発明は、押圧力（以下、単に圧力とも記載する）及びせん断力を共に検知可能な応力センサに関する技術である。なお、応力センサに対し押圧力などの外力を負荷するものには、特に限定はない。

応力センサは、例えば上下２つの電極を対向させ、その２つの電極間に導電膜や絶縁膜からなる感知層を挟み込んだ構造となっている。この応力センサは、入力した応力によって感知層が変形することで、電極間の距離や対向した電極の対向面積の変化を電気信号として検知し、抵抗値変化あるいは容量値変化を押圧力やせん断力としてセンシングする。

こういった応力センサは、生体内のモニタリングなどへの応用が期待されている。生体内のセンシングでは、センサを埋め込んだ被測定対象に掛かる負担を軽減するため、センササイズはより微細化していることが望ましい。また、一定面積あたりの力の測定精度を上げるためには、センシング部分を集積化することが望ましい。したがって、応力センサの更なる微細化、高集積化が要求される。

例えば、特許文献１には、複数の行電極と複数の列電極が交差して対向するように配置された２枚の基材の間に導電膜を挟み込んだ抵抗型の感圧センサ（応力センサ）が記載されている。この感圧センサでは、圧力が入力されると導電膜同士が接触することにより、表面形状が変形し接触面積が変化する。これにより、導電状態が変化し、その対向した電極間の抵抗値の変化量を圧力として検出する。

また、特許文献２には、上下２つの形状の異なる電極が重なるように対向させ、その間に導電膜あるいは絶縁膜からなる感知層を挟み込んだ応力センサが記載されている。この応力センサでは、せん断力が入力されると導電膜の形状が変化することにより、対向した電極の重なった領域の面積が変化する。これにより電極間の抵抗値あるいは容量値が変化し、その変化量をせん断力として検出する。

更に、特許文献３には、変形に異方性を有する絶縁膜が、対向した電極に挟み込まれた容量型応力センサが記載されている、この特許文献３には、圧力及びせん断力のセンシング部分が基材の表面に対し垂直方向に積層され、微細化、高集積化が可能な応力センサが開示されている。

特開２０１７‐７２４７２号公報 特開２０１８‐１１５８７３号公報 特開２０１２‐２４７２９７号公報

しかし、特許文献１のような抵抗型の応力センサでは、せん断力の検出ができないという問題点があった。
また、特許文献２のようなせん断力の検知が可能な応力センサでは、圧力及びせん断力を平面視で互いに異なる位置に配置されたセンシング部分で検知するため、応力センサ上の押える場所により、センシング精度が下がる可能性があった。また、平面展開されている分、センシング部分の面積が広いため、更なる微細化に限界があった。
更に、特許文献３のような容量型の応力センサでは、絶縁膜にスリットやセル、突起列などの構造を形成し、変形の異方性を付与しているため、構造の形成、あるいは変形の制御が困難で、センシングの精度が低くなるおそれがある。
本発明は、このような点に着目してなされたものであり、圧力及びせん断力が検知可能で、かつ、より微細化、高集積化した高精度な応力センサを提供することを目的とする。

課題解決のために、本発明の一態様の応力センサは、複数の検知部として、対向配置された２つの電極間に圧力感知層が介装されて押圧力を検知する１又は２以上の圧力検知部と、対向配置された２つの電極間にせん断力感知層が介装されてせん断力を検知する１又は２以上のせん断力検知部と、を備え、上記複数の検知部が積層され、隣り合う検知部間に基材を介挿した、ことを要旨とする。
また、本発明の態様は、複数の検知部として、対向配置された２つの電極間に圧力感知層が介装されて押圧力を検知する１又は２以上の圧力検知部と、対向配置された２つの電極間にせん断力感知層が介装されてせん断力を検知する１又は２以上のせん断力検知部と、を備え、上記複数の検知部が積層され、隣り合う検知部間に基材を介挿した構造の応力センサを作製する応力センサの製造方法であって、一の基材の両面又は片面に電極と感知層とをこの順に積層してなる検知部構成物を複数形成し、複数の上記検知部構成物を、対向した感知層同士を接合するようにして積層し、接合する感知層同士は、上記圧力感知層又は上記せん断力感知層のうちの、同じ種類の感知層同士となるように設定する、ことを要旨とする。
また、本発明の態様は、１の第２の基材の一方の面側に、上記態様の応力センサが複数配置された、センサシートである。

本発明の態様によれば、１つのセンサで圧力及びせん断力が検知可能である。更に、本発明の態様によれば、圧力検知部及びせん断力検知部を個別に平面に配列させる場合に比べ、応力センサを微細化、高集積化し、かつセンシングの精度を向上することが可能となる。

本発明に基づく実施形態に係る応力センサを説明する模式図であり、（ａ）は、透視的に図示した斜視図、（ｂ）は断面図である。 本発明に基づく実施形態に係るセンサシートを説明する模式図であり、（ａ）は透視的に図示した斜視図、（ｂ）は断面図である。 圧力検知部を説明する模式図であり、（ａ）は下部圧力感知層の平面図、（ｂ）は上部圧力感知層の平面図、（ｃ）は断面図である。 せん断力検知部を説明する図であり、（ａ）は下部せん断力感知層の平面図、（ｂ）は上部せん断力感知層の平面図、（ｃ）は断面図である。 直交方向せん断力検知部を説明する図であり、（ａ）は下部せん断力感知層の平面図、（ｂ）は上部せん断力感知層の平面図、（ｃ）は断面図である。 本発明に基づく実施形態に係る圧力測定方法のイメージ図である。 本発明に基づく実施形態に係るせん断力測定方法のイメージ図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（構成の概要）
本実施形態の応力センサは、複数の検知部を備える。複数の検知部は、対向配置された２つの電極間に圧力感知層が介装されて押圧力を検知する１又は２以上の圧力検知部と、対向配置された２つの電極間にせん断力感知層が介装されてせん断力を検知する１又は２以上のせん断力検知部と、を備える。その複数の検知部が、厚さ方向（電極の対向方向）に向けて積層すると共に、隣り合う検知部間に基材が介挿されている。

積層させる検知部の順番に特に制限はない。例えば、最下部に圧力検知部を配置しても良いし、圧力検知部とせん断力検知部とが交互に積層されていても良い。
また、積層された複数の検知部における、積層方向の一端部側及び他端部側にそれぞれ第２の基材が設けられている。すなわち、上下で対をなす２つの第２の基材間に、複数の検知部が積層された状態で配置されている。

ここで、検知部間に介挿された基材を、上下両端部に配置された第２の基材と区別する場合には、第１の基材と記載する。第１の基材と第２の基材とは、同じ材料や寸法で構成されていても良いし、違う材料や寸法で構成されていても良い。また、複数の第１の基材が同じ材料や寸法で構成されていなくても良い。上下の第２の基材についても同様である。

また本実施形態では、圧力感知層は、厚さ方向の途中位置を境として、上側の上部圧力感知層と下側の下部圧力感知層とに分かれており、上側の上部圧力感知層と下側の下部圧力感知層との対向面が接合（電気的に接続）して上記圧力感知層が構成される。
同様に、せん断力感知層は、厚さ方向の途中位置を境として、上側の上部せん断力感知層と下側の下部せん断力感知層とに分かれており、上側の上部せん断力感知層と下側の下部せん断力感知層との対向面が接合（電気的に接続）して上記せん断力感知層が構成される。

例えば、各圧力検知部の圧力感知層を、上部圧力感知層と下部圧力感知層を対向して対向面同士を貼り合わせることで構成する。また、各せん断力検知部のせん断力感知層を、上部せん断力感知層と下部せん断力感知層を対向して対向面同士を貼り合わせて構成する。このとき、上部圧力感知層、下部圧力感知層、上部せん断力感知層、下部せん断力感知層の各感知層を、基材の一方の面側に電極を介して積層した部品の状態で、上記貼り合わせの処理を行うと良い。

またこのとき、各々の第１の基材の両面及び第２の基材の片面に対し、それぞれいずれかの感知層を電極を介して積層してなる部品（検知部構成物）として作製し、その検知部構成物を、同じ種類の感知層同士を貼り付けるようにして順番に積層していけば、本実施形態の応力センサが製造できる。例えば、一の第１の基材の両面にそれぞれ、電極と感知層とをこの順に積層してなる検知部構成物を複数形成すると共に、各第２の基材の片面に対し電極と感知層とをこの順に積層してなる検知部構成物を用意し、その複数の上記検知部構成物について、対向させた感知層同士を接合するようにして積層し、接合する感知層同士は、上記圧力感知層又は上記せん断力感知層のうちの、同じ種類の感知層同士となるように設定する、と良い。
基材の厚さ方向からみて、１又は２以上の圧力検知部と１又は２以上のせん断力検知部の位置関係、すなわち、積層された複数の検知の位置関係に特に限定はないが、センシング精度の観点から、各圧力検知部と各せん断力検知部が同軸に配置されることが好ましい。

圧力検知部は、対向配置された上下２つの圧力感知層が貼り合わせられて押圧力（基材の厚さ方向の力）を検知する。圧力検知部は、基材の厚さ方向からみて、２つの電極が重なる領域の面積が、応力センサに入力されるせん断変形の大きさに関係無く、２つの電極のうちの面積が小さい側の電極の面積に等しくなるように、２つの電極の形状及び配置が構成されている。
圧力検知部は、例えば、基材の厚さ方向からみて、２つの電極が重なる領域が、無負荷状態では面積の大きな側の電極の中央部に配置される。更に、基材における面内方向のいずれの方向においても、面積の小さい側の電極の端から面積の大きい側の電極の端までの距離が、設計上のせん断変形の最大値よりも大きくなるように、２つの電極の形状及び配置が構成される。

せん断力検知部は、対向配置された上下２つのせん断力感知層が貼り合わせられてせん断力（基材の面内方向の力）を検知する。各せん断力検知部は、対向配置された２つの電極の形状が異なり、対向配置された２つの電極は、基材の厚さ方向からみて、検知するせん断力検知方向へのせん断変位に応じて、２つの電極の重なる領域の面積が変化すると共に、検知するせん断力検知方向と直交する方向のせん断変位に対し２つの電極の重なる領域は一定に維持されるように構成されている。２以上のせん断力検知部を備える場合には、各せん断力検知部のせん断を検知するせん断力検知方向が直交した２方向に揃うように配置することが好ましい。

せん断力検知部は、例えば、基材の厚さ方向からみて、検知するせん断力検知方向には、一方の電極に対し他方の電極が、設計上のせん断変形の最大値よりも大きくはみ出しており、検知するせん断力検知方向と直交する方向には、上記のはみ出し部分を除き、面積が小さい側の電極は、面積の大きい側の電極の領域の内に位置するように、２つの電極の形状及び配置が構成される。
全ての検知部は、基材の厚さ方向からみて、対向配置した電極が重なる領域の面積が、０．１ｍｍ^２以上１．５ｍｍ^２以下であることが好ましい。また、応力センサを構成する全電極が重なる領域の面積が、０．１ｍｍ^２以上１．５ｍｍ^２以下であることが好ましい。
また、圧力感知層及びせん断力感知層の厚さが、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

上部圧力感知層と下部圧力感知層の貼り合わせ（接合）、及び上部せん断力感知層と下部せん断力感知層の貼り合わせ（接合）は、例えば、接着剤を用いて行う。接着剤を用いた貼り合わせの方法は、例えば、対向面同士を導電性の接着剤で貼り合わせる、上部圧力感知層と下部圧力感知層との貼り合わせ部の側面部分を接着剤で固定する、感知層周辺の基材上に接着剤を塗布して固定する方式等がある。状況に応じて適宜、公知の貼合わせ方法を選択すれば良い。

また、本実施形態のセンサシートが、１の第２の基材の一方の面側に、上記構成の応力センサが複数配置されて構成される。すなわち、共通の１つの第２の基材上に、複数の応力センサが配置されている。また、上側の第２の基材も、複数の応力センサに共通の１つの基材から構成される。各第１の基材は、複数の応力センサで共通に設けても良いし、各応力センサ毎に独立していても良い。
なお、基材の厚さ方向は、対向配置された２つ電極の対向方向、応力センサの厚さ方向と同義である。

（構成の詳細）
以下、本実施形態の応力センサの具体な構成例を、図面を参照しつつ説明する。
（応力センサ）
この例では、応力センサ１００は、図１に示すように、４つの基材１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが用いられ、１つの圧力検知部２と２つのせん断力検知部３、４とが積層された構成となっている。具体的には、積層された検知部２、３、４の最下部及び最上部に基材（第２の基材１ａ、１ｄ）が設けられると共に、隣り合う検知部２、３、４間に基材（第１の基材１ｂ、１ｃ）が介挿されている。すなわち、本実施形態の応力センサ１００は、複数の検知部２、３、４が基材１ｂ、１ｃを介して順次積層された構造となっている。

圧力検知部２は基材の厚さ方向の押圧力を検知する。２種類のせん断力検知部３、４は、せん断力検知方向が互いに直交した２種類のせん断力を検知する。２つのせん断力検知部３、４を区別する場合には、検出する方向がせん断力検知部３と直交するせん断力検知部を、直交方向せん断力検知部４と記載する。なお、２つのせん断力検知部３、４の互いのせん断力検知方向が、直交している必要は無く、平面視交差する方向であればよい。

本例の応力センサ１００は、図１に示すように、基材１ａの上に、圧力検知部２、基材１ｂ、せん断力検知部３、基材１ｃ、直交方向せん断力検知部４、及び基材１ｄの順で積層されて構成されている。ここで、各検知部２、３、４の積層関係は、図１に示す積層の位置関係に限定されず、任意の順番で配置することができる。また、積層される検知部として、２以上の圧力検知部２を有しても良いし、３以上のせん断力検知部３、４を有しても良い。

基材１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、生体の有する曲面に設けることを考慮すると、可撓性を有することが好ましい。ここで、基材１ｂ、１ｃが第１の基材を構成し、基材１ａ、１ｄが第２の基材を構成する。
圧力検知部２は、基材１ａの一方の面側（上面側）に積層された第１下部電極２ａと第１下部導電膜２ｃと、基材１ｂの一方の面側（下面側）に積層された第１上部電極２ｂと第１上部導電膜２ｄとを有し、第１下部導電膜２ｃと第１上部電極２ｂとが対向配置され、貼り合わせられて構成される。第１下部導電膜２ｃは下部圧力感知層を構成し、第１上部導電膜２ｄは上部圧力感知層を構成する。

せん断力検知部３は、基材１ｂの反対の面側（上面側）に積層された第２下部電極３ａと第２下部導電膜３ｃと、基材１ｃの一方の面側（下面側）に積層された第２上部電極３ｂと第２上部導電膜３ｄとを有し、第２下部導電膜３ｃと第２上部導電膜３ｄが対向配置され、貼り合わせられて構成される。
直交方向せん断力検知部４は、基材１ｃの反対の面側（上面側）に積層された第３下部電極４ａと第３下部導電膜４ｃと、基材１ｄの一方の面側（下面側）に積層された第３上部電極４ｂと第３上部導電膜４ｄとを有し、第３下部導電膜４ｃと第３上部電極４ｂとが対向配置され、貼り合わせられて構成される。
第２下部導電膜３ｃと第３下部導電膜４ｃは下部せん断力感知層を構成し、第２上部導電膜３ｄと第３下部導電膜４ｃは上部せん断力感知層を構成する。

（センサシート２００）
センサシート２００は、上記構成の複数の応力センサ１００が、共通の基材１ａの面に沿って２次元平面状に配置（配列）されて構成されている。
本例のセンサシート２００は、図２に示すように、平面配置された複数の応力センサ１００を有し、各応力センサ１００の第１の基材１ｂ、１ｃ、及び第２の基材１ａ、１ｄが共有された構造となっている。すなわち、基材１ａと基材１ｂの間に２つ以上の圧力検知部２が配置され、基材１ｂと基材１ｃの間に２つ以上のせん断力検知部３が配置され、基材１ｃと基材１ｄの間に２つ以上の直交方向せん断力検知部４が配置されて構成されている。

ここで、圧力検知部２とせん断力検知部３、又は直交方向せん断力感知層４の位置関係は、図２（ｂ）に示す位置関係に限定されず、任意の順番、任意の位置関係で配置することができるが、図２（ｂ）に示すように、各応力センサ１００毎に検知部が同軸に配置されることが好ましい。
また、１の対向する基材間（例えば、対向する基材１ａ－１ｂ間）に平面配置される複数の検知部が同一種類の検知部でなくても良い。また、第１の基材１ｂ、１ｃは、各応力センサ１００毎に個々に設けられていてもよい。

ここで、センサシート２００のセンシング精度は、単位面積当たりの平面視での各検知部の数に依存する。単位面積当たりの検知部の数が多ければ多いほど、検出精度（応力分布などの検出精度）が向上する。つまり、平面視における各検知部のサイズを小さくし、検知部の密度を増やせば、検出精度が高くなる。ただし、より正確に押圧力及びせん断力を検知するため、圧力検知部２の合計面積は基材面積の４分の１以上占め、せん断力検知部３、及び直交方向せん断力検知部４の合計面積も４分の１以上占めることが好ましい。また、応用先の需要に応じて各検知部のサイズと密度を調整することで、センサシート２００の検出精度を調整することができる。

更に、詳細に説明する。
＜圧力検知部２＞
本実施形態の圧力検知部２は、図３に示すように、基材１ａ上に第１下部電極２ａ、第１下部導電膜２ｃの順に積層して形成し、基材１ｂ上に第１上部電極２ｂ、第１上部導電膜２ｄの順に積層して形成して、第１下部導電膜２ｃと第１上部導電膜２ｄとの対向面を貼り合わせることで接合され構成される。接合した第１下部導電膜２ｃと第１上部導電膜２ｄとで圧力感知層２Ａが形成される。この圧力検知部２は、基材表面に対し垂直方向（基材の厚さ方向）の圧力を検知するための層（検知部）である。
なお、図３（ｃ）では、第１下部導電膜２ｃと第１上部導電膜２ｄを分離した状態で図示している。図４（ｃ）、図５（ｃ）についても同様である。

応力センサ１００及びセンサシート２００として安定して動作可能とするため、第１下部導電膜２ｃは、第１下部電極２ａを被覆し、第１下部電極２ａが第１上部電極２ｂより面積が大きいことが好ましい。第１上部電極２ｂは、第１下部電極２ａと完全に重なるように設定されていればよい。図３（ａ）における符号Ｌａｐ２は、平面視における、上下で対となる電極２ａ、２ｂが重なる領域を示す。なお、第１上部電極２ｂが第１下部電極２ａよりも相対的に面積が大きい構成でもよい。

このとき、応力センサ１００及びセンサシート２００にせん断力が入力されてせん断変位が生じても、第１下部電極２ａと第１上部電極２ｂが重なった領域Ｌａｐ２の面積が変化しないように、第１下部電極２ａと第１上部電極２ｂの電極面積が異なり、入力されたせん断力でせん断変位が発生しても、基材の厚さ方向からみて、２つの電極２ａ、２ｂが重なる領域Ｌａｐ２の面積が、２つの電極２ａ、２ｂのうちの面積が小さい側の電極２ｂの面積に等しくなるように配置されている。本構成例の場合、第１上部電極２ｂは、第１下部電極２ａの内部に完全に重なり、重なった領域Ｌａｐ２の面積は第１上部電極２ｂの面積に等しく配置されている。

更に、任意の方向のせん断変位に対応可能なように、基材の厚さ方向において、無負荷の状態で、第１下部電極２ａと第１上部電極２ｂの中央が同じ位置に配置されることが望ましい。
ただし、相対的に、面積が小さい電極２ｂの面積は０．１ｍｍ^２以上１．５ｍｍ^２以下で、面積が大きい電極２ａの面積は０．２ｍｍ^２以上３．０ｍｍ^２以下で、第１下部電極２ａあるいは第１上部電極２ｂの面積の半分以上を占めることが好ましい。また、第１下部電極２ａ及び第１上部電極２ｂの形状は限定されず、例えば、矩形、円形、三角形などが選択できる。

また、第１下部導電膜２ｃと第１上部導電膜２ｄとの接合は、両者２ｃ、２ｄの対向面間に導電性の接着剤を塗布する代わりに、第１下部導電膜２ｃと第１上部導電膜２ｄとの貼り合わせ部の側面部分に塗布したり、第１下部導電膜２ｃと第１上部導電膜２ｄの周辺の基材間に接着剤を塗布したりするような、貼合わせ方法を採用しても良い。基材間に接着剤を塗布する方法は、対向する基材間の距離を規制する方法であり、この場合には、硬化後の接着剤が弾性を有することが好ましい。

＜せん断力検知部３＞
せん断力検知部３は、図４に示すように、基材１ｂ上に第２下部電極３ａ、第２下部導電膜３ｃの順に積層して形成し、基材１ｃ上に、第２上部電極３ｂ、第２上部導電膜３ｄの順に積層して形成して、第２下部導電膜３ｃと第２上部導電膜３ｄとの対向面が貼り合わされることで接合され構成される。接合した第２下部導電膜３ｃと第２上部導電膜３ｄとでせん断力感知層３Ａが構成される。せん断力検知部３は、基材表面に平行な方向（基材の面内方向）のせん断力を検知するための層である。

ここで、安定して動作可能とするため、第２導電膜３ｃは第２下部電極３ａを被覆し、第２下部電極３ａが第２上部電極３ｂより面積が大きいことが好ましい。もっとも、第２導電膜３ｃは、少なくとも第２下部電極３ａと第２上部電極３ｂとの対向位置（重なる領域Ｌａｐ３）に存在していればよい。相対的に第２上部電極３ｂが大きくなる構成でも良い。

更に、せん断力検知部３は、検出するせん断方向に直交した方向の直交せん断力が入力されても、第２下部電極３ａと第２上部電極３ｂが重なった領域Ｌａｐ３の面積が変化されることなく、且つ、第２下部電極３ａと第２上部電極３ｂは、検出するせん断方向に沿った方向の変位に対し電極間の重なる領域Ｌａｐ３の大きさが変化する必要がある。本構成例の場合、直交方向において、第２上部電極３ｂは第２下部電極３ａの内部に重なる。ここで、せん断力を感知するため、第２下部電極３ａ及び第２上部電極３ｂの中央をずらし、第２上部電極３ｂは第２下部電極３ａの片側にはみ出し、重なった領域の面積３０は第２上部電極３ｂの面積より小さく配置し、部分的に重なることが好ましい。

ただし、第２下部電極３ａ及び第２上部電極３ｂの面積が０．２ｍｍ^２以上３．０ｍｍ^２以下であり、２つの電極が重なった領域３Ａの面積Ｌａｐ３が、０．１ｍｍ^２以上１．５ｍｍ^２以下で、第２下部電極３ａあるいは第２上部電極３ｂの面積の半分以上を占めることが好ましい。また、第２下部電極３ａ及び第２上部電極３ｂの形状は限定されず、例えば、矩形、円形、三角形などが選択できる。
また、導電膜３ｃと導電膜３ｄの上に接着剤を塗布せず、導電膜３ｃと導電膜３ｄの周辺の基材上に接着剤を塗布し、貼り合わせる方式を採用している。すなわち、貼り合わせ方法は上述の方法を採用すればよい。

＜直交方向せん断力検知部４＞
直交方向せん断力検知部４は、図５に示すように、基材１ｃ上に、第３下部電極４ａ、第３下部導電膜４ｃの順に積層して形成し、基材１ｄ上に、第３上部電極４ｂ、第３上部導電膜４ｄの順に積層して形成して、第３下部導電膜４ｃと第３上部導電膜４ｄとの対向面が貼り合わされることで接合され構成される。接合した第３下部導電膜４ｃと第３上部導電膜４ｄとでせん断力感知層４Ａが形成される。直交方向せん断力検知部４は、基材表面に平行し、せん断力検知部３のせん断力検知方向と直交したせん断力を検知するための層である。
Ｌａｐ４は、上下の電極の重なり領域を示す。

直交方向せん断力検知部４に構成する第３下部電極４ａ、第３下部導電膜４ｃ、第３上部電極４ｂ、及び第３上部導電膜４ｄの位置関係はせん断力感知部３の第２下部電極３ａ、第２導電膜３ｃ、第２上部電極３ｂ、及び第２上部導電膜３ｄと同じで、直交方向せん断力検知部４は、せん断力検知部３の第２下部電極３ａと第２上部電極３ｂが重なった領域の中央を軸として、９０度回転したものである。ここでは、反時計回りに９０度回転したが、時計回りに９０度回転しても良い。また、回転角度は、９０度以外の角度でもよい。

応力センサ１００及びセンサシート２００において、各感知層の下部電極と上部電極が重なった領域の面積は、０．１ｍｍ^２以上１．５ｍｍ^２以下であることが好ましく、特に０．５ｍｍ^２以上１．５ｍｍ^２以下であることがより好ましい。
その理由は次の通りである。重なった領域の面積が０．５ｍｍ^２以下０．１ｍｍ^２以上であると、応力センサ１００及びセンサシート２００として機能するが、せん断力の検出精度が下がる。ただし、重なった領域の面積が０．１ｍｍ^２より小さい値であると、せん断力を検出するのが難しく、応力センサ１００及びセンサシート２００として機能しなくなるおそれがある。一方、重なった領域の面積が１．５ｍｍ^２より大きい値であると、電極の面積が３．０ｍｍ^２より大きいため、応力センサ１００の微細化及びセンサシート２００の高集積化を達成することが困難となるおそれがある。ただし、各感知層の下部電極と上部電極が重なった領域の面積は異なっても構わない。また、圧力検知部２、せん断力検知部３、直交方向せん断力検知部４をそれぞれ形成する際、任意の位置合わせマークを用いて、位置合わせをする必要がある。

＜基材＞
基材１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、可撓性を有するシート状の部材であることが好ましい。基材１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの材料としては、例えば、ポリエステル、ナイロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、エチレン－ビニルアルコール共重合体、セロファンなどのプラスチックフィルムや、シリコーンゴムのジメチルポリシロキサン、クリーンペーパー、コート紙、カレンダー紙などの加工紙を使用することができる。

ここで、応力センサ１００の生体への使用を考慮する場合、基材１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの材料として、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン等のポリエステル及びそれらの共重合体、アクリル樹脂、シリコーン、酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース等のセルロース誘導体、ポリカーボネート、シクロオレフィンコポリマー、スチレン・ブタジエン系エラストマーなどを用いてもよい。
基材１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの各材料や厚さは同一である必要はない。例えば、第２の基材を第１の基材よりも剛性が高いように設定してもよい。

基材１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、未延伸基材及び延伸基材のいずれであってもよい。機械的強度及び寸法安定性を考慮した場合には、一軸延伸基材及び二軸延伸基材などの延伸基材、特には二軸延伸基材を使用することが有利である。基材の厚さに制限はないが、基材として十分な強度を達成し得る厚さを有している必要がある。基材の厚さは、例えば６μｍ以上２００μｍ以下の範囲内とする。
基材１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの形状に制限はない。ただし、量産性を考慮した場合には、基材は長尺物であることが有利である。

＜電極＞
第１下部電極２ａ、第２下部電極３ａ、第３下部電極４ａ及び第１上部電極２ｂ、第２上部電極３ｂ、第３上部電極４ｂには、抵抗率が低い導電性材料を用いることができる。各電極は、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ等の金属、あるいはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＳｎＯ_２（酸化スズ）などの導電性金属酸化物の使用が可能である。

第１下部電極２ａ、第２下部電極３ａ、第３下部電極４ａ及び第１上部電極２ｂ、第２上部電極３ｂ、第３上部電極４ｂの厚さは、特に限定されないが、０．０１μｍ以上１０μｍ以下の範囲が好ましい。
第１下部電極２ａ、第２下部電極３ａ、第３下部電極４ａ及び第１上部電極２ｂ、第２上部電極３ｂ、第３上部電極４ｂの形成方法は、特に限定されず、一般的な成膜方法を利用することができる。電極の製造は、例えば、印刷法の場合、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット印刷法、リバースオフセット印刷法を用いることができる。また、気相堆積法の場合、真空蒸着法、スパッタリング法を用いることもできる。

＜導電膜＞
圧力感知層２Ａ（第１下部導電膜２ｃ、第１上部導電膜２ｄ）やせん断力感知層３Ａ、４Ａ（第２下部導電膜３ｃ、第２上部導電膜３ｄ及び第３下部導電膜４ｃ、第３上部導電膜４ｄ）を構成する導電膜材料は、第１下部電極２ａ、第２下部電極３ａ、第３下部電極４ａ、第１上部電極２ｂ、第２上部電極３ｂ、及び第３上部電極４ｂより抵抗率が高い材料である必要がある。

各導電膜２ｃ、２ｄ、３ｃ、３ｄ、４ｃ、４ｄは、入力した応力（圧力やせん断力）により変形することで自身の抵抗値が減少する必要があり、変形することにより抵抗率が変化する材料がより好ましい。そのような材料としては、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリアニリン、ポリピロールなどの導電性高分子や、グラファイトやカーボンナノチューブを用いたカーボンペーストが好適に用いられる。また、想定する応力の大きさに応じて、第１下部導電膜２ｃ、第１上部導電膜２ｄ、第２下部導電膜３ｃ、第２上部導電膜３ｄ及び第３下部導電膜４ｃ、第３上部導電膜４ｄは抵抗率を選ぶべきである。想定する応力が大きい場合はカーボンなど抵抗率の低い材料を選び、想定する応力が小さい場合は抵抗率の高い導電性高分子を選ぶと良い。

第１下部導電膜２ｃ、第１上部導電膜２ｄ、第２下部導電膜３ｃ、第２上部導電膜３ｄ、及び第３下部導電膜４ｃ、第３上部導電膜４ｄに使用される材料として、任意の組み合わせが適用できるが、生産性やセンシング精度などの観点から同材料を用いることが望ましい。
第１下部導電膜２ｃ、第１上部導電膜２ｄ、第２下部導電膜３ｃ、第２上部導電膜３ｄ、及び第３下部導電膜４ｃ、第３上部導電膜４ｄの厚さが、第１下部電極２ａ、第１上部電極２ｂ、第２下部電極３ａ、第２上部電極３ｂ、及び第３下部電極４ａ、第３上部電極４ｂより厚く、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

第１下部導電膜２ｃ、第１上部導電膜２ｄ、第２下部導電膜３ｃ、第２上部導電膜３ｄ、及び第３下部導電膜４ｃ、第３上部導電膜４ｄの形成方法として、例えば、印刷法の場合、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法を用いることができる。また、気相堆積法の場合、真空蒸着法、スパッタリング法、熱化学気相堆積法、プラズマ化学気相堆積法を用いることもできる。

＜接着剤＞
対向する導電膜の対向面に塗布して貼り合わせるための接着剤は、導電性で、かつ抵抗率が導電膜より高い材料が好ましい。対向する導電膜の周辺の基材上に塗布し貼り合わせする場合、接着剤は、抵抗率には特に要求がないが、膜厚は圧力検知部２、せん断力検知部３、４より薄いことが好ましい。
接着剤の形成方法として、例えば、印刷法の場合、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法を用いることができる。

（製造方法の例）
本実施形態の応力センサ１００は、例えば、第１の基材１ｂ、１ｃの両面や第２の基材１ａ，１ｄの片面にそれぞれ、電極と導電膜（感知層）とをこの順に積層してなる検知部構成物を同軸となるように複数形成し、複数の上記検知部構成物を、対向した導電膜同士を接合しながら積層して製造する。このとき、接合する感知層同士は、上記圧力感知層２Ａ又は上記せん断力感知層３Ａ、４Ａのうちの、同じ種類の感知層同士となるように設定する。
例えば、先ず、第２の基材１ａ、１ｄの片面に電極と導電膜を積層した検知部構成物と、第１の基材１ｂ、１ｃの両面にそれぞれ電極と導電膜を積層した検知部構成物とを作製する。

次に、第２の基材１ａを用いた検知部構成物の上に、第１の基材１ｂを用いた検知部構成部を、各応力センサ１００の導電膜２ｃ、２ｄ同士を積層する。次に、第１の基材１ｂを用いた検知部構成物の上に、第１の基材１ｃを用いた検知部構成部を、各応力センサ１００の導電膜３ｃ、３ｄ同士を積層する。次に、第１の基材１ｃを用いた検知部構成物の上に、第２の基材１ｄを用いた検知部構成部を、各応力センサ１００の導電膜４ｃ、４ｄ同士を積層する。
このとき、接合する導電膜同士は、圧力感知層２Ａ又はせん断力感知層３Ａ、４Ａのうちの、同じ種類の導電膜（感知層）同士となるように設定する。
なお、対応する複数の検知部が厚さ方向に沿って同軸となるように、基材に対する各検知部の位置を設定しておく。

ここで、上記説明では、複数の応力センサ１００で共通の第１の基材１ｂ、１ｃ、及び第２の基材１ａ、１ｄを用いる場合を例示しているがこれに限定されない。例えば、第１の基材１ｂ、１ｃを、応力センサ１００毎に個別に構成しても良い。この場合には、例えば、第２の基材を有しない複数の応力センサ１００を作製し、第２の基材１ａの上に、その複数の応力センサ１００を配置するようにして製造してもよい。
また、複数の応力センサ１００を複数のグループに区分して、各区画毎にそれぞれ第１の基材１ｂ、１ｃを設けるようにしても良い。また、上側の第２の基材１ｄも複数に分割されていてもよい。

（動作その他）
図６は、応力センサ１００、又はセンサシート２００における、圧力検知部２での圧力センシング（測定方法）のイメージ図である。
圧力検知部２では、第１下部電極２ａ及び第１上部電極２ｂが下部導電膜２ｃと上部導電膜２ｄを介して積層されていると見なせる。図６（ａ）は第１上部電極２ｂに接触し、第１上部電極２ｂを第１下部電極２ａ側に押圧力Ｆ１で押すときを示している。第１上部電極２ｂに押圧力Ｆ１を掛けると、図６（ｂ）のように圧力感知層２Ａが変形し、第１下部電極２ａと第１上部電極２ｂとの距離が減少する。圧力検知部２は、例えば、このときの第１下部電極２ａと第１上部電極２ｂとの間の抵抗値の変化を接触圧力として出力する。

図７は、応力センサ１００、又はセンサシート２００における、せん断力検知部３、あるいは直交方向せん断力検知部４でのせん断力センシング（測定方法）のイメージである。
図７の（ａ）は、下部電極３ａ、４ａ及び上部電極３ｂ、４ｂがせん断力感知層３Ａ、４Ａを介して積層されたせん断力検知部３、４に、上部電極３ｂ、４ｂに対し紙面左に向かってせん断力Ｆ２を与えたときを示す。このとき、せん断力感知層３Ａ、４Ａにおける上部電極３ｂ、４ｂと下部電極３ａ、４ａとに厚さ方向で挟まれた部分を、網掛けで示した重なり部分とする。せん断力Ｆ２によって、せん断力感知層３Ａ、４Ａの変形を伴って、上部電極３ｂ、４ｂに対しずれ（変位）が生じ、図７（ｂ）のようになる。このとき、図７（ａ）の状態と比べて下部電極３ａ、４ａと上部電極３ｂ、４ｂとの重なり部分のせん断力Ｆ２が掛けられた方向における幅（図７の紙面左右方向における幅）が減少することで、変形前と比べて電極間の抵抗値が増加する。せん断力検知部３、あるいは直交方向せん断力検知部４は、これらの値の変化をせん断力値として出力する。そのため、応力の負荷前後で下部電極３ａ、４ａと上部電極３ｂ、４ｂとの重なり部分の変化量（変形量）が大きいほどせん断力も大きい。

ここで、応力センサ１００、又はセンサシート２００に対し、せん断力を負荷される際に、一緒に押圧力が負荷される場合もある。この場合、不図示の制御部において、圧力検知部２に基づき検知される圧力検知分を用いて、検知したせん断力を補正することが好ましい。
本実施形態によれば、圧力及びせん断力が検知可能、かつ微細化、高集積化した高精度な応力センサ１００及びセンサシート２００を提供することができる。

次に、本実施形態に基づく実施例について説明する。
＜実施例１＞
実施例１の応力センサ１００の構造は、図１に示すような構造とした。
まず、各基材１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとして、厚さ１２５μｍのポリイミドフィルムを使用した。その基材１ａ、１ｂ、１ｃの一方の面側（上面側）にそれぞれ、下部電極と、圧力感知層２Ａ又はせん断力感知層３Ａ、４Ａを形成する下部導電膜とをこの順に積層した。具体的には、グラビアオフセット印刷法により、各基材の上に下部電極を形成すると共に、スクリーン印刷法により、下部導電膜を形成した。下部電極には銀インキ、下部導電膜にはカーボンの導電性インキを用いた。下部導電膜の膜厚は１０μｍであった。

続いて、せん断力検知部３Ａ、４Ａと同軸となるように基材１ｂの反対の面側（下面側）に、上部電極及び圧力感知層２Ａを形成する上部導電膜をこの順に積層した。同様にして、圧力検知部２Ａと同軸となるように基材１ｃ及び基材１ｄの反対の面側（下面側）に、上部電極及びせん断力感知層３Ａ、４Ａを形成する上部導電膜をこの順に積層した。具体的には、基材１ｂ、１ｃ、１ｄの下面に対し、グラビアオフセット印刷法により、上部電極を形成し、スクリーン印刷法により、上部導電膜を形成した。上部電極は銀インキ、上部導電膜はカーボンの導電性インキを用いた。上部導電膜の膜厚は１０μｍであった。

最後に、第２の基材１ａの印刷面（上面）、第１の基材１ｂの両面、第１の基材１ｃの両面、第２の基材１ｄの印刷面（下面）の任意の場所（導電膜を形成していない領域）に接着剤を塗布することで、下部圧力感知層を構成する下部導電膜２ｃと上部圧力感知層を構成する上部導電膜２ｄ、下部せん断力感知層を構成する下部導電膜３ｃと上部せん断力感知層を構成する上部導電膜３ｄ、下部せん断力感知層を構成する下部導電膜４ｃと上部せん断力感知層を構成する上部導電膜４ｄがそれぞれ対向になるようにして貼り合わせした。このとき、圧力検知部２については、対向する２つの電極の中央を同じ位置に配置し、重なった領域の面積を０．１ｍｍ^２にした。第１下部電極２ａの電極面積を０．２ｍｍ^２にした。また、２つのせん断力検知部３、４については、対向する２つの電極の中央がずれるように配置し、２つの電極の重なった領域の面積を０．１ｍｍ^２にした。
以上のようにして、実施例１の応力センサ１００を作製した。

＜実施例２＞
実施例２の応力センサ１００は、実施例１と同様な方法で作成した。
但し、圧力検知部２については、対向する２つの電極の中央を同じ位置に配置し、重なった領域の面積を０．５ｍｍ^２にした。第１下部電極２ａの電極面積は１．０ｍｍ^２にした。また、２つのせん断力検知部３、４については、対向する２つの電極の中央がずれるように配置し、２つの電極の重なった領域の面積を０．５ｍｍ^２にした。それ以外は、実施例２の応力センサ１００は、実施例１と同じ構成である。

＜実施例３＞
実施例３の応力センサ１００は、実施例１と同様な方法で作成した。
但し、圧力検知部２については、対向する２つの電極の中央を同じ位置に配置し、重なった領域の面積を１．５ｍｍ^２にした。第１下部電極２ａの電極面積は３．０ｍｍ^２にした。また、２つのせん断力検知部３、４については、対向する２つの電極の中央がずれるように配置し、２つの電極の重なった領域の面積を１．５ｍｍ^２にした。それ以外は、実施例３の応力センサ１００は、実施例１と同じ構成である。

＜実施例４＞
実施例４のセンサシート２００は、実施例１と同様な方法で作成した。
但し、圧力検知部２については、同基材上に複数形成され、対向する２つの電極の中央を同じ位置に配置し、重なった領域の面積を０．５ｍｍ^２にした。第１下部電極２ａの電極面積は１．０ｍｍ^２にした。また、２つのせん断力検知部３、４については、同基材上に圧力検知部２と同じ数形成され、対向する２つの電極の中央がずれるように配置し、２つの電極の重なった領域の面積を０．５ｍｍ^２にした。

＜実施例５＞
実施例５の応力センサ１００は、実施例１と同様な方法で作成した。
但し、圧力検知部２については、対向する２つの電極の中央を同じ位置に配置し、重なった領域の面積を０．０８ｍｍ^２にした。第１下部電極２ａの電極面積は０．１６ｍｍ^２にした。また、２つのせん断力検知部３、４については、対向する２つの電極の中央がずれるように配置し、２つの電極の重なった領域の面積を０．０８ｍｍ^２にした。それ以外は、実施例５の応力センサ１００は、実施例１と同じ構成である。

＜実施例６＞
実施例６の応力センサ１００は、実施例１と同様な方法で作成した。
但し、圧力検知部２については、対向する２つの電極の中央を同じ位置に配置し、重なった領域の面積を２．００ｍｍ^２にした。第１下部電極２ａの電極面積は４．０ｍｍ^２にした。また、２つのせん断力検知部３、４については、対向する２つの電極の中央がずれるように配置し、２つの電極の重なった領域の面積を２．００ｍｍ^２にした。それ以外は、実施例６の応力センサ１００は、実施例１と同じ構成である。

＜比較例１＞
まず、厚さ１２５μｍのポリイミドフィルムからなる２つの基材を用いた。一方の基材の一方の面側上に、下部電極、及び下部圧力感知層としての下部導電膜を形成した。具体的には、グラビアオフセット印刷法により、下部電極を形成すると共に、スクリーン印刷法により、下部導電膜を形成した。下部電極は銀インキ、下部導電膜はカーボンの導電性インキを用いた。下部導電膜の膜厚は１０μｍであった。

続いて、他方の基材の一方の面側上、上部電極、及び上部圧力感知層としての下部導電膜を形成した。具体的には、下部導電膜と同様に、グラビアオフセット印刷法により、上部電極を形成し、スクリーン印刷法により、上部導電膜を形成した。上部電極は銀インキ、上部導電膜はカーボンの導電性インキを用いた。上部導電膜の膜厚は１０μｍであった。
最後、一方の基材の印刷面、他方の基材の印刷面の基材上に接着剤を塗布し、下部導電膜と上部導電膜が対向になるように貼り合わせした。このとき、２つの電極の中央を同じ位置に配置し、重なった領域の面積を０．５ｍｍ^２にした。第１下部電極２ａの電極面積は１．０ｍｍ^２にした。
以上のようにして、比較例１の応力センサ１００を作製した。

各応力センサ１００の構成を、表１に示す。

＜評価＞
上記作製した実施例１～６、比較例１の各応力センサ及びセンサシートについて評価を実行した。
具体的には、上記の各応力センサに対しＬＣＲメーターにつなぎ、各感知層の下部電極と上部電極間に５Ｖの交流電圧を掛けた状態で、上から指で押したり、なでたりすることで、抵抗値の変化を測定し、センサ特性の評価を行った。
また、各応力センサの各電極の寸法を測定し、微細化について評価した。なお、応力センサ１００の微細化は、電極の寸法に依存するところが大きい。

［圧力検知特性］
圧力検知特性の判断基準は、次の通りである。
○（良好）：圧力に対し、検出した電圧値は線型的に単調増加、あるいは単調減少の場合
△（概ね良好）：圧力に対し、検出した電圧値は線型的ではないが、単調増加、あるいは単調減少の場合
×（不良）：圧力に対し、検出した電圧の変化は単調ではない場合

［せん断力検知特性］
せん断力検知特性の判断基準は次の通りである。
○（良好）：せん断力に対し、検出した電圧値は線型的に単調増加、あるいは単調減少の場合
△（概ね良好）：せん断力に対し、検出した電圧値は線型的ではないが、単調増加、あるいは単調減少の場合
×（不良）：せん断力に対し、検出した電圧の変化は単調ではない場合

［微細］
微細の判断基準は、次の通りである。
○（良好）：応力センサ１００の電極面積が３．０ｍｍ^２以下の場合
△（概ね良好）：応力センサ１００の電極面積が３．０ｍｍ^２より広く４．０ｍｍ^２以下の場合
×（不良）：応力センサ１００の電極面積が４．０ｍｍ^２より広い場合
［総合評価］
応力センサの総合評価の判断基準として、全ての評価項目が良好の場合のみ、良好：○とした。概ね良好の項目があり、不良の項目がない場合は概ね良好：△とした。不良の項目がある場合は不良：×とした。

評価結果を表２に示す。

表２から分かるように、比較例１に比べ、実施例１～６のセンサ特性が優れており、かつ微細であることが確認できたため、総合評価が良好であった。
ただし、実施例５は電極が重なった領域の面積が小さいため、他の実施例１～４に比べ、検出精度が若干低下していた。
また、実施例６は電極が重なった領域の面積が大きいため、検出精度が良好であったが、微細化の点で、実施例１～４よりも劣っていた。
比較例１は、せん断力検知部３、４を備えないため、せん断力が検出できないという結果であった。

１ 基材
１ａ、１ｄ 第２の基材
１ｂ、１ｃ 第１の基材
２ 圧力検知部
２Ａ 圧力感知層
２ａ 第１下部電極
２ｂ 第１上部電極
２ｃ 第１下部導電膜（下部圧力感知層）
２ｄ 第１上部導電膜（上部圧力感知層）
３ せん断力検知部
３Ａ せん断力感知層
３ａ 第２下部電極
３ｂ 第２上部電極
３ｃ 第２下部導電膜（下部せん断力感知層）
３ｄ 第２上部導電膜（上部せん断力感知層）
４ 直交方向せん断力検知部（せん断力検知部）
４Ａ せん断力感知層
４ａ 第３下部電極
４ｂ 第３上部電極
４ｃ 第３下部導電膜（下部せん断力感知層）
４ｄ 第３上部導電膜（上部せん断力感知層）
１００ 応力センサ
２００ センサシート

Claims (10)

1. 複数の検知部として、対向配置された２つの電極間に圧力感知層が介装されて押圧力を検知する１又は２以上の圧力検知部と、対向配置された２つの電極間にせん断力感知層が介装されてせん断力を検知する１又は２以上のせん断力検知部と、を備え、
   上記複数の検知部が積層され、隣り合う検知部間に基材を介挿した、
   ことを特徴とする応力センサ。
2. 上記積層した複数の検知部における、積層方向の一端部側及び他端部側にそれぞれ第２の基材が設けられた、請求項１に記載した応力センサ。
3. 上記圧力感知層は、厚さ方向の途中位置を境として、上側の上部圧力感知層と下側の下部圧力感知層とを有し、上記上側の上部圧力感知層と下側の下部圧力感知層との対向面が接合して上記圧力感知層を構成し、
   上記せん断力感知層は、厚さ方向の途中位置を境として、上側の上部せん断力感知層と下側の下部せん断力感知層とを有し、上記上側の上部せん断力感知層と下側の下部せん断力感知層との対向面が接合して上記せん断力感知層を構成する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した応力センサ。
4. ２以上の上記せん断力検知部を備え、各せん断力検知部のせん断を検知するせん断力検知方向が互いに異なることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載した応力センサ。
5. 上記圧力検知部は、上記対向配置された上下部の２つの電極の面積が異なり、基材の厚さ方向からみて、２つの電極が重なる領域の面積が、応力センサのせん断変形に関係無く、上記２つの電極のうちの面積が小さい側の電極の面積に等しくなるように、上記２つの電極の形状及び配置が構成されていることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか１項に記載した応力センサ。
6. 上記せん断力検知部は、上記対向配置された上下部の２つの電極の形状が異なり、上記対向配置された２つの電極は、基材の厚さ方向からみて、検知するせん断力検知方向へのせん断変位に応じて、上記２つの電極の重なる領域の面積が変化すると共に、上記検知するせん断力検知方向と直交する方向のせん断変位に対し、上記２つの電極の重なる領域の面積が一定に維持されるように、形状及び配置が構成されていることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか１項に記載した応力センサ。
7. 各検知部は、基材の厚さ方向からみて、対向配置された２つの電極が重なる領域の面積が、０．１ｍｍ^２以上１．５ｍｍ^２以下である、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載した応力センサ。
8. 上記圧力感知層及び上記せん断力感知層の厚さが、１μｍ以上１００μｍ以下である請求項１～請求項７のいずれか１項に記載した応力センサ。
9. 複数の検知部として、対向配置された２つの電極間に圧力感知層が介装されて押圧力を検知する１又は２以上の圧力検知部と、対向配置された２つの電極間にせん断力感知層が介装されてせん断力を検知する１又は２以上のせん断力検知部と、を備え、上記複数の検知部が積層され、隣り合う検知部間に基材を介挿した構造の応力センサを作製する応力センサの製造方法であって、
   一の基材の両面又は片面に電極と感知層とをこの順に積層してなる検知部構成物を複数形成し、
   複数の上記検知部構成物を、対向した感知層同士を接合するようにして積層し、
   接合する感知層同士は、上記圧力感知層又は上記せん断力感知層のうちの、同じ種類の感知層同士となるように設定する、
   ことを特徴とする応力センサの製造方法。
10. １の第２の基材の一方の面側に、請求項１に記載した応力センサが複数配置された、センサシート。

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