JP2023133857A - Sensor device, robot hand, and glove - Google Patents

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Abstract

To provide a sensor device, a robot hand, and a glove that can increase the sensitivity of detecting a temperature.SOLUTION: The sensor device includes: a first substrate having a first surface; a first electrode layer formed on the first surface; a second electrode layer formed on the first surface, the second electrode layer being electrically insulated from the first electrode layer; and a temperature sensing material formed on the first surface, the temperature sensing material containing a conductive element inside and having an electric resistance variable according to temperature change. The temperature sensing material has a first region connected to the first electrode layer and a second region connected to the second electrode layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、センサ装置、ロボットハンド及びグローブに関する。 The present invention relates to a sensor device, a robot hand, and a glove.

IoT(Internet of Things)の進展に伴い、あらゆるモノへのセンサの装着が求められており、中でも物体(の状態)認識に適したシート状の多点検出センサのニーズが高まっている。 With the advancement of the Internet of Things (IoT), there is a demand for sensors to be attached to all kinds of things, and in particular, there is a growing need for sheet-like multi-point detection sensors suitable for object (state) recognition.

更に複数種類の物理量(例えば温度と圧力)を同時に検出したいというニーズもある。そこで、多点の温度センサ及び圧力センサを積層して、温度分布及び圧力分布を同時に検出できるセンサシートが提案されている(例えば、特許文献1)。このようなセンサシートは、マルチモーダルセンサシートとよばれる。 Furthermore, there is a need to simultaneously detect multiple types of physical quantities (for example, temperature and pressure). Therefore, a sensor sheet has been proposed in which multi-point temperature sensors and pressure sensors are stacked to simultaneously detect temperature distribution and pressure distribution (for example, Patent Document 1). Such a sensor sheet is called a multimodal sensor sheet.

従来のセンサシート等のセンサ装置においては、温度検出の高感度化に検討の余地がある。 In conventional sensor devices such as sensor sheets, there is room for consideration in increasing the sensitivity of temperature detection.

本発明は、温度の検出感度を向上することができるセンサ装置、ロボットハンド及びグローブを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a sensor device, a robot hand, and a glove that can improve temperature detection sensitivity.

開示の技術の一態様によれば、センサ装置は、第1の面を有する第1の基板と、前記第1の面上に形成された第1の電極層と、前記第1の面上に形成され、前記第1の電極層から電気的に絶縁された第2の電極層と、前記第1の面上に形成され、導電素子を内部に含み、温度変化により電気抵抗が変化する感温材料と、を含み、前記感温材料は、前記第1の電極層に接続される第1の領域と、前記第2の電極層に接続される第2の領域と、を有する。 According to one aspect of the disclosed technology, a sensor device includes a first substrate having a first surface, a first electrode layer formed on the first surface, and a first electrode layer formed on the first surface. a second electrode layer formed on the first surface and electrically insulated from the first electrode layer; and a temperature sensitive electrode formed on the first surface, containing a conductive element therein, and having an electrical resistance that changes with temperature changes. The temperature-sensitive material has a first region connected to the first electrode layer and a second region connected to the second electrode layer.

開示の技術によれば、温度の検出感度を向上することができる。 According to the disclosed technology, temperature detection sensitivity can be improved.

第1実施形態に係るセンサ装置を示す上面図である。It is a top view showing the sensor device concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係るセンサ装置に含まれる単位センサシートを示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing a unit sensor sheet included in the sensor device according to the first embodiment. 第1実施形態に係るセンサ装置に含まれる配線基板を示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing a wiring board included in the sensor device according to the first embodiment. 第1実施形態に係るセンサ装置を示す断面図(その1)である。FIG. 1 is a cross-sectional view (part 1) showing the sensor device according to the first embodiment. 第1実施形態に係るセンサ装置を示す断面図(その2)である。FIG. 2 is a cross-sectional view (Part 2) showing the sensor device according to the first embodiment. 第1のセンサ層の構成例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of a first sensor layer. 第2実施形態に係るセンサ装置を示す上面図である。FIG. 7 is a top view showing a sensor device according to a second embodiment. 二次元マップの一例を示す図である。It is a figure showing an example of a two-dimensional map. 第3実施形態に係るセンサ装置に含まれる単位センサシートを示す上面図である。FIG. 7 is a top view showing a unit sensor sheet included in a sensor device according to a third embodiment. 第4実施形態に係るセンサ装置に含まれる単位センサシートを示す上面図である。It is a top view showing the unit sensor sheet included in the sensor device concerning a 4th embodiment. 第5実施形態に係るセンサ装置に含まれる配線基板を示す上面図である。It is a top view showing the wiring board included in the sensor device concerning a 5th embodiment. 第6実施形態に係るロボットハンドを示す図である。It is a figure showing the robot hand concerning a 6th embodiment. 第7実施形態に係るグローブを示す図である。It is a figure which shows the glove based on 7th Embodiment.

実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。尚、本願においては、X1-X2方向、Y1-Y2方向、Z1-Z2方向を相互に直交する方向とする。また、X1-X2方向及びY1-Y2方向を含む面をXY面と記載し、Y1-Y2方向及びZ1-Z2方向を含む面をYZ面と記載し、Z1-Z2方向及びX1-X2方向を含む面をZX面と記載する。 The embodiment will be described below. Note that the same members and the like are given the same reference numerals and explanations are omitted. In this application, the X1-X2 direction, the Y1-Y2 direction, and the Z1-Z2 direction are defined as mutually orthogonal directions. In addition, the plane including the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction is described as the XY plane, the plane including the Y1-Y2 direction and the Z1-Z2 direction is described as the YZ plane, and the Z1-Z2 direction and the X1-X2 direction The including plane is described as the ZX plane.

(第1実施形態)
第1実施形態について説明する。第1実施形態はセンサ装置に関する。図1は、第1実施形態に係るセンサ装置を示す上面図である。図2は、第1実施形態に係るセンサ装置に含まれる単位センサシートを示す上面図である。図3は、第1実施形態に係るセンサ装置に含まれる配線基板を示す上面図である。図4及び図5は、第1実施形態に係るセンサ装置を示す断面図である。図4は、図1中のA-A線に沿った断面図に相当し、図5は、図1中のB-B線に沿った断面図に相当する。
(First embodiment)
A first embodiment will be described. The first embodiment relates to a sensor device. FIG. 1 is a top view showing a sensor device according to a first embodiment. FIG. 2 is a top view showing a unit sensor sheet included in the sensor device according to the first embodiment. FIG. 3 is a top view showing a wiring board included in the sensor device according to the first embodiment. 4 and 5 are cross-sectional views showing the sensor device according to the first embodiment. 4 corresponds to a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 5 corresponds to a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

図1、図4及び図5に示すように、第1実施形態に係るセンサ装置1は、単位センサシート20及び配線基板30を有する。センサ装置1は、シート状に構成されている。 As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the sensor device 1 according to the first embodiment includes a unit sensor sheet 20 and a wiring board 30. The sensor device 1 is configured in a sheet shape.

図2に示すように、単位センサシート20は、平面形状が正方形状又は長方形状の基板21を有する。基板21の一方の面21A(第1の面)に、Y1-Y2方向に沿って長く形成された第1の電極層22が複数設けられている。複数の第1の電極層22はX1-X2方向に配列されている。第1の電極層22の上に、第1の電極層22の一部を覆う第2のセンサ層24が形成されている。第1の電極層22の幅方向で第2のセンサ層24は第1の電極層22を横切る。第2のセンサ層24としては、外部から刺激(圧力、熱、光等)が加わることによって、電気的特性(電気抵抗、静電容量など)が変化するものが用いられる。触覚センシング等においては、第2のセンサ層24として、例えば、圧力によって電気抵抗が変化する感圧材料が特に好適に使用される。基板21の面21Aに、第1の電極層22と接しない第2の電極層23が形成されている。第1の電極層22及び第2の電極層23に跨るように第1のセンサ層25が形成されている。第1のセンサ層25は、第1の電極層22に接続される第1の領域25Sと、第2の電極層23に接続される第2の領域25Tとを有する。第1のセンサ層25としては、例えば、外部から熱が加わることによって、電気的特性(電気抵抗、静電容量など)が変化するものが用いられる。触覚センシング等においては、第1のセンサ層25として、例えば、温度によって電気抵抗が変化する感温材料が特に好適に使用される。基板21は第1の基板の一例であり、面21Aは第1の面の一例である。 As shown in FIG. 2, the unit sensor sheet 20 has a substrate 21 having a square or rectangular planar shape. A plurality of first electrode layers 22 are provided on one surface 21A (first surface) of the substrate 21 and are formed long along the Y1-Y2 direction. The plurality of first electrode layers 22 are arranged in the X1-X2 direction. A second sensor layer 24 is formed on the first electrode layer 22, covering a portion of the first electrode layer 22. The second sensor layer 24 crosses the first electrode layer 22 in the width direction of the first electrode layer 22 . As the second sensor layer 24, a layer whose electrical characteristics (electrical resistance, capacitance, etc.) change when external stimulation (pressure, heat, light, etc.) is applied is used. In tactile sensing and the like, for example, a pressure-sensitive material whose electrical resistance changes depending on pressure is particularly preferably used as the second sensor layer 24. A second electrode layer 23 that is not in contact with the first electrode layer 22 is formed on the surface 21A of the substrate 21 . A first sensor layer 25 is formed so as to straddle the first electrode layer 22 and the second electrode layer 23 . The first sensor layer 25 has a first region 25S connected to the first electrode layer 22 and a second region 25T connected to the second electrode layer 23. As the first sensor layer 25, for example, a layer whose electrical characteristics (electrical resistance, capacitance, etc.) change when heat is applied from the outside is used. In tactile sensing and the like, for example, a temperature-sensitive material whose electrical resistance changes depending on temperature is particularly preferably used as the first sensor layer 25. The substrate 21 is an example of a first substrate, and the surface 21A is an example of the first surface.

図3に示すように、配線基板30は、平面形状が正方形状又は長方形状の基板31を有する。基板31の一方の面31Aに、X1-X2方向に沿って長く形成された第3の電極層32が複数設けられている。複数の第3の電極層32はY1-Y2方向に配列されている。基板31の面31Aに、第3の電極層32と接しない第4の電極層33が形成されている。このように、配線基板30は単位センサシート20を接続可能に構成されている。本開示において、「接続」とは通電可能状態であることを意味しており、よって、「単位センサシート20を接続」とは単位センサシート20が通電可能状態であることを意味する。第3の電極層32のX2側の端部の形状は、第3の電極層32に対して、不図示の駆動回路から駆動信号が入力できるように、駆動回路との接続が可能な配線パターン34となっている。同様に、第4の電極層33のY2側の端部の形状は、第4の電極層33に対して、不図示の駆動回路から駆動信号が入力できるように、駆動回路との接続が可能な配線パターン35となっている。基板31は第2の基板の一例であり、面31Aは第2の面の一例である。 As shown in FIG. 3, the wiring board 30 includes a board 31 having a square or rectangular planar shape. A plurality of third electrode layers 32 are provided on one surface 31A of the substrate 31 and are elongated along the X1-X2 direction. The plurality of third electrode layers 32 are arranged in the Y1-Y2 direction. A fourth electrode layer 33 that is not in contact with the third electrode layer 32 is formed on the surface 31A of the substrate 31. In this way, the wiring board 30 is configured to be connectable to the unit sensor sheet 20. In the present disclosure, "connected" means a state in which electricity can be applied, and therefore, "connecting the unit sensor sheet 20" means that the unit sensor sheet 20 is in a state in which electricity can be applied. The shape of the end of the third electrode layer 32 on the X2 side has a wiring pattern that can be connected to the drive circuit so that a drive signal can be input from the drive circuit (not shown) to the third electrode layer 32. It is 34. Similarly, the shape of the Y2 side end of the fourth electrode layer 33 is such that it can be connected to a drive circuit so that a drive signal can be input from a drive circuit (not shown) to the fourth electrode layer 33. The wiring pattern 35 is as follows. The substrate 31 is an example of a second substrate, and the surface 31A is an example of the second surface.

なお、図1は、配線基板30を上側、単位センサシート20を下側にし、配線基板30の基板31を透過した状態を示している。図3も、配線基板30の基板31を透過した状態を示している。 Note that FIG. 1 shows a state where the wiring board 30 is on the upper side and the unit sensor sheet 20 is on the lower side, and the light is transmitted through the substrate 31 of the wiring board 30. FIG. 3 also shows a state where the light is transmitted through the substrate 31 of the wiring board 30.

センサ装置1では、基板21の面21Aと基板31の面31Aとが、第1の電極層22と第3の電極層32とが平面視上で直交し、かつ少なくともその交点に第2のセンサ層24が配置されるように対向している。そして、この状態で、第1の電極層22と第4の電極層33とが導電性接合部材41により電気的に接続され、第2の電極層23と第3の電極層32とが導電性接合部材42により電気的に接続されている。この状態では、例えば、単位センサシート20の第2のセンサ層24と、配線基板30の第3の電極層32とが接触している。 In the sensor device 1, the surface 21A of the substrate 21 and the surface 31A of the substrate 31 are perpendicular to the first electrode layer 22 and the third electrode layer 32 in plan view, and the second sensor is disposed at least at the intersection point. The layers 24 are arranged facing each other. In this state, the first electrode layer 22 and the fourth electrode layer 33 are electrically connected by the conductive bonding member 41, and the second electrode layer 23 and the third electrode layer 32 are electrically connected. They are electrically connected by a joining member 42. In this state, for example, the second sensor layer 24 of the unit sensor sheet 20 and the third electrode layer 32 of the wiring board 30 are in contact with each other.

次に、第1実施形態における各部の構成材料について説明する。 Next, the constituent materials of each part in the first embodiment will be explained.

基板21及び基板31は、ガラスや樹脂等により形成される基板であってもよいが、可撓性を有する樹脂フィルムが好ましい。例えば、厚さが50μm~200μmのPEN(polyethylene naphthalate)、ポリイミド(polyimide)、PET(polyethylene terephthalate)等の樹脂フィルムや伸縮性を有する樹脂フィルムが好適に使用される。 Although the substrate 21 and the substrate 31 may be made of glass, resin, or the like, a flexible resin film is preferable. For example, a resin film such as PEN (polyethylene naphthalate), polyimide, or PET (polyethylene terephthalate) having a thickness of 50 μm to 200 μm or a stretchable resin film is suitably used.

単位センサシート20の第1の電極層22、第2の電極層23、配線基板30の第3の電極層32及び第4の電極層33は、例えば、銀や銅を含む導電性ペーストをスクリーン印刷やインクジェット等により印刷し、焼結することにより形成される。 The first electrode layer 22, the second electrode layer 23 of the unit sensor sheet 20, and the third electrode layer 32 and fourth electrode layer 33 of the wiring board 30 are formed by screening a conductive paste containing silver or copper, for example. It is formed by printing by printing, inkjet, etc. and sintering.

単位センサシート20の第2のセンサ層24として触覚センシング等に特に好適に使用される感圧層は、シリコーンゴムなどの弾性体と、弾性体に添加された導電性カーボンなどの複数の導電性粒子を含む感圧導電体により形成される。圧力が加わることにより、加えられた圧力に応じて、第2のセンサ層24と第3の電極層32との接触抵抗が変化し、検出電流値が変化する。これにより圧力検知を行うことができる。 A pressure-sensitive layer particularly suitable for use in tactile sensing and the like as the second sensor layer 24 of the unit sensor sheet 20 is made of an elastic material such as silicone rubber and a plurality of conductive materials such as conductive carbon added to the elastic material. It is formed by a pressure-sensitive conductor containing particles. By applying pressure, the contact resistance between the second sensor layer 24 and the third electrode layer 32 changes depending on the applied pressure, and the detected current value changes. This allows pressure detection to be performed.

第1のセンサ層25として触覚センシング等に特に好適に使用される感温層は、無機又は有機半導体からなるサーミスタ(NTC:negative temperature coefficient)やポリマーPTC(positive temperature coefficient)等により形成される。ポリマーPTCは、熱膨張性を有する絶縁性樹脂と、複数の導電性粒子とを含有する材料である。熱を付与することにより、絶縁性樹脂が熱膨張し、絶縁性樹脂中の導電性粒子間の距離が大きくなることで、抵抗が上がる(検出電流値が下がる)現象を利用して温度検知を行うことができる。絶縁性樹脂としては、特に制限はされず、一般的なポリマーPTCに用いられる公知のものを用いることができる。具体例として、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、アクリル樹脂、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、フッソ樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。また、導電性粒子の具体例としては、グラファイト、導電性カーボン等の炭素系粒子が挙げられる。第2のセンサ層24及び第1のセンサ層25は、スクリーン印刷やインクジェット印刷等によって形成される。 A temperature-sensitive layer particularly suitably used for tactile sensing and the like as the first sensor layer 25 is formed of a thermistor (NTC: negative temperature coefficient) made of an inorganic or organic semiconductor, a polymer PTC (positive temperature coefficient), or the like. Polymer PTC is a material containing a thermally expandable insulating resin and a plurality of conductive particles. By applying heat, the insulating resin thermally expands, and the distance between the conductive particles in the insulating resin increases, which increases resistance (reduces the detected current value). Temperature detection is performed using this phenomenon. It can be carried out. The insulating resin is not particularly limited, and any known resin used in general polymer PTC can be used. Specific examples include thermosetting resins such as silicone resins, polyimide resins, and epoxy resins, and thermoplastic resins such as acrylic resins, polyamideimide resins, polyethylene terephthalate resins, and fluorocarbon resins. Further, specific examples of conductive particles include carbon-based particles such as graphite and conductive carbon. The second sensor layer 24 and the first sensor layer 25 are formed by screen printing, inkjet printing, or the like.

導電性接合部材41及び42は、異方性導電膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)や導電バンプ、銅コアはんだボール等の導電性を有する接合材料により形成されている。 The conductive bonding members 41 and 42 are formed of a conductive bonding material such as an anisotropic conductive film (ACF), a conductive bump, or a copper core solder ball.

導電バンプや銅コアはんだボールを用いる場合、接合強度を向上させるためにそれらの周囲に絶縁性樹脂を設けてもよい。第2のセンサ層24が感圧層の場合には、導電性接合部材41及び42の厚さは第2のセンサ層24の厚さと同等以上であることが望ましい。導電性接合部材41及び42の厚さが第2のセンサ層24の厚さより小さいと、接合した後に第2のセンサ層24を圧縮する力が働き、外部から圧力を加えない初期状態でも出力値が検出される(バックグラウンドノイズとなる)、あるいは第2のセンサ層24の復元力が接合部に作用して接合強度を低下させるなどの弊害が発生するためである。感圧層の厚さは数10μm程度と比較的厚いため、異方性導電膜より導電バンプや銅コアはんだボールの方が適している。製造プロセスが簡便であることから、導電バンプを特に好ましく用いることができる。 When using conductive bumps or copper core solder balls, an insulating resin may be provided around them to improve bonding strength. When the second sensor layer 24 is a pressure sensitive layer, it is desirable that the thickness of the conductive bonding members 41 and 42 is equal to or greater than the thickness of the second sensor layer 24. If the thickness of the conductive bonding members 41 and 42 is smaller than the thickness of the second sensor layer 24, a force will act to compress the second sensor layer 24 after bonding, and the output value will decrease even in the initial state without external pressure applied. This is because harmful effects may occur, such as being detected (becoming background noise), or the restoring force of the second sensor layer 24 acting on the joint, reducing the joint strength. Since the pressure sensitive layer is relatively thick, about several tens of micrometers, conductive bumps or copper core solder balls are more suitable than anisotropic conductive films. Since the manufacturing process is simple, conductive bumps can be particularly preferably used.

ここで、第1のセンサ層25の電流(定電圧を印加して抵抗変化を検出する電流)経路について、図1に示されている4つの第1のセンサ層25(25a、25b、25c、25d)のうち、第1のセンサ層25aを代表例として用いて説明する。第1のセンサ層25aには、配線パターン34b及び35dが電気的に接続されている。配線パターン34bに印加される電圧を配線パターン35dに印加される電圧より高く設定すると、電流は、配線パターン34bから第3の電極層32、導電性接合部材42、第2の電極層23、第1のセンサ層25a、第1の電極層22、導電性接合部材41、第4の電極層33の順に流れ、配線パターン35dから不図示の駆動回路に流入する。このとき、電流は、第2の電極層23と第1の電極層22との間で、第1のセンサ層25a内を面内方向に流れるため、第1のセンサ層25aの感度を高くすることができる。 Here, regarding the current path of the first sensor layer 25 (current for detecting resistance change by applying a constant voltage), the four first sensor layers 25 (25a, 25b, 25c, 25d), the first sensor layer 25a will be described as a representative example. Wiring patterns 34b and 35d are electrically connected to the first sensor layer 25a. When the voltage applied to the wiring pattern 34b is set higher than the voltage applied to the wiring pattern 35d, current flows from the wiring pattern 34b to the third electrode layer 32, the conductive bonding member 42, the second electrode layer 23, and the third electrode layer 32. The liquid flows in the order of the first sensor layer 25a, the first electrode layer 22, the conductive bonding member 41, and the fourth electrode layer 33, and flows into the drive circuit (not shown) from the wiring pattern 35d. At this time, since the current flows in the in-plane direction within the first sensor layer 25a between the second electrode layer 23 and the first electrode layer 22, the sensitivity of the first sensor layer 25a is increased. be able to.

ここで、第1のセンサ層25として、好適に用いられるポリマーPTCを例に、電流経路と感度の関係について説明する。前述の通り、ポリマーPTCは、温度が高くなると樹脂が膨張して、導電性粒子間の距離が大きくなることによって抵抗が高くなるという原理で温度検知を行っている。図6(A)及び(B)は、第1のセンサ層25の構成例を示す斜視図である。ここでは、第1のセンサ層25は、例えば、平面形状が、直交する2辺の長さがそれぞれa、bの長方形で、厚さがcの直方体形状を有することとする。また、長さa及びbは、厚さcよりも十分に長いこととする。典型的には、長さaは数100μm~数mm、長さbは数100μm、厚さcは数10μmで設計される。図6(A)は、電流経路Pが膜厚方向である場合の第1のセンサ層25の構成例を示し、図6(B)は、電流経路Pが面内方向である場合の第1のセンサ層25の構成例を示す。 Here, the relationship between the current path and the sensitivity will be explained using polymer PTC, which is suitably used as the first sensor layer 25, as an example. As mentioned above, polymer PTC performs temperature detection based on the principle that when the temperature rises, the resin expands and the distance between the conductive particles increases, thereby increasing the resistance. FIGS. 6A and 6B are perspective views showing a configuration example of the first sensor layer 25. FIG. Here, the first sensor layer 25 has, for example, a rectangular parallelepiped shape in which the planar shape is a rectangle with two orthogonal sides having lengths a and b, respectively, and a thickness c. Further, lengths a and b are sufficiently longer than thickness c. Typically, the length a is designed to be several 100 μm to several mm, the length b to be several 100 μm, and the thickness c to be several 10 μm. FIG. 6(A) shows a configuration example of the first sensor layer 25 when the current path P is in the film thickness direction, and FIG. 6(B) shows the first sensor layer 25 when the current path P is in the in-plane direction. An example of the configuration of the sensor layer 25 is shown.

第1のセンサ層25内の電流経路Pが膜厚方向である場合、図6(A)に示すように、電流経路Pに垂直な断面積(a×b)が大きく、導電パス(c)が短い。このため、過電流が流れないように絶縁性樹脂252中の導電性粒子251の濃度を低くする必要がある。この場合、濃度制御のマージンが狭い。また、導電パス方向の断面積当りの実効的な絶縁性樹脂252の厚さが小さいため、温度による抵抗変化を大きくすることができず、高感度化が困難である。 When the current path P in the first sensor layer 25 is in the film thickness direction, the cross-sectional area (a x b) perpendicular to the current path P is large, as shown in FIG. is short. Therefore, it is necessary to lower the concentration of the conductive particles 251 in the insulating resin 252 to prevent overcurrent from flowing. In this case, the margin for density control is narrow. Furthermore, since the effective thickness of the insulating resin 252 per cross-sectional area in the direction of the conductive path is small, it is impossible to increase the change in resistance due to temperature, making it difficult to achieve high sensitivity.

一方、第1のセンサ層25内の電流経路Pが面内方向である場合、図6(B)に示すように、電流経路Pに垂直な断面積(b×c)が小さく、導電パス(a)が長い。すなわち、電流経路Pの長さが第1のセンサ層25の膜厚よりも大きく、電流経路Pの断面積が第1のセンサ層25の面21A上での面積よりも小さい。このため、絶縁性樹脂252中の導電性粒子251の濃度を高くすることができる。従って、濃度制御のマージンを広く確保できる。また、導電パス方向の断面積当りの実効的な絶縁性樹脂252の厚さが大きいため、温度による抵抗変化を大きく、すなわち感度を高くすることができる。 On the other hand, when the current path P in the first sensor layer 25 is in the in-plane direction, the cross-sectional area (b×c) perpendicular to the current path P is small and the conductive path ( a) is long. That is, the length of the current path P is greater than the film thickness of the first sensor layer 25, and the cross-sectional area of the current path P is smaller than the area of the first sensor layer 25 on the surface 21A. Therefore, the concentration of conductive particles 251 in insulating resin 252 can be increased. Therefore, a wide margin for density control can be secured. Furthermore, since the effective thickness of the insulating resin 252 per cross-sectional area in the direction of the conductive path is large, the change in resistance due to temperature can be increased, that is, the sensitivity can be increased.

(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。第2実施形態はセンサ装置に関する。図7は、第2実施形態に係るセンサ装置を示す上面図である。図7は、図1と同様に、配線基板30を上側、単位センサシート20を下側にし、配線基板30の基板31を透過した状態を示している。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described. The second embodiment relates to a sensor device. FIG. 7 is a top view showing the sensor device according to the second embodiment. Similar to FIG. 1, FIG. 7 shows a state where the wiring board 30 is on the upper side and the unit sensor sheet 20 is on the lower side, and the light is transmitted through the substrate 31 of the wiring board 30.

図7に示すように、第2実施形態に係るセンサ装置2では、1枚の配線基板30に4個の単位センサシート20(20A、20B、20C、20D)が接続されている。単位センサシート20Aと単位センサシート20BとがY1-Y2方向に並び、単位センサシート20Cと単位センサシート20DとがY1-Y2方向に並ぶ。単位センサシート20Aは単位センサシート20BのY1側にあり、単位センサシート20Cは単位センサシート20DのY1側にある。単位センサシート20Aと単位センサシート20CとがX1-X2方向に並び、単位センサシート20Bと単位センサシート20DとがX1-X2方向に並ぶ。単位センサシート20Aは単位センサシート20CのX1側にあり、単位センサシート20Bは単位センサシート20DのX1側にある。各単位センサシート20と配線基板30とは、第1実施形態と同様に、接続されている(図1、図4及び図5参照)。 As shown in FIG. 7, in the sensor device 2 according to the second embodiment, four unit sensor sheets 20 (20A, 20B, 20C, 20D) are connected to one wiring board 30. Unit sensor sheets 20A and unit sensor sheets 20B are lined up in the Y1-Y2 direction, and unit sensor sheets 20C and unit sensor sheets 20D are lined up in the Y1-Y2 direction. The unit sensor sheet 20A is located on the Y1 side of the unit sensor sheet 20B, and the unit sensor sheet 20C is located on the Y1 side of the unit sensor sheet 20D. Unit sensor sheet 20A and unit sensor sheet 20C are lined up in the X1-X2 direction, and unit sensor sheet 20B and unit sensor sheet 20D are lined up in the X1-X2 direction. The unit sensor sheet 20A is on the X1 side of the unit sensor sheet 20C, and the unit sensor sheet 20B is on the X1 side of the unit sensor sheet 20D. Each unit sensor sheet 20 and wiring board 30 are connected similarly to the first embodiment (see FIGS. 1, 4, and 5).

基板31の一方の面31Aに設けられた第3の電極層32は平面視上、単位センサシート20A及び20BのX2側と単位センサシート20C及び20DのX1側とに跨るように形成されている。また、基板31の一方の面31Aに設けられた第4の電極層33は平面視上、単位センサシート20A及び20CのY2側と単位センサシート20B及び20DのY1側とに跨るように形成されている。これにより、配線パターン34及び配線パターン35に印加される駆動信号によるマトリクス駆動が可能になる。具体的には、配線パターン34に選択信号を線順次に印加し、配線パターン35から選択時の出力値(電流値)を読み出すことで、出力値の二次元マップを生成することができる。なお、単位センサシート20の数は、4個に限定されるものではなく、単位センサシート20の配置も矩形に限らず、異形配列であってもよい。その場合、マトリクス駆動が可能なように配線基板30の配線パターンが引き回されていることが望ましい。 The third electrode layer 32 provided on one surface 31A of the substrate 31 is formed so as to straddle the X2 side of the unit sensor sheets 20A and 20B and the X1 side of the unit sensor sheets 20C and 20D in plan view. . Further, the fourth electrode layer 33 provided on one surface 31A of the substrate 31 is formed so as to straddle the Y2 side of the unit sensor sheets 20A and 20C and the Y1 side of the unit sensor sheets 20B and 20D in plan view. ing. This enables matrix driving using drive signals applied to the wiring patterns 34 and 35. Specifically, a two-dimensional map of output values can be generated by applying selection signals line-by-line to the wiring pattern 34 and reading output values (current values) at the time of selection from the wiring pattern 35. Note that the number of unit sensor sheets 20 is not limited to four, and the arrangement of the unit sensor sheets 20 is not limited to a rectangular shape, but may be an irregular arrangement. In that case, it is desirable that the wiring pattern of the wiring board 30 is routed so that matrix driving is possible.

ここで、第2実施形態で得られる二次元マップの例について説明する。図8は、二次元マップの一例を示す図である。第2実施形態に係るセンサ装置2からは、例えば64点(8行8列)の出力値が得られるが、64点のうち、16点は第1のセンサ層25の出力値であり、残りの48点は第2のセンサ層24の出力値である。図8に示す二次元マップには、出力値の分布を示しており、白丸が第2のセンサ層24の出力値の位置を、黒丸が第1のセンサ層25の出力値の位置を表している。第2のセンサ層24及び第1のセンサ層25の数量比や配置は、センサ種や検知の目的によって、適宜選択することができる。第2のセンサ層24が感圧層で、第1のセンサ層25が感温層である触覚センシングの場合には、人の皮膚感覚能(圧力を感じる痛点と温度を感じる温・冷点)に倣えば、前者の数は後者の数の3~5倍であることが好適である。なお、単位センサシート20の数や、単位センサシート20内のセンシング点(単位センサシート20の第1の電極層22と配線基板30の第3の電極層32とが平面視上直交する点)の数は、本実施形態の例に限るものではなく、適宜変更が可能である。その場合でも、同様の駆動方法によって出力値の二次元マップを得ることができる。 Here, an example of a two-dimensional map obtained in the second embodiment will be explained. FIG. 8 is a diagram showing an example of a two-dimensional map. For example, output values of 64 points (8 rows and 8 columns) are obtained from the sensor device 2 according to the second embodiment, and among the 64 points, 16 points are the output values of the first sensor layer 25, and the remaining 48 points are the output values of the second sensor layer 24. The two-dimensional map shown in FIG. 8 shows the distribution of output values, with white circles representing the positions of the output values of the second sensor layer 24 and black circles representing the positions of the output values of the first sensor layer 25. There is. The quantitative ratio and arrangement of the second sensor layer 24 and the first sensor layer 25 can be appropriately selected depending on the sensor type and the purpose of detection. In the case of tactile sensing in which the second sensor layer 24 is a pressure-sensitive layer and the first sensor layer 25 is a temperature-sensitive layer, human skin sensory ability (pain points that feel pressure and hot/cold points that feel temperature) According to the above, it is preferable that the former number is 3 to 5 times the latter number. Note that the number of unit sensor sheets 20 and the sensing point within the unit sensor sheet 20 (the point where the first electrode layer 22 of the unit sensor sheet 20 and the third electrode layer 32 of the wiring board 30 intersect perpendicularly in plan view) The number is not limited to the example of this embodiment, and can be changed as appropriate. Even in that case, a two-dimensional map of output values can be obtained using the same driving method.

(第3実施形態)
第3実施形態について説明する。第3実施形態は、主として単位センサシートの構成の点で第1実施形態と相違する。図9は、第3実施形態に係るセンサ装置に含まれる単位センサシートを示す上面図である。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described. The third embodiment differs from the first embodiment mainly in the configuration of the unit sensor sheet. FIG. 9 is a top view showing a unit sensor sheet included in the sensor device according to the third embodiment.

図9に示すように、第3実施形態に係るセンサ装置に含まれる単位センサシート20は絶縁層26を有する。また、第2の電極層23の一部が、平面視上、第1の電極層22と交差する。絶縁層26は、少なくとも、平面視で交差する第1の電極層22と第2の電極層23との間に設けられている。 As shown in FIG. 9, a unit sensor sheet 20 included in the sensor device according to the third embodiment has an insulating layer 26. Further, a part of the second electrode layer 23 intersects with the first electrode layer 22 in plan view. The insulating layer 26 is provided at least between the first electrode layer 22 and the second electrode layer 23 that intersect in plan view.

他の構成は第1実施形態と同様である。 The other configurations are the same as in the first embodiment.

第3実施形態によれば、第1のセンサ層25を、X1側端又はX2側端の第1の電極層22とは別の第1の電極層22に接続されるように配置することができる。つまり、平面視上、第1の電極層22と第2の電極層23とが重なる部分が存在していても、これらの間に絶縁層26が設けられていることで、第1の電極層22と第2の電極層23との短絡を防止することができる。従って、第1のセンサ層25の配置の自由度を向上することができる。 According to the third embodiment, the first sensor layer 25 can be arranged so as to be connected to a first electrode layer 22 different from the first electrode layer 22 at the X1 side end or the X2 side end. can. In other words, even if there is a portion where the first electrode layer 22 and the second electrode layer 23 overlap in plan view, the insulating layer 26 is provided between them, so that the first electrode layer 22 and the second electrode layer 23 overlap. 22 and the second electrode layer 23 can be prevented from shorting. Therefore, the degree of freedom in arranging the first sensor layer 25 can be improved.

なお、絶縁層26の材料としては、特に限定はされず、一般的な層間絶縁層として公知の無機系あるいは有機系の絶縁性材料を用いることができるが、スクリーン印刷やインクジェット印刷などで簡便に形成できることから有機系の絶縁性材料が特に好適である。 The material for the insulating layer 26 is not particularly limited, and inorganic or organic insulating materials known as general interlayer insulating layers can be used, but it can be easily formed by screen printing, inkjet printing, etc. Organic insulating materials are particularly suitable because they can be formed.

(第4実施形態)
第4実施形態について説明する。第4実施形態は、主として単位センサシートの構成の点で第3実施形態と相違する。図10は、第4実施形態に係るセンサ装置に含まれる単位センサシートを示す上面図である。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described. The fourth embodiment differs from the third embodiment mainly in the configuration of the unit sensor sheet. FIG. 10 is a top view showing a unit sensor sheet included in the sensor device according to the fourth embodiment.

図10に示すように、第4実施形態に係るセンサ装置に含まれる単位センサシート20はスペーサ層27を有する。スペーサ層27は、第1のセンサ層25の周囲に設けられており、第1のセンサ層25の厚さと同等以上の厚さを有する。 As shown in FIG. 10, a unit sensor sheet 20 included in the sensor device according to the fourth embodiment has a spacer layer 27. The spacer layer 27 is provided around the first sensor layer 25 and has a thickness equal to or greater than the thickness of the first sensor layer 25.

他の構成は第3実施形態と同様である。 Other configurations are similar to the third embodiment.

第2のセンサ層24が感圧層の場合、センサ装置に圧力が印加された時に第2のセンサ層24に優先的に圧力がかかるように、第1のセンサ層25の厚さが第2のセンサ層24の厚さより小さいことが好ましい。ただし、第1のセンサ層25の厚さが第2のセンサ層24の厚さより小さい場合でも、第2のセンサ層24と第1のセンサ層25との間の距離や、基板21の材質によっては、第1のセンサ層25にも予期しない圧力が付与されるおそれがある。そして、第1のセンサ層25が感温層で、特にポリマーPTCにより形成されている場合には、第1のセンサ層25の出力値が圧力の影響を受ける可能性がある。これに対し、第1のセンサ層25の周囲に、第1のセンサ層25の厚さと同等以上の厚さを有するスペーサ層27が設けられていると、第1のセンサ層25に圧力が付与されることを確実に防止することができる。このため、精度の高いセンシングが可能となる。 When the second sensor layer 24 is a pressure sensitive layer, the thickness of the first sensor layer 25 is set to a second value so that pressure is preferentially applied to the second sensor layer 24 when pressure is applied to the sensor device. The thickness of the sensor layer 24 is preferably smaller than the thickness of the sensor layer 24 . However, even if the thickness of the first sensor layer 25 is smaller than the thickness of the second sensor layer 24, depending on the distance between the second sensor layer 24 and the first sensor layer 25 and the material of the substrate 21, In this case, there is a possibility that unexpected pressure may be applied to the first sensor layer 25 as well. If the first sensor layer 25 is a temperature-sensitive layer, and in particular is made of polymer PTC, the output value of the first sensor layer 25 may be affected by pressure. On the other hand, if a spacer layer 27 having a thickness equal to or greater than the thickness of the first sensor layer 25 is provided around the first sensor layer 25, pressure is applied to the first sensor layer 25. This can be reliably prevented from occurring. Therefore, highly accurate sensing is possible.

なお、スペーサ層27の材料としては、特に限定はされず、公知の無機系あるいは有機系の絶縁性材料を用いることができるが、スクリーン印刷やインクジェット印刷などで簡便に形成できることから有機系の絶縁性材料が特に好適である。 The material for the spacer layer 27 is not particularly limited, and any known inorganic or organic insulating material may be used; however, since it can be easily formed by screen printing, inkjet printing, etc., organic insulating materials are preferred. Particularly suitable are soft materials.

(第5実施形態)
第5実施形態について説明する。第5実施形態は、主として配線基板の構成の点で第1実施形態と相違する。図11は、第5実施形態に係るセンサ装置に含まれる配線基板を示す上面図である。図11は、図3と同様に、配線基板30の基板31を透過した状態を示している。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment will be described. The fifth embodiment differs from the first embodiment mainly in the configuration of the wiring board. FIG. 11 is a top view showing a wiring board included in the sensor device according to the fifth embodiment. Similar to FIG. 3, FIG. 11 shows a state where the wiring board 30 is seen through the substrate 31.

図11に示すように、第5実施形態に係るセンサ装置に含まれる配線基板30は第3のセンサ層36を有する。第3のセンサ層36は、第3の電極層32の一部を覆うように形成されている。第3の電極層32の幅方向で第3のセンサ層36は第3の電極層32を横切る。第3のセンサ層36は、第2のセンサ層24と同一の材料、例えば感圧材料から構成される。第5実施形態に係るセンサ装置では、第3のセンサ層36と第2のセンサ層24とが直接重なり合う。 As shown in FIG. 11, the wiring board 30 included in the sensor device according to the fifth embodiment has a third sensor layer 36. The third sensor layer 36 is formed to cover a portion of the third electrode layer 32. The third sensor layer 36 crosses the third electrode layer 32 in the width direction of the third electrode layer 32 . The third sensor layer 36 is constructed from the same material as the second sensor layer 24, for example a pressure sensitive material. In the sensor device according to the fifth embodiment, the third sensor layer 36 and the second sensor layer 24 directly overlap.

他の構成は第1実施形態と同様である。 The other configurations are the same as in the first embodiment.

前述のように、第2のセンサ層24が感圧層の場合、センサ装置に圧力が印加された時に第2のセンサ層24に優先的に圧力がかかるように、第1のセンサ層25の厚さが第2のセンサ層24の厚さより小さいことが好ましい。ただし、材料に対する要求仕様によっては、第1のセンサ層25の厚さが第2のセンサ層24の厚さより小さくなるように形成することが困難な場合がある。その場合でも、第3の電極層32の幅方向で第3の電極層32を横切るように第3のセンサ層36が設けられていると、第2のセンサ層24と第3の電極層32との積層体が一つの感圧層として機能し得るため、第1のセンサ層25の厚さを第2のセンサ層24及び第3のセンサ層36の合計の厚さより小さく形成すればよい。従って、製造マージンを広げることができる。 As described above, when the second sensor layer 24 is a pressure sensitive layer, the first sensor layer 25 is configured such that when pressure is applied to the sensor device, pressure is preferentially applied to the second sensor layer 24. Preferably, the thickness is smaller than the thickness of the second sensor layer 24. However, depending on the required specifications for the material, it may be difficult to form the first sensor layer 25 so that the thickness thereof is smaller than the thickness of the second sensor layer 24. Even in that case, if the third sensor layer 36 is provided so as to cross the third electrode layer 32 in the width direction of the third electrode layer 32, the second sensor layer 24 and the third electrode layer 32 Since the laminate of the two sensor layers can function as one pressure sensitive layer, the thickness of the first sensor layer 25 may be formed to be smaller than the total thickness of the second sensor layer 24 and the third sensor layer 36. Therefore, the manufacturing margin can be widened.

なお、第3のセンサ層36は、上記の目的から、平面視上、第2のセンサ層24と重なる位置に形成されている。 Note that for the above purpose, the third sensor layer 36 is formed at a position overlapping the second sensor layer 24 in plan view.

第3実施形態又は第4実施形態の単位センサシート20を第2実施形態に適用してもよく、第5実施形態の配線基板30を第2実施形態に適用してもよい。また、第3実施形態又は第4実施形態の単位センサシート20を第2実施形態に適用し、更に第5実施形態の配線基板30を第2実施形態に適用してもよい。また、第3実施形態又は第4実施形態の単位センサシート20と第5実施形態の配線基板30と組み合わせてもよい。 The unit sensor sheet 20 of the third embodiment or the fourth embodiment may be applied to the second embodiment, and the wiring board 30 of the fifth embodiment may be applied to the second embodiment. Further, the unit sensor sheet 20 of the third embodiment or the fourth embodiment may be applied to the second embodiment, and the wiring board 30 of the fifth embodiment may be applied to the second embodiment. Further, the unit sensor sheet 20 of the third embodiment or the fourth embodiment may be combined with the wiring board 30 of the fifth embodiment.

(第6実施形態)
第6実施形態について説明する。第6実施形態はロボットハンドに関する。図12は、第6実施形態に係るロボットハンドを示す図である。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment will be described. The sixth embodiment relates to a robot hand. FIG. 12 is a diagram showing a robot hand according to the sixth embodiment.

図12に示すように、第6実施形態に係るロボットハンド6は、グリッパー511と、センサ装置510とを有する。センサ装置510は、第1~第5実施形態のいずれかに係るセンサ装置である。センサ装置510は、グリッパー511の先端付近の内側に取り付けられている。グリッパー511は空気圧によって背中の蛇腹が伸縮して、物体等を掴んだり離したりすることができるように構成されている。グリッパー511の先端付近の内側に取り付けられたセンサ装置510によって、ロボットハンド6が物体等を握った際の圧力や温度を検知(触覚センシング)することが可能となる。 As shown in FIG. 12, the robot hand 6 according to the sixth embodiment includes a gripper 511 and a sensor device 510. The sensor device 510 is a sensor device according to any of the first to fifth embodiments. The sensor device 510 is attached inside the gripper 511 near its tip. The gripper 511 is configured so that the bellows on its back expand and contract using air pressure, allowing it to grip and release objects. The sensor device 510 attached inside near the tip of the gripper 511 makes it possible to detect the pressure and temperature when the robot hand 6 grips an object (tactile sensing).

なお、センサ装置510を構成する配線基板の配線パターンの端部は、不図示のフレキシブル配線基板等を介して不図示の駆動回路に接続されている。 Note that an end of the wiring pattern of the wiring board constituting the sensor device 510 is connected to a drive circuit (not shown) via a flexible wiring board (not shown) or the like.

(第7実施形態)
第7実施形態について説明する。第7実施形態はグローブに関する。図13は、第7実施形態に係るグローブを示す図である。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment will be described. The seventh embodiment relates to gloves. FIG. 13 is a diagram showing a glove according to the seventh embodiment.

図13に示すように、第7実施形態に係るグローブ7はセンサ装置610を有する。センサ装置610は、配線基板630と、複数の単位センサシート620とを有する。第2実施形態と同様に、1枚の配線基板630に複数の単位センサシート620が接続されている。配線基板630は、第1又は第5実施形態の配線基板30と同様の構成を備える。単位センサシート620は、第1、第3又は第4実施形態の単位センサシート20と同様の構成を備える。配線基板630は、配線パターン34と同様の構成の配線パターン634と、配線パターン35と同様の構成の配線パターン635とを有する。センサ装置610はグローブ7の手のひら側に設置されており、グローブ7により物体等を握った際の圧力や温度を検知(触覚センシング)することが可能である。 As shown in FIG. 13, the glove 7 according to the seventh embodiment includes a sensor device 610. The sensor device 610 includes a wiring board 630 and a plurality of unit sensor sheets 620. Similar to the second embodiment, a plurality of unit sensor sheets 620 are connected to one wiring board 630. The wiring board 630 has the same configuration as the wiring board 30 of the first or fifth embodiment. The unit sensor sheet 620 has the same configuration as the unit sensor sheet 20 of the first, third, or fourth embodiment. The wiring board 630 has a wiring pattern 634 having the same configuration as the wiring pattern 34 and a wiring pattern 635 having the same configuration as the wiring pattern 35. The sensor device 610 is installed on the palm side of the glove 7, and is capable of detecting pressure and temperature when an object or the like is gripped by the glove 7 (tactile sensing).

なお、配線基板630の配線パターン634および635の端部は、不図示のフレキシブル配線基板等を介して不図示の駆動回路に接続されている。図13においては、配線基板630の配線の引き回しによって、8個の単位センサシート620がX=2、Y=4のマトリクス状に駆動されるようになっている。実際の駆動マトリクス数は各単位センサシート620当たりの第1の電極層の数と第3の電極層の数とを、単位センサシートの数に乗じたものになる。 Note that the ends of the wiring patterns 634 and 635 of the wiring board 630 are connected to a drive circuit (not shown) via a flexible wiring board (not shown) or the like. In FIG. 13, eight unit sensor sheets 620 are driven in a matrix of X=2 and Y=4 by routing the wiring on the wiring board 630. The actual number of drive matrices is the number of unit sensor sheets multiplied by the number of first electrode layers and the number of third electrode layers per each unit sensor sheet 620.

以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments have been described in detail above, they are not limited to the embodiments described above, and various modifications may be made to the embodiments described above without departing from the scope of the claims. Variations and substitutions can be made.

1、2、510、610 センサ装置
6 ロボットハンド
7 グローブ
20、620 単位センサシート
21 基板
21A 面
22 第1の電極層
23 第2の電極層
24 第2のセンサ層
25 第1のセンサ層
25S 第1の領域
25T 第2の領域
26 絶縁層
27 スペーサ層
30、630 配線基板
31 基板
31A 面
32 第3の電極層
33 第4の電極層
36 第3のセンサ層
1, 2, 510, 610 sensor device 6 robot hand 7 glove 20, 620 unit sensor sheet 21 substrate 21A surface 22 first electrode layer 23 second electrode layer 24 second sensor layer 25 first sensor layer 25S 1 region 25T second region 26 insulating layer 27 spacer layer 30, 630 wiring board 31 substrate 31A surface 32 third electrode layer 33 fourth electrode layer 36 third sensor layer

特開2016-118552号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-118552

Claims (10)

第1の面を有する第1の基板と、
前記第1の面上に形成された第1の電極層と、
前記第1の面上に形成され、前記第1の電極層から電気的に絶縁された第2の電極層と、
前記第1の面上に形成され、導電素子を内部に含み、温度変化により電気抵抗が変化する感温材料と、
を含み、
前記感温材料は、
前記第1の電極層に接続される第1の領域と、
前記第2の電極層に接続される第2の領域と、
を有することを特徴とするセンサ装置。
a first substrate having a first surface;
a first electrode layer formed on the first surface;
a second electrode layer formed on the first surface and electrically insulated from the first electrode layer;
a temperature-sensitive material formed on the first surface, containing a conductive element therein, and having an electrical resistance that changes with temperature changes;
including;
The temperature-sensitive material is
a first region connected to the first electrode layer;
a second region connected to the second electrode layer;
A sensor device comprising:
前記第1の領域から前記第2の領域への電流経路の長さは、前記感温材料の膜厚よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のセンサ装置。 The sensor device according to claim 1, wherein the length of the current path from the first region to the second region is greater than the film thickness of the temperature-sensitive material. 前記第1の領域から前記第2の領域への電流経路の断面積は、前記感温材料の前記第1の面上での面積よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のセンサ装置。 The sensor device according to claim 1, wherein a cross-sectional area of a current path from the first region to the second region is smaller than an area on the first surface of the temperature-sensitive material. . 前記第1の電極層を複数有し、
前記第1の領域は、前記複数の第1の電極層のうちの一つに接続され、
前記第2の電極層は、平面視で、前記複数の第1の電極層のうちの他の一つと交差し、
前記第2の電極層と、前記複数の第1の電極層のうちの他の一つとの間に設けられた絶縁層を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のセンサ装置。
having a plurality of the first electrode layers,
the first region is connected to one of the plurality of first electrode layers,
The second electrode layer intersects with another one of the plurality of first electrode layers in a plan view,
4. The method according to claim 1, further comprising an insulating layer provided between the second electrode layer and another one of the plurality of first electrode layers. sensor device.
前記第1の面に対向する第2の面を有する第2の基板と、
前記第2の面上に形成され、平面視で前記第1の電極層と交差する第3の電極層と、
前記第1の電極層と前記第3の電極層との間に設けられ、外部からの刺激により前記第1の電極層と前記第3の電極層との間の導通状態を変化させる第1の材料と、
を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のセンサ装置。
a second substrate having a second surface opposite to the first surface;
a third electrode layer formed on the second surface and intersecting the first electrode layer in plan view;
A first electrode layer that is provided between the first electrode layer and the third electrode layer, and that changes the conduction state between the first electrode layer and the third electrode layer by external stimulation. materials and
The sensor device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it has:
前記第1の材料は、圧力変化により電気抵抗が変化する感圧材料であることを特徴とする請求項5に記載のセンサ装置。 6. The sensor device according to claim 5, wherein the first material is a pressure-sensitive material whose electrical resistance changes with changes in pressure. 前記第1の基板と前記第2の基板との間で前記感温材料の周囲に設けられ、前記感温材料の厚さ以上の厚さを有するスペーサ層を有することを特徴とする請求項5又は6に記載のセンサ装置。 Claim 5, further comprising a spacer layer provided around the temperature-sensitive material between the first substrate and the second substrate and having a thickness equal to or greater than the thickness of the temperature-sensitive material. Or the sensor device according to 6. 前記第1の材料と前記第3の電極層との間に設けられ、前記第1の材料と同種の外部からの刺激により前記第1の電極層と前記第3の電極層との間の導通状態を変化させる第2の材料を有することを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載のセンサ装置。 Provided between the first material and the third electrode layer, and conduction between the first electrode layer and the third electrode layer due to external stimulation of the same type as the first material. A sensor device according to any one of claims 5 to 7, characterized in that it has a second material that changes state. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載のセンサ装置を備えたことを特徴とするロボットハンド。 A robot hand comprising the sensor device according to any one of claims 1 to 8. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載のセンサ装置を備えたことを特徴とするグローブ。 A glove comprising the sensor device according to any one of claims 1 to 8.
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