JP7186685B2 - 圧力センサ - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1に係る圧力センサの断面構造を表す断面図である。図2は、実施形態1の基板に形成された回路構成を説明するための回路図である。図3は、実施形態1のアレイ電極を説明するための平面図である。図4は、実施形態1に係る圧力センサの使用状態を示した断面図である。実施形態1に係る圧力センサ1は、基板2と、第1接着層3と、センサ層4と、第2接着層5と、対向電極6と、保護層7と、を備える。また、圧力センサ1に加えられた圧力を測定するため、基板2と対向電極6とに、制御部40が接続している。なお、説明の都合上、基板2と、第1接着層3と、センサ層4と、第2接着層5と、対向電極6と、保護層7が積層されている方向を積層方向という。また、センサ層4から視て基板2が配置された方向を第1方向A1とし、センサ層4から視て保護層7が配置された方向を第2方向A2という。
図5は、実施形態2に係る圧力センサをX方向と積層方向とを含む平面で切った場合の断面構造を表す断面図である。図6は、実施形態2に係る圧力センサをY方向と積層方向とを含む平面で切った場合の断面構造を表す断面図である。図7は、実施形態2におけるアレイ電極と対向電極との関係を説明する斜視図である。図5、図6に示すように、実施形態2の圧力センサ1Aは、基板2と第2接着層5と対向電極6とに代えて、基板2Aと第2接着層5Aと対向電極6Aとを備えている点において、実施形態1の圧力センサ1と相違する。
図8は、実施形態3に係る圧力センサの断面構造を表す断面図である。図8に示すように、実施形態3の圧力センサ1Bは、第2接着層5を備えていない点で、実施形態1の圧力センサ1と異なる。このため、センサ層4の第2面4bには、対向電極6が接した状態となっている。また、圧力センサ1Bの製造方法は、センサシート(センサ層)を第1接着層3に接着する前段階で、センサ層4の第2面4bに対向電極6B及び保護層7Bをパターン加工する。そして、その後、センサシートを第1接着層3に接着し、圧力センサ1Bが製造される。
図9は、実施形態4に係る圧力センサの断面構造を表す断面図である。図10は、実施形態4の基板を平面視した平面図である。図9に示すように、実施形態4の圧力センサ1Cは、第2接着層5を備えていない点において、実施形態1の圧力センサ1と異なる。また、実施形態4の圧力センサ1Cは、対向電極6Cが基板2に設けられている点で実施形態1の圧力センサ1と異なる。
図11は、実施形態5に係る圧力センサの断面構造を表す断面図である。実施形態5の圧力センサ1Dは、第1接着層3とセンサ層4との間に介在する複数の導電膜20を備えている点において、実施形態1の圧力センサ1と異なる。なお、第1接着層3は、導電性の微粒子によって積層方向に導通するようになっているが、本実施形態では、この導通する部位と絶縁されている部位を抽象化して説明する。つまり、図11に示すように、第1接着層3において、導電性の微粒子によって積層方向に導通する部分を導通部31と称し、母材により形成され絶縁している部分を絶縁部32と称して説明する。
図12は、実施形態6に係る圧力センサの断面構造を表す断面図である。実施形態6の圧力センサ1Eは、センサ層4に代えてセンサ層4Eを備えている点において、実施形態1の圧力センサ1と異なる。実施形態6において、センサ層4Eを形成する感圧材料として、圧電型又は容量型の感圧材料が挙げられる。具体的に、圧電型の感圧材料として、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などが挙げられる。これによれば、センサ層4Eが加圧により変化した場合、対向電極6とアレイ電極10との間に生じる電圧が増加し、保護層7が押圧されたことを検出できる。また、容量型の感圧材料として、弾性変形が可能であり絶縁性を有するゴム又は高分子化合物などが挙げられる。これによれば、センサ層4Eが加圧により膜厚が変化した場合、対向電極6とアレイ電極10との間に溜まる電荷が変化し、保護層7が押圧されたことを検出できる。
2 基板
3 第1接着層
3a 第1面
3b 第2面
4、4E センサ層
4a 第1面(対向面)
5、5A 第2接着層
5a 第1面
5b 第2面
6、6A、6B 対向電極
7、7B、7C 保護層
8 走査線
9 信号線
10 アレイ電極
20 導電膜
31 導通部
32 絶縁部
Tr トランジスタ
Claims (5)
- 第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有するセンサシートと、
前記第1面と対向する基板と、
前記基板と前記センサシートとの間に介在する、異方性導電材料の第1接着層と、
前記基板と前記第1接着層との間に介在し、互いに離隔する複数のアレイ電極と、
を備え、
前記センサシートの第1面は、前記第1接着層と接着し、
前記第1接着層は、厚み方向に導電性を有し、かつ面に沿った面方向に絶縁性を有し、
前記第1接着層は、前記厚み方向に導通する導通部と、前記厚み方向に絶縁する絶縁部と、を有し、
前記第1接着層と前記センサシートとの間には、前記厚み方向から視た面積が前記導通部よりも大きい、複数の導電膜が介在し、
前記センサシートは、前記導電膜により、前記導通部と導通する部分が拡大している
圧力センサ。 - 前記第2面と対向する保護層と、
前記センサシートと前記保護層との間に介在する第2接着層と、
前記保護層と前記第2接着層との間に介在する対向電極と、
を備え、
前記センサシートの第2面は、前記第2接着層と接着している
請求項1に記載の圧力センサ。 - 前記対向電極は、複数設けられ、
複数の前記対向電極は、互いに離隔しており、
前記第2接着層は、厚み方向に導電性を有し、かつ面に沿った面方向に絶縁性を有している
請求項2に記載の圧力センサ。 - 前記第2面と対向する保護層と、
前記センサシートと前記保護層との間に介在し、前記センサシートの第2面に接する対向電極と、
を備える請求項1に記載の圧力センサ。 - 前記基板には、前記アレイ電極とは重ならない位置に対向電極を備える
請求項1に記載の圧力センサ。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6769313B2 (en) | 2001-09-14 | 2004-08-03 | Paricon Technologies Corporation | Flexible tactile sensor |
JP6322555B2 (ja) | 2014-11-26 | 2018-05-09 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 検出装置及び検出機能付き表示装置 |
JP2019522182A (ja) | 2016-05-20 | 2019-08-08 | エイチピーワン テクノロジーズ リミテッドHp1 Technologies Limited | 力を検出するための装置及びシステム |
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Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4555953A (en) * | 1984-04-16 | 1985-12-03 | Paolo Dario | Composite, multifunctional tactile sensor |
US7594982B1 (en) * | 2002-06-22 | 2009-09-29 | Nanosolar, Inc. | Nanostructured transparent conducting electrode |
US6964201B2 (en) * | 2003-02-25 | 2005-11-15 | Palo Alto Research Center Incorporated | Large dimension, flexible piezoelectric ceramic tapes |
US7528529B2 (en) * | 2005-10-17 | 2009-05-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Micro electro mechanical system, semiconductor device, and manufacturing method thereof |
TWI322374B (en) * | 2006-04-14 | 2010-03-21 | Ritdisplay Corp | Light transmission touch panel and manufacturing method thereof |
WO2011156447A1 (en) * | 2010-06-11 | 2011-12-15 | 3M Innovative Properties Company | Positional touch sensor with force measurement |
US9671297B2 (en) * | 2012-10-08 | 2017-06-06 | Stc. Unm | Pliable pressure-sensing fabric |
WO2014148521A1 (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | 株式会社村田製作所 | 変位センサ、押込量検出センサ、およびタッチ式入力装置 |
JP6414596B2 (ja) * | 2014-08-22 | 2018-10-31 | 株式会社村田製作所 | 圧電センサ及び検出装置 |
CN105651429B (zh) * | 2016-01-04 | 2018-03-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 压电元件及其制造方法、压电传感器 |
US10267690B2 (en) * | 2016-09-13 | 2019-04-23 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Capacitive force/torque sensor |
US11093088B2 (en) * | 2017-08-08 | 2021-08-17 | Cambridge Touch Technologies Ltd. | Device for processing signals from a pressure-sensing touch panel |
US11054932B2 (en) * | 2017-09-06 | 2021-07-06 | Apple Inc. | Electronic device having a touch sensor, force sensor, and haptic actuator in an integrated module |
US10919158B2 (en) * | 2018-02-05 | 2021-02-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Three-dimensional electromechanical adhesive devices and related systems and methods |
KR20210075141A (ko) * | 2018-10-10 | 2021-06-22 | 요하노이움 리서치 포르슝스게젤샤프트 엠베하 | 압전 센서 |
GB2582171B (en) * | 2019-03-13 | 2022-10-12 | Cambridge Touch Tech Ltd | Force sensing touch panel |
EP3739315A1 (en) * | 2019-05-14 | 2020-11-18 | Forciot OY | A capacitive touch and pressure sensor |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6769313B2 (en) | 2001-09-14 | 2004-08-03 | Paricon Technologies Corporation | Flexible tactile sensor |
JP6322555B2 (ja) | 2014-11-26 | 2018-05-09 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 検出装置及び検出機能付き表示装置 |
JP2019522182A (ja) | 2016-05-20 | 2019-08-08 | エイチピーワン テクノロジーズ リミテッドHp1 Technologies Limited | 力を検出するための装置及びシステム |
JP6619540B2 (ja) | 2016-07-11 | 2019-12-11 | フォルシオット オイForciot Oy | 力および/または圧力センサ |
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