WO2024106202A1 - センサモジュール、タッチパネル及び電子機器 - Google Patents

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WO2024106202A1
WO2024106202A1 PCT/JP2023/039277 JP2023039277W WO2024106202A1 WO 2024106202 A1 WO2024106202 A1 WO 2024106202A1 JP 2023039277 W JP2023039277 W JP 2023039277W WO 2024106202 A1 WO2024106202 A1 WO 2024106202A1
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WO
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electrodes
dielectric layer
electrode
axis
sensor
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Application number
PCT/JP2023/039277
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English (en)
French (fr)
Inventor
英和 加納
勇希 橘
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • 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
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a sensor module equipped with a sensor that detects deformation of a component.
  • Patent document 1 describes a touch sensor that includes a housing, a plate, a pressure detection sensor, and a position detection sensor.
  • the position detection sensor, pressure detection sensor, and plate are lined up in that order in the positive direction of the Z axis.
  • the outer periphery of the plate, pressure detection sensor, and position detection sensor are fixed to the housing.
  • the position detection sensor detects the position on the plate that the user touches.
  • the pressure detection sensor detects the force applied to the plate by the user.
  • the pressure detection sensor includes a piezoelectric film, a first piezoelectric detection electrode, and a second piezoelectric detection electrode.
  • the piezoelectric film is located between the first piezoelectric detection electrode and the second piezoelectric detection electrode.
  • the first piezoelectric detection electrode and the second piezoelectric detection electrode each have a ring shape when viewed in the thickness direction of the touch sensor.
  • the first piezoelectric detection electrode and the second piezoelectric detection electrode each are provided on the outer periphery of the plate.
  • the object of the present invention is to provide a sensor module that makes it easier for a sensor that detects deformation of a component to detect the deformation of the component.
  • the sensor module includes: An elastic member; a piezoelectric sensor having a piezoelectric film, one or more first electrodes, and one or more second electrodes; a touch sensor having a plurality of transmitting electrodes and a plurality of receiving electrodes; Equipped with the elastic member, the piezoelectric sensor, and the touch sensor are arranged in this order in the negative direction of the Z axis, Each of the one or more first electrodes is located on the positive side of the Z-axis from the piezoelectric film, Each of the one or more second electrodes is located on the negative side of the Z-axis from the piezoelectric film, The piezoelectric sensor outputs a first signal corresponding to the deformation of the elastic member, Each of the plurality of transmitting electrodes is located on the negative side of the Z axis relative to the plurality of receiving electrodes, the touch sensor outputs a second signal based on a capacitance value of capacitance generated between the plurality of transmitting electrodes and the pluralit
  • the sensor module according to one embodiment of the present invention makes it easier for a sensor that detects deformation of a component to detect the deformation of the component.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a sensor module 1.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of the sensor module 1 as viewed in the positive direction of the Y axis.
  • FIG. 3 is a view of the piezoelectric sensor 11 as viewed in the negative direction of the Z axis.
  • FIG. 4 is a view of the piezoelectric film 110 viewed in the negative direction of the Z axis.
  • FIG. 5 is a diagram of the touch sensor 12 as viewed in the negative direction of the Z axis.
  • FIG. 6 is a diagram showing the multiple receiving electrodes 121, the multiple transmitting electrodes 122, and the piezoelectric sensor 11 viewed in the negative direction of the Z axis.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a sensor module 1.
  • FIG. 2 is a perspective view of the sensor module 1 as viewed in the positive direction of the Y axis.
  • FIG. 3 is a view of the piezoelectric sensor 11 as viewed in the negative
  • FIG. 7 is a diagram showing a case where a user 200 is touching the elastic member 10.
  • FIG. 8 is a diagram showing a sensor module 1a according to the first modification.
  • FIG. 9 is a diagram showing a case where a user 200 touches the elastic member 10 provided in the sensor module 1a.
  • FIG. 10 is a diagram showing a sensor module 1b according to the second modification.
  • FIG. 11 is a diagram showing a sensor module 1c according to the third modification.
  • FIG. 12 is a diagram showing a piezoelectric sensor 11d according to a first modification of the piezoelectric sensor 11c.
  • FIG. 13 is a diagram showing a piezoelectric sensor 11e according to a second modification of the piezoelectric sensor 11c.
  • FIG. 14 is a diagram showing a touch panel TP equipped with a sensor module 1.
  • FIG. 15 is a diagram showing a smartphone SP equipped with a touch panel TP.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the sensor module 1.
  • the adhesive layers G11a, G11b, G12a, and G12b are omitted.
  • FIG. 2 is a perspective view of the sensor module 1 seen in the positive direction of the Y axis.
  • FIG. 3 is a view of the piezoelectric sensor 11 seen in the negative direction of the Z axis.
  • FIG. 4 is a view of the piezoelectric film 110 seen in the negative direction of the Z axis.
  • FIG. 5 is a view of the touch sensor 12 seen in the negative direction of the Z axis.
  • FIG. 6 is a view of a plurality of receiving electrodes 121, a plurality of transmitting electrodes 122, and the piezoelectric sensor 11 seen in the negative direction of the Z axis.
  • FIG. 7 is a view showing a case where a user 200 is touching the elastic member 10.
  • directions are defined as follows.
  • the Z-axis direction is the direction in which the elastic member 10, the piezoelectric sensor 11, and the touch sensor 12 are lined up.
  • the positive direction of the Z-axis is the direction in which the touch sensor 12, the piezoelectric sensor 11, and the elastic member 10 are lined up in this order.
  • the negative direction of the Z-axis is the direction in which the elastic member 10, the piezoelectric sensor 11, and the touch sensor 12 are lined up in this order.
  • the X-axis direction is the direction perpendicular to the Z-axis direction.
  • the Y-axis direction is the direction perpendicular to the Z-axis and X-axis directions.
  • the sensor module 1 is used in, for example, electronic devices such as smartphones. As shown in Figs. 1 and 2, the sensor module 1 includes an elastic member 10, a piezoelectric sensor 11, and a touch sensor 12.
  • the elastic member 10 is formed, for example, from resin. As shown in FIG. 1, the elastic member 10 has a plate shape with long sides extending along the X-axis and short sides extending along the Y-axis. The elastic member 10 has elasticity. The elastic member 10 is deformed by a force applied to the elastic member 10. For example, the user 200 pushes the elastic member 10 in the negative direction of the Z-axis. The negative Z-axis force applied to the elastic member 10 causes the elastic member 10 to deform so as to protrude in the negative direction of the Z-axis.
  • the piezoelectric sensor 11 has a rectangular shape with a long side extending along the X-axis and a short side extending along the Y-axis. As shown in Figures 1 to 3, the piezoelectric sensor 11 has a piezoelectric film 110, a first electrode 111, a second electrode 112, a first dielectric layer 113, an adhesive layer G11a, an adhesive layer G11b, and a detection circuit (not shown).
  • the piezoelectric film 110 has a sheet shape with long sides extending along the X-axis and short sides extending along the Y-axis.
  • the piezoelectric film 110 includes a piezoelectric film first principal surface SF1a and a piezoelectric film second principal surface SF2a that are aligned along the Z-axis.
  • the piezoelectric film first principal surface SF1a and the piezoelectric film second principal surface SF2a are aligned in this order in the negative direction of the Z-axis.
  • the piezoelectric film 110 generates a charge according to the amount of deformation of the piezoelectric film 110.
  • the polarity of the charge generated when the piezoelectric film 110 is stretched in the X-axis direction is opposite to the polarity of the charge generated when the piezoelectric film 110 is stretched in the Y-axis direction.
  • the piezoelectric film 110 is a film formed from a chiral polymer.
  • the chiral polymer is, for example, polylactic acid (PLA), particularly L-type polylactic acid (PLLA).
  • PLLA has a helical structure in the main chain.
  • PLLA has a piezoelectricity in which the molecules are oriented when stretched uniaxially.
  • the material of the piezoelectric film 110 is polylactic acid.
  • the piezoelectric film 110 has a piezoelectric constant of d14.
  • the uniaxial stretching direction OD of the piezoelectric film 110 forms an angle of 45 degrees with respect to the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • This 45 degrees includes, for example, an angle of about 45 degrees ⁇ 10 degrees.
  • the piezoelectric film 110 generates an electric charge when the piezoelectric film 110 is stretched in the X-axis direction or the Y-axis direction.
  • the piezoelectric film 110 generates a positive electric charge when stretched in the X-axis direction.
  • the piezoelectric film 110 generates a negative electric charge when stretched in the Y-axis direction.
  • the magnitude of the electric charge depends on the differential value of the deformation of the piezoelectric film 110 due to the stretching or compression.
  • the first electrode 111 is a reference electrode connected to a reference potential.
  • the first electrode 111 is located on the positive side of the Z axis from the piezoelectric film 110.
  • the first electrode 111 is provided on the first principal surface SF1a of the piezoelectric film.
  • the first electrode 111 is fixed to the first principal surface SF1a of the piezoelectric film by an adhesive (not shown) such as OCA (Opticaly Clear Adhesive).
  • the material of the first electrode 111 is, for example, indium tin oxide (ITO).
  • the first electrode 111 includes three types of parts with different shapes. Specifically, as shown in Figures 1 and 3, the first electrode 111 includes a plurality of first electrode first parts 111A, a plurality of first electrode second parts 111B, and a plurality of first electrode third parts 111C.
  • each of the multiple first electrode first portions 111A has a square shape when viewed in the Z-axis direction.
  • the shape of each of the multiple first electrode first portions 111A is the same when viewed in the Z-axis direction.
  • Each of the multiple first electrode first portions 111A is arranged in a matrix on the first principal surface SF1a of the piezoelectric film.
  • the first principal surface SF1a of the piezoelectric film is provided with multiple sets ST of multiple first electrode first portions 111A arranged along the X-axis.
  • the multiple sets are arranged at equal intervals along the Y-axis.
  • Each of the multiple first electrode first portions 111A is not in contact with each other.
  • the multiple first electrode first portions 111A do not overlap each other when viewed in the Z-axis direction.
  • each of the multiple first electrode second portions 111B extends along the X-axis.
  • the length of each of the multiple first electrode second portions 111B in the Y-axis direction is shorter than the length of each of the multiple first electrode first portions 111A in the Y-axis direction.
  • each of the multiple first electrode second portions 111B electrically connects two adjacent first electrode first portions 111A among the multiple first electrode first portions 111A aligned along the X-axis.
  • each of the multiple first electrode third portions 111C extends along the Y axis.
  • Each of the multiple first electrode third portions 111C electrically connects two adjacent first electrode first portions 111A among the multiple first electrode first portions 111A aligned along the Y axis.
  • the length in the X-axis direction of each of the multiple first electrode third portions 111C is shorter than the length in the X-axis direction of the multiple first electrode first portions 111A.
  • the first dielectric layer 113 has a sheet shape with long sides extending along the X-axis and short sides extending along the Y-axis.
  • the first dielectric layer 113 is located on the negative side of the Z-axis from the piezoelectric film 110.
  • the first dielectric layer 113 includes a first dielectric layer first main surface SF1b and a first dielectric layer second main surface SF2b aligned along the Z-axis.
  • the first dielectric layer first main surface SF1b and the first dielectric layer second main surface SF2b are aligned in this order in the negative direction of the Z-axis.
  • the first dielectric layer 113 has dielectric properties. Materials for such a first dielectric layer 113 include PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PP (polypropylene), etc.
  • the second electrode 112 is a signal electrode. As shown in Figures 1 and 2, the second electrode 112 is located on the negative side of the Z axis from the piezoelectric film 110. The second electrode 112 is provided on the first main surface SF1b of the first dielectric layer. The second electrode 112 is fixed to the first main surface SF1b of the first dielectric layer by an adhesive (not shown) such as OCA. As shown in Figures 1 and 3, the second electrode 112 overlaps with the first electrode 111 when viewed in the Z axis direction.
  • the material of the second electrode 112 is, for example, ITO.
  • the second electrode 112 includes three types of parts with different shapes, similar to the first electrode 111.
  • the second electrode 112 includes a plurality of second electrode first parts 112A, a plurality of second electrode second parts 112B, and a plurality of second electrode third parts 112C.
  • the multiple second electrode first portions 112A are arranged in a matrix on the first dielectric layer first main surface SF1b (see Figures 1 and 3). When viewed in the Z-axis direction, each of the multiple second electrode first portions 112A overlaps with the multiple first electrode first portions 111A.
  • the other configurations of each of the multiple second electrode first portions 112A are the same as the configurations of the multiple first electrode first portions 111A, so descriptions are omitted.
  • Each of the multiple second electrode second portions 112B electrically connects two adjacent second electrode first portions 112A among the multiple second electrode first portions 112A aligned along the X-axis. Each of the multiple second electrode second portions 112B overlaps with the multiple first electrode second portions 111B when viewed in the Z-axis direction.
  • the other configurations of each of the multiple second electrode second portions 112B are the same as the configurations of the multiple first electrode second portions 111B, so description will be omitted.
  • Each of the multiple second electrode third portions 112C electrically connects two adjacent second electrode first portions 112A among the multiple second electrode first portions 112A aligned along the Y axis. Each of the multiple second electrode third portions 112C overlaps with the multiple first electrode third portions 111C when viewed in the Z axis direction.
  • the other configurations of each of the multiple second electrode third portions 112C are the same as the configurations of the multiple first electrode third portions 111C, so description will be omitted.
  • the adhesive layer G11a is located between the elastic member 10 and the piezoelectric film 110.
  • the adhesive layer G11a is located around the first electrode 111.
  • the piezoelectric film 110 is fixed to the elastic member 10 by the adhesive layer G11a.
  • the adhesive layer G11b (first adhesive layer) is located between the first dielectric layer 113 and the piezoelectric film 110.
  • the adhesive layer G11b is located around the second electrode 112.
  • the first dielectric layer 113 is fixed to the piezoelectric film 110 by the adhesive layer G11b.
  • the detection circuit is electrically connected to the first electrode 111 and the second electrode 112.
  • the detection circuit converts the charge generated by the piezoelectric film 110 into a voltage signal.
  • the detection circuit generates a first signal, which is a digital signal, by AD converting the voltage signal.
  • the piezoelectric sensor 11 outputs a first signal corresponding to the deformation of the elastic member 10. As shown in FIG. 1, the piezoelectric sensor 11 is fixed to the elastic member 10 by an adhesive layer G11b. This causes the piezoelectric sensor 11 to deform in accordance with the deformation of the elastic member 10. The piezoelectric sensor 11 outputs a first signal corresponding to the deformation of the piezoelectric sensor 11. The piezoelectric sensor 11 outputs the first signal based on the potential difference between the first electrode 111 and the second electrode 112.
  • the touch sensor 12 has a plate shape with long sides extending along the X-axis and short sides extending along the Y-axis. Specifically, the touch sensor 12 is a capacitive touch sensor. As shown in Figures 1, 2, 5 and 6, the touch sensor 12 has a second dielectric layer 120, a plurality of receiving electrodes 121, a plurality of transmitting electrodes 122, a third dielectric layer 123, an adhesive layer G12a, an adhesive layer G12b, a transmitting circuit 124 and a receiving circuit 125.
  • the second dielectric layer 120 has a sheet shape with long sides extending along the X-axis and short sides extending along the Y-axis. As shown in Fig. 2, the second dielectric layer 120 is located on the negative side of the Z-axis from the first dielectric layer 113. Therefore, the second dielectric layer 120 is located on the negative side of the Z-axis from the piezoelectric film 110.
  • the second dielectric layer 120 includes a second dielectric layer first main surface SF1c and a second dielectric layer second main surface SF2c that are aligned along the Z-axis.
  • the second dielectric layer first main surface SF1c and the second dielectric layer second main surface SF2c are aligned in this order in the negative direction of the Z-axis.
  • the other configurations of the second dielectric layer 120 are the same as those of the first dielectric layer 113, so a description thereof will be omitted.
  • each of the multiple receiving electrodes 121 is provided on the first main surface SF1c of the second dielectric layer.
  • Each of the multiple receiving electrodes 121 is fixed to the first main surface SF1c of the second dielectric layer by an adhesive (not shown) such as OCA.
  • Each of the multiple receiving electrodes 121 extends along the Y axis as shown in Figure 5.
  • Each of the multiple receiving electrodes 121 is arranged at equal intervals along the X axis.
  • Each of the multiple receiving electrodes 121 is not in contact with each other.
  • Each of the multiple receiving electrodes 121 does not overlap each other when viewed in the Z axis direction.
  • the material of each of the multiple receiving electrodes 121 is, for example, ITO.
  • Each of the multiple receiving electrodes 121 includes two types of parts with different shapes. Specifically, each of the multiple receiving electrodes 121 includes multiple receiving electrode first parts 121A and multiple receiving electrode second parts 121B.
  • each of the multiple receiving electrode first portions 121A has a square shape when viewed in the Z-axis direction. When viewed in the Z-axis direction, each of the multiple receiving electrode first portions 121A has the same shape. Like the multiple first electrode first portions 111A, each of the multiple receiving electrode first portions 121A is arranged in a matrix on the first principal surface SF1c of the second dielectric layer. In this embodiment, each of the multiple receiving electrode first portions 121A overlaps with the multiple first electrode first portions 111A when viewed in the Z-axis direction (see Figures 1, 2, and 6).
  • each of the multiple receiving electrode second portions 121B extends along the Y axis.
  • the width of each of the multiple receiving electrode second portions 121B in the X axis direction is shorter than the width of the multiple receiving electrodes 121 in the X axis direction.
  • Each of the multiple receiving electrode second portions 121B electrically connects two adjacent receiving electrode first portions 121A among the multiple receiving electrode first portions 121A aligned along the Y axis.
  • each of the multiple receiving electrode second portions 121B overlaps with the multiple first electrode second portions 111B and the multiple second electrode second portions 112B when viewed in the Z axis direction.
  • the third dielectric layer 123 is located on the negative side of the Z axis relative to the second dielectric layer 120.
  • the third dielectric layer 123 includes a third dielectric layer first main surface SF1d and a third dielectric layer second main surface SF2d that are aligned along the Z axis.
  • the third dielectric layer first main surface SF1d and the third dielectric layer second main surface SF2d are aligned in this order in the negative direction of the Z axis.
  • the rest of the configuration of the third dielectric layer 123 is the same as that of the second dielectric layer 120, so a description thereof will be omitted.
  • Each of the multiple transmitting electrodes 122 is located on the negative side of the Z axis relative to the multiple receiving electrodes 121.
  • Each of the multiple transmitting electrodes 122 is provided on the first main surface SF1d of the third dielectric layer.
  • Each of the multiple transmitting electrodes 122 is fixed to the first main surface SF1d of the third dielectric layer by an adhesive (not shown) such as OCA.
  • Each of the multiple transmitting electrodes 122 extends along the X axis as shown in FIG. 5.
  • Each of the multiple transmitting electrodes 122 is arranged at equal intervals in the Y axis direction.
  • Each of the multiple transmitting electrodes 122 is not in contact with each other.
  • Each of the multiple transmitting electrodes 122 does not overlap each other when viewed in the Z axis direction.
  • the material of each of the multiple transmitting electrodes 122 is, for example, ITO.
  • Each of the multiple transmitting electrodes 122 includes two types of parts with different shapes.
  • Each of the multiple transmitting electrodes 122 includes multiple transmitting electrode first parts 122A and multiple transmitting electrode second parts 122B.
  • each of the multiple transmitting electrode first portions 122A has a square shape when viewed in the Z-axis direction. When viewed in the Z-axis direction, each of the multiple transmitting electrode first portions 122A has the same shape. Like the multiple first electrode first portions 111A, each of the multiple transmitting electrode first portions 122A is arranged in a matrix on the third dielectric layer 123. In this embodiment, each of the multiple transmitting electrode first portions 122A does not overlap with the first electrode 111 and the second electrode 112, as shown in FIG. 6. Each of the multiple transmitting electrode first portions 122A does not overlap with the multiple receiving electrodes 121.
  • Each of the multiple transmitting electrode second portions 122B has a shape that extends along the X-axis.
  • the length of each of the multiple transmitting electrode second portions 122B in the Y-axis direction is shorter than the length of each of the multiple transmitting electrode first portions 122A in the Y-axis direction.
  • Each of the multiple transmitting electrode second portions 122B electrically connects two adjacent transmitting electrode first portions 122A among the multiple transmitting electrode first portions 122A that are aligned along the X-axis.
  • each of the multiple transmitting electrode second parts 122B overlaps with the multiple receiving electrode second parts 121B when viewed in the Z-axis direction. More specifically, the center and its vicinity in the X-axis direction of each of the multiple transmitting electrode second parts 122B overlap with the receiving electrode second parts 121B. That is, as shown in FIG. 5, the multiple transmitting electrodes 122 have multiple first overlapping parts T1 that overlap with the multiple receiving electrodes 121 when viewed in the Z-axis direction. Also, the multiple transmitting electrodes 122 have multiple first non-overlapping parts NT1 that do not overlap with the multiple receiving electrodes 121 when viewed in the Z-axis direction.
  • each of the multiple first non-overlapping parts NT1 is a part of the multiple transmitting electrodes 122 other than the multiple first overlapping parts T1. Therefore, in the example shown in FIG. 5, each of the multiple first non-overlapping parts NT1 includes the multiple transmitting electrode first parts 122A and both ends of each of the multiple transmitting electrode second parts 122B in the X-axis direction.
  • the multiple first non-overlapping portions NT1 do not overlap with the first electrode 111 and the second electrode 112 when viewed in the Z-axis direction.
  • Each of the multiple transmitting electrode first portions 122A and both ends of each of the multiple transmitting electrode second portions 122B in the X-axis direction do not overlap with the first electrode 111 and the second electrode 112 when viewed in the Z-axis direction.
  • the center of gravity Gr of each of the multiple transmitting electrode first portions 122A does not overlap with the first electrode 111 and the second electrode 112. Therefore, the portions of each of the multiple transmitting electrode first portions 122A other than the center of gravity Gr may overlap with the first electrode 111 and the second electrode 112.
  • the center of gravity Gr means the center of gravity when viewed in the Z-axis direction, unless otherwise specified. Therefore, the center of gravity Gr in this embodiment is the center of gravity in a two-dimensional plane.
  • the adhesive layer G12a is located between the first dielectric layer 113 and the second dielectric layer 120.
  • the second dielectric layer 120 is fixed to the first dielectric layer 113 by the adhesive layer G12a.
  • the adhesive layer G12a is located around the multiple receiving electrodes 121.
  • the adhesive layer G12b (second adhesive layer) is located between the second dielectric layer 120 and the third dielectric layer 123.
  • the third dielectric layer 123 is fixed to the second dielectric layer 120 by the adhesive layer G12b.
  • the adhesive layer G12b is located around the multiple transmitting electrodes 122.
  • the transmission circuit 124 transmits a signal (hereinafter referred to as a transmission signal) to each of the multiple transmission electrodes 122.
  • the transmission circuit 124 is, for example, an electric circuit including a multiplexer.
  • the multiplexer selects the multiple transmission electrodes 122 one by one in sequence.
  • the transmission circuit 124 transmits the transmission signal to one of the multiple transmission electrodes 122 selected by the multiplexer.
  • the receiving circuit 125 receives a signal (hereinafter referred to as a received signal) from each of the multiple receiving electrodes 121.
  • the receiving circuit 125 is an electric circuit including a multiplexer.
  • the multiplexer selects the multiple receiving electrodes 121 one by one in sequence.
  • the receiving circuit 125 receives a received signal from one of the multiple receiving electrodes 121 selected by the multiplexer.
  • the touch sensor 12 outputs a second signal based on the capacitance value of the capacitance generated between the multiple transmitting electrodes 122 and the multiple receiving electrodes 121.
  • the touch sensor 12 transmits the second signal to the arithmetic circuit 13.
  • the arithmetic circuit 13 identifies the position on the elastic member 10 that the user 200 touched based on the second signal. Specifically, the arithmetic circuit 13 calculates the capacitance value of the capacitance generated between the multiple transmitting electrodes 122 and the multiple receiving electrodes 121 based on the second signal. The arithmetic circuit 13 identifies the position on the elastic member 10 that the user 200 touched based on the calculated capacitance value.
  • a capacitance having a capacitance value C1 is generated between one of the multiple transmitting electrodes 122 and one of the multiple receiving electrodes 121.
  • the user 200 touches the elastic member 10.
  • a capacitance having a capacitance value C2 is generated between the user 200 and one of the multiple transmitting electrodes 122 (hereinafter referred to as the detection transmitting electrode).
  • a capacitance having a capacitance value C3 different from the capacitance value C1 is generated between one of the multiple receiving electrodes 121 (hereinafter referred to as the detection receiving electrode) and the detection transmitting electrode.
  • the capacitance value C3 is smaller than the capacitance value C1.
  • the calculation circuit 13 identifies one transmitting electrode 122 with a capacitance having a capacitance value C3 generated between the multiple receiving electrodes 121 of the multiple transmitting electrodes 122 as the detection transmitting electrode.
  • the arithmetic circuit 13 identifies one of the multiple receiving electrodes 121 that has a capacitance value C3 between it and multiple transmitting electrodes 122 as the detection receiving electrode.
  • the arithmetic circuit 13 determines the position where the detection transmitting electrode and the detection receiving electrode intersect as the position on the elastic member 10 touched by the user 200 when viewed in the Z-axis direction.
  • the piezoelectric sensor 11 can easily detect the deformation of the elastic member 10.
  • the sensor module 1 will be compared with the touch sensor described in Patent Document 1 below.
  • the first piezoelectric detection electrode and the second piezoelectric detection electrode each have a ring shape when viewed in the thickness direction of the touch sensor.
  • the first piezoelectric detection electrode and the second piezoelectric detection electrode are each provided on the outer periphery of the plate.
  • the outer periphery of the plate is fixed to the housing. Therefore, the outer periphery of the plate is less likely to deform compared to the center of the pressure detection sensor and its vicinity. Therefore, when a user presses the outer periphery of the plate, the pressure detection sensor may have difficulty detecting the deformation of the plate.
  • the multiple first electrodes 111 are provided on the entire surface of the elastic member 10. Therefore, regardless of the position where the user 200 presses the elastic member 10, the piezoelectric sensor 11 can easily detect the force applied to the elastic member 10 by the user 200.
  • the first piezoelectric detection electrode and the second piezoelectric detection electrode each have a ring shape when viewed in the thickness direction of the touch sensor.
  • the first piezoelectric detection electrode and the second piezoelectric detection electrode each are provided on the outer periphery of the plate when viewed in the thickness direction of the touch sensor.
  • it is desired to reduce the size of the outer periphery of the electronic device to make it bezel-less.
  • the touch sensor described in Patent Document 1 is made bezel-less, the size of the part in which the first piezoelectric detection electrode and the second piezoelectric detection electrode are provided in the touch sensor becomes smaller. Therefore, the size of each of the first piezoelectric detection electrode and the second piezoelectric detection electrode in the bezel-less touch sensor may become smaller. This may cause the sensitivity of the touch sensor to decrease.
  • each of the multiple first electrodes 111 is provided both at and near the center of the elastic member 10 and at the outer periphery of the elastic member 10. Therefore, when an electronic device equipped with the sensor module 1 is made bezel-less, the sensitivity of the touch sensor 12 is less likely to decrease compared to a smartphone equipped with the touch sensor described in Patent Document 1.
  • Comparative Example 1 a sensor module in which the piezoelectric sensor is located on the negative side of the Z axis from the touch sensor (hereinafter referred to as Comparative Example 1) will be compared with sensor module 1.
  • Comparative Example 1 when a user presses the elastic member, the force applied to the elastic member is transmitted to the piezoelectric sensor via the touch sensor. Therefore, in Comparative Example 1, because the piezoelectric sensor is located on the negative side of the Z axis from the touch sensor, it is difficult for force to be applied to the piezoelectric sensor. Therefore, it is difficult for the piezoelectric sensor to detect deformation of the elastic member.
  • the piezoelectric sensor 11 is located on the positive side of the Z axis relative to the touch sensor 12. In this case, compared to the comparative example 1, the force applied to the elastic member 10 is more easily transmitted to the piezoelectric sensor 11. Therefore, the piezoelectric sensor 11 is more likely to be deformed by the force applied to the elastic member 10. As a result, the piezoelectric sensor 11 can more easily detect the deformation of the elastic member 10.
  • the piezoelectric sensor 11 is located on the positive side of the Z axis relative to the touch sensor 12.
  • the distance between the multiple transmitting electrodes 122 in the sensor module 1 and the second electrode 112 is longer than the distance between the multiple transmitting electrodes and the first electrode in Comparative Example 1. Therefore, the multiple transmitting electrodes 122 in the sensor module 1 are less susceptible to noise compared to the multiple transmitting electrodes in Comparative Example 1. Therefore, the area of the multiple transmitting electrodes 122 can be increased. This improves the sensitivity of the touch sensor 12.
  • the multiple first non-overlapping portions NT1 do not overlap with the multiple receiving electrodes 121 when viewed in the Z-axis direction. In this case, as shown in FIG. 5, the electric field generated by the transmitting electrode 122 is less likely to be shielded by the multiple receiving electrodes 121. In addition, the multiple first non-overlapping portions NT1 do not overlap with the first electrode 111 and the second electrode 112. In this case, as shown in FIG. 5, the electric field generated by the transmitting electrode 122 is less likely to be shielded by the multiple receiving electrodes 121, the first electrode 111, or the second electrode 112. Therefore, capacitance is more likely to be generated between each of the multiple transmitting electrodes 122 and the user 200. As a result, the arithmetic circuit 13 can more easily identify the position on the elastic member 10 that the user 200 touched.
  • the multiple first non-overlapping portions NT1 do not overlap the first electrode 111 and the second electrode 112. In this case, each of the first electrode 111 and the second electrode 112 is less susceptible to the effects of noise generated by the multiple transmitting electrodes 122.
  • each of the multiple receiving electrodes 121 overlaps with the first electrode 111 and the second electrode 112. In this case, the magnetic field generated in the first electrode 111 and the second electrode 112 is easily shielded by the multiple receiving electrodes 121. This makes each of the multiple transmitting electrodes 122 less susceptible to the effects of noise generated by the first electrode 111 and the second electrode 112.
  • the multiple receiving electrodes 121 have multiple second non-overlapping portions NT2 that do not overlap with the multiple transmitting electrodes 122 when viewed in the Z-axis direction (see FIG. 5).
  • the multiple second non-overlapping portions NT2 do not overlap with the multiple first non-overlapping portions NT1 and the multiple first overlapping portions T1.
  • the multiple receiving electrodes 121 have multiple second overlapping portions T2 that overlap with the multiple transmitting electrodes 122 when viewed in the Z-axis direction. Each of the multiple second overlapping portions T2 overlaps with the multiple first overlapping portions T1. Each of the multiple second overlapping portions T2 does not overlap with the multiple first non-overlapping portions NT1. In this embodiment, the multiple receiving electrodes 121 overlap with the first electrode 111 and the second electrode 112 when viewed in the Z-axis direction. Therefore, the multiple second non-overlapping portions NT2 and the multiple second overlapping portions T2 overlap with the first electrode 111 and the second electrode 112 when viewed in the Z-axis direction.
  • Fig. 8 is a diagram showing the sensor module 1a according to the modified example 1.
  • Fig. 9 is a diagram showing a case where a user 200 is touching the elastic member 10 included in the sensor module 1a.
  • Sensor module 1a differs from sensor module 1 in that some of the multiple receiving electrodes 121 do not overlap with the first electrodes 111 and the second electrodes 112. Specifically, as shown in FIG. 8, the multiple second non-overlapping portions NT2 do not overlap with the multiple first electrodes 111 and the multiple second electrodes 112 when viewed in the Z-axis direction.
  • the electric field generated by the multiple transmitting electrodes 122 is less likely to be shielded by the multiple receiving electrodes 121, as shown in FIG. 9.
  • the touch sensor 12 in sensor module 1a makes it easier to identify the position on the elastic member 10 touched by the user 200.
  • Sensor module 1a also differs from sensor module 1 in that multiple transmitting electrodes 122 overlap with the first electrode 111 and the second electrode 112. Specifically, multiple first overlapping portions T1 overlap with the first electrode 111 and the second electrode 112. Multiple first non-overlapping portions NT1 overlap with the first electrode 111 and the second electrode 112.
  • the multiple transmitting electrodes 122 are located on the negative side of the Z axis from the multiple receiving electrodes 121, and the multiple second electrodes 112 are located on the positive side of the Z axis from the multiple receiving electrodes 121. In other words, the multiple transmitting electrodes 122 are not close to the second electrodes 112 (see FIG. 9). As a result, the electric field generated by the multiple transmitting electrodes 122 is less likely to be shielded by the second electrodes 112.
  • Sensor module 1a thus achieves the same effects as sensor module 1.
  • Fig. 10 is a diagram showing the sensor module 1b according to the second modification.
  • Sensor module 1b differs from sensor module 1 in that it has touch sensor 12b instead of touch sensor 12.
  • Touch sensor 12b differs from touch sensor 12 in that it has multiple receiving electrodes 121b instead of multiple receiving electrodes 121, and multiple transmitting electrodes 122b instead of multiple transmitting electrodes 122.
  • each of the multiple receiving electrodes 121b is different from the shape of the multiple receiving electrodes 121.
  • Each of the multiple receiving electrodes 121b has a rectangular shape extending in the Y-axis direction.
  • the width of each of the multiple receiving electrodes 121b in the X-axis direction is constant.
  • each of the multiple transmitting electrodes 122b is different from the shape of the multiple transmitting electrodes 122.
  • Each of the multiple transmitting electrodes 122b has a rectangular shape extending in the X-axis direction.
  • the width of each of the multiple receiving electrodes 121b in the Y-axis direction is constant.
  • Each of the multiple transmitting electrodes 122b has multiple first non-overlapping portions NT1, similar to the multiple transmitting electrodes 122 (see FIG. 10).
  • the multiple first non-overlapping portions NT1 are located between two adjacent receiving electrodes 121b among the multiple receiving electrodes 121b.
  • the multiple first non-overlapping portions NT1 are rectangular when viewed in the Z-axis direction.
  • Such a sensor module 1b provides the same effects as sensor module 1.
  • Fig. 11 is a diagram showing the sensor module 1c according to the third modification.
  • Sensor module 1c differs from sensor module 1 in that it has a piezoelectric sensor 11c instead of piezoelectric sensor 11.
  • Piezoelectric sensor 11c differs from piezoelectric sensor 11 in that it has multiple first electrodes 1110-1115 and multiple second electrodes 1120-1125.
  • the multiple first electrodes 1110-1115 are arranged in a matrix on the piezoelectric film 110.
  • the multiple first electrodes 1110-1115 are not electrically connected to each other.
  • the multiple first electrodes 1110-1115 are electrically connected to the arithmetic circuit 13 by wiring members.
  • the multiple second electrodes 1120-1125 are arranged in a matrix on the first dielectric layer 113.
  • the multiple second electrodes 1120-1125 are not electrically connected to each other.
  • the multiple second electrodes 1120-1125 are electrically connected to the arithmetic circuit 13 by wiring members. When viewed in the Z-axis direction, the multiple second electrodes 1120-1125 overlap with the multiple first electrodes 1110-1115.
  • the arithmetic circuit 13 receives a plurality of first signals from the piezoelectric sensor 11c.
  • the output of the piezoelectric sensor 11c is multi-channeled. This allows the arithmetic circuit 13 to accurately obtain details of the in-plane distribution of the sensitivity of the piezoelectric sensor 11c.
  • FIG. 12 is a diagram showing a piezoelectric sensor 11d according to a first modification of the piezoelectric sensor 11c.
  • the piezoelectric sensor 11d has a plurality of first electrodes 1110-1114 and a plurality of second electrodes 1120-1124.
  • Each of the first electrodes 1110-1113 and each of the second electrodes 1120-1123 are provided at the four corners of the piezoelectric film 110 when viewed in the Z-axis direction.
  • the first electrode 1114 and the second electrode 1124 are provided at the center of the piezoelectric film 110 and in its vicinity.
  • the number of the first electrode first portions 111A included in the first electrode 1114 is less than the number of the first electrode first portions 111A included in the first electrodes 1110, 1111, 1112, or 1113.
  • the size of the first electrode 1114 (first central electrode) that is provided in the center of the piezoelectric film 110 among the first electrodes 1110 to 1114 in the Z-axis direction is smaller than the size of each of the first electrodes 1110 to 1113 that are provided around the first electrode 1114 (first central electrode) among the first electrodes 1110 to 1114.
  • the size of the first electrode 1110 is specifically the size of the area surrounded by the outer circumferential edge of the first electrode 1110 in the Z-axis direction.
  • the first electrodes 1110-1113 are provided near the outer periphery of the piezoelectric film 110 when viewed in the Z-axis direction. Therefore, in the example shown in FIG. 12, the size of the first electrode 1114 provided in the center of the piezoelectric film 110 when viewed in the Z-axis direction is smaller than the size of each of the multiple first electrodes 1110-1113 provided near the outer periphery of the piezoelectric film 110.
  • the size of the second electrode 1124 (second central electrode) among the multiple second electrodes 1120-1124 that is provided in the center of the piezoelectric film 110 is smaller than the size of each of the multiple second electrodes 1120-1123 that are provided around the second electrode 1124 (second central electrode) among the multiple second electrodes 1120-1124 when viewed in the Z-axis direction.
  • the piezoelectric sensor 11d can easily detect deformation in the vicinity of the outer periphery of the elastic member 10 by providing the plurality of first electrodes 1110-1114 and the plurality of second electrodes 1120-1124 in the vicinity of the outer periphery of the piezoelectric film 110.
  • the in-plane distribution of the sensitivity of the piezoelectric sensor 11d can be made uniform by adjusting the size of each of the plurality of first electrodes 1110-1115 and the size of each of the plurality of second electrodes 1120-1125.
  • the in-plane distribution of the sensitivity of the piezoelectric sensor 11d can be made uniform by adjusting the number of first electrode first portions 111A included in each of the plurality of first electrodes 1110-1115 and the number of second electrode first portions 112A included in each of the plurality of second electrodes 1120-1125.
  • the in-plane distribution of sensitivity may be adjusted by adjusting the size of each of the multiple first electrodes 1110-1114.
  • the in-plane distribution of sensitivity may be adjusted by adjusting the size of each of the multiple second electrodes 1120-1124.
  • the in-plane distribution of sensitivity may be adjusted by adjusting the size of each of the multiple first electrode first portions in the multiple first electrodes 1110-1114.
  • the in-plane distribution of sensitivity may be adjusted by adjusting the size of each of the multiple second electrode first portions in the multiple second electrodes 1120-1124.
  • FIG. 13 is a diagram showing a piezoelectric sensor 11e according to a second modified example of the piezoelectric sensor 11c.
  • the piezoelectric sensor 11e has a piezoelectric film 110e instead of the piezoelectric film 110.
  • the uniaxial stretching direction ODe of the piezoelectric film 110e forms an angle of 0 degrees or 180 degrees with respect to the Y-axis direction.
  • the piezoelectric sensor 11e has a plurality of first electrodes 1110-1113 and a plurality of second electrodes 1120-1123.
  • Each of the plurality of first electrodes 1110-1113 and each of the plurality of second electrodes 1120-1123 are provided near the four corners of the piezoelectric film 110 when viewed in the Z-axis direction.
  • the calculation circuit 13 can calculate the magnitude of the force, load, etc. applied to each of the four corners of the piezoelectric film 110.
  • Fig. 14 is a diagram showing the touch panel TP including the sensor module 1.
  • the touch panel TP includes a sensor module 1 and an arithmetic circuit 13.
  • the sensor module 1 in the touch panel TP includes a piezoelectric sensor 11, a touch sensor 12, and a surface panel 10a.
  • the surface panel 10a corresponds to the elastic member in this application.
  • the configurations of the piezoelectric sensor 11, touch sensor 12, and arithmetic circuit 13 in the touch panel TP are the same as those of the piezoelectric sensor 11, touch sensor 12, and arithmetic circuit 13 described in the first embodiment, so a description thereof will be omitted.
  • the touch panel TP may be equipped with sensor modules 1a to 1c instead of the sensor module 1.
  • Fig. 15 is a diagram showing the smartphone SP equipped with the touch panel TP.
  • the smartphone SP is an example of an electronic device in this application.
  • the smartphone SP includes a touch panel TP, a housing 2, and a display 3.
  • the surface panel 10a, the piezoelectric sensor 11, the touch sensor 12, the arithmetic circuit 13, and the display 3 are arranged inside the housing 2.
  • the surface panel 10a is arranged on the outer periphery of the housing 2 so as to cover the opening of the housing 2.
  • the display 3 is, for example, a liquid crystal display or an organic EL display.
  • the display 3 is, for example, arranged between the surface panel 10a and the piezoelectric sensor 11. Note that in FIG. 15, the arithmetic circuit 13 is arranged on the bottom of the housing 2, but it does not necessarily have to be arranged on the bottom of the housing 2.
  • the electronic device in this application does not necessarily have to be a smartphone, but may be, for example, a tablet computer.
  • the sensor module according to the present invention is not limited to the sensor modules 1, 1a to 1c, and may be modified within the scope of the present invention.
  • the configurations of the sensor modules 1, 1a to 1c may be combined in any manner.
  • each of the multiple first electrode first portions 111A does not necessarily have to have a square shape when viewed in the Z-axis direction.
  • each of the multiple second electrode first portions 112A does not necessarily have to have a square shape when viewed in the Z-axis direction.
  • each of the multiple receiving electrode first portions 121A does not necessarily have to have a square shape when viewed in the Z-axis direction.
  • each of the multiple transmitting electrode first portions 122A does not necessarily have to have a square shape when viewed in the Z-axis direction.
  • the piezoelectric sensor 11 does not necessarily have to have the first dielectric layer 113.
  • each of the multiple second electrodes 112 is provided on the second main surface SF2a of the piezoelectric film.
  • the touch sensor 12 does not necessarily have to have the third dielectric layer 123.
  • each of the multiple receiving electrodes 121 and each of the multiple transmitting electrodes 122 are provided on the second main surface SF2c of the second dielectric layer.
  • the number of first electrode first portions 111A included in each of the multiple first electrodes 1110-1115 does not necessarily have to be six.
  • the number of second electrode first portions 112A included in each of the multiple second electrodes 1120-1125 does not necessarily have to be six.
  • the number of first electrode first portions 111A included in each of the multiple first electrodes 1110-1114 does not necessarily have to be nine.
  • the number of second electrode first portions 112A included in each of the multiple second electrodes 1120-1124 does not necessarily have to be nine.
  • the number of first electrode first portions 111A included in the first electrode 1114 does not necessarily have to be six.
  • the number of second electrode first portions 112A included in the second electrode 1124 does not necessarily have to be six.
  • the sensor modules 1, 1a to 1c may have a structure in which the multiple first non-overlapping portions NT1 do not overlap with one or more first electrodes 111 and one or more second electrodes 112 when viewed in the Z-axis direction, and the multiple second non-overlapping portions NT2 do not overlap with one or more first electrodes 111 and one or more second electrodes 112 when viewed in the Z-axis direction.
  • the multiple first non-overlapping portions NT1 do not overlap with the multiple first electrodes 1110-1115 and the multiple second electrodes 1120-1125 when viewed in the Z-axis direction.
  • sensor module 1c equipped with piezoelectric sensor 11d or piezoelectric sensor 11e.
  • the multiple second non-overlapping portions NT2 do not have to overlap with the multiple first electrodes 1110-1115 and the multiple second electrodes 1120-1125 when viewed in the Z-axis direction.
  • sensor module 1c equipped with piezoelectric sensor 11d or piezoelectric sensor 11e.
  • the present invention has the following structure:
  • the touch sensor further includes a transmitting circuit and a receiving circuit;
  • the transmission circuit transmits a signal to each of the plurality of transmission electrodes;
  • the receiving circuit receives signals from the plurality of receiving electrodes.
  • the piezoelectric film includes a piezoelectric film first major surface and a piezoelectric film second major surface; the first principal surface of the piezoelectric film and the second principal surface of the piezoelectric film are arranged in this order in the negative direction of the Z axis, Each of the one or more first electrodes is provided on a first main surface of the piezoelectric film.
  • Each of the one or more second electrodes is provided on a second main surface of the piezoelectric film.
  • the piezoelectric sensor further includes a first dielectric layer.
  • the first dielectric layer is located on the negative side of the Z axis from the piezoelectric film, the first dielectric layer includes a first dielectric layer first major surface and a first dielectric layer second major surface aligned along a Z-axis; the first dielectric layer first main surface and the first dielectric layer second main surface are arranged in this order in the negative direction of the Z axis, Each of the plurality of second electrodes is provided on a first main surface of the first dielectric layer.
  • a sensor module according to any one of (1) to (3).
  • the piezoelectric sensor further includes a first adhesive layer; the first adhesive layer is located between the first dielectric layer and the piezoelectric film; the first dielectric layer is fixed to the piezoelectric film by the first adhesive layer; The sensor module according to (5).
  • the touch sensor further comprises a second dielectric layer; the second dielectric layer is located on the negative side of the Z axis from the piezoelectric film, the second dielectric layer includes a second dielectric layer first major surface and a second dielectric layer second major surface aligned along a Z-axis; the first main surface of the second dielectric layer and the second main surface of the second dielectric layer are arranged in this order in the negative direction of the Z axis, Each of the plurality of receiving electrodes is provided on a first main surface of the second dielectric layer.
  • a sensor module according to any one of (1) to (6).
  • Each of the plurality of transmitting electrodes is provided on a second main surface of the second dielectric layer.
  • the touch sensor further includes a third dielectric layer.
  • the third dielectric layer is located on the negative side of the Z axis relative to the second dielectric layer, the third dielectric layer includes a third dielectric layer first major surface and a third dielectric layer second major surface aligned along a Z-axis; the first main surface of the third dielectric layer and the second main surface of the third dielectric layer are arranged in this order in the negative direction of the Z axis, Each of the plurality of transmitting electrodes is provided on a first main surface of the third dielectric layer.
  • the sensor module according to (7).
  • the touch sensor further includes a second adhesive layer; the second adhesive layer is located between the second dielectric layer and the third dielectric layer; the third dielectric layer is fixed to the second dielectric layer by the second adhesive layer;
  • the sensor module according to (9).
  • the piezoelectric sensor includes a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes;
  • a first electrode provided at a center of the piezoelectric film among the plurality of first electrodes when viewed in the Z-axis direction is a first central electrode
  • a second electrode provided at a center of the piezoelectric film among the plurality of second electrodes as viewed in the Z-axis direction is a second central electrode,
  • the size of the first central electrode is smaller than the size of each of the first electrodes provided around the first central electrode among the plurality of first electrodes;
  • the size of the second central electrode is smaller than the size of each of the second electrodes provided around the second central electrode among the plurality of second electrodes.
  • a sensor module according to any one of (1) to (10).
  • the material of the piezoelectric film is polylactic acid.
  • sensor module 10 elastic member 11
  • 11c to 11e piezoelectric sensor 110
  • 110e piezoelectric film 111
  • 1110 to 1115 first electrode 112, 1120 to 1125: second electrode 12
  • 12b touch sensor 121
  • 121b receiving electrode 122
  • 122b transmitting electrode NT1: first non-overlapping portion NT2: second non-overlapping portion
  • TP touch panel SP: smartphone

Landscapes

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Abstract

センサモジュールにおいて、１以上の第１電極のそれぞれは、圧電フィルムよりＺ軸の正側に位置しており、１以上の第２電極のそれぞれは、圧電フィルムよりＺ軸の負側に位置しており、複数の送信電極のそれぞれは、複数の受信電極よりＺ軸の負側に位置しており、タッチセンサは、複数の送信電極と複数の受信電極との間に発生する容量の容量値に基づいて第２信号を出力し、複数の送信電極は、Ｚ軸方向に見て、複数の受信電極と重ならない複数の第１非重なり部を有しており、複数の受信電極は、Ｚ軸方向に見て、複数の送信電極と重ならない複数の第２非重なり部を有しており、複数の第１非重なり部又は複数の第２非重なり部は、Ｚ軸方向に見て、１以上の第１電極及び１以上の第２電極と重なっていない。

Description

センサモジュール、タッチパネル及び電子機器
　本発明は、部材の変形を検知するセンサを備えるセンサモジュールに関する。
　特許文献１には、筐体、プレート、押圧検出センサ及び位置検出センサを備えているタッチセンサが記載されている。位置検出センサと押圧検出センサとプレートとは、Ｚ軸の正方向にこの順に並んでいる。プレート、押圧検出センサ及び位置検出センサの外周端は、筐体に固定されている。位置検出センサは、プレートにおいてユーザが触れた位置を検出する。
　押圧検出センサは、ユーザによりプレートに加えられた力を検出する。押圧検出センサは、圧電フィルム、第１圧電検出用電極及び第２圧電検出用電極を備えている。圧電フィルムは、第１圧電検出用電極と第２圧電検出用電極との間に位置している。第１圧電検出用電極と第２圧電検出用電極のそれぞれは、タッチセンサの厚さ方向に見て、環形状を有している。第１圧電検出用電極と第２圧電検出用電極のそれぞれは、プレートの外周縁部に設けられている。
特開２０１６－１８４４２５号公報
　特許文献１に記載のタッチセンサの分野において、部材の変形を検知するセンサが部材の変形を検知しやすくなることが望まれている。
　本発明の目的は、部材の変形を検知するセンサが部材の変形を検知しやすくなるセンサモジュールを提供することである。
　本発明の一実施形態に係るセンサモジュールは、
　弾性部材と、
　圧電フィルム、１以上の第１電極及び１以上の第２電極を有している圧電センサと、
　複数の送信電極及び複数の受信電極を有しているタッチセンサと、
　を備えており、
　前記弾性部材と前記圧電センサと前記タッチセンサとは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでおり、
　前記１以上の第１電極のそれぞれは、前記圧電フィルムよりＺ軸の正側に位置しており、
　前記１以上の第２電極のそれぞれは、前記圧電フィルムよりＺ軸の負側に位置しており、
　前記圧電センサは、前記弾性部材の変形に応じた第１信号を出力し、
　前記複数の送信電極のそれぞれは、前記複数の受信電極よりＺ軸の負側に位置しており、
　前記タッチセンサは、前記複数の送信電極と前記複数の受信電極との間に発生する容量の容量値に基づいて第２信号を出力し、
　前記複数の送信電極は、Ｚ軸方向に見て、前記複数の受信電極と重ならない複数の第１非重なり部を有しており、
　前記複数の受信電極は、Ｚ軸方向に見て、前記複数の送信電極と重ならない複数の第２非重なり部を有しており、
　前記複数の第１非重なり部又は前記複数の第２非重なり部は、Ｚ軸方向に見て、前記１以上の第１電極及び前記１以上の第２電極と重なっていない。
　本発明の一実施形態に係るセンサモジュールによれば、部材の変形を検知するセンサが部材の変形を検知しやすくなる。
図１は、センサモジュール１の分解斜視図である。 図２は、センサモジュール１をＹ軸の正方向に見た透視図である。 図３は、圧電センサ１１をＺ軸の負方向に見た図である。 図４は、圧電フィルム１１０をＺ軸の負方向に見た図である。 図５は、タッチセンサ１２をＺ軸の負方向に見た図である。 図６は、複数の受信電極１２１と、複数の送信電極１２２と、圧電センサ１１と、をＺ軸の負方向に見た図である。 図７は、ユーザ２００が弾性部材１０に触れている場合を示す図である。 図８は、変形例１に係るセンサモジュール１ａを示す図である。 図９は、センサモジュール１ａが備えている弾性部材１０にユーザ２００が触れている場合を示す図である。 図１０は、変形例２に係るセンサモジュール１ｂを示す図である。 図１１は、変形例３に係るセンサモジュール１ｃを示す図である。 図１２は、圧電センサ１１ｃの変形例１に係る圧電センサ１１ｄを示す図である。 図１３は、圧電センサ１１ｃの変形例２に係る圧電センサ１１ｅを示す図である。 図１４は、センサモジュール１を備えているタッチパネルＴＰを示す図である。 図１５は、タッチパネルＴＰを備えているスマートフォンＳＰを示す図である。
　［第１実施形態］
　以下、本発明の第１実施形態に係るセンサモジュール１について図面を参照しながら説明する。図１は、センサモジュール１の分解斜視図である。図１において、接着層Ｇ１１ａ、Ｇ１１ｂ、Ｇ１２ａ及びＧ１２ｂの記載を省略した。図２は、センサモジュール１をＹ軸の正方向に見た透視図である。図３は、圧電センサ１１をＺ軸の負方向に見た図である。図４は、圧電フィルム１１０をＺ軸の負方向に見た図である。図５は、タッチセンサ１２をＺ軸の負方向に見た図である。図６は、複数の受信電極１２１と、複数の送信電極１２２と、圧電センサ１１と、をＺ軸の負方向に見た図である。図７は、ユーザ２００が弾性部材１０に触れている場合を示す図である。
　本実施形態において方向を以下の様に定義する。図１に示すように、Ｚ軸方向は、弾性部材１０と圧電センサ１１とタッチセンサ１２とが並んでいる方向である。Ｚ軸の正方向は、タッチセンサ１２と圧電センサ１１と弾性部材１０とが、この順に並んでいる方向である。Ｚ軸の負方向は、弾性部材１０と圧電センサ１１とタッチセンサ１２とが、この順に並んでいる方向である。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向に直交する方向である。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する方向である。
　センサモジュール１は、例えば、スマートフォン等の電子機器に用いられる。センサモジュール１は、図１及び図２に示すように、弾性部材１０、圧電センサ１１及びタッチセンサ１２を備えている。
　弾性部材１０は、例えば、樹脂により形成される。図１に示すように、弾性部材１０は、Ｘ軸に沿って伸びる長辺及びＹ軸に沿って伸びる短辺を有する板形状を有している。弾性部材１０は、弾性を有する。弾性部材１０は、弾性部材１０に加わる力によって変形する。例えば、ユーザ２００が、弾性部材１０をＺ軸の負方向に向かって押す。弾性部材１０に加わったＺ軸の負方向の力によって、弾性部材１０はＺ軸の負方向に突出する様に変形する。
　圧電センサ１１は、図１及び図３に示すように、Ｘ軸に沿って伸びる長辺及びＹ軸に沿って伸びる短辺を有する長方形状を有している。圧電センサ１１は、図１乃至図３に示すように、圧電フィルム１１０、第１電極１１１、第２電極１１２、第１誘電体層１１３、接着層Ｇ１１ａ、接着層Ｇ１１ｂ及び検出回路（図示せず）を有している。
　圧電フィルム１１０は、図１及び図４に示すように、Ｘ軸に沿って伸びる長辺及びＹ軸に沿って伸びる短辺を有するシート形状を有している。圧電フィルム１１０は、図１及び図２に示すように、Ｚ軸に沿って並ぶ圧電フィルム第１主面ＳＦ１ａ及び圧電フィルム第２主面ＳＦ２ａを含んでいる。圧電フィルム第１主面ＳＦ１ａと圧電フィルム第２主面ＳＦ２ａとは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでいる。
　圧電フィルム１１０は、圧電フィルム１１０の変形量に応じた電荷を発生する。圧電フィルム１１０がＸ軸方向に伸張されたときに発生する電荷の極性は、圧電フィルム１１０がＹ軸方向に伸張されたときに発生する電荷の極性と逆となる。具体的には、圧電フィルム１１０は、キラル高分子から形成されるフィルムである。キラル高分子とは、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、特にＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）である。ＰＬＬＡは、主鎖が螺旋構造を有する。ＰＬＬＡは、一軸延伸されて分子が配向する圧電性を有する。本実施形態では、圧電フィルム１１０の材料は、ポリ乳酸である。圧電フィルム１１０は、ｄ１４の圧電定数を有している。図４に示すように、圧電フィルム１１０の一軸延伸方向ＯＤは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して４５度の角度を形成している。この４５度は、例えば、４５度±１０度程度を含む角度を含んでいる。これにより、圧電フィルム１１０は、圧電フィルム１１０がＸ軸方向又はＹ軸方向に伸張されることにより、電荷を発生する。圧電フィルム１１０は、例えば、Ｘ軸方向に伸張されると正の電荷を発生する。圧電フィルム１１０は、例えば、Ｙ軸方向に伸張されると負の電荷を発生する。電荷の大きさは、伸張又は圧縮による圧電フィルム１１０の変形量の微分値に依存する。
　第１電極１１１は、基準電位に接続される基準電極である。第１電極１１１は、圧電フィルム１１０よりＺ軸の正側に位置している。第１電極１１１は、圧電フィルム第１主面ＳＦ１ａに設けられている。第１電極１１１は、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ　Ｃｌｅａｒ　Ａｄｈｅｓｉｖｅ）等の接着剤（図示せず）によって圧電フィルム第１主面ＳＦ１ａに固定されている。第１電極１１１の材料は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である。
　第１電極１１１は、形状の異なる３種類の部分を含んでいる。具体的には、図１及び図３に示すように、第１電極１１１は、複数の第１電極第１部分１１１Ａ，複数の第１電極第２部分１１１Ｂ及び複数の第１電極第３部分１１１Ｃを含んでいる。
　本実施形態において複数の第１電極第１部分１１１Ａのそれぞれは、Ｚ軸方向に見て、正方形状を有している。複数の第１電極第１部分１１１Ａそれぞれの形状は、Ｚ軸方向に見て、同じである。複数の第１電極第１部分１１１Ａのそれぞれは、圧電フィルム第１主面ＳＦ１ａにおいてマトリクス状に並んでいる。具体的には、図３に示すように、圧電フィルム第１主面ＳＦ１ａには、Ｘ軸に沿って並んでいる複数の第１電極第１部分１１１Ａの組ＳＴが、複数組設けられている。当該複数の組が、Ｙ軸に沿って等間隔に並んでいる。複数の第１電極第１部分１１１Ａのそれぞれは、互いに接触していない。複数の第１電極第１部分１１１Ａは、Ｚ軸方向に見て、互いに重なっていない。
　複数の第１電極第２部分１１１Ｂのそれぞれは、図１及び図３に示すように、Ｘ軸に沿って伸びている。複数の第１電極第２部分１１１ＢそれぞれのＹ軸方向における長さは、複数の第１電極第１部分１１１ＡのＹ軸方向における長さより短い。図１及び図３に示すように、複数の第１電極第２部分１１１Ｂのそれぞれは、Ｘ軸に沿って並んでいる複数の第１電極第１部分１１１Ａの内の隣り合う２個の第１電極第１部分１１１Ａ同士を電気的に接続している。
　複数の第１電極第３部分１１１Ｃのそれぞれは、図１及び図３に示すように、Ｙ軸に沿って伸びている。複数の第１電極第３部分１１１Ｃのそれぞれは、Ｙ軸に沿って並んでいる複数の第１電極第１部分１１１Ａの内の隣り合う２個の第１電極第１部分１１１Ａ同士を電気的に接続している。複数の第１電極第３部分１１１ＣそれぞれのＸ軸方向における長さは、複数の第１電極第１部分１１１ＡのＸ軸方向における長さより短い。
　第１誘電体層１１３は、図１及び図２に示すように、Ｘ軸に沿って伸びる長辺及びＹ軸に沿って伸びる短辺を有するシート形状を有している。第１誘電体層１１３は、圧電フィルム１１０よりＺ軸の負側に位置している。第１誘電体層１１３は、Ｚ軸に沿って並ぶ第１誘電体層第１主面ＳＦ１ｂ及び第１誘電体層第２主面ＳＦ２ｂを含んでいる。第１誘電体層第１主面ＳＦ１ｂと第１誘電体層第２主面ＳＦ２ｂとは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでいる。第１誘電体層１１３は、誘電性を有している。このような第１誘電体層１１３の材料は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）等である。
　第２電極１１２は、信号電極である。第２電極１１２は、図１及び図２に示すように、圧電フィルム１１０よりＺ軸の負側に位置している。第２電極１１２は、第１誘電体層第１主面ＳＦ１ｂに設けられている。第２電極１１２は、ＯＣＡ等の接着剤（図示せず）によって第１誘電体層第１主面ＳＦ１ｂに固定されている。図１及び図３に示すように、第２電極１１２は、Ｚ軸方向に見て、第１電極１１１と重なっている。第２電極１１２の材料は、例えば、ＩＴＯである。
　図１及び図３に示すように、第２電極１１２は、第１電極１１１と同様にして、形状の異なる３種類の部分を含んでいる。第２電極１１２は、複数の第２電極第１部分１１２Ａ、複数の第２電極第２部分１１２Ｂ及び複数の第２電極第３部分１１２Ｃを含んでいる。
　複数の第１電極第１部分１１１Ａと同様にして、複数の第２電極第１部分１１２Ａのそれぞれは、第１誘電体層第１主面ＳＦ１ｂにおいてマトリクス状に並んでいる（図１及び図３参照）。複数の第２電極第１部分１１２Ａのそれぞれは、Ｚ軸方向に見て、複数の第１電極第１部分１１１Ａと重なっている。複数の第２電極第１部分１１２Ａそれぞれのその他の構成は、複数の第１電極第１部分１１１Ａの構成と同じであるため説明を省略する。
　複数の第２電極第２部分１１２Ｂのそれぞれは、Ｘ軸に沿って並んでいる複数の第２電極第１部分１１２Ａの内隣り合う２個の第２電極第１部分１１２Ａ同士を電気的に接続している。複数の第２電極第２部分１１２Ｂのそれぞれは、Ｚ軸方向に見て、複数の第１電極第２部分１１１Ｂと重なっている。複数の第２電極第２部分１１２Ｂそれぞれのその他の構成は、複数の第１電極第２部分１１１Ｂの構成と同じであるため、説明を省略する。
　複数の第２電極第３部分１１２Ｃのそれぞれは、Ｙ軸に沿って並んでいる複数の第２電極第１部分１１２Ａの内の隣り合う２個の第２電極第１部分１１２Ａ同士を電気的に接続している。複数の第２電極第３部分１１２Ｃのそれぞれは、Ｚ軸方向に見て、複数の第１電極第３部分１１１Ｃと重なっている。複数の第２電極第３部分１１２Ｃそれぞれのその他の構成は、複数の第１電極第３部分１１１Ｃの構成と同じであるため、説明を省略する。
　接着層Ｇ１１ａは、図２に示すように、弾性部材１０と圧電フィルム１１０との間に位置している。接着層Ｇ１１ａは、第１電極１１１の周囲に位置している。圧電フィルム１１０は、接着層Ｇ１１ａによって弾性部材１０に固定されている。
　接着層Ｇ１１ｂ（第１接着層）は、図２に示すように、第１誘電体層１１３と圧電フィルム１１０との間に位置している。接着層Ｇ１１ｂは、第２電極１１２の周囲に位置している。第１誘電体層１１３は、接着層Ｇ１１ｂによって圧電フィルム１１０に固定されている。
　検出回路は、第１電極１１１及び第２電極１１２に電気的に接続されている。検出回路は、圧電フィルム１１０が発生した電荷を電圧信号に変換する。検出回路は、電圧信号をＡＤ変換することによってデジタル信号である第１信号を生成する。
　圧電センサ１１は、弾性部材１０の変形に応じた第１信号を出力する。図１に示すように、圧電センサ１１は、弾性部材１０に接着層Ｇ１１ｂによって弾性部材１０に固定されている。これにより、圧電センサ１１は、弾性部材１０の変形に伴って変形する。圧電センサ１１は、圧電センサ１１の変形に応じた第１信号を出力する。圧電センサ１１は、第１電極１１１と第２電極１１２との間の電位差に基づいて第１信号を出力する。
　タッチセンサ１２は、図１及び図５に示すように、Ｘ軸に沿って伸びる長辺及びＹ軸に沿って伸びる短辺を有する板形状を有している。タッチセンサ１２は、具体的には、静電容量方式のタッチセンサである。タッチセンサ１２は、図１、図２、図５及び図６に示すように、第２誘電体層１２０、複数の受信電極１２１、複数の送信電極１２２、第３誘電体層１２３、接着層Ｇ１２ａ、接着層Ｇ１２ｂ、送信回路１２４及び受信回路１２５を有している。
　第２誘電体層１２０は、図１及び図５に示すように、Ｘ軸に沿って伸びる長辺及びＹ軸に沿って伸びる短辺を有するシート形状を有している。第２誘電体層１２０は、図２に示すように、第１誘電体層１１３よりＺ軸の負側に位置している。従って、第２誘電体層１２０は、圧電フィルム１１０よりＺ軸の負側に位置している。第２誘電体層１２０は、Ｚ軸に沿って並んでいる第２誘電体層第１主面ＳＦ１ｃ及び第２誘電体層第２主面ＳＦ２ｃを含んでいる。第２誘電体層第１主面ＳＦ１ｃと第２誘電体層第２主面ＳＦ２ｃとは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでいる。第２誘電体層１２０のその他の構成は、第１誘電体層１１３の構成と同じであるため、説明を省略する。
　複数の受信電極１２１のそれぞれは、図１及び図２に示すように、第２誘電体層第１主面ＳＦ１ｃに設けられている。複数の受信電極１２１のそれぞれは、ＯＣＡ等の接着剤（図示せず）によって第２誘電体層第１主面ＳＦ１ｃに固定されている。複数の受信電極１２１のそれぞれは、図５に示すように、Ｙ軸に沿って伸びている。複数の受信電極１２１のそれぞれは、Ｘ軸に沿って等間隔に並んでいる。複数の受信電極１２１のそれぞれは、互いに接触していない。複数の受信電極１２１のそれぞれは、Ｚ軸方向に見て、互いに重なっていない。複数の受信電極１２１それぞれの材料は、例えば、ＩＴＯである。
　複数の受信電極１２１のそれぞれは、形状の異なる２種類の部分を含んでいる。具体的には、複数の受信電極１２１のそれぞれは、複数の受信電極第１部分１２１Ａ及び複数の受信電極第２部分１２１Ｂを含んでいる。
　複数の受信電極第１部分１２１Ａのそれぞれは、図１及び図５に示すように、Ｚ軸方向に見て、正方形状を有している。Ｚ軸方向に見て、複数の受信電極第１部分１２１Ａのそれぞれの形状は、同じである。複数の受信電極第１部分１２１Ａのそれぞれは、複数の第１電極第１部分１１１Ａと同様に、第２誘電体層第１主面ＳＦ１ｃにおいてマトリクス状に並んでいる。本実施形態において、複数の受信電極第１部分１２１Ａのそれぞれは、Ｚ軸方向に見て、複数の第１電極第１部分１１１Ａと重なっている（図１、図２及び図６参照）。
　複数の受信電極第２部分１２１Ｂのそれぞれは、図１及び図５に示すように、Ｙ軸に沿って伸びている。複数の受信電極第２部分１２１ＢそれぞれのＸ軸方向における幅は、複数の受信電極１２１のＸ軸方向における幅より短い。複数の受信電極第２部分１２１Ｂのそれぞれは、Ｙ軸に沿って並んでいる複数の受信電極第１部分１２１Ａの内の隣り合う２個の受信電極第１部分１２１Ａ同士を電気的に接続している。本実施形態において、複数の受信電極第２部分１２１Ｂのそれぞれは、Ｚ軸方向に見て、複数の第１電極第２部分１１１Ｂ及び複数の第２電極第２部分１１２Ｂと重なっている。
　第３誘電体層１２３は、図２に示すように、第２誘電体層１２０よりもＺ軸の負側に位置している。第３誘電体層１２３は、Ｚ軸に沿って並んでいる第３誘電体層第１主面ＳＦ１ｄ及び第３誘電体層第２主面ＳＦ２ｄを含んでいる。第３誘電体層第１主面ＳＦ１ｄと第３誘電体層第２主面ＳＦ２ｄとは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでいる。第３誘電体層１２３のその他の構成は、第２誘電体層１２０の構成と同じであるため、説明を省略する。
　複数の送信電極１２２のそれぞれは、複数の受信電極１２１よりＺ軸の負側に位置している。複数の送信電極１２２のそれぞれは、第３誘電体層第１主面ＳＦ１ｄに設けられている。複数の送信電極１２２のそれぞれは、ＯＣＡ等の接着剤（図示せず）によって第３誘電体層第１主面ＳＦ１ｄに固定されている。複数の送信電極１２２のそれぞれは、図５に示すように、Ｘ軸に沿って伸びている。複数の送信電極１２２のそれぞれは、Ｙ軸方向において等間隔に並んでいる。複数の送信電極１２２のそれぞれは、互いに接触していない。複数の送信電極１２２のそれぞれは、Ｚ軸方向に見て、互いに重なっていない。複数の送信電極１２２それぞれの材料は、例えば、ＩＴＯである。
　複数の送信電極１２２のそれぞれは、形状の異なる２種類の部分を含んでいる。複数の送信電極１２２のそれぞれは、複数の送信電極第１部分１２２Ａ及び複数の送信電極第２部分１２２Ｂを含んでいる。
　複数の送信電極第１部分１２２Ａのそれぞれは、図５に示すように、Ｚ軸方向に見て、正方形状を有している。Ｚ軸方向に見て、複数の送信電極第１部分１２２Ａそれぞれの形状は、同じである。複数の第１電極第１部分１１１Ａと同様にして、複数の送信電極第１部分１２２Ａのそれぞれは、第３誘電体層１２３においてマトリクス状に並んでいる。本実施形態において、複数の送信電極第１部分１２２Ａのそれぞれは、図６に示すように、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっていない。複数の送信電極第１部分１２２Ａのそれぞれは、複数の受信電極１２１と重なっていない。
　複数の送信電極第２部分１２２Ｂのそれぞれは、Ｘ軸に沿って伸びる形状である。複数の送信電極第２部分１２２ＢそれぞれのＹ軸方向における長さは、複数の送信電極第１部分１２２ＡのＹ軸方向における長さより短い。複数の送信電極第２部分１２２Ｂのそれぞれは、Ｘ軸に沿って並んでいる複数の送信電極第１部分１２２Ａの内隣り合う２個の送信電極第１部分１２２Ａ同士を電気的に接続している。
　本実施形態では、図５に示すように、複数の送信電極第２部分１２２Ｂそれぞれの一部が、Ｚ軸方向に見て、複数の受信電極第２部分１２１Ｂと重なっている。より詳細には、複数の送信電極第２部分１２２ＢそれぞれのＸ軸方向における中央及びその近傍が、受信電極第２部分１２１Ｂと重なっている。つまり、図５に示すように、複数の送信電極１２２は、Ｚ軸方向に見て、複数の受信電極１２１と重なっている複数の第１重なり部Ｔ１を有している。また、複数の送信電極１２２は、Ｚ軸方向に見て、複数の受信電極１２１と重ならない複数の第１非重なり部ＮＴ１を有している。複数の第１非重なり部ＮＴ１のそれぞれは、複数の送信電極１２２における複数の第１重なり部Ｔ１以外の部分である。従って、図５に示す例において、複数の第１非重なり部ＮＴ１それぞれは、複数の送信電極第１部分１２２Ａと、Ｘ軸方向における複数の送信電極第２部分１２２Ｂそれぞれの両端部と、を含んでいる。
　本実施形態では、複数の第１非重なり部ＮＴ１は、図６に示すように、Ｚ軸方向に見て、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっていない。複数の送信電極第１部分１２２Ａそれぞれと、Ｘ軸方向における複数の送信電極第２部分１２２Ｂそれぞれの両端部とが、Ｚ軸方向に見て、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっていない。
　上記の構成では、図６に示すように、少なくとも複数の送信電極第１部分１２２Ａのそれぞれの重心Ｇｒが、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっていなければよい。従って、複数の送信電極第１部分１２２Ａそれぞれにおける重心Ｇｒ以外の部分は、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっていてもよい。本実施形態において、重心Ｇｒとは、特に記載のない限り、Ｚ軸方向に見た場合での重心を意味する。従って、本実施形態における重心Ｇｒとは、２次元平面における重心である。
　接着層Ｇ１２ａは、図２に示すように、第１誘電体層１１３と第２誘電体層１２０との間に位置している。第２誘電体層１２０は、接着層Ｇ１２ａによって第１誘電体層１１３に固定されている。接着層Ｇ１２ａは、複数の受信電極１２１の周囲に位置している。
　接着層Ｇ１２ｂ（第２接着層）は、図２に示すように、第２誘電体層１２０と第３誘電体層１２３との間に位置している。第３誘電体層１２３は、接着層Ｇ１２ｂによって第２誘電体層１２０に固定されている。接着層Ｇ１２ｂは、複数の送信電極１２２の周囲に位置している。
　送信回路１２４は、複数の送信電極１２２それぞれに信号（以下、送信信号と称す）を送信する。送信回路１２４は、例えば、マルチプレクサを含む電気回路である。マルチプレクサは、複数の送信電極１２２を順番に１個ずつ選択する。送信回路１２４は、複数の送信電極１２２の内マルチプレクサが選択した１個の送信電極１２２に送信信号を送信する。
　受信回路１２５は、複数の受信電極１２１それぞれから信号（以下、受信信号と称す）を受信する。受信回路１２５は、マルチプレクサを含む電気回路である。マルチプレクサは、複数の受信電極１２１を順番に１個ずつ選択する。受信回路１２５は、複数の受信電極１２１の内マルチプレクサが選択した１個の受信電極１２１から受信信号を受信する。これにより、タッチセンサ１２は、複数の送信電極１２２と複数の受信電極１２１との間に発生する容量の容量値に基づいて第２信号を出力する。タッチセンサ１２は、第２信号を演算回路１３へ送信する。
　演算回路１３は、第２信号に基づいて、弾性部材１０においてユーザ２００が触れた位置を特定する。具体的には、演算回路１３は、第２信号に基づいて複数の送信電極１２２と複数の受信電極１２１との間に発生する容量の容量値を演算する。演算回路１３は、演算した容量値に基づいて、弾性部材１０においてユーザ２００が触れた位置を特定する。
　例えば、図２に示すように、ユーザ２００が弾性部材１０に触れていない場合、複数の送信電極１２２の内の１個の送信電極１２２と、複数の受信電極１２１の内の１個の受信電極１２１と、の間に容量値Ｃ１を有する容量が発生する。ここで、図７に示すように、ユーザ２００が弾性部材１０に触れる。このとき、ユーザ２００と複数の送信電極１２２の内の１個の送信電極１２２（以下、検知用送信電極と称す）との間に容量値Ｃ２を有する容量が発生する。このとき、ユーザ２００と検知用送信電極との間に発生した容量によって、複数の受信電極１２１の内の１個の受信電極１２１（以下、検知用受信電極と称す）と検知用送信電極との間に、容量値Ｃ１と異なる容量値Ｃ３を有する容量が発生する。容量値Ｃ３は、容量値Ｃ１より小さい。このとき、演算回路１３は、複数の送信電極１２２の内複数の受信電極１２１との間に容量値Ｃ３を有する容量が発生している１個の送信電極１２２を検知用送信電極として特定する。また、演算回路１３は、複数の受信電極１２１の内複数の送信電極１２２との間に容量値Ｃ３を有する容量が発生している１個の受信電極１２１を検知用受信電極として特定する。演算回路１３は、Ｚ軸方向に見て、検知用送信電極と検知用受信電極とが交わる位置を、弾性部材１０においてユーザ２００によって触れられた位置と判定する。
　（効果）
　センサモジュール１によれば、圧電センサ１１が弾性部材１０の変形を検知し易くなる。以下、センサモジュール１と特許文献１に記載のタッチセンサとを比較して説明する。特許文献１に記載のタッチセンサにおいて、第１圧電検出用電極及び第２圧電検出用電極のそれぞれは、タッチセンサの厚さ方向に見て、環形状を有している。第１圧電検出用電極及び第２圧電検出用電極のそれぞれは、プレートの外周縁部に設けられている。ここで、特許文献１に記載のタッチセンサにおいて、プレートの外周端が、筐体に固定されている。このため、プレートの外周縁部は、押圧検出センサの中央及びその近傍と比較して、変形しにくい。従って、ユーザがプレートの外周縁部を押した場合、押圧検出センサが、プレートの変形を検知しにくい場合がある。
　一方、センサモジュール１において、複数の第１電極１１１は、弾性部材１０の全面に設けられている。従って、ユーザ２００が弾性部材１０を押した位置に関わらずに、圧電センサ１１は、ユーザ２００によって弾性部材１０に加えられた力を検出しやすくなる。
　特許文献１に記載のタッチセンサにおいて、第１圧電検出用電極及び第２圧電検出用電極のそれぞれは、タッチセンサの厚さ方向に見て、環形状を有している。第１圧電検出用電極と第２圧電検出用電極のそれぞれは、タッチセンサの厚さ方向に見て、プレートの外周縁部に設けられている。ここで、特許文献１に記載のタッチセンサが用いられるスマートフォン等の電子機器の分野において、当該電子機器の外周縁部の大きさを小さくすること（ベゼルレス化すること）が望まれている。しかし、特許文献１に記載のタッチセンサをベゼルレス化した場合、当該タッチセンサにおいて第１圧電検出用電極及び第２圧電検出用電極が設けられる部分の大きさが小さくなる。従って、ベゼルレス化された当該タッチセンサにおいて第１圧電検出用電極及び第２圧電検出用電極それぞれの大きさが、小さくなる可能性がある。これにより、当該タッチセンサの感度が低下する虞がある。
　一方、センサモジュール１において、複数の第１電極１１１のそれぞれは、弾性部材１０中央及びその近傍と、弾性部材１０の外周縁部と、の両方に設けられている。従って、センサモジュール１を備えている電子機器がベゼルレス化された場合、特許文献１に記載のタッチセンサを備えているスマートフォンと比較して、タッチセンサ１２の感度が低下しにくくなる。
　以下、圧電センサがタッチセンサよりＺ軸の負側に位置しているセンサモジュール（以下、比較例１と称す）と、センサモジュール１とを比較して説明する。比較例１において、ユーザが弾性部材を押した場合、弾性部材に加わった力は、タッチセンサを介して圧電センサに伝わる。従って、比較例１では、圧電センサがタッチセンサよりＺ軸の負側に位置していることによって、圧電センサに力が加わりにくい。従って、圧電センサが弾性部材の変形を検知しにくい。
　一方、センサモジュール１では、圧電センサ１１が、タッチセンサ１２よりＺ軸の正側に位置している。この場合、比較例１と比較して、弾性部材１０に加わった力が圧電センサ１１に伝わり易い。従って、弾性部材１０に加わった力によって圧電センサ１１が変形しやすい。結果、圧電センサ１１が、弾性部材１０の変形を検知しやすくなる。
　センサモジュール１において、圧電センサ１１は、タッチセンサ１２よりＺ軸の正側に位置している。この場合、センサモジュール１における複数の送信電極１２２と、第２電極１１２との間の距離は、比較例１における複数の送信電極と第１電極との間の距離より長くなる。従って、センサモジュール１における複数の送信電極１２２には、比較例１における複数の送信電極と比較して、ノイズが発生しにくい。従って、複数の送信電極１２２の面積を大きくすることが出来る。これにより、タッチセンサ１２の感度が向上する。
　センサモジュール１において、複数の第１非重なり部ＮＴ１は、Ｚ軸方向に見て、複数の受信電極１２１と重なっていない。この場合、図５に示すように、送信電極１２２が発生した電界が複数の受信電極１２１によってシールドされにくくなる。加えて、複数の第１非重なり部ＮＴ１は、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっていない。この場合、図５に示すように、送信電極１２２が発生した電界が、複数の受信電極１２１、第１電極１１１又は第２電極１１２によってシールドされにくくなる。従って、複数の送信電極１２２それぞれとユーザ２００との間に容量が発生しやすくなる。結果、演算回路１３が、弾性部材１０においてユーザ２００が触れた位置を特定しやすくなる。
　センサモジュール１において、複数の第１非重なり部ＮＴ１は、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっていない。この場合、第１電極１１１及び第２電極１１２のそれぞれは、複数の送信電極１２２によって発生するノイズの影響を受けにくくなる。
　センサモジュール１において、複数の受信電極１２１のそれぞれは、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっている。この場合、第１電極１１１及び第２電極１１２において発生した磁界が、複数の受信電極１２１によってシールドされやすくなる。これにより、複数の送信電極１２２のそれぞれは、第１電極１１１及び第２電極１１２によって発生するノイズの影響を受けにくくなる。
　［センサモジュール１のその他の構成］
　以下、センサモジュール１のその他の構成について図１～図７を参照しながら説明する。
　複数の受信電極１２１は、Ｚ軸方向に見て、複数の送信電極１２２と重ならない複数の第２非重なり部ＮＴ２を有している（図５参照）。複数の第２非重なり部ＮＴ２は、複数の第１非重なり部ＮＴ１及び複数の第１重なり部Ｔ１と重なっていない。
　複数の受信電極１２１は、Ｚ軸方向に見て、複数の送信電極１２２と重なっている複数の第２重なり部Ｔ２を有している。複数の第２重なり部Ｔ２のそれぞれは、複数の第１重なり部Ｔ１と重なっている。複数の第２重なり部Ｔ２のそれぞれは、複数の第１非重なり部ＮＴ１と重なっていない。本実施形態において、複数の受信電極１２１は、Ｚ軸方向に見て、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっている。従って、複数の第２非重なり部ＮＴ２及び複数の第２重なり部Ｔ２は、Ｚ軸方向に見て、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっている。
　［変形例１］
　以下、変形例１に係るセンサモジュール１ａについて図面を参照しながら説明する。図８は、変形例１に係るセンサモジュール１ａを示す図である。図９は、センサモジュール１ａが備えている弾性部材１０にユーザ２００が触れている場合を示す図である。
　センサモジュール１ａは、複数の受信電極１２１の一部が第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっていない点で、センサモジュール１と異なる。具体的には、図８に示すように、複数の第２非重なり部ＮＴ２が、Ｚ軸方向に見て、複数の第１電極１１１及び複数の第２電極１１２と重なっていない。上記の構成では、センサモジュール１と同様にして、複数の送信電極１２２によって発生した電界が、図９に示すように、複数の受信電極１２１によってシールドされにくくなる。結果、センサモジュール１ａにおけるタッチセンサ１２は、弾性部材１０においてユーザ２００が触れた位置を特定しやすくなる。
　また、センサモジュール１ａは、複数の送信電極１２２が第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっている点で、センサモジュール１と異なる。具体的には、複数の第１重なり部Ｔ１が、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっている。複数の第１非重なり部ＮＴ１が、第１電極１１１及び第２電極１１２と重なっている。
　センサモジュール１と同様にして、センサモジュール１ａでは、複数の送信電極１２２は複数の受信電極１２１よりＺ軸の負側に位置しており、且つ、複数の第２電極１１２は複数の受信電極１２１よりＺ軸の正側に位置している。つまり、複数の送信電極１２２は、第２電極１１２に近接していない（図９参照）。これにより、複数の送信電極１２２が発生した電界が、第２電極１１２によってシールドされにくい。
　このような、センサモジュール１ａは、センサモジュール１と同様の効果を奏する。
　［変形例２］
　以下、変形例２に係るセンサモジュール１ｂについて図面を参照しながら説明する。図１０は、変形例２に係るセンサモジュール１ｂを示す図である。
　センサモジュール１ｂは、タッチセンサ１２の代わりにタッチセンサ１２ｂを備えている点で、センサモジュール１と異なる。タッチセンサ１２ｂは、複数の受信電極１２１の代わりに複数の受信電極１２１ｂを備えている点、及び、複数の送信電極１２２の代わりに複数の送信電極１２２ｂを備えている点で、タッチセンサ１２と異なる。
　複数の受信電極１２１ｂそれぞれの形状は、複数の受信電極１２１の形状と異なる。複数の受信電極１２１ｂそれぞれは、Ｙ軸方向に伸びる長方形状を有している。複数の受信電極１２１ｂそれぞれのＸ軸方向における幅は、一定である。
　複数の送信電極１２２ｂそれぞれの形状は、複数の送信電極１２２の形状と異なる。複数の送信電極１２２ｂそれぞれは、Ｘ軸方向に伸びる長方形状を有している。Ｙ軸方向における複数の受信電極１２１ｂそれぞれの幅は、一定である。複数の送信電極１２２ｂのそれぞれは、複数の送信電極１２２と同様にして、複数の第１非重なり部ＮＴ１を有している（図１０参照）。Ｚ軸方向に見て、複数の第１非重なり部ＮＴ１は、複数の受信電極１２１ｂの内隣り合う２個の受信電極１２１ｂの間に位置している。本変形例では、複数の第１非重なり部ＮＴ１は、Ｚ軸方向に見て、長方形状である。
　このようなセンサモジュール１ｂは、センサモジュール１と同様の効果を奏する。
　［変形例３］
　以下、変形例３に係るセンサモジュール１ｃについて図面を参照しながら説明する。図１１は、変形例３に係るセンサモジュール１ｃを示す図である。
　センサモジュール１ｃは、圧電センサ１１の代わりに圧電センサ１１ｃを備えている点で、センサモジュール１と異なる。圧電センサ１１ｃは、複数の第１電極１１１０～１１１５を有している点、及び、複数の第２電極１１２０～１１２５を有している点で、圧電センサ１１と異なる。
　複数の第１電極１１１０～１１１５のそれぞれは、圧電フィルム１１０においてマトリクス状に配置されている。複数の第１電極１１１０～１１１５のそれぞれは、互いに電気的に接続されていない。複数の第１電極１１１０～１１１５のそれぞれは、配線部材によって演算回路１３に電気的に接続されている。
　複数の第２電極１１２０～１１２５のそれぞれは、第１誘電体層１１３においてマトリクス状に配置されている。複数の第２電極１１２０～１１２５のそれぞれは、互いに電気的に接続されていない。複数の第２電極１１２０～１１２５のそれぞれは、配線部材によって演算回路１３に電気的に接続されている。複数の第２電極１１２０～１１２５のそれぞれは、Ｚ軸方向に見て、複数の第１電極１１１０～１１１５と重なっている。
　複数の第１電極１１１０～１１１５及び複数の第２電極１１２０～１１２５が圧電フィルム１１０に設けられていることにより、演算回路１３は、圧電センサ１１ｃから複数の第１信号を受信する。つまり、圧電センサ１１ｃの出力が、多チャンネル化される。これにより、演算回路１３は、圧電センサ１１ｃの感度の面内分布の詳細を正確に得ることが出来る。
　［圧電センサ１１ｃの変形例１］
　以下、圧電センサ１１ｃの変形例１に係る圧電センサ１１ｄについて図面を参照しながら説明する。図１２は、圧電センサ１１ｃの変形例１に係る圧電センサ１１ｄを示す図である。
　図１２に示すように、圧電センサ１１ｄは、複数の第１電極１１１０～１１１４及び複数の第２電極１１２０～１１２４を有している。第１電極１１１０～第１電極１１１３のそれぞれ及び第２電極１１２０～１１２３のそれぞれは、Ｚ軸方向に見て、圧電フィルム１１０の４つの角部に設けられている。第１電極１１１４及び第２電極１１２４は、圧電フィルム１１０の中央及びその近傍に設けられている。
　本変形例において、例えば、第１電極１１１４に含まれている複数の第１電極第１部分１１１Ａの数は、第１電極１１１０、１１１１、１１１２又は１１１３が含んでいる複数の第１電極第１部分１１１Ａの数より少ない。この場合、Ｚ軸方向に見て、複数の第１電極１１１０～１１１４の内の圧電フィルム１１０の中央に設けられている第１電極１１１４（第１中央電極）の大きさは、複数の第１電極１１１０～１１１４の内の第１電極１１１４（第１中央電極）の周囲に設けられている複数の第１電極１１１０～１１１３それぞれの大きさより小さい。本変形例において、第１電極１１１０の大きさとは、具体的には、Ｚ軸方向に見て、第１電極１１１０の外周端によって囲まれている領域の大きさである。第１電極１１１１～１１１４それぞれの大きさの定義についても、同様である。図１２に示す例では、第１電極１１１０～１１１３は、Ｚ軸方向に見て、圧電フィルム１１０の外周の近傍に設けられている。従って、図１２に示す例では、Ｚ軸方向に見て、圧電フィルム１１０の中央に設けられている第１電極１１１４の大きさは、圧電フィルム１１０の外周の近傍に設けられている複数の第１電極１１１０～１１１３それぞれの大きさより小さい。
　同様にして、本変形例において、Ｚ軸方向に見て、複数の第２電極１１２０～１１２４の内の圧電フィルム１１０の中央に設けられている第２電極１１２４（第２中央電極）の大きさは、複数の第２電極１１２０～１１２４の内の第２電極１１２４（第２中央電極）の周囲に設けられている複数の第２電極１１２０～１１２３それぞれの大きさより小さい。
　弾性部材１０の外周の近傍は、弾性部材１０の中央と比較して変形しにくい。ここで、本変形例では、圧電フィルム１１０の外周の近傍に複数の第１電極１１１０～１１１４及び複数の第２電極１１２０～１１２４が設けられていることによって、圧電センサ１１ｄは、弾性部材１０の外周の近傍における変形を検知しやすくなる。本変形例では、複数の第１電極１１１０～１１１５それぞれの大きさ及び複数の第２電極１１２０～１１２５それぞれの大きさを調整することによって、圧電センサ１１ｄの感度の面内分布を均一化することが出来る。つまり、複数の第１電極１１１０～１１１５それぞれが含んでいる第１電極第１部分１１１Ａの数及び複数の第２電極１１２０～１１２５それぞれが含んでいる第２電極第１部分１１２Ａの数を調整することによって、圧電センサ１１ｄの感度の面内分布を均一化することが出来る。
　なお、複数の第１電極１１１０～１１１４それぞれの大きさを調整することで感度の面内分布を調整してもよい。なお、複数の第２電極１１２０～１１２４それぞれの大きさを調整することで感度の面内分布を調整してもよい。
　なお、複数の第１電極１１１０～１１１４における複数の第１電極第１部分それぞれの大きさを調整することで感度の面内分布を調整してもよい。なお、複数の第２電極１１２０～１１２４における複数の第２電極第１部分それぞれの大きさを調整することで感度の面内分布を調整してもよい。
　［圧電センサ１１ｃの変形例２］
　以下、圧電センサ１１ｃの変形例２に係る圧電センサ１１ｅについて図面を参照しながら説明する。図１３は、圧電センサ１１ｃの変形例２に係る圧電センサ１１ｅを示す図である。
　本変形例において、圧電センサ１１ｅは、圧電フィルム１１０の代わりに、圧電フィルム１１０ｅを有している。図１３に示すように、圧電フィルム１１０ｅの一軸延伸方向ＯＤｅは、Ｙ軸方向に対して０度又は１８０度の角度を形成している。
　本変形例において、圧電センサ１１ｅは、複数の第１電極１１１０～１１１３及び複数の第２電極１１２０～１１２３を有している。複数の第１電極１１１０～１１１３のそれぞれ及び複数の第２電極１１２０～１１２３のそれぞれは、Ｚ軸方向に見て、圧電フィルム１１０の４つの角の近傍に設けられている。この場合、演算回路１３は、圧電フィルム１１０の４つの角部それぞれに加わった力の大きさ、荷重等を演算することが出来る。
　［タッチパネルＴＰ］
　以下、センサモジュール１を備えているタッチパネルＴＰについて図面を参照しながら説明する。図１４は、センサモジュール１を備えているタッチパネルＴＰを示す図である。
　タッチパネルＴＰは、図１４に示すように、センサモジュール１と演算回路１３とを備えている。タッチパネルＴＰにおけるセンサモジュール１は、圧電センサ１１と、タッチセンサ１２と、表面パネル１０ａと、を備えている。表面パネル１０ａは、本願における弾性部材に対応する。タッチパネルＴＰにおける圧電センサ１１、タッチセンサ１２及び演算回路１３の構成は、第１実施形態において記載した圧電センサ１１、タッチセンサ１２及び演算回路１３の構成と同じであるため説明を省略する。
　なお、タッチパネルＴＰは、センサモジュール１の代わりに、センサモジュール１ａ～１ｃを備えていてもよい。
　［電子機器の一例］
　以下、タッチパネルＴＰを備えているスマートフォンＳＰについて図面を参照しながら説明する。図１５は、タッチパネルＴＰを備えているスマートフォンＳＰを示す図である。
　スマートフォンＳＰは、本願における電子機器の一例である。スマートフォンＳＰは、図１５に示すように、タッチパネルＴＰと、筐体２と、表示器３と、を備えている。表面パネル１０ａ、圧電センサ１１、タッチセンサ１２、演算回路１３及び表示器３は、筐体２内に配置される。表面パネル１０ａは、筐体２の開口面を塞ぐように筐体２の外周縁部に配置される。表示器３は、例えば、液晶ディスプレイや、有機ＥＬディスプレイである。表示器３は、例えば、表面パネル１０ａと圧電センサ１１との間に配置される。なお、図１５では、演算回路１３は、筐体２の底面部に配置されているが、必ずしも、筐体２の底面部に配置されなくてもよい。
　なお、本願における電子機器は、必ずしも、スマートフォンでなくてもよく、例えば、タブレット型コンピュータであってもよい。
　［その他の実施形態］
　本発明に係るセンサモジュールは、センサモジュール１，１ａ～１ｃに限らず、その要旨の範囲において変更可能である。センサモジュール１，１ａ～１ｃの構成を任意に組み合わせてもよい。
　なお、複数の第１電極第１部分１１１Ａのそれぞれは、必ずしも、Ｚ軸方向に見て、正方形状を有していなくてもよい。なお、複数の第２電極第１部分１１２Ａのそれぞれは、必ずしも、Ｚ軸方向に見て、正方形状を有していなくてもよい。なお、複数の受信電極第１部分１２１Ａのそれぞれは、必ずしも、Ｚ軸方向に見て、正方形状を有していなくてもよい。なお、複数の送信電極第１部分１２２Ａのそれぞれは、必ずしも、Ｚ軸方向に見て、正方形状を有していなくてもよい。
　なお、圧電センサ１１は、必ずしも、第１誘電体層１１３を有していなくてもよい。この場合、複数の第２電極１１２のそれぞれは、圧電フィルム第２主面ＳＦ２ａに設けられている。
　なお、タッチセンサ１２は、必ずしも、第３誘電体層１２３を有していなくてもよい。この場合、複数の受信電極１２１のそれぞれ及び複数の送信電極１２２のそれぞれは、第２誘電体層第２主面ＳＦ２ｃに設けられている。
　なお、圧電センサ１１ｃにおいて、複数の第１電極１１１０～１１１５のそれぞれが含んでいる第１電極第１部分１１１Ａの数は、必ずしも、６個でなくてもよい。なお、圧電センサ１１ｃにおいて、複数の第２電極１１２０～１１２５のそれぞれが含んでいる第２電極第１部分１１２Ａの数は、必ずしも、６個でなくてもよい。
　なお、圧電センサ１１ｄ又は圧電センサ１１ｅにおいて、複数の第１電極１１１０～１１１４のそれぞれが含んでいる第１電極第１部分１１１Ａの数は、必ずしも、９個でなくてもよい。圧電センサ１１ｄにおいて、複数の第２電極１１２０～１１２４のそれぞれが含んでいる第２電極第１部分１１２Ａの数は、必ずしも、９個でなくてもよい。
　なお、圧電センサ１１ｄにおいて、第１電極１１１４が含んでいる第１電極第１部分１１１Ａの数は、必ずしも、６個でなくてもよい。圧電センサ１１ｄにおいて、第２電極１１２４が含んでいる第２電極第１部分１１２Ａの数は、必ずしも、６個でなくてもよい。
　なお、センサモジュール１，１ａ～１ｃは、複数の第１非重なり部ＮＴ１が、Ｚ軸方向に見て、１以上の第１電極１１１及び１以上の第２電極１１２と重なっていない構造であって、複数の第２非重なり部ＮＴ２が、Ｚ軸方向に見て、１以上の第１電極１１１及び１以上の第２電極１１２と重なっていない構造を有していてもよい。
　なお、センサモジュール１ｃにおいて、複数の第１非重なり部ＮＴ１は、Ｚ軸方向に見て、複数の第１電極１１１０～１１１５及び複数の第２電極１１２０～１１２５と重なっていない。圧電センサ１１ｄ又は圧電センサ１１ｅを備えているセンサモジュール１ｃも同様である。
　なお、センサモジュール１ｃにおいて、複数の第２非重なり部ＮＴ２が、Ｚ軸方向に見て、複数の第１電極１１１０～１１１５及び複数の第２電極１１２０～１１２５と重なっていなくてもよい。圧電センサ１１ｄ又は圧電センサ１１ｅを備えているセンサモジュール１ｃも同様である。
　本発明は、以下の構造を有する。
　（１）　
　弾性部材と、
　圧電フィルム、１以上の第１電極及び１以上の第２電極を有している圧電センサと、
　複数の送信電極及び複数の受信電極を有しているタッチセンサと、
　を備えており、
　前記弾性部材と前記圧電センサと前記タッチセンサとは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでおり、
　前記１以上の第１電極のそれぞれは、前記圧電フィルムよりＺ軸の正側に位置しており、
　前記１以上の第２電極のそれぞれは、前記圧電フィルムよりＺ軸の負側に位置しており、
　前記圧電センサは、前記弾性部材の変形に応じた第１信号を出力し、
　前記複数の送信電極のそれぞれは、前記複数の受信電極よりＺ軸の負側に位置しており、
　前記タッチセンサは、前記複数の送信電極と前記複数の受信電極との間に発生する容量の容量値に基づいて第２信号を出力し、
　前記複数の送信電極は、Ｚ軸方向に見て、前記複数の受信電極と重ならない複数の第１非重なり部を有しており、
　前記複数の受信電極は、Ｚ軸方向に見て、前記複数の送信電極と重ならない複数の第２非重なり部を有しており、
　前記複数の第１非重なり部又は前記複数の第２非重なり部は、Ｚ軸方向に見て、前記１以上の第１電極及び前記１以上の第２電極と重なっていない、
　センサモジュール。
　（２）　
　前記タッチセンサは、送信回路及び受信回路を更に備えており、
　前記送信回路は、前記複数の送信電極それぞれに信号を送信し、
　前記受信回路は、前記複数の受信電極から信号を受信する、
　（１）に記載のセンサモジュール。
　（３）　
　前記圧電フィルムは、圧電フィルム第１主面及び圧電フィルム第２主面を含んでおり、
　前記圧電フィルム第１主面と前記圧電フィルム第２主面とは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでおり、
　前記１以上の第１電極のそれぞれは、前記圧電フィルム第１主面に設けられている、
　（１）又は（２）に記載のセンサモジュール。
　（４）　
　前記１以上の第２電極のそれぞれは、前記圧電フィルム第２主面に設けられている、
　（３）に記載のセンサモジュール。
　（５）　
　前記圧電センサは、第１誘電体層を更に有しており、
　前記第１誘電体層は、前記圧電フィルムよりＺ軸の負側に位置しており、
　前記第１誘電体層は、Ｚ軸に沿って並んでいる第１誘電体層第１主面及び第１誘電体層第２主面を含んでおり、
　前記第１誘電体層第１主面と前記第１誘電体層第２主面とは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでおり、
　前記複数の第２電極のそれぞれは、前記第１誘電体層第１主面に設けられている、
　（１）から（３）のいずれかに記載のセンサモジュール。
　（６）　
　前記圧電センサは、第１接着層を更に有しており、
　前記第１接着層は、前記第１誘電体層と前記圧電フィルムとの間に位置しており、
　前記第１誘電体層は、前記第１接着層によって前記圧電フィルムに固定されている、
　（５）に記載のセンサモジュール。
　（７）　
　前記タッチセンサは、第２誘電体層を更に有しており、
　前記第２誘電体層は、前記圧電フィルムよりＺ軸の負側に位置しており、
　前記第２誘電体層は、Ｚ軸に沿って並んでいる第２誘電体層第１主面及び第２誘電体層第２主面を含んでおり、
　前記第２誘電体層第１主面と前記第２誘電体層第２主面とは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでおり、
　前記複数の受信電極のそれぞれは、前記第２誘電体層第１主面に設けられている、
　（１）から（６）のいずれかに記載のセンサモジュール。
　（８）　
　前記複数の送信電極のそれぞれは、前記第２誘電体層第２主面に設けられている、
　（７）に記載のセンサモジュール。
　（９）　
　前記タッチセンサは、第３誘電体層を更に有しており、
　前記第３誘電体層は、前記第２誘電体層よりもＺ軸の負側に位置しており、
　前記第３誘電体層は、Ｚ軸に沿って並んでいる第３誘電体層第１主面及び第３誘電体層第２主面を含んでおり、
　前記第３誘電体層第１主面と前記第３誘電体層第２主面とは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでおり、
　前記複数の送信電極のそれぞれは、前記第３誘電体層第１主面に設けられている、
　（７）に記載のセンサモジュール。
　（１０）　
　前記タッチセンサは、第２接着層を更に有しており、
　前記第２接着層は、前記第２誘電体層と前記第３誘電体層との間に位置しており、
　前記第３誘電体層は、前記第２接着層によって前記第２誘電体層に固定されている、
　（９）に記載のセンサモジュール。
　（１１）　
　前記圧電センサは、複数の第１電極及び複数の第２電極を有しており、
　Ｚ軸方向に見て、前記複数の第１電極の内の前記圧電フィルムの中央に設けられている第１電極は、第１中央電極であり、
　Ｚ軸方向に見て、前記複数の第２電極の内の前記圧電フィルムの中央に設けられている第２電極は、第２中央電極であり、
　Ｚ軸方向に見て、前記第１中央電極の大きさは、前記複数の第１電極の内の前記第１中央電極の周囲に設けられている複数の第１電極それぞれの大きさより小さく、
　Ｚ軸方向に見て、前記第２中央電極の大きさは、前記複数の第２電極の内の前記第２中央電極の周囲に設けられている複数の第２電極それぞれの大きさより小さい、
　（１）から（１０）のいずれかに記載のセンサモジュール。
　（１２）　
　前記圧電フィルムの材料は、ポリ乳酸である、
　（１）から（１１）のいずれかに記載のセンサモジュール。
１，１ａ～１ｃ：センサモジュール
１０：弾性部材
１１，１１ｃ～１１ｅ：圧電センサ
１１０，１１０ｅ：圧電フィルム
１１１，１１１０～１１１５：第１電極
１１２，１１２０～１１２５：第２電極
１２，１２ｂ：タッチセンサ
１２１，１２１ｂ：受信電極
１２２，１２２ｂ：送信電極
ＮＴ１：第１非重なり部
ＮＴ２：第２非重なり部
ＴＰ：タッチパネル
ＳＰ：スマートフォン

Claims (14)

  1. 　弾性部材と、
    　圧電フィルム、１以上の第１電極及び１以上の第２電極を有している圧電センサと、
    　複数の送信電極及び複数の受信電極を有しているタッチセンサと、
    　を備えており、
    　前記弾性部材と前記圧電センサと前記タッチセンサとは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでおり、
    　前記１以上の第１電極のそれぞれは、前記圧電フィルムよりＺ軸の正側に位置しており、
    　前記１以上の第２電極のそれぞれは、前記圧電フィルムよりＺ軸の負側に位置しており、
    　前記圧電センサは、前記弾性部材の変形に応じた第１信号を出力し、
    　前記複数の送信電極のそれぞれは、前記複数の受信電極よりＺ軸の負側に位置しており、
    　前記タッチセンサは、前記複数の送信電極と前記複数の受信電極との間に発生する容量の容量値に基づいて第２信号を出力し、
    　前記複数の送信電極は、Ｚ軸方向に見て、前記複数の受信電極と重ならない複数の第１非重なり部を有しており、
    　前記複数の受信電極は、Ｚ軸方向に見て、前記複数の送信電極と重ならない複数の第２非重なり部を有しており、
    　前記複数の第１非重なり部又は前記複数の第２非重なり部は、Ｚ軸方向に見て、前記１以上の第１電極及び前記１以上の第２電極と重なっていない、
    　センサモジュール。
  2. 　前記タッチセンサは、送信回路及び受信回路を更に備えており、
    　前記送信回路は、前記複数の送信電極それぞれに信号を送信し、
    　前記受信回路は、前記複数の受信電極から信号を受信する、
    　請求項１に記載のセンサモジュール。
  3. 　前記圧電フィルムは、Ｚ軸に沿って並ぶ圧電フィルム第１主面及び圧電フィルム第２主面を含んでおり、
    　前記圧電フィルム第１主面と前記圧電フィルム第２主面とは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでおり、
    　前記１以上の第１電極のそれぞれは、前記圧電フィルム第１主面に設けられている、
    　請求項１又は請求項２に記載のセンサモジュール。
  4. 　前記１以上の第２電極のそれぞれは、前記圧電フィルム第２主面に設けられている、
    　請求項３に記載のセンサモジュール。
  5. 　前記圧電センサは、第１誘電体層を更に有しており、
    　前記第１誘電体層は、前記圧電フィルムよりＺ軸の負側に位置しており、
    　前記第１誘電体層は、Ｚ軸に沿って並んでいる第１誘電体層第１主面及び第１誘電体層第２主面を含んでおり、
    　前記第１誘電体層第１主面と前記第１誘電体層第２主面とは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでおり、
    　前記複数の第２電極のそれぞれは、前記第１誘電体層第１主面に設けられている、
    　請求項１から請求項３のいずれかに記載のセンサモジュール。
  6. 　前記圧電センサは、第１接着層を更に有しており、
    　前記第１接着層は、前記第１誘電体層と前記圧電フィルムとの間に位置しており、
    　前記第１誘電体層は、前記第１接着層によって前記圧電フィルムに固定されている、
    　請求項５に記載のセンサモジュール。
  7. 　前記タッチセンサは、第２誘電体層を更に有しており、
    　前記第２誘電体層は、前記圧電フィルムよりＺ軸の負側に位置しており、
    　前記第２誘電体層は、Ｚ軸に沿って並んでいる第２誘電体層第１主面及び第２誘電体層第２主面を含んでおり、
    　前記第２誘電体層第１主面と前記第２誘電体層第２主面とは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでおり、
    　前記複数の受信電極のそれぞれは、前記第２誘電体層第１主面に設けられている、
    　請求項１から請求項６のいずれかに記載のセンサモジュール。
  8. 　前記複数の送信電極のそれぞれは、前記第２誘電体層第２主面に設けられている、
    　請求項７に記載のセンサモジュール。
  9. 　前記タッチセンサは、第３誘電体層を更に有しており、
    　前記第３誘電体層は、前記第２誘電体層よりもＺ軸の負側に位置しており、
    　前記第３誘電体層は、Ｚ軸に沿って並んでいる第３誘電体層第１主面及び第３誘電体層第２主面を含んでおり、
    　前記第３誘電体層第１主面と前記第３誘電体層第２主面とは、Ｚ軸の負方向にこの順に並んでおり、
    　前記複数の送信電極のそれぞれは、前記第３誘電体層第１主面に設けられている、
    　請求項７に記載のセンサモジュール。
  10. 　前記タッチセンサは、第２接着層を更に有しており、
    　前記第２接着層は、前記第２誘電体層と前記第３誘電体層との間に位置しており、
    　前記第３誘電体層は、前記第２接着層によって前記第２誘電体層に固定されている、
    　請求項９に記載のセンサモジュール。
  11. 　前記圧電センサは、複数の第１電極及び複数の第２電極を有しており、
    　Ｚ軸方向に見て、前記複数の第１電極の内の前記圧電フィルムの中央に設けられている第１電極は、第１中央電極であり、
    　Ｚ軸方向に見て、前記複数の第２電極の内の前記圧電フィルムの中央に設けられている第２電極は、第２中央電極であり、
    　Ｚ軸方向に見て、前記第１中央電極の大きさは、前記複数の第１電極の内の前記第１中央電極の周囲に設けられている複数の第１電極それぞれの大きさより小さく、
    　Ｚ軸方向に見て、前記第２中央電極の大きさは、前記複数の第２電極の内の前記第２中央電極の周囲に設けられている複数の第２電極それぞれの大きさより小さい、
    　請求項１から請求項１０のいずれかに記載のセンサモジュール。
  12. 　前記圧電フィルムの材料は、ポリ乳酸である、
    　請求項１から請求項１１のいずれかに記載のセンサモジュール。
  13. 　請求項１から請求項１２のいずれかに記載のセンサモジュールを備えているタッチパネル。
  14. 　請求項１３に記載のタッチパネルを備えている、
    　電子機器。
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