CN105987777A - 感压元件 - Google Patents

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Abstract

本公开的一个方式所涉及的感压元件具备：包含至少1个突起部的第1电极；与所述至少1个突起部对向的第2电极；以及配置在所述第1电极与所述第2电极之间，包含第1电介质和第2电介质的电介质，所述第1电介质与所述至少1个突起部的最顶部分和所述第2电极双方相接，并且位于它们之间，所述第2电介质位于除了所述至少1个突起部之外的所述第1电极与所述第1电介质之间，所述至少1个突起部的弹性模量比所述第1电介质的弹性模量高。

Description

感压元件
技术领域
本公开涉及感压元件。更详细而言，本公开涉及能够用于各种电子设备的感压元件。
背景技术
近年来，不断快速实现智能手机以及车载导航***等各种电子设备的高功能化以及多样化。伴随于此，作为电子设备的构成要素的感压元件也被要求可靠的操作性。感压元件是将导电性弹性体等作为素材，伴随来自外部的载荷的施加而进行探测的传感器。因此，这样的感压元件在各种电气设备中能够作为“传感器元件”来利用。例如，JP特开平01-92632号公报、JP特开2014-142193号公报、以及JP特开2011-159599号公报公开了这些背景技术。
发明内容
本公开的一个方式所涉及的感压元件具备：包含至少1个突起部的第1电极；与所述至少1个突起部对向的第2电极；以及配置在所述第1电极与所述第2电极之间，包含第1电介质和第2电介质的电介质，所述第1电介质与所述至少1个突起部的最顶部分和所述第2电极双方相接，并且位于它们之间，所述第2电介质位于除了所述至少1个突起部之外的所述第1电极与所述第1电介质之间，所述至少1个突起部的弹性模量比所述第1电介质的弹性模量高。
发明效果
根据本公开，能够得到产品寿命比较长的感压元件。
附图说明
图1是示意性地表示本公开的感压元件的构成的剖面图。
图2A是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的一例的感压元件施加了载荷时的突起部附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图2B是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的一例的感压元件施加了载荷时的突起部附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图2C是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的一例的感压元件施加了载荷时的突起部附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图3A是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的一例的感压元件施加了载荷时的第2电介质附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图3B是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的一例的感压元件施加了载荷时的第2电介质附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图3C是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的一例的感压元件施加了载荷时的第2电介质附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图4A是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的另一例的感压元件施加了载荷时的突起部附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图4B是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的另一例的感压元件施加了载荷时的突起部附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图4C是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的另一例的感压元件施加了载荷时的突起部附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图5A是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的另一例的感压元件施加了载荷时的第2电介质附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图5B是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的另一例的感压元件施加了载荷时的第2电介质附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图5C是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的另一例的感压元件施加了载荷时的第2电介质附近的经时变化的感压元件的剖面图。
图6A是示意性地表示本公开的第2实施方式所涉及的感压元件的第1电容器的剖面图。
图6B是示意性地表示对本公开的第2实施方式所涉及的感压元件施加了载荷时的第1电容器的状态的剖面图。
图6C是示意性地表示对本公开的第2实施方式所涉及的感压元件施加了更大的载荷时的第1电容器的状态的剖面图。
图6D是用于说明在本公开的第2实施方式所涉及的感压元件中，按压时的第1电容器的电容变化特性的示意图。
图7A是示意性地表示本公开的第2实施方式所涉及的感压元件的第2电容器的剖面图。
图7B是示意性地表示对本公开的第2实施方式所涉及的感压元件施加了载荷时的第2电容器的状态的剖面图。
图7C是示意性地表示对本公开的第2实施方式所涉及的感压元件施加了更大的载荷时的第2电容器的状态的剖面图。
图7D是用于说明在本公开的第2实施方式所涉及的感压元件中，按压时的第2电容器的电容变化特性的示意图。
图8是用于对“突起部与第1电介质的接触区域”以及“突起部与第1电介质的非接触区域”分别进行说明的感压元件剖面。
图9A是表示感压元件中的第1电容器的区域以及第2电容器的区域的剖面图。
图9B是表示按压时的感压元件电容的电容变化特性的示意图。
图10是用于说明第1电容器以及第2电容器各自的构成要素的感压元件剖面。
图11是用于说明第1电容器以及第2电容器各自的电介质的感压元件剖面。
图12是示意性地表示进一步具有支撑基材、按压基材以及间隔件的感压元件的构成的剖面图。
图13A是表示本公开的感压元件的制造方法中的支撑基材的准备工序的示意剖面图。
图13B是表示本公开的感压元件的制造方法中的第1电极的形成工序的示意剖面图。
图13C是表示本公开的感压元件的制造方法中的间隔件的形成工序的示意剖面图。
图13D是表示本公开的感压元件的制造方法中的第2电极的形成工序的示意剖面图。
图13E是表示本公开的感压元件的制造方法中的第1电介质的形成工序的示意剖面图。
图13F是表示本公开的感压元件的制造方法中的按压侧构件的载置工序的示意剖面图。
具体实施方式
本申请的发明人专心研究之后，这次发现了作为静电电容式的感压传感器而使用的感压元件，在其产品寿命方面存在改善点。在现有的感压元件中，伴随载荷所引起的弹性电极的变形，弹性电极与电介质层的接触部分的面积扩大，发生电容变化，由此进行载荷检测。因此，在现有的感压元件中，由于向弹性电极的应力集中而引起材料疲劳，因此在产品寿命方面存在课题。
本申请的发明人还发现了现有的感压元件在其线性的控制方面存在进一步的改善点。在现有的感压元件中，虽然感压元件的电容仅依赖于“接触部分”的扩大而增加，但是弹性电极的变形所需的载荷伴随变形量以及接触面积这2个参数的上升而增加。因此，电容变化在低载荷区域较大而在高载荷区域较小，线性的控制需要复杂的感压元件构造(例如将山形的弹性电极进一步复杂化的形状等)。
相对于此，本公开的一个方式所涉及的感压元件虽然为简易的构造，但呈现较高的线性特性，并且具有较长的产品寿命。
本公开的一个方式的概要如下。
(项目1)本公开的一个方式所涉及的感压元件，具备：第1电极，其包含至少1个突起部；第2电极，其与所述至少1个突起部对向；以及电介质，其配置在所述第1电极与所述第2电极之间，包含第1电介质和第2电介质，所述第1电介质与所述至少1个突起部的最顶部分和所述第2电极双方相接，并且位于它们之间，所述第2电介质位于除了所述至少1个突起部之外的所述第1电极与所述第1电介质之间，所述至少1个突起部的弹性模量比所述第1电介质的弹性模量高。
(项目2)在上述项目1所述的感压元件中，所述第1电介质也可以具有可挠性。
(项目3)在上述项目2所述的感压元件中，所述第2电介质也可以被构成为：若对所述感压元件施加载荷，则伴随所述第1电介质的弯曲，所述第2电介质的厚度减小。
(项目4)在上述项目1所述的感压元件中，所述第1电介质也可以具有弹性。
(项目5)在上述项目4所述的感压元件中，所述第2电介质也可以被构成为：若对所述感压元件施加载荷，则所述至少1个突起部的至少一部分陷入所述第1电介质，由此所述至少1个突起部与所述第1电介质的接触区域的面积扩大。
(项目6)在上述项目5所述的感压元件中，所述第2电介质也可以被构成为：若对所述感压元件施加载荷，则所述至少1个突起部的至少一部分陷入所述第1电介质，由此所述第2电介质的厚度减小。
(项目7)在上述项目1～6中任一项所述的感压元件中，也可以是所述感压元件的电容包含第1电容以及第2电容，所述第1电容是包含所述至少1个突起部与所述第1电介质的接触区域的第1电容器中的静电电容，所述第2电容是包含所述第1电介质与所述第2电介质的接触区域的第2电容器中的静电电容。
(项目8)在上述项目7所述的感压元件中，所述感压元件的电容特性也可以具有比所述第1电容以及所述第2电容各自的电容特性都高的线性。
(项目9)在上述项目7或8所述的感压元件中，也可以是所述第1电容器由所述至少1个突起部、存在于与所述至少1个突起部对向的位置的所述第2电极的第1部分、和位于所述至少1个突起部与所述第2电极的所述第1部分之间的所述第1电介质的第1部分构成，所述第2电容器由作为未设置所述至少1个突起部的部分的所述第1电极的第1部分、存在于与所述第1电极的所述第1部分对向的位置的所述第2电极的第2部分、位于所述第1电极的所述第1部分与所述第2电极的所述第2部分之间的所述第1电介质的第2部分、和所述第2电介质构成。
(项目10)在上述项目1～9中任一项所述的感压元件中，所述至少1个突起部也可以具有其宽度朝向第2电极逐渐减小的锥形状。
(项目11)在上述项目1～10中任一项所述的感压元件中，所述第1电极、所述第2电极、所述第1电介质以及所述第2电介质的至少1个也可以具有光透过性。
(项目12)在上述项目1～11中任一项所述的感压元件中，也可以还具备支撑基材以及按压基材，所述第1电极具有与所述第2电极对向的第1主面、和与所述第1主面相反的一侧的第2主面，所述第2电极具有与所述第1电极对向的第3主面、和与所述第3主面相反的一侧的第4主面，所述支撑基材与所述第2主面相接，所述按压基材与所述第4主面相接。
(项目13)在上述项目1～12中任一项所述的感压元件中，也可以还具备配置于所述第1电极与所述第2电极之间的间隔件。
[本公开的感压元件]
本公开的感压元件是具有电容(capacitance)的元件，具有电容器(capacitor或condenser)功能。在这样的感压元件中，通过载荷的施加而引起电容变化，根据该电容变化来检测载荷。因此，本公开的感压元件也被称作“静电电容式感压传感器元件”、“电容性压力检测传感器元件”或“感压开关元件”等。
以下，参照附图对本公开的一个实施方式所涉及的感压元件进行说明。附图所示的各种要素只不过为了本公开的理解而示意性地进行了表示，尺寸比以及外观等可能与实物不同，需要留意。此外，在本说明书中直接或间接使用的“上下方向”相当于与图中的上下方向对应的方向。此外只要没有特别记载，则相同的标号或记号除了形状不同以外表示相同的构件或相同意思的内容。
图1示意性地表示本公开的感压元件100的构成。本公开的感压元件100具有第1电极10、第2电极20以及电介质30。
第1电极10具备至少1个突起部15。第2电极20也可以具有层形态。第2电极20与第1电极10对向配置。更具体来说，第2电极20与第1电极10对向配置，使得在之间夹入突起部15。电介质30整体设置在第1电极10与第2电极20之间。
本公开所涉及的感压元件100的电介质30由第1电介质31以及第2电介质32这2个电介质部构成。如图1所示，第1电介质31与第2电介质32彼此相邻地设置(即，第1电介质31与第2电介质32以彼此相接的状态而设置，并且使得彼此重合)。特别是，将第1电介质31和第2电介质32设置成在第1电极10与第2电极20彼此对向的方向(即，附图中的“上下方向”)上彼此相邻或重合。第1电介质31与第1电极10的突起部15的最顶部分15’和第2电极20双方相接，位于它们之间。即，将第1电介质31设置成被突起部15的最顶部分15’和第2电极20夹住。另一方面，第2电介质32位于因突起部15而形成的第1电极10的凹部分。即，第2电介质32位于彼此相邻的突起部15之间的区域。换言之，如图所示，第2电介质32位于“未设置突起部的第1电极10的突起非设置部17的上表面”与“突起部15的侧面”所成的间隙部。
以下，对各构件详细进行说明。
第1电极10是具备至少1个突起部15的电极构件。特别是突起部15具有刚性特性(即，“抵抗外力所引起的变形的特性”)，因此，第1电极10可以相当于刚性电极构件。第1电极10只要具有“刚性特性(特别是“突起部15”的刚性特性)”和“导电特性”这两种性质，则可以由任意的材质构成。关于“刚性特性”，第1电极10特别是突起部15只要具有例如即使通过对感压元件施加的通常的按压力(例如约1N～10N的按压力)也不发生变形的、超过约106Pa特别是超过106Pa且109Pa以下的弹性模量即可，例如举一个例子约107Pa的弹性模量。关于“导电特性”，第1电极10特别是突起部15只要在希望的频带中具有充分小于电容的阻抗的电阻率即可。
第1电极10例如可以由金属体构成，也可以由玻璃体以及在其表面形成的导电层以及/或者分散于其中的导电性填料构成，或者也可以由树脂体以及在其表面形成的导电层以及/或者分散于该树脂体内的导电性填料构成。金属体可以是由金属构成的电极构件，即第1电极10可以实质上由金属构成。金属体包含从例如由Au(金)、Ag(银)、Cu(铜)、C(碳)、ZnO(氧化锌)、In2O3(氧化铟(III))以及SnO2(氧化锡(IV))构成的群中选择的至少1种金属。玻璃体只要具有氧化硅的网眼状构造则没有特别限定，例如，可以包含从由石英玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸玻璃、铅玻璃等构成的群中选择的至少1种玻璃材料。树脂体可以包含从由苯乙烯系树脂、硅酮系树脂(例如，聚二甲基硅氧烷(PDMS))、丙烯酸系树脂、轮烷系树脂以及聚氨酯系树脂等构成的群中选择的至少1种树脂材料。玻璃体以及树脂体的导电层既可以是使从与能够构成金属体的金属同样的金属的群中选择的至少1种金属进行蒸镀而成的层，或者也可以是通过导电性墨水的涂敷等而形成的层。玻璃体以及树脂体的导电性填料可以包含从与能够构成金属体的金属同样的金属的群中选择的至少1种金属。
关于弹性模量，例如，在第1电极10由金属体构成的情况下、或者由玻璃体以及导电层以及/或者导电性填料构成的情况下，其弹性模量通常在上述范围内。此外例如，在第1电极10由树脂体以及导电层以及/或者导电性填料构成的情况下，其弹性模量能够通过对构成树脂体的树脂材料的聚合度以及化学构造的设计、该树脂材料与导电性填料的相对比例进行变更来进行调整。
此外关于电阻率，例如，在第1电极10由金属体构成的情况下、或者由玻璃体或树脂体以及导电层构成的情况下，其电阻率通常在希望的频带中具有充分小于电容的阻抗的电阻率。此外例如，在第1电极10由玻璃体或树脂体以及导电性填料构成的情况下，其电阻率能够通过对构成玻璃体的玻璃材料或构成树脂体的树脂材料与导电性填料的相对比例进行变更来进行调整。
如图所示(例如如图1所示)，突起部15具有从第1电极10的基底部分向第2电极20突出的形态。换言之，第1电极10具有从其基底部分向第2电极20的设置方向局部***的形态。第1电极10的突起部15的个数至少为1个。也可以设置2个以上的突起部15，由此第1电极10具有多个突起部15。起因于设置多个突起部15的方式，第1电极10作为整体而具有凹凸形态，该凹凸形态中的凸部相当于突起部15。
突起部15只要能够确保在第1电极10上的该突起部15间形成第2电介质32，则可以具有任何形状。突起部15既可以具有例如图1所示那样的圆锥台、四棱锥台等的锥台形状，也可以具有圆柱体、四棱柱体等的柱体形状，或者也可以具有半球体形状。从装置的进一步长寿命化的角度出发，突起部15可以具有锥形状。具体来说，第1电极的突起部15可以具有其宽度尺寸朝向第2电极逐渐减小的锥形状(参照图1)。所述形状中，作为锥形状，可以列举锥台形状、半球体形状。
突起部15的高度尺寸只要有助于后述的第1电介质31的弹性变形或弯曲变形，则可以为任意的尺寸。即，只要通过来自第1电介质31的第2电极侧的按压，第1电介质31发生弹性变形或弯曲变形，则可以为任意的高度尺寸。此外，多个突起部15也可以有规律地排列。多个突起部15的间距尺寸也只要有助于第1电介质31的弹性变形或弯曲变形并且在相邻的突起部间产生凹部(即，用于第2电介质32的区域)，则没有特别限制。
第1电介质31与第1电极10的突起部15的最顶部分15’和第2电极20双方相接，位于它们之间。即，将第1电介质31设置成被突起部15的最顶部分15’(例如最顶面)和第2电极20夹住。第1电介质31也可以具有层形态。
第1电介质31具有作为“电介质”的性质，并且具有“可变形性”。在第1电介质31以及后述的第2电极20的说明中，“可变形性”是指包含“弹性特性”(即，“因外力而局部凹下变形，若去除外力则还原为原来的形状的特性”)以及“可挠特性”(即，“因外力而弯曲变形，若去除外力则还原为原来的形状的特性”)的意思。第1电介质31只要具有弹性特性或可挠特性中的任意的特性即可。
在第1电介质31具有弹性特性的情况下，第1电介质31可以称作弹性电介质/弹性电介质层。通过第1电介质31成为“弹性电介质”/“弹性电介质层”，从而在感压元件被按压时，第1电极10的突起部15的一部分陷入，引起第1电介质31的弹性变形。此外，像这样，通过第1电介质31发生弹性变形，从而第2电介质32减小其厚度地发生变形(参照后述的“第2实施方式”)。
在第1电介质31具有弹性特性的情况下，该第1电介质31也可以具有比第1电极10(特别是其突起部15)低的弹性模量，使得在按压时比第1电极10(特别是其突起部15)更大地变形。例如，在第1电极10(特别是其突起部15)的弹性模量为超过约106Pa的情况下，第1电介质31也可以具有比其低的弹性模量、例如约104Pa～106Pa。在此情况下，第1电介质31的厚度只要能引起如下程度的弹性变形则没有特别限定，即，该弹性变形是指能够有助于因突起部15的一部分向第1电介质31的陷入而引起的、突起部15与第1电介质31的接触区域的面积的扩大以及第2电介质32的厚度的减小的程度的弹性变形。
在第1电介质31具有可挠特性的情况下，第1电介质31可以称作可挠性电介质/可挠性电介质层。通过第1电介质31成为“可挠性电介质”/“可挠性电介质层”，从而在感压元件被按压时，在第1电极10的突起部15间，引起第1电介质31的弯曲变形。伴随该弯曲变形，第2电介质32发生变形，使得第2电介质32的厚度尺寸减小(参照后述的“第1实施方式”)。
在第1电介质31具有可挠特性的情况下，该第1电介质31通常具有超过约107Pa的弹性模量。在此情况下，第1电介质31的厚度只要引起能够有助于第2电介质32的厚度减小的程度的弯曲变形则没有特别限定。例如，在第1电介质31薄至薄膜状的情况下，容易发生弯曲变形，其厚度通常可以为1～100μm。
第1电介质31只要至少具有作为“电介质”的性质以及“可变形性”，则可以由任意的材质构成。例如，第1电介质31可以包含树脂材料、陶瓷材料以及/或者氧化金属材料等。虽然终究不过是例示，但第1电介质31可以包含从由聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫醚树脂、Al2O3、以及Ta2O5等构成的群中选择的至少1种材料。弹性模量能够通过对陶瓷材料以及/或者氧化金属材料与树脂成分的相对比例进行变更来进行调整。第1电介质31也可以包含在希望的频带中具有比电容的阻抗更高的电阻值的材料。就第1电介质31的介电常数以及膜厚而言，也可以进行第1电介质31的材料选择/膜厚调整，使得与变形前的第2电介质32相比平均每单位面积的电容变大。
第2电介质32位于因突起部15而形成的第1电极10的凹部分。即，第2电介质32位于彼此相邻的突起部15之间的区域。换言之，如图1所示，第2电介质32位于“未设置突起部的第1电极10的突起非设置部17的上表面”与“突起部15的侧面”所构成的间隙部。从图示的形态可知，第2电介质32的上表面也可以与突起部15的最顶部分15’(即，突起部15的最顶面)齐平。
第2电介质32由电介质构成，只要不阻碍第1电介质31的变形，则可以由任意的电介质构成。例如，第2电介质32可以为空气部。在这种情况下，在感压元件被按压时，引起第1电介质31的变形，由此，第2电介质32能够有效地减小其厚度地发生变形。
第2电极20是与第1电极10对向配置的电极构件。第2电极20也可以具有层形态。这样的第2电极20只要至少具有“导电特性”的性质，则可以由任意的材质构成。例如，第2电极20的材质可以与常规的感压元件/传感器元件等的电极层的材质相同。
第2电极20也可以具有“可变形性”。在第2电极20中“可变形性”与第1电介质31的说明中的“可变形性”同样，是指包含“弹性特性”(即，“因外力而局部凹下变形，若去除外力则还原为原来的形状的特性”)以及“可挠特性”(即，“因外力而弯曲变形，若去除外力则还原为原来的形状的特性”)的意思。第2电极20也可以具有弹性特性或可挠特性中的任意的特性。
在第2电极20具有弹性特性的情况下，第2电极20可以称作弹性电极/弹性电极层。通过第2电极20成为“弹性电极”/“弹性电极层”、并且第1电介质31成为“弹性电介质”/“弹性电介质层”，从而在按压了感压元件时，由于第1电极10的突起部15的一部分的陷入，引起第1电介质31以及第2电极20的更进一步的大的弹性变形。此外，像这样由于第1电介质31以及第2电极20发生弹性变形，从而第2电介质32更进一步减小其厚度地发生变形(参照后述的“第2实施方式”)。
在第2电极20具有弹性特性的情况下，该第2电极20也可以具有比第1电极10(特别是其突起部15)低的弹性模量，使得在按压时比第1电极10(特别是其突起部15)更大地发生弹性变形。例如，在第1电极10(特别是其突起部15)的弹性模量为超过约107Pa的情况下，第2电极20也可以具有比其低的弹性模量、例如约104Pa～107Pa。在此情况下，第2电极20的厚度只要引起能够有助于突起部15与第1电介质31的接触区域的面积的扩大以及第2电介质32的厚度减小的程度的弹性变形则没有特别限定。
在第2电极20具有可挠特性的情况下，第2电极20可以称作可挠性电极/可挠性电极层。通过第2电极20成为“可挠性电极”/“可挠性电极层”、并且第1电介质31成为“可挠性电介质”/“可挠性电介质层”，从而在按压了感压元件时，在第1电极10的突起部15间，更进一步地充分引起第1电介质31的弯曲变形。伴随该弯曲变形，第2电介质32发生变形，使得第2电介质32的厚度尺寸更进一步地充分减小。(参照后述的“第1实施方式”)。
在第2电极20具有可挠特性的情况下，该第2电极20通常具有约超过107Pa的弹性模量。在此情况下，第2电极20的厚度只要引起能够有助于第2电介质32的厚度减小的程度的弯曲变形则没有特别限定。
在第2电极20具有可变形性的情况下，第2电极20只要至少具有“可变形性”和“导电特性”的性质，则可以由任意的材质构成。例如，第2电极20可以由在第1电极10的说明中记载了的树脂体及形成于其表面的导电层以及/或者分散于该树脂体内的导电性填料构成。弹性模量可以通过对作为树脂体的树脂成分的聚合物的聚合度、导电性填料与树脂体的树脂成分的相对比例进行变更来进行调整。
在本公开所涉及的感压元件的一个方式中，在对向配置的第1电极以及第2电极中，第2电极的外面侧成为感压元件的按压侧。如图1所示，就感压元件100的“A侧”(图中的上侧)以及“B侧”(图中的下侧)这样的侧部而言，“A侧”成为按压侧。在这样的方式中，本公开的感压元件从第2电极的外面侧朝向其内面侧被按压，即，从感压元件100的“A侧”朝向B侧被按压。
本公开的感压元件可以通过各种实施方式来实现。以下对此进行说明。
(第1实施方式)
本实施方式的感压元件，是在上述的感压元件中，第1电介质31以及第2电极20具有“可挠特性”的感压元件。在这样的感压元件中，若对感压元件施加载荷，则例如如图2A～图2C所示，突起部15(特别是其最顶部分)与第1电介质31的接触区域的面积S1不发生变化，但如图3A～图3C所示，由于第1电介质31以及第2电极20发生弯曲变形，因此第2电介质32发生变形，电介质的厚度d1(特别是第2电介质32的厚度)减小。起因于厚度d1的减小而引起电容变化，根据该电容变化来检测载荷。在本实施方式中所检测的电容变化，具体来说，是基于与后述的第2实施方式所涉及的感压元件中的第2电容器中的静电电容B的变化同样的变化。图2A～图2C是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的一例的感压元件施加了载荷时的突起部附近的经时变化的感压元件的剖面图。图3A～图3C是示意性地表示对与图2A～图2C同样的感压元件施加了载荷时的第2电介质附近的经时变化的感压元件的剖面图。
在图2A～图2C中，突起部15具有锥台形状，但也可以具有柱体形状或半球体形状。从产品的进一步长寿命化的角度出发，突起部15可以具有锥台形状或半球体形状。
另外在本实施方式中，若将突起部15设为半球体形状，则与后述的第2实施方式同样地，关于电容变化特性(载荷施加时的电容变化特性)，线性提高。详细而言，若对感压元件施加载荷，则第1电介质31以及第2电极20发生弯曲变形，由此，例如如图4A～图4C所示，突起部15(特别是其最顶部分)与第1电介质31的接触区域的面积S2扩大，并且如图5A～图5C所示，第2电介质32发生变形，电介质的厚度d2(特别是第2电介质32的厚度)减小。起因于面积S2的扩大而引起电容变化，该电容变化在低载荷时比高载荷时更大。起因于厚度d2的减小而引起电容变化，该电容变化在高载荷时比低载荷时更大。由于像这样对2种不同的电容变化特性进行组合，因此关于电容变化特性(载荷施加时的电容变化特性)，线性提高。具体来说，起因于面积S2的扩大的电容变化是基于与后述的第2实施方式所涉及的感压元件的第1电容器中的静电电容A的变化同样的变化。起因于厚度d2的减小的电容变化是基于与后述的第2实施方式所涉及的感压元件的第2电容器中的静电电容B的变化同样的变化。图4A～图4C是示意性地表示对本公开的第1实施方式所涉及的另一例的感压元件施加了载荷时的突起部附近的经时变化的感压元件的剖面图。图5A～图5C是示意性地表示对与图4A～图4C同样的感压元件施加了载荷时的第2电介质附近的经时变化的感压元件的剖面图。
电容变化的检测方式、根据电容变化的载荷的导出方法以及可与感压元件一起使用的控制装置，在后述的第2实施方式中也是同样。
(第2实施方式)
本实施方式的感压元件，是在上述的感压元件中，至少第1电介质31具有“弹性特性”的感压元件。若对这样的感压元件施加载荷，则如图6B所示，第1电介质31发生弹性变形，使得突起部15的一部分至少陷入第1电介质31，突起部15(特别是其最顶部分)与第1电介质31的接触区域的面积S扩大。起因于面积S的扩大而引起电容变化。另一方面，伴随第1电介质31的弹性变形，如图7B以及7C所示，第2电介质32发生变形，电介质的厚度d(特别是第2电介质32的厚度)减小。起因于厚度d的减小而引起电容变化。由于根据这样的2种电容变化来检测载荷，因此关于电容变化特性(载荷施加时的电容变化特性)，线性提高。在本实施方式中，虽然第2电极20也可以具有弹性特性或可挠特性中的任意的特性，但从线性的进一步提高的角度出发，也可以使第2电极20也具有“弹性特性”，通过向感压元件的载荷的附加，如图6C所示，第1电介质31以及第2电极20发生弹性变形。
在图6A至6C中，突起部15具有锥台形状，但也可以具有柱体形状或半球体形状。从与电容变化特性有关的线性特性的提高以及产品的进一步长寿命化的角度出发，突起部15可以具有锥台形状或半球体形状。
关于本实施方式的感压元件，以下，具体进行说明。
本实施方式的感压元件的静电电容，通过将第1电容以及与第1电容不同的第2电容相加而成。换言之，在本实施方式的感压元件中，对第1电容以及第2电容分别进行探测和传感。
第1电容是如图8以及图9A所示包括突起部15与第1电介质31的接触区域在内的第1电容器中的静电电容。即，如图所示，具有突起部15的最顶部分(例如最顶面)与第1电介质31的主面之间的接触面的第1电容器中的电容相当于第1电容。另一方面，第2电容是包括突起部15与第1电介质31的非接触区域在内的第2电容器中的静电电容。即，如图所示，不具有突起部15的最顶部分(例如最顶面)与第1电极31的主面之间的接触面的第2电容器中的电容相当于第2电容。如图8所示，第2电容可以说是包括第2电介质32与第1电介质31的接触区域在内的第2电容器中的静电电容。
对“第1电容”以及“第2电容”进行详述。在此，第1电容器的电容C〔pF〕以及对感压元件施加的载荷F〔N〕分别用以下的式子来表示。
【数1】
C = ϵ S d
【数2】
F＝E·eS
在此，ε〔pF/m〕是电介质的介电常数，S〔m2〕是具有弹性的突起部与第1电介质的接触面积，d〔m〕是第1电介质的厚度，E〔Pa〕是杨氏模量，e是形变。
在本实施方式中，第1电容的特性成为“相对于电容而言载荷更容易增加的特性”。换言之，如图6D所示，在第1电容器中，随着所施加的载荷变大，电容C的增加率变小。电容C依赖于面积S(突起部15与第1电介质31的接触面积)这一可变参数，而载荷F依赖于面积S和形变e(第1电介质31以及第2电极20的变形量)这2个可变参数。因此，第1电容器在对感压元件施加了载荷时能够具有“相对于电容而言载荷更容易增加的特性”，因此，具有随着所施加的载荷F变大，电容C的增加率变小的倾向。此外，“随着所施加的载荷F变大，电容C的增加率变小的倾向”是指，如图6D的曲线图所示，在低载荷区域中电容C的增加率相对较高，而在高载荷区域中电容C的增加率相对变低的倾向。
在第1电容器中，起因于突起部15向第1电介质31的“陷入”，第1电介质31的厚度减小。即，起因于“陷入”，突起部15的最顶部分15’与第2电极20的间隔距离d’减小。因此，该间隔距离d’也成为电容C的可变参数之一，但若与载荷F所依赖的形变e进行比较，则其影响极小，因此不会成为主要的可变参数。
另一方面，第2电容器的电容C〔pF〕用以下的式子来表示。
【数3】
C = ϵ S d
在此，ε〔pF/m〕是电介质的介电常数，S〔m2〕是电极与电介质的接触面积，d〔m〕是电介质的厚度。
在本实施方式中，如图7D所示，第2电容具有随着所施加的载荷变大，电容C的增加率变大的倾向。第2电容器的电容C相对于电介质的厚度d(特别是第2电介质32的厚度)这一可变参数具有反比例的关系，且其影响较大，因此，成为随着所施加的载荷F变大，电容C的增加率变大的倾向。“随着所施加的载荷F变大，电容C的增加率变大的倾向”是指，如图7D的曲线图所示，在低载荷区域中电容C的增加率相对较低，而在高载荷区域中电容C的增加率相对变高的倾向。
本实施方式的感压元件的电容，基于像这样电容特性不同的“第1电容”以及“第2电容”，因此，如图9B所示能够呈现高线性特性。具体来说，通过调整“第1电容”与“第2电容”的比例，来调整低载荷区域以及高载荷区域中的灵敏度，实现感压元件的高线性特性。更具体来说，通过对“第1电容器中的载荷与第1电容的相关关系特性”和“第2电容器中的载荷与第2电容的相关关系特性”的比例进行适当调整并相加，来调整低载荷区域以及高载荷区域中的灵敏度，作为感压元件实现高线性特性。例如在“随着所施加的载荷F变大，电容C的增加率变小的第1电容器的特性”与“随着所施加的载荷F变大，电容C的增加率变大的第2电容器的特性”相比相对较大的情况下，使“第1电容”的比例相对于“第2电容”相对较小，反之，则使“第2电容”的比例相对于“第1电容”相对较大，由此能够普遍地实现感压元件的高线性特性。同样地，例如在“随着所施加的载荷F变大，电容C的增加率变小的第1电容器的特性”与“随着所施加的载荷F变大，电容C的增加率变大的第2电容器的特性”相比相对较小的情况下，使“第1电容”的比例相对于“第2电容”相对较大，反之，则使“第2电容”的比例相对于“第1电容”相对较小，由此能够普遍地实现感压元件的高线性特性。
另外，若对“第1电容”与“第2电容”的比例进行调整，使得第1电容器的特性(即，载荷与第1电容的相关关系特性)超过第2电容器的特性(即，载荷与第2电容的相关关系特性)，则还能够实现在低载荷区域呈现大的灵敏度、在高载荷区域呈现小的灵敏度的感压传感器元件。同样地，若对“第1电容”与“第2电容”的比例进行调整，使得第2电容器的特性(即，载荷与第2电容的相关关系特性)超过第1电容器的特性(即，载荷与第1电容的相关关系特性)，则还能够实现在低载荷区域呈现小的灵敏度、在高载荷区域呈现大的灵敏度的感压传感器元件。
在关于感压元件的电容特性(即，载荷与静电电容的相关关系特性)，实现高线性的情况下，尤其从图9B所示的曲线图可知，这样的感压元件的电容特性具有比第1电容器的静电电容特性(即，载荷与第1电容的相关关系特性)以及第2电容器的静电电容特性(即，载荷与第2电容的相关关系特性)各自都高的线性。即，关于对感压元件施加了载荷时的载荷与电容的相关关系，感压元件作为整体具有比第1电容器以及第2电容器分别单独都高的线性特性。
对“第1电容器”以及“第2电容器”进行详述。第1电容器构成为包含突起部15的区域。换言之，第1电容器相当于具有突起部15的最顶部分15’与第1电介质31的主面之间的接触面的电容器部。更具体来说，如图10所示，第1电容器由“第1电极10的突起部15”、“存在于与突起部15对向的位置的第2电极20的第1部分(20A)”、和“位于突起部15与第1部分(20A)之间的第1电介质31的第1部分(31A)”构成。另一方面，第2电容器具有不包含突起部15的区域的结构。换言之，第2电容器构成为包含相当于突起部15与第1电介质31不接触的区域的非接触区域，即，是不具有突起部15的最顶部分15’与第2电极10的主面之间的接触面的电容器部。更具体来说，如图10所示，第2电容器由“未设置突起部的第1电极的突起非设置部17”、“存在于与突起非设置部17对向的位置的第2电极20的第2部分(20B)”、和“位于突起非设置部17与第2部分(20B)之间的、第1电介质31的第2部分(31B)以及第2电介质32”构成。
图11中示意性地示出了第1电容器以及第2电容器各自的电介质。从图示的方式可知，在第1电容器中，在由第1电极的突起部15、第2电极20的第1部分(20A)、和最顶部分15’与第1部分(20A)之间的电介质构成的元件区域蓄积电荷，相对于此，在第2电容器中，在由第1电极的突起非设置部17、第2电极20的第2部分(20B)、和它们之间的电介质构成的元件区域蓄积电荷。
本实施方式的感压元件，由这样的结构不同的2种“第1电容器”以及“第2电容器”构成，因此，载荷施加时的静电电容的变化特性作为整体能够呈现高线性。
在本实施方式中，感压元件的高线性特性能够通过对2种静电电容进行探测和传感而得到。具体来说，通过对在第1电极的突起部分(突起部)与第2电极间产生的静电电容、和在配置有可变形的电介质(即，第2电介质)的部分产生的静电电容的总和的静电电容进行探测和传感，从而作为感压元件能够得到高线性特性。
电容变化的检测，可以采用自电容方式或互电容方式中的任意方式。或者，也可以通过别的方法为了检测电容变化而采用其他已知的方式。即，只要根据感压元件的用途等来适当采用恰当的方式即可。此外，根据感压元件的静电电容变化的载荷的导出方法也只要采用已知的任意手法即可。
感压元件能够与控制装置一起使用。这样的控制装置，例如，也可以具有对感压元件中的静电电容变化或者导出的载荷分布进行存储、或者向外部的PC等设备输出的功能。这种控制装置可以与感压元件分体地设置，因此，例如感压元件也可以通过外部的PC等运算处理装置来控制。
(其他构件)
在本公开的一个方式中，如图12所示，还具有支撑基材50以及按压基材60。如图所示，在由第1电极10、第2电极20和电介质30构成的构造体的两侧设置支撑基材50以及按压基材60。
如图12所示，支撑基材50与第1电极10的外侧主面相接地设置。支撑基材50是用于至少支撑“由第1电极10、第2电极20和电介质30构成的构造体”的构件。支撑基材50也可以具有可挠性。这样的支撑基材50可以为树脂基板。因此，支撑基材50包含从由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯以及聚酰亚胺等构成的群中选择的至少1种树脂成分。
关于按压基材60，如图12所示，与第2电极20的外侧主面相接地设置按压基材。按压基材60是被直接按压在“由第1电极10、第2电极20和电介质30构成的构造体”的构件。按压基材60也可以具有可挠性。这样的按压基材60可以为树脂基板。因此，按压基材60包含从由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯以及聚酰亚胺等构成的群中选择的至少1种树脂成分。
本公开的感压元件也可以还具有间隔件。具体来说，如图12所示，可以在对向配置的第1电极10与第2电极20之间设置间隔件70。如图所示，可以在第1电极10与第2电极20的周缘区域设置间隔件70。通过设置间隔件70，引起第1电极10与第2电极20的对向配置，并且在按压时引起“第1电介质31的变形及其变形恢复”以及“伴随厚度减小的第2电介质32的变形及其变形恢复”等。间隔件可以包含例如绝缘性树脂材料(聚酯树脂以及/或者环氧树脂等绝缘性树脂材料)。也可以通过别的方法将第1电极10的突起部15直接作为间隔件来利用。
(透明感压元件的实施方式)
这样的实施方式是感压元件为透明的元件的方式。根据这样的实施方式，第1电极10、第2电极20、第1电介质31以及第2电介质32的至少1个具有光透过性。即，感压元件的构成要素的至少1个在可见光区域透明。
也可以感压元件的构成要素全部为透明要素，因此，第1电极10、第2电极20、第1电介质31以及第2电介质32全部具有光透过性。支撑基材50以及按压基材60也可以具有光透过性。
本公开的感压元件100的上述构成要素为了确保透明性例如具有以下的材料特征。首先，支撑基材50以及按压基材60也可以包含聚对苯二甲酸乙二醇酯以及/或者聚碳酸酯等透明树脂材料。
在第1电极10由树脂体以及分散于其中的导电性填料构成的情况下，树脂体也可以由选自于由硅酮系树脂、苯乙烯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等的丙烯酸系树脂以及轮烷系树脂所构成的群中的至少1种高透明性的树脂材料构成。导电性填料可以具有由In2O3、ZnO、SnO2、In2O3以及SnO2、或者ZnO以及SnO2等构成的纳米粒子的形态，或者，也可以具有由Au、Ag、Cu以及/或者C等构成的直径数十nm的纳米线的形态。通过由这样的树脂体和导电性填料来构成，从而能够确保第1电极10的透明性。此外，在第1电极10中也可以不使用导电性填料，而在树脂体的表面涂敷In2O3这种透明的导电性墨水来设置透明导电层。进而，也可以在树脂体的表面以宽度数百nm的线来设置由Ag或Cu等构成的数十μm程度的导电性格子图案等。
在第1电极10由玻璃体以及分散于其中的导电性填料构成的情况下，玻璃体也可以由选自于由石英玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸玻璃以及铅玻璃构成的群中的至少1种高透明性的玻璃材料构成。导电性填料使用与上述透明树脂体的导电性填料同样的填料。通过由这样的玻璃体和导电性填料来构成，从而能够确保第1电极10的透明性。此外，在第1电极10中也可以不使用导电性填料，而在玻璃体的表面涂敷In2O3这样的透明的导电性墨水来设置透明导电层。进而，也可以在玻璃体的表面以宽度数百nm的线来设置由Ag或Cu等构成的数十μm程度的导电性格子图案等。
第2电极20也可以具有透明电极层的形态。例如，第2电极20也可以包含由In2O3、ZnO、SnO2、In2O3以及SnO2、或者ZnO以及SnO2构成的透明电极材料。
第1电介质31也可以具有透明电介质层的形态。例如，第1电介质31也可以包含聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂以及/或者聚酰亚胺树脂等透明电介质材料。
第2电介质32也可以具有空气层的形态。像这样具有空气层的形态的第2电介质32能够呈现光透过性。
(矩阵型的多个传感器的实施方式)
这样的实施方式是作为传感器元件将多个感压元件构成为矩阵型的方式。
按照这样的实施方式，基于静电电容检测部中的静电电容的变化，能够在具备多个感压元件的传感器器件的检测面内确定载荷施加位置。具体来说，设置有沿着检测面而排列的多个第2电极、与第2电极对向设置的第1电极、和由第2电极以及第1电极的对构成的多个静电电容检测部。在这样的实施方式中，在给定方向上相邻的第1电极彼此可以电连接。第2电极彼此以及/或者第1电极彼此可以电连接。
[感压元件的制造方法]
接着，对本公开的感压元件的制造方法进行说明。
本公开的感压元件可以通过包括以下工序的方法来制造：
准备支撑基材的工序(支撑基材的准备工序)，
在所述支撑基材上形成第1电极的工序(第1电极的形成工序)，
在按压基材上形成第2电极的工序(第2电极的形成工序)，
在所述第2电极上形成第1电介质的工序(第1电介质的形成工序)，
将具备所述第2电极和第1电介质的按压基材载置在形成了所述第1电极的支撑基材上，使得第1电介质与第1电极直接对向，并在第1电介质与第1电极之间形成第2电介质的工序(按压侧构件的载置工序)。
以下，通过图13A～图13F更详细地说明本公开的感压元件的制造方法的一个方式。在图13A～图13F中，示意性地示出按照某1个方式的本公开的感压元件的制造方法的简要工序。
<支撑基材的准备工序>
首先，如图13A所示，准备支撑基材50。作为支撑基材50，可以使用具有可挠性的基板。例如，支撑基材50可以是包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯以及/或者聚酰亚胺等而成的塑料基板。
<第1电极的形成工序>
接着，在支撑基材50上涂敷“使液状的聚合物树脂原料含有导电性填料而成的复合材料”。例如，将使聚氨酯系树脂、硅酮系树脂、苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂以及/或者轮烷系树脂等的液状的聚合物树脂原料复合导电性填料而成的复合材料涂敷在支撑基材50上。导电性填料的材质可以从由Au、Ag、Cu、C、ZnO、In2O3以及SnO2等构成的群中选择。
接着，使用具有凹凸图案的模子，对支撑基材50上的复合材料层实施推压处理，并使复合材料层固化。由此，形成具有突起部15的第1电极10(图13B)。具体来说，通过将模子的凹凸图案转印至复合材料层，从而形成多个柱状突起(即，突起部15)。此外，根据所使用的模子的凹凸图案的形状，多个柱状突起可以具有各种形状(例如，圆柱形状、圆锥形状、圆锥台形状、四棱锥台形状、半球形状或格子形状等形状)。
也可以不使用含有导电性填料的复合材料来形成第1电极10。例如，也可以在对通过涂敷液状的聚合物树脂原料而得到的树脂原料层，转印凹凸图案而形成了树脂体之后，在这样的树脂体的表面涂敷包含导电性填料的墨水来形成导电层。
这样的第1电极10的形成方法使用了纳米压印技术。纳米压印技术是指，将具有凹凸图案的模子推压于被转印材料的树脂体，将以纳米级形成于模子的图案转印至树脂体的技术。这样的技术与光刻技术相比能够形成微细的图案并且能够形成圆锥等具有倾斜的立体。在纳米压印技术中，使用具备预先规定的希望的凹凸图案的模子，能够容易地控制第1电极10的整体形状以及突起部高度等。同样地，在纳米压印技术中，突起部的形状控制也变得容易。通过突起部的形状控制，能够使得在感压元件中突起部15与第1电介质层31的接触面积的变化(按压时的接触面积的变化)特别平缓。即，能够对按压时的电容变化进行控制，能够实现可高精度地探测按压力的感压元件。
当然，在纳米压印技术以外也可以通过利用光蚀刻或显影/剥离技术来进行第1电极10的形成。在光蚀刻的情况下，通过控制蚀刻液的浓度以及流量，能够形成希望的突起部高度/突起部形状。
也可以不使用树脂原料来形成第1电极10。例如，在使用金属体作为第1电极10的情况下，也可以通过金属箔的粗化处理、微喷砂工法、蒸镀或溅射来进行图案形成，形成希望的突起部高度/突起部形状。此外，在第1电极10具有多个突起部15的情况下，该多个突起部不限定于由相同的金属形成。此外例如，在使用玻璃体作为第1电极10的情况下，也可以使用喷砂工法、机械加工、研磨技术、化学蚀刻。
<间隔件的形成工序>
接着，如图13C所示，形成间隔件70。如图所示，可以在支撑基材50以及第1电极10的复合体的周缘部形成间隔件70。间隔件自身可以由聚酯树脂以及/或者环氧树脂等绝缘性树脂原料形成。也可以以别的方法将第1电极10的突起部15代用作间隔件。
<第2电极的形成工序>
接着，如图13D所示，对按压基材60形成多个第2电极20。更具体来说，对作为按压基材60来使用的“由树脂材料构成的可挠性的塑料基板”，以相互间隔的形态设置多个第2电极20。作为用于按压基材60的树脂材料，可以列举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯以及/或者聚酰亚胺等。
第2电极20的形成方法没有特别限制。例如在按压基材60上对“使液状的聚合物树脂原料含有导电性填料而成的复合材料”进行图案印刷，并付诸固化，由此能够形成第2电极20。聚合物树脂原料，例如，可以为硅酮系树脂、苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂以及/或者轮烷系树脂等。另一方面，导电性填料可以从由Au、Ag、Cu、C、ZnO、In2O3、以及SnO2等构成的群中选择。也可以以别的方法利用无电解镀敷或溶胶凝胶法来形成第2电极20。
<第1电介质的形成工序>
接着，如图13E所示，形成第1电介质31。具体来说，在第2电极20上形成第1电介质31。例如，可以通过将树脂原料涂敷在第2电极20上来形成第1电介质31。作为第1电介质31的树脂原料，可以列举例如从由聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫醚树脂以及Al2O3、以及Ta2O5等构成的群中选择的原料。
<按压侧构件的载置工序>
接着，使按压侧构件载置于“支撑基材以及第1电极的复合体”。具体来说，如图13F所示，使“具备第2电极20和第1电介质31的按压基材60”隔着间隔件70载置于“支撑基材50以及第1电极10的复合体”。特别是，使第1电介质31与第1电极10直接对向地进行载置。由此，在第1电介质31与第1电极10之间形成的空隙部构成第2电介质32。
通过经由上述工序，最终能够得到图13F所示那样的感压元件100。
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本公开不限定于此，能够进行各种改变，这对于本领域技术人员而言是容易理解的。
标号说明
10 第1电极
15 第1电极的突起部
15’ 突起部的最顶部分
17 第1电极的突起非设置部
20 第2电极
20A 第2电极的第1部分
20B 第2电极的第2部分
30 电介质
31 第1电介质
31A 第1电介质的第1部分
31B 第1电介质的第2部分
32 第2电介质
50 支撑基材
60 按压基材
70 间隔件
100 感压元件

Claims (13)

1.一种感压元件，具备：
第1电极，其包含至少1个突起部；
第2电极，其与所述至少1个突起部对向；以及
电介质，其配置在所述第1电极与所述第2电极之间，包含第1电介质和第2电介质，
所述第1电介质与所述至少1个突起部的最顶部分和所述第2电极双方相接，并且位于它们之间，
所述第2电介质位于除了所述至少1个突起部之外的所述第1电极与所述第1电介质之间，
所述至少1个突起部的弹性模量比所述第1电介质的弹性模量高。
2.根据权利要求1所述的感压元件，
所述第1电介质具有可挠性。
3.根据权利要求2所述的感压元件，
所述第2电介质被构成为：若对所述感压元件施加载荷，则伴随所述第1电介质的弯曲，所述第2电介质的厚度减小。
4.根据权利要求1所述的感压元件，
所述第1电介质具有弹性。
5.根据权利要求4所述的感压元件，
所述第2电介质被构成为：若对所述感压元件施加载荷，则所述至少1个突起部的至少一部分陷入所述第1电介质，由此所述至少1个突起部与所述第1电介质的接触区域的面积扩大。
6.根据权利要求5所述的感压元件，
所述第2电介质被构成为：若对所述感压元件施加载荷，则所述至少1个突起部的至少一部分陷入所述第1电介质，由此所述第2电介质的厚度减小。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的感压元件，
所述感压元件的电容包含第1电容以及第2电容，
所述第1电容是包含所述至少1个突起部与所述第1电介质的接触区域的第1电容器中的静电电容，
所述第2电容是包含所述第1电介质与所述第2电介质的接触区域的第2电容器中的静电电容。
8.根据权利要求7所述的感压元件，
所述感压元件的电容特性具有比所述第1电容以及所述第2电容各自的电容特性都高的线性。
9.根据权利要求7所述的感压元件，
所述第1电容器由所述至少1个突起部、存在于与所述至少1个突起部对向的位置的所述第2电极的第1部分、和位于所述至少1个突起部与所述第2电极的所述第1部分之间的所述第1电介质的第1部分构成，
所述第2电容器由作为未设置所述至少1个突起部的部分的所述第1电极的第1部分、存在于与所述第1电极的所述第1部分对向的位置的所述第2电极的第2部分、位于所述第1电极的所述第1部分与所述第2电极的所述第2部分之间的所述第1电介质的第2部分、和所述第2电介质构成。
10.根据权利要求1～6中任一项所述的感压元件，
所述至少1个突起部具有其宽度朝向第2电极逐渐减小的锥形状。
11.根据权利要求1～6中任一项所述的感压元件，
所述第1电极、所述第2电极、所述第1电介质以及所述第2电介质的至少1个具有光透过性。
12.根据权利要求1～6中任一项所述的感压元件，
还具备支撑基材以及按压基材，
所述第1电极具有与所述第2电极对向的第1主面、和与所述第1主面相反的一侧的第2主面，
所述第2电极具有与所述第1电极对向的第3主面、和与所述第3主面相反的一侧的第4主面，
所述支撑基材与所述第2主面相接，
所述按压基材与所述第4主面相接。
13.根据权利要求1～6中任一项所述的感压元件，
还具备配置于所述第1电极与所述第2电极之间的间隔件。
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