JP7396296B2 - 圧力センサおよび電子機器 - Google Patents

圧力センサおよび電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP7396296B2
JP7396296B2 JP2020559224A JP2020559224A JP7396296B2 JP 7396296 B2 JP7396296 B2 JP 7396296B2 JP 2020559224 A JP2020559224 A JP 2020559224A JP 2020559224 A JP2020559224 A JP 2020559224A JP 7396296 B2 JP7396296 B2 JP 7396296B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
electrode layer
layer
base material
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020559224A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020116445A1 (ja
Inventor
智子 勝原
圭 塚本
裕 水野
泰三 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Sony Group Corp
Original Assignee
Sony Corp
Sony Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp, Sony Group Corp filed Critical Sony Corp
Publication of JPWO2020116445A1 publication Critical patent/JPWO2020116445A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7396296B2 publication Critical patent/JP7396296B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/148—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors using semiconductive material, e.g. silicon
    • 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
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

本開示は、圧力センサおよび電子機器に関する。
近年、フィルム状の圧力センサとしては、曲面に取り付けられ、曲面の押圧を検出可能なものが望まれるようになっている。例えば特許文献１には、曲面に対応するためにベースフィルムが帯状構成とされ、カバーフィルムには屈曲時の引張り力を軽減するための切れ込みが設けられた抵抗変化型の圧力センサが記載されている。
国際公開第２０１２／１６５０８２号パンフレット
しかしながら、フィルム状の圧力センサは、曲面に貼り合わせる際に皺が発生しやすい。曲率が一様でない曲面に圧力センサを貼り合わせる際には、特に皺が発生しやすい。このように圧力センサに皺が発生すると、感度ムラや不感領域等が生じる。
本開示の目的は、曲面に貼り合わせる際の皺の発生を抑制することができる圧力センサおよび電子機器を提供することにある。
上述の課題を解決するために、第１の開示は、
複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極層と、
センサ電極層の第１の面に対向する第１のリファレンス電極層と、
センサ電極層の第２の面に対向する第２のリファレンス電極層と、
第１のリファレンス電極層とセンサ電極層との間に設けられた弾性層と、
第２のリファレンス電極層とセンサ電極層との間に設けられたギャップ層と
を備え、
センサ電極層、第１のリファレンス電極層および第２のリファレンス電極層は、スリットを有し、
センサ電極層のスリットと第１のリファレンス電極層のスリットの延設方向が、異なっており、
センサ電極層のスリットと第２のリファレンス電極層のスリットの延設方向が、異なっている圧力センサである。
第２の開示は、
複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極層と、
センサ電極層の第１の面に対向する第１のリファレンス電極層と、
センサ電極層の第２の面に対向する第２のリファレンス電極層と、
第１のリファレンス電極層とセンサ電極層との間に設けられた弾性層と、
第２のリファレンス電極層とセンサ電極層との間に設けられたギャップ層と
を備え、
センサ電極層、第１のリファレンス電極層および第２のリファレンス電極層は、幹部と、幹部から枝状に延設された複数の枝部とを備える圧力センサである。
第３の開示は、
複数のセンシング部を有するセンサ電極層と、
前記センサ電極層の第１の面に対向する第１のリファレンス電極層と、
前記センサ電極層の第２の面に対向する第２のリファレンス電極層と、
前記第１のリファレンス電極層と前記センサ電極層との間に設けられた弾性層と、
前記第２のリファレンス電極層と前記センサ電極層との間に設けられたギャップ層と
を備え、
前記センサ電極層、前記第１のリファレンス電極層および前記第２のリファレンス電極層は、スリットを有する圧力センサである。
第４の開示は、
曲面を有する外装体と、
曲面に貼り合わされた、第１の開示、第２の開示または第３の開示の圧力センサと
を備える電子機器である。
本開示によれば、曲面に貼り合わせる際の皺の発生を抑制することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果またはそれらと異質な効果であってもよい。
図１は、本開示の第１の実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。 図２は、平面状態におけるセンサを示す平面図である。 図３は、曲率が一様でない曲面に貼り合わされた状態のセンサを示す斜視図である。 図４は、センサの構成を示す断面図である。 図５は、センサ電極層の形状を示す平面図である。 図６は、センシング部の構成を示す拡大平面図である。 図７は、電極基材の形状を示す平面図である。 図８は、電極基材の変形例を示す平面図である。 図９Ａは、本開示の第２の実施形態に係るセンサの構成を示す斜視図である。図９Ｂは、図９ＡのＩＸＢ－ＩＸＢ線に沿った断面図である。 図１０は、センサ電極層の形状を示す平面図である。 図１１は、電極基材の形状を示す平面図である。 図１２は、金型の構成を示す斜視図である。 図１３Ａ、図１３Ｂはそれぞれ、センサの装着方法について説明するための斜視図である。 図１４は、変形例１に係るセンサ電極層の形状を示す平面図である。 図１５は、変形例２に係るセンサ電極層の形状を示す平面図である。 図１６は、変形例２に係るセンサ電極層の形状を示す平面図である。 図１７Ａは、変形例３に係るセンサの構成を示す断面図である。図１７Ｂは、図１７Ａに示したセンサ電極層の構成を示す平面図である。 図１８は、被着体の形状を示す側面図である。 図１９は、荷重感度カーブを示すグラフである。 図２０は、４００ｇｆ感度分布の評価結果を示すグラフである。 図２１Ａ、図２１Ｂ、図２１Ｃはそれぞれ、被着体の形状を示す斜視図である。 図２２Ａ、図２２Ｂはそれぞれ、被着体の形状を示す斜視図である。
本開示の実施形態について以下の順序で説明する。
１ 第１の実施形態（センサおよびそれを備える電子機器の例）
２ 第２の実施形態（センサの例）
＜１ 第１の実施形態＞
［電子機器の構成］
図１は、本開示の第１の実施形態に係る電子機器１０の構成を示す。電子機器１０は、センサモジュール１１と、電子機器１０の本体であるホスト機器１２とを備える。電子機器１０は、曲率が一様でない曲面を有する筐体等の外装体を備え、この曲面に対する押圧をセンサモジュール１１により検出し、検出結果に応じて動作する。
（センサモジュール）
センサモジュール１１は、センサ２０と、制御部としてのコントローラＩＣ１３とを備える。センサ２０は、電子機器１０の曲面に対する押圧に応じた静電容量の変化を検出し、それに応じた出力信号をコントローラＩＣ１３に出力する。コントローラＩＣ１３は、センサ２０を制御し、センサ２０から供給される出力信号に基づき、センサ２０に対する押圧力を検出し、ホスト機器１２に出力する。
［センサの構成］
図２は、平面状態におけるセンサ２０を示す。図３は、曲率が一様でない曲面１０Ｓに貼合された状態のセンサ２０を示す。センサ２０は、いわゆる静電容量式の圧力センサであり、台形のフィルム状を有している。なお、本開示においては、フィルムには、シートも含まれるものと定義する。センサ２０は、曲率が一様でない曲面（例えば、楕円面、自由曲面、一葉双曲面、自由曲面）または球面等に好適に適用されるものである。
センサ２０の周縁の一部からフィルム状の接続部２０Ａが延設されている。接続部２０Ａの先端には、ホスト機器１２の回路基板（図示せず）と接続するための複数の接続端子２０Ｂが設けられている。回路基板には、コントローラＩＣ１３が設けられている。
センサ２０は、複数のセンシング部２０ＳＥを含む。複数のセンシング部２０ＳＥは、曲面１０Ｓに対する押圧を静電容量の変化に基づき検出するためのものである。複数のセンシング部２０ＳＥは、マトリックス状に配列されている。センシング部２０ＳＥは、例えば正方形状を有している。但し、センシング部２０ＳＥの形状は特に限定されるものではなく、円形状、楕円形状、正方形状以外の多角形状等であってもよい。
センサ２０は、全体として一体になっていることが好ましい。センサ２０を構成する各層のスリット位置およびスリット頻度等を変えることで、センサ２０に一体感を付与することができる。また、実装容易性や剥がれ等への耐久性を向上することができる。
図４は、センサ２０の断面を示す。センサ２０は、静電容量式のセンサ電極層２１と、電極基材２２、２３と、弾性層２４と、ギャップ層２５と、接着層２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂとを備える。センサ２０の電極基材２３側の面は、曲面１０Ｓに接着層（図示せず）を介して貼り合わされる。
センサ電極層２１と電極基材２２とは、センサ電極層２１と電極基材２２との主面同士が対向するように配置されている。弾性層２４は、センサ電極層２１と電極基材２２との主面間に設けられている。センサ電極層２１と弾性層２４とは接着層２６Ａにより貼り合わされ、電極基材２２と弾性層２４とは接着層２６Ｂにより貼り合わされている。なお、接着層２６Ａ、２６Ｂは必用に応じて設けられるものであり、例えば弾性層２４が接着性を有している場合にはなくてもよい。
センサ電極層２１と電極基材２３とは、センサ電極層２１と電極基材２３との主面同士が対向するように配置されている。ギャップ層２５は、センサ電極層２１と電極基材２３との主面間に設けられている。センサ電極層２１とギャップ層２５とは接着層２７Ａにより貼り合わされ、電極基材２３とギャップ層２５とは接着層２７Ｂにより貼り合わされている。なお、接着層２７Ａ、２７Ｂは必用に応じて設けられるものであり、例えばギャップ層２５が接着性を有していている場合にはなくてもよい。
（センサ電極層）
図５は、センサ電極層２１の形状を示す。センサ電極層２１は、一方向に延設された複数のスリット２１Ｌを有しており、全体として櫛歯状を有している。具体的には、センサ電極層２１は、幹部２１Ｍと、幹部２１Ｍから枝状に延設された複数の枝部２１Ｎとを有する。隣接する枝部２１Ｎの間にはスリット２１Ｌが設けられている。スリット２１Ｌの終端２１ＬAには、電極基材２２の引き裂きを抑制するために、Ｒ部が設けられていることが好ましい。スリット２１Ｌは、センシング部２０ＳＥの列の間に設けられている。
センサ電極層２１は、図４に示すように、可撓性を有するフィルム状の基材２１Ａと、基材２１Ａの一方の主面に設けられた複数のセンシング部２０ＳＥと、これらのセンシング部２０ＳＥが設けられた基材２１Ａの一方の主面を覆う保護層２１Ｂとを備える。センサ電極層２１は、伸縮性を有していてもよい。
基材２１Ａは、高分子樹脂を含み、可撓性を有する。高分子樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエステル、ポリアミド（ＰＡ）、アラミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ジアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）またはノルボルネン系熱可塑性樹脂等が挙げられるが、これらの高分子樹脂に限定されるものではない。
図６は、センシング部２０ＳＥの構成を示す。センシング部２０ＳＥは、センシング部２０ＳＥと電極基材２２との距離に対応した静電容量を検出する。センシング部２０ＳＥは、パルス電極（第１の電極）２１Ｃおよびセンス電極（第２の電極）２１Ｄを備える。パルス電極２１Ｃとセンス電極２１Ｄは、容量結合を形成可能に構成されている。より具体的には、パルス電極２１Ｃおよびセンス電極２１Ｄは、櫛歯状を有し、互いの櫛歯状の部分を噛み合わせるようにして配置されている。
パルス電極２１Ｃは、線状を有する複数のサブ電極２１Ｃ1を備える。センス電極（第２の電極）２１Ｄは、線状を有する複数のサブ電極２１Ｄ1を備える。複数のサブ電極２１Ｃ1、２１Ｄ1は、一定の間隔離して交互に設けられている。隣接するサブ電極２１Ｃ1、２１Ｄ1は、容量結合を形成可能に構成されている。
センシング部２０ＳＥでは、パルス電極２１Ｃとセンス電極２１Ｄの間の漏れ電界を用いて押圧（静電容量）を検出するため、パルス電極２１Ｃとセンス電極２１Ｄの間の距離が変化すると圧力感度が変化し、信頼性が低下してしまう。したがって、センサ電極層２１の基材２１Ａは、信頼性の低下を抑制する観点からすると、殆ど伸縮性のない材料で構成されていることが好ましい。
パルス電極２１Ｃから配線２１Ｅが引き出され、幹部２１Ｍに引き回れされたのち、接続部２０Ａを通って接続端子２０Ｂに接続されている。センス電極２１Ｄから配線２１Ｆが引き出され、幹部２１Ｍに引き回れたのち、接続部２０Ａを通って接続端子２０Ｂに接続されている。
保護層２１Ｂは、センシング部２０ＳＥを保護するためのものである。保護層２１Ｂは、例えばカバーレイフィルム等の絶縁フィルムまたは絶縁レジスト材料である。なお、センサ２０が、保護層２１Ｂを備えず、センシング部２０ＳＥが設けられた基材２１Ａの一方の主面上に、接着層２６Ａが直接設けられていてもよい。
センサ電極層２１と接続部２０Ａとは１つのフレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuits、以下「ＦＰＣ」という。）により一体的に構成されていることが好ましい。このようにセンサ電極層２１と接続部２０Ａとを一体的に構成することで、センサ２０の部品点数を減らすことができる。また、センサ２０と回路基板（図示せず）との接続の衝撃耐久性を向上することができる。
（電極基材）
電極基材２２、２３は、可撓性を有する電極フィルムである。電極基材２２は、図７に示すように、複数のスリット２２Ｌを有している。電極基材２２は、対向する両辺部（両端部）を有しており、複数のスリット２２Ｌは、対向する両辺部から内部に向かって延設されている。より具体的には例えば、複数のスリット２２Ｌは、対向する両辺部から電極基材２２の中心線Ｌの近傍まで直線状に延設されている。スリット２２Ｌの終端２２ＬAには、電極基材２２の引き裂きを抑制するために、Ｒ部が設けられていることが好ましい。電極基材２３は、電極基材２２と同様の形状を有するため、電極基材２３の形状についての説明は省略する。
電極基材２２のスリット２２Ｌの延設方向は、センサ電極層２１のスリット２１Ｌの延設方向とは異なっていることが好ましい。例えば、電極基材２２のスリット２２Ｌの延設方向は、センサ電極層２１のスリット２１Ｌの延設方向と直交していてもよい。また、電極基材２３のスリット（図示せず）の延設方向は、センサ電極層２１のスリット２１Ｌの延設方向とは異なっていることが好ましい。例えば、電極基材２３のスリット２２Ｌの延設方向は、センサ電極層２１のスリット２１Ｌの延設方向と直交していてもよい。
電極基材２２のスリット２２Ｌおよび電極基材２３のスリットは、複数のセンシング部２０ＳＥ間の感度のばらつきを抑制する観点からすると、センサ２０の厚さ方向においてセンシング部２０ＳＥとは重ならないように設けられていることが好ましい。電極基材２２、２３は、伸縮性を有していてもよい。但し、電極基材２２、２３が伸びた状態でも、抵抗が１０Ω／□を上回らないような材料を選択することが好ましい。複数のスリット２２Ｌは、電極基材２２、２３の伸縮性の度合に応じて入れることが好ましい。電極基材２３は金属筐体であってもよい。
電極基材２２は、可撓性を有する基材２２Ａと、基材２２Ａの一方の主面に設けられたリファレンス電極層（以下「ＲＥＦ電極層」という。）２２Ｂとを備える。電極基材２２は、ＲＥＦ電極層２２Ｂがセンサ電極層２１の一方の主面に対向するようにして、センサ電極層２１の一方の主面側に配置されている。電極基材２３は、可撓性を有する基材２３Ａと、基材２３Ａの一方の主面に設けられたＲＥＦ電極層２３Ｂとを備える。電極基材２３は、ＲＥＦ電極層２３Ｂがセンサ電極層２１の他方の主面に対向するようにして、センサ電極層２１の他方の主面側に配置されている。
基材２２Ａ、２３Ａは、フィルム状を有している。基材２２Ａ、２３Ａの材料としては、上述の基材２１Ａと同様の高分子樹脂を例示することができる。基材２２Ａ、２３Ａは、伸縮性を有していてもよい。この場合、基材２２Ａ、２３Ａの材料としては、発泡樹脂または絶縁性エラストマ等を用いることができる。
ＲＥＦ電極層２２Ｂ、２３Ｂは、いわゆる接地電極であり、グランド電位となっている。ＲＥＦ電極層２２Ｂ、２３Ｂの形状としては、例えば、薄膜状、箔状またはメッシュ状等が挙げられるが、これらの形状に限定されるものではない。
ＲＥＦ電極層２２Ｂ、２３Ｂは、電気的導電性を有するものであればよく、例えば、無機系導電材料を含む無機導電層、有機系導電材料を含む有機導電層、または無機系導電材料および有機系導電材料の両方を含む有機－無機導電層等である。無機系導電材料および有機系導電材料は、粒子であってもよい。ＲＥＦ電極層２２Ｂ、２３Ｂは、導電布であってもよい。ＲＥＦ電極層２２Ｂ、２３Ｂは、伸縮性を有していてもよい。
無機系導電材料としては、例えば、金属または金属酸化物等が挙げられる。ここで、金属には、半金属が含まれるものと定義する。金属としては、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンテル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛等の金属、またはこれらの金属を２種以上含む合金等が挙げられるが、これらの金属に限定されるものではない。合金の具体例としては、ステンレス鋼が挙げられるが、これに限定されるものではない。金属酸化物としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、ガリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛、酸化亜鉛－酸化錫系、酸化インジウム－酸化錫系、または酸化亜鉛－酸化インジウム－酸化マグネシウム系等が挙げられるが、これらの金属酸化物に限定されるものではない。
有機系導電材料としては、例えば、炭素材料、または導電性ポリマー等が挙げられる。炭素材料としては、例えば、カーボンブラック、炭素繊維、フラーレン、グラフェン、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、またはナノホーン等が挙げられるが、これらの炭素材料に限定されるものではない。導電性ポリマーとしては、例えば、置換または無置換のポリアニリン、ポリピロール、またはポリチオフェン等を用いることができるが、これらの導電性ポリマーに限定されるものではない。
ＲＥＦ電極層２２Ｂ、２３Ｂは、ドライプロセスおよびウエットプロセスのいずれで作製された薄膜であってもよい。ドライプロセスとしては、例えば、スパッタリング法、蒸着法等を用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
電極基材２２、２３がセンサ電極層２１の両主面側に設けられていることで、外部ノイズ（外部電場）がセンサ２０の両主面側からセンサ電極層２１内に入り込むことを抑制することができる。したがって、外部ノイズによるセンサ２０の検出精度の低下または誤検出を抑制することができる。
（弾性層）
弾性層２４は、センサ３０の電極基材２２側の面に加えられた圧力により弾性変形可能に構成されている。センサ電極層２１と電極基材２２との間に弾性層２４を挟むことで、センサ２０の感度とダイナミックレンジを調整することができる。
弾性層２４は、スリット２４Ｌ等を有し、面内で分離された構成を有していてもよいし、スリット２４Ｌ等を有さず、面内で分離されていない構成を有していてもよい。弾性層２４が、必要に応じて支持体上に設けられていてもよい。支持体の材料としては、例えば絶縁性エラストマ等を用いることができる。
弾性層２４は、発泡樹脂または絶縁性エラストマ等を含んでいる。発泡樹脂は、いわゆるスポンジであり、例えば、発泡ポリウレタン（ポリウレタンフォーム）、発泡ポリエチレン（ポリエチレンフォーム）、発泡ポリオレフィン（ポリオレフィンフォーム）、発泡アクリル（アクリルフォーム）およびスポンジゴム等のうちの少なくとも１種である。絶縁性エラストマは、例えば、シリコーン系エラストマ、アクリル系エラストマ、ウレタン系エラストマおよびスチレン系エラストマ等のうちの少なくとも１種である。
（ギャップ層）
ギャップ層２５は、絶縁性を有すると共に、電極基材２３とセンサ電極層２１との間を離間するものであり、ギャップ層２５の厚みによりセンサ２０の初期の静電容量が調整される。ギャップ層２５がセンサ３０の電極基材２２側の面に加わる圧力により弾性変形可能に構成されていてもよいし、弾性変形可能に構成されていなくてもよい。ギャップ層２５が弾性変形可能に構成されている場合には、ギャップ層２５は、発泡樹脂または絶縁性エラストマ等を含んでいてもよい。ギャップ層２５は、スリット２５Ｌ等を有し、面内で分離された構成を有していてもよいし、スリット２５Ｌ等を有さず、面内で分離されていない構成を有していてもよい。
ギャップ層２５は、接着性を有していてもよいし、接着性を有していなくてもよい。ギャップ層２５が接着性を有する場合には、ギャップ層２５により、電極基材２３とセンサ電極層２１とが貼り合わされる。接着性を有するギャップ層２５は、例えば、単層の接着層、または基材の両面に接着層が設けられた積層体（例えば両面接着フィルム）により構成される。
上記の接着層に含まれる接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤およびウレタン系接着剤のうちの少なくとも１種を用いることができる。なお、本開示においては、粘着（pressure sensitive adhesion）は接着（adhesion）の一種と定義する。この定義に従えば、粘着層は接着層の一種と見なされる。
（接着層）
接着層２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂは、例えば、絶縁性を有する接着剤または両面接着フィルムにより構成される。接着剤としては、上述のギャップ層２５の接着剤と同様のものを例示できる。
［センサの貼合方法］
上述の構成を有するセンサ２０の貼合方法としては、例えば、センサ２０の全層を平面で貼合した後に曲面１０Ｓに貼合する方法、センサ２０を構成する各層を１層ずつ曲面１０Ｓに貼合していく方法、センサ２０を構成する複数の層を２回以上に分けて貼合する方法が挙げられる。センサ２０を有する電子機器１０の作製コストおよび作製時間を低減するためには、貼合回数を減らすことが好ましいが、センサ２０の全層を１回で貼合する場合、上層のフィルムほどテンションがかかり、弾性層２４が潰れてしまって、感度が低下する虞がある。したがって、センサ２０の感度低下を抑制する観点からすると、少なくとも弾性層２４と電極基材２２との間の界面で分けて貼合することが好ましい。
曲面１０Ｓに対する貼合方法としては、例えば、曲面１０Ｓに応じたローラーを用いて貼合する方法、ゴムシートで作られたエアバッグまたはダイアフラム等を用いて貼合する方法が挙げられる。特に加飾技術で用いられている、転写シートを用いた真空貼合方式が好ましい。
なお、貼合の際には、センサ電極層２１の複数のスリット２１Ｌが、例えば曲面１０Ｓの長さ方向となり、電極基材２２の複数のスリット２２Ｌおよび電極基材２３の複数のスリット（図示せず）が曲面１０Ｓの周方向となるように、センサ２０は曲面１０Ｓに貼合される。
［効果］
第１の実施形態に係るセンサ２０では、センサ電極層２１、電極基材２２および電極基材２３は、スリットを有する。これにより、センサ２０を曲率が一様でない曲面１０Ｓに貼合する際に、皺の発生を抑制することができる。したがって、センサ２０を筐体のデザインに制約されることなく、平面以外の種々の形状の筐体に皺の発生を抑制しつつ良好に貼り合わせることが可能となる。
特許文献１に記載されたような圧力センサでは、電子機器等の被装着体の曲面にセンサを適用する場合には、帯状センサを一本一本曲面に貼り合わせなければならず、センサを曲面に実装することが困難である。これに対して、第１の実施形態に係るセンサ２０は、全体として一体になっているので、曲面に対する実装性を向上することができる。また、エッジ部分を減らすことができるので、剥がれや端面からの劣化等を抑制することもできる。
センサ２０の各層のスリットの位置および方向が異なるので、触感でスリット位置が認識されにくくなる。したがって、センサ２０の質感を向上することができる。特に、圧力の感度向上のために筐体等の外装体を柔らかくした場合に、センサ２０の質感の向上が顕著となる。
［変形例］
（弾性層の変形例）
弾性層２４は、多孔質層であってもよい。多孔質層は、ファイバー層であることが好ましい。ファイバー層は、例えば不織布または織布である。ファイバー層に含まれるファイバーは、ナノファイバーであってもよいし、それよりも太いファイバーであってもよいが、センサ２０の感度向上の観点からすると、ナノファイバーであることが好ましい。ファイバーは、高分子樹脂を含むものであってもよいし、無機材料を含むものであってもよいが、センサ２０の感度向上の観点からすると、高分子樹脂を含むものが好ましい。
多孔質層は、繊維状構造体により形成された３次元立体構造物（不織布のような不規則なネットワーク構造物）を含み、複数の隙間（細孔）が設けられているものであってもよい。多孔質層が３次元立体構造を含むことで、空孔率が大きい構造が作製可能となり、かつ、薄膜化も容易である。
繊維状構造体は、繊維径（直径）に対して十分な長さを有する繊維状物質である。例えば、複数の繊維状構造体が集合し、ランダムに重なって多孔質層を構成する。１つの繊維状構造体がランダムに絡みあって多孔質層を構成していてもよい。あるいは、１つの繊維状構造体による多孔質層と複数の繊維状構造体による多孔質層とが混在していてもよい。
繊維状構造体は例えば直線状に延在している。繊維状構造体の形状は、どのようなものであってもよく、例えば、縮れていたり、途中で折れ曲がったりしていてもよい。あるいは、繊維状構造体は途中で分岐していてもよい。
繊維状構造体の最小繊維径は、好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下である。平均繊維径は、例えば０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましいが、上記範囲外であってもよい。平均繊維径を小さくすることにより、細孔の孔径が大きくなる。平均繊維径は、例えば、走査型電子顕微鏡等を用いた顕微鏡観察により測定することができる。繊維状構造体の平均長さは任意である。繊維状構造体は、例えば、相分離法、相反転法、静電（電界）紡糸法、溶融紡糸法、湿式紡糸法、乾式紡糸法、ゲル紡糸法、ゾルゲル法またはスプレー塗布法等により形成される。このような方法を用いることにより、繊維径に対して十分な長さを有する繊維状構造体を容易に、かつ安定して形成することができる。
繊維状構造体は、高分子材料および無機材料の少なくとも一方により形成されており、特に、ナノファイバーにより構成することが好ましい。ここでナノファイバーとは、繊維径が１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、長さが繊維径の１００倍以上である繊維状物質である。このようなナノファイバーを繊維状構造体として用いることにより、空孔率が高く、かつ、薄膜化が可能となる。ナノファイバーからなる繊維状構造体は、静電紡糸法により形成することが好ましい。静電紡糸法を用いることにより繊維径が小さい繊維状構造体を容易に、かつ安定して形成することができる。
（接着層の変形例）
接着層２６Ａ、２６Ｂが、導電性を有していてもよい。この場合、センサ２０の感度を更に向上することができる。導電性を有する接着層２６Ａ、２６Ｂは、接着剤以外に導電性材料をさらに含む。導電性材料は、例えば導電性フィラーおよび導電性高分子のうちの少なくとも１種である。導電性フィラーは、例えば、炭素系フィラー、金属系フィラー、金属酸化物系フィラーおよび金属被覆系フィラーのうちの少なくとも１種を含む。ここで、金属には、半金属が含まれるものと定義する。なお、接着層２７Ａ、２７Ｂが、導電性を有していてもよい。
（電極基材の変形例）
基材２２Ａは無くてもよい。すなわち、センサ２０が、電極基材２２に代えてＲＥＦ電極層２２Ｂを備えるようにしてもよい。同様に、基材２３Ａも無くてもよい。すなわち、センサ２０が、電極基材２３に代えてＲＥＦ電極層２３Ｂを備えるようにしてもよい。
図８に示すように、電極基材２２は、幹部２２Ｍと、幹部２２Ｍから枝状に延設された複数の枝部２２Ｎとを有する。隣接する枝部２２Ｎの間には所定の幅の空間（隙間）が設けられている。電極基材２３が、上述の電極基材２２と同様の形状を有していてもよい。
（電子機器の例）
本開示は、曲面を有する筐体等の外装体を備える種々の電子機器に適用可能である。特に曲率が一様でない曲面を有する筐体等の外装体を備える電子機器に適用することが好ましい。例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン等の携帯電話、テレビ、リモートコントローラ、カメラ、ゲーム機器、ナビゲーションシステム、電子書籍、電子辞書、携帯音楽プレイヤー、キーボード、ウェアラブル端末、ラジオ、ステレオ、医療機器またはロボット等に適用可能である。ウェアラブル端末としては、例えば、スマートウォッチ、ヘッドマウンドディスプレイ、リストバンド、指輪、眼鏡、靴または衣服等が挙げられる。
（電子機器以外の例）
本開示は電子機器に限定されるものではなく、電子機器以外の様々なものにも適用可能である。特に曲率が一様でない曲面を有する筐体等の外装体を備えるものに適用することが好ましい。例えば、電動工具、冷蔵庫、エアコン、温水器、電子レンジ、食器洗浄器、洗濯機、乾燥機、照明機器または玩具等の電気機器に適用可能である。更に、住宅をはじめとする建築物、建築部材、乗り物、テーブルや机等の家具、製造装置または分析機器等にも適用可能である。建築部材としては、例えば、敷石、壁材、フロアータイルまたは床板等が挙げられる。乗り物としては、例えば、車両（例えば自動車、オートバイ等）、船舶、潜水艦、鉄道車両、航空機、宇宙船、エレベータまたは遊具等が挙げられる。
＜２ 第２の実施形態＞
［センサの構成］
図９Ａは、本開示の第２の実施形態に係るセンサ１２０の構成を示す。センサ１２０は筒状を有し、センサ１２０の一端からはフィルム状の接続部１２０Ａが延設されている。センサ１２０は、伸縮性を有しており、図１３Ｂに示すように、円柱面１１０Ｓを有する被着体１１０に装着される。接続部１２０Ａの先端には、被着体１１０の本体と接続するための複数の接続端子１２０Ｂが設けられている。接続端子１２０Ｂは、円柱面１１０Ｓの穴部１１１に設けられた接続端子（図示せず）に接続される。被着体１１０は、例えば、ロボット等の電子機器の一部である。また、被着体１１０は電子機器に限られず、自転車のハンドルまたはテニスのラケット等であってもよい。
図９Ｂは、図９ＡのＩＸＢ－ＩＸＢ線に沿った断面図である。センサ１２０は、筒状のセンサ本体１２０Ｃと、センサ本体１２０Ｃの外周面に設けられたエラストマ層１２６と、センサ本体１２０Ｍの内周面に設けられたエラストマ層１２７とを備える。ここでは、センサ１２０が、エラストマ層１２６、１２７の両方を備える場合について説明するが、いずれか一方を備えるようにしてもよい。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
（センサ本体）
センサ本体１２０Ｃは、筒状に丸められた矩形状のフィルムであり、伸縮性を有している。センサ本体１２０Ｃは、複数のセンシング部２０ＳＥを含む。センサ本体１２０Ｃは、矩形状を有する点において、第１の実施形態におけるセンサ２０とは異なっている。より具体的には、センサ本体１２０Ｃは、内周から外周の方向に向かって、電極基材１２３、弾性層１２５、センサ電極層１２１、弾性層１２４、電極基材１２２が、この順序で積層された構成を有している。これらの各層の間には、必用に応じて接着層が設けられる。電極基材１２３、弾性層１２５、センサ電極層１２１、弾性層１２４、電極基材１２２は、矩形状を有している。
（センサ電極層）
図１０は、センサ電極層１２１の形状を示す。センサ電極層１２１は、複数のスリット２１Ｌ1が設けられた櫛歯状の第１の領域Ｒ1と、複数のスリット２１Ｌ2が設けられた櫛歯状の第２の領域Ｒ2とを有する。第１の領域の複数のスリット２１Ｌ1と、第２の領域の複数のスリット２１Ｌ2との向き（切れ込みの向き）は逆方向になっている。より具体的には、複数のスリット２１Ｌ1は、センサ電極層１２１の一端から他端近傍まで直線状に延設されている。また、複数のスリット２１Ｌ2は、センサ電極層１２１の他端から一端近傍まで直線状に延設されている。複数のスリット２１Ｌ1および複数のスリット２１Ｌ2の延設方向は、筒状のセンサ１２０の高さ方向と一致する。
センサ電極層１２１が伸縮性を有していてもよいが、伸縮性を有していないか、もしくは殆ど伸縮性を有していないことが好ましい。センサ電極層１２１がこのように伸縮性を有していないか、もしくは殆ど伸縮性を有していないことで、パルス電極２１Ｃとセンス電極２１Ｄの間の距離の変化を抑制し、圧力感度の変化を抑制することができる。したがって、信頼性の低下を抑制することができる。
（電極基材）
図１１は、電極基材１２２の形状を示す。電極基材１２２は、複数のスリット１２２Ｌ1が設けられた櫛歯状の第１の領域ＲAと、複数のスリット１２２Ｌ2が設けられた櫛歯状の第２の領域ＲBとを有する。スリット１２２Ｌ1、１２２Ｌ2はそれぞれ、センサ電極層１２１のスリット２１Ｌ1、２１Ｌ2と同様である。但し、電極基材１２２のスリット１２２Ｌ1、１２２Ｌ2と、センサ電極層１２１のスリット２１Ｌ1、２１Ｌ2との形状および延設方向の少なくとも一方が異なっていてもよい。
電極基材１２３は、電極基材１２２と同様の形状を有するため、電極基材１２３の形状についての説明は省略する。但し、電極基材１２２と電極基材１２３の形状が異なっていてもよい。電極基材１２２、１２３は、基材と、基材の一方の主面に設けられたＲＥＦ電極層とを備える。基材、ＲＥＦ電極層はそれぞれ、第１の実施形態における基材２２Ａ、ＲＥＦ電極層２２Ｂと同様である。電極基材１２２、１２３は、複数のスリット１２２Ｌ1、１２２Ｌ2に代えて、伸縮性を有していてもよいし、複数のスリット１２２Ｌ1、１２２Ｌ2と共に伸縮性を有していてもよい。電極基材１２２の複数のスリット１２２Ｌ1、１２２Ｌ2は、センサ１２０の厚み方向においてセンサ電極層１２１のスリット２１Ｌ1、２１Ｌ2と重なっていてもよい。
（弾性層）
弾性層１２４、１２５は、形状以外の点においては第１の実施形態における弾性層２４と同様である。
（エラストマ層）
エラストマ層１２６、１２７は筒状を有し、エラストマ層１２６、１２７の間にセンサ本体１２０Ｃが設けられている。エラストマ層１２６、１２７は、伸縮性を有している。エラストマ層１２６、１２７は、例えば、シリコーン樹脂、ポリウレタンまたはニトリルゴムなどを含む。
［センサの製造方法］
上述の構成を有するセンサ１２０は以下のようにして作製される。まず、センサ本体１２０Ｃを例えばロッド状の軸に巻き付けて筒状にする。続いて、図１２に示す円筒状の隙間１３１を有する金型１３０を準備する。そして、筒状のセンサ本体２０Ｃを金型１３０の隙間１３１に落とし込んだのち、隙間１３１に溶融した樹脂材料を流し込み、樹脂材料を硬化させる。その後、作製されたセンサ２０を金型１３０の隙間１３１から取り出す。
［センサの装着方法］
図１３Ａ、図１３Ｂを参照して、上述の構成を有するセンサ１２０の装着方法について説明する。まず、図１３Ａに示すように、筒型のセンサ１２０を伸長し広げながら、被着体１１０の円柱面１１０Ｓに差し込むことにより、センサ１２０を被着体１１０の円柱面１１０Ｓに装着する。この際、円柱面１１０Ｓに設けられた穴部１１１は、センサ１２０により覆われないようにする。続いて、センサ１２０の接続端子１２０Ｂを、穴部１１１に設けられた接続端子に接続する。その後、図１３Ｂに示すように、センサ１２０を再度押し伸長し広げながら、穴部１１１を覆うように、被着体１１０の円柱面１１０Ｓに更に差し込む。この際、接続部１２０Ａは、折り返されてセンサ１２０の内側面と被着体１１０の円柱面１１０Ｓとの間に収容される。なお、円柱面１１０Ｓに接続部１２０Ａを収容するための凹部（図示せず）が設けられていてもよい。
［効果］
上述のように、第２の実施形態に係るセンサ１２０では、センサ電極層１２１、電極基材１２２および電極基材１２３がそれぞれ、複数のスリットを有し、それらのスリットの延設方向が筒状のセンサ１２０の高さ方向と一致している。これにより、センサ電極層１２１1をエラストマ層１２６、１２７等と共に筒状のセンサ１２０の周方向に引き延ばすことができるようになる。したがって、筒型のセンサ１２０を伸長しその貫通孔を広げるようにして、被着体１１０の円柱面１１０Ｓに差し込むことができる。よって、センサ１２０を被着体１１０に容易に装着することができる。
また、第２の実施形態に係るセンサ１２０は、筒状を有し、かつ、伸縮性を有しているため、被着体１１０に対する脱着が容易である。例えば、自転車のハンドルまたはテニスのラケット等に容易に装着することができる。
また、矩形のフィルム状のセンサを円柱面１１０Ｓに巻き付けて装着した場合には、円柱面１１０Ｓ上にかならずエッジが存在し、エッジからセンサがれるなどの不具合が生じる。これに対して、第２の実施形態に係るセンサ１２０は、シームレスな形状を有しているため、円柱面１１０Ｓ上にはエッジが存在せず、矩形のフィルム状のセンサのようにエッジからセンサがれるなどの不具合が発生することがない。
また、センサ１２０は、伸長し広げるようにして、被着体１１０の円柱面１１０Ｓに装着されるため、円柱面１１０Ｓに小さな凹凸や、緩やかな曲率が存在していても、これらの形状にセンサ１２０を追随させることができる。
［変形例］
（変形例１）
図１４は、変形例１に係るセンサ電極層１２１1の形状を示す。センサ電極層１２１1は、ミアンダ状を有しており、隣接するスリット２１Ｌ1、２１Ｌ2の向き（切り欠きの向き）が逆になっている。この場合にも、センサ電極層１２１1をエラストマ層１２６、１２７等と共に筒状のセンサ１２０の周方向に引き延ばすことができるようになる。なお、電極基材１２２、１２３の形状をそれぞれ、上述のセンサ電極層１２１1と同様にミアンダ状としてもよい。
（変形例２）
図１５は、変形例２に係るセンサ電極層１２１2の形状を示す。センサ電極層１２１2は、ストライプ状に配置された、直線状を有する複数のセンサ部１２１Ｖと、隣接するセンサ部１２１Ｖ同士を接続する複数のミアンダ配線部１２１Ｗとを備える。センサ電極層１２１2は、直線状のセンサ部１２１Ｖの長手方向と筒状のセンサ１２０の高さ方向とが一致するようにしてセンサ１２０内に設けられている。複数のセンサ部１２１Ｖには、一列に配置された複数のセンシング部２０ＳＥが設けられており、各センシング部２０ＳＥから引き出された配線（図示せず）は、ミアンダ配線部１２１Ｗおよび接続部１２０Ａを介して接続端子１２０Ｂに接続されている。
図１５では、隣接するセンサ部１２１Ｖ間を１つのミアンダ配線部１２１Ｗで接続する例が示されているが、図１６に示すように、隣接するセンサ部１２１Ｖ間を複数のミアンダ配線部１２１Ｗで接続するようにしてもよい。この場合、センサ部１２１Ｖに設けられたセンシング部２０ＳＥと同一個数のミアンダ配線部１２１Ｗを、隣接するセンサ部１２１Ｖ間に設け、隣接するセンサ部１２１Ｖの各センシング部２０ＳＥをミアンダ配線部１２１Ｗにより接続するようにしてもよい。なお、電極基材１２２、１２３の形状をそれぞれ、上述のセンサ電極層１２１2と同様にストライプ状としてもよい。この場合、ストライプ状のセンサ部１２１Ｖと、ストライプ状の電極基材１２２、１２３とが、センサ１２０の厚み方向に重なるように設けられる。
（変形例３）
図１７Ａは、変形例３に係るセンサ１２０3の構成を示す。図１７Ｂは、図１７Ａに示したセンサ電極層１２１3の構成を示す。センサ１２０3は、センサ電極層１２１に代えて、センサ電極層１２１3を備える点において、第２の実施形態におけるセンサ１２０とは異なっている。
センサ電極層１２１3は、マトリックス状に配置され、センシング部２０ＳＥを含む複数のセンサ部１２１Ａと、センサ１２０3の高さ方向に隣接するセンサ部１２１Ａ同士を接続する複数のミアンダ配線部１２１Ｂと、センサ１２０3の周方向に隣接するセンサ部１２１Ａ同士を接続するミアンダ配線部１２１Ｃとを備える。センサ部１２１Ａは、基材１２１Ａ1と、基材１２１Ａ1上に設けられたセンシング部２０ＳＥと、センシング部２０ＳＥが設けられた基材１２１Ａ1の一方の主面を覆う保護層１２１Ａ2とを備える。ミアンダ配線部１２１Ｂは、基材１２１Ｂ1と、基材１２１Ｂ1上に設けられた配線１２１Ｂ2と、配線１２１Ｂ2が設けられた基材１２１Ｂ1の一方の主面を覆う保護層１２１Ｂ3とを備える。ミアンダ配線部１２１Ｃは、ミアンダ配線部１２１Ｂと同様の構成を有する。
上述の構成を有するセンサ１２０3では、センサ電極層１２１3をエラストマ層１２６、１２７等と共に筒状のセンサ１２０の周方向および高さ方向の両方に引き延ばすことができるようになる。したがって、様々な形状を有する被着体にセンサ１２０3を装着することができるようになる。なお、電極基材１２２、１２３の形状をそれぞれ、上述のセンサ部１２１Ａと同様の形状としてもよい。この場合、センサ部１２１Ａと電極基材１２２、１２３とがセンサ１２０3の厚み方向に重なるように設けられる。
以下、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこの実施例のみに限定されるものではない。
［実施例１］
まず、以下に示す各部材を積層することにより、図２～図４に示す構成を有する、台形フィルム状のセンサ２０を作製した。なお、基材２２Ａ、２３Ａは使用しない構成とした。
ＲＥＦ電極層２２Ｂ：導電布
弾性層２４：基材レスのスポンジシート
センサ電極層２１：ＦＰＣ（センシング部２０ＳＥのサイズ：約３ｍｍ×６ｍｍ）
ギャップ層２５：基材レスのスポンジシート
ＲＥＦ電極層２３Ｂ：導電布
［荷重感度カーブの測定］
まず、実施例１のセンサ２０を３つ準備し、それらをそれぞれ、図１８に示した、２次曲面を有するＡＢＳ樹脂製の被着体に貼り合わせることにより、３つの曲面サンプルを作製した。なお、２次曲線は、図１８中に示した位置Ｐ１～Ｐ３の３箇所を指定した曲線である。次に、センサ２０の中心線Ｌ上（図２参照）に２０～５００ｇｆの荷重を１ｍｍ間隔で加え、１０個のセンシング部２０ＳＥの出力値を測定し、測定値のうちの最大値をデルタとした。その結果を表１および図１９に示す。なお、荷重を加えるための打鍵子としては、Ｒ５ｍｍのシリコーンゴム製の疑似指を使用した。
また、実施例１のセンサ２０を１つ準備し、それを平板に貼り合わせることにより、１つの平面サンプルを作製したのち、上記と同様の測定を行った。その結果を表１および図１９に示す。
［４００ｇｆ感度分布］
まず、上述の荷重感度カーブの測定と同様にして、３つの曲面サンプルを作製した。次に、４００ｇｆの荷重を周方向ＤＡ（図２、図３参照）に５度の間隔で測定し、測定値のうちの最大値をデルタとした。この測定を、軸方向ＤＢ（図２、図３参照）に６ｍｍの間隔にずらしながら行い、７０個の全センシング部２０ＳＥの出力値を測定した。その結果を表２および図２０に示す。なお、荷重を加えるための打鍵子としては、上述の荷重感度カーブの測定と同様に、Ｒ５ｍｍのシリコーンゴム製の疑似指を使用した。
また、実施例１のセンサ２０を１つ準備し、それを平板に貼り合わせることにより、１つの平面サンプルを作製したのち、上記と同様の測定を行った。その結果を表２および図２０に示す。
表１は、荷重感度カーブの測定結果を示す。
Figure 0007396296000001
表２は、４００ｇｆ感度分布の測定結果を示す。
Figure 0007396296000002
表１および図１９に示した評価結果から、曲面サンプルでは、平面サンプルよりも感度が高いことがわかる。また、表２および図２０に示した評価結果から、曲面サンプルでは、平面サンプルと同等またはそれ以下に感度のばらつきが抑えられていることがわかる。
［実施例２～６］
まず、図２１Ａ～図２１Ｃ、図２２Ａ、図２２Ｂに示した、ガウス曲率を有する曲面を持ったＡＢＳ樹脂製の被着体を準備した。次に、小型多機能真空圧空成形機（株式会社浅野研究所製、ＫＦＳ）を使用して、以下に示す各層を、準備した各被着体の曲面に順次貼り合わせることにより、図２、図４に示す構成を有する、台形フィルム状のセンサ２０を作製した。なお、各層を貼り合わせる毎に、貼り合わせた各層の表面を目視により観察し、皺の発生の有無を確認した。その結果を表３に示す。
電極基材２２：蒸着によりＣｕ層を形成したエラストマフィルム
弾性層２４：基材レスのスポンジシート
センサ電極層２１：ＦＰＣ（センシング部２０ＳＥのサイズ：約３ｍｍ×６ｍｍ）
ギャップ層２５：基材レスのスポンジシート
電極基材２３：蒸着によりＡｌ層を形成したＰＥＴフィルム
［実施例７～１１］
まず、各層を予め平面上で積層して、図２、図４に示す構成を有するセンサ２０を作製した。なお、各層の構成は、上述の実施例２～６と同様とした。続いて、図２１Ａ～図２１Ｃ、図２２Ａ、図２２Ｂに示した、ガウス曲率を有する曲面を持ったＡＢＳ樹脂製の被着体を準備した。次に、小型多機能真空圧空成形機（株式会社浅野研究所製、ＫＦＳ）を使用して、準備した各被着体の曲面にセンサ２０を貼り合わせた。貼り合わせ後、センサ２０の表面を目視により観察し、皺の発生の有無を確認した。その結果を表４に示す。
表３は、実施例２～６のセンサの評価結果を示す。
Figure 0007396296000003
表４は、実施例７～１１のセンサの評価結果を示す。
Figure 0007396296000004
表３および表４から以下のことがわかる。すなわち、電極基材２２、センサ電極層２１および電極基材２３がそれぞれ複数のスリットを有することで、各層を被着体に順次貼り合わせてセンサ２０を構成した場合、および各層を予め積層してセンサ２０を構成したのち、被着体に貼り合わせた場合のいずれにおいても、皺の発生を抑制できることがわかる。
以上、本開示の第１、第２の実施形態およびその変形例について具体的に説明したが、本開示は、上述の第１、第２の実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
上述の第１、第２の実施形態およびその変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。
上述の第１、第２の実施形態および変形例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
上述の第１、第２の実施形態では、本開示を静電容量式のセンサに適用した場合について説明したが、本開示は静電容量式のセンサに限定されるものではなく、抵抗変化式または圧電式等のセンサにも適用可能である。
また、本開示は以下の構成を採用することもできる。
（１）
複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極層と、
前記センサ電極層の第１の面に対向する第１のリファレンス電極層と、
前記センサ電極層の第２の面に対向する第２のリファレンス電極層と、
前記第１のリファレンス電極層と前記センサ電極層との間に設けられた弾性層と、
前記第２のリファレンス電極層と前記センサ電極層との間に設けられたギャップ層と
を備え、
前記センサ電極層、前記第１のリファレンス電極層および前記第２のリファレンス電極層は、スリットを有する圧力センサ。
（２）
前記センサ電極層は、
幹部と、
前記幹部から枝状に延設された複数の枝部と
を備え、
隣接する前記枝部間に前記スリットが設けられている（１）に記載の圧力センサ。
（３）
前記第１のリファレンス電極層および前記第２のリファレンス電極層が、対向する両端部を有し、
前記スリットは、対向する前記両端部から内部に向かって延設されている（１）または（２）に記載の圧力センサ。
（４）
前記センサ電極層のスリットと前記第１のリファレンス電極層のスリットの延設方向が、異なっており、
前記センサ電極層のスリットと前記第２のリファレンス電極層のスリットの延設方向が、異なっている（１）から（３）のいずれかに記載の圧力センサ。
（５）
前記センサ電極層は、
複数の第１のサブ電極を有する第１の電極と、
複数の第２のサブ電極を有する第２の電極と
を備え、
前記センシング部は、一定の間隔離して交互に配置された前記第１のサブ電極および前記第２のサブ電極により構成されている（１）から（４）のいずれかに記載の圧力センサ。
（６）
前記センサ電極層は、
第１の櫛歯状を有する第１の電極と、
第２の櫛歯状を有する第２の電極と
を備え、
前記センシング部は、前記第１の櫛歯状および前記第２の櫛歯状を噛み合わされてようにして配置された前記第１の電極と前記第２の電極により構成されている（１）から（４）のいずれかに記載の圧力センサ。
（７）
前記センサ電極層、前記第１のリファレンス電極層、前記第２のリファレンス電極層、前記弾性層および前記ギャップ層を備えるセンサ本体を覆う、筒状を有するエラストマ層をさらに備える（１）から（６）のいずれかに記載の圧力センサ。
（８）
前記弾性層は、発泡樹脂またはエラストマを含む（１）から（８）のいずれかに記載の圧力センサ。
（９）
複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極層と、
前記センサ電極層の第１の面に対向する第１のリファレンス電極層と、
前記センサ電極層の第２の面に対向する第２のリファレンス電極層と、
前記第１のリファレンス電極層と前記センサ電極層との間に設けられた弾性層と、
前記第２のリファレンス電極層と前記センサ電極層との間に設けられたギャップ層と
を備え、
前記センサ電極層、前記第１のリファレンス電極層および前記第２のリファレンス電極層は、幹部と、前記幹部から枝状に延設された複数の枝部とを備える圧力センサ。
（１０）
複数のセンシング部を有するセンサ電極層と、
前記センサ電極層の第１の面に対向する第１のリファレンス電極層と、
前記センサ電極層の第２の面に対向する第２のリファレンス電極層と、
前記第１のリファレンス電極層と前記センサ電極層との間に設けられた弾性層と、
前記第２のリファレンス電極層と前記センサ電極層との間に設けられたギャップ層と
を備え、
前記センサ電極層、前記第１のリファレンス電極層および前記第２のリファレンス電極層は、スリットを有する圧力センサ。
（１１）
曲面を有する外装体と、
前記曲面に貼り合わされた、（１）から（１０）のいずれかに記載の前記圧力センサと
を備える電子機器。
（１２）
前記曲面は、曲率が一様でない曲面である（１１）に記載の電子機器。
１０ 電子機器
１０Ｓ 曲面
１１ センサモジュール
１２ ホスト機器
１３ コントローラＩＣ
２０ センサ
２０Ａ、１２０Ａ 接続部
２０Ｂ、１２０Ｂ 接続端子
２０ＳＥ センシング部
２１、１２１ センサ電極層
２１Ａ 基材
２１Ｂ 保護層
２１Ｃ パルス電極（第１の電極）
２１Ｄ センス電極（第２の電極）
２１Ｃ1、２１Ｄ1 サブ電極を
２１Ｅ、２１Ｆ 配線
２１Ｍ、２２Ｍ 幹部
２１Ｎ、２２Ｎ 枝部
２２、２３、１２２、１２３ 電極基材
２２Ａ、２３Ａ 基材
２２Ｂ、２３Ｂ リファレンス電極層
２４、１２４、１２５ 弾性層
２５ ギャップ層
２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ 接着層
１２６、１２７ エラストマ層
２１Ｌ、２２Ｌ、２４Ｌ、２５Ｌ スリット
１１０ 被着体
１１１ 穴部
１１０Ｓ 円柱面
１２０Ｂ センサ本体
１３１ 金型
１３２ 隙間

Claims (9)

  1. 複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極層と、
    前記センサ電極層の第１の面に対向する第１のリファレンス電極層と、
    前記センサ電極層の第２の面に対向する第２のリファレンス電極層と、
    前記第１のリファレンス電極層と前記センサ電極層との間に設けられた弾性層と、
    前記第２のリファレンス電極層と前記センサ電極層との間に設けられたギャップ層と
    を備え、
    前記センサ電極層、前記第１のリファレンス電極層および前記第２のリファレンス電極層は、スリットを有し、
    前記センサ電極層のスリットと前記第１のリファレンス電極層のスリットの延設方向が、異なっており、
    前記センサ電極層のスリットと前記第２のリファレンス電極層のスリットの延設方向が、異なっている圧力センサ。
  2. 前記センサ電極層は、
    幹部と、
    前記幹部から枝状に延設された複数の枝部と
    を備え、
    隣接する前記枝部間に前記スリットが設けられている請求項１に記載の圧力センサ。
  3. 前記第１のリファレンス電極層および前記第２のリファレンス電極層が、対向する両端部を有し、
    前記スリットは、対向する前記両端部から内部に向かって延設されている請求項１に記載の圧力センサ。
  4. 前記センサ電極層は、
    複数の第１のサブ電極を有する第１の電極と、
    複数の第２のサブ電極を有する第２の電極と
    を備え、
    前記センシング部は、一定の間隔離して交互に配置された前記第１のサブ電極および前記第２のサブ電極により構成されている請求項１に記載の圧力センサ。
  5. 前記センサ電極層は、
    第１の櫛歯状を有する第１の電極と、
    第２の櫛歯状を有する第２の電極と
    を備え、
    前記センシング部は、前記第１の櫛歯状および前記第２の櫛歯状を噛み合わされてようにして配置された前記第１の電極と前記第２の電極により構成されている請求項１に記載の圧力センサ。
  6. 前記センサ電極層、前記第１のリファレンス電極層、前記第２のリファレンス電極層、前記弾性層および前記ギャップ層を備えるセンサ本体を覆う、筒状を有するエラストマ層をさらに備える請求項１に記載の圧力センサ。
  7. 前記弾性層は、発泡樹脂またはエラストマを含む請求項１に記載の圧力センサ。
  8. 曲面を有する外装体と、
    前記曲面に貼り合わされた、請求項１に記載の前記圧力センサと
    を備える電子機器。
  9. 前記曲面は、曲率が一様でない曲面である請求項８に記載の電子機器。
JP2020559224A 2018-12-06 2019-12-03 圧力センサおよび電子機器 Active JP7396296B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018229338 2018-12-06
JP2018229338 2018-12-06
PCT/JP2019/047220 WO2020116445A1 (ja) 2018-12-06 2019-12-03 圧力センサおよび電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020116445A1 JPWO2020116445A1 (ja) 2021-10-14
JP7396296B2 true JP7396296B2 (ja) 2023-12-12

Family

ID=70973895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020559224A Active JP7396296B2 (ja) 2018-12-06 2019-12-03 圧力センサおよび電子機器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220049997A1 (ja)
JP (1) JP7396296B2 (ja)
CN (1) CN113167663B (ja)
DE (1) DE112019006091T5 (ja)
WO (1) WO2020116445A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021140967A1 (ja) * 2020-01-06 2021-07-15
JP2022049511A (ja) * 2020-09-16 2022-03-29 株式会社ジャパンディスプレイ 圧力センサ
WO2022129170A1 (en) * 2020-12-16 2022-06-23 Sanofi Electrode system, electronic system, drug delivery device, and a method of manufacturing an electronic system
US20230408350A1 (en) * 2022-05-31 2023-12-21 Simmonds Precision Products, Inc. Bracelet sensing array
DE102022205893A1 (de) 2022-06-10 2023-12-21 Siemens Healthcare Gmbh Kraftmessfolie, Bewegungsautomat mit Kraftmessfolie und Verfahren zur Steuerung des Bewegungsautomaten unter Verwendung der Kraftmessfolie

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006250564A (ja) 2005-03-08 2006-09-21 Fujikura Ltd 荷重センサ
JP2007205966A (ja) 2006-02-03 2007-08-16 Fujikura Ltd ハイブリッドセンサ
JP2011105138A (ja) 2009-11-17 2011-06-02 Fujikura Ltd 着座センサ
JP2011237288A (ja) 2010-05-11 2011-11-24 Tokai Rubber Ind Ltd 静電容量型センサおよびセンサ取付構造
US20120222498A1 (en) 2011-03-04 2012-09-06 Hm Technology International Limited Force Sensor
JP2016146146A (ja) 2015-02-09 2016-08-12 ソニー株式会社 センサ、入力装置、キーボードおよび電子機器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3378922B2 (ja) * 1993-11-29 2003-02-17 ニッタ株式会社 静電容量式センサー
US7719007B2 (en) * 2008-04-30 2010-05-18 Milliken & Company Flexible electroluminescent capacitive sensor
JP2012247372A (ja) 2011-05-30 2012-12-13 Nippon Mektron Ltd 圧力センサ及びその製造方法並びに圧力検出モジュール
CN105190492B (zh) * 2013-03-18 2019-09-27 索尼公司 传感器装置、输入装置和电子设备
JP6297755B2 (ja) * 2015-07-31 2018-03-20 住友理工株式会社 静電容量型センサ、センサシートおよび静電容量型センサの製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006250564A (ja) 2005-03-08 2006-09-21 Fujikura Ltd 荷重センサ
JP2007205966A (ja) 2006-02-03 2007-08-16 Fujikura Ltd ハイブリッドセンサ
JP2011105138A (ja) 2009-11-17 2011-06-02 Fujikura Ltd 着座センサ
JP2011237288A (ja) 2010-05-11 2011-11-24 Tokai Rubber Ind Ltd 静電容量型センサおよびセンサ取付構造
US20120222498A1 (en) 2011-03-04 2012-09-06 Hm Technology International Limited Force Sensor
JP2016146146A (ja) 2015-02-09 2016-08-12 ソニー株式会社 センサ、入力装置、キーボードおよび電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
DE112019006091T5 (de) 2021-09-02
JPWO2020116445A1 (ja) 2021-10-14
US20220049997A1 (en) 2022-02-17
CN113167663B (zh) 2023-08-29
CN113167663A (zh) 2021-07-23
WO2020116445A1 (ja) 2020-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7396296B2 (ja) 圧力センサおよび電子機器
JP7157958B2 (ja) 感圧素子および操舵装置
US11885695B2 (en) Sensor, stack-type sensor, and electronic device
US10684719B2 (en) Apparatus for sensing touch pressure
JP6601803B2 (ja) タッチセンサおよびブレスレット型デバイス
CN109690273B (zh) 传感器、带、电子设备和手表型电子设备
CN104169851A (zh) 触摸感测设备及检测方法
KR20080114724A (ko) 가요성 용량성 센싱 그리드 및 가요성 용량성 센서
KR102486316B1 (ko) 변형 가능한 센서
KR20170003101A (ko) 압력 감지 센서 및 이를 포함하는 압력 감지 장치
KR102361874B1 (ko) 압력 감지 센서 및 이를 포함하는 압력 감지 장치
WO2020208932A1 (ja) 荷重分布センサシート及び荷重分布センサ
KR20180117893A (ko) 압력 센서
WO2021100697A1 (ja) ３軸センサ、センサモジュールおよび電子機器
JP7331838B2 (ja) 入力装置および電子機器
KR101783413B1 (ko) 압력 감지 센서 및 이를 포함하는 압력 감지 인솔
KR102436635B1 (ko) 압력 감지 인솔
KR20180117889A (ko) 압력 센서
WO2021140967A1 (ja) 圧力センサおよび電子機器
JP7509154B2 (ja) ３軸センサ、センサモジュールおよび電子機器
CN111527385A (zh) 传感器、输入装置和电子设备
JP7245995B2 (ja) 検出回路および荷重検出装置
CN115683176A (zh) 一种电容式传感器和一种用于面状地识别接近的方法
KR20190050421A (ko) 하나의 터치 전극을 포함하는 텍스타일형 슬라이드 제어 장치
KR20190050420A (ko) 하나의 터치 전극을 포함하는 텍스타일형 하이브리드 제어 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230815

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231016

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231031

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231113

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7396296

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151