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SHEET FOR PRESSURE SENSOR, PRESSURE SENSOR, AND METHOD FOR PRODUCING SHEET FOR PRESSURE SENSOR

Foreign code F150008629
File No. (E114P13)
Posted date Dec 17, 2015
Country WIPO
International application number 2015JP053287
International publication number WO 2015119211
Date of international filing Feb 5, 2015
Date of international publication Aug 13, 2015
Priority data
  • P2014-021488 (Feb 6, 2014) JP
Title SHEET FOR PRESSURE SENSOR, PRESSURE SENSOR, AND METHOD FOR PRODUCING SHEET FOR PRESSURE SENSOR
Abstract In order to provide a highly flexible and more highly sensitive ultrathin sheet for a pressure sensor, a pressure sensor, and a method for producing the sheet for a pressure sensor, this sheet (10) for a pressure sensor is characterized by being provided with a first electrode sheet (1a), a second electrode sheet (1b), and a flocculent pressure sensitive conducting layer (3) disposed between the first electrode sheet (1a) and the second electrode sheet (1b) and that results from the intertwining of conductive fibers (2) of which the resistance value changes as a result of being pressed, and the sheet (10) for a pressure sensor is further characterized in that the conductive fibers (2) extend oriented in a direction parallel to the two electrode sheets, are further provided layered in a perpendicular direction, and further have gaps between the conductive fibers configuring the pressure-sensitive conductive layer.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
第1の電極シートと、第2の電極シートと、前記第1の電極シートと前記第2の電極シートの間に配置され、押しつぶされることで抵抗値が変化する導電性繊維が絡み合ってなる綿状の感圧導電層と、を備え、
前記導電性繊維は二つの電極シートに平行な方向に配向して延在し、かつ垂直な方向に積層して配設され、
さらに前記感圧導電層を構成する前記導電性繊維同士の間に、空隙部を有することを特徴とする圧力センサー用シート。
[請求項2]
前記導電性繊維が、高分子材料に導電性材料が分散されたものであることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項3]
前記導電性材料が、第1の導電性材料及び第2の導電性材料からなり、
前記第1の導電性材料は線状の導電性材料であり、
前記第2の導電性材料は粒子状(鱗片状を含む)の導電性材料であることを特徴とする請求項2に記載の圧力センサー用シート。
[請求項4]
前記第1の導電性材料が、カーボンナノチューブまたはカーボンナノホーンであり、
前記第2の導電性材料が、グラフェンまたはカーボンブラックであることを特徴とする請求項3に記載の圧力センサー用シート。
[請求項5]
前記導電性繊維における、前記第1の導電性材料の質量比は、前記第2の導電性材料の質量比より小さいことを特徴とする請求項3に記載の圧力センサー用シート。
[請求項6]
前記感圧導電層を構成する前記導電性繊維のうち、前記第1の電極シートまたは前記第2の電極シートに接触する部分の少なくとも一部が、前記第1の電極シートまたは前記第2の電極シートに結着していることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項7]
前記感圧導電層と前記第2電極との間に、第2の導電性繊維が絡み合ってなる第2の感圧導電層をさらに有し、
前記導電性繊維の前記第1の電極シートに接触する部分の少なくとも一部が前記第1の電極シートに結着し、
前記第2の導電性繊維の前記第2の電極シートに接触する部分の少なくとも一部が前記第2の電極シートに結着していることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項8]
前記感圧導電層と前記第2の感圧導電層とが接着されていることを特徴とする請求項7に記載の圧力センサー用シート。
[請求項9]
前記高分子材料が、エラストマーであることを特徴とする請求項2に記載の圧力センサー用シート。
[請求項10]
前記第1の電極シートおよび前記第2の電極シートが、透明電極であることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項11]
前記感圧導電層は、前記電極シートに垂直な方向から見て、前記導電性繊維がない空隙部を有していることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項12]
前記導電性繊維の直径は、前記第1の電極シートおよび前記第2の電極シートの厚さより小さいことを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項13]
前記導電性繊維の直径が100nm~10μmであることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項14]
前記感圧導電層の厚さは、前記第1の電極シートと前記第2の電極シートの厚さの合計より小さいことを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項15]
前記第1の電極シートと前記第2の電極シートの厚さは、略同等であることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項16]
前記第1の電極シートまたは前記第2の電極シートは通気性を有することを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項17]
前記感圧導電層の厚さが、前記導電性繊維の直径の2倍以上、100倍以下であることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項18]
前記感圧導電層の厚さが、0.5μm~100μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項19]
前記感圧導電層中に、非導電性繊維が混在していることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサー用シート。
[請求項20]
請求項1に記載の圧力センサー用シートの、前記第1の電極シートまたは前記第2の電極シートの少なくとも一方の電極が、トランジスタに接続されていることを特徴とする圧力センサー。
[請求項21]
請求項1に記載の圧力センサー用シートの製造方法であって、
高分子材料と導電性材料とを含む分散系液体をエレクトロスピニングデポジション法で第1の電極シート上に噴射して、導電性繊維が絡み合ってなる感圧導電層を形成することを特徴とする圧力センサー用シートの製造方法。
[請求項22]
溶媒に、第1の導電材料とイオン液体とを混合し、溶媒中に第1の導電材料が分散した第1の分散系を得る第1の工程と、
溶媒に、第2の導電材料を混合し、溶媒中に第2の導電材料が分散した第2の分散系を得る第2の工程と、
第1の分散系と第2の分散系を混合し、第3の分散系を得る第3の工程と、
第3の分散系に高分子材料を加え、撹拌し、第4の分散系を得る第4の工程と、
第4の分散系をエレクトロスピニングデポジション法で第1の電極シート上に噴射して、導電性繊維が絡み合ってなる感圧導電層を形成する第5の工程と、
を有することを特徴とする圧力センサー用シートの製造方法。
[請求項23]
前記高分子材料と前記導電性材料とを含む分散系液体を、エレクトロスピニングデポジション法で第2の電極シート上に噴射して、導電性繊維が絡み合ってなる第2の感圧導電層を形成する工程と、
前記感圧導電層と、前記第2の感圧導電層を結着させる工程と、をさらに有することを特徴とする請求項21または22のいずれかに記載の圧力センサー用シートの製造方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY
  • Inventor
  • LEE SUNG WON
  • SOMEYA TAKAO
  • SEKITANI TSUYOSHI
IPC(International Patent Classification)
Reference ( R and D project ) ERATO SOMEYA Bio-Harmonized Electronics AREA
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