(57)【要約】【課題】本発明は、温度、又は、使用者が印加する力を認知することができるセンサーに関するものであり、より詳しくは、メンブレン構造に形成され、性能が優れながら、スクリーン印刷法を通じて抵抗層を形成することにより製作が容易な触覚センサーとその製造方法に関する。【解決手段】本発明の具体的な手段として、底部に凹部が形成され、且つ該凹部によりメンブレンが形成された高分子層と、高分子層の一面に形成された抵抗層と、抵抗層の周囲に形成された伝導層とを含むことを特徴とするメンブレン構造を有する触覚センサーに関する。また、本発明は生産が簡単で、費用が安いメンブレン構造を有する触覚センサーの製造方法を提供する。【選択図】図１
2010002407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に凹部が形成され、且つ該凹部によりメンブレン構造が形成された高分子層と、
前記高分子層の一面に形成された抵抗層と、
前記抵抗層の周囲に形成された伝導層と
を含むことを特徴とするメンブレン構造を有する触覚センサー。
【請求項２】
前記高分子層は、
第１高分子層と、
前記第１高分子層の一面に備えつけられ、所定の位置に穿孔され、前記高分子層の凹部を形成する第２高分子層と、
前記第１高分子層と前記第２高分子層とを接着する第１接着層と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の触覚センサー。
【請求項３】
第１高分子層と、
前記第１高分子層の一面に形成された抵抗層と、
前記抵抗層の周囲に形成された伝導層と、
前記伝導層上に備えつけられ、凹部が形成された第２高分子層と、
前記第２高分子層に連結される支持層と
を含み、かつ、
前記凹部によってメンブレン構造が形成されることを特徴とするメンブレン構造を有する触覚センサー。
【請求項４】
前記凹部と前記抵抗層とが同一軸線上に位置することを特徴とする請求項１又は３に記載の触覚センサー。
【請求項５】
前記第１高分子層と前記第２高分子層とが同一材質から構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の触覚センサー。
【請求項６】
前記第１高分子層と前記第２高分子層とが、ポリイミドフィルム又はポリエステルフィルムから構成されることを特徴とする請求項５に記載の触覚センサー。
【請求項７】
前記抵抗層の厚みが前記伝導層の厚みより大きく、かつ、
前記抵抗層の側端面が“Ｔ”型の形状である
ことを特徴とする請求項１又は３に記載の触覚センサー。
【請求項８】
前記抵抗層が、伝導性インク又は伝導性ペーストから構成されることを特徴とする請求項１又は３に記載の触覚センサー。
【請求項９】
前記高分子層に支持層を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の触覚センサー。
【請求項１０】
前記抵抗層と前記伝導層との上に、保護層を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の触覚センサー。
【請求項１１】
前記抵抗層における抵抗の信号変化を出力するための信号処理部を更に含み、かつ、
該信号処理部が下記式のいずれかにより抵抗の信号変化を検出することを特徴とする請求項１又は３に記載の触覚センサー。
【数１】
2010002407.tif 000009
【数２】
2010002407.tif 000010
（上記式において、ｒ＝Ｒ2/Ｒ1、“Ｒ2”は前記抵抗層の抵抗、“ΔＲ2”は前記抵抗層における抵抗の変化量、“Ｒ1”は信号処理部の等価抵抗、“Ｖ”は前記抵抗層における抵抗の変化を電圧で検出するための外部電圧源の電圧値、並びに、“ΔＥ”及び“ΔＴ”は前記抵抗層における抵抗変化を検出するための前記信号出力部における出力電圧の変化量である。）
【請求項１２】
前記凹部には、前記高分子層の剛性より低い剛性を有する弾性体が充填されることを特徴とする請求項１又は３に記載の触覚センサー。
【請求項１３】
前記弾性体がシリコーン又はポリウレタンであることを特徴とする 請求項１２に記載の触覚センサー。
【請求項１４】
第１高分子層に、該第１高分子層の一部が現われるように伝導層を成層する段階と、
前記第１高分子層の一部に抵抗層を形成する段階と、
前記第１高分子層又は前記伝導層に、所定の位置が穿孔された第２高分子層を接着しメンブレン構造を形成する段階と
を含むことを特徴とするメンブレン構造を有する触覚センサーの製作方法。
【請求項１５】
前記伝導層の成層段階で、金属をメッキする方法、又は金属性ペーストをスクリーン印刷する方法を用いることを特徴とする請求項１４に記載の製作方法。
【請求項１６】
前記抵抗層の形成段階で、スクリーン印刷法を用いることを特徴とする請求項１４に記載の製作方法。
【請求項１７】
前記第１高分子層と前記第２高分子層とが同一材質から構成されることを特徴とする請求項１４に記載の製作方法。
【請求項１８】
前記第１高分子層と前記第２高分子層とが、ポリイミドフィルム又はポリエステルフィルムから構成されることを特徴とする請求項１４に記載の製作方法。
【請求項１９】
前記抵抗層の形成段階で、前記抵抗体の厚みを前記伝導層の厚みより大きくなるように形成し、かつ抵抗層の上部直径が下部直径より大きくなるように形成することを特徴とする請求項１４に記載の製作方法。
【請求項２０】
前記抵抗層が、伝導性インク又は伝導性ペーストから構成されることを特徴とする請求項１４に記載の製作方法。
【請求項２１】
前記メンブレン構造の形成段階で、前記第２高分子層がパンチングによって穿孔されたことを特徴とする請求項１４に記載の製作方法。
【請求項２２】
前記メンブレン構造の形成段階で、前記第１高分子層と前記第２高分子層とを両面テープ、熱接着テープ、又は、高分子接着剤を用いて接着することを特徴とする請求項１４に記載の製作方法。
【請求項２３】
前記メンブレン構造を形成する段階の後に、前記第２高分子層に支持層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の製作方法。
【請求項２４】
前記支持層の形成段階で、前記第２高分子層に前記支持層を両面テープ、熱接着テープ、又は、高分子接着剤を用いて接着することを特徴とする請求項２３に記載の触覚センサーの製作方法。
【請求項２５】
前記抵抗層と前記伝導層に保護層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４又は２３に記載のメンブレン製作方法。
【請求項２６】
前記保護層の形成段階で、
コーティングフィルム、ポリイミドフィルム、及びポリエステルフィルムから選ばれたいずれかを接着する方式、又は
ＵＶ硬化剤をスクリーン印刷法でコーティングする方式
を用いることを特徴とする請求項２５に記載の製作方法。
【請求項２７】
前記支持層の形成段階の際、
前記凹部を弾性体で充填し、このとき、該弾性体が、前記第１高分子層の剛性より低いか、あるいは前記第２高分子層の剛性より低いことを特徴とする請求項２３に記載の製作方法。
【請求項２８】
前記弾性体がシリコーン又はポリウレタンであることを特徴とする請求項２７に記載の製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度、又は、使用者が印加する力を認知することができるセンサーに関する。より詳しくは、メンブレン構造に形成され、性能が優れながら、スクリーン印刷法を通じて抵抗層を形成することにより製作が容易である触覚センサー、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、触覚センサーとは、接触を通じて周辺環境の情報、即ち、接触力の振動表面の粗さの熱伝導度に対する温度変化などを感じ取ることができる生体模倣型センサーをいう。
【０００３】
従来、触覚センサーは、シリコーン基板のような半導体基板を用いてＭＥＭＳ(Micro Electro-Mechanical System)技術を用いて製造されるので、十分な柔軟性が確保されなかった。
【０００４】
この点を改善し出願された大韓民国特許出願１０−２００５−０１０２２６１号公報は、柔軟性が確保された触覚センサーを提供する。しかし、このような触覚センサーは、圧抵抗(例えばＮｉ−Ｃｒ)物質である抵抗体とメンブレン構造とを形成するために印刷や半導体工程を用いるので、製作方法が複雑であるという問題があった。
【０００５】
さらに、制作方法が複雑であるために生産効率が低下する等の生産性減少の問題があるので、新しい触覚センサーとその制作方法が要求されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような問題点を解決するために案出されたものとして、本発明の目的は、メンブレン構造を形成し、線形性が向上し且つヒステリシスの小さい触覚センサーを提供することにある。
【０００７】
また、抵抗体を、既存の半導体工程ではなくスクリーン印刷法を用いて形成することにより、製作が容易で生産性が優れた触覚センサー及びその触覚センサーの制作方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するための具体的な手段として、本発明に係る、メンブレン構造を有する触覚センサーは、底部に凹部が形成され、且つ該凹部によりメンブレンが形成された高分子層と、この高分子層の一面に形成された抵抗層と、この抵抗層の周囲に形成された伝導層とを含むことを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記高分子層は、第１高分子層と、第１高分子層の一面に備えつけられ、所定の位置に穿孔され、高分子層の凹部を形成する第２高分子層と、第１高分子層と第２高分子層とを接着する第１接着層とを含むことが望ましい。
【００１０】
上記の目的は、第１高分子層と、この第１高分子層の一面に形成された抵抗層と、この抵抗層の周囲に形成された伝導層と、この伝導層上に備えつけられ、凹部が形成された第２高分子層と、この第２高分子層に連結される支持層とを含み、かつ、この凹部によってメンブレン構造が形成されたメンブレン構造を有する触覚センサーによっても達成することができる。
【００１１】
そして、凹部と抵抗層とが同一軸線上に位置するのが望ましい。
また、第１高分子層と第２高分子層とを同一材質から構成することが望ましい。
このとき、第１高分子層と第２高分子層とを、ポリイミドフィルム又はポリエステルフィルムから構成することができる。
【００１２】
そして、抵抗層の厚みが伝導層の厚みより大きく、かつ、抵抗層の側端面が“Ｔ”型の形状になるようにするのが望ましい。
また、抵抗層を、伝導性インク又は伝導性ペーストから構成することができる。
【００１３】
そして、高分子層には、支持層を更に備えるのが望ましい。
なお、抵抗層と伝導層との上に、保護層を更に含むことが望ましい。
そして、抵抗層における抵抗の信号変化を出力するための信号処理部を更に含み、かつ、この信号処理部が下記式のいずれかによって抵抗の信号変化を検出するように構成することができる。
【００１４】
【数１】
2010002407.tif 000003
【００１５】
【数２】
2010002407.tif 000004
【００１６】
（上記式において、ｒ＝Ｒ2/Ｒ1、“Ｒ2”は抵抗層の抵抗、“ΔＲ2”は抵抗層における抵抗の変化量、“Ｒ1”は信号処理部の等価抵抗、“Ｖ”は前記抵抗層における抵抗の変化を電圧で検出するための外部電圧源の電圧値、並びに、“ΔＥ”及び“ΔＴ”は前記抵抗層における抵抗変化を検出するための前記信号出力部における出力電圧の変化量である。)
そして、凹部には、高分子層の剛性より低い剛性を有する弾性体を充填することができる。
【００１７】
このとき、弾性体を、シリコーン又はポリウレタンとすることができる。
上記の目的を達成するための他の手段として、メンブレン構造を有する触覚センサーの製造方法は、第１高分子層にこの第１高分子層の一部が現われるように伝導層を成層する段階と、第１高分子層の一部に抵抗層を形成する段階と、第１高分子層又は伝導層に、所定の位置が穿孔された第２高分子層を接着しメンブレン構造を形成する段階とを含む。
【００１８】
そして、伝導層の成層段階で、金属をメッキする方法、又は金属性ペーストをスクリーン印刷する方法を用いることができる。
また、抵抗層の形成段階で、スクリーン印刷法を用いることが望ましい。
【００１９】
そして、第１高分子層と第２高分子層とを同一材質がら構成することができる。
このとき、第１高分子層と第２高分子層とを、ポリイミドフィルム又はポリエステルフィルムから構成することができる。
【００２０】
そして、抵抗層の形成段階で、抵抗体の厚みを伝導層の厚みより大きくなるように形成し、かつ抵抗層の上部直径が下部直径より大きくなるように形成することが望ましい。
なお、抵抗層を、伝導性インク又は伝導性ペーストから構成することができる。
【００２１】
そして、メンブレン構造の形成段階で、第２高分子層をパンチングによって穿孔することができる。
また、メンブレン構造の形成段階で、第１高分子層と第２高分子層とを両面テープ、熱接着テープ、又は、高分子接着剤を用いて接着することができる。
【００２２】
そして、メンブレン構造の形成段階の後には、第２高分子層に支持層を形成する段階をさらに含むことが望ましい。
このとき、支持層の形成段階では、第２高分子層に支持層を両面テープ、熱接着テープ、又は、高分子接着剤を用いて接着することができる。
【００２３】
また、メンブレン形成段階で、第１高分子層に第２接着層を形成した場合、抵抗層と伝導層に保護層を形成する段階をさらに含むことが望ましい。
このとき、保護層の形成段階では、コーティングフィルム、ポリイミドフィルム、及びポリエステルフィルムから選ばれたいずれかを接着する方式、又はＵＶ硬化剤をスクリーン印刷法にコーティングする方式を用いることができる。
【００２４】
そして、支持層の形成段階の際、凹部を弾性体で充填し、このとき、該弾性体が、前記第１高分子層の剛性より低いか、あるいは前記第２高分子層の剛性より低いことが望ましい。
【００２５】
このとき、弾性体を、シリコーン又はポリウレタンとすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明であるメンブレン構造を有する触覚センサーによれば、ヒステリシスが少なくて、線形性が向上する等、センサーの品質が優れるという長所がある。
そして、スクリーン印刷法を用いて抵抗層を形成するので、製造工程が簡単で、生産費用が安くて、生産性向上に寄与することができるという長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例に対して詳細に説明する。
＜メンブレン構造を有する触覚センサー＞
（実施例１）
本発明であるメンブレン構造を有する触覚センサーは、図１に示したように、高分子層１００と、抵抗層２００と、伝導層３００とを含む。
【００２８】
高分子層１００は、底部に凹部１５０が形成され、メンブレン構造１１２を有する。このような凹部１５０とメンブレン構造１１２は、第１高分子層１１０と第２高分子層１２０を接着して形成することができる。上部には第１高分子層１１０を備えて、下部には第２高分子層１２０を形成し第１高分子層１１０と第２高分子層１２０は、第１接着層１１５で取り付けられている。このとき、第２高分子層１２０は、所定の位置を穿孔し凹部１５０を形成する。凹部１５０を形成する方法の一例として、パンチング（punching）がある。第１接着層１１５はフォームテープ、両面テープ、熱接着テープ、又は、高分子接着剤などを用いることができる。メンブレン１１２の横断面はどんな形態でも構わず、円形、又は、方形の形態などから構成することができる。
【００２９】
高分子層１００はポリイミドフィルム、ポリエステルフィルムなどの高分子層として所定の厚みを有する。特に、ポリイミドフィルムは、４００℃以上の高温や零下２６５℃の低温も耐えることができる超耐熱性と超耐寒性を有する。また、厚みが薄くて、柔軟性（flexibility）が優れるという長所がある。また、耐化学性と耐磨耗性が強いので、本発明に係る触覚センサーが用いられる産業分野が多様化する特徴がある。
【００３０】
また、高分子層１００を構成する第１高分子層１１０と第２高分子層１２０とを、同一材質から構成することができ、第１高分子層１１０と第２高分子層１２０とを、ポリイミドフィルム又はポリエステルフィルムから構成することができる。
【００３１】
抵抗層２００を、伝導性インク又は伝導性ペーストから構成することが望ましい。伝導性インク又は伝導性ペーストは、炭素、又は炭素ナノチューブ(ＣＮＴ)、カーボンブラックなどの伝導性を有する粒子を含んでいる。伝導性インク又は伝導性ペーストにおいて、外部の物理的な影響（例えば使用者の力の印加）によって炭素粒子の間の距離が変化するが、それに伴い、その外部の物理的な影響が抵抗の変化として現われる。
【００３２】
抵抗層２００は、図１に示したように、高分子層１００の一面に形成される。特に図１は、高分子層１００の上部に形成されたものを示したものである。そして、この抵抗層２００は、側断面が“Ｔ”型の形状になるように形成されることが望ましい。抵抗層２００の厚みは、伝導層３００の厚みより厚くて、抵抗層２００の上部直径が下部直径に比べて大きく形成される。抵抗層２００の上部直径を下部直径より大きく形成することにより、伝導層３００との接触面積Ｓを広げることができる。また、抵抗層２００の縁部の抵抗の信号変化の線形性が減少する効果を最小化することができる。抵抗層２００の横断面の形態は、どんな形状でも構わず、円形、又は四角形を包含する多角形から構成することができる。
【００３３】
伝導層３００は、信号線を備える層として形成される。この信号線は、抵抗層２００における抵抗の信号変化を検出するために設けられる。信号線は、金属を用いてメッキし、あるいは、金属性ペーストをスクリーン印刷する方法で形成することができる。金属性ペーストでは、シルバーペーストを用いることが更に望ましい。また、この信号線を抵抗性インクを用いてスクリーン印刷法で形成することもできるが、この抵抗性インクは、このとき用いる抵抗層２００の抵抗性インクとは異なり、抵抗層２００の抵抗の信号変化を検出するに十分な程度の抵抗を有しなければならない。伝導層３００に形成された信号線は、以下の関連部分で説明する信号処理部と連結される。
【００３４】
高分子層１００の下部には、支持層５００を備えることが望ましい。支持層５００は、ポリイミドフィルム、又は、ポリエステルフィルムを含んだ様々な種類のフィルムを用いることができる。高分子層１００と支持層５００は、第２接着層５０２によって取り付けられている。第２接着層５０２としては、第１接着層１１５と同様にフォームテープ、両面テープ、熱接着テープ、又は高分子接着剤などを用いることができる。
【００３５】
伝導層３００と抵抗層２００を外部の汚染物質から保護するための保護層４００が、伝導層３００と抵抗層２００の上部に備えられることが望ましい。保護層４００は、ＵＶ硬化剤をスクリーン印刷法でコーティングする方式で形成することができ、あるいは、他の保護用フィルム（コーティングフィルム、ポリエステルフィルム、及びポリイミドフィルムなど）を接着して形成することもできる。
【００３６】
図２は、本発明に係る触覚センサーの上部に使用者が所定の力Ｆを加えた場合に、触覚センサーが変形した状態を示したものである。図１及び図２に示したように、抵抗層２００は、凹部１５０と同一軸線上に位置することが望ましい。即ち、メンブレン構造１１２の上に抵抗層２００が備えられることが望ましい。
【００３７】
また、凹部１５０には、高分子層１００、即ち、第１高分子層１１０と第２高分子層１２０の剛性より低い剛性を有する弾性体１５２を充填することが望ましい。本発明に係る触覚センサーを外部の衝撃から保護し、センシングの際に安全性を図るためである。ここで、弾性体１５２の剛性は、第１高分子層１１０の剛性より低いか、あるいは第２高分子層１２０の剛性より低いことが望ましい。弾性体１５２の剛性が高分子層１００、１１０、１２０の剛性と同様以上の場合には、図２に示したような触覚センサーの変形が起こらないおそれがある。弾性体１５２の一例として、シリコーン、又は、ポリウレタンなどを用いることができる。
【００３８】
図２に示したように、使用者が所定の力を加える場合、抵抗層２００における抵抗が変化するところ、このような抵抗の信号変化を処理する信号処理部（図見せず）を更に含むことが望ましい。図３は、信号処理部を備えた場合の等価回路を示したものである。“Ｒ1”は、信号処理部に備えられた回路の等価抵抗であり、“Ｒ2”は、抵抗層２００における抵抗で、使用者が印加する力によって抵抗が変わるので、可変抵抗である。“Ｖ”は、抵抗層２００における抵抗の変化を電圧で検出するための外部電圧源の電圧値である。“Ｅ”は、信号処理部の出力電圧であり、“ΔＥ”は、抵抗層２００における抵抗変化を検出するための信号出力部の出力電圧の変化量である。
【００３９】
抵抗層２００に所定の力が作用しない場合、出力電圧は下記式（１）で示すことができる。
【００４０】
【数３】
2010002407.tif 000005
【００４１】
触覚センサーに所定の力が作用する場合、抵抗層２００における抵抗値がΔＲ2変化するので、このとき、信号出力部の出力電圧Ｅ＋ΔＥは、下記式（２）で示すことができる。
【００４２】
【数４】
2010002407.tif 000006
【００４３】
従って、上記式（１）および（２）を用いて、“ΔＥ”を求めると、下記式（３）の通りである。
【００４４】
【数５】
2010002407.tif 000007
【００４５】
上記式（３）に示した“ΔＥ”を通じて、抵抗層２００における抵抗の信号変化ΔＲ2が分かり、この抵抗の信号変化を通じて使用者が印加した力を測定することができる。ここで、“ｒ”は、“Ｒ2/Ｒ1”である。
【００４６】
（実施例２）
本発明であるメンブレン構造を有する触覚センサーは、図４に示したように構成することもできる。前記実施例１の構成との相異点は、所定の位置が穿孔された第２高分子層１２０が伝導層３００と連結されたところである。そして、第２高分子層１２０に支持層５００を連結し凹部１５０が形成されて、凹部によってメンブレン構造１１２が形成される。
【００４７】
本実施例は、支持層５００によって抵抗層２００が外部の汚染物質に露出される心配がなく、別途に保護層４００を備える必要がない。
本実施例の触覚センサーを構成する第１高分子層１１０、第２高分子層１２０、抵抗層２００、伝導層３００、凹部１５０に充填される弾性体１５２及び信号処理部などの構造、特性及び材質などは、前述の実施例１の場合と同様である。
【００４８】
＜触覚センサーの製作方法＞
図５〜１１は、本発明によるメンブレン構造を有する触覚センサーの製作過程による状態を示したものである。
【００４９】
まず、第１高分子層１１０に伝導層３００を成層する（段階Ｓ１００）。この場合、図６に示したように、第１高分子層１１０の一部が現れるように伝導層３００を成層する。ここで、伝導層３００が成層されない第１高分子層１１０の一部がセンシング領域となる。伝導層３００は、抵抗層２００における抵抗の信号変化を抽出するための信号線が備えられる領域であり、金属をメッキしたり、あるいは金属性ペースト（例えばシルバーペースト）を印刷する方法などで成層することができる。
【００５０】
次に、抵抗層２００を形成する（段階Ｓ２００）。図７に示したように、抵抗層２００は、第１高分子層１１０の中に伝導層３００が成層されていない領域に形成される。このとき、抵抗層２００の厚みは、伝導層３００の厚みより厚く、抵抗層２００の上部直径は下部直径より大きくて伝導層３００の一部を覆う形状である。よって、このような抵抗層２００の側断面は“Ｔ”型の形状となる。抵抗層２００の形成段階Ｓ２００は、スクリーン印刷法によることが望ましい。
【００５１】
その次に、第１高分子層１１０又は伝導層３００に、第２高分子層１２０を接着しメンブレン構造を形成する（段階Ｓ３００）。図８（ａ）は、第２高分子層１２０を第１高分子層１１０に接着した状態であり、図８（ｂ）は、第２高分子層１２０を伝導層３００に接着した状態を示したものである。図８（ａ）及び（ｂ）に示したように、第２高分子層１２０は、所定の位置が穿孔された状態となっており、穿孔された部分は触覚センサーの凹部１５０となる領域である。凹部１５０によってメンブレン構造が形成される。第２高分子層１２０は、両面テープ、熱接着テープ、又は、接着剤などからなる第１接着層１１５によって接着される。
【００５２】
次に、図９（ａ）及び（ｂ）に示したように、第２高分子層１２０に支持層５００を形成する（段階Ｓ４００）。支持層５００は、第２接着層５０２を用いて第２高分子層１２０の下部に接着させる方法で形成することができる。第２接着層５０２も、両面テープ、熱接着テープ、又は、多様な接着剤を用いて形成することができる。
【００５３】
さらに、図１０に示したように、抵抗層２００と伝導層３００の上部に保護層４００を形成することができる（段階Ｓ５００）。使用者が印加する所定の力によって抵抗の信号変化が引き起こされるが、このときに抵抗層２００を外部の汚染物質から保護するためである。伝導層３００にも抵抗の信号変化を検出するための信号線が形成されるので、外部の汚染物質から保護する必要がある。それで、図８（ａ）及び図９（ａ）に示したような第１の実施例１の場合に、保護層４００を形成する。保護層４００は、スクリーン印刷法により、コーティングフィルム、ポリイミドフィルム、又は、ポリエステルフィルム等を用いて形成することができる。
【００５４】
また、図１１（ａ）及び（ｂ）に示したように、支持層５００を形成する場合には、センシング機能を担うメンブレン構造を外部の衝撃から保護するために、凹部１５０に第１高分子層１１０と第２高分子層１２０の剛性に比べて低い剛性を有する弾性体１５２を充填することができる。弾性体１５２ではシリコーン、又は、ポリウレタンを用いることができる。
【００５５】
＜変形例＞
信号処理部と抵抗層２００との等価回路の構成は、図３の場合だけでなく、 図１２に示したように構成することもできる。この場合、抵抗層２００における抵抗変化を検出するための信号出力部の出力電圧の変化量をΔＴとすると、このΔＴを求める数式は次の通りである。
【００５６】
【数６】
2010002407.tif 000008
【００５７】
また、高分子層１００に凹部１５０を形成せず、下部に支持層５００を備えない場合、本発明は、温度センサーとして活用可能である。抵抗層２００の伝導性粒子、即ち、炭素分子は温度によって膨脹、又は収縮するから、抵抗の信号変化が誘発される。従って、温度センサーとしての活用が可能である。
【００５８】
たとえ、本発明が上記の望ましい実施例について説明されたとしても、発明の要旨と範囲から外れることなく、多様な修正や変形をすることができる。従って、添付した特許請求の範囲には、本発明の要旨に属する限り、このような修正や変形が含まれる。
【００５９】
本明細書で添付する次の図面は、本明細書の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明と共に本発明の技術思想を更に理解させる役割をするのであるので、本発明をそのような図面に記載した事項のみに限定して解釈してはいけない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明によるメンブレン構造を有する触覚センサーの第１の実施例の側断面図。
【図２】本発明によるメンブレン構造に所定の力が作用した状態図。
【図３】本発明による信号処理部と抵抗層の第１の等価回路図。
【図４】本発明によるメンブレン構造を有する触覚センサーの第２の実施例の側断面図。
【図５】本発明によるメンブレン構造を有する触覚センサーの製作方法による各段階の工程状態図。
【図６】本発明によるメンブレン構造を有する触覚センサーの製作方法による各段階の工程状態図。
【図７】本発明によるメンブレン構造を有する触覚センサーの製作方法による各段階の工程状態図。
【図８】本発明によるメンブレン構造を有する触覚センサーの製作方法による各段階の工程状態図。
【図９】本発明によるメンブレン構造を有する触覚センサーの製作方法による各段階の工程状態図。
【図１０】本発明によるメンブレン構造を有する触覚センサーの製作方法による各段階の工程状態図。
【図１１】本発明によるメンブレン構造を有する触覚センサーの製作方法による各段階の工程状態図。
【図１２】本発明による信号処理部と抵抗層の第２の等価回路図。
【符号の説明】
【００６１】
１００   高分子層
１１０   第１高分子層
１１２   メンブレン
１１５   第１接着層
１２０   第２高分子層
１５０   凹部
１５２   弾性体
２００   抵抗層
３００   伝導層
４００   保護層
５００   支持層
５０２   第２接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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