Japan / MURATA MANUFACTURING CO., LTD.
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高透明度有機圧電フィルムを用いたセンサデバイスの開発について

2011年9月21日

株式会社村田製作所
代表取締役社長 村田 恒夫

要旨

株式会社村田製作所は、高透明度有機圧電フィルムを用いたセンサデバイスを開発しました。このフィルムは (1) 圧電出力定数*1が大きい、 (2) 透明度が高い (光線透過率98%以上[内部ヘイズ測定による]) 、 (3) 焦電性*2を持たないという特徴を持ち、ねじりを検出することも可能なことから、様々なヒューマンマシンインターフェースへの応用が期待されます。

今回はこの圧電フィルムを用いて、曲げやねじりでテレビをコントロールするリーフグリップリモコンと、押圧力を検知できる押圧検知付きタッチパネル「タッチプレッシャーパッド」を応用デバイスとして開発しました。

背景

スマートフォンやタブレットPC、ポータブルゲーム機の普及に伴い、新しいヒューマンマシンインターフェースの要望が高まっています。従来の圧電フィルムは、焦電性を持つため温度と曲げ・ねじりを分離して検知できないという課題がありました。当社では、関西大学様と三井化学様との共同研究で、焦電性を持たず透明度の高い圧電体を開発しました。

応用デバイスについて

リーフグリップリモコン

圧電フィルムを用いたリーフグリップリモコン (サンプル)

圧電フィルムを用いたリーフグリップリモコン (サンプル)

曲げ検知用圧電フィルムとねじり検知用圧電フィルムを使用することにより、プレートの曲げねじりで操作する新感覚のコントローラです。また、光を受けると電子を放出する色素を使い、光を電気に変換する光電池を搭載し、バッテリーレスを実現しました。

使用例

プレートを曲げたりねじったりすることで、テレビの操作が可能です。

プレートを曲げたりねじったりすることで、テレビの操作が可能です。

しくみ

しくみ

押圧検知付きタッチパネル「タッチプレッシャーパッド」

圧電フィルムを用いたタッチプレッシャーパッド (サンプル)

圧電フィルムを用いたタッチプレッシャーパッド (サンプル)

圧電フィルムは焦電性を持たないため、指で触れただけでは電圧が発生しません。そのためより精度が高い検知が可能です。また、左右上下方向の指の動きだけでなく、押圧力 (どれだけ強く押したか) も検知することができます。

使用例

タッチパネルを押すことで、拡大表示をすることができます。強く押せば速く拡大し、弱く押せばゆっくりと拡大するということも可能です。

タッチパネルを押すことで、拡大表示をすることができます。強く押せば速く拡大し、弱く押せばゆっくりと拡大するということも可能です。

しくみ

しくみ

なお、これらのデバイスは、2011年10月4日〜8日に千葉県幕張メッセで開催されるCEATEC JAPAN 2011にて展示およびデモンストレーションを行います。

用語説明

*1 圧電出力定数: 圧電歪定数を誘電率で除した値で、センサの感度の指標として用いられる。この定数が大きいほど感度はよい
*2 焦電性: 温度変化によって誘電体の表面電荷が変化すること。焦電素子を用いることで、温度変化を検知することができる

用途

  • 変位センサ (曲げ、ねじり等を検出するためのセンサ)
  • タッチパネル

電気的性能

圧電出力定数 (g31換算) : 180×10-3Vm/N
比誘電率: 2.5

サンプル出荷

変位センサ: 2012年春頃からサンプル出荷予定
※光電池の実用化の時期は未定
タッチパネル: 2012年秋頃からサンプル出荷予定

特許関係

材料、応用デバイスなどに関して約30件の特許出願中

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広報部企業広報課
TEL: 075-955-6786/FAX: 075-955-6526

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