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公開番号2025011615
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113831
出願日2023-07-11
発明の名称ストレッチャブルデバイス
出願人株式会社ジャパンディスプレイ
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01B 7/16 20060101AFI20250117BHJP(測定;試験)
要約【課題】ひずみゲージへのノイズの入力を防止するストレッチャブルデバイスを提供する。
【解決手段】ストレッチャブルデバイスは、複数のボディ部と、ボディ部同士を接続する複数のヒンジ部と、を有するストレッチャブル基板と、ストレッチャブル基板を挟む一対の伸縮性樹脂と、を備える。ストレッチャブル基板と伸縮性樹脂が重なる積層方向から視て、ストレッチャブルデバイスは、荷重を検出可能な検出領域と、非検出領域と、に区分けされる。複数のヒンジ部のうち1つ以上のヒンジ部は、ひずみゲージが設けられている検出用ヒンジ部である。積層方向から視て、検出用ヒンジ部の全てが検出領域と重なる。伸縮性樹脂は、積層方向から視て非検出領域と重なり、ストレッチャブル基板と接着される接着領域部と、積層方向から視て検出領域と重なり、ストレッチャブル基板と接着していない未接着領域部と、を有している。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数のボディ部と、前記ボディ部同士を接続する複数のヒンジ部と、を有するストレッチャブル基板と、
前記ストレッチャブル基板を挟む一対の伸縮性樹脂と、
を備えるストレッチャブルデバイスであり、
前記ストレッチャブル基板と前記伸縮性樹脂が重なる積層方向から視て、前記ストレッチャブルデバイスは、荷重を検出可能な検出領域と、非検出領域と、に区分けされ、
複数の前記ヒンジ部のうち１つ以上のヒンジ部は、ひずみゲージが設けられている検出用ヒンジ部であり、
前記積層方向から視て、前記検出用ヒンジ部の全てが前記検出領域と重なり、
前記伸縮性樹脂は、
前記積層方向から視て前記非検出領域と重なり、前記ストレッチャブル基板と接着される接着領域部と、
前記積層方向から視て前記検出領域と重なり、前記ストレッチャブル基板と接着していない未接着領域部と、
を有している
ストレッチャブルデバイス。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
複数の前記ボディ部のうち前記検出用ヒンジ部と接続するボディ部は、前記積層方向から視て前記検出領域と重なっている
請求項１に記載のストレッチャブルデバイス。
【請求項３】
前記未接着領域部には、前記伸縮性樹脂を貫通する穴が設けられている
請求項１又は請求項２に記載のストレッチャブルデバイス。
【請求項４】
前記伸縮性樹脂は、
前記ストレッチャブル基板と対向する対向面と、
前記対向面に対し反対方向を向く反対面を有し、
前記未接着領域部には、前記反対面の方に窪む凹面が設けられている
請求項１又は請求項２に記載のストレッチャブルデバイス。
【請求項５】
前記凹面には、粘性流体が配置されている
請求項４に記載のストレッチャブルデバイス。
【請求項６】
前記未接着領域部には、前記ストレッチャブル基板と当接する当接面が設けられている
請求項１又は請求項２に記載のストレッチャブルデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレッチャブルデバイスに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ストレッチャブルデバイスは、伸縮性及び可撓性に優れるストレッチャブル基板を有している。ストレッチャブル基板は、樹脂基材と、樹脂基材に沿って設けられたアレイ層と、を備える。ストレッチャブル基板は、マトリクス状に配置されたボディ部と、ボディ部同士を接続するヒンジ部と、を有している。特許文献１のヒンジ部は、複数の円弧部を有し、蛇行するミアンダ形状となっている。ストレッチャブル基板に対し、例えば引っ張り荷重が作用すると、ヒンジ部の円弧部が拡大する。この結果、ヒンジ部の両端に接続するボディ部同士が離隔し、ストレッチャブル基板が伸長する。また、ヒンジ部は、ボディ部から第１方向に延在する第１ヒンジ部と、第２方向に延在する第２ヒンジ部と、を有している。
【０００３】
また、ストレッチャブルデバイスは、ストレッチャブル基板を挟む一対の伸縮性樹脂を備えている。この一対の伸縮性樹脂は、ストレッチャブル基板と接着している。よって、ストレッチャブルデバイスに荷重が入力され、伸縮性樹脂が変形すると、伸縮性樹脂の変形に追従してストレッチャブル基板が変形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０-２０２２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ストレッチャブルデバイスに作用した荷重を検出するため、ヒンジ部にひずみゲージを設け、ヒンジ部のひずみ量（変形量）を検出することが検討されている。具体的には、第１ヒンジ部に設けたひずみゲージで第１方向の荷重を検出し、第２ヒンジ部に設けたひずみゲージで第２方向の荷重を検出することが検討されている。
【０００６】
ところで、例えばストレッチャブルデバイスに第１方向への引っ張り荷重が作用すると、伸縮性樹脂の各部位が第１方向に伸張する。よって、伸縮性樹脂と接着する第２ヒンジ部も第１方向に伸張する（歪む）。このように、第２ヒンジ部に設けられたひずみゲージは、本来検出しようとする方向（第２方向）と異なる方向（第１方向）の荷重（以下、ノイズと称する）を検出してしまう。このような理由から、ひずみゲージにノイズが入力されることを防止するストレッチャブルデバイスの開発が望まれている。
【０００７】
本発明は、ひずみゲージにノイズが入力されることを防止するストレッチャブルデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に係るストレッチャブルデバイスは、ストレッチャブル基板と、前記ストレッチャブル基板を挟む一対の伸縮性樹脂と、を備える。ストレッチャブル基板は、複数のボディ部と、前記ボディ部同士を接続する複数のヒンジ部と、を有する。前記ストレッチャブル基板と前記伸縮性樹脂が重なる積層方向から視て、前記ストレッチャブルデバイスは、荷重を検出可能な検出領域と、非検出領域と、に区分けされる。複数の前記ヒンジ部のうち１つ以上のヒンジ部は、ひずみゲージが設けられている検出用ヒンジ部である。前記積層方向から視て、前記検出用ヒンジ部の全てが前記検出領域と重なる。前記伸縮性樹脂は、前記積層方向から視て前記非検出領域と重なり、前記ストレッチャブル基板と接着される接着領域部と、前記積層方向から視て前記検出領域と重なり、前記ストレッチャブル基板と接着していない未接着領域部と、を有している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態１に係るストレッチャブルデバイスを平面視した図である。
図２は、実施形態１に係るストレッチャブルデバイスの断面を模式的に示した図であり、詳細には、図１のＩＩ－ＩＩ線及び図４のＩＩ－ＩＩ線に沿って切った断面図である。
図３は、実施形態１に係るストレッチャブルデバイスの断面を模式的に示した図であり、詳細には、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線及び図４のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿って切った断面図である。
図４は、実施形態１のストレッチャブル基板の一部を拡大した拡大図である。
図５は、実施形態１の第２ヒンジ部を拡大した拡大図である。
図６は、実施形態１の第２ヒンジ部に第２方向への引っ張り荷重が作用した場合の拡大図である。
図７は、実施形態１のボディ部に配置された荷重検出回路の各構成を模式化した平面図である。
図８は、実施形態１のホイートストンブリッジ回路を模式的に示した図である。
図９は、実施形態１のストレッチャブルデバイスに第２方向への引っ張り荷重が作用した場合の図である。
図１０は、実施形態１のストレッチャブルデバイスに第１方向への引っ張り荷重が作用した場合の図である。
図１１は、実施形態２のストレッチャブルデバイスを積層方向に切った断面図である。
図１２は、実施形態３のストレッチャブルデバイスを積層方向に切った断面図である。
図１３は、実施形態４のストレッチャブルデバイスを積層方向に切った断面図である。
図１４は、変形例１のストレッチャブルデバイスにおいて、検出領域とストレッチャブル基板との関係を示す平面図である。
図１５は、変形例２のストレッチャブルデバイスにおいて、検出領域とストレッチャブル基板との関係を示す平面図である。
図１６は、変形例３のストレッチャブルデバイスを平面視した図である。
図１７は、変形例３のストレッチャブルデバイスを積層方向に切った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示の発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を適宜省略することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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