压电薄膜传感器(Picoleaf™)

村田制作所采用特有的压电技术研发的“Picoleaf”,是一款可进行高灵敏度按压检测的柔性薄型传感器。可节省安装空间,与以往的传感器相比,在薄型、组装性能及耐久性等方面实现了改良。
此外,“Picoleaf”使用的压电薄膜原料,是将从植物中提取的淀粉进行发酵制作成乳酸,并使其结合而成的聚乳酸。植物吸收大气中的二氧化碳合成淀粉,因此不会增加导致地球变暖的二氧化碳总量,是一种有助于实现碳中和的原料。

  • MEMS application guide

公司新闻稿

主要特点

  • 有助于实现设备纤薄化 : 即使组合显示器和触摸面板使用,也可节省空间。
  • 高灵敏度 : 只需一台传感器,即可实现大型显示器整面的按压检测。也可应用于1µm级的微小位移、无意识的肌肉震颤(1)、人手抓握动作的保持(2)、人体脉搏等体征信号的检测。
  • 非热释电性(3) : 因体温、日照、半导体等发热引起的灵敏度变动和干扰小。
  • 低功耗 : 传感器元件的功耗为零,驱动用放大器也可设计为低功耗电流(10uA左右)。
  • 柔性结构 : 可以弯曲粘贴在设计性较高的曲面设备上。
  • (1)手、头及脚等人体的一部分无意识产生的有节奏的颤动。
  • (2)紧握物体的状态。
  • (3)不因温度变化极化的物性。

使用示例

按压检测的应用

可利用按压检测特性作为UI传感器使用。
将Picoleaf设置在触控笔上,可以检测人手握持的状态。
不仅限于接触,还可通过检测人手的按压动作防止误动作。

按压检测的应用的主要图片

生物信号检测的应用

可利用压电薄膜传感器高灵敏度的特征,作为检测生物信号中的“脉搏和呼吸”的传感器使用。
以下为指尖检测脉搏的应用示例。

生物信号检测的应用的主要图片

在生物信号检测的研究活动中,与专业机构的人员共同实施研究,发表了以下学术论文。

国际学会

Pressure-based Detection of Heart and Respiratory Rates from Human Body Surface using a Biodegradable Piezoelectric Sensor
Ziqiang Xu, Akira Furui, Shumma Jomyo, Toshiki Sakagawa, Masanori Morita, Tsutomu Takai, Masamichi Ando, and Toshio Tsuji
Proceedings of 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’21), pp. 5415–5418, Virtual Conference due to COVID-19, Nov 1–5, 2021.

国际学术杂志

Beat-to-beat Estimation of Peripheral Arterial Stiffness from Local PWV for Quantitative Evaluation of Sympathetic Nervous System Activity
Ziqiang Xu, Toshiki Sakagawa, Akira Furui, Shumma Jomyo, Masanori Morita, Masamichi Ando, and Toshio Tsuji
IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Digital Object Identifier: 10.1109/TBME.2022.3154398, Date of publication: 25 February 2022 (SCI, IF=4.538)

国际学术杂志

Toward a Robust Estimation of Respiratory Rate using Cardiovascular Biomarkers_Robustness Analysis under Pain Stimulation
Ziqiang Xu, Toshiki Sakagawa, Akira Furui, Shumma Jomyo, Masanori Morita, Masamichi Ando, and Toshio Tsuji
IEEE Sensors Journal, doi: 10.1109/JSEN.2022.3165880. Date of publication: 08 April 2022

提供方式

现在可以下述方式提供评价用样品套件。
根据使用方法提供理想的规格以实现量产,详情请咨询。

说明 外观示意图 使用示例
传感器元件单体
粘贴在主基板的设计
传感器元件 + 配线
传感器位置与基板分离的设计
传感器元件 + 部件安装配线
传感器位置与基板分离,主基板上无安装部件面积的设计