JP2018189583A - Pressure sensor device - Google Patents
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Abstract
【課題】感圧体を介して電気的に接続される一対の電極の一方が他方に及ぼす寸法自由度の制約を緩和でき、電極における電圧降下を抑制できるとともに、圧力を精度良く検出できる圧力センサ装置を提供する。【解決手段】圧力センサ装置は、基板と、マトリクス状に設けられた複数のトランジスタと、トランジスタのそれぞれに電気的に接続された複数の第1電極、第2電極と、第1電極及び第2電極上に設けられた感圧体と、を備える。トランジスタは、第1方向に延びる第1ラインに電気的に接続される第1端子と、第1端子と隣り合い且つ第1電極に電気的に接続される第2端子と、第1端子と第2端子との間に設けられる半導体層と、半導体層に絶縁層を介して対向し且つ第1方向に交差する第2方向に延びる第2ラインに電気的に接続されるゲート端子と、を有する。第2電極は、第2方向で隣り合う第1電極の間を第1ラインに沿って通過する複数の線状部分からなる。【選択図】図3A pressure sensor capable of relaxing a restriction on dimensional freedom exerted on one of a pair of electrodes electrically connected via a pressure-sensitive body, suppressing a voltage drop at the electrode, and detecting pressure with high accuracy. Providing equipment. A pressure sensor device includes a substrate, a plurality of transistors provided in a matrix, a plurality of first electrodes, a second electrode, a first electrode, and a second electrode electrically connected to each of the transistors. A pressure-sensitive body provided on the electrode. The transistor includes a first terminal electrically connected to a first line extending in the first direction, a second terminal adjacent to the first terminal and electrically connected to the first electrode, a first terminal, and a first terminal A semiconductor layer provided between the two terminals, and a gate terminal facing the semiconductor layer via an insulating layer and electrically connected to a second line extending in a second direction intersecting the first direction. . The second electrode includes a plurality of linear portions that pass along the first line between the first electrodes adjacent in the second direction. [Selection] Figure 3
Description
本開示の実施形態は、感圧体を利用した圧力センサ装置に関する。 Embodiments of the present disclosure relate to a pressure sensor device using a pressure sensitive body.
従来、感圧体を利用した圧力センサ装置が知られている。感圧体とは、加えられる圧力に応じて、電気抵抗または静電容量などの電気特性が変化するよう構成された部材である。このような感圧体を利用した圧力センサ装置は、例えば感圧体の電気抵抗に基づき感圧体に加えられた圧力の値や分布を算出することができる。 Conventionally, a pressure sensor device using a pressure sensitive body is known. A pressure-sensitive body is a member configured to change electrical characteristics such as electrical resistance or capacitance according to applied pressure. A pressure sensor device using such a pressure sensitive body can calculate the value and distribution of the pressure applied to the pressure sensitive body based on the electrical resistance of the pressure sensitive body, for example.
上述のような感圧体を備える圧力センサ装置は、従来から種々提案されている。例えば特許文献1には、基板と、基板上にマトリクス状に設けられた有機TFT(Organic Thin Film Transistor)と、各有機TFTのドレイン電極に対応して設けられた複数の通電部分を有する共通電極と、ドレイン電極と共通電極の通電部分との間のそれぞれに設けられた複数の感圧体と、を備える圧力センサ装置が開示されている。この圧力センサ装置では、ある感圧体に圧力が加わった場合に、有機TFTのソース電極と共通電極との間に、有機半導体、ドレイン電極及び感圧体を介して電流が流れる。この際、感圧体に加わった圧力に応じて電流の値が変化することで、圧力の値を算出することができる。 Various pressure sensor devices including the pressure sensitive body as described above have been conventionally proposed. For example, Patent Document 1 discloses a common electrode having a substrate, an organic TFT (Organic Thin Film Transistor) provided in a matrix on the substrate, and a plurality of current-carrying portions provided corresponding to the drain electrodes of the organic TFTs. And a plurality of pressure-sensitive bodies provided between the drain electrode and the current-carrying portion of the common electrode, respectively, is disclosed. In this pressure sensor device, when a pressure is applied to a certain pressure sensitive body, a current flows between the source electrode and the common electrode of the organic TFT via the organic semiconductor, the drain electrode, and the pressure sensitive body. At this time, the value of the pressure can be calculated by changing the value of the current in accordance with the pressure applied to the pressure sensitive body.
特許文献1にかかる圧力センサ装置では、共通電極が、ドレイン電極に対応して設けられた通電部分と、通電部分に電気的に接続して圧力センサ装置の外縁側へ延びる配線部分と、を有する。そのため、共通電極のサイズおよび形状によって、周辺の要素、特にドレイン電極の寸法自由度が制約される。 In the pressure sensor device according to Patent Document 1, the common electrode includes an energization portion provided corresponding to the drain electrode, and a wiring portion that is electrically connected to the energization portion and extends to the outer edge side of the pressure sensor device. . Therefore, the size and shape of the common electrode limit the dimensional freedom of peripheral elements, particularly the drain electrode.
本開示の実施形態は、上記の点を考慮してなされたものであり、圧力を検出する際に感圧体を介して電気的に接続される一対の電極の一方が他方に及ぼす寸法自由度の制約を緩和でき、しかも電極における電圧降下を抑制できるとともに、加えられた圧力を精度良く検出できる圧力センサ装置を提供することを目的とする。 The embodiment of the present disclosure has been made in consideration of the above points, and the degree of dimensional freedom that one of a pair of electrodes electrically connected via a pressure-sensitive body exerts on the other when detecting pressure. It is an object of the present invention to provide a pressure sensor device that can alleviate the above-described restrictions and can suppress a voltage drop at an electrode and can accurately detect an applied pressure.
本開示の一実施形態は、基板と、前記基板上に第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向に沿ってマトリクス状に設けられた複数のトランジスタと、前記複数のトランジスタの配列に対応したマトリクス状に設けられ、前記トランジスタのそれぞれに電気的に接続された複数の第1電極と、前記第1電極と同じ階層に設けられた第2電極と、前記第1電極及び前記第2電極上に設けられた感圧体と、を備え、前記感圧体を介して前記第1電極と前記第2電極との間に流れる電流に応じて、前記感圧体に加えられた圧力の値を検出するようになっており、前記トランジスタは、前記第1方向に延びる第1ラインに電気的に接続される第1端子と、前記第1端子と隣り合い且つ前記第1電極に電気的に接続される第2端子と、前記第1端子と前記第2端子との間に設けられる半導体層と、前記半導体層に絶縁層を介して対向し且つ前記第2方向に延びる第2ラインに電気的に接続されるゲート端子と、を有し、前記第2電極は、前記第2方向で隣り合う前記第1電極の間を前記第1ラインに沿って通過する複数の線状部分からなる、圧力センサ装置、である。 One embodiment of the present disclosure includes a substrate, a plurality of transistors provided in a matrix shape along a first direction and a second direction intersecting the first direction on the substrate, and an array of the plurality of transistors. A plurality of first electrodes provided in a corresponding matrix and electrically connected to each of the transistors, a second electrode provided on the same level as the first electrode, the first electrode, and the second electrode A pressure-sensitive body provided on the electrode, and a pressure applied to the pressure-sensitive body in accordance with a current flowing between the first electrode and the second electrode via the pressure-sensitive body. A first terminal electrically connected to a first line extending in the first direction; and adjacent to the first terminal and electrically connected to the first electrode. A second terminal connected to the first terminal; A semiconductor layer provided between the second terminal and a gate terminal facing the semiconductor layer via an insulating layer and electrically connected to a second line extending in the second direction; The second electrode is a pressure sensor device including a plurality of linear portions passing along the first line between the first electrodes adjacent in the second direction.
本開示の一実施形態にかかる圧力センサ装置において、前記感圧体は、複数の前記第1電極及び前記第2電極に跨がるように前記第1電極及び前記第2電極上に設けられていてもよい。 In the pressure sensor device according to an embodiment of the present disclosure, the pressure-sensitive body is provided on the first electrode and the second electrode so as to straddle the plurality of the first electrode and the second electrode. May be.
また本開示の一実施形態にかかる圧力センサ装置において、前記感圧体は、複数の前記第1電極のそれぞれに対応して複数設けられていてもよい。 In the pressure sensor device according to an embodiment of the present disclosure, a plurality of the pressure sensitive bodies may be provided corresponding to each of the plurality of first electrodes.
また本開示の一実施形態にかかる圧力センサ装置において、前記第1ラインと前記第2電極は、異なる階層に設けられていてもよい。 In the pressure sensor device according to the embodiment of the present disclosure, the first line and the second electrode may be provided in different layers.
また本開示の一実施形態にかかる圧力センサ装置において、前記第1ライン、前記第1電極及び前記第2電極は、同じ階層に設けられていてもよい。 In the pressure sensor device according to the embodiment of the present disclosure, the first line, the first electrode, and the second electrode may be provided in the same layer.
本開示の実施形態によれば、圧力を検出する際に感圧体を介して電気的に接続される一対の電極の一方が他方に及ぼす寸法自由度の制約を緩和でき、しかも電極における電圧降下を抑制できるとともに、加えられた圧力を精度良く検出できる。 According to the embodiment of the present disclosure, it is possible to relax the restriction of dimensional freedom exerted on one of a pair of electrodes electrically connected via a pressure-sensitive body when detecting pressure, and the voltage drop at the electrode And the applied pressure can be detected with high accuracy.
以下、本開示の一実施形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また本明細書において、「基板」、「シート」、「フィルム」などの用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。 Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual ones. Further, in this specification, terms such as “substrate”, “sheet”, and “film” are not distinguished from each other only based on the difference in names. For example, the “substrate” is a concept including a member that can be called a sheet or a film. Furthermore, as used in this specification, the shape and geometric conditions and the degree thereof are specified, for example, terms such as “orthogonal”, length and angle values, etc. are not limited to strict meaning and are similar. The interpretation should include the extent to which the functions of can be expected.
(圧力センサ装置)
まず、図1を参照して圧力センサ装置10全体について説明する。図1に示す実施形態にかかる圧力センサ装置10は、感圧体40を有するセンサ基板20と、ケーブル45を介してセンサ基板20に電気的に接続された制御部50と、を備えている。制御部50は、感圧体40の電気抵抗または静電容量などの電気特性に関する情報が得られるようセンサ基板20に電気的に接続されている。制御部50は、演算装置及び記憶媒体を含む。演算装置は、例えばCPUである。記憶媒体は、例えばROMやRAMなどのメモリーである。
(Pressure sensor device)
First, the entire
圧力センサ装置10の用途は特には限られないが、例えば用途の1つとして、圧力センサ装置10をベッドなどの人体の荷重を受ける器具に組み込んで使用することが考えられる。
Although the use of the
(センサ基板)
次に図1乃至図6を参照して、センサ基板20について説明する。図2は、感圧体40が便宜的に省略された状態のセンサ基板20を示す平面図である。また図3は、図2の拡大図であって、センサ基板20に設けられる後述する第1電極24及び第2電極25を示した図であり、第1電極24及び第2電極25には便宜的にドットを付している。図4は、図3のIV−IV線に沿う断面図、図5は、図3のV−V線に沿う断面図、図6は、図4の拡大図である。
(Sensor board)
Next, the
図1乃至6に示すように、センサ基板20は、シート状の基板21と、基板21上に第1方向D1および第1方向に交差する第2方向D2に沿ってマトリクス状に設けられた複数のトランジスタ30と、トランジスタ30の配列に対応したマトリクス状に設けられ、トランジスタ30のそれぞれに電気的に接続された複数の第1電極24と、第1電極24と同じ階層に設けられた第2電極25と、外側を向く第1面40aおよび基板21側を向く第2面40bを含むシート状の感圧体40と、を有している。なお、本例において、第1方向D1及び第2方向D2はトランジスタの配列方向を示しており、第1方向D1及び第2方向D2は互いに直交している。
As shown in FIGS. 1 to 6, the
基板21は、可撓性を有するフレキシブル基板であるが、その材料は特に限られることはなく、例えば可撓性を有しないリジット基板であってもよい。図示の例では、基板21上に平坦化層22が積層されている。平坦化層22は硬化性樹脂を含む層であり、この平坦化層22を設けることで基板21に凹凸があっても表面を平坦化できる。これにより、平坦化層22の表面に形成されるトランジスタ30の断線などの欠陥を未然に防ぐことができる。また本例では、図1及び図2に示すように、基板21が、第1方向D1に沿って延びる一対の第1辺22aと、第2方向D2に沿って延びる一対の第2辺22bと、を含む矩形状の外形を有している。
The
トランジスタ30は、図6に示すように、平坦化層22を介して基板21上に設けられる第1端子31と、平坦化層22を介して基板21上に設けられ且つ第1端子31と隣り合う第2端子32と、第1端子31と第2端子32との間に設けられ且つ第1端子31及び第2端子32のそれぞれに接する半導体層35と、半導体層35、第1端子31及び第2端子32を覆うよう平坦化層22上に設けられたゲート絶縁層34を介して半導体層35に対向するゲート端子33と、を有している。第1端子31および第2端子32は、ゲート端子33との間の電圧に応じて、一方がいわゆるソース端子として機能し、他方がいわゆるドレイン端子として機能する。また、ゲート端子33およびゲート絶縁層34を覆うように絶縁層36が設けられている。
As shown in FIG. 6, the
第1端子31、第2端子32、ゲート端子33、ゲート絶縁層34や絶縁層36を構成する材料としては、トランジスタにおいて用いられる公知の材料が用いられる。例えば、特開2010−79196号公報において開示されている材料を用いることができる。
As materials for forming the
半導体層35を構成する材料としては、無機半導体材料または有機半導体材料のいずれが用いられてもよいが、好ましくは有機半導体材料が用いられる。有機半導体材料は一般に、無機半導体材料に比べて低い温度で基板上に形成され得る。このため、トランジスタ30を支持する基板21を構成する材料として、可撓性を有するプラスチックなどの材料を利用することができる。このことにより、機械的衝撃に対する安定性を有し、かつ軽量なトランジスタシートを提供することが可能となる。また、印刷法等の塗布プロセスを用いて有機半導体材料を基板21上に形成することができるので、無機半導体材料が用いられる場合に比べて、多数の有機トランジスタを基板21上に効率的に形成することが可能となる。このため、トランジスタシートの製造コストを低くすることができる可能性がある。
As a material constituting the
有機半導体材料としては、ペンタセン等の低分子有機半導体材料や、ポリピロール類等の高分子有機半導体材料が用いられ得る。より具体的には、特開2013−21190号公報において開示されている低分子有機半導体材料や高分子有機半導体材料を用いることができる。ここで「低分子有機半導体材料」とは、例えば、分子量が10000未満の有機半導体材料を意味している。また「高分子有機半導体材料」とは、例えば、分子量が10000以上の有機半導体材料を意味している。 As the organic semiconductor material, a low molecular organic semiconductor material such as pentacene or a high molecular organic semiconductor material such as polypyrrole can be used. More specifically, a low molecular organic semiconductor material or a high molecular organic semiconductor material disclosed in JP2013-21190A can be used. Here, the “low molecular organic semiconductor material” means, for example, an organic semiconductor material having a molecular weight of less than 10,000. The “polymeric organic semiconductor material” means, for example, an organic semiconductor material having a molecular weight of 10,000 or more.
なお図4乃至図6においては、トランジスタ30がいわゆるトップゲート型となっている例を示した。しかしながら、トランジスタ30のタイプがトップゲート型に限られることはない。
4 to 6 show examples in which the
次にトランジスタ30に電気的に接続される配線について説明する。図1および図2において、符号Y1〜Ynが付された点線は、第1方向D1に延び、第1方向D1に沿って並ぶ複数のトランジスタ30の第1端子31に電気的に接続される複数の第1ラインを示している。例えば第1ラインY1は、図1および図2の紙面において最も左側に位置付けられ、第1方向D1に沿って並ぶ複数のトランジスタ30の第1端子31に電気的に接続されている。第1ラインY1〜Ynは、各トランジスタ30を介して感圧体40の電気特性の変化を制御部50に伝達するために設けられている。また本例における第1ラインY1〜Ynは、第1端子31と同じ階層に設けられている。第1ラインY1〜Ynは、信号線、データライン、ビットラインなどとも称されるラインである。なお、以下において、第1ラインY1〜Ynに共通する事項を説明する際には、第1ラインY1〜Ynを第1ラインYと記す場合がある。
Next, a wiring electrically connected to the
また符号X1〜Xmが付された点線は、各トランジスタ30を順にオン状態にするための制御信号を伝達するために設けられた第2ラインを表している。第2ラインX1〜Xmはそれぞれ、第2方向D2に延び、第2方向D2に沿って並ぶ複数のトランジスタ30のゲート端子33に電気的に接続されている。例えば第2ラインX1は、図1および図2の紙面において最も下側に位置付けられ、第2方向D2に沿って並ぶ複数のトランジスタ30のゲート端子33に電気的に接続されている。このため、例えばトランジスタ30がP型である場合、トランジスタ30の第1端子31または第2端子32に対するゲート端子33の電圧が負になるように第2ラインX1に電圧を印加することにより、第2ラインX1に接続された複数のトランジスタ30を同時にオン状態にすることができる。また本例における第2ラインX1〜Xnは、ゲート端子33と同じ階層に設けられている。第2ラインX1〜Xmは、走査線、スキャンライン、ワードラインなどとも称されるラインである。なお、以下において、第2ラインX1〜Xnに共通する事項を説明する際には、第2ラインX1〜Xnを第1ラインXと記す場合がある。
Dotted lines to which reference numerals X1 to Xm are attached represent a second line provided for transmitting a control signal for sequentially turning on each
図1および図2に示すように、第1ラインY1〜Ynおよび第2ラインX1〜Xmはそれぞれ、対応する基板21上に設けられた端子部28に接続されている。また上述のケーブル45も、対応する端子部28に接続され、端子部28を制御部50に電気的に接続する。端子部28は、基板21の各外縁に沿って第1方向D1及び第2方向D2に並ぶように配置されている。図1においては、説明の便宜上、図面において左側に位置する第1辺22aに沿って並ぶ複数の端子部28のみにケーブル45が接続されているが、他の辺に沿って並ぶ複数の端子部28にも同様のケーブルが接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first lines Y <b> 1 to Yn and the second lines X <b> 1 to Xm are each connected to a
次に絶縁層36上に設けられる第1電極24及び第2電極25について説明する。図6に示すように、まず、第1電極24は、絶縁層36の一部に形成された貫通孔36a内及びゲート絶縁層34の一部に形成され貫通孔36aに連通する貫通孔34a内に設けられた導電性を有する接続部37及び接続部38を介して第2端子32に電気的に接続されている。図4乃至6に示す例においては、貫通孔36a及び貫通孔34aが第2端子32上に形成されており、これら貫通孔36a,34aを介して第2端子32と第1電極24とが電気的に接続している。そして図3に示すように、第1電極24は、平面視形状が四角形状となっている。ここで、図2に示すように、第1電極24は、複数のトランジスタ30の各第2端子32に電気的に接続されるため、トランジスタ30のマトリクス状の配列に対応したマトリクス状に設けられることになる。なお、本例においては、第1電極24と接続部37とが同時に形成されて一体となった例が示されている。
Next, the
次いで、本実施形態における第2電極25は、図2および図3に示すように、第2方向D2で隣り合う第1電極24の間に位置するように形成されている。詳しくは、図2および図3に示す第2電極25は、第2方向D2で隣り合う第1電極24の間を通過する複数の第1線状部分25Aからなる。第2電極25は、複数の第1線状部分25Aを互いに電気的に接続させ、図示しない配線を介して電源又はグランド配線に電気的に接続させている。第2電極25が電源に電気的に接続される場合、当該電源から制御部50に向けて感圧体40を介して電流を通流させることが可能となる。一方、第2電極25がグランド配線に電気的に接続される場合には、制御部50からグランド配線に向けて感圧体40を介して電流を通流させることが可能となる。また本実施形態における第2電極25は、第1ラインY及び第2ラインXとは異なる階層に設けられている。
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, the
第1電極24および第2電極25を構成する材料は、例えば導電性炭素材料であってもよい。このような導電性炭素材料としては、グラファイト構造またはそれに類似する構造を有するもの、例えばカーボンブラックなどを用いることができる。
The material constituting the
次に感圧体40について説明する。図1、図4および図5に示すように、感圧体40はシート状に形成されており、複数の第1電極24及び第2電極25に跨がるように第1電極24及び第2電極25上に設けられている。感圧体40は、感圧体40に加えられる圧力に応じて電気抵抗または静電容量が変化する部材である。感圧体40は、例えば、感圧体に加えられる圧力に応じて電気抵抗が変化するよう構成された、いわゆる感圧導電体である。感圧導電体は、例えば、シリコーンゴムなどのゴムと、ゴムに添加されたカーボンなどの導電性を有する複数の粒子と、を含んでいる。感圧体40に圧力が加えられた際には、感圧体40が変形して第1電極24及び第2電極25に接触し得る。このような接触が生じた場合、第1電極24と第2電極25との間に感圧体40を介して電流が流れる。このように流れる電流の値は、感圧体40への圧力の大きさに応じて感圧体40の電気特性が変化することで変化する。これにより、圧力センサ装置10は、感圧体40に加えられた圧力の値を測定することが可能となっている。
Next, the pressure
また図4に示すように、本実施形態では、センサ基板20と感圧体40との間に支持部60が設けられている。基板21の法線方向における支持部60の一端は、センサ基板20に接しており、支持部60の他端は、感圧体40に接している。基板21の法線方向における支持部60の寸法は、感圧体40に圧力が加えられていないときに感圧体40が第1電極24および第2電極25に接触しないように定められている。このため、感圧体40に圧力が加えられていない場合に第1電極24と第2電極25との間に電流が流れることを抑制することができる。また、基板21の法線方向における支持部60の寸法は、感圧体40に圧力が加えられているときに感圧体40が第1電極24及び第2電極25に接触するように定められている。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, a
支持部60は、例えば接着剤を含む。接着剤は、無機材料を含む無機系接着剤であってもよく、有機材料を含む有機系接着剤であってもよい。接着剤の例としては、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤などを挙げることができる。
The
(圧力センサ装置の動作)
次に、圧力センサ装置10の動作について説明する。
(Operation of pressure sensor device)
Next, the operation of the
まず、外部の物体からの圧力が圧力センサ装置10に加えられていない時の圧力センサ装置10の動作について説明する。上述のように、圧力センサ装置10は、感圧体40とセンサ基板20との間に位置する支持部60を備える。このため、外部の物体からの圧力が圧力センサ装置10に加えられていない時に感圧体40と第1電極24との間に適切な隙間を生成することができる。この結果、外部の物体からの圧力が圧力センサ装置10に加えられていない時には、第1電極24及び第2電極25に電流が全く又はほとんど流れないようになる。
First, the operation of the
次に、外部の物体からの圧力が圧力センサ装置10に加えられている時の圧力センサ装置10の動作について説明する。外部の物体からの圧力が圧力センサ装置10に加えられると、感圧体40がセンサ基板20側へ押圧される。これにより、感圧体40が第1電極24及び第2電極25に接触することができる。感圧体40が第1電極24及び第2電極25に接触すると、感圧体40を介して第1電極24と第2電極25との間に電流が流れる。この際、電流は、感圧体40への圧力の大きさに応じて感圧体40の電気特性が変化することで、その値が変化する。これにより、圧力センサ装置10は、感圧体40に加えられた圧力の値を測定することが可能となる。
Next, the operation of the
上述のように感圧体40を介して第1電極24と第2電極25との間に電流が流れる際、本実施形態では、第2電極25が、第2方向D2で隣り合う第1電極24の間に位置するため、隣り合う第1電極24のうちの一方から他方へ感圧体40を介して電流が流れることが抑制される。すなわち、隣り合う第1電極24のうちの一方から他方へ感圧体40を介して流れようとする電流は、途中で第2電極25に流れるため、一方の第1電極24から他方の第1電極24への電流の通流が抑制される。これにより、隣り合う第1電極24の間での電流の通流により生じ得る検出感度の低下を抑制することが可能となる。
As described above, when current flows between the
また本実施形態では、感圧体40が複数の第1電極24及び第2電極25に跨がるように第1電極24及び第2電極25上に設けられるため、第1電極24と第2電極25との間のそれぞれに感圧体が設けられる場合に比較して、製造に手間がかからず構造も簡易となる。ここで、隣り合う第1電極24の一方から他方への電流の流れ込みによる検出感度への影響は、感圧体40が複数の第1電極24及び第2電極25に跨がるように設けられる場合に生じ得るが、本実施形態においては、このような問題が、第2電極25が隣り合う第1電極24の間に位置する構造によって抑制されている。また本実施形態では、第2電極25が、第1ラインDが延びる第1方向D1に延びる第1線状部分25Aからなるため、第2電極25が周辺の要素、具体的には第1電極24に及ぼす寸法自由度の制約が緩和されるため、第1電極24を大型化することが可能となっている。
In the present embodiment, since the pressure
また第2電極25は、第1ラインDが延びる第1方向D1に延びる複数の第1線状部分25Aからなるため、同時にオン状態になる複数のトランジスタ30に流れる電流が、1本の第2電極25に流れ込むことを防ぐことができる。このことにより、第2電極25において電圧降下が生じることも抑制することができる。
Further, since the
よって、本実施形態にかかる圧力センサ装置10よれば、圧力を検出する際に感圧体40を介して電気的に接続される一対の第1電極24及び第2電極25のうちの第2電極25が第1電極24に及ぼす寸法自由度の制約を緩和でき、しかも第1電極24及び第2電極25における電圧降下を抑制できるとともに、加えられた圧力を精度良く検出できる。
Therefore, according to the
なお、上述した実施形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。 Various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, modified examples will be described with reference to the drawings as necessary. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above-described embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as in the above-described embodiment, and are redundant. Description is omitted. Moreover, when it is clear that the operational effects obtained in the above-described embodiment can be obtained in the modified example, the description thereof may be omitted.
(変形例1)
まず、図7に示す変形例では、感圧体40が、複数の第1電極24のそれぞれに対応して複数設けられ、これら感圧体40はそれぞれ、第1電極24とこれに隣接する第2電極25の第1線状部分25Aとに跨がるように位置している。
(Modification 1)
First, in the modification shown in FIG. 7, a plurality of pressure
(変形例2)
次に、図8に示す変形例では、第1電極24、第2電極25及び第1ラインYが同じ階層に設けられている。また第1電極24及び第2電極25は、第1端子31及び第2端子32とも同じ階層に位置する。このような変形例によれば、導電性を有する要素をまとめて形成できるため、生産性を向上できる。
(Modification 2)
Next, in the modification shown in FIG. 8, the
(変形例3)
次に、図9に示す変形例では、トランジスタ30がボトムゲート型となっている。すなわち、変形例にかかるトランジスタ30は、平坦化層22を介して基板21上に設けられるゲート端子33と、ゲート端子33を覆うゲート絶縁層34上に設けられた第1端子31および第2端子32と、第1端子31と第2端子32との間に設けられ且つゲート絶縁層34を介してゲート端子33に対向した半導体層35と、を有している。このようにトランジスタ30の形式は特に限られるものではない。
(Modification 3)
Next, in the modification shown in FIG. 9, the
10…圧力センサ装置
20…センサ基板
21…基板
24…第1電極
25…第2電極
25A…第1線状部分
31…第1端子
32…第2端子
33…ゲート端子
34…ゲート絶縁層
35…半導体層
36…絶縁層
36a…貫通孔
40…感圧体
D1…第1方向
D2…第2方向
Y1〜Ym 第1ライン
X1〜Xm 第2ライン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基板上に第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向に沿ってマトリクス状に設けられた複数のトランジスタと、
前記複数のトランジスタの配列に対応したマトリクス状に設けられ、前記トランジスタのそれぞれに電気的に接続された複数の第1電極と、
前記第1電極と同じ階層に設けられた第2電極と、
前記第1電極及び前記第2電極上に設けられた感圧体と、を備え、
前記感圧体を介して前記第1電極と前記第2電極との間に流れる電流に応じて、前記感圧体に加えられた圧力の値を検出するようになっており、
前記トランジスタは、前記第1方向に延びる第1ラインに電気的に接続される第1端子と、前記第1端子と隣り合い且つ前記第1電極に電気的に接続される第2端子と、前記第1端子と前記第2端子との間に設けられる半導体層と、前記半導体層に絶縁層を介して対向し且つ前記第2方向に延びる第2ラインに電気的に接続されるゲート端子と、を有し、
前記第2電極は、前記第2方向で隣り合う前記第1電極の間を前記第1ラインに沿って通過する複数の線状部分からなる、圧力センサ装置。 A substrate,
A plurality of transistors provided in a matrix form on the substrate along a first direction and a second direction intersecting the first direction;
A plurality of first electrodes provided in a matrix corresponding to the arrangement of the plurality of transistors and electrically connected to each of the transistors;
A second electrode provided on the same level as the first electrode;
A pressure-sensitive body provided on the first electrode and the second electrode,
According to the current flowing between the first electrode and the second electrode through the pressure sensitive body, a value of pressure applied to the pressure sensitive body is detected,
The transistor includes a first terminal electrically connected to a first line extending in the first direction, a second terminal adjacent to the first terminal and electrically connected to the first electrode, A semiconductor layer provided between the first terminal and the second terminal; a gate terminal facing the semiconductor layer via an insulating layer and electrically connected to a second line extending in the second direction; Have
The said 2nd electrode is a pressure sensor apparatus which consists of a some linear part which passes along the said 1st line between the said 1st electrodes adjacent in the said 2nd direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017093945A JP2018189583A (en) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | Pressure sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2017093945A JP2018189583A (en) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | Pressure sensor device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018189583A true JP2018189583A (en) | 2018-11-29 |
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ID=64478733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017093945A Pending JP2018189583A (en) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | Pressure sensor device |
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| JP (1) | JP2018189583A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018189565A (en) * | 2017-05-09 | 2018-11-29 | 株式会社キーエンス | Image inspection device |
| JPWO2023145220A1 (en) * | 2022-01-25 | 2023-08-03 |
-
2017
- 2017-05-10 JP JP2017093945A patent/JP2018189583A/en active Pending
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