JP6914816B2 - Pressure sensor - Google Patents
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Description
本発明は、圧力センサ、特に、感圧層と多数の電極としての薄膜トランジスタとを有する圧力センサに関する。 The present invention relates to a pressure sensor, particularly a pressure sensor having a pressure sensitive layer and a thin film transistor as a large number of electrodes.
圧力センサとして、感圧樹脂に多数の薄膜トランジスタを組み合わせたものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
感圧樹脂は、導電性粒子をシリコーンゴム等の絶縁樹脂内に分散させたものである。感圧樹脂では、圧力が加えられると、絶縁樹脂内において導電性粒子同士が接触することで、抵抗値が低下する。これにより、感圧樹脂に加えられた圧力を検知できる。
多数の薄膜トランジスタは、マトリクス状に配置されており、電極として機能する。この場合、圧力検出の高速化、低消費電力化が可能になる。
As a pressure sensor, a pressure sensor in which a large number of thin film transistors are combined is known (see, for example, Patent Document 1).
The pressure-sensitive resin is one in which conductive particles are dispersed in an insulating resin such as silicone rubber. In the pressure-sensitive resin, when pressure is applied, the conductive particles come into contact with each other in the insulating resin, so that the resistance value decreases. As a result, the pressure applied to the pressure-sensitive resin can be detected.
A large number of thin film transistors are arranged in a matrix and function as electrodes. In this case, pressure detection can be speeded up and power consumption can be reduced.
また、感圧層と複数の電極が所定の隙間を空けて対向配置された圧力センサも知られている。
一般的に、圧力センサは、感圧層の圧力測定範囲が狭いという問題を有している。具体的には、圧力−電気抵抗特性では、圧力が低い範囲では電気抵抗の変化割合は大きいが、圧力が高い範囲では電気抵抗の変化割合が小さい。その理由は、圧力が高くなっていっても、途中から感圧層と電極との接触面積は大きくならず、つまり接触抵抗が圧力に追従しないからである。この結果、圧力が大きな範囲では、感度が不足することで圧力を正確に測定できない。
Further, there is also known a pressure sensor in which a pressure sensitive layer and a plurality of electrodes are arranged so as to face each other with a predetermined gap.
Generally, the pressure sensor has a problem that the pressure measuring range of the pressure sensitive layer is narrow. Specifically, in the pressure-electric resistance characteristic, the rate of change in electrical resistance is large in the range of low pressure, but the rate of change in electrical resistance is small in the range of high pressure. The reason is that even if the pressure is high, the contact area between the pressure sensitive layer and the electrode does not increase from the middle, that is, the contact resistance does not follow the pressure. As a result, in a large pressure range, the pressure cannot be measured accurately due to insufficient sensitivity.
本発明の目的は、互いに隙間を空けて配置された電極を有する圧力センサにおいて、正確に測定できる圧力測定範囲を広くすることにある。 An object of the present invention is to widen the pressure measurement range that can be accurately measured in a pressure sensor having electrodes arranged so as to be spaced apart from each other.
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。 Hereinafter, a plurality of aspects will be described as means for solving the problem. These aspects can be arbitrarily combined as needed.
本発明の一見地に係る圧力センサは、曲面に沿って装着された状態で使用されるものであって、共通電極と、複数の個別電極と、複数の薄膜トランジスタと、第1個別感圧層と、第2個別感圧層とを備えている。
共通電極は、一面に広がって形成されている。
複数の個別電極は、共通電極に対向してマトリクス状に設けられている。
複数の薄膜トランジスタは、複数の個別電極に対応して複数の個別電極の共通電極と反対側に設けられ、1又は隣接する2以上が1つの個別電極に接続されている。
第1個別感圧層は、複数の個別電極のうちの第1電極の共通電極側の面に積層されている。
第2個別感圧層は、複数の個別電極のうちの第2電極の共通電極側の面に積層されている。
第1個別感圧層と共通電極との間の隙間は、第2個別感圧層と共通電極との隙間より短い。
第1個別感圧層は、第1部分と、第1部分より大面積であり第1部分の下に形成されて第1部分との境界付近に第1くびれ部を形成する第2部分とを有する。
The pressure sensor according to the viewpoint of the present invention is used in a state of being mounted along a curved surface, and includes a common electrode, a plurality of individual electrodes, a plurality of thin film transistors, and a first individual pressure-sensitive layer. , A second individual pressure sensitive layer is provided.
The common electrode is formed so as to spread over one surface.
The plurality of individual electrodes are provided in a matrix so as to face the common electrode.
The plurality of thin film transistors are provided on the opposite side of the common electrode of the plurality of individual electrodes corresponding to the plurality of individual electrodes, and one or two or more adjacent electrodes are connected to one individual electrode.
The first individual pressure-sensitive layer is laminated on the surface of the first individual electrode on the common electrode side of the plurality of individual electrodes.
The second individual pressure-sensitive layer is laminated on the surface of the second individual electrode on the common electrode side of the plurality of individual electrodes.
The gap between the first individual pressure sensitive layer and the common electrode is shorter than the gap between the second individual pressure sensitive layer and the common electrode.
The first individual pressure-sensitive layer has a first portion and a second portion having a larger area than the first portion and formed under the first portion to form a first constricted portion near the boundary with the first portion. Have.
この圧力センサでは、圧力が小さな場合は、第1個別感圧層のみが共通電極と接触する。これにより、第1電極を介して第1個別感圧層の抵抗変化(つまり、圧力)を正確に測定できる。
圧力が大きな場合は、第1個別感圧層に加えて第2個別感圧層が共通電極と接触する。これにより、第2電極を介して第2個別感圧層の抵抗変化(つまり、圧力)を正確に測定できる。なぜなら、第2個別感圧層と共通電極との隙間が長いので、電気抵抗を正確に測定可能な圧力測定範囲が第1個別感圧層のそれより高圧力側にシフトしており、つまり高圧力に対応しているからである。
In this pressure sensor, when the pressure is small, only the first individual pressure sensitive layer comes into contact with the common electrode. As a result, the resistance change (that is, pressure) of the first individual pressure-sensitive layer can be accurately measured via the first electrode.
When the pressure is high, the second individual pressure sensitive layer comes into contact with the common electrode in addition to the first individual pressure sensitive layer. As a result, the resistance change (that is, pressure) of the second individual pressure-sensitive layer can be accurately measured via the second electrode. This is because the gap between the second individual pressure sensitive layer and the common electrode is long, so the pressure measurement range in which the electrical resistance can be accurately measured is shifted to the higher pressure side than that of the first individual pressure sensitive layer, that is, high. This is because it corresponds to pressure.
さらに詳細に説明すれば、押圧力が共通電極に作用すると、第1個別感圧層において、第1部分のみが共通電極に接触する初期段階から、第1部分と第2部分が共通電極に接触する次の段階まで変化する。したがって、第1個別感圧層の接触抵抗の変化が大きくなっている。この結果、低圧力の測定領域の精度が向上する。
なお、圧力センサは曲面に沿って装着された状態で使用されるので、共通電極は湾曲した状態で第1個別感圧層に対向している。したがって、上記の態様と異なって第1個別感圧層に第1くびれ部がない場合は、共通電極は第1個別感圧層の全体にほぼ同時に密着してしまい、そのため接触抵抗の変化が大きくならないおそれがある。一方、本態様であれば、第1個別感圧層に第1くびれ部があるので、共通電極が第1部分のみに接触する段階を確実に得ることができる。
共通電極と第1個別感圧層の接触状態の推移を詳細に説明する。圧力が大きくなるにつれ、共通電極は最初に第1個別感圧層の第1部分に接触し、次に第1部分と第2部分(ただし、第1くびれ部除く)に接触し、さらに次に第1くびれ部に接触していく。このように、第1くびれ部が埋まってく過程で、接触面積が増加する。なお、最終的には、共通電極が第1くびれ部が全て接触することもあれば、第1くびれ部の奥に空間が残った状態で終了することもある。
More specifically, when the pressing force acts on the common electrode, in the first individual pressure sensitive layer, the first part and the second part come into contact with the common electrode from the initial stage where only the first part contacts the common electrode. It changes to the next stage. Therefore, the change in the contact resistance of the first individual pressure-sensitive layer is large. As a result, the accuracy of the low pressure measurement area is improved.
Since the pressure sensor is used in a state of being mounted along a curved surface, the common electrode faces the first individual pressure-sensitive layer in a curved state. Therefore, unlike the above aspect, when the first individual pressure sensitive layer does not have the first constricted portion, the common electrode is brought into close contact with the entire first individual pressure sensitive layer almost at the same time, and therefore the change in contact resistance is large. There is a risk that it will not be. On the other hand, in this embodiment, since the first individual pressure sensitive layer has the first constricted portion, it is possible to reliably obtain the stage where the common electrode contacts only the first portion.
The transition of the contact state between the common electrode and the first individual pressure-sensitive layer will be described in detail. As the pressure increases, the common electrode first contacts the first portion of the first individual pressure sensitive layer, then the first and second portions (but excluding the first constriction), and then. It comes into contact with the first constriction. In this way, the contact area increases in the process of filling the first constricted portion. In the end, the common electrode may end in contact with all the first constricted portions, or may end with a space remaining behind the first constricted portion.
第1個別感圧層は、第2部分より大面積であり第2部分の下に形成されて第2部分との境界付近に第2くびれ部を形成する第3部分を有していてもよい。 The first individual pressure-sensitive layer may have a third portion which has a larger area than the second portion and is formed under the second portion to form a second constricted portion near the boundary with the second portion. ..
第2個別感圧層は、第4部分と、第4部分より大面積であり第4部分の下に形成されて第4部分との境界付近に第3くびれ部を形成する第5部分とを有していてもよい。
この場合、段数が異なる個別感圧層が設けられており、低圧力検出用の個別感圧層の段数が高圧力検出用の個別感圧層の段数より多くなっている。したがって、低圧力の測定における感圧層の接触抵抗の変化を十分に大きくできる。
The second individual pressure-sensitive layer has a fourth portion and a fifth portion which has a larger area than the fourth portion and is formed under the fourth portion to form a third constricted portion near the boundary with the fourth portion. You may have.
In this case, individual pressure-sensitive layers having different numbers of stages are provided, and the number of individual pressure-sensitive layers for low pressure detection is larger than the number of individual pressure-sensitive layers for high pressure detection. Therefore, the change in the contact resistance of the pressure-sensitive layer in the measurement of low pressure can be sufficiently large.
圧力センサは押圧領域を有しており、
押圧領域では、いずれの押圧箇所であっても第1電極と第2電極が最低押圧面積内に含まれるように並べられていてもよい。なお、「最低押圧面積」とは、予定される押圧物(例えば、指)が圧力センサを押したときに必ず押されると想定される最低限の面積である。
この圧力センサでは、押圧領域のいずれの押圧箇所が押されたとしても、第1電極によって低圧力が正確に測定され、さらに、第2電極によって高圧力が正確に測定される。
The pressure sensor has a pressing area and
In the pressing region, the first electrode and the second electrode may be arranged so as to be included in the minimum pressing area at any pressing location. The "minimum pressing area" is the minimum area that is assumed to be pressed whenever a planned pressing object (for example, a finger) presses the pressure sensor.
In this pressure sensor, the low pressure is accurately measured by the first electrode and the high pressure is accurately measured by the second electrode regardless of which pressing portion in the pressing region is pressed.
圧力センサは、複数の個別電極のうちの第3電極の共通電極側の面に積層された第3個別感圧層をさらに備えていてもよい。
第1電極の面積は、第2電極の面積より大きくてもよい。これにより素子ごとの抵抗値の差が緩和される。
第1感圧層の感圧材料は、第2感圧層の感圧材料より抵抗値が低くてもよい。これにより素子ごとの抵抗値の差が緩和される。
The pressure sensor may further include a third individual pressure-sensitive layer laminated on the surface of the third electrode of the plurality of individual electrodes on the common electrode side.
The area of the first electrode may be larger than the area of the second electrode. This alleviates the difference in resistance value for each element.
The pressure-sensitive material of the first pressure-sensitive layer may have a lower resistance value than the pressure-sensitive material of the second pressure-sensitive layer. This alleviates the difference in resistance value for each element.
本発明の他の見地に係る圧力センサは、曲面に沿って装着された状態で使用されるものであって、共通電極と、複数の個別電極と、複数の薄膜トランジスタと、共通感圧層と、第1個別感圧層と、第2個別感圧層とを備えている。
共通電極は、一面に広がって形成されている。
複数の個別電極は、共通電極に対向してマトリクス状に設けられている。
複数の薄膜トランジスタは、複数の個別電極に対応して複数の個別電極の共通電極と反対側に設けられ、1又は隣接する2以上が1つの個別電極に接続される。
共通感圧層は、共通電極の複数の個別電極側の面に積層されている。
第1個別感圧層は、複数の個別電極のうちの第1電極の共通電極側の面に積層されている。
第2個別感圧層は、複数の個別電極のうちの第2電極の共通電極側の面に積層されている。
第1個別感圧層と共通感圧層との間の隙間は、第2個別感圧層と共通感圧層との隙間より短い。
第1個別感圧層は、第1部分と、第1部分より大面積であり第1部分の下に形成されて第1部分との境界付近に第1くびれ部を形成する第2部分とを有する。
The pressure sensor according to another aspect of the present invention is used in a state of being mounted along a curved surface, and includes a common electrode, a plurality of individual electrodes, a plurality of thin film transistors, a common pressure sensitive layer, and the like. It includes a first individual pressure-sensitive layer and a second individual pressure-sensitive layer.
The common electrode is formed so as to spread over one surface.
The plurality of individual electrodes are provided in a matrix so as to face the common electrode.
The plurality of thin film transistors are provided on the opposite side of the common electrode of the plurality of individual electrodes corresponding to the plurality of individual electrodes, and one or two or more adjacent electrodes are connected to one individual electrode.
The common pressure sensitive layer is laminated on the surface of the common electrode on the side of a plurality of individual electrodes.
The first individual pressure-sensitive layer is laminated on the surface of the first individual electrode on the common electrode side of the plurality of individual electrodes.
The second individual pressure-sensitive layer is laminated on the surface of the second individual electrode on the common electrode side of the plurality of individual electrodes.
The gap between the first individual pressure sensitive layer and the common pressure sensitive layer is shorter than the gap between the second individual pressure sensitive layer and the common pressure sensitive layer.
The first individual pressure-sensitive layer has a first portion and a second portion having a larger area than the first portion and formed under the first portion to form a first constricted portion near the boundary with the first portion. Have.
この圧力センサでは、圧力が小さな場合は、第1個別感圧層のみが共通感圧層と接触する。これにより、第1電極を介して共通感圧層及び第1個別感圧層の抵抗変化(つまり、圧力)を正確に測定できる。
圧力が大きな場合は、第1個別感圧層に加えて第2個別感圧層が共通感圧層と接触する。これにより、第2電極を介して共通感圧層及び第2個別感圧層の抵抗変化(つまり、圧力)を正確に測定できる。なぜなら、第2個別感圧層と共通感圧層との隙間が長いので、電気抵抗を正確に測定可能な圧力測定範囲が第1個別感圧層のそれより高圧力側にシフトしており、つまり高圧力に対応しているからである。
In this pressure sensor, when the pressure is small, only the first individual pressure sensitive layer comes into contact with the common pressure sensitive layer. As a result, the resistance change (that is, pressure) of the common pressure-sensitive layer and the first individual pressure-sensitive layer can be accurately measured via the first electrode.
When the pressure is high, the second individual pressure sensitive layer comes into contact with the common pressure sensitive layer in addition to the first individual pressure sensitive layer. As a result, the resistance change (that is, pressure) of the common pressure-sensitive layer and the second individual pressure-sensitive layer can be accurately measured via the second electrode. This is because the gap between the second individual pressure sensitive layer and the common pressure sensitive layer is long, so that the pressure measurement range in which the electrical resistance can be accurately measured is shifted to the higher pressure side of the first individual pressure sensitive layer. In other words, it corresponds to high pressure.
さらに詳細に説明すれば、押圧力が共通感圧層に作用すると、第1個別感圧層において、第1部分のみが共通感圧層に接触する初期段階から、第1部分と第2部分が共通感圧層に接触する次の段階まで変化する。したがって、第1個別感圧層が圧縮される間の接触抵抗の変化が大きくなっている。この結果、低圧力の測定領域の精度が向上する。
なお、圧力センサは曲面に沿って装着された状態で使用されるので、共通感圧層は湾曲した状態で第1個別感圧層に対向している。したがって、上記の態様と異なって第1個別感圧層に第1くびれ部がない場合は、共通感圧層は第1個別感圧層の全体にほぼ同時に密着してしまいそのため接触抵抗の変化が大きくないおそれがある。一方、本態様であれば、第1個別感圧層に第1くびれ部があるので、共通感圧層が第1部分のみに接触する段階を確実に得ることができる。
共通感圧層と第1個別感圧層の接触状態の推移を詳細に説明する。圧力が大きくなるにつれ、共通感圧層は最初に第1個別感圧層の第1部分に接触し、次に第1部分と第2部分(ただし、第1くびれ部を除く)に接触し、さらに次に第1くびれ部に接触していく。このように、第1くびれ部が埋まってく過程で、接触面積が増加する。なお、最終的には、共通感圧層が第1くびれ部が全て接触することもあれば、第1くびれ部の奥に空間が残った状態で終了することもある。
More specifically, when the pressing force acts on the common pressure sensitive layer, in the first individual pressure sensitive layer, from the initial stage where only the first portion contacts the common pressure sensitive layer, the first portion and the second portion It changes to the next stage of contact with the common pressure sensitive layer. Therefore, the change in contact resistance while the first individual pressure-sensitive layer is compressed is large. As a result, the accuracy of the low pressure measurement area is improved.
Since the pressure sensor is used in a state of being mounted along a curved surface, the common pressure-sensitive layer faces the first individual pressure-sensitive layer in a curved state. Therefore, unlike the above aspect, when the first individual pressure sensitive layer does not have the first constriction portion, the common pressure sensitive layer adheres to the entire first individual pressure sensitive layer almost at the same time, and therefore the contact resistance changes. It may not be large. On the other hand, in the present embodiment, since the first individual pressure-sensitive layer has the first constricted portion, it is possible to surely obtain the stage where the common pressure-sensitive layer contacts only the first portion.
The transition of the contact state between the common pressure-sensitive layer and the first individual pressure-sensitive layer will be described in detail. As the pressure increased, the common pressure sensitive layer first contacted the first portion of the first individual pressure sensitive layer, then the first and second portions (except for the first constriction). Next, it comes into contact with the first constriction. In this way, the contact area increases in the process of filling the first constricted portion. In the end, the common pressure-sensitive layer may end in contact with all the first constricted portions, or may end with a space remaining behind the first constricted portion.
第1個別感圧層は、第2部分より大面積であり第2部分の下に形成されて第2部分との境界付近に第2くびれ部を形成する第3部分を有していてもよい。
第2個別感圧層は、第4部分と、第4部分より大面積であり第4部分の下に形成されて第4部分との境界付近に第3くびれ部を形成する第5部分を有していてもよい。
The first individual pressure-sensitive layer may have a third portion which has a larger area than the second portion and is formed under the second portion to form a second constricted portion near the boundary with the second portion. ..
The second individual pressure-sensitive layer has a fourth portion and a fifth portion which has a larger area than the fourth portion and is formed under the fourth portion to form a third constriction near the boundary with the fourth portion. You may be doing it.
圧力センサは押圧領域を有しており、
押圧領域では、いずれの押圧箇所であっても第1電極と第2電極が最低押圧面積内に含まれるように並べられていてもよい。
この圧力センサでは、押圧領域のいずれの押圧箇所が押されたとしても、第1電極によって低圧力が正確に測定され、さらに、第2電極によって高圧力が正確に測定される。
The pressure sensor has a pressing area and
In the pressing region, the first electrode and the second electrode may be arranged so as to be included in the minimum pressing area at any pressing location.
In this pressure sensor, the low pressure is accurately measured by the first electrode and the high pressure is accurately measured by the second electrode regardless of which pressing portion in the pressing region is pressed.
圧力センサは、複数の個別電極のうちの第3電極の共通電極側の面に積層された第3個別感圧層をさらに備えていてもよい。第3個別感圧層と共通感圧層との間の隙間は、第2個別感圧層と共通感圧層との隙間より長い。 The pressure sensor may further include a third individual pressure-sensitive layer laminated on the surface of the third electrode of the plurality of individual electrodes on the common electrode side. The gap between the third individual pressure sensitive layer and the common pressure sensitive layer is longer than the gap between the second individual pressure sensitive layer and the common pressure sensitive layer.
圧力センサは押圧領域を有しており、
押圧領域では、いずれの押圧箇所であっても第1電極と第2電極と第3電極とが最低押圧面積内に含まれるように並べられていてもよい。
The pressure sensor has a pressing area and
In the pressing region, the first electrode, the second electrode, and the third electrode may be arranged so as to be included in the minimum pressing area at any pressing location.
第1個別感圧層は、第2部分より大面積であり第2部分の下に形成されて第2部分との境界付近に第2くびれ部を形成する第3部分を有していてもよい。 The first individual pressure-sensitive layer may have a third portion which has a larger area than the second portion and is formed under the second portion to form a second constricted portion near the boundary with the second portion. ..
第2個別感圧層は、第4部分と、第4部分より大面積であり第4部分の下に形成されて第4部分との境界付近に第3くびれ部を形成する第5部分を有していてもよい。 The second individual pressure-sensitive layer has a fourth portion and a fifth portion which has a larger area than the fourth portion and is formed under the fourth portion to form a third constriction near the boundary with the fourth portion. You may be doing it.
圧力センサは押圧領域を有していてもよい。
押圧領域では、いずれの押圧箇所であっても第1電極と第2電極が最低押圧面積内に含まれるように並べられていてもよい。
この圧力センサでは、押圧領域のいずれの押圧箇所が押されたとしても、第1電極によって低圧力が正確に測定され、さらに、第2電極によって高圧力が正確に測定される。
The pressure sensor may have a pressing area.
In the pressing region, the first electrode and the second electrode may be arranged so as to be included in the minimum pressing area at any pressing location.
In this pressure sensor, the low pressure is accurately measured by the first electrode and the high pressure is accurately measured by the second electrode regardless of which pressing portion in the pressing region is pressed.
圧力センサは、複数の個別電極のうちの第3電極の共通電極側の面に積層された第3個別感圧層をさらに備えていてもよい。第3個別感圧層と共通感圧層との間の隙間は、第2個別感圧層と共通感圧層との隙間より長い。
第1電極の面積は、第2電極の面積より大きくてもよい。これにより素子ごとの抵抗値の差が緩和される。
第1感圧層の感圧材料は、第2感圧層の感圧材料より抵抗値が低くてもよい。これにより素子ごとの抵抗値の差が緩和される。
The pressure sensor may further include a third individual pressure-sensitive layer laminated on the surface of the third electrode of the plurality of individual electrodes on the common electrode side. The gap between the third individual pressure sensitive layer and the common pressure sensitive layer is longer than the gap between the second individual pressure sensitive layer and the common pressure sensitive layer.
The area of the first electrode may be larger than the area of the second electrode. This alleviates the difference in resistance value for each element.
The pressure-sensitive material of the first pressure-sensitive layer may have a lower resistance value than the pressure-sensitive material of the second pressure-sensitive layer. This alleviates the difference in resistance value for each element.
本発明に係る圧力センサでは、正確に測定できる圧力測定範囲が広くなる。 In the pressure sensor according to the present invention, the pressure measurement range that can be accurately measured is widened.
1.第1実施形態
(1)圧力センサの用途及び基本原理
図1を用いて、本発明に係る圧力センサの使用状況を説明する。圧力センサは、曲面に沿って装着された状態で使用されるものである。図1は、本発明の第1実施形態に係る圧力センサの使用状態を示す模式的斜視図である。
図1では、圧力センサ1が圧力測定用の自転車のハンドルHに装着されている。被験者がハンドルHを握ると、圧力センサ1によって、圧力の大きさ、分布、それらの変化が測定される。
1. 1. First Embodiment (1) Application and Basic Principle of Pressure Sensor The usage status of the pressure sensor according to the present invention will be described with reference to FIG. The pressure sensor is used in a state of being mounted along a curved surface. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a usage state of the pressure sensor according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the
図2を用いて、圧力センサ1の基本構造を説明する。図2は、第1実施形態の圧力センサの基本構造を説明するための模式図である。
圧力センサ1は、例えば円柱状のハンドルHの周囲に巻かれた筒状であり、矩形又は帯状の部材である。図2では、圧力センサ1は、内側のシート102と、外側のシート103とを有している。内側のシート102の上面には、多数の感圧層33が形成されている。多数の感圧層33は、多数の第1感圧層33Z、第2感圧層33Y、第3感圧層33Xを含んでいる。第1感圧層33Zが最も高く、第3感圧層33Xが最も低い。多数の感圧層33の機能については後述する。なお、図2は、大まかな構成を説明するための図であり、縮尺や感圧層33の数などは実際とは異なる。
The basic structure of the
The
(2)圧力センサの基本構成
図3〜図8を用いて、第1実施形態に係る圧力センサ1を説明する。図3は、本発明の第1実施形態に係る圧力センサの概略断面図である。図4は、圧力センサの第1電極及び第1感圧層の部分概略断面図である。図5は、圧力センサの下側電極部材の概略平面図である。図6は、圧力センサの第1電極及び第1感圧層の概略平面図である。図7は、個別電極配置を示す模式平面図である。図8は、圧力センサの等価回路図である。
(2) Basic Configuration of Pressure Sensor The
圧力センサ1は、押圧力が作用すると押圧位置と押圧力を検出する装置である。圧力センサ1は、曲面を有する部材に貼られて使用される。したがって、図3及び図4に示すように、圧力センサ1は湾曲した形状で使用される。なお、図3及び図4では、圧力センサ1全体が凸状に曲げられている。
圧力センサ1は、上側電極部材3を有している。上側電極部材3は、押圧力が作用する平面状の部材である。上側電極部材3は、絶縁フィルム7と、その下面に全面的につまり一面に広がって又はパターニングされて形成された共通電極9とを有している。
The
The
圧力センサ1は、図3及び図4に示すように、下側電極部材5を有している。下側電極部材5は、上側電極部材3の下方に配置された平面状の部材である。下側電極部材5は、例えば矩形の絶縁フィルム15と、その上面に形成された複数の個別電極31(図3及び図4では、第1電極31Z、第2電極31Y、第3電極31X)を有している。個別電極31は、画素電極ともいう。
上側電極部材3と下側電極部材5は、図4に示すように、周縁部において額縁スペーサ13によって互いに接着されている。額縁スペーサ13は額縁状に形成されており、例えば、粘着剤、両面テープからなる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
As shown in FIG. 4, the
下側電極部材5は、多数の感圧層33(図3及び図4では、第1感圧層33Z、第2感圧層33Y、第3感圧層33X)を有している。多数の感圧層33は、多数の個別電極31の共通電極9側の上にそれぞれ形成されている。概略的に説明すれば、図3及び図4に示すように、感圧層33は個別電極31全体を覆っており、外径もわずかに大きい。したがって、平面視では個別電極31は感圧層33によって隠れている。
図5に示すように、複数の個別電極31及び感圧層33は、平面に全体的に敷き詰められており、例えば、マトリクス状に配置されている。マトリクス状とは、行列状に二次元配列されている状態またはそれと同様な形状をいう。電極ピッチは例えば0.3〜3.0mm、好ましくは0.3〜1.5mm、さらに好ましくは0.3〜0.7mmである。
The
As shown in FIG. 5, the plurality of
感圧層33は、凸状であり、頂部(又は中心部)と周縁部とそれらの間の滑らかな曲面を有している。感圧層33は、ドーム形状、錐体形状、錐台形状であってもよい。感圧層33は、丸、四角、その他の形状を含む。
上記形状を有することで、圧力に応じて共通電極9と感圧層33の接触面積が増加する。また、外周にいくほど感圧層33の厚みが小さくなり、抵抗値が下がる。言い替えると、低圧力のときは、感圧層33の頂点(半径方向中心)のみが共通電極9に接触しており接触面積が小さい。高圧力のときは、感圧層33の半径方向中間部又は外周部まで共通電極9が接触しており接触面積が大きい。
The pressure
By having the above shape, the contact area between the
一例として、図4において、感圧層33の高さHは、広い範囲では5〜100μmであり、狭い範囲では10〜30μmである。感圧層33の径Lは、広い範囲では0.1〜1.0mmであり、狭い範囲では0.3〜0.6mmである。
なお、個別電極31の外径が感圧層33の外径よりわずかに短い位置まで延びて形成されているので、以下の効果が得られる。低圧力のときは、感圧層33の導電パス(感圧層33を通る共通電極9と個別電極31との最短距離)が長くて抵抗値が高い。高圧力のときは、感圧層33の導電パスが短くて抵抗値が低い。なお、この実施形態では、個別電極31と感圧層33の平面形状がともに円であるので、導電パスの短い部分は中心から外周側に平面視円形で広がっていく。つまり、個別電極31は円周方向の各部分が、中心部から半径方向外側に延びる増感部となっている。
As an example, in FIG. 4, the height H of the pressure
Since the outer diameter of the
図3に示すように、複数の感圧層33は、低圧力検出用の第1感圧層33Z(第1個別感圧層の一例)と、中圧力検出用の第2感圧層33Y(第2個別感圧層の一例)と、高圧力検出用の第3感圧層33X(第3個別感圧層の一例)とを有している。第1感圧層33Zは、複数の個別電極31のうちの第1電極31Zの共通電極9側の面に積層されている。第2感圧層33Yは、複数の個別電極31のうちの第2電極31Yの共通電極9側の面に積層されている。第3感圧層33Xは、複数の個別電極31のうちの第3電極31Xの共通電極9側の面に積層されている。
第3感圧層33Xと共通電極9との隙間P3が最も大きく、第1感圧層33Zと共通電極9との隙間P1が最も小さい。P1は例えばゼロである(つまり、初期状態で共通電極9と第1感圧層33Zが接触している)。
As shown in FIG. 3, the plurality of pressure-
The gap P3 between the third pressure-
第1感圧層33Z、第2感圧層33Y、第3感圧層33Xの総厚み、隙間P1〜P3は広い範囲から適宜設定可能である。例えば、0〜数十μmであり、数μmオーダーや十数μmオーダーでもよい。
例えば、第1感圧層33Zの総厚みは50〜70μmであり、第2感圧層33Yの総厚みは30〜50μmであり、第3感圧層33Xの総厚みは5〜25μmである。
The total thickness of the first pressure-
For example, the total thickness of the first pressure-
なお、曲面の曲率半径に応じて、感圧層に高低差を設定することが好ましい。一例として、曲面の曲率半径Rが小さくなるにつれて、第1感圧層33Zの厚みと第2感圧層33Yの厚みの差を大きくする。これにより、低圧力〜中圧力の領域での検出精度が高くなる。
以上より、第1感圧層33Zが形成された第1電極31Zが、低圧力検出用の個別電極として機能する。第2感圧層33Yが形成された第2電極31Yが、中圧力検出用の個別電極として機能する。第3感圧層33Xが形成された第3電極31Xが、高圧力検出用の個別電極として機能する。
It is preferable to set the height difference in the pressure sensitive layer according to the radius of curvature of the curved surface. As an example, as the radius of curvature R of the curved surface decreases, the difference between the thickness of the first pressure-
From the above, the
図4及び図6に示すように、第1感圧層33Zは、第1部分33Aと、第1部分33Aより大面積で第1部分33Aの下に形成されて第1部分33Aとの境界付近に第1くびれ部51を形成する第2部分33Bとを有する。ここで、くびれ部とは、段同士の境界において形成された段差部分であり、凹んだ形状を有している。言い換えると、第1部分33Aは、第2部分33Bの上に形成された段であり、第2部分33Bより面積が小さい部分である。
以上に述べたように、くびれ部とは、小面積の部分が大面積の部分の上に形成された階段構造の段差部を意味する。
As shown in FIGS. 4 and 6, the first pressure-
As described above, the constricted portion means a stepped portion of a staircase structure in which a small area portion is formed on a large area portion.
この圧力センサ1では、圧力が小さな場合は、第1感圧層33Zのみが共通電極9と接触する。これにより、第1電極31Zを介して第1感圧層33Zの抵抗変化(つまり、圧力)を正確に測定できる。
圧力が大きな場合は、第1感圧層33Zに加えて第2感圧層33Yが共通電極と接触する。これにより、第2電極31Yを介して第2感圧層33Yの抵抗変化(つまり、圧力)を正確に測定できる。なぜなら、第2感圧層33Yと共通電極9との隙間が長いので、電気抵抗を正確に測定可能な圧力測定範囲が第1感圧層33Zのそれより高圧力側にシフトしており、つまり高圧力に対応しているからである。
In this
When the pressure is high, the second pressure
より詳細に説明すれば、押圧力が絶縁フィルム7に作用すると、第1感圧層33Zにおいて、第1部分33Aのみが共通電極9に接触する初期段階から、第1部分33Aと第2部分33Bが共通電極9に接触する次の段階まで変化する。したがって、第1感圧層33Zが圧縮される間の接触抵抗の変化が大きくなっている。この結果、低圧力の測定領域の精度が向上する。
第1感圧層33Zは、第3部分33Cを有している。第3部分33Cは、第2部分33Bより大面積で第2部分33Bの下に形成されて、第2部分33Bとの境界付近に第2くびれ部52を形成している。言い換えると、第2部分33Bは、第3部分33Cの上に形成された段であり、第3部分33Cより面積が小さい部分である。以上より、第1感圧層33Zは3段構成である。より詳細には、感圧層33の各段は、滑らかな凸形状であり、平面視で円形であり、平面視で中心が一致している。
なお、圧力センサ1は曲面に沿って装着された状態で使用されるので、図34に示すように、共通電極9は湾曲した状態で第1感圧層33Zに対向している。したがって、上記の態様と異なって第1個別感圧層に第1くびれ部がない場合は、共通電極は第1個別感圧層の全体にほぼ同時に密着してしまい、そのため接触抵抗の変化が大きくならないおそれがある。一方、本態様であれば、第1感圧層33Zに第1くびれ部51があるので、共通電極9が第1部分33Aのみに接触する段階を確実に得ることができる。
More specifically, when the pressing force acts on the insulating
The first pressure
Since the
図3に示すように、第2感圧層33Yは、第4部分33Dと、第4部分33Dの下に形成されて第4部分33Dとの境界付近に第3くびれ部53を形成する第5部分33Eとを有している。つまり、第4部分33Dは、第5部分33Eの上に形成された段であり、第5部分33Eより小面積の部分である。以上より、第2感圧層33Yは2段構成である。このようにして、第2感圧層33Yにおいても、第4部分33Dのみが共通電極9に当接する初期段階と、第4部分33Dと第5部分33Eが共通電極9に当接する次の段階とを実現できる。
第3感圧層33Xは、くびれ部を有しておらず、単純な凸形状である。つまり、第3感圧層33Xは1段構成である。
以上より、段数が異なる個別感圧層が設けられており、低圧力検出用の個別感圧層の段数が高圧力検出用の個別感圧層の段数より多くなっている。したがって、低圧力の測定における感圧層の接触抵抗の変化を十分に大きくできる。具体的には、3段の第1感圧層33Z、2段の第2感圧層33Y、及び1段の第3感圧層33Xが設けられている。
As shown in FIG. 3, the second pressure-
The third pressure-
From the above, the individual pressure-sensitive layers having different numbers of stages are provided, and the number of stages of the individual pressure-sensitive layers for low pressure detection is larger than the number of stages of the individual pressure-sensitive layers for high pressure detection. Therefore, the change in the contact resistance of the pressure-sensitive layer in the measurement of low pressure can be sufficiently large. Specifically, a three-stage first pressure-
圧力センサ1は、押圧領域を有している。押圧領域では、いずれの押圧箇所であっても第1電極31Zと第2電極31Yと第3電極31Xが最低押圧面積内に含まれるように並べられている。「最低押圧面積」とは、予定される押圧物(例えば、指)が圧力センサを押したときに必ず押されると想定される最低限の面積である。
なお、上記の押圧領域は、圧力センサ1の全体であってもよいし、一部であってもよい。
The
The pressing region may be the
図7に示すように、第1感圧層33Zと、第2感圧層33Yと、第3感圧層33Xとは、適宜分散して配置されている。この実施形態では押圧最低面積が3×3の領域であり、いずれの箇所を押された場合も第1感圧層33Zと、第2感圧層33Yと、第3感圧層33Xが少なくとも1個は対応している。
共通電極9の領域が感圧層33に向かって押し下げられると、共通電極9と押し下げ領域に位置付けられている個別電極31が電気的に導通する。押し下げは、例えば、指、手の平、足裏で行えばよい。
As shown in FIG. 7, the first pressure-
When the region of the
(3)TFT及び個別電極の関係
下側電極部材5は、複数の薄膜トランジスタ30(以下、「TFT30」という)を有している。各TFT30は、個別電極31の各々に対応して設けられており、電流値検出用の電極として機能する。
TFT30は、図4に示すように、ソース電極17と、ドレイン電極19と、ゲート電極21とを有している。TFT30は、トップゲート型である。なお、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を構成する材料は、特に限定されない。
(3) Relationship between TFT and Individual Electrode The
As shown in FIG. 4, the
ソース電極17とドレイン電極19は、絶縁フィルム15の上面に形成されている。TFT30は、ソース電極17及びドレイン電極19間に形成された有機半導体23を有している。このような半導体層を構成する材料としては、公知の材料、例えば、シリコン、酸化物半導体、有機半導体を用いることができる。
TFT30は、ソース電極17、ドレイン電極19及び有機半導体23を覆うように形成された第1絶縁膜25を有している。
The
The
ドレイン電極19は、後述するように、個別電極31に接続されている。
ゲート電極21は、第1絶縁膜25の上面において有機半導体23に上方に形成されている。
TFT30は、第1絶縁膜25の上面に形成されゲート電極21を覆う第2絶縁膜27を有している。
複数の個別電極31は、第2絶縁膜27の上面に形成されている。個別電極31は、第1絶縁膜25及び第2絶縁膜27を貫通する貫通孔に形成された導電部29を介して、TFT30に接続されている。
The
The
The
The plurality of
図8を用いて、圧力センサ1の動作原理を説明する。ゲート電圧を入力したTFT30のドレイン電極19に電圧を印加すると、感圧層33の抵抗に対応するドレイン電流が流れる。そして、感圧層33に加わる圧力が高くなるとその抵抗が下がるので、ドレイン電流の増加が検出される。圧力センサ1上のTFT30を掃引してゲート電圧を加えドレイン電流を測定することによりと、シート表面の圧力分布を観測できる。
The operating principle of the
圧力センサ1は、回路部(図示せず)を有している。回路部は、ドレイン電極19、ソース電極17及び共通電極9を制御するものであり、例えば、共通電極9、ソース電極17に所定電圧を印加する電源電圧と、ソース−ドレイン間の電流値に応じた信号を発生して外部の信号処理装置へ出力する電流検出回路とを有している。外部の信号処理装置は、回路部から送られてきた信号に基づいて、押圧位置及び押圧力を検出する。
The
(4)押圧動作及び圧力測定動作
図9〜図14を用いて、押圧動作及び圧力測定動作を説明する。図9〜図11は、圧力が作用した状態での圧力センサの第1電極及び第1感圧層の概略断面図である。図12〜図13は、圧力が作用した状態での圧力センサの概略断面図である。図14は、圧力センサの圧力と電気抵抗の関係を示すグラフである。
図14に示すように、圧力が加えられると、感圧層33の抵抗が低下する。電圧電源により一定の電圧を加えたときのソース−ドレイン間の電位差は、ドレイン電極19と直列に接続された感圧層33の抵抗値に依存する。その結果、ソース−ドレイン間の電位差が大きくなり、流れる電流量が増加する。したがって感圧層33に与える押圧力と電流量とを予め取得しておけば、信号処理装置(図示せず)は、電流量に応じた信号の変化を読み取ることで、圧力センサ1に印加される圧力量(押圧力)を検知できる。
(4) Pressing operation and pressure measuring operation The pressing operation and the pressure measuring operation will be described with reference to FIGS. 9 to 14. 9 to 11 are schematic cross-sectional views of the first electrode and the first pressure-sensitive layer of the pressure sensor in a state where pressure is applied. 12 to 13 are schematic cross-sectional views of the pressure sensor in a state where pressure is applied. FIG. 14 is a graph showing the relationship between the pressure of the pressure sensor and the electrical resistance.
As shown in FIG. 14, when pressure is applied, the resistance of the pressure
以下、上記の動作をさらに詳細に説明する。
この圧力センサ1では、圧力が低い場合は、第1電極31Zのみが共通電極9と接触する。これにより、図14に示すように、第1電極31Zを介して感圧層33の抵抗変化(つまり、圧力)を正確に測定できる。
圧力が高い場合は、第1電極31Zに加えて第2電極31Yが共通電極9と接触する。これにより、図14に示すように、第2電極31Yを介して感圧層33の抵抗変化(つまり、圧力)を正確に測定できる。なぜなら、第2電極31Yと共通電極9との隙間が長くなっているので、電気抵抗を正確に測定可能な圧力測定範囲が第1電極31Zのそれより高圧力側にシフトしており、つまり高圧力に対応しているからである。
Hereinafter, the above operation will be described in more detail.
In this
When the pressure is high, the
さらに圧力が高い場合は、第1電極31Z及び第2電極31Yに加えて第3電極31Xが共通電極9と接触する。これにより、図14に示すように、第3電極31Xを介して感圧層33の抵抗変化(つまり、圧力)を正確に測定できる。なぜなら、第3電極31Xと共通電極9との隙間が長くなっているので、電気抵抗を正確に測定可能な圧力測定範囲が第2電極31Yのそれより高圧力側にシフトしており、つまり高い圧力に対応しているからである。
この圧力センサ1では、押圧領域のいずれの押圧箇所が押されたとしても、第1電極31Zによって低圧力が正確に測定され、第2電極31Yによって中圧力が正確に測定され、第3電極31Xによって高圧力が正確に測定される。
以上に述べたように、各電極の抵抗変化の割合が十分に高い領域が荷重に応じてずらされているので、低圧力、中圧力、高圧力のいずれであっても正確に測定できる。
When the pressure is higher, the
In this
As described above, since the region where the rate of resistance change of each electrode is sufficiently high is shifted according to the load, accurate measurement can be performed at any of low pressure, medium pressure, and high pressure.
以下に、共通電極9と第1感圧層33Z、第2感圧層33Y及び第3感圧層33Xの接触動作を詳細に説明する。
図3及び図9では、上側電極部材3に小さな力F1が作用しており、したがって共通電極9は第1感圧層33Zのみに接触している。より正確には、共通電極9は、第1感圧層33Zの第1部分33Aの頂点のみに当接している。
The contact operation between the
In FIGS. 3 and 9, a small force F1 acts on the
図10及び図12では、中くらいの力F2が上側電極部材3に作用しており、したがって共通電極9は第1感圧層33Zの第1部分33Aと第2部分33Bに接触している。つまり、第1感圧層33Zにおいて共通電極9が第1部分33Aの頂点のみに当接する段階から、共通電極9が第1部分33Aと第2部分33Bに当接する段階に移行していることが分かる。これにより、第1電極31Zに対応するTFT30からの出力によって、低圧力を正確に測定できる。なお、上記場合は、共通電極9は第1くびれ部51に接触していない。
また、図12では、共通電極9は、第2感圧層33Yにも接触している。より正確には、共通電極9は、第2感圧層33Yの第4部分33Dの頂部にのみ当接している。
In FIGS. 10 and 12, a medium force F2 acts on the
Further, in FIG. 12, the
押圧力がさらに大きくなると、共通電極9は、第1部分33A全体に接触する段階(図11及び図13を参照)、第3部分33Cに接触する段階と順番に進む。
図13では、大きな力F3が上側電極部材3に作用しており、共通電極9は、第1くびれ部51に接触していく。このように、第1くびれ部51が埋まってく過程で、接触面積が増加する。図11及び図13では、共通電極9は第1くびれ部51の全てに接触している。ただし、第1くびれ部51の奥に空間が残った状態で終了することもある。上記の説明は第2くびれ部52でも同様である。
図13では、さらに、共通電極9は、第2感圧層33Yの第4部分33Dの大半には接触しているが、第3くびれ部53に接触していない状態である。つまり、第2感圧層33Yにおいて共通電極9が第4部分33Dの頂部のみに当接する段階から、共通電極9が第4部分33Dの大半に接触する(第3くびれ部53には接触していない)段階に移行していることが分かる。これにより、第2電極31Yに対応するTFT30からの出力によって、中圧力を正確に測定できる。
なお、押圧力がさらに大きくなると、共通電極9は、第2感圧層33Yの第4部分33Dと第5部分33Eに接触する(第3くびれ部53を除いて)段階に進み、さらに、第3くびれ部53に接触する段階に進む。
なお、図13及び図11では、共通電極9は、第3電極31Xにも接触している。
When the pressing force is further increased, the
In FIG. 13, a large force F3 acts on the
In FIG. 13, the
When the pressing force is further increased, the
In addition, in FIGS. 13 and 11, the
絶縁フィルム7と共通電極9とは、伸縮性を有していることが好ましい。それにより、圧力が作用したとき共通電極9の感圧層33に対する追従性が向上する。言い換えると、高圧力の場合に共通電極9が感圧層33の外周側(感圧層33の薄い部分)にまで密着しやすい。この結果、感圧層33の接触抵抗の差が大きくなり、つまり測定範囲が大きくなる。
また、絶縁フィルム7と共通電極9が伸縮性を有することで、圧力がなくなったときに絶縁フィルム7と共通電極9が復元する性能が向上する。この結果、繰り返し測定の再現性が向上する。
It is preferable that the insulating
Further, since the insulating
一般的に、絶縁フィルム7及び共通電極9に圧力が加わると大面積の撓みが発生するが、複数の小面積の感圧層及び電極に集中して荷重が作用することになり、その場合に絶縁フィルム7と共通電極9にクラックや変形が発生するというおそれがあった。しかし、本実施形態では、絶縁フィルム7と共通電極9が伸縮性を有することで、感圧層33に共通電極9にクラックや変形が生じにくい。この結果、圧力センサ1の信頼性が向上する。
なお、上記のように柔らかく薄い基材を上部に持ってきた場合は、共通電極9が感圧層33の外周縁まで完全に接触した場合にそれ以上接触面積は変化しなくなるので圧力測定範囲は狭くなるが、接触面積の差が大きいので圧力の分解能が大きくなる。なお、基材の厚みや硬さは、測定したい範囲に応じて適宜選択される。
Generally, when pressure is applied to the insulating
When the soft and thin base material is brought to the upper part as described above, the contact area does not change any more when the
(5)材料
絶縁フィルム7、絶縁フィルム15としては、ポリカーボネート系、ポリアミド系、若しくは、ポリエーテルケトン系などのエンジニアリングプラスチック、又は、アクリル系、ポリエチレンテレフタレート系、若しくは、ポリブチレンテレフタレート系などの樹脂フィルムを用いることができる。
共通電極9、個別電極31としては、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カドミウム、若しくは、インジウムチンオキサイド(ITO)などの金属酸化物膜、これらの金属酸化物を主体とする複合膜、又は金、銀、銅、錫、ニッケル、アルミニウム、銅合金、若しくは、パラジウムなどの金属膜によって、形成することができる。
感圧層33は、例えば感圧インキからなる。感圧インキは、外力に応じて対向する電極との接触抵抗が変化することよって圧力検出を可能にする材料である。感圧インキ層は、塗布により配置できる。感圧インキ層の塗布方法としては、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、又はフレキソ印刷などの印刷法、又はディスペンサによる塗布を用いることができる。
(5) Materials The insulating
The
The pressure-
(6)圧力センサの製造方法
図15〜図26を用いて、圧力センサ1の製造方法を説明する。図15〜図26は、圧力センサの製造方法を示す模式的断面図である。
(6) Manufacturing Method of Pressure Sensor The manufacturing method of the
最初に、図15〜図25を用いて、下側電極部材5の製造方法の各ステップを説明する。
図15に示すように、絶縁フィルム15の一面に、例えばスパッタリングによって電極材料37を形成する。
図16に示すように、例えばフォトリソグラフィー法によって電極材料37の一部を除去することで、フィルム露出部39を形成する。また、これにより、ソース電極17とドレイン電極19を形成する。なお、ソース電極17とドレイン電極19の形成手法は特に限定されない。
First, each step of the method of manufacturing the
As shown in FIG. 15, the
As shown in FIG. 16, the film exposed
図17に示すように、フィルム露出部39において有機半導体23を形成する。有機半導体23の形成方法は公知の技術である。
図18に示すように、ソース電極17、ドレイン電極19及び有機半導体23が形成された面を覆うように、第1絶縁膜25を形成する。
図19に示すように、第1絶縁膜25の上面において有機半導体23の上方に、ゲート電極21を形成する。ゲート電極21の形成手法は公知の技術である。
As shown in FIG. 17, the
As shown in FIG. 18, the first insulating
As shown in FIG. 19, the
図20に示すように、ゲート電極21の形成された第1絶縁膜25全体を覆うように、第2絶縁膜27を形成する。
図21に示すように、第1絶縁膜25と第2絶縁膜27にレーザによってドレイン電極19に至る貫通孔を形成し、そこに導電材料を埋めることで導電部29を形成する。
図22に示すように、第1電極31Z、第2電極31Y、第3電極31Xを印刷法によって形成し、導電部29を介してTFT30と接続する。
As shown in FIG. 20, the second insulating
As shown in FIG. 21, a through hole leading to the
As shown in FIG. 22, the
次に、第1感圧層33Z、第2感圧層33Y、第3感圧層33Xを形成する。
図23に示すように、個別電極31の上に大面積の第3部分33Cを印刷法によって形成する。これは全ての感圧層に関して実行される。これにより、第3感圧層33Xが完成する。
図24に示すように、第3部分33Cの上に中面積の第2部分33Bを印刷法によって形成する。これは第1感圧層33Z及び第2感圧層33Yに関してのみ実行される。これにより、第2感圧層33Yが完成する。
図25に示すように、第2部分33Bの上に小面積の第1部分33Aを印刷法によって形成する。これは第1感圧層33Zに関してのみ実行される。これにより、第1感圧層33Zが完成する。
以上に述べたように、印刷サイズを段ごとに変更することで感圧層に段差を作っている。
以上の結果、第1感圧層33Z、第2感圧層33Y、及び第3感圧層33Xが完成する。
Next, the first pressure-
As shown in FIG. 23, a large area
As shown in FIG. 24, a medium-area
As shown in FIG. 25, a small area
As described above, a step is created in the pressure sensitive layer by changing the print size for each step.
As a result, the first pressure-
次に、図26を用いて、上側電極部材3の製造を説明する。
図26に示すように、印刷法によって共通電極9を形成する。なお、絶縁フィルム7の一面に例えばスパッタリングによって共通電極9の材料を形成し、続いてフォトリソグラフィー法によって共通電極9を形成してもよい。
最後に、上側電極部材3と下側電極部材5とを接着剤からなる額縁状の額縁スペーサ13(図4)を介して貼り合わせることで、圧力センサ1を完成させる。
Next, the production of the
As shown in FIG. 26, the
Finally, the
2.第2実施形態
第1実施形態ではTFTはトップゲート型であったが、TFTはボトムゲート型であってもよい。
2. 2nd Embodiment In the 1st embodiment, the TFT is a top gate type, but the TFT may be a bottom gate type.
そのような実施形態を、図27を用いて説明する。図27は、第2実施形態に係る圧力センサの部分概略断面図である。なお、本実施形態はTFTの構造のみが第5実施形態と異なる。
図27に示すように、ソース電極17A、ドレイン電極19A及び有機半導体23Aは第1絶縁膜25Aの上に形成され、ゲート電極21Aは絶縁フィルム15Aの上に形成されている。
Such an embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 27 is a partial schematic cross-sectional view of the pressure sensor according to the second embodiment. In this embodiment, only the structure of the TFT is different from that of the fifth embodiment.
As shown in FIG. 27, the
3.第3実施形態
第1〜第2実施形態のいずれも感圧層は下側電極部材にのみ形成されていたが、感圧層は上側電極部材と下側電極部材の両方に形成されて互いに隙間を介して対向してもよい。
そのような実施形態を、図28を用いて説明する。図28は、第3実施形態に係る圧力センサの部分概略断面図である。TFTはトップゲート型である。
3. 3. Third Embodiment In each of the first to second embodiments, the pressure-sensitive layer is formed only on the lower electrode member, but the pressure-sensitive layer is formed on both the upper electrode member and the lower electrode member and has a gap between them. May be opposed via.
Such an embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 28 is a partial schematic cross-sectional view of the pressure sensor according to the third embodiment. The TFT is a top gate type.
上側電極部材3Bにおいて、共通電極9の一面には共通感圧層11が形成されている。具体的には、共通感圧層11は、共通電極9の複数の個別電極31側の面に積層されている。
下側電極部材5Bにおいて、第1電極31Z、第2電極31Y及び第3電極31Xには、厚みが大きい第1感圧層33Zと、厚みが中くらいの第2感圧層33Yと、厚みが小さい第3感圧層33Xとが形成されている。
In the
In the
4.第4実施形態
第3実施形態ではTFTはトップゲート型であったが、TFTはボトムゲート型であってもよい。
そのような実施形態を、図29を用いて説明する。図29は、第4実施形態に係る圧力センサの部分概略断面図である。なお、本実施形態はTFTの構造のみが第3実施形態と異なる。
4. Fourth Embodiment In the third embodiment, the TFT is a top gate type, but the TFT may be a bottom gate type.
Such an embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 29 is a partial schematic cross-sectional view of the pressure sensor according to the fourth embodiment. In this embodiment, only the structure of the TFT is different from that of the third embodiment.
図29に示すように、ソース電極17C、ドレイン電極19C及び有機半導体23Cは第1絶縁膜25Cの上に形成され、ゲート電極21Cは絶縁フィルム15Cの上に形成されている。
As shown in FIG. 29, the
5.第5実施形態
前記実施形態では共通電極との隙間が異なる感圧層の種類の数は3であったが、2であってもよい。
そのような実施形態を、図30〜図32を用いて説明する。図30は、第5実施形態の圧力センサの基本構造を説明するための模式図である。図31は、圧力センサの概略断面図である。図32は、個別電極配置を示す模式平面図である。
図30及び図31に示すように、圧力センサ1Dにおいて、複数の感圧層33は、低圧力検出用の第1感圧層33Zと、中圧力検出用の第2感圧層33Yとを有している。つまり、第1実施形態とは異なり、高圧力検出用の第3感圧層33Xが存在しない。
5. Fifth Embodiment In the above embodiment, the number of types of pressure-sensitive layers having different gaps from the common electrode is 3, but it may be 2.
Such an embodiment will be described with reference to FIGS. 30 to 32. FIG. 30 is a schematic diagram for explaining the basic structure of the pressure sensor of the fifth embodiment. FIG. 31 is a schematic cross-sectional view of the pressure sensor. FIG. 32 is a schematic plan view showing the arrangement of individual electrodes.
As shown in FIGS. 30 and 31, in the
圧力センサ1Dは、押圧領域を有している。押圧領域では、いずれの押圧箇所であっても第1電極31Zと第2電極31Yが最低押圧面積内に含まれるように並べられていることが好ましい。第1電極31Zが低圧力検出用であり、第2電極31Yが高圧力検出用である。
図32に示すように、第1感圧層33Zと、第2感圧層33Yは、交互に並んで均等配置されている。具体的には、第1感圧層33Zと第2感圧層33Yとは、同じ種類が斜めに連続するように並んでいる。
この実施形態では押圧最低面積が2×2の領域であり、いずれの箇所を押された場合も、第1電極31Zと及び第2電極31Yがそれぞれ少なくとも2個は対応している。
この実施形態では第1感圧層33Zが3段構成であって第2感圧層33Yが2段構成であるが、この組み合わせに限定されない。例えば、第1感圧層が2段構成であって第1巻圧層が1段構成でもよい。
The
As shown in FIG. 32, the first pressure-
In this embodiment, the minimum pressing area is a region of 2 × 2, and when any portion is pressed, at least two
In this embodiment, the first pressure-
6.実施形態の共通事項
以下に述べるのは、上記の全ての実施形態の共通事項である。
共通電極側の構成として、共通電極のみの構成と、共通電極と感圧層との組み合わせの構成との両方を含む概念を「共通導電層」とする。
上記の概念を用いれば、隙間は、共通導電層と感圧層との間に形成されている。
この圧力センサでは、圧力が低い場合は、第1感圧層のみが共通導電層と接触する。これにより、第1電極を介して感圧層の抵抗変化(つまり、圧力)を正確に測定できる。圧力が高い場合は、第1感圧層に加えて第2感圧層が共通導電層と接触する。これにより、第2電極を介して感圧層の抵抗変化(つまり、圧力)を正確に測定できる。なぜなら、第2感圧層と共通導電層との隙間が長いので、電気抵抗を正確に測定可能な圧力測定範囲が第1感圧層のそれより高圧力側にシフトしており、つまり高圧力に対応しているからである。
6. Common Matters of the Embodiments The following are common matters of all the above-described embodiments.
As the configuration on the common electrode side, the concept including both the configuration of only the common electrode and the configuration of the combination of the common electrode and the pressure sensitive layer is referred to as a “common conductive layer”.
Using the above concept, a gap is formed between the common conductive layer and the pressure sensitive layer.
In this pressure sensor, when the pressure is low, only the first pressure sensitive layer comes into contact with the common conductive layer. As a result, the resistance change (that is, pressure) of the pressure-sensitive layer can be accurately measured via the first electrode. When the pressure is high, the second pressure-sensitive layer in addition to the first pressure-sensitive layer comes into contact with the common conductive layer. As a result, the resistance change (that is, pressure) of the pressure sensitive layer can be accurately measured via the second electrode. This is because the gap between the second pressure-sensitive layer and the common conductive layer is long, so the pressure measurement range in which electrical resistance can be accurately measured is shifted to the higher pressure side of the first pressure-sensitive layer, that is, high pressure. This is because it corresponds to.
7.変形例
第1〜第5実施形態では、各個別電極に薄膜トランジスタを対応させ、さらに各薄膜トランジスタの電流を検出していた。言い換えると、1つの個別電極に1つの薄膜トランジスタが接続されていた。
しかし、1つの個別電極に複数の薄膜トランジスタを対応させ、複数の薄膜トランジスタの電流を検出するようにしてもよい。具体的には、1つの個別電極に隣接する2以上の薄膜トランジスタが接続される。これにより検出される電流値が大きくなり、さらに、回路に冗長性をもたすことができる。
図8に示す2×2の合計4個の薄膜トランジスタを1個の個別電極に対応させる場合の例を説明する。その場合は、ゲートラインG1、G2を短絡し、ソースラインS1、S2を短絡し、さらに4個のドレイン電極を短絡させて貫通孔及び導電部を介して1個の個別電極に接続する。
薄膜トランジスタの組み合わせパターンは複数可能であり、例えば、2×3、3×2、4×4、5×2でもよい。また、1つの圧力装置に複数の組み合わせパターンが存在してもよい。
7. Modifications In the first to fifth embodiments, a thin film transistor is associated with each individual electrode, and the current of each thin film transistor is detected. In other words, one thin film transistor was connected to one individual electrode.
However, one individual electrode may be associated with a plurality of thin film transistors to detect currents of the plurality of thin film transistors. Specifically, two or more thin film transistors adjacent to one individual electrode are connected. As a result, the detected current value becomes large, and the circuit can be made redundant.
An example of a case where a total of four thin film transistors of 2 × 2 shown in FIG. 8 are associated with one individual electrode will be described. In that case, the gate lines G1 and G2 are short-circuited, the source lines S1 and S2 are short-circuited, and four drain electrodes are further short-circuited to connect to one individual electrode via a through hole and a conductive portion.
A plurality of thin film transistor combination patterns are possible, and may be, for example, 2 × 3, 3 × 2, 4 × 4, 5 × 2. Further, there may be a plurality of combination patterns in one pressure device.
8.他の変形例
前記実施形態では感圧層の高さが高くなるほど、抵抗値が高くなるという問題が生じることが想定される。つまり、同じ感圧材料で製造すれば、第1感圧層33Zの抵抗値が高く、第2感圧層33Yの抵抗値が中になり、第3感圧層33Xの抵抗値が低くなる。
上記の問題を解決又は緩和するための対策を下記に説明する。なお、説明に用いる図33〜図35は、分かりやすいように簡略化して直線のみで描いている。
第1の対策としては、図33に示すように、感圧層の高さが高いほど画素電極を広くすることで、素子ごとに抵抗値のバランスを取る。具体的には、第1電極31Zが大面積であり、第2電極31Yが中面積であり、第3電極31Xが小面積である。
第2の対策として、抵抗値の異なる感圧材料から感圧層を形成して、高さが高い感圧層ほど抵抗値が低い感圧材料を採用することが考えられる。
例えば、第3感圧層33Xに低抵抗値の感圧材料を用い、第2感圧層33Yに中抵抗値の感圧材料を用い、第1感圧層33Zに高抵抗値の感圧材料を用いる。
8. Other Modifications In the above embodiment, it is assumed that the higher the height of the pressure sensitive layer, the higher the resistance value. That is, if the same pressure-sensitive material is used, the resistance value of the first pressure-
Measures to solve or alleviate the above problems are described below. It should be noted that FIGS. 33 to 35 used for the explanation are simplified and drawn only by straight lines for easy understanding.
As the first measure, as shown in FIG. 33, the higher the height of the pressure sensitive layer, the wider the pixel electrode, thereby balancing the resistance value for each element. Specifically, the
As a second measure, it is conceivable to form a pressure-sensitive layer from pressure-sensitive materials having different resistance values, and to adopt a pressure-sensitive material having a higher resistance value as the height of the pressure-sensitive layer is higher.
For example, a pressure-sensitive material having a low resistance value is used for the third pressure-
別の例として、図34に示すように、感圧層の複数の層のうち画素電極に近いものほど抵抗値が低い感圧材料によって形成することで、素子ごとの抵抗値差を緩和する。具体的には、第3感圧層33Xは高抵抗値の感圧材料からなり、第2感圧層33Yの第4部分33Dは高抵抗値の感圧材料からなり、第2感圧層33Yの第5部分33Eは中抵抗値の感圧材料からなり、第1感圧層33Zの第1部分33Aは高抵抗値の感圧材料からなり、第1感圧層33Zの第2部分33Bは中抵抗値の感圧材料からなり、第1感圧層33Zの第3部分33Cは低抵抗値の感圧材料からなる。
別の例として、図35に示すように、感圧層の複数の層のうち画素電極に近いものほど抵抗値が高い感圧材料によって形成することで、素子ごとの抵抗値差を緩和する。具体的には、第3感圧層33Xは高抵抗値の感圧材料からなり、第2感圧層33Yの第4部分33Dは中抵抗値の感圧材料からなり、第2感圧層33Yの第5部分33Eは高抵抗値の感圧材料からなり、第1感圧層33Zの第1部分33Aは低抵抗値の感圧材料からなり、第1感圧層33Zの第2部分33Bは中抵抗値の感圧材料からなり、第1感圧層33Zの第3部分33Cは高抵抗値の感圧材料からなる。
As another example, as shown in FIG. 34, the resistance value difference between the elements is alleviated by forming the plurality of pressure-sensitive layers closer to the pixel electrode with a pressure-sensitive material having a lower resistance value. Specifically, the third pressure-
As another example, as shown in FIG. 35, the resistance value difference between the elements is alleviated by forming the plurality of pressure-sensitive layers closer to the pixel electrode with a pressure-sensitive material having a higher resistance value. Specifically, the third pressure-
9.他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
前記実施形態では、圧力センサ1を構成する絶縁フィルム7及び絶縁フィルム15は矩形であったが、曲面に沿って装着可能であれば、平面形状は特に限定されない。例えば、圧力センサを筒状に巻いて使用する場合は長方形が基本であり、廊下の手摺などのように筒が長尺になる場合は帯状である。
前記実施形態では個別電極31と感圧層33は行と列が完全にそろったマトリクス形状であったが、全面的に敷き詰められた状態つまり広い意味でのマトリクス形状に配置されていればよい。
9. Other Embodiments Although the plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. In particular, the plurality of embodiments and modifications described herein can be arbitrarily combined as needed.
In the above embodiment, the insulating
In the above embodiment, the
前記実施形態では個別電極31と感圧層33の平面形状は共に円であったが、特に限定されない。例えば、それらの平面形状は、四角形、三角形、その他の多角形でもよい。
前記実施形態では複数の感圧層33は互いに電気的に独立していたが、複数の感圧層33は互いに接触又は連続していてもよい。
In the above embodiment, the planar shapes of the
In the above embodiment, the plurality of pressure
前記実施形態では初期状態で複数の第1感圧層33Zの頂点が共通電極9に当接していたが、初期状態で両者の間にはわずかな隙間が確保されていてもよい。
前記実施形態では第2感圧層33Yはくびれ部を有していたが、第2感圧層33Yはくびれ部を有していなくてもよい。つまり、共通電極に最も近い第1感圧層33Zのみがくびれ部を有していてもよい。
前記実施形態では第1感圧層33Zのくびれ部は2つであったが、第1感圧層のくびれ部は1つでもよい。つまり、第1感圧層は2段構成であってもよい。
In the above embodiment, the vertices of the plurality of first pressure
In the above embodiment, the second pressure-
In the above embodiment, the first pressure-
前記実施形態では感圧層33は概ね滑らかな凸形状であったが、感圧層は平坦な又は凹状の上面を有する形状であってもよい。
前記実施形態では感圧層33の複数の段は同じ平面形状であったが、段ごとに形状が異なっていてもよい。
前記実施形態では感圧層33の複数の段同士は中心が一致していたが、段同士の中心は互いにずれていてもよい。
前記実施形態では第3感圧層33Xはくびれ部を有していなかったが、第3感圧層もくびれ部を有していてもよい。
In the above embodiment, the pressure
In the above embodiment, the plurality of steps of the pressure
In the above embodiment, the centers of the plurality of steps of the pressure
In the above embodiment, the third pressure-
圧力センサは、曲面を有する他の部材に装着可能な可撓性を有するセンサとして独立して利用可能である。また、圧力センサは、曲面を有する部材に固定された圧力検出装置の一部であってもよい。
さらに、圧力センサは、自由状態において曲面を構成するように湾曲していてもよい。
共通電極又は共通感圧層が第1感圧層33Zの各部分に接触するタイミングと、第2感圧層33Yの各部分に接触するタイミングとの関係は、前記実施形態に限定されない。さらに共通電極又は共通感圧層が第3感圧層33Xに接触するタイミングと前二者のタイミングとの関係は、前記実施形態に限定されない。
The pressure sensor can be independently used as a flexible sensor that can be attached to another member having a curved surface. Further, the pressure sensor may be a part of a pressure detecting device fixed to a member having a curved surface.
Further, the pressure sensor may be curved so as to form a curved surface in a free state.
The relationship between the timing at which the common electrode or the common pressure-sensitive layer contacts each portion of the first pressure-
本発明は、感圧層と多数の電極としての薄膜トランジスタとを有する圧力センサに広く適用できる。特に、本発明に係る圧力センサは、曲面を有する部材に用いられる。
具体的には、圧力センサは、自動車ハンドルに用いられ、握り位置検出、居眠り検出などに用いられる。さらに、圧力センサは、ゴルフクラブや野球バットのようなスポーツ用品に用いられ、握り方測定に用いられる。さらに、圧力センサは、リハビリ・介護の装置に用いられ、手すりやつかみ圧測定装置などに用いられる。さらに、圧力センサは、ロボットの皮膚表面に用いられる。
The present invention can be widely applied to a pressure sensor having a pressure sensitive layer and a thin film transistor as a large number of electrodes. In particular, the pressure sensor according to the present invention is used for a member having a curved surface.
Specifically, the pressure sensor is used for the steering wheel of an automobile, and is used for grip position detection, doze detection, and the like. In addition, pressure sensors are used in sporting goods such as golf clubs and baseball bats to measure grip. Further, the pressure sensor is used in a rehabilitation / nursing device, and is used in a handrail, a grip pressure measuring device, and the like. In addition, the pressure sensor is used on the skin surface of the robot.
1 :圧力センサ
3 :上側電極部材
5 :下側電極部材
7 :絶縁フィルム
9 :共通電極
11 :共通感圧層
13 :額縁スペーサ
15 :絶縁フィルム
17 :ソース電極
19 :ドレイン電極
21 :ゲート電極
23 :有機半導体
25 :第1絶縁膜
27 :第2絶縁膜
29 :導電部
30 :薄膜トランジスタ
31 :個別電極
31X :第3電極
31Y :第2電極
31Z :第1電極
33 :感圧層
33A :第1部分
33B :第2部分
33C :第3部分
33D :第4部分
33E :第5部分
33X :第3感圧層
33Y :第2感圧層
33Z :第1感圧層
1: Pressure sensor 3: Upper electrode member 5: Lower electrode member 7: Insulating film 9: Common electrode 11: Common pressure sensitive layer 13: Frame spacer 15: Insulating film 17: Source electrode 19: Drain electrode 21: Gate electrode 23 : Organic semiconductor 25: First insulating film 27: Second insulating film 29: Conductive portion 30: Thin film 31:
Claims (14)
一面に広がって形成された共通電極と、
前記共通電極に対向してマトリクス状に設けられた複数の個別電極と、
前記複数の個別電極に対応して前記複数の個別電極の前記共通電極と反対側に設けられ、1又は隣接する2以上が1つの個別電極に接続される複数の薄膜トランジスタと、
前記複数の個別電極のうちの第1電極の前記共通電極側の面に積層された第1個別感圧層と、
前記複数の個別電極のうちの第2電極の前記共通電極側の面に積層された第2個別感圧層と、を備え、
前記第1個別感圧層と前記共通電極との間の隙間は、前記第2個別感圧層と前記共通電極との隙間より短く、
前記第1個別感圧層は、第1部分と、前記第1部分より大面積であり前記第1部分の下に形成されて前記第1部分との境界付近に第1くびれ部を形成する第2部分とを有する、
圧力センサ。 A pressure sensor that is used while being mounted along a curved surface.
A common electrode formed over one surface and
A plurality of individual electrodes provided in a matrix facing the common electrode, and
A plurality of thin film transistors provided on the opposite side of the plurality of individual electrodes to the common electrode corresponding to the plurality of individual electrodes, and one or two or more adjacent electrodes are connected to one individual electrode.
A first individual pressure-sensitive layer laminated on the surface of the first electrode of the plurality of individual electrodes on the common electrode side,
A second individual pressure-sensitive layer laminated on the surface of the second electrode of the plurality of individual electrodes on the common electrode side is provided.
The gap between the first individual pressure sensitive layer and the common electrode is shorter than the gap between the second individual pressure sensitive layer and the common electrode.
The first individual pressure-sensitive layer has a larger area than the first portion and the first portion, and is formed under the first portion to form a first constricted portion near the boundary with the first portion. Has two parts,
Pressure sensor.
前記押圧領域では、前記第1電極と前記第2電極とが分散して配置されていることにより、いずれの押圧箇所においても前記第1電極と前記第2電極とが含まれる最低押圧面積が規定可能である、請求項1〜3のいずれかに記載の圧力センサ。 The pressure sensor has a pressing area and has a pressing area.
In the pressing region, the first electrode and the second electrode are dispersedly arranged, so that the minimum pressing area including the first electrode and the second electrode is defined at any pressing location . The pressure sensor according to any one of claims 1 to 3, which is possible.
前記第3個別感圧層と前記共通電極との間の隙間は、前記第2個別感圧層と前記共通電極との隙間より長い、請求項1〜4のいずれかに記載の圧力センサ。 A third individual pressure-sensitive layer laminated on the surface of the third electrode of the plurality of individual electrodes on the common electrode side is further provided.
The pressure sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the gap between the third individual pressure sensitive layer and the common electrode is longer than the gap between the second individual pressure sensitive layer and the common electrode.
一面に広がって形成された共通電極と、
前記共通電極に対向してマトリクス状に設けられた複数の個別電極と、
前記複数の個別電極に対応して前記複数の個別電極の前記共通電極と反対側に設けられ、1又は隣接する2以上が1つの個別電極に接続される複数の薄膜トランジスタと、
前記共通電極の前記複数の個別電極側の面に積層された共通感圧層と、
前記複数の個別電極のうちの第1電極の前記共通電極側の面に積層された第1個別感圧層と、
前記複数の個別電極のうちの第2電極の前記共通電極側の面に積層された第2個別感圧層と、を備え、
前記第1個別感圧層と前記共通感圧層との間の隙間は、前記第2個別感圧層と前記共通感圧層との隙間より短く、
前記第1個別感圧層は、第1部分と、前記第1部分より大面積であり前記第1部分の下に形成されて前記第1部分との境界付近に第1くびれ部を形成する第2部分とを有する、
圧力センサ。 A pressure sensor that is used while being mounted along a curved surface.
A common electrode formed over one surface and
A plurality of individual electrodes provided in a matrix facing the common electrode, and
A plurality of thin film transistors provided on the opposite side of the plurality of individual electrodes to the common electrode corresponding to the plurality of individual electrodes, and one or two or more adjacent electrodes are connected to one individual electrode.
A common pressure-sensitive layer laminated on the surface of the common electrode on the side of the plurality of individual electrodes,
A first individual pressure-sensitive layer laminated on the surface of the first electrode of the plurality of individual electrodes on the common electrode side,
A second individual pressure-sensitive layer laminated on the surface of the second electrode of the plurality of individual electrodes on the common electrode side is provided.
The gap between the first individual pressure sensitive layer and the common pressure sensitive layer is shorter than the gap between the second individual pressure sensitive layer and the common pressure sensitive layer.
The first individual pressure-sensitive layer has a larger area than the first portion and the first portion, and is formed under the first portion to form a first constricted portion near the boundary with the first portion. Has two parts,
Pressure sensor.
前記押圧領域では、前記第1電極と前記第2電極とが分散して配置されていることにより、いずれの押圧箇所においても前記第1電極と前記第2電極とが含まれる最低押圧面積が規定可能である、請求項8〜10のいずれかに記載の圧力センサ。 The pressure sensor has a pressing area and has a pressing area.
In the pressing region, the first electrode and the second electrode are dispersedly arranged, so that the minimum pressing area including the first electrode and the second electrode is defined at any pressing location . The pressure sensor according to any one of claims 8 to 10, which is possible.
前記第3個別感圧層と前記共通感圧層との間の隙間は、前記第2個別感圧層と前記共通感圧層との隙間より長い、請求項8〜11のいずれかに記載の圧力センサ。 A third individual pressure-sensitive layer laminated on the surface of the third electrode of the plurality of individual electrodes on the common electrode side is further provided.
The gap between the third individual pressure-sensitive layer and the common pressure-sensitive layer is longer than the gap between the second individual pressure-sensitive layer and the common pressure-sensitive layer, according to any one of claims 8 to 11. Pressure sensor.
The pressure sensor according to any one of claims 8 to 12, wherein the pressure-sensitive material of the first individual pressure-sensitive layer has a lower resistance value than the pressure-sensitive material of the second individual pressure-sensitive layer.
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