CN109791080B - 压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有相互隔开间隙地配置的多个电极的压力传感器，其扩大了能够正确地测定的压力测定范围。压力传感器(1)具备公共电极(9)、多个敏化电极(31)、多个山型压敏层(33)和多个薄膜晶体管(30)。公共电极(9)在一个面上扩展而形成。多个敏化电极(31)与公共电极(9)对向地设置成矩阵状。多个山型压敏层(33)分别形成在多个敏化电极(31)的公共电极(9)侧。在通过按压力从公共电极(9)朝向山型压敏层(33)以及敏化电极(31)作用，从而公共电极(9)与山型压敏层(33)接触的接触面从山型压敏层(33)的俯视中心部向外侧扩展时，敏化电极(31)与接触面的外缘的距离逐渐变短。

Description

压力传感器

技术领域

本发明涉及一种压力传感器，尤其涉及一种具有压敏层和作为电极的多个薄膜晶体管的压力传感器。

背景技术

作为压力传感器，已知有在压敏树脂中组合多个薄膜晶体管的压力传感器(例如，参照专利文献1)。

压敏树脂是将导电性颗粒分散在硅橡胶等绝缘树脂内的树脂。在压敏树脂中，当施加压力时，在绝缘树脂内导电性颗粒彼此接触，从而电阻值降低。由此，能够检知施加于压敏树脂的压力。

多个薄膜晶体管配置成矩阵状，作为电极发挥功能。由此，能够实现压力检测的高速化、高分辨率化、低耗电化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016-4940号公报

压敏层与多个电极隔开规定的间隙而对向配置的压力传感器也是已知的。

通常，利用了压敏层的接触面积的变化的压力传感器存在压敏层的压力测定范围窄的问题。具体而言，在压力-电阻特性中，在压力较低的范围内，电阻的变化比例较大，但在压力较高的范围内，电阻的变化比例较小。其原因是，即使压力变高，压敏层与电极的接触面积也不会从中途变大，即，接触电阻不会追随压力。其结果，在压力较高的范围内，灵敏度不足，无法正确地测定压力。

发明内容

本发明的目的在于，在具有相互隔开间隙地配置的多个电极的压力传感器中，扩大能够正确地测定的压力测定范围。

以下，作为用于解决课题的手段，对多个方式进行说明。这些方式可以根据需要任意地进行组合。

本发明的一个观点所涉及的压力传感器，具备公共电极、多个敏化电极、多个山型压敏层和多个薄膜晶体管。

公共电极在一个面上扩展而形成。

多个敏化电极与公共电极对向地设置成矩阵状。

多个山型压敏层分别形成在多个敏化电极的公共电极侧上。

多个薄膜晶体管与多个敏化电极对应地设置在多个敏化电极的与公共电极相反的一侧，一个或者相邻的两个以上的薄膜晶体管与一个敏化电极连接。

在通过按压力相对于公共电极朝向山型压敏层以及敏化电极作用，从而公共电极与山型压敏层接触的接触面从山型压敏层的俯视中心部向外侧扩展时，敏化电极与接触面的外缘的距离逐渐变短。

另外，所谓“山型”具有顶部(或中心部)和周缘部，包括圆顶形状、锥体形状、锥台形状。山型的平面形状包括圆、四角、其它形状。

另外，所谓“外侧”的含义是在俯视时远离山型压敏层的中心部的一侧。

在该压力传感器中，由于使用了山型压敏层，因此当压力作用时，公共电极与山型压敏层的接触面积逐渐变大。因此，压力的测定范围变宽。

进而，当高压力作用时，公共电极与山型压敏层接触的接触面的外缘成为与低压力作用的情况相比位于外侧的状态，在该状态下，由于敏化电极与接触面的外缘的距离变短，因此在公共电极与敏化电极之间确保了短的导电路径。因此，即使在接触面积变化变小的高压力范围内，灵敏度也高，能够正确地测定压力。即，在压力传感器中，能够较宽地确保能够正确地测定的压力测定范围。

进而，由于山型压敏层的顶点部分的面积变小，因此也能够正确地测定低压力范围。

敏化电极也可以具有相对于山型压敏层的直径30％以上的长度的直径。在这种情况下，能够切实地得到上述的效果。

另外，由于敏化电极的平面形状包括圆及其他形状，因此此处的所谓“直径”的含义是从俯视中心到各方向的端部的长度。

敏化电极也可以具有相对于山型压敏层的直径50％以上的长度的直径。在这种情况下，能够更切实地得到上述的效果。

敏化电极也可以具有延伸至公共电极与山型压敏层能够以最大面积接触的接触面的外缘附近的直径。在这种情况下，能够更切实地得到上述的效果。

敏化电极也可以完全被山型压敏层覆盖。

在该压力传感器中，由于敏化电极不会从山型压敏层伸出，因此公共电极与敏化电极接触的可能性变小。

压力传感器也可以还具备设置在公共电极的与多个敏化电极相反的一侧的绝缘基材。

绝缘基材和公共电极也可以具有伸缩性。

在该压力传感器中，由于绝缘基材和公共电极具有伸缩性，因此在压力作用时，公共电极容易与山型压敏层的外周侧接触。因此，压力的分辨率提高。进而，由于具有伸缩性的绝缘基材和公共电极在缓和压力时返回原来的形状，因此能够反复进行正确的测定。

发明效果

在本发明所涉及的压力传感器中，能够正确地测定的压力测定范围变宽。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的压力传感器的概略截面图。

图2是压力传感器的局部概略截面图。

图3是压力传感器的下侧电极部件的概略俯视图。

图4是敏化电极和压敏层的示意性俯视图。

图5是压力传感器的等效电路图。

图6是压力作用的状态下的压力传感器的概略截面图。

图7是压力作用的状态下的压力传感器的概略截面图。

图8是压力作用的状态下的压力传感器的概略截面图。

图9是表示压力传感器的压力与电阻变化率的关系的曲线图。

图10是表示压力传感器的制造方法的示意性截面图。

图11是表示压力传感器的制造方法的示意性截面图。

图12是表示压力传感器的制造方法的示意性截面图。

图13是表示压力传感器的制造方法的示意性截面图。

图14是表示压力传感器的制造方法的示意性截面图。

图15是表示压力传感器的制造方法的示意性截面图。

图16是表示压力传感器的制造方法的示意性截面图。

图17是表示压力传感器的制造方法的示意性截面图。

图18是表示压力传感器的制造方法的示意性截面图。

图19是表示压力传感器的制造方法的示意性截面图。

图20是表示压敏层和敏化电极的平面布局的变形例的示意性俯视图。

图21是表示压敏层和敏化电极的平面布局的变形例的示意性俯视图。

图22是表示压敏层和敏化电极的平面形状的变形例的示意性俯视图。

图23是表示压敏层和敏化电极的立体形状的变形例的示意性截面图。

图24是表示压敏层和敏化电极的立体形状的变形例的示意性侧视图。

图25是表示压敏层和敏化电极的立体形状的变形例的示意性侧视图。

图26是表示压敏层和敏化电极的立体形状的变形例的示意性侧视图。

图27是表示压敏层和敏化电极的立体形状的变形例的示意性侧视图。

图28是表示压敏层和敏化电极的立体形状的变形例的示意性侧视图。

图29是敏化电极和压敏层的示意性俯视图。

图30是敏化电极和压敏层的示意性俯视图。

图31是敏化电极和压敏层的示意性俯视图。

图32是压力传感器的局部概略截面图。

图33是压力传感器的局部概略截面图。

图34是压力传感器的局部概略截面图。

符号说明

1 压力传感器

3 上侧电极部件

5 下侧电极部件

7 绝缘膜

9 公共电极

13 边框间隔件

15 绝缘膜

17 源电极

19 漏电极

21 栅电极

23 有机半导体

25 第一绝缘膜

27 第二绝缘膜

29 导电部

30 薄膜晶体管

31 敏化电极

33 山型压敏层

35 压敏层

具体实施方式

1.第一实施方式

(1)压力传感器的基本结构

利用图1～图5对第一实施方式所涉及的压力传感器1进行说明。图1是本发明的第一实施方式所涉及的压力传感器的概略截面图。图2是压力传感器的局部概略截面图。图3是压力传感器的下侧电极部件的概略俯视图。图4是敏化电极和压敏层的示意性俯视图。图5是压力传感器的等效电路图。

压力传感器1是当按压力作用时检测按压位置和按压力的装置。压力传感器1例如被用于智能手机、平板PC、笔记本PC的触摸面板。

压力传感器1具有上侧电极部件3。上侧电极部件3是按压力所作用的平面状的部件。上侧电极部件3具有绝缘膜7和在其下表面整面地即在一个面上扩展或图案化而形成的公共电极9。

压力传感器1具有下侧电极部件5。下侧电极部件5是配置在上侧电极部件3的下方的平面状的部件。下侧电极部件5具有例如矩形的绝缘膜15和形成于其上表面的多个敏化电极31。敏化电极也称为独立电极或像素电极。

下侧电极部件5具有多个山型压敏层33。多个山型压敏层33分别形成于多个敏化电极31的公共电极9侧。若概略性地加以说明，则如图2和图4所示，山型压敏层33覆盖敏化电极31整体，外径也稍大。因此，在俯视图中，敏化电极31被山型压敏层33遮住。

另外，所谓“山型”具有顶部(或中心部)和周缘部，包括圆顶形状、锥体形状、锥台形状。山型的平面形状包括圆、四角、其它形状。

通过为山型，公共电极9与山型压敏层33的接触面积对应于压力而增加。另外，越靠外周，山型压敏层33的厚度越小，电阻值越低。换言之，在低压力时，只有山型压敏层33的顶点(半径方向中心)与公共电极9接触，接触面积小。在高压力时，公共电极9与山型压敏层33的山型的中腹(半径方向中间部)或者直至山脚(外周部)接触，接触面积大。

作为一个例子，山型压敏层33的高度H在宽的范围内为5～100μm，在窄的范围内为10～30μm。山型压敏层33的直径L在宽的范围内为0.1～1.0mm，在窄的范围内为0.3～0.6mm。

另外，由于敏化电极31的外径延伸至比山型压敏层33的外径稍短的位置而形成，因此能够得到以下的效果。在低压力时，山型压敏层33的导电路径(通过山型压敏层33的公共电极9与敏化电极31的最短距离)长，电阻值高。在高压力时，山型压敏层33的导电路径短，电阻值低。另外，在该实施方式中，由于敏化电极31和山型压敏层33的平面形状均为圆，因此导电路径的短的部分从中心向外周侧俯视呈圆形地扩展。即，敏化电极31的圆周方向的各部分成为从中心部向半径方向外侧延伸的敏化部。

如图2所示，上侧电极部件3与下侧电极部件5在周缘部通过边框间隔件13相互粘接。边框间隔件13形成为边框状，例如由粘合剂、双面胶构成。

如图3所示，多个敏化电极31以及山型压敏层33配置为铺设在平面上的矩阵状。所谓矩阵状是指以行列状二维排列的状态。另外，如图1和图2所示，通过边框间隔件13，即使在初始状态下，也会在公共电极9与山型压敏层33之间确保间隙。由此，能够切实地测定零压力。进而，由于从零接触面积开始，因此也能够切实地测定初始的电阻值变化。但是，在初始状态下公共电极9与山型压敏层33也可以接触。

当公共电极9的区域朝向山型压敏层33被按下时，公共电极9与定位于按下区域的敏化电极31电导通。按下例如用手指、触笔、棒、手掌、脚掌进行即可。电极间距例如为0.3～0.7mm。

下侧电极部件5具有多个薄膜晶体管30(以下称为“TFT30”)。各个TFT30与各个敏化电极31对应地设置，作为电流值检测用的电极发挥功能。

(2)TFT和敏化电极的关系

如图1和图2所示，TFT30具有源电极17、漏电极19和栅电极21。TFT30是顶栅型。构成栅电极、源电极以及漏电极的材料没有特别限定。另外，TFT也可以是底栅型。

源电极17和漏电极19形成于绝缘膜15的上表面。TFT30具有形成于源电极17和漏电极19之间的有机半导体23。作为构成这种半导体层的材料，可以使用公知的材料，例如硅、氧化物半导体、有机半导体。

TFT30具有以覆盖源电极17、漏电极19以及有机半导体23的方式形成的第一绝缘膜25。

如下所述，漏电极19与敏化电极31连接。栅电极21在第一绝缘膜25的上表面形成于有机半导体23的上方。

TFT30具有形成于第一绝缘膜25的上表面并覆盖栅电极21的第二绝缘膜27。

多个敏化电极31形成于第二绝缘膜27的上表面。敏化电极通过导电部29与TFT30连接，上述导电部29形成于贯通第一绝缘膜25和第二绝缘膜27的贯通孔。

利用图5对压力传感器1的动作原理进行说明。当对输入了栅极电压的TFT30的漏电极19施加电压时，流过与山型压敏层33的电阻对应的漏极电流。并且，当施加于山型压敏层33的压力变高时，电阻降低，因此检测出漏极电流的增加。通过对压力传感器1上的TFT30进行扫描并施加栅极电压测定漏极电流，能够观测片材表面的压力分布。

压力传感器1具有电路部(未图示)。电路部控制漏电极19、源电极17以及公共电极9，例如，具有：对公共电极9、源电极17施加规定电压的电源电压；和产生与源极-漏极间的电流值对应的信号并向外部的信号处理装置输出的电流检测电路。外部的信号处理装置根据从电路部发送来的信号，检测按压位置和按压力。

(3)按压动作和压力测定动作

利用图6～图9对按压动作和压力测定动作进行说明。图6～图8是压力作用的状态下的压力传感器的概略截面图。图9是表示压力传感器的压力与电阻变化率的关系的曲线图。

当施加压力时，山型压敏层33的电阻降低。由电压电源施加一定电压时的源极-漏极间的电位差取决于与漏电极19串联的山型压敏层33的电阻值。其结果，源极-漏极间的电位差变大，流过的电流量增加。因此，若预先取得施加于山型压敏层33的按压力和电流量，则信号处理装置(未图示)通过读取与电流量对应的信号的变化，就能够检测施加于压力传感器1的压力量(按压力)。

在图6中，较小的力F1作用于上侧电极部件3，因此公共电极9仅与山型压敏层33的中心部或顶点接触。

在图7中，中等的力F2作用于上侧电极部件3，因此公共电极9与从山型压敏层33的中心部更向外周侧的部分接触。即，公共电极9与山型压敏层33的接触面扩展。

在图8中，较大的力F3作用于上侧电极部件3，因此公共电极9与山型压敏层33的更外周侧的部分接触。即，公共电极9与山型压敏层33的接触面进一步扩展。

绝缘膜7和公共电极9优选具有伸缩性。由此，在压力作用时，公共电极9对山型压敏层33的追随性提高。换言之，在高压力的情况下，公共电极9容易紧贴到山型压敏层33的外周侧(山型压敏层33的薄部分)。其结果，山型压敏层33的接触电阻的差变大，即测定范围变大。

另外，由于绝缘膜7和公共电极9具有伸缩性，因此在压力消失时，绝缘膜7和公共电极9复原的性能提高。其结果，反复测定的再现性提高。

通常地，当对绝缘膜7和公共电极9施加压力时会产生大面积的弯曲，但是负荷会集中于多个小面积的压敏层和电极而作用，在这种情况下，有可能在绝缘膜7和公共电极9上产生裂纹或变形。但是，在本实施方式中，由于绝缘膜7和公共电极9具有伸缩性，因此难以在山型压敏层33和公共电极9产生裂纹或变形。其结果，压力传感器1的可靠性提高。

另外，如上所述，在上部具有柔且薄的基材的情况下，在上部电极9与直至山型压敏层33的山脚完全接触的情况下，由于接触面积不会再变化，因此压力测定范围变窄，但由于接触面积的差大，因此压力的分辨率变大。另外，基材的厚度、硬度可根据想测定的范围适当选择。

利用图9，对本实施方式、比较例1、比较例2、比较例3的电阻相对于压力的变化率进行说明。图9是表示压力传感器的压力与电阻变化率的关系的曲线图。

在本实施方式中，在低压力的区域，能够得到高的变化率，即高灵敏度。另外，在本实施方式中，在高压力的区域，能够得到规定的电阻的变化率，即能够测定压力。以下，对其理由进行说明。

敏化电极31具有如下形状：在通过按压力相对于公共电极9朝向山型压敏层33作用，由此公共电极9与山型压敏层33接触的接触面从山型压敏层的俯视中心部向外侧扩展时，敏化电极31与接触面的外缘的距离逐渐变短。这从图6的距离H1、图7的距离H2、图8的距离H3逐渐变短可明确得出。

距离H1例如为25μm，H3例如为10μm。这样，在图8的状态下，与图6以及图7的状态相比，电阻值变小，因此电流值变大。

另外，由于敏化电极31从山型压敏层33的俯视中心部向外侧扩展，因此压力传感器的灵敏度整体提高。

根据以上的结构，当高压力作用时，例如如图8所示，公共电极9与山型压敏层33接触的接触面的外缘成为与低压力作用的情况(例如，图7)相比位于外侧的状态。在该状态下，由于敏化电极31与接触面的外缘的距离变短，因此在公共电极9与敏化电极31之间确保了短的导电路径。因此，即使在压力高的范围内，灵敏度也不会不足，能够正确地测定压力。即，在压力传感器1中，能够较宽地确保能够正确地测定的压力测定范围。

在比较例1中，基本的结构与本实施方式相同，设置有山型压敏层。但是，独立地设置的电极不满足作为本实施方式的敏化电极的条件，即“通过按压力作用而使公共电极与山型压敏层接触的接触面从山型压敏层中心部向外侧扩展时，敏化电极与接触面的外缘的距离逐渐变短”。例如，存在如下情况：独立的电极的直径为山型压敏层的直径的20％或其以下，且独立的电极具有如下形状：通过按压力作用而使公共电极与山型压敏层接触的接触面从山型压敏层的俯视中心部向外侧扩展时，独立的电极与接触面的外缘的距离逐渐变长。因此，在比较例1中，灵敏度整体变高，但在高压力作用时，电阻的变化率接近0％，即无法测定压力。

另外，由于在比较例1中没有敏化作用，因此存在电阻值比本实施方式大的问题。

在比较例2中，基本的结构与本实施方式相同，独立的电极扩展到压敏层的外周部分，但压敏层具有平坦的上表面。因此，灵敏度整体降低。另外，在高压力作用时，电阻的变化率接近0％，即无法测定压力。

在比较例3中，不是有源矩阵方式，而是与公共电极相对地设置有实心电极。另外，在高压力作用时，电阻的变化率接近0％，即无法测定压力。

在本实施方式中，敏化电极31具有延伸至公共电极9与山型压敏层33能够以最大面积接触的接触面的外缘附近的直径。在这种情况下，能够最大限度地得到上述的效果。在上述接触面的外缘的外侧，即使压力再变高，公共电极9也不会与山型压敏层33接触。因此，即使敏化电极31再向外侧延伸，效果也较少。

但是，敏化电极31只要具有相对于山型压敏层33的直径30％以上、50％以上的长度的直径即可。

另外，由于敏化电极的平面形状包含圆形及其他形状，因此这里的所谓的“直径”的含义是从俯视中心到各方向的端部。

敏化电极31具有比山型压敏层33的直径短的直径。由此，由于敏化电极31不会从山型压敏层33伸出，因此公共电极9与敏化电极31接触的可能性减小。实际上，考虑到制造误差，敏化电极31以具有山型压敏层33的直径的98％以下或94％以下的直径的方式被设定。但是，即使敏化电极31从山型压敏层33伸出，只要是不与公共电极9接触，则在实用上也没有问题。

(4)材料

作为绝缘膜7、绝缘膜15，可以使用聚碳酸酯系、聚酰胺系、或聚醚酮系等工程塑料、或丙烯酸系、聚对苯二甲酸乙二醇酯系或聚对苯二甲酸丁二醇酯系等树脂膜。

在对绝缘膜7要求伸缩性的情况下，例如为聚氨酯膜、硅、橡胶。由于印刷电极而进行干燥，因此绝缘膜7和绝缘膜15优选具有耐热性的材料。

作为公共电极9、敏化电极31，可以由氧化锡、氧化铟、氧化锑、氧化锌、氧化镉、或氧化铟锡(ITO)等金属氧化物膜、以这些金属氧化物为主体的复合膜、或金、银、铜、锡、镍、铝或钯等金属膜形成。在对公共电极9要求伸缩性的情况下，例如是伸缩性Ag糊剂(膏，paste)。

山型压敏层33例如由压敏油墨构成。压敏油墨是通过与对向的电极的接触电阻根据外力发生变化而能够进行压力检测的材料。压敏油墨层可以通过涂布来配置。作为压敏油墨层的涂布方法，可以使用丝网印刷、胶版印刷、凹版印刷、或柔性印刷等印刷法，或者利用分配器进行的涂布。

(5)压力传感器的制造方法

利用图10～图19对压力传感器1的制造方法进行说明。图10～图19是表示压力传感器的制造方法的示意性截面图。

首先，利用图10～图18对下侧电极部件5的制造方法的各个步骤进行说明。

如图10所示，通过例如溅射而在绝缘膜15的一个面上形成电极材料37。

如图11所示，通过例如光刻法除去电极材料37的一部分，从而形成膜露出部39。另外，由此，形成源电极17和漏电极19。另外，源电极17和漏电极19的形成方法没有特别限定。

如图12所示，在膜露出部39形成有机半导体23。有机半导体23的形成方法是公知的技术。

如图13所示，以覆盖形成有源电极17、漏电极19以及有机半导体23的面的方式形成第一绝缘膜25。

如图14所示，在第一绝缘膜25的上表面，在有机半导体23的上方形成栅电极21。栅电极21的形成方法是公知的技术。

如图15所示，以覆盖形成有栅电极21的第一绝缘膜25整体的方式形成第二绝缘膜27。

如图16所示，在第一绝缘膜25和第二绝缘膜27上通过激光形成到达漏电极19的贯通孔，在其中填埋导电材料，由此形成导电部29。

如图17所示，通过印刷法形成敏化电极31，通过导电部29与TFT30连接。

如图18所示，通过印刷法在敏化电极31上形成山型压敏层33。

接着，利用图19对上侧电极部件3的制造进行说明。

如图19所示，通过印刷法在绝缘膜7的一个面上形成公共电极9。另外，也可以在绝缘膜7的一个面上通过例如溅射形成公共电极9的材料，接着通过光刻法形成公共电极9。

最后，通过由粘接剂构成的边框状的边框间隔件13(图2)使上侧电极部件3和下侧电极部件5贴合，从而完成压力传感器1。

(6)敏化电极和压敏层的平面布局的变形例

在上述实施方式中，敏化电极31和山型压敏层33是行和列完全一致的矩阵形状，但只要配置成广义上的矩阵形状即可。

在图20所示的例子中，敏化电极31A和山型压敏层33A的平面布局是多边形(例如，六边形、平行四边形)的重复格子。

在图21所示的例子中，敏化电极31B和山型压敏层33B的平面布局并未均匀排列，而是在多个部位形成有间隙。

(7)敏化电极和压敏层的平面形状

在上述实施方式中，敏化电极31和山型压敏层33的平面形状均为圆，但没有特别限定。

在图22所示的例子中，敏化电极31C和山型压敏层33C的平面形状为四边形。这些平面形状也可以是三角形、其它多边形。

(8)公共电极的变形例

在上述实施方式中，公共电极9与山型压敏层33直接接触，但也可以经由其他层而接触。

在图23所示的例子中，在公共电极9上形成有压敏层35。在这种情况下，若压力作用，则压敏层35与山型压敏层33接触。

(9)压敏层的侧面形状的变形例

在上述实施方式中，山型压敏层33为圆顶形状且侧面形状为半圆形状，但没有特别限定。但是，为了得到期望的效果，以与公共电极9阶段性地接触为目的，山型压敏层33的高度必须为规定以上。另外，为了使公共电极与外周侧的侧面部接触，山型压敏层33倾斜角度必须为规定以下。

在图24所示的例子中，山型压敏层33D为圆锥形状，侧面形状为三角形。

在图25所示的例子中，山型压敏层33E为圆锥台形状，侧面形状为梯形。在梯形的情况下，山顶部的面积必须充分小于斜面部的面积。

另外，山型压敏层的上述侧面形状也可以仅设置在山型压敏层的上部。

在图26所示的例子中，只有山型压敏层33F的上部为圆顶形状。

在图27所示的例子中，只有山型压敏层33G的上部为圆锥。

在图28所示的例子中，只有山型压敏层33H的上部为锥台。

(10)敏化电极的平面形状的变形例

在上述实施方式中，敏化电极和山型压敏层的平面形状大致相同，但两者也可以不同。特别是通过变更敏化电极的形状，能够控制电阻值变化量。

具体而言，在山型压敏层33的电阻与TFT30的电阻相比过低的情况下，通过减小敏化电极31的面积而进行山型压敏层33的电阻(电流)的调整。

在图29所示的例子中，山型压敏层33的平面形状为圆，相对于此，敏化电极31D的平面形状为十字。因此，导电路径的短的部分在加压时从敏化电极31D的中心沿着各个突出部向外周侧扩展。

在图30所示的例子中，山型压敏层33的平面形状为圆，相对于此，敏化电极31E的平面形状为三角形。因此，导电路径的短的部分在加压时从敏化电极31E的中心朝着各个角向外周侧扩展。

在图31所示的例子中，山型压敏层33的平面形状为圆，相对于此，敏化电极31F的平面形状为多个扇形状的组合，在中心具有连结多个扇形状的凸缘部。凸缘部通过导电部29与TFT30连接。因此，在加压时导电路径的短的部分从敏化电极31F的中心沿着各个扇形状向外周侧扩展。

如上所述，在任何情况下，敏化电极31D～31F具有从中心部向半径方向外侧延伸的敏化部。敏化部与山型压敏层的对应部分的关系与第一实施方式记载的内容相同。也就是说，敏化电极31D～31F的敏化部以如下方式形成：随着压力升高，从中心部向半径方向外侧延伸的部分与公共电极9之间的导电路径变短。

(11)其他变形例

在上述实施方式中，多个山型压敏层33相互电独立，但没有特别限定。

在图32所示的例子中，多个山型压敏层33I相互接触或连接。

在上述实施方式中，多个山型压敏层33的顶点接近或者抵接于公共电极9，但没有特别限定。

在图33所示的例子中，在山型压敏层33之间，形成有假电极(虚拟电极)或间隔件41。间隔件41与山型压敏层33同样为山型形状。间隔件41比山型压敏层33高。因此，在非加压时，在公共电极9与山型压敏层33之间切实地确保间隙，因此能够使作用于山型压敏层33的压力为零。在图33中，间隔件41从山型压敏层33连续地形成。另外，由于间隔件41的形状为山型，因此压敏层31的周围上侧的空间比较大，因此公共电极9容易追随山型压敏层33。但是，间隔件的形状并不限于山型，上表面也可以是平面。

在图34所示的例子中，间隔件41与山型压敏层33分离地形成。

(12)薄膜晶体管的变形例

在上述实施方式中，使薄膜晶体管与各个独立电极对应，进而检测各个薄膜晶体管的电流。换言之，在一个敏化电极上连接有一个薄膜晶体管。

但是，也可以是使多个薄膜晶体管与一个敏化电极对应，检测多个薄膜晶体管的电流的方式。具体而言，在一个敏化电极上连接相邻的两个以上的薄膜晶体管。由此检测出的电流值变大，进而，能够使电路具有冗余性。

对使图4所示的2×2的合计四个薄膜晶体管与一个敏化电极对应的情况的例子进行说明。在这种情况下，使栅极线G1、G2短路，使源极线S1、S2短路，进而使四个漏电极短路，通过贯通孔和导电部与一个敏化电极连接。

薄膜晶体管的组合图案可以是多个，例如可以是2×3、3×2、4×4、5×2。另外，也可以在一个压力装置中存在多个组合图案。

2.其他实施方式

以上对本发明的多个实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内可以进行各种变更。特别是，本说明书中记载的多个实施方式以及变形例可以根据需要任意地进行组合。

产业上的可利用性

本发明能够广泛应用于具有压敏层和作为电极的多个薄膜晶体管的压力传感器。特别是，本发明所涉及的压力传感器除了适用于触摸面板以外，还适用于大面积的单传感器(又称为传感器片，sheet sensor)。具体而言，本发明所涉及的压力传感器能够适用于步行的测定技术(医疗、运动、安全的领域)、床的地板偏移测定技术。

Claims (7)

1.一种压力传感器，其特征在于，具备：

公共电极，所述公共电极在一个面上扩展而形成；

多个敏化电极，所述多个敏化电极与所述公共电极对向地设置成矩阵状；

多个山型压敏层，所述多个山型压敏层分别形成在所述多个敏化电极的所述公共电极侧上；以及

多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管与所述多个敏化电极对应地设置在所述多个敏化电极的与所述公共电极相反的一侧，一个或者相邻的两个以上的所述薄膜晶体管与一个敏化电极连接，

在按压力相对于所述公共电极向所述山型压敏层以及所述敏化电极作用时，所述公共电极追随所述山型压敏层的形状而进行接触，

在通过按压力相对于所述公共电极朝向所述山型压敏层以及所述敏化电极作用，从而所述公共电极与所述山型压敏层接触的接触面从所述山型压敏层的俯视中心部向外侧扩展时，所述敏化电极与接触面的外缘的距离逐渐变短。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述敏化电极具有相对于所述山型压敏层的直径30%以上的长度的直径。

3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述敏化电极具有相对于所述山型压敏层的直径50%以上的长度的直径。

4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，

所述敏化电极具有延伸至所述公共电极与所述山型压敏层能够以最大面积接触的接触面的外缘附近的直径。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述敏化电极完全被所述山型压敏层覆盖。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述压力传感器还具备设置在所述公共电极的与所述多个敏化电极相反的一侧的绝缘基材，

所述绝缘基材和所述公共电极具有伸缩性。

7.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，

所述压力传感器还具备设置在所述公共电极的与所述多个敏化电极相反的一侧的绝缘基材，

所述绝缘基材和所述公共电极具有伸缩性。

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