JP2006145263A - Manufacturing method for pressure sensitive sensor panel - Google Patents
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本発明は、感圧センサーパネルの製造方法に関し、特に、接触電極と該接触電極を選択する接触電極選択用薄膜トランジスタとを備えた感圧セルを複数個備えた感圧センサー集積回路チップと、前記感圧センサー集積回路チップの表面に貼り付けられ、前記接触電極に押圧により接触する導電シートとを具備した感圧センサーパネルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a pressure-sensitive sensor panel, and in particular, a pressure-sensitive sensor integrated circuit chip including a plurality of pressure-sensitive cells each including a contact electrode and a contact electrode selection thin film transistor that selects the contact electrode; The present invention relates to a method for manufacturing a pressure-sensitive sensor panel including a conductive sheet attached to the surface of a pressure-sensitive sensor integrated circuit chip and contacting the contact electrode by pressing.
近年、人間の指紋を検出する指紋センサーが、パーソナルコンピュータ等の電子機器を利用する際の本人確認手段として注目されている。現在、普及している指紋センサーは、指先をセンサーパネルのガラス面に押し当てて、その押し当てられた指先部分に光を照射し、その反射光をCCD等の受光手段で読みとるという光学式のものがほとんどであった。しかしながら、光学式の指紋センサーは小型化、薄型化が困難であるだけでなく、製造コストが高いという問題点を有している。 In recent years, fingerprint sensors that detect human fingerprints have attracted attention as identity verification means when using electronic devices such as personal computers. A fingerprint sensor that is currently popular is an optical type in which a fingertip is pressed against the glass surface of a sensor panel, light is irradiated to the pressed fingertip portion, and the reflected light is read by a light receiving means such as a CCD. Most of the things. However, the optical fingerprint sensor is not only difficult to reduce in size and thickness, but also has a problem of high manufacturing cost.
そこで、アクティブマトリクス型のTFT基板に可撓性を有する導電シートを貼り付け、指を導電シートに押し当てたときの指紋の山と谷による押圧力の差を電気信号に変換して指紋検出を行うという、アクティブマトリクス型の指紋センサーが提案されている。
しかしながら、上述したアクティブマトリクス型のTFT基板を用いた指紋センサーの製造方法については殆ど提案されていない。特に、係る指紋センサーを量産するためには、多数のセンサー集積回路が配列されたTFT基板を切断して、個々のセンサーチップに分割することが必要となるが、導電シートを貼り付ける際、基板と導電シートの間に、当該切断の際に生じた異物が入り込み、センシング不良を引き起こすおそれがある。 However, there has been little proposal for a method of manufacturing a fingerprint sensor using the active matrix TFT substrate described above. In particular, in order to mass-produce such fingerprint sensors, it is necessary to cut and divide the TFT substrate on which a large number of sensor integrated circuits are arranged into individual sensor chips. There is a possibility that foreign matter generated during the cutting enters between the conductive sheet and the conductive sheet, causing a sensing failure.
そこで、本発明の主たる特徴構成は以下の通りである。即ち、本発明の感圧センサーパネルの製造方法は、まず、接触電極と接触電極を選択する接触電極選択用薄膜トランジスタとを備えた感圧セルが複数個配列され、感圧セルからの検知信号が出力される端子群を具備した感圧センサー集積回路が、その表面にマトリクス状に複数個形成された絶縁性基板を準備する。そして、導電シートを貼り付ける位置に前記感圧センサー集積回路の一列ごとに前記絶縁性基板を順次移動させる。 Therefore, the main characteristic configuration of the present invention is as follows. That is, in the method of manufacturing a pressure-sensitive sensor panel according to the present invention, first, a plurality of pressure-sensitive cells including a contact electrode and a contact electrode selecting thin film transistor for selecting the contact electrode are arranged, and a detection signal from the pressure-sensitive cell is received. An insulating substrate having a plurality of pressure-sensitive sensor integrated circuits each having an output terminal group formed in a matrix on the surface thereof is prepared. Then, the insulating substrate is sequentially moved for each row of the pressure-sensitive sensor integrated circuit to a position where the conductive sheet is pasted.
その後、当該位置に移動した一列の感圧センサー集積回路の表面に帯状の導電シートを載置し、感圧センサー集積回路の表面に、端子群が露出した状態となるように導電シートを貼り付ける。そして、絶縁性基板を個々の感圧センサー集積回路チップに切断分離するというものである。 Thereafter, a belt-like conductive sheet is placed on the surface of the line of pressure-sensitive sensor integrated circuits moved to the position, and the conductive sheet is attached to the surface of the pressure-sensitive sensor integrated circuit so that the terminals are exposed. . Then, the insulating substrate is cut and separated into individual pressure-sensitive sensor integrated circuit chips.
また、導電シートの両端にテンションを加えながら前記感圧センサー集積回路の表面に、前記端子群が露出した状態と成るように導電シートを押圧しながら貼り付けることが好ましい。また、導電シートを貼り付ける工程は、回転ローラーで前記導電シートを押圧しながら行うことが好ましい。 In addition, it is preferable that the conductive sheet is affixed to the surface of the pressure-sensitive sensor integrated circuit while applying tension to both ends of the conductive sheet so that the terminal group is exposed. Moreover, it is preferable to perform the process of affixing a conductive sheet, pressing the said conductive sheet with a rotating roller.
また、導電シートが感圧センサー集積回路チップに塗布された接着剤を介して貼り付けられることが好ましい。さらに、この接着剤は、第1の接着剤リングと、この第1の接着剤リングの外側に隣接する第2の接着剤リングから成ることが好ましい。さらにまた、第1の接着剤リングは熱硬化性樹脂から成り、第2の接着剤リングは紫外線硬化性樹脂から成ることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the conductive sheet is attached via an adhesive applied to the pressure-sensitive sensor integrated circuit chip. Furthermore, the adhesive preferably comprises a first adhesive ring and a second adhesive ring adjacent to the outside of the first adhesive ring. Furthermore, it is preferable that the first adhesive ring is made of a thermosetting resin and the second adhesive ring is made of an ultraviolet curable resin.
本発明によれば、大型基板を個々のセンサー集積回路チップに切断する前に導電シートをチップ表面に貼り付けるので、基板と導電シートの間に異物が入り込むことを防止し、センシング不良を回避できる。また、導電シートを貼り付ける位置は固定し、大型基板を走査するので、常に同じ位置で一連の動作(導電シートの載置及び回転ローラーによる貼り付け)をするため、再現性・安定性に優れた感圧センサーパネルを提供できる。 According to the present invention, since the conductive sheet is attached to the chip surface before the large substrate is cut into individual sensor integrated circuit chips, foreign matter can be prevented from entering between the substrate and the conductive sheet, and sensing failure can be avoided. . In addition, the position where the conductive sheet is pasted is fixed and the large substrate is scanned, so a series of operations (placing the conductive sheet and pasting with a rotating roller) is always performed at the same position, so reproducibility and stability are excellent. A pressure-sensitive sensor panel can be provided.
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。まず、本発明の実施形態に係る感圧センサーパネルの構造について説明する。図1は、この感圧センサーパネルの分解斜視図である。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the structure of the pressure-sensitive sensor panel according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view of the pressure-sensitive sensor panel.
感圧センサーパネル1は、ガラスまたはセラミックなどの絶縁性基板10上にアモルファスシリコン膜を形成し、公知のホトリソグラフィ技術で多数のTFT(薄膜トランジスタ)11、ドレイン線12、ゲート線13を形成し、さらに蒸着により例えばITO(インジウム・すず酸化物)の接触電極14などを形成して成る感圧センサー集積回路チップ50上に、PET(ポリエチレンテレフタレート)などの絶縁フィルムの裏面に導電膜2aを蒸着した導電シート2を貼り付けたものである。
The pressure-sensitive sensor panel 1 forms an amorphous silicon film on an
ドレイン線12とゲート線13は互いに交差する方向に配置されており、後述するように走査信号が印加されて走査線として機能する。ドレイン線12はX方向の走査信号を出力するX方向走査回路20に接続され、ゲート線13はY方向の走査信号を出力するY方向走査回路21に接続されている。
The
指紋パターンの検出の場合には、ドレイン線12の間隔およびゲート線13の間隔は50〜60μm程度となる。絶縁性基板10上には、各TFTのドレインがドレイン線12に、ゲートがゲート線13に、そしてソースが接触電極14に接続された感圧セルがマトリクス状に多数形成されている。
In the case of detecting a fingerprint pattern, the interval between the
また、絶縁性基板10上には、後述するように各感圧セルからの信号を検出する検出器22、検出器22からの出力信号を外部に取り出すための出力端子や、X方向走査回路20、Y方向走査回路21,検出器22等の内部回路に電源や走査クロックを供給するための入力端子が一列に配列されて端子群30が構成され、この端子群30は絶縁性基板10のエッジの一辺に沿って設けられている。
Further, on the
図2は、図1に示した感圧センサーパネル1の感圧セルを拡大して示す。図1と同じ参照数字は同じ構成部分を示している。感圧セルのTFT11は、ドレイン端子Dがドレイン線12の一部12aに接続され、ソース端子Sが接触電極14に接続され、ゲート端子Gがゲート線13の一部13aに接続されている。ドレイン線12とゲート線13との交差部はマスクと蒸着により形成された、たとえばSiO2 膜のような絶縁スペーサ15によって絶縁されている。
FIG. 2 shows an enlarged view of the pressure sensitive cell of the pressure sensitive sensor panel 1 shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components. In the
図3は、図1に示した感圧センサーパネル1の等価回路図である。感圧センサーパネル1の導電シート2の導電膜2aは抵抗16を介して接地されている。感圧センサーパネル1のドレイン線12は抵抗Rを介してX方向走査回路20に接続されており、ゲート線13はY方向走査回路21に接続されている。すべてのドレイン線12は検出器22に接続されており、検出器22はドレイン線12の検出点D1 、D2 、D3 、・・・の電位を取り込み、この電位に基づいて指紋パターンを検出する。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the pressure-sensitive sensor panel 1 shown in FIG. The
さて、このように構成された感圧センサーパネル1に図示したように指Fを乗せて軽く押すと、導電シート2は全体が押し下げられるが、細かく観察すると、指紋の山の部分と谷の部分とでは押圧力が異なるために、山の部分の真下またはそのごく近傍に位置する感圧セルの接触電極14は導電シート2の裏面の導電膜2aと電気的に接触する。一方、指紋の谷の部分の真下またはその近傍に位置する感圧セルの接触電極14は導電膜2aとは電気的に接触しない。
Now, when the finger F is put on the pressure-sensitive sensor panel 1 configured as described above and pressed lightly, the entire
図3に示した回路において、Y方向走査回路21からは所定のタイミングでゲート線13に順次走査信号が切り替えて出力される。いまあるゲート線13にある電位(「H」レベル)が印加されている間にX方向走査回路20から所定のタイミングでドレイン線12に順次走査信号が切り替えて印加される。
In the circuit shown in FIG. 3, the Y-
すると、電位が印加されたゲート線13と走査信号が印加されたドレイン線12とが交差する近傍に位置する感圧セルの接触電極14が指紋パターンの山の部分で押された部位で導電シート2の導電膜2aと電気的に接触し、その感圧セルのTFT11のソース端子Sが接触電極14、導電膜2a、抵抗16を介して接地されるので導通し、ドレイン電流が流れて抵抗Rによる電圧降下が生ずる。
Then, the conductive sheet is formed at the portion where the
検出器22は検出点D1 、D2 、D3 、・・・の電位を取り込む。X方向走査回路20及びY方向走査回路21からの走査信号を順次切り替えることによって感圧センサーパネル1のすべての感圧セルからの信号が時系列的に検出器22に取り込まれるので、信号処理によって指紋パターンが検出できる。そして、検出器22からの指紋パターン検出信号は端子群30を介して感圧センサーパネル1の外部に取り出される。
The
次に、上述の感圧センサーパネル1の製造方法について図面を参照しながら説明する。まず、図4に示す如く、複数の感圧センサー集積回路50A(切断分離後に、1つ1つが上述の感圧センサー集積回路チップ50となるもの)が公知のTFTプロセスによってその表面に行及び列のマトリクス状に形成された大型基板100を準備する。
Next, a method for manufacturing the pressure-sensitive sensor panel 1 will be described with reference to the drawings. First, as shown in FIG. 4, a plurality of pressure-sensitive sensor integrated
次に、図5(a)に示す如く、感圧センサー集積回路チップ50の表面(TFT11等が形成されている面)のエッジに沿って、熱硬化性エポキシ樹脂を接着剤として、リング状に塗布して第1の接着剤リング130を形成する。熱硬化性エポキシ樹脂を用いるのは、後述する導電シート2との密着性を高めるためである。その後、70℃の温度下で15分程度のベーキング処理を行い、第1の接着剤リング130をある程度硬化させる。
Next, as shown in FIG. 5A, along the edge of the surface of the pressure-sensitive sensor integrated circuit chip 50 (the surface on which the
その後、図5(b)に示す如く、第1の接着剤リング130の外側に隣接して感圧センサー集積回路チップ50のエッジに沿って、紫外線硬化性エポキシ樹脂を接着剤として、リング状に塗布して第2の接着剤リング131を形成する。このように第1の接着剤リング130及び第2の接着剤リング131で2重リング構造を採用したのは、ある程度熱硬化させた第1の接着剤リング130によって第2の接着剤リング131の接着剤を堰き止めることで、後述する導電シート2を感圧センサー集積回路チップ50に貼り付ける際に、接着剤が感圧センサー集積回路チップ50の感圧セル領域まで浸潤して検出特性を劣化させるのを防止するためである。
Thereafter, as shown in FIG. 5B, along the edge of the pressure-sensitive sensor integrated
第1の接着剤リング130は、熱硬化性樹脂で形成しても構わないが、第2の接着剤リング131は速硬性のある紫外線硬化性樹脂で形成することが好ましい。これは、後述するように、導電シート2には両端にテンションが加えられ、大型基板100を順次移動させながら、感圧センサー集積回路チップ50の一列毎に貼り付けられるので、テンションを加える効果を得るためには、第2の接着剤リング131を素早く硬化させる必要があるからである。第2の接着剤リング131を紫外線硬化性樹脂で形成した場合には紫外線照射エネルギー密度100mW/cm2、照射時間20秒という条件で硬化させることができる。
The first
さらに、感圧センサー集積回路チップ50のコーナー部に形成された電位設定用パッド電極132上に金ペースト133を塗布する。これは、後述する導電シート2を、金ペースト133を通して電位設定用パッド電極132に電気的に接続し、導電シート2を所定の電位に設定するためである。電位設定用パッド電極132は例えば接地電位に設定されている。
Further, a
次に、図6に示す如く、導電シート2を貼り付ける位置に大型基板100を移動させ、帯状の導電シート2を感圧センサー集積回路チップ50の一列上に載置し、その導電シート2を複数の感圧センサー集積回路チップ50の表面に回転ローラー140で押圧しながら貼り付ける。ここで、一列とは、図6に示す回転ローラー140の回転移動方向と同じ向きに並んだ感圧センサー集積回路チップ50の一つの列のことである。
Next, as shown in FIG. 6, the
そして、一列の感圧センサー集積回路チップ50に帯状の導電シート2を貼り付けた後に、大型基板100を移動させ、次の列の感圧センサー集積回路チップ50に同様の方法で帯状の導電シート2を貼り付ける。こうして、大型基板100の移動と導電シート2の貼り付けが繰り返される。
Then, after the strip-shaped
このとき、感圧センサー集積回路チップ50の端子群30を露出させるために、導電シート2の幅が複数の感圧センサー集積回路チップ50の幅よりも小さくなるように導電シート2が予め切断されている。これは、導電シート2の貼り付け後に、感圧センサー集積回路チップ50の端子群30を露出させるように導電シート2を切断すると感圧センサー集積回路チップ50の表面を傷つけてしまうからである。
At this time, in order to expose the
また、回転ローラー140を用いて導電シート2を貼り付けるときに、導電シート2の両端にテンションを加えながら行うことが好ましい。導電シート2が撓んだ状態では、ムラなく均一に貼り付けることができないからである。
In addition, when the
また、本実施形態では、導電シート2の貼り付け位置、即ち、回転ローラー140の位置は固定し、大型基板100を順次走査する。これにより、常に同じ位置で導電シート2の載置及び貼り付け工程を行うことができ、さらに1つの回転ローラー140を用いるため一列毎に均一な押圧力で導電シート2の貼り付けを行うことができるため、再現性・安定性に優れる。
In this embodiment, the position where the
なお、導電シート2の貼り付けは図7に示す如く、感圧センサー集積回路チップ50を個々に切断した後に行うこともできる。しかし、大型基板100を切断する際には、ガラス小断片や塵等の異物が生じるため、その後に導電シート2を貼り付けると、基板と導電シート2の間にかかる異物が入り込みセンシング不良を引き起こす可能性がある。そこで、本実施形態では大型基板100を切断する前に導電シート2を貼り付けることで、上記問題点をも解決するものである。
Note that the
こうして、導電シート2が複数の感圧センサー集積回路チップ50の表面に貼り付けられた後、この状態で、再度のベーキング処理が行われ、第1の接着剤リング130及び第2の接着剤リング131が熱硬化される。このベーキング処理は、70℃〜90℃、30分程度という条件下で、N2雰囲気中で行うことが好ましい。そして、ベーキング処理後、図8に示す如く、感圧センサー集積回路チップ50のエッジの切断線CLに沿って帯状の導電シート2をカッターを用いて、大型基板100をペネットカッターを用いて切断する。これにより、導電シート2が貼り付けられた個々の感圧センサー集積回路チップ50(感圧センサーパネル1)が得られる。
Thus, after the
1 感圧センサーパネル 2 導電シート 10 絶縁性基板
11 TFT 12 ドレイン線 13 ゲート線
14 接触電極 15 絶縁スペーサ 16 抵抗
20 X方向走査回路 21 Y方向走査回路 22 検出器
30 端子群 50 感圧センサー集積回路チップ
50A 感圧センサー集積回路 100 大型基板
130 第1の接着剤リング 131 第2の接着剤リング
132 電位設定用パッド電極 133 金ペースト 140 回転ローラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pressure
130 First
132 Pad electrode for
Claims (6)
導電シートを貼り付ける位置に前記感圧センサー集積回路の一列ごとに前記絶縁性基板を順次移動する工程と、
当該位置に移動した一列の前記感圧センサー集積回路の表面に帯状の導電シートを載置する工程と、
前記感圧センサー集積回路の表面に、前記端子群が露出した状態になるように前記導電シートを貼り付ける工程と、
前記絶縁性基板を個々の感圧センサー集積回路チップに切断分離する工程とを具備することを特徴とする感圧センサーパネルの製造方法。 A pressure-sensitive sensor integrated circuit comprising a plurality of pressure-sensitive cells each including a contact electrode and a thin-film transistor for selecting a contact electrode for selecting the contact electrode, and a terminal group for outputting a detection signal from the pressure-sensitive cell. And preparing an insulating substrate formed in a matrix of rows and columns on the surface,
Sequentially moving the insulating substrate for each row of the pressure-sensitive sensor integrated circuit at a position where a conductive sheet is pasted;
Placing a strip-shaped conductive sheet on the surface of the pressure-sensitive sensor integrated circuit in a row moved to the position;
A step of affixing the conductive sheet on the surface of the pressure-sensitive sensor integrated circuit so that the terminal group is exposed;
And a step of cutting and separating the insulating substrate into individual pressure-sensitive sensor integrated circuit chips.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010201781A (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Ricoh Co Ltd | Liquid droplet ejection head, manufacturing method thereof, liquid droplet ejection device and image forming apparatus |
US11410450B2 (en) | 2018-04-17 | 2022-08-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for manufacturing an electronic device including multiple fixing members to fix a biometric sensor to a display |
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2004
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