JP2015064328A - マトリクス型の荷重センサ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態では、半導体薄膜として有機半導体薄膜を用いた縦型トランジスタをマトリクス状に配置することでマトリクス型の荷重センサを構成している。この荷重センサは、例えばフラットパネルディスプレイ等の表面に配置されることでタッチパネルとして用いられる。まず、図1を参照して、本実施形態にかかる荷重センサ100の回路構成および荷重センサ100の駆動回路の構成について説明する。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して荷重検知TFT101と参照TFT102の構造を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態では、荷重の方向検知も行うことができるマトリクス型の荷重センサについて説明する。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
2 リブ
3 ゲート電極
4 ゲート絶縁膜
5 有機半導体薄膜
6 底部電極層
7 頂部電極層
8 保護膜
9 フィルム
100 荷重センサ
101 荷重検知TFT
102 参照TFT
Claims (11)
- 少なくとも表層が絶縁体とされた基板(1)と、
前記基板の上に、側面および上面を有し、少なくとも表面が絶縁体で構成されたリブ(2)と、
前記リブの一側面に形成されたゲート電極(3)と、
前記ゲート絶縁膜(4)と、
前記半導体薄膜(5)と、
前記基板のうち前記リブが形成された部分を凸部とし、前記リブが形成されていない部分を凹部として、前記凹部の底面において前記半導体薄膜と接するように形成された底部電極層(6)および前記凸部の上面において前記半導体薄膜と接するように形成された頂部電極層(7)と、を有する縦型トランジスタ(101、102)を備え、
隣接配置した1対の前記縦型トランジスタを1組として、複数組がm行n列(ただし、m、nは2以上の自然数)のマトリクス状に並べられ、各組の一方の縦型トランジスタを荷重検知トランジスタ(101)、他方の縦型トランジスタを参照トランジスタ(102)とし、
前記縦型トランジスタは、前記ゲート電極に対してゲート電圧が印加されることで前記半導体薄膜にチャネル領域が形成されて前記底部電極層と前記頂部電極層との間に電流を流し、前記凸部に対して荷重が印加されると、前記荷重検知トランジスタでは、前記リブの変形に伴って該リブの高さ方向において前記半導体薄膜の長さや移動度が変化し、前記電流が変化することで、前記荷重検知トランジスタに流れる前記電流と前記参照トランジスタに流れる前記電流とに基づいて、荷重検知を行うことを特徴とするマトリクス型の荷重センサ。 - 前記荷重検知トランジスタおよび前記参照トランジスタを覆う保護膜(8)が備えられており、前記保護膜は、前記荷重検知トランジスタの上において前記参照トランジスタの上よりも厚くされていることを特徴とする請求項1に記載のマトリクス型の荷重センサ。
- 前記参照トランジスタの上において前記保護膜に凹部(8a)が形成されることで、
前記荷重検知トランジスタの上において前記参照トランジスタの上よりも前記保護膜が厚くされていることを特徴とする請求項2に記載のマトリクス型の荷重センサ。 - 前記基板のうち前記荷重検知トランジスタが形成される領域に備えられた絶縁膜(1a)と、
前記荷重検知トランジスタおよび前記参照トランジスタを覆うと共に表面が平坦面とされた保護膜(8)と、を備え、
前記荷重検知トランジスタが前記絶縁膜の上に形成されると共に前記参照トランジスタが前記基板の表面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のマトリクス型の荷重センサ。 - 前記参照トランジスタに備えられる前記リブのヤング率は、前記荷重検知トランジスタに備えられる前記リブのヤング率よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のマトリクス型の荷重センサ。
- 前記荷重検知トランジスタに流れる前記電流と前記参照トランジスタに流れる前記電流の差もしくは比に基づいて、荷重検知を行うことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載のマトリクス型の荷重センサ。
- 隣接配置された2つの前記リブを1組として、各組の前記リブは、相対する平行な二側面を有し、前記荷重検知トランジスタが形成された前記リブに備えられる平行な二側面と、前記参照トランジスタが備えられた前記リブの平行な二側面とが同じ平面もしくは平行な平面とされ、
前記荷重検知トランジスタは、前記リブの二側面それぞれに備えられていると共に、
前記参照トランジスタも、前記リブの二側面それぞれに備えられていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の荷重センサ。 - 2つの前記リブの組の2組を1セルとして複数セル備えられ、各セルの一方の組と他方の組の前記リブの相対する平行な二側面の法線方向が交差していて、異なる2つの直線方向において荷重の方向の測定を行うことを特徴とする請求項7に記載の荷重センサ。
- 前記1セル中に含まれる前記異なる2つの直線方向において荷重の方向の測定を行う前記荷重検知トランジスタおよび前記参照トランジスタが隣接配置されていることを特徴とする請求項8に記載の荷重センサ。
- 前記複数セルに備えられる前記荷重検知トランジスタおよび前記参照トランジスタのうち測定する荷重の方向が同じもの同士が一列に並べられ、同じ引出配線部(6a、7a)に接続されていることを特徴とする請求項9に記載の荷重センサ。
- 前記複数セルに備えられる前記荷重検知トランジスタおよび前記参照トランジスタのうち、測定する荷重の方向が一方の直線方向であるものともう一方の直線方向であるものが順番に交互に一列に並べられると共に、隣の列では、測定する荷重の方向が前記もう一方の直線方向であるものと前記一方の直線方向であるものが順番に交互に一列に並べられ、列ごとに同じ引出配線部(6a、7a)に接続されていることを特徴とする請求項9に記載の荷重センサ。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10180364B2 (en) | 2014-09-15 | 2019-01-15 | Denso Corporation | Load sensor with vertical transistors |
Citations (4)
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US6154580A (en) * | 1997-07-28 | 2000-11-28 | Nec Corporation | Tactile sensor and fingerprint sensor using same |
JP2005150146A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Univ Of Tokyo | フレキシブル検知装置 |
JP2009031045A (ja) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Seiko Epson Corp | 圧力センサー |
WO2013118706A1 (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-15 | 国立大学法人大阪大学 | 三次元構造を有する薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
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- 2014-01-09 JP JP2014002631A patent/JP6241285B2/ja active Active
Patent Citations (4)
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