JP2016003991A - 圧力センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力感度の低下を抑制し、感圧範囲を広げることが可能な圧力センサ装置を提供する。
【解決手段】基板３と、基板上に配列された複数のデータ線１１と、基板上に、複数のデータ線と交差して配置された複数の走査線１２と、データ線および走査線と電気的に接続され、複数のデータ線および複数の走査線が交差する複数の交点に配置された複数のＴＦＴと、ＴＦＴ上に配置され、導電性粒子が分散された感圧部材８と、感圧部材を介して、ＴＦＴと接続された共通電極９とを有し、隣接するＴＦＴ上に配置された感圧部材が、互いに異なる抵抗特性を有しており、平面視上、１つの上記ＴＦＴが配置された領域を１個の感圧領域としたとき、少なくとも２個以上の感圧領域を１つの測定単位とし、１つの上記測定単位が、上記感圧部材の抵抗特性が異なる２種以上の感圧領域を有することを特徴とする圧力センサ装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧力感度の低下を抑制し、感圧範囲を広げることが可能な圧力センサ装置に関するものである。

従来から、付与される圧力に応じて電気抵抗を変化させ、圧力を検出する圧力センサ装置が知られている。具体的には、絶縁性樹脂に導電性粒子を分散させた感圧部材を電極間に配置し、当該電極間に圧力を付与することにより、感圧部材中に分散した導電性粒子同士が接触して、感圧部材の抵抗を低下させるという原理に基づいた圧力センサ装置が知られている。例えば、特許文献１には、高分子フィルム上に複数の薄膜トランジスタを形成し、上記複数の薄膜トランジスタの表面に感圧導電体を形成することにより、大面積かつフレキシブルな圧力センサ装置が得られることについて開示されている。

図６（ａ）は、従来の圧力センサ装置の一例を示す概略平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の圧力センサ装置２の一つの測定単位Ｄを拡大した概略平面図であり、図６（ｃ）は、図６（ｂ）のＡ’−Ａ’線断面図である。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、従来の圧力センサ装置２は、基板３上に配列され、互いに交差するｍ本（但し、ｍは２以上の自然数）のデータ線Ｘ１〜Ｘｍおよびｎ本（但し、ｎは２以上の自然数）の走査線Ｙ１〜Ｙｎと、上記データ線Ｘ１〜Ｘｍおよび上記走査線Ｙ１〜Ｙｎの交点に設けられ、上記データ線Ｘ１〜Ｘｍおよび上記走査線Ｙ１〜Ｙｎと電気的に接続された複数の薄膜トランジスタと、上記複数の薄膜トランジスタ上に形成された感圧部材８と、上記感圧部材８を介して薄膜トランジスタに対向する共通電極９とを有する。なお、図６（ａ）では、図面を簡単に示すためにゲート絶縁層、半導体層、パッシベーション層および共通電極を省略し、図６（ｂ）では、ゲート絶縁層、パッシベーション層および共通電極を省略している。また、以後、薄膜トランジスタをＴＦＴと略して説明する場合がある。

また、圧力センサ装置は、一つのＴＦＴと、上記ＴＦＴ上に形成された感圧部材と、上記感圧部材を介して上記ＴＦＴと接続される共通電極とを、一つの測定単位とする。ここで、圧力センサ装置における測定単位について、図を用いて説明する。図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、圧力センサ装置２の測定単位Ｄは、基板３上に形成されたゲート電極４、ゲート絶縁層５、上記ゲート電極４と上記ゲート絶縁層５を介して形成されたソース電極６Ｓおよびドレイン電極６Ｄ、ならびに上記ソース電極６Ｓおよび上記ドレイン電極６Ｄ間に形成された半導体層７により構成されるＴＦＴを有する。このとき、ＴＦＴにおけるゲート電極４は、走査線１２に電気的に接続され、ソース電極６Ｓはデータ線１１に電気的に接続され、ドレイン電極６Ｄはパッシベーション層１４に形成されたスルーホールを介して露出される。
このような圧力センサ装置における測定単位では、圧力が付与されると、感圧部材８が撓んで導電性粒子同士が接触する。これにより、感圧部材８の抵抗が低下してＴＦＴと共通電極９とが導通する。この導通変化を利用して、圧力が検出される。

ところで、圧力センサ装置は、使用される感圧部材の種類に応じて、検出可能な圧力の範囲、すなわち感圧範囲が決まる。そのため、測定対象に応じて、感圧部材の弾性率や、感圧部材に含まれる導電性粒子の粒径や含有量等を適宜調整する必要があった。しかしながら、たとえ測定対象に合った感圧部材を選択したとしても、感圧部材を用いた従来の圧力センサ装置では、より広い範囲の圧力を検出することに限界があった。そのため、小さい圧力から大きい圧力までを測定したい場合には、その圧力を検出することが可能な圧力センサ装置をそれぞれ準備する必要があった。また、例えば、測定対象が未知である場合には、予め測定対象に合った感圧部材を準備することができないため、できるだけ広い感圧範囲を有する圧力センサ装置を用いることが望まれていた。

例えば、特許文献２には、電子装置の表面に感圧導電体および押圧シートを形成し、上記感圧導電体と上記押圧シートとの一部を非接触とした圧力センサ装置が開示されている。特許文献２では、圧力センサ装置を上述のような構造とすることにより、測定の感度が向上するという効果を奏する。しかしながら、特許文献２の圧力センサ装置は、一つの測定単位に一種類の感圧部材が用いられているため、その感圧範囲には限界がある。

また、特許文献３には、電子装置の表面に、異なる抵抗特性を有する感圧導電体を複数積層させた圧力センサ装置が開示されている。しかしながら、特許文献３の圧力センサ装置では、複数の感圧導電体を電子装置の表面に積層させるため、積層された感圧導電体の分だけ、感圧導電体における受圧面から圧力方向への感圧導電体の膜厚が大きくなり、圧力が伝わりにくくなってしまう。すなわち、感圧範囲を広げることが可能であっても、その分、圧力センサ装置の感度が低下してしまう。

特開２００５−１５０１４６号公報 特開２０１３−６８５６３号公報 特開２０１３−６８５６２号公報

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、圧力感度の低下を抑制し、感圧範囲を広げることが可能な圧力センサ装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、基板と、上記基板上に配列された複数のデータ線と、上記基板上に、上記複数のデータ線と交差して配置された複数の走査線と、上記データ線および上記走査線と電気的に接続され、上記複数のデータ線および上記複数の走査線が交差する複数の交点に配置された複数のＴＦＴと、上記ＴＦＴ上に配置され、導電性粒子が分散された感圧部材と、上記感圧部材を介して、上記ＴＦＴと接続された共通電極とを有し、隣接する上記ＴＦＴ上に配置された上記感圧部材が、互いに異なる抵抗特性を有しており、平面視上、１つの上記ＴＦＴが配置された領域を１個の感圧領域としたとき、少なくとも２個以上の上記感圧領域を１つの測定単位とし、１つの上記測定単位が、上記感圧部材の抵抗特性が異なる２種以上の上記感圧領域を有することを特徴とする圧力センサ装置を提供する。

本発明においては、隣接するＴＦＴ上に配置された感圧部材が、互いに異なる抵抗特性を有しており、１つの測定単位が２種以上の感圧領域を有することにより、１つの測定単位が１種の感圧領域を有する従来の圧力センサ装置を用いた場合と比較して、感圧範囲を広げることができる。また、特許文献３に記載の圧力センサ装置のように、ＴＦＴ上に複数の感圧部材を積層することがないため、感圧部材における受圧面から圧力方向への感圧部材の膜厚が大幅に増大し、圧力感度が低下するのを抑制することができる。さらに、１つの測定単位が２種以上の感圧領域を有する、すなわち、１つの測定単位が２個以上の感圧領域を有するため、１つの測定単位が１個の感圧領域を有する場合と比較して、測定の精度を向上させることができる。

本発明によれば、２個〜１００００個の範囲内の上記感圧領域を１つの上記測定単位とすることが好ましい。測定の精度を向上させるとともに、測定により得られるデータの解像度が低下することを抑制することができるからである。

本発明によれば、１つの上記測定単位が、上記感圧部材の抵抗特性が異なる２種〜１０種の範囲内の上記感圧領域を有することが好ましい。少ない工程数により製造することができ、より安価な圧力センサ装置とすることができる。

本発明によれば、上記ＴＦＴが、有機半導体層を有する有機ＴＦＴであることが好ましい。フレキシブル性に優れたＴＦＴとすることができるため、圧力センサ装置が、付与される圧力により破損するという問題を抑制することができ、信頼性の高いものとすることができる。

本発明においては、圧力感度の低下を抑制し、感圧範囲を広げることが可能な圧力センサ装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の圧力センサ装置の一例を示す概略模式図である。 本発明の圧力センサ装置の他の例を示す概略模式図である。 本発明に用いられる感圧部材を説明するための説明図である。 本発明の圧力センサ装置の他の例を示す概略平面図である。 本発明の圧力センサ装置の他の例を示す概略平面図である。 従来の圧力センサ装置の一例を示す概略模式図である。

以下、本発明の圧力センサ装置について説明する。
本発明の圧力センサ装置は、基板と、上記基板上に配列された複数のデータ線と、上記基板上に、上記複数のデータ線と交差して配置された複数の走査線と、上記データ線および上記走査線と電気的に接続され、上記複数のデータ線および上記複数の走査線が交差する複数の交点に配置された複数のＴＦＴと、上記ＴＦＴ上に配置され、導電性粒子が分散された感圧部材と、上記感圧部材を介して、上記ＴＦＴと接続された共通電極とを有し、隣接する上記ＴＦＴ上に配置された上記感圧部材が、互いに異なる抵抗特性を有しており、平面視上、１つの上記ＴＦＴが配置された領域を１個の感圧領域としたとき、少なくとも２個以上の上記感圧領域を１つの測定単位とし、１つの上記測定単位が、上記感圧部材の抵抗特性が異なる２種以上の上記感圧領域を有することを特徴とする装置である。

本発明の圧力センサ装置について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の圧力センサ装置の一例を示す概略模式図である。図１（ａ）は、本発明の圧力センサ装置の一例を示す概略平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の測定単位Ｄを示す概略平面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）の感圧領域ｄ、ｄ１におけるＡ−Ａ線断面図である。

図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明の圧力センサ装置１は、基板３上に配列され、互いに交差するｍ本（但し、ｍは２以上の自然数）のデータ線Ｘ１〜Ｘｍおよびｎ本（但し、ｎは２以上の自然数）の走査線Ｙ１〜Ｙｎと、上記データ線Ｘ１〜Ｘｍおよび上記走査線Ｙ１〜Ｙｎの交点に設けられ、上記データ線Ｘ１〜Ｘｍおよび走査線Ｙ１〜Ｙｎと電気的に接続され、マトリクス状に配置された複数のＴＦＴと、上記ＴＦＴ上に配置され、導電性粒子が分散された感圧部材８と、上記感圧部材８を介して、上記ＴＦＴと接続された共通電極９とを有する。

なお、簡単な図とするため、図１（ａ）では、ゲート絶縁層、半導体層、パッシベーション層および共通電極を省略し、図１（ｂ）では、ゲート絶縁層、パッシベーション層および共通電極を省略している。

また、本発明の圧力センサ装置１では、図１（ｂ）に示すように、１つの上記ＴＦＴと、１つの上記ＴＦＴ上に配置された上記感圧部材８とを１個の感圧領域ｄとし、２つの上記感圧領域ｄを、１つの測定単位Ｄとする。さらに、１つの上記測定単位Ｄは、それぞれ抵抗特性が異なる上記感圧部材８１、８２が配置された２種の上記感圧領域ｄ１、ｄ２を有する。

さらに、本発明の圧力センサ装置１は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、基板３上に形成されたゲート電極４、上記ゲート電極４上に形成されたゲート絶縁層５、上記ゲート絶縁層５上に所定の間隔を空けて並列に形成されたソース電極６Ｓおよびドレイン電極６Ｄ、ならびに上記ソース電極６Ｓおよび上記ドレイン電極６Ｄ間に形成された半導体層７により構成される。また、上記ゲート電極４は走査線１２に電気的に接続され、ソース電極６Ｓはデータ線１１に電気的に接続される。さらに、ドレイン電極６Ｄは、パッシベーション層１４に形成されたスルーホールにより露出し、当該露出部分と共通電極９とが、ＴＦＴの膜厚方向に上記感圧部材８を介して接続される。

図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の圧力センサ装置の他の例を示す概略模式図である。図２（ａ）は、本発明の圧力センサ装置の他の例を示す概略平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の測定単位Ｄを示す概略平面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の感圧領域ｄ、ｄ１におけるＢ−Ｂ線断面図である。

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明の圧力センサ装置１は、ドレイン電極６Ｄと共通電極９とが、ＴＦＴの面方向に上記感圧部材８を介して接続されていても良い。この場合、図２（ａ）に示すように、上記感圧部材８は、各感圧領域に個別に配置される。また、図２（ｃ）に示すように、共通電極９がＴＦＴ上に形成され、上記ドレイン電極６Ｄの一部、および上記共通電極９の一部に、少なくとも上記感圧部材８が接触するように形成される。なお、図２（ａ）〜（ｃ）で説明していない符号については、図１（ａ）〜（ｃ）と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。

なお、簡単な図とするため、図２（ａ）では、ゲート絶縁層および半導体層を省略し、図２（ｂ）では、ゲート絶縁層を省略している。

本発明においては、隣接するＴＦＴ上に配置された感圧部材が、互いに異なる抵抗特性を有しており、１つの測定単位が２種以上の感圧領域を有する。そのため、例えば図６（ａ）に示す従来の圧力センサ装置２では、１つの測定単位Ｄが１種の感圧領域ｄを有し、１種の感圧領域ｄによりカバーされる感圧範囲内が測定限界であったが、本発明の圧力センサ装置では、１つの測定単位が２種以上の感圧領域を有することにより、２種以上の感圧領域によりカバーされる感圧範囲内での測定が可能になる。例えば、１つの測定単位を、低い感圧範囲を有する低感圧領域と高い感圧範囲を有する高感圧領域とから構成した場合には、当該測定単位の感圧範囲が、低い感圧範囲から高い感圧範囲にまで広がる。したがって、本発明においては、従来の圧力センサ装置と比較して、感圧範囲を広げることが可能な圧力センサ装置とすることができる。

また、本発明においては、２個以上の感圧領域を１つの測定単位とみなしている。これより、１つの測定単位に含まれるそれぞれの感圧領域で、抵抗特性が異なる感圧部材を用いることが可能となった。すなわち、本発明では、例えば、特許文献３のように、ＴＦＴ上に抵抗特性が異なる感圧部材を複数積層する必要がない。したがって、本発明においては、複数の感圧部材を積層することにより、感圧部材における受圧面から感圧部材の圧力方向への膜厚が大幅に増大して、結果的に圧力感度が低下するという問題を抑制することができる。

ここで、感圧部材における受圧面から感圧部材の圧力方向への膜厚が大幅に増大することにより、圧力感度が低下する理由としては、次のようなことが考えられる。すなわち、１層の感圧部材に所定の圧力を付与すると、図３（ａ）に示すように、感圧部材８は撓み、感圧部材８の絶縁性樹脂８ｂ内に分散された導電性粒子８ａ同士が接触して、感圧部材の抵抗が変化する。したがって、本発明の圧力センサ装置では、所定の圧力が付与された場合、感圧部材を介して接続されたＴＦＴと共通電極との間で流れる電気電流が変化し、この電気電流の変化から付与された圧力を検出することができる。
一方、２層以上が積層された感圧部材に所定の圧力を付与すると、図３（ｂ）に示すように、受圧面側の感圧部材８１は撓む。しかしながら、感圧部材８１の下面に、弾性体である他の感圧部材８２が配置されていることにより、感圧部材８１に付与された圧力の一部が感圧部材８２へと吸収される。そのため、感圧部材８１の下面に弾性体を有しない図３（ａ）の場合と比較して、感圧部材８１の撓みは弱まり、感圧部材８１内の導電性粒子８ａ同士は接触しにくくなるからと考えられる。また、２層以上の感圧部材が積層されている場合には、例えば、図３（ａ）に示す感圧部材８の厚みｔ_１と比較して、図３（ｂ）に示す感圧部材８の厚みｔ_２が増大する。このように、感圧部材における受圧面から圧力方向への感圧部材８の膜厚が増大することにより、感圧部材に付与された圧力が、感圧部材の受圧面とは反対側の面まで伝わりにくくなるからと考えられる。

さらに、本発明においては、１つの測定単位が２種以上の感圧領域を有する、すなわち、１つの測定単位が２個以上の感圧領域を有するため、１つの測定単位が１個の感圧領域を有する場合と比較して、測定の精度を向上させることができる。この理由としては、次のようなことが考えられる。
まず、従来の圧力センサ装置では、１つの測定単位が１種の感圧領域を有するため、いかなる測定対象も１種の感圧領域により測定されてしまう。したがって、例えば、１つの測定単位が、ｋｇオーダーの比較的大きい圧力を測定することが可能な感圧領域を１種有する場合には、ｍｇオーダーの比較的小さい圧力を測定したときの精度は低下してしまう。
これに対し、本発明の圧力センサ装置では、１つの測定単位が２種以上の感圧領域を有するため、２種以上の感圧領域のうち、より測定対象に合った感圧領域での測定が可能になる。したがって、例えば、１つの測定単位が、ｋｇオーダーの比較的大きい圧力を測定することが可能な感圧領域と、ｍｇオーダーの比較的小さい圧力を測定することが可能な感圧領域とを２種有する場合には、ｍｇオーダーの比較的小さい圧力を測定したときであっても、当該２種の感圧領域のうちより測定対象に合った感圧領域、すなわちｍｇオーダーの比較的小さい圧力を測定することが可能な感圧領域での測定が可能になり、従来と比較して測定の精度が向上すると考えられる。

なお、本発明における「上記基板上に配列された複数のデータ線と、上記基板上に、上記複数のデータ線と交差して配置された複数の走査線」とは、図１に示すように、複数のデータ線１１および複数の走査線１２が、格子状になるように、それぞれ交差しながら配列していることを指す。
また、本発明における「上記複数のデータ線および上記複数の走査線が交差する複数の交点」とは、データ線および走査線が交差した点だけでなく、上記データ線と上記走査線とが交差してなす角の近傍の領域までをも含む。
さらに、本発明における「上記データ線および上記走査線と電気的に接続され、上記複数のデータ線および上記複数の走査線が交差する複数の交点に配置された複数のＴＦＴ」とは、データ線とソース電極とが電気的に接続されており、走査線とゲート電極とが電気的に接続されている状態であって、データ線と走査線との交点にＴＦＴが配置された状態を指す。

また、本発明における「上記感圧部材を介して」とは、例えば図１（ｃ）に示すように、感圧部材８を、ＴＦＴの膜厚方向に介すこと、または例えば図２（ｃ）に示すように、感圧部材８を、ＴＦＴの面方向に介すことを指し、さらに「上記ＴＦＴと接続された共通電極」とは、ＴＦＴにおけるドレイン電極と共通電極とが、感圧部材を介して接触していることを指す。

さらに、本発明における「隣接する上記ＴＦＴ」とは、マトリクス状に配置されたＴＦＴのうち、データ線側に隣り合うＴＦＴ、または走査線側に隣り合うＴＦＴを指す。例えば図１（ａ）に示すように、データ線Ｘ１および走査線Ｙ１の交点に設けられたＴＦＴをＴＦＴ_{（Ｘ１、Ｙ１）}と表したとき、上記ＴＦＴ_{（Ｘ１、Ｙ１）}に隣接するＴＦＴとは、ＴＦＴ_{（Ｘ２、Ｙ１）}およびＴＦＴ_{（Ｘ１、Ｙ２）}となる。なお、以後、データ線および走査線の交点に設けられたＴＦＴの位置を、それぞれデータ線および走査線の符号を用いて表すことがある。

さらにまた、本発明における「隣接する上記ＴＦＴ上に配置された上記感圧部材が、互いに異なる抵抗特性を有しており」とは、本発明の圧力センサ装置において、複数のＴＦＴのうち、少なくとも一か所において、隣接するＴＦＴ上に配置された感圧部材が、互いに異なる抵抗特性を有していれば良く、必ずしも隣接する全てのＴＦＴ上に配置された感圧部材が、互いに異なる抵抗特性を有していなくても良い。

以下、本発明の圧力センサ装置における各構成について説明する。

１．感圧領域および測定単位
本発明においては、平面視上、１つの後述するＴＦＴが配置された領域を１個の感圧領域としたとき、少なくとも２つ以上の感圧領域を１つの測定単位とする。また、本発明においては、１つの測定単位が、感圧部材の抵抗特性が異なる２種以上の感圧領域を有する。

本発明における感圧領域とは、本発明の圧力センサ装置の平面視上、１つのＴＦＴが配置された領域であり、例えば、図１（ａ）において、符号ｄで表される。また、本発明における測定単位とは、２つ以上の上記感圧領域を有し、例えば、図１（ａ）において、符号Ｄで表される。なお、１つの測定単位に含まれる２つ以上の感圧領域は、少なくともそれぞれが連続して配置される。ここで、「連続して配置される」とは、データ線または走査線に沿って隣接して配置されていることを指し、例えば、図１（ａ）における測定単位Ｄのように、感圧領域ｄ_{（Ｘ１、Ｙ１）}および感圧領域ｄ_{（Ｘ２、Ｙ１）}の位置関係をいう。

本発明における測定単位は、２つ以上の感圧領域を有していれば特定に限定されるものではなく、感圧領域の個数は必要に応じて適宜決定される。例えば、１つの測定単位に２個〜１００００個の感圧領域が含まれることが好ましく、中でも、２個〜５０００個の感圧領域が含まれることが好ましい。測定の精度を向上させるとともに、測定により得られるデータの解像度が低下することを抑制することができるからである。

また、２個の感圧領域としては、例えば図１（ａ）のように、データ線をＸ、走査線をＹとしたときに、データ線Ｘ方向に２個×走査線Ｙ方向に１個の計２個、すなわち、感圧領域ｄ_{（Ｘａ、Ｙｂ）}および感圧領域ｄ_{（Ｘａ＋１、Ｙｂ）}の２個や、データ線Ｘ方向に１個×走査線Ｙ方向に２個の計２個、すなわち、感圧領域ｄ_{（Ｘａ、Ｙｂ）}および感圧領域ｄ_{（Ｘａ、Ｙｂ＋１）}の２個が選択できる。
さらに、４個の感圧領域としては、例えば、データ線Ｘ方向に２個×走査線Ｙ方向に２個の計４個、すなわち、感圧領域ｄ_{（Ｘａ、Ｙｂ）}、感圧領域ｄ_{（Ｘａ＋１、Ｙｂ）}、感圧領域ｄ_{（Ｘａ、Ｙｂ＋１）}および感圧領域ｄ_{（Ｘａ＋１、Ｙｂ＋１）}の４個や、データ線Ｘ方向に４個×走査線Ｙ方向に１個の計４個、すなわち、感圧領域ｄ_{（Ｘａ、Ｙｂ）}、感圧領域ｄ_{（Ｘａ＋１、Ｙｂ）}、感圧領域ｄ_{（Ｘａ＋２、Ｙｂ）}および感圧領域ｄ_{（Ｘａ＋３、Ｙｂ）}の４個が選択できる。
ここでは、１つの測定単位が２個の感圧領域を有する場合と、１つの測定単位が４個の感圧領域を有する場合とを説明したが、１つの測定単位が３個、５個、６個等の感圧領域を有する場合についても、１つの測定単位が２個、４個の感圧領域を有する場合と同様であるため、具体的な説明は省略する。

本発明における測定単位は、感圧部材の抵抗特性が異なる２種以上の感圧領域を有していれば特に限定されるものではなく、感圧領域の種類の数は、圧力センサ装置の用途に応じて適宜決定される。例えば、１つの測定単位に、２種〜１０種の感圧領域が含まれることが好ましく、中でも、２種〜５種の感圧領域が含まれることが好ましい。少ない工程数により製造することができ、より安価な圧力センサ装置とすることができる。また、製造工程において、歩溜まりの低下を抑制することができるからである。

２種の感圧領域としては、例えば図１（ａ）に例示する圧力センサ装置のように、データ線をＸ、走査線をＹとし、データ線Ｘに沿って２種の感圧部材８１、８２が交互に配置されている場合には、測定単位Ｄのように、少なくとも走査線Ｙ方向に２個の感圧領域ｄ_{（Ｘ１、Ｙ１）}およびｄ_{（Ｘ２、Ｙ１）}を選択し、感圧領域ｄ１、ｄ２のいずれをも選択すれば良い。また、例えば図４に例示する圧力センサ装置のように、データ線をＸ、走査線をＹとし、データ線Ｘに沿って２種の感圧部材８１、８２が２列ずつ交互に配置されている場合には、測定単位Ｄのように、走査線Ｙ方向に４個の感圧領域ｄ_{（Ｘ１、Ｙ１）}、ｄ_{（Ｘ２、Ｙ１）}、ｄ_{（Ｘ３、Ｙ１）}およびｄ_{（Ｘ４、Ｙ１）}を選択し、感圧領域ｄ１、ｄ２のいずれをも選択すれば良い。なお、図４で説明していない符号については、図１と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。

また、３種の感圧領域としては、例えば、図５に例示する圧力センサ装置のように、データ線をＸ、走査線をＹとし、データ線Ｘに沿って、３種の感圧部材８１、８２、８３が順に配置されている場合には、測定単位Ｄのように、少なくとも走査線Ｙ方向に３個の感圧領域ｄ_{（Ｘ１、Ｙ１）}、ｄ_{（Ｘ２、Ｙ１）}およびｄ_{（Ｘ３、Ｙ１）}を選択し、感圧領域ｄ１、ｄ２、ｄ３のいずれをも選択すれば良い。なお、図５で説明していない符号については、図１と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。

２．感圧部材
本発明に用いられる感圧部材は、後述するＴＦＴ上に配置され、導電性粒子が分散された部材である。また、隣接するＴＦＴ上に配置された感圧部材は、互いに異なる抵抗特性を有する。以下、感圧部材の構成、抵抗特性および異なる抵抗特性を有する感圧部材の組み合わせについて説明する。

（１）構成
本発明に用いられる感圧部材は、絶縁性樹脂に導電性粒子が分散されたものである。

感圧部材に用いられる絶縁性樹脂としては、所定の電気絶縁性を有する樹脂であれば特に限定されない。また、後述する導電性粒子を分散することができ、本発明の圧力センサ装置に対して加えられた圧力に応じて変形する弾性を有し、絶縁樹脂内において導電性粒子同士が接触し、感圧部材内の電気抵抗を低下させることができるものであれば特に限定されるものではなく、圧力センサ装置に一般的に用いられるものを使用することができる。例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−エチレン共重合体、ブチレン−オレフィン共重合体、オレフィン−エチレン共重合体およびブチレン・オレフィン共重合体等が挙げられる。中でも、シリコーン樹脂を用いることが好ましい。優れた絶縁性を有し、経時安定性に優れているからである。また、上記絶縁性樹脂は、２種以上の材料を混合させて用いても良い。

感圧部材に用いられる導電性粒子としては、所望の導電性を有するものであれば良く、圧力センサ装置に一般的に用いられるものを使用することができる。例えば、グラファイト、導電性カーボン、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄粉、金属酸化物である導電性酸化スズや導電性酸化チタン、有機樹脂の炭化物等の炭素系粒子が挙げられる。中でも、グラファイトを用いることが好ましい。また、上記導電性粒子は、２種以上を組み合わせて用いても良い。

感圧部材は、上述した絶縁性樹脂および導電性粒子の他にも、必要に応じて加硫促進剤、充填剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤等、従来から樹脂部材の添加剤として用いられるものを適宜含有していても良い。

感圧部材の形成方法としては、絶縁性樹脂に導電性粒子を分散させることができる方法であれば特に限定されない。例えば、次のような形成方法が挙げられる。すなわち、まず、絶縁性樹脂および導電性粒子を、混練機を用いて混合し、続いて、押出成形、射出成形またはプレス成形等を行うことにより、所望の形状に成形する。その後、加熱または冷却により加硫することで、感圧部材を得ることができる。また、本発明に用いられる感圧部材は、後述するＴＦＴ上に直接形成しても良く、予め形成した感圧部材を後述するＴＦＴ上に配置しても良い。さらに、例えば、図４に示すように、同じ感圧部材ｄを２列並べて配置する場合には、２列の感圧部材ｄを１つの部材として形成しても良い。

上記感圧部材の平面視形状としては、ソース電極および共通電極を接続可能な形状であれば特に限定されるものではなく、四角形等の矩形状であっても、円形状であっても良い。また、上記感圧部材としては、例えば、図１（ａ）に示すように、データ線Ｘに沿って帯状に配置されていても良く、あるいは、図示はしないが走査線に沿って帯状に配置されていても良い。さらに、上記感圧部材としては、図２（ａ）に示すように、各感圧領域に個々に配置されていても良い。

感圧部材の厚みとしては、圧力センサ装置の構造や具体的な用途等に応じて適宜調整される。例えば、０．１μｍ〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましく、中でも１μｍ〜１ｍｍの範囲内であることが好ましく、特に５μｍ〜５００μｍの範囲内であることが好ましい。付与される圧力に応じて、感圧部材の抵抗を良好に変化させることができ、感度の高い圧力センサ装置とすることができるからである。
なお、感圧部材の厚みとは、感圧部材のＴＦＴ側の表面から加圧側の表面までの距離のうち最大の距離を指す。

（２）抵抗特性
本発明における感圧部材の抵抗特性としては、付与される圧力に応じて抵抗が変化するものであれば特に限定されない。具体的には、無圧下では電気絶縁性を示し、所定の圧力が付与されたときに、絶縁性樹脂内で導電性粒子同士が接触し、感圧部材の電気抵抗を低下させることができれば良い。例えば、対応するＴＦＴのオン抵抗とマッチがとれていることが好ましい。

感圧部材の抵抗特性は、感圧部材に含まれる導電性粒子の平均粒径により調整することができる。例えば、平均粒径が大きい導電性粒子を有する感圧部材では、小さい圧力が付与されて感圧部材が僅かに撓んだときでも、導電性粒子同士が接触して抵抗が低下する。よって、平均粒径が大きい導電性粒子を有する感圧部材を用いた場合には、比較的低い感圧範囲をカバーすることが可能となる。一方、平均粒径が小さい導電性粒子を有する感圧部材では、大きい圧力が付与されて感圧部材が激しく撓んだときに、導電性粒子同士が接触して抵抗が低下する。よって、平均粒径が小さい導電性粒子を有する感圧部材を用いた場合には、比較的高い感圧範囲をカバーすることが可能となる。
感圧部材に含まれる導電性粒子の具体的な平均粒径としては、例えば、０．１μｍ〜５００μｍの範囲内であることが好ましく、中でも、１０μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、特に、１５μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。
なお、平均粒子径は、顕微鏡観察による平均粒子径である。顕微鏡観察による平均粒子径は、例えば、１００倍で顕微鏡観察を行い、画像処理ソフト等により任意の導電性粒子の粒径を１００個測定して個数平均することにより得られる。なお、粒径とは導電性粒子の長軸径と短軸径の平均値を指す。

また、感圧部材の抵抗特性は、感圧部材における導電性粒子の含有量により調整することができる。例えば、導電性粒子の含有量が多い感圧部材では、小さい圧力が付与されて感圧部材が僅かに撓んだときでも、導電性粒子同士が接触して抵抗が低下する。よって、導電性粒子の含有量が多い感圧部材を用いた場合には、比較的低い感圧範囲をカバーすることが可能となる。一方、導電性粒子の含有量が少ない感圧部材では、大きい圧力が付与されて感圧部材が激しく撓んだときに、導電性粒子同士が接触して抵抗が低下する。よって、導電性粒子の含有量が少ない感圧部材を用いた場合には、比較的高い感圧範囲をカバーすることが可能となる。
感圧部材における導電性粒子の含有量としては、例えば、１質量％〜９９質量％の範囲内であることが好ましく、中でも、１０質量％〜７０質量％の範囲内であることが好ましく、特に、２０質量％〜６０質量％の範囲内であることが好ましい。

さらに、感圧部材の抵抗特性は、感圧部材の弾性率により調整することができる。例えば、弾性率が高い感圧部材では、大きい圧力が付与されたときに感圧部材が撓み、導電性粒子同士が接触して抵抗が低下する。よって、弾性率が高い感圧部材を用いた場合には、高い感圧範囲をカバーすることが可能となる。一方、弾性率が低い感圧部材では、小さい圧力が付与されたときに感圧部材が撓み、導電性粒子同士が接触して抵抗が低下する。よって、弾性率が低い感圧部材を用いた場合には、低い感圧範囲をカバーすることが可能となる。

（３）異なる抵抗特性を有する感圧部材の組み合わせ
本発明においては、１つの測定単位が、感圧部材の抵抗特性が異なる２種以上の感圧領域を有する。本発明においては、感圧部材の抵抗特性が異なれば、感圧領域も互いに異なる。したがって、本発明においては、１つの測定単位に、異なる抵抗特性を有する感圧部材が含まれることになる。

異なる抵抗特性を有する感圧部材の組み合わせとしては、上記「（２）抵抗特性」の項に記載したように、それぞれ異なる抵抗特性を有する感圧部材の組み合わせであれば、特に限定されない。中でも、比較的高い感圧範囲をカバーすることができる感圧部材と、比較的低い感圧範囲をカバーすることができる感圧部材との組み合わせであって、各感圧部材がカバーする感圧範囲ができるだけ重複せず、両者を組み合わせた際に広い感圧範囲をカバーすることができる組み合わせであることが好ましい。また、ここでは、例えば、図１（ａ）、図４のように、異なる抵抗特性を有する２つの感圧部材ｄ１、ｄ２を組み合わせた場合について説明したが、例えば、図５のように、異なる抵抗特性を有する３つの感圧部材ｄ１〜ｄ３を組み合わせた場合についても同様とすることができる。なお、具体的な組み合わせは、本発明の圧力センサ装置の用途等に応じて適宜調整することができる。

３．データ線および走査線
本発明におけるデータ線および走査線は、基板上に配列され、互いに交差している。

データ線および走査線の材料としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＡｇおよびＡｕ等の金属材料が挙げられる。

データ線および走査線の形成方法としては、例えば、基板上に、スパッタリング法、真空蒸着法、およびＣＶＤ法等により金属層を形成し、その後、当該金属層を所望のパターンにエッチングする方法が挙げられる。また、マスクを用いて、所望のパターンに金属材料を蒸着する方法が挙げられる。

なお、データ線および走査線の線幅等については、一般的なデータ線および走査線の線幅と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。

４．ＴＦＴ
本発明におけるＴＦＴは、通常、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極、および半導体層により構成される。本発明においては、半導体層として有機半導体層を用いた有機ＴＦＴであることが好ましい。フレキシブル性に優れたＴＦＴとすることができる。したがって、圧力センサ装置が、付与される圧力により破損するという問題を抑制することができ、信頼性の高いものとすることができる。

本発明におけるＴＦＴは、例えば、図１（ａ）〜（ｃ）、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板３上に形成されたゲート電極４、ゲート絶縁層５、上記ゲート電極４と上記ゲート絶縁層５を介して形成されたソース電極６Ｓおよびドレイン電極６Ｄ、ならびに上記ソース電極６Ｓおよび上記ドレイン電極６Ｄ間に形成された半導体層７により構成される。また、ゲート電極４は走査線１２に電気的に接続され、ソース電極６Ｓはデータ線１１に電気的に接続される。

ＴＦＴの構造としては、上記基板上に形成されたゲート電極、上記ゲート電極上に形成された上記ゲート絶縁層、上記ゲート絶縁層上に形成された上記ソース電極および上記ドレイン電極を有するボトムゲート型であっても良く、上記基板上に形成された上記ソース電極および上記ドレイン電極、上記ソース電極および上記ドレイン電極上に形成された上記ゲート絶縁層、および上記ゲート絶縁層上に形成された上記ゲート電極を有するトップゲート型であっても良い。

（１）ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極
本発明におけるソース電極およびドレイン電極は、ゲート電極とゲート絶縁層を介して形成されるものである。

ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を構成する材料としては、所望の導電性を備えるものであれば特に限定されるものではなく、一般的にＴＦＴに用いられる導電性材料を用いることができる。具体的な導電性材料としては、例えば、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｏ−Ｔａ合金、Ｗ−Ｍｏ合金、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の無機材料、およびＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の導電性を有する有機材料が挙げられる。

また、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極はそれぞれ異なる材料から構成されるものであっても良く、全てが同一材料から構成されるものであっても良いが、通常、ソース電極およびドレイン電極は同一材料から構成される。さらに、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極は、それぞれ電気的に接続されるデータ線、走査線および共通電極と同一材料から構成されるものであっても良く、それぞれ異なる材料から構成されるものであっても良いが、通常、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極は、それぞれ電気的に接続されるデータ線、走査線および共通電極と同一材料から構成される。なお、以後、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を、単に電極と略して説明する場合がある。

本発明における電極の厚みとしては、所望の電極特性を備える電極とすることができれば特に限定されないが、それぞれ、５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。上記厚みが上述の範囲内であることにより、上記電極を所望の電極特性を有するものとすることができるからである。

上記電極の幅としては、所望の電極特性を備える電極とすることができれば特に限定されなく、本発明の電子装置の用途等に応じて適宜設定されるものである。

上記電極の形成方法としては、所望の電極特性、パターン形状、および厚みを有するように電極を形成することが可能な方法であれば特に限定されず、一般的な電極の形成方法と同様とすることができる。具体的には、金属マスクを用いて、蒸着法、スパッタ法等を用いて直接パターン状に形成する方法や、蒸着法、スパッタ法等を用いて導電材料膜を形成し、導電材料膜上に感光性樹脂層をフォトリソグラフィー法を用いてパターニングした後、エッチングすることによりパターン状に形成する方法や、印刷法を用いる方法等が挙げられる。

（２）半導体層
本発明における半導体層は、上記ソース電極および上記ドレイン電極間に形成されるものである。また、基板上にゲート電極とゲート絶縁層とを介して形成されるものである。

半導体層を構成する材料としては、所望のスイッチング特性を示すものであれば特に限定されるものではなく、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。中でも、有機半導体であること、すなわち、上記半導体層が有機半導体層であることが好ましい。本発明の電子装置が圧力センサ装置として用いられる場合に、付与される圧力により破損するという問題を抑制することができ、信頼性の高いものとすることができるからである。

有機半導体としては、例えば、π電子共役系の芳香族化合物、鎖式化合物、有機顔料、有機ケイ素化合物等を挙げることができる。より具体的には、ペンタセン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、フェニレン誘導体、フタロシアニン化合物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、シアニン色素等が挙げられる。
シリコーンとしては、ポリシリコン、アモルファスシリコンを用いることができる。
酸化物半導体としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化マグネシウム亜鉛（ＭｇｘＺｎ１−ｘＯ）、酸化カドミウム亜鉛（ＣｄｘＺｎ１−ｘＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化タングステン（ＷＯ）、ＩｎＧａＺｎＯ系、ＩｎＧａＳｎＯ系、ＩｎＧａＺｎＭｇＯ系、ＩｎＡｌＺｎＯ系、ＩｎＦｅＺｎＯ系、ＩｎＧａＯ系、ＺｎＧａＯ系、ＩｎＺｎＯ系を用いることができる。

半導体層の厚みとしては、所望のスイッチング特性を示すことができるものであれば特に限定されるものではなく、半導体層を構成する材料の種類等に応じて異なるものであるが、例えば、上記半導体層が有機半導体層である場合には、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内とすることができる。なお、半導体層の厚みとは、半導体層の基板側表面から、上記半導体層の基板とは反対側の表面までの距離のうち最大の距離をいうものである。

半導体層の形成方法としては、一般的な半導体層の形成方法と同様とすることができ、半導体層を構成する材料の種類等に応じて異なるものであるが、例えば、上記半導体層が有機半導体層である場合には、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法等の種々の印刷法が挙げられる。

（３）ゲート絶縁層
本発明におけるゲート絶縁層は、上記ゲート電極と、上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記半導体層との間に形成されるものである。

ゲート絶縁層を構成する材料としては、所望の絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではなく、一般的な半導体層の形成方法と同様とすることができる。具体的には、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の絶縁性無機材料、および、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂等の絶縁性有機材料が挙げられる。中でも、絶縁性有機材料を用いることが好ましい。本発明の電子装置が圧力センサ装置として用いられる場合に、付与される圧力により破損するという問題を抑制することができ、信頼性の高いものとすることができるからである。

ゲート絶縁層の厚みとしては、上記ゲート電極と、上記ソース電極等との間を安定的に絶縁することができるものであれば良く、一般的な半導体層の形成方法と同様とすることができる。

（４）ＴＦＴ
本発明におけるＴＦＴは、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極および半導体層を有するものであるが、必要に応じて他の構成を有するものであっても良い。具体的には、本発明におけるＴＦＴがボトムゲート構造である場合、半導体層を覆うように形成され、空気中に存在する水分や酸素の作用による上記半導体層の劣化を防止するパッシベーション層や、基板上に形成され、電極が形成される基板表面を平坦面とするオーバーコート層等が挙げられる。

（ｉ）パッシベーション層
パッシベーション層を構成する材料としては、空気中の水分や酸素を透過しにくく、上記半導体層の劣化を所望の程度に防止できるものであれば特に限定されるものではない。例えば、上記「（３）ゲート絶縁層」の項に記載の絶縁性有機材料を用いることができる。

パッシベーション層は遮光性を有していることが好ましい。半導体層への光の入射による誤作動を抑制でき、ＴＦＴのスイッチ特性に優れたものとすることができるからである。

パッシベーションの厚みは、パッシベーション層を構成する材料等に依存して決定されるものであるが、通常、０．１μｍ〜１００μｍの範囲内とすることができる。

（ii）オーバーコート層
オーバーコート層は基板上に平坦面を形成するものである。オーバーコート層を構成する材料としては、所望の平坦面を形成できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、上記「（３）ゲート絶縁層」の項に記載の絶縁性有機材料を用いることができる。

オーバーコート層の厚みは、基板表面の段差を平坦化することが可能な厚みであればよく、０．５μｍ〜１００μｍの範囲内とすることができる。オーバーコート層の形成方法としては、上述した材料を含むオーバーコート層形成用塗工液を、スピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、上記材料が光硬化型樹脂の場合は紫外線照射後に必要に応じて光硬化させ、熱硬化型樹脂の場合は成膜後そのまま熱硬化させる方法が挙げられる。

５．共通電極
本発明における共通電極は、感圧部材を介して、ＴＦＴと接続される。具体的には、図１（ｃ）、図２（ｃ）に示すように、感圧部材８を介して、ＴＦＴにおけるドレイン電極６Ｄと接続される。

また、本発明における共通電極は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＴＦＴの膜厚方向に感圧部材８を介して、共通電極９とＴＦＴとが接続される場合には、複数のデータ線および複数の走査線の交点に設けられたＴＦＴ毎に共通電極が形成される。一方、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＴＦＴの面方向に感圧部材８を介して、共通電極９とＴＦＴとが接続される場合には、データ線と平行するようにライン状に共通電極が形成される。

なお、共通電極の材料および厚み等については、上述した「（１）ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。

６．圧力センサ装置
本発明の圧力センサ装置としては、当該圧力センサ装置を足裏に装着することにより、足裏の着床および離床の状態を感知することができ、歩行補助装置を用いたリハビリの分野で用いることができる。本発明の圧力センサ装置は、広い感圧範囲を有するため、子供用から大人用まで兼用することが可能である。また、上述の分野の他にも、様々な分野での使用が期待できる。

圧力センサ装置は、基板、ＴＦＴ、共通電極および感圧部材を有するものであるが、必要に応じて他の構成を有していても良い。他の構成としては、例えば、ＴＦＴや共通電極、感圧部材を覆うように形成され、これらの構成を保護する保護層が挙げられる。

保護層の材料としては、絶縁性を有し、ＴＦＴ等を保護することができるものであれば特に限定されない。例えば、上記「４．ＴＦＴ （３）ゲート絶縁層」の項に記載の絶縁性有機材料を用いることができる。

保護層の厚みとしては、所望の保護機能を有する程度であれば特に限定されないが、例えば、１００μｍ〜１ｍｍの範囲内とすることができる。

また、本発明における保護層としては、ＴＦＴがボトムゲート構造である場合、パッシベーション層と兼用するものであっても良い。この場合、遮光性を有することが好ましい。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

［実施例１］
ガラス基材上の全面にＡｌを厚み２００ｎｍでスパッタ蒸着した。続いて、Ａｌスパッタ膜上にポジ型フォトレジストをスピンコートにて塗布してレジスト層を形成し、フォトマスクを用いた露光および現像工程を経て、レジスト層をパターニングした。エッチング処理を施して、レジスト層が形成されていない部位のＡｌスパッタ膜をエッチングした後、レジスト層を除去した。これにより、ゲート電極を形成した。

次に、紫外線感光性アクリル系樹脂をスピンコートしてゲート絶縁層を形成し、フォトマスクを介した露光およびアルカリ現像工程を行い、ゲート絶縁層のパターニングを行った。この際、ゲート絶縁層にコンタクトホールが形成されるようにパターニングした。次いで、１５０℃のオーブンにて加熱硬化させ、膜厚１μｍのゲート絶縁層を形成した。

次に、ゲート絶縁層まで形成された基材上に、銀を厚み４０ｎｍでスパッタ蒸着した。次に、銀スパッタ膜上にポジ型フォトレジストをスピンコートにて塗布してレジスト層を形成し、フォトマスクを用いた露光および現像工程を経て、レジスト層をパターニングした。次いで、エッチング処理を施して、レジスト層が形成されていない部位の銀スパッタ膜をエッチングした後、レジスト層を除去した。これにより、ソース電極、ドレイン電極および共通電極を形成した。

次に、チオフェン系ポリマーをキシレンに固形分濃度１ｗｔ％にて溶解させた有機半導体のキシレン溶液を準備し、ソース電極、ドレイン電極およびソース電極を形成した基材表面にスピンコートにて塗布し、膜厚５０ｎｍの有機半導体層を基材全面に形成した。次いで、ポジ型レジストを有機半導体層上にスピンコートしてレジスト層を形成し、フォトマスクを介した露光およびアルカリ現像工程を行い、レジスト層をパターニングした。
次に、大気下で、波長１７２ｎｍ、照度３ｍＷ／ｃｍ^２の真空紫外線を６０秒間照射し、レジスト層で覆われている部位以外の有機半導体層をエッチング除去し、有機半導体層のパターニングを行った。その後、レジスト層を除去した。

次に、ドレイン電極と共通電極の間に、抵抗特性が異なる第１の感圧部材または第２の感圧部材をスクリーン印刷法にてパターン状に形成した。

次に、紫外線感光性アクリル系樹脂をスピンコートしてパッシベーション層を形成し、フォトマスクを介した露光およびアルカリ現像工程を行い、パッシベーション層のパターニングを行った。次いで、１５０℃のオーブンにて加熱硬化させ、膜厚２０μｍのパッシベーション層を形成した。
このようにして、図２（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の圧力センサ装置を作製した。

［比較例１］
感圧部材として、第１の感圧部材のみを形成したこと以外は、実施例１と同様にして圧力センサ装置を作製した。

［比較例２］
感圧部材として、第２の感圧部材のみを形成したこと以外は、実施例１と同様にして圧力センサ装置を作製した。

［評価］
比較例１の圧力センサ装置に圧力を印加したところ、０Ｎ／ｃｍ^２〜５Ｎ／ｃｍ^２の範囲で大きな電流変化が観測された。また、比較例２の圧力センサ装置に圧力を印加したところ、０Ｎ／ｃｍ^２〜４０Ｎ／ｃｍ^２の範囲で大きな電流変化が観測された。
これに対し、実施例１の圧力センサ装置に圧力を印加したところ、０Ｎ／ｃｍ^２〜５Ｎ／ｃｍ^２の範囲および０Ｎ／ｃｍ^２〜４０Ｎ／ｃｍ^２の範囲で大きな電流変化が観測され、比較例１と比較して大幅に感圧範囲が広がり、また、比較例２と比較して低圧力範囲（０Ｎ／ｃｍ^２〜５Ｎ／ｃｍ^２）における圧力感度が向上した。

１ … 本発明の圧力センサ装置
２ … 従来の圧力センサ装置
３ … 基板
４ … ゲート電極
５ … ゲート絶縁層
６Ｓ … ソース電極
６Ｄ … ドレイン電極
７ … 半導体層
８ … 感圧部材
９ … 共通電極
１１、Ｘ… データ線
１２、Ｙ… 走査線

Claims (4)

1. 基板と、
   前記基板上に配列された複数のデータ線と、
   前記基板上に、前記複数のデータ線と交差して配置された複数の走査線と、
   前記データ線および前記走査線と電気的に接続され、前記複数のデータ線および前記複数の走査線が交差する複数の交点に配置された複数の薄膜トランジスタと、
   前記薄膜トランジスタ上に配置され、導電性粒子が分散された感圧部材と、
   前記感圧部材を介して、前記薄膜トランジスタと接続された共通電極とを有し、
   隣接する前記薄膜トランジスタ上に配置された前記感圧部材が、互いに異なる抵抗特性を有しており、
   平面視上、１つの前記薄膜トランジスタが配置された領域を１個の感圧領域としたとき、少なくとも２個以上の前記感圧領域を１つの測定単位とし、
   １つの前記測定単位が、前記感圧部材の抵抗特性が異なる２種以上の前記感圧領域を有することを特徴とする圧力センサ装置。
2. ２個〜１００００個の範囲内の前記感圧領域を１つの前記測定単位とすることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ装置。
3. １つの前記測定単位が、前記感圧部材の抵抗特性が異なる２種〜１０種の範囲内の前記感圧領域を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力センサ装置。
4. 前記薄膜トランジスタが、有機半導体層を有する有機薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧力センサ装置。