JP2018194529A - Pressure sensor device - Google Patents

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Abstract

To provide a pressure sensor device that can clarify the difference in the state of a current between when a pressure sensing body is not subjected to pressure and when is subjected to pressure.SOLUTION: The pressure sensor device includes: a sensor substrate having a substrate and a plurality of sensors on the substrate, the sensors arranging in a first direction and a second direction intersecting with each other and including a first electrode; a pressure sensing part having a pressure sensing body facing the sensor part and a plurality of protrusions located on the opposite side of the sensor substrate with respect to the pressure sensing body; and a plurality of supporting parts between the sensor substrate and the pressure sensing part. The plurality of protrusions do not overlap with the supporting parts at the top of the protrusions when viewed along the normal direction of the substrate.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示の実施形態は、複数のセンサ部及びセンサ部に対向する感圧体を備える圧力センサ装置に関する。   Embodiments of the present disclosure relate to a pressure sensor device including a plurality of sensor units and a pressure sensitive body facing the sensor units.

従来、感圧体を利用した圧力センサ装置が知られている。感圧体とは、加えられる圧力に応じて電気抵抗または静電容量などの電気特性が変化するよう構成された部材である。圧力センサ装置は、感圧体の電気特性の変化に基づいて、感圧体に加えられている圧力の値や分布を算出する。   Conventionally, a pressure sensor device using a pressure sensitive body is known. A pressure-sensitive body is a member configured such that electrical characteristics such as electrical resistance or capacitance change according to applied pressure. The pressure sensor device calculates the value and distribution of the pressure applied to the pressure sensitive body based on the change in the electrical characteristics of the pressure sensitive body.

上述のような感圧体を備える圧力センサ装置は、従来から種々提案されている。例えば特許文献1には、基板と、基板上に設けられた複数のトランジスタと、各トランジスタのドレイン電極に接続された感圧体と、感圧体に接続された共通電極と、を備える圧力センサ装置が開示されている。感圧体に圧力が加わると、感圧体の電気抵抗が変化し、この結果、ドレイン電極又は共通電極の一方から感圧体を通って他方へ流れる電流が変化する。電流の変化に基づいて、感圧体に加えられている圧力の分布を算出することができる。   Various pressure sensor devices including the pressure sensitive body as described above have been conventionally proposed. For example, Patent Document 1 discloses a pressure sensor including a substrate, a plurality of transistors provided on the substrate, a pressure sensitive body connected to the drain electrode of each transistor, and a common electrode connected to the pressure sensitive body. An apparatus is disclosed. When pressure is applied to the pressure sensitive body, the electrical resistance of the pressure sensitive body changes, and as a result, the current flowing from one of the drain electrode or the common electrode through the pressure sensitive body to the other changes. Based on the change in current, the distribution of pressure applied to the pressure sensitive body can be calculated.

特開2016−4940号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2014-4940

特許文献1に記載の圧力センサ装置においては、感圧体に圧力が加えられていない場合にも、感圧体がドレイン電極及び共通電極に接触している。このため、感圧体に圧力が加えられていない場合にも、ドレイン電極及び共通電極に電流が流れる。この結果、感圧体に圧力が加えられていない場合の電流の状態と、感圧体に圧力が加えられている場合の電流の状態との差が不明確になってしまうことが考えられる。   In the pressure sensor device described in Patent Document 1, the pressure sensitive body is in contact with the drain electrode and the common electrode even when no pressure is applied to the pressure sensitive body. For this reason, even when no pressure is applied to the pressure sensitive body, a current flows through the drain electrode and the common electrode. As a result, it is considered that the difference between the current state when no pressure is applied to the pressure-sensitive body and the current state when pressure is applied to the pressure-sensitive body becomes unclear.

本開示の実施形態は、このような課題を効果的に解決し得る圧力センサ装置を提供することを目的とする。   An object of the embodiment of the present disclosure is to provide a pressure sensor device that can effectively solve such a problem.

本開示の一実施形態は、基板と、第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向に沿って前記基板上に並び、少なくとも第1電極を含む複数のセンサ部と、を有するセンサ基板と、前記センサ部に対向する感圧体と、前記感圧体に対して前記センサ基板の反対側に位置する複数の突起部と、を有する感圧部と、前記センサ基板と前記感圧部との間に位置する複数の支持部と、を備え、前記複数の突起部は、前記基板の法線方向に沿って見た場合に前記突起部の頂部が前記支持部と重ならないように配置されている、圧力センサ装置である。   One embodiment of the present disclosure includes a substrate and a plurality of sensor units that are arranged on the substrate along a first direction and a second direction intersecting the first direction and include at least a first electrode. A pressure-sensitive member that includes a pressure-sensitive member that faces the sensor unit, and a plurality of protrusions that are located on the opposite side of the sensor substrate with respect to the pressure-sensitive member, and the sensor substrate and the pressure-sensitive member. A plurality of support portions, and the plurality of protrusion portions are arranged such that the top portions of the protrusion portions do not overlap the support portions when viewed along the normal direction of the substrate. This is a pressure sensor device.

本開示の一実施形態による圧力センサ装置において、前記第1方向における前記突起部の幅は、前記第1方向において隣り合う2つの前記支持部の間の間隔よりも小さくなっていてもよく、又は、前記第2方向における前記突起部の幅は、前記第2方向において隣り合う2つの前記支持部の間の間隔よりも小さくなっていてもよい。   In the pressure sensor device according to an embodiment of the present disclosure, the width of the protrusion in the first direction may be smaller than the interval between the two support portions adjacent in the first direction, or The width of the protrusion in the second direction may be smaller than the interval between the two support portions adjacent in the second direction.

本開示の一実施形態による圧力センサ装置において、前記複数のセンサ部はそれぞれ、半導体層に接続された第1端子及び第2端子と、絶縁層を介して半導体層と対向するゲート端子と、を含むトランジスタを有していてもよい。   In the pressure sensor device according to an embodiment of the present disclosure, each of the plurality of sensor units includes a first terminal and a second terminal connected to the semiconductor layer, and a gate terminal facing the semiconductor layer through the insulating layer. A transistor may be included.

本開示の一実施形態による圧力センサ装置において、前記センサ基板は、複数の前記ゲート端子に電気的に接続され、前記第1方向に延びる第1ラインと、複数の前記第1端子又は複数の前記第2端子に接続され、前記第2方向に延びる第2ラインと、を更に有し、前記第2方向における前記突起部の幅は、前記第2方向において隣り合う2つの前記支持部の間の間隔よりも小さくなっていてもよい。   In the pressure sensor device according to an embodiment of the present disclosure, the sensor substrate is electrically connected to the plurality of gate terminals, extends in the first direction, and the plurality of first terminals or the plurality of the plurality of the terminal. And a second line connected to the second terminal and extending in the second direction, wherein the width of the protrusion in the second direction is between the two support parts adjacent in the second direction. It may be smaller than the interval.

本開示の一実施形態による圧力センサ装置において、複数の前記第1電極のうちの少なくとも一部の前記第1電極は、前記第1方向に沿って見た場合に前記支持部と重ならないよう前記第1方向において並んでいてもよい。   In the pressure sensor device according to an embodiment of the present disclosure, at least some of the first electrodes of the plurality of first electrodes do not overlap with the support when viewed along the first direction. They may be arranged in the first direction.

本開示の一実施形態による圧力センサ装置において、前記突起部は、前記基板の法線方向に沿って見た場合に複数の前記第2ラインと交差するよう、前記第1方向に沿って延びていてもよい。   In the pressure sensor device according to the embodiment of the present disclosure, the protrusion extends along the first direction so as to intersect the plurality of second lines when viewed along the normal direction of the substrate. May be.

本開示の一実施形態による圧力センサ装置において、前記支持部は、前記基板の法線方向に沿って見た場合に複数の前記第2ラインと交差するよう、前記第1方向に沿って延びていてもよい。   In the pressure sensor device according to the embodiment of the present disclosure, the support portion extends along the first direction so as to intersect the plurality of second lines when viewed along the normal direction of the substrate. May be.

本開示の実施形態によれば、感圧体に圧力が加えられていない場合の電流の状態と、感圧体に圧力が加えられている場合の電流の状態との差を明確にすることができる。   According to the embodiment of the present disclosure, it is possible to clarify the difference between the current state when no pressure is applied to the pressure-sensitive body and the current state when pressure is applied to the pressure-sensitive body. it can.

一実施の形態に係る圧力センサ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pressure sensor apparatus which concerns on one embodiment. 図1の圧力センサ装置を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the pressure sensor apparatus of FIG. 圧力センサ装置のセンサ基板を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor board | substrate of a pressure sensor apparatus. 圧力センサ装置を示す平面図である。It is a top view which shows a pressure sensor apparatus. 感圧体が第1電極及び第2電極に接触した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the pressure sensitive body contacted the 1st electrode and the 2nd electrode. 物体が感圧部の複数の突起部に力を加える様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that an object applies force to the several projection part of a pressure-sensitive part. 第1の変形例に係る圧力センサ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pressure sensor apparatus which concerns on a 1st modification. 第2の変形例に係る圧力センサ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pressure sensor apparatus which concerns on a 2nd modification. 第3の変形例に係る圧力センサ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pressure sensor apparatus which concerns on a 3rd modification. 第4の変形例に係る圧力センサ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pressure sensor apparatus which concerns on a 4th modification. 第5の変形例に係る圧力センサ装置のセンサ基板を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor board | substrate of the pressure sensor apparatus which concerns on a 5th modification. 第5の変形例に係る圧力センサ装置を示す平面図である。It is a top view which shows the pressure sensor apparatus which concerns on a 5th modification. 第6の変形例に係る圧力センサ装置のセンサ基板を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor board | substrate of the pressure sensor apparatus which concerns on a 6th modification. 第6の変形例に係る圧力センサ装置を示す平面図である。It is a top view which shows the pressure sensor apparatus which concerns on a 6th modification. 第7の変形例に係る圧力センサ装置のセンサ基板を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor board | substrate of the pressure sensor apparatus which concerns on a 7th modification. 第7の変形例に係る圧力センサ装置を示す平面図である。It is a top view which shows the pressure sensor apparatus which concerns on a 7th modification. 第8の変形例に係る圧力センサ装置を示す平面図である。It is a top view which shows the pressure sensor apparatus which concerns on an 8th modification.

以下、本開示の実施形態に係る圧力センサ装置10について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。更に、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。   Hereinafter, the pressure sensor device 10 according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are examples of embodiments of the present disclosure, and the present disclosure is not construed as being limited to these embodiments. Further, in this specification, terms such as “substrate”, “base material”, “sheet”, and “film” are not distinguished from each other only based on the difference in names. For example, “substrate” and “base material” are concepts including members that can be called sheets and films. Furthermore, as used in this specification, the shape and geometric conditions and the degree thereof are specified. For example, terms such as “parallel” and “orthogonal”, length and angle values, and the like are bound to a strict meaning. Therefore, it should be interpreted including the extent to which similar functions can be expected. In the drawings referred to in this embodiment, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference symbols or similar reference symbols, and repeated description thereof may be omitted. In addition, the dimensional ratio in the drawing may be different from the actual ratio for convenience of explanation, or a part of the configuration may be omitted from the drawing.

(圧力センサ装置)
図1及び図2を参照して、本実施の形態に係る圧力センサ装置10について説明する。図1は、圧力センサ装置10を示す断面図である。図2は、図1の圧力センサ装置10を拡大して示す断面図である。圧力センサ装置10の用途は特には限られないが、例えば用途の1つとして、圧力センサ装置10をベッドなどの人体の荷重を受ける器具に組み込んで使用することが考えられる。
(Pressure sensor device)
With reference to FIG.1 and FIG.2, the pressure sensor apparatus 10 which concerns on this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the pressure sensor device 10. FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the pressure sensor device 10 of FIG. Although the use of the pressure sensor device 10 is not particularly limited, for example, as one of the uses, it is conceivable to use the pressure sensor device 10 by being incorporated in an instrument that receives a load of a human body such as a bed.

圧力センサ装置10は、センサ基板20、感圧部40及び複数の支持部50を備える。センサ基板20は、基板21と、基板21に設けられた複数のセンサ部23と、を有する。感圧部40は、センサ部23に対向する感圧体41と、突起部42とを有する。感圧体41は、加えられる圧力に応じて電気抵抗または静電容量などの電気特性が変化するよう構成された部材である。支持部50は、センサ基板20と感圧体41との間に位置する。基板21の法線方向における支持部50の一端は、センサ基板20に接しており、支持部50の他端は、感圧体41に接している。   The pressure sensor device 10 includes a sensor substrate 20, a pressure sensitive part 40, and a plurality of support parts 50. The sensor substrate 20 includes a substrate 21 and a plurality of sensor units 23 provided on the substrate 21. The pressure-sensitive part 40 includes a pressure-sensitive body 41 that faces the sensor part 23 and a protrusion 42. The pressure sensitive body 41 is a member configured such that electric characteristics such as electric resistance or capacitance change according to applied pressure. The support part 50 is located between the sensor substrate 20 and the pressure sensitive body 41. One end of the support portion 50 in the normal direction of the substrate 21 is in contact with the sensor substrate 20, and the other end of the support portion 50 is in contact with the pressure sensitive body 41.

基板21の法線方向における支持部50の寸法は、感圧体41に圧力が加えられていないときに感圧体41がセンサ部23に接触しないように定められている。このため、感圧体41に圧力が加えられていない場合にセンサ部23に電流が流れることを抑制することができる。また、基板21の法線方向における支持部50の寸法は、感圧体41に圧力が加えられているときに感圧体41がセンサ部23に接触するように定められている。例えば、感圧体41に加えられる圧力が1Pa以上の場合、感圧体41がセンサ部23に接触する。このため、感圧体41に圧力が加えられていない場合にセンサ部23に流れる電流の状態と、感圧体41に圧力が加えられている場合にセンサ部23に流れる電流の状態との差を明確にすることができる。   The dimension of the support portion 50 in the normal direction of the substrate 21 is determined so that the pressure sensitive body 41 does not contact the sensor portion 23 when no pressure is applied to the pressure sensitive body 41. For this reason, it can suppress that an electric current flows into the sensor part 23 when the pressure is not applied to the pressure sensitive body 41. FIG. Further, the dimension of the support portion 50 in the normal direction of the substrate 21 is determined so that the pressure sensitive body 41 contacts the sensor portion 23 when pressure is applied to the pressure sensitive body 41. For example, when the pressure applied to the pressure sensitive body 41 is 1 Pa or more, the pressure sensitive body 41 contacts the sensor unit 23. Therefore, the difference between the state of the current flowing through the sensor unit 23 when no pressure is applied to the pressure sensitive body 41 and the state of the current flowing through the sensor unit 23 when pressure is applied to the pressure sensitive body 41. Can be clarified.

以下、圧力センサ装置10の各構成要素について詳細に説明する。   Hereinafter, each component of the pressure sensor device 10 will be described in detail.

(センサ基板)
まず、図1乃至図3を参照して、センサ基板20について説明する。図3は、圧力センサ装置10のセンサ基板20を示す平面図である。
(Sensor board)
First, the sensor substrate 20 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a plan view showing the sensor substrate 20 of the pressure sensor device 10.

まず、センサ基板20の基板21について説明する。図1に示すように、基板21は、複数のセンサ部23を支持する部材である。基板21は、可撓性を有するフレキシブル基板であってもよく、可撓性を有しないリジット基板であってもよい。基板21を構成する材料の例としては、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレン等を挙げることができる。基板21の厚みは、例えば1μm以上且つ200μm以下である。図3に示すように、基板21は、後述する第1方向D1に沿って延びる一対の第1辺21aと、後述する第2方向D2に沿って延びる一対の第2辺21bと、を含む矩形状の外形を有していてもよい。   First, the substrate 21 of the sensor substrate 20 will be described. As shown in FIG. 1, the substrate 21 is a member that supports a plurality of sensor units 23. The substrate 21 may be a flexible substrate having flexibility or a rigid substrate having no flexibility. Examples of the material constituting the substrate 21 include polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polyimide, polypropylene, polyethylene and the like. The thickness of the substrate 21 is, for example, 1 μm or more and 200 μm or less. As shown in FIG. 3, the substrate 21 has a rectangular shape including a pair of first sides 21 a extending along a first direction D <b> 1 described below and a pair of second sides 21 b extending along a second direction D <b> 2 described below. You may have the external shape of a shape.

センサ基板20は、基板21とセンサ部23との間に位置する平坦化層22を有していてもよい。平坦化層22は、例えば硬化性樹脂を含む。平坦化層22を設けることにより、センサ部23が設けられる面の平坦性を向上させることができる。これにより、センサ部23の後述するトランジスタ30などに、断線などの欠陥が生じてしまうことを抑制することができる。   The sensor substrate 20 may have a planarization layer 22 located between the substrate 21 and the sensor unit 23. The planarization layer 22 includes, for example, a curable resin. By providing the flattening layer 22, the flatness of the surface on which the sensor unit 23 is provided can be improved. Thereby, it can suppress that defects, such as a disconnection, arise in the transistor 30 etc. of the sensor part 23 mentioned later.

続いて、センサ基板20のセンサ部23について説明する。図1及び図2に示すように、センサ部23は、第1電極24及びトランジスタ30を少なくとも含む。第1電極24は、感圧体41と対向するよう配置された電極である。トランジスタ30は、第1電極24に電気的に接続されている。感圧体41に圧力が加えられると、感圧体41が第1電極24に接触し、感圧体41、第1電極24及びトランジスタ30に電流が流れる。複数のセンサ部23の第1電極24に流れる電流をそれぞれ算出することにより、各第1電極24の位置において感圧体41に加えられている圧力を算出することができる。   Next, the sensor unit 23 of the sensor substrate 20 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor unit 23 includes at least a first electrode 24 and a transistor 30. The first electrode 24 is an electrode arranged to face the pressure sensitive body 41. The transistor 30 is electrically connected to the first electrode 24. When pressure is applied to the pressure sensitive body 41, the pressure sensitive body 41 comes into contact with the first electrode 24, and a current flows through the pressure sensitive body 41, the first electrode 24, and the transistor 30. By calculating the currents flowing through the first electrodes 24 of the plurality of sensor units 23, the pressure applied to the pressure sensitive body 41 at the position of each first electrode 24 can be calculated.

図2に示すように、トランジスタ30は、ゲート端子31、絶縁層32、第1端子33、第2端子34、半導体層35、及び絶縁層36を含む。第1端子33は、半導体層35の一端に接続されており、第2端子34は、半導体層35の他端に接続されている。第1端子33及び第2端子34は、ゲート端子31との間の電圧に応じて、一方がいわゆるソース端子として機能し、他方がいわゆるドレイン端子として機能する。   As shown in FIG. 2, the transistor 30 includes a gate terminal 31, an insulating layer 32, a first terminal 33, a second terminal 34, a semiconductor layer 35, and an insulating layer 36. The first terminal 33 is connected to one end of the semiconductor layer 35, and the second terminal 34 is connected to the other end of the semiconductor layer 35. One of the first terminal 33 and the second terminal 34 functions as a so-called source terminal and the other functions as a so-called drain terminal according to the voltage between the first terminal 33 and the second terminal 34.

図2に示す例において、第1端子33、第2端子34、及び半導体層35は、基板21上の平坦化層22に設けられている。また、ゲート絶縁膜として機能する絶縁層32は、第1端子33、第2端子34及び半導体層35を覆うように設けられている。ゲート端子31は、絶縁層32を介して半導体層35と対向するよう、絶縁層32上に設けられている。絶縁層36は、例えばパッシベーション層であり、ゲート端子31及び絶縁層32を覆っている。このように、図2に示すトランジスタ30は、いわゆるトップゲート型のトランジスタである。   In the example shown in FIG. 2, the first terminal 33, the second terminal 34, and the semiconductor layer 35 are provided on the planarization layer 22 on the substrate 21. The insulating layer 32 that functions as a gate insulating film is provided so as to cover the first terminal 33, the second terminal 34, and the semiconductor layer 35. The gate terminal 31 is provided on the insulating layer 32 so as to face the semiconductor layer 35 with the insulating layer 32 interposed therebetween. The insulating layer 36 is, for example, a passivation layer, and covers the gate terminal 31 and the insulating layer 32. As described above, the transistor 30 illustrated in FIG. 2 is a so-called top-gate transistor.

第1電極24は、第1端子33又は第2端子34のいずれか一方に電気的に接続されている。図2に示す例において、第1電極24は、絶縁層32を貫通する接続部37を介して第1電極24に電気的に接続されている。   The first electrode 24 is electrically connected to either the first terminal 33 or the second terminal 34. In the example shown in FIG. 2, the first electrode 24 is electrically connected to the first electrode 24 via a connection portion 37 that penetrates the insulating layer 32.

図2に示すように、センサ基板20は、第2電極25を更に有する。第2電極25は、接地電位や電源電位などの安定した電位に維持される電極である。図2に示す例において、第2電極25は、第1電極24と同様に絶縁層36上に位置している。すなわち、第2電極25は、第1電極24と同一平面に位置している。また、第2電極25は、第1電極24と同様に感圧体41と対向している。この場合、感圧体41に圧力が加えられると、感圧体41が第1電極24及び第2電極25に接触し、この結果、第2電極25、感圧体41、第1電極24及びトランジスタ30を通る経路に電流が流れる。なお「同一平面に位置する」とは、基板21の面内方向に沿って見た場合に第1電極24と第2電極25とが少なくとも部分的に重なることを意味している。   As shown in FIG. 2, the sensor substrate 20 further includes a second electrode 25. The second electrode 25 is an electrode that is maintained at a stable potential such as a ground potential or a power supply potential. In the example shown in FIG. 2, the second electrode 25 is located on the insulating layer 36 similarly to the first electrode 24. That is, the second electrode 25 is located in the same plane as the first electrode 24. Further, the second electrode 25 faces the pressure sensitive body 41 in the same manner as the first electrode 24. In this case, when pressure is applied to the pressure sensitive body 41, the pressure sensitive body 41 comes into contact with the first electrode 24 and the second electrode 25. As a result, the second electrode 25, the pressure sensitive body 41, the first electrode 24, and Current flows in a path through transistor 30. “Located in the same plane” means that the first electrode 24 and the second electrode 25 overlap at least partially when viewed in the in-plane direction of the substrate 21.

次に、基板21の法線方向に沿って見た場合のセンサ基板20の構成について説明する。図3に示すように、複数のセンサ部23は、第1方向D1及び第1方向D1に交差する第2方向D2に沿って基板21上に並んでいる。図3に示す例において、第2方向D2は、第1方向D1に直交している。図示はしないが、第2方向D2は、第1方向D1に直交する方向に対して傾斜した方向であってもよい。   Next, the configuration of the sensor substrate 20 when viewed along the normal direction of the substrate 21 will be described. As shown in FIG. 3, the plurality of sensor units 23 are arranged on the substrate 21 along the first direction D1 and the second direction D2 intersecting the first direction D1. In the example shown in FIG. 3, the second direction D2 is orthogonal to the first direction D1. Although not shown, the second direction D2 may be a direction inclined with respect to a direction orthogonal to the first direction D1.

図3に示すように、センサ基板20は、第1方向D1に延びる複数の第1ラインX1〜Xmと、第2方向D2に延びる複数の第2ラインY1〜Ynと、を有する。以下の説明において、第1ラインX1〜Xmに共通する事項を説明する際には、第1ラインX1〜Xmを第1ラインXと記す場合がある。また、第2ラインY1〜Ynに共通する事項を説明する際には、第2ラインY1〜Ynを第2ラインYと記す場合がある。   As shown in FIG. 3, the sensor substrate 20 includes a plurality of first lines X1 to Xm extending in the first direction D1, and a plurality of second lines Y1 to Yn extending in the second direction D2. In the following description, when describing matters common to the first lines X1 to Xm, the first lines X1 to Xm may be referred to as the first line X in some cases. Further, when describing matters common to the second lines Y1 to Yn, the second lines Y1 to Yn may be referred to as the second line Y in some cases.

第1ラインXは、第1方向D1に並ぶ複数のトランジスタ30のゲート端子31に電気的に接続されている。例えば、第1ラインXは、ゲート端子31と同一平面に位置している。第1ラインXは、走査線、スキャンライン、ワードラインなどとも称されるラインである。また、第2ラインYは、第2方向D2に並ぶ複数のトランジスタ30の第1端子33又は第2端子34に電気的に接続されている。本実施の形態において、第2ラインYは第1端子33に電気的に接続されている。例えば、第2ラインYは、第1端子33及び第2端子34と同一平面に位置している。第2ラインYは、信号線、データライン、ビットラインなどとも称されるラインである。   The first line X is electrically connected to the gate terminals 31 of the plurality of transistors 30 arranged in the first direction D1. For example, the first line X is located on the same plane as the gate terminal 31. The first line X is a line also called a scan line, a scan line, a word line, or the like. The second line Y is electrically connected to the first terminal 33 or the second terminal 34 of the plurality of transistors 30 arranged in the second direction D2. In the present embodiment, the second line Y is electrically connected to the first terminal 33. For example, the second line Y is located on the same plane as the first terminal 33 and the second terminal 34. The second line Y is a line also called a signal line, a data line, a bit line, or the like.

図3に示すように、第2電極25は、第2ラインYに平行に延びていてもよい。なお、感圧体41に圧力が加えられた時に感圧体41を介して第1電極24と第2電極25との間に電流が流れることができる限りにおいて、第2電極25の具体的な配置や形状は特には限定されない。   As shown in FIG. 3, the second electrode 25 may extend parallel to the second line Y. In addition, as long as an electric current can flow between the 1st electrode 24 and the 2nd electrode 25 via the pressure sensitive body 41 when a pressure is applied to the pressure sensitive body 41, the concrete of the 2nd electrode 25 is demonstrated. The arrangement and shape are not particularly limited.

(感圧部)
続いて、図1、図2及び図4を参照して、感圧部40について説明する。図4は、圧力センサ装置10を感圧部40側から見た場合を示す平面図である。
(Pressure sensitive part)
Next, the pressure sensitive unit 40 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4. FIG. 4 is a plan view illustrating the pressure sensor device 10 as viewed from the pressure sensing unit 40 side.

図1及び図2に示すように、感圧部40は、感圧体41と、感圧体41に対してセンサ基板20の反対側に位置する複数の突起部42と、を有する。突起部42は、基板21の法線方向に沿って延びている。また、突起部42は、基板21の法線方向における一端を構成する頂部421を有する。図1及び図2に示す例において、頂部421は、突起部42の端部のうち感圧体41から遠い側の一端を構成している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the pressure sensing unit 40 includes a pressure sensing body 41 and a plurality of protrusions 42 positioned on the opposite side of the sensor substrate 20 with respect to the pressure sensing body 41. The protrusion 42 extends along the normal direction of the substrate 21. Further, the protruding portion 42 has a top portion 421 constituting one end in the normal direction of the substrate 21. In the example shown in FIGS. 1 and 2, the top portion 421 constitutes one end of the projection portion 42 on the side far from the pressure sensitive body 41.

感圧体41は、感圧体41に加えられる圧力に応じて電気抵抗または静電容量が変化する部材である。感圧体41は、例えば、感圧体に加えられる圧力に応じて電気抵抗が変化するよう構成された、いわゆる感圧導電体である。感圧導電体は、例えば、シリコーンゴムなどのゴムと、ゴムに添加されたカーボンなどの導電性を有する複数の粒子と、を含んでいる。   The pressure sensitive body 41 is a member whose electrical resistance or capacitance changes according to the pressure applied to the pressure sensitive body 41. The pressure-sensitive body 41 is, for example, a so-called pressure-sensitive conductor configured such that the electrical resistance changes according to the pressure applied to the pressure-sensitive body. The pressure-sensitive conductor includes, for example, rubber such as silicone rubber and a plurality of particles having conductivity such as carbon added to the rubber.

突起部42は、圧力センサ装置10に加えられた圧力を感圧体41の一部に集中させるための部材である。突起部42は、基板21の面内方向において感圧体41よりも小さい寸法を有する。例えば、感圧体41は、図4に示すように、基板21の法線方向に沿って見た場合に複数の第1電極24と重なるように広がっている。一方、複数の突起部42のうちの少なくとも一部の突起部42は、図1及び図2に示すように、基板21の法線方向に沿って見た場合に1つの第1電極24とのみ重なっている。好ましくは、複数の突起部42のうちの少なくとも一部の突起部42は、基板21の法線方向に沿って見た場合に第2電極25とも重なっている。   The protrusion 42 is a member for concentrating the pressure applied to the pressure sensor device 10 on a part of the pressure-sensitive body 41. The protrusion 42 has a size smaller than that of the pressure sensitive body 41 in the in-plane direction of the substrate 21. For example, as shown in FIG. 4, the pressure-sensitive body 41 extends so as to overlap the plurality of first electrodes 24 when viewed along the normal direction of the substrate 21. On the other hand, at least a part of the plurality of protrusions 42 has only one first electrode 24 when viewed along the normal direction of the substrate 21 as shown in FIGS. 1 and 2. overlapping. Preferably, at least some of the plurality of protrusions 42 overlap the second electrode 25 when viewed along the normal direction of the substrate 21.

突起部42の材料は、圧力センサ装置10に加えられる圧力を、感圧体41のうち突起部42と接する部分に適切に伝えることができるよう選択される。例えば、突起部42は、金属、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等によって構成され得る。   The material of the protrusion 42 is selected so that the pressure applied to the pressure sensor device 10 can be properly transmitted to the portion of the pressure sensitive body 41 that contacts the protrusion 42. For example, the protrusion 42 can be made of a metal, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like.

感圧体41上に突起部42を作製する方法は任意である。例えば、スクリーン印刷などの印刷法によって突起部42の材料を感圧体41上に設け、その後、材料を固化させることにより、突起部42を作製することができる。また、感圧体41上に突起部42の材料の層を形成し、その後、型を用いて層を賦形することによって、突起部42を作製してもよい。また、転写によって突起部42を感圧体41上に設けてもよい。   A method for producing the protrusion 42 on the pressure-sensitive body 41 is arbitrary. For example, the protrusion 42 can be produced by providing the material of the protrusion 42 on the pressure-sensitive body 41 by a printing method such as screen printing and then solidifying the material. Alternatively, the protrusion 42 may be formed by forming a layer of the material of the protrusion 42 on the pressure-sensitive body 41 and then shaping the layer using a mold. Further, the protrusion 42 may be provided on the pressure sensitive body 41 by transfer.

(支持部)
次に、支持部50について説明する。図2に示すように、支持部50は、外部の物体からの圧力が感圧体41に加えられていない時に感圧体41と第1電極24との間に適切な隙間が存在するように感圧体41とセンサ基板20との間に介在される部材である。図2に示すように、基板21の法線方向における支持部50の一端は、センサ基板20の例えば絶縁層36に接しており、支持部50の他端は、感圧体41に接している。隙間sは、例えば1μm以上且つ500μm以下である。支持部50の高さtは、例えば1μm以上且つ1000μm以下である。
(Support part)
Next, the support part 50 is demonstrated. As shown in FIG. 2, the support unit 50 is configured so that an appropriate gap exists between the pressure sensitive body 41 and the first electrode 24 when pressure from an external object is not applied to the pressure sensitive body 41. It is a member interposed between the pressure sensitive body 41 and the sensor substrate 20. As shown in FIG. 2, one end of the support portion 50 in the normal direction of the substrate 21 is in contact with, for example, the insulating layer 36 of the sensor substrate 20, and the other end of the support portion 50 is in contact with the pressure sensitive body 41. . The gap s is, for example, not less than 1 μm and not more than 500 μm. The height t of the support part 50 is, for example, not less than 1 μm and not more than 1000 μm.

支持部50は、例えば接着剤を含む。接着剤は、無機材料を含む無機系接着剤であってもよく、有機材料を含む有機系接着剤であってもよい。接着剤の例としては、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤などを挙げることができる。   The support part 50 contains an adhesive agent, for example. The adhesive may be an inorganic adhesive containing an inorganic material or an organic adhesive containing an organic material. Examples of adhesives include acrylic resin adhesives, urethane resin adhesives, and epoxy resin adhesives.

(第1電極、突起部、及び支持部の位置関係)
次に、図3及び図4を参照して、基板21の法線方向に沿ってセンサ基板20を見た場合の第1電極24、突起部42及び支持部50の位置関係について説明する。
(Position relationship between first electrode, protrusion, and support)
Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the positional relationship among the first electrode 24, the protrusion 42, and the support 50 when the sensor substrate 20 is viewed along the normal direction of the substrate 21 will be described.

まず、図3を参照して、第1電極24と支持部50の位置関係について説明する。図3に示すように、複数の第1電極24はそれぞれ、隣り合う2つの支持部50の間に位置している。例えば、第1電極24は、第2方向D2において隣り合う2つの支持部50の間に位置している。これにより、感圧体41に圧力が加えられていない時に感圧体41が第1電極24に接触することをより確実に抑制することができる。   First, the positional relationship between the first electrode 24 and the support portion 50 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, each of the plurality of first electrodes 24 is positioned between two adjacent support portions 50. For example, the first electrode 24 is located between two support portions 50 adjacent in the second direction D2. Accordingly, it is possible to more reliably suppress the pressure sensitive body 41 from contacting the first electrode 24 when no pressure is applied to the pressure sensitive body 41.

図3に示すように、第1電極24は、第1方向D1において隣り合う2つの支持部50の間には位置していなくてもよい。例えば、複数の第1電極24のうちの少なくとも一部の第1電極24は、第1方向D1に沿って見た場合に支持部50と重ならないよう第1方向D1において並んでいる。これにより、後述するように、感圧体41に加えられる圧力の、第1方向D1における分布を精密に算出することができる。   As shown in FIG. 3, the first electrode 24 may not be located between the two support portions 50 adjacent in the first direction D1. For example, at least some of the first electrodes 24 among the plurality of first electrodes 24 are arranged in the first direction D1 so as not to overlap the support portion 50 when viewed along the first direction D1. Thereby, as will be described later, the distribution in the first direction D1 of the pressure applied to the pressure-sensitive body 41 can be calculated accurately.

続いて、図4を参照して、突起部42と支持部50の位置関係について説明する。図4に示すように、複数の支持部50は、基板21の法線方向に沿って見た場合に突起部42の頂部421と重ならないように配置されている。例えば、複数の突起部42の頂部421はそれぞれ、隣り合う2つの支持部50の間に位置している。図4に示す例において、複数の突起部42の頂部421はそれぞれ、第2方向D2において隣り合う2つの支持部50の間に位置している。   Subsequently, the positional relationship between the protrusion 42 and the support 50 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the plurality of support portions 50 are arranged so as not to overlap the top portions 421 of the protrusion portions 42 when viewed along the normal direction of the substrate 21. For example, the top portions 421 of the plurality of projecting portions 42 are each positioned between two adjacent support portions 50. In the example illustrated in FIG. 4, the top portions 421 of the plurality of projecting portions 42 are each positioned between two support portions 50 adjacent in the second direction D2.

図4において、符号W1は、第2方向D2において隣り合う2つの支持部50の間隔を表し、符号W2は、第2方向D2における突起部42の幅を表している。図4に示すように、突起部42の幅W2は、2つの支持部50の間隔W1よりも小さい。例えば、突起部42の幅W2は、0.1×W1以上且つ0.9×W1以下である。これにより、感圧体41に圧力が加えられた時に突起部42がセンサ基板20側へ変位して感圧体41が第1電極24に接触することが可能になる。なお、図2に示すように突起部42の頂部421が平坦面である場合、突起部42の幅W2は、頂部421の平坦面の幅に等しい。   In FIG. 4, the symbol W <b> 1 represents the distance between the two support portions 50 adjacent in the second direction D <b> 2, and the symbol W <b> 2 represents the width of the protrusion 42 in the second direction D <b> 2. As shown in FIG. 4, the width W <b> 2 of the protrusion 42 is smaller than the interval W <b> 1 between the two support portions 50. For example, the width W2 of the protrusion 42 is 0.1 × W1 or more and 0.9 × W1 or less. As a result, when pressure is applied to the pressure sensitive body 41, the protrusion 42 is displaced toward the sensor substrate 20, and the pressure sensitive body 41 can come into contact with the first electrode 24. In addition, when the top part 421 of the projection part 42 is a flat surface as shown in FIG. 2, the width W2 of the projection part 42 is equal to the width of the flat surface of the top part 421.

図示はしないが、突起部42の頂部421は、第1方向D1において隣り合う2つの支持部50の間に位置していてもよい。この場合、第1方向D1における突起部42の幅は、第1方向D1において隣り合う2つの支持部50の間の間隔よりも小さい。   Although not shown, the top portion 421 of the protrusion 42 may be located between two adjacent support portions 50 in the first direction D1. In this case, the width of the protrusion 42 in the first direction D1 is smaller than the interval between the two support portions 50 adjacent in the first direction D1.

(圧力センサ装置の動作)
次に、圧力センサ装置10の動作について説明する。
(Operation of pressure sensor device)
Next, the operation of the pressure sensor device 10 will be described.

まず、外部の物体からの圧力が圧力センサ装置10に加えられていない時の圧力センサ装置10の動作について説明する。上述のように、圧力センサ装置10は、感圧体41とセンサ基板20との間に位置する支持部50を備える。このため、外部の物体からの圧力が圧力センサ装置10に加えられていない時に感圧体41と第1電極24との間に適切な隙間を生成することができる。この結果、外部の物体からの圧力が圧力センサ装置10に加えられていない時には、第1電極24及び第2電極25に電流が全く又はほとんど流れないようになる。   First, the operation of the pressure sensor device 10 when pressure from an external object is not applied to the pressure sensor device 10 will be described. As described above, the pressure sensor device 10 includes the support portion 50 positioned between the pressure sensitive body 41 and the sensor substrate 20. Therefore, an appropriate gap can be generated between the pressure sensitive body 41 and the first electrode 24 when pressure from an external object is not applied to the pressure sensor device 10. As a result, no or little current flows through the first electrode 24 and the second electrode 25 when pressure from an external object is not applied to the pressure sensor device 10.

次に、外部の物体からの圧力が圧力センサ装置10に加えられている時の圧力センサ装置10の動作について、図5を参照して説明する。外部の物体からの圧力Fが圧力センサ装置10に加えられると、突起部42がセンサ基板20側へ押圧される。ここで本実施の形態においては、支持部50が、基板21の法線方向に沿って見た場合に突起部42の頂部421と重ならないように配置されている。このため、突起部42がセンサ基板20側へ変位して感圧体41が第1電極24及び第2電極25に接触することができる。感圧体41が第1電極24及び第2電極25に接触すると、感圧体41を介して第1電極24と第2電極25との間に電流が流れる。   Next, the operation of the pressure sensor device 10 when pressure from an external object is applied to the pressure sensor device 10 will be described with reference to FIG. When pressure F from an external object is applied to the pressure sensor device 10, the protrusion 42 is pressed toward the sensor substrate 20 side. Here, in the present embodiment, the support portion 50 is disposed so as not to overlap the top portion 421 of the projection portion 42 when viewed along the normal direction of the substrate 21. For this reason, the protrusion 42 is displaced toward the sensor substrate 20, and the pressure sensitive body 41 can come into contact with the first electrode 24 and the second electrode 25. When the pressure sensitive body 41 contacts the first electrode 24 and the second electrode 25, a current flows between the first electrode 24 and the second electrode 25 via the pressure sensitive body 41.

このように、本実施の形態においては、圧力が圧力センサ装置10に加えられていない時には、第1電極24及び第2電極25に電流が全く又はほとんど流れず、圧力が圧力センサ装置10に加えられて初めて、第1電極24及び第2電極25に有意な電流が流れる。このように、本実施の形態によれば、圧力センサ装置10に圧力が加えられていない場合の電流の状態と、圧力センサ装置10に圧力が加えられている場合の電流の状態との差を明確にすることができる。これにより、圧力の変化を迅速に検知することができる。また、圧力の変化を正確に検知することができる。例えば、圧力の誤検出が生じることを抑制することができる。   Thus, in the present embodiment, when no pressure is applied to the pressure sensor device 10, no or little current flows through the first electrode 24 and the second electrode 25, and pressure is applied to the pressure sensor device 10. Only after this, a significant current flows through the first electrode 24 and the second electrode 25. Thus, according to the present embodiment, the difference between the current state when no pressure is applied to the pressure sensor device 10 and the current state when pressure is applied to the pressure sensor device 10 is calculated. Can be clear. Thereby, the change of a pressure can be detected rapidly. In addition, it is possible to accurately detect a change in pressure. For example, occurrence of erroneous pressure detection can be suppressed.

好ましくは、上述のように、複数の第1電極24のうちの少なくとも一部の第1電極24は、第1方向D1に沿って見た場合に支持部50と重ならないよう第1方向D1において並んでいる。また、好ましくは、突起部42も、第1方向D1において支持部50と重ならないように配置されている。このことによって得られる効果について、図6を参照して説明する。図6は、図4の線A−Aに沿って圧力センサ装置10を切断した場合を示す断面図である。   Preferably, as described above, at least some of the first electrodes 24 among the plurality of first electrodes 24 do not overlap the support portion 50 when viewed along the first direction D1. Are lined up. In addition, preferably, the projecting portion 42 is also arranged so as not to overlap the support portion 50 in the first direction D1. The effect obtained by this will be described with reference to FIG. 6 is a cross-sectional view showing a case where the pressure sensor device 10 is cut along the line AA in FIG.

上述のように、複数のトランジスタ30のゲート端子31に電気的に接続された第1ラインXは、第1方向D1に延びている。このため、第1方向D1に並ぶ複数のトランジスタ30は、同時にオン状態になる。ここで本実施の形態においては、第1方向D1において突起部42及び第1電極24が支持部50に重なっていない。このため、図6に示すように、オン状態の複数のトランジスタ30に電気的に接続された複数の第1電極24に同時に感圧体41を接触させることができる。従って、第1方向D1に並ぶ複数の第1電極24に対する感圧体41の接触の程度の、第1電極24の位置による差を、精度良く検出することができる。これにより、第1方向D1における圧力の分布を精度良く算出することができる。   As described above, the first line X electrically connected to the gate terminals 31 of the plurality of transistors 30 extends in the first direction D1. For this reason, the plurality of transistors 30 arranged in the first direction D1 are simultaneously turned on. Here, in the present embodiment, the protruding portion 42 and the first electrode 24 do not overlap the support portion 50 in the first direction D1. For this reason, as shown in FIG. 6, the pressure sensitive body 41 can be simultaneously brought into contact with the plurality of first electrodes 24 electrically connected to the plurality of transistors 30 in the on state. Therefore, it is possible to accurately detect a difference in the degree of contact of the pressure sensitive body 41 with the plurality of first electrodes 24 arranged in the first direction D1 depending on the position of the first electrode 24. Thereby, the pressure distribution in the first direction D1 can be calculated with high accuracy.

また、本実施の形態において、第2電極25は、第1ラインXが延びる第1方向D1に交差する第2方向D2に延びている。このため、同時にオン状態になる複数のトランジスタ30に流れる電流が、1本の第2電極25に流れ込むことを防ぐことができる。このことにより、第2電極25において電圧降下が生じることを抑制することができる。   In the present embodiment, the second electrode 25 extends in the second direction D2 intersecting the first direction D1 in which the first line X extends. For this reason, it is possible to prevent the current flowing through the plurality of transistors 30 that are simultaneously turned on from flowing into the single second electrode 25. Thereby, it is possible to suppress a voltage drop from occurring in the second electrode 25.

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。   Note that various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, modified examples will be described with reference to the drawings as necessary. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as in the above embodiment. A duplicate description is omitted. In addition, when it is clear that the operational effects obtained in the above-described embodiment can be obtained in the modified example, the description thereof may be omitted.

(第1の変形例)
上述の実施の形態においては、第2電極25が第1電極24と同一平面に位置する例を示した。しかしながら、感圧体41に圧力が加えられた時に感圧体41を介して第1電極24と第2電極25との間に電流が流れることができる限りにおいて、第2電極25の具体的な配置は特には限定されない。例えば、図7に示すように、第2電極25は、感圧体41と突起部42との間に位置していてもよい。
(First modification)
In the above-described embodiment, the example in which the second electrode 25 is located in the same plane as the first electrode 24 has been described. However, as long as current can flow between the first electrode 24 and the second electrode 25 through the pressure sensitive body 41 when pressure is applied to the pressure sensitive body 41, the specifics of the second electrode 25 are not limited. The arrangement is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 7, the second electrode 25 may be located between the pressure sensitive body 41 and the protrusion 42.

(第2の変形例)
図8に示すように、感圧部40は、基板21の法線方向に沿って見た場合に複数の突起部42と重なるように広がるカバー部43を更に有していてもよい。カバー部43は、突起部42に対してセンサ基板20の反対側に位置する。カバー部43を構成する材料の例としては、金属、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を挙げることができる。カバー部43の厚みは、例えば1μm以上且つ1000μm以下である。
(Second modification)
As shown in FIG. 8, the pressure-sensitive portion 40 may further include a cover portion 43 that extends so as to overlap with the plurality of protrusion portions 42 when viewed along the normal direction of the substrate 21. The cover 43 is located on the opposite side of the sensor substrate 20 with respect to the protrusion 42. Examples of the material constituting the cover portion 43 include metals, thermosetting resins, thermoplastic resins, and the like. The cover portion 43 has a thickness of, for example, 1 μm or more and 1000 μm or less.

(第3の変形例)
上述の実施の形態においては、感圧体41と突起部42とが別個の部材である例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図9に示すように、感圧体41及び突起部42は、同一の材料によって一体的に構成されていてもよい。
(Third Modification)
In the above-described embodiment, an example in which the pressure-sensitive body 41 and the protrusion 42 are separate members has been described. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 9, the pressure-sensitive body 41 and the protrusion 42 may be integrally formed of the same material.

(第4の変形例)
上述の実施の形態においては、突起部42の頂部421が平坦面である例を示した。しかしながら、圧力センサ装置10に加えられた圧力を感圧体41の一部に集中させることができる限りにおいて、突起部42の形状は特には限定されない。例えば、図10に示すように、突起部42は、センサ基板20から遠ざかるにつれて幅が小さくなる先細状の形状を有していてもよい。この場合、頂部421は、突起部42の先端である。また、図10に示す例において、突起部42の幅W2は、例えば、基板21の法線方向における突起部42の中間位置における突起部42の幅である。
(Fourth modification)
In the above-described embodiment, an example in which the top 421 of the protrusion 42 is a flat surface has been described. However, the shape of the protrusion 42 is not particularly limited as long as the pressure applied to the pressure sensor device 10 can be concentrated on a part of the pressure-sensitive body 41. For example, as shown in FIG. 10, the protrusion 42 may have a tapered shape whose width decreases as the distance from the sensor substrate 20 increases. In this case, the top 421 is the tip of the protrusion 42. In the example shown in FIG. 10, the width W <b> 2 of the protrusion 42 is, for example, the width of the protrusion 42 at the intermediate position of the protrusion 42 in the normal direction of the substrate 21.

(第5の変形例)
図11は、本変形例に係る圧力センサ装置10のセンサ基板20を示す平面図である。また、図12は、本変形例に係る圧力センサ装置10を感圧部40側から見た場合を示す平面図である。
(Fifth modification)
FIG. 11 is a plan view showing the sensor substrate 20 of the pressure sensor device 10 according to this modification. FIG. 12 is a plan view showing a case where the pressure sensor device 10 according to the present modification is viewed from the pressure sensing unit 40 side.

図11に示すように、支持部50は、基板21の法線方向に沿って見た場合に第1ラインX又は第2ラインYと交差するように延びていてもよい。図11に示す例において、支持部50は、第2ラインYと交差するよう第1方向D1に延びている。   As shown in FIG. 11, the support portion 50 may extend so as to intersect the first line X or the second line Y when viewed along the normal direction of the substrate 21. In the example illustrated in FIG. 11, the support portion 50 extends in the first direction D1 so as to intersect the second line Y.

支持部50と同様に、突起部42も、基板21の法線方向に沿って見た場合に第1ラインX又は第2ラインYと交差するように延びていてもよい。図12に示す例において、支持部50は、第2ラインYと交差するよう第1方向D1に延びている。この場合、支持部50は、基板21の法線方向に沿って見た場合に複数の第1電極24と重なっていてもよい。   Similar to the support portion 50, the protruding portion 42 may extend so as to intersect the first line X or the second line Y when viewed along the normal direction of the substrate 21. In the example shown in FIG. 12, the support part 50 extends in the first direction D1 so as to intersect the second line Y. In this case, the support portion 50 may overlap the plurality of first electrodes 24 when viewed along the normal direction of the substrate 21.

本変形例においても、上述の実施の形態の場合と同様に、支持部50は、基板21の法線方向に沿って見た場合に突起部42の頂部421と重ならないように配置されている。このため、圧力が圧力センサ装置10に加えられると、突起部42がセンサ基板20側へ変位して感圧体41が第1電極24及び第2電極25に接触することができる。   Also in the present modification, as in the case of the above-described embodiment, the support portion 50 is disposed so as not to overlap the top portion 421 of the projection portion 42 when viewed along the normal direction of the substrate 21. . For this reason, when pressure is applied to the pressure sensor device 10, the protrusion 42 is displaced toward the sensor substrate 20, and the pressure sensitive body 41 can contact the first electrode 24 and the second electrode 25.

また、突起部42が、第1ラインXが延びる第1方向D1に平行に延びている。このため、同時にオン状態になる複数のトランジスタ30に電気的に接続された複数の第1電極24に同時に感圧体41を接触させることができる。これにより、第1方向D1における圧力の分布を精度良く算出することができる。   Further, the protrusion 42 extends in parallel to the first direction D1 in which the first line X extends. For this reason, the pressure sensitive body 41 can be simultaneously brought into contact with the plurality of first electrodes 24 electrically connected to the plurality of transistors 30 that are turned on simultaneously. Thereby, the pressure distribution in the first direction D1 can be calculated with high accuracy.

(第6の変形例)
図13は、本変形例に係る圧力センサ装置10のセンサ基板20を示す平面図である。また、図14は、本変形例に係る圧力センサ装置10を感圧部40側から見た場合を示す平面図である。
(Sixth Modification)
FIG. 13 is a plan view showing the sensor substrate 20 of the pressure sensor device 10 according to this modification. FIG. 14 is a plan view showing a case where the pressure sensor device 10 according to the present modification is viewed from the pressure sensing unit 40 side.

上述の実施の形態においては、第1電極24が第1方向D1又は第2方向D2において隣り合う2つの支持部50の間に位置する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図13に示すように、支持部50は、隣り合う2つの支持部50の間に位置していなくてもよい。なお、図示はしないが、一部の支持部50が、隣り合う2つの支持部50の間の領域に位置し、その他の支持部50が、隣り合う2つの支持部50の間以外の領域に位置していてもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the first electrode 24 is located between the two support portions 50 adjacent in the first direction D1 or the second direction D2 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the support portion 50 does not have to be located between two adjacent support portions 50 as shown in FIG. Although not shown, some of the support portions 50 are located in a region between two adjacent support portions 50, and the other support portions 50 are located in a region other than between the two adjacent support portions 50. May be located.

また、上述の実施の形態においては、突起部42の頂部421が第1方向D1又は第2方向D2において隣り合う2つの支持部50の間に位置する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図14に示すように、突起部42の頂部421は、隣り合う2つの支持部50の間に位置していなくてもよい。なお、図示はしないが、一部の突起部42の頂部421が、隣り合う2つの支持部50の間の領域に位置し、その他の突起部42の頂部421が、隣り合う2つの支持部50の間以外の領域に位置していてもよい。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, the example which the top part 421 of the projection part 42 was located between the two support parts 50 adjacent in the 1st direction D1 or the 2nd direction D2 was shown. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 14, the top portion 421 of the protruding portion 42 may not be located between two adjacent support portions 50. Although not shown, the top portions 421 of some of the protrusions 42 are located in a region between the two adjacent support portions 50, and the top portions 421 of the other protrusion portions 42 are the two adjacent support portions 50. You may be located in areas other than between.

(第7の変形例)
図15は、本変形例に係る圧力センサ装置10のセンサ基板20を示す平面図である。また、図16は、本変形例に係る圧力センサ装置10を感圧部40側から見た場合を示す平面図である。
(Seventh Modification)
FIG. 15 is a plan view showing the sensor substrate 20 of the pressure sensor device 10 according to this modification. FIG. 16 is a plan view showing a case where the pressure sensor device 10 according to the present modification is viewed from the pressure sensing unit 40 side.

上述の実施の形態においては、第1方向D1又は第2方向D2において隣り合う2つの支持部50の間に1つの第1電極24が位置する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図15に示すように、基板21の法線方向に沿って見た場合に、第1方向D1又は第2方向D2において隣り合う2つの支持部50の間に複数の第1電極24が位置していてもよい。   In the above-described embodiment, an example in which one first electrode 24 is located between two support portions 50 adjacent in the first direction D1 or the second direction D2 has been described. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 15, when viewed along the normal direction of the substrate 21, between the two support portions 50 adjacent in the first direction D <b> 1 or the second direction D <b> 2. A plurality of the first electrodes 24 may be located in the middle.

上述の実施の形態においては、第1方向D1又は第2方向D2において隣り合う2つの支持部50の間に1つの突起部42の頂部421が位置する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図16に示すように、基板21の法線方向に沿って見た場合に、第1方向D1又は第2方向D2において隣り合う2つの支持部50の間に複数の突起部42の頂部421が位置していてもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the top portion 421 of one protrusion 42 is located between two adjacent support portions 50 in the first direction D1 or the second direction D2 has been described. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 16, when viewed along the normal direction of the substrate 21, between the two support portions 50 adjacent in the first direction D <b> 1 or the second direction D <b> 2. The tops 421 of the plurality of protrusions 42 may be located in the top.

(第8の変形例)
図17は、本変形例に係る圧力センサ装置10を感圧部40側から見た場合を示す平面図である。図17に示すように、基板21の法線方向に沿って見た場合に、1つの突起部42の頂部421が、第1方向D1に並ぶ複数の第1電極24及び第2方向D2に並ぶ複数の第1電極24に重なっていてもよい。
(Eighth modification)
FIG. 17 is a plan view showing a case where the pressure sensor device 10 according to the present modification is viewed from the pressure sensing unit 40 side. As shown in FIG. 17, when viewed along the normal direction of the substrate 21, the top portions 421 of one protrusion 42 are arranged in a plurality of first electrodes 24 arranged in the first direction D1 and in the second direction D2. The plurality of first electrodes 24 may overlap.

なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。   In addition, although some modified examples with respect to the above-described embodiment have been described, naturally, a plurality of modified examples can be applied in combination as appropriate.

10 圧力センサ装置
20 センサ基板
21 基板
22 平坦化層
23 センサ部
24 第1電極
25 第2電極
30 トランジスタ
31 ゲート端子
32 絶縁層
33 第1端子
34 第2端子
35 半導体層
36 絶縁層
37 接続部
40 感圧部
41 感圧体
42 突起部
421 頂部
43 カバー部
50 支持部
60 物体
X 第1ライン
Y 第2ライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pressure sensor apparatus 20 Sensor board | substrate 21 Board | substrate 22 Planarization layer 23 Sensor part 24 1st electrode 25 2nd electrode 30 Transistor 31 Gate terminal 32 Insulating layer 33 1st terminal 34 2nd terminal 35 Semiconductor layer 36 Insulating layer 37 Connection part 40 Pressure sensing part 41 Pressure sensing body 42 Protruding part 421 Top part 43 Cover part 50 Supporting part 60 Object X First line Y Second line

Claims (7)

基板と、第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向に沿って前記基板上に並び、少なくとも第1電極を含む複数のセンサ部と、を有するセンサ基板と、
前記センサ部に対向する感圧体と、前記感圧体に対して前記センサ基板の反対側に位置する複数の突起部と、を有する感圧部と、
前記センサ基板と前記感圧部との間に位置する複数の支持部と、を備え、
前記複数の突起部は、前記基板の法線方向に沿って見た場合に前記突起部の頂部が前記支持部と重ならないように配置されている、圧力センサ装置。
A sensor substrate having a substrate and a plurality of sensor units arranged on the substrate along a first direction and a second direction intersecting the first direction and including at least a first electrode;
A pressure-sensitive part having a pressure-sensitive body facing the sensor part, and a plurality of protrusions located on the opposite side of the sensor substrate with respect to the pressure-sensitive body;
A plurality of support portions positioned between the sensor substrate and the pressure sensitive portion;
The pressure sensor device, wherein the plurality of protrusions are arranged such that a top portion of the protrusion does not overlap the support when viewed along a normal direction of the substrate.
前記第1方向における前記突起部の幅は、前記第1方向において隣り合う2つの前記支持部の間の間隔よりも小さい、又は、
前記第2方向における前記突起部の幅は、前記第2方向において隣り合う2つの前記支持部の間の間隔よりも小さい、請求項1に記載の圧力センサ装置。
The width of the protrusion in the first direction is smaller than the interval between the two support portions adjacent in the first direction, or
2. The pressure sensor device according to claim 1, wherein a width of the protruding portion in the second direction is smaller than a distance between two adjacent support portions in the second direction.
前記複数のセンサ部はそれぞれ、半導体層に接続された第1端子及び第2端子と、絶縁層を介して半導体層と対向するゲート端子と、を含むトランジスタを有する、請求項1又は2に記載の圧力センサ装置。   The plurality of sensor units each include a transistor including a first terminal and a second terminal connected to a semiconductor layer, and a gate terminal facing the semiconductor layer with an insulating layer interposed therebetween. Pressure sensor device. 前記センサ基板は、複数の前記ゲート端子に電気的に接続され、前記第1方向に延びる第1ラインと、複数の前記第1端子又は複数の前記第2端子に接続され、前記第2方向に延びる第2ラインと、を更に有し、
前記第2方向における前記突起部の幅は、前記第2方向において隣り合う2つの前記支持部の間の間隔よりも小さい、請求項3に記載の圧力センサ装置。
The sensor substrate is electrically connected to the plurality of gate terminals, connected to the first line extending in the first direction, the plurality of first terminals or the plurality of second terminals, and extending in the second direction. A second line extending,
4. The pressure sensor device according to claim 3, wherein a width of the protruding portion in the second direction is smaller than a distance between two adjacent support portions in the second direction.
複数の前記第1電極のうちの少なくとも一部の前記第1電極は、前記第1方向に沿って見た場合に前記支持部と重ならないよう前記第1方向において並んでいる、請求項4に記載の圧力センサ装置。   The at least some of the first electrodes of the plurality of first electrodes are arranged in the first direction so as not to overlap the support portion when viewed along the first direction. The pressure sensor device described. 前記突起部は、前記基板の法線方向に沿って見た場合に複数の前記第2ラインと交差するよう、前記第1方向に沿って延びている、請求項4又は5に記載の圧力センサ装置。   6. The pressure sensor according to claim 4, wherein the protrusion extends along the first direction so as to intersect with the plurality of second lines when viewed along the normal direction of the substrate. apparatus. 前記支持部は、前記基板の法線方向に沿って見た場合に複数の前記第2ラインと交差するよう、前記第1方向に沿って延びている、請求項4乃至6のいずれか一項に記載の圧力センサ装置。   The said support part is extended along the said 1st direction so that it may cross | intersect several said 2nd line when it sees along the normal line direction of the said board | substrate. The pressure sensor device according to 1.
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