JP6946740B2 - 圧力センサ装置 - Google Patents

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。

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。

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。

特開２０１６−４９４０号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 図１の圧力センサ装置を拡大して示す断面図である。 圧力センサ装置のセンサ基板を示す平面図である。 圧力センサ装置を示す平面図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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

Claims (7)

1. 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おり、
   前記センサ基板は、前記基板と前記センサ部との間に位置し、硬化性樹脂を含む平坦化層を有し、
   前記突起部は、前記感圧体上に設けられている、圧力センサ装置。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。

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