JP2018194529A - 圧力センサ装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
次に、圧力センサ装置10の動作について説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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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