特開 2022-109012 圧力センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022109012

(43)【公開日】2022-07-27

(54)【発明の名称】圧力センサ

(51)【国際特許分類】

   G01L 5/00 20060101AFI20220720BHJP

【ＦＩ】

G01L5/00 101Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021004305

(22)【出願日】2021-01-14

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 仁

【テーマコード（参考）】

2F051

【Ｆターム（参考）】

2F051AB07

2F051AC01

(57)【要約】

【課題】押圧力の検出位置によらず安定して押圧力を検出できる圧力センサを提供する。
【解決手段】圧力センサ１は、基板１０に沿って配置された複数の第１電極２０と、複数の第１電極２０に接する弾性体５０と、弾性体５０に接して第１電極２０との間で弾性体５０を挟む第２電極３０と、第２電極３０よりも基板１０側に設けられて第２電極３０と電気的に接続される第３電極４０と、を備える。弾性体５０は、第１電極２０と第２電極３０とを近接させる押圧力が働いた場合に第１電極２０と第２電極３０とを電気的に接続する導電粒子を含む。第３電極４０は、少なくとも一方向に隣り合う第１電極２０同士の間を区切る格子状に連続する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に沿って配置された複数の第１電極と、
前記複数の第１電極に接する弾性体と、
前記弾性体に接して前記第１電極との間で前記弾性体を挟む第２電極と、
前記第２電極よりも前記基板側に設けられて前記第２電極と電気的に接続される第３電極と、を備え、
前記弾性体は、前記第１電極と前記第２電極とを近接させる押圧力が働いた場合に前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続する導電粒子を含み、
前記第３電極は、少なくとも一方向に隣り合う第１電極同士の間を区切る格子状に連続する、
圧力センサ。

【請求項2】

前記複数の第１電極が行列状に配置された検出領域を有し、
前記検出領域は、行方向又は列方向の一方に沿う複数の信号線と、行方向又は列方向の他方に沿う複数の走査線と、を含み、
ソース又はドレインの一方が前記第１電極と接続され、ソース又はドレインの他方が前記信号線と接続され、ゲートが前記走査線と接続されたトランジスタを備える、
請求項１に記載の圧力センサ。

【請求項3】

前記第３電極と前記複数の第１電極とは同層に形成される、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。

【請求項4】

前記第３電極は、各第１電極の四方を囲むよう前記基板に沿って連続する、
請求項３に記載の圧力センサ。

【請求項5】

前記第３電極のシート抵抗は、前記第２電極のシート抵抗よりも小さい、
請求項１から４のいずれか一項に記載の圧力センサ。

【請求項6】

前記第３電極は、前記複数の第１電極が設けられた領域の外側に延出して給電部と接続される延出部を有し、
前記第２電極と前記第３電極と、は、前記押圧力が働いた場合に電気的に接続される、
請求項１から５のいずれか一項に記載の圧力センサ。

【請求項7】

前記第２電極は、前記複数の第１電極が設けられた領域の外側に設けられた給電部と接続される、
請求項１から５のいずれか一項に記載の圧力センサ。

【請求項8】

前記第２電極は、前記第３電極と電気的に接続されていない場合、電気的にフローティングである、
請求項１から７のいずれか一項に記載の圧力センサ。

【請求項9】

１つの前記トランジスタは、２つ以上の前記第１電極と接続される、
請求項２に記載の圧力センサ。

【請求項10】

前記第３電極は、１つの前記トランジスタに接続された２つ以上の前記第１電極のうち少なくとも一方向に隣り合う第１電極同士の間を区切る、
請求項９に記載の圧力センサ。

【請求項11】

前記第３電極は、前記第３電極よりも前記基板側に積層された給電部と電気的に接続されている、
請求項９又は１０に記載の圧力センサ。

【請求項12】

前記給電部は、前記信号線と同層である、
請求項１１に記載の圧力センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、圧力センサに関する。

【背景技術】

【0002】

押圧力の有無に応じてスイッチの電気的接続状態が切り替わることで押圧力を検出する圧力センサが知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－０８０９５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

押圧力の被検出面で二次元的な分解能を圧力センサに持たせる場合、複数のスイッチが二次元的に配置される。ここで、各スイッチの電気的特性が不統一であると、押圧力の有無に応じた電気的変化が相対的に乏しいスイッチが設けられた位置での押圧力の検出精度を確保する技術的難易度が高くなってしまう。

【0005】

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたもので、押圧力の検出位置によらず安定して押圧力を検出できる圧力センサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様による圧力センサは、基板に沿って配置された複数の第１電極と、前記複数の第１電極に接する弾性体と、前記弾性体に接して前記第１電極との間で前記弾性体を挟む第２電極と、前記第２電極よりも前記基板側に設けられて前記第２電極と電気的に接続される第３電極と、を備え、前記弾性体は、前記第１電極と前記第２電極とを近接させる押圧力が働いた場合に前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続する導電粒子を含み、前記第３電極は、少なくとも一方向に隣り合う第１電極同士の間を区切る格子状に連続する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、圧力センサの主要な構成を含む積層構造の断面図である。

【図2】図２は、第２電極側から押圧力を受けた圧力センサを示す図である。

【図3】図３は、圧力センサの回路構成例を示す図である。

【図4】図４は、アレイの構造例を示す平面図である。

【図5】図５は、複数のアレイの位置関係例を示す平面図である。

【図6】図６は、図３に示す回路で構成された圧力センサが動作する場合の電気的制御の例を示すタイミングチャートである。

【図7】図７は、参考例による圧力センサの構成例を示す断面図である。

【図8】図８は、変形例１による圧力センサの検出領域内の電極の形状を例示する平面図である。

【図9】図９は、給電線Ｖｂｉａｓ及び信号線が設けられた配線層のアレイＵｎ内の形態の一例を示す平面図である。

【図10】図１０は、図８に示す電極層と図９に示す配線層とを接続するコンタクトのアレイＵｎ内の配置例を示す平面図である。

【図11】図１１は、変形例２による圧力センサの主要な構成を含む積層構造の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、本開示の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0009】

（実施形態）
図１は、圧力センサ１の主要な構成を含む積層構造の断面図である。圧力センサ１は、基板１０上に複数の構成が積層されたいわゆるデバイス基板である。当該複数の構成は、半導体を利用した電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む。具体的には、基板１０上には、基板１０により近い側から順に、絶縁膜１１、第１配線層１２、第１絶縁層１３、半導体層１４、第２配線層１５、第２絶縁層１６、第３配線層１７、第３絶縁層１８、第４配線層１９等が積層されている。第１配線層１２、第２配線層１５、第３配線層１７及び第４配線層１９は例えばメタル電極のように導電性を有する素材を用いて形成される。第１絶縁層１３、第２絶縁層１６及び第３絶縁層１８は、例えば酸化シリコンや窒化シリコンを含む絶縁体を用いて形成される。半導体層１４は、ＦＥＴのチャネルとして機能する半導体である。ＦＥＴがＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＦＥＴ）である場合、半導体層１４は例えばシリコン（Ｓｉ）である。これらの積層構造によって、図１に示す第１素子６１ならびに後述する図３に示す第２素子６２、第３素子６３及び第４素子６４のようなＦＥＴが基板１０上に形成されている。

【0010】

以下の説明において、基板１０に沿う一方向を第１方向Ｄｘとする。また、基板１０に沿い、かつ、第１方向Ｄｘに直交する他の一方向を第２方向Ｄｙとする。また、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに直交する方向を第３方向Ｄｚとする。第３方向Ｄｚは、基板１０に形成された積層構造の積層方向である。

【0011】

第４配線層１９の上側には、さらに、被覆部ＨＲＣ、電極層等が積層されている。被覆部ＨＲＣは、第４配線層１９と当該電極層との間に積層されて第４配線層１９と当該電極層とを絶縁する。また、被覆部ＨＲＣは、被覆部ＨＲＣよりも下層側の構成に後述する第２電極３０側からの押圧力が加わることを抑制して当該下層側の構成を保護する有機層である。当該電極層は、第１電極２０と、第３電極４０と、を含む。第１電極２０と第３電極４０とは離隔している。当該電極層の上側には、さらに、弾性体５０が設けられている。弾性体５０は、薄膜状の弾性部材である。弾性体５０は、複数の導電性粒子５１を含む。導電性粒子５１を含む弾性体５０は、感圧導電性を示す。

【0012】

また、弾性体５０の上側には、さらに、第２電極３０が設けられている。第２電極３０は、導電シートであるが、第２電極３０は、少なくとも弾性体５０側が導電性を示すシート状の部材であればよい。より具体的には、第２電極３０は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の化合物性薄膜が弾性体５０側に設けられている。第２電極３０のうち弾性体５０の反対側は導電性を有していてもよいし、合成樹脂等の絶縁体で被膜されていてもよい。

【0013】

図２は、第２電極３０側から押圧力を受けた圧力センサ１を示す図である。図１に示す圧力センサ１が第２電極３０側から第３方向Ｄｚの押圧力を受けた場合、図２に示すように、弾性体５０が第３方向Ｄｚに圧縮される。これによって、弾性体５０に含まれる複数の導電性粒子５１のうち一部が第３電極４０と第２電極３０との間及び第１電極２０と第２電極３０との間を電気的に導通させる導通経路を形成する。図２では、第３電極４０と第２電極３０との間を導電性粒子５１ａが接続し、第１電極２０と第２電極３０との間を導電性粒子５１ｂが接続している状態を模式的に例示している。導電性粒子５１ａ、導電性粒子５１ｂは、複数の導電性粒子５１の一部である。第２電極３０側から第３方向Ｄｚの押圧力がなくなると、図２に示す状態から図１に示す状態に戻り、当該導通経路が失われる。このように、圧力センサ１は、当該導通経路の成立の有無によって第２電極３０側からの押圧力を検出できる。また、第２電極３０側からの押圧力に応じて当該導通経路を形成する第３電極４０、第２電極３０、第１電極２０及び弾性体５０は、当該押圧力に応じて開閉が切り替わるスイッチ８０として機能する。なお、実施形態の第２電極３０は、当該押圧力を受けておらず第１電極２０及び第３電極４０と非接続の状態である場合にフローティング状態になる。

【0014】

より具体的には、弾性体５０は、第３方向Ｄｚに沿う方向の押圧力に応じて第３電極４０と第２電極３０との導通及び第１電極２０と第２電極３０との導通を成立させ、かつ、他の方向（基板１０に沿う方向等）への導通を成立させない異方性の感圧導電性を示す。導電性粒子５１は、このような感圧導電性を成立させるように弾性体５０内に設けられている。

【0015】

実施形態では、第３電極４０のシート抵抗は、第２電極３０のシート抵抗よりも小さい。具体的には、第１電極２０及び第３電極４０を構成する電極層は銀（Ａｇ）のような導電性が極めて高い金属製である。第３電極４０の具体的組成はこれに限られるものでないが、第３電極４０はできるだけ導電性が高くシート抵抗が低い素材からなることが望ましい。

【0016】

図３は、圧力センサ１の回路構成例を示す図である。図３に示す回路は、アレイ構成部ＳＣと、リセット部ＲＣと、を備える。

【0017】

アレイ構成部ＳＣは、第１素子６１、第２素子６２、第３素子６３等を備える。第１素子６１、第２素子６２及び第３素子６３は、ＦＥＴで構成されたスイッチング素子である。第１素子６１は、ソース又はドレインの一方がスイッチ８０に接続されており、他方が第２素子６２、第３素子６３及びキャパシタ７０に接続されている。第２素子６２は、ソース又はドレインの一方が信号線Ｓｉｇに接続されており、他方が第１素子６１、第３素子６３及びキャパシタ７０に接続されている。第３素子６３は、ソース又はドレインの一方が初期化電位線Ｖｂｌに接続されており、他方が第１素子６１、第２素子６２及びキャパシタ７０に接続されている。また、第１素子６１は、ゲート及びバックゲートが検出動作信号伝送線Ｖｓに接続されている。また、第２素子６２は、ゲート及びバックゲートが走査線Ｇａｔｅに接続されている。また、第３素子６３は、ゲート及びバックゲートが初期化信号伝送線Ｖｄｃｈに接続されている。

【0018】

キャパシタ７０は、二つの端子の一方が共通電位線Ｖｃｏｍに接続されており、他方が第１素子６１、第２素子６２及び第３素子６３に接続されている。スイッチ８０は、第１素子６１のソース又はドレインの一方と給電線Ｖｂｉａｓとを開閉可能に設けられる。

【0019】

リセット部ＲＣは、第４素子６４を備える。第４素子６４は、ＦＥＴで構成されたスイッチング素子である。第４素子６４は、ソース又はドレインの一方が信号線Ｓｉｇに接続されており、他方がリセット電位線ＶＲ１に接続されている。また、第４素子６４は、ゲート及びバックゲートがリセット信号伝送線Ｖｒｓｔに接続されている。

【0020】

アレイ構成部ＳＣは、個別に圧力を検出可能なアレイ毎に個別に設けられる。圧力センサ１には、後述する図５で例示するように、複数のアレイが設けられる。走査線Ｇａｔｅは、第１方向Ｄｘに並ぶ複数のアレイで共有される。信号線Ｓｉｇは、第２方向Ｄｙに並ぶ複数のアレイで共有される。検出動作信号伝送線Ｖｓ、給電線Ｖｂｉａｓ、共通電位線Ｖｃｏｍ、初期化電位線Ｖｂｌ、初期化信号伝送線Ｖｄｃｈは、全てのアレイで共有される。

【0021】

図４は、アレイの構造例を示す平面図である。平面図と記載した場合、基板１０の板面に沿う第１方向Ｄｘ－第２方向Ｄｙ平面を正面視する図をさす。図４に示すように、１つのアレイには、第１素子６１、第２素子６２及び第３素子６３が設けられる。また、図３を参照して説明した回路が成立するよう、走査線Ｇａｔｅ、信号線Ｓｉｇ、検出動作信号伝送線Ｖｓ、共通電位線Ｖｃｏｍ、初期化電位線Ｖｂｌ、初期化信号伝送線Ｖｄｃｈが設けられている。図４に示すようなアレイの構造は、図１を参照して説明した基板１０上の積層構造によって成立する。図４に示す第１電極２０と第３電極４０とは、図１に示すように、同一の層（電極層）に設けられている。第１素子６１、第２素子６２及び第３素子６３ならびに走査線Ｇａｔｅ、信号線Ｓｉｇ、検出動作信号伝送線Ｖｓ、共通電位線Ｖｃｏｍ、初期化電位線Ｖｂｌ及び初期化信号伝送線Ｖｄｃｈは、電極層よりも基板１０側に設けられる。

【0022】

図４に示すように、第１素子６１の平面視点での位置と第１電極２０の平面視点での位置とは一部が重複する。図１に示すように、第１素子６１を構成するＦＥＴの半導体層１４の上側に積層される第２配線層１５は、半導体層１４と接続されて第１素子６１のソース又はドレインの一方として形成される電極１５ａを含む。電極１５ａは、第２絶縁層１６及び第３絶縁層１８に形成されたコンタクトホールを介して接続部１９ａと接続される。接続部１９ａは、第４配線層１９の積層時に形成される。接続部１９ａは、第１電極２０と電極１５ａとを接続する。接続部１９ａと第１電極２０とは、被覆部ＨＲＣにおいて接続部１９ａの上側に形成されたコンタクトホールを介して接続される。図１等では、第１電極２０が当該コンタクトホールに沿って湾曲した断面形状を有しているが、これは第１電極２０の形状の一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。

【0023】

第１電極２０は、図１及び図４に示すように、第３電極４０と離隔するよう形成されている。図４では、四辺のうち対向する二辺が第１方向Ｄｘに沿い、他の対向する二辺が第２方向Ｄｙに沿う正方形状の第１電極２０を例示している。第１電極２０の形状は、これに限られるものでない。第１電極２０の形状は、第３電極４０との離隔が好適に成立する形状であればよく、適宜変更可能である。図４に示すように、１つのアレイには、例えば１つの第１電極２０が設けられる。

【0024】

図５は、複数のアレイの位置関係例を示す平面図である。図４を参照して説明した第１電極２０は、例えば図５に示すように、複数設けられる。図５に示す複数の第１電極２０は、第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙに沿って行列状に配置される。図５では、第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙに３×３の第１電極２０が配置されているが、実際の圧力センサ１は、より多くの第１電極２０を備える。具体例を挙げると、８０×８４の第１電極２０が配置される。また、第１方向Ｄｘ（又は第２方向Ｄｙ）に隣り合う第１電極２０同士のピッチは３２１μｍである。この具体例はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。

【0025】

図３及び図４を参照して説明したアレイは、図５を参照して説明した複数の第１電極２０の配置に対応するよう、複数設けられる。第１方向Ｄｘに沿って配置される複数の第１電極２０に対応するよう設けられた複数のアレイは、走査線Ｇａｔｅを共有する。図４に示すように、走査線Ｇａｔｅは、第１方向Ｄｘに沿って延在するように設けられる。第２方向Ｄｙに沿って配置される複数の第１電極２０に対応するよう設けられた複数のアレイは、信号線Ｓｉｇを共有する。図４に示すように、信号線Ｓｉｇは、第２方向Ｄｙに沿って延在するように設けられる。このように設けられる第１電極２０及びアレイの構成によって、平面視点では、第１方向Ｄｘに並ぶ複数の第１電極２０のうち隣接する第１電極２０同士の間に信号線Ｓｉｇが１つ第２方向Ｄｙに沿って通っている状態になる。また、平面視点では、第２方向Ｄｙに並ぶ複数の第１電極２０のうち隣接する第１電極２０同士の間に走査線Ｇａｔｅが１つ第１方向Ｄｘに沿って通っている状態になる。すなわち、平面視点で、信号線Ｓｉｇと走査線Ｇａｔｅとによって複数の第１電極２０が格子状に区切られている。

【0026】

第３電極４０は、図５に示すように、第１電極２０を格子状に区切る一続きの電極として形成される。図５に示す第３電極４０は、第１方向Ｄｘに並ぶ複数の第１電極２０同士の間及び第２方向Ｄｙに並ぶ複数の第１電極２０同士の間を区切る。言い換えれば、第３電極４０は、内側に第１電極２０を収める開口部２５を有する。すなわち、第３電極４０は、開口部２５が行列状に並ぶ電極である。開口部２５によって、第１電極２０と第３電極４０とは離隔している。具体的には、図４に示すように、第１電極２０の一辺と当該一辺に対向する第３電極４０の開口部の一辺とが間隔Ｗｉをおいて離隔している。なお、開口部２５の形状は正方形状に限られるものでなく、適宜変更可能である。なお、間隔Ｗｉは、例えば５０μｍであるが、これに限られるものでなく、適宜変更可能である。間隔Ｗｉは、弾性体５０の第３方向Ｄｚの厚み以上であって、かつ、信号線Ｓｉｇと走査線Ｇａｔｅとで格子状に区切られる各領域の第１方向Ｄｘの幅又は第２方向Ｄｙの幅のうち小さい方の幅の２５％未満（例えば、２２．５％程度）であることが望ましい。また、図４では図示を省略しているが、間隔Ｗｉが記載されている側の第１電極２０の辺と対向する側の辺と第３電極４０との間隔も、間隔Ｗｉである。

【0027】

第３電極４０は、複数の第１電極２０が設けられた検出領域ＳＡの外側に設けられた給電線Ｖｂｉａｓと接続される。なお、検出領域ＳＡは、図５に示すように、複数の第１電極２０が設けられて第２電極３０側からの押圧力を検出可能な領域である。

【0028】

図５に示すように、検出領域ＳＡの外側を囲うように周辺領域ＦＡが設けられる。給電線Ｖｂｉａｓは、周辺領域ＦＡをなぞるように設けられる。給電線Ｖｂｉａｓと第３電極４０とは、コンタクト４５を介して第３方向Ｄｚに接続される。具体的には、第３電極４０は、検出領域ＳＡから周辺領域ＦＡに延出する延出部４０ａを有する。延出部４０ａは、平面視点で給電線Ｖｂｉａｓ及びコンタクト４５と重なる。延出部４０ａは、コンタクト４５を介して給電線Ｖｂｉａｓと接続される。これによって、第３電極４０の電位は給電線Ｖｂｉａｓの電位（例えば、後述する定電位Ｃ４）になる。このように、給電線Ｖｂｉａｓは、給電部として機能する。なお、給電線Ｖｂｉａｓは、基板１０上であって被覆部ＨＲＣよりも下側の配線層（例えば、第１配線層１２、第２配線層１５、第３配線層１７、第４配線層１９）のいずれかと同層に形成されるが、これに限られるものでない。例えば、給電線Ｖｂｉａｓ専用の配線層を基板１０上に積層してもよい。コンタクト４５は、給電線Ｖｂｉａｓが形成された配線層と第３電極４０とを接続するように被覆部ＨＲＣ及び当該配線層より上側に位置する絶縁層を第３方向Ｄｚに貫通するよう形成されたコンタクトホールに形成されたコンタクトである。

【0029】

図５では、検出領域ＳＡの外縁のうち一角付近の周辺領域ＦＡを例示しているが、周辺領域ＦＡは、平面視点で検出領域ＳＡを取り巻くように設けられる。給電線Ｖｂｉａｓは、平面視点で周辺領域ＦＡと重複し、検出領域ＳＡを取り巻くように設けられる。複数のコンタクト４５は、平面視点で周辺領域ＦＡと重複し、検出領域ＳＡを取り巻き、給電線Ｖｂｉａｓをなぞるように設けられる。なお、図５では、単列状のコンタクト４５が給電線Ｖｂｉａｓをなぞるように設けられているが、複数列状のコンタクト４５が給電線Ｖｂｉａｓをなぞるように設けられていてもよい。

【0030】

図４及び図５では図示されていないが、図３に示すリセット部ＲＣは、信号線Ｓｉｇを共有する複数のアレイで共有される。リセット電位線ＶＲ１は、全てのリセット部ＲＣで共有される。

【0031】

図６は、図３に示す回路で構成された圧力センサ１が動作する場合の電気的制御の例を示すタイミングチャートである。図６で特筆的に示す期間Ｔ１以外の期間では、第３素子６３はソース－ドレイン間の信号伝送を遮断（ＯＦＦ）する状態である。また、図６で特筆的に示す期間Ｔ２以外の期間では、第１素子６１はソース－ドレイン間の信号伝送を遮断（ＯＦＦ）する状態である。また、図６で特筆的に示す期間Ｔ３以外の期間では、第２素子６２はソース－ドレイン間の信号伝送を遮断（ＯＦＦ）する状態である。また、図６で特筆的に示す期間Ｔ３以外の期間では、第４素子６４はソース－ドレイン間の信号伝送が可能（ＯＮ）な状態である。言い換えれば、期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３以外の期間の初期化信号伝送線Ｖｄｃｈ、検出動作信号伝送線Ｖｓ、リセット信号伝送線Ｖｒｓｔ及び走査線Ｇａｔｅは、そのような第１素子６１、第２素子６２、第３素子６３及び第４素子６４の状態を実現するよう電位が設定されている。なお、初期化電位線Ｖｂｌ、リセット電位線ＶＲ１、共通電位線Ｖｃｏｍ、給電線Ｖｂｉａｓの電位は予め個別に定められた定電位である。図５に示す初期化電位線Ｖｂｌの定電位Ｃ１と、リセット電位線ＶＲ１の定電位Ｃ２と、共通電位線Ｖｃｏｍの定電位Ｃ３と、給電線Ｖｂｉａｓの定電位Ｃ４と、は全て異なる電位であってもよいし、一部が等しい電位であってもよい。実施形態では、定電位Ｃ３と定電位Ｃ４とは等しい。

【0032】

また、走査線Ｇａｔｅは、第１方向Ｄｘに並ぶ複数のアレイの数に応じて複数設けられる。図６では、複数の走査線Ｇａｔｅを示す記載として、走査線Ｇａｔｅ（１），・・・，走査線Ｇａｔｅ（ｎ）の符号が図示されている。複数の走査線Ｇａｔｅは、図示しない走査回路から駆動信号を順次与えられる。当該走査回路は、例えばシフトレジスタを含む。当該シフトレジスタのシフト出力数は、走査線Ｇａｔｅの数（ｎ）と同一である。ｎは、２以上の自然数である。当該シフトレジスタによって走査回路が出力する駆動信号が与えられる走査線Ｇａｔｅが走査線Ｇａｔｅ（１），・・・，走査線Ｇａｔｅ（ｎ）に順次シフトする。

【0033】

まず、期間Ｔ１に初期化信号伝送線Ｖｄｃｈの電位がハイ（Ｈ）となる。これによって、第３素子６３のソース・ドレイン間の回路が接続状態になる。従って、第３素子６３のソース又はドレインの他方と接続されているキャパシタ７０の二つの端子の他方が初期化電位線Ｖｂｌに電気的に接続される。キャパシタ７０は、初期化電位線Ｖｂｌに電気的に接続されることで、接続前に保持していた静電容量を放出する。すなわち、キャパシタ７０が保持する静電容量が、共通電位線Ｖｃｏｍと初期化電位線Ｖｂｌとの電位差に対応した状態になる。この状態は、キャパシタ７０がリセットされた状態である。上述のように初期化信号伝送線Ｖｄｃｈは全てのアレイで共有されるので、期間Ｔ１に全てのアレイのキャパシタ７０がリセットされる。

【0034】

次に、期間Ｔ２に検出動作信号伝送線Ｖｓの電位がハイ（Ｈ）となる。これによって、第１素子６１のソース・ドレイン間の回路が接続状態になる。従って、第１素子６１のソース又はドレインの一方と接続されているスイッチ８０のＯＮ／ＯＦＦに応じて、給電線Ｖｂｉａｓがキャパシタ７０の端子の一方に接続されるかが変化する。具体的には、圧力センサ１が第２電極３０側から押圧力を受けている場合、給電線Ｖｂｉａｓがキャパシタ７０の端子の一方に接続される。一方、圧力センサ１が第２電極３０側から押圧力を受けていない場合、給電線Ｖｂｉａｓがキャパシタ７０の端子の一方に接続されない。このように、期間Ｔ２中に圧力センサ１が第２電極３０側から押圧力を受けているかどうかによって、キャパシタ７０に蓄えられる静電容量が変化する。

【0035】

そして、期間Ｔ３中にはリセット信号伝送線Ｖｒｓｔの電位がロー（Ｌ）となっている。なお、期間Ｔ３と期間Ｔ３前後の一部の期間とを除いた期間では、第４素子６４がＯＮであるため、信号線Ｓｉｇとリセット電位線ＶＲ１とが接続されている。第４素子６４がＯＮである期間では、信号線Ｓｉｇの電位がリセット電位線ＶＲ１の電位によってリセットされている。期間Ｔ３の前後で信号伝送線Ｖｒｓｔのロー（Ｌ）／ハイ（Ｈ）が逆転し、結果として期間Ｔ３中のリセット信号伝送線Ｖｒｓｔの電位がロー（Ｌ）となっていることで、信号線Ｓｉｇとリセット電位線ＶＲ１との接続が遮断される。

【0036】

また、期間Ｔ３中に、走査線Ｇａｔｅ（１），…，走査線Ｇａｔｅ（ｎ）が順次ハイ（Ｈ）／ロー（Ｌ）を逆転するよう電位を制御される。図６では、上述の駆動信号が与えられることに応じて走査線Ｇａｔｅ（１），…，走査線Ｇａｔｅ（ｎ）のいずれかがハイ（Ｈ）になる例を示している。これによって、信号線Ｓｉｇを共有せず、走査線Ｇａｔｅを共有する複数のアレイ、すなわち、第１方向Ｄｘに並ぶ複数のアレイの第２素子６２が順次ＯＮになり、キャパシタ７０と信号線Ｓｉｇとが接続される。従って、信号線Ｓｉｇの電位が、キャパシタ７０に保持されている静電容量に応じた電位になる。これによって、信号線Ｓｉｇと接続された圧力センサ１による圧力の検出を行うことができる。圧力センサ１は、信号線Ｓｉｇの電位に基づいて圧力センサ１が第２電極３０側から押圧力を受けているかどうかを判定する回路である。

【0037】

図示しないが、圧力センサ１は、図６を参照して説明した電気的制御を行うための各種の回路を備える。具体的には、初期化信号伝送線Ｖｄｃｈ、初期化電位線Ｖｂｌ、検出動作信号伝送線Ｖｓ、リセット信号伝送線Ｖｒｓｔ等のハイ（Ｈ）／ロー（Ｌ）の各々に対応する電位や定電位Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の各々に対応する電位を供給する電源回路、図６を参照して説明した期間Ｔ１、期間Ｔ２、期間Ｔ３に対応するハイ（Ｈ）／ロー（Ｌ）の切替を制御する制御回路等が圧力センサ１に設けられる。

【0038】

以上、図３の回路構成に基づいた説明を行ってきたが、圧力センサ１の回路構成は図３に示すものに限られるものでない。原理的には、第１素子６１、第２素子６２、キャパシタ７０及びスイッチ８０ならびにこれらのソース－ドレイン間接続及びゲートへの電位供給があれば、本開示による圧力センサの動作は成立する。第３素子６３、第４素子６４は電位のリセットのための具体的構成例であり、圧力検出に必須でない。

【0039】

実施形態の圧力センサ１は、図１、図２、図４、図５を参照して説明したように、第１電極２０と第３電極４０とが開口部２５を介して離隔している。言い換えれば、間隔Ｗｉ（図４参照）を隔てて第１電極２０と第３電極４０とが非接触の位置関係で近傍となるよう、第１電極２０と第３電極４０とが設けられている。これによって、基板１０の板面に沿って配置された複数の第１電極２０を含む検出領域ＳＡのどこで第２電極３０側からの押圧力が検出されたとしても、当該押圧力に応じて導通した第１電極２０と第３電極４０との電気的な離隔距離は実質的に同一となる。なぜなら、第１電極２０と第３電極４０との間隔が間隔Ｗｉで統一されていることから、第１電極２０と第３電極４０とが導電性粒子５１及び第２電極３０を介して導通する際の第２電極３０の導通経路長が実質的に間隔Ｗｉと同様の長さになるからである。加えて、実施形態では、第２電極３０よりもシート抵抗が低い第３電極４０を介して給電線Ｖｂｉａｓが供給されていることから、第２電極３０の当該導通経路に至るまでの給電線Ｖｂｉａｓからの電流の減衰もほとんどない。従って、検出領域ＳＡのどこで第２電極３０側からの押圧力が加えられたとしても、第１電極２０と第３電極４０との導通経路が成立した場合の電気的状態と当該導通経路が成立しない場合の電気的状態との区別が明確な状態が成立する。このように、実施形態によれば、押圧力の検出位置によらず安定して当該押圧力を検出できる。

【0040】

図７は、参考例による圧力センサの構成例を示す断面図である。図７に示す圧力センサは、実施形態と異なり、第３電極４０を備えていない。このため、給電線Ｖｂｉａｓと同一の電位を示す給電源は、第２電極３０に接続される。また、当該給電源と第２電極３０とを検出領域ＳＡ内で接続する構成がないため、第２電極３０は、必然的に検出領域ＳＡの外側で当該給電源と接続される。なお、図７に示す弾性体５０は、第２電極３０側からの押圧力を受けている状態である。

【0041】

第２電極３０は、実施形態の第３電極４０よりもシート抵抗が高いことから、押圧力の検出位置が参考例における給電源から遠ざかるほど、第２電極３０のシート抵抗によって給電源からの電流の減衰が大きくなる。このため、給電源から遠ざかるほど、図７に示すような第２電極３０と第３電極４０との導通経路が成立した場合の電気的状態と、当該導通経路が成立しない場合の電気的状態と、の区別が不明確になる。なぜなら、第２電極３０のシート抵抗によって給電源からの電流の減衰がより大きくなるということは、当該導通経路が成立しても、当該電流の影響によって生じる電気的変化がより小さくなることを示すからである。このように、参考例に対し、実施形態では、検出領域ＳＡ内で押圧力が検出された位置と給電源との位置関係によって検出の精度がばらつくことを抑制できる。従って実施形態では、上述のように押圧力の検出位置によらず安定して当該押圧力を検出できる。

【0042】

以上のように、実施形態の圧力センサ１は、基板１０に沿って配置された複数の第１電極２０と、複数の第１電極２０に接する弾性体５０と、弾性体５０に接して第１電極２０との間で弾性体５０を挟む第２電極３０と、第２電極３０よりも基板１０側に設けられて第２電極３０と電気的に接続される第３電極４０と、を備える。弾性体５０は、第１電極２０と第２電極３０とを近接させる押圧力が働いた場合に第１電極２０と第２電極３０とを電気的に接続する導電粒子を含む。第３電極４０は、少なくとも一方向に隣り合う第１電極２０同士の間を区切る格子状に連続する。すなわち、押圧力が働いた場合に第１電極２０と接続される第２電極３０と同電位の第３電極４０が、隣り合う第１電極２０同士の間を区切るように第１電極２０の近傍に配置されている。従って、押圧時に電気的に接続される第１電極２０と第３電極４０とをより近傍な位置関係とすることができる。従って、第１電極２０と第３電極４０とを含むスイッチ（例えば、スイッチ８０）の電気的特性を当該スイッチの配置によらずより安定させやすくなる。よって、圧力センサ１によれば、押圧力の検出位置によらず安定して押圧力を検出できる。

【0043】

また、圧力センサ１は、複数の第１電極２０が行列状に配置された検出領域ＳＡと、トランジスタ（第２素子６２）を有する。検出領域ＳＡは、行方向（第１方向Ｄｘ）又は列方向（第２方向Ｄｙ）の一方に沿う複数の信号線Ｓｉｇと、当該行方向又は当該列方向の他方に沿う複数の走査線Ｇａｔｅと、を含む。当該トランジスタは、ソース又はドレインの一方が第１素子６１を介して基板１０と接続され、ソース又はドレインの他方が信号線Ｓｉｇと接続され、ゲートが走査線Ｇａｔｅと接続される。これによって、各走査線Ｇａｔｅ単位で当該トランジスタを動作させ、動作したトランジスタと第１素子６１を介して接続されている第１電極２０の電気的状態を示す信号を信号線Ｓｉｇ経由で得られる。すなわち、走査線Ｇａｔｅの走査によって第１電極２０の電気的状態を走査できる。従って、第１電極２０と第２電極３０との電気的接続が生じた検出領域ＳＡ内での押圧部位の検出を実現できる。

【0044】

また、第３電極４０と複数の第１電極２０とは同層に形成される。これによって、第１電極２０と第３電極４０とを同一行程で形成でき、より低コストで圧力センサ１を製造できる。

【0045】

また、第３電極４０は、各第１電極２０の四方を囲むよう基板１０に沿って連続する。これによって、押圧力が働いた場合に第１電極２０と接続される第２電極３０と同電位の第３電極４０と、第１電極２０と、の位置関係をより定性的にでき、第１電極２０と第３電極４０とを含むスイッチ（例えば、スイッチ８０）の電気的特性を当該スイッチの配置によらずより安定させやすくなる。

【0046】

また、第３電極４０のシート抵抗は、第２電極３０のシート抵抗よりも小さい。これによって、押圧時に接続された第１電極２０と第２電極３０と第３電極４０とのうち、当該第１電極２０と最も近傍の第３電極４０を含む導通経路が成立し、第１電極２０と第３電極４０とを含むスイッチ（例えば、スイッチ８０）の電気的特性を当該スイッチの配置によらずより安定させやすくなる。

【0047】

また、第３電極４０は、複数の第１電極２０が設けられた領域（検出領域ＳＡ）の外側（周辺領域ＦＡ）に延出して給電線Ｖｂｉａｓと接続される延出部４０ａを有する。第１電極２０と第３電極４０と、は、第１電極２０と第２電極３０とを近接させる押圧力が働いた場合に電気的に接続される。これによって、第１電極２０と第３電極４０とを接続する構成と第１電極２０と第２電極３０とを接続する構成とを共通化できる。従って、より低コストで圧力センサ１を製造できる。

【0048】

また、第２電極３０は、第３電極４０と電気的に接続されていない場合、電気的にフローティングである。すなわち、第２電極３０に対して恒常的に特定の電位を外部から与えるための構成が不要である。これによって、より低コストで圧力センサ１を製造できる。

【0049】

（変形例）
以下、実施形態とは一部の構成の具体的形態が異なる変形例について、図８から図１１を参照して説明する。変形例の説明に係り、実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。

【0050】

（変形例１）
図８は、変形例１による圧力センサの検出領域ＳＡ内の電極の形状を例示する平面図である。図８に示すように、変形例１では、アレイＵｎ内にアレイ電極２０Ａと、アレイ電極２０Ｂと、アレイ電極２０Ｃと、アレイ電極２０Ｄと、第３電極４０Ａと、が設けられている。符号を省略しているが、図８では、第１方向Ｄｘに３つ、第２方向Ｄｙに３つ並ぶ３×３のアレイＵｎが配置された構成を例示している。検出領域ＳＡにはより多くのアレイＵｎが配置されていてもよいし、より少ないアレイＵｎが配置されていてもよい。このように、変形例１の圧力センサは、平面視点で検出領域ＳＡ内に複数のアレイＵｎが行列状に配置されている。

【0051】

アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、機能的には実施形態における第１電極２０と同様の構成である。また、第３電極４０Ａは、機能的には実施形態における第３電極４０と同様の構成である。変形例１では、各アレイの第１電極２０がアレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのような複数の第１電極に置換されている。また、変形例１では、当該複数の第１電極の数、形状及び配置に応じて、第３電極４０Ａのように、平面視点での形態が実施形態の第３電極４０から変更されている。

【0052】

図８に示す例では、アレイＵｎ内で第１方向Ｄｘに並ぶアレイ電極２０Ａとアレイ電極２０Ｂとが間に第３電極４０Ａを挟まずに隣り合っている。また、アレイＵｎ内で第１方向Ｄｘに並ぶアレイ電極２０Ｃとアレイ電極２０Ｄとが間に第３電極４０Ａを挟まずに隣り合っている。一方、アレイＵｎ内で第２方向Ｄｙに並ぶアレイ電極２０Ａとアレイ電極２０Ｃとは、間に第３電極４０Ａを挟んで隣り合っている。また、アレイＵｎ内で第２方向Ｄｙに並ぶアレイ電極２０Ｂとアレイ電極２０Ｄとは、間に第３電極４０Ａを挟んで隣り合っている。このように、第３電極４０Ａは、アレイＵｎ内で隣り合う複数の第１電極のうち少なくとも一方向（例えば、第２方向Ｄｙ）に隣り合う第１電極同士の間を区切る格子状に連続する。なお、アレイＵｎ内における複数の第１電極と第３電極４０Ａとの位置関係はこれに限られるものでない。例えば、図８における第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとが入れ替わってもよい。また、第３電極４０ＡがさらにアレイＵｎ内でアレイ電極２０Ａとアレイ電極２０Ｂ及びアレイ電極２０Ｃとアレイ電極２０Ｄを区切るように延出していてもよい。

【0053】

変形例１では、アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのように１つのアレイＵｎ内に設けられた複数の第１電極は、１つの第２素子６２を共有する。なお、変形例１では、図３に示す第１素子６１を省略し、スイッチ８０と、第２素子６２、第３素子６３及びキャパシタ７０とが接続されている構成であってもよい。変形例１におけるスイッチ８０の開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）とは、第３電極４０－第２電極３０－アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ間の導通（ＯＮ）と非導通（ＯＦＦ）との切り替わりである。

【0054】

図９は、給電線Ｖｂｉａｓ及び信号線Ｓｉｇが設けられた配線層のアレイＵｎ内の形態の一例を示す平面図である。

【0055】

図１０は、図８に示す電極層と図９に示す配線層とを接続するコンタクトのアレイＵｎ内の配置例を示す平面図である。図１０に示すコンタクトは、被覆部ＨＲＣを貫通するよう形成される。

【0056】

図９に示すように、変形例１の接続部１９ａは、平面視点でアレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの形状及び配置に対応するように延出している。このように延出した接続部１９ａは、図１０に示すコンタクト形成領域２０Ｐ，２０Ｑ，２０Ｒ，２０Ｓに含まれる１つ以上のコンタクトを介してアレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと接続される。具体的には、アレイ電極２０Ａは、図１０に示すコンタクト形成領域２０Ｐに含まれるコンタクト４５１を介して図９に示す接続部１９ａと接続される。また、アレイ電極２０Ｂは、図１０に示すコンタクト形成領域２０Ｑに含まれるコンタクト４５２を介して図９に示す接続部１９ａと接続される。また、アレイ電極２０Ｃは、図１０に示すコンタクト形成領域２０Ｒに含まれるコンタクト４５３を介して図９に示す接続部１９ａと接続される。また、アレイ電極２０Ｄは、図１０に示すコンタクト形成領域２０Ｓに含まれるコンタクト４５４を介して図９に示す接続部１９ａと接続される。

【0057】

アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと個別に接続された複数の接続部１９ａは、例えばアレイＵｎの中央付近に位置する共通接続部１９ｃを介して相互接続される。共通接続部１９ｃは、接続部１９ａと同層に設けられる。図１に示す構成で接続部１９ａと電極１５ａとが接続されていた構造が、変形例では、共通接続部１９ｃと電極１５ａ（図１参照）との接続に置換される。接続部１９ａと電極１５ａとの接続の具体的な形態はこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。また、アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのようなアレイ電極の数及び配置は図９に示す例に限られるものでなく、適宜変更可能である。例えば、平面視点で共通接続部１９ｃの上側にアレイ電極のうち１つが位置する配置であってもよい。この場合、当該アレイ伝虚構と共通接続部１９ｃとを接続するコンタクトが設けられる。また、接続部１９ａ（又は共通接続部１９ｃ）と１つのアレイ電極とを接続するコンタクト数が多いほど接続構成間の電流経路が増えて各コンタクト単体での電気抵抗をより下げることができるので、その観点でも共通接続部１９ｃ及びコンタクトを利用したアレイ電極との接続を行ってもよい。

【0058】

図９に示すように、変形例の給電線Ｖｂｉａｓは、接続部１９ａ及び信号線Ｓｉｇと非接触となる配置で第２方向Ｄｙに延出する。具体的には、アレイＵｎの四辺のうち第１方向Ｄｘに対向して第２方向Ｄｙに延出する二辺に沿って給電線Ｖｂｉａｓが設けられる。給電線Ｖｂｉａｓと第３電極４０Ａとは、図１０に示すコンタクト形成領域４５Ａに含まれるコンタクト４５５を介して接続される。また、図８に示すアレイ電極２０Ａとアレイ電極２０Ｃとの間に対応する位置に、図９に示すダミー電極ＤＦが配置されている。ダミー電極ＤＦは、図１０に示すコンタクト形成領域４５Ａに含まれるコンタクトのうちコンタクト形成領域２０Ｐとコンタクト形成領域２０Ｒとの間に位置するコンタクト４５６を介して第３電極４０Ａと接続される。ダミー電極ＤＦには、コンタクト形成領域４５Ａのコンタクト及び第３電極４０Ａを介して給電線Ｖｂｉａｓの電位が与えられる。これによって、アレイ電極２０Ａとアレイ電極２０Ｃとの間の電気的特性と、アレイ電極２０Ｂとアレイ電極２０Ｂとの間の電気的特性と、をより近いものにすることができ、押圧力の検出の精度をより高められる。なお、図１０では、各領域のコンタクト（コンタクト４５１，４５２，４５３，４５４，４５５，４５６）に２つだけ代表的に符号を付しているが、符号を付された正方形状の構成と同様の形状で図示されているものも、同様にコンタクトとして機能する。

【0059】

変形例１では、行列状に配置された複数のアレイＵｎのうち隣り合うアレイＵｎ同士はその間に位置する給電線Ｖｂｉａｓ及び第３電極４０を共有する。

【0060】

図９に示す配線層は、例えば実施形態における第４配線層１９（図１参照）であるが、これに限られるものでなく、他の配線層であってもよい。その場合、図１０に示すコンタクト及び当該コンタクトによる接続を成立させるためのコンタクトホールが当該他の配線層まで延出する。

【0061】

なお、図８から図１０を参照して説明した形態例では、アレイＵｎ内に４つの第１電極（アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）が１つの第２素子６２を共有しているが、変形例１において１つの第１素子６１を共有できる第１電極の数は４つに限られるものでなく、２つ以上であればよい。また、１つの第２素子６２を共有する複数の第１電極の平面視点での配置及び各第１電極の形状は任意である。

【0062】

以上、特筆した事項を除いて、変形例１は、実施形態と同様である。すなわち、アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ及び第３電極４０Ａを形成する電極層のさらに上には、実施形態と同様、弾性体５０、第２電極３０が設けられている。

【0063】

変形例１のように、複数の第１電極が１つの第１素子６１を共有する形態では、実施形態における第１電極２０と第２電極３０との導通（図２参照）と同様の導通が、第２電極３０側からの押圧力に応じて複数の第１電極で個別に生じる。このため、複数の第１電極のうち一部が第２電極３０と導通する場合と、複数の第１電極の全てが第２電極３０と導通する場合と、が生じ得る。すなわち、複数の第１電極の少なくとも１つが第２電極３０と導通する場合が生じ得る。例えば、図８に示すようにアレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄが１つの第２素子６２を共有する形態では、アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのいずれも第２電極３０と導通しない第１の場合と、アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち１つが第２電極３０と導通する第２の場合と、アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち２つが第２電極３０と導通する第３の場合と、アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち３つが第２電極３０と導通する第４の場合と、アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち４つが第２電極３０と導通する第５の場合と、が生じ得る。信号線Ｓｉｇと接続される検出回路が、第１の場合から第５の場合までを識別可能な電気的分解能を有することで、圧力センサによる各アレイでの押圧力の検出に階調性を持たせることができる。すなわち、第２電極３０側からの押圧力の強さの差によって生じ得る第１の場合から第５の場合までの場合分けを個別に検出可能にすることで、押圧力の有無に加えて、押圧力の強さの度合いを検出できる。ここでは第１の場合から第５の場合を例としたが、検出回路の電気的分解能は、１つの第２素子６２を共有する第１電極の数に応じたものであればよい。

【0064】

変形例１によれば、１つのトランジスタ（第２素子６２）は、２つ以上の第１電極（例えば、アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）と接続される。これによって、当該トランジスタを介して信号線Ｓｉｇに出力される信号の強度が、当該２つ以上の第１電極のうち第２電極３０と接続された第１電極の数に応じて変化するようにすることができる。すなわち、当該信号の強度に、当該１つのトランジスタと第１素子６１を介して接続される第１電極の数に応じた階調性を与えることができる。これによって、検出領域ＳＡ内における押圧部位と押圧力の検出精度をより高められる。

【0065】

また、第３電極４０は、１つのトランジスタ（第２素子６２）に接続された２つ以上の第１電極（例えば、アレイ電極２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）のうち少なくとも一方向に隣り合う第１電極同士の間を区切る。これによって、第１素子６１を介して１つのトランジスタ（第２素子６２）に接続された２つ以上の第１電極と第３電極４０との位置関係による電気的特性をより安定させやすくなる。

【0066】

また、第３電極４０は、当該第３電極４０よりも基板１０側に積層された給電線Ｖｂｉａｓと電気的に接続されている。これによって、給電線Ｖｂｉａｓを検出領域ＳＡ内に配置して第３電極４０と接続できる。

【0067】

また、給電線Ｖｂｉａｓは、信号線Ｓｉｇと同層である。これによって、給電線Ｖｂｉａｓと信号線Ｓｉｇとを同一行程で形成でき、より低コストで圧力センサ１を製造できる。

【0068】

（変形例２）
図１１は、変形例２による圧力センサ１Ｂの主要な構成を含む積層構造の断面図である。なお、図１１に示す弾性体５０は、第２電極３０側からの押圧力を受けている状態である。圧力センサ１Ｂは、実施形態の構成に加えて、さらに、導電部９０を備える。また、変形例２では、図１１に示すように、被覆部ＨＲＣの上側に設けられて外部に露出した給電線Ｖｂｉａｓを備える。被覆部ＨＲＣの上側に設けられて外部に露出した給電線Ｖｂｉａｓは、実施形態の給電線Ｖｂｉａｓと同じ電位を与える外部の給電源と接続された後付けの電極であってもよいし、第３電極４０が外部に延出したものであってもよい。

【0069】

導電部９０は、例えば、第２電極３０及び被覆部ＨＲＣの上側に設けられて外部に露出した給電線Ｖｂｉａｓ側の面が導電性及び粘着性を有する導電性テープである。図１１に示すように、導電部９０は、被覆部ＨＲＣの上側に設けられて外部に露出した給電線Ｖｂｉａｓと第２電極３０とを接続する。これによって、第２電極３０には給電線Ｖｂｉａｓの電位が与えられる。導電部９０は、同様に機能する他の構成であってもよい。

【0070】

なお、変形例２においても、圧力センサ１Ｂが第２電極３０側からの押圧力を受けていない場合、実施形態と同様に第１電極２０と第２電極３０との間の導通が成立しないので、押圧力の有無に応じた第１素子６１の一方側からの給電線Ｖｂｉａｓの電位の印加の有無の切り替わりが生じる。従って、変形例２においても、実施形態と同様に押圧力の検出を行える。さらに、変形例２によれば、第２電極３０が常に給電線Ｖｂｉａｓの電位を与えられているので、圧力センサ１Ｂが第２電極３０側からの押圧力を受けた場合に第１素子６１を介してキャパシタ７０（図３参照）に与えられる給電線Ｖｂｉａｓの電位をより安定させることができる。加えて、実施形態と同様、第１電極２０と第３電極４０とが開口部２５を介して近傍に配置されているので、アレイの電気的特性が検出領域ＳＡ内におけるアレイの行列方向の配置によらず、極めて安定する。従って、変形例２によれば、より安定的な条件下でより高精度な押圧力の検出を行える。

【0071】

以上のように、変形例２によれば、第２電極３０は、複数の第１電極２０が設けられた領域の外側に設けられた給電部（給電線Ｖｂｉａｓ）と接続される。これによって、第２電極３０の電位をあらかじめ第３電極４０と同電位とすることができ、第１電極２０、第２電極３０及び第３電極４０を含むスイッチ（例えば、スイッチ８０）の電気的特性を当該スイッチの配置によらずより安定させやすくなる。

【0072】

なお、実施形態及び変形例において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0073】

１，１Ｂ 圧力センサ
１０ 基板
２０ 第１電極
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ アレイ電極
３０ 第２電極
４０，４０Ａ 第３電極
４０ａ 延出部
５０ 弾性体
５１，５１ａ，５１ｂ 導電性粒子
６２ 第２素子
Ｇａｔｅ 走査線
Ｓｉｇ 信号線
Ｖｂｉａｓ 給電線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】