特開 2024-175958 圧力検出装置

(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】P2024175958

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】圧力検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 5/00 20060101AFI20241212BHJP

   G01L 1/20 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

G01L5/00 101Z

G01L1/20 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023094102

(22)【出願日】2023-06-07

(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】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】迫 和彦

【テーマコード（参考）】

2F051

【Ｆターム（参考）】

2F051AB06

(57)【要約】

【課題】圧力が検出される範囲が細分化された圧力検出装置を提供する。
【解決手段】圧力検出装置は圧力センサを備える。圧力センサは、順に重ねられた基材、第１回路形成層、センサ層、及び第２回路形成層を備える。第１回路形成層は、第１面と複数の第１検出電極と複数の第１個別検出領域を有する。第２回路形成層は、第２面と複数の第２検出電極と複数の第２個別検出領域を有する。複数の第１検出電極は第１方向と第２方向とに配列し、複数の第２検出電極は第１方向と第２方向とに配列し、第１方向及び第２方向に交差する第３方向から視て、第１検出電極と第２検出電極は、互いに第１方向及び第２方向にずれて配置される。第３方向から視て、１つの第２個別検出領域は、複数の第１個別検出領域に跨って配置される。第３方向に互いに重なる第１個別検出領域の一部と第２個別検出領域の一部を合成個別検出領域とし、合成個別検出領域毎に荷重を算出する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷重が入力される圧力センサを備え、
前記圧力センサは、順に重ねられた基材、第１回路形成層、センサ層、及び第２回路形成層を備え、
前記第１回路形成層は、
前記センサ層と対向する第１面と、
前記第１面に配置された複数の第１検出電極と、
複数の前記第１検出電極に対応して区分けされた複数の第１個別検出領域と、
を有し、
前記第２回路形成層は、
前記センサ層と対向する第２面と、
前記第２面と反対方向を向き、前記荷重が入力される検出面と、
前記第２面に配置された複数の第２検出電極と、
複数の前記第２検出電極に対応して区分けされた複数の第２個別検出領域と、
を有し、
複数の前記第１検出電極は、前記検出面と平行な第１方向と、前記検出面と平行でありかつ前記第１方向と交差する第２方向と、に配列し、
複数の前記第２検出電極は、前記第１方向と前記第２方向とに配列し、
前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向から視て、前記第１検出電極と前記第２検出電極は、互いに前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれにずれて配置され、
前記第３方向から視て、１つの前記第２個別検出領域は、複数の前記第１個別検出領域に跨って配置され、
前記第３方向に互いに重なる前記第１個別検出領域の一部と前記第２個別検出領域の一部を合成個別検出領域とし、前記合成個別検出領域毎に荷重を算出する
圧力検出装置。

【請求項2】

複数の前記第２検出電極は、前記第１方向に隣り合う２つの前記第１検出電極の中間に配置され、かつ前記第２方向に隣り合う２つの前記第１検出電極の中間に配置される
請求項１に記載の圧力検出装置。

【請求項3】

前記第１回路形成層及び前記第２回路形成層のそれぞれの駆動を制御する駆動制御部を有し、
前記駆動制御部は、前記合成個別検出領域に重なる前記第１個別検出領域及び前記第２個別検出領域のそれぞれから検出された圧力値から、前記合成個別検出領域の圧力値を算出する
請求項１又は請求項２に記載の圧力検出装置。

【請求項4】

前記駆動制御部は、前記第１回路形成層に作用した圧力を検出するタイミングと、前記第１回路形成層に作用した圧力を検出するタイミングと、をずらしている
請求項３に記載の圧力検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧力検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

圧力検出装置は、圧力が入力される圧力センサと、圧力センサの駆動を制御する駆動制御部と、を備えている。下記特許文献の圧力センサは、複数の検査電極が設けられた回路形成層と、検出電極に対向する共通電極と、検出電極と共通電極との間に挟まれたセンサ層と、を備えている。圧力センサに圧力が入力されていない状態で、センサ層は検出電極から離間している。圧力センサに圧力が入力されると、センサ層は、検出電極に向かって移動し、検出電極と接触する。これにより、共通電極から検出電極に電流が流れ、圧力の入力が検出される。このように圧力センサは、検出電極毎に圧力を検出することができる。言い換えると、圧力センサの検出領域は、検出電極と同数の個別検出領域に区分けされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１４６４８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、圧力の検出範囲（個別検出領域）を更に細分化した圧力検出装置の開発が望まれている。

【0005】

本発明は、圧力を検出する範囲（領域）が細分化された圧力検出装置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】

本開示の一態様に係る圧力検出装置は、荷重が入力される圧力センサを備える。前記圧力センサは、順に重ねられた基材、第１回路形成層、センサ層、及び第２回路形成層を備える。前記第１回路形成層は、前記センサ層と対向する第１面と、前記第１面に配置された複数の第１検出電極と、複数の前記第１検出電極に対応して区分けされた複数の第１個別検出領域と、を有する。前記第２回路形成層は、前記センサ層と対向する第２面と、前記第２面と反対方向を向き、前記荷重が入力される検出面と、前記第２面に配置された複数の第２検出電極と、複数の前記第２検出電極に対応して区分けされた複数の第２個別検出領域と、を有する。複数の前記第１検出電極は、前記検出面と平行な第１方向と、前記検出面と平行でありかつ前記第１方向と交差する第２方向と、に配列する。複数の前記第２検出電極は、前記第１方向と前記第２方向とに配列する。前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向から視て、前記第１検出電極と前記第２検出電極は、互いに前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれにずれて配置される。前記第３方向から視て、１つの前記第２個別検出領域は、複数の前記第１個別検出領域に跨って配置される。前記第３方向に互いに重なる前記第１個別検出領域の一部と前記第２個別検出領域の一部を合成個別検出領域とし、前記合成個別検出領域毎に荷重を算出する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る圧力検出装置を模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、圧力センサの断面を模式的に示す模式図である。

【図3】図３は、実施形態の第１回路形成層の回路構成を示す回路図である。

【図4】図４は、実施形態の圧力センサの検出面に荷重が入力された状態を示す模式図である。

【図5】図５は、実施形態に係る圧力検出装置の構成例を示すブロック図である。

【図6】図６は、第１検出領域の一部と第２検出領域の一部を抽出し、拡大した模式図である。

【図7】図７は、第１個別検出領域と第２個別検出領域のそれぞれで検出された圧力値と、算出された合成個別検出領域の圧力値と、を説明するための図面である。

【図8】図８は、実施形態における圧力検出装置の動作のタイムチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本開示の圧力検出装置を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示の発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。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。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構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0009】

また、本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。

【0010】

図１は、実施形態に係る圧力検出装置を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、圧力検出装置１００は、圧力センサ１と、圧力センサ１の動作（駆動）を制御する制御基板８０と、を備えている。圧力センサ１の一面は、圧力を検出する検出面１ａとなっている。圧力センサ１は、検出面１ａと直交する方向の厚みが小さく、板状に形成されている。制御基板８０には、制御回路８１及び電源回路８２が設けられている。制御基板８０は、ホスト９０と接続する。ホスト９０は、圧力検出装置１００を制御する上位の制御装置である。以下、各構成について説明する。

【0011】

図２は、圧力センサの断面を模式的に示す模式図である。図２に示すように、圧力センサ１は、順に配置された基板６、第１回路形成層１０、センサ層２０、第２回路形成層３０、及び保護層４０を備えている。以下、基板６、第１回路形成層１０、センサ層２０、第２回路形成層３０、及び保護層４０が重ねられている方向を積層方向と称する。なお、積層方向を第３方向と称する場合がある。積層方向のうち、第１回路形成層１０から視て第２回路形成層３０が配置される方向を第１積層方向Ｚ１と称する。第１積層方向Ｚ１の反対方向を第２積層方向Ｚ２と称する。第１積層方向Ｚ１から視ることを平面視と称する。

【0012】

基板６は、第１回路形成層１０を支持する基材であり、荷重が加えられても変形し難い材料により製造されている。また、基板６は、絶縁性を有している。例えば、基板６は、ガラス基板、樹脂基板等により形成される。

【0013】

第１回路形成層１０は、基板６に積層され、基板６と一体化している。第１回路形成層１０は、特に図示しないが、複数の絶縁層が積層した積層構造となっている。図１に示すように、平面視した場合、第１回路形成層１０は、圧力を検出する第１検出領域２Ａと、圧力を検出しない第１周辺領域３Ａと、に区分けされる。第１検出領域２Ａは、第１回路形成層１０の中央部に位置している。第１周辺領域３Ａは、第１検出領域２Ａの外側を囲む枠状となっている。

【0014】

第１検出領域２Ａは、平面視で長方形に形成されている。第１検出領域２Ａの外枠２Ｍは、一対の短辺２ａと、一対の長辺２ｂと、を有している。以下、検出面１ａと平行であり、かつ短辺２ａと平行な方向を第１方向Ｘと称する。検出面１ａと平行であり、かつ長辺２ｂと平行な方向、言い換えると第１方向Ｘと直交（交差）する方向を第２方向Ｙと称する。そのほか、上述した積層方向（第３方向）は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに対し直交（交差）する方向である。

【0015】

図２に示すように、第１回路形成層１０は、第１積層方向Ｚ１を向く第１面１１を有している。この第１面１１には、複数の第１検出電極１２と複数の第１共通電極１８が設けられている。

【0016】

第１検出電極１２は、圧力を検出するための電極であり、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの金属材料で製造されている。図１に示すように、第１検出電極１２は、平面視で矩形状に形成されている。複数の第１検出電極１２は、第１検出領域２Ａに配置されている。また、複数の第１検出電極１２は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに配列している。よって、第１回路形成層１０では、第１検出領域２Ａを第１方向Ｘと第２方向Ｙに区分けした各領域で圧力を検出することができる。この区分けされた領域を第１個別検出領域４Ａと称する。よって、第１検出領域２Ａは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに配列する複数の第１個別検出領域４Ａから構成されている。

【0017】

図２に示すように、第１回路形成層１０の内部には、複数の第１駆動用トランジスタ１３が設けられている。第１駆動用トランジスタ１３は、１つの第１個別検出領域４Ａに対し１つずつ設けられている。よって、複数の第１駆動用トランジスタ１３は、第１個別検出領域４に対応して、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに配列している。

【0018】

また、第１回路形成層１０は、第１駆動用トランジスタ１３を駆動するための各種構成を含んでいる。具体的に、第１回路形成層１０は、第１接続部７（図１参照）、第１ゲート線駆動回路８（図１参照）、第１信号線選択回路９（図１参照）、第１ゲート線１４（図３参照）、及び第１信号線１５（図３参照）を有している。

【0019】

図１に示すように、第１接続部７、第１ゲート線駆動回路８、及び第１信号線選択回路９は、第１周辺領域３Ａに配置されている。第１接続部７は、制御基板８０と接続するためのものであり、例えばフレキシブルプリント基板やリジット基板が挙げられる。

【0020】

第１ゲート線駆動回路８は、制御回路８１から供給される各種制御信号に基づき複数の第１ゲート線１４（図３参照）を駆動する回路である。第１ゲート線駆動回路８は、複数の第１ゲート線１４を順次に選択し、選択された第１ゲート線１４にゲート駆動信号を供給する。第１信号線選択回路９は、複数の第１信号線１５（図３参照）を順次又は同時に選択するスイッチ回路である。第１信号線選択回路９は、例えばマルチプレクサである。第１信号線選択回路９は、制御回路８１から供給される選択信号に基づき、選択された第１信号線１５と制御回路８１とを接続する。

【0021】

図３は、実施形態の第１回路形成層の回路構成を示す回路図である。図３に示すように、第１ゲート線１４は、第１検出領域２Ａ内を第１方向Ｘに延在している。また、複数の第１ゲート線１４が第２方向Ｙに配列している。第１信号線１５は、第１検出領域２Ａ内を第２方向Ｙに延在している。また、複数の第１信号線１５が第１方向Ｘに配列している。

【0022】

そのほか、特に図示しないが、第１回路形成層１０の第１周辺領域３Ａには、第１共通配線が設けられている。第１共通配線は、第１共通電極１８に電流を供給するための配線である。第１共通配線は、第１接続部７を介して制御基板８０に接続し、制御回路８１から一定量の電流が供給されている。

【0023】

図２に示すように、第１駆動用トランジスタ１３は、半導体層１３ａと、ゲート絶縁膜１３ｂと、ゲート電極１３ｃと、ドレイン電極１３ｄと、ソース電極１３ｅと、を備えている。ソース電極１３ｅは、第１検出電極１２と接続している。ゲート電極１３ｃは、第１ゲート線１４（図３参照）と接続している。ドレイン電極１３ｄは、第１信号線１５（図３参照）と接続している。第１ゲート線１４を走査すると、第１駆動用トランジスタ１３が閉じる（オン状態となる）。これにより、第１検出電極１２に入力された電気信号（電流）は、第１駆動用トランジスタ１３を介して、第１信号線１５に出力される。そして、電気信号（電流）は、第１信号線１５から制御回路８１に送られる。

【0024】

第１共通電極１８は、１つの第１個別検出領域４Ａに対し１つずつ設けられている。また、第１共通電極１８は、第１検出電極１２と離隔している。第１共通電極１８は、第１回路形成層１０の第１面１１よりも第２積層方向Ｚ２に埋設する図示しない配線により、第１共通配線（不図示）と接続し、一定量の電流が供給されている。

【0025】

センサ層２０は、板状に形成され、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに延在している。センサ層２０は、第１積層方向Ｚ１を向く第１センサ面２１と、第２積層方向Ｚ２を向く第２センサ面２２と、を有している。第２センサ面２２は、第１回路形成層１０を第１積層方向Ｚ１から覆い、第１検出電極１２と第１共通電極１８のそれぞれに接触している。

【0026】

センサ層２０は、絶縁性が高い樹脂層の内部に導電性の微粒子が含まれた材料で製造されている。導電性の微粒子は、樹脂層の内部で分散し、互いに離隔している。このため、樹脂層が変形していない状態でセンサ層２０の抵抗値が高い。よって、センサ層２０は、第１検出電極１２と第１共通電極１８のそれぞれに接触しているものの、第１検出電極１２と第１共通電極１８は電気的に接続していない。一方、樹脂層が変形すると微粒子が接触又は近接し、センサ層２０の抵抗値が小さくなる。また、樹脂層の変形量が大きくなると、微粒子同士の接触する量が増加し、センサ層２０の抵抗値が大きく低減する。よって、センサ層２０が変形すると、第１検出電極１２と第１共通電極１８が電気的に接続する。

【0027】

次に、第２回路形成層３０について説明するが、第２回路形成層３０は、第１回路形成層１０と共通する技術的要素を有している。よって、第２回路形成層３０の説明では共通する技術的要素の説明を簡単とする。

【0028】

図１に示すように、平面視した場合、第２回路形成層３０は、圧力を検出する第２検出領域２Ｂと、圧力を検出しない第２周辺領域３Ｂと、に区分けされる。第２検出領域２Ｂは、第２回路形成層３０の中央部に位置している。

【0029】

第２検出領域２Ｂは、第１検出領域２Ａと同じ長方形に形成され、第１検出領域２Ａと同じ大きさとなっている。ただし、第２検出領域２Ｂは、第１検出領域２Ａに対し、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに僅かにずれて配置されている。つまり、平面視した場合、第１検出領域２Ａの外枠２Ｍと第２検出領域２Ｂの外枠２Ｎが一致していない。この第１検出領域２Ａと第２検出領域２Ｂとの位置関係については後述する。第２周辺領域３Ｂは、第２検出領域２Ｂを囲む枠状となっている。

【0030】

図２に示すように、第２回路形成層３０は、第２積層方向Ｚ２を向く第２面３１を有している。この第２面３１には、複数の第２検出電極３２と複数の第２共通電極３８が設けられている。図１に示すように、第２検出電極３２は、平面視で矩形状に形成され、第１検出電極１２と同じ大きさとなっている。複数の第２検出電極３２は、第２検出領域２Ｂ内に配置されている。また、複数の第２検出電極３２は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに配列している。よって、第２検出領域２Ｂは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに配列した複数の第２個別検出領域４Ｂから構成される。

【0031】

図２に示すように、第２回路形成層３０の内部には、複数の第２駆動用トランジスタ３３が設けられている。第２駆動用トランジスタ３３は、１つの第２個別検出領域４Ｂに対し１つずつ設けられている。また、第２回路形成層３０は、特に図示しないが、第２駆動用トランジスタ３３を駆動するための、第２接続部、第２ゲート線駆動回路、第２信号線選択回路、第２ゲート線、及び第２信号線を有している。

【0032】

第２共通電極３８は、１つの第２個別検出領域４Ｂに対し１つずつ設けられている。第２共通電極３８は、第２検出電極３２と離隔している。第２共通電極３８は、第２回路形成層３０に埋設された図示しない配線により、第２共通配線（不図示）と接続している。なお、第２共通配線は、第２回路形成層３０の第２周辺領域３Ｂに設けられている。第２共通配線は、第２接続部を介して制御基板８０に接続し、制御回路８１から一定量の電流が供給されている。よって、第２共通電極３８には、一定量の電流が供給されている。また、センサ層２０の第１センサ面２１は、第２積層方向Ｚ２から第２回路形成層３０を覆い、第２検出電極３２及び第２共通電極３８のそれぞれに接触している。

【0033】

保護層４０は、例えばゴム、樹脂など、弾性変形可能であり、絶縁性を有する材料で形成されている。また、保護層４０の第１積層方向Ｚ１を向く面が検出面１ａとなっている。なお、本開示において、保護層４０は必須の構成ではない。つまり、第２回路形成層３０の第１積層方向Ｚ１を向く面が検出面１ａを構成してもよい。

【0034】

図４は、実施形態の圧力センサの検出面に荷重が入力された状態を示す模式図である。なお、図４で示す破線１ａは、圧力入力前の検出面１ａの位置を示している。次に、圧力センサ１に荷重が入力された場合について説明する。図４に示すように、検出面１ａに圧力（第２積層方向Ｚ２の荷重、図４の矢印Ａ１を参照）が入力すると、保護層４０及び第２回路形成層３０を介して、センサ層２０に荷重が伝達する。センサ層２０の第１センサ面２１が第２積層方向Ｚ２に窪み、センサ層２０の積層方向の厚みが小さくなる。

【0035】

これにより、センサ層２０の抵抗値が小さくなり、第１検出電極１２と第１共通電極１８とが電気的に接続する。そして、第１共通電極１８から第１検出電極１２に電流が流れる（矢印Ａ２参照）。第１検出電極１２に流れた電流は、第１信号線１５を介して制御回路８１に送られる。また、第２検出電極３２と第２共通電極３８も電気的に接続し、第２共通電極３８から第２検出電極３２に電流が流れる（矢印Ａ３参照）。第２検出電極３２に流れた電流は、第２信号線（不図示）を介して制御回路８１に送られる。

【0036】

以上から、検出面１ａに圧力が入力すると、第１回路形成層１０と第２回路形成層３０のそれぞれで圧力が検出される。また、圧力（矢印Ａ１参照）が大きくなると、センサ層２０の変形量が大きくなり、センサ層２０の抵抗値の低減量が大きくなる。よって、第１検出電極１２及び第２検出電極３２に流れた電流値を測定することで、入力された圧力の大きさを検出できる。

【0037】

図１に示すように、制御基板８０に設けられた制御回路８１は、制御ＩＣ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。電源回路８２は、制御回路８１に電力に供給する。これにより制御回路８１は、圧力センサ１に供給する信号を生成することができる。

【0038】

図５は、実施形態に係る圧力検出装置の構成例を示すブロック図である。制御回路８１及び電源回路８２は、駆動制御部８３を構成する。また、駆動制御部８３は、タイミング制御部８４と、第１駆動制御部８５と、第２駆動制御部８６と、データ合成部８７と、を有している。

【0039】

タイミング制御部８４は、ホスト９０から圧力検出指令を受け、第１駆動制御部８５及び第２駆動制御部８６に対しセンシングを指令する。また、タイミング制御部８４は、第１駆動制御部８５へのセンシング指令のタイミングと、第２駆動制御部８６へのセンシング指令のタイミングと、をずらしている。

【0040】

第１駆動制御部８５は、センシング指令を受け、第１ゲート線駆動回路８及び第１信号線選択回路９に駆動信号を供給する。これにより、第１回路形成層１０は、第１個別検出領域４Ａに入力した圧力を検出する。第１駆動制御部８５は、第１回路形成層１０による検出結果（第１個別検出領域４Ａ毎の圧力値（電流値））を受け取り、データ合成部８７に渡す。

【0041】

第２駆動制御部８６は、センシング指令を受けた場合、第２ゲート駆動回路（不図示）及び第２信号線選択回路（不図示）に駆動信号を供給する。これにより、第２回路形成層３０は、第２個別検出領域４Ｂに入力した圧力を検出する。また、第２駆動制御部８６は、第２回路形成層３０による検出結果（第２個別検出領域４Ｂ毎の圧力値（電流値））を受け取り、データ合成部８７に渡す。

【0042】

データ合成部８７は、第１個別検出領域４Ａの圧力値と、第２個別検出領域４Ｂの圧力値と、を合成している。データ合成部８７による合成方法は後述する。そして、データ合成部８７は、合成結果をホスト９０に供給する。なお、合成結果とは、後述する合成個別検出領域５毎の圧力値である。

【0043】

次に、第１検出領域２Ａと第２検出領域２Ｂの位置関係の詳細を説明する。図６は、第１検出領域の一部と第２検出領域の一部を抽出し、拡大した模式図である。図６及び図７では、第１検出電極１２と第２検出電極３２を区別し易くするため、第２検出電極３２の方にドットを付している。図６に示すように、第１検出電極１２と第２検出電極３２は、平面視で互いに第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずれている。

【0044】

より具体的には、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに隣り合う第１検出電極１２の中心Ｏ１２間の距離はＬ１１となっている。なお、第２検出電極３２の中心Ｏ３２間の距離Ｌ１２も距離Ｌ１１と同じである。中心Ｏ１２と中心Ｏ３２の第１方向Ｘの距離Ｌ１３は、距離Ｌ１１の半分となっている。よって、第２検出電極３２は、第１方向Ｘに隣り合う２つの第１検出電極１２の中間に配置されている。また、中心Ｏ１２と中心Ｏ３２の第２方向Ｙの距離Ｌ１４は、距離Ｌ１３と同じであり、距離Ｌ１１の半分となっている。よって、第２検出電極３２は、第２方向Ｙに隣り合う２つの第１検出電極１２の中間に配置されている。

【0045】

平面視した場合、１つの第２個別検出領域４Ｂは、４つ（複数）の第１個別検出領域４Ａに跨っている。言い換えると、第１個別検出領域４Ａを四分割した一部と第２個別検出領域４Ｂを四分割した一部とが互いに重なっている。以下、第１個別検出領域４Ａを四分割した一部と第２個別検出領域４Ｂを四分割した一部とが互いに重なっている領域を合成個別検出領域５（図６の斜線が付された領域を参照）と称する。

【0046】

以上から、第１検出領域２Ａと第２検出領域２Ｂとは、合成個別検出領域５の１つ分だけ、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに互いにずれた配置となっている。次に、データ合成部８７による合成方法（合成個別検出領域５の圧力値の算出方法）の一例について説明する。

【0047】

図７は、第１個別検出領域と第２個別検出領域のそれぞれで検出された圧力値と、算出された合成個別検出領域の圧力値と、を説明するための図面である。図７に示された数値は、圧力値である。また、合成個別検出領域５の圧力値については数値に下線を引いている。実施形態のデータ合成部８７は、合成個別検出領域５に重なる第１個別検出領域４Ａと第２個別検出領域４Ｂのそれぞれで検出された圧力値を足し合わせて、合成個別検出領域５で検出された圧力値としている。

【0048】

例えば、第１個別検出領域４Ａで検出された圧力値が「３０」とする（図７の紙面上で左上に位置する第１個別検出領域４Ａを参照）。第２個別検出領域４Ｂで検出された圧力値が「４０」とする（図７の紙面上で左上に位置する第２個別検出領域４Ｂを参照）とする。この場合、データ合成部８７は、圧力値「３０」と圧力値「４０」を足し合わせた値「７０」を合成個別検出領域５で検出された圧力値としている。このような方法により各合成個別検出領域５の圧力値を算出している。

【0049】

また、本実施形態のタイミング制御部８４は、第１駆動制御部８５へのセンシング指令のタイミングと、第２駆動制御部８６へのセンシング指令のタイミングと、をずらしている。次に、この効果について説明する。

【0050】

図８は、実施形態における圧力検出装置の動作のタイムチャート図である。なお、本実施形態の第１回路形成層の１０は、第１ゲート線１４の第２方向Ｙに配列する本数がＮ本とする。また、第２回路形成層３０は、第２ゲート線（不図示）の第２方向Ｙに配列する本数がＫ本とする。また、第１ゲート線１４の本数Ｎと第２ゲート線の本数Ｋは同数である（Ｎ＝Ｋ）。

【0051】

また、センシング時、第１回路形成層の１０の第１ゲート線駆動回路８は、第２方向Ｙの一端に配置される１行目の第１ゲート線１４から、第２方向Ｙの他端に配置されるＮ行目の第１ゲート線１４に向かって順に選択される。同様に、第２回路形成層の３０の第２ゲート線駆動回路（不図示）は、第２方向Ｙの一端に配置される１行目の第２ゲート線（不図示）から、第２方向Ｙの他端に配置されるＫ行目の第２ゲート線（不図示）に向かって順に選択される。

【0052】

図８に示すように、タイミング制御部８４が第１駆動制御部８５にセンシング指令を行う時刻Ｔは、時刻Ｔ１、時刻Ｔ３、時刻Ｔ５である。一方で、タイミング制御部８４が第２駆動制御部８６にセンシング指令する時刻Ｔは、時刻Ｔ２、時刻Ｔ４、時刻Ｔ６となっており、時刻Ｔがずれている。

【0053】

なお、本実施形態において、タイミング制御部８４が第１駆動制御部８５及び第２駆動制御部８６に対し、第１センシング指令と第２センシング指令と第３センシング指令の合計３回のセンシング指令をした例を挙げている。これによれば、圧力の経時的変化を検出することができる。ただし、本開示は、複数回、センシングすることは必須ではない。

【0054】

ここで、第２駆動制御部８６への第１センシング指令は、時刻Ｔ２に行われている。この時刻Ｔ２は、第１回路形成層１０の第１センシングにかかる時間の半分が経過した時刻である。つまり、時刻Ｔ２の時点で、第２回路形成層３０は１行目の第２ゲート線（不図示）を走査しているが、第１回路形成層１０はＮ／２行目の第１ゲート線１４を走査している。よって、第１回路形成層１０と第２回路形成層３０とでは、走査している箇所が第２方向Ｙにずれている。

【0055】

同様に、時刻Ｔ３の時点で、第２センシング指令により第１回路形成層１０は、１行目の第１ゲート線１４を走査しているが、第２回路層３０は、Ｋ／２行目の第２ゲート線（不図示）を走査している。よって、第１回路形成層１０と第２回路形成層３０とでは、走査している箇所が第２方向Ｙにずれている。

【0056】

以上から、第１回路形成層１０の第１共通電極１８から第２回路形成層３０の第２検出電極３２に電流が流れたり、若しくは、第２回路形成層３０の第２共通電極３８から第１回路形成層１０の第１検出電極１２に電流が流れたりすることが抑制される。つまり、センシングの結果に対する信頼性が向上する。

【0057】

以上、実施形態によれば、合成個別検出領域５毎に作用した圧力値を算出することができる。この合成個別検出領域５の大きさは、従来の個別検出領域（第１個別検出領域及び第２個別検出領域）の四分の一である。よって、実施形態の圧力検出装置１００によれば、圧力を検出する範囲（領域）の細分化が達成される。また、従来は、検出電極と検出範囲（個別検出領域）が同数となっているが、本実施形態の合成個別検出領域５の数は、検出電極（第１検出電極１２及び第２検出電極３２）の数よりも多い。よって、検出電極数の低減を図れる。

【0058】

また、実施形態の圧力センサ１は、１つのセンサ層２０を第１回路形成層１０と第２回路形成層３０とで共有している。よって、第１回路形成層１０の第１共通電極１８から第２回路形成層３０の第２検出電極３２に電流が流れたり、若しくは、第２回路形成層３０の第２共通電極３８から第１回路形成層１０の第１検出電極１２に電流が流れたりする可能性がある。しかしながら、本実施形態では、第１回路形成層１０と第２回路形成層３０へのセンシング指令のタイミングがずれている。このため、第１回路形成層１０の第１共通電極１８から第２回路形成層３０の第２検出電極３２に電流が流れたり、若しくは、第２回路形成層３０の第２共通電極３８から第１回路形成層１０の第１検出電極１２に電流が流れたりする、ということが生じない。

【0059】

以上、実施形態の圧力検出装置１００について説明したが、本開示は実施形態で示した例に限定されない。例えば、実施形態のデータ合成部８７は、第１個別検出領域４Ａで検出された圧力値と、第２個別検出領域４Ｂで検出された圧力値と、を単に足し合わせて合成個別検出領域５の圧力値としているが、本開示は、この合成方法に限定されない。本開示は、第１個別検出領域４Ａで検出された圧力値と、第２個別検出領域４Ｂで検出された圧力値との平均値を合成個別検出領域５としてもよい。

【0060】

また、本実施形態では、第２回路形成層３０のセンシング指令を、第１回路形成層１０の第１センシングにかかる時間の半分が経過した後（時刻Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６）に行っているが、本開示はこれに限定されない。

【0061】

また、第１共通電極１８と第２検出電極３２との距離や、第２共通電極３８と第１検出電極１２の距離が比較的大きい場合、言い換えると、第１共通電極１８から第２検出電極３２に、又は第２共通電極３８から第１検出電極１２に電流が流れる可能性が低い場合、第１回路形成層１０のセンシングと第２回路形成層３０のセンシングを同時に行ってもよい。また、上記実施形態においては、第１回路形成層１０と第２回路形成層３０は実質的に検出領域の大きさが同じものを採用しているが、いずれか一方の検出領域が他方の検出領域よりも小さい構成も採用可能である。より具体的には、第１回路形成層１０により形成される第１検出領域２Ａを第２回路形成層３０により形成される第２検出領域２Ｂよりも少し小さく形成し、平面視で第１出領域２Ａが第２検出領域２Ｂ内に収まる構成も採用可能である。なお、この場合、いずれの回路形成層の検出電極も同じ大きさを有しており、第１回路形成層１０のゲート線、信号線及び検出電極の数が第２回路形成層３０よりも少なくなる。また、第１回路形成層１０について、第２回路形成層３０よりもゲート線と信号線のいずれか一方の本数のみを減らすまたは増やすことで、第１検出領域２Ａと第２検出領域２Ｂの大きさを異ならせる構成も採用可能である。

【0062】

また、実施形態のセンサ層２０は、樹脂層の内部に導電性の微粒子が含まれた材料により製造されているが、本開示はこれに限定されない。例えば、センサ層を導電性樹脂で形成し、検出電極及び共通電極との接触面積の増加により、検出電極と共通電極が電気的に接続するように構成してもよい。

【0063】

また、実施形態の第２検出電極３２は、第１検出電極１２の中間に配置されているが、本開示は、第２検出電極３２が第１検出電極１２の中間からずれてもよい。

【符号の説明】

【0064】

１ 圧力センサ
２Ａ 第１検出領域
２Ｂ 第２検出領域
３Ａ 第１周辺領域
３Ｂ 第２周辺領域
４Ａ 第１個別検出領域
４Ｂ 第２個別検出領域
５ 合成個別検出領域
６ 基板
１０ 第１回路形成層
１１ 第１面
１２ 第１検出電極
１８ 共通電極
２０ センサ層
３０ 第２回路形成層
３１ 第２面
３２ 第２検出電極
３８ 第２共通電極
８０ 制御基板
８１ 制御回路
８２ 電源回路
８３ 駆動制御部
８４ タイミング制御部
８５ 第１駆動制御部
８６ 第２駆動制御部
８７ データ合成部
１００ 圧力検出装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】