特許 7576418 圧力センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-23

(45)【発行日】2024-10-31

(54)【発明の名称】圧力センサ

(51)【国際特許分類】

   G01L 5/00 20060101AFI20241024BHJP

   G01L 1/20 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

G01L5/00 101Z

G01L1/20 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020155746

(22)【出願日】2020-09-16

(65)【公開番号】P2022049511

(43)【公開日】2022-03-29

【審査請求日】2023-08-16

(73)【特許権者】

【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】金城 拓海

【審査官】藤澤 和浩

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３００００５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－０３８７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００８９３６７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００７７６４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／０２７４９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２１５３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１１６４４５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｌ ５／００ ～ ５／２８

Ｇ０１Ｌ １／００ ～ １／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のアレイ基板を同一平面上に配置し、前記アレイ基板同士の端部が隣接するように並べて成るアレイ層を有する圧力センサであって、
アレイ電極が配置される第１面と、前記第１面と反対側の第２面と、を有する前記アレイ層と、
前記アレイ層の第１面に積層されるセンサ層と、
前記センサ層に積層される保護層と、
前記センサ層と前記保護層との間に介在する対向電極と、
を備え、
前記アレイ層の第２面には、隣接するアレイ基板を接合し、かつ隣接するアレイ基板の繋ぎ目を覆う接合部材が設けられ、
前記センサ層は、複数の前記アレイ基板のそれぞれに跨って積層される単一部材から成り、
前記センサ層の外周側には、枠状の封止部が設けられている
前記センサ層は、前記センサ層の厚みの変化により前記センサ層の抵抗値が変化する抵抗変化型、又は前記センサ層の厚みの変化により前記アレイ電極と対向電極との間の静電容量が変化する容量変化型であり、
前記抵抗変化型は、前記アレイ層の第１面に積層される絶縁層と、前記絶縁層の内部に含まれる複数の導電性の微粒子と、により構成され、
前記容量変化型は、前記アレイ層の第１面に積層される絶縁層で構成される
圧力センサ。

【請求項2】

前記接合部材は、前記アレイ層の第２面の全てを被覆し、複数の前記アレイ基板のそれぞれに接着する単一の保護フィルムである
請求項１に記載の圧力センサ。

【請求項3】

前記封止部は、前記アレイ層と前記保護層との間に介在している
請求項１又は請求項２に記載の圧力センサ。

【請求項4】

前記アレイ層の側面と前記センサ層の側面と前記保護層の側面を連続する外周面を有し、
前記封止部は、前記外周面を覆う
請求項１又は請求項２に記載の圧力センサ。

【請求項5】

前記センサ層は、前記容量変化型であり、
前記アレイ層と前記センサ層との間には、前記アレイ電極を覆う第１封止膜が設けられている
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の圧力センサ。

【請求項6】

前記センサ層と前記保護層との間に配置され、前記対向電極を覆う第２封止膜を備える
請求項５に記載の圧力センサ。

【請求項7】

前記対向電極と前記保護層との間に配置された第３封止膜を備える
請求項６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】

特許文献１の圧力センサでは、感圧導電性エラストマーシートの表面側に、Ｙ方向にのみ延びる多数本の線状電極を有するフレキシブル基板が貼り付けられ、感圧導電性エラストマーシートの裏面側に、Ｘ方向にのみ延びる多数本の線状電極を有するフレキシブル基板が貼り付けられている。特許文献１の圧力センサは、Ｙ－方向マルチプレクサ及びＸ－方向マルチプレクサを用いて、電極とデジタルロジックとの間を送受信可能としたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平６－２８１５１６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

圧力センサは、液体の浸入を抑制するため、外周には枠上の封止部が設けられていることが望ましい。

【0005】

また、複数の圧力センサを同一平面上に配置し、さらに各圧力センサ同士の端部が隣接するように組み合わせて、大型化した圧力センサ（以下、大型圧力センサと呼ぶ）を製造することが検討されている。以下、複数の部品を同一平面上に配置し、各部品同士の端部が隣接するように並べることを本開示ではタイリングと呼ぶ。このようなタイリングを行うと、圧力センサの端部同士（封止部同士）が隣接する領域が生じる。封止部同士が隣接する領域は、大型圧力センサの例えば中央部など、大型圧力センサの外周側の端部よりも内側に位置し、圧力を検出できる領域を低減させる要因となっている。一方で、封止部を除去した圧力センサを用いてタイリングすると、液体が内部に進入する可能性がある。

【0006】

本開示は、タイリングにより製造され、かつ圧力を検出できる領域を拡大しつつ液体の進入を抑制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】

【0007】

本開示の第１の態様に係る圧力センサは、複数のアレイ基板を同一平面上に配置し、前記アレイ基板同士の端部が隣接するように並べて成るアレイ層を有する圧力センサであって、アレイ電極が配置される第１面と、前記第１面と反対側の第２面と、を有する前記アレイ層と、前記アレイ層の第１面に積層される導電層と、前記導電層に積層される保護層と、前記導電層と前記保護層との間に介在する対向電極と、を備える。前記アレイ層の第２面には、隣接するアレイ基板を接合し、かつ隣接するアレイ基板の繋ぎ目を覆う接合部材が設けられる。前記導電層は、複数の前記アレイ基板のそれぞれに跨って積層される単一部材から成る。前記導電層の外周側には、枠状の封止部が設けられている。

【0008】

本開示の第２の態様に係る圧力センサは、複数のアレイ基板を同一平面上に配置し、前記アレイ基板同士の端部が隣接するように並べて成るアレイ層を有する圧力センサであって、アレイ電極が配置される第１面と、前記第１面と反対側の第２面と、を有する前記アレイ層と、前記アレイ層の第１面に積層される導電層と、前記導電層に積層される保護層と、前記導電層と前記保護層との間に介在する対向電極と、を備える。前記アレイ層の第２面には、隣接するアレイ基板を接合し、かつ隣接するアレイ基板の繋ぎ目を覆う接合部材が設けられる。前記導電層は、同一平面上に配置され、端部が隣接するように並べられた複数の小片導電層を有する。前記導電層の外周側には、枠状の封止部が設けられている。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態１に係る圧力センサの断面構造を表す断面図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るアレイ層を導電層から視た平面図である。

【図3】図３は、実施形態１に係るアレイ基板に設けられた回路構成を説明するための回路図である。

【図4】図４は、実施形態１に係る導電層及び封止部を保護層から視た平面図である。

【図5】図５は、実施形態１に係る圧力センサの使用状態を示した断面図である。

【図6】図６は、実施形態１に係る圧力センサの製造工程の一部を示す図である。

【図7】図７は、実施形態２に係る圧力センサの製造工程の一部を示す図である。

【図8】図８は、実施形態３に係る圧力センサの製造工程の一部を示す図である。

【図9】図９は、実施形態４に係る圧力センサの製造工程の一部を示す図である。

【図10】図１０は、実施形態５に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。

【図11】図１１は、実施形態６に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。

【図12】図１２は、実施形態７に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。

【図13】図１３は、実施形態８に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。

【図14】図１４は、実施形態９に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。

【図15】図１５は、実施形態１０に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。

【図16】図１６は、実施形態１１に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。

【図17】図１７は、実施形態１２に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。

【図18】図１８は、実施形態１３に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。

【0010】

本開示の圧力センサ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。

【0011】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る圧力センサの断面構造を表す断面図である。図２は、実施形態１に係るアレイ層を導電層から視た平面図である。図３は、実施形態１に係るアレイ基板に設けられた回路構成を説明するための回路図である。図４は、実施形態１に係る導電層及び封止部を保護層から視た平面図である。図５は、実施形態１に係る圧力センサの使用状態を示した断面図である。図６は、実施形態１に係る圧力センサの製造工程の一部を示す図である。

【0012】

図１に示すように、実施形態１に係る圧力センサ１は、接合部材２と、アレイ層３と、導電層４と、封止部５と、対向電極６と、保護層７と、を備える。圧力センサ１のアレイ層３と対向電極６とには、制御部１００が接続している。圧力センサ１の各構成は、接合部材２、アレイ層３、導電層４、対向電極６、保護層７の順で積層されている。なお、封止部５は、導電層４と同層である。以下、説明の都合上、圧力センサ１の各構成が積層されている方向を積層方向という。導電層４から視てアレイ層３が配置された方向を第１方向Ｘ１とする。導電層４から視て保護層７が配置された方向を第２方向Ｘ２という。なお、導電層４はセンサ層と呼ばれることがある。

【0013】

アレイ層３は、第１方向Ｘ１を向く第１面３ａと、第２方向Ｘ２を向く第２面３ｂと、を有する。図２に示すように、アレイ層３は、積層方向から視て四角形状の検出領域ＡＡ１と、検出領域ＡＡ１を囲む四角枠状の非検出領域ＧＧ１と、を有する。検出領域ＡＡ１は、圧力を検出するための領域である。また、アレイ層３は、タイリングされた複数のアレイ基板３０を有する。

【0014】

アレイ基板３０は、積層方向から視て四角形状の絶縁性基板である。アレイ基板３０は、検出領域Ａ１と、非検出領域Ｇ１と、を有する（図２の検出領域Ａ１と非検出領域Ｇ１との境界線Ｈを参照）。非検出領域Ｇ１は、アレイ基板３０の端部に沿って延在し、Ｌ字状を成している。検出領域Ａ１には、正方形状の複数のアレイ電極３１がマトリックス状に配置されている。

【0015】

４つのアレイ基板３０は、同一平面上に配置され、かつ各端部が隣接するように並べられている。また、４つのアレイ基板は、それぞれの非検出領域Ｇ１が連続して枠状を成すように配置されている。これにより、アレイ層３は、４つの検出領域Ａ１を組み合わせて成る検出領域ＡＡ１と、４つの非検出領域Ｇ１を組み合わせて成る非検出領域ＧＧ１と、を有する。

【0016】

図３に示すように、アレイ基板３０は、複数のトランジスタＴｒと、トランジスタＴｒのゲート電極に接続するゲート線３２ａと、トランジスタＴｒのソース電極と接続する信号検出線３３ａと、を備える。トランジスタＴｒのドレイン電極には、各アレイ電極３１が接続している。

【0017】

図２に示すように、非検出領域Ｇ１には、複数のゲート線３２ａに接続するゲートドライバ３２と、複数の信号検出線３３ａに接続するセレクタ３３と、が設けられている。ゲートドライバ３２は、制御部１００の制御信号に基づいて複数のゲート線３２ａを駆動する回路である。ゲートドライバ３２は、複数のゲート線３２ａを順次又は同時に選択し、選択されたゲート線３２ａにゲート駆動信号を供給する。セレクタ３３は、制御部１００の制御信号に基づいて、複数の信号検出線３３ａのうち、制御部１００と接続する信号検出線３３ａを１つ又は複数選択し、信号検出線３３ａに入力された信号を制御部１００に出力する。

【0018】

図１に示すように、接合部材２は、４つのアレイ基板３０を接合するためのものである。本実施形態の接合部材２は、積層方向から視てアレイ層３と同形状を成す、一枚（単一）のフィルム部材又はシート部材である。接合部材２は、第１方向Ｘ１を向く第１面２ａを有する。接合部材２の第１面２ａは、アレイ層３の第２面３ｂに重ねられており、接合部材２がアレイ層３の第２面３ｂの全面を覆っている。また、接合部材２の第１面２ａには、接着剤が塗布されており、接合部材２の第１面２ａの全面とアレイ層３の第２面３ｂの全面とが接着している。これにより、４つのアレイ基板３０は接合部材２に固定され、４つのアレイ基板３０がそれぞれ分離しないように接合部材２に支持される。さらに、接合部材２は、４つのアレイ基板３０の繋ぎ目（アレイ基板３０の端部同士が当接する部分）を覆っている。したがって、接合部材２よりも第２方向Ｘ２にある液体が４つのアレイ基板３０の繋ぎ目に進入することが防止される。なお、図示した例では、４つのアレイ基板３０だが、４つ以上のアレイ基板３０を１つの接合部材２で接合していてもよい。

【0019】

導電層４は、積層方向から視てアレイ層３の検出領域ＡＡ１（図２参照）と同形状に形成されている。つまり、導電層４は、単一部材から成り、複数のアレイ基板３０のそれぞれに跨って積層されている。これにより、アレイ層３の検出領域ＡＡ１の全領域において圧力を検出することができる。導電層４は、例えば、絶縁性が高いゴム材料を母材とし、その母材内に導電性の微粒子を分散して成る感圧導電性エマストラーを原材料としている。また、母材の内部に配置された導電性の微粒子は互いに離隔している。よって、導電層４は、通常時（変形していない場合）、非常に高い抵抗値を示し、厚み方向にも面方向にも絶縁性を有している。一方で、導電層４は、押圧されて押圧された箇所の母材が積層方向に圧縮すると、変形個所の母材に含まれる導電性の微粒子同士が互いに接触し、積層方向（厚み方向）に導電性を有する。よって、実施形態１に係る導電層４は、厚み方向からの加圧により抵抗値が変化する感圧材料により形成されている。なお、導電層４は、厚み方向からの加圧により抵抗値が変化する材料であればよく、感圧導電性エマストラーに限定されない。

【0020】

導電層４は、アレイ層３に接着されている。例えば、両面接着テープにより導電層４をアレイ層３に接着する場合、両面接着テープは、厚み方向（積層方向）に導電性を有し、面方向に絶縁性を有する、異方性導電材料により製造されている。より詳細に説明すると、両面接着テープは、絶縁性の樹脂又はゴムを母材とし、その母材の内部に導電性の微粒子が分散している。また、導電性の微粒子は、導電層４とアレイ電極３１の両者に接触し、かつ、母材の内部の他の微粒子と接触しないように、母材の内部に配置されている。なお、両面接着テープは一例であり、導電層４の接着は、両面接着テープでなく、溶融した樹脂を用いたり、導電層４自体に粘着性を持たせたりしてもよい。樹脂を用いる場合には、導電性の微粒子を分散した光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などが挙げられる。

【0021】

図４に示すように、封止部５は、絶縁性を有する樹脂を硬化させて成る。封止部５は、導電層４の外周側を周方向に連続して囲み、四角枠状を成している。封止部５は、積層方向から視て非検出領域ＧＧ１と重なっている。図１に示すように、封止部５は、第１方向Ｘ１に配置される保護層７と、第２方向に配置されるアレイ層３と、の両者に接触（当接）した状態で介在している。よって、圧力センサ１の側方にある液体が、封止部５と保護層７との間や、封止部５とアレイ層３との間を通過して、導電層４の方に進入しないようになっている。

【0022】

保護層７は、積層方向から視てアレイ層３と同形状に形成されたフィルム部材又はシート部材である。保護層７の第１面７ａは、指やペンなどで押圧される面となっている。保護層７の第２面７ｂには、対向電極６が成膜されている。保護層７は、絶縁性が高く、かつ剛性が低いゴム又は樹脂により製造されている。よって、保護層７は、第１面７ａが押圧された場合、変形するようになっている（図５参照）。

【0023】

対向電極６は、保護層７の第２面７ｂにパターン加工された電極である。対向電極６は、積層方向から視て導電層４と同形状を成すベタ電極である。対向電極６は、導電層４に接着している。なお、例えば両面接着テープで接着する場合は、厚み方向（積層方向）に導電性を有し、面方向に絶縁性を有する、異方性導電材料により製造されている。

【0024】

制御部１００は、圧力の検出時、対向電極６に基準電圧を印加している。また、制御部１００は、図示した例では、４つのアレイ基板３０のそれぞれのゲートドライバ３２及びセレクタ３３に制御信号を送信している。そして、信号検出線３３ａ及びセレクタ３３と介して受信した検出信号から導電層４のうち押圧により変形した箇所（座標）と、その押圧力（圧力）と、を測定する。

【0025】

次に圧力センサ１の動作例を説明する。保護層７の第１面７ａが押圧されていない場合、導電層４の厚みが小さくなっていない。よって、導電層４は、厚み方向に絶縁性を有し、対向電極６から導電層４に電流（信号）が流れない。

【0026】

図５に示すように、指により保護層７の第１面７ａが第２方向Ｘ２に押圧されると、導電層４、対向電極６、及び保護層７が第１方向Ｘ１に窪む。これにより、導電層４のうち第１方向Ｘ１に窪んだ変形部分の抵抗値が低くなる。よって、対向電極６から導電層４の変形部分に電流が流れる（図５の矢印Ａを参照）。そして、制御部１００は、アレイ電極３１に信号（電流）が入力されたことを検出し、その押圧された箇所（座標）と圧力値を算出することができる。

【0027】

また、実施形態１の圧力センサ１によれば、検出領域ＡＡ１の中央部（図２の破線Ｌで囲まれる範囲）を指で押圧した場合、アレイ基板３０の検出領域Ａ１と重なっており、押圧された個所の圧力を検出できる。つまり、タイリングされたアレイ基板３０の端部が隣接する部分であっても、圧力を検出できる。

【0028】

次に圧力センサ１の製造方法を説明する。最初に、接合部材２の第１面２ａに４つのアレイ基板３０を接着する。次に、対向電極６が印刷された保護層７に導電層４を接着する。次に、導電層４の周囲に樹脂を塗布し硬化させて封止部５を形成する。次に、図６に示すように、導電層４及び封止部５と、アレイ層３と、を接着する。

【0029】

以上、実施形態１に係る圧力センサ１によれば、検出領域ＡＡ１と封止部５とが積層方向に重なっていないため、圧力を検出できる領域が拡大する。また、複数のアレイ基板３０をタイリングしているものの、接合部材２がアレイ基板３０の繋ぎ目を封止している。また、封止部５が導電層４の外周側を封止している。よって、導電層４の方に液体が進入することが防止される。

【0030】

以上、実施形態１に係る圧力センサ１について説明したが、本開示の圧力センサは上記したものに限定されない。例えば、本開示の圧力センサは、異なる製造方法により製造されもよい。以下、他の実施形態について説明するが、実施形態１に係る圧力センサ１との相違点に絞って説明する。

【0031】

（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る圧力センサの製造工程の一部を示す図である。図７に示すように、実施形態２に係る圧力センサ１Ａは、実施形態１に係る圧力センサ１と製造方法が異なる。詳細に説明すると、実施形態２に係る圧力センサ１Ａは、最初に、接合部材２の第１面２ａに４つのアレイ基板３０を接着し、アレイ層３を製造する。次に、アレイ層３の検出領域ＡＡ１（図２参照）に、両面接着シートにより導電層４を接着する。次に、アレイ層３の非検出領域ＧＧ１（図２参照）に、樹脂を塗布し硬化させて封止部５を形成する。次に、導電層４と封止部５に対し、対向電極６が印刷された保護層７を貼り合わせる。これにより、保護層７と封止部５とが接着し、対向電極６と導電層４とが導通可能に接着する。このような圧力センサ１Ａであっても、実施形態１に係る圧力センサ１と同等の効果を奏する。

【0032】

（実施形態３）
図８は、実施形態３に係る圧力センサの製造工程の一部を示す図である。図８に示すように、実施形態３の圧力センサ１Ｂは、導電層４が複数の小片導電層４０から構成される点で実施形態１に係る圧力センサ１と相違する。つまり、実施形態３の導電層４は、同一平面上（アレイ層３の第１面３ａ上）に配置され、端部が隣接するように並べられた複数の小片導電層４０を備える。そして、封止部５は、複数の小片導電層４０から成る導電層４の外周側を囲っている。つまり、導電層４の外周を除き、隣接する小片導電層４０の繋ぎ目には、封止部５がない。なお、小片導電層４０を用いる場合、アレイ基板３０のそれぞれに小片導電層４０を接着させて導電層４を製造する。そして、その後、対向電極６が印刷された保護層７を貼り合わせてもよい。若しくは、特に図示しないが、保護層７に印刷された対向電極６に小片導電層４０を接着してから、アレイ層３と接着させてもよい。

【0033】

（実施形態４）
図９は、実施形態４に係る圧力センサの製造工程の一部を示す図である。実施形態４に係る圧力センサ１Ｃは、封止部５の樹脂が硬化する前に、樹脂を保護層７に接触させる点で実施形態１に係る圧力センサと相違する。具体的に、接合部材２に接着されたアレイ層３の非検出領域ＧＧ１（図２参照）に、樹脂を塗布する。そして、樹脂が硬化する前に、導電層４及び保護層７をアレイ層３及び樹脂に重ね合わせ、樹脂を保護層７の縁部に接触させる。なお、アレイ層３の検出領域ＡＡ１と導電層４は図示しない両面テープにより接着させる。次に、樹脂を硬化させる。これによれば、封止部５は、アレイ層３の非検出領域ＧＧ１と保護層７の両方に固着し、封止性が高い。なお、封止部５を構成する樹脂は、保護層７の縁部のように、最初に塗布し、硬化する前にアレイ層３に接触するようにしてもよい。

【0034】

上記した実施形態１から実施形態４に係る圧力センサ１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃの封止部５は、アレイ層３と保護層７との間に挟まれるように配置されているが、本開示の圧力センサはこれに限定されない。以下、詳細に説明する。

【0035】

（実施形態５）
図１０は、実施形態５に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。実施形態５の圧力センサ１Ｄに関し、図１０に示すように、アレイ層３と導電層４と保護層７とが積層方向から視て同一形状となっている。よって、圧力センサ１Ｄは、アレイ層３の側面と、導電層４の側面と、保護層７の側面と、が連続して成る外周面１１を有する。また、実施形態５の接合部材２Ｄは、積層方向から視て、外周面１１（アレイ層３と導電層４と保護層７）よりも外側に突出している。封止部５Ｄは、樹脂を硬化して成る。封止部５Ｄは、外周面１１と、接合部材２Ｄの端部１０と、に跨って固着している。これによれば、外周面１１を封止部５Ｄが覆っているため、圧力センサ１Ｄの側方からアレイ層３と導電層４と間や導電層４と対向電極６との間に、液体が進入することを防止できる。

【0036】

（実施形態６）
図１１は、実施形態６に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。図１１に示すように、実施形態６に係る圧力センサ１Ｅの封止部５Ｅは、接合部材２Ｄの端部１０と、外周面１１と、保護層７の第１面７ａの端と、に跨って固着している。これによれば、封止部５Ｅは、実施形態５の封止部５Ｄよりも固着面積が大きくなり、剥がれ難い。

【0037】

（実施形態７）
図１２は、実施形態７に圧力センサの断面構造を示す断面図である。実施形態７に係る圧力センサ１Ｆに関し、図１２に示すように、接合部材２とアレイ層３と導電層４とが積層方向から視て同一形状となっている。圧力センサ１Ｆは、接合部材２の側面と、アレイ層３の側面と、導電層４の側面と、が連続して成る外周面１４を有する。保護層７Ｆは、積層方向から視て、外周面１４（接合部材２とアレイ層３と導電層４）よりも外側に突出している。封止部５Ｆは、外周面１４と、保護層７の端部１３と、に跨って固着している。よって、外周面１４を封止部５Ｆが覆っているため、圧力センサ１Ｆの側方からアレイ層３と導電層４と間や導電層４と対向電極６との間に、液体が進入し難い。

【0038】

（実施形態８）
図１３は、実施形態８に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。実施形態８に係る圧力センサ１Ｇに関し、図１３に示すように、接合部材２とアレイ層３と導電層４と保護層７とが積層方向から視て同一形状となっている。圧力センサ１Ｇは、接合部材２の側面と、アレイ層３の側面と、導電層４の側面と、保護層７の側面と、が連続する外周面１５を有する。

【0039】

封止部５Ｇは、外周面１５に塗布されて硬化している。これによれば、外周面１５を封止部５Ｇが覆っているため、圧力センサ１Ｇの側方から、アレイ層３と導電層４と間や導電層４と対向電極６との間に、液体が進入することを防止できる。

【0040】

上記した封止部は、樹脂を硬化させて成るが、本開示の圧力センサの封止部は、液体の進入を抑制できれば、これに限定さない。次に、シール部材を用いた例を説明する。

【0041】

（実施形態９）
図１４は、実施形態９に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。図１４に示すように、実施形態９に係る圧力センサ１Ｈにおいて、接合部材２とアレイ層３と導電層４と保護層７とが積層方向から視て同一形状となっている。圧力センサ１Ｇは、接合部材２の側面と、アレイ層３の側面と、導電層４の側面と、保護層７の側面とが連続する外周面１６を有している。封止部５Ｈは、フィルム状のシール部材あり、片面にのみ接着層を有している。封止部５Ｈは、外周面１６と、保護層７の第１面７ａの端部と、接合部材２の第２面２ｂの端部と、に跨って接着している。これによれば、圧力センサ１Ｈの側方から、アレイ層３と導電層４と間や導電層４と対向電極６との間に、液体が進入することを防止できる。

【0042】

（実施形態１０）
図１５は、実施形態１０に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。実施形態１０に係る圧力センサ１Ｉは、封止部５Ｈに代えて封止部５Ｉを用いている点で、実施形態９に係る圧力センサ１Ｈと異なる。封止部５Ｉは、第１シール部材１８と、第１シール部材１８の第２方向Ｘ２に配置される第２シール部材１９と、を備える。外周面１７のうち積層方向の中央部から第１方向Ｘ１を第１シール部材１８が被覆し、第２方向Ｘ２を第２シール部材１９が被覆している。また、第１シール部材１８は、保護層の第１面７ａの端部に接着している。第２シール部材１９は、接合部材２の第２面２ｂの端部に接着している。また、第１シール部材１８の第２方向Ｘ２の端部と、第２シール部材１９の第１方向Ｘ１の端部とが接着している。このような圧力センサ１Ｉであっても、側方からアレイ層３と導電層４と間や導電層４と対向電極６との間に、液体が進入することを防止できる。

【0043】

実施形態１から実施形態１０において、導電層４は、押圧による厚みの変化により抵抗値が変化する抵抗変化型のものを挙げて説明したが、本開示の圧力センサの導電層は、積層方向（厚み方向）の厚みの変化により、アレイ電極と対向電極との間に溜まる静電容量が変化する容量変化型のものであってもよい。このような容量変化型の導電層４は、弾性変形が可能であり絶縁性を有するゴム又は高分子化合物により製造される。また、容量変化型の導電層を用いる場合、導電層とアレイ電極との間に介在したり、導電層と対向電極との間に介在したりする両面テープや接着層は、導電性を有していなくてもよい。次に、容量変化型の導電層を用い、アレイ電極３１に液体や異物が付着し難い圧力センサについて説明する。

【0044】

（実施形態１１）
図１６は、実施形態１１に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。図１６に示すように、実施形態１１に係る圧力センサ１Ｊは、アレイ層３の第１面３ａに第１封止膜２０が設けられている点で、実施形態１に係る圧力センサ１と相違する。第１封止膜２０は、アレイ基板３０の第１面に形成された４つの小片保護膜２１を組み合わせて成る。第１封止膜２０（小片保護膜２１）は、絶縁材料である、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ポリミド、アクリルなどが挙げられる。本実施形態において、小片保護膜２１は、物理蒸着（ＰＶＤ）法や化学蒸着（ＣＶＤ）法等によりアレイ基板３０と一体に製造される。なお、導電層４は、両面テープや樹脂により第１封止膜２０に接着される。

【0045】

この実施形態１１に係る圧力センサ１Ｊによれば、各アレイ電極３１は第１封止膜２０に被覆される。よって、液体や異物がアレイ電極３１に付着することが防止できる。よって、第１封止膜２０の厚みを薄く形成することができ、圧力センサ１Ｊの小型化を図れる。また、クロストークやアレイ電極３１の腐食を防止することができる。

【0046】

（実施形態１２）
図１７は、実施形態１２に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。図１７に示すように、実施形態１２に係る圧力センサ１Ｋは、対向電極６の第２方向Ｘ２に第２封止膜２２が設けられている点で、実施形態１１に係る圧力センサ１Ｊと相違する。第２封止膜２２は、対向電極６の端部６ａよりも外側に延びている。第２封止膜２２は、対向電極６と、保護層７の第２面７ｂの端部を覆っている。これによれば、対向電極６の腐食を防止できる。なお、第２封止膜２２は、保護層７の第２面７ｂに、対向電極６を印刷した後、重ねて印刷することで製造される。

【0047】

（実施形態１３）
図１８は、実施形態１３に係る圧力センサの断面構造を示す断面図である。図１８に示すように、実施形態１３に係る圧力センサ１Ｌは、対向電極６の第１方向Ｘ１に第３封止膜２３が設けられている点で、実施形態１２に係る圧力センサ１Ｋと相違する。第３封止膜２３は、保護層７の第２面７ｂの全面に形成されている。そして、第３封止膜２３と第２封止膜２２とで、対向電極６を挟んでいる。また、第３封止膜２３と第２封止膜２２との外周部は、互いに接触しており、対向電極６の端部６ａが露出していない。これによれば、対向電極６はさらに腐食し難くなる。なお、保護層７の第２面７ｂに、最初に、第３封止膜２３を印刷し、次に、対向電極６、第２封止膜２２の順で印刷することで製造される。

【0048】

以上、各実施形態について説明したが、接合部材２は、実施形態で説明したフィルム状又はシート状のものに限定されない。例えば、第２方向Ｘ２からアレイ基板３０同士の繋ぎ目に塗布し、硬化した樹脂部であってもよい。このような樹脂部によれば、各アレイ基板３０を接合でき、かつアレイ基板３０の間に液体が進入することを防止できる。

【符号の説明】

【0049】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ、１Ｋ、１Ｌ 圧力センサ
２ 接合部材
３ アレイ層
３ａ 第１面
３ｂ 第２面
４ 導電層
５、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ 封止部
６ 対向電極
７ 保護層
７ａ 第１面
７ｂ 第２面
１１、１４、１５ 外周面
１８ 第１シール部材
１９ 第２シール部材
２０ 第１封止膜
２１ 小片保護膜
２２ 第２封止膜
２３ 第３封止膜
３０ アレイ基板
３１ アレイ電極
４０ 小片導電層
Ａ１、ＡＡ１ 検出領域
Ｇ１、ＧＧ１ 非検出領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】