(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加えられる圧力に応じた検出信号を生成する圧力センサであって、
基材と、
前記基材上に形成された複数のセンサ回路と、
を備え、
前記センサ回路は、
第１電極と、
前記第１電極を覆うように設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた弾性を有する感圧体と、
前記感圧体上に設けられた第２電極と、
を有し、
前記感圧体は、前記感圧体に加えられる圧力に応じて前記感圧体の電気抵抗または静電容量が変化するように構成されており、
前記絶縁層の一部には、開口部が形成されており、
前記第１電極と前記感圧体とは、前記開口部を間に挟んで対向している
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記センサ回路は、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を含むトランジスタを更に有し、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の一方は、前記第１電極に電気的に接続されており、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の他方は、前記感圧体の電気抵抗または静電容量に関する情報を含む検出信号を伝達するビットラインに電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記ゲート電極は、前記基材上に設けられており、
前記ゲート電極を覆うように前記基材上にゲート絶縁膜が設けられており、
前記ソース電極および前記ドレイン電極は、互いに一定の間隔を空けて対向するように前記ゲート絶縁膜上に設けられており、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の両方に接するように前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に半導体層が設けられており、
前記第１電極は、前記ソース電極および前記ドレイン電極の一方に接するように前記ゲート絶縁膜上に設けられており、
前記絶縁層は、前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記半導体層および前記第１電極を覆うように設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記ソース電極および前記ドレイン電極は、互いに一定の間隔を空けて対向するように前記基材上に設けられており、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の両方に接するように前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に半導体層が設けられており、
前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記半導体層を覆うように前記基材上にゲート絶縁膜が設けられており、
前記ゲート電極と前記第１電極とは、前記ゲート絶縁膜上に設けられており、
前記絶縁層は、前記ゲート電極および前記第１電極を覆うように設けられており、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の一方と前記第１電極とは、前記ゲート絶縁膜の一部に形成された貫通孔を介して電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記ビットラインは、少なくとも２つの前記センサ回路において、前記ソース電極および前記ドレイン電極の他方に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材上に形成された複数のセンサ回路を含む圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ装置やセンサ装置などの様々な分野において、半導体層を含むトランジスタを有するトランジスタ回路が広く利用されている。例えばトランジスタ回路は、有機ＥＬディスプレイ装置の発光素子を駆動するための駆動回路としてや、圧力センサ装置におけるセンサ信号を検出するためのセンサ回路として利用されている（例えば特許文献１〜５参照）。トランジスタ回路は一般に、基材と、基材上に形成された複数のトランジスタ回路と、を備えるトランジスタ基板の形態で提供される。
【０００３】
従来、トランジスタに用いられる半導体材料としては、シリコン、ガリウム砒素やインジウムガリウム砒素などの無機半導体材料が用いられてきた。一方、近年は、有機半導体材料を用いたトランジスタに関する研究も盛んにおこなわれている。有機半導体材料は一般に、無機半導体材料に比べて低い温度で基板上に形成され得る。このため、基板として、フレキシブルなプラスチック基板などを利用することができる。このことにより、機械的衝撃に対する安定性を有し、かつ軽量な半導体素子を提供することが可能となる。また、印刷法等の塗布プロセスを用いて有機半導体材料を基板上に形成することができるので、無機半導体材料が用いられる場合に比べて、多数の有機トランジスタを基板上に効率的に形成することが可能となる。このため、半導体素子の製造コストを低くすることができる可能性がある。これらのことから、有機半導体材料は、有機ＥＬや電子ペーパーなどの駆動回路、または電子タグなどに応用されることが期待されている。
【０００４】
例えば特許文献３，４には、有機半導体材料を用いた有機トランジスタを基板上にマトリクス状に多数配置することにより、圧力センサを構成することが提案されている。この場合、各有機トランジスタのソース電極およびドレイン電極の一方は、加えられる圧力に応じて電気抵抗や容量が変化する感圧体に電気的に接続される。また、各有機トランジスタのソース電極およびドレイン電極の他方は、感圧体の電気抵抗や静電容量に関する情報を含む検出信号を外部へ取り出すためのビットラインに接続される。このように構成された圧力センサによれば、ビットラインを介して取り出される、各有機トランジスタからの検出信号の変化を読み取ることにより、圧力センサに加えられている圧力の分布などを算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−２１１９８６号公報
【特許文献２】特開２０１３−０６８５６３号公報
【特許文献３】特開２０１３−０６８５６２号公報
【特許文献４】特開２０１２−０５３０５０号公報
【特許文献５】特開２００５−１５０１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、感圧体とトランジスタとを組み合わせた圧力センサでは、図６の実線Ｌ１に示すように、測定対象とする圧力範囲より大きい圧力範囲では、電流が必要以上に流れないことが望ましい。しかしながら、本件発明者が従来の圧力センサを用いて実際に検証したところ、図６の実線Ｌ２に示すように、測定対象とする圧力範囲より大きい圧力範囲では、圧力の増加に伴って、むしろ指数関数的に電流が増加していくことが知見された。
【０００７】
測定対象とする圧力範囲より大きい圧力範囲で大きな電流が流れると、以下のような問題が発生する。すなわち、（１）トランジスタおよび感圧体の電流ストレスが増加する。（２）消費電力が増加する。（３）駆動回路に過剰な負荷がかかる。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、測定対象とする圧力範囲より大きい圧力範囲において必要以上の電流が流れることを抑制できる圧力センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による圧力センサは、
加えられる圧力に応じた検出信号を生成する圧力センサであって、
基材と、
前記基材上に形成された複数のセンサ回路と、
を備え、
前記センサ回路は、
第１電極と、
前記第１電極を覆うように設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた弾性を有する感圧体と、
前記感圧体上に設けられた第２電極と、
を有し、
前記感圧体は、前記感圧体に加えられる圧力に応じて前記感圧体の電気抵抗または静電容量が変化するように構成されており、
前記絶縁層の一部には、開口部が形成されており、
前記第１電極と前記感圧体とは、前記開口部を間に挟んで対向している。
本発明による圧力センサにおいて、前記センサ回路は、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を含むトランジスタを更に有し、前記ソース電極および前記ドレイン電極の一方は、前記第１電極に電気的に接続されており、前記ソース電極および前記ドレイン電極の他方は、前記感圧体の電気抵抗または静電容量に関する情報を含む検出信号を伝達するビットラインに電気的に接続されていてもよい。
本発明による圧力センサにおいて、
前記ゲート電極は、前記基材上に設けられており、
前記ゲート電極を覆うように前記基材上にゲート絶縁膜が設けられており、
前記ソース電極および前記ドレイン電極は、互いに一定の間隔を空けて対向するように前記ゲート絶縁膜上に設けられており、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の両方に接するように前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に半導体層が設けられており、
前記第１電極は、前記ソース電極および前記ドレイン電極の一方に接するように前記ゲート絶縁膜上に設けられており、
前記絶縁層は、前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記半導体層および前記第１電極を覆うように設けられていてもよい。
本発明による圧力センサにおいて、
前記ソース電極および前記ドレイン電極は、互いに一定の間隔を空けて対向するように前記基材上に設けられており、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の両方に接するように前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に半導体層が設けられており、
前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記半導体層を覆うように前記基材上にゲート絶縁膜が設けられており、
前記ゲート電極と前記第１電極とは、前記ゲート絶縁膜上に設けられており、
前記絶縁層は、前記ゲート電極および前記第１電極を覆うように設けられており、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の一方と前記第１電極とは、前記ゲート絶縁膜の一部に形成された貫通孔を介して電気的に接続されていてもよい。
本発明よる圧力センサにおいて、前記ビットラインは、少なくとも２つの前記センサ回路において、前記ソース電極および前記ドレイン電極の他方に電気的に接続されていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測定対象とする圧力範囲より大きい圧力範囲において必要以上の電流が流れることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態による圧力センサを示す平面図である。
【図２】図２は、図１の圧力センサにおけるセンサ回路の層構成の一例を示す縦断面図である。
【図３】図３は、図２のセンサ回路の回路構成を説明するための図である。
【図４】図４は、図２に対応する図面であって、センサ回路の層構成の別例を示す縦断面図である。
【図５】図５は、本実施の形態による圧力センサにおいて加えられる圧力と電流との相関関係を示すグラフである。
【図６】図６は、従来の圧力センサにおいて加えられる圧力と電流との相関関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また本明細書において、「基板」や「フィルム」の用語は、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」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。さらに、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、「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。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態による圧力センサを示す平面図である。
【００１４】
図１に示すように、圧力センサ２０は、基材２１と、基材２１上に形成された複数のセンサ回路３０と、を備えている。
【００１５】
図示された例では、基材２１は、第１方向Ｄ１に沿って延びる一対の第１辺２２ａと、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に沿って延びる一対の第２辺２２ｂと、を含む矩形状の外形を有している。複数のセンサ回路３０は、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に沿ってマトリクス状に配置されている。また、基材２１上には、センサ回路３０に電気的に接続された複数の端子部２４が、基材２１の外縁２２に沿って並んで配置されている。
【００１６】
基材２１を構成する材料は、センサ回路３０や端子部２４を適切に支持することができる限りにおいて、特に限られることはない。例えば、基材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ド基板であってもよい。
【００１７】
図１において、符号Ｗ１〜Ｗｍが付された点線は、センサ回路３０の後述するトランジスタ４５を順にオン状態にするための制御信号を伝達するために設けられたワードラインを表している。ワードラインＷ１〜Ｗｍはそれぞれ、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数のセンサ回路３０の後述するゲート電極３１に電気的に接続されている。例えば図１の紙面において最も下側に位置づけられた第１ワードラインＷ１は、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数のセンサ回路３０のゲート電極３１に電気的に接続されている。このため、センサ回路３０に含まれるトランジスタ４５がＰ型である場合、トランジスタ４５のソース電極３３に対するゲート電極３１の電圧が負になるように第１ワードラインＷ１に電圧を印加することにより、第１ワードラインＷ１に接続された複数のトランジスタ４５を同時にオン状態にすることができる。
【００１８】
図１において、符号Ｂ１〜Ｂｎが付された点線は、各センサ回路３０に含まれる感圧体３８の電気抵抗や静電容量に関する情報を含む検出信号を伝達するために設けられたビットラインを表している。ビットラインＢ１〜Ｂｎはそれぞれ、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ複数のセンサ回路３０の後述するソース電極３３に電気的に接続されている。例えば図１の紙面において最も左側に位置づけられた第１ビットラインＢ１は、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ複数のセンサ回路３０のソース電極３３に電気的に接続されている。この場合、第１ビットラインＢ１には、第１ビットラインＢ１に接続された複数のセンサ回路３０のトランジスタ４５のうち、ワードラインＷ１〜Ｗｍからの制御信号によってオン状態になっている１つのトランジスタ４５から取り出された検出信号が伝達される。
【００１９】
図１に示す圧力センサ２０によれば、ワードラインＷ１〜ＷｍやビットラインＢ１〜Ｂｎの本数がセンサ回路３０の数よりも少ない場合であっても、ワードラインＷ１〜ＷｍとビットラインＢ１〜Ｂｎとをマトリクス状に配置することにより、任意のセンサ回路３０からの検出信号を取り出すことができる。このため、基材２１に設けられる配線の本数を削減することができる。
【００２０】
図１に示すように、ビットラインＢ１〜ＢｎおよびワードラインＷ１〜Ｗｍはそれぞれ、対応する端子部２４に接続されている。なお図示はしないが、複数の圧力センサ２０が組み合わされることによって、大面積の圧力センサ装置が構成されていてもよい。この場合、端子部２４は、隣接する１組の圧力センサ２０の間で、対応するワードラインＷ１〜Ｗｍや対応するビットラインＢ１〜Ｂｎを互いに電気的に接続させるために用いられてもよい。
【００２１】
図２は、センサ回路３０の層構成の一例を示す縦断面図である。図３は、このセンサ回路３０の回路構成を説明するための図である。
【００２２】
図２および図３に示すように、センサ回路３０は、第１電極３７と、第１電極３７を覆うように設けられた絶縁層３６と、絶縁層３６上に設けられた弾性を有する感圧体３８と、感圧体３８上に設けられた第２電極３９と、を有している。図３に示す例では、第２電極３９が接地電位に接続されているが、第２電極３９の電位が安定なものである限り、第２電極３９の電位の具体的な値が特に限られることはない。例えば、第２電極３９は電源電位に接続されていてもよい。
【００２３】
本実施の形態のセンサ回路３０には、ゲート電極３１、ソース電極３３およびドレイン電極３４を含むトランジスタ４５が更に設けられている。ソース電極３３および前記ドレイン電極３４の一方、ここではドレイン電極３４は、第１電極３７に電気的に接続されている。ソース電極３３およびドレイン電極３４の他方、ここではソース電極３３は、感圧体３８の電気抵抗または静電容量に関する情報を含む検出信号を伝達するビットラインＢ１〜Ｂｎのいずれか、図３に示す例では第１ビットラインＢ１に電気的に接続されている。ゲート電極３１は、トランジスタ４５を順にオン状態にするための制御信号を伝達するワードラインＷ１〜Ｗｍのいずれか、図３に示す例では第１ワードラインＷ１に電気的に接続されている。
【００２４】
センサ回路３０の層構成について詳しく説明する。図２に示すように、ゲート電極３１は、基材２１の第１面２１ａ上に設けられており、ゲート電極３１を覆うように基材２１上にゲート絶縁膜３２が設けられている。また、ソース電極３３およびドレイン電極３４は、互いに一定の間隔を空けて対向するようにゲート絶縁膜３２上に設けられており、ソース電極３３およびドレイン電極３４の両方に接するようにソース電極３３とドレイン電極３４との間に半導体層３５が設けられている。さらに、第１電極３７は、ソース電極３３およびドレイン電極３４の一方、ここではドレイン電極３４に接するようにゲート絶縁膜３２上に設けられている。第１電極３７とドレイン電極３４とは一つの電極の異なる部分であってもよい。絶縁層３６は、ソース電極３３、ドレイン電極３４、半導体層３５および第１電極３７を覆うように設けられている。
【００２５】
そして、絶縁層３６上に感圧体３８が設けられており、感圧体３８上に第２電極３９が設けられている。感圧体３８および第２電極３９は、複数のセンサ回路３０に跨がって連続的に設けられていてもよい。すなわち、感圧体３８および第２電極３９は、各センサ回路３０において共通に使用されるものであってもよい。また、第２電極３９上には、絶縁性を有するオーバーコート層２６が設けられていてもよい。
【００２６】
ゲート電極３１、ゲート絶縁膜３２、ソース電極３３、ドレイン電極３４、絶縁層３６、第１電極３７および第２電極３９を構成する材料としては、トランジスタにおいて用いられる公知の材料が用いられ得る。例えば、上述の特許文献３において開示されている材料を用いることができる。
【００２７】
半導体層３５を構成する材料としては、無機半導体材料または有機半導体材料のいずれが用いられてもよいが、好ましくは有機半導体材料が用いられる。有機半導体材料としては、ペンタセン等の低分子系有機半導体材料や、ポロピロール類等の高分子有機半導体材料が用いられ得る。より具体的には、特開２０１３−２１１９０号公報において開示されている低分子系有機半導体材料や高分子有機半導体材料を用いることができる。ここで「低分子有機半導体材料」とは、例えば、分子量が１００００未満の有機半導体材料を意味している。
【００２８】
感圧体３８は、感圧体３８に加えられる圧力に応じて、圧力が加えられた方向、ここでは厚み方向における感圧体３８の電気抵抗が変化するように構成されている。すなわち本実施の形態において、感圧体３８は、いわゆる感圧導電体として構成されている。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複数の導電性を有する粒子と、を含んでいる。
【００２９】
本実施の形態では、図２に示すように、絶縁層３６の一部には、開口部３６ａが形成されている。第１電極３７と感圧体３８とは、開口部３６ａを間に挟んで対向しており、センサ回路３０に圧力が加えられていない状態において、第１電極３７と感圧体３８とは非接触であることが保証されている。なお、開口部３６ａの断面形状は特に限定されず、円形状や楕円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。開口部３６ａの大きさは、例えば５０μｍ□〜４００μｍ□である。絶縁層３６の膜厚は、例えば５μｍである。
【００３０】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００３１】
まず、センサ回路３０に圧力が加えられていない状態では、第１電極３７と感圧体３８との間に絶縁層３６および開口部３６ａ内の中空空間が介在されることにより、第１電極３７と感圧体３８とは非接触であることが保証される。これにより、センサ回路３０に圧力が加えられていない状態において、ノイズの発生が抑制され得る。
【００３２】
次に、センサ回路３０に圧力が加えられると、圧力を加えられた部分において、感圧体３８が厚み方向に押圧され、感圧体３８の一部が絶縁層３６に形成された開口部３６ａ内に押し入れられ、第１電極３７に接触する。また、感圧体３８は、第２電極３９と第１電極３７との間で前記所定の圧力により押し挟まれることで、厚み方向において圧縮される。この結果、厚み方向において感圧体３８内の粒子が互いに接触し、厚み方向における感圧体３８の電気抵抗値が低くなる。これにより、圧力が加えられた感圧体３８を含むセンサ回路３０においては、ソース電極３３およびドレイン電極３４間に流れる電流が増加する。従って、各センサ回路３０に流れる電流値を検出することにより、圧力センサ２０に加えられている圧力の分布を算出することができる。
【００３３】
ところで、発明が解決使用とする課題の欄でも言及したように、感圧体とトランジスタとを組み合わせた圧力センサでは、図６の実線Ｌ１に示すように、測定対象とする圧力範囲より大きい圧力範囲では、電流が必要以上に流れないことが望ましい。しかしながら、本件発明者が従来の圧力センサを用いて実際に検証したところ、図６の実線Ｌ２に示すように、測定対象とする圧力範囲より大きい圧力範囲では、圧力の増加に伴って、むしろ指数関数的に電流が増加していくことが知見された。これは、以下の理由によるものと推定される。すなわち、本実施の形態のような開口部３６ａが存在せずに、ドレイン電極部と感圧体とが直接接触している場合、高圧力領域では感圧体が大きく変形されることで、感圧体のうちドレイン電極部により規定される領域の外側の領域にも電流パスが形成され、当該外側の領域の電流パスを通ってドレイン電極部に回り込む電流が発生する。その結果、電流が過剰に流れることになる。
【００３４】
一方、本件発明者が本実施の形態による圧力センサを用いて実際に検証したところ、測定対象とする圧力範囲より大きい圧力範囲では、圧力が増加しても電流は大きく変化しないことが確認された。これは、以下の理由によるものと推定される。すなわち、ドレイン電極３４に接続された第１電極３７と感圧体３８との間に開口部３６ａが存在する場合、開口部３６ａ内に押し入れられる感圧体３８に一定以上の圧力が印加されることが抑制される。その結果、圧力が増加しても電流は大きく変化しないことになる。
【００３５】
以上のように本実施の形態によれば、測定対象とする圧力範囲より大きい圧力範囲では、圧力が増加しても電流は大きく変化せず、すなわち、測定対象とする圧力範囲より大きい圧力範囲において必要以上の電流が流れることを抑制できる。これにより、トランジスタおよび感圧体の電流ストレスを低減できるとともに、消費電力を低減できる。また、駆動回路に過剰な負荷がかかることを防止できる。
【００３６】
また、本実施の形態によれば、第１電極３７と感圧体３８との間に絶縁層３６が介在され、第１電極３７と感圧体３８とは絶縁層３６に形成された開口部３６ａを間に挟んで対向しているため、センサ回路３０に圧力が加えられていない状態では、第１電極３７と感圧体３８とが非接触であることが保証される。これにより、センサ回路３０に圧力が加えられていない状態において、ノイズの発生が抑制され得る。
【００３７】
なお、上述した本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、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、上述した本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。
【００３８】
図４は、図２に対応する図面であって、センサ回路３０’の層構成の別例を示す縦断面図である。
【００３９】
図４に示すセンサ回路３０’では、トランジスタ４５のソース電極３３およびドレイン電極３４が、互いに一定の間隔を空けて対向するように基材２１の第１面２１ａ上に設けられている。半導体層３５は、ソース電極３３およびドレイン電極３４の両方に接するように、ソース電極３３とドレイン電極３４との間に設けられている。
【００４０】
ゲート絶縁膜３２は、ソース電極３３、ドレイン電極３４および半導体層３５を覆うように基材２１の第１面２１ａ上に設けられている。
【００４１】
トランジスタ４５のゲート電極３１と第１電極３７とは、それぞれ、ゲート絶縁膜３２上に設けられており、ゲート電極３１および第１電極３７を覆うようにゲート絶縁膜３２上に絶縁層３６が設けられている。
【００４２】
また、ソース電極３３およびドレイン電極３４の一方、ここではドレイン電極３４と第１電極３７とは、ゲート絶縁膜３２の一部に形成された貫通孔３２ａを介して電気的に接続されている。なお、第１電極３７は、貫通孔３２ａ内の全域に充填されていてもよく、もしくは貫通孔３２ａの壁面上にのみ設けられていてもよい。
【００４３】
そして、絶縁層３６上に感圧体３８が設けられており、感圧体３８上に第２電極３９が設けられている。感圧体３８および第２電極３９は、複数のセンサ回路３０’に跨がって連続的に設けられていてもよい。すなわち、感圧体３８および第２電極３９は、各センサ回路３０’において共通に使用されるものであってもよい。また、第２電極３９上には、絶縁性を有するオーバーコート層２６が設けられていてもよい。
【００４４】
本実施の形態では、図４に示すように、絶縁層３６の一部には、開口部３６ａが形成されている。第１電極３７と感圧体３８とは、開口部３６ａを間に挟んで対向しており、センサ回路３０’に圧力が加えられていない状態において、第１電極３７と感圧体３８とが非接触であることが保証されている。
【００４５】
このような層構成からなるセンサ回路３０’の回路構成は、上述の実施の形態におけるセンサ回路３０の回路構成（図３参照）と同様である。したがって、図４に示すセンサ回路３０’を含む圧力センサによっても、上述の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００４６】
なお、上述の実施の形態では、ソース電極３３が、検出信号を伝達するビットラインＢ１〜Ｂｎのいずれかに電気的に接続され、ドレイン電極３４が、第１電極３７に電気的に接続される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、ドレイン電極３４が、検出信号を伝達するビットラインＢ１〜Ｂｎのいずれかに電気的に接続され、ソース電極３３が、第１電極３７に電気的に接続されていてもよい。
【００４７】
また、上述の実施の形態では、感圧体３８が、感圧体３８に加えられる圧力に応じて感圧体３８の電気抵抗が変化するように構成されたもの、いわゆる感圧導電体である例を示した。しかしながら、感圧体に加えられる圧力に応じた情報を取り出すことができる限りにおいて、感圧体３８の具体的な構成が特に限られることはない。例えば感圧体３８は、感圧体３８に加えられる圧力に応じて静電容量が変化するように構成されたものであってもよい。
【００４８】
また、感圧体３８と絶縁層３６との間には粘着層が介在されていてもよい。あるいは、絶縁層３６自身が感圧体３８に対して粘着性を有していてもよい。これらの場合、感圧体３８が絶縁層３６によりしっかりと保持されることで、センサ回路３０に圧力が加えられていない状態において、感圧体３８が重力や振動により絶縁層３６の開口部３６ａ内に落ち込んでしまうことを抑制できる。
【００４９】
なお、上述した個々の実施の形態により開示する発明が限定されるものではない。各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００５１】
上述した実施の形態による圧力センサ２０を以下の条件で作成した。
開口部３６ａの大きさ：５０μｍ□〜４００μｍ□
絶縁層３６の膜圧：５μｍ
【００５２】
次に、作成した圧力センサ２０に加えられる圧力と電流密度との相関関係を測定した。測定結果を図５に示す。図５において、横軸は圧力を示し、縦軸は電流密度を示している。
【００５３】
図５から以下のことが分かる。すなわち、測定対象とする圧力範囲を１Ｎ／ｃｍ２〜１０Ｎ／ｃｍ２に設定する場合、開口部の大きさが１５０μｍ□以下の圧力センサでは、測定対象とする圧力範囲より大きい圧力範囲、すなわち１０Ｎ／ｃｍ２以上の圧力範囲において電流密度が大きく変化することがなく、すなわち必要以上の電流が流れることが抑制される。したがって、測定対象とする圧力範囲を１Ｎ／ｃｍ２〜１０Ｎ／ｃｍ２に設定する場合、開口部の大きさを１５０μｍ□以下とすることが望ましい。
【００５４】
一方、例えば測定対象とする圧力範囲を１Ｎ／ｃｍ２〜１５Ｎ／ｃｍ２に設定する場合、開口部の大きさを１５０μｍ□〜４００μｍ□とすればよい。
【符号の説明】
【００５５】
２０    圧力センサ
２１    基材
２２    外縁
２２ａ  第１辺
２２ｂ  第２辺
２４    端子部
２６    オーバーコート層
３０    センサ回路
３１    ゲート電極
３２    ゲート絶縁膜
３２    貫通孔
３３    ソース電極
３４    ドレイン電極
３５    半導体層
３６    絶縁層
３６ａ  開口部
３７    第１電極
３８    感圧体
３９    共通電極
４５    トランジスタ
Ｗ１〜Ｗｍ    ワード線
Ｂ１〜Ｂｎ    ビット線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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