專利名稱：電容傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電容傳感器，特別是涉及適合于作為指紋傳感器使用的壓敏型的電容傳感器。
背景技術：
在指紋傳感器等中應用著檢測微細凹凸的面壓分布傳感器。圖17中示出現(xiàn)有例子。如該圖所示，該指紋讀取裝置(指紋傳感器)具有指紋讀取傳感器和驅動電路18、19，所述指紋讀取傳感器具有延設在第一方向上的多列第一電極群12；在該第一電極群12的上面，隔著層間絕緣膜13，在與上述第一方向交叉的第二方向上延設的多列第二電極群14；設置在該第二電極群14的上面的、由介電體構成的表面保護膜15，所述驅動電路18和19在分別依次對上述第一電極12和上述第二電極14的某一方施加預定的電壓的，并且對另一方依次施加電壓，通過測定各電極12、14與接觸到上述表面保護膜15的指紋之間的靜電電容，來測定該第一電極12與上述第二電極14的交點附近的上述靜電電容的變化(參照專利文獻1)。
專利文獻1日本專利特開2001-46359號公報在使用了上述壓敏型的電容傳感器的指紋讀取裝置中，在采取指紋時，當向指紋檢測部按壓手指時，通過手指，從人體向檢測部中混入噪聲(noise)。
即，由上下空出間隔而矩陣(matrix)狀配置的驅動配線(列電極)與檢測配線(行電極)不交叉部分中的檢測配線部分與手指之間形成的寄生電容混入噪聲，從而有由于該噪聲而使檢測精度降低的問題。
在現(xiàn)有的這種壓敏型的電容傳感器中，沒有去除從人體混入的噪聲的結構。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題，其目的在于提供一種能夠容易地去除從人體傳播的噪聲的壓敏型的電容傳感器。
為了達到上述目的，本發(fā)明是具有傳感器部和檢測部的壓敏型的電容傳感器，所述傳感器部設定間隙而相對地設置形成有多條列配線的第一基板和構成了多條行配線的第二基板，成為由上述列配線和行配線構成的矩陣狀，根據(jù)從外部施加的壓力，上述列配線與上述行配線的交叉點的電容進行變化，所述檢測部檢測上述列配線與上述行配線的交叉點的電容變化，基于該檢測結果檢測從外部施加的壓力分布，其特征在于，在形成了上述第二基板的上述行配線的面上配置著噪聲檢測用行配線。
在上述結構的電容傳感器中，設定間隙而相對地設置形成有多條列配線的第一基板和構成了多條行配線的第二基板，由上述列配線和行配線構成為矩陣狀，并且，在形成了上述第二基板的上述行配線的面上配置著噪聲檢測用行配線。
此外，上述電容傳感器具有傳感器部和檢測部，傳感器部根據(jù)從外部施加的壓力，探測上述列配線與上述行配線的交叉點的電容變化，利用檢測部檢測上述列配線與上述行配線的交叉點的電容變化，基于該檢測結果，檢測從外部施加的壓力分布。
從而，根據(jù)本結構，通過將上述噪聲檢測用行配線的面積設定得與一條行配線中的該行配線不與列配線交叉的部分(間隙部分)的配線面積的總和大致相等，在使用上述電容傳感器作為指紋傳感器的情況下，在使檢測對象物即手指與傳感器部接觸時，從手指傳播到上述行配線中的噪聲量和從手指傳播到上述噪聲檢測用行配線中的噪聲量大致相等，使得手指與上述行配線之間的電容值和手指與上述噪聲檢測用行配線之間的電容值大致相等。其結果，通過利用后級的檢測部中的信號處理來取得傳播到各行配線中的噪聲量與傳播到上述噪聲檢測用行配線中的噪聲量的差分，就能夠容易地去除從人體傳播的噪聲。
此外，在上述壓敏型的電容傳感器中，其特征在于，在與上述噪聲檢測用行配線相對的位置上沒有形成上述列配線。
上述結構的電容傳感器中構成為在與上述噪聲檢測用行配線相對的位置上沒有形成上述列配線。
從而，根據(jù)本結構，由于噪聲檢測用行配線與列配線不交叉，因此，信號成分能夠不從列配線混入噪聲檢測用行配線，在使用上述電容傳感器作為指紋傳感器的情況下，能夠通過噪聲檢測用行配線僅檢測通過手指從人體傳播的噪聲。因此，能夠簡化進行后級的信號處理的檢測電路的結構。
此外，在上述壓敏型的電容傳感器中，其特征在于，上述第一基板具有撓性，并且，將該第一基板的一個面作為檢測對象物的接觸面。
上述結構的電容傳感器中構成為上述第一基板具有撓性，將該第一基板的一個面作為檢測對象物的接觸面。
從而，根據(jù)本結構，在使用上述電容傳感器作為指紋傳感器的情況下，上述第一基板根據(jù)檢測對象物即手指的指紋的凹凸進行變形，能夠高精度地檢測其壓力分布。
此外，在上述壓敏型的電容傳感器中，其特征在于，上述噪聲檢測用行配線的面積是從上述行配線的一條的面積減去該行配線的一條中的行配線和列配線重疊部分的面積總和的檢測面積。
上述電容傳感器中設定為上述噪聲檢測用行配線的面積是從上述行配線的一條的面積減去該行配線的一條中的行配線和列配線重疊部分的面積總和的檢測面積。
從而，根據(jù)本結構，在使用上述電容傳感器作為指紋傳感器的情況下，與使手指接觸傳感器部時基于指紋的第一基板(薄膜基板)的凹凸變化無關，手指與上述行配線之間的電容值、和手指與上述噪聲檢測用行配線之間的電容值大致相等，從手指傳播到上述行配線中的噪聲量、與從手指傳播到上述噪聲檢測用行配線中的噪聲量大致相等。其結果，通過利用后級的信號處理來取得傳播到各行配線中的噪聲量與傳播到上述噪聲檢測用行配線中的噪聲量的差分，就能夠容易地去除從人體傳播的噪聲。
此外，在上述壓敏型的電容傳感器中，其特征在于，將上述噪聲檢測用行配線形成為與上述行配線同樣的形狀，在上部設置屏蔽噪聲的屏蔽板(shield板)，該屏蔽板設置在上述第一基板上，并且，具有相當于上述噪聲檢測用行配線的檢測面積的區(qū)域露出的開口部。
在上述結構的電容傳感器中，在第二基板上，將上述噪聲檢測用行配線形成為與上述行配線同樣的形狀，此外，在上述第一基板上，與列配線共同地設置有屏蔽噪聲的屏蔽板，該屏蔽板具有相當于上述噪聲檢測用行配線的檢測面積的區(qū)域露出的開口部。
從而，根據(jù)本結構，由于還能夠使噪聲檢測用行配線的配線寬度限制(設計規(guī)則)與上述行配線(檢測線)或列配線(驅動線)相同，因此，得到成本限制少的效果。
此外，在上述壓敏型的電容傳感器中，其特征在于，在上述行配線與列配線的矩陣中，將上述噪聲檢測用行配線上的屏蔽板形成為與列配線相同節(jié)距(pitch)的梳形，使得行配線不和列配線重疊的部分的形狀相同，相當于噪聲檢測用行配線的檢測面積的區(qū)域露出。
上述結構的電容傳感器中構成為在上述行配線與列配線的矩陣中，將上述噪聲檢測用行配線上的屏蔽板形成為與列配線相同節(jié)距的梳形，使得行配線不和列配線重疊的部分的形狀相同，相當于噪聲檢測用行配線的檢測面積的區(qū)域露出。
從而，根據(jù)本結構，由于噪聲檢測用行配線與各行配線在結構上被形成為非常相似，因此，在使用上述電容傳感器作為指紋傳感器的情況下，由于傳感器部中的手指接觸的部位附近的第一基板(薄膜基板)的凹凸方法與傳感器部中的其他部位中的凹凸方法相等，因此，傳播到行配線(檢測線)中的噪聲量與傳播到噪聲檢測用行配線中的噪聲量更接近，實現(xiàn)了檢測部的信號處理中的噪聲降低效果的提高。再有，也具有不存在用手指按傳感器部時的不適感的效果。
此外，在上述壓敏型的電容傳感器中，其特征在于，上述第一和第二基板由單個的撓性薄膜(film)基板構成，在該撓性薄膜基板上形成有上述列配線和上述行配線，通過在預定位置彎折上述撓性薄膜基板，上述列配線和上述行配線交叉。
上述結構的電容傳感器中形成為上述第一和第二基板由單個的撓性薄膜基板構成，在該撓性薄膜基板上形成有上述列配線和上述行配線，通過在預定位置彎折上述撓性薄膜基板，上述列配線和上述行配線交叉。
從而，根據(jù)本結構，能夠容易地裝配上述電容傳感器，能夠降低制造成本。
發(fā)明效果如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，可以得到能夠容易地去除從人體傳播的噪聲的壓敏型的電容傳感器。


圖1是示出本發(fā)明涉及的壓敏型的電容傳感器的電氣結構的電路圖。
圖2是示出圖1中示出的電容傳感器的剖面結構的圖。
圖3是示出用圖1中示出的電容傳感器采取指紋時的使用狀態(tài)的說明圖。
圖4是示出圖1中示出的電容傳感器的列配線和行配線的配線狀態(tài)、和用手指按傳感器部時的列配線與行配線之間及手指與行配線之間的電容進行變化的狀態(tài)的說明圖。
圖5是示出本發(fā)明的第一實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器的結構的平面圖和剖面圖。
圖6是示出本發(fā)明的第二實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器的結構的平面圖和剖面圖。
圖7是示出本發(fā)明的第三實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器的結構的平面圖和剖面圖。
圖8是示出本發(fā)明的第四實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器的結構的平面圖和剖面圖。
圖9是示出本發(fā)明的第五實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器的結構的平面圖和剖面圖。
圖10是示出本發(fā)明的第五實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器的結構的平面圖。
圖11是圖10中的A部的放大圖。
圖12是圖11中的G-G’切割線的剖面圖。
圖13是示出電流傳輸器電路的基本特性的說明圖。
圖14是示出在信號檢測中使用了電流傳輸器電路的基本檢測電路的結構的電路圖。
圖15是示出作為本發(fā)明的實施方式涉及的電容傳感器的檢測電路使用了電流傳輸器電路來構成的一例的電路圖。
圖16是示出作為本發(fā)明的實施方式涉及的電容傳感器的檢測電路使用了電流傳輸器電路來構成的其他例子的電路圖。
圖17是示出現(xiàn)有的指紋讀取裝置的概略結構的剖面圖和平面圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方式。在本發(fā)明的實施方式中，以將壓敏型的電容傳感器適用于指紋傳感器的情況為例進行說明。參照圖1至圖4說明本發(fā)明涉及的壓敏型的電容傳感器的工作原理。圖1中在概念上示出本發(fā)明涉及的壓敏型的電容傳感器的電氣結構。在該圖中，本發(fā)明涉及的電容傳感器1具有列配線DL1～DLn、行配線SL1～SLn、噪聲檢測用行配線DD、向列配線DL1～DLn供給驅動電壓的驅動電路10、以及從行配線SL1～SLn檢測信號電流的檢測電路11。
此外，電容CX是在列配線與行配線間形成的信號檢測用的電容，電容CS是在行配線中的該行配線與列配線不交叉的間隙部分與采取指紋時的手指之間形成的寄生電容。另外，電容CN是在噪聲檢測用行配線DD與采取指紋時的手指之間形成的寄生電容。
圖2示出了電容傳感器1的剖面結構。在圖2中，將各條列配線DL1～DLn設為列配線22，將行配線SL1～SLn設為行配線32。此外，在圖2中沒有示出噪聲檢測用行配線。
電容傳感器1的結構在于，在薄膜21的一個面上形成了多條列配線22的第一基板(薄膜基板)20、和在臺座31上形成了多條行配線32的第二基板30設定間隔而相對地設置。將列配線22和行配線32配置為矩陣狀，在形成著行配線32的第二基板30中的臺座31上，不與列配線交叉地形成著未圖示的噪聲檢測用行配線。33是絕緣膜。
如圖3所示，當使手指40與位于電容傳感器1上側的第一基板(薄膜狀基板)20的表面接觸時，第一基板20就按照手指40的指紋的凹凸，根據(jù)施加的外力而變形，第一基板20與第二基板30的間隔就變化，該壓力分布表現(xiàn)為上述列配線與上述行配線的交叉點的電容變化，利用檢測電路11進行檢測。
另一方面，通過使手指40與第一基板對接觸，噪聲就從人體混入到電容傳感器1中。圖4(a)示出在矩陣上配置著電容傳感器1中的列配線22和行配線32的狀態(tài)，圖4(b)、(c)示出了圖4(a)中的A-A’切割線的橫截面。
如圖4(b)所示，在使手指40與第一基板20的薄膜21接觸的狀態(tài)下，在列配線22與行配線32之間形成信號檢測用電容CX，并且，在手指40與行配線32中的該行配線32與列配線22不交叉的部分、即間隙部分之間形成寄生電容CS。
接著，如圖4(c)所示，在第一基板20上按壓了手指40的狀態(tài)下，由于第一基板20與第二基板30的間隔變窄，列配線22與行配線32的間隔和手指40與行配線32的距離比沒向第一基板20上按壓手指40時變短，因此，信號檢測用電容和寄生電容變大，成為信號檢測用電容CX’和寄生電容CS’。從而，在第一基板20上按壓了手指40的狀態(tài)下，從人體傳播并混入的噪聲量就變得大于沒向第一基板20上按壓手指40時的噪聲量。
在本發(fā)明涉及的電容傳感器1中，由于在第二基板30的臺座31上，不與列配線交叉地形成著噪聲檢測用行配線DD，因此，利用噪聲檢測用行配線僅探測通過寄生電容CN從人體傳播的噪聲。
從而，例如，將噪聲檢測用行配線的面積設定為從上述行配線的一條的面積減去了該行配線的一條中的行配線和列配線重疊部分的面積總和的檢測面積，使得在噪聲檢測用行配線DD與手指40之間形成的寄生電容CN的總和與在一條行配線與手指40之間形成的寄生電容CS的總和相等，由此通過取得在檢測電路11中從各行配線檢測的輸出與從噪聲檢測用配線輸出的噪聲成分的差分，就能夠去除從人體傳播的噪聲成分。
(第一實施方式)圖5中示出本發(fā)明的第一實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器的結構。再有，本發(fā)明的主旨在于電容傳感器的結構部分，因此，不限于本實施方式，在各實施方式中省略了電氣結構。圖5(a)是從電容傳感器的第一基板(薄膜狀基板)20側看的平面圖，圖5(b)是圖5(a)中的B-B’切割線的剖面圖。在與圖2至圖4中示出的電容傳感器相同的部件上標記相同的參照符號。
本發(fā)明的第一實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器1的結構在于，利用墊片(spacer)45設置間隙，使形成了多條列配線22的第一基板20和構成了多條行配線32的第二基板30對置，將列配線22和行配線32配置成矩陣狀。由該列配線22和行配線32形成為矩陣狀的部分形成為傳感器部。該傳感器部在第一基板20上被由導電膜形成的屏蔽層23包圍著。
在該傳感器部中構成為，列配線與上述行配線的交叉點的電容根據(jù)從外部施加的壓力而變化，利用作為檢測部的檢測電路(未圖示)檢測列配線22與行配線32的交叉點的電容變化，基于該檢測結果，檢測從外部施加的壓力分布。
此外，在形成了第二基板30的行配線32的面上配置著噪聲檢測用行配線50。在上述結構的電容傳感器1中構成為，在與噪聲檢測用行配線50相對的位置上沒有形成列配線22。
從而，由于噪聲檢測用行配線50與列配線22不交叉，因此，信號成分能夠不從列配線22混入噪聲檢測用行配線50，在使用上述電容傳感器作為指紋傳感器的情況下，能夠通過噪聲檢測用行配線50僅檢測通過手指從人體傳播的噪聲。因此，能夠簡化進行后級的信號處理的檢測電路的結構。
在上述結構的電容傳感器1中構成為，上述第一基板20在薄膜21上形成著行配線22，因此具有撓性，將該第一基板20的一個面作為檢測對象物(例如，手指的指紋)的接觸面。24、33是絕緣膜。
從而，在使用上述電容傳感器1作為指紋傳感器的情況下，第一基板20根據(jù)檢測對象物即手指的指紋凹凸而變形，能夠高精度地檢測其壓力分布。
此外，在上述電容傳感器1中，噪聲檢測用行配線50的面積設定為從行配線32的一條的面積減去該行配線32的一條中的行配線和列配線重疊部分的面積總和的檢測面積。
從而，在使用上述電容傳感器1作為指紋傳感器的情況下，與使手指接觸傳感器部時基于指紋的第一基板(薄膜基板)20的凹凸變化無關，手指與行配線32之間的電容值、和手指與上述噪聲檢測用行配線50之間的電容值大致相等，從手指傳播到行配線32中的噪聲量、與從手指傳播到上述噪聲檢測用行配線50中的噪聲量大致相等。
其結果，通過利用未圖示的檢測電路進行的后級的信號處理來取得傳播到各行配線中的噪聲量與傳播到上述噪聲檢測用行配線中的噪聲量的差分，就能夠容易地去除從人體傳播的噪聲。
(第二實施方式)下面，圖6中示出本發(fā)明的第二實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器的結構。
圖6(a)是電容傳感器的傳感器部的平面圖，圖6(b)是圖6(a)中的C-C’切割線的剖面圖。
本發(fā)明的第二實施方式涉及的電容傳感器在結構上與第一實施方式涉及的電容傳感器的不同點在于，在第一基板和第二基板中，分別將列配線和行配線分割為2個區(qū)域來形成，并配置成矩陣狀，在相當于第二基板30中的這2個區(qū)域的邊界部(中央部)的位置上，與列配線不交叉地形成了噪聲檢測用行配線50，其他結構相同，故省略重復的說明。
在圖6中，在與圖5中示出的電容傳感器相同的結構要素上標記相同的參照符號。以下的實施方式中也同樣。在圖6中，第一基板20在圖6(a)上被左右分割為2個區(qū)域，在薄膜21上的各個區(qū)域中形成了列配線22A、22B。
此外，在設置預定間隔而與第一基板20的形成著列配線的一側相對地配置的第二基板30上，與第一基板同樣地左右分割為2個區(qū)域而形成著行配線32A、32B，從而與上述列配線22A、22B構成矩陣狀。
另外，在第二基板上，在上述2個區(qū)域的邊界部形成著噪聲檢測用行配線50。該噪聲檢測用行配線50的面積與第一實施方式同樣地被設定為從行配線32A(或行配線32B)的一條的面積減去了該行配線32A(或行配線32B)的一條中的行配線32A(或行配線32B)和與其交叉的列配線22A(或列配線22B)重疊部分的面積總和的檢測面積。
在本實施方式中也得到與第一實施方式同樣的效果。再有，在本實施方式中，由于將列配線和行配線分割為2個區(qū)域，因此，要設置形成在各區(qū)域中的2個檢測電路或者僅用單個的檢測電路來完成，例如，可以通過使引回配線(引き回し配線)多層化來進行安裝。
(第三實施方式)下面，圖7中示出本發(fā)明的第三實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器的結構。
圖7(a)是電容傳感器的傳感器部的平面圖，圖7(b)是圖7(a)中的D-D’切割線的剖面圖。
本發(fā)明的第三實施方式涉及的電容傳感器在結構上與第二實施方式涉及的電容傳感器的不同點在于，在第一基板20和第二基板30中，分別將列配線和行配線以傾斜方向的區(qū)域作為邊界區(qū)域來分割形成為2個區(qū)域，并配置成矩陣狀，在相當于第二基板30中的這2個區(qū)域的邊界區(qū)域的位置上，與列配線不交叉地形成了噪聲檢測用行配線60，其他結構相同，故省略重復的說明。
在圖7中，以傾斜方向的區(qū)域為邊界區(qū)域，第一基板20將圖7(a)上、傾斜方向的區(qū)域作為邊界區(qū)域來分割為2個區(qū)域，在薄膜21上的各個區(qū)域中，長度臺階地變化地形成著列配線22C、22D。
此外，在與第一基板20的形成著列配線的一側設置預定間隔而相對地配置的第二基板30上，與第一基板20同樣，以傾斜方向的區(qū)域作為邊界區(qū)域來分割為2個區(qū)域、形成著臺階的長度不同的行配線32C、32D，從而與上述列配線22C、22D形成矩陣狀。
另外，在第二基板30上，在上述2個區(qū)域的邊界部臺階狀地形成著噪聲檢測用行配線60。將該噪聲檢測用行配線60的面積與第二實施方式同樣地設定為從行配線32C(或行配線32D)的一條的面積減去了該行配線32C(或行配線32D)的一條中的行配線32C(或行配線32D)和與其交叉的列配線22C(或列配線22D)重疊部分的面積總和的檢測面積。
本實施方式中也得到與第二實施方式同樣的效果。
(第四實施方式)下面，圖8中示出本發(fā)明的第四實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器的結構。
圖8(a)是電容傳感器的傳感器部的平面圖，圖8(b)是圖8(a)中的E-E’切割線的剖面圖。
如圖8所示，本發(fā)明的第四實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器1在結構上與第一實施方式涉及的電容傳感器同樣地，利用墊片45設置間隙，使形成了多條列配線22的第一基板20、和構成了多條行配線32的第二基板30對置，列配線22和行配線32被配置成矩陣狀。該列配線22和行配線32形成為矩陣狀的部分形成為傳感器部。
本發(fā)明的第四實施方式涉及的電容傳感器在結構上與第一實施方式涉及的電容傳感器的不同點在于，在第二基板30上，與行配線32同樣形狀地形成噪聲檢測用行配線70，此外，在第一基板20上，與列配線22共同地設置了屏蔽噪聲的屏蔽板(屏蔽層)80，該屏蔽板80具有相當于噪聲檢測用行配線70的檢測面積的區(qū)域露出的開口部80A，其他結構與第一實施方式相同，故省略重復的說明。
從而，根據(jù)本實施方式涉及的電容傳感器，除了由第一實施方式所得到的效果，還能夠使噪聲檢測用行配線70的配線寬度限制(設計規(guī)則)與上述行配線(檢測線)32或列配線(驅動線)22相同，因此，得到成本限制少的效果。
(第五實施方式)下面，圖9中示出本發(fā)明的第五實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器的結構。
圖9(a)是電容傳感器的傳感器部的平面圖，圖9(b)是圖9(a)中的F-F’切割線的剖面圖。
如圖9所示，本發(fā)明的第五實施方式涉及的電容傳感器1在結構上與第四實施方式涉及的電容傳感器同樣，形成了多條列配線22的第一基板20、和構成了多條行配線32的第二基板30由墊片45設置間隙而對置，列配線22和行配線32被配置成矩陣狀。該列配線22和行配線32形成為矩陣狀的部分形成為傳感器部。
本發(fā)明的第五實施方式涉及的電容傳感器在結構上與第四實施方式涉及的電容傳感器的不同點在于，在上述行配線32和列配線22的矩陣中，將噪聲檢測用行配線90上的屏蔽板(屏蔽層)100形成為與列配線22相同節(jié)距的梳形，使其成為與行配線32不和列配線22重疊的部分的形狀相同，即，通過形成為具有與列配線22相同節(jié)距的梳形的凸部100A，相當于噪聲檢測用行配線90的檢測面積的區(qū)域露出，其他結構與第四實施方式相同，故省略重復的說明。
從而，根據(jù)本實施方式涉及的電容傳感器，由于噪聲檢測用行配線形成為與各行配線在結構上非常相似，因此，在使用上述電容傳感器作為指紋傳感器的情況下，除了由第四實施方式取得的效果，此外，由于傳感器部中的手指接觸的部位附近的第二基板(薄膜基板)的凹凸方法與傳感器部中的其他部位中的凹凸方法相等，因此，傳播到行配線(檢測線)中的噪聲量與傳播到噪聲檢測用行配線中的噪聲量更接近，實現(xiàn)了由檢測部的信號處理所得到的噪聲降低效果的提高。再有，也具有不存在用手指按傳感器部時的不適感的效果。
(第六實施方式)
參照圖10至圖12，對本發(fā)明的第六實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器進行說明。在上述的本發(fā)明的第一～第五實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器中，分立地設置了形成有列電極的第一基板20、和形成有行電極及噪聲檢測用行電極的第二基板30，但在第六實施方式涉及的壓敏型的電容傳感器中，其特征在于，上述第一基板和第二基板形成為，由單個的撓性薄膜基板200構成，在該撓性薄膜基板200上形成有列配線201和行配線202，通過在預定位置彎折撓性薄膜基板，上述列配線和上述行配線就交叉。
即，在圖10中，本實施方式涉及的電容傳感器中，將單個的撓性薄膜基板200分為2個區(qū)域200A和200B，在圖10上，在上側的區(qū)域200A中形成有列配線201，在下側的區(qū)域200B中形成有行配線202及噪聲檢測用行配線210，并且，形成了包含驅動電路和檢測電路的電路部220。
上述撓性薄膜基板200如圖12所示，在加強板230的上面配置了薄膜231，在該薄膜231的上面形成了各配線。在此，圖11是圖10中將A部放大的圖，圖12是圖11中的G-G’切割線的剖面圖。
列配線201利用引出配線211與電路部220的輸入輸出端子連接，此外，行配線202和噪聲檢測用行配線210利用引出配線212與電路部220的輸入輸出端子連接。221是用于與外部的電路部連接的配線。
這樣地，通過使形成了列配線201、行配線202和噪聲檢測用行配線210的單個的撓性薄膜基板200在該撓性薄膜基板200的大致中央部彎折，就能夠形成為列配線201與行配線202交叉。
這樣，就能夠容易地裝配壓敏型的電容傳感器，能夠降低制造成本。
此外，構成上述撓性薄膜基板200的加強板最好是金屬，最好與電路的地連接。
這樣，如圖12所示，就能夠防止經(jīng)由加強板230和各配線之間形成的電容，從金屬的加強板230混入噪聲。
在金屬的加強板230不與電路部的地連接的情況下，如圖11所示，最好在行配線202上設置輔助電極203。
最好輔助電極203的面積等于從噪聲檢測用行配線和與其連接著的引出配線等的全部配線的面積、對一條行配線減去了該行配線和與其連接的引出線等的全部面積的值。當然，也可以將該輔助電極配置在傳感器部、即電容傳感器的除了電容檢測區(qū)域以外的區(qū)域中并且沒有列配線的某個部位上。例如，也可以設置在與電路部(由IC構成)連接的焊盤上。
此外，也可以取代該輔助電極，在途中改變引出配線的粗細，或者使引出配線迂回地進行配置。
這樣，利用形成在圖12中示出的金屬的加強板230與各配線之間的電容，從加強板230混入到各行配線202中的噪聲量與從加強板230混入到噪聲檢測用行配線210中的噪聲量相等，能夠用后級的檢測電路容易地去除噪聲。
此外，當然本實施方式中也能得到與第一實施方式同樣的效果。
下面，對本發(fā)明的實施方式涉及的電容傳感器的檢測電路的結構例進行說明。圖13中功能性地示出了在本發(fā)明的實施方式涉及的電容傳感器的檢測電路中使用的電流傳輸器(current conveyer)電路。在該圖中，電流傳輸器電路300用輸入端子X、Y和輸出端子Z+、Z-四個端子網(wǎng)的電路表示。
若設流入到輸入端子X、Y中的電流為iX、iY，流入到輸出端子Z+、Z-中的電流為iZ+、iZ-，則該電流傳輸器電路300具有下述特性流入到端子X中的電流就與流入到輸出端子Z+中的電流相等(iZ+＝iX)，并且，輸入端子X的電壓vX與輸入端子Y的電壓vY相等(vX＝vY)，成為一定，并且輸入端子Y不流過電流(iY＝0)，并且從輸出端子Z-吸出電流iX。
圖14中示出在電容傳感器的檢測電路中使用了該電流傳輸器電路300的基本結構。在該圖中，SG是信號源，具體地說，是從驅動列電極的驅動電路輸出的脈沖信號。C1、C2都是由列配線和行配線形成的電容，但C1是要進行行配線的檢測的一個電容，C2是行配線的除此以外的電容。但是，在該例子中不考慮噪聲檢測用行配線。C2是大于C1的值，設列配線的條數(shù)是Ln，則最大等于(C1的最大值)×Ln。C3是檢測電壓保持用的電容，S1、S2是開關，開關S1在除了檢測指紋時以外的狀態(tài)下處于關斷狀態(tài)，僅在檢測時成為接通狀態(tài)。S2是用于在指紋檢測時使剩余電荷放電的復位開關。
在上述結構中，在檢測指紋時，使開關S2成為接通狀態(tài)，在使信號檢測用電容C3的剩余電荷放電后，使開關S2成為關斷狀態(tài)，接著，使開關S1成為接通狀態(tài)。在此，由SG輸出脈沖信號，通過信號檢測用電容C1輸入與指紋的凹凸相應的電平信號，則向電流傳輸器電路的輸入端子X流入與檢測到的信號相應的電流，由輸出端子Z+經(jīng)由開關S1向檢測電壓保持用電容C3流入與該檢測電流相同電流值的電流，保持信號電壓。
接著，圖15和圖16中示出考慮在指紋檢測時經(jīng)由由手指與行電極形成的間隙電容C10和手指與噪聲檢測用行配線之間形成的寄生電容C11輸入噪聲的情況下的、使用了電流傳輸器電路的檢測電路的結構例。在這些圖中，NG是噪聲發(fā)生源，具體地說，示出了在接觸了手指時從手指混入到電容傳感器的傳感器部中的噪聲。圖15中示出的檢測電路是用電流模式工作的檢測電路。在圖15中，除了圖14的電路結構，還進一步設置了另外的電流傳輸器電路301。
噪聲源NG的輸出經(jīng)由間隙電容C10與電流傳輸器電路300的輸入端子X連接，并且，經(jīng)由噪聲檢測用行配線的寄生電容C11與電流傳輸器電路301的輸入端子X連接。電流傳輸器電路300的輸出端子Z+和電流傳輸器電路301的輸出端子Z-連通。
在圖15中，從噪聲源NG輸入的噪聲電流一方面經(jīng)由間隙電容C10流入到電流傳輸器電路300的輸入端子X中，另一方面，經(jīng)由噪聲檢測用行配線的寄生電容C11流入到電流傳輸器電路301的輸入端子X中。其結果，由于向電流傳輸器電路300、301的輸入端子X流入相同的電流，因此，在電流傳輸器電路300的輸出端子Z+和電流傳輸器電路301的輸出端子Z-中，流過相同的電流值的反方向的電流，因此，噪聲在檢測電路的輸出側被去除。
下面，圖16中示出用使用了電流傳輸器電路的電壓模式進行工作的檢測電路的結構例。圖16中示出的檢測電路在圖15的電路結構中去除了電流傳輸器電路301，將噪聲源NG的輸出經(jīng)由噪聲檢測用行配線的寄生電容C11，與電流傳輸器電路300的輸入端子Y連接。
在上述結構中，由于從噪聲源NG輸入的噪聲電流成為下述狀態(tài)由于在電流傳輸器電路300的輸入端子X側處于低阻抗狀態(tài)，因此噪聲電流流過，但由于輸入端子Y處于高阻抗狀態(tài)，因此電流不流過，其結果，由于噪聲電流在間隙電容C10的充電電壓與噪聲檢測用行配線的寄生電容的充電電壓相互成為相反極性，因此，噪聲在電流傳輸器電路300的輸入側被去除。
權利要求
1.一種壓敏型的電容傳感器，其特征在于，具有傳感器部和檢測部，所述傳感器部中，將形成有多條列配線的第一基板和構成有多條行配線的第二基板設定間隙而相對地設置，形成由上述列配線和行配線構成的矩陣狀，上述列配線與上述行配線的交叉點的電容根據(jù)從外部施加的壓力而變化，所述檢測部檢測上述列配線與上述行配線的交叉點的電容變化，基于該檢測結果，檢測從外部施加的壓力分布，在上述第二基板的形成有上述行配線的面上配置有噪聲檢測用行配線。
2.如權利要求1所述的壓敏型的電容傳感器，其特征在于，在與上述噪聲檢測用行配線相對的位置上沒有形成上述列配線。
3.如權利要求1所述的壓敏型的電容傳感器，其特征在于，上述第一基板具有撓性，并且，將該第一基板的一個面作為檢測對象物的接觸面。
4.如權利要求3所述的壓敏型的電容傳感器，其特征在于，上述噪聲檢測用行配線的面積是從一條上述行配線的面積減去該一條行配線中的行配線和列配的重疊部分面積的總和而得到的檢測面積。
5.如權利要求4所述的壓敏型的電容傳感器，其特征在于，將上述噪聲檢測用行配線形成為與上述行配線同樣的形狀，在上部設置有屏蔽噪聲的屏蔽板，該屏蔽板設置在上述第一基板上，并具有露出與上述噪聲檢測用行配線的檢測面積相當?shù)膮^(qū)域的開口部。
6.如權利要求5所述的壓敏型的電容傳感器，其特征在于，在上述行配線與列配線的矩陣中，將上述噪聲檢測用行配線上的屏蔽板形成為與列配線相同節(jié)距的梳形，以使其形狀與行配線不和列配線重疊的部分的形狀相同，并露出與噪聲檢測用行配線的檢測面積相當?shù)膮^(qū)域。
7.如權利要求6所述的壓敏型的電容傳感器，其特征在于，上述第一和第二基板由單個的撓性薄膜基板構成，在該撓性薄膜基板上形成有上述列配線和上述行配線，通過在預定位置彎折上述撓性薄膜基板，上述列配線和上述行配線交叉。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠容易地去除從人體傳播的噪聲的壓敏型的電容傳感器。其是具有傳感器部和檢測部的壓敏型的電容傳感器，所述傳感器部將形成了多條列配線(22)的第一基板(20)和構成了多條行配線(32)的第二基板(30)設定間隙而相對地設置，成為由上述列配線(22)和行配線(32)構成的矩陣狀，根據(jù)從外部施加的壓力，上述列配線與上述行配線的交叉點的電容變化，所述檢測部檢測上述列配線與上述行配線的交叉點的電容變化，基于該檢測結果，檢測從外部施加的壓力分布，在形成了上述第二基板的上述行配線的面上配置著噪聲檢測用行配線(50)。
文檔編號G06K9/00GK1796953SQ200510134138
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權日2004年12月27日
發(fā)明者齊藤潤一, 伊藤卓雄 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社