JP2021118273A - フレキシブル基板 - Google Patents

Abstract

【課題】製品信頼性の向上が可能なフレキシブル基板を提供する。【解決手段】フレキシブル基板１００は、島状部４０と島状部と一体的に形成された複数の帯部とを有する絶縁基材４と、有機絶縁層５５と、有機絶縁層の上に設けられ島状部４０に重なる電気素子３及び突起部ＰＪ１と、を備える。電気素子３は、共通電極ＣＥ１と、有機絶縁層５５と共通電極ＣＥ１との間に位置する第１電極ＥＣ１と、共通電極と第１電極との間に位置する活性層３０と、を備える。突起部ＰＪ１は第１電極ＥＣ１の上に位置し、第１電極から共通電極ＣＥ１に向かう方向Ｄ３に突出している。【選択図】 図６

Description

本発明の実施形態は、フレキシブル基板に関する。

近年、可撓性および伸縮性を有したフレキシブル基板の利用が種々の分野で検討されている。一例を挙げると、マトリクス状に電気素子が配列されたフレキシブル基板を電子機器の筐体や人体等の曲面に貼り付ける利用形態が考えられる。電気素子としては、例えばタッチセンサや温度センサ等の各種センサや表示素子が適用され得る。
フレキシブル基板においては、屈曲や伸縮による応力で配線が損傷しないように対策を講じる必要がある。このような対策としては、例えば、配線を支持する基材にハニカム形状の開口を設けることや、配線を蛇行した形状（ミアンダ形状）とすることが提案されている。

特開２０１７−１１２３７６号公報 特開２０１９−１６０８２６号公報

本実施形態の目的は、製品信頼性の向上が可能なフレキシブル基板を提供することにある。

本実施形態によれば、
島状部と、前記島状部と一体的に形成された複数の帯部と、を有する絶縁基材と、前記絶縁基材の上に設けられた有機絶縁層と、前記有機絶縁層の上に設けられ前記島状部に重なる電気素子及び突起部と、を備え、前記電気素子は、共通電極と、前記有機絶縁層と前記共通電極との間に位置する第１電極と、前記共通電極と前記第１電極との間に位置する活性層と、を備え、前記突起部は前記第１電極の上に位置し、前記第１電極から前記共通電極に向かう方向に突出しているフレキシブル基板が提供される。
本実施形態によれば、
上記フレキシブル基板と、前記電気素子に重なる光透過部と、前記電気素子に重ならず前記光透過部を囲む遮光部と、を備える光学部材と、を備え、前記光透過部は第１弾性率を有し、前記遮光部は前記第１弾性率より小さい第２弾性率を有しているフレキシブル基板が提供される。

図１は、第１実施形態に係るフレキシブル基板の概略的な平面図である。 図２は、図１に示したフレキシブル基板の一部を拡大した平面図である。 図３は、図２に示した島状部を拡大した平面図である。 図４は、図３に示したＡ−Ｂ線に沿ったフレキシブル基板の断面図である。 図５は、図４に示した電気素子及び島状部の平面図である。 図６は、図５に示した電気素子及び突起部を含む断面図である。 図７は、図５に示した帯部におけるフレキシブル基板の断面図である。 図８は、上記フレキシブル基板の製造工程を示す断面図である。 図９は、図８に続く製造工程を示す断面図である。 図１０は、図９に続く製造工程を示す断面図である。 図１１は、上記第１実施形態に係るフレキシブル基板の変形例を示す平面図である。 図１２は、第２実施形態に係るフレキシブル基板の拡大した平面図である。 図１３は、図１２に示した島状部を拡大した平面図である。 図１４は、図１３に示した島状部におけるフレキシブル基板の断面図である。 図１５は、図１２に示した帯部におけるフレキシブル基板の断面図である。 図１６は、第３実施形態に係るフレキシブル基板の分解斜視図である。 図１７は、図１６に示したフレキシブル基板の伸縮を説明するための図であり、（ａ）図１６に示したフレキシブル基板の断面図と、（ｂ）引張応力が加えられたフレキシブル基板の断面図とで示す図である。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、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、当然に本発明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、実際の態様に比べて、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、本発明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一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態に係るフレキシブル基板１００の概略的な平面図である。本実施形態においては、図示したように方向Ｄ１、方向Ｄ２、方向Ｄ３を定義する。方向Ｄ１及び方向Ｄ２は、フレキシブル基板１００の主面と平行であり、互いに交わる方向である。方向Ｄ１と方向Ｄ２は、本実施形態では垂直に交わるが、垂直以外の角度で交わっても良い。方向Ｄ３は、方向Ｄ１、方向Ｄ２に対して垂直な方向であり、フレキシブル基板１００の厚さ方向に相当する。本明細書において、方向Ｄ３を示す矢印の先端側の位置を上方（あるいは、単に上）と称し、矢印の後端側の位置を下方（あるいは、単に下）と称する。

図１に示すように、フレキシブル基板１００は、複数の走査線１と、複数の信号線２と、複数の電気素子３と、支持体８と、走査線ドライバＤＲ１と、信号線ドライバＤＲ２と、を備えている。なお、走査線ドライバＤＲ１及び信号線ドライバＤＲ２は、フレキシブル基板１００の外部に設けられていても良い。走査線１、信号線２及び電気素子３は、支持体８の上に設けられている。

複数の走査線１は、方向Ｄ１に延出し、方向Ｄ２に並んでいる。複数の走査線１は、それぞれ走査線ドライバＤＲ１と電気的に接続されている。複数の信号線２は、方向Ｄ２に延出し、方向Ｄ１に並んでいる。複数の信号線２は、それぞれ信号線ドライバＤＲ２と電気的に接続されている。電気素子３の各々は、走査線１と信号線２との交差部に設けられ、走査線１及び信号線２と電気的に接続されている。

走査線１及び信号線２は、フレキシブル基板１００が備える配線層の一例である。走査線１及び信号線２は、例えば金属材料や透明導電材料で形成することができ、単層構造であってもよいし積層構造であってもよい。フレキシブル基板１００は、走査線１及び信号線２の他に、電気素子３に給電する電源線などの他種の配線を備えてもよい。
走査線１は、電気素子３に走査信号を供給する。例えば電気素子３がセンサのような信号の出力を伴うものである場合、信号線２には電気素子３からの出力信号が供給される。

図１に示す例では、走査線ドライバＤＲ１は、走査線１の各々に走査信号を供給する供給源として機能する。また、信号線ドライバＤＲ２は、信号線２の各々に駆動信号を供給する供給源、又は、信号線２の各々に出力された出力信号を処理する信号処理部として機能する。

図２は、図１に示したフレキシブル基板１００の一部を拡大した平面図である。
図２に示すように、フレキシブル基板１００は、上記に加えて、走査線１及び信号線２を支持する絶縁基材４を備えている。絶縁基材４は、伸縮性及び可撓性を有している。絶縁基材４は、例えばポリイミドで形成することができるが、この例に限られない。

絶縁基材４は、複数の島状部４０と、島状部４０と一体的に形成された帯部４１及び帯部４２と、を備え、網目状に形成されている。複数の島状部４０は、互いに間隔を置いて方向Ｄ１及び方向Ｄ２に並んでいる。帯部４１は、方向Ｄ１に並んだ複数の島状部４０を接続している。帯部４２は、方向Ｄ２に並んだ複数の島状部４０を接続している。帯部４１は、方向Ｄ１に沿って伸縮可能に形成され、走査線１に重なっている。帯部４２は、方向Ｄ２に沿って伸縮可能に形成され、信号線２に重なっている。帯部４１及び帯部４２は、それぞれ平面視で波状に形成され、少なくとも１つの湾曲部を備えている。換言すると、帯部４１及び帯部４２は平面視で蛇行形状（ミアンダ形状）に形成されている。図示した例では、帯部４１及び帯部４２は、島状部４０と湾曲部とを接続する直線部を備えている。

島状部４０の各々は、平面視において、例えば四角形状に形成されている。なお、島状部４０は、他の多角形状に形成されてもよいし、円形状や楕円形状に形成されてもよい。電気素子３は、島状部４０に重なっている。

走査線１及び信号線２は、絶縁基材４の上に設けられた配線層に相当する。走査線１及び信号線２は、同層に設けられているが、この点については後述する。走査線１及び信号線２は、島状部４０において交差している。走査線１は、帯部４１にわたって設けられ、帯部４１と同様の形状に形成されている。信号線２は、帯部４２にわたって設けられ、帯部４２と同様の形状に形成されている。つまり、走査線１及び信号線２は、いずれも蛇行形状に形成されている。

図３は、図２に示した島状部４０を拡大した平面図である。図３では、電気素子３の図示を省略している。
図３に示すように、走査線１は部分１１、部分１２及び部分１３を有している。部分１１及び部分１３は信号線２と同層に形成され、帯部４１に沿って延在している。部分１２は、信号線２と異なる層に形成され、信号線２と交差している。部分１１と部分１２とはコンタクトホールＣＨ１０を介して接続され、部分１２と部分１３とはコンタクトホールＣＨ１１を介して接続されている。

スイッチング素子ＳＷは、半導体層ＳＣ、ゲート電極ＧＥ、ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥを備えている。ゲート電極ＧＥは、走査線１の部分１２と一体的に形成されている。ソース電極ＳＥは信号線２と一体的に形成されている。半導体層ＳＣの一端はコンタクトホールＣＨ２０を介してソース電極ＳＥと接続され、半導体層ＳＣの他端はコンタクトホールＣＨ２１を介してドレイン電極ＤＥと接続されている。ドレイン電極ＤＥはコンタクトホールＣＨ２２を介して後述する第１電極と接続されている。

図４は、図３に示したＡ−Ｂ線に沿ったフレキシブル基板１００の断面図である。
図４に示すように、フレキシブル基板１００は、さらに、絶縁層５１、絶縁層５２、絶縁層５３、絶縁層５４、絶縁層５５、封止層５６及び遮光層ＬＳを備えている。

絶縁層５１は絶縁基材４の島状部４０を覆っている。遮光層ＬＳは、絶縁層５１の上に位置し、絶縁層５２によって覆われている。図示した例では、遮光層ＬＳはゲート電極ＧＥに重なっている。これにより、遮光層ＬＳは下側（支持体８側）からゲート電極ＧＥに向かう光を遮蔽することができる。遮光層ＬＳは、例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）などの金属材料によって形成されている。

半導体層ＳＣは、絶縁層５２の上に位置し、絶縁層５３によって覆われている。半導体層ＳＣは、例えば多結晶シリコン（例えば低温ポリシリコン）によって形成されるが、アモルファスシリコンや酸化物半導体によって形成されてもよい。

部分１２は、絶縁層５３の上に位置し、絶縁層５４によって覆われている。部分１２は、絶縁層５４を貫通するコンタクトホールＣＨ１０を介して部分１１と接続している。部分１２は、絶縁層５４を貫通するコンタクトホールＣＨ１１を介して部分１３と接続している。ゲート電極ＧＥは、遮光層ＬＳに重なっている。部分１２は、上記金属材料や、これらの金属材料を組み合わせた合金などによって形成され、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。

部分１１、部分１３、ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥは、それぞれ絶縁層５４の上に位置し、絶縁層５５によって覆われている。部分１１及び部分１３は、上記金属材料や、これらの金属材料を組み合わせた合金などによって形成され、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。一例では、部分１１及び１３は、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び、チタン（Ｔｉ）を順に積層した積層体である。ソース電極ＳＥは、絶縁層５３及び５４を貫通するコンタクトホールＣＨ２０を介して半導体層ＳＣと接続している。ドレイン電極ＤＥは、絶縁層５３及び５４を貫通するコンタクトホールＣＨ２１を介して半導体層ＳＣと接続している。図示した例では、ドレイン電極ＤＥはゲート電極ＧＥを覆っている。これにより、ドレイン電極ＤＥは上側（第１電極ＥＣ１側）からゲート電極ＧＥに向かう光を遮蔽することができる。

絶縁層５１乃至５４は、いずれも、シリコン酸化物（ＳｉＯ）、シリコン窒化物（ＳｉＮ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）などの無機絶縁材料によって形成されている無機絶縁層である。絶縁層５５は、アクリル樹脂などの有機材料によって形成されている有機絶縁層である。絶縁層５５の上面は実質的に平坦化されている。絶縁層５５は、絶縁基材４（島状部４０、帯部４１及び帯部４２）の上に設けられている。

スイッチング素子ＳＷは、絶縁基材４と絶縁層５５との間に形成されている。図示したスイッチング素子ＳＷは、ダブルゲート構造であるが、シングルゲート構造であってもよい。また、スイッチング素子ＳＷは、半導体層ＳＣの上にゲート電極ＧＥが配置されるトップゲート構造であるが、半導体層ＳＣの下にゲート電極ＧＥが配置されるボトムゲート構造であってもよい。

電気素子３は、絶縁層５５の上に設けられ、封止層５６によって覆われている。電気素子３は、例えば有機光検出器（ＯＰＤ：Organic Photodetector）である。なお、電気素子３は、有機太陽電池（ＯＰＶ：Organic Photovoltaics）であってもよい。電気素子３は、第１電極ＥＣ１と、活性層３０と、共通電極ＣＥ１とを備えている。第１電極ＥＣ１は絶縁層５５の上に位置し、活性層３０に覆われている。第１電極ＥＣ１は、絶縁層５５と共通電極ＣＥ１との間に位置している。第１電極ＥＣ１は、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの透明な導電材料によって形成された透明電極である。活性層３０は、第１電極ＥＣ１の上に位置し、共通電極ＣＥ１によって覆われている。活性層３０は、第１電極ＥＣ１と共通電極ＣＥ１との間に位置している。活性層３０は、有機材料で形成された電子供与体（ｐ型半導体）及び電子受容体（ｎ型半導体）とで形成されている。共通電極ＣＥ１は、活性層３０の上に位置し、封止層５６によって覆われている。共通電極ＣＥ１は、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電材料によって形成された透明電極である。図示しないが、第１電極ＥＣ１と活性層３０との間には電子輸送層が形成され、共通電極ＣＥと活性層３０との間には正孔輸送層が形成されている。

図５は、図４に示した電気素子３及び島状部４０の平面図である。
図５に示すように、フレキシブル基板１００は、さらに突起部ＰＪ１を備えている。突起部ＰＪ１は、島状部４０に重なり、第１電極ＥＣ１の中心に配置されている。図示した例では、突起部ＰＪ１は一つであるが複数の突起部を配置してもよく、また複数の突起部は第１電極ＥＣ１の中心に配置されてなくてもよい。

第１電極ＥＣ１は、島状部４０に形成されている。第１電極ＥＣ１は、コンタクトホールＣＨ２２を介してドレイン電極ＤＥ（図４参照）と接続している。共通電極ＣＥ１は、絶縁基材４と同様の形状に形成され、例えば網目状に形成されている。共通電極ＣＥ１は例えばコモン電位が供給される。図示していないが、活性層３０も共通電極ＣＥ１と同様の形状に形成されている。

図６は、図５に示した電気素子３及び突起部ＰＪ１を含む断面図である。ここでは絶縁層５１と絶縁層５４との間に位置する各層を省略している。
図６に示すように、第１電極ＥＣ１は、絶縁層５５を貫通するコンタクトホールＣＨ２２を介してドレイン電極ＤＥと接続している。突起部ＰＪ１は、第１電極ＥＣ１の上及び絶縁層５５の上に位置し、活性層３０によって覆われている。図示した例では、突起部ＰＪ１は共通電極ＣＥ１及び封止層５６それぞれによっても覆われている。なお、突起部ＰＪ１は絶縁層５５と一体的に形成されてもよい。突起部ＰＪ１は、方向Ｄ３（第１電極ＥＣ１から共通電極ＣＥ１に向かう方向）に突出している。突起部ＰＪ１は厚さＨ１を有している。活性層３０は厚さＴ２を有している。厚さＨ１及び厚さＴ２は、それぞれ方向Ｄ３における長さである。厚さＴ２は厚さＨ１より薄い。厚さＨ１は例えば１０００ｎｍであり、厚さＴ２は例えば５００ｎｍである。

図７は、図５に示した帯部４１におけるフレキシブル基板１００の断面図である。ここでは絶縁層５１と絶縁層５４との間に位置する各層を省略している。
図７に示すように、走査線１は絶縁層５４の上に位置し、絶縁層５５によって覆われている。第１電極ＥＣ１は、帯部４１において、絶縁層５５と活性層３０との間には設けられていない。封止層５６は、共通電極ＣＥ１、活性層３０、絶縁層５５及び帯部４１を覆い、支持体８に接している。共通電極ＣＥ１と支持体８との間に位置する各絶縁層は、共通電極ＣＥ１と同様の形状を有している。なお、帯部４２におけるフレキシブル基板１００も図７に示した構造と同様の構造を有している。

図８乃至図１０は、フレキシブル基板１００の製造方法の一例を順に示す断面図である。
図８においては、ガラス基板ＧＬの上に絶縁基材４Ｂが形成されている。ガラス基板ＧＬは図１に示した支持体８と同様の形状を有している。絶縁基材４Ｂは、島状部４０、帯部４１、帯部４２及び切断部ＣＯを有している。切断部ＣＯは、例えばドライエッチングもしくはレーザーアブレーションによって削られる部分である。活性層３０Ｂは、例えばインクジェット印刷等により塗布形成される。活性層３０Ｂ及び共通電極ＣＥ１Ｂは、いずれも、島状部４０の上、帯部４１の上、帯部４２の上及び切断部ＣＯの上にわたって設けられている。共通電極ＣＥ１Ｂは活性層３０Ｂを覆っている。図示した例では、突起部ＰＪ１によって隆起した部分にメタルマスクＭＳを載置する。メタルマスクＭＳは、例えばステンレス鋼によって形成され、図２に示した絶縁基材４と同様の形状を有している。

図９においては、メタルマスクＭＳをマスクとして切断部ＣＯ、切断部ＣＯに設けられた活性層３０Ｂ及び切断部ＣＯに設けられた共通電極ＣＥ１Ｂを、例えばドライエッチングもしくはレーザーアブレーションで一括してパターニングする。これにより、絶縁基材４Ｂは絶縁基材４になり、活性層３０Ｂは活性層３０になり、共通電極ＣＥ１Ｂは共通電極ＣＥ１になる。

図１０においては、メタルマスクＭＳを取り外した後、封止層５６を形成する。図示した例では、封止層５６は、上記パターニングによって露出した活性層３０及び絶縁層５５それぞれの端部を覆っている。ガラス基板ＧＬの下方からレーザーを照射し、絶縁基材４からガラス基板ＧＬを剥離する。絶縁基材４を支持体８に貼り合せることで、フレキシブル基板１００が得られる。

第１実施形態によれば、第１電極ＥＣ１に突起部ＰＪ１が設けられている。これにより、活性層３０及び共通電極ＣＥ１を一括してパターニングすることができる。活性層３０に用いられる有機材料には熱やレジストを除去するための現像液に弱いため、フォトリソグラフィによるパターニングができないものがある。このような有機材料を活性層３０に用いることができるため、活性層３０の材料選択に際して、選択肢が広がる。

また、突起部ＰＪ１の厚さＴ１は活性層３０の厚さＴ２より厚い。これにより、メタルマスクを用いて活性層３０及び共通電極ＣＥ１を一括してパターニングする際、第１電極ＥＣ１に突起部ＰＪ１が設けられていない場合と比較して、活性層３０のうちパターニングによって露出した端部とメタルマスクＭＳとの間にギャップを設けることができる。このため、活性層３０がメタルマスクＭＳと接触することによる劣化を抑制することができ、製品信頼性の向上が可能なフレキシブル基板を提供することができる。

図１１は、上記第１実施形態に係るフレキシブル基板１００の変形例を示す平面図である。
図１１に示すように、第１実施形態の変形例は、図５に示した第１実施形態と比較して、フレキシブル基板１００が複数の突起部を備えている点で相違している。突起部ＰＪ１１、突起部ＰＪ１２、突起部ＰＪ１３及び突起部ＰＪ１４は、島状部４０に位置し、突起部ＰＪ１（図６参照）と同様に第１電極ＥＣ１の上に設けられている。突起部ＰＪ１１乃至ＰＪ１４は平面視で第１電極ＥＣ１に重なっている。図示した例では、突起部ＰＪ１１乃至ＰＪ１４は、第１電極ＥＣ１の中心ＣＣに対して、上下左右対称に配置されている。

上記のように構成された変形例においても、第１実施形態と同様の効果が得られることができる。加えて、１つの第１電極ＥＣ１上に複数の突起部が設けられている。これにより、フレキシブル基板１００に対して外部から力が加わったとしても、その力は各突起部に分散してかかるため、第１電極ＥＣ１のある一点に集中して力がかからず、第１電極ＥＣ１が損傷するのを抑制することができる。また、複数の突起部は、平面視で、第１電極ＥＣ１の中心ＣＣに対して、上下左右対称に配置されている。これにより、フレキシブル基板１００に対して外部から力が加わったとしても、その力は各突起部に均等にかかるため、第１電極ＥＣ１に特異的な捻じれ又は曲げ応力が生じるのを抑制することができ、第１電極ＥＣ１が損傷するのを抑制できる。

図１２は、第２実施形態に係るフレキシブル基板２００の拡大した平面図である。
図１２に示すように、第２実施形態は、図１に示した第１実施形態と比較して、フレキシブル基板２００が電源線１Ｅを備えている点や複数の島状部４０それぞれに個々に共通電極ＣＥ２が設けられている点で相違している。フレキシブル基板２００は、複数の走査線１、複数の電源線１Ｅ、複数の電気素子３Ｂ及び絶縁基材４を備えている。複数の電源線１Ｅは、それぞれ方向Ｄ１に延出し、方向Ｄ２に並んでいる。電源線１Ｅは、帯部４１にわたって設けられ、帯部４１と同様の形状に形成されている。電源線１Ｅは、平面視で蛇行形状に形成されている。走査線１と電源線１Ｅとは電気的に分離されている。走査線１及び電源線１Ｅは、同層に設けられているが、この点については後述する。電源線１Ｅは例えばコモン電位を給電する給電パッドに接続されている。

電気素子３Ｂは、共通電極ＣＥ２を備えている。複数の共通電極ＣＥ２は、互いに間隔をおいて配置されており、連続して一体的に形成されていない。つまり、共通電極ＣＥ２は島状部４０のみに設けられ、帯部４１及び帯部４２には設けられていない。

図１３は、図１２に示した島状部４０を拡大した平面図である。
図１３に示すように、フレキシブル基板２００は突起部ＰＪＥを備えている。

第１電極ＥＣ１は、第１部分ＥＣ１１と第２部分ＥＣ１２とを有している。第１部分ＥＣ１１及び第２部分ＥＣ１２は、島状部４０に設けられている。図示した例では、第１部分ＥＣ１１及び第２部分ＥＣ１２は、共通電極ＣＥ２に重なり共通電極ＣＥ２の内側に位置している。なお、第１部分ＥＣ１１と第２部分ＥＣ１２とは電気的に分離されている。第２部分ＥＣ１２は、コンタクトホールＣＨ３１を介して電源線１Ｅ（図１２参照）と接続されている。第１部分ＥＣ１１は、コンタクトホールＣＨ３２を介して後述するドレイン電極ＤＥと接続されている。突起部ＰＪＥは、島状部４０に設けられ、第２部分ＥＣ１２に重なっている。

図１４は、図１３に示した島状部４０におけるフレキシブル基板２００の断面図である。
図１４に示すように、電源線１Ｅは絶縁層５４の上に位置し、絶縁層５５によって覆われている。第１部分ＥＣ１１及び第２部分ＥＣ１２は、それぞれ絶縁層５５の上に位置し、活性層３０によって覆われている。第２部分ＥＣ１２は、絶縁層５５を貫通するコンタクトホールＣＨ３１を介して電源線１Ｅと接続している。第１部分ＥＣ１１は、絶縁層５５を貫通するコンタクトホールＣＨ３２を介してドレイン電極ＤＥと接続している。突起部ＰＪＥは、第２部分ＥＣ１２の上に位置し、第２部分ＥＣ１２及び共通電極ＣＥ２のそれぞれに接している。突起部ＰＪＥは、例えば導電材料によって形成されている。つまり、突起部ＰＪＥは、第２部分ＥＣ１２と共通電極ＣＥ２とを電気的に接続している。突起部ＰＪＥは、厚さＨＥを有している。厚さＨＥは活性層３０の厚さＴ２より高い。

図１５は、図１２に示した帯部４１におけるフレキシブル基板２００の断面図である。
図１５に示すように、走査線１及び電源線１Ｅは同層（絶縁層５４と絶縁層５５との間）に設けられている。同様に、信号線２と電源線１Ｅとは同層に設けられている。封止層５６は、活性層３０及び絶縁層５５を覆っている。図示した例では、活性層３０と封止層５６との間には共通電極ＣＥ２は設けられていない。共通電極ＣＥ２は帯部４１及び帯部４２には延在していない。
共通電極ＣＥ２に用いられるＩＴＯやＩＺＯは、例えばフレキシブル基板２００を伸縮させたり折り曲げたりする場合、クラックや割れが生じるおそれがある。
第２実施形態によれば、導電性を有する突起部ＰＪＥが共通電極ＣＥ２と第２部分ＥＣ１２とを電気的に接続し、走査線１と同層に設けられた電源線１Ｅが第２部分ＥＣ１２に接続している。複数の島状部４０に設けられた複数の共通電極ＣＥ２は、帯部４１に設けられた電源線１Ｅを介して互いに電気的に接続し、コモン電位が給電されている。このため、共通電極ＣＥ２は、帯部４１及び帯部４２には設けられていない。１つの共通電極を絶縁基材４のすべてに設ける場合と比較して、共通電極が断線することによりコモン電位が給電できなくなる可能性を抑制することができる。さらに、曲げに弱い透明な導電材料を共通電極ＣＥ２に用いることができるため、共通電極ＣＥ２の材料選択に際して、選択肢が広がる。
上記第２実施形態において、走査線１又は信号線２が第１配線に相当し、電源線１Ｅが第２配線に相当し、帯部４１が第１帯部に相当している。

図１６は、第３実施形態に係るフレキシブル基板３００を示す分解斜視図である。
図１６に示すように、フレキシブル基板３００は、第１実施形態に係るフレキシブル基板１００と、伸縮部材５０と、伸縮部材６０と、光学部材７０とを備えている。なお、フレキシブル基板１００は、第１実施形態の変形例のフレキシブル基板１００及び第２実施形態のフレキシブル基板２００であってもよい。

支持体８は、複数の電気素子３が設けられている側に位置し伸縮部材６０に対向する面８Ａと、面８Ａの反対側に位置し伸縮部材５０に対向する面８Ｂとを有している。伸縮部材６０は、支持体８と光学部材７０との間に位置している。光学部材７０は、例えばコリメータであり、図示した例では、第１領域７Ａと、第１領域７Ａを囲む第２領域７Ｂと、複数の光透過部ＴＰと、遮光部ＢＰとを有し、面８Ａに対向している。第１領域７Ａは方向Ｄ３において電気素子３に重なる領域であり、第２領域７Ｂは電気素子３に重ならない領域である。図示した例では、複数の第１領域７Ａが、第２領域７Ｂの内側に点在している。光透過部ＴＰは第１領域７Ａに位置し、遮光部ＢＰは第２領域７Ｂに位置している。複数の光透過部ＴＰは、それぞれ方向Ｄ３において電気素子３に重なっている。図示した例では光透過部ＴＰは円柱状に形成されているが、三角柱状、四角柱状又は多角柱状であってもよい。光透過部ＴＰは、Ｄ１−Ｄ２平面において直径ｄ１を有し、方向Ｄ３に延出している。

フレキシブル基板３００は、を図示しない光源、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）、を備えている。電気素子３は、光源から出射され検出対象物によって反射された光のうち光透過部ＴＰを進行した光を検出する。光学部材７０は、光透過部ＴＰにおいて透光し、遮光部ＢＰにおいて遮光することにより、電気素子３に入射する光量を調整するピンホールとして機能することができる。

図１７は、上記フレキシブル基板３００の伸縮を説明するための図であり、（ａ）図１６に示したフレキシブル基板３００の断面図と、（ｂ）引張応力が加えられたフレキシブル基板３００の断面図とで示す図である。
図１７（ａ）に示すように、伸縮部材５０及び６０は、それぞれフレキシブル基板１００に密着している。伸縮部材５０及び６０は、例えば伸縮性を有する樹脂によって形成されている。例えば、伸縮部材５０の弾性率及び伸縮部材６０の弾性率は、フレキシブル基板１００の弾性率より低い。フレキシブル基板１００の光透過部ＴＰは、透明な樹脂によって形成され、弾性率ＥＭ１を有している。遮光部ＢＰは、光を吸収する部材によって形成され、例えば黒色である。遮光部ＢＰは、弾性率ＥＭ１より小さい弾性率ＥＭ２を有している。なお、弾性率ＥＭ１が弾性率ＥＭ２の１０倍以上であることが望ましい。
図１７（ｂ）は、例えばフレキシブル基板３００に方向Ｄ２に引張応力が加わった際のフレキシブル基板３００を示す断面図である。フレキシブル基板１００、伸縮部材５０、伸縮部材６０及び光学部材７０は、それぞれ方向Ｄ２に伸張されている。

つぎに、光学部材７０に注目する。遮光部ＢＰは光透過部ＴＰより弾性率が低く、遮光部ＢＰは光透過部ＴＰより変形しやすいため、光透過部ＴＰと光透過部ＴＰとの間に位置する遮光部ＢＰが伸張し、各光透過部ＴＰ自体は変形していない。また、遮光部ＢＰが伸張することによって、光透過部ＴＰは電気素子３の位置の変化に対応することができる。引張応力が加えられ変形したフレキシブル基板３００においても、各光透過部ＴＰは変形せず方向Ｄ３において電気素子３に重なっている。このように、例えば引張応力が加えられたフレキシブル基板３００において光透過部ＴＰが変形したり光透過部ＴＰが電気素子３からずれたりすることによって、光学部材７０が電気素子３にとって不所望な光が集光することを抑制できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、製品信頼性の向上が可能なフレキシブル基板を提供することができる。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００、２００、３００…フレキシブル基板
４…絶縁基材 ４０…島状部 ４１、４２…帯部 ＰＪ…突起部
３…電気素子 ＥＣ１…第１電極 ＥＣ１１…第１部分 ＥＣ１２…第２部分
ＣＥ…共通電極 ３０…活性層 １…走査線 ２…信号線 １Ｅ…電源線
７０…光学部材 ＴＰ…光透過部 ＢＰ…遮光部

Claims (9)

1. 島状部と、前記島状部と一体的に形成された複数の帯部と、を有する絶縁基材と、
   前記絶縁基材の上に設けられた有機絶縁層と、
   前記有機絶縁層の上に設けられ前記島状部に重なる電気素子及び突起部と、を備え、
   前記電気素子は、共通電極と、前記有機絶縁層と前記共通電極との間に位置する第１電極と、前記共通電極と前記第１電極との間に位置する活性層と、を備え、
   前記突起部は前記第１電極の上に位置し、前記第１電極から前記共通電極に向かう方向に突出しているフレキシブル基板。
2. 前記突起部は、前記活性層と前記第１電極との間に位置しており、前記突起部が突出している前記方向において第１厚さを有し、
   前記共通電極と前記第１電極との間に位置する前記活性層は、前記第１厚さより薄い厚さを有している請求項１に記載のフレキシブル基板。
3. 前記突起部は、平面視で前記第１電極の中心に配置されている請求項１又は２に記載のフレキシブル基板。
4. 前記突起部は少なくとも２つ形成され、平面視で、前記第１電極の中心に対して上下左右対称に配置されている請求項１又は２に記載のフレキシブル基板。
5. 前記島状部に位置し、前記絶縁基材と前記有機絶縁層との間に形成されたスイッチング素子を有し、
   前記第１電極は、前記スイッチング素子と接続している請求項１に記載のフレキシブル基板。
6. 前記複数の帯部は、第１方向に延在する第１帯部を有し、
   前記第１電極は、第１部分と、前記第１部分と電気的に分離している第２部分と、を有し、
   前記第１帯部の上に第１配線及び第２配線が設けられ、
   前記第１配線は、前記スイッチング素子を介して前記第１部分に接続し、
   前記第２配線は、前記第２部分に接続している請求項５に記載のフレキシブル基板。
7. 前記突起部は、導電材料によって形成され、前記第２部分及び前記共通電極のそれぞれに接している請求項６に記載のフレキシブル基板。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載のフレキシブル基板と、
   前記電気素子に重なる光透過部と、前記電気素子に重ならず前記光透過部を囲む遮光部と、を備える光学部材と、を備え、
   前記光透過部は第１弾性率を有し、
   前記遮光部は前記第１弾性率より小さい第２弾性率を有しているフレキシブル基板。
9. 前記遮光部は、黒色である請求項８に記載のフレキシブル基板。

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