JP2022049351A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性及び伸縮性を有するとともに、タッチセンシングが可能な電子機器を提供する。【解決手段】本実施形態の電子機器は、複数の第１島状部と、蛇行した帯状に形成され第１方向に並んだ前記第１島状部を接続する第１帯状部と、を有する伸縮可能な第１絶縁基材と、前記第１島状部にそれぞれ配置された第１センサ電極と、前記第１帯状部に配置され、前記第１帯状部に沿って蛇行し、前記第１センサ電極に接続された第１センサ配線と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、電子機器に関する。

近年、可撓性及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。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をハニカム状に形成することや、蛇行した形状（ミアンダ形状）の配線を形成すること等が提案されている。

特開２０１５－１９８１０１号公報 特開２０１５－１９８１０２号公報 特開２０１７－１１８１０９号公報 特開２０１７－１１３０８８号公報

本実施形態の目的は、可撓性及び伸縮性を有するとともに、タッチセンシングが可能な電子機器を提供することにある。

本実施形態の電子機器は、
複数の第１島状部と、蛇行した帯状に形成され第１方向に並んだ前記第１島状部を接続する第１帯状部と、を有する伸縮可能な第１絶縁基材と、前記第１島状部にそれぞれ配置された第１センサ電極と、前記第１帯状部に配置され、前記第１帯状部に沿って蛇行し、前記第１センサ電極に接続された第１センサ配線と、を備える。

図１は、本実施形態に係る電子機器１の概略的な分解斜視図である。 図２は、図１に示した第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の一部を拡大した分解斜視図である。 図３は、島状部Ｉ１及びＩ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。 図４は、図３に示した帯状部ＢＸ１及びＢＸ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。 図５は、図３に示した帯状部ＢＹ１及びＢＹ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。 図６は、図２に示した電子機器１に第１方向Ｘと平行な引張力Ｆが作用した状態を示す概略的な断面図である。 図７は、図１に示した第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の他の構成例を示す分解斜視図である。 図８は、図７に示した帯状部ＢＸ１を含む電子機器１の概略的な断面図である。 図９は、図７に示した帯状部ＢＹ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。 図１０は、第１基板ＳＵＢ１の概略的な平面図である。 図１１は、図１０に示した第１基板ＳＵＢ１の一部を拡大した平面図である。 図１２は、電気素子Ｅ１を駆動する駆動回路ＰＣを説明するための図である。 図１３は、図１１に示した島状部Ｉ１及びＩ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。 図１４は、図１０に示した第１基板ＳＵＢ１の他の構成例を示す平面図である。 図１５は、図１４に示した島状部Ｉ１及びＩ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。 図１６は、電子機器１を構成する第１基板ＳＵＢ１の他の構成例を示す平面図である。 図１７は、電子機器１を構成する第１基板ＳＵＢ１の他の構成例を示す平面図である。

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、本実施形態に係る電子機器１の概略的な分解斜視図である。本実施形態においては、図示したように第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚを定義する。第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で互いに交差していてもよい。第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、例えば電子機器１の主面に平行な方向に相当し、また、第３方向Ｚは、電子機器１の厚さ方向に相当する。

本実施形態で説明する電子機器１は、タッチセンシングが可能なタッチセンサＴＳを備えている。本明細書でタッチセンシングとは、電子機器１に接触した物体（ユーザの指など）Ｏの有無を検出する場合に限らず、電子機器１に接近する物体Ｏの有無を検出する場合を含むことができる。

電子機器１は、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、を備えている。第２基板ＳＵＢ２は、第３方向Ｚにおいて、第１基板ＳＵＢ１と対向している。第１基板ＳＵＢ１は、複数の駆動電極Ｔｘを備えている。駆動電極Ｔｘは、それぞれ第１方向Ｘに沿って蛇行しながら延出し、第２方向Ｙに間隔をおいて並んでいる。第２基板ＳＵＢ２は、複数の検出電極Ｒｘを備えている。検出電極Ｒｘは、それぞれ第２方向Ｙに沿って蛇行しながら延出し、第１方向Ｘに間隔をおいて並んでいる。

平面視において、検出電極Ｒｘは、駆動電極Ｔｘと交差している。つまり、検出電極Ｒｘの一部は、第３方向Ｚにおいて、駆動電極Ｔｘの一部と対向している。これらの駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘは、相互容量方式のタッチセンサＴＳを構成することができる。なお、複数の駆動電極Ｔｘ、または、複数の検出電極Ｒｘは、それぞれ自己容量方式のタッチセンサＴＳを構成することができる。

タッチセンサＴＳのタッチセンシングを制御するタッチコントローラＴＣは、例えばＩＣチップなどに内蔵されている。複数の駆動電極Ｔｘ、及び、複数の検出電極Ｒｘは、タッチコントローラＴＣと電気的に接続されている。

タッチコントローラＴＣは、駆動電極Ｔｘを駆動し、検出電極Ｒｘからセンサ信号を読み取る。タッチコントローラＴＣあるいは外部のホストは、センサ信号に基づいて、電子機器１に接近する物体Ｏの有無、電子機器１に接触した物体Ｏの有無、接触した物体Ｏの位置座標などを検出する。

図２は、図１に示した第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の一部を拡大した分解斜視図である。第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の各々は、全体的に可撓性及び伸縮性を有するように構成されたフレキシブル基板である。

第１基板ＳＵＢ１は伸縮可能な絶縁基材１０を備え、第２基板ＳＵＢ２は伸縮可能な絶縁基材２０を備えている。ここでの伸縮可能とは、伸び縮みすることができる性質、すなわち、常態である非伸長状態から伸長することができ、この伸長状態から解放したときに復元することができる性質をいう。非伸長状態とは、引張応力が付加されていないときの状態である。

絶縁基材１０及び絶縁基材２０は、例えばメッシュ状に形成されている。以下、絶縁基材１０及び絶縁基材２０について、より具体的に説明する。

絶縁基材１０は、概ね第１方向Ｘに沿って形成された複数の帯状部ＢＸ１と、概ね第２方向Ｙに沿って形成された複数の帯状部ＢＹ１と、複数の島状部Ｉ１と、を有している。
複数の帯状部ＢＸ１は第２方向Ｙに間隔をおいて並び、複数の帯状部ＢＹ１は第１方向Ｘに間隔をおいて並んでいる。帯状部ＢＸ１及びＢＹ１の各々は、伸縮可能である。一例では、帯状部ＢＸ１は第１方向Ｘに沿って蛇行しながら延出した帯状に形成され、帯状部ＢＹ１は第２方向Ｙに沿って蛇行しながら延出した帯状に形成されている。
島状部Ｉ１は、帯状部ＢＸ１と帯状部ＢＹ１との交差部に相当する。複数の島状部Ｉ１は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配列されている。第１方向Ｘに隣接する島状部Ｉ１は帯状部ＢＸ１によって接続され、第２方向Ｙに隣接する島状部Ｉ１は帯状部ＢＹ１によって接続されている。

絶縁基材２０も、絶縁基材１０と同様に形成され、概ね第１方向Ｘに沿って形成された複数の帯状部ＢＸ２と、概ね第２方向Ｙに沿って形成された複数の帯状部ＢＹ２と、複数の島状部Ｉ２と、を有している。
複数の帯状部ＢＸ２は第２方向Ｙに間隔をおいて並び、複数の帯状部ＢＹ２は第１方向Ｘに間隔をおいて並んでいる。帯状部ＢＸ２及びＢＹ２の各々は、伸縮可能である。一例では、帯状部ＢＸ２は第１方向Ｘに沿って蛇行しながら延出した帯状に形成され、帯状部ＢＹ２は第２方向Ｙに沿って蛇行しながら延出した帯状に形成されている。
島状部Ｉ２は、帯状部ＢＸ２と帯状部ＢＹ２との交差部に相当する。複数の島状部Ｉ２は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配列されている。第１方向Ｘに隣接する島状部Ｉ２は帯状部ＢＸ２によって接続され、第２方向Ｙに隣接する島状部Ｉ２は帯状部ＢＹ２によって接続されている。

島状部Ｉ１及びＩ２は、正方形、長方形、ひし形などの四角形であってもよいし、他の多角形であってもよいし、円形あるいは楕円形など他の形状であってもよい。帯状部ＢＸ１、ＢＸ２、ＢＹ１、ＢＹ２の各々は、多角形の島状部の角部に接続されてもよいし、島状部の辺に接続されてもよい。

非伸長状態において、帯状部ＢＸ１の第１方向Ｘに沿った長さは、帯状部ＢＸ２の第１方向Ｘに沿った長さと同等である。つまり、第１方向Ｘに隣接する島状部Ｉ１の間隔ＤＸ１は、第１方向Ｘに隣接する島状部Ｉ２の間隔ＤＸ２と同等である。また、帯状部ＢＹ１の第２方向Ｙに沿った長さは、帯状部ＢＹ２の第２方向Ｙに沿った長さと同等である。つまり、第２方向Ｙに隣接する島状部Ｉ１の間隔ＤＹ１は、第２方向Ｙに隣接する島状部Ｉ２の間隔ＤＹ２と同等である。さらに、第３方向Ｚにおいて、帯状部ＢＸ２は帯状部ＢＸ１に重畳し、帯状部ＢＹ２は帯状部ＢＹ１に重畳し、島状部Ｉ２は島状部Ｉ１に重畳している。

第１基板ＳＵＢ１において、駆動電極Ｔｘは、帯状部ＢＸ１及び島状部Ｉ１に亘って配置されている。駆動電極Ｔｘは、複数のセンサ電極ＳＥ１と、複数のセンサ配線ＳＬ１と、を備えている。
センサ電極ＳＥ１の各々は、島状部Ｉ１に配置されている。センサ配線ＳＬ１の各々は、帯状部ＢＸ１に配置され、しかも、帯状部ＢＸ１に沿って蛇行している。つまり、センサ配線ＳＬ１は、第１方向Ｘに沿って蛇行しながら延出している。第１方向Ｘに隣接するセンサ電極ＳＥ１は、センサ配線ＳＬ１によって電気的に接続されている。一例では、センサ電極ＳＥ１及びセンサ配線ＳＬ１は、同一材料によって一体的に形成されているが、センサ電極ＳＥ１がセンサ配線ＳＬ１とは異なる材料によって形成されてもよい。
帯状部ＢＹ１には、センサ電極ＳＥ１及びセンサ配線ＳＬ１のいずれも配置されていない。なお、独立して制御される１つの駆動電極Ｔｘが網目状に形成されてもよく、この場合、第２方向Ｙに隣接するセンサ電極ＳＥ１を接続するための配線が帯状部ＢＹ１に配置される場合がある。

第２基板ＳＵＢ２において、検出電極Ｒｘは、帯状部ＢＹ２及び島状部Ｉ２に亘って配置されている。検出電極Ｒｘは、複数のセンサ電極ＳＥ２と、複数のセンサ配線ＳＬ２と、を備えている。
センサ電極ＳＥ２の各々は、島状部Ｉ２に配置されている。センサ配線ＳＬ２の各々は、帯状部ＢＹ２に配置され、しかも、帯状部ＢＹ２に沿って蛇行している。つまり、センサ配線ＳＬ２は、第２方向Ｙに沿って蛇行しながら延出している。第２方向Ｙに隣接するセンサ電極ＳＥ２は、センサ配線ＳＬ２によって電気的に接続されている。センサ電極ＳＥ２及びセンサ配線ＳＬ２が同一材料によって一体的に形成されてもよいし、センサ電極ＳＥ２がセンサ配線ＳＬ２とは異なる材料によって形成されてもよい。
帯状部ＢＸ２には、センサ電極ＳＥ２及びセンサ配線ＳＬ２のいずれも配置されていない。なお、独立して制御される１つの検出電極Ｒｘが網目状に形成されてもよく、この場合、第１方向Ｘに隣接するセンサ電極ＳＥ２を接続するための配線が帯状部ＢＸ２に配置される場合がある。

非伸長状態において、第１方向Ｘに隣接するセンサ電極ＳＥ１の間隔ＤＸ１１は、第１方向Ｘに隣接するセンサ電極ＳＥ２の間隔ＤＸ２１と同等である。また、第２方向Ｙに隣接するセンサ電極ＳＥ１の間隔ＤＹ１１は、第２方向Ｙに隣接するセンサ電極ＳＥ２の間隔ＤＹ２１と同等である。さらに、第３方向Ｚにおいて、センサ電極ＳＥ２は、センサ電極ＳＥ１に重畳している。

このように、絶縁基材１０及び絶縁基材２０の各々は、複数の島状部と、これらの島状部を接続する複数の帯状部と、で構成されることにより、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙを含むＸ－Ｙ平面において伸縮可能となる。すなわち、特定の方向への引張応力または圧縮応力が絶縁基材１０及び絶縁基材２０に付加されると、引張応力または圧縮応力に応じて帯状部が伸縮する。また、帯状部に配置されたセンサ配線も同様に、伸縮する。これにより、引張応力または圧縮応力に応じた形状に変形することが可能な電子機器１を提供することができる。

図３は、島状部Ｉ１及びＩ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。絶縁基材１０は、主面１０Ａと、主面１０Ａの反対側の主面１０Ｂを有している。センサ電極ＳＥ１は、島状部Ｉ１の主面１０Ａに配置されている。なお、センサ電極ＳＥ１と島状部Ｉ１との間には、他の絶縁膜が介在していてもよい。主面１０Ｂは、伸縮部材ＥＭ１に接触している。

絶縁基材２０は、主面２０Ａと、主面２０Ａの反対側の主面２０Ｂを有している。センサ電極ＳＥ２は、島状部Ｉ２の主面２０Ａに配置されている。なお、センサ電極ＳＥ２と島状部Ｉ２との間には、他の絶縁膜が介在していてもよい。第３方向Ｚにおいて、島状部Ｉ２は島状部Ｉ１の直上に位置し、また、センサ電極ＳＥ２はセンサ電極ＳＥ１の直上に位置している。主面２０Ｂは、伸縮部材ＥＭ２に接触している。

絶縁基材１０及び絶縁基材２０は、例えばポリイミドによって形成されているが、他の樹脂材料を用いて形成されてもよい。センサ電極ＳＥ１及びＳＥ２は、例えば金属材料によって形成されているが、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電材料によって形成されてもよい。

伸縮部材ＥＭ３は、伸縮部材ＥＭ１と伸縮部材ＥＭ２との間に配置されている。つまり、絶縁基材１０は伸縮部材ＥＭ１と伸縮部材ＥＭ３との間に位置し、絶縁基材２０は伸縮部材ＥＭ２と伸縮部材ＥＭ３との間に位置している。伸縮部材ＥＭ３は、島状部Ｉ１、センサ電極ＳＥ１、島状部Ｉ２、及び、センサ電極ＳＥ２を覆っている。なお、センサ電極ＳＥ１と伸縮部材ＥＭ３との間、及び、センサ電極ＳＥ２と伸縮部材ＥＭ３との間に他の絶縁膜が設けられてもよい。

伸縮部材ＥＭ１、伸縮部材ＥＭ２、及び、伸縮部材ＥＭ３は、伸縮可能な透明材料によって形成されている。伸縮部材ＥＭ１、伸縮部材ＥＭ２、及び、伸縮部材ＥＭ３の各々の弾性率（ヤング率）は、同等である。伸縮部材ＥＭ１及びＥＭ３は、例えば、絶縁基材１０よりも弾性率が小さい樹脂材料によって形成されている。伸縮部材ＥＭ２及びＥＭ３は、例えば、絶縁基材２０よりも弾性率が小さい樹脂材料によって形成されている。例えば、伸縮部材ＥＭ１、伸縮部材ＥＭ２、及び、伸縮部材ＥＭ３は、同一材料によって形成されている。

図４は、図３に示した帯状部ＢＸ１及びＢＸ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。センサ配線ＳＬ１は、帯状部ＢＸ１の主面１０Ａに配置され、伸縮部材ＥＭ３によって覆われている。なお、センサ配線ＳＬ１と帯状部ＢＸ１との間、及び、センサ配線ＳＬ１と伸縮部材ＥＭ３との間には、他の絶縁膜が介在していてもよい。主面１０Ｂは、伸縮部材ＥＭ１に接触している。
帯状部ＢＸ２において、主面２０Ａは伸縮部材ＥＭ３に接触し、主面２０Ｂは伸縮部材ＥＭ２に接触している。

図５は、図３に示した帯状部ＢＹ１及びＢＹ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。センサ配線ＳＬ２は、帯状部ＢＹ２の主面２０Ａに配置され、伸縮部材ＥＭ３によって覆われている。なお、センサ配線ＳＬ２と帯状部ＢＹ２との間、及び、センサ配線ＳＬ２と伸縮部材ＥＭ３との間には、絶縁膜が介在していてもよい。主面２０Ｂは、伸縮部材ＥＭ２に接触している。
帯状部ＢＹ１において、主面１０Ａは伸縮部材ＥＭ３に接触し、主面１０Ｂは伸縮部材ＥＭ１に接触している。

絶縁基材１０の島状部Ｉ１、帯状部ＢＸ１及びＢＹ１が存在しない領域においては、伸縮部材ＥＭ３は、伸縮部材ＥＭ１に接触している。絶縁基材２０の島状部Ｉ２、帯状部ＢＸ２及びＢＹ２が存在しない領域においては、伸縮部材ＥＭ３は、伸縮部材ＥＭ２に接触している。

図６は、図２に示した電子機器１に第１方向Ｘと平行な引張力Ｆが作用した状態を示す概略的な断面図である。引張力Ｆが作用する前の状態において、センサ電極ＳＥ２は、第３方向Ｚにおいて、それぞれセンサ電極ＳＥ１に重畳している。上記の通り、非伸長状態において、センサ電極ＳＥ１は第１方向Ｘに間隔ＤＸ１１をおいて並び、センサ電極ＳＥ２は第１方向Ｘに間隔ＤＸ２１をおいて並んでいる（ＤＸ１１＝ＤＸ２１）。

引張力Ｆが作用すると、電子機器１の全体が第１方向Ｘに引き延ばされる。これにより、センサ電極ＳＥ１の間隔及びセンサ電極ＳＥ２の間隔が広がる。つまり、センサ電極ＳＥ１の間隔ＤＸ１２は引張力Ｆが作用する前のセンサ電極ＳＥ１の間隔ＤＸ１１より大きく、センサ電極ＳＥ２の間隔ＤＸ２２は引張力Ｆが作用する前のセンサ電極ＳＥ２の間隔ＤＸ２１より大きい。このとき、間隔ＤＸ２２は、間隔ＤＸ１２と同等である。このため、引張力Ｆが作用した後であっても、センサ電極ＳＥ２は、第３方向Ｚにおいて、それぞれセンサ電極ＳＥ１に重畳している。

つまり、電子機器１が引き延ばされる前後でセンサ電極ＳＥ１及びセンサ電極ＳＥ２の位置関係がほとんど変化しない。結果として、電子機器１が引き延ばされた場合であっても安定したセンシングを行うことができる。

なお、以上述べた効果は、第１方向Ｘの引張力Ｆ以外の力が電子機器１に加わった場合でも同様に得ることができる。このような力としては、第１方向Ｘの圧縮力、第２方向Ｙの引張力または圧縮力、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと交わる方向の引張力Ｆまたは圧縮力などが想定される。また、電子機器１は、任意の形状に曲げることも可能である。

このように、本実施形態によれば、良好な可撓性及び伸縮性を発揮するとともに、安定した検出精度のタッチセンシングが可能な電子機器１を得ることができる。

本明細書において、例えば、絶縁基材１０は第１絶縁基材に相当し、島状部Ｉ１は第１島状部に相当し、帯状部ＢＸ１は第１帯状部に相当し、帯状部ＢＹ１は第３帯状部に相当し、センサ電極ＳＥ１は第１センサ電極に相当し、センサ配線ＳＬ１は第１センサ配線に相当し、絶縁基材２０は第２絶縁基材に相当し、島状部Ｉ２は第２島状部に相当し、帯状部ＢＹ２は第２帯状部に相当し、帯状部ＢＸ２は第４帯状部に相当し、センサ電極ＳＥ２は第２センサ電極に相当し、センサ配線ＳＬ２は第２センサ配線に相当し、伸縮部材ＥＭ１は第１伸縮部材に相当し、伸縮部材ＥＭ２は第２伸縮部材に相当し、伸縮部材ＥＭ３は第３伸縮部材に相当する。

図７は、図１に示した第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の他の構成例を示す分解斜視図である。図７に示す構成例は、図２に示した構成例と比較して、絶縁基材１０及び絶縁基材２０がそれぞれストライプ状に形成された点で相違している。

第１基板ＳＵＢ１において、絶縁基材１０は、概ね第１方向Ｘに沿って形成された複数の帯状部ＢＸ１と、複数の島状部Ｉ１と、を有しており、図２に示した帯状部ＢＹ１を有していない。帯状部ＢＸ１は、伸縮可能であり、第１方向Ｘに沿って蛇行しながら延出した帯状に形成されている。第１方向Ｘに隣接する島状部Ｉ１は帯状部ＢＸ１によって接続され、第２方向Ｙに隣接する島状部Ｉ１は接続されていない。

駆動電極Ｔｘは、島状部Ｉ１に配置されたセンサ電極ＳＥ１と、帯状部ＢＸ１に配置されたセンサ配線ＳＬ１と、を備えている。センサ配線ＳＬ１は、帯状部ＢＸ１に沿って蛇行し、センサ電極ＳＥ１に接続されている。

第２基板ＳＵＢ２において、絶縁基材２０は、概ね第２方向Ｙに沿って形成された複数の帯状部ＢＹ２と、複数の島状部Ｉ２と、を有しており、図２に示した帯状部ＢＸ２を有していない。帯状部ＢＹ２は、伸縮可能であり、第２方向Ｙに沿って蛇行しながら延出した帯状に形成されている。第２方向Ｙに隣接する島状部Ｉ２は帯状部ＢＹ２によって接続され、第１方向Ｘに隣接する島状部Ｉ２は接続されていない。

検出電極Ｒｘは、島状部Ｉ２に配置されたセンサ電極ＳＥ２と、帯状部ＢＹ２に配置されたセンサ配線ＳＬ２と、を備えている。センサ配線ＳＬ２は、帯状部ＢＹ２に沿って蛇行し、センサ電極ＳＥ２に接続されている。

このような構成例において、島状部Ｉ１及びＩ２は、第３方向Ｚにおいて重畳し、またセンサ電極ＳＥ１及びＳＥ２も、第３方向Ｚにおいて重畳している。島状部Ｉ１及びＩ２を含む電子機器１の断面構造は、図３に示した通りである。

図８は、図７に示した帯状部ＢＸ１を含む電子機器１の概略的な断面図である。センサ配線ＳＬ１は、帯状部ＢＸ１の主面１０Ａに配置され、伸縮部材ＥＭ３によって覆われている。主面１０Ｂは、伸縮部材ＥＭ１に接触している。第３方向Ｚにおいて、センサ配線ＳＬ１と対向する領域には、図４に示した帯状部ＢＸ２が存在しないため、伸縮部材ＥＭ２及び伸縮部材ＥＭ３が互いに接触している。

図９は、図７に示した帯状部ＢＹ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。センサ配線ＳＬ２は、帯状部ＢＹ２の主面２０Ａに配置され、伸縮部材ＥＭ３によって覆われている。主面２０Ｂは、伸縮部材ＥＭ２に接触している。第３方向Ｚにおいて、センサ配線ＳＬ２と対向する領域には、図４に示した帯状部ＢＹ１が存在しないため、伸縮部材ＥＭ１及び伸縮部材ＥＭ３が互いに接触している。

図７乃至図９を参照して説明した構成例においても、上記したのと同様の効果が得られる。

次に、上記のタッチセンサＴＳとは異なる電気素子Ｅ１を備えた電子機器１について説明する。以下、電気素子Ｅ１が第１基板ＳＵＢ１に設けられた場合について説明するが、電気素子Ｅ１は、第２基板ＳＵＢ２に設けられてもよいし、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の双方に設けられてもよい。また、電子機器１には、１種類の電気素子Ｅ１が設けられる場合に限らず、複数種類の電気素子Ｅ１が設けられてもよい。

図１０は、第１基板ＳＵＢ１の概略的な平面図である。なお、ここでは、タッチセンサＴＳの図示を省略している。

第１基板ＳＵＢ１は、Ｘ配線（第１配線）ＷＸ、Ｙ配線（第２配線）ＷＹ、電気素子Ｅ１などを備えている。
第１ドライバＤＲ１及び第２ドライバＤＲ２は、例えば第１基板ＳＵＢ１に配置されているが、他の回路基板に配置されてもよい。
Ｘ配線ＷＸは、概ね第１方向Ｘに沿って延びる配線の総称であり、少なくとも一部のＸ配線ＷＸは第１ドライバＤＲ１と電気的に接続されている。複数のＸ配線ＷＸは、第２方向Ｙに並んでいる。
Ｙ配線ＷＹは、概ね第２方向Ｙに沿って延びる配線の総称であり、少なくとも一部のＹ配線ＷＹは第２ドライバＤＲ２と電気的に接続されている。複数のＹ配線ＷＹは、第１方向Ｘに並んでいる。これらのＸ配線ＷＸ及びＹ配線ＷＹとしては、走査線、信号線、電源線、種々の制御線など複数の種類の配線が含まれる。

電気素子Ｅ１は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配列され、Ｘ配線ＷＸ及びＹ配線ＷＹと電気的に接続されている。
電気素子Ｅ１は、例えば、センサ、半導体素子、又はアクチュエータなどである。例えばセンサとしては、可視光や近赤外光を受光する光学センサ、温度センサ、圧力センサなどを適用することができる。例えば半導体素子としては、発光素子、受光素子、ダイオード、トランジスタなどを適用することができる。なお、電気素子Ｅ１は、ここで例示したものに限られず、その他にも種々の機能を有する素子を適用し得る。また、電気素子Ｅ１は、コンデンサや抵抗などであってもよい。

電気素子Ｅ１が発光素子である場合、可撓性及び伸縮性を有するフレキシブルディスプレイを実現することができる。発光素子は、例えば、最長の一辺の長さが１００μｍ以下のマイクロＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であってもよいし、最長の一辺の長さが１００μｍより大きく３００μｍ未満のミニＬＥＤであってもよいし、最長の一辺の長さが３００μｍ以上のＬＥＤであってもよい。また、発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子などの他の自発光素子であってもよい。

図１１は、図１０に示した第１基板ＳＵＢ１の一部を拡大した平面図である。電気素子Ｅ１及びセンサ電極ＳＥ１は、同一の島状部Ｉ１において間隔をおいて並んで配置されている。Ｘ配線ＷＸ及びセンサ配線ＳＬ１は、同一の帯状部ＢＸ１に配置され、帯状部ＢＸ１に沿って蛇行している。Ｙ配線ＷＹは、帯状部ＢＹ１に配置され、帯状部ＢＹ１に沿って蛇行している。また、Ｙ配線ＷＹは、島状部Ｉ１において駆動電極Ｔｘと交差している。電気素子Ｅ１は、Ｘ配線ＷＸ及びＹ配線ＷＹと電気的に接続されている。
なお、このような第１基板ＳＵＢ１と対向する第２基板については、図２に示した構成を適用することができ、説明を省略する。

図１２は、電気素子Ｅ１を駆動する駆動回路ＰＣを説明するための図である。図示した等価回路は、一例であって、この例に限らない。ここでは、図１１に示した電気素子Ｅ１が１つの発光素子（例えばマイクロＬＥＤ）である場合について説明する。なお、電気素子Ｅ１は、複数の発光素子を備えていてもよい。

駆動回路ＰＣは、リセットスイッチＲＳＴ、画素スイッチＳＳＴ、初期化スイッチＩＳＴ、出力スイッチＢＣＴ、駆動トランジスタＤＲＴ、補助容量Ｃｓ、及び、補助容量Ｃａｄを備えている。リセットスイッチＲＳＴ、画素スイッチＳＳＴ、初期化スイッチＩＳＴ、出力スイッチＢＣＴ、及び、駆動トランジスタＤＲＴは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。

駆動トランジスタＤＲＴ及び出力スイッチＢＣＴは、電源線ＳＬａと電源線ＳＬｂとの間で電気素子Ｅ１と直列に接続されている。電気素子Ｅ１の一方の電極（例えば陽極）は、駆動トランジスタＤＲＴに接続されている。電気素子Ｅ１の他方の電極（例えば陰極）は、電源線ＳＬｂに接続されている。補助容量Ｃｓは、駆動トランジスタＤＲＴのゲート電極とソース電極の間に接続されている。補助容量Ｃａｄは、駆動トランジスタＤＲＴのソース電極と電源線ＳＬａの間に接続されている。

出力スイッチＢＣＴのドレイン電極は、電源線ＳＬａに接続されている。出力スイッチＢＣＴのソース電極は、駆動トランジスタＤＲＴのドレイン電極に接続されている。出力スイッチＢＣＴのゲート電極は、走査線Ｓｇｂに接続されている。画素スイッチＳＳＴのソース電極は、映像信号線ＶＬに接続されている。画素スイッチＳＳＴのドレイン電極は、駆動トランジスタＤＲＴのゲート電極に接続されている。画素スイッチＳＳＴのゲート電極は、信号書き込み制御用のゲート配線として機能する走査線Ｓｇｃに接続されている。

初期化スイッチＩＳＴのソース電極は、初期化配線Ｓｇｉに接続されている。初期化スイッチＩＳＴのドレイン電極は、駆動トランジスタＤＲＴのゲート電極に接続されている。初期化スイッチＩＳＴのゲート電極は、走査線Ｓｇａに接続されている。リセットスイッチＲＳＴのソース電極は、リセット配線Ｓｇｒに接続されている。リセットスイッチＲＳＴのゲート電極は、リセット制御用ゲート配線として機能する走査線Ｓｇｄに接続されている。

以上のような構成においては、走査線Ｓｇａ，Ｓｇｂ，Ｓｇｃ，Ｓｇｄに供給される制御信号ＩＧ，ＢＧ，ＳＧ，ＲＧによって駆動回路ＰＣが制御され、映像信号線ＶＬの映像信号Ｖｓｉｇに応じた輝度で電気素子Ｅ１が発光する。

例えば、一点鎖線で囲む電気素子Ｅ１及び駆動回路ＰＣは、図１１に示した島状部Ｉ１に配置される。また、二点鎖線で囲む走査線Ｓｇａ、Ｓｇｂ、Ｓｇｃ、Ｓｇｄ、映像信号線ＶＬ、電源線ＳＬａ、ＳＬｂ、リセット配線Ｓｇｒ、及び、初期化配線Ｓｇｉは、図１１に示したＸ配線ＷＸ及びＹ配線ＷＹのいずれかに相当し、図１１に示した帯状部ＢＸ１または帯状部ＢＹ１の上に配置される。

図１３は、図１１に示した島状部Ｉ１及びＩ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。センサ電極ＳＥ１、Ｘ配線ＷＸ、図１２に示した駆動回路ＰＣなどは、島状部Ｉ１の主面１０Ａに配置され、絶縁膜１１によって覆われている。絶縁膜１１は、有機絶縁膜であってもよいし、無機絶縁膜であってもよい。電気素子Ｅ１は、絶縁膜１１の上に配置され、伸縮部材ＥＭ３によって覆われている。
図１３に示す例では、センサ電極ＳＥ２は、第３方向Ｚにおいて、センサ電極ＳＥ１及び電気素子Ｅ１の直上に位置している。なお、センサ電極ＳＥ２は、電気素子Ｅ１の直上の位置からずれていてもよい。

図１０乃至図１３を参照して説明した構成例によれば、タッチセンシングと、タッチセンシングとは異なる機能（例えば、表示、照明、センシングなど）とを備えた電子機器１を提供することができる。

図１４は、図１０に示した第１基板ＳＵＢ１の他の構成例を示す平面図である。図１４に示す構成例は、図１１に示した構成例と比較して、同一の島状部Ｉ１において電気素子Ｅ１がセンサ電極ＳＥ１で囲まれた内側に配置された点で相違している。Ｘ配線ＷＸ及びセンサ配線ＳＬ１は帯状部ＢＸ１に配置され、Ｙ配線ＷＹは帯状部ＢＹ１に配置されている。Ｘ配線ＷＸ及びＹ配線ＷＹは、島状部Ｉ１において駆動電極Ｔｘと交差している。電気素子Ｅ１は、Ｘ配線ＷＸ及びＹ配線ＷＹと電気的に接続されている。
なお、このような第１基板ＳＵＢ１と対向する第２基板については、図２に示した構成を適用することができ、説明を省略する。

図１５は、図１４に示した島状部Ｉ１及びＩ２を含む電子機器１の概略的な断面図である。Ｘ配線ＷＸ、図１２に示した駆動回路ＰＣなどは、島状部Ｉ１の主面１０Ａにおいて、センサ電極ＳＥ１の内側に配置され、絶縁膜１１によって覆われている。電気素子Ｅ１は、絶縁膜１１の上に配置され、伸縮部材ＥＭ３によって覆われている。
このような構成例においても、上記したのと同様の効果が得られる。

次に、自己容量方式のタッチセンサＴＳについて説明する。ここでは、電子機器１を構成する第１基板ＳＵＢ１がタッチセンサＴＳを備える場合について説明する。この場合、第２基板ＳＵＢ２は省略してもよい。

図１６は、電子機器１を構成する第１基板ＳＵＢ１の他の構成例を示す平面図である。タッチセンサＴＳは、複数のセンサ電極ＳＥ１と、複数のセンサ配線ＳＬ１と、を備えている。複数のセンサ電極ＳＥ１は、第１方向Ｘに間隔をおいて並んだセンサ電極ＳＥ１１乃至ＳＥ１３を含んでいる。複数のセンサ配線ＳＬ１は、第２方向Ｙに間隔をおいて並んだセンサ配線ＳＬ１１乃至ＳＬ１３を含んでいる。

ここで、センサ電極ＳＥ１１乃至ＳＥ１３とセンサ配線ＳＬ１１乃至ＳＬ１３との関係に着目する。センサ配線ＳＬ１１乃至ＳＥ１３の各々は、第１方向Ｘに並んだ複数の島状部Ｉ１及び複数の帯状部ＢＸ１に亘って配置されている。

センサ配線ＳＬ１１は、島状部Ｉ１の各々においてセンサ電極ＳＥ１１乃至ＳＥ１３に重畳し、センサ電極ＳＥ１１と電気的に接続されている。
センサ配線ＳＬ１２は、センサ電極ＳＥ１２及びＳＥ１３に重畳し、センサ電極ＳＥ１２と電気的に接続されている。センサ配線ＳＬ１２は、センサ電極ＳＥ１１には重畳していない。
センサ配線ＳＬ１３は、センサ電極ＳＥ１３に重畳し、センサ電極ＳＥ１３と電気的に接続されている。センサ配線ＳＬ１３は、センサ電極ＳＥ１１及びＳＥ１２には重畳していない。

なお、図１６においては、１個のセンサ電極ＳＥ１には１本のセンサ配線ＳＬ１が接続されているが、１個のセンサ電極ＳＥ１に複数本のセンサ配線ＳＬ１が接続されてもよいし、１本のセンサ配線ＬＳ１に複数個のセンサ電極ＳＥ１が接続されてもよい。また、図１６に示す構成例では、絶縁基材１０の帯状部ＢＹ１を省略したが、図２に示した絶縁基材１０の如く、帯状部ＢＹ１が設けられてもよい。

センサ電極ＳＥ１の各々は、センサ配線ＳＬ１を介して、図１に示したタッチコントローラＴＣに接続されている。タッチコントローラＴＣは、センサ電極ＳＥ１の各々を駆動して、センサ電極ＳＥ１からセンサ信号を読み取る。これにより、タッチセンシングを行うことができる。

図１７は、電子機器１を構成する第１基板ＳＵＢ１の他の構成例を示す平面図である。図１７に示す構成例は、図１６に示した構成例と比較して、第１基板ＳＵＢ１が自己容量方式のタッチセンサＴＳの他に、電気素子Ｅ１を備えた点で相違している。

電気素子Ｅ１は、センサ電極ＳＥ１とは異なる島状部Ｉ１に配置されている。図１１などを参照して説明したように、電気素子Ｅ１と接続されるＸ配線ＷＸは帯状部ＢＸ１に配置され、電気素子Ｅ１と接続されるＹ配線ＷＹは帯状部ＢＹ１に配置されるが、ここでは、Ｘ配線ＷＸ及びＹ配線ＷＹの図示を省略している。

センサ配線ＳＬ１は、複数の島状部Ｉ１及び複数の帯状部ＢＸ１に亘って配置され、いずれかのセンサ電極ＳＥ１と電気的に接続されている。また、センサ配線ＳＬ１は、電気素子Ｅ１が配置された島状部Ｉ１においては電気素子Ｅ１に重畳し、センサ電極ＳＥ１が配置された島状部Ｉ１においてはセンサ電極ＳＥ１に重畳している。

このような構成例によれば、タッチセンシングと、タッチセンシングとは異なる機能とを備えた電子機器１を提供することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、可撓性及び伸縮性を有するとともに、タッチセンシングが可能な電子機器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。

１…電子機器 ＳＵＢ１…第１基板 ＳＵＢ２…第２基板
１０…絶縁基材 Ｉ１…島状部 ＢＸ１、ＢＹ１…帯状部
２０…絶縁基材 Ｉ２…島状部 ＢＸ２、ＢＹ２…帯状部
Ｔｘ…駆動電極 ＳＥ１…センサ電極 ＳＬ１…センサ配線
Ｒｘ…駆動電極 ＳＥ２…センサ電極 ＳＬ２…センサ配線
Ｅ１…電気素子 ＷＸ…Ｘ配線 ＷＹ…Ｙ配線
ＥＭ１～ＥＭ３…伸縮部材

Claims (9)

1. 複数の第１島状部と、蛇行した帯状に形成され第１方向に並んだ前記第１島状部を接続する第１帯状部と、を有する伸縮可能な第１絶縁基材と、
   前記第１島状部にそれぞれ配置された第１センサ電極と、
   前記第１帯状部に配置され、前記第１帯状部に沿って蛇行し、前記第１センサ電極に接続された第１センサ配線と、
   を備える、電子機器。
2. さらに、複数の第２島状部と、蛇行した帯状に形成され前記第１方向とは異なる第２方向に並んだ前記第２島状部を接続する第２帯状部と、を有する伸縮可能な第２絶縁基材と、
   前記第２島状部にそれぞれ配置された第２センサ電極と、
   前記第２帯状部に配置され、前記第２帯状部に沿って蛇行し、前記第２センサ電極に接続された第２センサ配線と、を備え、
   前記第２センサ電極は、前記第１センサ電極に重畳している、請求項１に記載の電子機器。
3. 前記第１センサ電極が配置された前記第１島状部、及び、前記第２センサ電極が配置された前記第２島状部は、それぞれ前記第１方向及び前記第２方向にマトリクス状に配列され、
   前記第１方向に隣接する前記第１センサ電極の間隔は、前記第１方向に隣接する前記第２センサ電極の間隔と同等であり、
   前記第２方向に隣接する前記第１センサ電極の間隔は、前記第２方向に隣接する前記第２センサ電極の間隔と同等である、請求項２に記載の電子機器。
4. さらに、第１伸縮部材と、第２伸縮部材と、第３伸縮部材と、を備え、
   前記第１絶縁基材は、前記第１伸縮部材と前記第２伸縮部材との間に位置し、
   前記第２絶縁基材は、前記第２伸縮部材と前記第３伸縮部材との間に位置し、
   前記第１伸縮部材、前記第２伸縮部材、及び、前記第３伸縮部材の各々の弾性率は、同等である、請求項２または３に記載の電子機器。
5. さらに、前記第１島状部に配置された電気素子を備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子機器。
6. 前記電気素子及び前記第１センサ電極は、同一の前記第１島状部に配置され、間隔をおいて並んでいる、請求項５に記載の電子機器。
7. 前記電気素子及び前記第１センサ電極は、同一の前記第１島状部に配置され、
   前記電気素子は、前記第１センサ電極で囲まれた内側に配置されている、請求項５に記載の電子機器。
8. 前記電気素子は、前記第１センサ電極と異なる前記第１島状部に配置されている、請求項５に記載の電子機器。
9. 前記電気素子は、発光素子である、請求項５乃至８のいずれか１項に記載の電子機器。

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