WO2026009704A1 - 検出装置及び検出装置の製造方法 - Google Patents
検出装置及び検出装置の製造方法Info
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- WO2026009704A1 WO2026009704A1 PCT/JP2025/021870 JP2025021870W WO2026009704A1 WO 2026009704 A1 WO2026009704 A1 WO 2026009704A1 JP 2025021870 W JP2025021870 W JP 2025021870W WO 2026009704 A1 WO2026009704 A1 WO 2026009704A1
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
- H10K39/30—Devices controlled by radiation
- H10K39/32—Organic image sensors
Definitions
- the present invention relates to a detection device and a method for manufacturing a detection device.
- Optical sensors capable of detecting fingerprint patterns and vein patterns are known (see, for example, Patent Document 1).
- OPDs organic photodiodes
- a configuration is sometimes adopted in which a flexible substrate on which the organic photodiode is formed and a substrate on which a circuit connected to the organic photodiode is mounted are provided separately, and the terminals on each of these substrates are crimped together from the flexible substrate on which the organic photodiode is formed.
- the flexible substrate and the substrate on which the circuit is mounted overlap each other due to the crimping, increasing the thickness.
- the object of the present invention is to provide a thinner detection device and a method for manufacturing a thinner detection device.
- a detection device comprises a detection region that functions as an optical sensor and is made up of an insulating layer, an electrode layer, a first buffer layer, an active layer, a second buffer layer, an adhesive insulating layer, and a substrate, and a non-detection region that is made up of the insulating layer, the adhesive insulating layer, and the substrate, and a terminal portion of the non-detection region that is provided with a first terminal electrically connected to the electrode layer does not overlap the adhesive insulating layer or the substrate.
- a manufacturing method for a detection device includes the steps of: forming a substrate in which, from one side to the other in the stacking direction, a first substrate, a first adhesive insulating layer, an insulating layer, an electrode layer, a first buffer layer, an active layer, a second buffer layer, a second adhesive insulating layer, and a second substrate are arranged in this order; crimping a plurality of terminals formed in areas of the substrate where the first buffer layer, the active layer, the second buffer layer, the second adhesive insulating layer, and the second substrate are not stacked, to a plurality of external terminals provided on an external substrate; and peeling the first substrate and the first adhesive insulating layer from the substrate, wherein the first adhesive insulating layer has an adhesive portion that abuts the first substrate on one side and abuts the insulating layer on the other side, and a non-adhesive portion that is a gap between the first substrate and the insulating layer, arranged alternately in
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the appearance of a detection device according to an embodiment when a finger is placed inside the detection device, as viewed from the side of a housing.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II' in FIG.
- FIG. 3 is a development view showing an example of development of the optical sensor of the detection device shown in FIG.
- FIG. 4 is a diagram showing a schematic laminated structure on the base portion 610 side and the pressure-bonded portion side of the sensor substrate.
- FIG. 5 is a plan view showing the sensor substrate on a larger scale.
- FIG. 6 is a plan view schematically showing the layered structure of the non-detection region in the embodiment.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the appearance of a detection device according to an embodiment when a finger is placed inside the detection device, as viewed from the side of a housing.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II' in FIG.
- FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in the "terminal portion" of FIG.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of the "terminal portion” taken along line VIII-VIII in FIG.
- FIG. 9 is a plan view schematically showing the layered structure of the non-detection region in the comparative example.
- FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX in the "terminal portion" of FIG.
- FIG. 11 is a plan view schematically showing the layered structure of the non-detection area 599 in the sensor substrate after the step of peeling off the first substrate and the first adhesive insulating layer from the sensor substrate.
- FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII in FIG.
- FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
- FIG. 14 is a diagram showing a configuration example in which the first adhesive insulating layer 350 shown in FIG. 6 is replaced with a first adhesive insulating layer 357.
- FIG. 15 is a diagram showing a configuration example in which the first adhesive insulating layer 350 shown in FIG. 6 is replaced with a first adhesive insulating layer 356.
- FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the shape of the sensor substrate in plan view and the shape of the first adhesive insulating layer that bonds the first substrate and the insulating layer in the sensor substrate in plan view.
- the term "on top” is used, unless otherwise specified, to include both a case in which another structure is placed directly on top of a structure so as to be in contact with the structure, and a case in which another structure is placed above a structure via yet another structure.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the appearance of a detection device according to an embodiment when a finger is placed inside the detection device as viewed from the side of a housing.
- Fig. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II' shown in Fig. 1.
- Fig. 3 is a development view showing an example of the development of an optical sensor of the detection device shown in Fig. 1.
- the detection device 1 shown in FIG. 1 is a ring-shaped device that can be attached to and detached from the human body, and is worn on a finger Fg of the human body. Fingers Fg include the thumb, index finger, middle finger, ring finger, little finger, etc.
- the human body is the person to be authenticated, whose identity is verified by the detection device 1.
- the detection device 1 can detect biometric information about a living body from the finger Fg on which it is worn.
- the finger Fg is an example of a measurement target.
- a measurement target is a living body or part of a living body, and is a measurement target.
- the detection device 1 is made into a ring or wristband, making it easy for the user to carry. In the following description, it is assumed that the detection device 1 is used as a ring.
- the detection device 1 includes a housing 200, a light source 60, a first optical sensor 10A, and a second optical sensor 10B.
- the detection device 1 includes a battery (not shown) inside the housing 200 and operates on battery power.
- the housing 200 includes a sealing film 210 and an exterior part 220.
- the housing 200 is formed in a ring shape (annular) that can be worn on the finger Fg.
- the sealing film 210 and the exterior part 220 are integrated into a ring shape.
- the sealing film 210 houses the light source 60, the first optical sensor 10A, the second optical sensor 10B, etc.
- the sealing film 210 is formed in a ring shape from a housing material such as a transparent synthetic resin or silicone.
- the exterior part 220 has a surface of the housing 200 that covers the outer surface 210A of the sealing film 210.
- the exterior part 220 is formed in a ring shape from a material such as a metal or a non-transparent synthetic resin.
- the housing 200 houses a circuit board 70 on which the light source 60, the first optical sensor 10A, the second optical sensor 10B, etc. are mounted within the sealing film 210.
- the circuit board 70 is housed inside the housing 200 by, for example, forming it into a ring shape in a mold and filling the surrounding area with a filling material to form the housing 200.
- the circuit board 70 is formed in a deformable band shape, and is formed into a ring shape by connecting one end 71 and the other end 72.
- the circuit board 70 has a first mounting area 73 and a second mounting area 74.
- the first mounting area 73 is an area where the light source 60 and other components are mounted.
- the second mounting area 74 is an area where the control circuit 122, power supply circuit 123, and other components are mounted.
- the sensor board 21 is mounted on the circuit board 70 so as to straddle the vicinity of the light source 60 in the first mounting area 73.
- the circuit board 70 of this embodiment is a flexible PCB (Printed Circuit Board).
- the circuit board 70 may also be constructed using a board commonly used as an FPC (Flexible Printed Circuit).
- the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are arranged so as to sandwich the light source 60 in the circumferential direction 200C. That is, the detection device 1 is arranged in the circumferential direction 200C with the first optical sensor 10A, the light source 60, and the second optical sensor 10B lined up in that order.
- the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B so as to sandwich the light source 60 in the circumferential direction 200C, the light emitted by the light source 60 can be detected over a wide range of the housing 200.
- the sensor board 21 is a deformable board on which the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are mounted.
- the sensor board 21 can be bent in the third direction Dz.
- the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are positioned on both sides of the light source 60 in the circumferential direction 200C of the housing 200.
- the sensor board 21 has a first region 21A on which the first optical sensor 10A is mounted, and a second region 21B on which the second optical sensor 10B is mounted.
- the sensor board 21 is formed as a single board having the first region 21A and the second region 21B.
- the circuit board 70 is housed inside the housing 200 so that the surface on which the first optical sensor 10A, the second optical sensor 10B, and the light source 60 are mounted faces the inner surface 200B of the housing 200. If the circuit board 70 is translucent, the first optical sensor 10A, the second optical sensor 10B, and the light source 60 may be mounted on the back surface opposite the front surface. In this case, the light source 60 should be positioned so that it emits light toward the circuit board 70, and the light that has passed through the circuit board 70 is emitted toward the outside of the housing 200.
- the light source 60 is provided inside the sealing film 210 of the housing 200 and is configured to be able to emit light toward a detection object, such as a finger Fg, attached to the ring-shaped housing 200.
- the light source 60 may be, for example, an inorganic LED (Light Emitting Diode) or an organic EL (OLED: Organic Light Emitting Diode).
- the light source 60 emits light of a predetermined wavelength.
- the light source 60 has multiple light sources capable of emitting near-infrared light, red light, and green light.
- Light emitted from the light source 60 is reflected by the surface of the object to be detected, such as a finger Fg, and enters the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B.
- the light emitted from the light source 60 may be reflected inside the finger Fg or pass through the finger Fg before entering the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B.
- the detection device 1 may be configured as a fingerprint detection device that detects fingerprints, or a vein detection device that detects vascular patterns such as veins.
- Each of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B detects light emitted by the light source 60 and reflected by a finger Fg or the like, as well as directly incident light.
- the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are organic photodiodes.
- the first optical sensor 10A is provided on the housing 200 so as to be adjacent to one end 61 of the light source 60 in the circumferential direction 200C of the housing 200.
- the second optical sensor 10B is provided on the housing 200 so as to be adjacent to the other end 62 of the light source 60 in the circumferential direction 200C of the housing 200.
- the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B have an organic photodiode OPD (see FIG. 4).
- Each of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B has two electrodes 11 aligned in the circumferential direction 200C.
- the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are mounted on a single sensor board 21 and electrically connected to the circuit board 70 via the sensor board 21.
- the sensor board 21 has a cutout portion 22 (see FIG. 4) between the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B in the circumferential direction 200C of the housing 200.
- the detection device 1 is a detection device that detects light using an organic photodiode OPD.
- the first direction Dx is a direction in a plane parallel to the sensor substrate 21.
- the second direction Dy is a direction in a plane parallel to the sensor substrate 21 and is the same direction as the circumferential direction 200C.
- the first direction Dx and the second direction Dy are perpendicular to each other, but the intersection angle between the first direction Dx and the second direction Dy does not necessarily have to be strictly perpendicular, and they may intersect without being perpendicular.
- the third direction Dz is a direction perpendicular to the second direction Dy and the first direction Dx.
- the third direction Dz is the normal direction of the sensor substrate 21.
- plane view refers to the positional relationship when viewed from a direction perpendicular to the sensor substrate 21.
- the term “lateral” refers to a direction (first direction Dx, second direction Dy, etc.) that intersects with the third direction Dz.
- the sensor substrate 21 will be described by distinguishing between the base 610 side and the pressure-bonded portion 620 side.
- the base 610 side is the side on which organic photodiodes OPD (see FIG. 4) such as the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B are formed.
- the pressure-bonded portion 620 side is the side on which terminals of the wiring connected to the organic photodiodes OPD (for example, terminals 503, 504, ..., 511, described below) are formed.
- boundary line 600 The boundary between the portion of the sensor substrate 21 on the base 610 side and the portion of the sensor substrate 21 on the pressure-bonded portion 620 side.
- FIG. 4 is a diagram showing the schematic layered structure on the base 610 side and the pressure-bonded portion 620 side of the sensor substrate 21. Note that FIG. 4 is merely a schematic diagram for explaining the layered structure specifically, and the layout, shape, size, and other aspects of each component from a planar perspective are more accurately shown in FIG. 5, which will be described later.
- a layered structure constituting the organic photodiode OPD is formed on the base 610 side.
- the organic photodiode OPD includes an active layer 301, a hole injection layer 302, and an electron injection layer 303. More specifically, the organic photodiode OPD has a layered structure in which the hole injection layer 302 and the electron injection layer 303 sandwich the active layer 301 in the third direction Dz.
- the characteristics (e.g., voltage-current characteristics and resistance value) of the active layer 301 change depending on the light irradiated onto it.
- An organic material is used as the material for the active layer 301.
- the hole injection layer 302 is a so-called HIL (Hole Injection Layer) and corresponds to the second buffer layer.
- the electron injection layer 303 is a so-called EIL (Electron Injection Layer) and corresponds to the first buffer layer.
- the active layer 301 has a bulk heterostructure in which a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor, an n-type fullerene derivative (PCBM), are mixed.
- PCBM n-type fullerene derivative
- low-molecular-weight organic materials such as C60 (fullerene), PCBM (phenyl C61-butylic acid methyl ester), CuPc (copper phthalocyanine), F16CuPc (fluorinated copper phthalocyanine), rubrene (rubrene: 5,6,11,12-tetraphenyltetracene), and PDI (perylene derivative) can be used as the active layer 301.
- the active layer 301 can be formed using a vapor deposition (dry process) with these low-molecular-weight organic materials.
- the active layer 301 may be, for example, a laminated film of CuPc and F16CuPc, or a laminated film of rubrene and C60.
- the active layer 301 can also be formed using a coating (wet process).
- the active layer 301 is made of a material that combines the low-molecular-weight organic material described above with a high-molecular-weight organic material. Examples of high-molecular-weight organic materials that can be used include P3HT (poly(3-hexylthiophene)) and F8BT (F8-alt-benzothiadiazole).
- the active layer 301 can be a film made of a mixture of P3HT and PCBM, or a film made of a mixture of F8BT and PDI.
- the hole injection layer 302 is made of a conductive polymer such as a composite (PEDOT:PSS) made of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid (PSS).
- the electron injection layer 303 is made of an alkali metal with a low work function, such as lithium (Li).
- a hole transport layer may be further formed between the hole injection layer 302 and the active layer 301.
- an electron transport layer may be further formed between the active layer 301 and the electron injection layer 303.
- a metal oxide layer is used as the material for the hole transport layer. Examples of such metal oxide layers include tungsten oxide (WO3) and molybdenum oxide.
- An example of a material for the electron transport layer is ethoxylated polyethyleneimine (PEIE).
- the hole transport layer and the electron transport layer are not limited to single-layer films, and may be formed as a laminated film including an electron blocking layer or a hole blocking layer.
- the hole injection layer 302 abuts against the electrode 312, which functions as an anode.
- the hole injection layer 302 includes a connection portion 3021.
- the connection portion 3021 is part of the hole injection layer 302 and is formed to extend from the active layer 301 in the third direction Dz to the side of the active layer 301 and the electron injection layer 303.
- the hole injection layer 302 abuts against the electrode 312 when the connection portion 3021 abuts against the electrode 312.
- the electron injection layer 303 abuts the electrode 11, which functions as a cathode.
- the electrode 11 is disposed opposite the active layer 301 in the third direction Dz, with the electron injection layer 303 sandwiched between them.
- a laminated structure for providing a terminal for the sensor substrate 21 is formed on the crimped portion 620 side. Specifically, the terminal is formed on one end side in the second direction Dy of the end electrode 110, which is connected to the wiring 331 extending toward the crimped portion 620 side.
- the end electrode 110 is in the same layer as the electrode layer including electrode 11 and electrode 312.
- An insulating layer 320 is interposed between the end electrode 110 and the wiring 331, and a through hole 393 is provided to electrically connect the end electrode 110 and the wiring 331.
- wiring section 33 refers to the laminated structure included in the sensor substrate 21, as shown in Figure 4, which is formed from a conductive material layer including the wiring 331 and wiring base 3300, an insulating layer 320, and an electrode layer including the electrode 11, the electrode 312, and the end electrode 110.
- One end of the end electrode 110 in the second direction Dy is exposed to the outside.
- This exposed portion functions as a terminal.
- the wiring 331 included in the wiring portion 33 continues on the base portion 610 side and the crimped portion 620 side across the boundary line 600, and functions as wiring that electrically connects the electrode 11 or electrode 312 to the terminal (terminals 503, 504, ..., 511) provided on the crimped portion 620 side.
- the wiring 331 shown in Figure 4 is connected to the electrode 11 via a through hole 391, but multiple components that function as wiring, such as the wiring 331, are provided on the sensor substrate 21.
- FIG. 5 is a more enlarged plan view of the sensor substrate 21.
- the sensor substrate 21 is provided with four electrodes 11. Specifically, two electrodes 11 are provided on each of the first optical sensor 10A and the second optical sensor 10B.
- one of the four electrodes 11 is connected to wiring portion 3311 via through hole 391.
- the other of the four electrodes 11 is connected to wiring portion 3312 via through hole 391.
- the other of the four electrodes 11 is connected to wiring portion 3313 via through hole 391.
- the remaining of the four electrodes 11 is connected to wiring portion 3314 via through hole 391.
- Wiring portions 3311, 3312, 3313, and 3314 are each individual wirings 331.
- Wiring portion 3311 is connected to through hole 391 on the base 610 side and to terminal 504 on the crimped portion 620 side.
- Wiring portion 3312 is connected to through hole 391 on the base 610 side and to terminal 503 on the crimped portion 620 side.
- Wiring portion 3313 is connected to through hole 391 on the base 610 side and to terminal 509 on the crimped portion 620 side.
- Wiring portion 3314 is connected to through hole 391 on the base 610 side and to terminal 510 on the crimped portion 620 side.
- Terminals 503, 504, 509, and 510 are each individual terminals.
- the wiring base 3300 of the first optical sensor 10A is connected to the wiring portion 3310. Further, the wiring base 3300 of the second optical sensor 10B is connected to the wiring portion 3315.
- the wiring portions 3310 and 3315 are each individual wirings 331.
- the wiring portion 3310 is connected to the wiring base 3300 on the base 610 side, and is connected to the terminals 505 and 507 on the crimped portion 620 side.
- the wiring portion 3315 is connected to the wiring base 3300 on the base 610 side, and is connected to the terminal 511 on the crimped portion 620 side.
- the terminals 505, 507, and 511 are each individual terminals.
- the electrode 312 abuts the wiring base 3300. Therefore, like the electrode 11, the electrode 312 is also connected to a terminal via the wiring 331.
- the wiring 331, wiring base 3300, and insulating layer 320 abut one side of the insulating layer 340.
- the other side of the insulating layer 340 abuts the first adhesive insulating layer 350.
- the first adhesive insulating layer 350 is interposed between the insulating layer 340 and the first substrate 360.
- first adhesive insulating layer 350 By stacking the following layers on one side of the first substrate 360 in this order: first adhesive insulating layer 350, insulating layer 340, conductive material layer including wiring 331 and wiring base 3300, insulating layer 320, electrode layer including electrode 11, electrode 312 and end electrode 110, electron injection layer 303, active layer 301, and hole injection layer 302, a main layer structure including the organic photodiode OPD and terminals electrically connected to the organic photodiode OPD is formed.
- the sensor substrate 21 includes a structure that structurally protects and reinforces the organic photodiode OPD.
- the sensor substrate 21 includes an adhesive layer 410 and an additional structural maintaining portion 450.
- the adhesive layer 410 is provided at the base 610 so as to cover the organic photodiode OPD from the hole injection layer 302 side.
- the additional structural maintaining portion 450 has a structure in which a second adhesive insulating layer 430 and an insulating layer 420 are laminated on the second substrate 440.
- the second adhesive insulating layer 430 is interposed between the second substrate 440 and the insulating layer 420.
- the insulating layer 420 side of the additional structural maintaining portion 450 abuts the adhesive layer 410.
- the structure that structurally protects and reinforces the organic photodiode OPD is formed by forming an adhesive layer 410 to cover the organic photodiode OPD after the main laminate structure described above is formed, and then adhering the additional structure maintaining portion 450 to the adhesive layer 410 with the insulating layer 420 facing the adhesive layer 410 side.
- the sensor substrate 21 can be said to have a structure in which the additional structural support portion 450, intermediate portion 400, wiring portion 33, insulating layer 340, first adhesive insulating layer 350, and first substrate 360 are laminated in this order.
- Insulating layer 340 and insulating layer 420 are insulating layers, and are formed using, for example, colorless and transparent polyimide (CPI: Colorless Polyimide).
- First adhesive insulating layer 350 is an adhesive layer that bonds insulating layer 340 to first substrate 360.
- Second adhesive insulating layer 430 is an adhesive layer that bonds insulating layer 420 to second substrate 440.
- First adhesive insulating layer 350 and second adhesive insulating layer 430 are formed using, for example, an adhesive film (OCA: Optically Clear Adhesive) that has insulating and translucent properties.
- OCA Optically Clear Adhesive
- the first substrate 360 and the second substrate 440 are structural members and are formed using, for example, polyethylene terephthalate (PET).
- PET polyethylene terephthalate
- the adhesive layer 410 is formed using, for example, an encapsulated adhesive.
- the position in the second direction Dy of the end of the electrode 11 in the embodiment closest to the boundary line 600 is shown as the reference position 630.
- the configuration on the side of the pressure-bonded portion 620 from the reference position 630 will be described with reference to Figures 6 to 9.
- the term "non-detection region 599" refers to the portion of the sensor substrate 21 on the side of the pressure-bonded portion 620 from the reference position 630. As shown in Figure 4, the non-detection region 599 is formed by stacking the first substrate 360, the first adhesive insulating layer 350, the insulating layer 340, the second adhesive insulating layer 430, and the second substrate 440.
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
検出装置は、絶縁層と、電極層と、第1バッファ層と、活性層と、第2バッファ層と、粘着絶縁層と、基板と、が積層されて光センサとして機能する検出領域と、絶縁層と、粘着絶縁層と、基板と、が積層された非検出領域と、を備え、非検出領域のうち電極層と電気的に接続された第1端子が設けられた端子部は、粘着絶縁層及び基板と重ならない。
Description
本発明は、検出装置及び検出装置の製造方法に関する。
指紋パターンや静脈パターンを検出可能な光センサが知られている(例えば、特許文献1)。このような光センサでは、活性層として有機半導体材料が用いられた有機フォトダイオード(OPD:Organic Photodiode)を有するセンサが知られている。
有機フォトダイオードに可撓性を持たせることを目的として、有機フォトダイオードが形成されたフレキシブル基板と、当該有機フォトダイオードに接続される回路が実装された基板と、を別体で設け、これらの基板の各々に設けられた端子同士を有機フォトダイオードが形成されたフレキシブル基板側から圧着する構成が採用されることがある。係る構成では、フレキシブル基板と、回路が実装された基板と、が圧着によって重なり合い、厚みが増してしまう。
本発明の目的は、より薄い検出装置及びより薄い検出装置の製造方法を提供することにある。
本発明の一態様の検出装置は、絶縁層と、電極層と、第1バッファ層と、活性層と、第2バッファ層と、粘着絶縁層と、基板と、が積層されて光センサとして機能する検出領域と、前記絶縁層と、前記粘着絶縁層と、前記基板と、が積層された非検出領域と、を備え、前記非検出領域のうち前記電極層と電気的に接続された第1端子が設けられた端子部は、前記粘着絶縁層及び前記基板と重ならない。
本発明の一態様の検出装置の製造方法は、積層方向の一方側から他方側に向かって、第1基板、第1粘着絶縁層、絶縁層、電極層、第1バッファ層、活性層、第2バッファ層、第2粘着絶縁層、第2基板の順にこれらを配置した基板を形成する工程と、前記基板のうち前記第1バッファ層、前記活性層、前記第2バッファ層、前記第2粘着絶縁層及び前記第2基板が積層されない領域に形成された複数の端子を、外部基板に設けられた複数の外部端子と圧着する工程と、前記第1基板及び前記第1粘着絶縁層を前記基板から剥がす工程と、を含み、前記第1粘着絶縁層は、一面側で前記第1基板と当接し、他面側で前記絶縁層と当接する接着部と、前記第1基板と前記絶縁層との間の隙間である非接着部と、が前記積層方向に直交する方向に沿って交互に並ぶ。
発明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、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様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
(実施形態)
図1は、実施形態に係る検出装置の内側に指を収めた状態を筐体の側方から見た場合の外観例を示す模式図である。図2は、図1に示すII-II´断面における断面模式図である。図3は、図1に示す検出装置の光センサの展開例を示す展開図である。
図1は、実施形態に係る検出装置の内側に指を収めた状態を筐体の側方から見た場合の外観例を示す模式図である。図2は、図1に示すII-II´断面における断面模式図である。図3は、図1に示す検出装置の光センサの展開例を示す展開図である。
図1に示す検出装置1は、人体に着脱自在な指輪型のデバイスであり、人体の指Fgに装着される。指Fgは、拇指、示指、中指、薬指、小指等を含む。人体は、検出装置1が本人確認を行う被認証者である。検出装置1は、装着された指Fgから生体に関する生体情報を検出できる。指Fgは、測定対象の一例である。測定対象は、生体または生体の一部であり、測定対象物である。検出装置1は、指輪又はリストバンドとすることで、ユーザが携帯しやすくしている。以下の説明では、検出装置1は、指輪として使用されることを想定している。
検出装置1は、図2に示すように、筐体200と、光源60と、第1光センサ10Aと、第2光センサ10Bと、を備える。検出装置1は、図示しないバッテリーを筐体200の内部に備え、バッテリーの電力によって動作する装置である。
筐体200は、指Fgに装着可能なリング状(環状)に形成されており、生体に装着される装着部材である。図2に示す一例では、筐体200は、封止膜210と、外装部220とを備える。筐体200は、封止膜210と外装部220とが一体となってリング状に形成されている。封止膜210は、光源60、第1光センサ10A、第2光センサ10B等を内部に収容している。封止膜210は、例えば、透過性の合成樹脂、シリコン等の筐体材料によってリング状に形成されている。外装部220は、封止膜210の外周面210Aを覆う筐体200の表面を有している。外装部220は、例えば、金属、非透過性の合成樹脂等の部材によってリング状に形成されている。筐体200は、光源60、第1光センサ10A、第2光センサ10B等が実装された回路基板70を、封止膜210の内部に収容している。回路基板70は、例えば、金型において、リング状に形成された状態で周囲に充填部材を充填して筐体200を形成することで、筐体200の内部に収容される。
図3に示すように、回路基板70は、変形可能な帯状に形成されており、一端71と他端72とを接続することで、リング状に形成される。回路基板70は、第1実装領域73と第2実装領域74とを有する。第1実装領域73は、光源60等が実装される領域である。第2実装領域74は、制御回路122、電源回路123等が実装される領域である。回路基板70は、第1実装領域73の光源60の近傍を跨ぐように、センサ基板21が実装されている。より具体的には、実施形態の回路基板70は、可撓性のあるPCB(Printed Circuit Board)が採用されている。なお、回路基板70は、FPC(Flexible Printed Circuits)として一般的に採用されている基板を用いて構成されてもよい。
本実施形態では、第1光センサ10A及び第2光センサ10Bの各々は、円周方向200Cで、光源60を挟むように設けている。すなわち、検出装置1は、円周方向200Cで、第1光センサ10A、光源60、第2光センサ10Bの順に並んで配置されている。第1光センサ10A及び第2光センサ10Bは、円周方向200Cで光源60を挟むように配置されることで、光源60が照射した光を筐体200の広範囲で検出可能になっている。
センサ基板21は、第1光センサ10A及び第2光センサ10Bが実装されており、変形可能な基板になっている。センサ基板21は、第3方向Dzに対して湾曲させることができる。センサ基板21は、回路基板70に装着されることで、筐体200の円周方向200Cにおいて、第1光センサ10A及び第2光センサ10Bを光源60の両側に位置付ける。センサ基板21は、第1光センサ10Aが実装される第1領域21Aと、第2光センサ10Bが実装される第2領域21Bとを有する。センサ基板21は、第1領域21Aと第2領域21Bとを有する1枚の基板として形成されている。
本実施形態では、回路基板70は、図2に示すように、第1光センサ10A、第2光センサ10B及び光源60を実装した表面が筐体200の内周面200Bと対向するように、筐体200の内部に収容されている。なお、回路基板70は、透光性を有する場合、第1光センサ10A、第2光センサ10B及び光源60を表面とは反対の裏面に実装してもよい。この場合、光源60は、回路基板70に向けて光を出射し、回路基板70を透過した光が筐体200の外部に向けて出射するように配置すればよい。
光源60は、図2に示すように、筐体200の封止膜210の内部に設けられ、リング状の筐体200に装着された指Fg等の被検出体に向けて光を照射可能な構成になっている。光源60は、例えば、無機LED(Light Emitting Diode)や、有機EL(OLED:Organic Light Emitting Diode)等が用いられる。光源60は、所定の波長の光を照射する。本実施形態では、光源60は、近赤外光、赤色光及び緑光を照射可能なように複数の光源を有している。
光源60から出射された光は、指Fg等の被検出体の表面で反射されて第1光センサ10A及び第2光センサ10Bに入射する。これにより、検出装置1は、指Fg等の表面の凹凸の形状を検出することで指紋を検出することができる。あるいは、光源60から出射された光は、指Fg等の内部で反射し又は指Fg等を透過して第1光センサ10A及び第2光センサ10Bに入射してもよい。これにより、検出装置1は、指Fg等の内部の生体に関する情報を検出できる。生体に関する情報とは、例えば、指や掌の脈波、脈拍、血管像等である。すなわち、検出装置1は、指紋を検出する指紋検出装置や、静脈などの血管パターンを検出する静脈検出装置として構成されてもよい。
第1光センサ10A及び第2光センサ10Bの各々は、光源60によって照射した光が指Fg等で反射した光、直接入射する光等を検出する。第1光センサ10A及び第2光センサ10Bは、有機フォトダイオードである。第1光センサ10Aは、筐体200の円周方向200Cにおける光源60の一方の端部61に隣接するように、筐体200に設けられている。第2光センサ10Bは、筐体200の円周方向200Cにおける光源60の他方の端部62に隣接するように、筐体200に設けられている。
図3に示すように、第1光センサ10A及び第2光センサ10Bは、有機フォトダイオードOPD(図4参照)を有する。第1光センサ10A及び第2光センサ10Bの各々は、円周方向200Cに沿って並ぶ2つの電極11を有する構成になっている。第1光センサ10A及び第2光センサ10Bは、1枚のセンサ基板21に実装されており、センサ基板21を介して回路基板70に電気的に接続されている。センサ基板21は、筐体200の円周方向200Cで、第1光センサ10Aと第2光センサ10Bとの間に切り欠き部22(図4参照)を有する。すなわち、検出装置1は、有機フォトダイオードOPDで光を検出する検出装置である。
なお、以下の説明において、第1方向Dxは、センサ基板21と平行な面内の一方向である。また、第2方向Dyは、センサ基板21と平行な面内の一方向であり、円周方向200Cと同一の方向である。実施形態では第1方向Dxと第2方向Dyとは直交するが、第1方向Dxと第2方向Dyとの交差角度は厳密な直交であることが必須でなく、直交しないで交差してもよい。第3方向Dzは、第2方向Dy及び第1方向Dxと直交する方向である。第3方向Dzは、センサ基板21の法線方向である。また、「平面視」とは、センサ基板21と垂直な方向から見た場合の位置関係をいう。また、「側方」と記載した場合、第3方向Dzに対して交差する方向(第1方向Dx、第2方向Dy等)をさす。
以下の説明では、センサ基板21を、基部610側と被圧着部620側とで区別した説明を行う。基部610側は、第1光センサ10A及び第2光センサ10Bのような有機フォトダイオードOPD(図4参照)が形成される側である。被圧着部620側は、係る有機フォトダイオードOPDに接続されている配線の端子(例えば、後述する端子503,504,・・・,511)が形成されている側である。また、基部610側とされるセンサ基板21の部分と被圧着部620側とされるセンサ基板21の部分との境界を境界線600として示している。
図4は、センサ基板21の基部610側と被圧着部620側の各々の概略的な積層構造を示す図である。なお、図4は、あくまで積層構造に特化した説明を行うための概略図であり、平面視点での各構成の配置、形状、大きさ等の態様は、後述する図5に示すものがより正確である。基部610側には、有機フォトダイオードOPDを構成する積層構造が形成されている。具体的には、有機フォトダイオードOPDは、活性層301、正孔注入層302及び電子注入層303を含む。より具体的には、有機フォトダイオードOPDは、正孔注入層302と電子注入層303とが活性層301を第3方向Dzに挟む積層構造を有する。
活性層301は、照射される光に応じて特性(例えば、電圧電流特性や抵抗値)が変化する。活性層301の材料として、有機材料が用いられる。正孔注入層302は、いわゆるHIL(Hole Injection Layer)であり、第2バッファ層に相当する。電子注入層303は、いわゆるEIL(Electron Injection Layer)であり、第1バッファ層に相当する。
なお、より具体的には、活性層301は、p型有機半導体と、n型有機半導体であるn型フラーレン誘導体(PCBM)とが混在するバルクヘテロ構造である。活性層301として、例えば、低分子有機材料であるC60(フラーレン)、PCBM(フェニルC61酪酸メチルエステル:Phenyl C61-butyric acid methyl ester)、CuPc(銅フタロシアニン:Copper Phthalocyanine)、F16CuPc(フッ素化銅フタロシアニン)、rubrene(ルブレン:5,6,11,12-tetraphenyltetracene)、PDI(Perylene(ペリレン)の誘導体)等を用いることができる。
活性層301は、これらの低分子有機材料を用いて蒸着型(Dry Process)で形成することができる。この場合、活性層301は、例えば、CuPcとF16CuPcとの積層膜、又はrubreneとC60との積層膜であってもよい。活性層301は、塗布型(Wet Process)で形成することもできる。この場合、活性層301は、上述した低分子有機材料と高分子有機材料とを組み合わせた材料が用いられる。高分子有機材料として、例えばP3HT(poly(3-hexylthiophene))、F8BT(F8-alt-benzothiadiazole)等を用いることができる。活性層301は、P3HTとPCBMとが混合した状態の膜、又はF8BTとPDIとが混合した状態の膜とすることができる。
また、正孔注入層302の材料として、例えばポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸(PSS)から成る複合物(PEDOT:PSS)のような導電性ポリマーが用いられる。また、電子注入層303の材料として、例えばリチウム(Li)等、仕事関数の小さいアルカリ金属が用いられる。
なお、図4では図示を省略しているが、正孔注入層302と活性層301との間にさらに正孔輸送層が形成されていてもよい。また、活性層301と電子注入層303との間にさらに電子輸送層が形成されていてもよい。正孔輸送層の材料として、酸化金属層が用いられる。係る酸化金属層として、例えば酸化タングステン(WO3)、酸化モリブデン等が挙げられる。電子輸送層の材料として、例えばエトキシ化ポリエチレンイミン(PEIE)が用いられる。また、正孔輸送層、電子輸送層は、それぞれ単層膜に限定されず、電子ブロック層や、正孔ブロック層を含んで積層膜として形成されていてもよい。
正孔注入層302は、陽極として機能する電極312と当接する。具体的には、正孔注入層302は、接続部3021を含む。接続部3021は、正孔注入層302の一部であり、活性層301及び電子注入層303の側方で活性層301から第3方向Dzに延出するよう形成されている。正孔注入層302は、接続部3021が電極312と当接することで、電極312と当接する。
電子注入層303は、陰極として機能する電極11と当接する。電極11は、電子注入層303を挟んで活性層301と第3方向Dzに対向するよう配置されている。
電極11及び正孔注入層302は、それぞれ配線として機能する導電材料層と接続されている。具体的には、電極11は、配線331と接続されている。正孔注入層302は、配線基部3300と接続されている。配線331と配線基部3300とは同層の導電材料層である。係る導電材料層は、例えば、酸化インジウムスズ(ITO:Indium Tin Oxide)等の透光性を有する導電材料で形成されるが、これに限られるものでなく、他の導電性材料で形成されてもよい。配線331と配線基部3300とは絶縁層320を介して離隔されている。より具体的には、電極11及び電極312を含む電極層と、配線331及び配線基部3300を含む導電材料層との間には、絶縁層320が介在している。係る電極層は、例えば、ITO等の透光性を有する導電材料で形成される。絶縁層320には、電極11と配線331とを電気的に接続するためのスルーホール391が形成されている。また、絶縁層320には、電極312と配線基部3300とを電気的に接続するためのスルーホール392が形成されている。
図4に示すように、配線331は、基部610側と被圧着部620側とを接続するように、境界線600を挟んで基部610側及び被圧着部620側の両方に延出する。また、絶縁層320は、基部610側と被圧着部620側の両方に延在している。
被圧着部620側には、センサ基板21の端子を設けるための積層構造が形成されている。具体的には、端子は、被圧着部620側に延出している配線331と接続された端部電極110の第2方向Dyの一端側に形成されている。端部電極110は、電極11及び電極312を含む電極層と同層である。端部電極110と配線331との間には、絶縁層320が介在しているが、端部電極110と配線331とを電気的に接続するためのスルーホール393が設けられている。
なお、配線部33と記載した場合、図4に示すように、センサ基板21に含まれる積層構造のうち、配線331及び配線基部3300を含む導電材料層と、絶縁層320と、電極11、電極312及び端部電極110を含む電極層と、で形成される積層構造をさす。
端部電極110の第2方向Dyの一端側は、外部に露出する。係る露出部が、端子として機能する。また、配線部33に含まれる配線331が、境界線600を挟んで基部610側及び被圧着部620側で連続し、電極11又は電極312と、被圧着部620側に設けられる端子(端子503,504,・・・,511)とを電気的に接続する配線として機能する。
なお、図4に示す配線331は、スルーホール391を介して電極11と接続されているが、配線331のように配線として機能する構成はセンサ基板21に複数設けられる。
図5は、センサ基板21をより拡大して示す平面図である。図3及び図5に示すように、センサ基板21には、4つの電極11が設けられている。具体的には、第1光センサ10Aと第2光センサ10Bとにそれぞれ2つずつ電極11が設けられている。
図5に示すように、4つの電極11のうち1つは、スルーホール391を介して配線部3311と接続されている。また、4つの電極11のうち他の1つは、スルーホール391を介して配線部3312と接続されている。また、4つの電極11のうち他の1つは、スルーホール391を介して配線部3313と接続されている。また、4つの電極11のうち残りの1つは、スルーホール391を介して配線部3314と接続されている。配線部3311,3312,3313,3314は、それぞれ個別の配線331である。配線部3311は、基部610側でスルーホール391と接続され、被圧着部620側で端子504と接続されている。配線部3312は、基部610側でスルーホール391と接続され、被圧着部620側で端子503と接続されている。配線部3313は、基部610側でスルーホール391と接続され、被圧着部620側で端子509と接続されている。配線部3314は、基部610側でスルーホール391と接続され、被圧着部620側で端子510と接続されている。端子503,504,509,510は、それぞれ個別の端子である。
また、第1光センサ10Aの配線基部3300は、配線部3310と接続されている。また、第2光センサ10Bの配線基部3300は、配線部3315と接続されている。配線部3310,3315はそれぞれ個別の配線331である。配線部3310は、基部610側で配線基部3300と接続され、被圧着部620側で端子505及び端子507と接続されている。配線部3315は、基部610側で配線基部3300と接続され、被圧着部620側で端子511と接続されている。端子505,507,511は、それぞれ個別の端子である。図4を参照して説明したように、電極312は、配線基部3300と当接している。従って、電極312も、電極11と同様、配線331を介して端子と接続されている。
なお、図4に示すように、配線331、配線基部3300及び絶縁層320は、絶縁層340の一面側と当接している。また、絶縁層340は、他面側で第1粘着絶縁層350と当接している。第1粘着絶縁層350は、絶縁層340と第1基板360との間に介在する。
第1基板360の一面側に対して、第1粘着絶縁層350、絶縁層340、配線331及び配線基部3300を含む導電材料層、絶縁層320、電極11、電極312及び端部電極110を含む電極層、電子注入層303、活性層301、正孔注入層302の順に積層を重ねることで、有機フォトダイオードOPD及び有機フォトダイオードOPDと電気的に接続された端子を含む主要な積層構造が形成される。
さらに、センサ基板21は、有機フォトダイオードOPDを構造的に保護、補強する構成を含む。具体的には、センサ基板21は、接着剤層410及び付加的構造維持部450を含む。接着剤層410は、基部610で有機フォトダイオードOPDを正孔注入層302側から覆うように設けられる。付加的構造維持部450は、第2基板440に第2粘着絶縁層430と絶縁層420とが積層された構造である。第2粘着絶縁層430は、第2基板440と絶縁層420との間に介在する。付加的構造維持部450の絶縁層420側は、接着剤層410と当接する。有機フォトダイオードOPDを構造的に保護、補強する構成は、上述した主要な積層構造の形成後、有機フォトダイオードOPDを覆うように接着剤層410が形成され、その後に付加的構造維持部450が絶縁層420を接着剤層410側に向けて接着剤層410に接着されることで形成される。
なお、中間部400と記載した場合、有機フォトダイオードOPDと、接着剤層410とで形成される積層構造をさす。従って、センサ基板21は、付加的構造維持部450側からみて、付加的構造維持部450、中間部400、配線部33、絶縁層340、第1粘着絶縁層350、第1基板360の順にこれらの構成が積層された構造を有するといえる。
絶縁層340及び絶縁層420は、絶縁層であり、例えば無色透明のポリイミド(CPI:Colorless PolyImide)を用いて形成される。第1粘着絶縁層350は、絶縁層340と第1基板360とを接着する接着層である。第2粘着絶縁層430は、絶縁層420と第2基板440とを接着する接着層である。第1粘着絶縁層350及び第2粘着絶縁層430は、例えば絶縁性及び透光性を有する粘着性のフィルム(OCA:Optically Clear Adhesive)を用いて形成される。OCAとして、例えばアクリル系のものが採用されるが、シリコン系又はウレタン系のものが採用されてもよい。第1基板360及び第2基板440は、構造維持用の部材であり、例えばポリエチレンテレフタラート(PET:Poly Ethylene Terephthalate)を用いて形成される。接着剤層410は、例えばカプセル化された接着剤(Encapsulation Adhesive)を用いて形成される。
ここで、基部610側のうち有機フォトダイオードOPDが形成された領域を検出領域680とする。検出領域680は、第1基板360と、第1粘着絶縁層350と、絶縁層340と、電極312及び端部電極110を含む電極層と、第1バッファ層に相当する電子注入層303と、活性層301と、第2バッファ層に相当する正孔注入層302と、第2粘着絶縁層430と、第2基板440と、が積層されている。検出領域680は、有機フォトダイオードOPDを含み、光を検出する光センサとして機能する領域であるといえる。
また、図5に示す未配線端子501,502,512は、図4に示す配線331に対応する構成と接続されていない点を除いて、端子503,504、505,506,507,508,509,510,511と同様の構成である。以下、端子部500と記載した場合、端子503,504、505,506,507,508,509,510,511及び未配線端子501,502,512が設けられた部分をさす。なお、端子部500に含まれる端子は、全て配線331に対応する構成と接続されていてもよいし、一部が未配線端子501,502,512のように配線331に対応する構成と接続されていなくてもよい。ただし、端子部500に含まれる端子のうち1つ以上は、配線331に対応する構成と接続されている。端子503,504、505,506,507,508,509,510,511のような、配線331に対応する構成と接続されている端子は、第1端子に相当する。
なお、実施形態では、端子部500の端子として機能する端部電極110と、有機フォトダイオードOPDに接続された電極として機能する電極11、電極312とが、共に、絶縁層320に積層された同じ電極層に含まれる。すなわち、実施形態において第1端子として機能する端子503,504,・・・,511及び未配線端子501,502,512の導電部は、有機フォトダイオードOPDの電極層と同層である。
なお、図4で示すように、被圧着部620側は、配線部33、絶縁層340、第1粘着絶縁層350及び第1基板360で構成されている。言い換えれば、被圧着部620側は、有機フォトダイオードOPD、接着剤層410及び付加的構造維持部450を構成に含んでいない。このため、境界線600を境として、有機フォトダイオードOPD、接着剤層410及び付加的構造維持部450を構成に含んでいる基部610側と、有機フォトダイオードOPD、接着剤層410及び付加的構造維持部450が積層されない端子と、で段差が生じている。間隙670は、当該段差があることを示すものである。
また、実施形態の説明では、図4に示す基準位置630よりも被圧着部620側の構成について、図6以降で特筆して説明する。基準位置630は、境界線600よりも基部610側において第1条件及び第2条件を満たす部分と、第1条件を満たさない部分との境界線である。第1条件は、電極11、電極312及び有機フォトダイオードOPDを含まないことである。第2条件は、付加的構造維持部450及び絶縁層340を含むことである。境界線600と基準位置630との間の部分は、第1条件及び第2条件を満たす。また、境界線600と基準位置630との間の部分のほとんどは、接着剤層410を含む。ただし、境界線600と基準位置630との間の部分であっても、接着剤層410がない部分が境界線600付近に一部存在する。
有機フォトダイオードOPDは、センサ基板21の端子部500に配置された端子と、回路基板70に形成された端子720(図7等参照)とが圧着されることで、回路基板70に設けられた制御回路122、電源回路123と電気的に接続される。係る圧着は、基準位置630よりも被圧着部620側で行われる。係る圧着後のセンサ基板21と回路基板70とは、図3に示すように、平面視点で重なる。ここで、回路基板70を第3基板とみなすと、端子720は第2端子に相当する。また、第1端子に相当する端子503,504、505,506,507,508,509,510,511は、第2端子と接続されているといえる。また、第1光センサ10A、第2光センサ10Bのように、有機フォトダイオードOPDが設けられている検出領域680は、回路基板70と重なっている。以下、端子部500と端子720との圧着と記載した場合、センサ基板21の端子部500に配置された端子と、回路基板70に形成された端子720との圧着をさす。
図4等では、実施形態における電極11のうち最も境界線600に近い側の端部の第2方向Dyの位置を、基準位置630として示している。以下、基準位置630よりも被圧着部620側の構成について、図6から図9を参照して説明する。なお、以下の説明で非検出領域599と記載した場合、センサ基板21のうち、基準位置630よりも被圧着部620側の部分をさす。図4に示すように、非検出領域599は、第1基板360と、第1粘着絶縁層350と、絶縁層340と、第2粘着絶縁層430と、第2基板440と、が積層されている。非検出領域599には、有機フォトダイオードOPDのように光を検出する光センサとして機能する構成がないことから、光センサとして機能しない非検出領域に相当する。また、非検出領域599には、電極層のうち有機フォトダイオードOPDに設けられた部分(電極11、電極312)と電気的に接続された第1端子として機能する端子503,504,・・・,511が設けられた端子部500があるといえる。非検出領域599は、被圧着部620側の全部と、基部610側の一部と、を含む。
図6は、実施形態における非検出領域599の積層構造を概略的に示す平面図である。図6ならびに後述する図9、図11、図14及び図15では、「第1層」、「第2層」、「第3層」、「第4層」、「第5層」及び「端子部」を並べて図示している。「第1層」は、図4を参照して説明したセンサ基板21の積層構造における第1基板360のうち、基準位置630よりも被圧着部620側を平面視点で示している。「第2層」は、図4を参照して説明したセンサ基板21の積層構造における第1粘着絶縁層350のうち、基準位置630よりも被圧着部620側を平面視点で示している。「第3層」は、図4を参照して説明したセンサ基板21の積層構造における絶縁層340のうち、基準位置630よりも被圧着部620側を平面視点で示している。「第4層」は、図4を参照して説明したセンサ基板21の積層構造における接着剤層410のうち、基準位置630よりも被圧着部620側を平面視点で示している。「第5層」は、図4を参照して説明したセンサ基板21の積層構造における付加的構造維持部450のうち、基準位置630よりも被圧着部620側を平面視点で示している。「端子部」は、非検出領域599を平面視点で示している。係る「端子部」で図示されている構成は、図4で示すように、第1基板360側から付加的構造維持部450側に向かって、第1基板360、第1粘着絶縁層350、絶縁層340、配線部33、接着剤層410、付加的構造維持部450の順にこれらの構成が第3方向Dzに積層されている構成である。以下、図6等と記載した場合、特筆しない限り、図6ならびに後述する図9、図11、図14及び図15をさす。
図6の「第1層」で示すように、実施形態の第1基板360のうち基準位置630よりも被圧着部620側は、平面視点で矩形状である。具体的には、第1基板360は、平面視点で矩形状の非検出領域599全体をカバーする第1方向Dxの寸法及び第2方向Dyの寸法を有する。
図6の「第2層」で示すように、実施形態の第1粘着絶縁層350は、平面視点でストライプ状である。具体的には、第1粘着絶縁層350は、長手方向が第1方向Dxに沿う3以上の接着部が第2方向Dyに並ぶ。当該3以上の接着部のうち第2方向Dyに隣り合う2つの接着部の間には、隙間が空いている。当該隙間の長手方向は、第2方向Dyに沿う。当該隙間の数は、接着部の第2方向Dyの並び数から1を引いた数である。実施形態では、第1基板360と絶縁層340とは、第1粘着絶縁層350の接着部によって接着される。第1粘着絶縁層350の隙間は、第1粘着絶縁層350における非接着部として機能する。
非検出領域599において第1粘着絶縁層350が有する接着部及び非接着部の第1方向Dxの幅は、第1基板360と同様である。また、図6に示す幅D1及び幅D2は、幅D3よりも小さい。幅D1は、第1粘着絶縁層350が有する接着部の並び方向の幅、すなわち、接着部の第2方向Dyの幅である。幅D2は、第1粘着絶縁層350が有する非接着部の並び方向の幅、すなわち、第1粘着絶縁層350が有する接着部同士の隙間の第2方向Dyの幅である。幅D3は、端子部500として設けられた複数の端子(端子503,504,・・・,511及び未配線端子501,502,512)の並び方向の幅、すなわち、当該複数の端子の第1方向Dxの幅である。なお、幅D3は例えば1ミリメートル(mm)程度であり、幅D1及び幅D2は1ミリメートル未満(例えば、0.5ミリメートル程度)であるが、これらはあくまで一例であってここに例示した幅に限られるものでなく、適宜変更可能である。
図6の「第3層」で示すように、実施形態の絶縁層340のうち基準位置630よりも被圧着部620側は、平面視点で矩形状である。具体的には、絶縁層340は、平面視点で矩形状の非検出領域599全体をカバーする第1方向Dxの寸法及び第2方向Dyの寸法を有する。
図6の「第4層」で示すように、実施形態の接着剤層410のうち基準位置630よりも被圧着部620側は、平面視点で矩形状である。基準位置630よりも被圧着部620側の部分について、絶縁層340との比較で接着剤層410の形状を説明すると、接着剤層410は、第1方向Dxの寸法が絶縁層340と同等であるが、第2方向Dyの寸法が絶縁層340よりも短い。言い換えれば、接着剤層410は、基準位置630を一端とした第2方向Dyの幅が、絶縁層340よりも小さい。なお、基準位置630を一端とした第2方向Dyの幅とは、基準位置630から被圧着部620側に向かう第2方向Dyの延設の度合いである、といえる。
図6の「第5層」で示すように、実施形態の付加的構造維持部450のうち基準位置630よりも被圧着部620側は、平面視点で矩形状である。基準位置630よりも被圧着部620側の部分について、絶縁層340及び接着剤層410との比較で付加的構造維持部450の形状を説明すると、付加的構造維持部450は、第1方向Dxの寸法が絶縁層340及び接着剤層410と同等であるが、第2方向Dyの寸法が絶縁層340よりも短く、接着剤層410よりも長い。言い換えれば、付加的構造維持部450は、基準位置630を一端とした第2方向Dyの幅が、絶縁層340よりも小さく、接着剤層410よりも大きい。
図6の「端子部」で示すように、実施形態の非検出領域599は、第1部分515と、第2部分520と、第3部分530と、を有する。
図4との対応関係について説明すると、第1部分515及び第2部分520は、境界線600よりも基部610側である。端子部500及び第3部分530は、境界線600よりも被圧着部620側である。また、第2部分520と第3部分530との境目が境界線600に相当する。なお、図6等では、端子部500から基準位置630側に延出する配線、すなわち、図4及び図5を参照して説明した端部電極110と配線331とによって構成される配線のうち、第2部分520までの範囲内の部分のみ概略的に図示し、第1部分515の範囲内の部分については図示を省略している。
第1部分515は、第1基板360、第1粘着絶縁層350、絶縁層340、配線部33、接着剤層410及び付加的構造維持部450が重なる部分である。第2部分520は、第1基板360、第1粘着絶縁層350、絶縁層340、配線部33及び付加的構造維持部450が重なる部分である。すなわち、第2部分520は、接着剤層410を含まない。第3部分530は、第1基板360、第1粘着絶縁層350、絶縁層340及び配線部33が重なる部分である。すなわち、第3部分530は、接着剤層410及び付加的構造維持部450を含まない。端子部500は、平面視点で第3部分530内に位置する。従って、端子部500は、接着剤層410及び付加的構造維持部450と重ならない。ここで、付加的構造維持部450は、絶縁層420、第2粘着絶縁層430及び第2基板440を含む。従って、端子部500は、第2粘着絶縁層430及び第2基板440と重ならない。
図7は、図6の「端子部」におけるVII-VII断面図である。図7は、端子部500のDy-Dz断面図を含む。なお、図7は端子部500のうち端子504の位置での断面図であるため、端子504が例示されているが、端子504以外の端子部500のDy-Dz断面図も、端子504のDy-Dz断面図と同様である。
図4を参照して説明したように、端子部500は、配線部33に形成されている。また、図6を参照して説明したように、端子部500が位置する第3部分530は、第1基板360、第1粘着絶縁層350及び絶縁層340と重なる。
なお、図7に示す第1基板360、第1粘着絶縁層350及び絶縁層340は、境界線600よりも基部610側が接着剤層410及び付加的構造維持部450と共に回路基板70の一端71に沿う。また、図7に示す第1基板360、第1粘着絶縁層350及び絶縁層340は、境界線600よりも被圧着部620側のうち、相対的に境界線600に近い部分が湾曲し、相対的に境界線600から遠い部分で一端71に沿う形状である。これは、圧着ヘッド900からの押圧力901を受けて端子部500と端子720とが圧着されることによる。
図8は、図6の「端子部」におけるVIII-VIII断面図である。図8は、端子部500のDx-Dz断面図を含む。
一端71は、複数の端子720を有する。一方向(図7及び図8に示す第1方向Dx)に並ぶ複数の端子720のピッチは、端子部500において一方向(図7及び図8に示す第1方向Dx)に並ぶ複数の端子のピッチに対応する。実施形態では、端子部500に12の端子(ただし、配線331と接続されているものは9)が設けられていることから、端子720の数も12である。なお、端子部500における端子の数及び端子720の数は12に限られるものでなく、11以下であってもよいし、13以上であってもよい。
端子720は、一端71の導電層703と電気的に接続されている。一端71は、導電層703のような導電層と、絶縁層701と絶縁層702のように当該導電層を挟んで対向する絶縁層と、を含む積層構造を有する。図8では、1つの導電層703を挟んで絶縁層701と絶縁層702とが第3方向Dzに対向する構成であり、導電層が一層であるが、一端71の具体的構成はこれに限られるものでない。一端71は、複数の導電層を有していてもよい。複数の導電層同士の間には、絶縁層が介在する。導電層703のような導電層には、配線が形成されている。当該配線は、端子720と、制御回路122や電源回路123のような回路と、を電気的に接続する。
実施形態の端子720の周囲には、陥没部800が形成されている。陥没部800は、一端71に設けられた絶縁層のうち、センサ基板21側に露出する絶縁層であって、平面視点で端子720が形成されている範囲及び当該範囲の周囲に形成された第3方向Dzの凹部である。図8及び図9に示す例では、センサ基板21側に露出する絶縁層は、絶縁層701である。端子720は、陥没部800のDx-Dy平面を基準として、センサ基板21側に第3方向Dzに突出しているといえる。
端子部500と端子720とは、介在層730を間に挟んで圧着される。介在層730は、異方性導電膜であり、例えば異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conducting Film)からなる。介在層730は、例えば、複数の導電粒子を含む。導電粒子は、微小な粒子状の導体である。導電粒子を球体とみなした場合の径は、例えば5μm程度である。なお、圧着前の介在層730の第3方向Dzの厚みは、例えば25μm程度であるが、圧着によって5μm程度になる。
図8では、介在層730と、当該介在層730を介して端子720と圧着された未配線端子501と、を含む構成を被圧着部801として示している。被圧着部80nは、未配線端子501が未配線端子50n又は端子に付された符号に置換される点を除いて、被圧着部801と同様の構成である。例えば、n=2である場合の被圧着部802は、未配線端子501が未配線端子502に置換される点を除いて、被圧着部801と同様の構成である。実施形態では、nは、2から12の範囲内の自然数のいずれかである。nの最大値は、端子部500に設けられた端子及び未配線端子の合計数及び端子720の数に対応する。実施形態では、nが3から11の範囲内の自然数である場合、未配線端子50nの記載は、端子の記載(端子503,504,・・・,511)に置換される。
端子部500と端子720との圧着時には、センサ基板21に設けられた端子部500と一端71に設けられた複数の端子720とが対向する状態で、圧着ヘッド900がセンサ基板21側から押し付けられる。
実施形態では、図7及び図8に示すように、圧着ヘッド900は、境界線600よりも被圧着部620側でセンサ基板21に押し付けられる圧着ヘッドである。圧着ヘッド900は、第1基板360、第1粘着絶縁層350及び絶縁層340を挟んで端子部500と対向する配置でセンサ基板21を一端71側に押圧する押圧力901をセンサ基板21に与える。なお、図7及び図8では図示を省略しているが、一端71は、Dx-Dy平面に沿う作業台に載置されている。一端71は、絶縁層702側で当該作業台と接することで、全体的にDx-Dy平面に沿うよう支持されている状態である。係る状態の一端71と圧着ヘッド900との間でセンサ基板21に対して圧着ヘッド900から押圧力901が与えられることで、端子部500と端子720とが圧着される。
なお、端子部500と端子720との圧着時、圧着ヘッド900は常温よりも有意に高い温度となるよう加熱された状態でセンサ基板21に押し付けられる。具体例を挙げると、端子部500と端子720との圧着時における圧着ヘッド900の温度は240℃程度である。係る温度の圧着ヘッド900がセンサ基板21に押し当てられることで、端子部500と端子720との間の介在層730が170℃程度まで加熱されて端子部500と端子720とを接合する。
なお、センサ基板21に含まれる構成の各々の第3方向Dzの厚みを例示すると、第1基板360は、20μm程度である。また、第1粘着絶縁層350は、20μm程度である。また、絶縁層340は、10μm程度である。また、接着剤層410は、20μm程度である。すなわち、絶縁層340のような絶縁層と、第1粘着絶縁層350のような粘着絶縁層と、第1基板360のような基板との積層構造の第3方向Dzの厚みは、実施形態では50μm程度である。付加的構造維持部450の第3方向Dzの厚みも、実施形態では50μm程度である。
実施形態では、端子部500と端子720との圧着工程の実施時に、センサ基板21に第1基板360及び第1粘着絶縁層350が設けられている。第1基板360及び第1粘着絶縁層350は、境界線600よりも被圧着部620側の絶縁層340及び配線部33の反り返りを抑制する。具体的には、センサ基板21では、第1基板360、第2基板440のように構造維持層として機能する基板が、センサ基板21の全体の形状をDx-Dy平面に概ね沿う状態で維持する剛性を有している。一方、センサ基板21のうち付加的構造維持部450が設けられていない境界線600よりも被圧着部620側では、第1基板360が係る剛性で構造を維持している。
また、第1粘着絶縁層350がストライプ状であり、絶縁層340及び第1基板360と全面で当接していない。すなわち、第1粘着絶縁層350は、「一面側で第1基板360と当接し、他面側で絶縁層340と当接する接着部」と、「第1基板360と絶縁層340との間の隙間である非接着部」と、がセンサ基板21を構成する積層構造における積層方向(第3方向Dz)に直交する方向に沿って交互に並ぶ。
このような実施形態によれば、端子部500と端子720とのより確実な圧着を実現できる。以下、圧着ヘッド900から押圧力901が与えられる範囲内に第1粘着絶縁層350がある比較例について、図9及び図10を参照して説明する。
図9は、比較例における非検出領域599の積層構造を概略的に示す平面図である。比較例では、実施形態の第1粘着絶縁層350が第1粘着絶縁層359に置換されている。なお、第1粘着絶縁層359は、平面視点での形状を除いて、第1粘着絶縁層350と同様の構成である。
図9の「端子部」で示すように、実施形態の非検出領域599は、第1部分519と、第2部分529と、第3部分539と、を有する。第1部分519は、第1粘着絶縁層350が第1粘着絶縁層359に置換されている点を除いて、第1部分515と同様である。第2部分529は、第1粘着絶縁層350が第1粘着絶縁層359に置換されている点を除いて、第2部分520と同様である。第3部分539は、第1粘着絶縁層350が第1粘着絶縁層359に置換されている点を除いて、第3部分530と同様である。
具体的には、実施形態では、第1粘着絶縁層350がストライプ状であり、接着部と非接着部とを有していたが、比較例では、第1基板360及び絶縁層340と同様の寸法の矩形状であり、隙間がない第1粘着絶縁層359が図9の「第2層」で図示されている。
図10は、図9の「端子部」におけるX-X断面図である。比較例では、図10の「第2層」と「端子部」との関係及び図11で示すように、隙間がない第1粘着絶縁層359と、端子部500と、が平面視点で重なる。すなわち、圧着ヘッド900から押圧力901が与えられる範囲内で、第1粘着絶縁層359が隙間なく第1基板360と絶縁層340とを接着している。このような比較例では、圧着ヘッド900と端子部500との間に介在する第1粘着絶縁層359が圧着ヘッド900からの熱によって軟化し、押圧力901を受けて変形する。係る第1粘着絶縁層359の変形によって押圧力901の一部が端子部500の端子と端子720とを圧着させる方向のベクトルとは異なる方向のベクトルに分散されてしまう。このため、比較例では端子部500の端子と端子720との圧着が不十分になることがある。
これに対し、実施形態では、上述したように、第1粘着絶縁層350が、「一面側で第1基板360と当接し、他面側で絶縁層340と当接する接着部」と、「第1基板360と絶縁層340との間の隙間である非接着部」と、がセンサ基板21を構成する積層構造における積層方向(第3方向Dz)に直交する方向に沿って交互に並ぶ構造である。すなわち、圧着ヘッド900から押圧力901が与えられる範囲内にある第1粘着絶縁層350が比較例に比して少ない。これによって、比較例に比して、押圧力901が他の方向のベクトルに分散してしまうことをより抑制しやすくなる。従って、端子部500と端子720とのより確実な圧着を実現できる。
なお、実施形態では、端子部500と端子720との圧着工程の実施後、第1基板360及び第1粘着絶縁層350は、センサ基板21から剥がされる。すなわち、圧着工程の後、センサ基板21から第1基板360及び第1粘着絶縁層350を剥がす工程が生じる。具体例を挙げると、作業者がセンサ基板21における第1基板360及び第1粘着絶縁層350の端部を把持してセンサ基板21から第1基板360及び第1粘着絶縁層350を物理的に剥がす作業によって、第1基板360及び第1粘着絶縁層350がセンサ基板21から剥がされる。第1基板360及び第1粘着絶縁層350が剥がされた後のセンサ基板21は、絶縁層340と、電極312を含む電極層と、第1バッファ層に相当する電子注入層303、活性層301、第2バッファ層に相当する正孔注入層302と、第2粘着絶縁層430と、第2基板440と、が積層されて光センサとして機能する検出領域680と、絶縁層340と、第2粘着絶縁層430と、第2基板440と、が積層された非検出領域599と、を備える。また、センサ基板21は、非検出領域599のうち、電極312と電気的に接続された第1端子として機能する端子503,504,・・・,511が設けられた端子部500が、第2粘着絶縁層430及び第2基板440と重ならない。
図11は、センサ基板21から第1基板360及び第1粘着絶縁層350を剥がす工程後のセンサ基板21における非検出領域599の積層構造を概略的に示す平面図である。図12は、図11のXII-XII断面図である。図13は、図11のXIII-XIII断面図である。
図6ではまだセンサ基板21に第1基板360及び第1粘着絶縁層350があったが、図11では、第1基板360及び第1粘着絶縁層350が剥がされているため、設けられない。すなわち、センサ基板21から第1基板360及び第1粘着絶縁層350を剥がす工程後において、配線部33を挟んで有機フォトダイオードOPDの反対側で外部に露出しているのは絶縁層340である。
なお、図11の「第1層」では、第1基板360が剥がされてなくなっていることを破線矩形368で示している。また、図11の「第2層」では、第1粘着絶縁層350が剥がされてなくなっていることを破線矩形358で示している。
図11の「端子部」で示すように、センサ基板21から第1基板360及び第1粘着絶縁層350を剥がす工程後の非検出領域599は、第1部分518と、第2部分528と、第3部分538と、を有する。
第1部分518は、絶縁層340、配線部33、接着剤層410及び付加的構造維持部450が重なる部分である。第2部分528は、絶縁層340、配線部33及び付加的構造維持部450が重なる部分である。第3部分538は、絶縁層340及び配線部33が重なる部分である。すなわち、第3部分538は、接着剤層410及び付加的構造維持部450を含まない。
端子部500と端子720との圧着前では、第1基板360がセンサ基板21のうち付加的構造維持部450が設けられていない境界線600よりも被圧着部620側の構造を維持している。これに対し、端子部500と端子720との圧着後では、端子部500を含む絶縁層340が一端71によって支持されるため、絶縁層340の形状が安定する。従って、端子部500と端子720との圧着後、境界線600よりも被圧着部620側の構造を維持するための第1基板360は、不要になる。第1基板360及び第1粘着絶縁層350が剥がされることで、端子部500と端子720の圧着によって一体化した、「センサ基板21と回路基板70とが重なり合った構造体」の第3方向Dzの厚みをより薄くできる。
なお、端子部500と端子720との圧着前には、第1粘着絶縁層350によって第1基板360を絶縁層340に接着した状態のセンサ基板21が形成される。すなわち、積層方向の一方側から他方側に向かって、第1基板360、第1粘着絶縁層350、絶縁層340、電極312を含む電極層、第1バッファ層に相当する電子注入層303、活性層301、第2バッファ層に相当する正孔注入層302、第2粘着絶縁層430、第2基板440の順にこれらを配置した基板を形成する基板形成工程が行われる。係る基板形成工程の後、センサ基板21のうち、「第1バッファ層、活性層301、第2バッファ層、第2粘着絶縁層430及び第2基板440が積層されない領域」(非検出領域599)に形成された複数の端子503,504,・・・,511を、外部基板(回路基板70)に設けられた複数の外部端子(端子720)と圧着する圧着工程が行われる。係る圧着工程の後、第1基板360及び絶縁層340をセンサ基板21から剥がす工程が行われる。
以上、実施形態によれば、検出装置1は、絶縁層340と、電極312及び端部電極110を含む電極層と、第1バッファ層に相当する電子注入層303と、活性層301と、第2バッファ層に相当する正孔注入層302と、第2粘着絶縁層430と、第2基板440と、が積層されて光センサとして機能する検出領域680と、絶縁層340と、第2粘着絶縁層430と、第2基板440と、が積層された非検出領域599と、を備える。非検出領域599のうち「電極層(電極11、電極312)と電気的に接続された第1端子(端子503,504,・・・,511)」が設けられた端子部500は、第2粘着絶縁層430及び第2基板440と重ならない。これによって、第1基板360及び第1粘着絶縁層350を有する比較例よりもより薄い検出装置1を提供できる。
また、第1端子(端子503,504,・・・,511)は、外部基板(回路基板70)に設けられた第2端子(端子720)と接続され、検出領域680と回路基板70とは重なる。これによって、検出装置1に設けられる基板を平面視点でよりコンパクトにすることができる。
また、第1端子(端子503,504,・・・,511)は、電極11、電極312を含む電極層と同層である。これによって、センサ基板21の製造に際して、当該第1端子を形成する工程と電極11、電極312を形成する工程とを纏めることができる。従って、センサ基板21の製造工程数をより少なくできる。
また、検出領域680の光センサは有機フォトダイオードOPDである。これによって、カラーフィルタを用いずに複数の光の色の波長を検出可能になる。また、有機フォトダイオードOPDはセンサ基板21のような可撓性を有する基板に形成できるうえ、検出領域680をより大型化することも比較的容易である点で、他の方式の光センサに比して利点がある。
また、実施形態によれば、検出装置1の製造方法は、積層方向(第3方向Dz)の一方側から他方側に向かって、第1基板360、第1粘着絶縁層350、絶縁層340、電極312を含む電極層、第1バッファ層に相当する電子注入層303、活性層301、第2バッファ層に相当する正孔注入層302、第2粘着絶縁層430、第2基板440の順にこれらを配置した基板を形成する工程と、センサ基板21のうち、「第1バッファ層、活性層301、第2バッファ層、第2粘着絶縁層430及び第2基板440が積層されない領域」(非検出領域599)に形成された複数の端子503,504,・・・,511を、外部基板(回路基板70)に設けられた複数の外部端子(端子720)と圧着する工程と、第1基板360及び絶縁層340をセンサ基板21から剥がす工程と、を含む。第1粘着絶縁層350は、一面側で第1基板360と当接し、他面側で絶縁層340と当接する接着部と、第1基板360と絶縁層340との間の隙間である非接着部と、が当該積層方向に直交する方向(例えば、第2方向Dy)に沿って交互に並ぶ。このように、第1基板360及び第1粘着絶縁層350を剥がすことで、第1基板360及び第1粘着絶縁層350を有する比較例よりもより薄い検出装置1を製造できる。また、複数の端子503,504,・・・,511を、複数の外部端子(端子720)と圧着する時点で第1基板360が端子部500と重なっているので、端子部500を含む非検出領域599の絶縁層340の反り等、圧着を妨げる可能性がある絶縁層340の変形を抑制した良好な条件下で圧着を行える。
また、第1粘着絶縁層350の接着部の幅D1及び非接着部の幅D2は、端子503,504,・・・,511の並び方向の幅である幅D3に比して小さい。ここで、幅D1及び幅D2は、接着部と非接着部との並び方向の幅である。これによって、押圧力901をより均一的にセンサ基板21に対して加えやすくなる。
また、第1粘着絶縁層350がストライプ状であることで、センサ基板21から第1基板360及び第1粘着絶縁層350をより剥がしやすくなる。
なお、図12及び図13で示すように、第1基板360及び第1粘着絶縁層350が設けられていない状態の絶縁層340に圧着ヘッド900をセンサ基板21側から押し付けて押圧力901を加えることも可能である。ただし、この場合、絶縁層340に反りが生じて回路基板70の板面(Dx-Dy平面)に沿わなくなってしまうと、端子部500と端子720との圧着の難易度が比較的高くなる。このため、上述したように、圧着前までは第1基板360を第1粘着絶縁層350で絶縁層340に貼り付けた状態とし、圧着後に第1基板360及び第1粘着絶縁層350を絶縁層340から剥がすようにすることで、より良好な条件下で圧着を行える。
なお、第1粘着絶縁層350のように第1基板360と絶縁層340とを接着する構成の構造は、ストライプ状に限られない。以下、係る構成の他の形態例について、図14及び図15を参照して説明する。
図14は、図6に示す第1粘着絶縁層350が第1粘着絶縁層357に置換された構成例を示す図である。図14に示す例では、「第2層」で示すように、図6における「第2層」の第1粘着絶縁層350が第1粘着絶縁層357に置換されている。第1粘着絶縁層357は、平面視点で市松模様状に接着部と非接着部とが交互に並ぶ。具体的には、第1粘着絶縁層357は、第3方向Dzの一面側で第1基板360と当接し、他面側で絶縁層340と当接する接着部3571を有する。また、第1粘着絶縁層357には、第1基板360と絶縁層340との間の隙間である非接着部3572が設けられている。接着部3571と非接着部3572は、第1方向Dx及び第2方向Dyに沿って交互に並ぶ。なお、接着部3571と非接着部3572が並ぶ方向は、第1方向Dx及び第2方向Dyに交差する方向であってもよい。接着部3571と非接着部3572との並び方向における接着部3571の幅及び非接着部3572の幅は、幅D3より小さくてもよいし、幅D3以上であってもよい。
図14の「端子部」で示すように、実施形態の非検出領域599は、第1部分517と、第2部分527と、第3部分537と、を有する。第1部分517は、第1粘着絶縁層350が第1粘着絶縁層357に置換されている点を除いて、第1部分515と同様である。第2部分527は、第1粘着絶縁層350が第1粘着絶縁層357に置換されている点を除いて、第2部分520と同様である。第3部分537は、第1粘着絶縁層350が第1粘着絶縁層357に置換されている点を除いて、第3部分530と同様である。以上、特筆した事項を除いて、図14に示す例による構成は、図6を参照して説明した構成と同様である。
図15は、図6に示す第1粘着絶縁層350が第1粘着絶縁層356に置換された構成例を示す図である。図15に示す例では、「第2層」で示すように、図6における「第2層」の第1粘着絶縁層350が第1粘着絶縁層356に置換されている。非検出領域599内における第1粘着絶縁層356は、非検出領域599の縁のうちセンサ基板21の外周縁である3辺に沿う接着部を有する。言い換えれば、当該3辺の内側である非接着部3561は、第1基板360と絶縁層340との間の隙間である。従って、第1粘着絶縁層356は、非接着部3561を挟んで第1方向Dxに対向する二辺の一方と、非接着部3561と、当該二辺の他方と、が並ぶ。ここで、当該二辺は、一面側で第1基板360と当接し、他面側で絶縁層340と当接する接着部である。従って、当該二辺の一方である接着部と、非接着部3561と、当該二辺の他方である接着部と、が交互に並んでいる。また、第1粘着絶縁層356は、複数の(端子503,504,・・・,511)が配置された端子部500を挟んで対向する二辺と、当該二辺の一端同士を接続する一辺と、を有するといえる。
図15の「端子部」で示すように、実施形態の非検出領域599は、第1部分516と、第2部分526と、第3部分536と、第4部分546と、を有する。第1部分516は、第1粘着絶縁層350が非接着部3561に置換されている点を除いて、第1部分515と同様である。第2部分526は、第1粘着絶縁層350が非接着部3561に置換されている点を除いて、第2部分520と同様である。第3部分536は、第1粘着絶縁層350が非接着部3561に置換されている点を除いて、第3部分530と同様である。第4部分546は、非検出領域599の外周縁に沿う部分であり、第1粘着絶縁層356によって第1基板360と絶縁層340とが接着されている部分である。以上、特筆した事項を除いて、図15に示す例による構成は、図6を参照して説明した構成と同様である。
以上、図6、図14、図15では、非検出領域599内で第1基板360と絶縁層340とを接着している第1粘着絶縁層の平面視点での形態について図示していたが、係る第1粘着絶縁層の形態は、センサ基板21全体で共通である。第1粘着絶縁層が市松模様状、ドット状又は枠体状であっても、ストライプ状と同様、センサ基板21から第1基板360及び第1粘着絶縁層350をより剥がしやすくなる。
図16は、センサ基板21の平面視点での形態と、センサ基板21において第1基板360と絶縁層340とを接着している第1粘着絶縁層の平面視点での形態と、の関係を示す図である。図16の「センサ基板」は、図3及び図5を参照して説明したセンサ基板21の平面視点での形態を概略的に示している。
図16の「第1粘着絶縁層」は、第1基板360と絶縁層340とを接着する第1粘着絶縁層の平面視点での形態を概略的に示している。図16の「第1粘着絶縁層」における「枠体状」の第1粘着絶縁層356は、図16の「センサ基板」で示すセンサ基板21の外周縁をなぞる形状の接着部を有する。従って、境界線600よりも被圧着部620側だけで見ると、境界線600と重なる部分には接着層がなく、非接着部3561が存在している。従って、図15を参照して説明したように、非検出領域599内における第1粘着絶縁層356は、境界線600と重なる部分を除く3辺をなぞる形態になっている。
なお、第1基板360と絶縁層340とを接着する第1粘着絶縁層の形態は、第1粘着絶縁層350,357,356に限られるものでない。例えば、図16の「ストライプ状」で示すように、第2方向Dyに沿う接着部3541と非接着部3542とが第1方向Dxに交互に並んでもよい。接着部3541及び非接着部3542の第1方向Dxの幅は、幅D3より小さくてもよいし、幅D3以上であってもよい。なお、ストライプ状の接着部と非接着部の並び方向は、第1方向Dx及び第2方向Dyに交差する方向であってもよい。また、上述した幅D1及び幅D2は、幅D3以上であってもよい。
また、図16の「ドット状」で示すように、センサ基板21全体と重なる範囲で点在する接着部を有する第1粘着絶縁層355によって第1基板360と絶縁層340とが接着されてもよい。第1粘着絶縁層355は、ドットパターンとして示した部分が接着部であり、白抜き部分が非接着部である。なお、係るドット状の接着部は、例えば第1基板360を基材として第1粘着絶縁層355を薄膜形成する方法で形成される。
図示しないが、図6を参照して説明した第1粘着絶縁層350及び図14を参照して説明した第1粘着絶縁層357も、第1粘着絶縁層354,355と同様、平面視点でセンサ基板21全体をカバーするよう設けられている。
なお、検出装置1の形態は図1及び図2を参照して説明した指輪型に限定されるものでなく、有機フォトダイオードOPDによる光の検出が想定されるあらゆる装置の形態のいずれかが適用されてよい。
また、上述した実施形態では、第1光センサ10A及び第2光センサ10Bが設けられていたが、検出装置が備える有機フォトダイオードOPDの数は実施形態で例示された数に限られるものでなく、1つ以上であればよい。
上述した各実施形態は、各構成要素を適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
1 検出装置
11,312 電極
21 センサ基板
70 回路基板
110 端部電極
350,354,355,356,357 第1粘着絶縁層
360 第1基板
430 第2粘着絶縁層
440 第2基板
500 端子部
503,504,505,506,507,508,509,510,511 端子
720 端子
OPD 有機フォトダイオード
11,312 電極
21 センサ基板
70 回路基板
110 端部電極
350,354,355,356,357 第1粘着絶縁層
360 第1基板
430 第2粘着絶縁層
440 第2基板
500 端子部
503,504,505,506,507,508,509,510,511 端子
720 端子
OPD 有機フォトダイオード
Claims (12)
- 絶縁層と、電極層と、第1バッファ層と、活性層と、第2バッファ層と、粘着絶縁層と、基板と、が積層されて光センサとして機能する検出領域と、
前記絶縁層と、前記粘着絶縁層と、前記基板と、が積層された非検出領域と、を備え、
前記非検出領域のうち前記電極層と電気的に接続された第1端子が設けられた端子部は、前記粘着絶縁層及び前記基板と重ならない、
検出装置。 - 前記第1端子は、外部基板に設けられた第2端子と接続され、
前記検出領域と前記外部基板とは重なる、
請求項1に記載の検出装置。 - 前記第1端子は、前記電極層と同層である、
請求項1又は2に記載の検出装置。 - 前記光センサは有機フォトダイオードである、
請求項1又は2に記載の検出装置。 - 積層方向の一方側から他方側に向かって、第1基板、第1粘着絶縁層、絶縁層、電極層、第1バッファ層、活性層、第2バッファ層、第2粘着絶縁層、第2基板の順にこれらを配置した基板を形成する工程と、
前記基板のうち前記第1バッファ層、前記活性層、前記第2バッファ層、前記第2粘着絶縁層及び前記第2基板が積層されない領域に形成された複数の端子を、外部基板に設けられた複数の外部端子と圧着する工程と、
前記第1基板及び前記第1粘着絶縁層を前記基板から剥がす工程と、を含み、
前記第1粘着絶縁層は、
一面側で前記第1基板と当接し、他面側で前記絶縁層と当接する接着部と、
前記第1基板と前記絶縁層との間の隙間である非接着部と、
が前記積層方向に直交する並び方向に沿って交互に並ぶ、
検出装置の製造方法。 - 前記接着部の前記並び方向の幅及び前記非接着部の前記並び方向の幅は、前記複数の端子の並び方向の幅に比して小さい、
請求項5に記載の検出装置の製造方法。 - 前記第1粘着絶縁層は、ストライプ状である、
請求項5又は6に記載の検出装置の製造方法。 - 前記第1粘着絶縁層は、市松模様状である、
請求項5又は6に記載の検出装置の製造方法。 - 前記第1粘着絶縁層は、前記複数の端子を挟んで対向する二辺と、当該二辺の一端同士を接続する一辺と、を有する、
請求項5又は6に記載の検出装置の製造方法。 - 前記第1粘着絶縁層は、前記基板の外周縁に沿う、
請求項9に記載の検出装置の製造方法。 - 前記複数の端子は、前記電極層と同層である、
請求項5又は6に記載の検出装置の製造方法。 - 前記第1バッファ層、前記活性層及び前記第2バッファ層を有する光センサは有機フォトダイオードである、
請求項5又は6に記載の検出装置の製造方法。
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- 2025-06-18 WO PCT/JP2025/021870 patent/WO2026009704A1/ja active Pending
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