(57)【要約】【課題】伸長率を向上することが可能、及び、クラックの発生を抑制することが可能なフレキシブル基板を提供する。【解決手段】第１面と前記第１面の反対側の第２面とを有する可撓性の絶縁基材と、前記絶縁基材の前記第２面側に設けられた複数の配線と、前記第１面と対向する第１内面と前記第１内面とは反対側の第１外面とを有する第１低剛性層と、前記配線を間に介して前記第２面と対向する第２内面と前記第２内面とは反対側の第２外面とを有する第２低剛性層と、前記第１外面に接し、前記第１低剛性層より大きい弾性率を有する第１高剛性層と、前記第２外面に接し、前記第２低剛性層より大きい弾性率を有する第２高剛性層と、を備え、前記第１低剛性層の弾性率及び前記第２低剛性層の弾性率は、それぞれ前記絶縁基材の弾性率より小さい、フレキシブル基板。【選択図】  図３
2020088271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と前記第１面の反対側の第２面とを有する可撓性の絶縁基材と、
前記絶縁基材の前記第２面側に設けられた複数の配線と、
前記第１面と対向する第１内面と前記第１内面とは反対側の第１外面とを有する第１低剛性層と、
前記配線を間に介して前記第２面と対向する第２内面と前記第２内面とは反対側の第２外面とを有する第２低剛性層と、
前記第１外面に接し、前記第１低剛性層より大きい弾性率を有する第１高剛性層と、
前記第２外面に接し、前記第２低剛性層より大きい弾性率を有する第２高剛性層と、を備え、
前記第１低剛性層の弾性率及び前記第２低剛性層の弾性率は、それぞれ前記絶縁基材の弾性率より小さい、フレキシブル基板。
【請求項２】
前記第１低剛性層、前記第２低剛性層、前記第１高剛性層、及び、前記第２高剛性層は、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系の何れかの有機絶縁層によって形成される、請求項１に記載のフレキシブル基板。
【請求項３】
前記第１低剛性層の前記第１内面は、前記絶縁基材の前記第１面に接する、請求項１又は２に記載のフレキシブル基板。
【請求項４】
さらに、前記絶縁基材及び前記配線を覆うコーティング層を備え、
前記第２低剛性層の前記第２内面は、前記コーティング層に接する、請求項１乃至３の何れか１項に記載のフレキシブル基板。
【請求項５】
前記第１低剛性層の弾性率及び前記第２低剛性層の弾性率は、それぞれ１ＭＰａより小さい、請求項１乃至４の何れか１項に記載のフレキシブル基板。
【請求項６】
前記絶縁基材は、第１開口と、前記第１開口と異なる形状を有する第２開口と、前記第１開口と前記第２開口との間に線部と、を含み、
平面視において、前記線部は、前記複数の配線と重畳しない、請求項１乃至５の何れか１項に記載のフレキシブル基板。
【請求項７】
前記絶縁基材は、第１方向に延出し前記第１方向と交差する第２方向に並んで配置された複数の波型の第１部分と、前記第２方向に延出し前記第１方向に並んで配置された複数の波型の第２部分と、を含む、請求項１乃至５の何れか１項に記載のフレキシブル基板。
【請求項８】
可撓性の絶縁基材と、
前記絶縁基材を覆う第１有機絶縁層と、
前記第１有機絶縁層に接する第２有機絶縁層と、
前記第１有機絶縁層と前記第２有機絶縁層との間に位置する走査線と、前記第２有機絶縁層に接する信号線と、を有する複数の配線と、を備えるフレキシブル基板であって、
前記配線と重なる位置において、前記絶縁基材と同層に位置し前記絶縁基材より低剛性である第１低剛性部、前記第１有機絶縁層と同層に位置し前記第１有機絶縁層より低剛性である第２低剛性部、及び、前記第２有機絶縁層と同層に位置し前記第２有機絶縁層より低剛性である第３低剛性部の少なくとも何れか１つを備える、フレキシブル基板。
【請求項９】
前記第１低剛性部の弾性率、前記第２低剛性部の弾性率、及び、前記第３低剛性部の弾性率は、それぞれ約１ＭＰａである、請求項８に記載のフレキシブル基板。
【請求項１０】
前記第１低剛性部、前記第２低剛性部、及び、前記第３低剛性部は、それぞれポリイミドを含む、請求項８又は９に記載のフレキシブル基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、フレキシブル基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。一例を挙げると、マトリクス状に電気的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。電気的素子としては、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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１９８１０１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１９８１０２号公報
【特許文献３】特開２０１７−１１８１０９号公報
【特許文献４】特開２０１７−１１３０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本実施形態の目的は、伸長率を向上することが可能、及び、クラックの発生を抑制することが可能なフレキシブル基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態によれば、第１面と前記第１面の反対側の第２面とを有する可撓性の絶縁基材と、前記絶縁基材の前記第２面側に設けられた複数の配線と、前記第１面と対向する第１内面と前記第１内面とは反対側の第１外面とを有する第１低剛性層と、前記配線を間に介して前記第２面と対向する第２内面と前記第２内面とは反対側の第２外面とを有する第２低剛性層と、前記第１外面に接し、前記第１低剛性層より大きい弾性率を有する第１高剛性層と、前記第２外面に接し、前記第２低剛性層より大きい弾性率を有する第２高剛性層と、を備え、前記第１低剛性層の弾性率及び前記第２低剛性層の弾性率は、それぞれ前記絶縁基材の弾性率より小さい、フレキシブル基板が提供される。
【０００７】
本実施形態によれば、可撓性の絶縁基材と、前記絶縁基材を覆う第１有機絶縁層と、前記第１有機絶縁層に接する第２有機絶縁層と、前記第１有機絶縁層と前記第２有機絶縁層との間に位置する走査線と、前記第２有機絶縁層に接する信号線と、を有する複数の配線と、を備えるフレキシブル基板であって、前記配線と重なる位置において、前記絶縁基材と同層に位置し前記絶縁基材より低剛性である第１低剛性部、前記第１有機絶縁層と同層に位置し前記第１有機絶縁層より低剛性である第２低剛性部、及び、前記第２有機絶縁層と同層に位置し前記第２有機絶縁層より低剛性である第３低剛性部の少なくとも何れか１つを備える、フレキシブル基板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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】図２は、フレキシブル基板の一部を拡大した概略的な平面図である。
【図３】図３は、図２においてＦ３Ａ−Ｆ３Ｂで示すフレキシブル基板の一部の概略的な断面図である。
【図４】図４は、図２においてＦ４Ａ−Ｆ４Ｂで示すフレキシブル基板の一部の概略的な断面図である。
【図５】図５は、フレキシブル基板が伸長した際の変形の特性を示すグラフである。
【図６】図６は、第２実施形態に係るフレキシブル基板の概略的な断面図である。
【図７】図７は、フレキシブル基板のクラックが発生しやすい箇所を示す平面図である。
【図８】図８は、絶縁基材の他の形状を示す平面図である。
【図９】図９は、図８に示した絶縁基材の一部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
［第１実施形態］  
図１は、第１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、図示したように第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、第３方向Ｄ３、第４方向Ｄ４、及び、第５方向Ｄ５を定義する。第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、第３方向Ｄ３、及び、第４方向Ｄ４は、何れもフレキシブル基板１００の主面と平行であり、互いに交わる方向である。また、第５方向Ｄ５は、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、第３方向Ｄ３、第４方向Ｄ４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。第１方向Ｄ１と第２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よい。また、第３方向Ｄ３と第４方向Ｄ４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よい。
【００１１】
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、複数の電気的素子３と、を備えている。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、電気的素子３に給電する電源線などの他種の配線を備えてもよい。
【００１２】
複数の走査線１は、全体的に第１方向Ｄ１に延びるとともに、第２方向Ｄ２に並んでいる。複数の信号線２は、全体的に第２方向Ｄ２に延びるとともに、第１方向Ｄ１に並んでいる。具体的には、走査線１は、第１方向Ｄ１と平行な直線部分、第３方向Ｄ３と平行な直線部分、第２方向Ｄ２と平行な直線部分が順に繰り返す波型の形状を有している。同様に、信号線２は、第２方向Ｄ２と平行な直線部分、第４方向Ｄ４と平行な直線部分、第１方向Ｄ１と平行な直線部分が順に繰り返す波型の形状を有している。
【００１３】
隣り合う２本の走査線１と隣り合う２本の信号線２とにより、多角形状の領域Ａが形成されている。図１の例においては、同じ形状の領域Ａが第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に繰り返されている。
【００１４】
電気的素子３は、走査線１及び信号線２と電気的に接続されている。図示した例においては、走査線１及び信号線２が第２方向Ｄ２と平行な部分に電気的素子３が配置されている。ただし、電気的素子３の配置位置はこの例に限られない。
【００１５】
例えば電気的素子３は、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、又はタッチセンサなどを適用できる。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、又はトランジスタなどを適用できる。電気的素子３が発光素子である場合、可撓性及び伸縮性を有したフレキシブルディスプレイを実現できる。発光素子としては、例えばミニＬＥＤやマイクロＬＥＤなどの１００μｍ前後の大きさを有する発光ダイオードや有機エレクトロルミネッセンス素子を適用できる。電気的素子３がアクチュエータである場合、例えばピエゾ素子を適用できる。なお、電気的素子３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した素子を適用し得る。電気的素子３は、コンデンサや抵抗などであってもよい。
【００１６】
走査線１は、電気的素子３に走査信号を供給する。例えば電気的素子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には電気的素子３からの出力信号が供給される。また、例えば電気的素子３が発光素子やアクチュエータのように入力される信号に応じて作動するものである場合、信号線２には駆動信号が供給される。走査信号の供給源、駆動信号の供給源又は出力信号を処理するプロセッサなどを含むコントローラは、フレキシブル基板１００に設けられてもよいし、フレキシブル基板１００に接続される機器に設けられてもよい。
【００１７】
図２は、フレキシブル基板１００の一部を拡大した概略的な平面図である。  
電気的素子３の近傍において、走査線１及び信号線２が近接して平行に延在する状態を示しているが、実際には図３を用いて後述するように走査線１と信号線２がフレキシブル基板１００の厚さ方向に積層されている。
【００１８】
フレキシブル基板１００は、走査線１及び信号線２を支持する可撓性の絶縁基材４を備えている。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。
【００１９】
絶縁基材４は、複数の線部４１と、複数の線部４２（ダミー線部）と、複数の島状部４３と、を含む。線部４１は、走査線１及び信号線２の少なくとも一方と重畳している。線部４２は、走査線１及び信号線２の何れとも重畳していない。線部４１及び線部４２は、何れも直線状である。島状部４３は、電気的素子３と重畳し、線部４１と接続されている。
【００２０】
線部４１及び線部４２により、多角形状の第１開口ＡＰ１と、第１開口ＡＰ１とは異なる多角形状の第２開口ＡＰ２とが形成される。図２の例において、第１開口ＡＰ１は８つの角部Ｃ１乃至Ｃ８を有する星型の８角形である。第２開口ＡＰ２は、４つの角部Ｃ７乃至Ｃ１０を有する矩形である。角部Ｃ１乃至Ｃ１０は、２つ以上の線部４１、又は、線部４１と線部４２が互いに異なる角度で接続される部分である。第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２の形状はこれらの例に限られず、種々の形状を採用し得る。
【００２１】
角部Ｃ１と角部Ｃ２の間の線部４１、及び、角部Ｃ７と角部Ｃ１０の間の線部４１は、走査線１と重畳しており、第１方向Ｄ１と平行である。角部Ｃ５と角部Ｃ６の間の線部４１、及び、角部Ｃ８と角部Ｃ９の間の線部４１は、信号線２と重畳しており、第１方向Ｄ１と平行である。
【００２２】
角部Ｃ３と角部Ｃ４の間の線部４１、及び、角部Ｃ９と角部Ｃ１０の間の線部４１は、走査線１及び信号線２と重畳しており、第２方向Ｄ２と平行である。角部Ｃ７と角部Ｃ８の間の線部４２は、走査線１及び信号線２の何れとも重畳しておらず、第２方向Ｄ２と平行である。
【００２３】
角部Ｃ２と角部Ｃ３の間の線部４１、及び、角部Ｃ６と角部Ｃ７の間の線部４１は、走査線１と重畳しており、第３方向Ｄ３と平行である。角部Ｃ１と角部Ｃ８の間の線部４１、及び、角部Ｃ４と角部Ｃ５の間の線部４１は、信号線２と重畳しており、第４方向Ｄ４と平行である。
【００２４】
このように、第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２は、４方向の異なる方向にそれぞれ延びる複数の線部４１、４２によって構成されている。第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２は、１つの領域Ａに含まれる。第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２は、領域Ａを線部４２で分けた２つの領域に相当する。他の観点からいえば、線部４２は、第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２の境界に配置されている。２つ以上の線部４２を領域Ａに設けることで、３つ以上の開口を領域Ａ内に形成してもよい。
【００２５】
角部Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７における第１開口ＡＰ１の内角θ１は、角部Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８における第１開口ＡＰ１の内角θ２よりも小さい（θ１＜θ２）。図２の例において、内角θ１は鋭角であり（θ１＜９０°）、内角θ２は１８０°を超える角度である（θ２＞１８０°）。
【００２６】
第１開口ＡＰ１の形状は、９０°回転させると同じ形状となる４回対称である。この例に限られず、第１開口ＡＰ１は、５回対称や６回対称などの４回以上の回転対称性を有してもよい。また、第１開口ＡＰ１は、３回以下の対称性を有してもよい。
【００２７】
島状部４３は、走査線１及び信号線２と重畳する線部４１の中央付近に配置されている。電気的素子３は、島状部４３の上方に配置されている。島状部４３は電気的素子３よりも大きく、図２においては電気的素子３の縁から島状部４３がはみ出ている。例えば角部Ｃ３、Ｃ４の間の線部４１に着目すると、この線部４１の図中上側の端部から島状部４３までの長さＬ１と、図中下側の端部から島状部４３までの長さＬ２とは、互いに等しい。ただし、長さＬ１と長さＬ２が異なってもよい。
【００２８】
走査線１は、実線で示す第１部分１１と、破線で示す第２部分１２とを有している。第２部分１２は、電気的素子３と重畳している。第１部分１１と第２部分１２は、互いに異なる層に配置されており、コンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２を通じて電気的に接続されている。
【００２９】
図３は、図２においてＦ３Ａ−Ｆ３Ｂで示すフレキシブル基板１００の一部の概略的な断面図である。  
フレキシブル基板１００は、上述の要素の他に、第１有機絶縁層５と、第２有機絶縁層６と、コーティング層７と、第１低剛性層８１と、第２低剛性層８２と、第１高剛性層９１と、第２高剛性層９２と、をさらに備えている。
【００３０】
絶縁基材４は、第１面ＳＦ１と、第１面ＳＦ１の反対側の第２面ＳＦ２と、を有している。走査線１及び信号線２は、絶縁基材４の第２面ＳＦ２側に設けられている。第１有機絶縁層５は、絶縁基材４の第２面ＳＦ２を覆っている。走査線１（第１部分１１）は、第１有機絶縁層５の上に配置されている。第２有機絶縁層６は、走査線１及び第１有機絶縁層５を覆っている。信号線２は、第２有機絶縁層６の上に配置されている。コーティング層７は、信号線２、絶縁基材４、第１有機絶縁層５及び第２有機絶縁層６を覆っている。
【００３１】
なお、第１有機絶縁層５及び第２有機絶縁層６は、絶縁基材４が無い領域（第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２）にも設けられてもよい。ただし、フレキシブル基板１００の可撓性及び伸縮性の観点からは、図３に示すような配置態様が好ましい。
【００３２】
第１低剛性層８１は、第１面ＳＦ１と対向する第１内面ＩＳ１と、第１内面ＩＳ１とは反対側の第１外面ＯＳ１と、を有している。図示した例では、第１内面ＩＳ１は、第１面ＳＦ１に接し、絶縁基材４が無い領域においては、コーティング層７に接している。第２低剛性層８２は、走査線１及び信号線２を間に介して第２面ＳＦ２と対向する第２内面ＩＳ２と、第２内面ＩＳ２とは反対側の第２外面ＯＳ２と、を有している。図示した例では、第２内面ＩＳ２は、コーティング層７に接している。第１低剛性層８１の弾性率及び第２低剛性層８２の弾性率は、それぞれ絶縁基材４の弾性率より小さい。例えば、第１低剛性層８１の弾性率及び第２低剛性層８２の弾性率は、それぞれ１ＭＰａより小さい。
【００３３】
第１高剛性層９１は、第１外面ＯＳ１に接している。第１高剛性層９１は、第１低剛性層８１より大きい弾性率を有している。第２高剛性層９２は、第２外面ＯＳ２に接している。第２高剛性層９２は、第２低剛性層８２より大きい弾性率を有している。第１高剛性層９１の弾性率及び第２高剛性層９２の弾性率は、それぞれ数ＭＰａである。第１低剛性層８１、第２低剛性層８２、第１高剛性層９１、第２高剛性層９２は、平面視において複数の線部４１、４２、第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２と重畳している。
【００３４】
第１有機絶縁層５及び第２有機絶縁層６は、何れも有機材料で形成されている。コーティング層７は、例えばパリレン（ポリパラキシリレン）で形成されている。第１低剛性層８１、第２低剛性層８２、第１高剛性層９１、及び、第２高剛性層９２は、伸縮性材料を用いて形成され、例えば、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系の何れかの有機絶縁層によって形成される。また、第１低剛性層８１及び第１高剛性層９１の厚みの和は、１５０μｍより小さい。第２低剛性層８２及び第２高剛性層９２の厚みの和は、１５０μｍより小さい。
【００３５】
図４は、図２においてＦ４Ａ−Ｆ４Ｂで示すフレキシブル基板１００の一部の概略的な断面図である。  
電気的素子３の下方には、絶縁基材４の島状部４３が配置されている。これにより、電気的素子３を良好に支持できる。電気的素子３と島状部４３の間には、無機絶縁層９（パッシベーション層）が形成されている。無機絶縁層９は、平面視においては電気的素子３と重畳する島状である。走査線１の第１部分１１は、第１有機絶縁層５の上に配置されている。走査線１の第２部分１２は、無機絶縁層９の上（すなわち第１有機絶縁層５の下）に配置されている。第２部分１２は、電気的素子３と電気的に接続されている。図４の例においては、第２部分１２の端部が第１有機絶縁層５に覆われている。
【００３６】
上述のコンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２は、島状部４３及び無機絶縁層９と平面視で重畳する領域において、第１有機絶縁層５に設けられている。走査線１の第１部分１１は、コンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２にそれぞれ配置された接続部材ＣＭ１、ＣＭ２を介して電気的に接続されている。接続部材ＣＭ１、ＣＭ２は、第１部分１１の一部であってもよいし、第１部分１１とは別途に設けられてもよい。
【００３７】
本実施形態によれば、フレキシブル基板１００は、絶縁基材４と密着する第１低剛性層８１と、コーティング層７と密着する第２低剛性層８２と、を有している。すなわち、絶縁基材４、走査線１、信号線２は、第１低剛性層８１と第２低剛性層８２との間に挟まれている。フレキシブル基板１００を支持する伸縮性樹脂を低剛性化することによって、フレキシブル基板１００が伸長して破断に至るまでの伸度を向上することができる。よって、フレキシブル基板１００の伸長率を向上することができる。
【００３８】
また、フレキシブル基板１００は、第１低剛性層８１に接する第１高剛性層９１と、第２低剛性層８２に接する第２高剛性層９２と、を有している。フレキシブル基板１００を支持する伸縮性樹脂を低剛性化したことにより、ちぎれやすい、支持性不足、ハンドリング難などのデメリットが生じ得るが、第１低剛性層８１及び第２低剛性層８２の外側を第１高剛性層９１及び第２高剛性層９２によって支持することで、これらのデメリットを解消することができる。また、第１高剛性層９１及び第２高剛性層９２は、線部４１、線部４２及び島状部４３だけでなく、第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２とも重畳している。このような第１高剛性層９１及び第２高剛性層９２を設けることでフレキシブル基板１００の強度が全体的に増すとともに、下方からの水分侵入なども防ぐことができるので信頼性も向上する。
【００３９】
また、本実施形態によれば、絶縁基材４が第１開口ＡＰ１と第２開口ＡＰ２を有している。このように、異なる形状の第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２を設けることで、様々な方向への伸縮性及び可撓性をフレキシブル基板１００に与えることができる。また、第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２を構成する線部４１及び線部４２は、一般的なアレイ設計の基本となる直線状である。したがって、ミアンダ形状などの曲線状のパターンを用いる場合に比べて、走査線１及び信号線２の狭ピッチ化や電気的素子３の高密度化が極めて容易となる。
【００４０】
線部４２は、走査線１及び信号線２の何れとも重畳しない。このように、配線を支持しない線部４２を設けることで、走査線１及び信号線２の形状によらずに好適な第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２の形状を実現できる。
【００４１】
第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２は、隣り合う２本の走査線１と隣り合う２本の信号線２とで区画される領域Ａに含まれる。この領域Ａは、フレキシブル基板１００の全体にマトリクス状に並ぶため、第１開口ＡＰ１及び第２開口ＡＰ２もフレキシブル基板１００の全体に分散して配置される。これにより、フレキシブル基板１００の広範囲に良好な伸縮性及び可撓性を付与することができる。
【００４２】
また、図２に示した例においては、第１開口ＡＰ１が４回対称の形状である。これにより、例えば第１開口ＡＰ１が２回対称な形状である場合に比べ、フレキシブル基板１００の伸縮性及び可撓性の方向依存度を低減できる。
【００４３】
さらに、図２に示した例においては、第１開口ＡＰ１が１８０°以上の内角θ２を含む。このような大きな内角を含む形状であれば、１８０°未満の内角のみで第１開口ＡＰ１を形成する場合に比べ、第１開口ＡＰ１の面積を低減できる。これにより、走査線１、信号線２及び電気的素子３を高密度で形成することが可能となる。
【００４４】
図４に示したように、電気的素子３と絶縁基材４の間には島状の無機絶縁層９が配置されている。この無機絶縁層９により電気的素子３や走査線１の第２部分１２が保護されるので、フレキシブル基板１００の信頼性を高めることができる。一方、無機膜は有機膜に比べてクラックが生じやすいため、無機膜の上に配線を形成した場合にはクラックに伴う断線が生じ得る。しかしながら、図４においては走査線１の第１部分１１や信号線２の下方には無機絶縁層９が設けられていない。したがって、走査線１及び信号線２の断線が生じにくい。さらに、無機絶縁層９が仮にフレキシブル基板１００の全体に設けられている場合にはフレキシブル基板１００の伸縮性及び可撓性を阻害し得るが、島状に無機絶縁層９を形成すればこのような問題が生じない。
【００４５】
また、異なる層に配置された走査線１の第１部分１１と第２部分１２をコンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２で接続する構成としたことにより、電気的素子３の近傍における設計の自由度が向上する。これらのコンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２は、無機絶縁層９の上方に設けられているため、第１部分１１と第２部分１２の接続位置での信頼性も高まる。
【００４６】
電気的素子３は、図２に示したように、線部４１に配置されており、しかも線部４１同士の接続点から離れた位置にある。これにより、フレキシブル基板１００が伸縮した場合や曲げられた場合でも、電気的素子３の近傍に応力が伝わりにくい。したがって、電気的素子３の信頼性が向上する。上述したように、線部４１の両端部から島状部４３までの長さＬ１、Ｌ２が等しければ、電気的素子３に加わる応力を極めて良好に低減できる。  
以上の他にも、本実施形態からは種々の好適な効果を得ることができる。
【００４７】
図５は、フレキシブル基板１００が伸長した際の変形の特性を示すグラフである。  
グラフの縦軸は、引っ張り力Ｆ［Ｎ］を示している。グラフの横軸は、伸び幅Ｘ［ｍｍ］を示している。フレキシブル基板１００を伸長させると、初期段階では、平面内変形する。ここで、平面内変形とは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２で規定されるＤ１−Ｄ２平面と平行な方向に変形することである。フレキシブル基板１００は、ある一定以上の伸び幅から平面外変形に切り替わる。ここで、平面外変形とは、Ｄ１−Ｄ２平面に対してねじれる方向、すなわち、第５方向Ｄ５にも変形する場合に相当する。上記した実施形態では、第１低剛性層８１及び第２低剛性層８２によって、絶縁基材４を挟むことで、引っ張り力に対して平面外変形できる伸び幅を増やすことができる。そのため、フレキシブル基板１００の伸長率を増やすことができる。
【００４８】
なお、絶縁基材４が有する開口の形状や、走査線１および信号線２で形成される領域の形状は、上記実施形態に開示したものに限られない。例えば、絶縁基材４は、走査線１及び信号線２の何れとも重畳しない線部４２を有さなくてもよい。また、絶縁基材４は、直線状の線部に加え、曲線状の線部を少なくとも一部に含んでもよい。例えば、絶縁基材４は、図８に示すような波形状であっても良いし、渦巻き状など種々の形態をとることができる。
【００４９】
［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係るフレキシブル基板１００の概略的な断面図である。図６は、図４に示したフレキシブル基板１００と比較して、第１低剛性部７１、第２低剛性部７２、第３低剛性部７３を備えている点で相違している。走査線１は、第１有機絶縁層５と第２有機絶縁層６との間に位置し、信号線２は、第２有機絶縁層６に接している。
【００５０】
第１低剛性部７１は、走査線１と重なる位置において、絶縁基材４と同層に位置している。第１低剛性部７１は、絶縁基材４より低剛性である。第２低剛性部７２は、走査線１と重なる位置において、第１有機絶縁層５と同層に位置している。第２低剛性部７２は、第１有機絶縁層５より低剛性である。第３低剛性部７３は、走査線１と重なる位置において、第２有機絶縁層６と同層に位置している。第３低剛性部７３は、第２有機絶縁層６より低剛性である。
【００５１】
第１低剛性部７１、第２低剛性部７２、及び、第３低剛性部７３は、例えば、ポリイミドを含み、第５方向Ｄ５に重なっている。第１低剛性部７１、第２低剛性部７２、及び、第３低剛性部７３のそれぞれの弾性率は、約１ＭＰａである。
【００５２】
例えば、領域Ａは、クラックが発生しやすい箇所であると想定する。図示した例では、フレキシブル基板１００は、領域Ａにおいて、第１低剛性部７１、第２低剛性部７２、第３低剛性部７３を有している。そのため、領域Ａにおいては第１実施形態と同様に、平面外変形できる伸び幅を増やすことができる。よって、クラックに至るまでの伸度を向上させることができる。したがって、クラックの発生を抑制することができる。
【００５３】
なお、フレキシブル基板１００は、第１低剛性部７１、第２低剛性部７２、第３低剛性部７３のうち、少なくとも何れか１つを有していればよい。クラック発生個所と重なる位置において、何れかの層を低剛性層とすればよい。また、走査線１だけでなく、信号線２と重なる位置に低剛性部を形成することで、信号線２の断線を抑制することができる。低剛性部が断線を防ぎたい配線から離れて位置していたとしても、効果を得ることができる。
【００５４】
図７は、フレキシブル基板１００のクラックが発生しやすい箇所を示す平面図である。  
図中の丸で囲まれた部分は、クラックが発生しやすい領域Ａに相当する。領域Ａは、例えば、第１方向Ｄ１に延出する線部４１の真ん中、第２方向Ｄ２に延出する線部４１の真ん中、第２方向Ｄ２に延出する線部４２の真ん中に位置している。また、領域Ａは、第３方向Ｄ３に延出する線部４２のうち、角部Ｃ２、Ｃ３、Ｃ６、Ｃ７付近に位置し、第４方向Ｄ４に延出する線部４２のうち、角部Ｃ１、Ｃ８、Ｃ４、Ｃ５付近に位置している。これらの領域Ａにおいては、フレキシブル基板１００は、図６に示した領域Ａと同等の層構造を有している。
【００５５】
図８は、絶縁基材４の他の形状を示す平面図である。  
絶縁基材４は、第１方向Ｄ１に延出し第２方向Ｄ２に並んで配置された複数の第１部分ＰＴ１と、第２方向Ｄ２に延出し第１方向Ｄ１に並んで配置された複数の第２部分ＰＴ２と、を有している。第１部分ＰＴ１及び第２部分ＰＴ２は、それぞれ波型である。また、絶縁基材４は、第１部分ＰＴ１と第２部分ＰＴ２との交差部ＩＴを有している。走査線１は、第１部分ＰＴ１上に位置し、第１方向Ｄ１に延出し第２方向Ｄ２に並んでいる。信号線２は、第２部分ＰＴ２上に位置し、第２方向Ｄ２に延出し第１方向Ｄ１に並んでいる。電気的素子３は、交差部ＩＴ上に位置している。なお、第１実施形態に図８に示した絶縁基材４のパターンが適用されても良い。
【００５６】
図９は、図８に示した絶縁基材４の一部を示す平面図である。  
図中の丸で囲まれた部分は、クラックが発生しやすい領域Ａに相当する。領域Ａは、波形の頂部Ｐ付近に位置している。また、領域Ａは、頂部Ｐ間において、フレキシブル基板１００が伸長した際に曲がりが最大となる個所に位置している。これらの領域Ａにおいては、フレキシブル基板１００は、図６に示した領域Ａと同様に低剛性部を有している。このような絶縁基材４のパターンにおいても、図７に示したパターンと同様の効果を得ることができる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態によれば、伸長率を向上することが可能、及び、クラックの発生を抑制することが可能なフレキシブル基板を得ることができる。
【００５８】
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。
【符号の説明】
【００５９】
１００…フレキシブル基板、４…絶縁基材、ＳＦ１…第１面、ＳＦ２…第２面、
１…走査線、２…信号線、８１…第１低剛性層、８２…第２低剛性層、
９１…第１高剛性層、９２…第２高剛性層、ＩＳ１…第１内面、ＩＳ２…第２内面、
ＯＳ１…第１外面、ＯＳ２…第２外面、７…コーティング層、
ＡＰ１…第１開口、ＡＰ２…第２開口、４１、４２…線部、
ＰＴ１…第１部分、ＰＴ２…第２部分、５…第１有機絶縁層、６…第２有機絶縁層、
７１…第１低剛性部、７２…第２低剛性部、７３…第３低剛性部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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