(57)【要約】  第１の層及び第２の層を有し、第１の層が可撓性基板であり、第２の層が可撓性基板に被着された脆いＩＴＯ導電ラインであるデバイス、例えばフレキシブルＬＣＤが開示される。ＩＴＯ層は、ほぼ平坦であり、このＩＴＯ層は、可撓性基板を変形させたときにＩＴＯ層の破断が阻止されるように可撓性基板の平面全体にわたり蛇行している。ＩＴＯ層を幾つかの部分に細分するのがよく、これら細分された部分の長さは、可撓性基板を所定の曲率半径まで変形させた場合に破断しないよう選択されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の層及び第２の層を有するデバイスであって、
前記第１の層は、可撓性であり、
前記第２の層は、ほぼ平坦であって、前記第１の層を変形させたときの前記第２の層の破断が阻止されるよう前記第１の層の平面全体にわたり蛇行している、デバイス。
【請求項２】
前記第２の層は、前記第２の層のほぼ全長にわたり前記第１の層と接触状態にあることを特徴とする請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記第２の層は、複数個の相互に接続された部分から成ることを特徴とする請求項１又は２記載のデバイス。
【請求項４】
前記部分は、互いに整列した組の状態に配置され、前記部分は、前記第２の層の第１の端部と第２の端部との間に連続した経路をもたらすよう互いに接続されていることを特徴とする請求項３記載のデバイス。
【請求項５】
前記整列した組は、互いにずれていることを特徴とする請求項４記載のデバイス。
【請求項６】
前記部分は、接続されている前記部分よりも幅の狭い接続要素によって互いに接続されていることを特徴とする請求項４又は５記載のデバイス。
【請求項７】
前記部分は、長手方向に整列し、前記接続要素は、前記長手方向にほぼ垂直であるよう設けられていることを特徴とする請求項６記載のデバイス。
【請求項８】
前記相互接続部分は、矩形部分から成ることを特徴とする請求項３〜７のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項９】
前記部分は、該部分のそれぞれの端部のところで互いに接続されていることを特徴とする請求項４〜８のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項１０】
２つの整列した組をなす相互接続部分を有することを特徴とする請求項４〜９のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記相互接続部分は、半円形部分から成ることを特徴とする請求項３〜１０のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記相互接続部分は、ほぼ四角形の部分から成ることを特徴とする請求項３〜９のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記相互接続部分は、ほぼ六角形の部分から成ることを特徴とする請求項３〜６のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記相互接続部分は、相互接続部分のアレイの状態に配置されていることを特徴とする請求項３〜９、１２及び１３のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記相互接続部分のうちの少なくとも１つは、３つ以上の他の部分に接続されていることを特徴とする請求項１２〜１４のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記第２の層は、前記第２の層の第１の端部と第２の端部との間に連続した経路をもたらすよう互いに接続されたランダムな配置状態の部分から成ることを特徴とする請求項３記載のデバイス。
【請求項１７】
前記部分は各々、長さを有し、前記部分の前記長さは、前記第１の層を所定の曲率半径まで変形させても破断が阻止されるよう選択されていることを特徴とする請求項３〜１６のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記部分の前記長さは、所定の長さよりも短く選択され、前記所定の長さは、前記所定の曲率半径まで変形させた連続層について生じる亀裂相互間の平均長さで決まることを特徴とする請求項１７記載のデバイス。
【請求項１９】
前記第１の層は、基板であることを特徴とする請求項１〜１８のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記基板は、ポリカーボネートで構成されていることを特徴とする請求項１９記載のデバイス。
【請求項２１】
前記第２の層は、前記第１の層に被着された被膜であることを特徴とする請求項１〜２０のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記第２の層は、透明な導体から成ることを特徴とする請求項２１記載のデバイス。
【請求項２３】
前記第２の層は、導電性酸化物で構成されていることを特徴とする請求項２１又は２２記載のデバイス。
【請求項２４】
前記導電性酸化物は、インジウム錫酸化物で構成されていることを特徴とする請求項２３記載のデバイス。
【請求項２５】
前記部分は、電流の連続経路をもたらすよう相互に接続されていることを特徴とする請求項３〜２４のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記第２の層の一部を覆う第３の層を有することを特徴とする請求項１〜２５のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記第３の層は、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンであることを特徴とする請求項２６記載のデバイス。
【請求項２８】
ディスプレイを構成する請求項３〜２７のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項２９】
エレクトロルミネッセントディスプレイを構成する請求項２８記載のデバイス。
【請求項３０】
箔ディスプレイを構成する請求項２８記載のデバイス。
【請求項３１】
液晶ディスプレイ装置を構成する請求項２８記載のデバイス。
【請求項３２】
前記部分は各々、長さを有し、前記部分の前記長さは、前記液晶ディスプレイ装置の画素の間隔及びサイズで決まることを特徴とする請求項３１記載のデバイス。
【請求項３３】
前記液晶ディスプレイ装置は、アクティブマトリクス装置であることを特徴とする請求項３１又は３２記載のデバイス。
【請求項３４】
前記液晶ディスプレイ装置は、パッシブマトリクス装置であることを特徴とする請求項３１又は３２記載のデバイス。
【請求項３５】
前記アクティブマトリクス液晶ディスプレイ装置は、複数個の互いに間隔を置いた画素を有し、前記第２の層は、前記画素相互間を周期的に蛇行するよう配置された電極を有し、前記蛇行周期は、前記画素の前記間隔で決まることを特徴とする請求項３３記載のデバイス。
【請求項３６】
前記蛇行周期は、前記画素の前記間隔の整数倍であることを特徴とする請求項３５記載のデバイス。
【請求項３７】
前記第２の層は、脆い材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜３６のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項３８】
第１の層及び第２の層を有するデバイスの製作方法であって、前記第１の層は、可撓性であり、前記第２の層は、ほぼ平坦であって、前記第１の層を変形させたときの前記第２の層の破断が阻止されるよう前記第１の層の平面全体にわたり蛇行しており、前記第２の層は、各々が長さを有する複数個の相互に接続された部分から成り、前記方法は、前記第１の層を所定の曲率半径まで変形させたときの破断が阻止されるよう前記部分の前記長さを選択する工程を有する、方法。
【請求項３９】
所定曲率半径まで変形させたときの材料の連続層について生じる破断部相互間の間隔を求める工程と、前記部分の前記長さをこれが前記求めた間隔で決まる値であるように選択する工程とを更に有することを特徴とする請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
前記破断部相互間の平均間隔を求める工程を有することを特徴とする請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
可撓性基板に被着された層を有するデバイスであって、前記層は、複数個の導電性の島を含み、前記島は各々、前記基板全体にわたり導電経路を形成するよう１つ以上の他の島に重複接続されている、デバイス。
【請求項４２】
前記島は、ほぼ六角形の形をしていることを特徴とする請求項４１記載のデバイス。
【請求項４３】
前記島は、ほぼ四角形の形をしていることを特徴とする請求項４１記載のデバイス。
【請求項４４】
前記層は、透明な導体から成ることを特徴とする請求項４１、４２及び４３のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項４５】
前記層は、ポリマー導体から成ることを特徴とする請求項４１〜４４のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項４６】
前記層に被着された別の層を有することを特徴とする請求項４１〜４４のうちいずれか一に記載のデバイス。
【請求項４７】
前記別の層は、ポリマー導体から成ることを特徴とする請求項４６記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
本願は、可撓性（フレキシブル）デバイスの分野に関し、特に、フレキシブル電子ディスプレイを含むフレキシブル電子デバイスに関するが、これには限定されない。特に、本願は、可撓性基板に被着された層の形態的（topographycal）構造に関し、この場合、この層の形態的構造により、この層は、従来の層よりも高い破断前歪度に耐えることができる。
【０００２】
可撓性基板は、機能的健全性を維持しながら変形できる基板である。これら基板は、例えば、プラスチック、金属箔又は非常に薄いガラスで作られる場合があるが、一般に、これら基板は、弾性率が低く又は比較的薄手である。可撓性基板の開発により、電子デバイスの設計において自由度を大きくとることができ、かくして、多くの技術分野において従来実施できなかった電子機器の開発が可能である。一例は、フレキシブル電子ディスプレイの開発である。かかるフレキシブル電子ディスプレイは、現在入手できるリジッドな（剛性の）デバイスと比べて多くの利点がある。製造面で十分に安価であり、将来いつかは紙に取って代わるよう十分な可撓性及び耐久性を持つ湾曲した又は巻き上げ式のディスプレイの開発が可能である。
【０００３】
フレキシブルディスプレイの製造上の制限は、可撓性基板が脆い材料の被膜を必要とする場合が多いということである。これら材料の１つの例は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、例えばパッシブマトリクスＬＣＤディスプレイに用いられるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）電極である。ＬＣＤにＩＴＯを用いる一例は、米国特許第５，１３０，８２９号明細書に記載されている。例えばＩＴＯのような脆い物質は、或る限度を超えた歪を受けると破断し、かくして機能性を失う。亀裂がいったん脆い物質に生じると、この亀裂は一般に更に広がり、ついには物質を幾つかの部分に分割する。２つ以上の亀裂が層中に生じた場合、亀裂のこの伝搬の結果として、物質の「島」が生じる場合があり、かかる物質の島は、層が電気導体として用いられる場合、電気的に「浮動」状態になる。ＩＴＯは、その脆さのために、歪を受けると、亀裂を生じやすく又は層状に剥離しやすく、その結果その導電率が減少する。これにより、ディスプレイの性能が大幅に阻害される。
【０００４】
国際公開第ＷＯ９６／３９７０７号パンフレットは、可撓性基板に使用できる電極を記載しており、この電極は、歪が大きくてもその導電率を比較的大幅に保持するよう設計されている。これを達成するため、第２の一層可撓性の導電材料の被膜が、比較的脆い電極材料と接触するよう被着される。したがって、脆い電極が歪を受けた状態に置かれ、従って亀裂を発生し始めても、第２のより可撓性の材料により導電性が維持される。
【０００５】
この方式の欠点は、第２の物質が脆い電極材料よりも抵抗率が非常に高いということにある。可撓性又は柔軟性の増大の代償として、電極の抵抗が増大し、従ってこの方式は、良好な電極導電率が必要な場合、例えば、電子ディスプレイでは利用できない。
【０００６】
国際公開第ＷＯ０２／４５１６０号パンフレットは、剛性の基板部分相互間のリンクとなる可撓性の金属コネクタを記載している。国際公開第ＷＯ０２／４５１６０号パンフレットに記載されている構造とほぼ同じ構造を持つコネクタ２を有する可撓性基板１の断面図が、図１に示されている。コネクタ２は、リッジ又は隆起部５により互いに接続された第１のトラフ３と第２のトラフ４により形成されている。第１及び第２のトラフの各々のベース３ａ，４ａ及び一方の側部３ｂ，４ｂは、基板１と接触状態にある。しかしながら、第１及び第２のトラフの各々の他方の側部３ｃ，４ｃ並びにトラフ３，４を互いに接続している隆起部５は、基板１と接触状態にはない。
【０００７】
コネクタ２の構造は、歪を受けたときにコンセルティーナ(concertina)のように撓むことができ、かくして従来のコネクタよりも大きな破断前歪に耐えることはできるようなものである。しかしながら、脆い物質についてこの特定の構造を用いることは、幾つかの理由で不適当である。第１に、結果的に得られる構造は、脆弱である。第２に、縦歪が脆い導体材料に加えられると、コネクタ２のコーナ部、例えば、隆起部５の左側コーナ部６に応力集中が生じ、材料が破断する。
【０００８】
さらに、例えば国際公開第ＷＯ０２／４５１６０号パンフレットのコネクタは、隆起した橋渡し部分を有しており、かかるコネクタは、国際公開第ＷＯ０２／４５１６０号パンフレットに記載されているように、その製造には数回のフォトリソグラフィー工程を必要とする。例えば、一方法では、第１の工程は、フォトレジストの層を基板１の表面に被着させることである。次に、これにパターン付けして３つのブロック、即ち、コネクタ２の左側境界部をマーク付けするブロック７、右側境界部をマーク付けするブロック８及びコネクタ２の隆起部５を付形するために形成される最後のブロック９を後に残す。次の工程は、薄い電気めっきシード層、例えば銅被覆クロムを基板に被着させ、フォトレジスト７，８，９のブロック及び露出状態の基板を被覆する工程である。次に、コネクタ２がシード層上に電気めっきされる。最後の段階では、フォトレジストブロック７，８，９は除去される。
【０００９】
図１のコネクタ２の製作に必要なこれらの工程は、フレキシブルデバイスの製造方法において時間及び費用を追加する。また、或る特定の用途に関し、隆起した構造を有する基板、例えば、国際公開第ＷＯ０２／４５１６０号パンフレットの手法を用いて形成されたＩＴＯ層に必要な基板は、望ましくない。この一例は、ＬＣＤであり、かかるＬＣＤの場合、基板の厚さを制限することは好ましい。
【００１０】
本発明は、上述の問題を解決することを目的としている。本発明の第１の特徴によれば、第１の層及び第２の層を有するデバイスであって、第１の層は、可撓性であり、第２の層は、ほぼ平坦であって、第１の層を変形させたときの第２の層の破断が阻止されるよう第１の層の平面全体にわたり蛇行しているデバイスが提供される。
【００１１】
第２の層の形状により、第２の層は、全体として比較的薄い構造が維持された上で従来型の非蛇行層よりも可撓性が高いものになることができる。また、平坦な第２の層は、上述した先行技術の構造よりも製作が容易である。
【００１２】
第２の層は、第２の層のほぼ全長にわたり第１の層と接触状態にあるのがよい。
【００１３】
第２の層は、複数個の相互に接続された部分から成るのがよい。
【００１４】
試験結果の示すところによれば、歪を受けた可撓性基板上の機能層の縁部は、機能層の他の領域よりも歪を受ける度合いを低くすることができる。したがって、材料の単一の連続領域ではなく、相互に接続された部分を用いて形成される層は、より多くの縁部領域を有し、従って、歪を受けたときに層中の応力を減少させるという利点をもたらすことができる。これは、層を破断しにくくすることができ、しかも層の動作寿命を延ばすことができる。
【００１５】
応力を受けた機能層の亀裂は一般に、層の縁部のところの小さな亀裂として始まる。次に、亀裂は、層全体にわたって広がるが、一般的に言えば、こうなるのに必要な層中の応力は比較的小さい。複数個の層に接続された部分から成る層は、層全体にわたる亀裂の伝搬を制限するという利点をもたらすことができる。したがって、これにより、機能層は、長きにわたりその動作性能を維持することができる。
【００１６】
これら部分を互いに整列した組の状態に配置するのがよく、これら部分は、第２の層の第１の端部と第２の端部との間に連続した経路をもたらすよう互いに接続される。整列した組は、互いにずれているのがよい。
【００１７】
これら部分を接続されているこれら部分よりも幅の狭い接続要素によって互いに接続するのがよい。これにより、破断の虞れが一段と最小限に抑えられる。というのは、或る１つの部分からその隣の部分への亀裂の経路の寸法を制限できるからである。また、接続部分の幅を狭くすることにより、構造体は、変形中、捩り運動に一層よく抵抗することができる。
【００１８】
相互接続部分は、ほぼ四角形の部分又はほぼ六角形の部分から成るのがよい。
【００１９】
相互接続部分を相互接続部分のアレイの状態に配置するのがよい。
【００２０】
これら相互接続部分のうちの少なくとも１つを３つ以上の他の部分に接続するのがよい。このようにすることにより、これら部分相互間の接続具合に万全を期してたとえ接続部のうちの１つが破断しても、残りの２つの接続部により導電性を維持できるという利点が得られる。
【００２１】
これら部分は各々、所定の長さを有し、これら部分の長さは、第１の層を所定の曲率半径まで変形させても破断が阻止されるよう選択されているのがよい。これら部分の長さは、所定の長さよりも短く選択されるのがよく、所定の長さは、所定の曲率半径まで変形させた連続層について生じる亀裂相互間の平均長さで決まる。
【００２２】
これら部分の長さをこのように決定することにより、これら部分を、第１の層が所定の曲率まで変形しても、これら部分が亀裂を生じにくい又は層状に剥離しにくい長さのものであるように製作できる。
【００２３】
本発明の第２の特徴によれば、第１の層及び第２の層を有するデバイスの製作方法であって、第１の層は、可撓性であり、第２の層は、ほぼ平坦であって、第１の層を変形させたときの第２の層の破断が阻止されるよう第１の層の平面全体にわたり蛇行しており、第２の層は、各々が長さを有する複数個の相互に接続された部分から成り、上記方法は、第１の層を所定の曲率半径まで変形させたときの破断が阻止されるよう上記部分の長さを選択する工程を有する方法が提供される。
【００２４】
この方法は、所定曲率半径まで変形させたときの材料の連続層について生じる破断部相互間の間隔を求める工程と、前記部分の前記長さをこれが前記求めた間隔で決まる値であるように選択する工程とを更に有するのがよい。この方法は、破断部相互間の平均間隔を求める工程を有するのがよい。
【００２５】
本発明の第３の特徴によれば、可撓性基板に被着された層を有するデバイスであって、層は、複数個の導電性の島を含み、島は各々、基板全体にわたり導電経路を形成するよう１つ以上の他の島に重複接続されているデバイスが提供される。
【００２６】
島は、ほぼ六角形又はほぼ四角形の形状のものであるのがよい。
【００２７】
本発明をよりよく理解するため、次に、本発明の実施形態を純粋に一例として、添付の図面を参照して説明する。
【００２８】
図２を参照すると、フレキシブル液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の構造の一部が平面図で示されている。これは、第１の層１０及び第２の層１１を有している。この例では、第２の層１１は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の層であり、これは、ＬＣＤ中の導体ラインに用いられる脆い材料である。他の機能を備えた他の脆い層が、第２の層を形成する場合がある。ＩＴＯ層１１は、本明細書において長手方向と称する方向に第１の層１０全体にわたって延び、その長さに沿って第１の層１０によって支持された導体ラインを形成し、この第１の層は、この例では、ポリカーボネート基板である。ＩＴＯ層１１は、長手方向に整列した第１及び第２の組をなす矩形部分１２，１３を有し、一方の組は、他方の組から長手方向にずれている。これらの組は又、所定距離１４だけ互いに間隔を置いて位置している。第１の組１２の矩形部分の各々の各端部は、比較的幅の狭い接続部分１５によって第２の組１３の矩形部分の端部に接続されており、従って、ＩＴＯ層１１は、その長さに沿って導電性を持つようになっている。かくして、ＩＴＯ層１１は、蛇行した形状のものである。第１及び第２の組の矩形部分の長さ２１は、３００μｍであり、その幅２２は、１００μｍである。これは当然のことながら、用途に応じて様々であってよい。
【００２９】
図３は、図２に示すＬＣＤの部分の断面図である。基板１０は、可撓性であり、特に、中央部分１６は、両方向を指し示す矢印１９によって示されているように、端部１７，１８に対して上下に動くことができる。このように、基板１０は、或る特定の曲率半径ｒを呈するよう曲げることができる。
【００３０】
図４は、歪を受けたときの図２及び図３のＬＣＤ部分の断面図である。基板１０に歪を与えると、応力が、基板１０に及ぼされ、この応力は、基板１０の上面及び下面でその最大の状態にあり、上面は、ＩＴＯ層１１が被着されている表面である。端部１７，１８に対する中央部分１６の運動方向に応じて、圧縮応力か引張応力かのいずれかが、基板１０の上面に加えられることになる。これにより、脆いＩＴＯ層１１に歪が生じることになる。
【００３１】
ＩＴＯ層１１の蛇行構造により、ＩＴＯ層は、もしそのように構成していない場合の歪よりも高い破断前歪に耐えることができる。これにより、この層に「コンセルティーナのような」特性が与えられ、その結果、部分１２，１３が図２の矢印２０で示すように長手方向に互いに対して動くことができ、それによりＩＴＯ層１１の長手方向長さを減少させ又は増大させ、かくしてＩＴＯ層１１は、大きな長手方向歪を吸収することができるようになっている。本明細書全体を通じて用いられる「長手方向歪」及び「長手方向長さ」という用語は、図示のように基板の端から端まで、例えば、図２に示す基板１０の左側の端部１７から右側の端部１８までの歪及び距離をそれぞれ意味している。
【００３２】
機能層１１は、多くの脆い機能性被膜のうちの任意のもの、例えば、耐引掻性被膜、耐溶剤性被膜、耐ガス性被膜、導電性被膜、例えば、ポリマー導体ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）又は透明導電酸化物（ＴＣＯ）であってよく、その一例は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）である。これら被膜は一般に、基板１０に用いられる材料のヤング率よりも高い値のヤング率を有している。したがって、これら被膜は、基板１０にとっては安定性を示すレベルの歪であってもこの歪がかかる被膜に加えられると、破断する虞れが多分にある。
【００３３】
機能層１１及び可撓性基板１０の厚さは、特定の用途及び用いられる材質で決まる。ＬＣＤがＩＴＯ電極層を備えた可撓性ポリカーボネート基板を有する場合、基板の厚さは、恐らくは０．１〜１ｍｍのオーダーであり、ＩＴＯ層の厚さは、５０〜２００ｎｍである。
【００３４】
機能層１１は、例えば、真空蒸着、例えばスパッタリング又は蒸着を行い、次にフォトリソグラフィーによるパターン形成を行うことにより形成されたものであるのがよい。変形例として、印刷法、例えばインクジェット印刷、ソフトリソグラフィー法、例えばマイクロコンタクト印刷、フレキソ印刷又はスクリーン印刷を利用してもよい。機能層１１を被着するこれら方法及び他の方法において実施される特定のプロセスは、当業者には明らかである。方法の選択及び選択した方法において実施されるプロセスは、機能層１１に必要な材料そのもので決まることになる。
【００３５】
図１のコネクタ２とは異なり、機能層１１には隆起した形態的構造が存在しないということにより、これを製造する際に実施される工程は、同一の目的を持つより複雑な構造を製造するのに必要な工程と比較して、比較的簡単である。また、層の厚さを最小限に抑えられ、これは、基板の全体的厚さを極力抑えることが望ましいデバイスの製作において有利である。かかる例の１つは、ＬＣＤの製作である。
【００３６】
図３に示すように、層１１の結果的に得られた構造は、その長さに沿って基板１０によって支持されている。この性質により、層１１は、丈夫なものになる。
【００３７】
機能層１１の矩形部分１２，１３の長い方の側部の長さ２１は、歪を受けたときの機能層１１の性質に影響を及ぼすことになる。引張又は曲げ試験を受けている可撓性基板上のＩＴＯラインへの亀裂生成を分析すると、統計学的なパターンが現れる。可撓性基板の或る特定の曲率半径に関し、ＩＴＯラインは、例えば、ほぼ３００μｍ間隔で垂直に亀裂を生じる場合がある。しかしながら、このように生じた３００μｍ部分の各々は、この場合、安定性があり、基板がこれよりも小さな曲率半径まで更に変化を生じるまではそれ以上の亀裂を生じない。それ故、可撓性基板が曲げられて得られる各曲率半径に関し、安定性があり、従って亀裂を生じにくい長さのＩＴＯラインが存在する。
【００３８】
図５は、特定の曲率半径への変形に続く可撓性基板２４上における従来のＩＴＯ層２３の平面図である。理解できるように、亀裂２５が、ＩＴＯ層２３の長さに沿ってところどころに生じている。これら亀裂相互間の平均距離は、基板２４の曲率半径で決まる。基板２４の或る特定の曲率半径ｒにおいて、亀裂相互間の距離（例えば、距離Ａ，Ｂ，Ｃ）を測定するのがよい。次に、これら値の平均値を出すのがよい。曲率半径ｒまで曲げられたときの可撓性基板上の脆い層の連続部分が破断する虞れのある下限である限界長さは、この平均距離で決まることになる。実際には、連続部分の限界長さは、平均長さの最大３倍までであることが判明している。したがって、ＩＴＯ層１１の連続部分１２，１３の長さ２１は、限界長さ以下に設定され、それによりＩＴＯ層は、基板１０が曲率半径ｒまで曲げられても破断しにくいようになっている。
【００３９】
図６は、図２に示す機能層とほぼ同じ機能層２７を有する可撓性基板２６の平面図である。機能層２７は、長手方向に整列した第１及び第２の組をなす本質的に半円形の部分２８，２９を有し、一方の組は、長手方向に他方の組からずれている。これらの組も又、或る距離だけ互いに間隔を置いて位置している。第１の組の半円形部分の各々の各端部は、比較的幅の狭い接続部分３０により第２の組の半円形部分の端部に接続されており、その結果、ＩＴＯ層２７が、その長さに沿って導電性を持つようになっている。かくして、ＩＴＯ層２７は、図２の層１１と同様に、蛇行形状を呈している。
【００４０】
矩形部分１２，１３ではなく湾曲部分２８，２９を設けることにより、歪を受けた際の機能層２７の性質が向上する。図２の機能層１１は、隣り合う矩形部分の交点のところに大きな応力を生じる可能性が高く、それにより機能層１１は、これらの箇所で破断する。図６の機能層２７中の応力は、これが湾曲した地形学的形状のものなので、層２７全体にわたってより一様に分布する。したがって、この形態的形状は、破断しにくい。
【００４１】
半円形部分の長さ３１は、一例においては、上述した限界長さ以下であるように設定され、それにより、起伏のある層２７が、基板２６を曲率半径ｒまで曲げたときでも破断しにくいようになっている。
【００４２】
図２の機能層１１と図６の機能層２７の両方は、ＩＴＯ層１１，２７の長手方向に垂直に延びる幅の狭い接続部分１５，３０をそれぞれ有している。これら接続部分は、これらの幅が上述の限界寸法よりもかなり小さく、それ故破断する虞れが非常に低いように幅が狭く作られている。これら接続部分１５，３０も又、機能層１１，２７に加わる歪に起因して、これらの端部が互いに異なる方向に回転すると、捩れる場合がある。また、これら接続部分の幅が狭いということにより、これら接続部分がかかる捩れの結果として破断する虞れが低くなる。代替的実施形態では、これよりも幅の広い接続部分を用いてもよい。例えば、図７は、基板３２が機能層３３を有し、接続部分が事実上、湾曲部分３５と同一の幅３４のものである実施形態を示している。湾曲部分３５は、上述の限界寸法以下に設定された長さ３６を有するのがよい。
【００４３】
また、別の実施形態では、接続部分１５，３０と矩形部分１２，１３又は半円形部分２８，２９との間の接合部は、丸くなったコーナ部を有していて、それによりこれら接合部のコーナ部のところの力を一様に分布させるようになっている。また、接続部分１５，３０は、長手方向に垂直に設けられる形態には限定されず、長手方向に角度をなして、例えば４５°の角度をなしていてもよい。
【００４４】
起伏のある形状を備える機能層２７，３３を基板２６，３２に被着させる方法及び結果的に得られた層２７，３３の厚さは、上述したものとほぼ同じである。
【００４５】
本願の開示内容を読むと、当業者であれば、他の変形例及び改造例を想到できよう。かかる変形例及び改造例は、フレキシブル電子デバイスの設計、製造及び用途において既に知られていて、本明細書において既に説明した特徴に代えて又はこれに加えて使用できる均等な特徴及び他の特徴を含む場合がある。
【００４６】
特に、本発明は、ＬＣＤディスプレイ中の電極用途には限定されず、画素の積層体中の他の層、例えば、ゲート誘電体層及びパッシベーション層並びに幾つかの電極金属ラインにも利用できる。また、本発明は、ＬＣＤディスプレイ用途には限定されず、ポリカーボネート基板用途にも限定されない。本発明は、機能性被膜を備えた任意の可撓性基板にも利用できる。本発明は又、他の形式のディスプレイ、例えば、箔ディスプレイ、ｅ−インクディスプレイ、例えば、電気泳動マイクロカプセルをポリエステル／インジウム錫酸化物シートに被着して形成された電子インク層を含むｅ−インクディスプレイ、Ｏ−ＬＥＤディスプレイ及び他のエレクトロルミネッセントディスプレイ並びにタッチスクリーン及び光電池にも利用できる。
【００４７】
また、本発明に従って層１１，１７を形成する部分１２，１３，２８，２９の形状は、図示の矩形の形状及び半円形の形状とは異なっていてもよい。
【００４８】
これらの層は、３つ以上の互いに整列した組をなすかかる部分から成っていてもよく、各組は、他の組からずれていると共に（或いは）間隔を置いて位置する。例えば、図８は、基板３７がアレイ状に配置された矩形部分３９から成る機能層３８で覆われた本発明のかかる一実施形態を平面図で示している。この例では、層３８は、アクティブマトリクス（ＡＭ）ＬＣＤディスプレイのカウンタ電極又はコモン電極を形成するＩＴＯの層であり、基板３７は、プラスチック箔基板である。各矩形部分３９は、最高４つまでの接続部分４０により周囲部分に接続されている。周囲の又は隣接の矩形部分３９に対して３つ以上の接続部分４０を設けることにより、万全が期されて、たとえ１つの接続部分４０が破断しても、残りの接続部分４０により層３８に導電性を継続できるようになっている。
【００４９】
部分３９を用いて層を形成することは、層中の亀裂の伝搬を制限するという利点がある。例えば、図８に示すように層の左下の部分４２に生じた亀裂４１は、ギャップ４５がＩＴＯ層３８中に存在するので、周囲の部分４３，４４に伝搬する虞れは低い。かかる部分を用いた場合のもう１つの利点は、層、例えば図示のＩＴＯ層３８中の応力が層の縁部のところでは減少するということにある。したがって、多数の部分３９を設けることにより、層３８中の全体的な応力が減少する。
【００５０】
開口損失及びモアレ効果により引き起こされるＬＣＤディスプレイの画像品質の劣化は、部分３９のサイズをＬＣＤディスプレイの画素サイズ（これは、この例では、長さが約３００μｍである）よりも非常に小さくすると共にＡＭＬＣＤのバックプレーンとは異なる対称性を持つ部分の配置形態を用いることにより回避できる。この例では、矩形部分３９の長さ４６と幅４７の両方は、上述の限界長さ以下に設定するのがよい。したがって、この層３９は、図８に矢印４８で示す長手方向か長手方向に垂直な方向かのいずれかの方向において歪がこの層に加えられたときでも破断する虞れが低い。
【００５１】
図９は、基板５５が、アレイの状態に形成された複数の互いに整列した組をなす六角形部分５７から成る機能層５６で被覆された本発明の別の実施形態の平面図である。各六角形部分５７は、最高３つまでの接続部分５８により他の部分５７に接続されている。上述した機能層の形成とほぼ同じ仕方で、図９の例における層５６の部分５７は、基板５５全体にわたって蛇行している。
【００５２】
互いに接続された六角形部分５７から成る層５６は、連続層ではなく幾つかの部分を用いたこと及び隣り合う六角形部分５７相互間に３つ以上の接続部分５８を設けることにより万全を期したことと関連した上述の利点を有する。
【００５３】
この例では、六角形部分５７の互いに平行な辺相互間の３つの距離５８，５９，６０の各々又はこれらのうちどれか１つを、上述の限界長さ以下に設定するのがよい。したがって、この層５６は、ほぼ任意の方向において歪がこの層に加えられても破断する虞れが低い。
【００５４】
図１０は、基板６１が、アレイの状態に形成された複数の組をなす正方形部分６３から成る機能層６２で被覆された本発明の別の実施形態の平面図である。各正方形部分６３は、最高４つまでの接続部分６４により他の部分６３に接続されている。上述した機能層の形成とほぼ同じ仕方で、図１０の例における層６２は、基板６１全体にわたって蛇行している。
【００５５】
互いに接続された正方形部分６３から成る層６２は、連続層ではなく幾つかの部分を用いたこと及び隣り合う正方形部分６３相互間に３つ以上の接続部分６４を設けることにより万全を期したことと関連した上述の利点を有する。
【００５６】
この例では、正方形部分６３の長さ６５と幅６６の両方を、上述した限界長さ以下であるように設定するのがよい。したがって、この層６２は、歪がこの層に加えられても破断する虞れが低い。
【００５７】
図１１は、基板７０が、アレイの状態に形成された複数の互いに整列した組をなす四角形部分７２から成る機能層７１で被覆された本発明の別の実施形態の平面図である。一例においては、これら四角形部分のうちの幾つかは、正方形であり、幾つかはダイヤモンドの形をしていてもよい。この配置形態は、上述の例のように対称のアレイを形成しているわけではなく、かくして、層７１の機械的性質を向上させると共に歪を種々の方向で受けたときの層７１の系統的な破断の虞れを減少させている。各四角形部分７２は、最高４つまでの接続部分７３により他の部分７２に接続されている。上述した機能層の形成とほぼ同じ仕方で、図１１の例における層７１は、基板７０全体にわたって蛇行している。
【００５８】
互いに接続された四角形部分７２から成る層７１は、連続層ではなく幾つかの部分を用いたこと及び隣り合う四角形部分７２相互間に３つ以上の接続部分７３を設けることにより万全を期したことと関連した上述の利点を有する。
【００５９】
この例では、四角形部分７２の寸法、例えば、正方形部分７６の長さ７４及び幅７５を、上述の限界長さ以下に設定するのがよい。したがって、この層７１は、歪がこの層に加えられても破断する虞れが低い。
【００６０】
別の実施形態では、このような部分を第２の層が非対称であるようにランダムに分布してもよく、このことは、層内における系統的破断の伝搬の回避を助ける場合がある。図１２は、ランダムに分布して設けられた相互接続部分８２から成る機能層８１を有する基板８０の平面図である。
【００６１】
図８〜図１２に示す機能層を、上述した方法とほぼ同じ方法を用いて基板に被着させることができる。
【００６２】
また、これら部分は、基板上に位置決めされてもよく、又、基板上におけるＬＣＤ画素の位置に従って決定される寸法を有するのがよい。可撓性基板８３上におけるアクティブマトリクスディスプレイ用の電極に関する線で示した幾何学的形状の例が、図１３に示されている。電極８４が、第１の画素８５の左側を通り、第２の画素８６の右側を通り、次に第３の画素８７の左側を通っている。電極８４の蛇行周期は、画素相互間の間隔により定められる。代替実施形態では、電極８４は、２つ以上の画素の一方の側を通り、次に画素の他方の側に切り替わり、従って、画素相互間の間隔の整数倍である周期が得られる。不規則な電極蛇行状態も又、使用でき、例えば、かかる電極は、第１の側で画素１つ分を通り、第２の側で画素３つ分を通り、そして第１の側で画素２つ分を通る等である。当業者であれば、多くの他の配置形態を想到できよう。
【００６３】
ポリマー導体、例えば、ＩＴＯに優れた機械的性質をもたらす導電材料であるポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）の比較的薄い層を上述の機能層のうちのいずれかの頂部に被着させると、層の耐久性を向上させることができるが、このようにするかどうかは任意である。変形例として、機能層それ自体が、ポリマー導体、例えばＰＥＤＯＴのものであってよい。
【００６４】
本願において、特許請求の範囲は、特徴の特定の組合せに合わせて作成されているが、本発明の開示の範囲は、明示によるか暗黙によるかのいずれにせよ本明細書に開示した新規な特徴又は新規な特徴の組合せ又はその一般化がいずれかの請求項に現時点においてクレーム記載されているのと同一の発明に関するにせよそうでないにせよ、そしてその一般化が本発明によって解決されるのと同じ技術的課題のうちの任意のもの又は全てを解決するにせよそうでないにせよ、いずれにせよ、かかる一般化をも含むことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】可撓性基板に取り付けられた先行技術のコネクタの断面図である。
【図２】本発明の可撓性基板に被着された蛇行層の平面図である。
【図３】可撓性基板に被着された機能層の断面図である。
【図４】可撓性基板に被着されていて、歪を受けた状態の機能層の断面図である。
【図５】可撓性基板に被着されていて、曲げを受けた状態の従来型ＩＴＯ層の平面図である。
【図６】本発明の可撓性基板に被着された起伏部を有する層の平面図である。
【図７】本発明の可撓性基板に被着された起伏のある層の平面図である。
【図８】本発明の可撓性基板に被着された矩形部分のアレイを有する層の平面図である。
【図９】本発明に従って相互に接続された六角形部分のアレイを有する層の平面図である。
【図１０】本発明に従って相互に接続された矩形部分のアレイを有する層の平面図である。
【図１１】本発明に従って相互に接続された四角形部分のアレイを有する層の平面図である。
【図１２】本発明の別の特徴としての可撓性基板に被着されたランダムに分布された部分を有する層の平面図である。
【図１３】本発明のアクティブマトリクス液晶ディスプレイ装置用の電極に関する線で示した幾何学的形状の平面図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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