特開 2023-154193 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023154193

(43)【公開日】2023-10-19

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01L 29/84 20060101AFI20231012BHJP

   G01L 5/00 20060101ALI20231012BHJP

   G01L 1/20 20060101ALI20231012BHJP

【ＦＩ】

H01L29/84 B

G01L5/00 101Z

G01L1/20 Z

G01L1/20 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022063345

(22)【出願日】2022-04-06

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菱沼 賢智

(72)【発明者】

【氏名】金城 拓海

【テーマコード（参考）】

2F051

4M112

【Ｆターム（参考）】

2F051AB06

2F051AB07

2F051BA07

4M112AA07

4M112BA01

4M112CA03

4M112CA04

4M112CA07

4M112CA09

4M112CA11

4M112CA16

4M112DA20

4M112EA20

4M112FA20

(57)【要約】

【課題】伸縮性を有する基板に実装されたセンサ素子によるセンシングの信頼性を向上させることが可能な電子機器を提供すること。
【解決手段】一実施形態に係る電子機器は、第１基板と第２基板とを備える。第１基板は、第１絶縁基材と配線層とセンサ電極とを含む。第１絶縁基材は、複数の第１島状部と、隣接する第１島状部を接続する複数の第１帯状部とを含み、メッシュ状に形成される。配線層は、第１帯状部の上に配置される。センサ電極は、第１島状部の上に配置される。第２基板は、第２絶縁基材と共通電極とセンサシートとを含む。第２絶縁基材は、複数の第２島状部と、隣接する第２島状部を接続する複数の第２帯状部とを含み、メッシュ状に形成される。共通電極は、第２島状部および第２帯状部の下に配置され、メッシュ状に形成される。センサシートは、第２島状部と重なり、共通電極の下に配置される。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、を備え、
前記第１基板は、
複数の第１島状部と、隣接する２つの第１島状部を接続する複数の第１帯状部とを含み、メッシュ状に形成された第１絶縁基材と、
前記第１帯状部の上に配置される配線層と、
前記第１島状部の上に配置され、前記配線層と電気的に接続されるセンサ電極と、を含み、
前記第２基板は、
複数の第２島状部と、隣接する２つの第２島状部を接続する複数の第２帯状部とを含み、メッシュ状に形成された第２絶縁基材と、
前記第２島状部および前記第２帯状部の下に配置され、メッシュ状に形成された共通電極と、
平面視において前記第２島状部と重なり、前記共通電極の下に配置されるセンサシートと、を含む、
電子機器。

【請求項2】

第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、を備え、
前記第１基板は、
複数の第１島状部と、隣接する２つの第１島状部を接続する複数の第１帯状部とを含み、メッシュ状に形成された第１絶縁基材と、
前記第１帯状部の上に配置される配線層と、
前記第１島状部の上に配置され、前記配線層と電気的に接続されるセンサ電極と、
前記第１島状部の上に配置され、平面視において前記センサ電極と重ならないように配置される共通電極と、を含み、
前記第２基板は、
複数の第２島状部と、隣接する２つの第２島状部を接続する複数の第２帯状部とを含み、メッシュ状に形成された第２絶縁基材と、
前記第２島状部の下に配置されるセンサシートと、を含む、
電子機器。

【請求項3】

前記センサ電極と前記センサシートとは互いに対向し、
前記センサ電極と前記センサシートとの間には空隙が設けられる、
請求項１または請求項２に記載の電子機器。

【請求項4】

前記第１島状部と前記第２島状部とは平面視において互いに重なり、
前記第１帯状部と前記第２帯状部とは平面視において互いに重なる、
請求項１または請求項２に記載の電子機器。

【請求項5】

平面視において前記第１帯状部および前記第２帯状部と重なる位置に配置され、前記センサ電極と前記センサシートとを接着する接着層をさらに備える、
請求項１または請求項２に記載の電子機器。

【請求項6】

平面視において前記第１島状部および前記第２島状部の外周と重なる位置に配置され、前記センサ電極と前記センサシートとを接着する接着層をさらに備える、
請求項１または請求項２に記載の電子機器。

【請求項7】

前記共通電極は、有機系の導電材料により形成される、
請求項１または請求項２に記載の電子機器。

【請求項8】

前記共通電極は、金属材料により形成される、
請求項１または請求項２に記載の電子機器。

【請求項9】

第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板を封止する伸縮部材と、を備え、
前記第１基板は、
複数の第１島状部と、隣接する２つの第１島状部を接続する複数の第１帯状部とを含み、メッシュ状に形成された第１絶縁基材と、
前記第１帯状部の上に配置される配線層と、
前記第１島状部の上に配置され、前記配線層と電気的に接続されるセンサ電極と、を含み、
前記第２基板は、
複数の第２島状部と、隣接する２つの第２島状部を接続する複数の第２帯状部とを含み、メッシュ状に形成された第２絶縁基材と、
前記第２島状部および前記第２帯状部の下に配置され、メッシュ状に形成された共通電極と、
平面視において前記第２島状部および前記第２帯状部と重なり、前記共通電極の下に配置され、メッシュ状に形成される感圧層と、を含む、
電子機器。

【請求項10】

第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板を封止する伸縮部材と、を備え、
前記第１基板は、
複数の第１島状部と、隣接する２つの第１島状部を接続する複数の第１帯状部とを含み、メッシュ状に形成された第１絶縁基材と、
前記第１帯状部の上に配置される配線層と、
前記第１島状部の上に配置され、前記配線層と電気的に接続されるセンサ電極と、
前記第１島状部の上に配置され、平面視において前記センサ電極と重ならないように配置される共通電極と、を含み、
前記第２基板は、
複数の第２島状部と、隣接する２つの第２島状部を接続する複数の第２帯状部とを含み、メッシュ状に形成された第２絶縁基材と、
平面視において前記第２島状部および前記第２帯状部と重なり、前記共通電極の下に配置され、メッシュ状に形成される感圧層と、を含む、
電子機器。

【請求項11】

前記感圧層は、前記センサ電極と前記共通電極との間に配置される、
請求項９または請求項１０に記載の電子機器。

【請求項12】

前記第１島状部と前記第２島状部とは平面視において互いに重なり、
前記第１帯状部と前記第２帯状部とは平面視において互いに重なる、
請求項９または請求項１０に記載の電子機器。

【請求項13】

前記共通電極は、有機系の導電材料により形成される、
請求項９または請求項１０に記載の電子機器。

【請求項14】

前記共通電極は、金属材料により形成される、
請求項９または請求項１０に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電子機器に関する。

【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、センサ素子がマトリクス状に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。
しかしながら、このようなフレキシブル基板に実装されたセンサ素子によるセンシングにおいては、当該フレキシブル基板の伸縮前後で誤差が生じることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２１／１４０９６７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本実施形態の目的は、伸縮性を有する基板に実装されたセンサ素子によるセンシングの信頼性を向上させることが可能な電子機器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態に係る電子機器は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、を備える。前記第１基板は、第１絶縁基材と、配線層と、センサ電極と、を含む。前記第１絶縁基材は、複数の第１島状部と、隣接する２つの第１島状部を接続する複数の第１帯状部とを含み、メッシュ状に形成される。前記配線層は、前記第１帯状部の上に配置される。前記センサ電極は、前記第１島状部の上に配置され、前記配線層と電気的に接続される。前記第２基板は、第２絶縁基材と、共通電極と、センサシートと、を含む。前記第２絶縁基材は、複数の第２島状部と、隣接する２つの第２島状部を接続する複数の第２帯状部とを含み、メッシュ状に形成される。前記共通電極は、前記第２島状部および前記第２帯状部の下に配置され、メッシュ状に形成される。前記センサシートは、平面視において前記第２島状部と重なり、前記共通電極の下に配置される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、第１実施形態に係る電子機器の概略的な平面図である。

【図2】図２は、図１に示した第１基板の一部を拡大した平面図である。

【図3】図３は、図１に示した第２基板の一部を拡大した平面図である。

【図4】図４は、図２および図３のＡ－Ｂ線に沿って切断された電子機器の断面図である。

【図5】図５は、図４に示した電子機器の形成工程の一例を示す断面図である。

【図6】図６は、図４に示した電子機器の形成工程の一例を示す断面図である。

【図7】図７は、図４に示した電子機器の形成工程の一例を示す断面図である。

【図8】図８は、図４に示した電子機器の形成工程の一例を示す断面図である。

【図9】図９は、比較例に係る電子機器の概略構成例を示す断面図である。

【図10】図１０は、比較例に係る伸縮前の電子機器に圧力が加えられた場合を説明するための図である。

【図11】図１１は、比較例に係る伸縮後の電子機器に圧力が加えられた場合を説明するための図である。

【図12】図１２は、第１実施形態に係る電子機器の一構成例を示す断面図である。

【図13】図１３は、第２実施形態に係る電子機器の一構成例を示す断面図である。

【図14】図１４は、各実施形態に係る電子機器の一構成例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、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。

【0008】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る電子機器１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を定義する。第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２は、電子機器１の主面と平行であり、互いに交わる方向である。第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２に対して垂直な方向であり、電子機器１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。本明細書において、第３方向Ｄ３を示す矢印の先端に向かう方向を「上」と称し、矢印の先端から逆に向かう方向を「下」と称する。また、第３方向Ｄ３を示す矢印の先端側に電子機器１を観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２で規定されるＤ１－Ｄ２平面を見ることを平面視という。

【0009】

電子機器１は圧力センサであり、図１に示すように、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、回路基板２と、コントローラ３と、を備えている。回路基板２は、例えばフレキシブルプリント回路基板であり、第１基板ＳＵＢ１の端子領域ＴＡにおいて各端子と電気的に接続されている。コントローラ３は、回路基板２に実装されているが、第１基板ＳＵＢ１に実装されていてもよい。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは、外周シール４により接着されている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは、可撓性および伸縮性を有している。

【0010】

図１に示すように、電子機器１は、アクティブ領域ＡＡと、当該アクティブ領域ＡＡを囲む額縁状の周辺領域ＰＡと、を有している。アクティブ領域ＡＡは、後述するセンサ素子が配置される領域であり、センシング領域と称されてもよい。周辺領域ＰＡは、後述する各種ドライバなどの周辺回路を配置する領域である。

【0011】

図１に示すように、電子機器１は、複数の走査線ＧＬ、複数の信号線ＳＬ、複数のセンサ素子５、走査線ドライバＤＲ１、信号線ドライバＤＲ２、などをさらに備えている。複数の走査線ＧＬ、複数の信号線ＳＬおよび複数のセンサ素子５は、アクティブ領域ＡＡに配置され、走査線ドライバＤＲ１および信号線ドライバＤＲ２は、周辺領域ＰＡに配置されている。複数の走査線ＧＬは、それぞれ第１方向Ｄ１に延出し第２方向Ｄ２に並んでいる。複数の走査線ＧＬは、それぞれ走査線ドライバＤＲ１に接続されている。複数の信号線ＳＬは、それぞれ第２方向Ｄ２に延出し第１方向Ｄ１に並んでいる。複数の信号線ＳＬは、それぞれ信号線ドライバＤＲ２に接続されている。複数のセンサ素子５は、それぞれ走査線ＧＬと信号線ＳＬとの交差部に位置し、走査線ＧＬおよび信号線ＳＬと電気的に接続されている。なお、センサ素子５の具体的な構成例については後述する。

【0012】

図２は、図１に示した第１基板ＳＵＢ１の一部（アクティブ領域ＡＡ）を拡大した平面図である。第１基板ＳＵＢ１は、走査線ＧＬおよび信号線ＳＬを支持する絶縁基材１０（第１絶縁基材）と、センサ素子５を構成するセンサ電極ＳＥと、を備えている。

【0013】

絶縁基材１０は、複数のボディ部１１（第１島状部）と、ボディ部１１と一体的に形成されたヒンジ部１２および１３（第１帯状部）とを備え、開口部ＯＰを有したメッシュ状に形成されている。絶縁基材１０は、可撓性を有し、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。

【0014】

複数のボディ部１１は、互いに間隔を置いて第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２にマトリクス状に並んでいる。ボディ部１１の各々は、平面視において、例えば四角形状（菱形状）に形成されている。なお、ボディ部１１は、他の多角形状に形成されていてもよいし、円形状や楕円形状に形成されていてもよい。

【0015】

ヒンジ部１２は、概ね第１方向Ｄ１に延出し、第２方向Ｄ２に並んでいる。ヒンジ部１２は、第１方向Ｄ１に並んだ複数のボディ部１１を接続している。ヒンジ部１３は、概ね第２方向Ｄ２に延出し、第１方向Ｄ１に並んでいる。ヒンジ部１３は、第２方向Ｄ２に並んだ複数のボディ部１１を接続している。ヒンジ部１２および１３は、それぞれ平面視で蛇行形状（ミアンダ形状）に形成されている。

【0016】

走査線ＧＬは、ヒンジ部１２と重なって延出している。信号線ＳＬは、ヒンジ部１３と重なって延出している。つまり、走査線ＧＬおよび信号線ＳＬは、いずれも蛇行形状に形成されている。
走査線ＧＬおよび信号線ＳＬは、後述するコンタクトホールを通じてセンサ電極ＳＥと電気的に接続されている。

【0017】

図３は、図１に示した第２基板ＳＵＢ２の一部（アクティブ領域ＡＡ）を拡大した平面図である。第２基板ＳＵＢ２は、センサ素子５を構成する共通電極ＣＥおよびセンサシートＳＳと、共通電極ＣＥおよびセンサシートＳＳを支持する絶縁基材３０（第２絶縁基材）と、を備えている。

【0018】

絶縁基材３０は、複数のボディ部３１（第２島状部）と、ボディ部３１と一体的に形成されたヒンジ部３２および３３（第２帯状部）とを備え、開口部ＯＰを有したメッシュ状に形成されている。絶縁基材３０は、可撓性を有し、例えばポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシロキサン等で形成することができるが、この例に限られない。

【0019】

複数のボディ部３１は、互いに間隔を置いて第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２にマトリクス状に並んでいる。ボディ部３１の各々は、平面視において、例えば四角形状（菱形状）に形成されている。なお、ボディ部３１は、他の多角形状に形成されていてもよいし、円形状や楕円形状に形成されていてもよい。

【0020】

ヒンジ部３２は、概ね第１方向Ｄ１に延出し、第２方向Ｄ２に並んでいる。ヒンジ部３２は、第１方向Ｄ１に並んだ複数のボディ部３１を接続している。ヒンジ部３３は、概ね第２方向Ｄ２に延出し、第１方向Ｄ１に並んでいる。ヒンジ部３３は、第２方向Ｄ２に並んだ複数のボディ部３１を接続している。ヒンジ部３２および３３は、それぞれ平面視で蛇行形状（ミアンダ形状）に形成されている。

【0021】

ボディ部３１は、絶縁基材１０のボディ部１１と同様な形状を有し、平面視において当該ボディ部１１と重なっている。ヒンジ部３２は、絶縁基材１０のヒンジ部１２と同様な形状を有し、平面視において当該ヒンジ部１２と重なっている。ヒンジ部３３は、絶縁基材１０のヒンジ部１３と同様な形状を有し、平面視において当該ヒンジ部１３と重なっている。

【0022】

共通電極ＣＥは、ボディ部３１と、ヒンジ部３２および３３とに重なって延在している。つまり、共通電極ＣＥは、上記した絶縁基材３０と同様に、開口部ＯＰを有したメッシュ状に形成されている。センサシートＳＳは、ボディ部３１に重なっている。

【0023】

図４は、図２および図３のＡ－Ｂ線に沿って切断された電子機器１の断面図である。ここでは、主に、センサ素子５の構成について説明する。
図４に示すように、センサ素子５は、スイッチング素子ＳＷ、センサ電極ＳＥ、センサシートＳＳ、共通電極ＣＥ、などを備えている。

【0024】

まず、第１基板ＳＵＢ１側の構成について説明する。絶縁基材１０の上には、絶縁層２１が配置される。絶縁基材１０は、例えば１０μｍの膜厚を有している。絶縁層２１の上には、スイッチング素子ＳＷのゲート電極として機能する走査線ＧＬが配置される。

【0025】

絶縁層２１の上には、絶縁層２２が配置される。絶縁層２２は、走査線ＧＬを覆っている。絶縁層２２の上には、スイッチング素子ＳＷを構成する半導体層ＳＣが配置される。半導体層ＳＣは、例えば多結晶シリコン（例えば低温ポリシリコン）によって形成されるが、アモルファスシリコンや酸化物半導体によって形成されてもよい。絶縁層２２の上には、絶縁層２３が配置される。絶縁層２３は、半導体層ＳＣを覆っている。絶縁層２３の上には、スイッチング素子ＳＷのソース電極として機能する信号線ＳＬと、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極ＤＥとが配置される。信号線ＳＬは、絶縁層２３に形成されたコンタクトホールＣＨ１を通じて半導体層ＳＣに接続されている。信号線ＳＬ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。ドレイン電極ＤＥは、絶縁層２３に形成されたコンタクトホールＣＨ２を通じて半導体層ＳＣに接続されている。ドレイン電極ＤＥは、例えば信号線ＳＬと同一材料によって形成されている。ドレイン電極ＤＥは、平面視において走査線ＧＬと重なっている。絶縁層２３の上には、絶縁層２４が配置される。絶縁層２４は、信号線ＳＬおよびドレイン電極ＤＥを覆っている。

【0026】

絶縁層２４の上には、センサ電極ＳＥが配置される。センサ電極ＳＥは、絶縁層２４に形成されたコンタクトホールＣＨ３を通じてドレイン電極ＤＥに接続されている。センサ電極ＳＥは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの透明な導電材料によって形成された透明電極である。センサ電極ＳＥは、ボディ部１１と重なる位置に配置され、ヒンジ部１３（および、図４には図示されないヒンジ部１２）と重なる位置や、開口部ＯＰには配置されない。

【0027】

スイッチング素子ＳＷは、絶縁基材１０のボディ部１１とセンサ電極ＳＥとの間に位置している。図４に示したスイッチング素子ＳＷは、シングルゲート構造であるが、ダブルゲート構造であってもよい。また、図４に示したスイッチング素子ＳＷは、半導体層ＳＣの下にゲート電極（走査線ＧＬ）が配置されるボトムゲート構造であるが、半導体層ＳＣの上にゲート電極（走査線ＧＬ）が配置されるトップゲート構造であってもよい。

【0028】

絶縁層２１～２３は、いずれも、シリコン酸化物（ＳｉＯ）、シリコン窒化物（ＳｉＮ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）などの無機絶縁材料によって形成された無機絶縁層である。絶縁層２４は、アクリル樹脂などの有機絶縁材料によって形成された有機絶縁層である。絶縁層２４の上面は実質的に平坦化されている。

【0029】

次に、第２基板ＳＵＢ２側の構成について説明する。絶縁基材３０の下には、共通電極ＣＥが配置されている。絶縁基材３０は、例えば５０μｍの膜厚を有している。共通電極ＣＥは、ボディ部３１およびヒンジ部３３（および、図４には図示されないヒンジ部３２）と重なる位置に配置され、開口部ＯＰには配置されない。共通電極ＣＥは、有機系の導電材料によって形成される。

【0030】

センサシートＳＳは、共通電極ＣＥの下に配置され、センサ電極ＳＥと対向している。センサシートＳＳは、ボディ部３１と重なる位置に配置され、ヒンジ部３３（および、図４には図示されないヒンジ部３２）と重なる位置や、開口部ＯＰには配置されない。

【0031】

センサ電極ＳＥとセンサシートＳＳとは、接着層ＡＤにより接着されている。別の表現によれば、センサ素子５を構成する第１基板ＳＵＢ１側の要素と第２基板ＳＵＢ２側の要素とは、接着層ＡＤにより接着されている。接着層ＡＤは、絶縁層２４と共通電極ＣＥとの間に配置される。センサ電極ＳＥとセンサシートＳＳとの間には空隙が設けられ、第２基板ＳＵＢ２側から圧力が加えられると、センサシートＳＳはセンサ電極ＳＥに接触する。電子機器１は、センサシートＳＳがセンサ電極ＳＥに接触することによって生じる接触抵抗の変化を検出し、当該接触抵抗の変化に基づいて、電子機器１に加えられた圧力を測定する。

【0032】

図５～図８は、図４に示したセンサ素子５の形成工程の一例を順に示す断面図である。
まず、第１基板ＳＵＢ１側の構成が形成される。具体的には、図５に示すように、ガラス基板１００の全面に亘って、絶縁基材１０が形成される。絶縁基材１０の上に、絶縁層２１が形成される。絶縁層２１の上に、走査線ＧＬが形成される。走査線ＧＬは、ボディ部１１、および、図５では図示されないヒンジ部１２が形成される位置に形成される。

【0033】

絶縁層２１の上には、走査線ＧＬを覆うようにして絶縁層２２が形成される。絶縁層２２の上に、半導体層ＳＣが形成される。半導体層ＳＣは、ボディ部１１が形成される位置に形成される。絶縁層２２の上には、半導体層ＳＣを覆うようにして絶縁層２３が形成される。平面視において、絶縁層２３と半導体層ＳＣとが重なる位置に、２つのコンタクトホールＣＨ１およびＣＨ２が形成される。絶縁層２３の上に、信号線ＳＬおよびドレイン電極ＤＥが形成される。信号線ＳＬは、ボディ部１１およびヒンジ部１３が形成される位置に形成され、コンタクトホールＣＨ１を通じて半導体層ＳＣに接続される。ドレイン電極ＤＥは、ボディ部１１が形成される位置に形成され、コンタクトホールＣＨ２を通じて半導体層ＳＣに接続される。

【0034】

絶縁層２３の上には、信号線ＳＬおよびドレイン電極ＤＥを覆うようにして絶縁層２４が形成される。平面視において、絶縁層２４とドレイン電極ＤＥとが重なる位置に、コンタクトホールＣＨ３が形成される。絶縁層２４の上に、センサ電極ＳＥが形成される。センサ電極ＳＥは、ボディ部１１が形成される位置に形成され、コンタクトホールＣＨ３を通じてドレイン電極ＤＥに接続される。

【0035】

続いて、図６に示すように、絶縁層２４の上に接着層ＡＤが設けられる。別の表現によれば、ボディ部１１が形成される位置以外に接着層ＡＤが設けられる。但し、図６に示すように、接着層ＡＤはセンサ電極ＳＥの端部を覆っており、ボディ部１１の外周と重なる位置には設けられる。

【0036】

ここでは図示を省略しているが、第１基板ＳＵＢ１側の構成とは別に、第２基板ＳＵＢ２側の構成が形成される。具体的には、絶縁基材３０の上に共通電極ＣＥが形成される。共通電極ＣＥの上に、センサシートＳＳが設けられる。センサシートＳＳは、ボディ部３１が形成される位置に設けられる。以上の工程により、第２基板ＳＵＢ２側の構成が形成される。

【0037】

次に、図７に示すように、第１基板ＳＵＢ１側の構成と第２基板ＳＵＢ２側の構成とが貼り合わされる。これによれば、図７に示すように、センサ電極ＳＥとセンサシートＳＳとが接着層ＡＤにより接着され、ボディ部１１（ボディ部３１）が形成される位置において、センサ電極ＳＥとセンサシートＳＳとが空隙を介して対向した状態のセンサ素子５を形成することができる。

【0038】

しかる後、図８に示すように、開口部ＯＰを形成する領域にレーザ光ＬＺが照射され、当該開口部ＯＰが形成される。これによれば、図２に示したように、絶縁基材１０には、ボディ部１１と、蛇行形状のヒンジ部１２および１３とを形成することができ、絶縁基材１０をメッシュ状にすることができる。また、図３に示したように、絶縁基材３０には、ボディ部３１と、蛇行形状のヒンジ部３２および３３とを形成することができ、絶縁基材３０をメッシュ状にすることができる。さらに、図３に示したように、共通電極ＣＥもメッシュ状にすることができる。なお、ここでは、開口部ＯＰを形成するためにレーザ光ＬＺを照射するとしたが、開口部ＯＰはプラズマを照射することで形成してもよい。
最後に、ガラス基板１００が剥離され、図４に示したセンサ素子５が形成される。

【0039】

以下では、比較例を用いて、本実施形態に係る電子機器１の効果について説明する。なお、比較例は、本実施形態に係る電子機器１が奏し得る効果の一部を説明するためのものであって、本実施形態と比較例とで共通する構成や効果を本願発明の範囲から除外するものではない。

【0040】

図９は、比較例に係る電子機器１Ａの概略構成例を示す断面図であり、図１０は、伸縮前の電子機器１Ａに圧力が加えられた場合を説明するための図であり、図１１は、伸縮後の電子機器１Ａに圧力が加えられた場合を説明するための図である。比較例に係る電子機器１Ａは、図９に示すように、第２基板ＳＵＢ２側の要素がメッシュ状に形成されていない点、センサシートＳＳが複数のセンサ素子５に亘って配置されている点、センサシートＳＳとセンサ電極ＳＥとが接着層ＡＤにより接着されていない点で、本実施形態に係る構成と相違している。

【0041】

図９に示した構成においては、図１０（ａ）に示すように、伸縮前のセンサシートＳＳの第１部分ＳＳ１の長さＬ１Ａと、伸縮前のボディ部１１の長さＬ１Ｂとは同じであり、かつ、伸縮前のセンサシートＳＳの第２部分ＳＳ２の長さＬ２Ａと、伸縮前のヒンジ部１３（ヒンジ部１２）の長さＬ２Ｂとは同じである。センサシートＳＳの表面は、図１０（ｂ）に示すように、多数の凹凸が不規則に並んだ形状をしており、所定の大きさの圧力が加えられると、破線で囲んだ部分において、センサシートＳＳとセンサ電極ＳＥとは接触する。電子機器１Ａは、センサシートＳＳとセンサ電極ＳＥとの接触面積に応じた接触抵抗の変化を検出し、電子機器１Ａに加えられた圧力の大きさを測定する。

【0042】

伸縮時は、センサシートＳＳは一様に伸縮するのに対し、ボディ部１１およびヒンジ部１３（ヒンジ部１２）は、ヒンジ部１３（ヒンジ部１２）のみ伸縮する。このため、図９に示した構成では、図１１（ａ）に示すように、伸縮後のセンサシートＳＳの第１部分ＳＳ１の長さＬ１Ａ’と、ボディ部１１の長さＬ１Ｂとが異なってしまう。つまり、伸縮後の第１部分ＳＳ１の長さＬ１Ａ’は、伸縮前の第１部分ＳＳ１の長さＬ１Ａとも異なってしまう。このため、伸縮後の電子機器１Ａに対して、図１０（ｂ）に示した場合と同じ大きさの圧力が加えられたとしても、センサシートＳＳとセンサ電極ＳＥとの接触面積は、図１１（ｂ）に示すように、図１０（ｂ）の場合とは異なってしまう。これによれば、伸縮前後で同じ大きさの圧力を加えているにも関わらず、伸縮前後で異なる大きさの圧力が測定されてしまい、信頼性に欠けるといった問題がある。

【0043】

これに対し、本実施形態に係る電子機器１においては、第１基板ＳＵＢ１側の要素だけでなく、第２基板ＳＵＢ２側の要素もメッシュ状に形成されており、伸縮時には、第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２の両方で、ボディ部１１および３１を伸縮させずに、ヒンジ部１２，１３および３２，３３のみを伸縮させる構成を実現することができる。これによれば、伸縮前後でセンサシートＳＳの第１部分ＳＳ１の長さが変化せず、伸縮前後でセンサシートＳＳとセンサ電極ＳＥとの接触面積が変わってしまうことを防ぐことができるので、圧力測定の信頼性を向上させることが可能である。

【0044】

また、本実施形態に係る電子機器１においては、センサシートＳＳとセンサ電極ＳＥとが接着層ＡＤにより接着されているため、圧力が加えられた際にセンサシートＳＳが過剰に伸縮してしまうこと、センサシートＳＳがずれてしまうこと、を抑制することが可能である。センサシートＳＳにずれが生じてしまうと、センサシートＳＳとセンサ電極ＳＥとの間で擦れが生じてしまうため、センサシートＳＳが過剰に摩耗してしまう恐れがあるが、本実施形態に係る電子機器１においては、上記した擦れの発生を抑制することができるので、センサシートＳＳの過剰な摩耗を防ぐことが可能である。

【0045】

以上説明した第１実施形態では、接着層ＡＤが、ボディ部１１が形成される位置以外に配置される構成、つまり、ヒンジ部１２および１３が形成される位置にも接着層ＡＤが配置される構成を例示したが、接着層ＡＤは、ヒンジ部１２および１３が形成される位置には配置されなくてもよい。この場合、図１２に示すように、接着層ＡＤは、センサ電極ＳＥの端部とセンサシートＳＳの端部とを接着するために、ボディ部１１の外周と重なる位置にのみ配置される。

【0046】

ボディ部１１と重なる部分や、ヒンジ部１２および１３と重なる部分の剛性は、膜厚の３乗に比例する。このため、本構成によれば、接着層ＡＤがヒンジ部１２および１３と重なる位置にも配置される構成に比べて、ヒンジ部１２および１３と重なる部分の剛性を下げることができ、より小さい力で伸縮させることが可能である。

【0047】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図１３は、第２実施形態に係る電子機器１’の概略構成例を示す断面図である。第２実施形態に係る電子機器１’は、第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２が伸縮部材ＥＭにより覆われている点、接着層ＡＤが設けられていない点、センサシートＳＳの代わりに感圧層４０が設けられている点で、第１実施形態に係る電子機器１と相違している。以下では、第１実施形態に係る電子機器１と異なる構成についてのみ説明し、同様な構成についての説明は省略する。

【0048】

図１３に示すように、第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２は、伸縮部材ＥＭにより覆われている。これによれば、センサ素子５を構成する第１基板ＳＵＢ１側の要素と第２基板ＳＵＢ２側の要素とを伸縮部材ＥＭにより固定することができるため、接着層ＡＤを省略することが可能である。つまり、接着層ＡＤをパターニングする工程（図６に示した工程）を省略することが可能である。

【0049】

なお、第２実施形態に係る電子機器１’においては、上記した伸縮部材ＥＭが第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に入り込んでしまうことを防ぐために、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に空隙を設ける必要のない感圧層４０を配置する構成が望ましい。

【0050】

図１３に示すように、感圧層４０は、センサ電極ＳＥを覆うようにして絶縁層２４の上に配置される。感圧層４０は、ボディ部１１およびヒンジ部１３（および、図１３では図示されないヒンジ部１２）と重なる位置に配置され、開口部ＯＰには配置されない。つまり、感圧層４０もまた、開口部ＯＰを有したメッシュ状に形成されている。感圧層４０は、絶縁体４１と導電性粒子４２とを含んでおり、第２基板ＳＵＢ２側から圧力が加えられると、感圧層４０に含まれる導電性粒子４２はセンサ電極ＳＥおよび共通電極ＣＥと接触する。電子機器１’は、導電性粒子４２がセンサ電極ＳＥおよび共通電極ＣＥに接触したことにより生じる接触抵抗の変化を検出し、電子機器１’に加えられた圧力の大きさを測定する。

【0051】

以上説明した第２実施形態に係る電子機器１’においても、第１基板ＳＵＢ１側の要素（絶縁基材１０）と第２基板ＳＵＢ２側の要素（絶縁基材３０、共通電極ＣＥ、感圧層４０）との両方がメッシュ状に形成されている点に変わりはないため、上記した第１実施形態の構成と同様に、圧力測定の信頼性を向上させることが可能である。

【0052】

また、第２実施形態に係る電子機器１’においては、第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２が伸縮部材ＥＭにより固定されているため、圧力が加えられた際にセンサ素子５を構成する要素にずれが生じてしまうことを抑制することが可能である。

【0053】

なお、以上説明した各実施形態では、絶縁基材１０のヒンジ部１２および１３や、走査線ＧＬ、信号線ＳＬ、絶縁基材３０のヒンジ部３２および３３、共通電極ＣＥが、いずれも蛇行形状に形成されている場合を説明したが、これらは、ジグザグ線状に形成されてもよいし、曲率の異なる複数の湾曲を組み合わせた湾曲線状に形成されてもよい。

【0054】

また、以上説明した各実施形態では、共通電極ＣＥが有機系の導電材料により形成されており、当該共通電極ＣＥは開口部ＯＰを形成する過程で、レーザ光ＬＺによりパターニングされるとしたが、共通電極ＣＥは金属材料により形成されても構わない。この場合、金属材料で形成された共通電極ＣＥは、レーザ光ＬＺでパターニングすることができないため、開口部ＯＰを形成する位置に共通電極ＣＥを配置しないように、当該共通電極ＣＥを別途パターニングする必要はあるものの、共通電極ＣＥを金属材料で形成することにより、共通電極ＣＥが有機系の導電材料で形成される場合に比べて配線抵抗を小さくすることができる。

【0055】

蛇行形状に形成される共通電極ＣＥは、当該共通電極ＣＥが直線状に形成される場合に比べて配線抵抗が大きく、電圧降下の影響を受けやすいといった問題がある。このため、アクティブエリアＡＡの外周近辺に印加される電圧と、アクティブエリアＡＡの中央近辺に印加される電圧との間に、大きな差が生じてしまうことがある。しかしながら、共通電極ＣＥを金属材料で形成することで、上記した配線抵抗を小さくすることができ、上記した電圧降下の影響を抑制することが可能である。これによれば、アクティブエリアＡＡの外周近辺に印加される電圧と、アクティブエリアＡＡの中央近辺に印加される電圧との差を小さくすることが可能である。

【0056】

さらに、以上説明した各実施形態では、共通電極ＣＥは第２基板ＳＵＢ２側に配置されるとしたが、例えば図１４に示すように、共通電極ＣＥは第１基板ＳＵＢ１側に配置されてもよい。この場合、共通電極ＣＥはセンサ電極ＳＥと同層に配置される。また、この場合、共通電極ＣＥは、ボディ部１１と重なる位置にのみ配置され、ヒンジ部１３（および、図１４には図示されないヒンジ部１２）と重なる位置や、開口部ＯＰには配置されない。このため、上記したレーザ光ＬＺによるパターニングを考慮する必要がなく、共通電極ＣＥを金属材料で形成することが可能である。

【0057】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、伸縮性を有する基板に実装されたセンサ素子によるセンシングの信頼性を向上させることが可能な電子機器を提供することが可能である。

【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】

１…電子機器、ＳＵＢ１…第１基板、ＳＵＢ２…第２基板、１０…絶縁基材、１１…ボディ部、１２，１３…ヒンジ部、ＧＬ…走査線、ＳＬ…信号線、ＳＥ…センサ電極、３０…絶縁基材、３１…ボディ部、３２，３３…ヒンジ部、ＣＥ…共通電極、ＳＳ…センサシート。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】