特許 7523921 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-19

(45)【発行日】2024-07-29

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/12 20060101AFI20240722BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20240722BHJP

   H05K 1/14 20060101ALI20240722BHJP

【ＦＩ】

H01L31/12 E

H05K1/02 B

H05K1/02 J

H05K1/14 G

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020033371

(22)【出願日】2020-02-28

(65)【公開番号】P2021136385

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2023-01-23

(73)【特許権者】

【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】佐野 匠

【審査官】桂城 厚

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０２２６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２１６２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１９７８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５０９７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２３４５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４５８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１８７３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１８０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００３７４４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１３１２３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００９５６７４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３１／１２－３１／１７３

Ｈ０５Ｋ １／０２－１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１フレキシブル基板と、前記第１フレキシブル基板に重ねられた第２フレキシブル基板と、を備え、
前記第１フレキシブル基板は、
複数の第１島状部と、前記複数の第１島状部を接続する複数の第１帯部と、を有する第１絶縁基材と、
前記複数の第１島状部にそれぞれ配置された複数の第１電気素子と、
前記複数の第１帯部にそれぞれ配置された複数の第１配線と、を備え、
前記第２フレキシブル基板は、
複数の第２島状部と、前記複数の第２島状部を接続する複数の第２帯部と、を有する第２絶縁基板と、
前記複数の第２島状部にそれぞれ配置された複数の第２電気素子と、
前記複数の第２帯部にそれぞれ配置された複数の第２配線と、を備え、
前記複数の第１電気素子は、第１ピッチで配列され、
前記複数の第２電気素子は、前記第１ピッチよりも大きい第２ピッチで配列されている、
電子機器。

【請求項2】

前記第１電気素子は、光を放つ発光素子であり、
前記第２電気素子は、光を検知する受光素子である、
請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

前記第２フレキシブル基板に重ねられた光学部材をさらに備え、
前記光学部材は、前記複数の第２電気素子と重なる複数の透光部と、前記複数の透光部を囲む遮光部と、を有する、
請求項２に記載の電子機器。

【請求項4】

前記光学部材は、前記第１フレキシブル基板と前記第２フレキシブル基板の間に配置されている、
請求項３に記載の電子機器。

【請求項5】

前記複数の透光部は、前記第２ピッチよりも小さい第３ピッチで配列されている、
請求項３または４に記載の電子機器。

【請求項6】

前記遮光部は、前記透光部よりも小さい弾性率を有している、
請求項３または４に記載の電子機器。

【請求項7】

前記遮光部の前記弾性率は、前記第１フレキシブル基板および前記第２フレキシブル基板の弾性率よりも小さい、
請求項６に記載の電子機器。

【請求項8】

前記第１フレキシブル基板および前記第２フレキシブル基板の弾性率が同等である、
請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の電子機器。

【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、可撓性およ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。電気素子としては、例えばタッチセンサ、温度センサおよび光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】

【文献】特開２０１５－１９８１０１号公報

【文献】特開２０１７－１１８１０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば光センサのような電子機器においては、発光素子と受光素子のように異なる機能を有した電気素子が別々の基板に配置されることがある。この場合、フレキシブル性が阻害されないように電子機器の構造を工夫する必要がある。

【0006】

本開示は、異なる機能を有した電気素子を備える電子機器において、良好なフレキシブル性を発揮させることを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一実施形態に係る電子機器は、第１フレキシブル基板と、前記第１フレキシブル基板に重ねられた第２フレキシブル基板と、を備えている。前記第１フレキシブル基板は、複数の第１島状部および前記複数の第１島状部を接続する複数の第１帯部を有する第１絶縁基材と、前記複数の第１島状部にそれぞれ配置された複数の第１電気素子と、前記複数の第１帯部にそれぞれ配置された複数の第１配線と、を備えている。前記第２フレキシブル基板は、複数の第２島状部および前記複数の第２島状部を接続する複数の第２帯部を有する第２絶縁基板と、前記複数の第２島状部にそれぞれ配置された複数の第２電気素子と、前記複数の第２帯部にそれぞれ配置された複数の第２配線と、を備えている。さらに、前記複数の第１電気素子は、第１ピッチで配列され、前記複数の第２電気素子は、前記第１ピッチよりも大きい第２ピッチで配列されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態に係る電子機器の概略的な分解斜視図である。

【図2】図２は、電子機器の回路構成を概略的に示す図である。

【図3】図３は、電子機器が備える第１フレキシブル基板および第２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4】図４は、島状部における第１フレキシブル基板の概略的な断面図である。

【図5】図５は、第１帯部および第２帯部における第１フレキシブル基板の概略的な断面図である。

【図6】図６は、島状部における第２フレキシブル基板の概略的な断面図である。

【図7】図７は、第１帯部および第２帯部における第２フレキシブル基板の概略的な断面図である。

【図8】図８は、第１電気素子、第２電気素子および透光部の関係を概略的に示す平面図である。

【図9】図９は、電子機器の概略的な断面図である。

【図10】図１０は、図９に示した電子機器に引張力が作用した状態を示す概略的な断面図である。

【図11】図１１は、第１フレキシブル基板の他の一例を示す概略的な平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

一実施形態につき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。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。各図において、連続して配置される同一又は類似の要素については符号を省略することがある。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省略することがある。

【0010】

本実施形態においては一例として、発光素子と受光素子を備えた光センサである電子機器を開示する。ただし、当該電子機器の構成は、他種のセンサや表示装置などの種々の電子機器に適用し得る。

【0011】

図１は、本実施形態に係る電子機器ＥＤの概略的な分解斜視図である。本実施形態においては、図示したように第１方向Ｘ、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚを定義する。これら第１方向Ｘ、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚは垂直に交わるが、垂直以外の角度で交わってもよい。以下、第３方向Ｚと平行に電子機器ＥＤやその構成要素を見ることを平面視と呼ぶ。また、第３方向Ｚの矢印が示す方向を上、その反対方向を下と呼ぶことがある。

【0012】

電子機器ＥＤは、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１と、第２フレキシブル基板ＳＵＢ２と、光学部材ＯＭと、第１伸縮部材ＥＭ１と、第２伸縮部材ＥＭ２と、第３伸縮部材ＥＭ３と、第４伸縮部材ＥＭ４とを備えている。図１の例においては、これらの要素がいずれも第１方向Ｘに延びる２辺と第２方向Ｙに延びる２辺を有する矩形状である。ただし、これらの要素は、矩形以外の多角形状、円形、あるいは楕円形などの他の形状を有してもよい。

【0013】

第１フレキシブル基板ＳＵＢ１と第２フレキシブル基板ＳＵＢ２は、第３方向Ｚに重ねられている。第１フレキシブル基板ＳＵＢ１は、発光領域ＬＡと、発光領域ＬＡにおいてマトリクス状に配列された複数の第１電気素子１と、これら第１電気素子１を支持する第１絶縁基材１０とを備えている。第２フレキシブル基板ＳＵＢ２は、検知領域ＤＡと、検知領域ＤＡにおいてマトリクス状に配列された複数の第２電気素子２と、これら第２電気素子２を支持する第２絶縁基材２０とを備えている。

【0014】

光学部材ＯＭは、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１と第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の間に配置されている。光学部材ＯＭは、光を透過する複数の透光部ＴＰと、光を遮る遮光部ＢＰとを有している。各透光部ＴＰは、第３方向Ｚにおいていずれかの第２電気素子２と重なっている。さらに、各透光部ＴＰは、第３方向Ｚにおいていずれかの第１電気素子１と重なってもよい。遮光部ＢＰは、例えば黒色の樹脂であり、各透光部ＴＰを囲っている。

【0015】

図１の例においては、各透光部ＴＰが第３方向Ｚに長尺な円柱状である。ただし、透光部ＴＰは、多角柱状などの他の形状を有してもよい。各透光部ＴＰの側面は遮光部ＢＰによって覆われている。一方、各透光部ＴＰの上面と下面は遮光部ＢＰから露出している。

【0016】

第１伸縮部材ＥＭ１は、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１の下方に配置されている。第２伸縮部材ＥＭ２は、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１の上方に配置されている。第３伸縮部材ＥＭ３は、第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の下方に配置されている。第４伸縮部材ＥＭ４は、第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の上方に配置されている。これら伸縮部材ＥＭ１～ＥＭ４は、例えば伸縮性を有する透明な樹脂材料で形成することができる。

【0017】

本実施形態において、第１電気素子１は発光素子であり、第２電気素子２は受光素子である。第１電気素子１は、例えば第３方向Ｚに向けて可視光である光Ｌを放つ。光Ｌは、第３方向Ｚだけでなく、第３方向Ｚと交差する方向や第１電気素子１の下方にも放たれてもよい。また、光Ｌは、可視光以外の波長域の光であってもよい。

【0018】

電子機器ＥＤの上方に対象物Ｏが存在する場合、第１電気素子１が放つ光Ｌが当該対象物Ｏによって反射される。この反射光ＲＬは、第２伸縮部材ＥＭ２、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１および第１伸縮部材ＥＭ１を順に透過して光学部材ＯＭに至る。

【0019】

第３方向Ｚと平行に近い角度で透光部ＴＰに入射する反射光ＲＬは透光部ＴＰを透過し、さらに第４伸縮部材ＥＭ４を透過して第２電気素子２により受光される。第２電気素子２は、受光した光に応じた信号を出力する。一方、遮光部ＢＰの上面に入射する光や、第３方向Ｚに対して大きく傾いて透光部ＴＰに入射する光は、遮光部ＢＰにより吸収される。このように、光学部材ＯＭは、第２電気素子２に入射する光を調整するコリメータとして機能する。

【0020】

第１フレキシブル基板ＳＵＢ１および第２フレキシブル基板ＳＵＢ２は、コントローラＣＴによって制御される。コントローラＣＴは、電子機器ＥＤの構成要素であってもよいし、電子機器ＥＤに接続された他の装置であってもよい。

【0021】

例えば、コントローラＣＴは、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１に対して各第１電気素子１を発光させるための信号（電圧）を供給する。また、コントローラＣＴは、第２フレキシブル基板ＳＵＢ２に対して各第２電気素子２を動作させるための信号を供給するとともに、各第２電気素子２が出力する信号に基づいて各種の処理を実行する。

【0022】

電子機器ＥＤの用途は特に限定されないが、一例として電子機器ＥＤは生体センサとして利用できる。この場合の対象物Ｏは指や手首などの人体の一部であり、コントローラＣＴは各第２電気素子２が出力する信号に基づいて脈波等に関する生体情報を生成する。

【0023】

図２は、本実施形態に係る電子機器ＥＤの回路構成を概略的に示す図である。この図においては、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１の一部を破断している。
第１フレキシブル基板ＳＵＢ１は、上述の第１電気素子１に加え、複数の第１電源線１１と、複数の第２電源線１２とを備えている。複数の第１電源線１１は、発光領域ＬＡにおいて第１方向Ｘに延びるとともに第２方向Ｙに並んでいる。複数の第２電源線１２は、発光領域ＬＡにおいて第２方向Ｙに延びるとともに第１方向Ｘに並んでいる。

【0024】

第１電気素子１は、発光部１３を備えている。発光部１３としては電圧印加に応じて光を放つことが可能な種々の要素を適用できるが、本実施形態においては発光部１３が発光ダイオード（ＬＥＤ）である場合を想定する。ただし、発光部１３は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子などであってもよい。

【0025】

一例として、発光部１３は、最長の一辺の長さが１００μｍ以下のマイクロＬＥＤである。ただし、発光部１３は、例えば最長の一辺の長さが１００μｍより大きく３００μｍ未満のミニＬＥＤであってもよい。また、発光部１３は、最長の一辺の長さが３００μｍ以上のＬＥＤであってもよい。

【0026】

図２の例において、発光部１３は、第１電源線１１および第２電源線１２に接続されている。第１電源線１１にはコントローラＣＴから第１電圧Ｖ１が供給され、第２電源線１２にはコントローラＣＴから第２電圧Ｖ２が供給される。例えば、第１電圧Ｖ１は高電圧であり、第２電圧Ｖ２は第１電圧Ｖ１よりも小さい低電圧である。発光部１３は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２の電位差に応じて発光する。

【0027】

第２フレキシブル基板ＳＵＢ２は、上述の第２電気素子２に加え、複数の走査線２１と、複数の電源線２２と、複数の信号線２３と、第１ドライバＤＲ１と、第２ドライバＤＲ２とを備えている。複数の走査線２１は、検知領域ＤＡにおいて第１方向Ｘに延びるとともに第２方向Ｙに並んでいる。複数の電源線２２は、検知領域ＤＡにおいて第１方向Ｘに延びるとともに第２方向Ｙに並んでいる。複数の信号線２３は、検知領域ＤＡにおいて第２方向Ｙに延びるとともに第１方向Ｘに並んでいる。

【0028】

第２電気素子２は、入射する光に応じた信号を生成する受光部２４と、スイッチング素子ＳＷとを備えている。スイッチング素子ＳＷのゲート電極は走査線２１に接続され、スイッチング素子ＳＷのソース電極およびドレイン電極はそれぞれ信号線２３および受光部２４に接続されている。受光部２４には電源線２２も接続されている。電源線２２には共通電圧が供給される。例えば、受光部２４としてはフォトダイオードを用いることができる。

【0029】

第１ドライバＤＲ１および第２ドライバＤＲ２は、検知領域ＤＡの外に配置されている。第１ドライバＤＲ１には各走査線２１が接続されている。第２ドライバＤＲ２には各信号線２３が接続されている。

【0030】

第１ドライバＤＲ１は、各走査線２１に走査信号を順次供給する。各第２電気素子２において、走査線２１に走査信号が供給されるとスイッチング素子ＳＷがオンされる。このとき、受光部２４が生成する信号が信号線２３に出力される。第２ドライバＤＲ２は、信号線２３に出力された信号を取り込み、コントローラＣＴに出力する。

【0031】

第１電気素子１が放つ光の波長は、電子機器ＥＤの用途に応じて適宜に選択し得る。例えば複数の第１電気素子１は、赤色の波長域の光を放つ第１電気素子１と、緑色の波長域の光を放つ第１電気素子１と、青色の波長域の光を放つ第１電気素子１とを含んでもよい。この場合においては、各色の第１電気素子１を同時に発光させることで白色光を得ることができる。また、例えば電子機器ＥＤにより上述の脈波を検知する場合には、血中のヘモグロビンによる吸収率が高い緑色の波長域の光を光源として用いることが好ましい。そこで、このような用途においては全ての第１電気素子１が緑色の波長域の光を放つようにしてもよい。

【0032】

例えば、図２に示す第１フレキシブル基板ＳＵＢ１の構成においては、発光領域ＬＡの全ての第１電気素子１が同時に発光する。ただし、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１は、第２フレキシブル基板ＳＵＢ２と同じくアクティブマトリクス方式の回路構成を有してもよい。この場合においては、発光部１３と接続されたスイッチング素子が各第１電気素子１に設けられる。さらに、当該スイッチング素子に接続された走査線と信号線が発光領域ＬＡに配置される。各第１電気素子１においては、走査線に走査信号が供給されるとスイッチング素子がオンされ、信号線に供給された信号（電圧）に応じて発光部１３が発光する。

【0033】

図３は、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１および第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の一部を拡大した概略的な平面図である。第１フレキシブル基板ＳＵＢ１において、第１絶縁基材１０は、複数の島状部１０ａを有している。島状部１０ａは、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙにマトリクス状に配置されている。図３の例においては島状部１０ａが正方形であるが、島状部１０ａは長方形、ひし形、正円形あるいは楕円形など他の形状であってもよい。

【0034】

第１絶縁基材１０は、複数の第１帯部１０ｂと、複数の第２帯部１０ｃとをさらに有している。第１帯部１０ｂは、第１方向Ｘに隣り合う２つの島状部１０ａを繋いでいる。第２帯部１０ｃは、第２方向Ｙに隣り合う２つの島状部１０ａを繋いでいる。図３の例においては、第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃがそれぞれ島状部１０ａの角部に接続されている。他の例として、第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃは、島状部１０ａの直線状の辺にそれぞれ接続されてもよい。

【0035】

第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃは、いずれも非直線状である。図３の例においては、第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃが大きく２回屈曲し、全体としてＳ字型に蛇行した形状を有している。このような形状は、ミアンダパターンと呼ばれることがある。ただし、第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃの形状は図３の例に限られず、例えば１回のみ屈曲する形状や３回以上屈曲する形状、あるいは第１方向Ｘおよび第２方向Ｙと交差する方向へ直線状に延びる形状など種々の形状を適用し得る。第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃの形状が互いに異なってもよい。

【0036】

第１絶縁基材１０は、例えばポリイミドによって形成されている。この場合において、各島状部１０ａ、各第１帯部１０ｂおよび各第２帯部１０ｃは、ポリイミド膜をパターニングすることにより一体的に形成することができる。なお、第１絶縁基材１０の材料はポリイミドに限られず、他の樹脂材料を用いることもできる。

【0037】

発光部１３を含む第１電気素子１は、島状部１０ａの上に配置されている。また、第１電源線１１は第１帯部１０ｂの上に配置され、第２電源線１２は第２帯部１０ｃの上に配置されている。第１電源線１１および第２電源線１２は、第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃと同様に蛇行している。第１電源線１１および第２電源線１２は、第１配線の一例である。

【0038】

このように第１絶縁基材１０を複数の島状部１０ａとこれら島状部１０ａを繋ぐ第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃとで構成することにより、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１に伸縮性を与えることができる。すなわち、特定の方向への張力または圧縮力が第１フレキシブル基板ＳＵＢ１に働くと、この張力または圧縮力に応じて第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃが伸縮する。これにより、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１が張力または圧縮力に応じた形状に変形する。

【0039】

第２絶縁基材２０も第１絶縁基材１０と同様の形状を有している。すなわち、第２絶縁基材２０は、マトリクス状に配置された複数の島状部２０ａと、第１方向Ｘに隣り合う２つの島状部２０ａを繋ぐ複数の第１帯部２０ｂと、第２方向Ｙに隣り合う２つの島状部２０ａを繋ぐ複数の第２帯部２０ｃとを有している。第２絶縁基材２０は、第１絶縁基材１０と同じくポリイミドによって形成することができるが、他の樹脂材料によって形成されてもよい。

【0040】

受光部２４を含む第２電気素子２は、島状部２０ａの上に配置されている。また、走査線２１および電源線２２は第１帯部２０ｂの上に配置され、信号線２３は第２帯部２０ｃの上に配置されている。走査線２１、電源線２２および信号線２３は、第１帯部２０ｂおよび第２帯部２０ｃと同様に蛇行している。走査線２１、電源線２２および信号線２３は、第２配線の一例である。

【0041】

このように第２絶縁基材２０を複数の島状部２０ａと第１帯部２０ｂおよび第２帯部２０ｃとで構成することにより、第２フレキシブル基板ＳＵＢ２にも第１フレキシブル基板ＳＵＢ１と同様の伸縮性を与えることができる。

【0042】

図４は、島状部１０ａにおける第１フレキシブル基板ＳＵＢ１の概略的な断面図である。図５は、第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃにおける第１フレキシブル基板ＳＵＢ１の概略的な断面図である。これらの図においては、第１伸縮部材ＥＭ１および第２伸縮部材ＥＭ２も示している。

【0043】

図４に示すように、第１電気素子１は、上述の発光部１３に加え、第１電極１４と、接続層１５と、絶縁層１６と、第２電極１７とを備えている。第１電極１４は、島状部１０ａの上に配置されている。第１電極１４と島状部１０ａの間に絶縁層や導電層が介在してもよい。接続層１５は、例えば半田であり、第１電極１４の上面に接触している。

【0044】

発光部１３は、接続層１５の上に配置されている。発光部１３は、陽極ＡＮと、陰極ＣＡと、陽極ＡＮと陰極ＣＡの間に配置された発光層ＬＩとを備えている。陽極ＡＮは、接続層１５の上面に接触している。絶縁層１６は、第１電極１４、接続層１５および発光部１３の側面を覆っている。陰極ＣＡは、絶縁層１６から露出している。第２電極１７は、陰極ＣＡおよび絶縁層１６の上に配置され、陰極ＣＡと接触している。

【0045】

図５に示すように、第１電源線１１は第１帯部１０ｂの上に配置され、第２電源線１２は第２帯部１０ｃの上に配置されている。第１電源線１１と第１帯部１０ｂの間、および、第２電源線１２と第２帯部１０ｃの間にそれぞれ絶縁層が介在してもよい。第１電源線１１および第２電源線１２は、それぞれ絶縁層１６によって覆われている。

【0046】

図４および図５の断面とは異なる位置において、第１電極１４は第１電源線１１に接続され、第２電極１７は第２電源線１２に接続されている。すなわち、陽極ＡＮには第１電極１４を介して第１電源線１１の第１電圧Ｖ１が印加され、陰極ＣＡには第２電極１７を介して第２電源線１２の第２電圧Ｖ２が印加される。発光層ＬＩは、陽極ＡＮと陰極ＣＡの電位差に応じて光を放つ。

【0047】

第１電極１４は、例えば金属材料で形成されているが、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電材料で形成されてもよい。第２電極１７は、ＩＴＯなどの透明導電材料で形成されている。絶縁層１６は、感光性アクリル樹脂などの有機絶縁材料で形成されている。第１電源線１１および第２電源線１２は、金属材料で形成されている。

【0048】

島状部１０ａ、第１帯部１０ｂ、第２帯部１０ｃおよびこれらに配置された各要素は、第１伸縮部材ＥＭ１と第２伸縮部材ＥＭ２の間に位置している。島状部１０ａ、第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃの下面は、第１伸縮部材ＥＭ１に接触している。島状部１０ａ、第１帯部１０ｂおよび第２帯部１０ｃが無い領域においては、第１伸縮部材ＥＭ１と第２伸縮部材ＥＭ２が接触している。第１伸縮部材ＥＭ１および第２伸縮部材ＥＭ２は、例えば第１絶縁基材１０よりも弾性率（ヤング率）が小さい樹脂で形成されている。

【0049】

図６は、島状部２０ａにおける第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の概略的な断面図である。図７は、第１帯部２０ｂおよび第２帯部２０ｃにおける第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の概略的な断面図である。これらの図においては、第３伸縮部材ＥＭ３および第４伸縮部材ＥＭ４も示している。

【0050】

図６に示すように、第２電気素子２は、上述の受光部２４に加え、回路層２５と、絶縁層２６とを備えている。回路層２５は、島状部２０ａの上に配置されている。回路層２５と島状部２０ａの間に絶縁層や導電層が介在してもよい。回路層２５は、上述のスイッチング素子ＳＷなどの各種の薄膜トランジスタや配線を含む。絶縁層２６は、回路層２５を覆っている。

【0051】

受光部２４は、絶縁層２６の上に配置されている。受光部２４は、例えば有機光検出器（ＯＰＤ：Organic Photodetector）であり、第１電極２７と、第２電極２８と、第１電極２７および第２電極２８の間に配置された活性層２９とを備えている。第１電極２７は、絶縁層２６の上に配置され、コンタクトホールＣＨを通じて回路層２５（スイッチング素子ＳＷ）に接続されている。

【0052】

図７に示すように、走査線２１および電源線２２は第１帯部２０ｂの上に配置され、信号線２３は第２帯部２０ｃの上に配置されている。走査線２１および電源線２２と第１帯部２０ｂの間に絶縁層が介在してもよい。同様に、信号線２３と第２帯部２０ｃの間に絶縁層が介在してもよい。走査線２１、電源線２２および信号線２３は、それぞれ絶縁層２６によって覆われている。

【0053】

図７の例においては走査線２１および電源線２２が同層に配置されているが、走査線２１および電源線２２は異なる層に配置されてもよい。この場合、第３方向Ｚにおいて走査線２１および電源線２２が絶縁層を介して対向してもよい。図６および図７の断面とは異なる位置において、走査線２１および信号線２３は回路層２５（スイッチング素子ＳＷ）に接続され、電源線２２は第２電極２８に接続されている。すなわち、第２電極２８には電源線２２の共通電圧が印加される。

【0054】

第１電極２７は、例えば金属材料で形成されているが、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電材料で形成されてもよい。第２電極２８は、ＩＴＯなどの透明導電材料で形成されている。絶縁層２６は、感光性アクリル樹脂などの有機絶縁材料で形成されている。走査線２１、電源線２２および信号線２３は、金属材料で形成されている。

【0055】

活性層２９は、有機材料で形成された電子供与体（ｐ型半導体）および電子受容体（ｎ型半導体）を含む。第１電極２７と活性層２９の間には電子輸送層が形成され、第２電極２８と活性層２９の間には正孔輸送層が形成されている。活性層２９に光が入射すると、この光に応じた電流が生じる。当該電流は、第１電極２７およびスイッチング素子ＳＷを介して信号線２３に出力される。

【0056】

島状部２０ａ、第１帯部２０ｂ、第２帯部２０ｃおよびこれらに配置された各要素は、第３伸縮部材ＥＭ３と第４伸縮部材ＥＭ４の間に位置している。島状部２０ａ、第１帯部２０ｂおよび第２帯部２０ｃの下面は、第３伸縮部材ＥＭ３に接触している。島状部２０ａ、第１帯部２０ｂおよび第２帯部２０ｃが無い領域においては、第３伸縮部材ＥＭ３と第４伸縮部材ＥＭ４が接触している。第３伸縮部材ＥＭ３および第４伸縮部材ＥＭ４は、例えば第２絶縁基材２０よりも弾性率が小さい樹脂で形成されている。各伸縮部材ＥＭ１～ＥＭ４は、全て同じ材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。

【0057】

図８は、第１電気素子１、第２電気素子２および透光部ＴＰの関係を概略的に示す平面図である。図示したように、複数の第１電気素子１は、第１方向Ｘにおいて第１ピッチｐｘ１で並び、第２方向Ｙにおいて第１ピッチｐｙ１で並んでいる。複数の第２電気素子２は、第１方向Ｘにおいて第２ピッチｐｘ２で並び、第２方向Ｙにおいて第２ピッチｐｙ２で並んでいる。また、複数の透光部ＴＰは、第１方向Ｘにおいて第３ピッチｐｘ３で並び、第２方向Ｙにおいて第３ピッチｐｙ３で並んでいる。

【0058】

なお、第１ピッチｐｘ１および第１ピッチｐｙ１は島状部１０ａのピッチでもあり、第２ピッチｐｘ２および第２ピッチｐｙ２は島状部２０ａのピッチでもある。一例として、第１ピッチｐｘ１と第１ピッチｐｙ１は同じであり、第２ピッチｐｘ２と第２ピッチｐｙ２は同じであり、第３ピッチｐｘ３と第３ピッチｐｙ３は同じである。

【0059】

第１フレキシブル基板ＳＵＢ１が発する光の強度を高める観点からは、第１電気素子１が第２電気素子２よりも高い精細度で配置されていることが好ましい。この場合においては、第２ピッチｐｘ２が第１ピッチｐｘ１よりも大きく（ｐｘ１＜ｐｘ２）、かつ第２ピッチｐｙ２が第１ピッチｐｙ１よりも大きい（ｐｙ１＜ｐｙ２）。

【0060】

また、第２電気素子２と透光部ＴＰの関係によっては透光部ＴＰに起因したモアレが生じ、第２電気素子２によるセンシングに悪影響が生じ得る。そこで、このようなモアレを低減すべく、透光部ＴＰの精細度を第２電気素子２の精細度よりも高めることが好ましい。この場合においては、第３ピッチｐｘ３が第２ピッチｐｘ２よりも小さく（ｐｘ２＞ｐｘ３）、かつ第３ピッチｐｙ３が第２ピッチｐｙ２よりも小さい（ｐｙ２＞ｐｙ３）。

【0061】

なお、第１電気素子１、第２電気素子２および透光部ＴＰの精細度の関係はここで例示したものに限られない。他の例として、第１方向Ｘにおける各ピッチｐｘ１～ｐｘ３が同じであってもよい。同様に、第２方向Ｙにおける各ピッチｐｙ１～ｐｙ３が同じであってもよい。

【0062】

図９は、電子機器ＥＤの概略的な断面図である。第１伸縮部材ＥＭ１は、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１の下面および光学部材ＯＭの上面に密着している。第４伸縮部材ＥＭ４は、第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の上面および光学部材ＯＭの下面に密着している。

【0063】

図９の例においては第１電気素子１、第２電気素子２および透光部ＴＰが第３方向Ｚに重なっているが、この例に限られない。第１電気素子１は、透光部ＴＰと第３方向Ｚに重ならない位置に配置されてもよい。また、第２電気素子２よりも幅が小さい複数の透光部ＴＰが第２電気素子２とＺ方向に重なってもよい。

【0064】

本実施形態においては、遮光部ＢＰの弾性率が透光部ＴＰの弾性率よりも小さい。一例として、透光部ＴＰの弾性率が遮光部ＢＰの弾性率の１０倍以上であることが好ましい。また、遮光部ＢＰの弾性率は、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１および第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の弾性率よりも小さいことが好ましい。

【0065】

図１０は、図９に示した電子機器ＥＤに第１方向Ｘと平行な引張力Ｆが作用した状態を示す概略的な断面図である。本実施形態においては、第１絶縁基材１０および第２絶縁基材２０が図３に示した形状を有している。そのため、フレキシブル基板ＳＵＢ１および第２フレキシブル基板ＳＵＢ２は、いずれも第１方向Ｘおよび第２方向Ｙを含むＸ－Ｙ平面内で伸縮可能である。

【0066】

さらに、上述のように遮光部ＢＰおよび伸縮部材ＥＭ１～ＥＭ４の弾性率が第１フレキシブル基板ＳＵＢ１および第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の弾性率よりも小さければ、これらの要素もＸ－Ｙ平面内で伸縮可能である。したがって、引張力Ｆが作用すると、電子機器ＥＤの全体が第１方向Ｘに引き延ばされる。

【0067】

図１０の例においては、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１および第２フレキシブル基板ＳＵＢ２が引き延ばされたために、隣り合う第１電気素子１の間隔および隣り合う第２電気素子２の間隔がいずれも図９の例に比べて大きい。

【0068】

第１フレキシブル基板ＳＵＢ１および第２フレキシブル基板ＳＵＢ２が引き延ばされる前後で第１電気素子１と第２電気素子２の位置関係が変化すると、電子機器ＥＤのセンシングが不安定となり得る。そこで、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１および第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の弾性率は同等であることが好ましい。この場合においては、所定の引張力や圧縮力に対する第１フレキシブル基板ＳＵＢ１および第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の延伸率が同等になり、第１電気素子１と第２電気素子２の位置関係が保たれる。結果として、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１および第２フレキシブル基板ＳＵＢ２が引き延ばされた場合であっても電子機器ＥＤのセンシングが安定する。なお、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１および第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の弾性率は異なっていてもよい。その場合でも引き延ばされる前後で第１電気素子１と第２電気素子２の位置関係が保たれるか、第１電気素子１と第２電気素子２の位置関係が変化したとしても、第１電気素子１と第２電気素子２とが重ならないように配置されていることが好ましい。

【0069】

光学部材ＯＭにおいては、上述のように遮光部ＢＰの弾性率が透光部ＴＰの弾性率よりも小さいために、遮光部ＢＰが透光部ＴＰよりも変形しやすい。そのため、引張力Ｆが作用すると主に遮光部ＢＰが引き延ばされる。このように遮光部ＢＰが主に変形すれば、引張力Ｆが加わった場合でも透光部ＴＰと第２電気素子２との位置関係が保たれる。結果として、透光部ＴＰの変形や透光部ＴＰと第２電気素子２の位置ずれに起因して第２電気素子２に不所望な光が集光することを抑制できる。

【0070】

なお、以上述べた効果は、第１方向Ｘの引張力Ｆ以外の力が電子機器ＥＤに加わった場合でも同様に得ることができる。このような力としては、第１方向Ｘの圧縮力、第２方向Ｙの引張力または圧縮力、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙと交わる方向の引張力Ｆまたは圧縮力などが想定される。また、電子機器ＥＤは、任意の形状に曲げることも可能である。
このように、本実施形態によれば、良好なフレキシブル性を発揮するとともに、センシングの精度にも優れた電子機器ＥＤを得ることができる。

【0071】

第１フレキシブル基板ＳＵＢ１、第２フレキシブル基板ＳＵＢ２および光学部材ＯＭの構成は、本実施形態に例示したものに限られない。
図１１は、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１の他の一例を示す概略的な平面図である。この図の例においては、第１電気素子１が第１発光部１３ａ、第２発光部１３ｂおよび第３発光部１３ｃを備えている。

【0072】

第１発光部１３ａ、第２発光部１３ｂおよび第３発光部１３ｃは、例えば異なる波長域の光を放つＬＥＤである。一例として、第１発光部１３ａは赤色の波長域の光を放ち、第２発光部１３ｂは緑色の波長域の光を放ち、第３発光部１３ｃは青色の波長域の光を放つ。

【0073】

第１発光部１３ａ、第２発光部１３ｂおよび第３発光部１３ｃは、同時に発光してもよい。また、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１にアクティブマトリクス方式の回路構成を適用して、第１発光部１３ａ、第２発光部１３ｂおよび第３発光部１３ｃの選択的な発光や個別の輝度調整を可能としてもよい。

【0074】

その他にも、第１電気素子１が備える発光部１３の数は３つに限られず、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。第２電気素子２も同様に、複数の受光部２４を備えてもよい。

【0075】

第１電気素子１は、例えば赤色、緑色および青色の波長域を含む広波長域の光を放つＬＥＤ等の発光部を備えてもよい。この場合において、発光部が放つ光から特定の波長域の光を取り出すための分光部材を第１電気素子１に設けてもよい。

【0076】

本実施形態においては、図１に示したように第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の上方（対象物Ｏと第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の間）に第１フレキシブル基板ＳＵＢ１が位置する構成を例示した。他の例として、第２フレキシブル基板ＳＵＢ２の下方に第１フレキシブル基板ＳＵＢ１が位置してもよい。この場合において、第１フレキシブル基板ＳＵＢ１の各第１電気素子１が放つ光は、第２フレキシブル基板ＳＵＢ２および透光部ＴＰを透過して対象物Ｏに照射されてもよい。

【0077】

以上、本発明の実施形態として説明した電子機器を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての電子機器も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

【0078】

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0079】

また、上述の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、本明細書の記載から明らかなもの、また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。

【符号の説明】

【0080】

ＥＤ…電子機器、ＳＵＢ１…第１フレキシブル基板、ＳＵＢ２…第２フレキシブル基板、ＯＭ…光学部材、ＥＭ１～ＥＭ４…伸縮部材、ＣＴ…コントローラ、１…第１電気素子、２…第２電気素子、１０…第１絶縁基材、１３…発光部、２０…第２絶縁基材、１０ａ，２０ａ…島状部、１０ｂ，２０ｂ…第１帯部、１０ｃ，２０ｃ…第２帯部、２４…受光部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】