伸縮性撓性基板及其制造方法
【專利說明】伸縮性撓性基板及其制造方法
[0001]本申請主張于2014年3月31日提交的日本專利申請2014-073577號的優先權，其內容被引用于此作為參考。
技術領域
[0002]本公開涉及伸縮性撓性基板及其制造方法。更詳細而言，本公開涉及能夠作為布線基板/電路基板來使用的伸縮性撓性基板，并且還涉及這種伸縮性撓性基板的制造方法。
【背景技術】
[0003]伴隨電子設備的小型化/薄型化，撓性基板被使用于各種電子設備。這種撓性基板從省空間化的角度出發經常被折彎來使用。因此，作為整體呈薄的形態的撓性基板具有可撓性。
[0004]近年來，在各種領域期待利用撓性基板，并不停留于常規的電子設備的領域范疇，在可穿戴設備的領域、機器人領域、衛生保健領域、醫療領域、護理領域等也正在研究撓性基板的利用。例如，正在考慮將撓性基板還使用于如下這些用途:對手掌面等的自由曲面配置傳感器的用途、使用于具有“球面”等比較大的彎曲形態的觸摸面板的用途、以及將傳感器嵌入到服裝等在使用時伴隨彎曲/伸縮的物品中的用途等。
[0005]在先技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻I JP實開平1-135758號公報
[0008]專利文獻2 JP特開2009-224508號公報
[0009]專利文獻3 JP特開平6-140727號公報
【發明內容】
[0010]發明要解決的課題
[0011]現有的撓性基板雖然具有可撓性或者彎曲性，但不具有伸縮性。
[0012]解決課題的手段
[0013]本公開的一個方式所涉及的伸縮性撓性基板，具有絕緣性薄膜基材而構成，該絕緣性薄膜基材具備布線，在所述絕緣性薄膜基材隔開給定間隔設置多個狹縫，所述絕緣性薄膜基材具有以所述狹縫為基點而彎折或彎曲的波紋形狀，此外在所述絕緣性薄膜基材的拉伸時狹縫發生變形。
[0014]發明效果
[0015]根據本公開的一個方式，本公開的伸縮性撓性基板具有伸縮性。
【附圖說明】
[0016]圖1是示意性地表示本公開的伸縮性撓性基板的構成的立體圖。
[0017]圖2是示意性地表示本公開的伸縮性撓性基板的能夠伸縮的特性的立體圖(圖2(a):表示未施加拉伸力的狀態的圖，圖2(b):表示施加拉伸力而解開了波紋形狀的狀態的圖，圖2(c):表示施加拉伸力而使狹縫發生了變形的狀態的圖)
[0018]圖3是用于說明在本公開的伸縮性撓性基板“狹縫的開口形狀的變形自如”的立體圖以及俯視圖。
[0019]圖4是示意性地表示本公開的伸縮性撓性基板的構成的立體圖(圖4(a):表示以狹縫為基點而彎曲的波紋形狀的圖，圖4(b):表示以狹縫為基點而彎折的波紋形狀的圖)。
[0020]圖5是針對具備多個電子元件的本公開的伸縮性撓性基板示意性地表示能夠伸縮的特性的立體圖(圖5(a):表示未施加拉伸力的狀態的圖，圖5(b):表示施加拉伸力而解開了波紋形狀的狀態的圖，圖5(c):表示施加拉伸力而使狹縫發生了變形的狀態的圖)。
[0021]圖6是用于說明狹縫的排列形態的立體圖以及俯視圖(圖6(a):形成有狹縫的絕緣性薄膜基材的示意圖，圖6(b):用于說明“在隔開給定間隔而排列多個狹縫的方向上彼此相鄰的2個狹縫具有相互錯開的位置關系”的俯視圖，圖6 (c):用于說明“在絕緣性薄膜基材彎折的彎折部位或彎曲的最彎曲部位分別設置有至少2個狹縫”的俯視圖)。
[0022]圖7是示意性地表示具備多個電子元件的本公開的伸縮性撓性基板的構成的立體圖。
[0023]圖8是示意性地表示具備突出部的本公開的伸縮性撓性基板的構成的立體圖。
[0024]圖9是示意性地表示具備過孔的本公開的伸縮性撓性基板的構成的立體圖(圖9(a):表示在“彎曲的波紋形狀”上的過孔形成方式的圖，圖9(b):表示在“彎折的波紋形狀”上的過孔形成方式的圖，圖9(c):表示在“彎曲的波紋形狀”上的另外的過孔形成方式的圖)。
[0025]圖10是示意性地表示設置于本公開的伸縮性撓性基板的接合部分的立體圖以及剖面圖。
[0026]圖11是表示本公開的“伸縮性撓性基板的制造方法”中的工序的示意圖。
[0027]圖12是表示本公開的“具備突出部的伸縮性撓性基板的制造方法”中的工序的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]<作為本公開的基礎的見解>
[0029]本公開者們，針對與布線基板的撓性/伸縮性關聯的事項進行了仔細探討，研究出了本公開。因此，首先對此進行說明。
[0030]作為對撓性基板賦予伸縮性的方案，考慮將可撓性基板自身加工為蜿蜒狀(例如，參照上述專利文獻I以及專利文獻2(尤其是圖1))。但是，本申請公開者們發現這種伸縮性撓性基板伴隨某種不良現象。具體而言，發現將可撓性基板加工為蜿蜒狀的撓性基板，伸縮時在基板產生的“扭曲”大，對于要求電子元件成為“有規則性的配置形態”的設備而言未必適合。即，若設想對“將可撓性基板加工為蜿蜒狀的撓性基板”設置多個例如圖像顯示元件或傳感器等元件的情況，則由于伸縮時所產生的大的“扭曲”，導致這些元件無法維持“有規則性的配置形態”。
[0031]本公開鑒于上述情況而研究出，因此本公開的具有伸縮性的撓性基板，并非在現有技術的延長線上進行對應，而是在新的方向上進行了對應。
[0032]〈本公開的伸縮性撓性基板〉
[0033]以下，一邊參照附圖一邊對本公開的一個方式所涉及的伸縮性撓性基板進行說明。附圖所示的各種要素，只不過是為了本公開的理解而示意性地進行了表示，尺寸比或外觀等可能與實物不同，請留意。
[0034]圖1示意性地表示本公開的伸縮性撓性基板100。本公開的伸縮性撓性基板100具有絕緣性薄膜基材10以及布線30而構成。如圖示，絕緣性薄膜基材10是構成伸縮性撓性基板100的整體形狀的基本的構成要素。布線30設置于絕緣性薄膜基材10的主面，能夠形成導體電路。
[0035]本公開的伸縮性撓性基板100，在絕緣性薄膜基材10設置有隔開給定間隔的多個狹縫50。絕緣性薄膜基材10具有以這種狹縫為基點而彎折或彎曲的波紋形狀。S卩，絕緣性薄膜基材10具有反復彎折成波紋狀的形態或反復彎曲成波紋狀的形態，而在這種彎折的部位或彎曲的部位出現狹縫。
[0036]附帶說一下“彎折的形態”以及“彎曲的形態”。在圖1的立體圖所表示的形態中，表示了絕緣性薄膜基材10以狹縫50為基點而“彎曲的波紋形狀”。相對于此，在圖中的上方側用虛線包圍表示的形態，表示了絕緣性薄膜基材以狹縫為基點而“彎折的波紋形狀”(同時參照圖4(a)以及(b))。無論是“彎折”以及“彎曲”的哪一種形態，都同樣是將絕緣性薄膜基材局部地折彎，通過這種“折彎”而帶來了 “波紋形狀”。
[0037]從圖示的方式可知，本公開的伸縮性撓性基板100，具有沿狹縫50的長度方向延伸的基材10的局部部位彎折的形態或彎曲的形態(就“彎曲的形態”而言，這種基材10的局部部位在狹縫形成部具有“最彎曲的形態”)。由于這種特征，在本公開的伸縮性撓性基板100中，狹縫位于絕緣性薄膜基材10的波紋的“山頂部”以及“谷底部”。
[0038]在本說明書中，“狹縫”是指設置于絕緣性薄膜基材10的主面的“切縫”，更具體來說是指設置為貫通絕緣性薄膜基材10的切縫。各狹縫50延伸的方向、即各狹縫50的長度方向，相當于絕緣性薄膜基材10彎折的彎折部位或最彎曲的最彎曲部位的延伸方向。SP，各狹縫50分別沿著絕緣性薄膜基材10的波紋的“山頂部”以及“谷底部”而延伸。
[0039]此外，在本說明書中，“多個狹縫隔開給定間隔”這種表述是指對應于絕緣性薄膜基材的波紋的“山頂部”以及“谷底部”而分別設置有多個狹縫的方式。因此，在此所說的“給定間隔”實質上是指從反復彎折或彎曲來獲得波紋的角度出發而規定的“間隔”。即，只要能夠通過狹縫而獲得波紋形狀，則在多個狹縫中相鄰的2個狹縫間的離開距離不需要一定為“固定”，也可以為“非固定”，而且，也可以為“具有周期性的規則性的間隔”。
[0040]就多個狹縫而言具體的“給定間隔”為例如50 μ m?5mm、或者250 μ m?2.5mm(換言之，波紋形狀上的山部周期或谷部周期為例如ΙΟΟμπι?10mm、或者500μπι?5mm)。若這種“給定間隔”變小，則伸縮性撓性基板的最大伸展率有變大的傾向，另一方面，若“給定間隔”變大，則伸縮性撓性基板的最大伸展率有變小的傾向。
[0041]本公開的伸縮性撓性基板100，在絕緣性薄膜基材10拉伸時狹縫50發生變形。在某I個具體方式中，如圖2(a)?(C)所示，若對波紋形狀的絕緣性薄膜基材10施加拉伸外力，則“波紋”的彎折或彎曲被解開而變得平坦，并且絕緣性薄膜基材10的狹縫50的形狀發生變化。伴隨“波紋”的彎折或彎曲的解除，在伸縮性撓性基板100，延展了與被彎折的部分或被彎曲的部分相應的量，而且起因于狹縫形狀的變化，伸縮性撓性基板100具有進一步的延展。而且，若除去施加于被拉伸的絕緣性薄膜基材10的外力，則絕緣性薄膜基材10隨著狹縫50回到原來的形狀而收縮，并且伴隨為了恢復到“波紋形狀”而被彎折或彎曲而進一步收縮。即，由于狹縫回到原來的形狀，因而伸縮性撓性基板100收縮，之后或者與此同時，由于絕緣性薄膜基材10再次恢復到被彎折或被彎曲，因而伸縮性撓性基板100進一步收縮。
[0042]這樣，本公開的伸縮性撓性基板100，起因于“波紋形狀”以及“狹縫”雙方的效果而伸縮程度特別大。在某方式中，在絕緣性薄膜基材拉伸時狹縫發生變形，使得狹縫開口。即，如圖2 (c)所示，設置于絕緣性薄膜基材10的狹縫50擴展，使得狹縫50張開，由此絕緣性薄膜基材10延展，另一方面，該擴展的狹縫50回到原來的形態，由此一度延展的絕緣性薄膜基材10收縮。此外，通過狹縫擴展而形成于基材的開口部的形狀(即，規定各狹縫的開口的基