伸縮性撓性基板及其制造方法
【專利說(shuō)明】伸縮性撓性基板及其制造方法
[0001]本申請(qǐng)主張于2014年3月31日提交的日本專利申請(qǐng)2014-073577號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容被引用于此作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開(kāi)涉及伸縮性撓性基板及其制造方法。更詳細(xì)而言，本公開(kāi)涉及能夠作為布線基板/電路基板來(lái)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(shù)】
[0003]伴隨電子設(shè)備的小型化/薄型化，撓性基板被使用于各種電子設(shè)備。這種撓性基板從省空間化的角度出發(fā)經(jīng)常被折彎來(lái)使用。因此，作為整體呈薄的形態(tài)的撓性基板具有可撓性。
[0004]近年來(lái)，在各種領(lǐng)域期待利用撓性基板，并不停留于常規(guī)的電子設(shè)備的領(lǐng)域范疇，在可穿戴設(shè)備的領(lǐng)域、機(jī)器人領(lǐng)域、衛(wèi)生保健領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、護(hù)理領(lǐng)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(duì)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(tài)的觸摸面板的用途、以及將傳感器嵌入到服裝等在使用時(shí)伴隨彎曲/伸縮的物品中的用途等。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)I JP實(shí)開(kāi)平1-135758號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2 JP特開(kāi)2009-224508號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3 JP特開(kāi)平6-140727號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]現(xiàn)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(kāi)的一個(gè)方式所涉及的伸縮性撓性基板，具有絕緣性薄膜基材而構(gòu)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(kāi)給定間隔設(shè)置多個(gè)狹縫，所述絕緣性薄膜基材具有以所述狹縫為基點(diǎn)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(shí)狹縫發(fā)生變形。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方式，本公開(kāi)的伸縮性撓性基板具有伸縮性。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是示意性地表示本公開(kāi)的伸縮性撓性基板的構(gòu)成的立體圖。
[0017]圖2是示意性地表示本公開(kāi)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(tài)的圖，圖2(b):表示施加拉伸力而解開(kāi)了波紋形狀的狀態(tài)的圖，圖2(c):表示施加拉伸力而使狹縫發(fā)生了變形的狀態(tài)的圖)
[0018]圖3是用于說(shuō)明在本公開(kāi)的伸縮性撓性基板“狹縫的開(kāi)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(kāi)的伸縮性撓性基板的構(gòu)成的立體圖(圖4(a):表示以狹縫為基點(diǎn)而彎曲的波紋形狀的圖，圖4(b):表示以狹縫為基點(diǎn)而彎折的波紋形狀的圖)。
[0020]圖5是針對(duì)具備多個(gè)電子元件的本公開(kāi)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(tài)的圖，圖5(b):表示施加拉伸力而解開(kāi)了波紋形狀的狀態(tài)的圖，圖5(c):表示施加拉伸力而使狹縫發(fā)生了變形的狀態(tài)的圖)。
[0021]圖6是用于說(shuō)明狹縫的排列形態(tài)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(shuō)明“在隔開(kāi)給定間隔而排列多個(gè)狹縫的方向上彼此相鄰的2個(gè)狹縫具有相互錯(cuò)開(kāi)的位置關(guān)系”的俯視圖，圖6 (c):用于說(shuō)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(shè)置有至少2個(gè)狹縫”的俯視圖)。
[0022]圖7是示意性地表示具備多個(gè)電子元件的本公開(kāi)的伸縮性撓性基板的構(gòu)成的立體圖。
[0023]圖8是示意性地表示具備突出部的本公開(kāi)的伸縮性撓性基板的構(gòu)成的立體圖。
[0024]圖9是示意性地表示具備過(guò)孔的本公開(kāi)的伸縮性撓性基板的構(gòu)成的立體圖(圖9(a):表示在“彎曲的波紋形狀”上的過(guò)孔形成方式的圖，圖9(b):表示在“彎折的波紋形狀”上的過(guò)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(guò)孔形成方式的圖)。
[0025]圖10是示意性地表示設(shè)置于本公開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(shí)施方式】
[0028]<作為本公開(kāi)的基礎(chǔ)的見(jiàn)解>
[0029]本公開(kāi)者們，針對(duì)與布線基板的撓性/伸縮性關(guān)聯(lián)的事項(xiàng)進(jìn)行了仔細(xì)探討，研究出了本公開(kāi)。因此，首先對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
[0030]作為對(duì)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(xiàn)I以及專利文獻(xiàn)2(尤其是圖1))。但是，本申請(qǐng)公開(kāi)者們發(fā)現(xiàn)這種伸縮性撓性基板伴隨某種不良現(xiàn)象。具體而言，發(fā)現(xiàn)將可撓性基板加工為蜿蜒狀的撓性基板，伸縮時(shí)在基板產(chǎn)生的“扭曲”大，對(duì)于要求電子元件成為“有規(guī)則性的配置形態(tài)”的設(shè)備而言未必適合。即，若設(shè)想對(duì)“將可撓性基板加工為蜿蜒狀的撓性基板”設(shè)置多個(gè)例如圖像顯示元件或傳感器等元件的情況，則由于伸縮時(shí)所產(chǎn)生的大的“扭曲”，導(dǎo)致這些元件無(wú)法維持“有規(guī)則性的配置形態(tài)”。
[0031]本公開(kāi)鑒于上述情況而研究出，因此本公開(kāi)的具有伸縮性的撓性基板，并非在現(xiàn)有技術(shù)的延長(zhǎng)線上進(jìn)行對(duì)應(yīng)，而是在新的方向上進(jìn)行了對(duì)應(yīng)。
[0032]〈本公開(kāi)的伸縮性撓性基板〉
[0033]以下，一邊參照附圖一邊對(duì)本公開(kāi)的一個(gè)方式所涉及的伸縮性撓性基板進(jìn)行說(shuō)明。附圖所示的各種要素，只不過(guò)是為了本公開(kāi)的理解而示意性地進(jìn)行了表示，尺寸比或外觀等可能與實(shí)物不同，請(qǐng)留意。
[0034]圖1示意性地表示本公開(kāi)的伸縮性撓性基板100。本公開(kāi)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(gòu)成。如圖示，絕緣性薄膜基材10是構(gòu)成伸縮性撓性基板100的整體形狀的基本的構(gòu)成要素。布線30設(shè)置于絕緣性薄膜基材10的主面，能夠形成導(dǎo)體電路。
[0035]本公開(kāi)的伸縮性撓性基板100，在絕緣性薄膜基材10設(shè)置有隔開(kāi)給定間隔的多個(gè)狹縫50。絕緣性薄膜基材10具有以這種狹縫為基點(diǎn)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(fù)彎折成波紋狀的形態(tài)或反復(fù)彎曲成波紋狀的形態(tài)，而在這種彎折的部位或彎曲的部位出現(xiàn)狹縫。
[0036]附帶說(shuō)一下“彎折的形態(tài)”以及“彎曲的形態(tài)”。在圖1的立體圖所表示的形態(tài)中，表示了絕緣性薄膜基材10以狹縫50為基點(diǎn)而“彎曲的波紋形狀”。相對(duì)于此，在圖中的上方側(cè)用虛線包圍表示的形態(tài)，表示了絕緣性薄膜基材以狹縫為基點(diǎn)而“彎折的波紋形狀”(同時(shí)參照?qǐng)D4(a)以及(b))。無(wú)論是“彎折”以及“彎曲”的哪一種形態(tài)，都同樣是將絕緣性薄膜基材局部地折彎，通過(guò)這種“折彎”而帶來(lái)了 “波紋形狀”。
[0037]從圖示的方式可知，本公開(kāi)的伸縮性撓性基板100，具有沿狹縫50的長(zhǎng)度方向延伸的基材10的局部部位彎折的形態(tài)或彎曲的形態(tài)(就“彎曲的形態(tài)”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(tài)”)。由于這種特征，在本公開(kāi)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(shuō)明書(shū)中，“狹縫”是指設(shè)置于絕緣性薄膜基材10的主面的“切縫”，更具體來(lái)說(shuō)是指設(shè)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(zhǎng)度方向，相當(dāng)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(shuō)明書(shū)中，“多個(gè)狹縫隔開(kāi)給定間隔”這種表述是指對(duì)應(yīng)于絕緣性薄膜基材的波紋的“山頂部”以及“谷底部”而分別設(shè)置有多個(gè)狹縫的方式。因此，在此所說(shuō)的“給定間隔”實(shí)質(zhì)上是指從反復(fù)彎折或彎曲來(lái)獲得波紋的角度出發(fā)而規(guī)定的“間隔”。即，只要能夠通過(guò)狹縫而獲得波紋形狀，則在多個(gè)狹縫中相鄰的2個(gè)狹縫間的離開(kāi)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(guī)則性的間隔”。
[0040]就多個(gè)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(kāi)的伸縮性撓性基板100，在絕緣性薄膜基材10拉伸時(shí)狹縫50發(fā)生變形。在某I個(gè)具體方式中，如圖2(a)?(C)所示，若對(duì)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(kāi)而變得平坦，并且絕緣性薄膜基材10的狹縫50的形狀發(fā)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(yīng)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(jìn)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(lái)的形狀而收縮，并且伴隨為了恢復(fù)到“波紋形狀”而被彎折或彎曲而進(jìn)一步收縮。即，由于狹縫回到原來(lái)的形狀，因而伸縮性撓性基板100收縮，之后或者與此同時(shí)，由于絕緣性薄膜基材10再次恢復(fù)到被彎折或被彎曲，因而伸縮性撓性基板100進(jìn)一步收縮。
[0042]這樣，本公開(kāi)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(shí)狹縫發(fā)生變形，使得狹縫開(kāi)口。即，如圖2 (c)所示，設(shè)置于絕緣性薄膜基材10的狹縫50擴(kuò)展，使得狹縫50張開(kāi)，由此絕緣性薄膜基材10延展，另一方面，該擴(kuò)展的狹縫50回到原來(lái)的形態(tài)，由此一度延展的絕緣性薄膜基材10收縮。此外，通過(guò)狹縫擴(kuò)展而形成于基材的開(kāi)口部的形狀(即，規(guī)定各狹縫的開(kāi)口的基