JP2017134428A - 表示装置 - Google Patents

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輝 田村
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Abstract

【課題】入力感が得られるとともに画質の劣化を抑制したタッチセンサを具備する表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、タッチセンサ部と、表示パネルと、伸縮部材と、支持体と、を有し、タッチセンサ部は、表示パネルの上方に設けられ、支持体は、表示パネルの下方に設けられ、伸縮部材は、表示パネルと支持体との間に設けられている。伸縮部材は、表示パネルが具備する画素領域の外周の一部又は外周の全体に設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置及びその作製方法に関する。特に、タッチセンサと表示部とを有す
る表示装置及びその作製方法に関する。また、液晶表示パネルに代表される電気光学装置
や発光素子を有する発光装置を搭載した電子機器に関する。
近年、液晶ディスプレイやＥＬ（エレクトロルミネセンス）ディスプレイの市場が大き
くなったことで、パネルに対する付加価値の重要性が増してきている。中でもユーザーイ
ンターフェースとしてタッチパネルが注目され、携帯ゲーム機等のモバイル機器への導入
が進んでいる。
しかし、タッチパネルは従来の物理的なボタンとは異なり、視覚によってのみ認識され
るため、入力した際にユーザー自身が入力した感覚を得ることが困難である。
そこで、特許文献１のようにパネル表示面に変形する柱状スペーサと軟質フィルムを設
け、入力の際に凹む等の動きを与えることで入力感を演出する提案がなされている。
また、特許文献２のようにクリック感を得るための中空切頭円錐形をしたクリック部材
を設ける技術も提案されている。
特許文献１では、パネル表示面上部に柱状スペーサを配置しているため、柱状スペーサ
越しに画像が表示される。
また、特許文献２においては、複雑な形状であるクリック部材を介して画像が表示され
る。
特開２００２−１４９３４６号公報 特開２００４−２７２７１４号公報
本発明の一態様は、入力感が得られるタッチセンサを備えた装置を提供することを課題
とする。
また、本発明の一態様は、タッチセンサを備えた装置の画質の劣化を抑制することを課
題とする。
また、本発明の一態様は、タッチセンサの動作時においても画質の劣化を抑制したタッ
チセンサを備えた装置を提供することを課題とする。
また、本発明の一態様は、光学方式のセンサを備えた装置において、認識精度を向上さ
せることを課題とする。
本発明の一態様は、タッチセンサ部内、又はタッチセンサ部と表示パネルとの間に操作
感を演出する部材を設けないことを特徴とする。具体的には、表示パネルの上方にタッチ
センサ部を設け、表示パネルの下方に伸縮部材を設けることを特徴とする。
ここで、本明細書でいう伸縮部材とは、弾性を有し、圧縮応力又は引張応力をかけるこ
とにより伸びたり縮んだりすることが可能な部材のことをいう。伸縮部材は単に弾性体と
表現することもできる。伸縮部材としては体積が変形する体積弾性体、又は形状が変形す
る形状弾性体を用いることができる。例えば、ウレタン等を用いたスポンジ、ゴム（天然
ゴム、合成ゴム等）、クッションテープ、バネ等を用いることができる。また、ヤング率
が、１．０×１０６Ｐａ以上１．０×１０７Ｐａ以下の伸縮部材を用いることができる。
伸縮部材は、表示パネルの端部に設けることができる。例えば、表示パネルの少なくと
も四隅に設けることによって、タッチセンサ部を押圧したときに操作感、入力感を得るこ
とができる。あるいは、伸縮部材は、表示パネルが有する画素部の周囲を覆うように設け
ることもできる。これにより、タッチセンサ部の全領域において均一な入力感を得ること
ができる。あるいは、表示パネルに対しマトリクス状に設けることもできる。これにより
、タッチセンサ部の全領域においてより均一な入力感を得ることができる。
表示パネルが液晶層を有する場合、支持体としてバックライトユニットを用いることが
できる。なお、バックライトユニットの下方に伸縮部材を設ける構成としてもよい。
本発明の表示装置の一態様は、タッチセンサ部と、表示パネルと、伸縮部材と、支持体
とを有し、表示パネル上にタッチセンサ部を設け、表示パネルの下方に支持体を設け、表
示パネルと支持体との間に伸縮部材を設けることを特徴とする。
また、本発明の表示装置の一態様は、表示パネルと、表示パネルの上方に設けられたタ
ッチセンサ部と、表示パネルの下方に設けられた支持体と、表示パネルと支持体との間に
設けられ、かつ、表示パネルの少なくとも端部に設けられた伸縮部材と、を有することを
特徴とする。
また、本発明の表示装置の一態様は、表示パネルと、表示パネルの上方に設けられたタ
ッチセンサ部と、表示パネルの下方に設けられた支持体と、表示パネルと支持体との間に
設けられ、かつ、少なくとも表示パネルが具備する画素部の周囲を覆うように設けられた
伸縮部材と、を有することを特徴とする。
また、本発明の表示装置の一態様は、表示パネルと、表示パネルの上方に設けられたタ
ッチセンサ部と、表示パネルの下方に設けられた支持体と、表示パネルと支持体との間に
設けられ、かつ、少なくとも表示パネルが具備する画素部と重なる領域にマトリクス状に
設けられた伸縮部材と、を有することを特徴とする。
また、本発明の表示装置の一態様として、表示パネルは、液晶素子、電子放出素子、又
は発光素子を有することを特徴とする。
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装
置全般を指し、電気光学装置、発光装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置で
ある。
本発明の一態様は、表示パネル上にタッチセンサ部を設け、表示パネル下方に伸縮部材
を設けることによって、タッチセンサ部を押圧した時に伸縮部材が縮むため入力感を得る
ことができる。また、伸縮部材を表示パネルの上方ではなく表示パネルの下方に配置する
ため、表示パネル上に伸縮部材が介在することによる画質の劣化を抑制することができる
。よって、高精細の表示装置を提供することができる。
本発明の一態様は、表示パネル上にタッチセンサ部を設け、表示パネル下方に伸縮部材
を設けることによって、タッチセンサ部を押圧した時に伸縮部材が縮み、タッチセンサ部
と表示パネルとが連動するため、タッチセンサ部と表示パネルとの間隔の変動を無くし、
又は抑制でき、タッチセンサ部の押圧時においても画質の劣化を抑制することができる。
よって、高精細の表示装置を提供することができる。
本発明の一態様は、センサとして光学方式を採用し、支持体としてバックライトユニッ
トを採用する。タッチセンサ部、又は、光学方式のセンサを備えた表示パネルを押圧する
ことにより、バックライトユニットに光学センサが近づくので光源となるバックライトユ
ニットから射出し、被検出物によって反射され、光学センサに入射する光の強度が強まる
。そのため、検知処理に光の変化分を付加することで認識精度を向上させることができる
。
実施の形態に係る表示装置の一例を説明する図。 実施の形態に係る表示装置の一例を説明する図。 実施の形態に係る表示装置の一例を説明する図。 実施の形態に係る液晶表示装置の一例を説明する図。 実施の形態に係るトランジスタの一例を説明する図。 実施の形態に係る表示装置の一例を説明する図。 実施の形態に係る表示装置の一例を説明する図。 実施の形態に係る表示装置の一例を説明する図。 実施の形態に係る表示装置の一例を説明する図。 実施の形態に係る電子機器の一例を説明する図。 実施の形態に係る電子機器の一例を説明する図。
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する構
成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通
して用い、その繰り返しの説明は省略することがある。
（実施の形態１）
本実施の形態では、表示装置の構成について、図１〜３を用いて説明する。
図１（Ａ）に表示装置の断面図を示す。表示パネル１０２上にタッチセンサ部１０１が
設けられ、表示パネル１０２の下方に支持体１０３が設けられている。表示パネル１０２
と支持体１０３の間には伸縮部材１０４が設けられている。図１（Ｂ）に支持体１０３を
省略した表示装置の下面図を示す。伸縮部材１０４は、表示パネル１０２の端部に設けら
れている。伸縮部材１０４は、表示パネル１０２が有する画素部１０５と重ならないよう
に設けることで開口率の低下を防止できるので好ましい。
タッチセンサ部１０１には、抵抗膜方式、静電容量方式、電磁誘導方式、光学方式等の
方式を用いたタッチセンサを具備させることができる。
表示パネル１０２には、表示素子又は発光素子等、様々な素子を用いることができ、例
えば、液晶素子、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、電子放出素子、電子インク、
電気泳動素子等を用いることができる。
支持体１０３としては、伸縮部材１０４を支持できるものであればどのようなものでも
用いることができる。例えば、プリント回路板（ＰＣＢ）、プリント配線板（ＰＷＢ）、
電子機器の背面カバー部材等を用いることができる。また、表示パネル１０２が液晶素子
を有する場合、支持体１０３にバックライトユニットを用いることができる。バックライ
トユニットは、エッジライト方式又は直下型方式を用いることができる。バックライトの
光源としてＬＥＤを用いることもできる。
伸縮部材１０４としては、弾性を有し、圧縮応力又は引張応力をかけることにより伸び
たり縮んだりすることが可能な部材を用いることができる。伸縮部材１０４として例えば
、ウレタン等を用いたスポンジ、ゴム（天然ゴム、合成ゴム等）、クッションテープ、バ
ネ等を用いることができる。また、図１では、伸縮部材１０４は円柱形状であるが、例え
ば直方体であってもよい。また、透光性を有する上記材料を採用することもできる。
特に、ウレタン等を用いたスポンジ、ゴム（天然ゴム、合成ゴム等）又はクッションテ
ープは、大がかりな機械的構造からなる伸縮手段と比較して、簡易な構成であり、また、
伸縮部材の高さを容易に制御することができる。そのため、携帯情報端末等の小型の表示
装置に特に好適である。
伸縮部材１０４の高さは、０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下、好ましくは、２ｍｍ以上１５
ｍｍ以下、より好ましくは、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲とすればタッチセンサ部１０
１を押した際に入力感が得られるので好ましい。
伸縮部材１０４は、図示しない接着剤により、表示パネル１０２と支持体１０３に固着
させることができる。なお、伸縮部材１０４自体が粘性を有する場合には、接着剤は不要
である。
図１（Ｂ）では、伸縮部材１０４を表示パネル１０２の四隅に設ける構成を示すがこの
配置に限定されない。
図２（Ａ）〜（Ｄ）に、図１に示した伸縮部材１０４とは異なる伸縮部材の配置、形状
を採用する例について示す。
図２（Ａ）には、図１（Ｂ）に示す四隅の伸縮部材１０４（第１の伸縮部材）に加えて
、各隣り合う伸縮部材１０４の間にさらに画素部に重ならない伸縮部材２０１（第２の伸
縮部材）が設けられた構成を示す。伸縮部材２０１の直径は伸縮部材１０４の直径と同一
でも異なっていてもよい。表示パネル１０２と支持体１０３との間隔を均一に維持するた
め、伸縮部材１０４と伸縮部材２０１の高さは同一とすることが好ましい。タッチセンサ
部１０１の端部を押圧したときに、図１（Ｂ）と比較してタッチセンサ部１０１及び表示
パネル１０２全体が支持体１０３に対し平行を維持したまま沈みこむようになるため、均
一性のよい入力感を得ることができる。
図２（Ｂ）には、伸縮部材１０４が表示パネル１０２が具備する画素部１０５の周囲を
囲むように設けられた構成を示す。図１（Ｂ）と比較して均一性の良い入力感を得ること
ができる。なお、かかる構成は、表示パネル１０２に対する画素部１０５の専有率を高め
て狭額縁化した場合、又は、小型若しくは中型の表示装置に適用した場合に特に有効であ
る。表示パネル１０２の端部のみに伸縮部材１０４を設けるだけではパネルの自重等によ
り入力感が得られ難い場合に比べて、伸縮部材１０４の表面積を大きく確保でき、これに
より快適な入力感が得られるようになるためである。
図２（Ｃ）には、表示パネル１０２の四隅に開口を有し、かつ、表示パネル１０２の外
周領域に伸縮部材１０４が設けられた構成を示す。言いかえると、画素部１０５の各辺に
対向して長尺状の伸縮部材１０４が設けられた構成といえる。図２（Ｂ）と同様にパネル
の自重により入力感が得られ難い場合に伸縮部材１０４の表面積を大きく取れる点で有効
な構成である。
図２（Ｄ）には、表示パネル１０２に対し伸縮部材１０４がマトリクス状に配置された
構成を示す。マトリクス状に配置することにより、入力感、操作感の均一性を増すことが
できる。また、中型、大型の表示装置では自重により撓むことがあるので表示パネル１０
２中央の撓みを抑制することもできる。また、伸縮部材を井桁状に設けるようにしてもよ
い。
表示パネル１０２が液晶素子を有する場合には、伸縮部材１０４の配置は、画素部１０
５に設けられたトランジスタのゲートと電気的に接続される配線、及びトランジスタのソ
ース若しくはドレインと電気的に接続される配線の数本乃至数百本ごとに周期的に重なる
ように格子状に設けることが好ましい。画素部１０５における開口率低下の影響を抑制で
きるからである。図２（Ｄ）では、伸縮部材１０４の幅が均一である例を示しているが、
画素部１０５と重なる領域における伸縮部材の幅を画素部１０５と重ならない領域におけ
る伸縮部材の幅より小さくすることが望ましい。
表示パネル１０２が自発光の発光素子を有する場合には、伸縮部材１０４の配置はタッ
チセンサ部を介した表示に影響を与えないので配置の自由度が高い。よって、表示パネル
１０２に発光素子を採用する際に特に図２（Ｄ）の構成は好適である。
また、発光素子を有する場合、バックライトユニットを支持体として用いる必要がない
ため、表示パネルの下方に設けられた支持体に論理回路又は駆動回路などを作り込んでも
輝度の低下がなく、画素部が設けられた表示パネルの狭額縁化を図ることができる。
図９に、表示パネルに発光素子を備えたアクティブマトリクス型の表示装置の例を示す
。図９に係る表示装置は、表示パネル１２４０とタッチセンサ部１２４１と、支持体１２
４３と、伸縮部材１２４４と、を有する。表示パネル１２４０は、素子基板１２１０上に
設けられた画素部１２０２と、駆動回路部（信号線駆動回路や走査線駆動回路）１２０１
と、を有する。画素部１２０２、及び駆動回路部１２０１は、シール材１２０５によって
、素子基板１２１０と封止基板１２０４との間に封止されている。
素子基板１２１０上には、駆動回路部１２０１に外部からの信号（例えば、ビデオ信号
、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を
接続するための引き回し配線１２０８が設けられる。ここでは、配線１２０９を用いたワ
イヤボンディング法により、駆動回路部１２０１と論理回路１２３０とを接続する例を示
す。
駆動回路部１２０１はｎチャネル型ＴＦＴ１２２３とｐチャネル型ＴＦＴ１２２４とを
組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回
路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また
、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしも
その必要はなく、基板上ではなく支持体１２４３に駆動回路を形成することもできる。
また、画素部１２０２はスイッチング用ＴＦＴ１２１１と、電流制御用ＴＦＴ１２１２
と電流制御用ＴＦＴ１２１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続され
た第１の電極１２１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極１２１３
の端部を覆って絶縁物１２１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹
脂を用いることにより形成する。
また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物１２１４の上
端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。例えば、絶
縁物１２１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物１２１４の
上端部に曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また
、絶縁物１２１４として、ネガ型、或いはポジ型のいずれも使用することができ、有機化
合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等を使用することがで
きる。
第１の電極１２１３上には、ＥＬ層１２００及び第２の電極１２１６が積層形成されて
いる。なお、第１の電極１２１３をＩＴＯ（インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ
Ｏｘｉｄｅ））膜とし、第１の電極１２１３と接続する電流制御用ＴＦＴ１２１２の配
線として窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層膜、或いは窒化チタン膜
、アルミニウムを主成分とする膜、窒化チタン膜との積層膜を適用すると、配線としての
抵抗も低く、ＩＴＯ膜との良好なオーミックコンタクトがとれる。
ＥＬ層１２００は、少なくとも発光層が設けられており、発光層の他に正孔注入層、正
孔輸送層、電子輸送層又は電子注入層を適宜設ける構成とする。第１の電極１２１３、Ｅ
Ｌ層１２００及び第２の電極１２１６との積層構造で、発光素子１２１５が形成されてい
る。
また、図９に示す断面図では発光素子１２１５を１つのみ図示しているが、画素部１２
０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部１２
０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、
フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合
わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
さらにシール材１２０５で封止基板１２０４を素子基板１２１０と貼り合わせることに
より、素子基板１２１０、封止基板１２０４、およびシール材１２０５で囲まれた空間１
２０７に発光素子１２１５が備えられた構造になっている。なお、空間１２０７には、不
活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材１２０５で充填される構
成も含むものとする。
なお、シール材１２０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材
料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板１２
０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒ
ｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエス
テルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
配線１２０９は、電極パッド１２２１を介して論理回路１２３０に電気的に接続されて
いる。
論理回路１２３０には、ＣＰＵ、レジスタ、デコーダ、カウンタ、分周回路、メモリ、
制御回路、タイミングジェネレータ（タイミング生成回路）、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、画像
処理回路、外部装置とのインターフェース回路、グラフィックアクセラレータ、マスクＲ
ＯＭ、ＤＳＰのいずれか一、又は複数の回路が形成されている。
図９に示す表示装置では、封止基板１２０４側から光射出するトップエミッション構造
を採用することが望ましい。
図９に係る表示装置では、表示パネルに自発光の発光素子を用いることにより、輝度の
低下がないために、あるいは、表示の妨げとならないために、支持体に論理回路等を形成
することができる。これにより、素子基板１２１０上に論理回路を設ける必要がなく、画
素部の狭額縁化が可能となる。また、支持体を有効活用でき、レイアウトの縮小も可能と
なる。
なお、図９では、素子基板上に駆動回路部１２０１を形成しているが、駆動回路部１２
０１を支持体１２４３上に形成してもよい。これにより、さらに画素部の狭額縁化が可能
となる。
また、配線１２０９の代わりに引き回し配線１２０８は異方性導電フィルム（ＡＣＦ）
によってＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）と接続されていても良い。かかる場
合、ＦＰＣにプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられ、プリント配線基板を支持体と
して用いる構成としてもよい。
図１（Ｂ）、図２（Ａ）のように伸縮部材を表示パネルの端部等に設ける構成は、１イ
ンチ以上６インチ以下、特に２インチ以上５インチ以下の小型パネルに好適である。軽い
力でも十分な押し応え感が得られるからである。
図２（Ｂ）、（Ｃ）のように伸縮部材を表示パネルが有する画素部の周囲に設ける構成
は、７インチ以上１２インチ以下、特に８インチ以上１１インチ以下の中型パネルに好適
である。ある程度のパネルの重量にも耐え、かつ、クッションの役割を果たせるからであ
る。また、図１（Ｂ）、図２（Ａ）と比較してより安定感を得ることができる。
図２（Ｄ）のように伸縮部材をマトリクス状に設ける構成は、１２インチ以上（例えば
５０インチ以下）の大型パネルに好適である。１２インチ以上の大型パネルにおいて、自
重を支えるとともに均一な入力感を得ることができるからである。なお、パネルサイズに
応じて縦と横に配置する伸縮部材の数を増減させると良い。
伸縮部材の表面積が増えるにしたがい、表示装置の落下耐久性も向上させることができ
る。
表示装置は、伸縮部材１０４を表示パネル１０２側に設け、その後、支持体１０３と貼
り合わせることにより形成させてもよいし、伸縮部材１０４を支持体１０３側に設け、そ
の後、表示パネル１０２と貼り合わせることにより形成させてもよい。
本構成の特徴点の一として、伸縮部材を表示パネルと重なるように表示パネルの背面に
設けることが挙げられる。表示パネル１０２の下方に伸縮部材１０４を設けることによっ
て、タッチセンサ部の操作時にタッチセンサ部１０１と表示パネル１０２とが連動するた
め、タッチセンサ部と表示パネル間の距離の変動を無くし、又は抑制でき、タッチセンサ
部の操作時においても高精細な画像を維持することができる。
一方、タッチセンサ部内に、入力感を得るための柱状スペーサ又は複雑な構造のクリッ
ク部材を設けると、かかる柱状スペーサ又はクリック部材を介して画像が表示されること
になり画質が劣化し好ましくない。また、柱状スペーサ又はクリック部材を設けるために
タッチセンサ部の幅をある程度大きくせざるを得ず、表示パネルに表示される映像をかか
るタッチセンサ部を介して表示させると光の干渉又は屈折の影響が生じやすくなり、映像
の画質としてはやはり好ましくない。これに対し、本発明の一態様は、表示パネルの下方
に伸縮部材を設けるため、タッチセンサ部と表示パネル間の距離の変動を無くし、又は抑
制でき、高精細な画像を維持することができる。
また、タッチセンサ部と支持体の間に伸縮部材を設け、表示パネルと独立させて伸縮部
材を伸縮させることにより入力感を実感させる構成を採用することもできる。しかしなが
ら、かかる構成は、タッチセンサ部が表示パネル部に接触しないようにタッチセンサ部と
表示パネルの間隔をある程度大きく確保する必要があるため、タッチセンサ部と表示パネ
ル間における光の干渉や屈折の影響が生じやすくなる。これに対し、本発明の一態様は、
表示パネルの下方に伸縮部材を設けるため、タッチセンサ部と表示パネル間の変動を無く
し、又は抑制でき、高精細な画像を維持することができる。
次いで、図３（Ａ）、（Ｂ）に光方式のタッチセンサを有する表示装置を示す。図３で
は、タッチセンサが表示パネルに組み込まれており、タッチセンサを有する表示パネルを
一体としてタッチパネルと呼ぶこととする。タッチパネル３０１内の画素には光を検知又
は検出することができるフォトセンサ（光電変換素子と呼ばれることがある。）を内蔵を
している。タッチパネル３０１と支持体３０３の間に伸縮部材３０４が設けられている。
支持体３０３にはバックライトユニットを用いる。
図３（Ａ）は被検出物３３０である指でタッチパネル３０１に軽く接触したときの様子
を表す。
光方式では、タッチパネル３０１から光が照射され、タッチパネル３０１の任意の位置
に被検出物３３０が存在する場合には被検出物３３０が存在する領域の光が被検出物３３
０によって遮断され一部の光が反射される。フォトセンサにより反射された光を検知又は
検出することで、検知された領域に被検出物３３０が存在することを認識することができ
る。
図３（Ｂ）は被検出物３３０である指でタッチパネル３０１を押圧したときの様子を表
す。押圧することにより、伸縮部材が縮むことで入力感が得られるとともに、バックライ
トユニットである支持体３０３にタッチパネル３０１が近づくので被検出物３３０によっ
て反射される光に変化が生じる。そのため、検知処理に光の変化分を付加することで認識
精度を向上させることができる。
本実施形態に係る表示装置は、タッチセンサ部を押圧した時に伸縮部材が縮むため入力
感を得ることができる。また、伸縮部材を表示パネルの下方に配置するため、表示パネル
上に伸縮部材が介在することによる画質の劣化を抑制することができる。よって、高精細
の表示装置を提供することができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施形態１に示した表示装置の一部の詳細な構造について図４を用
いて説明する。本実施形態では、表示パネルに液晶素子、支持体にバックライトユニット
を用いる例を示す。
表示パネル４０２上にタッチセンサ部４０１が設けられ、表示パネル４０２の下方にバ
ックライトユニット４０３が設けられ、表示パネル４０２とバックライトユニット４０３
の間に伸縮部材４０４が設けられている。伸縮部材としては、ウレタンスポンジ、ゴム、
クッションテープ、バネ等を用いることができる。ここではウレタンスポンジを用いる例
を示す。
表示パネル４０２は、偏光フィルム４１０、第１の基板４１１、第２の基板４１２、ト
ランジスタ４１３、第１の電極４１４、第２の電極４１５、配向膜４４０、配向膜４１６
、液晶４１７、スペーサ４１８、シール材４１９、カラーフィルタ４２０、偏光フィルム
４２１、視野角拡大フィルム４２３、ブラックマトリクス４２４、容量素子４２５等を有
する。
第１の基板４１１上にトランジスタ４１３、容量素子４２５が形成されている。トラン
ジスタ４１３のソース又はドレインの一方に第１の電極４１４が電気的に接続されている
。対向基板は、第２の基板４１２上に、カラーフィルタ４２０、ブラックマトリクス４２
４、対向電極である第２の電極４１５、配向膜４１６等が形成されている。カラーフィル
タ４２０は第１の基板４１１側に設けることもできる。また、対向電極を第１の電極４１
４側に設けて、ＩＰＳ方式の液晶モジュールを構成することもできる。なお、容量素子４
２５は必ずしも設ける必要はない。
第１の基板４１１に対向して第２の基板４１２がシール材４１９によって固定されてい
る。第１の基板４１１と第２の基板４１２の間の距離（セルギャップ）を制御するためス
ペーサ４１８が設けられ、スペーサ４１８によって保持されたギャップに液晶４１７が封
入されている。スペーサは球状又は柱状のものを用いることができる。
液晶４１７の材料としては、リオトロピック液晶、サーモトロピック液晶、低分子液晶
、高分子液晶、ディスコチック液晶、強誘電液晶、反強誘電液晶等を用いる。また、上記
液晶材料は、条件により、ネマチック相、コレステリック相、コレステリックブルー相、
スメクチック相、スメクチックブルー相、キュービック相、スメクチックＤ相、カイラル
・ネマチック相、等方相等を示す。コレステリックブルー相及びスメクチックブルー相は
、螺旋ピッチが５００ｎｍ以下で比較的短いコレステリック相またはスメクチック相を有
する液晶材料にみられる。液晶材料の配向は二重ねじれ構造を有する。光学波長以下の秩
序を有しているため、透明であり、電圧印加によって配向秩序が変化して光学的変調作用
が生じる。ブルー相は光学的に等方であるため視野角依存性がなく、配向膜を形成しなく
とも良いため、表示画像の質の向上及びコスト削減が可能である。
バックライトユニット４０３には、エッジライト方式と直下型方式があり、いずれの方
式も採用可能である。本実施形態ではエッジライト方式を用いている例を示している。バ
ックライトユニット４０３は、エッジライト４２８、導光板４２９、反射板４３０、プリ
ズムシート４３１、拡散板４３２等を有する。エッジライト４２８の光源として、冷陰極
管、ＬＥＤ等を用いることができる。
バックライトユニット４０３と表示パネル４０２の間に伸縮部材４０４が形成されてい
るが、バックライトユニット４０３と表示パネル４０２の間ではなく、バックライトユニ
ット４０３の下方に伸縮部材４０４を設けるようにしてもよい。あるいは、バックライト
ユニット４０３と表示パネル４０２の間、及び、バックライトユニット４０３の下方に伸
縮部材４０４を設けるようにしてもよい。バックライトユニット４０３の下方に伸縮部材
４０４を設ける場合には、伸縮部材を挟持する第２の支持体をさらに設ける。
なお、偏光フィルム４１０は第１の基板４１１と伸縮部材４０４の間に設けられている
が、バックライトユニット４０３と伸縮部材４０４の間に設けることもできる。
タッチセンサ部４０１には、抵抗膜方式、静電容量方式、電磁誘導方式、光学方式等の
センサ素子を用いることができる。
図４において、タッチセンサ部４０１を押圧することにより、伸縮部材４０４が縮み、
快適な入力感を得ることができる。また、伸縮部材４０４を表示パネル４０２と重ねて下
方に配置するため、タッチセンサ部と表示パネルの間に異物がなく、また、タッチセンサ
部と表示パネル間が連動して沈み込むため、タッチセンサ部と表示パネル間の変動による
画質の劣化を抑制することができる。よって、高精細の液晶表示装置を提供することがで
きる。
なお、タッチセンサ部４０１に光学方式を採用した場合、タッチセンサ部４０１を押し
たときに伸縮部材４０４が沈み込み、タッチセンサ部４０１及び表示パネル４０２がバッ
クライトユニット４０３に近づくため、被検出物によって反射される光に変化が生じる。
そのため、検知処理に光の変化分を付加することで認識精度を向上させることができる。
なお、タッチセンサ部４０１に設けられるタッチセンサ（フォトセンサ）を表示パネル４
０２の各画素ごとに設けることもできる。
次に、本実施形態の表示パネル４０２に用いることができるトランジスタと容量素子の
断面構造の一例について図５を用いて説明する。図５（Ａ）〜（Ｃ）はボトムゲート型の
トランジスタと容量素子を示し、図５（Ｄ）はトップゲート型のトランジスタと容量素子
を示す。
図５（Ａ）のトランジスタ５０１は逆スタガ型（ボトムゲート型）構造であり、特にチ
ャネルエッチ型と呼ばれる構造である。
基板５０３上に第１の絶縁膜（絶縁膜５０４）が形成される。基板５０３は、バリウム
ホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、若しくはアルミノシリケートガラスなど
、フュージョン法やフロート法で作製されるガラス基板、セラミック基板の他、トランジ
スタの処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。ま
た、ステンレス合金などの金属基板の表面に絶縁膜を設けた基板を適用しても良い。
第１の絶縁膜は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化珪素膜、窒化珪素膜、
酸化窒化珪素膜、または窒化酸化珪素膜の単層、又は積層を用いることができる。
第１の絶縁膜は、基板側からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が
変化してしまうことを防ぐ下地膜としての機能を有することができる。特に、窒化シリコ
ン膜は緻密な膜であり、高いバリア性を有するため、第１の絶縁膜には窒化シリコンが含
まれることが好ましい。なお、第１の絶縁膜は必ずしも形成されなくても良い。第１の絶
縁膜が形成されない場合は、工程数の削減、製造コストの低減および歩留まりの向上を図
ることができる。
第１の絶縁膜上に、第１の導電層（導電層５０５、導電層５０６）が形成される。導電
層５０５は、トランジスタ５０１のゲート電極として機能する部分を含む。導電層５０６
は、容量素子５０２の第１の電極として機能する部分を含む。なお、第１の導電層として
は、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｓｉ、
Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなどの金属若しくは半導体材料、又はこれらの合金材料を用いる
ことができる。あるいは、これらの元素（合金も含む）の積層を用いることができる。
第１の導電層は、スパッタリング法や真空蒸着法で第１の絶縁膜上に導電膜を形成し、
当該導電膜上にフォトリソグラフィ技術またはインクジェット法によりマスクを形成し、
当該マスクを用いて導電膜をエッチングすることで形成することができる。また、銀、金
、銅などの導電性ナノペーストを用いてインクジェット法により吐出し焼成して、第１の
導電層を形成することもできる。
なお、第１の導電層の密着性向上と基板５０３や絶縁膜５０４への拡散を防ぐバリアメ
タルとして、上記金属材料の窒化物膜を、絶縁膜５０４及び第１の導電層の間に設けても
よい。また、第１の導電層は単層構造としても積層構造としてもよく、例えば基板５０３
側からモリブデン膜とアルミニウム膜との積層、モリブデン膜とアルミニウムとネオジム
との合金膜との積層、チタン膜とアルミニウム膜との積層、チタン膜、アルミニウム膜及
びチタン膜との積層などを用いることができる。
少なくとも第１の導電層を覆うように、第２の絶縁膜（絶縁膜５０７）が形成される。
第２の絶縁膜は、ゲート絶縁膜としての機能を有する。なお、第２の絶縁膜としては、酸
化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）、又は窒化酸化シ
リコン膜（ＳｉＮｘＯｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いることができる。
ここでは、酸化窒化シリコン膜とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い
ものであって、濃度範囲として酸素が５５〜６５原子％、窒素が１〜２０原子％、Ｓｉが
２５〜３５原子％、水素が０．１〜１０原子％の範囲で含まれるものをいう。また、窒化
酸化珪素膜とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多いものであって、濃度範
囲として酸素が１５〜３０原子％、窒素が２０〜３５原子％、Ｓｉが２５〜３５原子％、
水素が１５〜２５原子％の範囲で含まれるものをいう。
また、第２の絶縁膜として、アルミニウム、イットリウム、マグネシウム又はハフニウ
ムの酸化物、窒化物、酸化窒化物、又は窒化酸化物の一種又はそれらの化合物を少なくと
も２種以上含む化合物を用いることもできる。
導電層５０５と重なる第２の絶縁膜上に第１の半導体層（半導体層５０８）、第２の半
導体層（半導体層５０９、５１０）、第２の導電層（導電層５１１、導電層５１２）が形
成される。導電層５０６と重なる第２の絶縁膜上に第２の導電層（導電層５１３）が形成
される。
半導体層５０８は、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷法などによって
形成される。半導体層５０８の一部は、絶縁膜５０７上のうち導電層５０５と重なってい
ない部分まで延在して形成される。半導体層５０８は、トランジスタ５０１のチャネル領
域として機能する部分を含む。なお、半導体層５０８としては、アモルファスシリコン（
ａ−Ｓｉ：Ｈ）等の非結晶性を有する半導体、微結晶シリコン（μ−Ｓｉ：Ｈ）、多結晶
シリコン、単結晶シリコン、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）等の化合物半導体又は酸化亜鉛（
ＺｎＯ）、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系等の酸化物半導体等を用いることができる。
アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）または微結晶シリコンをトランジスタの半導体
層として用いる場合は、トランジスタの特性の均一性が高く、かつ、製造コストが小さい
という利点がある。特に、対角の長さが５００ｍｍを超えるような大型の基板にトランジ
スタを作製する場合に有効である。
半導体層として、多結晶シリコンを用いる場合は、トランジスタの移動度が高く、かつ
、製造コストが小さいという利点がある。さらに、特性の経年劣化が小さいため、信頼性
の高い装置を得ることができる。
半導体層として、酸化物半導体を用いる場合は、アモルファスシリコンを用いたトラン
ジスタよりも高い電界効果移動度を得ることができる。酸化物半導体膜はスパッタ法など
によって３００℃以下の温度で膜形成が可能であり、多結晶シリコンを用いたトランジス
タよりも製造工程が簡単である。
なお、本明細書中で用いることができる酸化物半導体の一例としては、ＩｎＭＯ３（Ｚ
ｎＯ）ｍ（ｍ＞０）で表記されるものがある。ここで、Ｍは、ガリウム（Ｇａ）、鉄（Ｆ
ｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）及びコバルト（Ｃｏ）から選ばれた一の金属
元素又は複数の金属元素を示す。例えばＭとしてＧａが選択される場合には、Ｇａのみの
場合の他に、ＧａとＮｉや、ＧａとＦｅなど、Ｇａ以外の上記金属元素が選択される場合
を含む。また、上記酸化物半導体において、Ｍとして含まれる金属元素の他に、不純物元
素としてＦｅ、Ｎｉその他の遷移金属元素、又は該遷移金属の酸化物が含まれているもの
がある。本明細書においては、上記酸化物半導体のうち、Ｍとして少なくともガリウムを
含むものをＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体と呼び、当該材料を用いた薄膜をＩｎ−
Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非単結晶膜と呼ぶことがある。
なお、半導体層５０８に接する部分の第２の絶縁膜としては、酸化シリコン膜を用いる
ことが望ましい。半導体層５０８と第２の絶縁膜とが接する界面におけるトラップ準位が
少なくなるからである。
なお、第２の絶縁膜がＭｏと接する場合、Ｍｏと接する部分の第２の絶縁膜としては酸
化シリコン膜を用いることが望ましい。なぜなら、酸化シリコン膜はＭｏを酸化させない
からである。
第２の半導体層のうち、半導体層５０９は、ソース又はドレインの一方として機能する
部分を含む。半導体層５１０は、ソース又はドレインの他方として機能する部分を含む。
なお、第２の半導体層としては、リン等を含んだシリコン、第１の半導体層よりも導電率
の高い半導体材料、第１の半導体層よりもキャリア濃度の高い酸化物半導体等を用いるこ
とができる。第２の半導体層は、その機能によりバッファ層又はｎ＋層と表すこともでき
る。
第２の導電層のうち、導電層５１１は、トランジスタ５０１のソース又はドレインの一
方として機能する部分を含む。導電層５１２は、トランジスタ５０１のソース又はドレイ
ンの他方として機能する部分を含む。導電層５１３は、容量素子５０２の第２の電極とし
て機能する部分を含む。なお、第２の導電層としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａ
ｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなどの金属若
しくは半導体材料、又はこれらの合金材料を用いることができる。あるいは、これらの元
素（合金も含む）の積層を用いることができる。
なお、第２の導電層が形成された後の工程として、様々な絶縁膜、又は様々な導電膜が
形成されてもよい。例えば、トランジスタ上に保護膜として絶縁膜を形成してもよい。な
お、保護膜は、大気中に浮遊する有機物や金属物、水蒸気などの汚染不純物の侵入を防ぐ
ためのものであり、緻密な膜が好ましい。例えば、トランジスタ５０１上に保護膜として
酸化珪素膜と窒化珪素膜との積層を形成すればよい。
なお、チャネルエッチ型のトランジスタの製造工程において、第１の半導体層及び第２
の半導体層は連続して成膜することができる。そして、第１の半導体層及び第２の半導体
層は、同じマスクを用いて形成することができる。
さらに、第２の導電層が形成された後で、第２の導電層をマスクとして用いて第２の半
導体層の一部を除去する、あるいは、第２の導電層と同じマスクを用いて第２の半導体層
の一部を除去することで、トランジスタのチャネル領域を形成することができる。こうす
ることで、第２の半導体層の一部を除去するためだけの新たなマスクを用いる必要がない
ため、製造工程が簡単となり、製造コストが低減できる。ここで、除去された第２の半導
体層の下部に形成される第１の半導体層がトランジスタのチャネル領域となる。
図５（Ｂ）は、逆スタガ型（ボトムゲート型）のトランジスタの断面構造及び容量素子
の断面構造を示す図である。特に、図５（Ｂ）に示すトランジスタは、チャネル保護型（
エッチストップ型）と呼ばれる構造である。
図５（Ａ）と異なる点について説明する。
第１の半導体層（半導体層５０８）上の一部に、第３の絶縁膜（絶縁膜５２３）が形成
される。絶縁膜５２３は、トランジスタ５２１のチャネル領域がエッチングによって除去
されることを防止する機能を有する。つまり、絶縁膜５２３は、チャネル保護膜（エッチ
ストップ膜）として機能する。なお、第３の絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリ
コン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いる
ことができる。
第１の半導体層上の一部及び第３の絶縁膜上の一部に、第２の半導体層（半導体層５０
９、半導体層５１０）、第２の導電層（導電層５１１、導電層５１２）が形成される。
第１の半導体層及び第２の半導体層は、第２の導電層をパターニング（加工）するのに
用いるマスクと同一のマスク又はパターニングされた第２の導電層をマスクとして図５（
Ｂ）に示す所望の形状に加工することができる。これにより、工程数を削減することがで
きる。
図５（Ｃ）は、ボトムゲート型のトランジスタの断面構造及び容量素子の断面構造を示
す図である。特に、図５（Ｃ）に示すトランジスタは、ボトムコンタクト型構造と呼ばれ
る構造である。
トランジスタ５４１は、第１の絶縁膜（絶縁膜５０４）が形成された基板５０３上に第
１の導電層（導電層５０５）と、導電層５０５上の第２の絶縁膜（絶縁膜５０７）と、絶
縁膜５０７上の、導電層５０５と一部重なり、かつ、導電層５０５と重ならない領域に一
部延在して設けられる第２の導電層（導電層５１１、導電層５１２）と、第２の導電層上
の第２の半導体層（半導体層５０９、半導体層５１０）と、第２の半導体層上及び導電層
５１１と導電層５１２の間に設けられた第１の半導体層（半導体層５０８）とを有する。
第１の導電層（導電層５０５）は、トランジスタのゲート電極として機能する部分を含
む。第２の絶縁膜（絶縁膜５０７）はゲート絶縁膜として機能する部分を含む。第２の導
電層のうち、導電層５１１は、ソース又はドレインの一方として機能する部分を含み、導
電層５１２は、ソース又はドレインの他方として機能する部分を含む。第２の半導体層は
第１の半導体層よりも導電性が高く、第２の半導体層のうち、半導体層５０９は、ソース
又はドレインの一方として機能する部分を含み、半導体層５１０は、ソース又はドレイン
の他方として機能する部分を含む。第１の半導体層５０８は、チャネルとして機能する部
分を含む。
容量素子５４２は、第１の絶縁膜上の第１の導電層（導電層５０６）と、第２の絶縁膜
（絶縁膜５０７）を介して導電層５０６と重なる第２の導電層（５１３）とを有する。
導電層５０６、導電層５１３は電極として機能する部分を含む。
各膜、各層は図５（Ａ）で述べた材料等を用いることができる。
図５（Ｄ）は、トップゲート型のトランジスタの断面構造及び容量素子の断面構造を示
す図である。
基板５０３上に第１の絶縁膜（絶縁膜５０４）が形成される。基板５０３は、バリウム
ホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、若しくはアルミノシリケートガラスなど
、フュージョン法やフロート法で作製される無アルカリガラス基板、セラミック基板の他
、トランジスタの処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることが
できる。また、ステンレス合金などの金属基板の表面に絶縁膜を設けた基板を適用しても
良い。
第１の絶縁膜は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化珪素膜、窒化珪素膜、
酸化窒化珪素膜、または窒化酸化珪素膜の単層、又は積層を用いることができる。
第１の絶縁膜は、基板側からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が
変化してしまうことを防ぐ下地膜としての機能を有することができる。特に、窒化シリコ
ン膜は緻密な膜であり、高いバリア性を有するため、第１の絶縁膜には窒化シリコンが含
まれることが好ましい。なお、第１の絶縁膜は必ずしも形成されなくても良い。第１の絶
縁膜が形成されない場合は、工程数の削減、製造コストの低減および歩留まりの向上を図
ることができる。
第１の絶縁膜上に、第１の導電層（導電層５６３、導電層５６４、導電層５６５）が形
成される。第１の導電層のうち、導電層５６３は、トランジスタ５６１のソース又はドレ
インの一方として機能する部分を含む。導電層５６４は、トランジスタ５６１のソース又
はドレインの他方として機能する部分を含む。導電層５６５は、容量素子５６２の第１の
電極として機能する部分を含む。なお、第１の導電層としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ
、Ｗ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなど
の金属若しくは半導体材料、又はこれらの合金材料を用いることができる。あるいは、こ
れらの元素（合金も含む）の積層を用いることができる。
導電層５６３、導電層５６４の上部に、第１の半導体層（半導体層５６６、半導体層５
６７）が形成される。半導体層５６６は、ソース又はドレインの一方として機能する部分
を含む。半導体層５６７は、ソース又はドレインの他方として機能する部分を含む。なお
、第１の半導体層として、リン等を含んだシリコン、チャネルが形成される半導体層より
も導電率の高い半導体材料、チャネルが形成される半導体層よりもキャリア濃度の高い酸
化物半導体等を用いることができる。第１の半導体層は、その機能によりバッファ層、ｎ
＋層、又はソース領域若しくはドレイン領域と表すこともできる。
導電層５６３と導電層５６４の間であって、かつ、第１の絶縁膜上に、第２の半導体層
（半導体層５６８）が形成される。半導体層５６８の一部は、導電層５６３上及び導電層
５６４上まで延在して形成される。半導体層５６８は、トランジスタ５６１のチャネルと
して機能する部分を含む。なお、半導体層５６８としては、アモルファスシリコン（ａ−
Ｓｉ：Ｈ）等の非結晶性を有する半導体、微結晶シリコン（μ−Ｓｉ：Ｈ）、多結晶シリ
コン、単結晶シリコン、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）等の化合物半導体又は酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系等の酸化物半導体等を用いることができる。
第２の半導体層（半導体層５６８）及び導電層５６５を少なくとも覆うように第２の絶
縁膜（絶縁膜５６９、絶縁膜５７０）が形成される。絶縁膜５６９はゲート絶縁膜として
の機能を有する。第２の絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化
シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いることができる。
第２の絶縁膜上に、第２の導電層（導電層５７１、導電層５７２）が形成される。導電
層５７１は、トランジスタ５６１のゲート電極として機能する部分を含む。導電層５７２
は、容量素子５６２の第２の電極、又は配線としての機能を有する。なお、第２の導電層
としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｂ、
Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなどの金属若しくは半導体材料、又はこれらの合金材料を
用いることができる。あるいは、これらの元素（合金も含む）の積層を用いることができ
る。
なお、第２の導電層が形成された後の工程として、様々な絶縁膜、又は様々な導電膜が
形成されてもよい。
なお、導電層５６５と絶縁膜５７０の間にも第１の半導体層が形成されていてもよい。
図５では、表示パネルに用いられるトランジスタと容量素子の断面構造について説明し
たが、必要がなければ容量素子は設けなくともよい。また、トランジスタと容量素子は、
共通する部分については同一工程で形成されていてもよいし、別々の工程で形成されてい
てもよい。
本実施の形態は他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
（実施の形態３）
本実施形態では、表示装置の一形態について図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
図６（Ａ）は液晶表示装置の一例であり、第１の基板２６００と第１の基板に対向する
第２の基板２６０１がシール材２６０２により固着され、その間にトランジスタ等を含む
画素部２６０３、液晶層を含む表示素子２６０４、着色層２６０５が設けられ表示領域を
形成している。着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合
は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。第１の基板
２６００と第２の基板２６０１の外側には偏光板２６０６、偏光板２６０７、拡散板２６
１３、タッチセンサ部２６１５が配設されている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６
１１により構成され、第３の基板２６１２は、フレキシブル配線基板２６０９により第１
の基板２６００の配線回路部２６０８と接続され、コントロール回路や電源回路などの外
部回路が組みこまれている。また偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層
してもよい。偏光板２６０７と拡散板２６１３との間には伸縮部材２６１６が設けられて
いる。拡散板２６１３、冷陰極管２６１０及び反射板２６１１を有するバックライトユニ
ット２６１７は図示しない筐体に固定されている。タッチセンサ部２６１５を押圧すると
伸縮部材２６１６が縮み、第１の基板２６００とタッチセンサ部２６１５の間に設けられ
た構造が押圧に応じて一体として沈み込み、これにより入力感を得ることができる。伸縮
部材２６１６は図６（Ａ）に示すようにシール材２６０２と重なるように設けることもで
きる。
液晶表示装置には、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−
Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉ
ｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉ
ｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍ
ｅｎｔ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉ
ｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒ
ｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉ
ｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いることができる。
図６（Ｂ）に、図６（Ａ）と構成が異なる例を示す。
第３の基板２６１２の下方に別途、支持体２６１８が設けられ、支持体２６１８と第３
の基板２６１２との間に伸縮部材２６１６が設けられている。
タッチセンサ部２６１５を押圧すると押圧に応じて伸縮部材２６１６が縮むことにより
入力感を得ることができる。伸縮部材２６１６は図６（Ａ）のようにシール材２６０２と
重なるように設けることもできる。
図６（Ｃ）は、図６（Ａ）、（Ｂ）と構成が異なる例を示す。
外部の回路が構成される第３の基板２６１２とバックライトユニット２６１７との間に
支持体２６１８が設けられ、支持体２６１８と第３の基板２６１２との間に伸縮部材２６
１６が設けられている。
なお、本実施形態において、バックライトの光源として冷陰極管を用いているが光源と
してＬＥＤを用いることもできる。
タッチセンサ部２６１５を押圧すると固定された第３の基板２６１２に対して押圧に応
じて伸縮部材２６１６が縮むことにより入力感を得ることができる。
以上の構成により、表示装置において入力感を得ることができる。または、画質の劣化
を抑制することができる。図６（Ａ）においてタッチセンサ部２６１５に光学方式を採用
する場合には、バックライトユニット２６１７にフォトセンサが近づくため光の強度が高
まり認識精度を向上させることができる。フォトセンサは画素部２６０３に設けることも
できる。
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可
能である。
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施形態１の構成とは異なる表示装置の構成について図７を用いて説
明する。
図７（Ａ）は、表示装置の断面図を示し、図７（Ｂ）はその背面図を示す。
モジュール７３０は表示素子が封止された状態にあるパネル７０１と該パネルにコント
ローラを含むＩＣ等を実装したＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕ
ｉｔｓ：フレキシブルプリントサーキット）７０２とを有する。ＦＰＣ７０２はパネル７
０１の裏側に折り畳まれた状態で携帯電話、デジタルカメラ等の最終製品内に配置される
。パネルの下方に支持体７０３が設けられ、パネル７０１と支持体７０３との間に伸縮部
材７０４ａと、ＦＰＣと支持体との間に伸縮部材７０４ｂとが設けられている。
パネル７０１は、表示素子を有する表示パネルと、センサ機能を有するタッチセンサ部
とを具備する。ＦＰＣ７０２が折り畳まれた状態で上方に表示されることから表示素子に
は発光素子が用いられる。あるいは、図示しないバックライトをパネル７０１とＦＰＣ７
０２の間に設けることにより、表示素子として液晶表示素子を用いることができる。
伸縮部材７０４ａと伸縮部材７０４ｂは高さが異なる。伸縮部材７０４ａは伸縮部材７
０４ｂよりも高く、伸縮部材の高さはパネルと支持体とが概略平行になるように支持体７
０３上に配置される。
表示素子として発光素子を用いる場合、表示素子として液晶素子を用い、かつ、バック
ライトユニットの下方に伸縮部材を配置する場合、画素部７０５に伸縮部材が重なる構成
としてもよい。
パネルを押圧した時のパネル全体の沈み込み量を均一にするために、伸縮部材７０４ａ
と伸縮部材７０４ｂとの弾性力を異ならせるようにしてもよい。例えば、伸縮部材７０４
ａの伸縮率が伸縮部材７０４ｂよりも大きいものを用いることが望ましい。
支持体として、最終製品の筐体（背面カバー）等を用いることができる。
伸縮部材の配置は図７（Ａ）に限定されず、図２の構成を適宜採用することができる。
パネル７０１を押圧すると伸縮部材７０４ａ、７０４ｂが縮むため入力感を得ることが
できる。また、伸縮部材をパネル７０１の下方に配置するため、画質の劣化を抑制するこ
とができる。よって、高精細の表示装置を提供することができる。
また、パネルの下方の構成に応じて適宜伸縮部材の配置、形状を変えることにより、小
型パネル等においてもレイアウトの制限に応じて入力感が得られる高精細の表示装置を得
ることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可
能である。
（実施の形態５）
本実施の形態においては、実施形態１、４の構成とは異なる表示装置の構成について図
８を用いて説明する。
本実施形態では、伸縮部材を積層させた例について説明する。
図８（Ａ）に、表示装置の断面図、図８（Ｂ）にその背面図を示す。
表示パネル７１２上にタッチセンサ部７１１が設けられ、表示パネル７１２の下方に第
１の支持体７１３が設けられている。表示パネル７１２と第１の支持体７１３の間には第
１の伸縮部材７１４が設けられている。さらに、第１の支持体７１３の下方に第２の支持
体７１５が設けられ、第１の支持体７１３と第２の支持体７１５の間には第２の伸縮部材
７１６が設けられている。
第１の伸縮部材７１４及び第２の伸縮部材７１６は、図８に示すように表示パネル７１
２の端部に設けられている。第１の伸縮部材７１４及び第２の伸縮部材７１６は、表示パ
ネル７１２が有する画素部７１７と重ならないように設けることが好ましい。
第１の伸縮部材と第２の伸縮部材において弾力性を異ならせてもよい。例えば、第１の
伸縮部材よりも第２の伸縮部材の弾力を大きくしてもよいし、第２の伸縮部材よりも第１
の伸縮部材の弾力を大きくしてもよい。
第１の伸縮部材及び第２の伸縮部材の構成として、実施形態１において示す構成のいず
れを採用してもよい。例えば、第１の支持体７１３にバックライトユニットを用いる場合
、第１の伸縮部材７１４を画素部７１７と重ならないように表示パネル７１２の端部に設
け、第２の伸縮部材７１６をマトリクス状に設けることもできる。
タッチセンサ部の押圧を繰り返すことにより、第１の伸縮部材又は第２の伸縮部材の一
方の弾力性が損なわれた場合にも他方の伸縮部材が伸縮可能であるため、長期間において
入力感が得られる信頼性の高い表示装置を得ることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可
能である。
（実施の形態６）
本実施の形態においては、上記で説明した表示装置を備える電子機器の例について説明す
る。
図１０（Ａ）乃至図１０（Ｇ）、図１１（Ａ）乃至図１１（Ｇ）は、電子機器を示す図で
ある。これらの電子機器は、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤ
ランプ５００４、操作キー５００５、接続端子５００６、センサ５００７（力、変位、位
置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間
、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線
を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５００８、等を有することができる。
図１０（Ａ）はモバイルコンピュータであり、上述したものの他に、スイッチ５００９
、赤外線ポート５０１０、等を有することができる。図１０（Ｂ）は記録媒体を備えた携
帯型の画像再生装置（たとえば、ＤＶＤ再生装置）であり、上述したものの他に、第２表
示部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図１０（Ｃ）は携帯
型遊技機であり、上述したものの他に、記録媒体読込部５０１１、等を有することができ
る。図１０（Ｄ）は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記
録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図１０（Ｅ）はテレビ受像器であり、
上述したものの他に、チューナ、画像処理部、等を有することができる。図１０（Ｆ）は
持ち運び型テレビ受像器であり、上述したものの他に、信号の送受信が可能な充電器５０
１７、等を有することができる。図１０（Ｇ）は大型遊技機であるスロットマシンの一例
であり、上述したものの他に、スタートレバーやストップスイッチなどの操作手段、コイ
ン投入口、スピーカ等を有することができる。
図１１（Ａ）はディスプレイであり、上述したものの他に、支持台５０１８、等を有す
ることができる。図１１（Ｂ）はカメラであり、上述したものの他に、外部接続ポート５
０１９、シャッターボタン５０１５、受像部５０１６、等を有することができる。図１１
（Ｃ）はコンピュータであり、上述したものの他に、ポインティングデバイス５０２０、
外部接続ポート５０１９、リーダ／ライタ５０２１、等を有することができる。図１１（
Ｄ）は携帯電話機であり、上述したものの他に、アンテナ５０１４、携帯電話・移動端末
向けの１セグメント部分受信サービス用チューナ、等を有することができる。
図１０（Ａ）乃至図１０（Ｇ）、図１１（Ａ）乃至図１１（Ｄ）に示す電子機器は、様々
な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）
を表示部に表示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフト
ウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用い
て様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータ
の送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出し
て表示部に表示する機能、等を有することができる。さらに、複数の表示部を有する電子
機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主とし
て文字情報を表示する機能、または、複数の表示部に視差を考慮した画像を表示すること
で立体的な画像を表示する機能、等を有することができる。さらに、受像部を有する電子
機器においては、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を自動また
は手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部又はカメラに内蔵）に保存する機
能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図１０（Ａ
）乃至図１０（Ｆ）、図１１（Ａ）乃至図１１（Ｄ）に示す電子機器が有することのでき
る機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有す
ることを特徴とする。そして、本実施の形態における電子機器は、表示部に設けられたタ
ッチセンサ部を押圧したときに快適な入力感を得ることができる。また、画質の劣化の少
ない品質の高い画像を表示させることができる。また、タッチセンサ部の操作時において
も画質の劣化を抑制することができる。
次に、表示装置の応用例を説明する。
図１１（Ｅ）に、建造物内に表示装置を、建造物と一体にして設けた例について示す。
表示パネル５０２６は、ユニットバス５０２７と一体に取り付けられており、入浴者は表
示パネル５０２６の視聴が可能になる。表示装置は、建物と一体となっており、設置する
スペースを広く必要とすることなく設置可能である。
なお、本実施の形態において、建造物としてユニットバスを例としたが、本実施の形態
はこれに限定されず、様々な建造物に表示装置を設置することができる。
次に、表示装置を、移動体と一体にして設けた例について示す。
図１１（Ｆ）は、表示装置を、自動車に設けた例について示した図である。表示パネル
５０２８は、自動車の車体５０２９に取り付けられており、車体の動作又は車体内外から
入力される情報をオンデマンドに表示することができる。なお、ナビゲーション機能を有
していてもよい。
図１１（Ｇ）は、表示装置を、旅客用飛行機と一体にして設けた例について示した図で
ある。図１１（Ｇ）は、旅客用飛行機の座席上部の天井５０３０に表示パネル５０３１を
設けたときの、使用時の形状について示した図である。表示パネル５０３１は、天井５０
３０とヒンジ部５０３２を介して一体に取り付けられており、ヒンジ部５０３２の伸縮に
より乗客は表示パネル５０３１の視聴が可能になる。表示パネル５０３１は乗客が操作す
ることで情報を表示する機能を有する。
なお、本実施の形態において、移動体としては自動車車体、飛行機車体について例示し
たがこれに限定されず、自動二輪車、自動四輪車（自動車、バス等を含む）、電車（モノ
レール、鉄道等を含む）、船舶等、様々なものに設置することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可
能である。
本発明は以上の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくそ
の形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本
発明は以上に示す記載内容に限定して解釈されるものではない。
１０１ タッチセンサ部
１０２ 表示パネル
１０３ 支持体
１０４ 伸縮部材
１０５ 画素部
２０１ 伸縮部材
３０１ タッチパネル
３０３ 支持体
３０４ 伸縮部材
３３０ 被検出物
４０１ タッチセンサ部
４０２ 表示パネル
４０３ バックライトユニット
４０４ 伸縮部材
４１０ 偏光フィルム
４１１ 基板
４１２ 基板
４１３ トランジスタ
４１４ 電極
４１５ 電極
４１６ 配向膜
４１７ 液晶
４１８ スペーサ
４１９ シール材
４２０ カラーフィルタ
４２１ 偏光フィルム
４２３ 視野角拡大フィルム
４２４ ブラックマトリクス
４２５ 容量素子
４２８ エッジライト
４２９ 導光板
４３０ 反射板
４３１ プリズムシート
４３２ 拡散板
４４０ 配向膜
７０１ パネル
７０２ ＦＰＣ
７０３ 支持体
７０４ａ 伸縮部材
７０４ｂ 伸縮部材
７０５ 画素部
７１１ タッチセンサ部
７１２ 表示パネル
７１３ 支持体
７１４ 伸縮部材
７１５ 支持体
７１６ 伸縮部材
７１７ 画素部
７３０ モジュール
１２００ ＥＬ層
１２０１ 駆動回路部
１２０２ 画素部
１２０４ 封止基板
１２０５ シール材
１２０７ 空間
１２０８ 配線
１２０９ 配線
１２１０ 素子基板
１２１１ スイッチング用ＴＦＴ
１２１２ 電流制御用ＴＦＴ
１２１３ 電極
１２１４ 絶縁物
１２１５ 発光素子
１２１６ 電極
１２２１ 電極パッド
１２２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
１２２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
１２３０ 論理回路
１２４０ 表示パネル
１２４１ タッチセンサ部
１２４３ 支持体
１２４４ 伸縮部材
２６００ 基板
２６０１ 基板
２６０２ シール材
２６０３ 画素部
２６０４ 表示素子
２６０５ 着色層
２６０６ 偏光板
２６０７ 偏光板
２６０８ 配線回路部
２６０９ フレキシブル配線基板
２６１０ 冷陰極管
２６１１ 反射板
２６１２ 基板
２６１３ 拡散板
２６１５ タッチセンサ部
２６１６ 伸縮部材
２６１７ バックライトユニット
２６１８ 支持体

Claims (1)

  1. 画素部とタッチセンサとを有する表示パネルと、
    前記表示パネルの下方に設けられた支持体と、
    前記表示パネルと前記支持体との間に設けられ、かつ、前記表示パネルの端部に設けられた伸縮部材と、を有することを特徴とする表示装置。
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