JP2021180011A - タッチパネル - Google Patents
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Abstract
Description
の一態様は、入出力装置に関する。本発明の一態様は、タッチパネルに関する。
明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置
、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又は、それらの製造
方法、を一例として挙げることができる。
装置全般を指す。トランジスタなどの半導体素子をはじめ、半導体回路、演算装置、記憶
装置は、半導体装置の一態様である。撮像装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、入
力装置、入出力装置、電気光学装置、発電装置(薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含
む)、及び電子機器は、半導体装置を有している場合がある。
チセンサを搭載した表示装置は、例えばタッチパネル、またはタッチスクリーンなどと呼
ばれている。例えば、タッチパネルを備える携帯情報端末としては、スマートフォン、タ
ブレット端末などがある。
トリクス状に配置し、画素電極の各々に接続するスイッチング素子としてトランジスタを
用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置が注目されている。
成領域とするトランジスタを用いるアクティブマトリクス型の液晶表示装置が知られてい
る(特許文献1、特許文献2)。
の光学変調作用を利用して、バックライトからの光が液晶を透過して液晶表示装置外部に
出力される状態と、出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれら
を組み合わせることで、画像表示を行うものである。
画素電極で反射して装置外部に出力される状態と、入射光が装置外部に出力されない状態
とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行
うものである。
素子や発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の発光
素子を備える発光装置、電気泳動方式などにより表示を行う電子ペーパーなどが挙げられ
る。
。
で入力する機能を付加したタッチパネルが望まれている。
め、タッチパネル自体の薄型化、軽量化が求められている。
を貼り付ける構成とすることができる。しかしながら、このような構成の場合、タッチパ
ネルの厚さを薄くできない、部品点数が多くなる、などの問題があった。
、構成が簡素化したタッチパネルを提供することを課題の一とする。または、電子機器に
組み込みやすいタッチパネルを提供することを課題の一とする。または、部品点数の少な
いタッチパネルを提供することを課題の一とする。または、軽量なタッチパネルを提供す
ることを課題の一とする。または、検知感度の高いタッチパネルを提供することを課題の
一とする。
する。なお、これらの課題の記載は他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明
の一態様は必ずしもこれらの課題の全てを解決する必要はない。なお、明細書、図面、請
求項などの記載からこれら以外の課題を抽出することが可能である。
するタッチパネルである。表示部は、複数の画素電極を有する。複数の画素電極は、第1
の方向及び第1の方向と交差する第2の方向に沿って、マトリクス状に配置される。信号
線は、第1の方向に延在して設けられる。走査線は、第2の方向に延在して設けられる。
第1の配線は、第1の方向に延在して設けられる。第2の配線は、第2の方向に延在して
設けられる。第1の配線は、信号線と平行な第1の部分を有し、第1の部分は、平面視に
おいて第2の方向に隣接する2つの画素電極の間に位置する。第2の配線は、走査線と平
行な第2の部分を有し、第2の部分は、平面視において第1の方向に隣接する2つの画素
電極の間に位置する。
第2の配線は、表示部と重なる部分において、走査線と交差しないことが好ましい。この
とき、信号線と第1の配線とは、同一の導電膜を加工して形成され、走査線と第2の配線
とは、同一の導電膜を加工して形成されていることが好ましい。
号線と同一の導電膜を加工して形成された第3の部分と、走査線と同一の導電膜を加工し
て形成された第4の部分と、を有することが好ましい。このとき、第4の部分は、信号線
または第1の配線と交差することが好ましい。
号線と同一の導電膜を加工して形成された第5の部分と、走査線と同一の導電膜を加工し
て形成された第6の部分と、を有することが好ましい。このとき、第5の部分は、走査線
または第2の配線と交差することが好ましい。
とが好ましい。このとき、第7の部分は、第1の方向に隣接する2つの画素電極の間に位
置することが好ましい。また第2の配線は、信号線と平行で、且つ走査線と交差する第8
の部分を有することが好ましい。第8の部分は、第2の方向に隣接する2つの画素電極の
間に位置することが好ましい。
状の形状を有することが好ましい。また第2の配線は、平面視において、他の一以上の画
素電極を囲うメッシュ状の形状を有することが好ましい。
、同一の導電膜を加工して形成されていることが好ましい。また第1の配線の第7の部分
、第2の配線の第2の部分、及び走査線は、同一の導電膜を加工して形成されていること
が好ましい。
の導電膜を加工して形成されていることが好ましい。また第1の配線または第2の配線の
他方は、走査線及び信号線とは異なる導電膜を加工して形成されていることが好ましい。
このとき、第1の配線または第2の配線の他方は、画素電極と同一の導電膜を加工して形
成されていることが好ましい。
形成されていることが好ましい。また第2の配線は、走査線及び前記信号線とは異なる導
電膜を加工して形成されていることが好ましい。このとき、第1の配線または第2の配線
、若しくは第1の配線及び第2の配線は、画素電極と同一の導電膜を加工して形成されて
いることが好ましい。
子を有することが好ましい。
、及びバックライトを有することが好ましい。またバックライト、第1の偏光板、第1の
基板、第2の基板、及び第2の偏光板は、この順に積層されていることが好ましい。この
とき、信号線、走査線、第1の配線、第2の配線、及び画素電極は、第1の基板の第2の
基板側に設けられていることが好ましい。
発光素子を有することが好ましい。
ましい。また偏光板、第1の基板、第2の基板は、この順に積層されていることが好まし
い。このとき、信号線、走査線、第1の配線、第2の配線、及び画素電極は、第1の基板
の第2の基板側に設けられていることが好ましい。
するものである。したがって表示パネルは出力装置の一態様である。
int Circuit)もしくはTCP(Tape Carrier Package
)などのコネクターが取り付けられたもの、または基板にCOG(Chip On Gl
ass)方式によりIC(集積回路)が実装されたものを、表示パネルモジュール、表示
モジュール、または単に表示パネルなどと呼ぶ場合がある。
または近接することを検知する機能を有するものである。したがってタッチセンサは出力
装置の一態様である。
にタッチセンサなどと呼ぶ場合がある。また、本明細書等では、タッチセンサパネルの基
板に、例えばFPCもしくはTCPなどのコネクターが取り付けられたもの、または基板
にCOG方式によりIC(集積回路)が実装されたものを、タッチセンサパネルモジュー
ル、タッチセンサモジュール、センサモジュール、または単にタッチセンサなどと呼ぶ場
合がある。
、表示面に指やスタイラスなどの被検知体が触れる、または近接することを検知するタッ
チセンサとしての機能と、を有する。したがってタッチパネルは入出力装置の一態様であ
る。
サ機能つき表示パネル(または表示装置)とも呼ぶことができる。
。または、表示パネルの内部にタッチセンサとしての機能を有する構成とすることもでき
る。
ネクターが取り付けられたもの、または基板にCOG方式によりIC(集積回路)が実装
されたものを、タッチパネルモジュール、表示モジュール、または単にタッチパネルなど
と呼ぶ場合がある。
化したタッチパネルを提供できる。または、電子機器に組み込みやすいタッチパネルを提
供できる。または、部品点数の少ないタッチパネルを提供できる。または、軽量なタッチ
パネルを提供できる。
細書、図面、請求項などの記載からこれら以外の効果を抽出することが可能である。
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、本発明は以下に示す実施の形態
の記載内容に限定して解釈されるものではない。
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。また、同様
の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されな
い。
ために付すものであり、数的に限定するものではない。
本実施の形態では、本発明の一態様のタッチパネルの構成例について説明する。以下で
は特に、本発明の一態様のタッチパネルとして、静電容量方式のタッチセンサを適用した
場合の例について説明する。
電容量方式としては、自己容量方式、相互容量方式などがある。相互容量方式を用いると
、同時多点検出が可能となるため好ましい。
一対の導電層の間には容量結合が生じている。一対の導電層に被検知体が触れる、または
近接することにより一対の導電層間の容量値の大きさが変化することを利用して、検知を
行うことができる。
、複数の走査線と、を有する。画素は画素電極を有している。信号線と走査線とは互いに
交差する向きに延在して設けられている。ここで信号線が延在する方向を第1の方向また
はX方向と呼ぶこととし、走査線が延在する方向を第2の方向またはY方向と呼ぶことと
する。第1の方向と第2の方向とは交差する方向であればよいが、直交することがより好
ましい。
第2の方向に延在する複数の第2の配線と、を有する。第1の配線及び第2の配線の一部
は、それぞれタッチセンサを構成する一対の電極として機能する。すなわち、第1の配線
と第2の配線の間には容量結合が生じている。
、当該方向に延びるように当該層、配線、その他構造物等が配置されていることを意味す
る。なお、当該層、配線、その他構造物等を俯瞰して見たときに、当該方向に長く延びた
形状を有していればよく、当該層、配線、その他構造物等が部分的に、当該方向とは異な
る方向に延びた部分を有していてもよい。
極間に位置するように配置することができる。なおこのとき、第1の配線及び第2の配線
の一部が、画素電極と重なる部分を有していてもよい。
て配置されているため、原理的にモアレが生じないという効果を奏する。ここでモアレと
は、2以上の周期性を有するパターンを重ねたときに生じる干渉縞のことをいう。そのた
め、極めて表示品位の高いタッチパネルを実現することができる。
を備える構成とすることが好ましい。こうすることで、当該一対の配線による外光の反射
を抑制する、または防ぐことができ、当該一対の配線が使用者に視認されてしまうことを
防止することができる。
にストライプ状に延在した形状を有する構成とすることができる。このとき、複数の第1
の配線のうちのいくつかが、画像を表示する表示部よりも外側の領域で電気的に接続され
、グループを構成することができる。同様に複数の第2の配線のうちのいくつかが表示部
よりも外側の領域で電気的に接続され、グループを構成することができる。このような構
成とすることで、第1の配線及び第2の配線における検出に寄与する面積を増大し、検出
感度を高めることができる。
平行な部分を有するメッシュ状の形状とすることができる。このとき、平面視においてメ
ッシュの開口に一以上の画素電極が含まれる構成とすることができる。第1の配線及び第
2の配線をメッシュ状の形状とすることで、これらの延在方向に対する導電性を高めるこ
とができるため、信号の遅延が抑制され、検出感度を高めることができる。
構成する配線、電極、半導体、などと同一の膜を加工して形成されていることが好ましい
。こうすることで、タッチセンサとしての機能を付加するための特別な工程を増やすこと
なく、タッチパネルを作製することができるため、製造コストを低減することができる。
とする場合には、第1の配線を信号線と同一の導電膜を加工して形成し、第2の配線を走
査線と同一の導電膜を加工して形成することができる。こうすることで、第1の配線と第
2の配線とは、異なる絶縁層上に形成することが可能なため、特別な工夫をすることなく
、第1の配線と第2の配線とを交差させることが可能となる。またこのとき、第1の配線
と走査線とは異なる絶縁層上に形成され、第2の配線と信号線とは異なる絶縁層上に形成
されるため、第1の配線と走査線、また第2の配線と信号線は、特別な工夫をすることな
くこれらを交差させることができる。
、これらの第1の方向に平行な部分には信号線と同一の導電膜を加工して形成し、第2の
方向に平行な部分には、走査線と同一の導電膜を加工して形成し、これら2つの部分を導
通させることによりメッシュ状の形状を形成することができる。こうすることで、第1の
配線、第2の配線、信号線、及び走査線のうちの任意の2つを、特別な工夫をすることな
く交差させることができる。
する。
配線、電極、半導体層などと同一の膜を加工して形成する場合、第1の配線及び第2の配
線が形成される基板(第1の基板、素子基板ともいう)側をタッチ面とすると、第1の配
線及び第2の配線とタッチ面との距離を近くでき、より高い感度を得られるため好ましい
。このとき、タッチパネルの第1の基板側が表示面となる。例えば表示素子として透過型
の液晶表示装置を用いた場合、第1の基板と対向して設けられ、液晶を封止する基板(第
2の基板、対向基板ともいう)よりも外側に、偏光板及びバックライトを配置し、第1の
基板よりも外側に偏光板を配置した構成とすることができる。また、例えば表示素子とし
てボトムエミッション(下面発光)型の発光素子を用いることができる。
図1(A)は、本発明の一態様のタッチパネルモジュール10の斜視概略図である。タ
ッチパネルモジュール10は、基板21と、基板31とが貼り合わされた構成を有する。
数の画素回路を有する表示部32と、回路34と、配線35等が設けられている。また基
板31上にIC43と、FPC42が実装されている例を示している。
延在する複数の信号線51と、Y方向に延在する複数の走査線52と、X方向及びY方向
にマトリクス状に配列した複数の画素電極36と、を有する。また、表示部32には、X
方向に延在する複数の配線23と、Y方向に延在する複数の配線24が設けられている。
配線23は信号線51と平行な部分を有し、配線24は走査線52と平行な部分を有する
。
する。
して機能する一対の配線を、画素電極36や信号線51、走査線52などと同一の基板上
に設けた構成を有する。したがって画像の表示に関わる画素電極36や信号線51、走査
線52などと共通の工程を経てタッチセンサの一対の配線を形成できるため製造コストを
低減できる。
いる場合には、配線23と配線24のうち一方を送信側の配線(電極)として、他方を受
信側の配線(電極)として用いることができる。一方、投影型自己容量方式の駆動方法を
用いる場合には、配線23と配線24がそれぞれ、送信用の配線と受信用の配線の両方の
機能を兼ねる構成とすることができる。
部32に設けられる他の配線、電極、半導体などと、同一の膜を加工して形成することが
好ましい。
ものが望ましい。一例として、銀、銅、アルミニウムなどの金属を用いてもよい。さらに
、非常に細くした(例えば、直径が数ナノメートル)多数の導電体を用いて構成されるよ
うな金属ナノワイヤを用いてもよい。一例としては、Agナノワイヤ、Cuナノワイヤ、
Alナノワイヤなどを用いてもよい。Agナノワイヤの場合、例えば光透過率は89%以
上、シート抵抗値は40Ω/□以上100Ω/□以下を実現することができる。なお、こ
のような金属ナノワイヤは透過率が高いため、表示素子に用いる電極、例えば、画素電極
や共通電極に、当該金属ナノワイヤを用いてもよい。
できる。例えば酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛を含む導電性材料を用いてもよい
。また、配線23または配線24に可視光を透過する材料を用いた場合、当該配線と表示
素子とが重なるように配置し、表示素子からの光が当該配線を介して射出される構成とし
てもよい。すなわち、可視光を透過する材料を用いた場合では、当該配線は画素電極36
と重ねて配置されていてもよい。
ここで、表示素子としては透過型の液晶表示素子や、有機EL素子などの発光素子を好適
に用いることができる。
または半透過型の液晶素子、電気泳動方式や電子粉流体(登録商標)方式などにより表示
を行う表示素子(電子インクともいう)、シャッター方式のMEMS表示素子、光干渉方
式のMEMS表示素子等が挙げられる。また表示部32に含まれる画素は、表示素子に加
えて画素回路を有していてもよい。画素回路は、例えばトランジスタや容量素子、及びこ
れらを電気的に接続する配線などを有していてもよい。
図2(A)は、表示部32の一部の断面概略図である。図2(A)には、1つの画素と
、配線23及び配線24の例を示している。ここでは、画素に設けられる表示素子として
、液晶素子を適用した場合の例を示している。
周辺部において接着層等で貼り合わされている。また基板21と基板31との間に液晶3
7が封止されている。
配線24等が設けられている。また基板31の基板21と対向する面側には、着色層65
、遮光層66、及び共通電極38等が設けられている。
として機能する絶縁層73、ソース又はドレインの一方として機能する導電層74a、ソ
ース又はドレインの他方として機能する導電層74b等を有する。
2の一部である。
設けられている。画素電極36は、絶縁層81の開口を介して導電層74bと電気的に接
続している。画素電極36、共通電極38、及びこれらに挟持された液晶37により、液
晶素子60が構成されている。図2(A)では、液晶素子60はVA(Vertical
Alignment)モードが適用された透過型の液晶素子である。
を配置し、液晶37に対して厚さ方向に電界をかける方式を示している。なお電極の配置
方法としてはこれに限られず、厚さ方向に垂直な方向に電界をかける方式を適用してもよ
い。
(VA)モードを採用した透過型の液晶表示装置を適用することができる。垂直配向モー
ドとしては、MVA(Multi−Domain Vertical Alignmen
t)モード、PVA(Patterned Vertical Alignment)モ
ード、ASV(Advanced Super View)モードなどを用いることがで
きる。
例えばVAモードのほかに、TN(Twisted Nematic)モード、IPS(
In−Plane−Switching)モード、FFS(Fringe Field
Switching)モード、ASM(Axially Symmetric alig
ned Micro−cell)モード、OCB(Optically Compens
ated Birefringence)モード、FLC(Ferroelectric
Liquid Crystal)モード、AFLC(AntiFerroelectr
ic Liquid Crystal)モード等が適用された液晶素子を用いることがで
きる。
子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界(横方向の電界、縦方向の
電界又は斜め方向の電界を含む)によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶とし
ては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC:
Polymer Dispersed Liquid Crystal)、強誘電性液晶
、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステ
リック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。
上に配置された例を示している。また配線23、導電層74a及び導電層74bが同一の
導電膜を加工して形成され、これらが同一面上に配置された例を示している。ここで配線
23は絶縁層73上に形成され、配線24は絶縁性の基板21上に形成されている。配線
23と配線24の間に絶縁層73が設けられているため、特別な工夫をすることなく、こ
れらを交差させることができる。
静電容量方式の駆動方法を用いる場合には、配線23と配線24のうち一方を送信側の電
極として、他方を受信側の電極として用いることができる。
偏光板62よりも外側に、バックライト63が設けられている。したがって図2(A)に
示す矢印の向きにバックライトからの光が進むため、基板21側が表示面側となる。
のバックライトであってもよい。LED(Light Emitting Diode)
を備える直下型のバックライトを用いると、ローカルディミングが容易となり、コントラ
ストを高めることができるため好ましい。また、エッジライト型のバックライトを用いる
と、バックライトを含めたタッチパネルモジュールの厚さを低減できるため好ましい。
を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と1/4波長位相差板を積
層したものを用いることができる。特に図2に示すように、基板21側にタッチセンサを
構成する配線23及び配線24を配置した場合、当該配線が外光を反射し、その反射光が
視認されてしまう場合がある。このとき、偏光板61に円偏光板を用いることで、反射を
抑制することができる。
いし、通常の直線偏光板を用いることもできる。偏光板61、偏光板62に適用する偏光
板の種類に応じて、液晶素子60のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、
所望のコントラストが実現されるようにすればよい。
を呈する光に変換する。例えば、着色層として画素(副画素)ごとに赤色、緑色、青色に
対応した着色層65を適用することにより、フルカラーの表示を行うことができる。なお
これら3色に加えて黄色、白色などの色に対応した画素(副画素)を設けると、消費電力
を低減できるため好ましい。
38に透光性を有する導電膜を用いることができる。また反射型の液晶素子とする場合に
は、画素電極36または共通電極38に光反射性を有する材料を用いることができる。
透過する機能を有する。このような構成により、液晶素子60を透過型の液晶素子とする
ことができる。例えばバックライト63を基板31側に配置した場合、偏光板62により
偏光されたバックライト63からの光は、基板31、共通電極38、液晶37、画素電極
36、基板21等を透過し偏光板61に達する。このとき、画素電極36と共通電極38
の間に与える電圧によって液晶37の配向を制御し、光の光学変調を制御することができ
る。すなわち、偏光板61を介して射出される光の強度を制御することができる。また入
射される光は着色層65によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、取り
出される光は特定の波長領域にピークを有する光となる。例えば偏光板61を介して射出
される光は、赤色、緑色、または青色を呈する光となる。
が好ましい。そうすることで、バックライト63からの光がトランジスタ70の半導体層
72に照射されることが抑制できるため、信頼性を高めることができる。また、配線23
、及び配線24は遮光層66と重ねて配置されていることが好ましい。そうすることで、
配線23や配線24によりバックライト63からの光が乱反射することが抑制できるため
、表示される画像や映像のコントラストを向上させることができる。
導電膜を加工して形成した例である。このとき、配線23と配線24の交差部では、導電
層71や画素電極36等と同一の導電膜を加工した導電層を用いて、ブリッジ構造を形成
してこれらを交差させればよい。例えば、当該導電層を配線23及び配線24の一方と重
ねて配置し、且つ配線23及び配線24の他方と電気的に接続すればよい。
て形成した例である。このとき、配線23と配線24の交差部では、導電層74a、また
は画素電極36等と同一の導電膜を加工した導電層を用いて、上記と同様にブリッジ構造
を形成すればよい。
ランジスタを適用したが、トップゲート構造のトランジスタを適用してもよい。
している。
3と、半導体層72の一部と重なる導電層71と、を有する。また半導体層72は、チャ
ネルが形成される領域(導電層71と重なる領域)を挟む一対の低抵抗領域75を有する
。低抵抗領域75の一方はソースとして機能し、他方がドレインとして機能する。導電層
74a及び導電層74bはそれぞれ、絶縁層81に設けられた開口を介して低抵抗領域7
5のいずれか一方と電気的に接続する。
れ、絶縁層82上に画素電極36が設けられている。画素電極36は、絶縁層82に設け
られた開口を介して導電層74bと電気的に接続している。
成し、配線24を導電層71と同一の導電膜を加工して形成した例である。配線23は絶
縁層81上に位置し、配線24は絶縁層73上に位置している。
した場合の例を示している。また図3(C)は、配線23と配線24の両方を導電層74
a及び導電層74bと同一の導電膜を加工して形成した場合の例を示している。
板31側を表示面側とすることもできる。その場合、バックライト63を偏光板61より
も外側に配置すればよい。またこのとき、表示面側に位置する偏光板61に円偏光板を用
いる、または偏光板61に加えて円偏光板を設けてもよい。
ルの表示面及びタッチ面として用いる場合の例を示している。特に配線23及び配線24
が支持される基板21側をタッチパネルのタッチ面とすることで、被検知体と配線23ま
たは配線24との物理的な距離を小さくできるため、タッチセンサの検知感度を高めるこ
とができる。ただし、本発明の一態様はこれに限られず、バックライト63を基板21よ
りも外側に配置して基板31側をタッチパネルの表示面及びタッチ面とすることもできる
。
以下では、画素に設けられる表示素子として、ボトムエミッション型の有機EL素子を
適用した場合の例を示す。なお、上記と重複する部分は説明を省略する場合がある。
、配線23及び配線24の例を示している。表示部32において、基板21側が表示面側
となる。
いる。
設けられている。画素電極36は、絶縁層81の開口を介して導電層74bと電気的に接
続している。また絶縁層81上に絶縁層83が設けられている。絶縁層83は画素電極3
6と重なる開口を有する。絶縁層83の一部は画素電極36の端部を覆って設けられてい
る。絶縁層83及び画素電極36上に、EL層47、共通電極48が順に積層されている
。画素電極36、共通電極48及びこれらに挟持されたEL層47により、発光素子40
が構成されている。
ボトムエミッション型の発光素子である。したがって、発光素子40が有する一対の電極
のうち、基板21側に設けられる画素電極36は可視光を透過する機能を有し、基板31
側に設けられる共通電極48は可視光を反射する機能を有する。
れている。
素子40に白色光を呈する発光素子を適用した場合、着色層として画素(副画素)ごとに
赤色、緑色、青色に対応した着色層65を適用することにより、フルカラーの表示を行う
ことができる。なおこれら3色に加えて黄色、白色などの色に対応した画素(副画素)を
設けると、消費電力を低減できるため好ましい。
素子、またはデュアルエミッション(両面発光)型の発光素子を適用することもできる。
また、発光素子40のEL層47を画素(副画素)ごとに作り分けることにより、異なる
色の発光を呈する発光素子40を画素(副画素)ごとに作り分けてもよい。その場合には
、着色層65を設けなくてもよい。
を示している。偏光板61としては、円偏光板を好適に用いることができる。偏光板61
に円偏光板を用いることで、配線23や配線24等の反射を抑制することができる。
導電膜を加工して形成した例である。また図4(C)では、配線23及び配線24の両方
を、導電層71と同一の導電膜を加工して形成した例である。
している。図5(B)は、配線23と配線24の両方を導電層74a及び導電層74bと
同一の導電膜を加工して形成した場合の例を示している。また図5(C)は、配線23と
配線24の両方を導電層71と同一の導電膜を加工して形成した場合の例を示している。
をタッチパネルの表示面及びタッチ面として用いる場合の例を示している。特に配線23
及び配線24が支持される基板21側をタッチパネルのタッチ面とすることで、被検知体
と配線23または配線24との物理的な距離を小さくできるため、タッチセンサの検知感
度を高めることができる。ただし、本発明の一態様はこれに限られず、発光素子40とし
てトップエミッション型の発光素子、またはデュアルエミッション型の発光素子を適用し
、基板31側をタッチパネルの表示面及びタッチ面とすることもできる。
〔配線形状例1〕
図6(A)は、配線23及び配線24の上面形状の例を示している。配線23はX方向
に延在し、配線24はY方向に延在している。配線23の一つは、表示部32と重なる領
域において、X方向に延びる複数のストライプ状の部分を有し、このストライプ状の部分
が、表示部32よりも外側の領域で接続されている。
、配線24はY方向にそれぞれ概略平行な部分のみで構成することができる。またこのと
き、配線23をX方向に延在する信号線51(図示しない)と交差しないように配置する
ことができるため、これらを同一の導電膜を加工して同時に形成することが可能となる。
同様に、配線24をY方向に延在する走査線52(図示しない)と交差しないように配置
し、これらを同一の導電膜で形成することが可能となる。
26aを設けてもよい。同様に、配線24の間に、Y方向に延在する導電層26bを設け
てもよい。導電層26a及び導電層26bは、例えば電気的にフローティングとすること
もできるし、所定の定電位を供給してもよい。またこのとき、配線23と導電層26aを
同一の導電膜を加工して形成し、配線24と導電層26bを同一の導電膜を加工して形成
することが好ましい。こうすることで、表示部32の内部において、配線23や配線24
が配置された領域から、これらが配置されない領域にかけて、レイアウトの周期性を保つ
ことができる。そのため、配線23や配線24に近い画素と、これらから遠い画素との間
で、画素を構成する積層構造の厚さの違いなどに起因する輝度のムラの発生を抑制するこ
とができる。
これに限られず短辺方向をY方向、長辺方向をX方向としてもよい。
図7(A)は、図6(A)とは異なる形状を有する配線23及び配線24の例を示して
いる。
、この2つの部分によってメッシュ状の上面形状を有している。このとき、平面視におい
て、メッシュの開口部には、1以上の画素電極36(図示しない)が含まれるように、配
線23及び配線24を配置することで、これらが表示素子からの光を遮らないように配置
することができる。
6を配置してもよい。このとき、導電層26も配線23や配線24と同様に、X方向に平
行な部分と、Y方向に平行な部分とを有する構成とすることが好ましい。また導電層26
の一部はメッシュ状の形状を有していることが好ましい。
とにより、特別な工夫をすることなく、配線23と配線24とを交差させることができる
。または、例えば配線24を、配線23と同一の導電膜を加工して形成した島状の部分と
、配線23とは異なる絶縁層上の導電膜を加工して形成した島状の部分とを、連結した構
成として、配線23と配線24を交差させる構成としてもよい。または、配線23をこの
ような2種類の島状の部分を連結した構成としてもよい。または、配線23及び配線24
の少なくとも一方が、X方向に平行な部分と、Y方向に平行な部分とで、異なる絶縁層上
の異なる導電膜を加工して形成し、2種類の部分を連結した構成とすることで、配線23
と配線24とを電気的に短絡することなく交差させる構成としてもよい。
以下では、表示部32に液晶素子を適用した場合の、より具体的な配線の構成の例を説
明する。なお以下で示す図面において、説明を容易にするため同一の導電膜を加工して得
られる層、配線等には同じハッチングパターンを付して説明する。
図8には、表示部32における信号線51、走査線52、配線23、配線24、画素電
極36等の配置方法(レイアウト)の例を示している。また、図8は、図6(A)または
図7(A)における領域Aの拡大図に相当する。
はY方向に平行に配置されている。また信号線51と配線23とは同一の導電膜を加工し
て形成され、走査線52と配線24とは同一の導電膜を加工して形成されている。そのた
め、配線23や配線24を、工程を増やすことなく形成することができる。
及び走査線52と配線23を、それぞれ特別な工夫を要することなく交差させることがで
きる。
素回路80はX方向及びY方向にマトリクス状に配置されている。画素回路80は、表示
部32が有する1つの副画素に対応する。
1の一部はソース電極またはドレイン電極として機能する。図8に示すように、走査線5
2の突出した一部と重ねて半導体層72が配置され、半導体層72の一部と重ねて信号線
51の突出した部分が配置されている。また、半導体層72の信号線51とは反対側には
導電層74bが設けられている。導電層74bは、画素電極36と電気的に接続している
。
向に隣接する2つの画素電極36の間、2つの信号線51の間、2つの半導体層72の間
、または2つの導電層74b等の間に配置されているとも言うことができる。
X方向に隣接する2つの画素電極36の間、2つの走査線52の間、2つの半導体層72
の間、または2つの導電層74b等の間に配置されているとも言うことができる。
えば配線24に、配線23よりも導電率の低い材料を用いる場合や、配線24を表示部の
長辺方向に沿って配置する場合などでは、電気抵抗を下げるために、このように配線24
の幅を配線23よりも大きくすることが好ましい。または、配線24の電気抵抗を下げる
ために、配線23よりも配線24の厚さを厚く形成してもよい。なお、配線23と配線2
4の幅についてはこれに限られず、配線24よりも配線23の幅を大きくしてもよいし、
配線23と配線24とを同程度の幅に設定してもよい。例えば、配線23と配線24の時
定数を同程度にする、若しくは配線23と配線24のうち、検出側の配線として用いるほ
うの時定数を他方よりも小さくするように、配線23と配線24の幅や厚さ、材料などを
適切に設定することができる。
図9(A)には、図8に対して配線24の構成が異なる場合の例を示している。図9(
A)に示す配線24は、信号線51と同一の導電膜を加工して形成された部分と、走査線
52と同一の導電膜を加工して形成された部分と、が交互に配列した構成を有している。
また2つの部分は互いに重なる領域を有し、この領域において、これらの間に位置する絶
縁層に設けられた開口を介して電気的に接続している。
線51及び配線23の少なくとも一方と交差している。
図9(B)には、図8に対して配線23の構成が異なる場合の例を示している。図9(
B)に示す配線23は、信号線51と同一の導電膜を加工して形成された部分と、走査線
52と同一の導電膜を加工して形成された部分と、が交互に配列した構成を有している。
また2つの部分は互いに重なる領域を有し、この領域において、これらの間に位置する絶
縁層に設けられた開口を介して電気的に接続している。
線52及び配線24の少なくとも一方と交差している。
うに、配線23及び配線24が表示部32と重なる部分においてストライプ状の形状を有
する場合に、好適に適用することができる。
図10(A)では、配線23がX方向に平行な部分と、Y方向に平行な部分の両方を有
する場合の例を示している。図10(B)では、配線24がX方向に平行な部分と、Y方
向に平行な部分の両方を有する場合の例を示している。また、図10(A)は、図7(A
)における領域Bの拡大図に相当し、図10(B)は、図7(A)における領域Cの拡大
図に相当する。なお、ここでは配線23を例に挙げて説明するが、配線24や、上述した
導電層26、導電層26a、導電層26b等も同様の形状とすることができる。
れている。一方、Y方向に平行な部分は、走査線52と同一の導電膜を加工して形成され
ている。また、配線23は、X方向に平行な部分と、Y方向に平行な部分とが、これらが
交差する部分において、これらの間に位置する絶縁膜に設けられた開口を介して電気的に
接続されている。このような構成とすることで、配線23をメッシュ状の形状とすること
ができる。
隣り合う2つの部分に囲まれた、1つの開口部を有するとも言える。図10では、当該開
口部に3つの画素電極36が含まれる構成としたが、これに限られず1以上の画素電極3
6を含む構成とすることができる。配線23を密なメッシュ形状とすることで、配線23
の抵抗を下げることができる。また配線23を疎なメッシュ形状とすることで、配線23
の寄生容量を低減することができる。
に平行で且つ隣り合う2つの部分の間隔とが同程度になるように配置しているが、これを
異ならせてもよい。例えばY方向に平行で且つ隣り合う2つの部分が、2画素分の間隔(
例えばRGBの3種類の副画素を有する場合には、6個の副画素分の間隔)を空けて配置
され、X方向に平行で且つ隣り合う2つの部分が、1画素分の間隔を空けて配置されても
よい。このとき配線23は、その開口部がY方向に長い長方形形状を有するメッシュ形状
となる。
図11(A)には、図10に対して配線23の構成が異なる場合の例を示している。図
11(A)に示す構成では、配線23のX方向に平行な部分が信号線51と同一の導電膜
を加工して形成されている。一方、配線23のY方向に平行な部分は、信号線51と同一
の導電膜を加工して得られた部分(導電層)と、走査線52と同一の導電膜を加工して得
られた部分(導電層)とが交互に配列した構成を有している。またY方向に平行な部分に
おいて、2つの異なる導電層が互いに重なる領域を有し、この領域において、これらの間
に位置する絶縁層に設けられた開口を介して電気的に接続している。
た部分は、信号線51と交差している。
図11(B)には、図10及び図11(A)に対して配線23の構成が異なる場合の例
を示している。図11(B)に示す構成では、配線23のY方向に平行な部分が走査線5
2と同一の導電膜を加工して形成されている。一方、配線23のX方向に平行な部分は、
走査線52と同一の導電膜を加工して得られた部分(導電層)と、信号線51と同一の導
電膜を加工して得られた部分(導電層)とが交互に配列した構成を有している。またX方
向に平行な部分において、2つの異なる導電層が互いに重なる領域を有し、この領域にお
いて、これらの間に位置する絶縁層に設けられた開口を介して電気的に接続している。
分は、走査線52と交差している。
うに、配線23及び配線24がメッシュ状の形状を有する場合に、好適に適用することが
できる。
上記では配線23及び配線24を信号線51や走査線52と同一の導電膜を加工して形
成する場合の例を示したが、配線23及び配線24の一方、または両方を、信号線51や
走査線52とは異なる導電膜を加工して形成してもよい。
膜を加工して形成した場合の例を示している。
走査線52と信号線51との間に位置していてもよいし、信号線51及び走査線52より
も下側(基板21側)に位置していてもよい。このとき、配線23、信号線51、及び走
査線52は、それぞれ異なる絶縁層上に設けられていることが好ましい。
、画素電極36と同一工程により配線23を形成することができる。
て電気的に接続することで、メッシュ状の形状を形成することもできる。
)に示すように、これらを重ねて配置することができる。こうすることで、Y方向におい
て配線23を配置するスペースが不要となるため、より精細度を高めること、または開口
率を高めることが可能となる。
るように配置した場合を示したがこれに限られない。例えば、信号線51の幅より配線2
3の幅を小さくし、平面視において配線23が信号線51に包含されるようにこれらを配
置してもよい。また、信号線51の一部が配線23と重なり、他の一部が配線23と重な
らないように配置してもよい。こうすることで信号線51と配線23の間の寄生容量を低
減することができる。
工して形成した場合の例を示している。
の例を示している。ただし、これに限られず、配線24は信号線51、走査線52、及び
配線23等とは異なる絶縁層上に設けられていればよい。また配線24を画素電極36と
同一の導電膜を加工して形成してもよい。
図14(A)は、配線23、配線24、信号線51、及び走査線52を、それぞれ全て
異なる導電膜を加工して形成した場合の例を示している。ここで、配線23、配線24、
信号線51、及び走査線52は、それぞれ全て異なる絶縁層上に設けられていてもよい。
も上側に位置し、配線23が少なくとも走査線52よりも上側に位置する場合の例を示し
ている。
3が少なくとも配線24及び走査線52よりも下側に位置する場合の例を示している。
はこれに限られず、様々な積層構造を取ることができる。
51の少なくとも一部が重なるように配置してもよいし、配線24と走査線52の少なく
とも一部が重なるように配置してもよい。
図15(A)では、メッシュ形状の配線23を、画素電極36と同一の導電膜を加工し
て形成した場合の例を示している。
画素電極36とは異なる導電膜で形成した例を示している。図15(B)では、配線23
が少なくとも走査線52よりも上側に位置し、且つ信号線51よりも下側に位置する場合
の例を示している。
52及び画素電極36とは異なる絶縁層上に設けられていればよい。また配線23は、信
号線51、走査線52及び画素電極36よりも下側、または上側、若しくは信号線51、
走査線52及び画素電極36のうちの2つの間に位置していてもよい。
導電層26)についても同様の構成とすることができる。
以下では、表示部32に設けられ、液晶素子が適用された画素のより具体的な例につい
て、図面を参照して説明する。
図16は、VAモードが適用された液晶素子に適用可能な画素回路80の構成の例を示
している。
する。また1つの画素回路80には、信号線51、走査線52に加えて、容量線53が接
続されている。
機能する。容量線53には、例えば共通電位、接地電位、基準電位などの固定電位を供給
することができるが、駆動方法に応じてパルス電位などが供給されてもよい。
に位置する絶縁層(図示しない)によって構成されている例を示している。
れた例を示している。なお、これに限られず信号線51と平行な方向(X方向)に延在す
るように配置されていてもよいし、両方向に格子状に配置されていてもよい。
ているが、信号線51や画素電極36等と同一の導電膜を加工して形成してもよいし、こ
れらとは異なる導電膜を加工して形成してもよい。
した場合を示している。すなわち、X方向に伸びた配線23は信号線51と同一の導電膜
を加工して形成され、Y方向に伸びた配線24は走査線52と同一の導電膜を加工して形
成されている例を示している。なお、配線23と配線24の構成としては、上記で例示し
た各構成に置き換えることができる。
図17は、FFSモードが適用された液晶素子に適用可能な画素回路80の構成の例を
示している。
有する。また画素回路80には、信号線51、走査線52、及び共通配線54が接続され
ている。
には、例えば共通電位、接地電位、基準電位などの固定電位を供給することができるが、
駆動方法に応じてパルス電位などが供給されてもよい。
素電極36はくし状の上面形状を有する。共通電極38は少なくとも画素電極36の2つ
の突出した部分の間の領域と重なるように配置されている。
して斜めになるようにすることが好ましい。また図17では、画素電極36の斜め方向に
突出した部分がY方向に対して対称に配置されている。このように、画素電極36には、
X方向またはY方向に対称な2種類の突出部を設けることが好ましい。このような画素電
極36を用いることで、表示部32の視野角を広げることができる。
層(図示しない)によって容量素子を形成することができる。したがって、容量線や容量
素子を形成するためのスペースが不要なため、開口率または精細度を高めることが容易と
なる。
延伸する共通配線54に電気的に接続している。これにより、Y方向に隣接する複数の画
素回路80及びX方向に隣接する複数の画素回路80に配置される共通電極38同士を電
気的に接続することができる。
38のX方向の幅を細くすると、共通電極38と信号線51との間の寄生容量を減らすこ
とができるため好ましい。
置した例を示しているが、この上下関係を逆にすることもできる。その場合には、共通電
極38がくし状の上面形状を有する構成とし、共通電極38の2つの突出部の間と重なる
ように画素電極36を配置する構成とすればよい。
しているが、走査線52、共通電極38、画素電極36等と同一の導電膜を加工して形成
してもよいし、これらとは異なる導電膜を加工して形成してもよい。
した場合を示している。すなわち、X方向に伸びた配線23は信号線51と同一の導電膜
を加工して形成され、Y方向に伸びた配線24は走査線52と同一の導電膜を加工して形
成されている例を示している。なお、配線23と配線24の構成としては、上記で例示し
た各構成に置き換えることができる。
以下では、上記画素回路80に適用可能な他の画素回路の構成の例について説明する。
る。画素電極36は1以上の開口部(スリット)が設けられた上面形状を有する。
はなく、長方形の一部が屈曲したくの字(V字)形状とすることが好ましい。こうするこ
とで、表示部32の視野角を広げることができる。
線51とが交差する面積を小さくするように、共通電極38の一部がくびれた形状を有す
る場合の例を示している。このような構成とすることで、信号線51の寄生容量を低減す
ることができる。
ている。共通電極38は、トランジスタ70及び導電層74bと画素電極36のコンタク
ト部と重なる開口を有している。また図18(B)では、当該開口が1つの画素回路に1
つ設けられている。また共通電極38はX方向及びY方向に延在して設けられている。ま
た共通電極38は、信号線51の一部と重なる領域、及び走査線52の一部と重なる領域
を有する。このような構成とすることで、共通電極38のX方向及びY方向の電気抵抗を
低くすることができる。
またここでは、下側に配置される画素電極36もくし状の上面形状を有している。画素電
極36と共通電極38は、平面視において互いに噛み合うように配置されている。
おいて概略一致するように配置した例を示している。なお、これに限られず、平面視にお
いて2つの突出部の一部が重なるように画素電極36と共通電極38を配置してもよい。
または、平面視において2つの突出部が離間するように画素電極36と共通電極38を配
置してもよい。
の幅を小さくし、それ以外の部分は幅が広くなるように、一部がくびれた上面形状を有す
る。このような形状とすることで、信号線51と他の配線や電極との寄生容量を低減しつ
つ、信号線自体の抵抗を下げることができる。同様に、走査線52も信号線51と重なる
面積が小さくなるようにくびれた上面形状を有している。
示している。図20では、1つの画素回路80をX方向及びY方向に対称に配置すること
で、4つの画素回路80を含む1つのユニットを形成している。
している。また、図19では、Y方向に隣接する画素回路80が有する共通電極38同士
を接続する部分、及びX方向に隣接する画素回路80が有する共通電極38同士を接続す
る部分が、1つの副画素毎に配置されている。一方、図20に示す構成において、Y方向
に隣接する画素回路80が有する共通電極38同士を接続する部分は、X方向に延びた形
状を有し、且つY方向に隣接する2つの画素回路80の間に配置されている。また、X方
向に隣接する画素回路80が有する共通電極38同士を接続する部分は、Y方向に延びた
形状を有し、X方向に隣接する2つの画素回路80の間に配置されている。これにより、
隣接する画素回路80の共通電極38同士を接続する部分の占有面積を低減できるため、
開口率または精細度を高めることができる。
以下では、表示部32に有機EL素子を適用した場合の、より具体的な配線の構成の例
を説明する。なお以下で示す図面において、説明を容易にするため同一の導電膜を加工し
て得られる層、配線等には同じハッチングパターンを付して説明する。また、上記配線の
構成例1と重複する部分については、説明を省略する場合がある。
図21には、表示部32における信号線51、走査線52、電源線55、配線23、配
線24、画素電極36等の配置方法(レイアウト)の例を示している。
はY方向に平行に配置されている。また信号線51と配線23とは同一の導電膜を加工し
て形成され、走査線52と配線24とは同一の導電膜を加工して形成されている。そのた
め、配線23や配線24を、工程を増やすことなく形成することができる。
給する機能を有する。ここでは電源線55を信号線51と平行に配置した例を示している
。なお、電源線55は、走査線52と平行に配置してもよい。その場合には、走査線52
と同一の導電膜を加工して形成すると、特別な工夫を要することなく、電源線55と信号
線51、及び電源線55と配線23とを交差させることができる。
5、及び画素電極36を有する。画素回路80はX方向及びY方向にマトリクス状に配置
されている。画素回路80は、表示部32が有する1つの副画素に対応する。
能する。また信号線51の一部はトランジスタ70aのソース電極またはドレイン電極と
して機能する。図21に示すように、走査線52の一部と重ねて半導体層72が配置され
、半導体層72の一部と重ねて信号線51が配置されている。また、半導体層72の信号
線51とは反対側にはトランジスタ70aのソース又はドレインの他方として機能する導
電層74bが設けられている。導電層74bは、導電層76と電気的に接続している。導
電層76はその一部がトランジスタ70bのゲート電極として機能する。また導電層76
と電源線55とが重ねて配置され、容量素子85が形成されている。すなわち、導電層7
6の他の一部は容量素子85の一方の電極として機能する。また、電源線55の一部は、
容量素子85の他方の電極として機能し、他の一部はトランジスタ70bのソース又はド
レインの一方として機能する。またトランジスタ70bのソース又はドレインの他方は、
画素電極36と電気的に接続している。
図22(A)には、図21に対して配線24の構成が異なる場合の例を示している。図
22(A)に示す配線24は、構成例1−2と同様に、信号線51と同一の導電膜を加工
して形成された部分と、走査線52と同一の導電膜を加工して形成された部分と、が交互
に配列した構成を有している。また2つの部分は互いに重なる領域を有し、この領域にお
いて、これらの間に位置する絶縁層に設けられた開口を介して電気的に接続している。
線51、電源線55、及び配線23の少なくとも一と交差している。
図22(B)には、図21に対して配線23の構成が異なる場合の例を示している。図
22(B)に示す配線23は、構成例1−3と同様に、信号線51と同一の導電膜を加工
して形成された部分と、走査線52と同一の導電膜を加工して形成された部分と、が交互
に配列した構成を有している。また2つの部分は互いに重なる領域を有し、この領域にお
いて、これらの間に位置する絶縁層に設けられた開口を介して電気的に接続している。
図23では、構成例2−1と同様に、配線23がX方向に平行な部分と、Y方向に平行
な部分の両方を有する場合の例を示している。なお、ここでは配線23を例に挙げて説明
するが、配線24や、導電層26、導電層26a、導電層26b等も同様の形状とするこ
とができる。
図24(A)には、図23に対して配線23の構成が異なる場合の例を示している。図
24(A)に示す構成では、構成例2−2と同様に、配線23のX方向に平行な部分が信
号線51と同一の導電膜を加工して形成されている。一方配線23のY方向に平行な部分
は、信号線51と同一の導電膜を加工して得られた部分(導電層)と、走査線52と同一
の導電膜を加工して得られた部分(導電層)とが交互に配列した構成を有している。また
Y方向に平行な部分において、2つの異なる導電層が互いに重なる領域を有し、この領域
において、これらの間に位置する絶縁層に設けられた開口を介して電気的に接続している
。
た部分は、信号線51及び電源線55の少なくとも一と交差している。
図24(B)には、図23及び図24(A)に対して配線23の構成が異なる場合の例
を示している。図24(B)に示す構成では、構成例2−3と同様に、配線23のY方向
に平行な部分が走査線52と同一の導電膜を加工して形成されている。一方配線23のX
方向に平行な部分は、走査線52と同一の導電膜を加工して得られた部分(導電層)と、
信号線51と同一の導電膜を加工して得られた部分(導電層)とが交互に配列した構成を
有している。またX方向に平行な部分において、2つの異なる導電層が互いに重なる領域
を有し、この領域において、これらの間に位置する絶縁層に設けられた開口を介して電気
的に接続している。
上記では配線23及び配線24を信号線51や走査線52と同一の導電膜を加工して形
成する場合の例を示したが、構成例3−1等と同様に、配線23及び配線24の一方、ま
たは両方を、信号線51や走査線52とは異なる導電膜を加工して形成してもよい。
1とは異なる導電膜を加工して形成した場合の例を示している。
膜を加工して形成した場合の例を示している。
図27(A)は、構成例3−2と同様に、配線23、配線24、信号線51、及び走査
線52を、それぞれ全て異なる導電膜を加工して形成した場合の例を示している。ここで
、配線23、配線24、信号線51、及び走査線52は、それぞれ全て異なる絶縁層上に
設けられていてもよい。
も上側に位置し、配線23が少なくとも走査線52よりも上側に位置する場合の例を示し
ている。
3が少なくとも配線24及び走査線52よりも下側に位置する場合の例を示している。
図28(A)では、構成例3−3と同様に、メッシュ形状の配線23を、画素電極36
と同一の導電膜を加工して形成した場合の例を示している。
画素電極36とは異なる導電膜で形成した例を示している。図28(B)では、配線23
が少なくとも走査線52よりも上側に位置し、且つ信号線51よりも下側に位置する場合
の例を示している。
図29は、本発明の一態様のタッチパネルの回路図の一例を示している。図29では、
タッチセンサを構成する2種類の配線を、それぞれストライプ状に配置した場合の、表示
部の一部を示している。例えば図29に示す例は、図6等で示した例と対応する。
91は少なくとも一の表示素子を有する。当該表示素子としては、様々な表示素子を適用
することができる。代表的には上述した液晶素子60や、発光素子40を適用することが
好ましい。
分を有する。また配線24a及び配線24bは、走査線52と平行な方向(Y方向)に延
在する複数の部分を有する。配線23a、配線23b、配線24a、及び配線24bは、
表示部よりも外側の領域で複数の部分が電気的に接続されている。なお以下では、配線2
3aと配線23bを総称して配線23、配線24aと配線24bを総称して配線24とし
て説明する場合がある。
当該容量素子がマトリクス状に配置され、タッチセンサが構成されている。タッチセンサ
は、被検知体が近づくことによる当該容量素子の容量の大きさの変化を利用して、検知を
行うことができる。当該容量は、例えば配線23と配線24とが重畳する部分の第1の容
量成分と、配線23と配線24が近接して配置されることにより形成される第2の容量成
分と、を含む。主に上記第2の容量成分が、被検知体が近づくことにより変化する。
a、及び配線24b)を有する場合の例を示している。またX方向に延在する配線(配線
23a、配線23b)が2つのX方向に平行な部分を有し、Y方向に延在する配線(配線
24a、配線24b)が2つのY方向に平行な部分を有する場合の例を示したが、これに
限られず、それぞれ3以上の部分を有していてもよい。1つの配線の2つの直線部分の間
に設けられる画素90の数も、図29の例に限られず、1以上の画素90が含まれればよ
い。
た場合の、表示部の一部を示している。例えば図30に示す例は、図7等で示した例と対
応する。図30には、メッシュ状の配線23と配線24が交差する部分を示している。
容量素子の容量の大きさの変化を利用して、検知を行うことができる。
以下では、表示素子に液晶素子を適用した場合の、本発明の一態様のタッチパネルモジ
ュールのより詳細な断面構成の例について説明する。
図31は、タッチパネルモジュール10の断面概略図である。図31では、図1(A)
におけるFPC42を含む領域、回路34を含む領域、表示部32を含む領域などの断面
の一例を示している。
、基板31、及び接着層141に囲まれた領域に、液晶112が封止されている。また、
基板31の外側の面には偏光板130aを有する。また基板21の外側の面には偏光板1
30bを有する。
バックライトを設けることができる。
極111、トランジスタ201、トランジスタ202、容量素子203、接続部204、
配線35等が設けられている。トランジスタ201は、例えば上述したトランジスタ70
と対応する。
電極113、スペーサ124等が設けられている。
層が設けられている。絶縁層211は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として
機能し、また他の一部は容量素子203の誘電体としての機能を有する。絶縁層212、
絶縁層213、及び絶縁層214は、各トランジスタや容量素子203等を覆って設けら
れている。絶縁層214は、平坦化層としての機能を有する。なお、ここではトランジス
タ等を覆う絶縁層として、絶縁層212、絶縁層213、絶縁層214の3層を有する場
合を示しているが、これに限られず4層以上であってもいいし、単層、または2層であっ
てもよい。また平坦化層として機能する絶縁層214は、不要であれば設けなくてもよい
。
電層221、一部がソース電極またはドレイン電極として機能する導電層222、半導体
層231を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に同じハッチン
グパターンを付している。
接続されていない方の導電層222は、信号線の一部として機能する。またトランジスタ
202のゲート電極として機能する導電層221は、走査線の一部として機能する。
導電層221と同一の導電膜を加工して形成されている例を示している。
画素は、トランジスタ202と、容量素子203と、液晶素子60と、着色層131と、
を有する。例えば、着色層131を選択的に形成して赤色を呈する副画素、緑色を呈する
副画素、青色を呈する副画素を配列することで、フルカラーの表示を行うことができる。
ここで、トランジスタ202、容量素子203、画素電極111、及び配線等により画素
回路(副画素回路)が構成されている。
。
極を設ける構成の例を示したが、チャネルが形成される半導体層231を2つのゲート電
極で挟持する構成を適用してもよい。このような構成とすることで、トランジスタのしき
い値電圧を制御することができる。このとき、2つのゲート電極を接続しこれらに同一の
信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。このようなトランジスタは他
のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大さ
せることができる。その結果、高速動作が可能な回路を作製することができる。さらには
回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用す
ることで、表示パネルまたはタッチパネルを大型化、または高精細化したときに配線数が
増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑
制することが可能である。
造であってもよい。また回路34が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であって
もよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、表示部32が
有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジス
タを組み合せて用いてもよい。
などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。すなわち、絶縁層212また
は絶縁層213はバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで
、トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能と
なり、信頼性の高いタッチパネルを実現できる。
、絶縁層213、絶縁層212等に形成された開口を介して、トランジスタ202のソー
ス又はドレインの一方と電気的に接続されている。また画素電極111は、容量素子20
3の一方の電極と電気的に接続されている。
いる。絶縁層123は、平坦化膜としての機能を有していてもよい。絶縁層123により
、共通電極113の表面を概略平坦にできるため、液晶112の配向状態を均一にできる
。
持された液晶112により構成されている。
る面には、液晶112の配向を制御するための配向膜が設けられていてもよい。
されている例を示している。また配線23及び配線24は、遮光層132と重ねて配置さ
れていることが好ましい。
有する。このような構成により、液晶素子60を透過型の液晶素子とすることができる。
例えばバックライトを基板31側に配置した場合、偏光板130aにより偏光されたバッ
クライトからの光は、基板31及び共通電極113、液晶112、及び画素電極111、
基板21を透過し偏光板130bに達する。このとき、画素電極111と共通電極113
の間に与える電圧によって液晶112の配向を制御し、光の光学変調を制御することがで
きる。すなわち、偏光板130bを介して射出される光の強度を制御することができる。
また入射される光は着色層131によって特定の波長領域以外の光が吸収されることによ
り、取り出される光は例えば赤色を呈する光となる。
できる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と1/4波長位相差板を積層したものを用
いることができる。特に図31に示すように、遮光層132よりも基板21側にタッチセ
ンサを構成する配線23、配線24を配置した場合、当該配線が外光を反射し、その反射
光が視認されてしまう場合がある。このとき、偏光板130bに円偏光板を用いることで
、反射を抑制することができる。
いてもよいし、通常の直線偏光板を用いることもできる。偏光板130a、偏光板130
bに適用する偏光板の種類に応じて、液晶素子60に用いる液晶素子のセルギャップ、配
向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。
層と接続体243により電気的に接続されている。これにより、基板21側に配置される
FPCやICから共通電極113に電位や信号を供給することができる。
ては、有機樹脂またはシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることが
できる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。ま
たニッケルをさらに金で被覆するなど、2種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を
用いることが好ましい。また接続体243として弾性変形、または塑性変形する材料を用
いることが好ましい。このとき導電性の粒子は図31に示すように上下方向に潰れた形状
となる場合がある。こうすることで接続体243と、これと電気的に接続する導電層との
接触面積が増大し、接触抵抗が低減できるほか、接続不良などの不具合の発生を抑制でき
る。
141となるペースト等を塗布した後に、接続体243を散布すればよい。接着層141
が設けられる部分に接続体243を配置することで、例えば固体封止構造の表示装置や中
空封止構造の表示装置等、接着層141を周辺に用いる構成であれば同様に適用すること
ができる。
続層242を介してFPC42と電気的に接続されている。図31に示す構成では、配線
35の一部と、画素電極111と同一の導電膜を加工して得られた導電層を積層すること
で接続部204を構成している例を示している。
以下では、上記断面構成例3−1とは異なるモードの液晶素子が適用されたタッチパネ
ルモジュール10の断面構成例について説明する。なお以下では、上記と重複する部分に
ついては説明を省略し、相違点について説明する。
している。液晶素子60は、画素電極151、液晶152、及び共通電極153を有する
。
縁層215が設けられ、絶縁層215上に画素電極151が設けられている。画素電極1
51は、絶縁層215、絶縁層214、絶縁層213、絶縁層212に設けられた開口を
介してトランジスタ202のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。
。また、共通電極153は画素電極151と重ねて配置されている。また着色層131等
と重なる領域において、共通電極153上に画素電極151が配置されていない部分を有
する。
5よりも上層に設けられ、共通電極153が絶縁層215よりも下層に設けられている例
を示している。なお、図33に示すように、絶縁層215よりも上層に共通電極153を
形成し、下層に画素電極151を形成してもよい。このとき、絶縁層215よりも下層に
設けられる画素電極151がトランジスタ202のソース又はドレインの一方と電気的に
接続すればよい。また絶縁層215よりも上層に設けられる共通電極153は、櫛歯状ま
たはスリット状の上面形状を有していればよい。
され、ここに容量素子203が形成されている。そのため容量素子を別途形成する必要が
なく、画素の開口率を高めることができる。
液晶素子とすることができる。また画素電極151及び共通電極153の両方に、可視光
を透過する導電性材料を用いると、開口率をより高めることができるため好ましい。
か、または両方に、可視光を反射する材料を用いればよい。これらの両方に可視光を反射
する材料を用いると開口率を高めることができる。また、共通電極153に可視光を反射
する材料を用い、画素電極151に可視光を透過する材料を用いてもよい。
過する材料を用いることで、半透過型の液晶素子を実現してもよい。このとき、画素電極
151で反射した光を用いる反射モードと、画素電極151に設けられたスリットを介し
て透過するバックライトからの光を用いる透過モードと、を切り替えることができる。
い。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリ
ック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発
現しないため、温度範囲を改善するために数重量%以上のカイラル剤を混合させた液晶組
成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速
度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組
成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよい
のでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防
止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。
以下では、上記断面構成例3−1及び3−2とは異なるモードの液晶素子が適用された
タッチパネルモジュール10の断面構成例について説明する。なお以下では、上記と重複
する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
している。液晶素子60は、画素電極151、液晶152、及び共通電極153を有する
。
素電極151及び共通電極153は、それぞれ櫛歯状の上面形状を有し、それぞれが互い
に噛み合うように配置されている。画素電極151と共通電極153は、同一の導電膜を
加工して形成されていることが好ましい。なお、図34では説明を容易にするために画素
電極151と共通電極153とに異なるハッチングパターンを付している。
以下では、表示素子に有機EL素子を適用した場合の、本発明の一態様のタッチパネル
モジュールのより詳細な断面構成の例について説明する。なお、上記と重複する部分につ
いては説明を省略する場合がある。
図35は、タッチパネルモジュール10の断面概略図である。図35では、図1(A)
におけるFPC42を含む領域、回路34を含む領域、表示部32を含む領域などの断面
の一例を示している。ここで、図35に示す表示部32は、図21に示す切断線X1−X
2に対応する断面の例を示している。
41の一部は、発光素子40を封止する機能を有する。また、基板21の外側の面には偏
光板130を有することが好ましい。
ジスタ201、トランジスタ202、トランジスタ205、容量素子203、接続部20
4、着色層131、配線35等が設けられている。発光素子40は、画素電極111、E
L層102、及び共通電極103が積層された構造を有している。発光素子40は、基板
21側に光を発するボトムエミッション型の発光素子である。
215等の絶縁層が設けられている。絶縁層211は、その一部が各トランジスタのゲー
ト絶縁層として機能し、また他の一部は容量素子203の誘電体としての機能を有する。
絶縁層212、絶縁層213、及び絶縁層214は、各トランジスタや容量素子203等
を覆って設けられている。絶縁層214は、平坦化層としての機能を有する。なお、ここ
ではトランジスタ等を覆う絶縁層として、絶縁層212、絶縁層213、絶縁層214の
3層を有する場合を示しているが、これに限られず4層以上であってもいいし、単層、ま
たは2層であってもよい。また平坦化層として機能する絶縁層214は、不要であれば設
けなくてもよい。絶縁層215は、画素電極111の端部や、画素電極111とトランジ
スタ205とを電気的に接続するコンタクト部等を覆って設けられている。絶縁層215
は、平坦化層として機能する。
ゲートとして機能する導電層221、一部がソース電極またはドレイン電極として機能す
る導電層222、半導体層231を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる
複数の層に同じハッチングパターンを付している。
層221の一部と、絶縁層211の一部と、トランジスタ205のソース電極またはドレ
イン電極として機能する導電層222の一部により構成されている例を示している。
接続されていない方の導電層222は、信号線の一部として機能する。またトランジスタ
202のゲート電極として機能する導電層221は、走査線の一部として機能する。
導電層221と同一の導電膜を加工して形成されている例を示している。
ば副画素は、トランジスタ202と、容量素子203と、トランジスタ205と、発光素
子40と、着色層131と、を有する。例えば、着色層131を選択的に形成して赤色を
呈する副画素、緑色を呈する副画素、青色を呈する副画素を配列することで、フルカラー
の表示を行うことができる。ここで、トランジスタ202、容量素子203、トランジス
タ205、画素電極111、及び配線等により画素回路(副画素回路)が構成されている
。
として、1つのゲート電極を設ける構成の例を示したが、チャネルが形成される半導体層
231を2つのゲート電極で挟持する構成を適用してもよい。
、絶縁層213、絶縁層212等に形成された開口を介して、トランジスタ205のソー
ス又はドレインの一方と電気的に接続されている。またトランジスタ205のソース又は
ドレインの他方は、容量素子203と電気的に接続されている。
重ねて配置されている。また着色層131を覆って、平坦化層として機能する絶縁層21
4が設けられている。絶縁層214で着色層131を覆うことで、画素電極111の表面
を概略平坦にすることができるため好ましい。
3は可視光を反射する機能を有する。このような構成により、発光素子40を支持する基
板21側に光を発するボトムエミッション型の発光素子とすることができる。なお、画素
電極111及び共通電極103の両方が可視光を透過する機能を有することで、デュアル
エミッション型の発光素子としてもよい。
きる。こうすることで、異なる副画素の間で発光素子40を作り分ける必要がないため、
極めて高精細なタッチパネルを実現することができる。この時、発光素子40からの光は
着色層131を透過する際に、特定の波長領域以外の光が着色層131によって吸収され
る。これにより、取り出される光は例えば赤色を呈する光となる。
に、基板21側を表示面側とした場合、タッチセンサを構成する配線23、配線24が外
光を反射し、その反射光が視認されてしまう場合がある。このとき、偏光板130に円偏
光板を用いることで、反射を抑制することができる。
る。
いる例を示している。また共通電極103と基板31との間に空間142を有する。
充填されていることが好ましい。また、定常状態において空間142が大気圧に対して減
圧であると、使用環境(例えば気圧や温度)により空間142が膨張し、基板31または
基板21が膨らんでしまうことを抑制できる。一方、空間142が大気圧に対して陽圧で
あると、水分などの不純物が基板31、基板21、接着層141、またはこれらの隙間か
ら空間142に拡散することを抑制できる。
いる。このとき、基板31の少なくとも表示部32と重なる部分の厚さが、外周部よりも
薄く形成されていると、タッチパネルモジュール10の厚さを厚くすることなく乾燥剤1
43を適用することができる。
リウム等)のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。また
は、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いて
もよい。
図37は、着色層131を異なる基板に形成した例を示している。
また基板161は、接着層251によって基板21と接着されている。
32は、配線23、配線24、トランジスタ202、トランジスタ205、容量素子20
3、トランジスタ201等と重なる位置に設けられている。
3、配線24等の外光反射を抑制することができ、コントラストを向上させることができ
る。
できる。その場合、当該基板上に保護層(セラミックコート等)を設けることが好ましい
。保護層は、例えば酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、イットリア安
定化ジルコニア(YSZ)などの無機絶縁材料を用いることができる。また、当該基板に
強化ガラスを用いてもよい。強化ガラスは、イオン交換法や風冷強化法等により物理的、
または化学的な処理が施され、その表面に圧縮応力を加えたものを用いることができる。
132を形成した例を示している。
62を設けてもよい。
図39は、副画素毎に発光素子40を作り分けた場合の断面構成の一例を示している。
02は島状の上面形状を有する。
画素に設けられる発光素子40は、隣接する副画素とは異なる色を呈する発光素子とする
ことができる。したがって、着色層131を設けなくてもフルカラーの表示を行うことが
できる。
図40は、トップエミッション型の発光素子を適用した場合の例を示している。
側且つタッチ面側となる。また偏光板130は、基板31の外側の面に位置している。
は可視光を遮光する機能を有する。
ーサ124は基板21と基板31との距離を調整する機能を有する。図40では、スペー
サ124と、共通電極103または絶縁層215との間に隙間がある場合を示しているが
、これらが接していてもよい。またここでは、スペーサ124を基板31側に設ける構成
を示したが、基板21側(例えば絶縁層215上)に設けてもよい。または、スペーサ1
24に代えて粒状のスペーサを用いてもよい。粒状のスペーサとしては、シリカ等の材料
を用いることもできるが、有機樹脂やゴムなどの弾性を有する材料を用いることが好まし
い。このとき、粒状のスペーサは上下方向に潰れた形状となる場合がある。
11がトランジスタ202、トランジスタ205、容量素子203等を覆って設けること
ができる。そのため、画素の開口率を高くできるため好ましい。
、配線23や配線24と重ねて配置される。このように、基板31側をタッチ面とした場
合であっても、タッチ面と配線23または配線24の間に、所定の電位が供給されうる導
電層が位置しない領域を設けることが好ましい。これにより、当該導電層により配線23
または配線24からの電界が遮蔽されることがなく、タッチ等の操作により配線23と配
線24の間の容量の大きさの変化を大きくすることができるため、検知感度を高めること
ができる。
けることが好ましい。さらにこのとき特に、EL層102の端部が共通電極103に覆わ
れるように配置すると、EL層102が露出しないため、信頼性を高めることができる。
遮光層132は絶縁性を有していることが好ましい。配線23または配線24と重なる遮
光層132が絶縁性を有することで、配線23または配線24からの電界が遮光層132
によって遮蔽されることがないため、検知感度を向上させることができる。
図41は、一対の基板に可撓性を有する基板171、基板172を用いたタッチパネル
モジュール10の断面構成例を示す。図41に示すタッチパネルモジュール10は、表示
面の一部を曲げることができる。
する。また、上記基板31に代えて基板172を有する。
層216の反対側の面には、基板171が接着層251によって貼り付けられている。
基板171、基板172は、タッチパネルモジュール10の表面を保護するための保護層
としての機能を有していてもよい。また基板171、基板172は各トランジスタ、発光
素子、または配線等を支持する機能を有していなくてもよい。
好ましい。
している。絶縁層217は、共通電極103やEL層102等に水などの不純物が拡散す
ることを抑制する機能を有する。
縁層217が共通電極103の端部を覆って設けられていることが好ましい。これにより
、より効果的に共通電極103やEL層102に不純物が拡散することを抑制できる。
、各トランジスタや発光素子40が挟まれた構成を有している。これにより、基板171
、基板172、接着層251、接着層141等に水や水素などの不純物を拡散しやすい材
料を用いた場合であっても、これらよりも内側(各トランジスタまたは発光素子40側)
に位置する絶縁層216や絶縁層217によりこれら不純物が拡散することを抑制できる
ため、信頼性を高めることができる。
ている。図42では、図40における基板31に代えて、絶縁層218、接着層252、
及び基板172を有する。また、基板21に代えて、基板171、接着層251、及び絶
縁層216を有する。
れている。また、絶縁層218の他方の面側には、接着層252により基板172が貼り
付けられている。
ことが好ましい。
や各トランジスタ等を挟み込むことで、信頼性の高いタッチパネルモジュール10を実現
できる。
ここで、可撓性を有するタッチパネルを作製する方法について説明する。
ッチセンサを構成する電極や配線を含む構成等を素子層と呼ぶこととする。素子層は例え
ば表示素子を含み、表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用い
るトランジスタなどの素子を備えていてもよい。
おける基板171または基板172)のことを、基板と呼ぶこととする。
接素子層を形成する方法と、基板とは異なる支持基材上に素子層を形成した後、素子層と
支持基材とを剥離して素子層を基板に転置する方法と、がある。
、基板上に直接素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基板
を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容
易になるため好ましい。
持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基
材と素子層を剥離し、基板に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶
縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。
物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁層として、窒化シリコン、酸化窒化シリコン
、または窒化酸化シリコン等を複数積層した層を用いることが好ましい。高融点金属材料
を用いると、素子層の形成工程の自由度が高まるため好ましい。
一部に液体を滴下して剥離界面全体に浸透させることなどにより剥離を行ってもよい。ま
たは、熱膨張の違いを利用して剥離界面に熱を加えることにより剥離を行ってもよい。
例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いる
ことができる。このとき、レーザ光等を用いて有機樹脂の一部を局所的に加熱すること、
または鋭利な部材により物理的に有機樹脂の一部を切断、または貫通すること等により剥
離の起点を形成し、ガラスと絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。または、支持基材と有
機樹脂からなる絶縁層の間に金属層を設け、当該金属層に電流を流して当該金属層を加熱
することにより、当該金属層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。または、支持基材と
有機樹脂からなる絶縁層の間に、光を吸収する材料(金属、半導体、絶縁体等)の層を設
け、当該層にレーザ光等の光を照射して局所的に加熱することにより剥離の起点を形成し
てもよい。ここで示した方法において、有機樹脂からなる絶縁層は基板として用いること
ができる。
順に形成した後に、それよりも上層の構造物を形成する。続いて、第1の支持基材と基板
172を接着層141により貼り合せる。その後、第1の剥離層と絶縁層216との界面
で剥離することで第1の支持基材及び第1の剥離層を除去し、絶縁層216と基板171
とを接着層251により貼り合せる。
6を順に形成した後に、それよりも上層の構造物を形成する。またこれとは別に、第2の
支持基材上に第2の剥離層、絶縁層218を順に形成した後に、それよりも上層の構造物
を形成する。続いて、第1の支持基材と第2の支持基材を接着層141により貼り合せる
。その後、第2の剥離層と絶縁層218との界面で剥離することで第2の支持基材及び第
2の剥離層を除去し、絶縁層218と基板172とを接着層252により貼り合せる。ま
た、第1の剥離層と絶縁層216との界面で剥離することで第1の支持基材及び第1の剥
離層を除去し、絶縁層216と基板171とを接着層251により貼り合せる。なお、剥
離及び貼り合せはどちら側を先に行ってもよい。
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
タッチパネルが有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子
からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英
、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有するタッチパネル
を実現できる。
ウケイ酸ガラス等を用いることができる。
げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属材料や合金材料は熱伝導性が高
く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、タッチパネルの局所的な温度上昇を抑制する
ことができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、10μm以
上200μm以下が好ましく、20μm以上50μm以下であることがより好ましい。
ッケル等の金属、若しくはアルミニウム合金又はステンレス等の合金などを好適に用いる
ことができる。
が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電
着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲
気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成し
てもよい。
の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート
(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメ
チルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PE
S)樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂等が挙げら
れる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が30
×10−6/K以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、PET等を好適に用
いることができる。また、繊維体に樹脂を含浸した基板(プリプレグとも記す)や、無機
フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このよう
な材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いたタッチパネルも軽量にすること
ができる。
度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のこ
とを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリア
ミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキ
サゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Eガラ
ス、Sガラス、Dガラス、Qガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布
または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を可撓
性を有する基板として用いても良い。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる
構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好まし
い。
えば、窒化シリコン層など)や、押圧を分散可能な材質の層(例えば、アラミド樹脂層な
ど)等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制する
ために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒
化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料
を用いることができる。
と、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高いタッチパネルとすることができ
る。また、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基板に用いることもできる。ま
た、ガラスと樹脂材料とが貼り合わされた複合材料を用いてもよい。
いることができる。当該ガラス層の厚さとしては20μm以上200μm以下、好ましく
は25μm以上100μm以下とする。このような厚さのガラス層は、水や酸素に対する
高いバリア性と可撓性を同時に実現できる。また、有機樹脂層の厚さとしては、10μm
以上200μm以下、好ましくは20μm以上50μm以下とする。このような有機樹脂
層を設けることにより、ガラス層の割れやクラックを抑制し、機械的強度を向上させるこ
とができる。このようなガラス材料と有機樹脂の複合材料を基板に適用することにより、
極めて信頼性が高いフレキシブルなタッチパネルとすることができる。
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として
機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する
絶縁層と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示し
ている。
。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしても
よいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型又はボトムゲー
ト型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が
設けられていてもよい。
結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領
域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トラン
ジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
、ゲルマニウム等)、化合物半導体又は酸化物半導体を半導体層に用いることができる。
代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体又はインジウムを含む酸
化物半導体などを適用できる。
シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると
、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。
、または半導体層の上面に対し概略垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界が確認
できない酸化物半導体(CAAC−OS(C−Axis Aligned Crysta
lline Oxide Semiconductor、または、C−Axis Ali
gned and A−B−plane Anchored Crystalline
Oxide Semiconductor)とも呼ぶ)を用いることが好ましい。
応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、
可撓性を有し、湾曲させて用いるタッチパネルなどに、このような酸化物半導体を好適に
用いることができる。
の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長
期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用すること
で、各画素の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極め
て消費電力の低減された表示装置を実現できる。
ウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジ
ムまたはハフニウム等の金属)を含むIn−M−Zn酸化物で表記される膜を含むことが
好ましい。また、該酸化物半導体を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすた
め、それらと共に、スタビライザーを含むことが好ましい。
ニウム、アルミニウム、またはジルコニウム等がある。また、他のスタビライザーとして
は、ランタノイドである、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、
ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、
ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等がある。
Al−Zn系酸化物、In−Sn−Zn系酸化物、In−Hf−Zn系酸化物、In−L
a−Zn系酸化物、In−Ce−Zn系酸化物、In−Pr−Zn系酸化物、In−Nd
−Zn系酸化物、In−Sm−Zn系酸化物、In−Eu−Zn系酸化物、In−Gd−
Zn系酸化物、In−Tb−Zn系酸化物、In−Dy−Zn系酸化物、In−Ho−Z
n系酸化物、In−Er−Zn系酸化物、In−Tm−Zn系酸化物、In−Yb−Zn
系酸化物、In−Lu−Zn系酸化物、In−Sn−Ga−Zn系酸化物、In−Hf−
Ga−Zn系酸化物、In−Al−Ga−Zn系酸化物、In−Sn−Al−Zn系酸化
物、In−Sn−Hf−Zn系酸化物、In−Hf−Al−Zn系酸化物を用いることが
できる。
る酸化物という意味であり、InとGaとZnの比率は問わない。また、InとGaとZ
n以外の金属元素が入っていてもよい。
。半導体層と、導電層を同一の金属元素とすることで、製造コストを低減させることがで
きる。例えば、同一の金属組成の金属酸化物ターゲットを用いることで製造コストを低減
させることができる。また半導体層と導電層を加工する際のエッチングガスまたはエッチ
ング液を共通して用いることができる。ただし、半導体層と、導電層は、同一の金属元素
を有していても、組成が異なる場合がある。例えば、トランジスタ及び容量素子の作製工
程中に、膜中の金属元素が脱離し、異なる金属組成となる場合がある。
の原子数比率は、InおよびMの和を100atomic%としたとき、好ましくはIn
が25atomic%より高く、Mが75atomic%未満、さらに好ましくはInが
34atomic%より高く、Mが66atomic%未満とする。
しくは3eV以上である。このように、エネルギーギャップの広い酸化物半導体を用いる
ことで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
、さらに好ましくは3nm以上50nm以下とする。
るスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、In≧M、Zn≧Mを満たすこと
が好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、In:
M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、In:M:Zn=3:1:2
、In:M:Zn=4:2:3が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれ
ぞれ、誤差として上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラ
スマイナス40%の変動を含む。
、キャリア密度が1×1017個/cm3以下、好ましくは1×1015個/cm3以下
、さらに好ましくは1×1013個/cm3以下、より好ましくは1×1011個/cm
3以下の酸化物半導体膜を用いることができる。そのような酸化物半導体を、高純度真性
または実質的に高純度真性な酸化物半導体と呼ぶ。これにより不純物濃度が低く、欠陥準
位密度が低いため、安定な特性を有する酸化物半導体であるといえる。
果移動度、しきい値電圧等)に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とす
るトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥
密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好まし
い。
において酸素欠損が増加し、n型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや
炭素の濃度(二次イオン質量分析法により得られる濃度)を、2×1018atoms/
cm3以下、好ましくは2×1017atoms/cm3以下とする。
成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導
体層における、二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金
属の濃度を、1×1018atoms/cm3以下、好ましくは2×1016atoms
/cm3以下にする。
増加し、n型化しやすい。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジ
スタはノーマリーオン特性となりやすい。例えば、二次イオン質量分析法により得られる
窒素濃度は、5×1018atoms/cm3以下にすることが好ましい。
−OS、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非
晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、CAAC−OSは最も欠陥準位密度が低い。
子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば
、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。
C−OSの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混
合膜は、例えば、上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または
積層構造を有する場合がある。
しい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリ
コンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコ
ンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温
で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備え
る。このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることがで
きる。また表示パネルが極めて高精細な場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回
路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減す
ることができる。
め好ましい。またこのときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも
低温で形成できるため、半導体層よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐
熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例え
ば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、本実施の形態で
例示したトップゲート型のトランジスタは、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため
、特性のばらつきなどを低減することできるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコ
ンや単結晶シリコンなどを用いる場合に適している。
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、タッチパネルを構成する各種配
線および電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、
クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、また
はタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれ
らの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコ
ンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、
タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウ
ム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングス
テン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてア
ルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成す
る三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜ま
たは銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層
構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛を含む透明導電材料を用い
てもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まる
ため好ましい。
ンジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物または
グラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タ
ングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの
金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒
化物(例えば、窒化チタン)などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料(またはそ
れらの窒化物)を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材
料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とイン
ジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。
これらは、タッチパネルを構成する各種配線および電極などの導電層や、表示素子が有す
る電極(画素電極および共通電極など)にも用いることができる。
各絶縁層、オーバーコート、スペーサ等に用いることのできる絶縁材料としては、例え
ば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、
酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁
材料を用いることもできる。
れにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑
制できる。
含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、
酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
]以下、好ましくは1×10−6[g/(m2・day)]以下、より好ましくは1×1
0−7[g/(m2・day)]以下、さらに好ましくは1×10−8[g/(m2・d
ay)]以下とする。
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝
度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、発光ダイオード(LED)、有機
EL素子、無機EL素子等を用いることができる。
のいずれであってもよい。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる
。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好まし
い。
高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入
性の高い物質、又はバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質)等を含
む層をさらに有していてもよい。
物を含んでいてもよい。EL層を構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)
、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
ら正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はEL層におい
て再結合し、EL層に含まれる発光物質が発光する。
物質を含む構成とすることが好ましい。例えば2以上の発光物質の各々の発光が補色の関
係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、
それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)、Y(黄)、O(橙)等の発光を示す発光物質、
またはR、G、Bのうち2以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、
2以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の
波長(例えば350nm〜750nm)の範囲内に2以上のピークを有する発光素子を適
用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは
、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、EL層に
おける複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含ま
ない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当
該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料(例えばホスト材料、アシスト材料)を含み
、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素
子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。
が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。
ム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができ
る。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン
、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む
合金、又はこれら金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等も、透光性を有する程度に
薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いる
ことができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用
いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい
。
ステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又
はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ラン
タン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル
、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)を用いてもよい。ま
た銅、パラジウム、またはマグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む
合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜
に接して金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制す
ることができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタン
などが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層し
てもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジ
ウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。
ンクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形
成することができる。
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着
剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としては
エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミ
ド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、E
VA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性
が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を
用いてもよい。
化カルシウムや酸化バリウム等)のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用い
ることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を
吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入
することを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。
し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジ
ルコニウム等を用いることができる。
接続層としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Condu
ctive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic C
onductive Paste)などを用いることができる。
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含
まれた樹脂材料などが挙げられる。
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、金属酸化物、複数
の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。また、遮光層に、着色層の材料
を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる
材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用い
ることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工
程を簡略化できるため好ましい。
み合わせて実施することができる。
<CACの構成>
以下では、本発明の一態様に用いることができるCAC(Cloud Aligned
Complementary)−OSの構成について説明する。
好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成で
ある。なお、以下では、酸化物半導体において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在
し、該金属元素を有する領域が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上
2nm以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状とも
いう。
ZOとは、インジウム酸化物(以下、InOX1(X1は0よりも大きい実数)とする。
)、またはインジウム亜鉛酸化物(以下、InX2ZnY2OZ2(X2、Y2、および
Z2は0よりも大きい実数)とする。)と、ガリウム酸化物(以下、GaOX3(X3は
0よりも大きい実数)とする。)、またはガリウム亜鉛酸化物(以下、GaX4ZnY4
OZ4(X4、Y4、およびZ4は0よりも大きい実数)とする。)などと、に材料が分
離することでモザイク状となり、モザイク状のInOX1、またはInX2ZnY2OZ
2が、膜中に均一に分布した構成(以下、クラウド状ともいう。)である。
Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合酸化物
半導体である。なお、本明細書において、例えば、第1の領域の元素Mに対するInの原
子数比が、第2の領域の元素Mに対するInの原子数比よりも大きいことを、第1の領域
は、第2の領域と比較して、Inの濃度が高いとする。
場合がある。代表例として、InGaO3(ZnO)m1(m1は自然数)、またはIn
(1+x0)Ga(1−x0)O3(ZnO)m0(−1≦x0≦1、m0は任意数)で
表される結晶性の化合物が挙げられる。
、CAAC構造とは、複数のIGZOナノ結晶がc軸配向を有し、かつa−b面において
は配向せずに連結した結晶構造である。
材料構成において、一部にGaを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にI
nを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分
散している構成をいう。従って、CACにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
ば、Inを主成分とする膜と、Gaを主成分とする膜との2層からなる構造は、含まない
。
が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
続いて、各種測定方法を用い、基板上に成膜した酸化物半導体について測定を行った結果
について説明する。
以下では、本発明の一態様に係る9個の試料について説明する。各試料は、それぞれ、酸
化物半導体を成膜する際の基板温度、および酸素ガス流量比を異なる条件で作製する。な
お、試料は、基板と、基板上の酸化物半導体と、を有する構造である。
ス基板上に酸化物半導体として、厚さ100nmのIn−Ga−Zn酸化物を形成する。
成膜条件は、チャンバー内の圧力を0.6Paとし、ターゲットには、酸化物ターゲット
(In:Ga:Zn=4:2:4.1[原子数比])を用いる。また、スパッタリング装
置内に設置された酸化物ターゲットに2500WのAC電力を供給する。
、R.T.ともいう。)、130℃、または170℃とした。また、Arと酸素の混合ガ
スに対する酸素ガスの流量比(以下、酸素ガス流量比ともいう。)を、10%、30%、
または100%とすることで、9個の試料を作製する。
本項目では、9個の試料に対し、X線回折(XRD:X−ray diffracti
on)測定を行った結果について説明する。なお、XRD装置として、Bruker社製
D8 ADVANCEを用いた。また、条件は、Out−of−plane法によるθ/
2θスキャンにて、走査範囲を15deg.乃至50deg.、ステップ幅を0.02d
eg.、走査速度を3.0deg./分とした。
。なお、図55において、上段には成膜時の基板温度条件が170℃の試料における測定
結果、中段には成膜時の基板温度条件が130℃の試料における測定結果、下段には成膜
時の基板温度条件がR.T.の試料における測定結果を示す。また、左側の列には酸素ガ
ス流量比の条件が10%の試料における測定結果、中央の列には酸素ガス流量比の条件が
30%の試料における測定結果、右側の列には酸素ガス流量比の条件が100%の試料に
おける測定結果、を示す。
素ガス流量比の割合を大きくすることで、2θ=31°付近のピーク強度が高くなる。な
お、2θ=31°付近のピークは、被形成面または上面に略垂直方向に対してc軸に配向
した結晶性IGZO化合物(CAAC(c−axis aligned crystal
line)−IGZOともいう。)であることに由来することが分かっている。
流量比が小さいほど、明確なピークが現れなかった。従って、成膜時の基板温度が低い、
または、酸素ガス流量比が小さい試料は、測定領域のa−b面方向、およびc軸方向の配
向は見られないことが分かる。
本項目では、成膜時の基板温度R.T.、および酸素ガス流量比10%で作製した試料
を、HAADF(High−Angle Annular Dark Field)−S
TEM(Scanning Transmission Electron Micro
scope)によって観察、および解析した結果について説明する(以下、HAADF−
STEMによって取得した像は、TEM像ともいう。)。
よび断面像(以下、断面TEM像ともいう。)の画像解析を行った結果について説明する
。なお、TEM像は、球面収差補正機能を用いて観察した。なお、HAADF−STEM
像の撮影には、日本電子株式会社製原子分解能分析電子顕微鏡JEM−ARM200Fを
用いて、加速電圧200kV、ビーム径約0.1nmφの電子線を照射して行った。
試料の平面TEM像である。図56(B)は、成膜時の基板温度R.T.、および酸素ガ
ス流量比10%で作製した試料の断面TEM像である。
本項目では、成膜時の基板温度R.T.、および酸素ガス流量比10%で作製した試料
に、プローブ径が1nmの電子線(ナノビーム電子線ともいう。)を照射することで、電
子線回折パターンを取得した結果について説明する。
した試料の平面TEM像において、黒点a1、黒点a2、黒点a3、黒点a4、および黒
点a5で示す電子線回折パターンを観察する。なお、電子線回折パターンの観察は、電子
線を照射しながら0秒の位置から35秒の位置まで一定の速度で移動させながら行う。黒
点a1の結果を図56(C)、黒点a2の結果を図56(D)、黒点a3の結果を図56
(E)、黒点a4の結果を図56(F)、および黒点a5の結果を図56(G)に示す。
、円を描くように(リング状に)輝度の高い領域が観測できる。また、リング状の領域に
複数のスポットが観測できる。
で作製した試料の断面TEM像において、黒点b1、黒点b2、黒点b3、黒点b4、お
よび黒点b5で示す電子線回折パターンを観察する。黒点b1の結果を図56(H)、黒
点b2の結果を図56(I)、黒点b3の結果を図56(J)、黒点b4の結果を図56
(K)、および黒点b5の結果を図56(L)に示す。
、リング状に輝度の高い領域が観測できる。また、リング状の領域に複数のスポットが観
測できる。
行にプローブ径が300nmの電子線を入射させると、InGaZnO4の結晶の(00
9)面に起因するスポットが含まれる回折パターンが見られる。つまり、CAAC−OS
は、c軸配向性を有し、c軸が被形成面または上面に略垂直な方向を向いていることがわ
かる。一方、同じ試料に対し、試料面に垂直にプローブ径が300nmの電子線を入射さ
せると、リング状の回折パターンが確認される。つまり、CAAC−OSは、a軸および
b軸は配向性を有さないことがわかる。
semiconductor。以下、nc−OSという。)に対し、大きいプローブ径
(例えば50nm以上)の電子線を用いる電子線回折を行うと、ハローパターンのような
回折パターンが観測される。また、nc−OSに対し、小さいプローブ径の電子線(例え
ば50nm未満)を用いるナノビーム電子線回折を行うと、輝点(スポット)が観測され
る。また、nc−OSに対しナノビーム電子線回折を行うと、円を描くように(リング状
に)輝度の高い領域が観測される場合がある。さらに、リング状の領域に複数の輝点が観
測される場合がある。
パターンは、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点を有する。従って
、成膜時の基板温度R.T.、および酸素ガス流量比10%で作製した試料は、電子線回
折パターンが、nc−OSになり、平面方向、および断面方向において、配向性は有さな
い。
、アモルファス構造の酸化物半導体膜とも、単結晶構造の酸化物半導体膜とも明確に異な
る性質を有すると推定できる。
本項目では、エネルギー分散型X線分光法(EDX:Energy Dispersi
ve X−ray spectroscopy)を用い、EDXマッピングを取得し、評
価することによって、成膜時の基板温度R.T.、および酸素ガス流量比10%で作製し
た試料の元素分析を行った結果について説明する。なお、EDX測定には、元素分析装置
として日本電子株式会社製エネルギー分散型X線分析装置JED−2300Tを用いる。
なお、試料から放出されたX線の検出にはSiドリフト検出器を用いる。
試料の特性X線のエネルギーと発生回数を測定し、各点に対応するEDXスペクトルを得
る。本実施の形態では、各点のEDXスペクトルのピークを、In原子のL殻への電子遷
移、Ga原子のK殻への電子遷移、Zn原子のK殻への電子遷移及びO原子のK殻への電
子遷移に帰属させ、各点におけるそれぞれの原子の比率を算出する。これを試料の分析対
象領域について行うことにより、各原子の比率の分布が示されたEDXマッピングを得る
ことができる。
の断面におけるEDXマッピングを示す。図57(A)は、Ga原子のEDXマッピング
(全原子に対するGa原子の比率は1.18乃至18.64[atomic%]の範囲と
する。)である。図57(B)は、In原子のEDXマッピング(全原子に対するIn原
子の比率は9.28乃至33.74[atomic%]の範囲とする。)である。図57
(C)は、Zn原子のEDXマッピング(全原子に対するZn原子の比率は6.69乃至
24.99[atomic%]の範囲とする。)である。また、図57(A)、図57(
B)、および図57(C)は、成膜時の基板温度R.T.、および酸素ガス流量比10%
で作製した試料の断面において、同範囲の領域を示している。なお、EDXマッピングは
、範囲における、測定元素が多いほど明るくなり、測定元素が少ないほど暗くなるように
、明暗で元素の割合を示している。また、図57に示すEDXマッピングの倍率は720
万倍である。
に相対的な明暗の分布が見られ、成膜時の基板温度R.T.、および酸素ガス流量比10
%で作製した試料において、各原子が分布を持って存在している様子が確認できる。ここ
で、図57(A)、図57(B)、および図57(C)に示す実線で囲む範囲と破線で囲
む範囲に注目する。
は、相対的に明るい領域を多く含む。また、図57(B)では実線で囲む範囲は、相対的
に明るい領域を多く含み、破線で囲む範囲は、相対的に暗い領域を多く含む。
原子が相対的に少ない領域である。ここで、図57(C)では、実線で囲む範囲において
、右側は相対的に明るい領域であり、左側は相対的に暗い領域である。従って、実線で囲
む範囲は、InX2ZnY2OZ2、またはInOX1などが主成分である領域である。
原子が相対的に多い領域である。図57(C)では、破線で囲む範囲において、左上の領
域は、相対的に明るい領域であり、右下側の領域は、相対的に暗い領域である。従って、
破線で囲む範囲は、GaOX3、またはGaX4ZnY4OZ4などが主成分である領域
である。
a原子よりも、比較的、均一に分布しており、InOX1が主成分である領域は、InX
2ZnY2OZ2が主成分となる領域を介して、互いに繋がって形成されているように見
える。このように、InX2ZnY2OZ2、またはInOX1が主成分である領域は、
クラウド状に広がって形成されている。
OX1が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有するIn−Ga−Zn酸
化物を、CAC−IGZOと呼称することができる。
子線回折像において、単結晶、多結晶、またはCAAC構造を含むIGZOに起因する輝
点(スポット)以外にも、数か所以上の輝点(スポット)を有する。または、数か所以上
の輝点(スポット)に加え、リング状に輝度の高い領域が現れるとして結晶構造が定義さ
れる。
ある領域、及びInX2ZnY2OZ2、またはInOX1が主成分である領域のサイズ
は、0.5nm以上10nm以下、または1nm以上3nm以下で観察される。なお、好
ましくは、EDXマッピングにおいて、各金属元素が主成分である領域の径は、1nm以
上2nm以下とする。
構造であり、IGZO化合物と異なる性質を有する。つまり、CAC−IGZOは、Ga
OX3などが主成分である領域と、InX2ZnY2OZ2、またはInOX1が主成分
である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を
有する。従って、CAC−IGZOを半導体素子に用いた場合、GaOX3などに起因す
る性質と、InX2ZnY2OZ2、またはInOX1に起因する性質とが、相補的に作
用することにより、高いオン電流(Ion)、および高い電界効果移動度(μ)を実現す
ることができる。
ZOは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
み合わせて実施することができる。
本実施の形態では、本発明の一態様のタッチパネルモジュールに適用可能な入力装置(
タッチセンサ)の駆動方法の例について説明する。
(A)では、パルス電圧出力回路601、電流検出回路602を示している。なお図43
(A)では、パルスが与えられる電極621、電流の変化を検知する電極622をそれぞ
れ配線X1−X6、配線Y1−Y6の6本の配線として示している。なお、電極の数は、
これに限られない。また図43(A)は、電極621および電極622が重畳すること、
または電極621および電極622が近接して配置されることで形成される容量603を
図示している。なお、電極621と電極622とはその機能を互いに置き換えてもよい。
、配線24が電極621及び電極622の他方に対応する。
の回路である。電流検出回路602は、例えば配線Y1−Y6のそれぞれに流れる電流を
検出するための回路である。
する電極621および電極622の間には電界が生じ、電極622に電流が流れる。この
電極間に生じる電界の一部は、指やスタイラスなど被検知体が近接または接触することに
より遮蔽され、電極間に生じる電界の強さが変化する。その結果、電極622に流れる電
流の大きさが変化する。
さは容量603の大きさに応じた値となる。一方、被検知体の近接、または接触により電
界の一部が遮蔽された場合には、配線Y1−Y6に流れる電流の大きさが減少する変化を
検出する。このことを利用して、被検知体の近接、または接触を検出することができる。
もよい。その場合には、例えば積分回路等を用いて検出を行えばよい。または、電流のピ
ーク値を検出してもよい。その場合には、例えば電流を電圧に変換して、電圧値のピーク
値を検出してもよい。
形のタイミングチャートの例を示す。図43(B)では、1センシング期間で各行列の検
出を行うものとする。また図43(B)では、被検知体の接触または近接を検出しない場
合(非タッチ時)と、被検知体の接触または近接を検出した場合(タッチ時)の2つの場
合を並べて示している。ここで、配線Y1−Y6については、検出される電流の大きさに
対応する電圧の波形を示している。
応じて、配線Y1−Y6の配線に電流が流れる。非タッチ時では、配線X1−X6の配線
の電圧の変化に応じて、配線Y1−Y6には同様の電流が流れるため、配線Y1−Y6の
それぞれの出力波形は同様な波形となる。一方、タッチ時では、配線Y1−Y6のうち、
被検知体が接触、または近接する箇所に位置する配線に流れる電流が減少するため、図4
3(B)に示すように、出力波形が変化する。
が接触または近接した場合の例を示している。
電流の変化を検出することにより、被検知体の位置情報を取得することができる。なお、
検出感度が高い場合には、被検知体が検知面(例えばタッチパネルの表面)から離れてい
ても、その座標を検出することもできる。
とをずらした駆動方法を用いることにより、タッチセンサの検出感度を高めることができ
る。例えば、表示の1フレーム期間の間に、表示期間と、センシング期間を分けて行えば
よい。またこのとき、1フレーム期間中に2以上のセンシング期間を設けることが好まし
い。センシングの頻度を増やすことで、検出感度をより高めることができる。
中に形成されていることが好ましい。当該ICは、例えばタッチパネルに実装されること
、若しくは電子機器の筐体内の基板に実装されることが好ましい。また可撓性を有するタ
ッチパネルとする場合には、曲げた部分では寄生容量が増大し、ノイズの影響が大きくな
ってしまう恐れがあるため、ノイズの影響を受けにくい駆動方法が適用されたICを用い
ることが好ましい。例えばシグナル−ノイズ比(S/N比)を高める駆動方法が適用され
たICを用いることが好ましい。
み合わせて実施することができる。
本実施の形態では、上記実施の形態に示したトランジスタ70、トランジスタ70a、
トランジスタ70b、トランジスタ201、トランジスタ202等に置き換えて用いるこ
とができるトランジスタの一例について、図面を用いて説明する。
トップゲート型トランジスタなどの様々な形態のトランジスタを用いて作製することがで
きる。よって、既存の製造ラインに合わせて、使用する半導体層の材料やトランジスタ構
造を容易に置き換えることができる。
図44(A1)は、ボトムゲート型のトランジスタの一種であるチャネル保護型のトラ
ンジスタ810の断面図である。図44(A1)において、トランジスタ810は基板7
71上に形成されている。また、トランジスタ810は、基板771上に絶縁層772を
介して電極746を有する。また、電極746上に絶縁層726を介して半導体層742
を有する。電極746はゲート電極として機能できる。絶縁層726はゲート絶縁層とし
て機能できる。
742の一部と接して、絶縁層726上に電極744aおよび電極744bを有する。電
極744aは、ソース電極またはドレイン電極の一方として機能できる。電極744bは
、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能できる。電極744aの一部、および
電極744bの一部は、絶縁層741上に形成される。
1を設けることで、電極744aおよび電極744bの形成時に生じる半導体層742の
露出を防ぐことができる。よって、電極744aおよび電極744bの形成時に、半導体
層742のチャネル形成領域がエッチングされることを防ぐことができる。本発明の一態
様によれば、電気特性の良好なトランジスタを実現することができる。
縁層728を有し、絶縁層728の上に絶縁層729を有する。
て形成することができる。なお、絶縁層772は複数の絶縁層の積層であってもよい。ま
た、例えば、半導体層742は、半導体層708と同様の材料および方法を用いて形成す
ることができる。なお、半導体層742は複数の半導体層の積層であってもよい。また、
例えば、電極746は、電極706と同様の材料および方法を用いて形成することができ
る。なお、電極746は複数の導電層の積層であってもよい。また、例えば、絶縁層72
6は、絶縁層707と同様の材料および方法を用いて形成することができる。なお、絶縁
層726は複数の絶縁層の積層であってもよい。また、例えば、電極744aおよび電極
744bは、電極714または電極715と同様の材料および方法を用いて形成すること
ができる。なお、電極744aおよび電極744bは複数の導電層の積層であってもよい
。また、例えば、絶縁層741は、絶縁層726と同様の材料および方法を用いて形成す
ることができる。なお、絶縁層741は複数の絶縁層の積層であってもよい。また、例え
ば、絶縁層728は、絶縁層710と同様の材料および方法を用いて形成することができ
る。なお、絶縁層728は複数の絶縁層の積層であってもよい。また、例えば、絶縁層7
29は、絶縁層711と同様の材料および方法を用いて形成することができる。なお、絶
縁層729は複数の絶縁層の積層であってもよい。
実施の形態に開示した材料および方法を用いて形成することができる。
なくとも半導体層742と接する部分に、半導体層742の一部から酸素を奪い、酸素欠
損を生じさせることが可能な材料を用いることが好ましい。半導体層742中の酸素欠損
が生じた領域はキャリア濃度が増加し、当該領域はn型化し、n型領域(n+層)となる
。したがって、当該領域はソース領域またはドレイン領域として機能することができる。
半導体層742に酸化物半導体を用いる場合、半導体層742から酸素を奪い、酸素欠損
を生じさせることが可能な材料の一例として、タングステン、チタン等を挙げることがで
きる。
aおよび電極724bと半導体層742の接触抵抗を低減することができる。よって、電
界効果移動度や、しきい値電圧などの、トランジスタの電気特性を良好なものとすること
ができる。
aの間、および半導体層742と電極724bの間に、n型半導体またはp型半導体とし
て機能する層を設けることが好ましい。n型半導体またはp型半導体として機能する層は
、トランジスタのソース領域またはドレイン領域として機能することができる。
能を有する材料を用いて形成することが好ましい。なお、必要に応じて絶縁層729を省
略することもできる。
後、もしくは絶縁層729の形成前後に加熱処理を行ってもよい。加熱処理を行うことで
、絶縁層729や他の絶縁層中に含まれる酸素を半導体層742中に拡散させ、半導体層
742中の酸素欠損を補填することができる。または、絶縁層729を加熱しながら成膜
することで、半導体層742中の酸素欠損を補填することができる。
sma Enhanced CVD)法、熱を利用する熱CVD(TCVD:Therm
al CVD)法などに分類できる。さらに用いる原料ガスによって金属CVD(MCV
D:Metal CVD)法、有機金属CVD(MOCVD:Metal Organi
c CVD)法などに分類できる。
r Beam Epitaxy)法、PLD(Pulsed Laser Deposi
tion)法、IBAD(Ion Beam Assisted Deposition
)法、ALD(Atomic Layer Deposition)法などに分類できる
。
法などの、成膜時にプラズマを用いない成膜方法を用いると、被形成面にダメージが生じ
にくく、また、欠陥の少ない膜が得られる。
ング法、RFスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、ECR(Electr
on Cyclotron Resonance)スパッタリング法、対向ターゲットス
パッタリング法などに分類できる。
、基板へのプラズマダメージを低減することができる。また、ターゲットの傾きによって
は、スパッタリング粒子の基板への入射角度を浅くすることができるため、段差被覆性を
高めることができる。
て機能できる電極723を有する点が、トランジスタ810と異なる。電極723は、電
極746と同様の材料および方法で形成することができる。
体層のチャネル形成領域を挟むように配置される。よって、バックゲート電極は、ゲート
電極と同様に機能させることができる。バックゲート電極の電位は、ゲート電極と同電位
としてもよいし、接地電位(GND電位)や、任意の電位としてもよい。また、バックゲ
ート電極の電位をゲート電極と連動させず独立して変化させることで、トランジスタのし
きい値電圧を変化させることができる。
って、絶縁層726、絶縁層728、および絶縁層729は、それぞれがゲート絶縁層と
して機能することができる。なお、電極723は、絶縁層728と絶縁層729の間に設
けてもよい。
ックゲート電極」という。例えば、トランジスタ811において、電極723を「ゲート
電極」と言う場合、電極746を「バックゲート電極」と言う。また、電極723を「ゲ
ート電極」として用いる場合は、トランジスタ811をトップゲート型のトランジスタの
一種と考えることができる。また、電極746および電極723のどちらか一方を、「第
1のゲート電極」といい、他方を「第2のゲート電極」という場合がある。
46および電極723を同電位とすることで、半導体層742においてキャリアの流れる
領域が膜厚方向においてより大きくなるため、キャリアの移動量が増加する。この結果、
トランジスタ811のオン電流が大きくなる共に、電界効果移動度が高くなる。
ジスタである。すなわち、求められるオン電流に対して、トランジスタ811の占有面積
を小さくすることができる。本発明の一態様によれば、トランジスタの占有面積を小さく
することができる。よって、本発明の一態様によれば、集積度の高い半導体装置を実現す
ることができる。
で生じる電界が、チャネルが形成される半導体層に作用しないようにする機能(特に静電
気などに対する電界遮蔽機能)を有する。なお、バックゲート電極を半導体層よりも大き
く形成し、バックゲート電極で半導体層を覆うことで、電界遮蔽機能を高めることができ
る。
するため、絶縁層772側もしくは電極723上方に生じる荷電粒子等の電荷が半導体層
742のチャネル形成領域に影響しない。この結果、ストレス試験(例えば、ゲートに負
の電荷を印加する−GBT(Gate Bias−Temperature)ストレス試
験)による劣化が抑制される。また、ドレイン電圧の大きさにより、オン電流が流れ始め
るゲート電圧(立ち上がり電圧)が変化する現象を軽減することができる。なお、この効
果は、電極746および電極723が、同電位、または異なる電位の場合において生じる
。
ジスタの特性変化(経年変化)を短時間で評価することができる。特に、BTストレス試
験前後におけるトランジスタのしきい値電圧の変動量は、信頼性を調べるための重要な指
標となる。しきい値電圧の変動量が少ないほど、信頼性が高いトランジスタであるといえ
る。
とすることで、しきい値電圧の変動量が低減される。このため、複数のトランジスタにお
ける電気特性のばらつきも同時に低減される。
Tストレス試験前後におけるしきい値電圧の変動も、バックゲート電極を有さないトラン
ジスタより小さい。
極側から半導体層に光が入射することを防ぐことができる。よって、半導体層の光劣化を
防ぎ、トランジスタのしきい値電圧がシフトするなどの電気特性の劣化を防ぐことができ
る。
、信頼性の良好な半導体装置を実現することができる。
ンジスタ820の断面図を示す。トランジスタ820は、トランジスタ810とほぼ同様
の構造を有しているが、絶縁層741が半導体層742の端部を覆っている点が異なる。
また、半導体層742と重なる絶縁層741の一部を選択的に除去して形成した開口部に
おいて、半導体層742と電極744aが電気的に接続している。また、半導体層742
と重なる絶縁層741の一部を選択的に除去して形成した他の開口部において、半導体層
742と電極744bが電気的に接続している。絶縁層741の、チャネル形成領域と重
なる領域は、チャネル保護層として機能できる。
て機能できる電極723を有する点が、トランジスタ820と異なる。
体層742の露出を防ぐことができる。よって、電極744aおよび電極744bの形成
時に半導体層742の薄膜化を防ぐことができる。
ランジスタ811よりも、電極744aと電極746の間の距離と、電極744bと電極
746の間の距離が長くなる。よって、電極744aと電極746の間に生じる寄生容量
を小さくすることができる。また、電極744bと電極746の間に生じる寄生容量を小
さくすることができる。本発明の一態様によれば、電気特性の良好なトランジスタを実現
できる。
あるチャネルエッチング型のトランジスタである。トランジスタ825は、絶縁層729
を用いずに電極744aおよび電極744bを形成する。このため、電極744aおよび
電極744bの形成時に露出する半導体層742の一部がエッチングされる場合がある。
一方、絶縁層729を設けないため、トランジスタの生産性を高めることができる。
て機能できる電極723を有する点が、トランジスタ825と異なる。
図45(A1)に、トップゲート型のトランジスタの一種であるトランジスタ830の
断面図を示す。トランジスタ830は、絶縁層772の上に半導体層742を有し、半導
体層742および絶縁層772上に、半導体層742の一部に接する電極744a、およ
び半導体層742の一部に接する電極744bを有し、半導体層742、電極744a、
および電極744b上に絶縁層726を有し、絶縁層726上に電極746を有する。
極744bが重ならないため、電極746および電極744aの間に生じる寄生容量、並
びに、電極746および電極744bの間に生じる寄生容量を小さくすることができる。
また、電極746を形成した後に、電極746をマスクとして用いて不純物755を半導
体層742に導入することで、半導体層742中に自己整合(セルフアライメント)的に
不純物領域を形成することができる(図45(A3)参照)。本発明の一態様によれば、
電気特性の良好なトランジスタを実現することができる。
処理装置を用いて行うことができる。
一種類の元素を用いることができる。また、半導体層742に酸化物半導体を用いる場合
は、不純物755として、希ガス、水素、および窒素のうち、少なくとも一種類の元素を
用いることも可能である。
点がトランジスタ830と異なる。トランジスタ831は、絶縁層772の上に形成され
た電極723を有し、電極723上に形成された絶縁層727を有する。電極723は、
バックゲート電極として機能することができる。よって、絶縁層727は、ゲート絶縁層
として機能することができる。絶縁層727は、絶縁層726と同様の材料および方法に
より形成することができる。
流を有するトランジスタである。すなわち、求められるオン電流に対して、トランジスタ
831の占有面積を小さくすることができる。本発明の一態様によれば、トランジスタの
占有面積を小さくすることができる。よって、本発明の一態様によれば、集積度の高い半
導体装置を実現することができる。
つである。トランジスタ840は、電極744aおよび電極744bを形成した後に半導
体層742を形成する点が、トランジスタ830と異なる。また、図45(B2)に例示
するトランジスタ841は、電極723および絶縁層727を有する点が、トランジスタ
840と異なる。トランジスタ840およびトランジスタ841において、半導体層74
2の一部は電極744a上に形成され、半導体層742の他の一部は電極744b上に形
成される。
流を有するトランジスタである。すなわち、求められるオン電流に対して、トランジスタ
841の占有面積を小さくすることができる。本発明の一態様によれば、トランジスタの
占有面積を小さくすることができる。よって、本発明の一態様によれば、集積度の高い半
導体装置を実現することができる。
つである。トランジスタ842は、絶縁層729を形成した後に電極744aおよび電極
744bを形成する点がトランジスタ830やトランジスタ840と異なる。電極744
aおよび電極744bは、絶縁層728および絶縁層729に形成した開口部において半
導体層742と電気的に接続する。
層726をマスクとして用いて不純物755を半導体層742に導入することで、半導体
層742中に自己整合(セルフアライメント)的に不純物領域を形成することができる(
図46(A3)参照)。トランジスタ842は、絶縁層726が電極746の端部を越え
て延伸する領域を有する。不純物755を半導体層742に導入する際に、半導体層74
2の絶縁層726を介して不純物755が導入された領域の不純物濃度は、絶縁層726
を介さずに不純物755が導入された領域よりも小さくなる。よって、半導体層742中
の、電極746と重なる部分に隣接する領域にLDD(Lightly Doped D
rain)領域が形成される。
42と異なる。トランジスタ843は、基板771の上に形成された電極723を有し、
絶縁層772を介して半導体層742と重なる。電極723は、バックゲート電極として
機能することができる。
スタ845のように、電極746と重ならない領域の絶縁層726を全て除去してもよい
。また、図46(C1)に示すトランジスタ846および図46(C2)に示すトランジ
スタ847のように、絶縁層726を残してもよい。
6をマスクとして用いて不純物755を半導体層742に導入することで、半導体層74
2中に自己整合的に不純物領域を形成することができる。本発明の一態様によれば、電気
特性の良好なトランジスタを実現することができる。また、本発明の一態様によれば、集
積度の高い半導体装置を実現することができる。
み合わせて実施することができる。
本実施の形態では、本発明の一態様のタッチパネルと、ICと、を有するタッチパネル
モジュールの構成例について、図面を参照して説明する。
ール6500は、タッチパネル6510と、IC6520を有する。
13を有する。表示部6511は、複数の画素、複数の信号線、複数の走査線を有し、画
像を表示する機能を有する。入力部6512は、被検知体のタッチパネル6510への接
触、または近接を検知する複数のセンサ素子を有し、タッチセンサとしての機能を有する
。走査線駆動回路6513は、表示部6511が有する走査線に、走査信号を出力する機
能を有する。
と入力部6512を分けて明示しているが、画像を表示する機能と、タッチセンサとして
の機能の両方の機能を有する、いわゆるインセル型のタッチパネルとすることが好ましい
。
量方式を適用できる。静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式
等がある。また投影型静電容量方式としては、自己容量方式、相互容量方式等がある。相
互容量方式を用いると、同時多点検出が可能となるため好ましい。
とのできる様々な方式のセンサを入力部6512に適用することもできる。例えばセンサ
の方式としては、静電容量方式以外にも、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、光
学方式など様々な方式を用いることができる。
がある。セミインセル型は、表示素子を支持する基板と対向基板の両方、または対向基板
に、タッチセンサを構成する電極等が設けられた構成を言う。一方、フルインセル型は、
表示素子を支持する基板に、タッチセンサを構成する電極等を設けた構成を言う。フルイ
ンセル型のタッチパネルとすることで、対向基板の構成を簡略化できるため好ましい。特
にフルインセル型として、表示素子を構成する電極が、タッチセンサを構成する電極を兼
ねる構成とすると、作製工程を簡略化でき、作製コストを低減できるため好ましい。
80)、WQHD(画素数2560×1440)、WQXGA(画素数2560×160
0)、4K(画素数3840×2160)、8K(画素数7680×4320)といった
極めて高い解像度を有していることが好ましい。特に4K、8K、またはそれ以上の解像
度とすることが好ましい。また、表示部6511に設けられる画素の画素密度(精細度)
が、300ppi以上、好ましくは500ppi以上、より好ましくは800ppi以上
、より好ましくは1000ppi以上、より好ましくは1200ppi以上であることが
好ましい。このように高い解像度で且つ高い精細度を有する表示部6511により、携帯
型や家庭用途などのパーソナルユースにおいては、より臨場感や奥行き感などを高めるこ
とが可能となる。
503、及び検出回路6504を有する。回路ユニット6501は、タイミングコントロ
ーラ6505と、画像処理回路6506等を有する。
像信号(ビデオ信号ともいう)を出力する機能を有する。例えば信号線駆動回路6502
として、シフトレジスタ回路とバッファ回路を組み合わせた構成を有することができる。
また、タッチパネル6510は、信号線に接続するデマルチプレクサ回路を有していても
よい。
する機能を有する。センサ駆動回路6503としては、例えばシフトレジスタ回路とバッ
ファ回路を組み合わせた構成を用いることができる。
ト6501に出力する機能を有する。例えば検出回路6504として、増幅回路と、アナ
ログデジタル変換回路(ADC:Analog−Digital Convertor)
を有する構成を用いることができる。このとき検出回路6504は、入力部6512から
出力されるアナログ信号を、デジタル信号に変換して回路ユニット6501に出力する。
部6511を駆動する信号を生成して出力する機能と、入力部6512を駆動する信号を
生成して出力する機能と、入力部6512から出力された信号を解析して、CPU654
0に出力する機能と、を有する。
、映像信号を生成する機能を有する。また画像処理回路6506は、表示部6511の仕
様に合わせて映像信号に信号処理を施し、アナログ映像信号に変換し、信号線駆動回路6
502に供給する機能を有する。また画像処理回路6506は、CPU6540からの命
令に従い、センサ駆動回路6503に出力する駆動信号を生成する機能を有する。また、
画像処理回路6506は、検出回路6504から入力された信号を解析し、位置情報とし
てCPU6540に出力する機能を有する。
号等に含まれる同期信号を基に、走査線駆動回路6513及びセンサ駆動回路6503に
出力する信号(クロック信号、スタートパルス信号などの信号)を生成し、出力する機能
を有する。またタイミングコントローラ6505は、検出回路6504が信号を出力する
タイミングを規定する信号を生成し、出力する機能を有していてもよい。ここで、タイミ
ングコントローラ6505は、走査線駆動回路6513に出力する信号と、センサ駆動回
路6503に出力する信号とに、それぞれ同期させた信号を出力することが好ましい。特
に、表示部6511の画素のデータを書き換える期間と、入力部6512でセンシングす
る期間を、それぞれ分けることが好ましい。例えば、1フレーム期間を、画素のデータを
書き換える期間と、センシングする期間とに分けてタッチパネル6510を駆動すること
ができる。また、例えば1フレーム期間中に2以上のセンシングの期間を設けることで、
検出感度及び検出精度を高めることができる。
例えばDSP(Digital Signal Processor)、GPU(Gra
phics Processing Unit)等のマイクロプロセッサを用いることが
できる。またこれらマイクロプロセッサをFPGA(Field Programmab
le Gate Array)やFPAA(Field Programmable A
nalog Array)といったPLD(Programmable Logic D
evice)によって実現した構成としてもよい。プロセッサにより種々のプログラムか
らの命令を解釈し実行することで、各種のデータ処理やプログラム制御を行う。プロセッ
サにより実行しうるプログラムは、プロセッサが有するメモリ領域に格納されていてもよ
いし、別途設けられる記憶装置に格納されていてもよい。
C6520が有する回路ユニット6501、信号線駆動回路6502、センサ駆動回路6
503、検出回路6504、または外部に設けられるCPU6540等に、チャネル形成
領域に酸化物半導体を用い、極めて低いオフ電流が実現されたトランジスタを利用するこ
ともできる。当該トランジスタは、オフ電流が極めて低いため、当該トランジスタを記憶
素子として機能する容量素子に流入した電荷(データ)を保持するためのスイッチとして
用いることで、データの保持期間を長期にわたり確保することができる。例えばこの特性
を画像処理回路6506のレジスタやキャッシュメモリに用いることで、必要なときだけ
画像処理回路6506を動作させ、他の場合には直前の処理の情報を当該記憶素子に待避
させることにより、ノーマリーオフコンピューティングが可能となり、タッチパネルモジ
ュール6500、及びこれが実装される電子機器の低消費電力化を図ることができる。
路6506を有する構成としたが、画像処理回路6506自体、または画像処理回路65
06の一部の機能を有する回路を、IC6520の外部に設けてもよい。または、画像処
理回路6506の機能、または一部の機能をCPU6540が担ってもよい。例えば回路
ユニット6501が信号線駆動回路6502、センサ駆動回路6503、検出回路650
4、及びタイミングコントローラ6505を有する構成とすることもできる。
ト6501はIC6520に含まれない構成とすることもできる。この時、IC6520
は信号線駆動回路6502、センサ駆動回路6503、及び検出回路6504を有する構
成とすることができる。例えばタッチパネルモジュール6500にICを複数実装する場
合には、回路ユニット6501を別途設け、回路ユニット6501を有さないIC652
0を複数配置することもできるし、IC6520と、信号線駆動回路6502のみを有す
るICを組み合わせて配置することもできる。
2を駆動する機能と、を1つのICに組み込んだ構成とすることで、タッチパネルモジュ
ール6500に実装するICの数を減らすことができるため、コストを低減することがで
きる。
500の概略図である。
32、複数のFPC6533、IC6520、IC6530等を有する。また基板653
1と対向基板6532との間に表示部6511、入力部6512、及び走査線駆動回路6
513を有している。IC6520及びIC6530は、COG(Chip On Gl
ass)方式などの実装方法により基板6531に実装されている。
は信号線駆動回路6502及び回路ユニット6501を有するICである。IC6520
やIC6530には、FPC6533を介して外部から信号が供給される。またFPC6
533を介してIC6520やIC6530から外部に信号を出力することができる。
成の例を示している。またIC6520に加えてIC6530を有する構成を示している
。このような構成は、表示部6511として極めて高解像度の場合に、好適に用いること
ができる。
る。このように、機能を1つのIC6520に集約させることで、部品点数を減らすこと
ができるため好ましい。また図48(B)では、走査線駆動回路6513を表示部651
1の2つの短辺のうち、FPC6533に近い側の辺に沿って配置した例を示している。
rcuit Board)6534を有する構成の例を示している。基板6531上のI
C6520及びIC6530と、PCB6534とは、FPC6533によって電気的に
接続されている。ここで、IC6520には、上述の画像処理回路6506を有さない構
成を適用することができる。
PC6533に実装されていてもよい。例えばIC6520やIC6530をCOF(C
hip On Film)方式やTAB(Tape Automated Bondin
g)方式などの実装方法によりFPC6533に実装すればよい。
6520(及びIC6530)等を配置する構成は狭額縁化が可能であるため、例えばス
マートフォン、携帯電話、またはタブレット端末などの電子機器に好適に用いることがで
きる。また、図48(C)に示すようなPCB6534を用いる構成は、例えばテレビジ
ョン装置やモニタ装置、タブレット端末、またはノート型のパーソナルコンピュータなど
に好適に用いることができる。
み合わせて実施することができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置、または表示システムを有する表示モジ
ュール及び電子機器について、図49乃至図54を用いて説明を行う。
の間に、FPC8003に接続されたタッチパネル8004、フレーム8009、プリン
ト基板8010、バッテリ8011を有する。
ば、タッチパネル8004に用いることができる。
せて、形状や寸法を適宜変更することができる。
に重畳して用いることができる。また、タッチパネル8004の対向基板(封止基板)に
、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。また、タッチパネル800
4の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。
クライト8007を設けてもよい。バックライト8007は、光源8008を有する。な
お、図49において、バックライト8007上に光源8008を配置する構成について例
示したが、これに限定さない。例えば、バックライト8007の端部に光源8008を配
置し、さらに光拡散板を用いる構成としてもよい。なお、有機EL素子等の自発光型の発
光素子を用いる場合、または反射型パネル等の場合においては、バックライト8007を
設けない構成としてもよい。
作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレ
ーム8009は、放熱板としての機能を有していてもよい。
号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であって
も良いし、別途設けたバッテリ8011による電源であってもよい。バッテリ8011は
、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
して設けてもよい。
ルモジュール、入力装置、表示装置、または入出力装置を用いて、電子機器や照明装置を
作製できる。本発明の一態様の入力装置、表示装置、または入出力装置を用いて、曲面を
有し、信頼性の高い電子機器や照明装置を作製できる。また、本発明の一態様の入力装置
、表示装置、または入出力装置を用いて、可撓性を有し、信頼性の高い電子機器や照明装
置を作製できる。また本発明の一態様の入力装置、または入出力装置を用いて、タッチセ
ンサの検出感度が向上した電子機器や照明装置を作製できる。
いう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタ
ルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、
携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
壁もしくは外壁、又は、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことも可能で
ある。
用いて、二次電池を充電することができると好ましい。
オンポリマー電池)等のリチウムイオン二次電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電
池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜
鉛電池などが挙げられる。
ることで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器が二次電池
を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
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(電源スイッチ、又は操作スイッチを含む)、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。
、赤外線ポート5010、等を有することができる。
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。
有することができる。また、テレビジョン装置の操作は、筐体5000が備える操作スイ
ッチや、別体のリモコン操作機5013により行うことができる。リモコン操作機501
3が備える操作キーにより、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部5001
に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機5013に、当該リモ
コン操作機5013から出力する情報を表示する表示部を設ける構成としてもよい。
等を有することができる。
テナ5014、シャッターボタン5015、受像部5016、等を有することができる。
媒体読込部5011、等を有することができる。
可能な充電器5017、等を有することができる。
め金5019、等を有することができる。ベゼル部分を兼ねる筐体5000に搭載された
表示部5001は、非矩形状の表示領域を有している。表示部5001は、時刻を表すア
イコン5020、その他のアイコン5021等を表示することができる。
ある。図51(B)は円柱状の柱に取り付けられたデジタルサイネージである。
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、タッチパネル機能、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50(A)乃至図50(H)、及び図51(A)、(B)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。
00を有する電子機器の一例を示す。表示部7000はその表示面が湾曲して設けられ、
湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。なお、表示部7000は可撓性を有し
ていてもよい。
パネル、表示装置、または入出力装置等を用いて作製される。本発明の一態様により、湾
曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供できる。
部7000、操作ボタン7103、外部接続ポート7104、スピーカ7105、マイク
7106等を有する。
電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示
部7000に触れることで行うことができる。
に表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メイ
ンメニュー画面に切り替えることができる。
201に表示部7000が組み込まれている。ここでは、スタンド7203により筐体7
201を支持した構成を示している。
イッチや、別体のリモコン操作機7211により行うことができる。または、表示部70
00にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部7000に触れることで操作して
もよい。リモコン操作機7211は、当該リモコン操作機7211から出力する情報を表
示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機7211が備える操作キー又はタッチ
パネルにより、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部7000に表示される
映像を操作することができる。
により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線又は無線
による通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)又は双方向
(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
端末は、筐体7301及び表示部7000を有する。さらに、操作ボタン、外部接続ポー
ト、スピーカ、マイク、アンテナ、又はバッテリ等を有していてもよい。表示部7000
にはタッチセンサを備える。携帯情報端末の操作は、指やスタイラスなどで表示部700
0に触れることで行うことができる。
端末7300の上面図である。図52(D)は、携帯情報端末7310の斜視図である。
図52(E)は、携帯情報端末7320の斜視図である。
ら選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞれ用
いることができる。本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、移動電話、電子メ
ール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種
々のアプリケーションを実行することができる。
像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、図52(C1)、(D)に示す
ように、3つの操作ボタン7302を一の面に表示し、矩形で示す情報7303を他の面
に表示することができる。図52(C1)、(C2)では、携帯情報端末の上側に情報が
表示される例を示し、図52(D)では、携帯情報端末の横側に情報が表示される例を示
す。また、携帯情報端末の3面以上に情報を表示してもよく、図52(E)では、情報7
304、情報7305、情報7306がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。
、電子メールや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの題名もしくは送信者名
、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報が表示さ
れている位置に、情報の代わりに、操作ボタン、アイコンなどを表示してもよい。
を収納した状態で、その表示(ここでは情報7303)を確認することができる。
上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末7300をポケットから取
り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
ル、発光パネル、センサパネル、タッチパネル、表示装置、または入出力装置等を用いて
作製される。本発明の一態様により、湾曲した発光部を備え、且つ信頼性の高い照明装置
を提供できる。
る。したがってデザイン性の高い照明装置となっている。
の発光部が対称的に配置された構成となっている。したがって照明装置7410を中心に
全方位を照らすことができる。
たがって、発光部7422からの発光を、照明装置7420の前面に集光するため、特定
の範囲を明るく照らす場合に適している。また、このような形態とすることで、影ができ
にくいという効果を奏する。
部は可撓性を有していてもよい。発光部を可塑性の部材や可動なフレームなどの部材で固
定し、用途に合わせて発光部の発光面を自在に湾曲可能な構成としてもよい。
チ7403を備える台部7401と、台部7401に支持される発光部を有する。
を備える筐体を天井に固定する、又は天井からつり下げるように用いることもできる。発
光面を湾曲させて用いることができるため、発光面を凹状に湾曲させて特定の領域を明る
く照らす、又は発光面を凸状に湾曲させて部屋全体を明るく照らすこともできる。
る携帯情報端末の一例を示す。
パネル、表示装置、または入出力装置等を用いて作製される。例えば、曲率半径0.01
mm以上150mm以下で曲げることができる表示装置、または入出力装置等を適用でき
る。また、表示部7001はタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部7001に
触れることで携帯情報端末を操作することができる。本発明の一態様により、可撓性を有
する表示部を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供できる。
情報端末の一例を示す側面図である。携帯情報端末7500は、筐体7501、表示部7
001、引き出し部材7502、操作ボタン7503等を有する。
7001を有する。
した映像を表示部7001に表示することができる。また、携帯情報端末7500にはバ
ッテリが内蔵されている。また、筐体7501にコネクターを接続する端子部を備え、映
像信号や電力を有線により外部から直接供給する構成としてもよい。
え等を行うことができる。なお、図53(A1)、(A2)、(B)では、携帯情報端末
7500の側面に操作ボタン7503を配置する例を示すが、これに限られず、携帯情報
端末7500の表示面と同じ面(おもて面)や、裏面に配置してもよい。
帯情報端末7500を示す。この状態で表示部7001に映像を表示することができる。
また、表示部7001の一部がロール状に巻かれた図53(A1)の状態と表示部700
1を引き出し部材7502により引き出した図53(B)の状態とで、携帯情報端末75
00が異なる表示を行う構成としてもよい。例えば、図53(A1)の状態のときに、表
示部7001のロール状に巻かれた部分を非表示とすることで、携帯情報端末7500の
消費電力を下げることができる。
固定するため、表示部7001の側部に補強のためのフレームを設けていてもよい。
って音声を出力する構成としてもよい。
では、展開した状態、図53(D)では、展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から
他方に変化する途中の状態、図53(E)では、折りたたんだ状態の携帯情報端末760
0を示す。携帯情報端末7600は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態
では、継ぎ目のない広い表示領域により一覧性に優れる。
いる。ヒンジ7602を介して2つの筐体7601間を屈曲させることにより、携帯情報
端末7600を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。
では、表示部7001が内側になるように折りたたんだ状態、図53(G)では、表示部
7001が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末7650を示す。携帯情報
端末7650は表示部7001及び非表示部7651を有する。携帯情報端末7650を
使用しない際に、表示部7001が内側になるように折りたたむことで、表示部7001
の汚れや傷つきを抑制できる。
、筐体7701及び表示部7001を有する。さらに、入力手段であるボタン7703a
、7703b、音声出力手段であるスピーカ7704a、7704b、外部接続ポート7
705、マイク7706等を有していてもよい。また、携帯情報端末7700は、可撓性
を有するバッテリ7709を搭載することができる。バッテリ7709は例えば表示部7
001と重ねて配置してもよい。
携帯情報端末7700を所望の形状に湾曲させることや、携帯情報端末7700に捻りを
加えることが容易である。例えば、携帯情報端末7700は、表示部7001が内側又は
外側になるように折り曲げて使用することができる。または、携帯情報端末7700をロ
ール状に巻いた状態で使用することもできる。このように筐体7701及び表示部700
1を自由に変形することが可能であるため、携帯情報端末7700は、落下した場合、又
は意図しない外力が加わった場合であっても、破損しにくいという利点がある。
持してぶら下げて使用する、又は、筐体7701を磁石等で壁面に固定して使用するなど
、様々な状況において利便性良く使用することができる。
ド7801、表示部7001、入出力端子7802、操作ボタン7803等を有する。バ
ンド7801は、筐体としての機能を有する。また、携帯情報端末7800は、可撓性を
有するバッテリ7805を搭載することができる。バッテリ7805は例えば表示部70
01やバンド7801と重ねて配置してもよい。
、携帯情報端末7800を所望の形状に湾曲させることが容易である。
フ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を
持たせることができる。例えば、携帯情報端末7800に組み込まれたオペレーティング
システムにより、操作ボタン7803の機能を自由に設定することもできる。
ーションを起動することができる。
可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフ
リーで通話することもできる。
802を有する場合、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うこ
とができる。また入出力端子7802を介して充電を行うこともできる。なお、本実施の
形態で例示する携帯情報端末の充電動作は、入出力端子を介さずに非接触電力伝送により
行ってもよい。
。携帯情報端末7900は、表示部7901、筐体7902、筐体7903、バンド79
04、操作ボタン7905等を有する。
重ねられた状態から、図54(B)に示すように筐体7902を持ち上げることにより、
図54(C)に示すように、表示部7901が展開された状態に可逆的に変形させること
ができる。そのため携帯情報端末7900は、例えば通常は表示部7901を折り畳んだ
状態で使用することが可能で、また表示部7901を展開することにより表示領域を広げ
て使用することができる。
触れることで携帯情報端末7900を操作することができる。また操作ボタン7905を
押す、回す、若しくは上下方向、手前方向、または奥行方向にずらすなどの操作により、
携帯情報端末7900を操作することができる。
体7902と筐体7903とが意図せずに離れないようにロック機構を有することが好ま
しい。このとき、例えば操作ボタン7905を押すなどの操作により、ロック状態を解除
できる構成とすることが好ましい。また、バネなどの復元力を利用して、ロック状態を解
除したときに、図54(A)に示す状態から図54(C)に示す状態に自動的に変形する
機構を有していてもよい。または、ロック機構に代えて磁力により筐体7902と筐体7
903の相対的な位置を固定してもよい。磁力を用いることで容易に筐体7902と筐体
7903とを脱着させることができる。例えば筐体7902及び筐体7903の一方に強
磁性体を配置し、他方に強磁性体や常磁性体などの磁性体を、2つの筐体を重ねたときに
、上記強磁性体と重なる位置に配置すればよい。
方向に表示部7901が展開できる構成を示したが、図54(D)、(E)に示すように
、バンド7904の曲がる向きに概略平行な方向に表示部7901を展開できる構成とし
てもよい。またこのとき、バンド7904に巻きつけるように、表示部7901を湾曲さ
せて用いてもよい。
ることを特徴とする。該表示部に、本発明の一態様の表示パネル、タッチパネル、または
タッチパネルモジュール等を適用することができる。
み合わせて実施することができる。
21 基板
22 タッチセンサ
23 配線
23a 配線
23b 配線
24 配線
24a 配線
24b 配線
26 導電層
26a 導電層
26b 導電層
31 基板
32 表示部
34 回路
35 配線
36 画素電極
37 液晶
38 共通電極
40 発光素子
42 FPC
43 IC
47 EL層
48 共通電極
51 信号線
52 走査線
53 容量線
54 共通配線
55 電源線
60 液晶素子
61 偏光板
62 偏光板
63 バックライト
65 着色層
66 遮光層
68 接着層
70 トランジスタ
70a トランジスタ
70b トランジスタ
71 導電層
72 半導体層
73 絶縁層
74a 導電層
74b 導電層
75 低抵抗領域
76 導電層
80 画素回路
81 絶縁層
82 絶縁層
83 絶縁層
85 容量素子
90 画素
91 回路
102 EL層
103 共通電極
111 画素電極
112 液晶
113 共通電極
123 絶縁層
124 スペーサ
130 偏光板
130a 偏光板
130b 偏光板
131 着色層
132 遮光層
141 接着層
142 空間
143 乾燥剤
151 画素電極
152 液晶
153 共通電極
161 基板
162 基板
171 基板
172 基板
201 トランジスタ
202 トランジスタ
203 容量素子
204 接続部
205 トランジスタ
211 絶縁層
212 絶縁層
213 絶縁層
214 絶縁層
215 絶縁層
216 絶縁層
217 絶縁層
218 絶縁層
221 導電層
222 導電層
231 半導体層
242 接続層
243 接続体
251 接着層
252 接着層
601 パルス電圧出力回路
602 電流検出回路
603 容量
621 電極
622 電極
705 絶縁層
706 電極
707 絶縁層
708 半導体層
710 絶縁層
711 絶縁層
714 電極
715 電極
722 絶縁層
723 電極
724a 電極
724b 電極
726 絶縁層
727 絶縁層
728 絶縁層
729 絶縁層
741 絶縁層
742 半導体層
744a 電極
744b 電極
746 電極
755 不純物
771 基板
772 絶縁層
810 トランジスタ
811 トランジスタ
820 トランジスタ
821 トランジスタ
825 トランジスタ
826 トランジスタ
830 トランジスタ
831 トランジスタ
840 トランジスタ
841 トランジスタ
842 トランジスタ
843 トランジスタ
844 トランジスタ
845 トランジスタ
846 トランジスタ
847 トランジスタ
5000 筐体
5001 表示部
5002 表示部
5003 スピーカ
5004 LEDランプ
5005 操作キー
5006 接続端子
5007 センサ
5008 マイクロフォン
5009 スイッチ
5010 赤外線ポート
5011 記録媒体読込部
5012 スタンド
5013 リモコン操作機
5014 アンテナ
5015 シャッターボタン
5016 受像部
5017 充電器
5018 バンド
5019 留め金
5020 アイコン
5021 アイコン
6500 タッチパネルモジュール
6501 回路ユニット
6502 信号線駆動回路
6503 センサ駆動回路
6504 検出回路
6505 タイミングコントローラ
6506 画像処理回路
6510 タッチパネル
6511 表示部
6512 入力部
6513 走査線駆動回路
6520 IC
6530 IC
6531 基板
6532 対向基板
6533 FPC
6534 PCB
6540 CPU
7000 表示部
7001 表示部
7100 携帯電話機
7101 筐体
7103 操作ボタン
7104 外部接続ポート
7105 スピーカ
7106 マイク
7200 テレビジョン装置
7201 筐体
7203 スタンド
7211 リモコン操作機
7300 携帯情報端末
7301 筐体
7302 操作ボタン
7303 情報
7304 情報
7305 情報
7306 情報
7310 携帯情報端末
7320 携帯情報端末
7400 照明装置
7401 台部
7402 発光部
7403 操作スイッチ
7410 照明装置
7412 発光部
7420 照明装置
7422 発光部
7500 携帯情報端末
7501 筐体
7502 部材
7503 操作ボタン
7600 携帯情報端末
7601 筐体
7602 ヒンジ
7650 携帯情報端末
7651 非表示部
7700 携帯情報端末
7701 筐体
7703a ボタン
7703b ボタン
7704a スピーカ
7704b スピーカ
7705 外部接続ポート
7706 マイク
7709 バッテリ
7800 携帯情報端末
7801 バンド
7802 入出力端子
7803 操作ボタン
7804 アイコン
7805 バッテリ
7900 携帯情報端末
7901 表示部
7902 筐体
7903 筐体
7904 バンド
7905 操作ボタン
8000 表示モジュール
8001 上部カバー
8002 下部カバー
8003 FPC
8004 タッチパネル
8006 表示パネル
8007 バックライト
8008 光源
8009 フレーム
8010 プリント基板
8011 バッテリ
Claims (16)
- 表示部と、信号線と、走査線と、第1の配線と、第2の配線と、を有するタッチパネルであって、
前記表示部は、複数の画素電極を有し、
複数の前記画素電極は、第1の方向及び前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って、マトリクス状に配置され、
前記信号線は、前記第1の方向に延在して設けられ、
前記走査線は、前記第2の方向に延在して設けられ、
前記第1の配線は、前記第1の方向に延在して設けられ、
前記第2の配線は、前記第2の方向に延在して設けられ、
前記第1の配線は、前記信号線と平行な第1の部分を有し、
前記第1の部分は、平面視において前記第2の方向に隣接する2つの前記画素電極の間に位置し、
前記第2の配線は、前記走査線と平行な第2の部分を有し、
前記第2の部分は、平面視において前記第1の方向に隣接する2つの前記画素電極の間に位置する、
タッチパネル。 - 請求項1において、
前記第1の配線は、前記表示部と重なる部分において、前記信号線と交差せず、
前記第2の配線は、前記表示部と重なる部分において、前記走査線と交差しない、
タッチパネル。 - 請求項1または請求項2において、
前記信号線と前記第1の配線とは、同一の導電膜を加工して形成され、
前記走査線と前記第2の配線とは、同一の導電膜を加工して形成された、
タッチパネル。 - 請求項1において、
前記第1の配線は、前記信号線と同一の導電膜を加工して形成され、
前記第2の配線は、前記信号線と同一の導電膜を加工して形成された第3の部分と、前記走査線と同一の導電膜を加工して形成された第4の部分と、を有し、
前記第4の部分は、前記信号線または前記第1の配線と交差する、
タッチパネル。 - 請求項1において、
前記第2の配線は、前記走査線と同一の導電膜を加工して形成され、
前記第1の配線は、前記信号線と同一の導電膜を加工して形成された第5の部分と、前記走査線と同一の導電膜を加工して形成された第6の部分と、を有し、
前記第5の部分は、前記走査線または前記第2の配線と交差する、
タッチパネル。 - 請求項1において、
前記第1の配線は、前記走査線と平行で、且つ前記信号線と交差する第7の部分を有し、
前記第7の部分は、平面視において前記第1の方向に隣接する2つの前記画素電極の間に位置し、
前記第2の配線は、前記信号線と平行で、且つ前記走査線と交差する第8の部分を有し、
前記第8の部分は、平面視において前記第2の方向に隣接する2つの前記画素電極の間に位置する、
タッチパネル。 - 請求項6において、
前記第1の配線は、平面視において、一以上の前記画素電極を囲うメッシュ状の形状を有し、
前記第2の配線は、平面視において、他の一以上の前記画素電極を囲うメッシュ状の形状を有する、
タッチパネル。 - 請求項6または請求項7において、
前記第1の配線の前記第1の部分、前記第2の配線の前記第8の部分、及び前記信号線は、同一の導電膜を加工して形成され、
前記第1の配線の前記第7の部分、前記第2の配線の前記第2の部分、及び前記走査線は、同一の導電膜を加工して形成された、
タッチパネル。 - 請求項1、請求項2、または請求項6において、
前記第1の配線または前記第2の配線の一方は、前記走査線または前記信号線と同一の導電膜を加工して形成され、
前記第1の配線または前記第2の配線の他方は、前記走査線及び前記信号線とは異なる導電膜を加工して形成された、
タッチパネル。 - 請求項9において、
前記第1の配線または前記第2の配線の他方は、前記画素電極と同一の導電膜を加工して形成された、
タッチパネル。 - 請求項1、請求項2、または請求項6において、
前記第1の配線は、前記走査線及び前記信号線とは異なる導電膜を加工して形成され、
前記第2の配線は、前記走査線及び前記信号線とは異なる導電膜を加工して形成された、
タッチパネル。 - 請求項11において、
前記第1の配線または前記第2の配線、若しくは前記第1の配線及び前記第2の配線は、前記画素電極と同一の導電膜を加工して形成された、
タッチパネル。 - 請求項1乃至請求項12のいずれか一において、
液晶素子を有し、
前記液晶素子は、前記画素電極と、液晶と、共通電極と、を有する、
タッチパネル。 - 請求項13において、
第1の基板、第2の基板、第1の偏光板、第2の偏光板、及びバックライトを有し、
前記バックライト、前記第1の偏光板、前記第1の基板、前記第2の基板、及び前記第2の偏光板は、この順に積層され、
前記信号線、前記走査線、前記第1の配線、前記第2の配線、及び前記画素電極は、前記第1の基板の前記第2の基板側に設けられた、
タッチパネル。 - 請求項1乃至請求項12のいずれか一において、
発光素子を有し、
前記発光素子は、前記画素電極と、EL層と、共通電極と、を有する、
タッチパネル。 - 請求項15において、
第1の基板、第2の基板、及び偏光板を有し、
前記偏光板、前記第1の基板、前記第2の基板は、この順に積層され、
前記信号線、前記走査線、前記第1の配線、前記第2の配線、及び前記画素電極は、前記第1の基板の前記第2の基板側に設けられた、
タッチパネル。
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