JP2022163055A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
ことのできる表示装置に関する。また、本発明の一態様は、タッチパネルに関する。特に
、可撓性を有し、曲面に沿って配置することが可能なタッチパネルに関する。また、本発
明の一態様は、表示部を備える電子機器に関する。
一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明
の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・
オブ・マター)に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明
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、
それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
えば、携帯情報端末としてタッチパネルを備えるスマートフォンやタブレット端末の開発
が進められている。
機EL素子を備えたフレキシブルなアクティブマトリクス型の発光装置が開示されている
。
ることで、これまでにない新たな機能や用途を付加することができると期待されている。
そのため、可撓性を有する程度に薄型化された表示装置に、ユーザーインターフェースと
して画面に指等で触れることで入力する機能を付加したタッチパネルが望まれる。
ルを提供することを課題の一とする。または、曲面に沿って湾曲させた際にも高い検出感
度を有するタッチパネルを提供することを課題の一とする。または、曲面に沿って表示お
よびセンシングを行うことのできる電子機器を提供することを課題の一とする。または、
曲面部分においてもタッチパネルの検出感度が良好な電子機器を提供することを課題の一
とする。
サを提供することを課題の一とする。または、新規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、新規な電子機器を提供することを課題の一とする。
は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。また、上記以外の課題は、明
細書等の記載から自ずと明らかになるものであり、明細書等の記載から上記以外の課題を
抽出することが可能である。
ネルを配置する工程と、表示パネルの表面に沿って、接着層によりフィルム層を貼り付け
る工程と、フィルム層の表面に沿って、接着層により可撓性を有するタッチセンサを貼り
付ける工程と、を有する、タッチパネルの作製方法である。
する表示パネルを配置する工程と、表示パネルの表面に沿って、接着層により第1のフィ
ルム層を貼り付ける工程と、第1のフィルム層の表面に沿って、接着層により第2乃至第
nのフィルム層(nは2以上の整数)を順次貼り付ける工程と、第nのフィルム層の表面
に沿って、接着層により可撓性を有するタッチセンサを貼り付ける工程と、を有する、タ
ッチパネルの作製方法である。
+1乃至第mのフィルム層(mはn+1以上の整数)を順に貼り付ける工程を有すること
が好ましい。
の整数)と、タッチセンサと、が順に積層された構成を含むタッチパネルであって、タッ
チパネルは、その表面が湾曲した形状を有し、且つ、支持体がない場合においても、形状
が維持される、タッチパネルである。
あり、タッチセンサは、厚さが1μm以上300μm以下であり、フィルム層は、厚さが
1μm以上300μm以下であることが好ましい。
ッチセンサのうち、隣接する2つはそれぞれ接着層によって接着され、接着層は、厚さが
300nm以上300μm以下であることが好ましい。
チパネルを提供できる。または、曲面に沿って湾曲させた際にも高い検出感度を有するタ
ッチパネルを提供できる。
きる。なお、これらの効果の記載は、他の効果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、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の
効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書
、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と、当該タッチパネルを備える電子
機器の例について、図面を参照して説明する。
図1(A1)、(A2)は、電子機器10の斜視概略図である。図1(A1)は電子機
器10の正面、右側面、及び上面を示し、図1(A2)は電子機器10の裏面、左側面、
及び上面を示す。なお、図1(A1)、(A2)に示す切断線A-Bのうち、A側を電子
機器10の正面側とし、B側を電子機器10の裏面側とする。
る。タッチパネル100は、筐体101の備える上面、裏面、正面、底面、右側面、左側
面の6面のうち、上面、正面、および裏面の各々の一部の領域に、その表面に沿って配置
されている。また筐体101は、少なくともタッチパネル100が配置される面に曲面を
有する。
ある。切断線A-Bは、筐体101の曲面を有する表面を含む領域を切断する。
、その表面に曲面形状を有する。また、タッチパネル100を覆って、透光性の外装部材
102が設けられている。筐体101のタッチパネル100の少なくとも表示部と重なる
領域では、透光性の外装部材102が適用されていることが好ましい。なお、支持体10
3及び外装部材102は、筐体101の一部であってもよい。
れる面(可展面ともいう)であることが好ましい。
パネル100よりも剛性の高い材料を用いることができる。たとえば樹脂やガラスまたは
金属などを用いることができる。
ル100の形状を規定するための支持体を流用することもできる。なお、筐体101の内
部に支持体103が不要な場合には設けなくてもよく、また支持体103が筐体101の
一部であってもよい。
等の有機材料などを用いることができる。また外装部材102の表面がタッチ面としての
機能を有するため、絶縁体であることが好ましい。外装部材102として誘電率の高い材
料を用いると、タッチパネル100の検出感度を向上させることができるため好ましい。
2を設けずに、タッチパネル100の表面が露出する構成としてもよい。このとき、タッ
チパネル100の表面を硬質性の高い材料でコーティングすることが好ましい。
図2(A)は、図1(C)で示した各構成を展開して(分離して)示した概略図である。
層113を有する。また支持体103側には表示パネル111が位置し、外装部材102
側にはタッチセンサ112が位置し、これらが積層して設けられている。また、表示パネ
ル111とタッチセンサ112との間には、n層(nは2以上の整数)のフィルム層11
3が挟持されている。ここで、以下では、表示パネル111とタッチセンサ112とに挟
持された複数のフィルム層のうち、表示パネル111側に最も近いフィルム層をフィルム
層113(1)、次に近いものをフィルム層113(2)等と表記し、最もタッチセンサ
112に近いものをフィルム層113(n)と表記する。また以下で行う説明において、
個々のフィルム層を区別しない場合には、単にフィルム層113と表記する。
接着されていることが好ましい。また、フィルム層113(1)と表示パネル111、並
びにフィルム層113(n)とタッチセンサ112も同様に、接着層114によって接着
されていることが好ましい。
ルム層113(1)は、表示パネル111の表面に沿って設けられている。フィルム層1
13(2)は、フィルム層113(1)の表面に沿って設けられている。同様にフィルム
層113(n)は、フィルム層113(n-1)の表面に沿って設けられている。タッチ
センサ112は、フィルム層113(n)の表面に沿って設けられている。
を挟持させることにより、表示パネル111とタッチセンサ112との距離を離すことが
できる。そうすることで、表示パネル111を構成する配線や電極と、タッチセンサ11
2を構成する配線や電極との間の寄生容量を低減することが可能となる。その結果、表示
パネル111を駆動させたときに生じるノイズの影響が、タッチセンサ112に及ぶこと
で、タッチセンサ112の検出感度が低下してしまう不具合を抑制することができる。
るスペーサを挟持させた場合に比べて、複数のフィルム層113を挟持させることにより
、複数のフィルム層113間で表示パネル111からのノイズが散乱されやすくなり、タ
ッチセンサ112への影響を低減させる場合がある。
00μm以下、より好ましくは5μm以上100μm以下とすることが好ましく、代表的
には50μm程度とすることが好ましい。
m以上200μm以下、より好ましくは5μm以上100μm以下とすることが好ましく
、代表的には50μm程度とすることが好ましい。
ル111またはタッチセンサ112の機械的強度が不十分であることなどから、破損の要
因となってしまう。また、厚さが500μmよりも大きいと、可撓性に乏しくなることに
加え、湾曲させたときの内径と外径の差が大きくなることによって表示パネル111やタ
ッチセンサ112にかかる応力が高まり、表示パネル111またはタッチセンサ112が
有する基板や基板上に設けられる配線や素子などが破損してしまう恐れがある。
、300μm以下、好ましくは250μm以下、より好ましくは200μm以下、さらに
好ましくは150μm以下、さらに好ましくは100μm以下、さらに好ましくは50μ
m以下であって、1μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、さ
らに好ましくは20μm以上とすればよい。フィルム層113が薄いほど、より小さな曲
率半径の曲面に沿って設けることが容易となるが、表示パネル111とタッチセンサ11
2との距離を大きくする場合には積層数が増大するため作製工程が煩雑になる場合がある
。また500μmを超えると、支持体103が有する曲面の曲率半径によってはフィルム
層113の表面にしわやクラックなどが生じてしまう恐れがある。
100μm以下、さらに好ましくは50μm以下であって、300nm以上、好ましくは
1μm以上、より好ましくは5μm以上、さらに好ましくは10μm以上とすればよい。
のようなフィルム層113を用いることで、タッチセンサ112と表示パネル111との
間の寄生容量を低減しつつ、フィルム層113の積層数を削減することが可能となる。例
えば、フィルム層113または接着層114を構成する材料として、比誘電率が2.0以
上10.0以下、好ましくは2.0以上5.0以下、より好ましくは2.0以上4.5以
下、さらに好ましくは2.0以上4.0以下である材料を用いることが好ましい。
とが好ましい。可視光領域の光(例えば波長400nm以上700nm以下の範囲の光)
に対する透過率が70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、さら
には90%以上である材料を用いることが好ましい。
有機絶縁材料、無機絶縁材料のいずれも用いることができる。またフィルム層113とし
て用いる材料の形状は、シート状であってもよいし、粘性を有する材料を用いてもよいし
、これを乾燥させて固化させたものを用いてもよい。また2以上の有機絶縁材料、または
2以上の無機絶縁材料の積層構造であってもよく、または有機絶縁材料と無機絶縁材料を
組み合わせた積層構造としてもよい。
)、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(PES)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。
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。
樹脂、2液混合型の硬化性樹脂などの硬化性樹脂を用いることができる。例えば、アクリ
ル、ウレタン、エポキシ、シリコーン樹脂、またはシロキサン結合を有する樹脂などの樹
脂を用いることができる。
同様の材料を用いることができ、その場合には接着層114を用いなくてもよい。
径を小さくすることが可能となる。また曲率半径が大きい場合には、比較的厚いフィルム
層113を用いることができる。
率半径をRとした場合に、これらの比T/Rの値が、例えば0.2以下、好ましくは0.
1以下、より好ましくは0.05以下となるように、フィルム層113の厚さを設定すれ
ばよい。例えば曲率半径Rを4mm、フィルム層113の厚さTを100μmとしたとき
、T/Rの値は0.025である。
13を湾曲させる際の曲率半径は大きくなるため、許容されるフィルム層113の厚さは
上述の範囲よりも大きくすることもできる。また、表示パネル111に最も近いフィルム
層113(1)の厚さの許容値が最も小さくなる。
ストを低減できるため好ましい。また複数のフィルム層113として、タッチセンサ11
2に近いほど厚いフィルムを用いてもよい。
てもよい。例えばフィルム層113の片側または両側の面に粘着性の接着層114を備え
る粘着フィルムを用いてもよい。このとき、タッチセンサ112に最も近いフィルム層1
13(n)、または表示パネル111に最も近いフィルム層113(1)には、タッチセ
ンサ112または表示パネル111と接着するために、フィルム層113の両側に接着層
114を備えるフィルムを用いることが好ましい。
4を介してフィルム層113を1以上設ける構成としてもよい。このようなフィルム層1
13によりタッチ面として機能する外装部材102と、タッチセンサ112との間の距離
を容易に調整することができ、タッチパネル100を駆動するための回路の設計変更を行
うことなく、タッチパネル100の検出感度の最適化を容易に行うことができる。
持されている構成を示している。ここで、外装部材102とタッチセンサ112の間に挟
持された複数のフィルム層のうち、外装部材102側に最も近いフィルム層をフィルム層
113(m)(mはn+1以上の整数)とし、タッチセンサ112に最も近いフィルム層
をフィルム層113(n+1)と表記する。
続いて、タッチパネル100の作成方法の例について、図4を用いて説明する。
して用いることができる。または、筐体101にタッチパネル100を実装する際に、異
なる支持体を用いる場合や、筐体101の一部を支持体として用いる場合には、型として
機能する支持体103を用いてもよい。
A1)、(A2))。このとき、支持体103と表示パネル111とは接着剤や粘着剤な
どで固定させることが好ましい。後にタッチパネル100を支持体103から取り外す場
合には、剥離が容易な接着剤または粘着剤を用いることが好ましい。
い)によって貼り付ける(図4(B1)、(B2))。このとき、フィルム層113は表
示パネル111全面を覆うように、フィルム層113の端部が表示パネル111よりも外
側に位置するように貼り付けることが好ましい。
行うことで、複数のフィルム層113の積層構造を形成することができる。
ッチセンサ112を接着層114(図示しない)によって貼り付ける(図4(C1)、(
C2))。
る場合には、上記フィルム層113と同様に行えばよい。
示している。支持体103から取り外しても、タッチパネル100はその形態を維持する
ことができる。
よびタッチセンサ112を順次積層してタッチパネルを形成し、これを支持体103に沿
って湾曲させる場合では、特に最も支持体103から遠くに位置するタッチセンサ112
が、湾曲に伴って引っ張られる方向に外力が生じるため、タッチセンサ112が破損して
しまう場合がある。
13、およびタッチセンサ112を順次設ける方法を適用することで、表示パネル111
やタッチセンサ112を湾曲させたときにこれらにかかる応力が低減され、表示パネル1
11やタッチセンサ112を構成する基板、または基板上に設けられる配線や素子などが
破損してしまうことが抑制され、信頼性の高いタッチパネル100を実現できる。
て湾曲させる際には、これらにかかる応力は自己の厚さに応じて大きくなる。しかしなが
ら、表示パネル111、n個のフィルム層113、およびタッチセンサ112の各々の厚
さは十分に薄いため、自己の厚さに起因する応力によって不具合が生じることはない。
持することができずに、平板状の形状に戻ってしまう。しかしながら、本作製方法例によ
って作製したタッチパネル100は、図4(D)に示すように、支持体103から取り外
した場合(支持体103によって支持しない場合)であっても、その湾曲形状を維持する
ことができる。
ルに常に応力がかかった状態となるため、長期の信頼性が悪化してしまう恐れがある。し
かしながら、本作製方法例で作製したタッチパネル100では、湾曲形状が維持されるた
め、意図しない応力がタッチパネル100にかかることなく、信頼性の高いタッチパネル
100を実現することができる。
を大きくするための、フィルム層113の積層数には制限がなく、フィルム層113の積
層数を極めて大きくし、表示パネル111とタッチセンサ112との距離を大きくした場
合であっても、不具合なく曲面形状を維持することが可能となる。一方、平板状のタッチ
パネルを湾曲させる場合では、表示パネル111とタッチセンサ112との距離を大きく
するとタッチセンサ112が破損してしまう。
112等にかかる応力を極めて小さくできるため、タッチパネル100を湾曲させるとき
の曲率半径の許容値を極めて小さくすることができる。さらには、小さい曲率半径で湾曲
させる場合であっても、表示パネル111とタッチセンサ112との距離を十分に大きく
とることができ、タッチパネル100の検出感度を向上させることが可能となる。
)を凸状の形状とする場合について説明したが、表示面側を凹状の形状とする場合にも適
用できる。
図5では、図1(A1)、(A2)とはタッチパネル100の位置が異なる電子機器の
例を示している。図5(A1)、(A2)では、筐体101の裏面の大部分に亘ってタッ
チパネル100が設けられている。また図5(B1)、(B2)では、筐体101の右側
面から正面を介して左側面に亘ってタッチパネル100が設けられている。また図5(C
1)、(C2)では、筐体101の裏面から右側面、正面、および左側面を介して再度裏
面に亘ってタッチパネル100が設けられている例を示している。
100が設けられる構成とすることができる。またここでは筐体表面の形状が凸状である
場合について示しているが、凹状である場合や、凸状と凹状の両方を含む形状、例えば波
型の表面形状であっても、同様に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。
本実施の形態では、本発明の一態様のタッチパネルに適用することのできるタッチセン
サおよび表示パネルの例について説明する。
図6はタッチセンサ112の斜視概略図である。また図7は、図6中の切断線C-D、
E-Fにおける断面概略図である。
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。投影型静電容量
方式としては、主に駆動方式の違いから、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。以下では投影型静電容量方
式のタッチセンサを適用する場合について説明する。
の電極221、複数の電極222を有する。電極221は複数の配線211のいずれかと
電気的に接続し、電極222は複数の配線212のいずれかと電気的に接続する。配線2
11および配線212は、基板201の外周部にまで延在し、FPC(Flexible
Printed Circuit)205と電気的に接続される。
の電極221の間に設けられている。電極221を挟む2つの電極222が電極221と
交差する配線223によって電気的に接続されている。また配線223と電極221との
間には誘電層224が設けられ、容量が形成されている。タッチセンサ112は、配線2
23によって電気的に接続された複数の電極222が一方向に複数配列して設けられ、こ
の方向と交差する方向に複数の電極221が配列して設けられることで、複数の容量がマ
トリクス状に配置された構成を有する。
ここで、図6に示すように、電極221と電極222は、これらの間にできるだけ隙間が
生じない形状として配置することが好ましい。またこれらの隙間に電極221、電極22
2または配線223と同一の導電膜を含むダミー電極を設けてもよい。このように、電極
221と電極222との間の隙間をできるだけ少なくすることで、透過率のムラを低減で
きる。その結果、タッチセンサ112を透過する光の輝度ムラを低減することができる。
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。
トリソグラフィ法等の様々なパターニング技術により、不要な部分を除去して、電極22
1、電極222および配線223を形成することができる。グラフェンはCVD法のほか
、酸化グラフェンを分散した溶液を塗布した後にこれを還元して形成してもよい。
部においてその表面が露出するように設けられ、接続層255を介してFPC205と電
気的に接続することができる。なお、電極221と電気的に接続する配線211も同様の
構成とすればよい。
ル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラジウム等
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。
nductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropi
c Conductive Paste)などを用いることができる。
成されている。また基板201と絶縁層220とは接着層231を介して接着されている
。また、基板202と、電極等が設けられた基板201とは接着層232によって接着さ
れている。
を用いることができ、具体的には、アクリル、ウレタン、エポキシ、またはシロキサン結
合を有する樹脂などの樹脂を用いることができる。
35はセラミックコートとも呼ぶことができ、指やスタイラスなどでタッチセンサ112
を操作する際に、基板202の表面を保護する機能を有する。特に、外装部材102を設
けない場合には好適である。保護層235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。保護層235はスパッタリング法やゾルゲル法等で形成することができる
。特にエアロゾルデポジション法を用いて保護層235を形成すると、低温で緻密性の高
い膜を形成でき、機械的強度を高めることができるため好ましい。
35を基板202の表面に設ける場合を示したが、基板201の表面に設けてもよい。
に絶縁層220が設けられている構成を示している。また図7(C)では、さらに絶縁層
220を設けない構成とし、基板201上に電極221、電極222等が設けられている
構成を示している。
図8は、表示パネル111の斜視概略図である。
給するための配線457を備える。表示部491が有する画素は、トランジスタおよび表
示素子を備えることが好ましい。表示素子としては、代表的には有機EL素子や液晶素子
、電子インク、電子粉流体、又は電気泳動素子等を用いることができる。
構成を示している。駆動回路493としては、例えば走査線駆動回路や信号線駆動回路と
して機能する回路を適用できる。
回路A)を適用することができる。図9に示す回路Aは、トランジスタM1乃至M15を
含んで構成されている。また各トランジスタとして、チャネルが形成される半導体に酸化
物半導体を適用することが好ましい。酸化物半導体が適用されたトランジスタはオフ電流
を極めて小さくすることが可能である。このようなトランジスタを回路に用いることで、
低温ポリシリコンなどで構成されるCMOS回路を適用した場合に比べて貫通電流を低減
でき、回路から生じるノイズを低減することが可能となる。その結果、タッチパネル10
0の検出感度を向上させることができる。
ら配線457を介して、表示パネル111を駆動するための信号や電力を供給することが
できる。
れている例を示している。IC470は、走査線駆動回路または信号線駆動回路などとし
て機能するICを適用できる。なお、表示パネル111が走査線駆動回路および信号線駆
動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動回路や信号線駆動回路として機能
する回路を外部に設け、FPC495を介して表示パネル111を駆動するための信号を
入力する場合には、IC470を設けない構成としてもよい。
以下では、表示パネル111の断面構成の例について説明する。ここでは、表示パネル
111として有機EL素子を用いた発光装置を適用した場合について説明する。
す。図10(A)に示す表示パネルは塗り分け方式を用いたトップエミッション型の表示
パネルである。
する。表示部491及び駆動回路493に含まれる有機EL素子やトランジスタは基板4
20、基板428、及び接着層407によって封止されている。
ジスタ455、絶縁層463、絶縁層465、絶縁層405、有機EL素子450(下部
電極401、EL層402、及び上部電極403)、接着層407、基板428、及び配
線457を有する。基板428、接着層407、及び上部電極403は可視光を透過する
。
介して基板420上にトランジスタ455及び有機EL素子450が設けられている。有
機EL素子450は、絶縁層465上の下部電極401と、下部電極401上のEL層4
02と、EL層402上の上部電極403とを有する。下部電極401は、トランジスタ
455のソース電極又はドレイン電極と電気的に接続している。下部電極401は可視光
を反射することが好ましい。下部電極401の端部は絶縁層405で覆われている。
有するトランジスタのうち、1つのトランジスタを示している。
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と電気的に接続する。ここ
では、外部入力端子としてFPC495を設ける例を示している。
の材料、同一の工程で作製することが好ましい。ここでは、配線457を、トランジスタ
のソース電極やドレイン電極と同一の材料、同一の工程で作製した例を示す。
する。また、絶縁層465は、トランジスタ起因の表面凹凸を低減するために平坦化機能
を有する絶縁膜を選択することが好適である。
図10(B)に、上記とは異なる表示パネルの断面構成例を示す。図10(B)に示す
表示パネルは、カラーフィルタ方式を用いたボトムエミッション型の表示パネルである。
ジスタ454、トランジスタ455、絶縁層463、着色層432、絶縁層465、導電
層435、絶縁層467、絶縁層405、有機EL素子450(下部電極401、EL層
402、及び上部電極403)、接着層407、基板428、及び配線457を有する。
基板420、接着層422、絶縁層424、絶縁層463、絶縁層465、絶縁層467
、及び下部電極401は可視光を透過する。
介して基板420上にスイッチング用のトランジスタ454、電流制御用のトランジスタ
455、及び有機EL素子450が設けられている。有機EL素子450は、絶縁層46
7上の下部電極401と、下部電極401上のEL層402と、EL層402上の上部電
極403とを有する。下部電極401は、導電層435を介してトランジスタ455のソ
ース電極又はドレイン電極と電気的に接続している。下部電極401の端部は絶縁層40
5で覆われている。上部電極403は可視光を反射することが好ましい。また、表示パネ
ルは、絶縁層463上に有機EL素子450と重なる着色層432を有する。
有するトランジスタのうち、2つのトランジスタを示している。
的に接続する。ここでは、外部入力端子としてFPC495を設ける例を示している。ま
た、ここでは、配線457を、導電層435と同一の材料、同一の工程で作製した例を示
す。
する。また、絶縁層465及び絶縁層467は、トランジスタや配線起因の表面凹凸を低
減するために平坦化機能を有する絶縁膜を選択することが好適である。
図11に、上記とは異なる表示パネルの断面構成例を示す。図11に示す表示パネルは
、カラーフィルタ方式を用いたトップエミッション型の表示パネルである。
455、絶縁層463、絶縁層465、絶縁層405、有機EL素子450(下部電極4
01、EL層402、及び上部電極403)、接着層407、遮光層431、着色層43
2、オーバーコート453、絶縁層226、接着層426、基板428、及び配線457
を有する。基板428、接着層426、絶縁層226、オーバーコート453、接着層4
07、及び上部電極403は可視光を透過する。
05上にスペーサとして機能する絶縁層496を設けることで、基板間の距離が一定以上
に小さくなってしまうことを抑制できる。
基板420上にトランジスタ455及び有機EL素子450が設けられている。有機EL
素子450は、絶縁層465上の下部電極401と、下部電極401上のEL層402と
、EL層402上の上部電極403とを有する。下部電極401は、トランジスタ455
のソース電極又はドレイン電極と電気的に接続している。下部電極401の端部は絶縁層
405で覆われている。下部電極401は可視光を反射することが好ましい。また、表示
パネルは、接着層407を介して有機EL素子450と重なる着色層432を有し、接着
層407を介して絶縁層405と重なる遮光層431を有する。
トランジスタのうち、1つのトランジスタを示している。
的に接続する。ここでは、外部入力端子としてFPC495を設ける例を示している。ま
た、ここでは、配線457を、トランジスタ455のソース電極及びドレイン電極と同一
の材料、同一の工程で作製した例を示す。絶縁層226上の接続体497は、絶縁層22
6、オーバーコート453、接着層407、絶縁層465、及び絶縁層463に設けられ
た開口を介して配線457と接続している。また、接続体497はFPC495に接続し
ている。接続体497を介してFPC495と配線457は電気的に接続する。
ここで、可撓性を有するタッチセンサや表示パネルを形成する方法について説明する。
光学部材を含む構成、またはタッチセンサにおける電極や配線を含む構成を素子層と呼ぶ
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。
とする。
る方法と、基材とは異なる剛性を有す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材に転置する方法と、がある。
、基材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、基材
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、基材に転置する。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。このような方
法により、素子層の形成工程において基材の耐熱温度よりも高い温度での処理を行うこと
が可能となるため、信頼性を向上させることができる。
物を含む層を積層して用い、剥離層上に絶縁層として窒化シリコンや酸窒化シリコンを複
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、素子層の形成時に高
温の処理を行うことができ、信頼性を向上させることができる。素子層に含まれる不純物
をより低減することや、素子層に含まれる半導体などの結晶性をより高めることができる
。
と、または剥離界面の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て
、有機樹脂の一部をレーザ光等により局所的に加熱すること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うことができる。または、支持基材と有機樹脂を含む絶
縁層の間に、金属や半導体などの熱伝導性の高い材料の層を設け、これに電流を流して加
熱することにより剥離しやすい状態とし、剥離を行うこともできる。このとき、有機樹脂
を含む絶縁層は基材として用いることもできる。
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(PES)樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、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、P
ET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。
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よい。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。
次に、表示パネルに用いることができる材料等を説明する。なお、本実施の形態中で先
に説明した構成については説明を省略する。
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。
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。トランジスタに用いる
半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、酸化物半導体等を用い
てもよい。
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。特に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。
リコンなどを用いることが好ましい。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、か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、極めて高精細に画素を有する場合であっても、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。
よりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を用いることが好ましい。シリコンよりもバ
ンドギャップが広く、か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。
含むことが好ましい。より好ましくは、In-M-Zn系酸化物(MはAl、Ti、Ga
、Ge、Y、Zr、Sn、La、Ce又はHf等の金属)で表記される酸化物を含む。
化物、Sn-Zn系酸化物、Al-Zn系酸化物、Zn-Mg系酸化物、Sn-Mg系酸
化物、In-Mg系酸化物、In-Ga系酸化物、In-Ga-Zn系酸化物(IGZO
とも表記する)、In-Al-Zn系酸化物、In-Sn-Zn系酸化物、Sn-Ga-
Zn系酸化物、Al-Ga-Zn系酸化物、Sn-Al-Zn系酸化物、In-Hf-Z
n系酸化物、In-Zr-Zn系酸化物、In-Ti-Zn系酸化物、In-Sc-Zn
系酸化物、In-Y-Zn系酸化物、In-La-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-Zn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、I
n-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、I
n-Hf-Al-Zn系酸化物を用いることができる。
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Zn以外
の金属元素が入っていてもよい。
非単結晶酸化物半導体膜とは、CAAC-OS(C Axis Aligned Cry
stalline Oxide Semiconductor)膜、多結晶酸化物半導体
膜、微結晶酸化物半導体膜、非晶質酸化物半導体膜などをいう。なお、CAAC-OS膜
は、c軸配向した複数の結晶部を有する酸化物半導体膜の一つである。
、又は半導体層の上面に対し垂直に配向し、かつ隣接する結晶部間には粒界を有さない酸
化物半導体膜を用いることが好ましい。このような酸化物半導体は結晶粒界を有さないた
め、本発明の一態様を適用して形成した可撓性を有する装置を湾曲させたときの応力によ
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、湾曲させて用いる表示装置等の装置に、このような酸化物半導体を好適に用いるこ
とができる。
頼性の高いトランジスタを実現できる。
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
表示領域に表示した画像の輝度を維持しつつ、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電子機器を実現できる。
線および電極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
ンからなる単体金属、またはこれを主成分とする合金を単層構造または積層構造として用
いる。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、そのチタン膜または窒化チタン膜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、そのモリブデン膜または窒化モリブデン膜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。
を有する。該一対の電極の一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。
ン構造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。
Indium Tin Oxide)、イ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膜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ITO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、アルミニウムとチ
タンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金等のアルミ
ニウムを含む合金(アルミニウム合金)や、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金、
銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いて形成することができる。銀と銅を含む
合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜又は金
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。該金
属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、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ITO
の積層膜、銀とマグネシウムの合金とITO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。
に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はE
L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。
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。
これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、表示パネルの信頼性の
低下を抑制できる。
珪素を含む膜や、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1×10-6g/m2・day以下、より好ましくは1×10-7g/
m2・day以下、さらに好ましくは1×10-8g/m2・day以下とする。
有する程度の厚さのガラスを用いることができる。さらに、表示パネルにおける発光を取
り出す側の基板には、可視光を透過する材料を用いる。可撓性を有する基板が可視光を透
過しなくてもよい場合、金属基板等も用いることができる。
いると、ガラスを用いる場合に比べて表示パネルを軽量化でき、好ましい。
T)、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(PES)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等が挙げられる。特に、熱
膨張率の低い材料を用いることが好ましく、例えば、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
プレグともいう)や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張率を下げた基板を使用する
こともできる。
は無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率又はヤング
率の高い繊維のことをいい、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、又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、織布又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よい。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壊に対する信頼性が向上する
ため、好ましい。
好ましい。例えば、有機樹脂に屈折率の高い無機フィラーを分散させることで、該有機樹
脂のみからなる基板よりも屈折率の高い基板を実現できる。特に粒子径40nm以下の小
さな無機フィラーを使用すると、光学的な透明性を失わないため、好ましい。
しくは20μm以上50μm以下であることが好ましい。金属基板は熱導電性が高いため
、発光素子の発光に伴う発熱を効果的に放熱することができる。
ッケル、又は、アルミニウム合金もしくはステンレス等の金属の合金などを好適に用いる
ことができる。
るハードコート層(例えば、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)等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による機
能素子(特に有機EL素子等)の寿命の低下を抑制するために、後述の透水性の低い絶縁
膜を備えていてもよい。
する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示パネルとす
ることができる。
性を有する基板を用いることができる。当該ガラス層の厚さとしては20μm以上200
μm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ガラス層よりも外側に設けることにより、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表示パネル
とすることができる。
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、EVA
(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機能素子に
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。
からの光取り出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。
子、及び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々な
素子を有することができる。表示素子、表示装置、発光素子、又は発光装置の一例として
は、EL素子(有機物及び無機物を含むEL素子、有機EL素子、無機EL素子)、LE
D(白色LED、赤色LED、緑色LED、青色LEDなど)、トランジスタ(電流に応
じて発光するトランジスタ)、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、グ
レーティングライトバルブ(GLV)、プラズマディスプレイ(PDP)、MEMS(マ
イクロ・エレクトロ・メカニカル・システム)を用いた表示素子、デジタルマイクロミラ
ーデバイス(DMD)、DMS(デジタル・マイクロ・シャッター)、IMOD(インタ
ーフェアレンス・モジュレーション)素子、エレクトロウェッティング素子、シャッター
方式のMEMS表示素子、光干渉方式のMEMS表示素子、圧電セラミックディスプレイ
、カーボンナノチューブなど、電気磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透
過率などが変化する表示媒体を有するものがある。EL素子を用いた表示装置の一例とし
ては、ELディスプレイなどがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、フ
ィールドエミッションディスプレイ(FED)又はSED方式平面型ディスプレイ(SE
D:Surface-conduction Electron-emitter Di
splay)などがある。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ
(透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視
型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレイ)などがある。電子インク、電子粉流体、
又は電気泳動素子を用いた表示装置の一例としては、電子ペーパーなどがある。なお、半
透過型液晶ディスプレイや反射型液晶ディスプレイを実現する場合には、画素電極の一部
、または、全部が、反射電極としての機能を有するようにすればよい。例えば、画素電極
の一部、または、全部が、アルミニウム、銀、などを有するようにすればよい。さらに、
その場合、反射電極の下に、SRAMなどの記憶回路を設けることも可能である。これに
より、さらに、消費電力を低減することができる。
アクティブマトリクス方式、又は画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用
いることができる。
な能動素子を用いることができる。例えば、MIM(Metal Insulator
Metal)、又はTFD(Thin Film Diode)などを用いることも可能
である。これらの素子は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向
上を図ることができる。また、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向
上させることができ、低消費電力化や高輝度化を図ることができる。
トの低減や歩留まりの向上を図ることができる。また、能動素子を用いないため、開口率
を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図ることができる。
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、タッチセンサ、表示パネル、また
は発光装置を適用可能な電子機器及び照明装置について、図12及び図13を用いて説明
する。
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。
内壁もしくは外壁、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。
1に組み込まれた表示部7402のほか、操作ボタン7403、外部接続ポート7404
、スピーカ7405、マイク7406などを備えている。なお、携帯電話機7400は、
本発明の一態様を適用して作製された表示装置を表示部7402に用いることにより作製
される。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い携帯電話機を
歩留まりよく提供できる。
情報を入力することができる。また、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、指などで表示部7402に触れることにより行うことができる。
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。
は、筐体7101、表示部7102、バンド7103、バックル7104、操作ボタン7
105、入出力端子7106などを備える。
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。
ことができる。また、表示部7102はタッチセンサを備え、指やスタイラスなどで画面
に触れることで操作することができる。例えば、表示部7102に表示されたアイコン7
107に触れることで、アプリケーションを起動することができる。
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7100に組み込まれたオペレーションシ
ステムにより、操作ボタン7105の機能を自由に設定することもできる。
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。
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7106を介して充
電を行うこともできる。なお、充電動作は入出力端子7106を介さずに無線給電により
行ってもよい。
示パネルが組み込まれている。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼
性の高い携帯情報端末を歩留まりよく提供できる。
7210、及び照明装置7220は、それぞれ、操作スイッチ7203を備える台部72
01と、台部7201に支持される発光部を有する。
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7210を中心に
全方位を照らすことができる。
たがって、発光部7222からの発光を、照明装置7220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。
部はフレキシブル性を有しているため、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。
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。
変化させること(調光ともいう)が可能な新たな照明装置を実現できる。
携帯情報端末330の上面図である。図13(C)は携帯情報端末340の外形を説明す
る斜視図である。
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。
る。例えば、3つの操作ボタン339を一の面に表示することができる(図13(A)、
(C))。また、破線の矩形で示す情報337を他の面に表示することができる(図13
(B)、(C))。なお、情報337の例としては、電子メールやSNS(ソーシャル・
ネットワーキング・サービス)や電話などの着信を知らせる表示、電子メールやSNSな
どの題名、電子メールやSNSなどの送信者名、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337が表示されている位置に、情報337の代わ
りに、操作ボタン339、アイコンなどを表示してもよい。なお、図13(A)、(B)
では、上側に情報337が表示される例を示したが、本発明の一態様は、これに限定され
ない。例えば、図13(C)に示す携帯情報端末340のように、横側に表示されていて
もよい。
納した状態で、その表示(ここでは情報337)を確認することができる。
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330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。
表示部333には、本発明の一態様を適用して作製された表示装置を用いることができる
。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い表示装置を歩留まり
よく提供できる。
よい。ここでは、情報355、情報356、情報357がそれぞれ異なる面に表示されて
いる例を示す。
て作製された表示装置を用いることができる。本発明の一態様により、湾曲した表示部を
備え、且つ信頼性の高い表示装置を歩留まりよく提供できる。
のタッチパネル、タッチセンサ、表示パネル、または発光装置を適用できる。したがって
、電子機器の薄型化や軽量化、多機能化が実現されるとともに、高い検出感度が実現され
た電子機器とすることができる。
み合わせて実施することができる。
本実施例では、本発明の一態様の表示パネルを作製し、当該表示パネルからの電磁ノイ
ズを調査した結果について説明する。
畳する場合、タッチセンサの検出感度を低下させる要因となる場合がある。したがって表
示パネルから生じる電磁ノイズを低減させることは、タッチセンサの検出感度を向上させ
ることにつながるため有用である。
線駆動回路)からの電磁ノイズが挙げられる。ゲートドライバ回路にはシフトレジスタと
して機能する回路が好適に用いられる。
号の波形を変化させることが有効である。具体的には入力信号として、理想的な矩形波で
はなく、その立ち上り及び立下りの電位勾配が緩やかな信号を用いる。より好ましくはサ
イン波に近いほど、電磁ノイズをより低減することができる。矩形波からこのような波形
を生成する方法としては、例えば遅延回路等を接続することや、配線に容量を付加するこ
と等が挙げられる。またより好ましくは、信号生成回路の電流供給能力を弱めることによ
ってこのような波形を生成する構成としてもよい。
路は、図9で例示した回路の一部の構成を抜き出した回路である。図16(A)に示す回
路を構成するトランジスタM21乃至M28は、好ましくは上述の酸化物半導体をチャネ
ル形成領域に有するトランジスタを適用することができる。また図16(B)はタイミン
グチャートである。例えば、このような回路を、図16(B)に示すような波形の入力信
号を用いて駆動することにより、図16(A)に示す回路からの電磁ノイズの発生を抑制
することができる。本発明の一態様のシフトレジスタ回路は後述するCMOS回路を用い
た場合に比べて貫通電流が小さい。これは、この回路が単極性のトランジスタを用いて構
成されたものであることが一つの要因である。なお、アモルファスシリコンや低温ポリシ
リコンなどの、シリコンを半導体層に適用したトランジスタを用いて同回路を構成する場
合、ノードN1に容量を付加してリーク電流対策を行う必要がある。そのため充放電に必
要な電流が増え、酸化物半導体を用いた場合に比べて消費電力が増大する恐れがある。
タとpチャネル型のトランジスタとを組み合わせたCMOS回路を適用する場合を考える
。例えば図17(B)には、上述のCMOS回路を適用したシフトレジスタ回路(回路B
)の例を示している。
体層に低温ポリシリコン等のシリコンを適用した場合を想定する。図17(A)に示すC
MOS回路の入出力特性の例を図18(A)に示す。シリコンを半導体層に適用したトラ
ンジスタを用いたCMOS回路では、図18(B)に示すように、入力電圧が反転する際
に貫通電流が流れてしまう。このことはすなわち、入力信号として理想的な矩形波ではな
く、その立ち上り及び立下りの電位勾配が緩やかな信号を用いると、より貫通電流による
消費電力が増大してしまうことを意味している。
時間(rise time)を変化させたときの消費電力(charge consum
ption)の大きさを計算により見積もり比較した。ここで立ち上がり時間は、入力信
号が飽和するハイレベル電位を100%としたとき、電位レベルが10%から90%まで
上昇するのにかかる時間とした。
れ消費電力が増大していることが分かる。一方、回路Aでは、入力信号の立ち上がり時間
の長さに寄らず、消費電力はほぼ一定であることが確認できる。
製した。ここでは表示パネルとして、カラーフィルタ方式が適用されたトップエミッショ
ン型の有機ELパネルとした。有機ELパネルの画素および駆動回路が有するトランジス
タには、半導体層にCAAC-OSを適用したトランジスタを適用した。表示パネルの厚
さは約50μmであった。
れる電磁ノイズをスペクトラムアナライザにより測定した。測定時の様子を図20(A)
に示す。スペクトラムアナライザのプローブをゲートドライバの直上に配置した状態で、
電磁ノイズの強度を測定した。また、ゲートドライバに入力する入力信号の波形として、
矩形波を用いた場合と、立ち上りが緩やかな波形を用いた場合の2条件でそれぞれ測定を
行った。後者の条件においては、表示パネルの入力端子に容量を付加することにより、信
号の立ち上がり時間が約50nsから約800nsとなる波形を生成した。なお、本実施
例では容量を付加したが、抵抗を付加することでも同様の効果が生じる。すなわち、有機
ELパネルを駆動する外部の制御回路内の信号出力トランジスタのソース・シンク電流を
減らすことができる。
、立ち上がりが緩やかな波形を用いた場合(実線)の方が、表示パネルから発せられる電
磁ノイズが低減していることが確認できた。また、この時、図9におけるVDDに流れる
電流も約20%低減することが確認できた。
て実施することができる。
る透明導電膜を曲げたときの抵抗値の変化について調べた。またその後、本発明の一態様
のタッチセンサを作製し、これを曲げたときと曲げないときとの出力信号の変化について
調べた。
図21に、透明導電膜の曲げ試験を行うために作製した評価素子の上面概略図を示す。
評価素子は、可撓性を有する基板上に2つの金属配線と、金属配線と電気的に接続する透
明電極と、を有する。透明電極の両端には、それぞれ金属配線が電気的に接続されており
、金属配線にはFPCが電気的に接続されている。ここで、透明電極は長さLが75mm
、幅Wが300μmの矩形状のパターンを有する。透明電極としては、厚さ約230nm
のシリコンを含むインジウムスズ酸化物膜を用いた。また金属配線としては、厚さ約20
0nmのタングステン膜を用いた。
を有する基板を曲げることにより行った。測定は、可撓性を有する基板の曲率半径を変え
ながら、評価素子の抵抗値を測定した。
それぞれ示している。図22に示すように、曲率半径が小さくなっても抵抗値は変化しな
い。すなわち、曲率半径が4mm以下、または2mm程度であっても、透明導電膜の抵抗
値に変化は見られない。したがって、このような透明導電膜はフレキシブルなタッチセン
サ、表示パネル、及びタッチパネルに好適に用いることができる。
続いて、上述した透明導電膜を一対の電極として用いたフレキシブルなタッチセンサを
作製した。タッチセンサには相互容量方式の静電容量型のタッチセンサを適用した。タッ
チセンサの厚さは約50μmである。フレキシブルタッチセンサの透過率は、80%から
85%である。
で180度湾曲させた場合(bent)の双方で駆動させ、タッチセンサから出力される
出力信号を測定した。
置した場合の測定結果であり、図23(B)はタッチセンサを湾曲させた場合の測定結果
である。また図23(A)、(B)において、実線は被検出体が接触していない状態、破
線は被検出体が接触した状態の測定結果を示している。タッチセンサを平坦にした状態と
湾曲した状態との両方で概ね同じ出力信号が得られており、いずれの状態でもタッチセン
サとして機能することが確認できた。
て実施することができる。
した。
タッチパネルの積層構造を図14に示す。ここでは表示パネルとして、カラーフィルタ方
式が適用されたトップエミッション型の有機ELパネルとした。有機ELパネルの画素お
よび駆動回路が有するトランジスタには、半導体層にCAAC-OSを適用したトランジ
スタを適用した。また、タッチセンサには相互容量方式の静電容量型のタッチセンサを適
用した。表示パネルおよびタッチセンサのそれぞれの厚さは約50μmである。また、フ
ィルム層として厚さ約50μmのPETフィルムを用い、接着層として厚さ約25μmの
シリコーン樹脂を用いた。
態1で例示した作製方法により、上述のタッチパネルを支持体の両側面および上面に沿っ
て形成した。
面に位置する領域に文字情報が表示され、支持体の側面部に位置する領域に表示されたス
ライダーを操作することで、文字情報を上下にスクロールさせることができる。また、支
持体の側面部および上面部に位置する領域において、マルチタッチ操作が問題なくできる
ことが確認できた。このように、パネルのサイドにコントロール部を配置することで、片
手で携帯端末を持って操作するのに便利である。
て実施することができる。
100 タッチパネル
101 筐体
102 外装部材
103 支持体
111 表示パネル
112 タッチセンサ
113 フィルム層
114 接着層
201 基板
202 基板
205 FPC
211 配線
212 配線
220 絶縁層
221 電極
222 電極
223 配線
224 誘電層
226 絶縁層
231 接着層
232 接着層
235 保護層
255 接続層
330 携帯情報端末
333 表示部
335 筐体
336 筐体
337 情報
339 操作ボタン
340 携帯情報端末
345 携帯情報端末
351 筐体
355 情報
356 情報
357 情報
358 表示部
401 下部電極
402 EL層
403 上部電極
405 絶縁層
407 接着層
420 基板
422 接着層
424 絶縁層
426 接着層
428 基板
431 遮光層
432 着色層
435 導電層
450 有機EL素子
453 オーバーコート
454 トランジスタ
455 トランジスタ
457 配線
463 絶縁層
465 絶縁層
467 絶縁層
470 IC
491 表示部
493 駆動回路
495 FPC
496 絶縁層
497 接続体
7100 携帯情報端末
7101 筐体
7102 表示部
7103 バンド
7104 バックル
7105 操作ボタン
7106 入出力端子
7107 アイコン
7200 照明装置
7201 台部
7202 発光部
7203 操作スイッチ
7210 照明装置
7212 発光部
7220 照明装置
7222 発光部
7400 携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
Claims (5)
- 有機EL素子を有する画素がマトリクス状に配置された表示部を備えた表示パネルを有する電子機器であって、
前記表示部の表示面側に重ねて配置されたタッチセンサと、
前記タッチセンサ上に位置する第1の接着層と、
前記第1の接着層上に位置し、且つ有機材料を有する第1の層と、
前記第1の層上に位置する第2の接着層と、
前記第2の接着層上に位置し、且つ有機材料を有する第2の層と、を有し、
前記表示パネルは、第1の領域と、前記第1の領域の裏面側に重なりを有する第2の領域と、前記第1の領域と前記第2の領域の間に位置する第3の領域と、を有し、
前記第3の領域は、曲面を有する、電子機器。 - 有機EL素子を有する画素がマトリクス状に配置された表示部を備えた表示パネルを有する電子機器であって、
前記表示部の表示面側に重ねて配置されたタッチセンサと、
前記タッチセンサ上に位置する第1の接着層と、
前記第1の接着層上に位置し、且つ有機材料を有する第1の層と、
前記第1の層上に位置する第2の接着層と、
前記第2の接着層上に位置し、且つ有機材料を有する第2の層と、
前記有機EL素子の上方であって前記タッチセンサの下方に位置し、且つ有機材料を有する第3の層と、を有し、
前記表示パネルは、第1の領域と、前記第1の領域の裏面側に重なりを有する第2の領域と、前記第1の領域と前記第2の領域の間に位置する第3の領域と、を有し、
前記第3の領域は、曲面を有する、電子機器。 - 有機EL素子を有する画素がマトリクス状に配置された表示部を備えた表示パネルを有する電子機器であって、
前記表示部の表示面側に重ねて配置されたタッチセンサと、
前記タッチセンサ上に位置する第1の接着層と、
前記第1の接着層上に位置し、且つ有機材料を有する第1の層と、
前記第1の層上に位置する第2の接着層と、
前記第2の接着層上に位置し、且つ有機材料を有する第2の層と、を有し、
前記表示パネルは、第1の領域と、前記第1の領域の裏面側に重なりを有する第2の領域と、前記第1の領域と前記第2の領域の間に位置する第3の領域と、を有し、
前記第3の領域は、曲面を有し、
前記第1の接着層は、10μm以上50μm以下の厚さを有し、
前記第1の層は、20μm以上100μm以下の厚さを有し、
前記第2の接着層は、10μm以上50μm以下の厚さを有し、
前記第2の層は、20μm以上100μm以下の厚さを有する、電子機器。 - 有機EL素子を有する画素がマトリクス状に配置された表示部を備えた表示パネルを有する電子機器であって、
前記表示部の表示面側に重ねて配置されたタッチセンサと、
前記タッチセンサ上に位置する第1の接着層と、
前記第1の接着層上に位置し、且つ有機材料を有する第1の層と、
前記第1の層上に位置する第2の接着層と、
前記第2の接着層上に位置し、且つ有機材料を有する第2の層と、
前記有機EL素子の上方であって前記タッチセンサの下方に位置し、且つ有機材料を有する第3の層と、を有し、
前記表示パネルは、第1の領域と、前記第1の領域の裏面側に重なりを有する第2の領域と、前記第1の領域と前記第2の領域の間に位置する第3の領域と、を有し、
前記第3の領域は、曲面を有し、
前記第1の接着層は、10μm以上50μm以下の厚さを有し、
前記第1の層は、20μm以上100μm以下の厚さを有し、
前記第2の接着層は、10μm以上50μm以下の厚さを有し、
前記第2の層は、20μm以上100μm以下の厚さを有する、電子機器。 - 請求項1乃至4のいずれか一において、
前記第1の層の厚さは、前記第1の接着層の厚さより大きく、
前記第2の層の厚さは、前記第2の接着層の厚さより大きい、電子機器。
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