本発明の一態様の情報処理装置は、マップを供給する入力部と、プログラムを記憶する記憶部と、を含んで構成される。また、プログラムは、マップからデータセットを生成する割り込み処理と、割り込み処理で生成されたデータセットからパターンを抽出するステップと、抽出されたパターンが参照テーブルに含まれる場合に参照テーブルで関連付けられた命令を供給するステップと、を備える。
なお、マップは検知情報および検知した位置に係る位置情報を含むデータであり、データセットは連続する複数のマップを含み、例えばマップの時系列をデータセットに用いることができる。
これにより、入力部を用いて所定の命令を供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができる。または、新規な情報処理装置を提供することができる。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以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。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置の構成について、図1乃至図3を参照しながら説明する。
図1は本発明の一態様の情報処理装置の構成を説明するブロック図である。図2は本発明の一態様の情報処理装置の記憶部が記憶するプログラムを説明するフロー図である。図3は本発明の一態様の情報処理装置に用いることができる入力部の構成を説明するブロック図および動作を説明するマップの模式図である。
図2(A)は本発明の一態様のプログラムの主の部分を説明するフロー図であり、図2(B)は割り込み処理を説明するフロー図であり、図2(C)は二次マップ生成処理を説明するフロー図である。
図3(A−1)は入力部の構成を説明するブロック図であり、図3(A−2)は入力部の検知ユニットの構成を説明する回路図である。図3(D−1)および図3(D−2)は本発明の一態様のプログラムの二値化マップを生成するステップと、ラベリングデータを生成するステップを説明するための、マップの模式図である。
<情報処理装置の構成例1.>
本実施の形態で説明する情報処理装置100は、マップMを供給する入力部140と、マップMを供給される演算装置110と、を有する(図1参照)。
マップMは、背景マップMBKおよび一次マップM1を含む。
演算装置110は、記憶部112と演算部111を備える。
記憶部112は、マップMに基づいて所定の命令を供給するプログラムを記憶する。
演算部111は、以下のステップを備えるプログラムを実行する。
《第1のステップ》
第1のステップにおいて、割り込み処理を実行しパターンを抽出する(図2(A)(S1)参照)。なお割り込み処理の詳細は第4のステップ乃至第9のステップにおいて説明する。
《第2のステップ》
第2のステップにおいて、パターンを参照テーブルと照合し、所定のパターンと一致する場合に第3のステップに進み、所定のパターンと一致しない場合は第1のステップに進む(図2(A)(S2)参照)。
これにより、情報処理装置100の使用者は、入力部140に近接または/および接触させた指やスタイラス等を、所定のパターンを描くように移動して、入力部140にジェスチャーを供給することができる。
《第3のステップ》
第3のステップにおいて、所定のパターンに関連付けられた命令を供給し、第1のステップに進む(図2(A)(S3)参照)。
また、割り込み処理は以下のステップを具備する。
《第4のステップ》
第4のステップにおいて、背景マップMBKおよび一次マップM1を取得し、背景マップMBKおよび一次マップM1に差がある場合は第5のステップに進み、差がない場合は割り込み処理を終了する(図2(B)(T4)参照)。
背景マップMBKは基準となるマップである。例えば、検出できる対象物が近接または/および接触していない状態で、入力部140が供給する信号を、背景マップMBKに用いることができる。
例えば、入力部140が背景マップMBKを取得した時間と異なる時間に取得したマップを、一次マップM1に用いることができる。具体的には、入力部140が所定の間隔で供給するマップによって、逐次更新されるマップを、一次マップM1に用いることができる。
《第5のステップ》
第5のステップにおいて、背景マップMBKおよび一次マップM1に基づいて、二次マップM2を生成する二次マップ生成処理を行う(図2(B)(T5)参照)。
なお、さまざまな方法を二次マップ生成処理に用いることができる。詳細は後に説明する。
《第6のステップ》
第6のステップにおいて、二次マップM2に基づいて二値化マップMBIを生成する(図2(B)(T6)参照)。
例えば、8行8列の二次マップM2を模式的に示す(図3(C−3)参照)。また、二次マップM2を二値化して得た二値化マップMBIを模式的に示す(図3(D−1)参照)。なお、セルの値の差異が可視化されるように、異なるハッチがセルの値に基づいて付されている。
マップの値を二値化する方法に様々な方法を用いることができる。例えば、8bitのデータを用いる場合、各セルの値を0または255に二値化することができる。なお、二値化をする際に用いる閾値を使用者が決定してもよいし、演算装置が決定してもよい。
《第7のステップ》
第7のステップにおいて、二値化マップMBIに基づいてラベリングデータLDを生成する(図2(B)(T7)参照)。
ラベリングをする方法に様々な方法を用いることができる。例えば、隣接するセルの値と比較して同じ値である場合に同じラベルを付与するステップを、各セルについて行う(図3(D−2)参照)。
これにより、同一のラベルが付された領域ごとに位置情報を特定することができる。例えば、同一のラベルが付された領域の重心を当該領域の位置情報とすることができる。
その結果、入力部140に近接または/および接触するものの検知情報と位置情報が関連付けられたラベリングデータLDを生成することができる。
《第8のステップ》
第8のステップにおいて、ラベリングデータLDに基づいてデータセットを生成または更新する(図2(B)(T8)参照)。
《第9のステップ》
第9のステップにおいて、データセットに含まれるパターンを抽出する(図2(B)(T9)参照)。
データセットは連続する複数のラベリングデータを含む。例えばラベリングデータLDの時系列をデータセットに用いることができる。
なお、ラベリングデータLDは、入力部140に近接または/および接触するものの検知情報と位置情報が関連付けられたデータである。
例えば、入力部140に近接または/および接触するものの数、位置、入力部140までの距離等をラベリングデータLDに含ませることができる。
このようなデータセットを用いると、入力部140に近接または/および接触するものの移動に伴う軌跡を知り、そのパターンを抽出することができる。
具体的には、およそ同じ場所をタップする指が描く軌跡、一方向にドラッグする指が描く軌跡またはピンチする二つの指が間隔を広げながら描く軌跡などを抽出することができる。なお、第9のステップを終えた後、割り込み処理を終了する。
データセットは連続する複数のマップを含む。例えばマップの時系列をデータセットに用いることができる。マップの時系列を含むデータセットを用いると、入力部140に近接または/および接触するものの移動に伴う軌跡を知ることができる。
上記本発明の一態様の情報処理装置100は、マップMを供給する入力部140と、プログラムを記憶する記憶部112と、を含んで構成される。また、プログラムは、マップMからデータセットを生成する割り込み処理と、割り込み処理で生成されたデータセットからパターンを抽出するステップと、抽出されたパターンが参照テーブルに含まれる場合に参照テーブルで関連付けられた命令を供給するステップと、を備える。
なお、マップMは検知情報および検知した位置に係る位置情報を含むデータであり、データセットは連続する複数のマップを含み、例えばマップの時系列をデータセットに用いることができる。
これにより、入力部140を用いて所定の命令を供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができる。または、新規な情報処理装置を提供することができる。
例えば、情報処理装置100の使用者は、入力部140に近接させた指や掌等を用いて、様々な操作命令を情報処理装置100に供給することができる。
例えば、終了命令(プログラムを終了する命令)を含む操作命令を供給することができる。
以下に、情報処理装置を構成する個々の要素について説明する。なお、これらの構成は明確に分離できず、一つの構成が他の構成を兼ねる場合や他の構成の一部を含む場合がある。
例えばタッチセンサが表示パネルに重ねられたタッチパネルは、表示部130であるとともに、入力部140でもある。
なお、本実施の形態では表示部130の表示面側に入力部140が重ねられた構成を有するタッチセンサを例に説明するが、この構成に限られない。具体的には、入力部140の検知面側に表示部130が重ねられた構成であってもよいし、表示部130と入力部140が一体の構造を有していてもよい。言い換えると、オン・セル型のタッチパネルであってもイン・セル型のタッチパネルであってもよい。
《全体の構成》
情報処理装置100は、入出力装置120または演算装置110を有する(図1参照)。
《入出力装置120》
入出力装置120は、表示情報Vを供給され、マップMまたは検知情報Sを供給することができる。また、演算装置110と入出力装置120は互いにさまざまな情報を供給し供給されることができる。
入出力装置120は、表示部130、入力部140、入出力部145、検知部150または通信部160を有する。
《表示部130》
表示部130は、表示情報Vが供給され、表示情報Vを表示することができる。
表示部130は表示領域131を備え、表示情報Vを表示領域131に表示する。
表示領域131は、第1の表示領域131(11)、第1の屈曲できる表示領域131(21)、第2の表示領域131(12)、第2の屈曲できる表示領域131(22)および第3の表示領域131(13)を備えてもよい。
第1の屈曲できる表示領域131(21)および第2の屈曲できる表示領域131(22)は、表示情報Vを表示することができるだけでなく屈曲することができる。
例えば、第1の屈曲できる表示領域131(21)および第2の屈曲できる表示領域131(22)は、10mm以下、好ましくは8mm以下、より好ましくは5mm以下、特に好ましくは4mm以下の曲率半径で屈曲することができる。
表示部130は、第1の屈曲できる表示領域131(21)に第1の畳み目が形成されるように折り畳むことができる。また、第1の畳み目を広げて表示部130を展開することができる。
表示部130は、第2の屈曲できる表示領域131(22)に第2の畳み目が形成されるように折り畳むことができる。また、第2の畳み目を広げて表示部130を展開することができる。
第1の表示領域131(11)と第2の表示領域131(12)を、一体で駆動してもよい。例えば、一の走査線駆動回路が走査線を選択する信号を供給する構成としてもよい。
第1の表示領域131(11)と第2の表示領域131(12)を、別々に駆動してもよい。例えば、駆動回路をそれぞれの領域に設け、それぞれの走査線駆動回路がそれぞれの走査線を選択する信号を供給する構成としてもよい。
例えば、情報処理装置100の待機状態において、第1の表示領域131(11)または/および第1の屈曲できる表示領域131(21)のみを駆動して、他の領域の駆動を停止してもよい。または、情報処理装置100の折り畳まれた状態において、第1の表示領域131(11)または/および第1の屈曲できる表示領域131(21)のみを駆動して、他の視認できない領域の駆動を停止してもよい。他の領域の駆動を停止することにより、消費電力を低減することができる。
《入力部140》
入力部140は、マップMを供給する。例えば、入力部140に近接または/および接触するものを検知し、検知した情報を検知した位置に係る位置情報と関連付けて供給する。
なお、マップMは検知情報および検知した位置に係る位置情報を含むデータである。また、連続する複数のマップを含むデータをデータセットという。例えば、マップの時系列をデータセットに用いることができる。
例えば、入力部140は、m行n列のマトリクス状に配置された複数の検知ユニットU(m,n)を備える(図3(A−1)参照)。なお、mおよびnは自然数であり、mまたはnの一方は2以上の自然数である。また、行方向に配設された複数の検知ユニットを電気的に接続する第1の制御線等、列方向に配設された複数の検知ユニットを電気的に接続する信号線等を含むことができる。
例えば、各検知ユニットU(m,n)が供給する検知信号と検知ユニットU(m,n)の配置を関連付けたm行n列の行列を、マップMのデータの形式に用いることができる。具体的には、m行n列の行列の要素(i,j)の値を、検知ユニットU(i,j)が供給する検知信号に基づく値とするデータの形式にしてもよい。なお、iはm以下の自然数であり,jはn以下の自然数である。
なお、入力部140は、複数の検知ユニットU(m,n)、第1の制御線等またはこれらを支持する基材を含むことができる。また、選択信号を供給することができる駆動回路または検知信号を供給することができる駆動回路等を含むことができる。
入力部140は、第1の入力部141(11)、第2の入力部141(12)、第3の入力部141(13)第4の入力部141(21)および第5の入力部141(22)を備える。
入力部140は、表示部130と重なるように配置してもよい。
具体的には、第1の表示領域131(11)に重ねて第1の入力部141(11)を、第2の表示領域131(12)に重ねて第2の入力部141(12)を、第3の表示領域131(13)に重ねて第3の入力部141(13)を配置し、第1の屈曲できる表示領域131(21)に重ねて屈曲することができる第4の入力部141(21)を配置する。また、第2の屈曲できる表示領域131(22)に重ねて屈曲できる第5の入力部141(22)を配置する。
なお、表示部130より使用者側に入力部140を配置する場合は、透光性を有する入力部140を配置する。
第1の入力部141(11)は他の入力部と一体で駆動してもよいし、別々に駆動してもよい。
例えば、第1の入力部141(11)が消費する電力および第2の入力部141(12)が消費する電力の合計が、第1の入力部141(11)が消費する電力より大きい場合、情報処理装置100の待機状態において、第1の入力部141(11)のみを駆動して、第2の入力部141(12)の駆動を停止してもよい。第2の入力部141(12)の駆動を停止することにより、消費電力を低減することができる。
入力部に配設する検知素子は、近接または/および接触するもの(例えば指や掌)を検知できるセンサであればよく、例えばコイル、磁気センサ、光電変換素子または/および一方の電極が導電膜と電気的に接続された容量素子などを適用できる。なお、光電変換素子を有する基板を光学式のタッチセンサと、容量素子をマトリクス状に有する基板を容量式のタッチセンサと、いうことができる。
《検知ユニットU(m,n)》
検知ユニットU(m,n)は、さまざまなものを検知する。例えば、近接または接触するものを検知して検知情報を供給する。例えば静電容量、照度、磁力、電波または圧力等を検知して、検知した物理量に基づく情報を供給する。具体的には、容量素子、光電変換素子、磁気検知素子、圧電素子または共振器等を検知素子に用いることができる。
具体的には、大気中において、指などの大気より大きな誘電率を備えるものが導電膜に近接すると、指と導電膜の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を検知して検知信号を供給することができる。具体的には、導電膜および当該導電膜に一方の電極が接続された容量素子を用いることができる。静電容量の変化に伴い電荷の分配が引き起こされ、容量素子の両端の電極の電圧が変化する。この電圧の変化を検知信号に用いることができる。
また、入力部140が、マトリクス状に配置された複数の検知ユニットUと、行方向に配設される複数の検知ユニットUと電気的に接続される第1の制御線G1と、列方向に配設される複数の検知ユニットUと電気的に接続される信号線DLと、を有する場合、例えば、以下の構成を備える検知ユニットUを用いることができる。
検知ユニットUは、制御端子が第1の制御線G1に電気的に接続され、第1の端子が信号線DLに電気的に接続される第1のスイッチSW1を備える。
また、第1の電極が第1のスイッチSW1の第2の端子に電気的に接続され、第2の電極が第1の電源線VPIと電気的に接続される増幅トランジスタM10を備える。
また、第1の電極が増幅トランジスタM10のゲートおよび導電膜と電気的に接続され、第2の電極が第2の制御線CSと電気的に接続される容量素子C1を備える。なお、増幅トランジスタM10のゲート、容量素子C1の第2の電極および導電膜が電気的に接続されるノードをノードAとする。増幅トランジスタM10はノードAの電位に基づく大きさの電流を第1の電極と第2の電極の間に流す。これにより、例えば、信号線DLを流れる電流に基づく情報を供給する回路を用いて、検知ユニットが供給する検知信号に基づく検知情報を供給することができる。
第1の端子が増幅トランジスタM10のゲートと電気的に接続され、制御端子が第3の制御線RESと電気的に接続され、第2の端子が第2の電源線VRESと電気的に接続される第2のスイッチSW2を備える。
《検知部150》
検知部150は、情報処理装置100または/およびその周囲の状態を検知して検知情報Sを供給することができる(図1参照)。
検知部150は、入出力装置120が折り畳まれた状態かまたは展開された状態かを検知し、入出力装置120の折り畳まれた状態または展開された状態を示す情報を含む検知情報Sを供給する。具体的には、表示部130または/および入力部140が折り畳まれた状態かまたは展開された状態かを検知する。
入出力装置120の折り畳まれた状態または展開された状態は、各種のセンサを用いて検知することができる。
例えば、メカニカルスイッチ、光学式スイッチ、磁気センサ、光電変換素子、MEMS圧力センサまたは感圧センサ等を用いて入出力装置120の折り畳まれた状態を検知することができる。
例えば、第2の表示領域131(12)または第3の表示領域131(13)の表示を遮るものを検知して、表示部130の折り畳まれた状態を検知することができる。
具体的には、情報処理装置100に光電変換素子を、第2の表示領域131(12)に表示される表示情報Vを入出力装置が折り畳まれた状態で検知するように配置し、当該光電変換素子を用いて第3の表示領域131(13)を検知して、表示部130が第2の屈曲できる表示領域131(22)で折り畳まれたか否かを検知することができる。
なお、検知部150は、例えば加速度、角加速度、方位、圧力、GPS(Global positioning System)信号、温度または湿度等を検知して、その情報を供給してもよい。
《通信部160》
通信部160は、通信情報COMを供給し供給される。通信部160は、演算装置110が供給する情報COMを情報処理装置100の外部の機器または通信網に供給する。また、情報COMを外部の機器または通信網から取得して供給する。
情報COMは、音声情報、画像情報等の他、様々な命令等を含むことができる。例えば、表示情報Vを演算部111に生成または消去等させる操作命令を含むことができる。
外部の機器または通信網に接続するための通信手段、例えばハブ、ルータまたはモデム等を通信部160に適用できる。なお、接続方法は有線による方法に限らず、無線(例えば電波または赤外線等)をもちいてもよい。
《入出力部145》
入出力部145は、さまざまな情報を供給し供給される。例えば、カメラ、マイク、読み取り専用の外部記憶部、外部記憶部、スキャナー、スピーカまたはプリンタ等を入出力部145に用いることができる。
具体的には、デジタルカメラおよびデジタルビデオカメラ等をカメラに用いることができる。
ハードディスクまたはリムーバブルメモリなどを外部記憶部に用いることができる。また、CDROM、DVDROM等を読み取り専用の外部記憶部に用いることができる。
《演算装置110》
演算装置110は、演算部111または記憶部112を備える。演算装置110は表示情報Vを供給し、マップMまたは検知情報Sを供給される(図1参照)。
例えば、演算装置110は、情報処理装置100の操作の用に供する画像を含む表示情報Vを供給する。
また、演算装置110は、マップMを供給されてもよい。
例えば、表示部130に表示された操作の用に供する画像に重なる部分の入力部140を指等で触れることにより、使用者は当該画像に関連付けられた操作命令を演算装置110に供給できる。
また、演算装置110は、伝送路114と、入出力インターフェース115を有していてもよい。
《演算部111》
演算部111は、記憶部112が記憶するプログラムを実行する。例えば、操作の用に供する画像を表示した位置の位置情報Lが供給された場合に、演算部111は当該画像にあらかじめ関連付けられたプログラムを実行する。
《記憶部112》
記憶部112は、演算部111に実行させるプログラムを記憶する。
《入出力インターフェース・伝送路》
入出力インターフェース115は情報を供給し、情報が供給される。
伝送路114は情報を供給することができ、演算部111、記憶部112および入出力インターフェース115は情報を供給される。また、演算部111、記憶部112および入出力インターフェース115は、情報を供給することができ、伝送路114は情報を供給される。
《筐体》
情報処理装置100は筐体を有していてもよい。筐体は、情報処理装置100に加わるさまざまな応力から演算装置110等を保護することができる。
金属、プラスチック、ガラスまたはセラミックス等を筐体に用いることができる。
<情報処理装置の構成例2.>
本発明の一態様の情報処理装置の別の構成について、図2(C)および図3を参照しながら説明する。
図2(C)は本発明の一態様の情報処理装置の記憶部が記憶するプログラムを説明するフロー図である。
図3(A−1)は本発明の一態様の情報処理装置の入力部140のブロック図であり、図3(A−2)は入力部140に用いることができる検知ユニットの構成を説明する回路図である。図3(B)乃至図3(D−2)は入力部140が供給するマップを説明するための模式図である。
本実施の形態で説明する情報処理装置100の構成例2は、記憶部112が以下のステップを備える二次マップ生成処理をするためのプログラムを記憶する点が、上記で説明する情報処理装置100の構成例1と異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分は、上記の説明を援用する。
演算部111は、記憶部112が記憶する以下のステップを備えるプログラムを実行する。
《第10のステップ》
第10のステップにおいて、一次マップM1から背景マップMBKを差し引く(図2(C)(U10)参照)。
背景マップMBKの模式図を示す(図3(B)参照)。なお、図示する背景マップは8行8列のものであるが、これに限られない。また、異なる値のセルには異なるハッチが付されている。
一次マップM1の模式図を示す(図3(C−1)参照)。なお、図示する一次マップM1は8行8列のものであるが、これに限られない。例えば、入力部140が検知できるものが近接または/および接触している状態で、入力部140が供給する信号を、一次マップに用いることができる。
一次マップM1を背景マップMBKと比較する。具体的には、一次マップM1から背景マップMBKを差し引く。これにより、入力部140に近接または/および接触するものに係る情報を取得できる。例えば、入力部140に近接または/および接触するものの数、位置または入力部までの距離等を知ることができる(図3(C−2)参照)。
《第11のステップ》
第11のステップにおいて、第10のステップで得た結果に一様な値を加え、嵩上げされたマップを生成する(図2(C)(U11)参照)。
例えば、同じ値を各セルに加える。具体的には、8bitの信号を用いる場合、中央の値127を各セルに加えてもよい(図3(C−3)参照)。
《第12のステップ》
第12のステップにおいて、嵩上げされたマップに含まれる上限値を超える値を上限値に変換し、下限値を下回る値を下限値に変換する(図2(C)(U12)参照)。なお、このマップが二次マップM2になる。また、第12のステップを終えたのち、二次マップ生成処理を終了する。
具体的には、8bitの信号を用いる場合、255より大きい値は255に変換し、0より小さい値は0に変換する。
本実施の形態で説明する情報処理装置100の構成例2は、記憶部112を含み、当該記憶部112が一次マップM1から背景マップMBKを差し引くステップを備えるプログラムを記憶する。
なお、使用者に使用されていない状態の入力部140が供給するマップを背景マップMBKに用いることができる。
これにより、入力部が供給するマップから雑音を取り除くことができる。また、雑音が取り除かれたマップを用いて所定の命令を供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができる。または、新規な情報処理装置を提供することができる。
<情報処理装置の構成例3.>
本発明の一態様の情報処理装置の別の構成について、図4を参照しながら説明する。
図4は本発明の一態様のプログラムの主の部分の変形例を説明するフロー図である。
本実施の形態で説明する情報処理装置100の構成例3は、記憶部112が、以下の第13のステップ乃至第15のステップを備えるプログラムを第3のステップに替えて記憶する点が、上記で説明する情報処理装置100の構成例1または構成例2と異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分は、上記の説明を援用する。
演算部111は、記憶部112が記憶する以下のステップを備えるプログラムを実行する。
《第13のステップ》
第13のステップにおいて、第2のステップで一致した所定のパターンに関連付けられた命令を供給する。
《第14のステップ》
第14のステップにおいて、背景マップMBKを生成する。
例えば、入力部140が表示部130に重ねて設けられている場合、入力部140が表示部130の動作状態の影響を受ける場合がある。具体的には、表示部130の表示素子の動作が、入力部140の検知素子の動作に影響を与える場合がある。これにより、背景マップMBKが表示情報Vの影響を受けて変化する場合がある。
例えば、背景マップMBKが表示情報Vの影響を受けて変化する場合、表示情報Vの変化に基づいて背景マップMBKを生成しなおしてもよい。具体的には、表示情報Vが第13のステップにおいて供給した命令に基づいて供給された後に、一次マップM1を取得する。そして、取得した一次マップM1を用いて背景マップMBKを生成してもよい。
《第15のステップ》
第15のステップにおいて、生成された背景マップMBKで背景マップを更新し、第1のステップに進む。
これにより、例えば入力部140が表示部130に重ねて配置されることにより、背景マップMBKが表示情報Vに影響を受ける場合であっても、当該影響が加味された背景マップMBKを新たに生成することができる。その結果、当該背景マップMBKを用いて、表示情報Vに起因する影響を相殺することができる。
本実施の形態で説明する情報処理装置100の構成例2は、記憶部112を含み、当該記憶部112は、背景マップMBKを生成するステップと、背景マップMBKを更新するステップと、を備えるプログラムを記憶する。
これにより、入力部の状態に基づいた背景マップを更新することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができる。または、新規な情報処理装置を提供することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置に用いることができる入出力装置の構成について、図5および図6を参照しながら説明する。
図5は本発明の一態様の入出力装置500TPの構成を説明する投影図である。なお、説明の便宜のために検知ユニット602の一部および画素502の一部を拡大して図示している。
図6(A)は図5に示す本発明の一態様の入出力装置500TPの切断線Z1−Z2における断面の構造を示す断面図であり、図6(B)および図6(C)は図6(A)に示す構造の一部を置換することができる構造の変形例を示す断面図である。
<入出力装置の構成例>
本実施の形態で説明する入出力装置500TPは、表示部500および表示部500に重なる領域を備える入力部600を有する(図5参照)。
入力部600は、マトリクス状に配設される複数の検知ユニット602を有する。
また、行方向(図中に矢印Rで示す)に配置される複数の検知ユニット602が電気的に接続される第1の制御線G1または制御線RESなどを有する。
また、列方向(図中に矢印Cで示す)に配置される複数の検知ユニット602が電気的に接続される信号線DLなどを有する。
検知ユニット602は検知回路を備える。検知回路は、第1の制御線G1、制御線RESまたは信号線DLなどに電気的に接続される。
トランジスタまたは/および検知素子等を検知回路に用いることができる。例えば、導電膜と、当該導電膜に電気的に接続される容量素子と、を検知素子に用いることができる。また、容量素子と、当該容量素子に電気的に接続されるトランジスタと、を用いることができる。
容量素子650を検知回路に用いることができる。また、絶縁層653、絶縁層653を挟持する第1の電極651および第2の電極652を容量素子650に用いることができる(図6(A)参照)。
また、検知ユニット602はマトリクス状に配置された複数の窓部667を有する。窓部667は可視光を透過し、遮光性の層BMを複数の窓部667の間に配設してもよい。
窓部667に重なる領域を備える着色層を有する。着色層は、所定の色の光を透過する。例えば、青色の光を透過する着色層CFB、緑色の光を透過する着色層CFGまたは赤色の光を透過する着色層CFRを用いることができる。また、黄色の光を透過する着色層や白色の光を透過する着色層を用いてもよい。なお、着色層をカラーフィルタということができる。
表示部500は、マトリクス状に配置された複数の画素502を有する。画素502は入力部600の窓部667と重なる領域を備えるように配置されている。
画素502は、検知ユニット602に比べて高い精細度で配設されてもよい。
本実施の形態で説明する入出力装置500TPは、可視光を透過する窓部667を具備し、マトリクス状に配設される複数の検知ユニット602を備える入力部600と、窓部667に重なる画素502を複数備える表示部500と、を有し、窓部667と画素502の間に着色層を含んで構成される。また、それぞれの検知ユニットに他の検知ユニットへの電気的な干渉を低減することができるスイッチが配設されている。なお、トランジスタ等をスイッチに用いることができる。
これにより、各検知ユニットが検知する検知情報を検知ユニットの位置情報と共に供給することができる。また、画像を表示する画素の位置情報に関連付けて、検知情報を供給することができる。また、検知情報を供給させない検知ユニットと信号線を非導通状態にすることで、検知信号を供給させる検知ユニットへの電気的な干渉を低減することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置500TPを提供することができる。
例えば、入出力装置500TPの入力部600は検知情報を検知して位置情報と共に供給することができる。具体的には、入出力装置500TPの使用者は、入力部600に触れた指等をポインタに用いて様々なジェスチャー(タップ、ドラッグ、スワイプまたはピンチイン等)をすることができる。
入力部600は、入力部600に近接または接触する指等を検知して、検知した位置または軌跡等を含む検知情報を供給することができる。
演算装置は供給された情報が所定の条件を満たすか否かをプログラム等に基づいて判断し、所定のジェスチャーに関連付けられた命令を実行する。
これにより、入力部600の使用者は、指等を用いて所定のジェスチャーを供給し、所定のジェスチャーに関連付けられた命令を演算装置に実行させることができる。
例えば、入出力装置500TPの入力部600は、一の信号線に検知情報を供給することができる複数の検知ユニットから一の検知ユニットを選択し、選択された検知ユニットを除いた他の検知ユニットと当該一の信号線を非導通状態にすることができる。これにより、選択されていない他の検知ユニットがもたらす選択された検知ユニットへの干渉を低減することができる。
具体的には、選択されていない検知ユニットの検知素子がもたらす選択された検知ユニットの検知素子への干渉を低減できる。
例えば、容量素子および当該容量素子の一の電極が電気的に接続された導電膜を検知素子に用いる場合において、選択されていない検知ユニットの導電膜の電位がもたらす、選択された検知ユニットの導電膜の電位への干渉を低減することができる。具体的には、雑音の低減に寄与することができる。
これにより、入出力装置500TPはその大きさに依存することなく、検知ユニットを駆動して、検知情報を供給させることができる。例えば、ハンドヘルド型に用いることができる大きさから、電子黒板に用いることができる大きさまで、さまざまな大きさの入出力装置500TPを提供することができる。
また、入出力装置500TPが折り畳まれた状態および展開された状態にすることができ、且つ選択されていない検知ユニットが選択された検知ユニットにもたらす電気的な干渉が、折り畳まれた状態と展開された状態とで異なる場合においても、入出力装置500TPの折り畳まれた状態または展開された状態に依存することなく検知ユニットを駆動して、検知情報を供給させることができる。
また、入出力装置500TPの表示部500は表示情報Vを供給されることができる。例えば、演算装置は表示情報Vを供給することができる。
以上の構成に加えて、入出力装置500TPは以下の構成を備えることもできる。
入出力装置500TPの入力部600は、駆動回路603gまたは駆動回路603dを備えることができる。また、フレキシブルプリント基板FPC1を電気的に接続することができる。
入出力装置500TPの表示部500は、信号線駆動回路503s、配線511または端子519を備えてもよい。また、フレキシブルプリント基板FPC2と電気的に接続されてもよい。
また、使用に伴う傷の発生から入出力装置500TPを保護する機能を備える保護層670を備えることができる。例えば、セラミックコート層またはハードコート層を保護層670に用いることができる。具体的には、酸化アルミニウムを含む層またはUV硬化樹脂等を含む層を用いることができる。また、入出力装置500TPが反射する外光の強度を弱める機能を備える反射防止層670pを用いることができる。具体的には、円偏光板等を用いることができる。
以下に、入出力装置500TPを構成する個々の要素について説明する。なお、これらの構成は明確に分離できず、一つの構成が他の構成を兼ねる場合や他の構成の一部を含む場合がある。
例えば、複数の窓部667に重なる位置に着色層を備える入力部600は、入力部600であるとともにカラーフィルタでもある。
また、例えば入力部600が表示部500に重ねられた入出力装置500TPは、入力部600であるとともに表示部500でもある。なお、表示部500に入力部600が重ねられた入出力装置500TPをタッチパネルともいう。
《全体の構成》
本実施の形態で説明する入出力装置500TPは、入力部600または表示部500を有する。
なお、例えば実施の形態3乃至実施の形態5において説明する作製方法を用いて、入出力装置500TPを作製することができる。
《入力部》
入力部600は、検知ユニット602、第1の制御線G1、信号線DLまたは基材610を備える。
例えば、入力部600を形成するための膜を基材610に成膜し、当該膜を加工して、入力部600を形成することができる。
または、入力部600の一部を他の基材に形成し、当該一部を基材610に転置する方法を用いて、入力部600を形成してもよい。
《検知ユニット》
検知ユニット602は近接または接触するものを検知して検知信号を供給する。例えば静電容量、照度、磁力、電波または圧力等を検知して、検知した物理量に基づく情報を供給する。具体的には、容量素子、光電変換素子、磁気検知素子、圧電素子または共振器等を検知素子に用いることができる。
検知ユニット602は、検知素子および検知回路を備える。例えば、近接または接触するものとの間の静電容量の変化を検知する検知素子と検知回路を用いることができる。具体的には、導電膜および導電膜と電気的に接続された検知回路を、検知ユニット602に用いることができる。
なお、大気中において、指などの大気より大きな誘電率を備えるものが導電膜に近接すると、指と導電膜の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を検知して検知情報を供給することができる。具体的には、導電膜および当該導電膜に一方の電極が接続された容量素子を含む検知回路を検知ユニット602に用いることができる。
例えば、静電容量の変化に伴い容量素子との間で電荷の分配が引き起こされ、容量素子の両端の電極の電圧が変化する。この電圧の変化を検知信号に用いることができる。具体的には、容量素子650の一方の電極に電気的に接続された導電膜にものが近接することにより、容量素子650の電極間の電圧は変化する(図6(A)参照)。
《スイッチ、トランジスタ》
検知ユニット602は、制御信号に基づいて導通状態または非導通状態にすることができるスイッチを備える。例えば、トランジスタM12をスイッチに用いることができる。
また、検知信号を増幅するトランジスタを検知ユニット602に用いることができる。
同一の工程で作製することができるトランジスタを、検知信号を増幅するトランジスタおよびスイッチに用いることができる。これにより、作製工程が簡略化された入力部600を提供できる。
トランジスタは半導体層を備える。例えば、4族の元素、化合物半導体または酸化物半導体を半導体層に用いることができる。具体的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体またはインジウムを含む酸化物半導体などを半導体層に適用できる。また、有機半導体などを半導体層に用いることができる。テトラセンやペンタセンなどのアセン類、オリゴチオフェン誘導体、フタロシアニン類、ペリレン誘導体、ルブレン、Alq3、TTF−TCNQ、ポリチオフェン(ポリ(3−ヘキシルチオフェン)(P3HT)など)、ポリアセチレン、ポリフルオレン、ポリフェニレンビニレン、ポリピロール、ポリアニリン、アントラセン、テトラシアノキノジメタン (TCNQ)、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)などを有機半導体に用いることができる。
様々な結晶性を備える半導体層をトランジスタに用いることができる。例えば、非結晶を含む半導体層、微結晶を含む半導体層、多結晶を含む半導体層または単結晶を含む半導体層等を用いることができる。具体的には、アモルファスシリコン、レーザーアニールなどの処理により結晶化したポリシリコンまたはSOI(Silicon On Insulator)技術を用いて形成された半導体層等を用いることができる。
半導体層に用いる酸化物半導体は、例えば、少なくともインジウム(In)、亜鉛(Zn)及びM(Al、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、CeまたはHf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。または、InとZnの双方を含むことが好ましい。
スタビライザーとしては、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)、ハフニウム(Hf)、アルミニウム(Al)、またはジルコニウム(Zr)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(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)等がある。
酸化物半導体膜を構成する酸化物半導体として、例えば、In−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Zn系酸化物、In−Hf−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、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、In−Ga系酸化物を用いることができる。
なお、ここで、In−Ga−Zn系酸化物とは、InとGaとZnを主成分として有す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Zn以外の金属元素が入っていてもよい。
《配線》
入力部600は、第1の制御線G1、制御線RESまたは信号線DLなどを備える。
導電性を有する材料を、第1の制御線G1、制御線RESまたは信号線DL等に用いることができる。
例えば、無機導電性材料、有機導電性材料、金属または導電性セラミックスなどを、配線に用いることができる。
具体的には、アルミニウム、金、白金、銀、クロム、タンタル、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、鉄、コバルト、イットリウム、ジルコニウム、パラジウムまたはマンガンから選ばれた金属元素、上述した金属元素を含む合金または上述した金属元素を組み合わせた合金などを配線等に用いることができる。特に、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンの中から選択される一以上の元素を含むと好ましい。特に、銅とマンガンの合金がウエットエッチング法を用いた微細加工に好適である。
具体的には、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等を用いることができる。
具体的には、アルミニウム膜上にチタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジムもしくはスカンジウムから選ばれた元素の膜を積層した積層膜、またはチタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジムもしくはスカンジウムから選ばれた複数の元素を組み合わせた合金膜を積層した積層膜、またはチタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジムもしくはスカンジウムから選ばれた元素を含む窒化膜を積層した積層膜を用いることができる。
または、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、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の導電性酸化物を用いることができる。
または、グラフェンまたはグラファイトを用いることができる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方法や還元剤を用いる方法等を挙げることができる。
または、導電性高分子を用いることができる。
《駆動回路》
駆動回路603gは、例えば所定のタイミングで選択信号を供給する機能を備える。具体的には、選択信号を第1の制御線G1ごとに所定の順番で供給する機能を備える。また、さまざまな回路を駆動回路603gに用いることができる。例えば、シフトレジスタ、フリップフロップ回路などの組み合わせ回路などを用いることができる。例えば、入力部600が表示部500の所定の動作に基づいて動作するように、駆動回路603gが選択信号を供給してもよい。具体的には、表示部500の帰線期間中に入力部600が動作するように選択信号を供給してもよい。これにより、表示部500の動作に伴う雑音を入力部600が検知してしまう不具合を軽減できる。
駆動回路603dは、検知ユニット602が供給する検知信号に基づいて検知情報を供給する。また、さまざまな回路を駆動回路603dに用いることができる。例えば、検知ユニット602に配設された検知回路と電気的に接続されることにより、ソースフォロワ回路やカレントミラー回路を構成することができる回路を、駆動回路603dに用いることができる。また、検知信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換回路を備えていてもよい。
《基材》
基材610は、製造工程に耐えられる程度の耐熱性および製造装置に適用可能な厚さおよび大きさを備えるものであれば、特に限定されない。特に、可撓性を有する材料を基材610に用いると、入力部600を折り畳んだ状態または展開された状態にすることができる。なお、表示部500が表示をする側に入力部600を配置する場合は、透光性を有する材料を基材610に用いる。
有機材料、無機材料または有機材料と無機材料等の複合材料等を基材610に用いることができる。
例えば、ガラス、セラミックスまたは金属等の無機材料を基材610に用いることができる。
具体的には、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリガラスまたはクリスタルガラス等を、基材610に用いることができる。
具体的には、金属酸化物膜、金属窒化物膜若しくは金属酸窒化物膜等を、基材610に用いることができる。例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、アルミナ膜等を、基材610に用いることができる。
例えば、樹脂、樹脂フィルムまたはプラスチック等の有機材料を基材610に用いることができる。
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート若しくはアクリル樹脂等の樹脂フィルムまたは樹脂板を、基材610に用いることができる。
例えば、薄板状のガラス板または無機材料等の膜を樹脂フィルム等に貼り合わせた複合材料を基材610に用いることができる。
例えば、繊維状または粒子状の金属、ガラスもしくは無機材料等を樹脂フィルムに分散した複合材料を、基材610に用いることができる。
例えば、繊維状または粒子状の樹脂もしくは有機材料等を無機材料に分散した複合材料を基材610に用いることができる。
また、単層の材料または複数の層が積層された積層材料を、基材610に用いることができる。例えば、基材と基材に含まれる不純物の拡散を防ぐ絶縁層等が積層された積層材料を、基材610に用いることができる。
具体的には、ガラスとガラスに含まれる不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜等から選ばれた一または複数の膜が積層された積層材料を、基材610に適用できる。
または、樹脂と樹脂を透過する不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜等が積層された積層材料を、基材610に適用できる。
具体的には、可撓性を有する基材610b、不純物の拡散を防ぐバリア膜610aおよび基材610bとバリア膜610aを貼り合わせる樹脂層610cの積層体を用いることができる(図6(A)参照)。
《フレキシブルプリント基板》
フレキシブルプリント基板FPC1は、タイミング信号、電源電位等を供給し、検知信号を供給される。
《表示部》
表示部500は、画素502、走査線、信号線または基材510を備える(図5参照)。
なお、基材510に表示部500を形成するための膜を成膜し、当該膜を加工して表示部500を形成してもよい。
または、表示部500の一部を他の基材に形成し、当該一部を基材510に転置して、表示部500を形成してもよい。
《画素》
画素502は副画素502B、副画素502Gおよび副画素502Rを含み、それぞれの副画素は表示素子と表示素子を駆動する画素回路を備える。
《画素回路》
画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方式、または、画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を表示部に用いることが出来る。
アクティブマトリクス方式では、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)として、トランジスタだけでなく、さまざまな能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いることが出来る。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。または、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はかることが出来る。
アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いないため、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。または、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)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出来る。
画素回路は、例えば、トランジスタ502tを含む。
表示部500はトランジスタ502tを覆う絶縁膜521を備える。絶縁膜521は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層として用いることができる。また、絶縁膜521に不純物の拡散を抑制できる層を含む積層膜を適用することができる。これにより、不純物の拡散によるトランジスタ502t等の信頼性の低下を抑制できる。
《表示素子》
さまざまな表示素子を表示部500に用いることができる。例えば、電気泳動方式や電子粉流体(登録商標)方式やエレクトロウェッティング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、液晶素子などを用いることができる。
また、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などに用いることができる表示素子を用いることができる。
例えば、射出する光の色が異なる有機エレクトロルミネッセンス素子を副画素毎に適用してもよい。
例えば、白色の光を射出する有機エレクトロルミネッセンス素子を適用できる。
例えば、発光素子550Rは、下部電極、上部電極、下部電極と上部電極の間に発光性の有機化合物を含む層を有する。
副画素502Rは発光モジュール580Rを備える。副画素502Rは、発光素子550Rおよび発光素子550Rに電力を供給することができるトランジスタ502tを含む画素回路を備える。また、発光モジュール580Rは発光素子550Rおよび光学素子(例えば着色層CFR)を備える。
なお、特定の波長の光を効率よく取り出せるように、発光モジュール580Rに微小共振器構造を配設することができる。具体的には、特定の光を効率よく取り出せるように配置された可視光を反射する膜および半反射・半透過する膜の間に発光性の有機化合物を含む層を配置してもよい。
発光モジュール580Rは、光を取り出す方向に着色層CFRを有する。着色層は特定の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等の光を選択的に透過するものを用いることができる。なお、他の副画素を着色層が設けられていない窓部に重なるように配置して、着色層を透過しないで発光素子の発する光を射出させてもよい。
着色層CFRは発光素子550Rと重なる位置にある。これにより、発光素子550Rが発する光の一部は着色層CFRを透過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュール580Rの外部に射出される。
着色層(例えば着色層CFR)を囲むように遮光性の層BMがある。
なお、光を取り出す側に封止材560が設けられている場合、封止材560は発光素子550Rと着色層CFRに接してもよい。
下部電極は絶縁膜521の上に配設される。下部電極に重なる開口部が設けられた隔壁528を備える。なお、隔壁528の一部は下部電極の端部に重なる。
下部電極は、上部電極との間に発光性の有機化合物を含む層を挟持して発光素子(例えば発光素子550R)を構成する。画素回路は発光素子に電力を供給する。
また、隔壁528上に、基材610と基材510の間隔を制御するスペーサを有する。
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。
また、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。また、適用する表示素子に好適な構成を様々な画素回路から選択して用いることができる。
《基材》
可撓性を有する材料を基材510に用いることができる。例えば、基材610に用いることができる材料と同様の材料を基材510に適用することができる。
なお、基材510が透光性を必要としない場合は、例えば透光性を有しない材料、具体的にはSUSまたはアルミニウム等を用いることができる。
例えば、可撓性を有する基材510bと、不純物の拡散を防ぐバリア膜510aと、基材510bおよびバリア膜510aを貼り合わせる樹脂層510cと、が積層された積層体を基材510に好適に用いることができる(図6(A)参照)。
《封止材》
封止材560は基材610と基材510を貼り合わせる機能を備える。封止材560は空気より大きい屈折率を備える。また、例えば、発光素子550Rが射出する光を、着色層CFRが設けられている側に取り出す場合、発光素子550Rと着色層CFRを光学的に接合する機能を備える材料を、封止材560に用いることができる。例えば、屈折率が空気より大きい材料、好ましくは1.1以上の屈折率を備える材料、より好ましくは1.2以上の屈折率を備える材料を、封止材560に用いることができる。
なお、画素回路または発光素子(例えば発光素子550R)は基材510と基材610の間にある。
《信号線駆動回路の構成》
信号線駆動回路503sは画像信号を供給する。例えば、トランジスタ503tまたは容量503cを含む。なお、画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができるトランジスタを駆動回路に用いることができる。
《配線》
表示部500は、走査線、信号線および電源線等の配線を有する。さまざまな導電膜を用いることができる。例えば、入力部600の配線に用いることができる導電膜と同様の材料を用いることができる。
表示部500は、信号を供給することができる配線511を備える。また、配線511と電気的に接続される端子519を備える。なお、例えば画像信号および同期信号等の信号を供給することができるフレキシブルプリント基板FPC2を端子519に電気的に接続することができる。
なお、フレキシブルプリント基板FPC2にはプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。
《他の構成》
入出力装置500TPは、反射防止層670pを画素に重なる位置に備える。例えば、円偏光板を反射防止層670pに用いることができる。
<入出力装置の変形例>
様々なトランジスタを入力部600または/および表示部500に適用できる。
ボトムゲート型のトランジスタを入力部600に適用する場合の構成を図6(A)に示す。
ボトムゲート型のトランジスタを表示部500に適用する場合の構成を図6(A)および図6(B)に図示する。
例えば、酸化物半導体、アモルファスシリコン等を含む半導体層を図6(A)に図示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
例えば、レーザーアニールなどの処理により結晶化させた多結晶シリコンを含む半導体層を、図6(B)に図示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
トップゲート型のトランジスタを表示部500に適用する場合の構成を、図6(C)に図示する。
例えば、多結晶シリコンまたは単結晶シリコン基板等から転置された単結晶シリコン膜等を含む半導体層を、図6(C)に図示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様の入力部、表示部または入出力装置を作製する際に用いることができる積層体の作製方法について、図7を参照しながら説明する。
図7は積層体を作製する工程を説明する模式図である。図7の左側に、加工部材および積層体の構成を説明する断面図を示し、対応する上面図を、図7(C)を除いて右側に示す。
<積層体の作製方法>
加工部材80から積層体81を作製する方法について、図7を参照しながら説明する。
加工部材80は、第1の基板F1と、第1の基板F1上の第1の剥離層F2と、第1の剥離層F2に一方の面が接する第1の被剥離層F3と、第1の被剥離層F3の他方の面に一方の面が接する接合層30と、接合層30の他方の面が接する基材S5と、を備える(図7(A−1)および図7(A−2)参照)。
なお、加工部材80の構成の詳細は、実施の形態5で説明する。
《剥離の起点の形成》
剥離の起点F3sが接合層30の端部近傍に形成された加工部材80を準備する。
剥離の起点F3sは、第1の被剥離層F3の一部が第1の基板F1から分離された構造を有する。
第1の基板F1側から鋭利な先端で第1の被剥離層F3を刺突する方法またはレーザ等を用いる方法(例えばレーザアブレーション法)等を用いて、第1の被剥離層F3の一部を剥離層F2から部分的に剥離することができる。これにより、剥離の起点F3sを形成することができる。
《第1のステップ》
剥離の起点F3sがあらかじめ接合層30の端部近傍に形成された加工部材80を準備する(図7(B−1)および図7(B−2)参照)。
《第2のステップ》
加工部材80の一方の表層80bを剥離する。これにより、加工部材80から第1の残部80aを得る。
具体的には、接合層30の端部近傍に形成された剥離の起点F3sから、第1の基板F1を第1の剥離層F2と共に第1の被剥離層F3から分離する(図7(C)参照)。これにより、第1の被剥離層F3、第1の被剥離層F3に一方の面が接する接合層30および接合層30の他方の面が接する基材S5を備える第1の残部80aを得る。
また、第1の剥離層F2と第1の被剥離層F3の界面近傍にイオンを照射して、静電気を取り除きながら剥離してもよい。具体的には、イオナイザーを用いて生成されたイオンを照射してもよい。
また、第1の剥離層F2から第1の被剥離層F3を剥離する際に、第1の剥離層F2と第1の被剥離層F3の界面に液体を浸透させる。または液体をノズル99から噴出させて吹き付けてもよい。例えば、浸透させる液体または吹き付ける液体に水、極性溶媒等を用いることができる。
液体を浸透させることにより、剥離に伴い発生する静電気等の影響を抑制することができる。また、剥離層を溶かす液体を浸透しながら剥離してもよい。
特に、第1の剥離層F2に酸化タングステンを含む膜を用いる場合、水を含む液体を浸透させながらまたは吹き付けながら第1の被剥離層F3を剥離すると、第1の被剥離層F3に加わる剥離に伴う応力を低減することができ好ましい。
《第3のステップ》
第1の接着層31を第1の残部80aに形成し(図7(D−1)および図7(D−2)参照)、第1の接着層31を用いて第1の残部80aと第1の支持体41を貼り合わせる。これにより、第1の残部80aから、積層体81を得る。
具体的には、第1の支持体41と、第1の接着層31と、第1の被剥離層F3と、第1の被剥離層F3に一方の面が接する接合層30と、接合層30の他方の面が接する基材S5と、を備える積層体81を得る(図7(E−1)および図7(E−2)参照)。
なお、様々な方法を、接合層30を形成する方法に用いることができる。例えば、ディスペンサやスクリーン印刷法等を用いて接合層30を形成する。接合層30を接合層30に用いる材料に応じた方法を用いて硬化する。例えば接合層30に光硬化型の接着剤を用いる場合は、所定の波長の光を含む光を照射する。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様の入力部、表示部または入出力装置を作製する際に用いることができる積層体の作製方法について、図8および図9を参照しながら説明する。
図8および図9は積層体を作製する工程を説明する模式図である。図8および図9の左側に、加工部材および積層体の構成を説明する断面図を示し、対応する上面図を、図8(C)、図9(B)および図9(C)を除いて右側に示す。
<積層体の作製方法>
加工部材90から積層体92を作製する方法について、図8乃至図9を参照しながら説明する。
加工部材90は、接合層30の他方の面が、基材S5に換えて第2の被剥離層S3の一方の面に接する点が加工部材80と異なる。
具体的には、基材S5に換えて、第2の基板S1、第2の基板S1上の第2の剥離層S2、第2の剥離層S2と他方の面が接する第2の被剥離層S3を有し、第2の被剥離層S3の一方の面が、接合層30の他方の面に接する点が、異なる。
加工部材90は、第1の基板F1と、第1の剥離層F2と、第1の剥離層F2に一方の面が接する第1の被剥離層F3と、第1の被剥離層F3の他方の面に一方の面が接する接合層30と、接合層30の他方の面に一方の面が接する第2の被剥離層S3と、第2の被剥離層S3の他方の面に一方の面が接する第2の剥離層S2と、第2の基板S1と、がこの順に配置される(図8(A−1)および図8(A−2)参照)。
なお、加工部材90の構成の詳細は、実施の形態5で説明する。
《第1のステップ》
剥離の起点F3sが接合層30の端部近傍に形成された加工部材90を準備する(図8(B−1)および図8(B−2)参照)。
剥離の起点F3sは、第1の被剥離層F3の一部が第1の基板F1から分離された構造を有する。
例えば、第1の基板F1側から鋭利な先端で第1の被剥離層F3を刺突する方法またはレーザ等を用いる方法(例えばレーザアブレーション法)等を用いて、第1の被剥離層F3の一部を剥離層F2から部分的に剥離することができる。これにより、剥離の起点F3sを形成することができる。
《第2のステップ》
加工部材90の一方の表層90bを剥離する。これにより、加工部材90から第1の残部90aを得る。
具体的には、接合層30の端部近傍に形成された剥離の起点F3sから、第1の基板F1を第1の剥離層F2と共に第1の被剥離層F3から分離する(図8(C)参照)。これにより、第1の被剥離層F3と、第1の被剥離層F3に一方の面が接する接合層30と、接合層30の他方の面に一方の面が接する第2の被剥離層S3と、第2の被剥離層S3の他方の面に一方の面が接する第2の剥離層S2と、第2の基板S1と、がこの順に配置される第1の残部90aを得る。
また、第2の剥離層S2と第2の被剥離層S3の界面近傍にイオンを照射して、静電気を取り除きながら剥離してもよい。具体的には、イオナイザーを用いて生成されたイオンを照射してもよい。
また、第2の剥離層S2から第2の被剥離層S3を剥離する際に、第2の剥離層S2と第2の被剥離層S3の界面に液体を浸透させる。または液体をノズル99から噴出させて吹き付けてもよい。例えば、浸透させる液体または吹き付ける液体に水、極性溶媒等を用いることができる。
液体を浸透させることにより、剥離に伴い発生する静電気等の影響を抑制することができる。また、剥離層を溶かす液体を浸透しながら剥離してもよい。
特に、第2の剥離層S2に酸化タングステンを含む膜を用いる場合、水を含む液体を浸透させながらまたは吹き付けながら第2の被剥離層S3を剥離すると、第2の被剥離層S3に加わる剥離に伴う応力を低減することができ好ましい。
《第3のステップ》
第1の残部90aに第1の接着層31を形成し(図8(D−1)および図8(D−2)参照)、第1の接着層31を用いて第1の残部90aと第1の支持体41を貼り合わせる。これにより、第1の残部90aから、積層体91を得る。
具体的には、第1の支持体41と、第1の接着層31と、第1の被剥離層F3と、第1の被剥離層F3に一方の面が接する接合層30と、接合層30の他方の面に一方の面が接する第2の被剥離層S3と、第2の被剥離層S3の他方の面に一方の面が接する第2の剥離層S2と、第2の基板S1と、がこの順に配置された積層体91を得る(図8(E−1)および図8(E−2)参照)。
《第4のステップ》
積層体91の第1の接着層31の端部近傍にある第2の被剥離層S3の一部を、第2の基板S1から分離して、第2の剥離の起点91sを形成する。
例えば、第1の支持体41および第1の接着層31を、第1の支持体41側から切削し、且つ新たに形成された第1の接着層31の端部に沿って第2の被剥離層S3の一部を第2の基板S1から分離する。
具体的には、第2の剥離層S2上の第2の被剥離層S3が設けられた領域にある、第1の接着層31および第1の支持体41を、鋭利な先端を備える刃物等を用いて切削し、且つ新たに形成された第1の接着層31の端部に沿って、第2の被剥離層S3の一部を第2の基板S1から分離する(図9(A−1)および図9(A−2)参照)。
このステップにより、新たに形成された第1の支持体41bおよび第1の接着層31の端部近傍に剥離の起点91sが形成される。
《第5のステップ》
積層体91から第2の残部91aを分離する。これにより、積層体91から第2の残部91aを得る(図9(C)参照)。
具体的には、第1の接着層31の端部近傍に形成された剥離の起点91sから、第2の基板S1を第2の剥離層S2と共に第2の被剥離層S3から分離する。これにより、第1の支持体41bと、第1の接着層31と、第1の被剥離層F3と、第1の被剥離層F3に一方の面が接する接合層30と、接合層30の他方の面に一方の面が接する第2の被剥離層S3と、がこの順に配置される第2の残部91aを得る。
また、第2の剥離層S2と第2の被剥離層S3の界面近傍にイオンを照射して、静電気を取り除きながら剥離してもよい。具体的には、イオナイザーを用いて生成されたイオンを照射してもよい。
また、第2の剥離層S2から第2の被剥離層S3を剥離する際に、第2の剥離層S2と第2の被剥離層S3の界面に液体を浸透させる。または液体をノズル99から噴出させて吹き付けてもよい。例えば、浸透させる液体または吹き付ける液体に水、極性溶媒等を用いることができる。
液体を浸透させることにより、剥離に伴い発生する静電気等の影響を抑制することができる。また、剥離層を溶かす液体を浸透しながら剥離してもよい。
特に、第2の剥離層S2に酸化タングステンを含む膜を用いる場合、水を含む液体を浸透させながらまたは吹き付けながら第2の被剥離層S3を剥離すると、第2の被剥離層S3に加わる剥離に伴う応力を低減することができ好ましい。
《第6のステップ》
第2の残部91aに第2の接着層32を形成する(図9(D−1)および図9(D−2)参照)。
第2の接着層32を用いて第2の残部91aと第2の支持体42を貼り合わせる。このステップにより、第2の残部91aから、積層体92を得る(図9(E−1)および図9(E−2)参照)。
具体的には、第1の支持体41bと、第1の接着層31と、第1の被剥離層F3と、第1の被剥離層F3に一方の面が接する接合層30と、接合層30の他方の面に一方の面が接する第2の被剥離層S3と、第2の接着層32と、第2の支持体42と、をこの順に配置される積層体92を得る。
<支持体に開口部を有する積層体の作製方法>
開口部を支持体に有する積層体の作製方法について、図10を参照しながら説明する。
図10は、被剥離層の一部が露出する開口部を支持体に有する積層体の作製方法を説明する図である。図10の左側に、積層体の構成を説明する断面図を示し、対応する上面図を右側に示す。
図10(A−1)乃至図10(B−2)は、第1の支持体41bより小さい第2の支持体42bを用いて開口部を有する積層体92cを作製する方法について説明する図である。
図10(C−1)乃至図10(D−2)は、第2の支持体42に形成された開口部を有する積層体92dを作製する方法について説明する図である。
《支持体に開口部を有する積層体の作製方法の例1》
上記の第6のステップにおいて、第2の支持体42に換えて、第1の支持体41bより小さい第2の支持体42bを用いる点が異なる他は、同様のステップを有する積層体の作製方法である。これにより、第2の被剥離層S3の一部が露出した状態の積層体を作製することができる(図10(A−1)および図10(A−2)参照)。
液状の接着剤を第2の接着層32に用いることができる。または、流動性が抑制され且つあらかじめ枚葉状に成形された接着剤(シート状の接着剤ともいう)を用いることができる。シート状の接着剤を用いると、第2の支持体42bより外側にはみ出す接着層32の量を少なくすることができる。また、接着層32の厚さを容易に均一にすることができる。
また、第2の被剥離層S3の露出した部分を切除して、第1の被剥離層F3が露出する状態にしてもよい(図10(B−1)および図10(B−2)参照)。
具体的には、鋭利な先端を有する刃物等を用いて、露出した第2の被剥離層S3に傷を形成する。次いで、例えば、傷の近傍に応力が集中するように粘着性を有するテープ等を露出した第2の被剥離層S3の一部に貼付し、貼付されたテープ等と共に第2の被剥離層S3の一部を剥離して、その一部を選択的に切除することができる。
また、接合層30の第1の被剥離層F3に接着する力を抑制することができる層を、第1の被剥離層F3の一部に選択的に形成してもよい。例えば、接合層30と接着しにくい材料を選択的に形成してもよい。具体的には、有機材料を島状に蒸着してもよい。これにより、接合層30の一部を選択的に第2の被剥離層S3と共に容易に除去することができる。その結果、第1の被剥離層F3を露出した状態にすることができる。
なお、例えば、第1の被剥離層F3が機能層と、機能層に電気的に接続された導電層F3bと、を含む場合、導電層F3bを第2の積層体92cの開口部に露出させることができる。これにより、例えば開口部に露出された導電層F3bを、信号が供給される端子に用いることができる。
その結果、開口部に一部が露出した導電層F3bは、機能層が供給する信号を取り出すことができる端子に用いることができる。または、機能層が供給される信号を外部の装置が供給することができる端子に用いることができる。
《支持体に開口部を有する積層体の作製方法の例2》
第2の支持体42に設ける開口部と重なるように設けられた開口部を有するマスク48を、積層体92に形成する。次いで、マスク48の開口部に溶剤49を滴下する。これにより、溶剤49を用いてマスク48の開口部に露出した第2の支持体42を膨潤または溶解することができる(図10(C−1)および図10(C−2)参照)。
余剰の溶剤49を除去した後に、マスク48の開口部に露出した第2の支持体42を擦る等をして、応力を加える。これにより、マスク48の開口部に重なる部分の第2の支持体42等を除去することができる。
また、接合層30を膨潤または溶解する溶剤を用いれば、第1の被剥離層F3を露出した状態にすることができる(図10(D−1)および図10(D−2)参照)。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様の入力部、表示部または入出力装置に加工することができる加工部材の構成について、図11を参照しながら説明する。
図11は積層体に加工することができる加工部材の構成を説明する模式図である。
図11(A−1)は、積層体に加工することができる加工部材80の構成を説明する断面図であり、図11(A−2)は、対応する上面図である。
図11(B−1)は、積層体に加工することができる加工部材90の構成を説明する断面図であり、図11(B−2)は、対応する上面図である。
<1.加工部材の構成例>
加工部材80は、第1の基板F1と、第1の基板F1上の第1の剥離層F2と、第1の剥離層F2に一方の面が接する第1の被剥離層F3と、第1の被剥離層F3の他方の面に一方の面が接する接合層30と、接合層30の他方の面が接する基材S5と、を有する(図11(A−1)および図11(A−2)参照)。
なお、剥離の起点F3sが、接合層30の端部近傍に設けられていてもよい。
《第1の基板》
第1の基板F1は、製造工程に耐えられる程度の耐熱性および製造装置に適用可能な厚さおよび大きさを備えるものであれば、特に限定されない。
有機材料、無機材料または有機材料と無機材料等の複合材料等を第1の基板F1に用いることができる。
例えば、ガラス、セラミックス、金属等の無機材料を第1の基板F1に用いることができる。
具体的には、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリガラスまたはクリスタルガラス等を、第1の基板F1に用いることができる。
具体的には、金属酸化物膜、金属窒化物膜若しくは金属酸窒化物膜等を、第1の基板F1に用いることができる。例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、アルミナ膜等を、第1の基板F1に用いることができる。
具体的には、SUSまたはアルミニウム等を、第1の基板F1に用いることができる。
例えば、樹脂、樹脂フィルムまたはプラスチック等の有機材料を第1の基板F1に用いることができる。
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート若しくはアクリル樹脂等の樹脂フィルムまたは樹脂板を、第1の基板F1に用いることができる。
例えば、金属板、薄板状のガラス板または無機材料等の膜を樹脂フィルム等に貼り合わせた複合材料を第1の基板F1に用いることができる。
例えば、繊維状または粒子状の金属、ガラスもしくは無機材料等を樹脂フィルムに分散した複合材料を、第1の基板F1に用いることができる。
例えば、繊維状または粒子状の樹脂もしくは有機材料等を無機材料に分散した複合材料を、第1の基板F1に用いることができる。
また、単層の材料または複数の層が積層された積層材料を、第1の基板F1に用いることができる。例えば、基材と基材に含まれる不純物の拡散を防ぐ絶縁層等が積層された積層材料を、第1の基板F1に用いることができる。
具体的には、ガラスとガラスに含まれる不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜等から選ばれた一または複数の膜が積層された積層材料を、第1の基板F1に適用できる。
または、樹脂と樹脂を透過する不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜等が積層された積層材料を、第1の基板F1に適用できる。
《第1の剥離層》
第1の剥離層F2は、第1の基板F1と第1の被剥離層F3の間に設けられる。第1の剥離層F2は、第1の基板F1から第1の被剥離層F3を分離できる境界がその近傍に形成される層である。また、第1の剥離層F2は、その上に被剥離層が形成され、第1の被剥離層F3の製造工程に耐えられる程度の耐熱性を備えるものであれば、特に限定されない。
例えば無機材料または有機樹脂等を第1の剥離層F2に用いることができる。
具体的には、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバルト、ジルコニウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、シリコンから選択された元素を含む金属、該元素を含む合金または該元素を含む化合物等の無機材料を第1の剥離層F2に用いることができる。
具体的には、ポリイミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート若しくはアクリル樹脂等の有機材料を用いることができる。
例えば、単層の材料または複数の層が積層された材料を第1の剥離層F2に用いることができる。
具体的には、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層が積層された材料を第1の剥離層F2に用いることができる。
なお、タングステンの酸化物を含む層は、タングステンを含む層に他の層を積層する方法を用いて形成することができる。具体的には、タングステンの酸化物を含む層を、タングステンを含む層に酸化シリコンまたは酸化窒化シリコン等を積層する方法により形成してもよい。
また、タングステンの酸化物を含む層を、タングステンを含む層の表面を熱酸化処理、酸素プラズマ処理、亜酸化窒素(N2O)プラズマ処理または酸化力の強い溶液(例えば、オゾン水等)を用いる処理等により形成してもよい。
具体的には、ポリイミドを含む層を第1の剥離層F2に用いることができる。ポリイミドを含む層は、第1の被剥離層F3を形成する際に要する様々な製造工程に耐えられる程度の耐熱性を備える。
例えば、ポリイミドを含む層は、200℃以上、好ましくは250℃以上、より好ましくは300℃以上、より好ましくは350℃以上の耐熱性を備える。
第1の基板F1に形成されたモノマーを含む膜を加熱し、縮合したポリイミドを含む膜を用いることができる。
《第1の被剥離層》
第1の被剥離層F3は、第1の基板F1から分離することができ、製造工程に耐えられる程度の耐熱性を備えるものであれば、特に限定されない。
第1の被剥離層F3を第1の基板F1から分離することができる境界は、第1の被剥離層F3と第1の剥離層F2の間に形成されてもよく、第1の剥離層F2と第1の基板F1の間に形成されてもよい。
第1の被剥離層F3と第1の剥離層F2の間に境界が形成される場合は、第1の剥離層F2は積層体に含まれず、第1の剥離層F2と第1の基板F1の間に境界が形成される場合は、第1の剥離層F2は積層体に含まれる。
無機材料、有機材料または単層の材料または複数の層が積層された積層材料等を第1の被剥離層F3に用いることができる。
例えば、金属酸化物膜、金属窒化物膜若しくは金属酸窒化物膜等の無機材料を、第1の被剥離層F3に用いることができる。
具体的には、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、アルミナ膜等を、第1の被剥離層F3に用いることができる。
例えば、樹脂、樹脂フィルムまたはプラスチック等を、第1の被剥離層F3に用いることができる。
具体的には、ポリイミド膜等を、第1の被剥離層F3に用いることができる。
例えば、第1の剥離層F2と重なる機能層と、第1の剥離層F2と機能層の間に当該機能層の機能を損なう不純物の拡散を防ぐことができる絶縁層と、が積層された構造を有する材料を用いることができる。
具体的には、厚さ0.7mmのガラス板を第1の基板F1に用い、第1の基板F1側から順に厚さ200nmの酸化窒化珪素膜および30nmのタングステン膜が積層された積層材料を第1の剥離層F2に用いる。そして、第1の剥離層F2側から順に厚さ600nmの酸化窒化珪素膜および厚さ200nmの窒化珪素が積層された積層材料を含む膜を第1の被剥離層F3に用いることができる。なお、酸化窒化珪素膜は、酸素の組成が窒素の組成より多く、窒化酸化珪素膜は窒素の組成が酸素の組成より多い。
具体的には、上記の第1の被剥離層F3に換えて、第1の剥離層F2側から順に厚さ600nmの酸化窒化珪素膜、厚さ200nmの窒化珪素、厚さ200nmの酸化窒化珪素膜、厚さ140nmの窒化酸化珪素膜および厚さ100nmの酸化窒化珪素膜を積層された積層材料を含む膜を第1の被剥離層F3に用いることができる。
具体的には、第1の剥離層F2側から順に、ポリイミド膜と、酸化シリコンまたは窒化シリコン等を含む層と、機能層と、が順に積層された積層材料を用いることができる。
《機能層》
機能層は第1の被剥離層F3に含まれる。
例えば、機能回路、機能素子、光学素子または機能膜等もしくはこれらから選ばれた複数を含む層を、機能層に用いることができる。
具体的には、表示装置に用いることができる表示素子、表示素子を駆動する画素回路、画素回路を駆動する駆動回路、カラーフィルタまたは防湿膜等もしくはこれらから選ばれた複数を含む層を挙げることができる。
《接合層》
接合層30は、第1の被剥離層F3と基材S5を接合するものであれば、特に限定されない。
無機材料、有機材料または無機材料と有機材料の複合材料等を接合層30に用いることができる。
例えば、融点が400℃以下好ましくは300℃以下のガラス層または接着剤等を用いることができる。
例えば、光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤または/および嫌気型接着剤等の有機材料を接合層30に用いることができる。
具体的には、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)樹脂等を含む接着剤を用いることができる。
《基材》
基材S5は、製造工程に耐えられる程度の耐熱性および製造装置に適用可能な厚さおよび大きさを備えるものであれば、特に限定されない。
基材S5に用いることができる材料は、例えば、第1の基板F1と同様のものを用いることができる。
《剥離の起点》
加工部材80は剥離の起点F3sを接合層30の端部近傍に有していてもよい。
剥離の起点F3sは、第1の被剥離層F3の一部が第1の基板F1から分離された構造を有する。
第1の基板F1側から鋭利な先端で第1の被剥離層F3を刺突する方法またはレーザ等を用いる方法(例えばレーザアブレーション法)等を用いて、第1の被剥離層F3の一部を剥離層F2から部分的に剥離することができる。これにより、剥離の起点F3sを形成することができる。
<2.加工部材の構成例2>
積層体にすることができる、上記とは異なる加工部材の構成について、図11(B−1)および図11(B−2)を参照しながら説明する。
加工部材90は、接合層30の他方の面が、基材S5に換えて第2の被剥離層S3の一方の面に接する点が加工部材80と異なる。
具体的には、加工部材90は、第1の剥離層F2および第1の剥離層F2に一方の面が接する第1の被剥離層F3が形成された第1の基板F1と、第2の剥離層S2および第2の剥離層S2に他方の面が接する第2の被剥離層S3が形成された第2の基板S1と、第1の被剥離層F3の他方の面に一方の面を接し且つ第2の被剥離層S3の一方の面と他方の面が接する接合層30と、を有する。(図11(B−1)および図11(B−2)参照)。
《第2の基板》
第2の基板S1は、第1の基板F1と同様のものを用いることができる。なお、第2の基板S1を第1の基板F1と同一の構成とする必要はない。
《第2の剥離層》
第2の剥離層S2は、第1の剥離層F2と同様の構成を用いることができる。また、第2の剥離層S2は、第1の剥離層F2と異なる構成を用いることもできる。
《第2の被剥離層》
第2の被剥離層S3は、第1の被剥離層F3と同様の構成を用いることができる。また、第2の被剥離層S3は、第1の被剥離層F3と異なる構成を用いることもできる。
具体的には、第1の被剥離層F3が機能回路を備え、第2の被剥離層S3が当該機能回路への不純物の拡散を防ぐ機能層を備える構成としてもよい。
具体的には、第1の被剥離層F3が第2の被剥離層S3に向けて光を射出する発光素子、当該発光素子を駆動する画素回路、当該画素回路を駆動する駆動回路を備え、発光素子が射出する光の一部を透過するカラーフィルタおよび発光素子への不純物の拡散を防ぐ防湿膜を第2の被剥離層S3が備える構成としてもよい。なお、このような構成を有する加工部材は、可撓性を有する表示装置として用いることができる積層体にすることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置の構成について、図12を参照しながら説明する。
図12は本発明の一態様の情報処理装置を説明する図である。
図12(A)は本発明の一態様の情報処理装置K100の入出力装置K20が展開された状態を説明する投影図であり、図12(B)は図12(A)の切断線X1−X2における情報処理装置K100の断面図である。図12(C)は入出力装置K20が折り畳まれた状態を説明する投影図である。
<情報処理装置の構成例>
本実施の形態で説明する情報処理装置K100は、入出力装置K20と、演算装置K10と、筐体K01(1)乃至筐体K01(3)を有する(図12参照)。
《入出力装置》
入出力装置K20は、表示部K30および入力部K40を備える。入出力装置K20は、表示情報Vを供給され且つ検知情報Sを供給する。
表示部K30は表示情報Vを供給され、入力部K40は検知情報Sを供給する(図12(B)参照)。
入力部K40と表示部K30が一体に重ねられた入出力装置K20は、表示部K30であるとともに、入力部K40でもある。
なお、入力部K40にタッチセンサを用い、表示部K30に表示パネルを用いた入出力装置K20は、タッチパネルである。
《表示部》
表示部K30は、第1の領域K31(11)、第1の屈曲できる領域K31(21)、第2の領域K31(12)、第2の屈曲できる領域K31(22)および第3の領域K31(13)がこの順で縞状に配置された領域K31を有する(図12(A)参照)。
表示部K30は、第1の屈曲できる領域K31(21)に形成される第1の畳み目および第2の屈曲できる領域K31(22)に形成される第2の畳み目で折り畳まれた状態および展開された状態にすることができる(図12(A)および図12(C)参照)。
《演算装置》
演算装置K10は、演算部および演算部に実行させるプログラムを記憶する記憶部を備える。また、表示情報Vを供給し且つ検知情報Sを供給される。
《筐体》
筐体は、筐体K01(1)、ヒンジK02(1)、筐体K01(2)、ヒンジK02(2)および筐体K01(3)を含み、この順に配置される。
筐体K01(3)は、演算装置K10を収納する。また、筐体K01(1)乃至筐体K01(3)は、入出力装置K20を保持し、入出力装置K20を折り畳まれた状態または展開された状態にすることができる(図12(B)参照)。
本実施の形態では、3つの筐体が2つのヒンジを用いて接続される構成を備える情報処理装置を例示する。この構成を備える情報処理装置は、入出力装置K20を2か所で折って折り畳むことができる。
なお、n(nは2以上の自然数)個の筐体を(n−1)個のヒンジを用いて接続してもよい。この構成を備える情報処理装置は、入出力装置K20を(n−1)箇所で折って折り畳むことができる。
筐体K01(1)は、第1の領域K31(11)と重なり、釦K45(1)を備える。
筐体K01(2)は、第2の領域K31(12)と重なる。
筐体K01(3)は、第3の領域K31(13)と重なり、演算装置K10、アンテナK10AおよびバッテリーK10Bを収納する。
ヒンジK02(1)は、第1の屈曲できる領域K31(21)と重なり、筐体K01(1)を筐体K01(2)に対して回動可能に接続する。
ヒンジK02(2)は、第2の屈曲できる領域K31(22)と重なり、筐体K01(2)を筐体K01(3)に対して回動可能に接続する。
アンテナK10Aは、演算装置K10と電気的に接続され、信号を供給または供給される。
また、アンテナK10Aは、外部装置から無線で電力を供給され、電力をバッテリーK10Bに供給する。
バッテリーK10Bは、演算装置K10と電気的に接続され、電力を供給または供給される。
《折り畳みセンサ》
折り畳みセンサK41は、筐体が折り畳まれた状態かまたは展開された状態かを検知し、筐体の状態を示す情報を供給する。
演算装置K10は、筐体の状態を示す情報を供給される。
筐体の状態を示す情報が折り畳まれた状態を示す情報である場合、演算装置K10は第1の領域K31(11)に第1の画像を含む表示情報Vを供給する(図12(C)参照)。
また、筐体の状態を示す情報が展開された状態を示す情報である場合、演算装置K10は表示部K30の領域K31に表示情報Vを供給する(図12(A)参照)。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態7)
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置の構成について、図13を参照しながら説明する。
図13は本発明の一態様の情報処理装置を説明する図である。
図13(A−1)乃至図13(A−3)は、本発明の一態様の情報処理装置の投影図である。
図13(B−1)および図13(B−2)は、本発明の一態様の情報処理装置の投影図である。
図13(C−1)乃至図13(C−2)は、本発明の一態様の情報処理装置の上面図および底面図ある。
《情報処理装置A》
情報処理装置3000Aは、入出力部3120および入出力部3120を支持する筐体3101を有する(図13(A−1)乃至図13(A−3)参照)。
また、情報処理装置3000Aは、演算部および演算部に実行させるプログラムを記憶する記憶部、演算部を駆動する電力を供給するバッテリーなどの電源を備える。
なお、筐体3101は、演算部、記憶部またはバッテリーなどを収納する。
情報処理装置3000Aは、側面または/および上面に表示情報を表示することができる。
情報処理装置3000Aの使用者は、側面または/および上面に接する指を用いて操作命令を供給することができる。
《情報処理装置B》
情報処理装置3000Bは、入出力部3120および入出力部3120bを有する(図13(B−1)および図13(B−2)参照)。
また、情報処理装置3000Bは入出力部3120を支持する筐体3101および可撓性を有するベルト状の筐体3101bを有する。
また、情報処理装置3000Bは入出力部3120bを支持する筐体3101を有する。
また、情報処理装置3000Bは、演算部および演算部に実行させるプログラムを記憶する記憶部、演算部を駆動する電力を供給するバッテリーなどの電源を備える。
なお、筐体3101は、演算部、記憶部またはバッテリーなどを収納する。
情報処理装置3000Bは、筐体3101と可撓性を有するベルト状の筐体3101bに支持される入出力部3120に表示情報を表示することができる。
情報処理装置3000Bの使用者は、入出力部3120に接する指を用いて操作命令を供給することができる。
《情報処理装置C》
情報処理装置3000Cは、入出力部3120ならびに入出力部3120を支持する筐体3101および筐体3101bを有する(図13(C−1)乃至図13(C−2)参照)。
入出力部3120および筐体3101bは可撓性を有する。
また、情報処理装置3000Cは、演算部および演算部に実行させるプログラムを記憶する記憶部、演算部を駆動する電力を供給するバッテリーなどの電源を備える。
なお、筐体3101は、演算部、記憶部またはバッテリーなどを収納する。
情報処理装置3000Cは、筐体3101bの部分で二つに折り畳むことができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。