JP6943563B2 - 入力機能付き表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、発光素子を含む入力機能付き表示装置に関する。
有機エレクトロルミネセンス素子（以下、「発光素子」ともいう。）を用いた表示装置（以下、「有機ＥＬ表示装置」ともいう。）の一態様として、プラスチック等の可撓性を有する基板を用いた所謂フレキシブルディスプレイが開発されている。
こうしたフレキシブルディスプレイにおいて、タッチセンサを設け、湾曲させたり、折り畳んだりすることが可能な入力機能を有するフレキシブルディスプレイが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０１５−１８７８５１号公報
しかしながら、特許文献１に記載されるフレキシブルディスプレイは、画素を構成する発光素子にアノードとカソードといった電極が必要であり、タッチセンサを構成するためにさらに電極が必要であるため、従来よりも層構造を多層化する必要があり、製造コストが増加する要因となる。また、フレキシブルディスプレイに、単にタッチセンサを組み合わせただけでは、これまでの平板状ディスプレイと機能的には同じであり、可撓性や柔軟性を有するディスプレイの特性を十分に生かしていないといえる。
本発明の一実施形態は、このような問題に鑑み、入力機能を有し、可撓性を有する入力機能付き表示装置の構造簡略化を図ることを目的の一つとする。また、本発明の一実施形態は、入力機能を有し、可撓性を有する入力機能付き表示装置の多機能化を図ることを目的の一つとする。
本発明の一実施形態の係る入力機能付き表示装置は、基板と、前記基板上に配置され、複数の画素のそれぞれに配置された第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された有機層と、を有する発光素子と、前記第２電極と、前記第２電極上に配置された第１無機絶縁層と、前記第１無機絶縁層上に配置された圧電材料層と、前記圧電材料層の上に配置された第２無機絶縁層と、前記第２無機絶縁層上に配置された第３電極と、を有するセンサ部と、を有し、前記画素と前記センサ部とは重ねて配置され、前記第２電極は、前記画素と前記センサ部とで共有されている、入力機能付き表示装置である。
本発明の第１実施形態に係る入力機能付き表示装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る画素の断面図である。 本発明の変形例に係る入力機能付き表示装置を示す断面図である。 本発明の変形例に係る入力機能付き表示装置を示す断面図である。 第２電極、圧電材料層、第３電極が設けられたときに、第３電極に取り付けられた引き回し配線とパッドとの接続状況を示す断面図である。 充填材部分を省略した図１のＤ１−Ｄ２線に沿う断面図である。 （Ａ）は、本発明の一実施形態に係る自己容量方式の入力機能付き表示装置の配線図である。（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る相互容量方式の入力機能付き表示装置の配線図である。 本発明の第１実施形態に係る自己容量方式の入力機能付き表示装置の製造工程を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る相互容量方式の入力機能付き表示装置の製造工程を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る入力機能付き表示装置の概略図である。 検知部の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る入力機能付き表示装置の断面図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する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。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本明細書において、ある部材又は領域が、他の部材又は領域の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の部材又は領域の直上（又は直下）にある場合のみでなく、他の部材又は領域の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
（第１実施形態）
図１は、入力機能付き表示装置１００の斜視図である。入力機能付き表示装置１００を屈曲させる前の一態様を示す。入力機能付き表示装置１００は、基板１０１と、基板１０１の上に配置される発光素子１０５と、表示層部１９５と、表示層部１９５の上に配置される充填材１７５と、を有している(後述するトランジスタ層や発光素子の一部等については図示せず)。また、入力機能付き表示装置１００は、表示領域Ｌ１と、表示領域Ｌ１とは別の非表示領域Ｌ２と、を備える。
表示領域Ｌ１は、画素１２２が行方向及び列方向に配列する領域を含む。表示領域Ｌ１は基板１０１の一主面に配置され、非表示領域Ｌ２は同じ基板１０１の一主面にあって、表示領域Ｌ１の外側に配置される。表示領域Ｌ１は表示層部１９５と充填材１７５で覆われており、非表示領域Ｌ２には駆動回路１０３、端子部１０４が配置されている。
図２は、図１のＡ１−Ａ２線に沿う断面図に相当し、画素１２２の断面図である。図２に示されるように、画素１２２は、トランジスタ１１７、容量素子１１６、発光素子１０５を含む。トランジスタ１１７と発光素子１０５は電気的に接続されている。発光素子１０５はトランジスタ１１７によって発光が制御される。容量素子１１６は、例えば、トランジスタ１１７のゲート電圧を保持するために適宜設けられる。
発光素子１０５の上面には第１無機絶縁層１５１、第２無機絶縁層１５２は設けられている。第１無機絶縁層１５１、第２無機絶縁層１５２は、発光素子１０５及び後述する圧電材料層１６０への水分侵入等を防ぐための保護膜として用いられる。したがって、第１無機絶縁層１５１、第２無機絶縁層１５２は少なくとも表示領域Ｌ１の略全面を覆うように設けられる。第１無機絶縁層１５１と第２無機絶縁層１５２との間には圧電材料層１６０が配置される。
本明細書において、圧電材料層１６０とは、圧電材料を少なくとも一部に含む層、又は圧電材料によって形成される層を指していうものとする。第２無機絶縁層１５２の上には、第３電極１７０が配置される。第３電極１７０は、表示領域Ｌ１において、複数の独立した電極として配置される。第３電極１７０と第２電極１４０とは、対向して配置され、その両者の間に圧電材料層１６０が配置されることで、センサ素子が形成される。
基板１０１には、可撓性を有する部材が用いられる。例えば、基板１０１を形成する部材として有機樹脂材料が用いられる。有機樹脂材料としては、高分子材料を用いるのが好ましい。例えば、耐熱性が高く機械的性質や化学的性質が優れたポリイミドを用いることが好ましい。具体的には、基板１０１に、ポリイミドをシート状に成型した基板を用いることができる。
なお、基板１０１に適用可能な他の基板部材として、金属の薄板基板、ガラスの薄板基板や、これらの薄膜基板に樹脂材料を塗布・焼成したワニス方式、樹脂フィルムを貼り付けたフィルム方式の複合基板を適用することもできる。
トランジスタ１１７は、半導体層１０６、ゲート絶縁層１０７、ゲート電極１０８が積層された構造を有している。半導体層１０６は、非晶質又は多結晶のシリコン、もしくは酸化物半導体などで形成される。ソース・ドレイン電極１０９は、第１絶縁層１１５ａを介して、ゲート電極１０８の上層に設けられている。ソース・ドレイン電極１０９の上層には平坦化層としての第２絶縁層１１５ｂが設けられている。
第２絶縁層１１５ｂは、ソース・ドレイン電極１０９、及び、第１絶縁層１１５ａに設けられたコンタクトホール、ゲート電極１０８及び半導体層１０６の形状に伴う第１絶縁層１１５ａの凹凸を埋設し、略平坦な表面を有している。第２絶縁層１１５ｂは、無機絶縁層の表面をエッチング加工、化学的機械摩耗加工することで形成された平坦表面、またはアクリル、ポリイミドなどの前躯体を含む組成物を塗布又は堆積し、焼成前にレベリングされた平坦表面を有していてもよい。
容量素子１１６は、ゲート絶縁層１０７を誘電体層として、半導体層１０６と第１容量電極１１０が重畳する領域、第１絶縁層１１５ａを誘電体層としてソース・ドレイン電極１０９と第１容量電極１１０とが挟まれた領域に形成される。
第１電極１２０は、基板１０１の上の絶縁層１１５の上に配置される。ここでは、第１電極１２０がアノード電極である。第１電極１２０は、有機層１３０がホール注入層、発光層、電子注入層の順に積層される場合に、正孔注入性に優れるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムスズ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ＺｉｎｃＯｘｉｄｅ：酸化インジウム亜鉛）を用いることが好ましい。ＩＴＯは透光性導電材料の一種であり、可視光帯域の透過率が高い反面、反射率は極めて低い特性を有している。そのため、第１電極１２０に光を反射する機能を付加するため、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の金属層を積層させることが好ましい。
有機層１３０は、第１電極１２０の上に配置される。有機層１３０は、有機エレクトロルミネセンス材料などの発光材料を含む層である。有機層１３０は、低分子系又は高分子系の有機材料を用いて形成される。
低分子系の有機材料を用いる場合、有機層１３０は発光性の有機材料を含む発光層に加え、当該発光層を挟むように正孔注入層や電子注入層、さらに正孔輸送層や電子輸送層等を含んで形成されていても良い。例えば、有機層１３０は、発光層をホール注入層と電子注入層とで挟んだ構造とすることができる。また、有機層１３０は、ホール注入層と電子注入層に加え、ホール輸送層、電子輸送層、ホールブロック層、電子ブロック層などを適宜負荷されていても良い。
第２電極１４０は、有機層１３０の上に配置される。ここでは、第２電極１４０は、発光素子１０５のカソード電極であると共に、タッチセンサを構成する電極でもある。第２電極１４０は、有機層１３０で発光した光を透過させるため、透過性を有し、かつ、導電性を有するＩＴＯ（酸化スズ添加酸化インジウム）やＩＺＯ（酸化インジウム酸化亜鉛）等の透明導電膜で形成されていることが好ましい。
前述の第１電極１２０、有機層１３０、第２電極１４０の積層は、有機層１３０が発光した光を第２電極１４０側に放射する、いわゆるトップエミッション型の構造である。有機層１３０は、第１電極１２０と第２電極１４０との間の電位を制御することで発光が制御される。また、表示領域Ｌ１には、第１電極１２０の周縁部を覆い内側領域を露出するようにバンク１２５が設けられている。第２電極１４０は、有機層１３０の上面及びバンク１２５の上面部に設けられている。
なお、バンク１２５は、第１電極１２０の周縁部を覆い、有機樹脂材料で形成される。有機樹脂材料としては、アクリルやポリイミドなどが用いられる。
第１無機絶縁層１５１は、有機層１３０及び第２電極１４０の上に配置される。第１無機絶縁層１５１は、有機層１３０を覆い、水分等の浸入を防ぐために設けられる。第１無機絶縁層１５１としては、窒化シリコンや酸化アルミニウムなどの被膜により透光性を有するものとすることが好ましい。
圧電材料層１６０は、第１無機絶縁層１５１の上に配置される。圧電材料層１６０は、圧力を加えると、誘電率が変化する材料である。圧電材料層１６０は、ここでは、ポリフッ化ビニリデン、又は、ポリ乳酸で形成される。なお、圧電材料層１６０がその材料に限定されなくて他の材料で構成されても良い。
本実施形態において、押圧、曲げ検知の原理は以下の通りである。圧力が加えられていない時には、圧電材料層１６０内部においては分極がなく、第２電極１４０、第１無機絶縁層１５１、圧電材料層１６０、第２無機絶縁層１５２、第３電極１７０の間においてある所定の容量が生じる。一方、圧力が加えられると、圧電材料層１６０内部において分極が生じる。これにより、圧電材料層１６０の誘電率が見かけ上変化し、第２電極１４０、第１無機絶縁層１５１、圧電材料層１６０、第２無機絶縁層１５２、第３電極１７０の間に発生する容量に変化が生じる。
この容量変化を第２電極１４０と第３電極１７０（あるいは第３電極１７０のみ）を用いて検出し、圧力が加えられたことを検知する。圧力の加え方としては、押し動作でも曲げる動作でも構わない。従って、本センサ素子は、圧力センサ（感圧センサ）や曲げセンサとして採用することができる。
例えば、ある画素内のセンサ素子で容量が変化した時は押し圧力が加わったと認識し、また別のセンサ素子で容量が変化した時は曲げ変形が加わったと認識するように設計すれば、二種類のセンサを有する入力機能付き表示装置となる。例えば、表示領域Ｌ１内でセンサ素子の容量が上昇すると押し圧力が加わったと認識して押圧量を検出し、非表示領域Ｌ２内でセンサ素子の容量が上昇すると曲げ変形が加わったと認識して曲げ量を検出するように制御する構成であっても良い。
または、表示領域Ｌ１内でセンサ素子の容量が所定量未満で上昇すると押し圧力が加わったと認識し、表示領域Ｌ１内でセンサ素子の容量が所定量以上で上昇すると曲げ変形が加わったと認識するように制御する構成であっても良い。または、非表示領域Ｌ２内でセンサ素子の容量が所定量未面で上昇すると押し圧力が加わったと認識し、非表示領域Ｌ２内でセンサ素子の容量が所定量以上で上昇すると曲げ変形が加わったと認識するように制御する構成であっても良い。
第２無機絶縁層１５２は、圧電材料層１６０の上に配置される。圧電材料層１６０は、下側の第１無機絶縁層１５１と上側の第２無機絶縁層１５２とに挟まれる。ここでは、第１無機絶縁層１５１と第２無機絶縁層１５２とは、画素１２２において、接することなく形成される。
ただし、この実施形態に限定されず、図４にて後述するが、第１無機絶縁層１５１と第２無機絶縁層１５２は、端部同士が連続して形成されて圧電材料層１６０を断面視で囲む無機絶縁層（すなわち、第１無機絶縁層１５１と第２無機絶縁層１５２とが一体化された層）の構成も可能である。そうした構成にすれば、隣接する画素の圧電材料層１６０のいずれかが水分で劣化しても、これと隣接する圧電材料層１６０まで影響が及ぶことが抑制される。
第１無機絶縁層１５１、第２無機絶縁層１５２は、内部の層や材料の水分劣化を抑制する機能を有し、これに対して、有機層１３０、圧電材料層１６０は、水分劣化し易い性質がある。そのため、図２において圧電材料層１６０上に第２無機絶縁層１５２が配置され、第２無機絶縁層１５２により圧電材料層１６０の水分劣化が抑制されている。圧電材料層１６０と第２電極１４０との間には更に第１無機絶縁層１５１とが配置され、第２無機絶縁層１５２と第１無機絶縁層１５１とにより有機層１３０の水分劣化が抑制されている。
第３電極１７０は、第２無機絶縁層１５２の上に配置される。ここでは、第３電極１７０が受信電極Ｒｘである。なお、その第２無機絶縁層１５２と第３電極１７０の上に、充填材１７５が設けられる。前述してきた第２電極１４０、第１無機絶縁層１５１、圧電材料層１６０、第２無機絶縁層１５２、第３電極１７０を有して、センサ部１９０が構成される。このセンサ部１９０と前述の画素１２２とは重ねて配置される。第２電極１４０は、画素１２２とセンサ部１９０とで共有されている。
図３は、本発明の変形例に係る入力機能付き表示装置２００を示す断面図である。図３に示されるように、表示装置２００では、第３電極１７０が複数の画素１２２に亘って設けられる。図２においては、第３電極１７０は１つの画素１２２内に１つであるが、例えば、この図３に示されるように、第３電極１７０は複数の画素に亘る幅（縦幅や横幅）であっても良い。なお、第３電極１７０が１つの画素１２２内に複数ある構成であっても良い。表示領域Ｌ１の他、非表示領域Ｌ２もその表示領域Ｌ１と同様に複数の画素に亘る幅であっても良い。なお、この複数の画素に亘る幅は、少なくとも縦幅と横幅の少なくともいずれか一方を意味している。
（表示領域と非表示領域との両方における第２電極）
第２電極１４０及び第３電極１７０は、表示領域Ｌ１の１つの画素分の領域の大きさで圧電材料層１６０を介して互いに対向する構成であっても良い。または、第２電極１４０及び第３電極１７０は、表示領域Ｌ１の複数の画素分の領域の大きさで圧電材料層１６０を介して互いに対向する構成であっても良い。このことは、図７（Ａ）の第２電極１４０が全ベタの場合もあり、図７（Ｂ）の第２電極１４０がパターニングの場合を例示しつつ、後述する。なお、表示領域の他、非表示領域もその表示領域と同様に複数の画素に亘る幅であっても良い。なお、この複数の画素に亘る幅は、少なくとも縦幅と横幅の少なくともいずれか一方を意味している。
第２電極１４０及び第３電極１７０は、透明な部材で形成されても良い。有機層１３０から光が照射されるので、第２電極１４０と第３電極１７０を透明にしておいて外方から視認できるようにするためである。
図４は、本発明の変形例に係る入力機能付き表示装置３００の断面図である。本実施形態の変形例としての入力機能付き表示装置３００では、第１無機絶縁層１５１と第２無機絶縁層１５２とが、画素間で接することにより圧電材料層１６０が囲まれている点が、前述の実施形態の構成と異なる。すなわち、入力機能付き表示装置３００は、画素１２２ごとに圧電材料層１６０の周囲が無機絶縁層（第１無機絶縁層１５１と第２無機絶縁層１５２）で囲まれている。
図５は、第２電極１４０、圧電材料層１６０、第３電極１７０が設けられたときに、第３電極１７０に取り付けられた引き回し配線１１１とパッド１８５との接続状況を示す断面図である。
また、基板１０１の上で、図５中の左端から右端に向かうと、圧電材料層１６０が途中で途切れ、第２無機絶縁層１５２と第１無機絶縁層１５１とが接触した状態となり、更に図５中の右方では、それらの無機絶縁層１５２、１５１もなくなり、基板１０１上のパッド１８５と第３電極１７０と引き回し配線１１１が接触する。
図６は、充填材１７５部分を省略した図１のＤ１−Ｄ２線に沿う断面図である。図６に示されるように、入力機能付き表示装置１００の圧電材料層１６０の端部では、絶縁層１１５と第２無機絶縁層１５２との間にダム２２５が形成される構成にしても良い。これは、第１無機絶縁層１５１と第２無機絶縁層１５２とが画素１２２の間で接していない構成の場合に、圧電材料層１６０をダム２２５で堰き止めるためのものである。図６は、ダム２２５が、表示領域Ｌ１の端に位置する画素１２２に隣接する位置にあるが、これに限らず、表示領域Ｌ１のどこかにあっても良い。
（自己容量方式）
図７（Ａ）は、自己容量方式の入力機能付き表示装置１００の配線図である。位置検出用に用いられる自己容量方式は、例えば、ユーザがタッチしていないとき、第２電極１４０と第３電極１７０との間で静電容量Ｃが生じている。ユーザがタッチすると、ユーザの指と第３電極１７０との間に△Ｃが追加されて第３電極１７０からみた静電容量がＣ＋△Ｃとなった結果、第３電極１７０を充放電する際の電流値が増大する。この電流値の差を検出することで、タッチの位置を判別する。
自己容量方式の場合には、第２電極１４０は、バンク１２５と有機層１３０の上面で、略全面に形成されている。この第２電極１４０の上方には、圧電材料層１６０が配置されている。第２電極１４０の上方かつ圧電材料層１６０の上方には、第３電極１７０が複数に分割された分割電極１７０ａ〜１７０ｆが形成されている。第３電極１７０は、複数に分割された第１電極１２０の各々に対応して複数に分割されて形成されても良い。
圧電材料層１６０の側方には、ＦＰＣ１５０が配置される。第３電極１１７０とＦＰＣ１５０とは引き回し配線１１１で接続される。ＦＰＣ１５０にはドライバＩＣ１５９が接続されてさらに端子部１０４（図１参照）に接続されている。
ドライバＩＣ１５９（制御回路）は、圧電材料層１６０の上面の電位と下面の電位との電位差を検知するセンサ部１９０が検知する電位差が第１所定値以上になると、圧電材料層１６０が押圧されたと判断する。ドライバＩＣ１５９（制御回路）は、センサ部１９０が検知する電位差が第１所定値未満になると、圧電材料層１６０が押圧されていないと判断する。
また、ドライバＩＣ１５９（制御回路）は、センサ部１９０が検知する電位差が第１所定値以上になると、押圧量を検出する。ＦＰＣ１５０は、第３電極１７０と接続し、第３電極１７０の電流値の差を検出する回路を更に有しても良い。
（自己容量方式の製造工程）
図８は、自己容量方式の入力機能付き表示装置１００の製造工程を示すフローチャートである。図８に示されるように、基板１０１と基板１０１上の絶縁層１１５とを形成し、第１電極１２０とバンク１２５とを形成する（Ｓ１）。その上に、真空プロセスで、有機層１３０を蒸着させる（Ｓ２）。その上に、真空プロセスで、第２電極１４０を形成する（Ｓ３）。
そして、真空プロセスで、第１無機絶縁層１５１を形成する（Ｓ４）。それから、圧電材料層１６０を形成する（Ｓ５）。このときに、圧電素子を配向させるために、ローラでラビングして配向場を付与するか、配向されたフィルムを貼付する。そして、第２無機絶縁層１５２を形成する（Ｓ６）。
その上で、通常雰囲気で、タッチパネル用の第３電極１７０を形成する（Ｓ７）。そして、通常雰囲気で、充填材１７５を塗布する（Ｓ８）。なお、Ｓ４にて第１無機絶縁層１５１で有機層１３０を封止しなくてもＳ５にて有機層１３０が劣化しないのならば、Ｓ４のプロセスは省略しても良い。
（相互容量方式）
図７（Ｂ）は、位置検出用に用いられる相互容量方式の入力機能付き表示装置１００の配線図である。相互容量方式は、例えば、ユーザがタッチしていないときは、第２電極１４０と第３電極１７０との間で静電容量Ｃが生じている。ユーザがタッチすると、ユーザの指により△Ｃが奪われて第２電極１４０と第３電極１７０との間で静電容量Ｃ−△Ｃとなった結果、充放電する際の電流値が変化する。この電流値の差を検出することで、タッチの位置を判別する。
相互容量方式の場合には、第２電極１４０は、バンク１２５と有機層１３０の上面で、複数に分割された分割電極１４０ａ〜１４０ｆで形成されている。分割電極１４０ａ〜１４０ｆの上方には、圧電材料層１６０が配置されている。圧電材料層１６０の上方では、第３電極１７０が、第２電極１４０の上方で複数に分割された分割電極１７０ａ〜１７０ｆで形成されている。個々の分割電極１４０ａ〜１４０ｆと分割電極１７０ａ〜１７０ｆとは、互いに対になって対向するように配置されている。
圧電材料層１６０の側方には、ＦＰＣ１５０（プリント基板）（回路）が配置される。第２電極１４０とＦＰＣ１５０とは引き回し配線１１１で接続される。第３電極１７０とＦＰＣ１５０とは引き回し配線１１２で接続される。ＦＰＣ１５０にはドライバＩＣ１５９が接続される。
ドライバＩＣ１５９（制御回路）は、圧電材料層１６０の上面の電位と下面の電位との電位差を検知するセンサ部１９０が検知する電位差が第１所定値以上になると、圧電材料層１６０が押圧されたと判断する。ドライバＩＣ１５９（制御回路）は、センサ部１９０が検知する電位差が第１所定値未満になると、圧電材料層１６０が押圧されていないと判断する。
ドライバＩＣ１５９（制御回路）は、センサ部１９０が検知する電位差が第１所定値以上になると、押圧量を検出する。ＦＰＣ１５０は、第３電極１７０と接続し、第３電極１７０の電流値の差を検出する回路を更に有しても良い。
（相互容量方式の製造工程）
図９は、相互容量方式の入力機能付き表示装置１００の製造工程を示すフローチャートである。図９に示されるように、基板１０１と絶縁層１１５とを形成し、第１電極１２０とバンク１２５とを形成する（Ｓ１１）。その上に、真空プロセスで、有機層１３０を蒸着させる（Ｓ１２）。その上に、真空プロセスで、第２電極１４０を形成する（Ｓ１３）。
そして、第２電極１４０をフォトリソグラフィで形成する（Ｓ１４）。有機層１３０が劣化しないようにフォトリソグラフィで形成する。そして、真空プロセスで、第１無機絶縁層１５１を形成する（Ｓ１５）。それから、圧電材料層１６０を形成する（Ｓ１６）。このときに、圧電素子を配向させるために、ラビングや配向されたフィルムを貼付しても良い。このときに、圧電素子を配向させるために、ローラでラビングして配向場を付与するか、配向されたフィルムを貼付する。そして、第２無機絶縁層１５２を形成する（Ｓ１７）。
その上で、通常雰囲気で、タッチパネル用の第３電極１７０を形成する（Ｓ１８）。そして、通常雰囲気で、充填材１７５を塗布する（Ｓ１９）。なお、Ｓ４にて第１無機絶縁層１５１で有機層１３０を封止しなくてもＳ５にて有機層１３０が劣化しないのならば、Ｓ４のプロセスは省略しても良い。
本実施形態の構成によれば、有機層１３０とタッチパネル構造とを有する構成において、表示素子の一部を電極として使用することで、電極数を低減することができる。また、第２電極１４０と第３電極１７０との間に圧電材料層１６０が配置されることで、圧電材料層１６０の上面と下面との電位差に応じて、曲げとタッチとを分けて検知することもできる。
（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態に係る入力機能付き表示装置４００の概略図である。第２実施形態の入力機能付き表示装置４００は、非表示領域Ｌ２の圧電材料層１６０の曲げの有無により、表示領域Ｌ１のスイッチング機能を有する点で、第１実施形態の入力機能付き表示装置１００と異なる。以下、説明する。
入力機能付き表示装置４００は、圧電材料層１６０の上面の電位と下面の電位との電位差を検知する検知部１８０を備える。ここで、非表示領域Ｌ２が表示領域Ｌ１の周囲を覆うような構成である。検知部１８０は、非表示領域Ｌ２の一部に配置される。また、この検知部１８０は、引き回し配線１１３、ＦＰＣ１５２、ドライバＩＣ１６２、制御回路１６５に順に接続されている。なお、第２電極１４０と第３電極１７０は、ＦＰＣ１５０、ドライバＩＣ１５９、制御回路１６５に順に接続されている。第１電極１２０は、ＦＰＣ１５１、ドライバＩＣ１６１、制御回路１６５に順に接続されている。
例えば、ドライバＩＣ１６２は、この検知部１８０が検知する電位差が第２所定値以上になると、非表示領域Ｌ２の圧電材料層１６０が曲げられたと判断して、第１電極１２０と第２電極１４０への通電をオンにして有機層１３０を発光させる。簡単に言うと、ドライバＩＣ１５９は、入力機能付き表示装置４００の一部が折り曲げられると、有機層１３０を発光させるのである。なお、表示装置４００の一部は、角部であっても良いし、辺の中間等であっても良い。
ドライバＩＣ１６２は、その検知部１８０が検知する電位差が第２所定値未満かつ第１所定値以上になると、圧電材料層１６０が曲げられてないと判断して、ドライバＩＣ１６１が第１電極１２０への通電をオフにする。第１電極１２０への通電がオフになることで、有機層１３０が消灯する。簡単に言うと、ドライバＩＣ１５９は、入力機能付き表示装置４００が折り曲げる前の平坦な状態に戻されると、有機層１３０を発光させるのである。検知部１８０は、ＦＰＣ１５２と引き回し配線１１３で接続されている。
図１１は、検知部１８０の断面図である。検知部１８０を有する入力機能付き表示装置４００は、非表示領域Ｌ２に、基板１０１と、第２電極１４０と、第１無機絶縁層１５１と、圧電材料層１６０と、第２無機絶縁層１５２と、第３電極１７０と、を備える。入力機能付き表示装置４００は、この非表示領域Ｌ２に、第１電極１２０と有機層１３０が配置されない点が、表示領域Ｌ１と異なる。
すなわち、基板１０１の上に絶縁層１１５が配置される。絶縁層１１５の上に第２電極１４０が形成される。第１無機絶縁層１５１は、第２電極１４０の上に配置される。圧電材料層１６０は、第１無機絶縁層１５１の上に配置される。第２無機絶縁層１５２は、圧電材料層１６０の上に配置される。第３電極１７０は、第２無機絶縁層１５２の上に配置される。
（第３実施形態）
図１２は、第３実施形態に係る入力機能付き表示装置５００の断面図である。第３実施形態の入力機能付き表示装置５００の表示領域Ｌ１のうち折り曲げにより表示面が内側となる領域で有機層１３０が非発光となる（画素が消灯する）点で、第１実施形態の入力機能付き表示装置１００と異なる。
図１２のように、表示装置５００は、光が矢印のように表面側から発せられて表示装置５００から遠ざかる方向に照射されている。ただし、光が照射されるのは、表示装置５００の表示領域Ｌ１からであり、表示装置５００の非表示領域Ｌ２からではない。図１２中では、表示装置５００の表面側に、表示領域Ｌ１と非表示領域Ｌ２とを示している。表示領域Ｌ１に対応する箇所には有機層１３０が配置されていることが分かる。非表示領域Ｌ２に対応する箇所には有機層１３０が配置されていないことが分かる。
ここで、ユーザが、表示装置５００の表面側を内側にして、表示装置５００の裏面側を外側にして、表示装置５００を折り曲げた場合を想定する。
このときに、ドライバＩＣ１５９は、検知部１８０が圧電材料層１６０の上面（図１２中では表示装置５００の表面側）と下面（図１２中では表示装置５００の裏面側）との電位差が第１所定値よりも大きい第２所定値以上の領域を検知することで圧電材料層１６０の折り曲げ仮想面８１を判断する。ここで、折り曲げ仮想面８１は、表示装置５００の表面側の線分８１Ａと、表示装置５００の裏面側の線分８１Ｂと、を結んだ平面である。表示装置３００が折り曲げられる前に、線分８１Ｂは線分８１Ａの略裏に位置する。
また、制御回路１６５は、以下のように制御する。ドライバＩＣ１５９が、圧電材料層１６０が折り曲げられて折り曲げ仮想面８１を形成するときに折り曲げ仮想面８１の電位差が第２所定値以上と判断する場合を想定する。この場合には、制御回路１６５は、ドライバＩＣ１６１を制御して、折り曲げ仮想面８１を境界として互いに対向する対向領域Ｇ１が含む第１電極１２０への通電をオフにする。また、制御回路１５９は、対向領域以外の対向外領域Ｇ２が含む第１電極１２０への通電をオンにする。
この場合に、表示領域Ｌ１の領域内であって、折り曲げ仮想面８１から近い方の表示端平面領域８２と、折り曲げ仮想面８１から遠い方の表示端平面領域１８２と、を考える。また、非表示領域Ｌ２の領域内であって、表示端平面領域８２の先の非表示端平面領域８３と、表示端平面領域１８２の先の非表示端平面領域１８３と、を考える。
この場合に、折り曲げ仮想面８１から近い方の、折り曲げ仮想面８１と表示端平面領域８２との間の第１領域Ｒ１、表示端平面領域８２と非表示端平面領域８３との間の第２領域Ｒ２、が折り曲げ領域と認識される。また、前述の第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２と対向する第３領域Ｒ３が、対面領域と認識される。さらに、表示装置５００のうち、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３以外の領域を第４領域Ｒ４と認識される。
そうすると、ドライバＩＣ１６１は、第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３に対応する第１電極１２０への通電をオフにして、有機層１３０が発光しないようにする。同時に、ドライバＩＣ１６１は、第４領域Ｒ４に対応する第１電極１２０（図２参照）への通電をオンにして、有機層１３０が発光するようにする。
すなわち、ドライバＩＣ１５９は、折り曲げにより表示面が裏側となる第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３の有機層１３０を消灯させるように制御する。ドライバＩＣ１５９は、曲げられることなく外部から視認可能な位置にある第４領域Ｒ４の有機層１３０は発光させるように制御する。
１００：入力機能付き表示装置、１０１：基板、１０６：半導体層、１０７：ゲート絶縁層、１０８：ゲート電極、１０９：ソース・ドレイン電極、１１０：第１容量電極、１１１：引き回し配線、１１２：引き回し配線、１１３：引き回し配線、１１５：絶縁層、１１５ａ：第１絶縁層、１１５ｂ：第２絶縁層、１１６：容量素子、１１７：トランジスタ、１２０：第１電極、、１２２：画素、１２５：バンク、１３０：有機層、１４０：第２電極、１４０ａ〜１４０ｆ：分割電極、１５１：第１無機絶縁層、１５２：第２無機絶縁層、１６０：圧電材料層、１７０：第３電極、１７０ａ〜１７０ｆ：分割電極、１７５：充填材、１８０：検知部、１９０：センサ部、１００：入力機能付き表示装置、２００：入力機能付き表示装置、３００：入力機能付き表示装置、４００：入力機能付き表示装置、５００：入力機能付き表示装置、Ｌ１：表示領域、Ｌ２：非表示領域、Ｒ１：第1領域、Ｒ２：第２領域、

Claims (15)

  1. 基板と、
    前記基板上に配置され、複数の画素のそれぞれに配置された第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された有機層と、を有する発光素子と、
    前記第２電極と、前記第２電極上に配置された第１無機絶縁層と、前記第１無機絶縁層上に配置された圧電材料層と、前記圧電材料層の上に配置された第２無機絶縁層と、前記第２無機絶縁層上に配置された第３電極と、を有するセンサ部と、
    を有し、
    前記画素と前記センサ部とは重ねて配置され、
    前記第２電極と前記第３電極は互いに対向して容量を形成し、
    前記第２電極は、前記画素と前記センサ部とで共有されている、入力機能付き表示装置。
  2. 前記基板は可撓性を有する、請求項１に記載の入力機能付き表示装置。
  3. 前記第２電極は、前記有機層の上面の全面に形成されており、前記第３電極は、前記圧電材料層を介して、前記第２電極の上面で複数に分割して形成されている請求項１又は請求項２に記載の入力機能付き表示装置。
  4. 前記第２電極は、前記有機層の上面で複数に分割して形成されており、前記第３電極は、前記圧電材料層を介して、前記第２電極の上面で複数に分割して形成されている請求項１又は請求項２に記載の入力機能付き表示装置。
  5. 前記第１電極は、画素毎に対応して複数に分割されている請求項１に記載の入力機能付き表示装置。
  6. 前記第３電極は、複数に分割された前記第２電極の各々に対応している、請求項４に記載の入力機能付き表示装置。
  7. 前記第２電極は、前記発光素子の電極であると共に、前記圧電材料層の電極でもある請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の入力機能付き表示装置。
  8. 複数の前記有機層を有する表示領域と、前記表示領域とは別の非表示領域と、を有し、
    前記表示領域では、前記第１電極、前記有機層、前記第２電極、前記第１無機絶縁層、前記圧電材料層、前記第２無機絶縁層、前記第３電極を有し、
    前記非表示領域では、前記第２電極、前記第１無機絶縁層、前記圧電材料層、前記第２無機絶縁層、前記第３電極を有する請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の入力機能付き表示装置。
  9. 前記圧電材料層の上面の電位と下面の電位との電位差を検知する検知部と、
    前記検知部が検知する前記電位差が第１所定値以上になると、前記圧電材料層が押圧されたと判断して、前記検知部が検知する前記電位差が前記第１所定値未満になると、前記圧電材料層が押圧されていないと判断する制御回路と、
    を備える請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の入力機能付き表示装置。
  10. 前記検知部が検知する電位差が前記第１所定値以上になると、前記制御回路が押圧量を検出する請求項９に記載の入力機能付き表示装置。
  11. 前記第３電極と接続し、前記第３電極の電流値の差を検出する回路を更に有する請求項１０に記載の入力機能付き表示装置。
  12. 前記制御回路は、前記検知部が検知する前記電位差が前記第１所定値よりも大きい第２所定値以上になると、前記圧電材料層が曲げられたと判断して、前記第１電極と前記第２電極への通電をオンにして前記有機層を発光させ、前記検知部が検知する前記電位差が前記第１所定値以上第２所定値未満になると、前記圧電材料層が曲げられてないと判断して、前記第１電極への通電をオフにする請求項１１に記載の入力機能付き表示装置。
  13. 前記圧電材料層の上面の電位と下面の電位との電位差を検知する検知部と、
    前記センサ部が折り曲げられて折り曲げ仮想面を形成するときに前記折り曲げ仮想面の前記電位差が前記第２所定値以上であると認識し、前記折り曲げ仮想面を境界として互いに対向する対向領域が含む前記第１電極への通電をオフにしつつ、前記対向領域以外の対向外領域が含む前記第１電極への通電をオンにする制御回路と、
    を備える請求項１２に記載の入力機能付き表示装置。
  14. 前記第２電極及び前記第３電極が透明である請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の入力機能付き表示装置。
  15. 前記第１無機絶縁層と前記第２無機絶縁層は、端部同士が隣接または連続して形成されて断面視で前記圧電材料層を囲む請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の入力機能付き表示装置。
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