JPWO2016208234A1 - 有機エレクトロルミネッセンスモジュール、スマートデバイス、および照明装置 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンスモジュール、スマートデバイス、および照明装置 Download PDF

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Abstract

一対の電極間に有機発光機能層を設けた有機電界発光素子と、前記一対の電極に接続され前記有機電界発光素子の発光を制御する発光素子駆動回路ユニットと、前記一対の電極の何れか一方の電極を検出電極とし当該検出電極におけるタッチ位置検出方向の両端に接続されたタッチ位置検出回路ユニットとを備え、前記検出電極は、タッチ位置検出方向に分割して配置され、前記タッチ位置検出回路ユニットは、前記検出電極のそれぞれについて、当該各検出電極の両端のうちの一方を入力端とし他方を出力端とし、当該入力端から入力した電気信号を当該出力端で検出することによって、前記タッチ位置検出方向における少なくとも１カ所のタッチ位置検出を行う有機エレクトロルミネッセンスモジュールである。

Description

本発明は、タッチ検出機能を有する有機エレクトロルミネッセンスモジュールと、それを具備したスマートデバイス、および照明装置に関する。
スマートフォン、タブレット等のスマートデバイスは、表示部からの情報入力を可能とするためのタッチセンサーを備えることが必須であり、例えば表示部に重ねる状態で、タッチセンサーが設けられている。
またスマートデバイスには、その操作性の観点から、主たる表示部の他に、四角形などのマークで表示された「ホームキー」や、矢印マークなどで表示された「戻るキー」などの共通機能キーボタン（いわゆるアイコン）が設けられている場合がある。共通機能キーボタンは、視認性向上の観点から、表示するマークのパターン形状に応じた平面状の光源体を用いて構成され、一例としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）と導光板とを組み合わせたＬＥＤ導光板を、スマートデバイスの内部に設置する構成が開示されている（例えば、下記特許文献１参照）。
スマートデバイスにおいては、以上のような共通機能キーボタンに対しても、例えば液晶表示装置を用いて構成された主たる表示部と共通のタッチセンサーが重ねて設けられている。
しかしながら、近年、主たる表示部として用いられている液晶表示装置として、センサー電極を内蔵した「インセル」型、あるいは「オンセル」型のものが登場した。これにより、共通機能キーボタンを構成する平面状の光源体に対しては、独自にタッチ検出機能を設けることが強く求められている。
タッチ検出機能を備えた平面状の光源体として、例えば、アイコンが設けられた表面パネルとＬＥＤ導光板との間に、センサー電極が形成された回路基板を設け、この回路基板におけるアイコンの形成部に抜き穴を設け、表面パネルと回路基板との間に誘電率の高い接着剤の層を設け、これによってセンサー電極による静電容量の検出精度の向上を図る構成のものが開示されている（例えば、下記特許文献２参照）。
特開２０１２−１９４２９１号公報 特開２０１３−０６５４２９号公報
ところで近年、上述したアイコン部分に適用する平面状の光源体として、ＬＥＤ導光板に換えて、有機エレクトロルミネッセンスデバイスを利用する動きがある。有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、陽極と陰極との間に有機発光機能層を挟持した面発光型の素子であり、より低消費電力で発光輝度の均一性が高い面発光を得ることができる。
しかしながら、有機エレクトロルミネッセンスデバイスにタッチセンサーを重ねて設けた場合、陽極、陰極、あるいは保護のために利用されるメタルホイル層が、センサー電極とタッチ面との間に発生する静電容量の変化の検出に悪影響を与える。このため、有機エレクトロルミネッセンスデバイスに静電容量式のタッチ機能を付与する場合は、有機エレクトロルミネッセンスデバイスを設けた表示パネルとは別体として、タッチセンサーを設けたタッチパネルを配置する必要があり、デバイスの薄型化および製造工数の削減を妨げる要因となっていた。
そこで本発明は、薄型化および製造工数の削減を達成することが可能な、タッチ機能付きの有機エレクトロルミネッセンスモジュール、これを用いたスマートデバイス、および照明装置を提供することを目的とする。
このような目的を達成するための本発明は、一対の電極間に有機発光機能層を設けた有機電界発光素子と、前記一対の電極に接続され前記有機電界発光素子の発光を制御する発光素子駆動回路ユニットと、前記一対の電極の何れか一方の電極を検出電極とし当該検出電極におけるタッチ位置検出方向の両端に接続されたタッチ位置検出回路ユニットとを備え、前記検出電極は、タッチ位置検出方向に分割して配置され、前記タッチ位置検出回路ユニットは、前記検出電極のそれぞれについて、当該各検出電極の両端のうちの一方を入力端とし他方を出力端とし、当該入力端から入力した電気信号を当該出力端で検出することによって、前記タッチ位置検出方向における少なくとも１カ所のタッチ位置検出を行う有機エレクトロルミネッセンスモジュールである。
また本発明は、このような構成の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを備えたスマートデバイスおよび照明装置である。
以上のような本発明によれば、薄型化および製造工数の削減を達成することが可能な、タッチ機能付きの有機エレクトロルミネッセンスモジュール、これを用いたスマートデバイス、および照明装置を得ることができる。
第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを説明するための構成図であり、発光期間を説明するための構成図である。 第１実施形態におけるタッチ位置検出期間を説明するための構成図である。 第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュールの動作（第１例）を説明するためのタイミングチャート図である。 第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュールの動作（第２例）を説明するためのタイミングチャート図である。 第２実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを説明するための構成図であり、発光期間を説明するための構成図である。 第２実施形態におけるタッチ位置検出期間を説明するための構成図である。 第２実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュールの動作を説明するためのタイミングチャート図である。 第２実施形態と第１実施形態とを組み合わせた有機エレクトロルミネッセンスモジュールを説明するための構成図であり、発光期間を説明するための構成図である。 第３実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを説明するための構成図であり、発光期間を説明するための構成図である。 第３実施形態におけるタッチ位置検出期間を説明するための構成図である。 第３実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュールの動作例を説明するためのタイミングチャート図である。 第４実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを説明するための構成図である。 第４実施形態の概略平面図である。 第４実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュールにおけるタッチ位置の検出方法を説明する図である。 本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールの応用例３を説明するための平面図である。 本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを具備したスマートデバイスの一例を示す平面図である。
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュール、スマートデバイス、および照明装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここで説明する有機エレクトロルミネッセンスモジュールは、有機エレクトロルミネッセンスデバイスに静電容量方式のタッチ検出機能を設けたものであり、表示面に対する指などの接触によって情報入力がなされるものである。またスマートデバイスおよび照明装置は、この有機エレクトロルミネッセンスモジュールを備えたものである。以下、有機エレクトロルミネッセンスモジュールの実施形態から順に説明を行う。
≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール１を説明するための構成図である。この図に示す有機エレクトロルミネッセンスモジュール１は、支持基板１０の一主面上に設けられた有機電界発光素子ＥＬと、発光素子駆動回路ユニット２０と、タッチ位置検出回路ユニット３０とを備えたものであり、支持基板１０の表面におけるタッチ位置Ｐを検出するタッチ検出機能を有する。以下、これらの構成要素の詳細を説明する。
＜有機電界発光素子ＥＬ＞
有機電界発光素子ＥＬは、支持基板１０側から順に、下部電極１１、有機発光機能層１３、および上部電極１５を積層した構成であり、下部電極１１と上部電極１５との間に有機発光機能層１３を設けたものである。このような有機電界発光素子ＥＬは、下部電極１１と上部電極１５との間に有機発光機能層１３が挟持された部分が発光領域となる。また有機電界発光素子ＥＬはキャパシタ構成となっているため、寄生容量Ｃｅｌを有する。
また有機電界発光素子ＥＬは、上部電極１５側から封止用接着剤１７で覆われて封止され、さらにその表面に、外部環境からの有害ガス（酸素、水分等）の浸透を防止することを目的として封止部材１９が配置されて１枚の表示パネルを構成している。このような有機電界発光素子ＥＬにおいては、下部電極１１および上部電極１５の何れか一方を陽極とし他方を陰極とし、これらの間に順方向の電流を流すことにより、有機発光機能層１３において発光光が生じる。以下、各有機電界発光素子ＥＬの各構成要素の詳細を説明する。尚、有機電界発光素子ＥＬに対して順方向に定電流または定電圧を印加するとは、陽極をプラス、陰極をマイナスとして電圧を印加する状態であり、以降同様である。
−支持基板１０−
支持基板１０は、ここでは例えば光透過性を有する材料で構成されたものであり、その表面は、有機発光機能層１３において発生した発光光が取り出される表示面となっている。また表示面は、指先やタッチペン等（以下、指先Ｆ）の接触によって情報入力がなされるタッチ面１０ａともなっている。尚、以降においてはタッチ面１０ａに対しての、指先Ｆの接触による情報入力を、タッチ操作と称する。
以上のような支持基板１０を構成する透明な基板材料としては、例えば、ガラス、プラスチック等の透明基板材料を挙げることができる。好ましく用いられる透明基板材料としては、ガラス、石英、またフレキシブルな可撓性を有する観点から樹脂フィルムを挙げることができる。また支持基板１０は、必要に応じてガスバリア層を設けた構成であってもよい。またさらに、支持基板１０における表示面側には必要に応じてカバーガラスを貼り合わせてもよく、この場合にはカバーガラスの表面がタッチ面１０ａとなる。
−下部電極１１−
下部電極１１は、ここでは光取り出し側の透明電極として構成される。この下部電極１１は、有機発光機能層１３に対する陽極または陰極として設けられるものであり、上部電極１５が陰極の場合には陽極として用いられ、上部電極１５が陽極の場合には陰極として用いられる。このような下部電極１１は、それぞれに適切な導電性材料のなかから、光透過性に優れた導電性材料を用いて構成される。
またここでは特に、この下部電極１１は、上部電極１５よりもタッチ面１０ａに近く配置されているため、タッチ位置Ｐを検出するための検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとして好ましく用いられる。検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nは、第１タッチ位置検出方向ｙに複数に分割して配置されている。したがって、下部電極１１も、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nの数に応じた複数に分割されたものとなっている。このような検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nを構成する各下部電極１１に対しては、発光素子駆動回路ユニット２０と共に、タッチ位置検出回路ユニット３０が接続される。これらの接続状態は、以降に説明する。
−有機発光機能層１３−
有機発光機能層１３は、少なくとも有機材料で構成された発光層を含む層である。このよう有機発光機能層１３の全体的な層構造が限定されることはなく、一般的な層構造であって良い。有機発光機能層１３の一例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されることはない。
（ｉ）（陽極）／正孔注入輸送層／発光層／電子注入輸送層／（陰極）
（ii）（陽極）／正孔注入輸送層／発光層／正孔阻止層／電子注入輸送層／（陰極）
（iii）陽極／正孔注入輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子注入輸送層／（陰極）
（iv）（陽極）／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／（陰極）
（ｖ）（陽極）／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／（陰極）
（vi）（陽極）／正孔注入層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／（陰極）
尚、発光層は積層構造であってもよく、各発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。中間層は電荷発生層であってもよく、マルチフォトンユニット構成であってもよい。
−上部電極１５−
上部電極１５は、有機発光機能層１３に対する陰極または陽極として設けられるものであり、下部電極１１が陽極の場合には陰極となり、下部電極１１が陰極の場合には陽極として用いられる。このような上部電極１５は、有機電界発光素子ＥＬが、上部電極１５側からも発光光を取り出すものである場合には、透明電極として構成される。一方、下部電極１１からのみ発光光を取り出すものである場合には反射電極として構成される。したがって、上部電極１５は、陰極または陽極として適切な導電性材料のなかから、光透過性または光反射性に優れた導電性材料を用いて構成される。
このような上部電極１５は、下部電極１１と共に、発光素子駆動回路ユニット２０に接続される。上部電極１５に対する発光素子駆動回路ユニット２０の接続状態は、以降に説明する。また上部電極１５は、下部電極１１を構成する各検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対する対向電極Ｅｏともなる。
尚、ここでは支持基板１０において外側に向かう面をタッチ面１０ａとしたが、支持基板１０とは逆の封止部材１９の外側に向かう面をタッチ面としてもよく、この場合、タッチ面に近い上部電極１５を検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとすることが好ましい。またこの場合、各上部電極１５は、透明電極として構成されることになり、下部電極１１が対向電極Ｅｏとなる。この対向電極Ｅｏとして用いられる下部電極１１は、複数の検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対向配置されればよく、分割されている必要はない。
−封止用接着剤１７−
封止用接着剤１７は、封止部材１９と支持基板１０との間に挟持された有機電界発光素子ＥＬを封止するためのシール剤として用いられる。このような封止用接着剤１７は、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）の接着剤等が用いられ、乾燥剤を分散させて用いてもよい。
−封止部材１９−
封止部材１９は、有機電界発光素子ＥＬの表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また透明性、および電気絶縁性は特に限定されない。具体的には、ガラス板、ポリマー板、フィルム、金属板、フィルム等が挙げられるが、有機エレクトロルミネッセンスモジュール１を薄膜化することできる観点から、ポリマーフィルム、および金属フィルムを好ましく使用することができる。ただしポリマーフィルムを用いる場合には、水蒸気透過度が低いものを用いることが重要である。
尚、封止部材１９と有機電界発光素子ＥＬとの間隙には、封止用接着剤１７を充填することに限定されず、特に表示領域（発光領域）には、気相であれば窒素やアルゴン等の不活性気体を封入し、液相であればフッ化炭化水素やシリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、封止部材１９と有機電界発光素子ＥＬの表示領域との間隙を真空とすることや、この間隙に吸湿性化合物を封入することもできる。
尚、ここでは支持基板１０において外側に向かう面をタッチ面１０ａとしたが、封止部材１９の外側に向かう面をタッチ面としてもよく、この場合、封止部材１９は光透過性を有する材料で構成される。
＜発光素子駆動回路ユニット２０＞
発光素子駆動回路ユニット２０は、有機電界発光素子ＥＬの発光を制御すると共に、対向電極Ｅｏとしての上部電極１５をフローティング電位とすることが可能である。ここでは、発光素子駆動回路ユニット２０は、下部電極１１および上部電極１５との接続が自在に解除される構成のものである。このような発光素子駆動回路ユニット２０は、有機電界発光素子ＥＬの各下部電極１１および上部電極１５に接続された発光駆動回路２１、発光駆動回路２１と各下部電極１１との間に設けられたスイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-n、および発光駆動回路２１と上部電極１５との間に設けられたスイッチＳＷ２を備えている。発光駆動回路２１は、グランド２３に接続されている。各構成要素の詳細は次のようである。
−スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２−
スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nは、発光駆動回路２１と各下部電極１１との間の接続状態を自在に制御するためのものである。このようなスイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とその駆動を制御する制御回路とで構成される。この場合のスイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nは、ＴＦＴのソース／ドレインの一方が発光駆動回路２１に接続され、他方が各下部電極１１に接続され、ＴＦＴのゲート電極が制御回路に接続された構成となる。これにより、ＴＦＴのゲート電極への印加電圧によって、発光駆動回路２１と各下部電極１１との間の接続状態が自在に制御される。
スイッチＳＷ２は、発光駆動回路２１と上部電極１５との間の接続状態を自在に制御するためのものである。このようなスイッチＳＷ２は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とその駆動を制御する制御回路とで構成される。この場合のスイッチＳＷ２は、ＴＦＴのソース／ドレインの一方が発光駆動回路２１に接続され、他方が各上部電極１５に接続され、ＴＦＴのゲート電極が制御回路に接続された構成となる。これにより、ＴＦＴのゲート電極への印加電圧によって、発光駆動回路２１と各上部電極１５との間の接続状態が自在に制御される。
ここで、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２の駆動によって発光駆動回路２１と下部電極１１および上部電極１５との間が接続された状態を、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２が「ＯＮ」状態であるとする。これに対して、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２の駆動によって発光駆動回路２１と各下部電極１１との間の接続が解除された状態を、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２が「ＯＦＦ」状態であるとする。
これらのスイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２が「ＯＮ」状態となることにより、発光駆動回路２１による有機電界発光素子ＥＬの発光の制御が可能になる。スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２が「ＯＦＦ」状態となることにより、発光駆動回路２１と有機電界発光素子ＥＬの各下部電極１１および上部電極１５との接続が解除される。これにより、対向電極Ｅｏとしての上部電極１５をフローティング電位とすることが可能である。
以上のようなスイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２の「ＯＮ」／「ＯＦＦ」の制御は、以降のタイミングチャート図で説明するように、タッチ位置検出回路ユニット３０のスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２に同期させて実施される。尚、図１においては、発光駆動回路２１と、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２とがそれぞれ独立した構成で示してあるが、必要に応じて、発光駆動回路２１にスイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２が組み込まれた構成であってもよい。またＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２の制御回路は、外部の演算装置であってもよい。
−グランド２３−
グランド２３は、回路パターンで構成されたシグナルグランドであってもよく、この有機エレクトロルミネッセンスモジュール１が設けられる金属ケースなどのフレームグランドであってもよい。
＜タッチ位置検出回路ユニット３０＞
タッチ位置検出回路ユニット３０は、有機電界発光素子ＥＬの各下部電極１１からなる検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対して、それぞれ接続された検出ユニット３０-1，３０-2，…３０-nを有している。各検出ユニット３０-1，３０-2，…３０-nは、同様の構成であるため、ここでは特に検出電極Ｅｄ-1に接続された検出ユニット３０-1を例示してその構成を説明する。
検出ユニット３０-1は、検出電極Ｅｄ-1において、第１タッチ位置検出方向ｙとは異なる第２タッチ位置検出方向ｘの両端に接続されたものである。この検出ユニット３０-1は、検出電極Ｅｄ-1（下部電極１１）におけるタッチ位置検出方向ｘの両端のうちの一方を入力端Ｅｄ(in)とし、他方を出力端Ｅｄ(out)してタッチ位置検出を行う。
このような検出ユニット３０-1は、検出電極Ｅｄ-1の両端に接続されたスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２、これらのスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を介して検出電極Ｅｄ-1に接続された検出器３３、演算部３５、および電源３７を備えている。検出器３３および電源３７はグランド３９に接続されている。各構成要素の詳細は次のようである。
−スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２−
スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２は、検出電極Ｅｄ-1の入力端Ｅｄ(in)に接続されたスイッチＳＷ１１と、出力端Ｅｄ(out)に接続されたスイッチＳＷ１２とである。これらのスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２は、検出電極Ｅｄ-1の両端と２つの検出器３３との間の接続状態を自在に制御するためのものである。このようなスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とその駆動を制御する制御回路とで構成される。この場合のスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２は、ＴＦＴのソース／ドレインの一方が検出電極Ｅｄ-1に接続され、他方が検出器３３に接続され、ＴＦＴのゲート電極が制御回路に接続された構成となる。これにより、ＴＦＴのゲート電極への印加電圧によって、検出電極Ｅｄ-1の入力端Ｅｄ(in)と一方の検出器３３との間の接続状態、および検出電極Ｅｄ-1の出力端Ｅｄ(out)と他方の検出器３３との間の接続状態が自在に制御される。
ここで、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２の駆動によって検出電極Ｅｄ-1と検出器３３との間が接続された状態を、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２が「ＯＮ」状態であるとする（図２参照）。これに対して、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２の駆動によって検出電極Ｅｄ-1と検出器３３との間の接続が解除された状態を、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２が「ＯＦＦ」状態であるとする。
−検出器３３−
検出器３３は、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を介して検出電極Ｅｄ-1の入力端Ｅｄ(in)と出力端Ｅｄ(out)とに、それぞれ接続されている。これらの検出器３３は、電圧計または電流計の何れか一方であって、検出電極Ｅｄ-1の入力端Ｅｄ(in)および出力端Ｅｄ(out)に印加される電圧値または電流値を電気信号として測定する。
−演算部３５−
演算部３５は、２つの検出器３３で測定された電気信号の波形から、タッチ面１０ａにおいて検出電極Ｅｄ-1に対応する位置に対してタッチ操作がなされたか否かを検知する。つまり各検出ユニット３０-1，３０-2，…３０-nの演算部３５は、タッチ面１０ａの第１タッチ位置検出方向ｙにおいて、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対応する位置に対してタッチ操作がなされたか否かを個別に検知する。このため、第１タッチ位置検出方向ｙのタッチ位置Ｐは、どの検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対してタッチ操作がなされたのかによって、検知することができる。またこのような第１タッチ位置検出方向ｙのタッチ位置Ｐの検出は、各検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nで個別に実施されるため、第１タッチ位置検出方向ｙであれば複数のタッチ位置Ｐを同時に検出する多点検出、いわゆるマルチタッチ検出を実施すことができる。
また演算部３５は、２つの検出器３３で測定された２つの電気信号の波形から、検出電極Ｅｄ-1において、タッチ面１０ａにおける第２タッチ位置検出方向ｘのどの位置にタッチ操作がなされたかを検知する。ここでは、検出電極Ｅｄ-1における入力端Ｅｄ(in)側の検出器３３で検出された電気信号の波形と、出力端Ｅｄ(out)側の検出器３３で検出された電気信号の波形とに基づいて、検出電極Ｅｄ-1における第２タッチ位置検出方向ｘのタッチ位置Ｐを検出する。
この場合、検出器３３が電圧計であれば、演算部３５は、入力端Ｅｄ(in)側の検出器３３で検出された入力電圧波形Ｖｉと、出力端Ｅｄ(out)側の検出器３３で検出された出力電圧波形Ｖｏとに基づいて、検出電極Ｅｄ-1における第２タッチ位置検出方向ｘのタッチ位置Ｐを検出する。
一方、検出器３３が電流計であれば、演算部３５は、入力端Ｅｄ(in)側の検出器３３で検出された入力電流波形Ｉｉと、出力端Ｅｄ(out)側の検出器３３で検出された出力電流波形Ｉｏとに基づいて、検出電極Ｅｄ-1における第２タッチ位置検出方向ｘのタッチ位置Ｐを検出する。
以上のような演算部３５においての、第１タッチ位置検出方向ｙのタッチ位置Ｐの多点検出方法、および検出電極Ｅｄ-1における第２タッチ位置検出方向ｘのタッチ位置Ｐの検出方法は、以降に詳細に説明する。
−電源３７−
電源３７は、２つの検出器３３のうち、検出電極Ｅｄ-1の入力端Ｅｄ(in)に接続された検出器３３に対して接続されている。この電源３７は、所定の電圧を印加することが可能であれば、交流電源であってもよく、また直流電源であってもよい。
−グランド３９−
グランド３９は、２つの検出器３３のうち、検出電極Ｅｄ-1の出力端Ｅｄ(out)に接続された検出器３３と、電源３７とに接続されている。このグランド３９は、回路パターンで構成されたシグナルグランドであってもよく、この有機エレクトロルミネッセンスモジュール１が設けられる金属ケースなどのフレームグランドであってもよい。このグランド３９は、発光素子駆動回路ユニット２０側のグランド２３と同一であっても異なるものであってもよい。
＜有機エレクトロルミネッセンスモジュール１の動作（第１例）＞
図３は、以上のように構成された有機エレクトロルミネッセンスモジュール１の動作の第１例を示すタイミングチャート図であり、発光素子駆動回路ユニット２０およびタッチ位置検出回路ユニット３０によって実施される有機エレクトロルミネッセンスモジュール１の動作を示す図である。
図３には、次の各グラフを示す。
（１）発光素子駆動回路ユニット２０におけるスイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２の「ＯＮ」／「ＯＦＦ」の作動タイミングを示すグラフ。
（２）タッチ位置検出回路ユニット３０におけるスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２の「ＯＮ」／「ＯＦＦ」の動作タイミングを示すグラフ。
（３）有機電界発光素子ＥＬにおける印加電圧の履歴を示すグラフ。
（４）タッチ位置検出回路ユニット３０における検出器３３で検出された入力電圧波形Ｖｉ（波線）および出力電圧波形Ｖｏ（実線）のグラフ。
（５）タッチ位置検出回路ユニット３０における検出器３３で検出された入力電流波形Ｉｉ（波線）および出力電流波形Ｉｏ（実線）のグラフ。
以上の図３に示す（１）〜（３）のグラフにおいては、ハイ期間が「ＯＮ」状態を示し、ロウ期間が「ＯＦＦ」状態を示している。これは、以降に説明する他のタイミングチャート図でも同様である。
以下、図３のタイミングチャート図に基づき、図１〜図２を参照して有機エレクトロルミネッセンスモジュール１の動作の第１例を説明する。
図３に示すように、有機エレクトロルミネッセンスモジュール１における動作期間は、有機電界発光素子ＥＬを発光させる発光期間ＬＴと、タッチ位置Ｐの検出を実施するタッチ位置検出期間ＳＴとを１フレーム期間ＦＴ毎に交互に繰り返す。各期間においての発光素子駆動回路ユニット２０およびタッチ位置検出回路ユニット３０の駆動、およびタッチ位置検出回路ユニット３０の演算部３５において実行されるタッチ位置Ｐの検出方法は、次のようである。
−発光期間ＬＴ−
１フレーム期間ＦＴの前半に割り当てられた発光期間ＬＴでは、発光素子駆動回路ユニット２０は、（１）スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２を「ＯＮ」状態とする。一方、タッチ位置検出回路ユニット３０は、（２）スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を「ＯＦＦ」状態とする。
これにより、図１に示すように、発光素子駆動回路ユニット２０においては、有機電界発光素子ＥＬと発光駆動回路２１とが接続され、発光駆動回路２１による有機電界発光素子ＥＬの発光制御が可能となる。ここで、発光駆動回路２１は、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２が「ＯＮ」状態となるのに同期させ、有機電界発光素子ＥＬに対して順方向に定電流または定電圧を印加する。これにより、図３に示すように、（３）有機電界発光素子ＥＬの印加電圧は、「ＯＦＦ」電位から上昇し、発光に必要な電流値または電圧値となった時点で発光が開始される。
一方、タッチ位置検出回路ユニット３０においては、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nと各検出器３３との接続状態が解除される。このため、検出器３３では電気信号が測定されることはなく、タッチ位置Ｐを検出することはできない。
−タッチ位置検出期間ＳＴ−
図３に示すように、１フレーム期間ＦＴの後半に割り当てられたタッチ位置検出期間ＳＴでは、発光素子駆動回路ユニット２０は、（１）スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２を「ＯＦＦ」状態とする。一方、タッチ位置検出回路ユニット３０は、（２）スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を「ＯＮ」状態とする。
これにより、図２に示すように、発光素子駆動回路ユニット２０においては、有機電界発光素子ＥＬと発光駆動回路２１との接続が解除され、有機電界発光素子ＥＬへの電圧印加が停止される。したがって図３に示すように、（３）有機電界発光素子ＥＬの印加電圧が「ＯＦＦ」電位にまで低下し、有機電界発光素子ＥＬが消灯する。
一方、タッチ位置検出回路ユニット３０においては、各検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nと各検出器３３とが接続状態となる。これにより、各検出器３３では、（４）入力電圧波形Ｖｉ（波線）および出力電圧波形Ｖｏ（実線）、または（５）入力電流波形Ｉｉ（波線）および出力電流波形Ｉｏ（実線）の測定が可能になり、測定されたこれらの電気信号に基づいたタッチ位置Ｐの検出が実施される。
−タッチ位置Ｐの検出方法−
次に、各検出器３３において検出された電気信号に基づいて各演算部３５において実施されるタッチ位置Ｐの検出方法を説明する。
すなわち各演算部３５は、各検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nの出力端Ｅｄ(out)で測定された電気信号の波形に基づいてタッチ位置Ｐの検出を行う。ここでは、出力端Ｅｄ(out)で測定された電気信号の波形から、電気信号の立ち上がりの遅れ時間ｔｄを検知する。
例えば、電気信号として（４）入力電圧波形Ｖｉ（波線）および出力電圧波形Ｖｏ（実線）が得られる場合、入力電圧波形Ｖｉ（波線）が所定値に達するまでの時間に対して、出力電圧波形Ｖｏ（実線）が所定値に達するまでの遅れ時間ｔｄを検知する。また、電気信号として（５）入力電流波形Ｉｉ（波線）および出力電流波形Ｉｏ（実線）が得られる場合、入力電流波形Ｉｉ（波線）が所定値に達するまでの時間に対して、出力電流波形Ｉｏ（実線）が所定値に達するまでの遅れ時間ｔｄを検知する。
ここで、出力端Ｅｄ(out)で測定される出力電流値Ｉ、入力端Ｅｄ(in)から出力端Ｅｄ(out)までの間の抵抗値ｒ、入力端Ｅｄ(in)からタッチ位置Ｐまでの間の抵抗値ｒ１、タッチ位置Ｐから出力端Ｅｄ(out)までの間の抵抗値ｒ２、遅れ時間ｔｄ、および時間ｔは、下記式（１）のような関係にある。
Ｉ∝ｅｘｐ［−ｒｔ／（ｒ１×ｒ２）］＝ｅｘｐ（−ｔ／ｔｄ）・・・式（１）
上記式（１）により、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nのそれぞれについて、タッチ操作がなされなかった場合の遅れ時間ｔｄを基準値とし、この基準値に対して、算出された遅れ時間ｔｄが基準値より大きい場合を、タッチ操作がなされたと判断する。一方、基準値に対して、算出された遅れ時間ｔｄが基準値以下である場合を、タッチ操作がなされていないと判断する。これにより、第１タッチ位置検出方向ｙにおけるタッチ位置Ｐの多点検出を実施する。
また上記式（１）により、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nのそれぞれについて、遅れ時間ｔｄに基づいて、入力端Ｅｄ(in)からタッチ位置Ｐまでの間の抵抗値ｒ１と、タッチ位置Ｐから出力端Ｅｄ(out)までの間の抵抗値ｒ２との比を算出し、この抵抗比に対応
したタッチ位置検出方向ｘのタッチ位置Ｐを得る。
ここで、タッチ位置検出期間ＳＴでは、例えば期間の開始に一致させて発光素子駆動回路ユニット２０のスイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２が「ＯＦＦ」状態となる。しかしながら、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２が「ＯＦＦ」状態となっても、有機電界発光素子ＥＬが瞬時に「ＯＦＦ」電位にまで低下して消灯することはなく、有機電界発光素子ＥＬの放電時定数τ（１／ｅ）に従い、一定の時間を要して消灯する。そこで、タッチ位置検出期間ＳＴにおいては、タッチ位置検出期間ＳＴが開始してから所定の待機期間ｔ１を設け、この待機期間ｔ１が経過した時点で、タッチ位置検出回路ユニット３０の各スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を「ＯＮ」状態とする。この待機期間ｔ１は、有機電界発光素子ＥＬの放電時定数τの５倍以下の範囲内であることとし、これにより待機期間ｔ１を最小限に抑えつつ、有機電界発光素子ＥＬを完全に放電させた「ＯＦＦ」電位とするにより、各検出器３３において安定した電流値の測定を行い、この結果に基づいてタッチ位置Ｐの検出を実施することができる。
尚、有機エレクトロルミネッセンスモジュール１における発光期間ＬＴ、タッチ位置検出期間ＳＴ、および１フレーム期間ＦＴは、その長さに特に制限はなく、適用する環境に適した条件を適宜選択することができるが、一例として、有機電界発光素子ＥＬの発光期間ＬＴは０．１〜２．０ｍｓｅｃ．の範囲内であり、タッチ位置検出期間ＳＴは０．０５〜０．３ｍｓｅｃ．の範囲内であり、１フレーム期間ＦＴは０．１５〜２．３ｍｓｅｃの範囲内を挙げることができる。また、１フレーム期間ＦＴは、フリッカ低減の目的からは、６０Ｈｚ以上とすることが好ましく、一般的な画像表示の周期を適用してもよい。
また１フレーム期間ＦＴの長さが決められている場合、１フレーム期間ＦＴ中における発光期間ＬＴとタッチ位置検出期間ＳＴの割合は、この有機エレクトロルミネッセンスモジュール１におけるタッチ位置検出の精度を考慮して任意に設定される構成であってよい。
＜有機エレクトロルミネッセンスモジュール１の動作（第２例）＞
図４は、以上のように構成された有機エレクトロルミネッセンスモジュール１の動作の第２例を示すタイミングチャート図である。図４に示す第２例が、図３に示した第１例と異なるところは、発光期間ＬＴの最後のタイミングｔ２において、有機電界発光素子ＥＬに対して逆電圧を印加するところにある。
以下、図４のタイミングチャート図に基づき、図１〜図２を参照して有機エレクトロルミネッセンスモジュール１の動作の第２例を説明する。尚、第１例と同様の動作の重複する説明は一部を省略する。
図４に示すように、有機エレクトロルミネッセンスモジュール１における動作期間は、有機電界発光素子ＥＬを発光させる発光期間ＬＴと、タッチ位置検出を実施するタッチ位置検出期間ＳＴとを１フレーム期間ＦＴ毎に交互に繰り返すところは、第１例と同様である。各期間では次のような駆動がなされる。
−発光期間ＬＴ−
本第２例では、発光期間ＬＴの最後のタイミングｔ２において、発光素子駆動回路ユニット２０の発光駆動回路２１は、（３）有機電界発光素子ＥＬに逆電圧を印加する。この際、発光素子駆動回路ユニット２０は（１）スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２２を「ＯＮ」状態、タッチ位置検出回路ユニット３０は（２）スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を「ＯＦＦ」状態に保つ。これにより、有機電界発光素子ＥＬが瞬時に放電を完了した「ＯＦＦ」電位となり、消灯する。
−タッチ位置検出期間ＳＴ−
本第２例では、タッチ位置検出期間ＳＴの開始に一致させて、タッチ位置検出回路ユニット３０は、（２）スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を「ＯＮ」状態とする。タッチ位置検出期間ＳＴを開始した時点においては、上述した逆電圧の印加によって（３）有機電界発光素子ＥＬは「ＯＦＦ」電位となっている。このため、第１例で設けたような待機期間ｔ１（図３参照）を必要とすることなく、発光期間ＬＴがタッチ位置検出期間ＳＴの開始した時点で、（２）スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を「ＯＮ」状態としても検出器３３において安定した電気信号の測定が行なわれる、この結果に基づいてタッチ位置Ｐの検出を実施することができる。
−タッチ位置Ｐの検出方法−
本第２例においても、タッチ位置検出回路ユニット３０の演算部３５において実行されるタッチ位置Ｐの検出方法は、第１例と同様である。
＜第１実施形態の効果＞
以上説明した第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール１は、有機電界発光素子ＥＬの下部電極１１を、第１タッチ位置検出方向ｙに分割した検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとして用い、各検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nの電気信号を測定することにより、第１タッチ位置検出方向ｙにおけるタッチ位置Ｐの多点検出、いわゆるマルチタッチ検出を行うことが可能である。さらに、各検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nにおける第２タッチ位置検出方向ｘの入力端Ｅｄ(in)および出力端Ｅｄ(out)で検出された電気信号に基づいて、第２タッチ位置検出方向ｘのタッチ位置検出を実施することが可能である。これにより、有機電界発光素子ＥＬに対して、別体としたタッチセンサーを重ねて設ける必要がなく、薄型化および製造工数の削減が達成されたタッチ機能付き有機エレクトロルミネッセンスモジュールを得ることができる。
しかも、タッチ位置検出期間と、有機電界発光素子ＥＬの発光期間とを分離し、タッチ位置検出期間ＳＴにおいては、有機電界発光素子ＥＬの上部電極１５と発光素子駆動回路ユニット２０との接続を解除する構成とした。これにより、タッチ位置検出期間においては、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対する対向電極Ｅｏとしての上部電極１５がフローティング電位となり、有機電界発光素子ＥＬの放電時定数τ経過後には、寄生容量Ｃｅｌを完全にキャンセルすることができる。
ここで、有機電界発光素子ＥＬの各下部電極１１と上部電極１５との間の寄生容量Ｃｅｌは、タッチ面１０ａにタッチした指先Ｆと検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとの間の静電容量Ｃｆと比較して、桁違いに大きい値である。そして、下部電極１１からなる検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nと発光駆動回路２１とを接続させた状態では、指先Ｆをタッチ面１０ａにタッチした場合に検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nで検出される静電容量Ｃは、指先Ｆと検出電極Ｅｄ-1との間の静電容量Ｃｆと、有機電界発光素子ＥＬの下部電極１１と上部電極１５との間の寄生容量Ｃｅｌとの合計である「Ｃｆ＋Ｃｅｌ」となる。したがって、指先Ｆと検出電極Ｅｄ-1との間の静電容量Ｃｆを検知し難く、タッチ位置Ｐの検出が困難であった。
このため上述したように、タッチ位置検出期間と発光期間とを分離し、タッチ位置検出期間においては上部電極１５をフローティング電位として寄生容量Ｃｅｌをキャンセルする構成とすることにより、タッチ位置Ｐの検出を高精度に実施することが可能となる。
またタッチ位置検出期間においては、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２を「ＯＦＦ」状態とすることで、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとしての各下部電極１１と発光素子駆動回路ユニット２０との接続を解除する構成とした。これにより、タッチ位置検出期間においては、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nの電位が、発光素子駆動回路ユニット２０の各部に発生する寄生容量に影響されることを防止することができる。
したがって、有機電界発光素子ＥＬの構成要素である下部電極１１を検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとして用いながらも、タッチ面１０ａにおける指先Ｆと間の静電容量Ｃｆを精度良好に検出することが可能であり、タッチ位置検出の精度の向上を図ることができる。
尚、以上説明した第１実施形態においては、有機電界発光素子ＥＬの下部電極１１および上部電極１５にスイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２を設けることで、有機電界発光素子ＥＬと発光素子駆動回路ユニット２０との接続が自在に解除される構成とした。しかしながら、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nの電位が、発光素子駆動回路ユニット２０からの影響を受け難い場合であれば、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対する対向電極ＥｏのみにスイッチＳＷ２を設け、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nを常に発光素子駆動回路ユニット２０に接続させた構成であってもよい。
≪第２実施形態≫
図５は、第２実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール２を説明するための構成図である。この図に示す第２実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール２が、図１〜図２を用いて説明した第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール１と異なるところは、発光素子駆動回路ユニット２０’の構成にあり、他の構成は第１実施形態と同様である。このため、以下においては発光素子駆動回路ユニット２０’の構成を説明し、他の構成要素の重複する説明は省略する。
＜発光素子駆動回路ユニット２０’＞
発光素子駆動回路ユニット２０’は、有機電界発光素子ＥＬの発光を制御すると共に、有機電界発光素子ＥＬの下部電極１１および上部電極１５とを短絡させる構成のものである。このような発光素子駆動回路ユニット２０’は、有機電界発光素子ＥＬにおいて複数に分割された下部電極１１および上部電極１５に接続された発光駆動回路２１と、下部電極１１と上部電極１５とを短絡させるためのスイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nとを備えている。発光駆動回路２１は、グランド２３に接続されており、これらの構成は第１実施形態と同様である。スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nの構成は次のようである。
−スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-n−
スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nは、各下部電極１１と上部電極１５との間の接続状態を自在に制御するためのものである。このようなＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とその駆動を制御する制御回路とで構成される。この場合のスイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nは、ＴＦＴのソース／ドレインの一方が下部電極１１に接続され、他方が上部電極１５に接続され、ＴＦＴのゲート電極が制御回路に接続された構成となる。これにより、ＴＦＴのゲート電極への印加電圧によって、下部電極１１と上部電極１５との間の接続状態が自在に制御される。
ここで、スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nの駆動によって下部電極１１と上部電極１５との間が接続されて短絡した状態を、スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nが「ＯＮ」状態であるとする。これに対して、スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nの駆動によって下部電極１１と上部電極１５との間の接続が解除された状態を、スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nが「ＯＦＦ」状態であるとする。
以上のようなスイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nの「ＯＮ」／「ＯＦＦ」の制御は、以降のタイミングチャート図で説明するように、タッチ位置検出回路ユニット３０のスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２に同期させて実施される。つまり、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２が「ＯＦＦ」状態の場合には、スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nを「ＯＦＦ」状態とする（図５参照）。一方、スイッチＳＷ１１，Ｗ１２が「ＯＮ」状態の場合には、スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nを「ＯＮ」状態とする（図６参照）。
尚、図５および図６においては、発光駆動回路２１と、スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nがそれぞれ独立した構成で示してあるが、必要に応じて、発光駆動回路２１にスイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nが組み込まれた構成であってもよい。またスイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nの制御回路は、外部の演算装置であってもよい。
＜有機エレクトロルミネッセンスモジュール２の動作例＞
図７は、以上のように構成された有機エレクトロルミネッセンスモジュール２の動作例を示すタイミングチャート図であり、発光素子駆動回路ユニット２０’およびタッチ位置検出回路ユニット３０によって実施される有機エレクトロルミネッセンスモジュール２の動作を示す図である。ここに示される動作の第１例は、第１実施形態で説明した動作の第１例に対応する動作例である。
図７の（１）〜（５）の各グラフは、第１実施形態で説明したと図３のタイミングチャート図のグラフと同様である。ただし、（１）のグラフは、発光素子駆動回路ユニット２０’におけるスイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nの「ＯＮ」／「ＯＦＦ」の作動タイミングを示すグラフである。
以下、図７のタイミングチャート図に基づき、図５および図６を参照して有機エレクトロルミネッセンスモジュール２の動作例を説明する。
この有機エレクトロルミネッセンスモジュール２における動作期間は、第１実施形態と同様に、有機電界発光素子ＥＬを発光させる発光期間ＬＴと、タッチ位置検出を実施するタッチ位置検出期間ＳＴとを１フレーム期間ＦＴ毎に交互に繰り返す。１フレーム期間ＦＴ、発光期間ＬＴ、およびタッチ位置検出期間ＳＴの長さは第１実施形態と同様である。
−発光期間ＬＴ−
１フレーム期間ＦＴの前半に割り当てられた発光期間ＬＴでは、発光素子駆動回路ユニット２０’は、（１）スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nを「ＯＦＦ」状態とする。またタッチ位置検出回路ユニット３０は、（２）スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を「ＯＦＦ」状態とする。
これにより、図５に示すように、発光素子駆動回路ユニット２０’においては、有機電界発光素子ＥＬにおける各下部電極１１と上部電極１５とは絶縁状態を保って発光駆動回路２１に接続される。したがって、発光駆動回路２１による有機電界発光素子ＥＬの発光制御が可能となる。ここで、発光駆動回路２１は、スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nが「ＯＦＦ」状態となるのに同期させ、有機電界発光素子ＥＬに対して順方向に定電流または定電圧を印加する。これにより、図７に示すように、（３）有機電界発光素子ＥＬの印加電圧は、「ＯＦＦ」電位から上昇し、発光に必要な電流値または電圧値となった時点で発光が開始される。
一方、タッチ位置検出回路ユニット３０においては、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nと検出器３３との接続状態が解除される。このため、検出器３３では電気信号が測定されることはなく、タッチ位置Ｐを検出することはできない。
また図７に示すように、この発光期間ＬＴの最後のタイミングｔ２では、発光素子駆動回路ユニット２０’の発光駆動回路２１は、下部電極１１と上部電極１５とに対して同電位を印加する。これにより、有機電界発光素子ＥＬは、下部電極１１と上部電極１５とが電位差「ゼロ」の「ＯＦＦ」状態となって消灯する。
−タッチ位置検出期間ＳＴ−
図７に示すように、１フレーム期間ＦＴの後半に割り当てられたタッチ位置検出期間ＳＴでは、発光素子駆動回路ユニット２０’は、期間の開始に一致させて（１）スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nを「ＯＮ」状態とする。またタッチ位置検出回路ユニット３０は、期間の開始に一致させて（２）スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を「ＯＮ」状態とする。さらに発光素子駆動回路ユニット２０’は、下部電極１１と上部電極１５に同電位を印可し続ける。
これにより、図６に示すように、発光素子駆動回路ユニット２０’においては、有機電界発光素子ＥＬにおける各下部電極１１と上部電極１５とが短絡した状態となる。したがって、発光駆動回路２１による有機電界発光素子ＥＬの発光制御は不可能となる。また図７に示すように、（３）有機電界発光素子ＥＬの印加電圧は、下部電極１１と上部電極１５とが電位差「ゼロ」の「ＯＦＦ」状態となっているため、有機電界発光素子ＥＬの消灯状態が維持される。
一方、タッチ位置検出回路ユニット３０においては、下部電極１１である各検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nと各検出器３３とが接続状態となる。これにより、検出器３３では、（４）入力電圧波形Ｖｉ（波線）および出力電圧波形Ｖｏ（実線）、または（５）入力電流波形Ｉｉ（波線）および出力電流波形Ｉｏ（実線）の測定が可能になり、測定されたこれらの電気信号に基づいたタッチ位置Ｐの検出が実施される。ここで、タッチ位置検出期間ＳＴを開始した時点においては、上述した通り有機電界発光素子ＥＬの下部電極１１と上部電極１５とは電位差「ゼロ」であり、有機電界発光素子ＥＬの寄生容量Ｃｅｌがキャンセルされた状態となっている。このため、第１実施形態の第１例で設けたような待機期間ｔ１（図３参照）を必要とすることなく、タッチ位置検出期間ＳＴを開始した時点で、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を「ＯＮ」状態としても、安定したタッチ位置検出を実施することができる。
−タッチ位置Ｐの検出方法−
測定された電気信号に基づいて演算部３５において実施されるタッチ位置Ｐの検出方法は、第１実施形態と同様である。
尚、以上説明した第２実施形態においては、有機電界発光素子ＥＬの下部電極１１と上部電極１５との間にスイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nを設けることで、下部電極１１と上部電極１５との間の接続状態を自在に制御する構成とした。しかしながら、下部電極１１と上部電極１５との電位差「ゼロ」として有機電界発光素子ＥＬの寄生容量Ｃｅｌをキャンセルすることで、下部電極１１で構成された検出電極Ｅｄの電位が十分に安定する場合であれば、スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nを設ける必要はない。この場合、発光素子駆動回路ユニット２０’は、先の動作例で図７を用いて説明したように、発光駆動回路２１によって下部電極１１と上部電極１５とに対する印加電圧の制御のみを実施する構成であればよい。
＜第２実施形態の効果＞
以上説明した第２実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール２も、第１実施形態と同様に、有機電界発光素子ＥＬの下部電極１１を、第１タッチ位置検出方向ｙに分割した検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとして用いることにより、第１タッチ位置検出方向ｙにおけるタッチ位置Ｐの多点検出、および第２タッチ位置検出方向ｘのタッチ位置検出を実施することが可能である。したがって、薄型化および製造工数の削減が達成されたタッチ機能付き有機エレクトロルミネッセンスモジュールとなる。
また本第２実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール２においては、タッチ位置検出期間と、有機電界発光素子ＥＬの発光期間とを分離し、タッチ位置検出期間においては有機電界発光素子ＥＬの上部電極１５と各下部電極１１とを短絡させる構成とした。これにより、タッチ位置検出期間においては有機電界発光素子ＥＬの寄生容量Ｃｅｌがキャンセルされる。したがって、第１実施形態と同様に、有機電界発光素子ＥＬの構成要素である下部電極１１を検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとして用いながらも、有機電界発光素子ＥＬの寄生容量Ｃｅｌに影響されることなく、タッチ位置検出の精度の向上を図ることができる。
＜第２実施形態の構成に対する組み合わせ＞
本第２実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール２の構成は、第１実施形態の構成と組み合わせることも可能である。図８は、第２実施形態と第１実施形態とを組み合わせた有機エレクトロルミネッセンスモジュール２ａを説明するための構成図であり、タッチ位置検出期間を説明するための発光素子駆動回路ユニット２０ａ’の構成図である。
図８に示すように、第２実施形態と第１実施形態とを組み合わせた有機エレクトロルミネッセンスモジュール２ａの発光素子駆動回路ユニット２０ａ’は、発光駆動回路２１およびスイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nと共に、発光駆動回路２１と下部電極１１との間に設けられたスイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよび、発光駆動回路２１と上部電極１５との間に設けられたスイッチＳＷ２を備えている。
スイッチＳＷ３-1，ＳＷ３-2，…ＳＷ３-nの構成および「ＯＮ」／「ＯＦＦ」の制御は第２実施形態と同様であり、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nの構成および「ＯＮ」／「ＯＦＦ」の制御は第１実施形態と同様であり、それぞれ同期して駆動される。
このような構成の有機エレクトロルミネッセンスモジュール２ａでは、第２実施形態の効果に加え、第１実施形態の効果を得ることができる。
すなわち、タッチ位置検出期間において、スイッチＳＷ２を「ＯＦＦ」状態とすることで、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対する対向電極Ｅｏとしての上部電極１５をフローティング電位とし、寄生容量Ｃｅｌを完全にキャンセルすることができる。またタッチ位置検出期間において、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nを「ＯＦＦ」状態とすることで、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとしての下部電極１１と発光素子駆動回路ユニット２０ａ’との接続を解除し、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nの電位が、発光駆動回路２１の各部に発生する寄生容量に影響されることを防止できる。
したがって、有機電界発光素子ＥＬの構成要素である下部電極１１を検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとして用いながらも、タッチ面１０ａにおける指先Ｆと間の静電容量Ｃｆを精度良好に検出することが可能であり、タッチ位置検出の精度の向上を図ることができる。
尚、以上説明した構成においては、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nの電位が、発光素子駆動回路ユニット２０ａ’からの影響を受け難い場合であれば、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対する対向電極ＥｏのみにスイッチＳＷ２を設け、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nを常に発光素子駆動回路ユニット２０ａ’に接続させた構成であってもよい。これは、第１実施形態と同様である。
また、このような構成においては、第２実施形態と同様に発光期間ＬＴの最後のタイミングｔ２で、発光素子駆動回路ユニット２０ａ’から下部電極１１と上部電極１５とに対して同電位を印可しても良い。また、最後のタイミングｔ２で同電位を印可しない場合は、第１実施形態の第1例と同様に、タッチ検出期間ＳＴ内には待機期間ｔ１を設けることが好ましい。
≪第３実施形態≫
図９は、第３実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール３を説明するための構成図である。この図に示す第３実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール３が、図１〜図２を用いて説明した第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール１と異なるところは、発光素子駆動回路ユニット２０”の構成にあり、他の構成は第１実施形態と同様である。このため、以下においては発光素子駆動回路ユニット２０”の構成を説明し、他の構成要素の重複する説明は省略する。
＜発光素子駆動回路ユニット２０”＞
発光素子駆動回路ユニット２０”は、有機電界発光素子ＥＬの発光を制御するものである。この発光素子駆動回路ユニット２０”は、有機電界発光素子ＥＬにおいて複数に分割された下部電極１１および上部電極１５に接続された発光駆動回路２１を備えている。発光駆動回路２１の構成は、第1実施形態と同様である。この発光駆動回路２１は、次のようなグランド２３”に接続されている。
−グランド２３”−
グランド２３”は、回路パターンで構成されたシグナルグランドであってもよく、この有機エレクトロルミネッセンスモジュール３が設けられる金属ケースなどのフレームグランドであってもよい。ここでは特に、タッチ位置検出回路ユニット３０側のグランド３９とは異なるグランドであるところが重要である。
＜有機エレクトロルミネッセンスモジュール３の動作例＞
図１１は、以上のように構成された有機エレクトロルミネッセンスモジュール３の動作例を示すタイミングチャート図であり、発光素子駆動回路ユニット２０”およびタッチ位置検出回路ユニット３０によって実施される有機エレクトロルミネッセンスモジュール３の動作を示す図である。
図１１の（２）〜（５）の各グラフは、第１実施形態で説明したと図３のタイミングチャート図のグラフと同様である。
以下、図１１のタイミングチャート図に基づき、図９および図１０を参照して有機エレクトロルミネッセンスモジュール３の動作例を説明する。
この有機エレクトロルミネッセンスモジュール３においては、動作期間中に有機電界発光素子ＥＬを連続して発光させる。そして、連続した発光期間の間に、周期的にタッチ位置検出を実施するタッチ位置検出期間ＳＴを設ける。タッチ位置検出期間ＳＴは、１フレーム期間ＦＴ毎に周期的に繰り返す。これにより、例えば１フレーム期間ＦＴの前半は、タッチ位置検出を実施せずに有機電界発光素子ＥＬの発光のみを実施する発光期間ＬＴとなり、後半はタッチ位置検出を実施するタッチ位置検出期間ＳＴとなる。１フレーム期間ＦＴ、発光期間ＬＴ、およびタッチ位置検出期間ＳＴの長さは第１実施形態と同様である。
−発光期間ＬＴ−
１フレーム期間ＦＴの前半に割り当てられた発光期間ＬＴでは、タッチ位置検出回路ユニット３０は、（２）スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を「ＯＦＦ」状態とする。
このような発光期間ＬＴでは、図９に示すように、発光駆動回路２１による有機電界発光素子ＥＬの発光制御が可能である。これにより、図１１に示すように、（３）有機電界発光素子ＥＬの印加電圧は、駆動期間の開始した直後に「ＯＦＦ」電位から上昇し、発光に必要な電流値または電圧値となった時点で発光が開始される。
一方、タッチ位置検出回路ユニット３０においては検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nと検出器３３との接続状態が解除され、タッチ位置Ｐを検出することはできない。
−タッチ位置検出期間ＳＴ−
図１１に示すように、１フレーム期間ＦＴの後半に割り当てられたタッチ位置検出期間ＳＴでは、タッチ位置検出回路ユニット３０は、（３）スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を「ＯＮ」状態とする。
このようなタッチ位置検出期間ＳＴでは、図１０に示すように、引き続き発光駆動回路２１による有機電界発光素子ＥＬの発光制御が可能である。このため、図１１に示すように、（３）有機電界発光素子ＥＬの印加電圧が発光状態に維持される。
一方、タッチ位置検出回路ユニット３０においては、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nと検出器３３とが接続状態となる。これにより、検出器３３では、（４）入力電圧波形Ｖｉ（波線）および出力電圧波形Ｖｏ（実線）、または（５）入力電流波形Ｉｉ（波線）および出力電流波形Ｉｏ（実線）の測定が可能になり、測定されたこれらの電気信号に基づいたタッチ位置Ｐの検出が実施される。
−タッチ位置Ｐの検出方法−
測定された電気信号に基づいて演算部３５において実施されるタッチ位置Ｐの検出方法は、第１実施形態と同様である。
＜第３実施形態の効果＞
以上説明した第３実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール３も、第１実施形態と同様に、有機電界発光素子ＥＬの下部電極１１を、第１タッチ位置検出方向ｙに分割した検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとして用いることにより、第１タッチ位置検出方向ｙにおけるタッチ位置Ｐの多点検出、および第２タッチ位置検出方向ｘのタッチ位置検出を実施することが可能である。したがって、薄型化および製造工数の削減が達成されたタッチ機能付き有機エレクトロルミネッセンスモジュールとなる。
また本第３実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール３においては、有機電界発光素子ＥＬを駆動するための発光素子駆動回路ユニット２０”の発光駆動回路２１が、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに接続されたタッチ位置検出回路ユニット３０とは別のグランド２３”に接続された構成である。これにより、有機電界発光素子ＥＬの寄生容量Ｃｅｌが、下部電極１１からなる検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとタッチ面１０ａにおける指先Ｆと間の静電容量Ｃｆに対して影響を及ぼすことがなく、タッチ位置検出の精度の向上を図ることができる。
＜第３実施形態の構成に対する組み合わせ＞
本第３実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール３の構成は、第１実施形態の構成または第２実施形態の構成と組み合わせることも可能であり、さらに第１実施形態および第２実施形態の構成の両方と組み合わせることが可能である。組み合わせた場合には、組み合わせた各実施形態の効果をプラスして得ることができる。
≪第４実施形態≫
図１２は、第４実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール４を説明するための構成図である。また図１３は、有機エレクトロルミネッセンスモジュール４の概略平面図である。これらの図に示す第４実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール４が、図１〜図２を用いて説明した第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール１と異なるところは、タッチ位置検出回路ユニット４０の構成にあり、他の構成は第１実施形態と同様である。このため、以下においてはタッチ位置検出回路ユニット４０の構成を説明し、他の構成要素の重複する説明は省略する。尚、図１３は、有機エレクトロルミネッセンスモジュール４を、下部電極１１で構成された検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-n側から見た平面図となっており、支持基板などの図示は省略している。
＜タッチ位置検出回路ユニット４０＞
タッチ位置検出回路ユニット４０は、有機電界発光素子ＥＬの各下部電極１１からなる検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対して、それぞれ接続された検出ユニット４０-1，４０-2，…４０-nを有している。各検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nおよび各検出ユニット４０-1，４０-2，…４０-nは、同様の構成であるため、ここでは特に検出電極Ｅｄ-1に接続された検出ユニット４０-1を例示してその構成を説明する。
検出ユニット４０-1は、検出電極Ｅｄ-1における第１タッチ位置検出方向ｙと第２タッチ位置検出方向ｘの両端を含む四隅に接続されたものである。ここで、検出電極Ｅｄ-1、すなわちここでは一例として有機電界発光素子ＥＬにおける下部電極１１は、平面四角形であることとする。そして検出ユニット４０-1は、平面四角形の検出電極Ｅｄ-1の４つの角部に接続されていることとする。この検出ユニット４０-1は、検出電極Ｅｄ-1の四隅における電気的特性を検知することにより、検出電極Ｅｄ-1における二次元のタッチ位置検出方向ｘ，ｙにおけるタッチ位置Ｐを検出する。
この検出ユニット４０-1は、検出電極Ｅｄ-1（下部電極１１）の四隅のうち、一方向側の両端を第１入力端Ｅｄ(in1)および第２入力端Ｅｄ(in2)とし、他方向側の両端のそれぞれを第１出力端Ｅｄ(out1)および第２出力端Ｅｄ(out2)とする。ここでは、第１入力端Ｅｄ(in1)の対角に位置する端部を第１出力端Ｅｄ(out1)とし、第２入力端Ｅｄ(in2)の対角に位置する端部を第２出力端Ｅｄ(out2)とする。
そして、第１入力端Ｅｄ(in1)および第２入力端Ｅｄ(in2)から入力した電気信号を、第１出力端Ｅｄ(out1)および第２出力端Ｅｄ(out2)で検出することによってタッチ位置Ｐを検出する。
このようなタッチ位置検出回路ユニット４０は、検出電極Ｅｄ-1の四隅に接続されたスイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２、これらのスイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２に接続された３つの検出器４３、各検出器４３に接続された演算部４５、および電源４７を備えている。検出器４３および電源４７はグランド４９に接続されている。各構成要素の詳細は次のようである。
−スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２−
スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２は、検出電極Ｅｄ-1の四隅と各検出器４３との間の接続状態を自在に制御するためのものである。このうち、スイッチＳＷ１１は、検出電極Ｅｄ-1における第１入力端Ｅｄ(in1)および第２入力端Ｅｄ(in2)に接続されている。これに対して、スイッチＳＷ２１は検出電極Ｅｄ-1における第１出力端Ｅｄ(out1)に接続され、スイッチＳＷ２２は検出電極Ｅｄ-1における第２出力端Ｅｄ(out2)に接続されている。
これらのスイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とその駆動を制御する制御回路とで構成される。この場合のスイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２は、ＴＦＴのソース／ドレインの一方が検出電極Ｅｄ-1の四隅に接続され、他方が検出器４３に接続され、ＴＦＴのゲート電極が制御回路に接続された構成となる。これにより、ＴＦＴのゲート電極への印加電圧によって、検出電極Ｅｄ-1の四隅のそれぞれと、各検出器４３との間の接続状態が自在に制御される。
以上のようなスイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２の駆動によって検出電極Ｅｄ-1の四隅と各検出器４３との間が接続された状態を、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２が「ＯＮ」状態であるとする。これに対して、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２の駆動によって検出電極Ｅｄ-1と検出器４３との間の接続が解除された状態を、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２が「ＯＦＦ」状態であるとする。
これらのスイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２は、発光素子駆動回路ユニット２０のスイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２と同期して駆動され、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２が「ＯＮ」状態の場合には、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２は「ＯＦＦ」状態となる。一方、スイッチＳＷ１-1，ＳＷ１-2，…ＳＷ１-nおよびスイッチＳＷ２が「ＯＦＦ」状態の場合には、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２は「ＯＮ」状態となる。尚、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２の制御回路は、外部の演算装置であってもよい。
−検出器４３−
検出器４３は、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２を介して検出電極Ｅｄ-1の四隅に接続された３つの検出器４３である。３つの検出器４３のうちの１つは、スイッチＳＷ１１を介して検出電極Ｅｄ-1の第１入力端Ｅｄ(in1)および第２入力端Ｅｄ(in2)に接続されている。また、３つの検出器４３のうちの別の１つは、スイッチＳＷ２１を介して第１出力端Ｅｄ(out1)に接続され、さらに別の１つはＳＷ２２を介して第２出力端Ｅｄ(out2)に接続されている。
これらの検出器４３は、電圧計または電流計の何れか一方であって、検出電極Ｅｄ-1における第１入力端Ｅｄ(in1)および第２入力端Ｅｄ(in2)、さらには第１出力端Ｅｄ(out1)および第２出力端Ｅｄ(out2)に印加される電圧値または電流値を電気信号として測定する。
−演算部４５−
演算部４５は、３つの検出器４３で測定された電気信号から、検出電極Ｅｄ-1において、タッチ面１０ａにおけるタッチ位置検出方向ｘ，ｙのどの位置にタッチ操作がなされたかを検知する、いわゆるタッチ位置Ｐの検出を実施する。ここでは、第１入力端Ｅｄ(in1)および第２入力端Ｅｄ(in2)に接続された１つの検出器４３で検出された電気信号の波形と、第１出力端Ｅｄ(out1)および第２出力端Ｅｄ(out2)に接続された２つの検出器４３で検出された各角電気信号の波形とに基づいて、タッチ位置Ｐを検出する。
この場合、検出器４３が電圧計であれば、演算部４５は、第１入力端Ｅｄ(in1)および第２入力端Ｅｄ(in2)に接続された検出器４３で検出された入力電圧波形Ｖｉと、第１出力端Ｅｄ(out1)および第２出力端Ｅｄ(out2)に接続された２つの検出器４３で検出された出力電圧波形Ｖｏ１，Ｖｏ２とに基づいて、タッチ位置Ｐを検出する。
一方、検出器４３が電流計であれば、演算部４５は、第１入力端Ｅｄ(in1)および第２入力端Ｅｄ(in2)に接続された検出器４３で検出された入力電流波形Ｉｉと、第１出力端Ｅｄ(out1)および第２出力端Ｅｄ(out2)に接続された２つの検出器４３で検出された出力電流波形Ｉｏ１，Ｉｏ２とに基づいて、タッチ位置Ｐを検出する。
以上の演算部４５においてのタッチ位置Ｐの検出方法は、以降に詳細に説明する。
−電源４７−
電源４７は、３つの検出器４３のうち、検出電極Ｅｄ-1の第１入力端Ｅｄ(in1)および第２入力端Ｅｄ(in2)に接続された検出器４３に対して接続されている。この電源４７は、所定の電圧を印加することが可能であれば、交流電源であってもよく、また直流電源であってもよい。
−グランド４９−
グランド４９は、３つの検出器４３のうち、検出電極Ｅｄ-1の第１入力端Ｅｄ(in1)および第２入力端Ｅｄ(in2)に接続された２つの検出器４３と、電源４７とに接続されている。このグランド４９は、回路パターンで構成されたシグナルグランドであってもよく、この有機エレクトロルミネッセンスモジュール４が設けられる金属ケースなどのフレームグランドであってもよい。
＜有機エレクトロルミネッセンスモジュール４の動作＞
以上のような構成の有機エレクトロルミネッセンスモジュール４の駆動は、第１実施形態で説明した動作の第１例および第２例と同様に実施される。この場合、第１実施形態における動作の説明中のスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２を、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２と読み替えればよい。
−タッチ位置Ｐの検出方法−
測定された電気信号に基づいて演算部４５において実施されるタッチ位置Ｐの検出方法は、第１実施形態で説明した方法を、第１出力端Ｅｄ(out1)および第２出力端Ｅｄ(out2)で検出された２つの電気信号の波形に対して適用する方法である。電気信号として電圧波形が得られる場合を例にしたタッチ位置Ｐの検出方法は、次のようである。
すなわち演算部４５は、図１４Ａに示すように、第１入力端Ｅｄ(in1)の入力電圧波形Ｖｉが所定値に達するまでの時間に対して、対角に位置する第１出力端Ｅｄ(out1)の出力電圧波形Ｖｏが所定値に達するまでの遅れ時間ｔｄを検知し、第１実施形態で説明したと同様にタッチ位置Ｐの検出を行う。この際、検出されるタッチ位置Ｐは、タッチ位置Ｐ１，Ｐ２の２箇所となる。
また演算部４５は、図１４Ｂに示すように、第２入力端Ｅｄ(in2)の入力電圧波形Ｖｉが所定値に達するまでの時間に対して、対角に位置する第２出力端Ｅｄ(out2)の出力電圧波形Ｖｏが所定値に達するまでの遅れ時間ｔｄを検知し、第１実施形態で説明したと同様にタッチ位置Ｐの検出を行う。この際、検出されるタッチ位置Ｐは、タッチ位置Ｐ１，Ｐ３の２箇所となる。
そこで演算部４５は、上述した２つのタッチ位置Ｐの検出において共通して検出されたタッチ位置Ｐ１を、タッチ位置Ｐとして選択する。
以上の方法は、電気信号として電流波形が得られる場合にも同様である。
＜第４実施形態の効果＞
以上のような第４実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール４は、検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nが配列された第１タッチ位置検出方向ｙに対してのタッチ位置Ｐの多点検出と、検出された各タッチ位置において、さらに検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nの範囲内における二次元方向の詳細なタッチ位置検出を行うことが可能であり、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。しかも、各検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nにおいて、二次元方向のタッチ位置検出が可能であるため、他の実施形態と比較して分解能が高いタッチ位置検出が可能である。
＜第４実施形態の構成に対する組み合わせ＞
本第４実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール４の構成は、第２実施形態の構成と組み合わせることも可能であり、第３実施形態の構成と組み合わせることも可能であり、さらに第２実施形態および第３実施形態の構成の両方と組み合わせることが可能である。この場合、図１２に示した発光素子駆動回路ユニット２０を、第２実施形態または第３実施形態さらにはこれらを組み合わせた構成の発光素子駆動回路ユニットに置き換えればよく、各実施形態に特有の効果を奏することができる。
≪有機エレクトロルミネッセンスモジュールの応用例１≫
以上の第１実施形態〜第４実施形態においては、第１タッチ位置検出方向ｙのみに検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nを分割して配置した構成を説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されることはなく、第１タッチ位置検出方向ｙとは異なる方向にも検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nを分割した配置した構成であってもよい。これにより、二次元のタッチ位置検出方向についてタッチ位置Ｐの多点検出を実施することが可能である。
≪有機エレクトロルミネッセンスモジュールの応用例２≫
以上説明した各実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュールでは、第１タッチ位置検出方向ｙのどの検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対応する位置に対してタッチ操作がなされたのかが、タッチ位置検出回路ユニットによって検出される。そこで、タッチ位置検出回路ユニットは、検出されたタッチ位置Ｐを、発光素子駆動回路ユニットの発光駆動回路にフィードバックさせる構成とする。そして、発光駆動回路は、有機電界発光素子を発光させる際に、タッチ位置Ｐに対応する検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nと、上部電極１５とに対して有機電界発光素子を発光させるための電圧を印加する構成とする。これにより、第１タッチ位置検出方向ｙのタッチ位置Ｐに対応する部分だけを発光させる構成とすることが可能である。
≪有機エレクトロルミネッセンスモジュールの応用例３≫
図１５は、有機エレクトロルミネッセンスモジュールの応用例３を説明するための平面図である。この図に示す有機エレクトロルミネッセンスモジュール６は、例えば図１を用いて説明した第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール１の上部電極１５を、第２タッチ位置検出方向ｘに複数に分割した構成のものである。ここでは一例として、上部電極１５を、第２タッチ位置検出方向ｘに３分割した構成を示した。尚、図１５は、有機エレクトロルミネッセンスモジュール６を、下部電極１１で構成された検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-n側から見た平面図となっており、支持基板などの図示は省略している。
以上のように３分割された各上部電極１５（対向電極Ｅｏ）は、それぞれが、ここでの図示を省略した発光素子駆動回路ユニットに対して接続され、個別に電圧印加がなされる構成となっている。これに対して下部電極１１で構成された検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nは、ここでの図示を省略したタッチ位置検出回路ユニットに対して第２タッチ位置検出方向ｘの両端が接続された構成となっている。
このような構成とすることにより、第１タッチ位置検出方向ｙのどの検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nに対応する位置に対してタッチ操作がなされたのかが、タッチ位置検出回路ユニットによって検出される。また同様に、第２タッチ位置検出方向ｘのどの上部電極１５に対応する位置に対してタッチ操作がなされたのかが、タッチ位置検出回路ユニットによって検出される。
そこで、タッチ位置検出回路ユニットは、検出されたタッチ位置Ｐを、発光素子駆動回路ユニットの発光駆動回路にフィードバックさせる構成とする。そして、発光駆動回路は、有機電界発光素子を発光させる際に、検出されたタッチ位置Ｐに対応する検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nと上部電極１５とに対して有機電界発光素子を発光させるための電圧を印加する構成とする。これにより、タッチ位置検出方向ｘ，ｙのタッチ位置Ｐに対応する部分だけを発光させる構成とすることが可能である。
尚、このような応用例３の有機エレクトロルミネッセンスモジュール６は、図５を用いて説明した第２実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール２の上部電極１５、または図９を用いて説明した第３実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール３の上部電極１５、または図１２を用いて説明した第４実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール４の上部電極１５を、タッチ位置検出方向ｘに複数分割した構成のものでもよい。
≪スマートデバイス≫
図１６は、有機エレクトロルミネッセンスモジュールを用いたスマートデバイスの平面図である。この図に示すスマートデバイス７は、第１実施形態〜第４実施形態および応用例１〜３で説明した本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを具備したものである。
このスマートデバイス７は、主表示部７１と、機能キーボタンとなるアイコン７３，７５を備えており、このアイコン７３，７５として、第１実施形態〜第５実施形態および応用例１〜３で説明した本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールの何れかが用いられている。ここでは例えば第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンスモジュール１が用いられていることとする。
主表示部７１は、例えば液晶表示装置で構成されており、「インセル」型、あるいは「オンセル」型としてセンサー機能を内蔵した構成である。またアイコン７３，７５を構成する有機エレクトロルミネッセンスモジュール１は、タッチ面１０ａ側を前面に向けた状態で配置されている。
このアイコン７３，７５は、例えば、四角形などのマークで表示された「ホームキー」や、矢印マークなどで表示された「戻るキー」などの各種の表示パターンにパターニングされていてもよい。また、アイコン７３，７５は、画面スクロールキー、ボリュームコントロールキー、輝度コントロールキー等として用いてもよく、検出されたタッチ位置をフィードバックしてコントロール位置を発光させる構成としてもよい。
このようなアイコン７３，７５は、例えば有機エレクトロルミネッセンスモジュール１が非発光状態である場合には、表示パターンが視認されず、その表面（すなわちタッチ面１０ａ）にタッチすることにより、有機エレクトロルミネッセンスモジュール１が発光状態となって表示パターンが視認される構成であってもよい。
≪照明装置≫
本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールは、照明装置にも適用が可能である。本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを具備した照明装置としては、家庭用照明、車内照明、液晶表示装置のバックライト等、表示装置にも有用に用いられる。その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
このような照明装置に、本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを適用してタッチ位置検出機能を付加することにより、例えばタッチ操作の情報をフィードバックした輝度調整を実施できる。
尚、以上説明した第１実施形態〜第４実施形態および応用例１〜３においては、有機電界発光素子ＥＬを構成する一対の電極（下部電極１１および上部電極１５）のうちのタッチ面１０ａに近い電極を検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとする有機エレクトロルミネッセンスモジュールの構成を説明した。しかしながら、本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールはこれに限定されることはなく、タッチ面１０ａから遠い側の電極であっても、タッチ面１０ａに近い側の電極から平面視的に突出した部分があれば、その部分においてタッチ位置検方向を設定して検出電極Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-nとして同様の動作で用いることにより、同様の効果を得ることができる。
１，２，２ａ，３，４，６…有機エレクトロルミネッセンスモジュール（照明装置）、７…スマートデバイス、１１…下部電極、１３…有機発光機能層、１５…上部電極、２０，２０’，２０”…発光素子駆動回路ユニット、３０，４０…タッチ位置検出回路ユニット、２３，２３”…グランド（発光素子駆動回路ユニット）、３９，４９…グランド（タッチ位置検出回路ユニット）、ＥＬ…有機電界発光素子、Ｅｄ-1，Ｅｄ-2，…Ｅｄ-n…検出電極、Ｅｄ(in)…入力端、Ｅｄ(in1)…第1入力端、Ｅｄ(in2)…第２入力端、Ｅｄ(out)…出力端、Ｅｄ(out1)…第１出力端、Ｅｄ(out2)…第２出力端、Ｅｏ…対向電極、Ｐ…タッチ位置、ＬＴ…発光期間、ＳＴ…タッチ位置検出期間、ｙ…第１タッチ位置検出方向、ｘ…第２タッチ位置検出方向

Claims (14)

  1. 一対の電極間に有機発光機能層を設けた有機電界発光素子と、
    前記一対の電極に接続され前記有機電界発光素子の発光を制御する発光素子駆動回路ユニットと、
    前記一対の電極の何れか一方の電極を検出電極とし当該検出電極におけるタッチ位置検出方向の両端に接続されたタッチ位置検出回路ユニットとを備え、
    前記検出電極は、タッチ位置検出方向に分割して配置され、
    前記タッチ位置検出回路ユニットは、前記検出電極のそれぞれについて、当該各検出電極の両端のうちの一方を入力端とし他方を出力端とし、当該入力端から入力した電気信号を当該出力端で検出することによって、前記タッチ位置検出方向における少なくとも１カ所のタッチ位置検出を行う
    有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  2. 前記タッチ位置検出回路ユニットは、周期的なタッチ位置検出期間において、前記タッチ位置検出を行う
    請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  3. 前記発光素子駆動回路ユニットは、前記タッチ位置検出期間において、前記一対の電極のうちの他方を対向電極としてフローティング電位にする
    請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  4. 前記発光素子駆動回路ユニットは、前記タッチ位置検出期間において、前記一対の電極との接続を解除する
    請求項２または３記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  5. 前記発光素子駆動回路ユニットは、前記タッチ位置検出期間とタッチ位置検出期間との間を発光期間として前記有機電界発光素子を発光させ、前記発光期間の最後に、前記有機電界発光素子に対して逆電圧を印加する
    請求項２〜４の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  6. 前記発光素子駆動回路ユニットは、前記タッチ位置検出期間において、前記一対の電極間を短絡させる
    請求項２〜４の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  7. 前記発光素子駆動回路ユニットは、前記タッチ位置検出期間とタッチ位置検出期間との間を発光期間として前記有機電界発光素子を発光させ、前記発光期間の最後に、前記一対の電極に同電位を印可する
    請求項６記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  8. 前記発光素子駆動回路ユニットと前記タッチ位置検出回路ユニットとは、それぞれ独立したグランドに接続されている
    請求項２〜７の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  9. 前記タッチ位置検出回路ユニットは、前記出力端で検出した前記電気信号の波形に基づいて前記タッチ位置検出を行う
    請求項１〜８の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  10. 前記タッチ位置検出回路ユニットは、前記各検出電極の二次元方向のそれぞれを前記タッチ位置検出方向とし、当該各検出電極における二次元方向の四隅のうち、一方向側の両端を入力端とし他方向側の両端を出力端とし、当該２つの入力端から入力した電気信号を当該２つの出力端で検出することによって、当該各検出電極内においてのタッチ位置検出を行う
    請求項１〜９の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  11. 前記有機電界発光素子における前記一対の電極のうちの何れか一方側に、前記タッチ位置が検出されるタッチ面が設定され、
    前記一対の電極のうち、前記タッチ面に近く配置された電極を前記検出電極とする
    請求項１〜１０の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  12. 前記発光素子駆動回路ユニットは、前記タッチ位置検出期間とタッチ位置検出期間との間を発光期間とし、当該発光期間において前記有機電界発光素子を発光させる
    請求項２〜１１の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
  13. 請求項１〜１２の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを備えた
    スマートデバイス。
  14. 請求項１〜１２の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを備えた
    照明装置。
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