TW202138980A - 觸控面板 - Google Patents

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TW202138980A TW110103766A TW110103766A TW202138980A TW 202138980 A TW202138980 A TW 202138980A TW 110103766 A TW110103766 A TW 110103766A TW 110103766 A TW110103766 A TW 110103766A TW 202138980 A TW202138980 A TW 202138980A
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平形吉晴
三宅博之
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日商半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

本發明的目的之一是提供一種具有撓性的觸控面板。另外，本發明的目的之一是同時實現觸控面板的薄型化和高檢測靈敏度。本發明的一個方式是一種觸控面板，包括：具有撓性的第一基板；第一基板上的第一絕緣層；第一絕緣層上的電晶體及發光元件；發光元件上的濾色片；濾色片上的一對感測器電極；感測器電極上的第二絕緣層；第二絕緣層上的具有撓性的第二基板；以及第二基板上的保護層。其中，在發光元件與濾色片之間具有第一黏合層，第一基板及第二基板的厚度為1μm以上且200μm以下，並且第一黏合層具有厚度為50nm以上且10μm以下的區域。

Description

觸控面板
本發明的一個方式係關於一種顯示裝置。尤其係關於一種具有撓性且能夠彎曲的顯示裝置。另外，本發明的一個方式係關於一種觸控面板。尤其係關於一種具有撓性且能夠彎曲的觸控面板。
本發明的一個方式不侷限於上述技術領域。本說明書等所公開的發明的一個方式的技術領域係關於一種物體、方法或製造方法。另外，本發明係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或者組合物(composition of matter)。由此，更明確而言，作為本說明書所公開的本發明的一個方式的技術領域的一個例子可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、這些裝置的驅動方法和這些裝置的製造方法。
近年來，顯示裝置被期待應用於各種用途，並存在多樣化的需要。例如，作為可攜式資訊終端，具備 觸控面板的智慧手機或平板終端的薄型化、高性能化或多功能化日益進步。
另外，專利文獻1公開了在薄膜基板上具備作為切換元件的電晶體或有機EL元件且具有撓性的主動矩陣方式的發光裝置。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2003-174153號公報
較佳為包括如下顯示裝置的觸控面板：該顯示裝置被薄型化到具有撓性的程度且具有作為使用者介面用手指等觸摸畫面來進行輸入的功能。
本發明的一個方式的目的之一是提供一種具有撓性的觸控面板。另外，本發明的一個方式的目的之一是同時實現觸控面板的薄型化和高檢測靈敏度。
另外，本發明的一個方式的目的之一是提供一種新穎的顯示裝置。另外，本發明的一個方式的目的之一是提供一種新穎的觸控感測器。另外，本發明的一個方式的目的之一是提供一種新穎的觸控面板。
注意，這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。本發明的一個方式並不需要達到所有上述目的。另外，上述以外的目的從說明書等的記載看來顯而易見，且 可以從說明書等的記載中抽出上述以外的目的。
本發明的一個方式是一種觸控面板，包括：具有撓性的第一基板；第一基板上的第一絕緣層；第一絕緣層上的電晶體及發光元件；發光元件上的濾色片；濾色片上的一對感測器電極；感測器電極上的第二絕緣層；第二絕緣層上的具有撓性的第二基板；以及第二基板上的保護層。其中，在發光元件與濾色片之間具有第一黏合層，第一基板及第二基板的厚度為1μm以上且200μm以下，並且第一黏合層具有厚度為50nm以上且10μm以下的區域。
另外，較佳為在上述第一絕緣層上設置有第一導電膜，並且感測器電極的任一個與第一導電膜隔著具有導電性的連接器電連接。
本發明的另一個方式是一種觸控面板，包括：具有撓性的第一基板；第一基板上的一對感測器電極；感測器電極上的第一絕緣層；第一絕緣層上的電晶體及發光元件；發光元件下的濾色片；發光元件上的第二絕緣層；第二絕緣層上的具有撓性的第二基板；以及第一基板下的保護層。其中，在發光元件與第二絕緣層之間具有第一黏合層，第一基板及第二基板的厚度為1μm以上且200μm以下，並且第一黏合層具有厚度為50nm以上且10μm以下的區域。
另外，較佳為上述電晶體的通道所形成的半導體層使用氧化物半導體。
上述電晶體的通道形成於其中的半導體層也可以包含多晶矽。
上述保護層較佳為包含氧化鋁或氧化釔。
較佳為在上述第一絕緣層與第一基板之間具有第二黏合層，並且第二黏合層的厚度為50nm以上且10μm以下。
較佳為在上述第二絕緣層與第二基板之間具有第三黏合層，並且第三黏合層的厚度為50nm以上且10μm以下。
根據本發明的一個方式可以提供一種具有撓性的觸控面板。或者，可以同時實現觸控面板的薄型化和高檢測靈敏度。
或者，本發明的一個方式可以提供一種新穎的顯示裝置、觸控感測器或觸控面板。注意，這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。此外，本發明的一個方式並不需要具有所有上述效果。可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載顯而易見地得知並抽出上述以外的效果。
51:氣體槽
52:流量計
53:處理室
54:排氣裝置
55:排氣裝置
56:噴嘴
57:噴嘴口
58:驅動裝置
59:載物台
60:基板
61:角度調整單元
62:振動器
63:原料容器
80:觸控面板
100:觸控面板
101:基板
102:基板
110:顯示裝置
111:顯示部
112:驅動電路
114:IC
120:觸控感測器
121:電極
122:電極
123:介電層
125:絕緣層
131:佈線
132:佈線
140:FPC
141:FPC
142:FPC
143:FPC
144:佈線
151:黏合層
152:黏合層
153:黏合層
155:連接端子
156:連接端子
157:連接層
158:連接層
161:電晶體
162:電晶體
163:電晶體
164:電晶體
165:導電粒子
166:導電層
171:絕緣層
172:絕緣層
173:絕緣層
175:絕緣層
176:絕緣層
178:保護層
180:發光元件
181:電極
182:EL層
183:電極
184:濾色片
185:黑矩陣
191:黏合層
192:黏合層
310:可攜式資訊終端
312:顯示面板
313:鉸鏈
315:外殼
320:可攜式資訊終端
322:顯示部
325:非顯示部
330:可攜式資訊終端
333:顯示部
335:外殼
336:外殼
337:資訊
339:操作按鈕
340:可攜式資訊終端
345:可攜式資訊終端
351:外殼
355:資訊
356:資訊
357:資訊
358:顯示部
501:脈衝電壓輸出電路
502:電流檢測電路
503:電容
511:電晶體
512:電晶體
513:電晶體
800:顯示裝置
801:顯示部
802:閘極驅動器
803:源極驅動器
804:D-A轉換電路
810:控制電路
811:檢測部
820:計數器電路
850:觸控感測器
5100:顆粒
5120:基板
5161:區域
7100:可攜式資訊終端
7101:外殼
7102:顯示部
7103:腕帶
7104:表扣
7105:操作按鈕
7106:輸入/輸出端子
7107:圖示
7300:顯示裝置
7301:外殼
7302:顯示部
7303:操作按鈕
7304:構件
7305:控制部
7400:行動電話機
7401:外殼
7402:顯示部
7403:操作按鈕
7404:外部連接埠
7405:揚聲器
7406:麥克風
在圖式中：
圖1A至圖1C是示出觸控面板的結構例子的圖；
圖2A及圖2B是示出觸控面板的結構例子的圖；
圖3是示出觸控面板的結構例子的圖；
圖4是示出觸控面板的結構例子的圖；
圖5是示出觸控面板的結構例子的圖；
圖6A及圖6B是示出觸控面板的結構例子的圖；
圖7A及圖7B是示出觸控面板的結構例子的圖；
圖8A及圖8B是觸控感測器的方塊圖及時序圖；
圖9是觸控感測器的電路圖；
圖10A及圖10B是顯示裝置的方塊圖及時序圖；
圖11A至圖11D是說明顯示裝置及觸控感測器的工作的圖；
圖12A至圖12D是說明顯示裝置及觸控感測器的工作的圖；
圖13是觸控面板的方塊圖；
圖14A及圖14B是像素的電路圖；
圖15是說明顯示裝置的工作的時序圖；
圖16A及圖16B是裝置的剖面圖及噴嘴的透視圖；
圖17A至圖17D是電子裝置的結構例子；
圖18A至圖18I是電子裝置的結構例子；
圖19A至圖19D是CAAC-OS的剖面的Cs校正高解析度TEM影像以及CAAC-OS的剖面示意圖；
圖20A至圖20D是CAAC-OS的平面的Cs校正高解析度TEM影像；
圖21A至圖21C是說明CAAC-OS及單晶氧化物半導體的藉由XRD的結構分析的圖；
圖22A及圖22B是示出CAAC-OS的電子繞射圖案的圖；
圖23是示出照射電子時的In-Ga-Zn氧化物的結晶部的變化的圖。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。但是，本發明不侷限於以下說明，而所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅侷限在以下所示的實施方式所記載的內容中。
注意，在下面說明的發明結構中，在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反復說明。此外，當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線，而不特別附加元件符號。
注意，在本說明書所說明的每一個圖式中，有時為了明確起見，誇大表示各結構的大小、層的厚度或區域。因此，本發明並不一定限定於比例。
另外，在本說明書等中使用的“第一”、“第二”等序數詞是為了方便識別構成要素而附的，而不是為了在數目方面上進行限定的。
實施方式1
在本實施方式中，參照圖式對本發明的一個方式的觸 控面板的結構例子進行說明。
[觸控面板的結構例子]
圖1A是下面例示的觸控面板100的透視示意圖。
觸控面板100在具有撓性的基板101與具有撓性的基板102之間至少具備顯示裝置110和觸控感測器120。
圖1B是圖1A中的觸控感測器120的透視示意圖，圖1C是圖1A中的包括顯示裝置110、佈線131、佈線132、佈線144的結構的透視示意圖。
作為觸控感測器120，例如可以適用靜電電容式觸控感測器。作為靜電電容式，有表面型靜電電容式和投影型靜電電容式等。主要從驅動方式不同的觀點可以將投影型靜電電容式分為自電容式和互電容式等。當使用互電容式觸控感測器時，可以同時檢測出多個點，所以是較佳的。
下面對適用投影型靜電電容式觸控感測器的情況進行說明。
另外，還可以適用能夠檢測手指等檢測目標的靠近或接觸的各種各樣的感測器(例如使用光電轉換元件的光學感測器、使用壓敏元件的壓敏感測器)等。
觸控感測器120包括多個電極121和多個電極122。電極121與多個佈線131中的任一個電連接，電極122與多個佈線132中的任一個電連接。佈線131與 FPC142電連接。佈線132與FPC143電連接。
電極121具有在一個方向上延伸的形狀。另外，電極122具有在與電極121交叉的方向上延伸的形狀。在電極121與電極122之間具有介電層，在它們的交叉部形成有電容。如此，觸控感測器120包括多個電極121和多個電極122以及其間的介電層，其中多個電容元件配置成矩陣狀。
另外，電極121及電極122較佳為具有透光性。在此，如圖1B所示，較佳為以使電極121與電極122之間儘可能地不產生空隙的形狀來配置它們。或者，也可以在它們之間的空隙設置與電極121或電極122包括同一導電膜的虛擬電極。如此，藉由儘可能地減少電極121與電極122之間的空隙，可以減少穿透率的不均勻。其結果，可以減少透過觸控感測器120的光的亮度的不均勻。
顯示裝置110至少具備包括多個像素的顯示部111和用來對顯示部111供應信號或電力的佈線144。顯示部111所包括的像素較佳為具備電晶體及顯示元件。作為顯示元件，典型地可以使用有機EL元件。
另外，圖1A至圖1C示出顯示裝置110不僅具備顯示部111，而且還具備驅動電路112的結構。作為驅動電路112，例如可以適用用作掃描線驅動電路、信號線驅動電路等的電路。
佈線144與FPC141電連接。可以藉由佈線 144從FPC141供應用來驅動顯示裝置110的信號或電力。
另外，圖1A至圖1C示出在FPC141上設置有利用COF方式安裝的IC114的例子。作為IC114，例如可以適用用作掃描線驅動電路或信號線驅動電路等的IC。此外，在顯示裝置110具備用作掃描線驅動電路及信號線驅動電路的電路的情況下，或者在外部設置有用作掃描線驅動電路或信號線驅動電路的電路且藉由FPC141輸入用來驅動顯示裝置110的信號的情況下等，也可以不設置IC114。
圖1A至圖1C示出在第一基板101一側設置有顯示裝置110、佈線131和佈線132，在第二基板102一側設置有觸控感測器120的例子。
[剖面結構例子]
圖2A示出沿圖1A中所示的線A1-A2、B1-B2、C1-C2及D1-D2的剖面結構的一個例子。圖2A示出顯示部111所包括的一個像素的剖面結構的例子。
第一基板101和第二基板102由第一黏合層151被黏合。也可以在發光元件180與濾色片184之間也設置第一黏合層151。
具有撓性的第一基板101及第二基板102的厚度例如為1μm以上且200μm以下，較佳為3μm以上且100μm以下，更佳為5μm以上且50μm以下，典型地為 20μm左右即可。當其厚度小於1μm時，觸控面板100的機械強度不夠，因此成為損壞的主要原因。另外，當厚度大於200μm時，不僅缺乏撓性，而且使其彎曲時產生的彎曲應力增大，基板自身或基板上的佈線或元件等有可能會損壞。
較佳為第一基板101與第二基板102的厚度相等或大致相等。藉由使第一基板101與第二基板102的厚度相等，可以將安裝在它們上的顯示裝置110及觸控感測器120配置在觸控面板的中央部分。其結果，可以抑制在使觸控面板彎曲時產生的彎曲應力的影響涉及到顯示裝置110或觸控感測器120，因此可以抑制彎曲時的損壞等不良現象，從而實現可靠性高的觸控面板100。例如，第一基板101與第二基板102中的厚度小的那一個的厚度為厚度大的那一個的厚度的80%以上，較佳為90%以上，更佳為95%以上即可。
另外，作為第一基板101和第二基板102，較佳為使用其線性熱膨脹係數相等或大致相等的材料。藉由使它們的線性熱膨脹係數相等，即使製程中的熱度或使用時的溫度發生變化，也可以抑制觸控面板100非意圖地發生彎曲。還可以擴大觸控面板的穩定的工作能夠得到保證的溫度範圍。用於第一基板101的材料的線性熱膨脹係數與用於第二基板102的材料的線性熱膨脹係數之間的差例如在0℃至200℃的範圍內為10ppm/K以下，較佳為5ppm/K以下，更佳為2ppm/K以下。
圖2A示出驅動電路112所包括的電晶體161及電晶體162以及顯示部111的像素所包括的電晶體163及電晶體164。每個電晶體都設置在第一絕緣層171上。
雖然在圖1A至圖1C及圖2A中示出在形成顯示部111的第一絕緣層171上形成有驅動電路112的驅動器一體型的顯示裝置的結構，但是也可以在與形成顯示部111的絕緣表面不同的表面設置用作掃描線驅動電路或信號線驅動電路的電路中的一個或兩個。例如，既可以利用COG方式安裝驅動電路用IC，也可以利用COF方式安裝組裝有驅動電路用IC的FPC(Flexible printed circuits：撓性印刷電路)。
作為設置在驅動電路112及顯示部111中的電晶體的例子，圖2A示出底閘極型電晶體。
在此，在用於設置在顯示裝置110中的顯示部111所具備的像素或驅動電路112等的電晶體中，較佳為將氧化物半導體用於其通道所形成的半導體層。尤其較佳為使用能帶間隙比矽大的氧化物半導體。當使用能帶間隙比矽大且載子密度小的半導體材料時，可以減少電晶體的關閉狀態(off-state)下的電流，所以是較佳的。
例如，上述氧化物半導體較佳為至少包含銦(In)或鋅(Zn)。另外，上述氧化物半導體更佳為包含以In-M-Zn類氧化物(M為Al、Ti、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、Ce或Hf等金屬)表示的氧化物。
尤其是，作為半導體層，較佳為使用如下氧 化物半導體膜：具有多個結晶部，該結晶部的c軸朝向垂直於半導體層的被形成面或半導體層的頂面的方向，並且在相鄰的結晶部間不具有晶界。
在這樣的氧化物半導體中，由於不具有晶界，所以可以抑制使顯示面板彎曲時的應力導致氧化物半導體膜產生裂痕。因此，可以將這樣的氧化物半導體適當地用於具有撓性且在彎曲狀態下使用的顯示面板等。
藉由作為半導體層使用上述材料，可以實現電特性的變動被抑制的可靠性高的電晶體。
另外，由於將氧化物半導體用於半導體層的電晶體在關閉狀態下源極與汲極之間的洩漏電流(關態電流：off-state current)低，所以能夠長期間地保持藉由電晶體積蓄在電容的電荷。藉由將這樣的電晶體用於像素，能夠在保持各顯示區域所顯示的影像灰階的狀態下，停止驅動電路。其結果，可以實現耗電量被極度減少的電子裝置。
此外，在後面的實施方式中詳細說明能夠用於半導體層的氧化物半導體的較佳的方式及其形成方法。
較佳為在像素的驅動停止的期間進行觸控感測器120的工作。藉由進行這樣的工作，可以消除像素驅動時產生的雜音的影響，從而能夠提高觸控感測器120的檢測靈敏度。另外，由於可以消除這樣的雜音的影響，所以能夠使觸控感測器與顯示部111或驅動電路112的距離變得極短。明確而言，在發光元件180與濾色片184重疊 的區域中，可以使第一基板101與第二基板102靠近以使黏合層151具有厚度為50nm以上且10μm以下，較佳為50nm以上且5μm以下，更佳為100nm以上且3μm以下的區域。
在後面的實施方式中說明觸控感測器120及顯示裝置110的驅動方法的例子。
或者，在用於設置在顯示裝置110中的各顯示區域所具備的像素或各驅動電路的電晶體中，可以將矽用於其通道所形成的半導體層。作為矽可以使用非晶矽，尤其較佳為使用具有結晶性的矽。例如，較佳為使用微晶矽、多晶矽或單晶矽等。尤其是，多晶矽與單晶矽相比能夠在低溫下形成，並且其場效移動率比非晶矽高，所以多晶矽的可靠性高。藉由將這樣的多晶半導體用於像素可以提高像素的開口率。另外，即使以極高微細度設置像素，也能夠將閘極驅動電路及源極驅動電路與像素形成在同一基板上，從而能夠減少構成電子裝置的部件數量。
另外，如圖2A所示，電晶體161及電晶體162也可以包括第二閘極。例如，電晶體161的第二閘極可以與電晶體161的閘極電連接，也可以對它們施加不同的電位。另外，若有必要，可以在電晶體163或電晶體164中也設置第二閘極。若沒有必要，電晶體161及電晶體162則可以不包括第二閘極。
作為電晶體的閘極、源極及汲極、構成觸控面板的各種佈線及電極，可以使用由鋁、鈦、鉻、鎳、 銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬或以這些元素為主要成分的合金的單層結構或疊層結構。另外，可以舉出包含矽的鋁膜的單層結構、在鈦膜上層疊鋁膜的兩層結構、在鎢膜上層疊鋁膜的兩層結構、在銅-鎂-鋁合金膜上層疊銅膜的兩層結構、在鈦膜上層疊銅膜的兩層結構、在鎢膜上層疊銅膜的兩層結構、依次層疊鈦膜或氮化鈦膜、鋁膜或銅膜以及鈦膜或氮化鈦膜的三層結構、以及依次層疊鉬膜或氮化鉬膜、鋁膜或銅膜以及鉬膜或氮化鉬膜的三層結構等。還可以使用包含氧化銦、氧化錫或氧化鋅的透明導電材料。另外，藉由使用包含錳的銅，可以提高蝕刻時的膜形狀的控制性，所以是較佳的。
顯示部111內的一個像素包括開關用的電晶體163、電流控制用的電晶體164、與電晶體164的一個電極(源極電極或汲極電極)電連接且設置在絕緣層176上的第一電極181。另外，設置有覆蓋第一電極181的端部的絕緣層175。
在此，顯示部111和驅動電路112等所具備的電晶體的結構並不侷限於上述結構。例如，既可以採用交錯型電晶體，也可以採用反交錯型電晶體。還可以採用頂閘極型和底閘極型中的任一個的電晶體結構。
圖3示出作為電晶體161、電晶體162、電晶體163和電晶體164設置通道保護型的底閘極結構的電晶體的情況。以覆蓋電晶體的半導體層的頂面的方式設置有保護層，半導體層藉由設置在保護層中的開口與源極電極 或汲極電極電連接。藉由採用這種結構，可以抑制用來形成源極電極及汲極電極的蝕刻導致半導體層的薄膜化。
另外，在圖4中，示出作為電晶體161、電晶體162、電晶體163和電晶體164使用頂閘極結構的電晶體的例子。
當將氧化物半導體用於電晶體的半導體層時，較佳為採用底閘極結構。由於具有比非晶矽高的移動度的氧化物半導體可以在低溫下形成，所以對位於半導體層下的閘極電極的耐熱性沒有限制，從而可以擴大閘極電極的材料的選擇範圍。藉由採用底閘極結構，與頂閘極結構相比可以使製程簡單化，從而可以減少製造成本。
尤其是，藉由作為氧化物半導體使用後面說明的CAAC-OS，能夠提高對用來形成源極電極及汲極電極的蝕刻的氧化物半導體的抗性。因此，尤其是在將CAAC-OS用於半導體層時能夠適宜地採用通道蝕刻結構，從而可以使製程簡單化，所以是較佳的。
另外，在作為電晶體的半導體層使用轉置到多晶矽或絕緣層上而形成的單晶矽的情況下，較佳為採用頂閘極結構。藉由採用頂閘極結構的電晶體，可以使用耐熱性低的材料作為位於半導體層上的佈線或電極的材料，因此可以擴大材料的選擇範圍。在將耐熱性高的材料用於閘極電極時或在極低(例如小於450℃)的溫度下形成多晶矽時，使用上述底閘極結構可以減少製程，所以是較佳的。
發光元件180包括第一電極181、第二電極183以及被它們夾著的EL層182。下面，對發光元件180進行說明。
在發光元件180中，將對於來自EL層182的發光具有透光性的材料用於設置在發射光一側的電極。
作為具有透光性的材料，除了上述導電氧化物及石墨烯之外，還可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀、鈦等金屬材料或包含該金屬材料的合金材料。或者，也可以使用上述金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等。另外，當使用金屬材料、合金材料(或者它們的氮化物)時，將金屬材料、合金材料形成得薄，以使其具有透光性，即可。此外，可以將上述材料的疊層膜用作導電層。例如，藉由使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等，可以提高導電性，所以是較佳的。
上述電極藉由蒸鍍法或濺射法等形成。除此之外，也可以藉由噴墨法等的噴出法、網版印刷法等的印刷法或鍍法形成。
另外，當藉由濺射法形成具有透光性的上述導電氧化物時，藉由在包含氬和氧的氛圍下形成該導電氧化物，可以提高透光性。
此外，當在EL層182上形成導電氧化物膜時，藉由採用層疊在減少氧濃度的包含氬的氛圍下形成的第一導電氧化物膜和在包含氬和氧的氛圍下形成的第二導電氧化物膜的疊層膜，可以減少對EL層182的成膜損 壞，所以是較佳的。在此，特別較佳的是，當形成第一導電氧化物膜時使用的氬的純度高，例如使用露點為-70℃以下，較佳為-100℃以下的氬氣體。
作為設置在與光射出相反一側的電極使用對該發光具有反射性的材料。
作為具有光反射性的材料，例如可以使用鋁、金、鉑、銀、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀等金屬材料或包含該金屬材料的合金材料。此外，也可以對這些金屬材料或合金材料添加鑭、釹或鍺等。作為合金材料的例子，可以舉出鋁和鈦的合金、鋁和鎳的合金、鋁和釹的合金等包含鋁的合金(鋁合金)以及銀和銅的合金、銀和鈀和銅的合金、銀和鎂的合金等包含銀的合金等。包含銀和銅的合金具有高耐熱性，所以是較佳的。並且，藉由以與包含鋁的膜接觸的方式層疊金屬膜或金屬氧化物膜，可以抑制包含鋁的膜的氧化。作為以與包含鋁的膜接觸的方式設置的金屬材料或金屬氧化物材料，可以舉出鈦、氧化鈦等。此外，也可以層疊由上述具有透過性的材料構成的膜與由金屬材料構成的膜。例如，可以使用銀與銦錫氧化物的疊層膜、銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等。
上述電極藉由蒸鍍法或濺射法等形成。除此之外，也可以藉由噴墨法等的噴出法、網版印刷法等的印刷法或鍍法形成。
EL層182只要包括至少包含發光有機化合物的層(下面，也稱為發光層)即可，且也可以由單個層構 成或由多個層構成。作為重疊多個層的結構，可以舉出從陽極一側層疊電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層和電子注入層的結構的例子。另外，除了發光層之外上述層不一定都需要設置在EL層182中。此外，上述層也可以重複設置。明確而言，可以在EL層182中重疊設置多個發光層。另外，可以適當地追加電荷產生區等其他結構。此外，例如也可以層疊多個呈現不同的發光顏色的發光層。例如藉由層疊處於補色關係的兩個以上的發光層，可以得到白色發光。
EL層182可以藉由真空蒸鍍法、噴墨法或分配器法等噴出法、旋塗法等塗佈法或者印刷法等形成。
在本實施方式中，作為第一電極181使用具有反射性的材料，作為第二電極183使用具有透光性的材料。因此，發光元件180是頂面發射型發光元件，向第二基板102一側發射光。
以上為發光元件180的說明。
構成觸控感測器120的第二電極122與第二絕緣層172接觸地形成。另外，設置有覆蓋第二絕緣層172的介電層123，還設置有隔著介電層123與第二電極122交叉的第一電極121。
作為第一電極121及第二電極122可以使用上述的透光導電材料。
在利用濺射法在絕緣層172上形成透光導電材料後，藉由光微影法等各種圖案化技術去除不需要的部 分，由此可以形成第一電極121及第二電極122。除了利用CVD法，也可以在塗佈分散有氧化石墨烯的溶液後將其還原來形成石墨烯。
作為用於介電層123的材料，例如，除了丙烯酸樹脂、環氧樹脂等樹脂、具有矽氧烷鍵的樹脂之外，還可以使用氧化矽、氧氮化矽、氧化鋁等無機絕緣材料。
以覆蓋構成觸控感測器120的第一電極121、介電層123及第二電極122的方式設置有絕緣層125。絕緣層125具有作為覆蓋觸控感測器120的步階並用來使濾色片184的厚度均勻的平坦化層的功能。
另外，絕緣層125還具有緩解在構成觸控感測器120的佈線或電極與顯示裝置110所包括的佈線或電極之間形成的寄生電容的功能。作為絕緣層125，較佳為使用相對介電常數低的有機材料。藉由將絕緣層125的厚度設定為例如1μm以上且20μm以下，較佳為1μm以上且10μm以下，可以同時實現觸控面板100的薄型化和寄生電容的緩解，所以是較佳的。
在絕緣層125上的與發光元件180重疊的區域形成有濾色片184。
設置濾色片184的目的是為了對來自像素的發光進行調色並提高色純度。例如，當作為發光元件180設置白色發光的發光元件時，藉由使用設置有不同顏色的濾色片的多個像素，可以進行全彩色顯示。此時，既可以使用紅色(R)、綠色(G)或藍色(B)的三色濾色片， 也可以再加上黃色(Y)而使其成為四色。另外，還可以對R、G、B(及Y)再加上白色(W)的像素而使用四色(或五色)。
另外，在鄰接的濾色片184之間設置有黑矩陣185。黑矩陣185遮擋從鄰接的像素射出的光，由此抑制鄰接的像素之間的混色。也可以採用黑矩陣185只配置在發光顏色不同的鄰接的像素之間而不配置在相同顏色的像素之間的結構。在此，藉由以與黑矩陣185重疊的方式設置濾色片184的端部，可以抑制漏光。作為黑矩陣185可以使用遮光的材料，而可以使用金屬材料或包含顏料的樹脂材料等。如圖2A所示，若在顯示部111以外的與驅動電路112等重疊的區域也設置黑矩陣185，則可以抑制因波導光等引起的非意圖的漏光，所以是較佳的。
如圖2A所示，較佳為在第二基板102一側設置構成觸控感測器120的第一電極121及第二電極122，並且在靠近發光元件180一側設置濾色片184。由此可以拉近觸控感測器120與觸摸面之間的距離，從而提高觸控感測器120的靈敏度。並且，藉由拉近濾色片184與發光元件180之間的距離，可以抑制來自發光元件180的發光發射到鄰接的像素的濾色片184。
作為絕緣層171及絕緣層172，較佳為使用抑制來自外部的雜質的擴散的材料。例如，較佳為使用氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽等半導體的氧化物、氮化物或氧氮化物、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁等金屬氧化 物、金屬氮化物、金屬氧氮化物等無機絕緣材料。或者，也可以使用這樣的無機絕緣材料的疊層膜或無機絕緣材料和有機絕緣材料的疊層膜。
在絕緣層171上設置有佈線132。在佈線132上設置有絕緣層176和導電層166。導電層166藉由設置在絕緣層176的開口部與佈線132電連接。在此，圖2A示出對與電晶體的源極電極及汲極電極相同的導電膜進行加工來形成佈線132，並對與發光元件180的第一電極181相同的導電膜進行加工來形成導電層166的例子。另外，圖1A至圖1C中的佈線131也較佳為採用與佈線132同樣的結構。
另外，在第二基板102一側，觸控感測器120的電極121延伸到與上述導電層166重疊的區域，並且其頂面(與導電層166相對的面)包括沒有設置除了黏合層以外的元件的部分。雖然未圖示，但電極122也是同樣的。
觸控感測器120的電極121與導電層166藉由導電粒子165電連接。導電粒子165分散在黏合層151中。因此，電極121與佈線132藉由導電粒子165及導電層166電連接。另外，圖1A至圖1C中的電極122與佈線131也同樣地藉由導電粒子165電連接。
作為導電粒子165，較佳為使用由金屬材料或合金材料等導電材料覆蓋其表面的有機樹脂或二氧化矽等的粒子。當作為金屬材料使用鎳或金時，可以降低接觸電 阻，所以是較佳的。此外，較佳為使用由兩種以上的金屬材料以層狀覆蓋的粒子諸如在鎳上還覆蓋有金的粒子。或者，作為導電粒子165也可以使用導電材料的粒子。
被電極121與導電層166夾著的導電粒子165較佳為因來自上下方向的壓力而變為被壓扁的形狀。藉由採用這種結構，導電粒子165與電極121(或電極122)或者導電層166的接觸面積增大，從而可以降低它們的連接中的電阻。在圖2A所示的剖面示意圖中，雖然為方便起見而示出在垂直於基板的方向上具有長軸的橢圓形狀作為導電粒子165的剖面形狀，但是實際上在很多情況下，該剖面形狀為圓形或在平行於基板的方向上具有長軸分量的橢圓形狀。圖2B示出導電粒子165的剖面為在平行於基板的方向上具有長軸成分的橢圓形狀的一個例子。
在基板101的週邊部，佈線132的一部分構成連接端子156。圖2A示出作為連接端子156，採用佈線132的一部分以及對與電晶體的閘極電極相同的導電膜進行加工而得到的導電層的疊層結構的狀況。如此，藉由作為連接端子156採用多個層的疊層結構，可以提高壓合FPC143時的機械強度。連接端子156與FPC143藉由連接層157電連接。作為連接層157可以使用各向異性導電薄膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)或各向異性導電膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
與顯示部111或驅動電路112電連接的佈線144延伸至基板101的另一個週邊部。另外，在基板101 的週邊部，佈線144的一部分構成連接端子155的一部分。連接端子155可以採用與上述連接端子156同樣的結構。連接端子155藉由連接層158與FPC141電連接。
在此，第一基板101與絕緣層171由黏合層152黏合。另外，第二基板102與絕緣層172由黏合層153黏合。
黏合層152及黏合層153可以使用與黏合層151同樣的材料。作為各黏合層，可以使用熱固性樹脂、光硬化性樹脂、雙組分型固化樹脂等固化樹脂。例如，可以使用如丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂或者具有矽氧烷鍵的樹脂等樹脂。
在此，較佳為黏合層151、黏合層152和黏合層153中的至少兩個，更佳為全部都使用相同的材料。藉由對這些黏合層使用相同的材料，能夠使線性熱膨脹係數相等，由此即使製程中的熱度或使用時的溫度發生變化，也可以抑制觸控面板100非意圖地發生彎曲。還可以擴大觸控面板的穩定的工作能夠得到保證的溫度範圍。
另外，較佳為黏合層151、黏合層152和黏合層153中的至少兩個，更佳為全部的厚度大致相等。例如，上述的兩個黏合層中的厚度小的那一個的厚度為厚度大的那一個的厚度的50%以上，較佳為80%以上，更佳為90%以上即可。
與黏合層151同樣地，黏合層152和黏合層153較佳為包括具有50nm以上且10μm以下，較佳為 50nm以上且5μm以下，更佳為100nm以上且3μm以下的薄度的區域。藉由使這三個黏合層的厚度變薄，可以使觸控面板100的厚度變薄，並實現撓性好的觸控面板。
在此，也可以不設置黏合層152和黏合層153之中的任一個或兩個。圖5示出不設置黏合層152和黏合層153的情況。在圖5中，以與具有撓性的第一基板101的頂面接觸的方式設置絕緣層171，以與第二基板102的底面接觸的方式設置絕緣層172。在此，雖然示出與圖2A所示的結構相比不設置黏合層152及黏合層153的結構，但是也可以採用與圖2A、圖3或圖4等所示的結構相比不設置黏合層152和黏合層153中的任一個或兩個的結構。
較佳為在基板102的表面設置保護層178。保護層178也可以稱為陶瓷塗層，其具有在用手指或觸控筆等操作觸控面板100時保護基板102表面的功能。作為保護層178，例如可以使用氧化矽、氧化鋁、氧化釔、釔安定氧化鋯(YSZ)等無機絕緣材料。保護層178可以利用濺射法或溶膠-凝膠法等形成。尤其是在利用後面說明的氣浮沉積法形成保護層178時，可以形成緻密性高的膜，並且可以提高機械強度，所以是較佳的。
在此，對具有撓性的觸控面板的形成方法進行說明。
在此，為了方便起見，將包括像素或驅動電路的結構、包括濾色片等光學部件的結構或包括觸控感測 器的結構稱為元件層。元件層例如包括顯示元件，除了顯示元件以外還可以具備與顯示元件電連接的佈線、用於像素或電路的電晶體等元件。
在此，將具備形成有元件層的絕緣表面的支撐體稱為基底。
作為在具備具有撓性的絕緣表面的基底上形成元件層的方法可以舉出：在基底上直接形成元件層的方法；以及在與基底不同的具有剛性的支撐基底上形成元件層後，剝離元件層和支撐基底來將元件層轉置於基底的方法。
當構成基底的材料對元件層的形成製程中的熱度具有耐熱性時，若在基底上直接形成元件層，則可以使製程簡單化，所以是較佳的。此時，若在將基底固定於支撐基底的狀態下形成元件層，裝置內及裝置之間的搬運則變得容易，所以是較佳的。
另外，當採用在將元件層形成在支撐基底上後，將其轉置於基底的方法時，首先在支撐基底上層疊剝離層和絕緣層，在該絕緣層上形成元件層。接著，剝離支撐基底和元件層，並將元件層轉置於基底。此時，只要選擇在支撐基底與剝離層的介面、剝離層與絕緣層的介面或剝離層中產生剝離的材料即可。
例如，作為剝離層較佳為使用包含鎢等高熔點的金屬材料的層與包含該金屬材料的氧化物的層的疊層，並在剝離層上作為絕緣層使用層疊多個氮化矽層或氧 氮化矽層的層。當使用高熔點的金屬材料時，可以提高元件層的形成製程的彈性，所以是較佳的。
可以藉由施加機械力量、對剝離層進行蝕刻或者使液體滴落到剝離介面的一部分並使其滲透整個剝離介面等來進行剝離。或者，也可以利用熱膨脹係數的差異對剝離介面進行加熱來進行剝離。
另外，當能夠進行支撐基底與絕緣層的介面的剝離時，可以不設置剝離層。例如，也可以作為支撐基底使用玻璃，作為絕緣層使用聚醯亞胺等有機樹脂，使用雷射等對有機樹脂的一部分局部性地進行加熱來形成剝離的起點，並在玻璃與絕緣層的介面進行剝離。或者，也可以在支撐基底與由有機樹脂構成的絕緣層之間設置金屬層，藉由使電流流過該金屬層來加熱該金屬層，由此在該金屬層與絕緣層的介面進行剝離。此時，可以將由有機樹脂構成的絕緣層用作基底。
作為具有撓性的基底，例如可以舉出如下材料：聚酯樹脂諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等、聚丙烯腈樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂或聚氯乙烯樹脂等。尤其較佳為使用線性熱膨脹係數低的材料，例如，可以使用線性熱膨脹係數為30ppm/K以下的聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、PET等。另外，也可以使用將樹脂浸滲於纖維體中 的基板(也稱為預浸料)或將無機填料混合到有機樹脂中來降低線性熱膨脹係數的基板。
當上述材料中含有纖維體時，作為纖維體使用有機化合物或無機化合物這樣的高強度纖維。明確而言，高強度纖維是指拉伸彈性模量或楊氏模量高的纖維。其典型例子為聚乙烯醇類纖維、聚酯類纖維、聚醯胺類纖維、聚乙烯類纖維、芳族聚醯胺類纖維、聚對苯撐苯并雙
Figure 110103766-A0202-12-0027-62
唑纖維、玻璃纖維或碳纖維。作為玻璃纖維可以舉出使用E玻璃、S玻璃、D玻璃、Q玻璃等的玻璃纖維。將上述纖維體以織布或不織布的狀態使用，並且，也可以使用在該纖維體中浸滲樹脂並使該樹脂固化而成的結構體作為撓性基板。藉由作為具有撓性的基板使用由纖維體和樹脂構成的結構體，可以提高針對抵抗彎曲或局部擠壓所引起的破損的可靠性，所以是較佳的。
在本發明的一個方式的觸控面板100中，在具有撓性的一對基板之間具備顯示裝置110及觸控感測器120。因此，能夠將顯示裝置110及觸控感測器120配置在觸控面板100的厚度方向上的中央部。其結果，使觸控面板100彎曲時產生的彎曲應力對顯示裝置110或觸控感測器120的影響得到抑制，因此可以抑制彎曲時的損壞等不良現象，並且實現可靠性高的觸控面板100。
而且，在本發明的一個方式的觸控面板100中，將連接觸控感測器120的佈線與FPC的端子配置在設置有顯示裝置110的基板一側。並且，藉由將該端子配 置在觸控面板的週邊部的與設置有顯示裝置110的驅動電路的區域不同的區域，可以提高配置FPC的位置的彈性。
注意，FPC141、FPC142及FPC143的位置並不侷限於圖1A至圖1C所示的結構，而根據安裝有觸控面板100的電子裝置等的外殼形狀或規格適當地改變即可。例如，如圖6A所示，也可以將與佈線131電連接的FPC142配置在FPC143一側。另外，雖然在圖6A中採用分開設置FPC142與FPC143的結構，但是例如圖6B所示，也可以將它們作為一個FPC140來公用。另外，雖然未圖示，但是也可以將FPC142及FPC143配置在第一基板101的設置有FPC141一側。
另外，本發明的一個方式的顯示裝置可以採用像素包括主動元件的主動矩陣方式或者像素不包括主動元件的被動矩陣方式。
在主動矩陣方式中，作為主動元件(非線性元件)，不僅可以使用電晶體，而且還可以使用各種主動元件(非線性元件)。例如，也可以使用MIM(Metal Insulator Metal：金屬-絕緣體-金屬)或TFD(Thin Film Diode：薄膜二極體)等。由於這些元件的製程少，所以可以降低製造成本或提高良率。另外，由於這些元件的尺寸小，所以可以提高開口率而實現低耗電量化或高亮度化。
除了主動矩陣方式以外，也可以採用不包括 主動元件(非線性元件)的被動矩陣方式。由於不使用主動元件(非線性元件)，所以製程少，從而可以降低製造成本或提高良率。另外，由於不使用主動元件(非線性元件)，所以可以提高開口率而實現低耗電量化或高亮度化等。
[變形例子]
下面，對一部分結構與上述不同的觸控面板的結構進行說明。注意，在此省略與上述重複的部分的說明，只對主要的不同點進行說明。
圖7A示出下面例示的觸控面板的剖面示意圖。
圖7A所示的結構與圖2A所例示的結構的主要的不同之處在於圖7A所示的結構包括底部發射型的發光元件，並且觸控感測器的位置不同。
在第一基板101上隔著黏合層192設置有絕緣層172，在絕緣層172的上部設置有構成觸控感測器120的電極121、電極122及介電層123等。另外，電極121、電極122及介電層123等隔著黏合層191被設置在絕緣層171的下方。也就是說，在圖7A所示的觸控面板中，觸控感測器120被設置在顯示裝置110與第一基板101之間。
另外，作為圖7A中的發光元件180應用底部發射型的發光元件。也就是說，來自發光元件180的發光 從第一基板101一側被提取。濾色片184與發光元件180相比被配置在第一基板101一側。在圖7A中，示出將濾色片184配置在覆蓋電晶體的無極絕緣層與絕緣層176之間的例子。也可以以覆蓋電晶體或佈線的方式設置黑矩陣。
在第一基板101上設置有觸控感測器120的電極121與FPC143(或者電極122與FPC142)的連接端子156。與驅動電路112和顯示部111不同，連接端子156不包括黏合層191以及黏合層191上的元件，並且至少連接端子156頂面的一部分露出。如圖7A所示，第一基板101較佳為至少對於設置有連接端子156的方向延伸到第二基板102的外側。
另外，較佳為在第二基板102的下表面(發光元件180一側的面)設置絕緣層173。作為絕緣層173，較佳為使用與絕緣層171或絕緣層172同樣的無機絕緣材料。
由於第一基板101一側用作顯示面及操作面，所以較佳為在第一基板101的表面設置保護層178。
另外，如圖7B所示，也可以在第一基板101與絕緣層172之間不設置黏合層192，並且在第一基板101的頂面直接形成絕緣層172。
作為黏合層191及黏合層192，採用與上述黏合層152或黏合層153同樣的結構即可。
注意，電晶體或其周圍的結構並不侷限於圖 7A及圖7B所示的結構，而可以應用圖2A至圖4所示的電晶體的結構等上述記載的電晶體的結構或其周圍的絕緣層等的疊層結構。
以上是變形例子的說明。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式2
在本實施方式中，參照圖式對本發明的一個方式的觸控面板的驅動方法的例子進行說明。
[感測器的檢測方法的例子]
圖8A是示出互電容式的觸控感測器的結構的方塊圖。在圖8A中，示出脈衝電壓輸出電路501、電流檢測電路502。另外，在圖8A中，作為X1至X6、Y1至Y6的6個佈線分別示出被施加有脈衝電壓的電極121、檢測電流的變化的電極122。此外，在圖8A中，圖示藉由電極121與電極122重疊而形成的電容503。注意，電極121與電極122的功能可以互相調換。
脈衝電壓輸出電路501是用來依次將脈衝電壓施加到X1至X6的佈線的電路。藉由對X1至X6的佈線施加脈衝電壓，在形成電容503的電極121與電極122之間產生電場。藉由利用該產生於電極之間的電場由於遮蔽等而使電容503處的互電容產生變化，可以檢測被探測 體的接近或接觸。
電流檢測電路502是用來檢測基於電容503處的互電容變化的Y1至Y6的佈線的電流變化的電路。在Y1至Y6的佈線中，如果沒有被探測體的接近或接觸，則所檢測的電流值沒有變化，另一方面，在由於所檢測的被探測體的接近或接觸而互電容減少的情況下，檢測到電流值減少的變化。另外，藉由積分電路等檢測電流即可。
另外，在上述實施方式1中，可以在第一基板101上形成脈衝電壓輸出電路501和電流檢測電路502中的任一個或兩個。例如，當同時形成顯示部111和驅動電路112時，不僅可以使製程簡化，還可以減少使用觸控面板100的電子裝置的構件數量，所以是較佳的。另外，可以利用COF方式將脈衝電壓輸出電路501和電流檢測電路502中的任一個或兩個安裝在與觸控感測器120電連接的FPC(FPC142、FPC143(或者FPC140))中。
尤其是，當作為形成在第一基板101上的電晶體，將多晶矽或單晶矽等結晶矽用於其通道所形成的半導體層時，脈衝電壓輸出電路501或電流檢測電路502等的電路驅動能力得到提高，從而可以提高觸控感測器的靈敏度。
接著，圖8B示出圖8A所示的互電容式觸控感測器中的輸入/輸出波形的時序圖。在圖8B中，在一個圖框期間中進行各行列中的被探測體的檢測。另外，在圖 8B中，示出不檢測(不觸摸)被探測體和檢測(觸摸)被探測體的兩種情況。此外，關於Y1至Y6的佈線，示出對應於所檢測出的電流值的電壓值的波形。
依次對X1至X6的佈線施加脈衝電壓，Y1至Y6的佈線中的波形根據該脈衝電壓變化。當沒有被探測體的接近或接觸時，Y1至Y6的波形根據X1至X6的佈線的電壓的變化一致產生變化。另一方面，在有被探測體接近或接觸的部位電流值減少，因而與其相應的電壓值的波形也產生變化。
如此，藉由檢測互電容的變化，可以檢測被探測體的接近或接觸。
另外，作為觸控感測器，圖8A雖然示出在佈線的交叉部只設置電容503的被動矩陣方式觸控感測器的結構，但是也可以採用具備電晶體和電容的主動矩陣方式觸控感測器。圖9示出主動矩陣方式觸控感測器所包括的一個感測器電路的例子。
感測器電路包括電容503、電晶體511、電晶體512及電晶體513。對電晶體513的閘極施加信號G2，對源極和汲極中的一個施加電壓VRES，並且另一個與電容503的一個電極及電晶體511的閘極電連接。電晶體511的源極和汲極中的一個與電晶體512的源極和汲極中的一個電連接，對另一個施加電壓VSS。對電晶體512的閘極施加信號G1，源極和汲極中的另一個與佈線ML電連接。對電容503的另一個電極施加電壓VSS。
接著，對感測器電路的工作進行說明。首先，藉由作為信號G2施加使電晶體513成為開啟狀態的電位，與電晶體511的閘極連接的節點n被施加對應於電壓VRES的電位。接著，藉由作為信號G2施加使電晶體513成為關閉狀態的電位，節點n的電位得到保持。
接著，由於手指等被探測體的靠近或接觸，電容503的互電容產生變化，而節點n的電位隨其由VRES變化。
讀出工作對信號G1施加使電晶體512成為開啟狀態的電位。流過電晶體511的電流，即流過佈線ML的電流根據節點n的電位而產生變化。藉由檢測該電流，可以檢測出被探測體的靠近或接觸。
作為電晶體511、電晶體512及電晶體513，較佳為使用將氧化物半導體用於其通道所形成的半導體層的電晶體。尤其是藉由將氧化物半導體用於電晶體513的通道所形成的半導體層，能夠使節點n的電位長期間被保持，由此可以減少對節點n再次供應VRES的工作(更新工作)頻率。
[顯示裝置的驅動方法的例子]
圖10A是作為一個例子示出顯示裝置的結構的方塊圖。圖10A示出閘極驅動電路GD、源極驅動電路SD及像素pix。注意，在圖10A中，對應於與閘極驅動電路GD電連接的閘極線x_1至x_m(m為自然數)、與源極 驅動電路SD電連接的源極線y_1至y_n(n為自然數)，對每個像素pix附有(1，1)至(n，m)的符號。
接著，圖10B是對圖10A所示的顯示裝置中的閘極線及源極線施加的信號的時序圖。在圖10B中，分別示出在每一個圖框期間中改寫資料信號的情況和不改寫資料信號的情況。注意，在圖10B中，不考慮返馳期間等的期間。
在每一個圖框期間中改寫資料信號的情況下，依次對x_1至x_m的閘極線施加掃描信號。在掃描信號為H位準的期間的水平掃描期間1H中，對各列的源極線y_1至y_n施加資料信號D。
在每一個圖框期間中不改寫資料信號的情況下，停止對閘極線x_1至x_m施加掃描信號。另外，在水平掃描期間1H中，停止對各列的源極線y_1至y_n施加資料信號。
在每一個圖框期間中不改寫資料信號的驅動方法對於將氧化物半導體用於像素所具有的電晶體的通道所形成的半導體層的情況尤為有效。使用氧化物半導體的電晶體與使用矽等半導體的電晶體相比，可以儘可能地降低關態電流。因此，可以在每一個圖框期間中不改寫資料信號而保持在前面的期間寫入的資料信號，例如還可以保持像素的灰階1秒鐘以上，較佳為5秒鐘以上。
另外，當將多晶矽用於像素所具有的電晶體的通道所形成的半導體層時，較佳為預先將像素所具有的 儲存電容設置得大。儲存電容越大，越可以長時間保持像素的灰階。根據與儲存電容電連接的電晶體或顯示元件的洩漏電流設定儲存電容的大小即可，例如，當每一個像素的儲存電容為5fF以上且5pF以下，較佳為10fF以上且5pF以下，更佳為20fF以上且1pF以下時，可以不進行每一個圖框期間中的資料信號的改寫而保持在前面的期間中寫入的資料信號，例如能夠在幾圖框或幾十圖框的期間保持像素的灰階。
[顯示裝置和觸控感測器的驅動方法的例子]
圖11A至圖11D是作為一個例子說明驅動圖8A和圖8B所說明的觸控感測器和圖10A和圖10B所說明的顯示裝置1sec.(1秒鐘)的情況下的連續的圖框期間的工作的圖。另外，圖11A示出將顯示裝置的一個圖框期間設定為16.7ms(框頻：60Hz)，並將觸控感測器的一個圖框期間設定為16.7ms(框頻：60Hz)的情況。
在本實施方式中的觸控面板中，顯示裝置與觸控感測器的工作相互獨立，可以與顯示期間並行地設置觸摸感知期間。因此，如圖11A所示，可以將顯示裝置及觸控感測器的一個圖框期間都設定為16.7ms(框頻：60Hz)。也可以使觸控感測器與顯示裝置的框頻不同。例如，如圖11B所示，也可以將顯示裝置的一個圖框期間設定為8.3ms(框頻：120Hz)，並將觸控感測器的一個圖框期間設定為16.7ms(框頻：60Hz)。另外，雖然未圖 示，但是還可以將顯示裝置的框頻設定為33.3ms(框頻：30Hz)。
此外，藉由將顯示裝置的框頻設置為可以切換的結構，並且在顯示動態影像時提高框頻(例如60Hz以上或120Hz以上)，在顯示靜態影像時降低框頻(例如60Hz以下、30Hz以下或1Hz以下)，可以減少顯示裝置的耗電量。或者，也可以將觸控感測器的框頻設置為可以切換的結構，並且使待機時與感知到觸摸時的框頻不同。
此外，在本實施方式中的觸控面板中，藉由不進行顯示裝置中的資料信號的改寫而保持在前面的期間中改寫的資料信號，可以將顯示裝置的一個圖框期間設定為長於16.7ms的期間。因此，如圖11C所示，可以以將顯示裝置的一個圖框期間設定為1sec.(框頻：1Hz)且將觸控感測器的一個圖框期間設定為16.7ms(框頻：60Hz)。
另外，在本實施方式中的觸控面板中，在進行圖11C所示的驅動的情況下，可以連續地進行觸控感測器的驅動。因此，如圖11D所示，也可以在檢測到觸控感測器中的被探測體的接近或接觸時，改寫顯示裝置的資料信號。
在此，若在觸控感測器的感測期間進行顯示裝置的資料信號的改寫工作，由於驅動顯示裝置時的雜音傳到觸控感測器，因而恐怕會使觸控感測器的靈敏度下降。因此，尤其較佳為錯開顯示裝置的資料信號的改寫期 間與觸控感測器的感測期間來進行驅動。
圖12A示出交替進行顯示裝置的資料信號的改寫和觸控感測器的感測的例子。另外，圖12B示出在每進行兩次顯示裝置的資料信號的改寫工作時進行一次觸控感測器的感測的例子。注意，並不侷限於該結構，也可以在每進行三次以上的改寫工作時進行一次觸控感測器的感測。
另外，當將氧化物半導體用於顯示裝置的像素的電晶體的通道所形成的半導體層時，能夠儘可能地降低關態電流，因此可以充分地降低資料信號的改寫頻率。明確而言，在進行資料信號的改寫之後到再次改寫資料信號之間能夠設置足夠長的停止期間。停止期間例如可以為0.5秒鐘以上、1秒鐘以上或5秒鐘以上。停止期間的上限受到與電晶體連接的電容或顯示元件等的洩漏電流的限制，例如可以為1分鐘以下、10分鐘以下、1小時以下或1天以下左右。
圖12C示出以每5秒鐘一次的頻率來進行顯示裝置的資料信號的改寫的例子。在圖12C的顯示裝置中，在改寫資料信號之後到下一次的資料信號的改寫工作的期間設置有停止工作的停止期間。在停止期間中，觸控感測器可以以框頻iHz(i為顯示裝置的框頻以上，在此為0.2Hz以上)進行驅動。或者，如圖12C所示，藉由在停止期間進行觸控感測器的感測而在顯示裝置的資料信號的改寫期間不進行觸控感測器的感測，可以提高觸控感測 器的靈敏度，所以是較佳的。另外，如圖12D所示，藉由同時進行顯示裝置的資料信號的改寫和觸控感測器的感測，可以使用來驅動的信號簡化。
另外，在不進行顯示裝置的資料信號的改寫工作的停止期間，可以停止只對驅動電路的信號的供應，藉由與此同時也停止電源電位的供應，可以進一步降低耗電量。
如實施方式1所示，在本發明的一個方式的觸控面板中，顯示裝置和觸控感測器被具有撓性的兩個基板夾著，可以使顯示裝置與觸控感測器的距離靠地極近。 此時，顯示裝置的驅動時的雜音容易傳到觸控感測器，恐怕會降低觸控感測器的靈敏度，但是藉由適用本實施方式所例示的驅動方法，可以得到同時實現薄型化和高檢測靈敏度的觸控面板。
實施方式3
在本實施方式中，參照圖式對本發明的一個方式的觸控面板的結構和驅動方法的一個例子進行說明。
[觸控面板的結構]
圖13是示出下面所例示的觸控面板的結構例子的方塊圖。如圖13所示，觸控面板80包括顯示裝置800、控制電路810、計數器電路820、觸控感測器850。
觸控面板80被輸入作為數位資料的影像信號 (Video)及用來控制顯示裝置800的畫面的改寫的同步信號(SYNC)。作為同步信號，例如包括水平同步信號(Hsync)、垂直同步信號(Vsync)及基準時脈信號(CLK)等。
顯示裝置800具有顯示部801、閘極驅動器802及源極驅動器803。顯示部801具有多個像素PIX。相同行的像素PIX都藉由共同的閘極線L_X連接到閘極驅動器802，相同列的像素PIX都藉由共同的源極線L_Y連接到源極驅動器803。
顯示裝置800被供應高位準電位(VH)、低位準電位(VL)以及作為電源電位的高電源電位(VDD)及低電源電位(VSS)。高位準電位(以下稱為VH)經由佈線L_H被供應到顯示部801的各像素PIX。另外，低位準電位(以下稱為VL)經由佈線L_L被供應到顯示部801中的各像素PIX。
源極驅動器803對被輸入的影像信號進行處理，生成資料信號，並對源極線L_Y輸出資料信號。閘極驅動器802對閘極線L_X輸出掃描信號，該掃描信號選擇被寫入資料信號的像素PIX。
像素PIX具有切換元件，該切換元件與源極線L_Y之間的電連接被掃描信號控制。當切換元件處於開啟狀態時，資料信號從源極線L_Y被寫入到像素PIX。
控制電路810是控制觸控面板80整體的電路，並具備生成構成觸控面板80的電路的控制信號的電 路。
控制電路810具有控制信號產生電路，該控制信號產生電路根據同步信號(SYNC)生成閘極驅動器802及源極驅動器803的控制信號。作為閘極驅動器802的控制信號，有起動脈衝(GSP)、時脈信號(GCLK)等，作為源極驅動器803的控制信號，有起動脈衝(SSP)、時脈信號(SCLK)等。例如，控制電路810生成週期相同但相位偏移了的多個時脈信號作為時脈信號(GCLK、SCLK)。
另外，控制電路810控制對源極驅動器803輸出從觸控面板80的外部輸入的影像信號(Video)。
另外，控制電路810被輸入從觸控感測器850輸入的感測器信號(S_touch)，根據該感測器信號對影像信號進行校正。影像信號的校正根據感測器信號而不同，而對應於觸摸實施影像處理。
源極驅動器803具有數位/類比轉換電路804(以下稱為D-A轉換電路804)。D-A轉換電路804對影像信號進行類比轉換而生成資料信號。
另外，在輸入到觸控面板80的影像信號為類比信號的情況下，在控制電路810中將其轉換為數位信號而輸出到顯示裝置800。
影像信號由每個圖框的影像資料構成。控制電路810具有如下功能：對影像資料進行影像處理，並根據藉由該處理得到的資料來控制對源極驅動器803輸出影 像信號。因此，控制電路810包括變動檢測部811，該變動檢測部811藉由對影像資料進行影像處理，根據每個圖框的影像資料檢測變動。另外，在被輸入感測器信號的情況下，根據感測器信號進行基於影像資料的影像信號的校正。
在變動檢測部811中，如果判定有變動，則控制電路810繼續對源極驅動器803輸出影像信號。與此相反，如果判定沒有變動，則控制電路810停止對源極驅動器803輸出影像信號。另外，如果再次判定有變動，則再次開始輸出影像信號。
控制電路810可以根據變動檢測部811的判定來切換用來顯示有變動的影像(動態影像顯示)的第一模式與用來顯示沒有變動的影像(靜態影像顯示)的第二模式，由此控制顯示部801的顯示。第一模式是這樣的模式：例如如果將垂直同步信號(Vsync)設定為60Hz，則將框頻設為60Hz以上。另外，第二模式是這樣的模式：例如如果將垂直同步信號(Vsync)設定為60Hz，則將框頻設為低於60Hz。
在第二模式中，所設定的框頻較佳為根據像素的電壓保持特性來預先設定。例如，在變動檢測部811中在判定為一定期間沒有變動而停止對源極驅動器803輸出影像信號的情況下，對應於寫入到像素PIX的影像信號的灰階的電壓降低。因此，較佳為針對框頻的每個週期寫入與同一影像的影像信號的灰階對應的電壓(也稱為進行 更新)。關於該進行更新的時機(也稱為更新速率)，採用例如根據在計數器電路820中計數垂直同步信號(Vsync)的H位準得到的信號，而在每個一定期間內進行的結構。
在計數器電路820中，在將更新速率設定為每1秒1次的頻率的情況下，如果將垂直同步信號(Vsync)的頻率設為60Hz，則根據計數垂直同步信號(Vsync)的H位準60次得到的計數信號(Count)來進行更新即可。在將更新速率設為每5秒1次的頻率的情況下，如果將垂直同步信號(Vsync)的頻率設為60Hz，則根據計數垂直同步信號(Vsync)的H位準300次得到的計數信號(Count)來進行更新即可。另外，計數器電路820可以採用如下結構：在被輸入從觸控感測器850輸入的感測器信號的情況下，根據該感測器信號強制性地從第二模式切換到第一模式。
另外，對用來檢測由變動檢測部811進行的變動的影像處理沒有特別的限制。檢測變動的方法例如有獲取連續的兩個圖框的影像資料之間的差分資料的方法。根據所得到的差分資料可以判斷變動的有無。另外，還有檢測變動向量的方法等。
作為觸控感測器850，可以應用上述實施方式所說明的工作及結構。
因為本實施方式中的顯示裝置的工作和觸控感測器850的工作可以相互獨立地進行，所以可以與顯示 期間並行地設置觸摸感知期間。因此，即使採用由控制電路810切換第一模式或第二模式的結構，也可以獨立地控制觸控感測器的工作。另外，藉由使顯示裝置800的工作與觸控感測器850的工作同步進行，並在不同的期間進行顯示裝置800的資料信號的改寫工作和觸控感測器850的感測工作，可以提高感測的靈敏度。
[像素的結構例子]
圖14A是示出像素PIX的結構例子的電路圖。像素PIX包括電晶體TR1、電晶體TR2、發光元件EL及電容元件CAP。
電晶體TR1用作控制源極線L_Y與電晶體TR2的閘極的電連接的切換元件，由輸入到電晶體TR1的閘極的掃描信號控制開啟和關閉。電晶體TR2用作用來控制流過發光元件EL的電流的切換元件。
另外，較佳為將氧化物半導體或多晶矽用於電晶體TR1、電晶體TR2的通道所形成的半導體層。
在發光元件EL中，在兩個電極之間夾著包含發光有機化合物的EL層。流過這兩個電極之間的電流使來自發光元件的發光的亮度產生變化。對發光元件的一個電極從佈線L_L施加低位準電位，對另一個電極藉由電晶體TR2從佈線L_H施加高位準電位。
電容元件CAP具有保持電晶體TR2的閘極的電位的功能。
圖14B是具備液晶元件的像素PIX的例子。像素PIX包括電晶體TR、液晶元件LC及電容元件CAP。
電晶體TR用作控制液晶元件LC的一個電極與源極線L_Y的電連接的切換元件，由從其閘極被輸入的掃描信號控制開啟和關閉。
另外，較佳為將氧化物半導體或多晶矽用於電晶體TR的通道所形成的半導體層。
液晶元件LC具有兩個電極和液晶。這兩個電極之間的電場的作用使液晶的配向產生變化。在液晶元件LC的兩個電極中，藉由電晶體TR連接到源極線L_Y的一個電極相當於像素電極，連接到被施加Vcom的公用線L_com的另一個電極相當於共用電極。
電容元件CAP與液晶元件LC並聯連接。在此情況下，電容元件的一個電極連接到電晶體TR的源極或汲極，電容元件的另一個電極連接到被施加電容線電壓的電容線L_cap。
注意，在此，雖然作為顯示元件示出使用液晶元件LC或發光元件EL的例子，但是本發明的一個方式不侷限於此。
例如，在本說明書等中，顯示元件、作為包括顯示元件的裝置的顯示裝置、發光元件、作為包括發光元件的裝置的發光裝置可以使用各種各樣的方式或包括各種各樣的元件。作為顯示元件、顯示裝置、發光元件或發 光裝置的一個例子，有對比度、亮度、反射率、透射率等因電磁作用而發生變化的顯示媒體，如EL(電致發光)元件(包含有機和無機材料的EL元件、有機EL元件或無機EL元件)、LED(白色LED、紅色LED、綠色LED、藍色LED等)、電晶體(根據電流而發光的電晶體)、電子發射元件、液晶元件、電子墨水、電泳元件、柵光閥(GLV)、電漿顯示器(PDP)、使用微機電系統(MEMS)的顯示元件、數位微鏡裝置(DMD)、數位微快門(DMS)、MIRASOL(在日本註冊的商標)、IMOD(干涉測量調節)元件、快門方式的MEMS顯示元件、光干涉方式的MEMS顯示元件、電潤濕(electrowetting)元件、壓電陶瓷顯示器或碳奈米管等。作為使用EL元件的顯示裝置的一個例子，有EL顯示器等。作為使用電子發射元件的顯示裝置的一個例子，有場發射顯示器(FED)或SED方式平面型顯示器(SED：Surface-conduction Electron-emitter Display：表面傳導電子發射顯示器)等。作為使用液晶元件的顯示裝置的一個例子，有液晶顯示器(透過型液晶顯示器、半透過型液晶顯示器、反射型液晶顯示器、直觀型液晶顯示器、投射型液晶顯示器)等。作為使用電子墨水或電泳元件的顯示裝置的一個例子，有電子紙等。注意，當實現半透射式液晶顯示器或反射式液晶顯示器時，使像素電極的一部分或全部具有反射電極的功能即可。例如，使像素電極的一部分或全部包含鋁、銀等即可。並且，此時也可以將SRAM等 記憶體電路設置在反射電極下。由此，可以進一步降低耗電量。
[觸控面板的驅動方法的例子]
以下，參照圖15所示的時序圖對基於進行動態影像顯示的第一模式和進行靜態影像顯示的第二模式而進行顯示的觸控面板80的工作進行說明。在圖15中，示出垂直同步信號(Vsync)及從源極驅動器803輸出到源極線L_Y的資料信號(Vdata)的信號波形。
作為一個例子，圖15是在進行動態影像顯示，接著進行靜態影像顯示，然後進行動態影像顯示的情況下的觸控面板80的時序圖。在此，假設從第1圖框到第k圖框的影像資料中有變動。接著，假設從第(k+1)圖框到第(k+3)圖框的影像資料中沒有變動。接著，假設第(k+4)圖框之後的影像資料中有變動。另外，k為2以上的整數。
在最初的動態影像顯示期間中，在變動檢測部811中，判定各圖框的影像資料中有變動。因此，觸控面板80以第一模式工作。在控制電路810中，將框頻設定為垂直同步信號的頻率以上，在此設定為框頻f1，將影像信號(Video)輸出到源極驅動器803。並且，源極驅動器803被設為連續地將資料信號(Vdata)輸出到源極線L_Y。另外，動態影像顯示期間中的一個圖框期間的長度表示為1/f1(秒)。
接著，在靜態影像顯示期間中，在變動檢測部811中進行用來檢測變動的影像處理，判定在第(k+1)圖框的影像資料中沒有變動。因此，觸控面板80以第二模式工作。在控制電路810中，將框頻設為低於垂直同步信號的頻率，在此設定為框頻f2，將影像信號(Video)輸出到源極驅動器803。並且，源極驅動器803間歇性地將資料信號(Vdata)輸出到源極線L_Y。另外，靜態影像顯示期間中的一個圖框期間的長度表示為1/f2(秒)。
因為源極驅動器803可以間歇性地輸出資料信號(Vdata)，所以一併地，間歇性地對閘極驅動器802及源極驅動器803供應控制信號(起動脈衝信號、時脈信號等)即可，可以定期性地停止閘極驅動器802及源極驅動器803。
下面，對第二模式中的對源極線L_Y的資料信號(Vdata)的間歇性輸出進行具體的說明。作為一個例子，如圖15所示，如果到達第(k+1)圖框，控制電路810將控制信號輸出到閘極驅動器802及源極驅動器803，將框頻設定為f2並對源極驅動器803輸出影像信號Video。源極驅動器803將在前面的期間中寫入的資料信號，即在第k圖框中輸出到源極線L_Y的資料信號(k_data)輸出到源極線L_Y。如此，在靜態影像顯示期間中，在前面的期間中寫入的資料信號(k_data)針對每個期間1/f2(秒)而重複地被寫入到源極線L_Y。因此， 可以使與同一影像的影像信號的灰階對應的電壓更新。藉由定期性地進行更新，可以降低起因於電壓下降所引起的灰階的偏差的閃爍，而可以實現顯示品質得到提高的觸控面板。
並且，在控制電路810中，以第二模式工作，直到在變動檢測部811中得到影像資料中有變動的判定結果、或感測器信號的輸入。
並且，如果在變動檢測部811中判定在第(k+4)圖框之後的影像資料中有變動，則觸控面板80再次以第一模式工作。在控制電路810中，將框頻設定為垂直同步信號的頻率以上，在此設定為框頻f1，將影像信號(Video)輸出到源極驅動器803。並且，源極驅動器803連續地對源極線L_Y輸出資料信號(Vdata)。
如實施方式1所示，在本發明的一個方式的觸控面板中，顯示裝置和觸控感測器被具有撓性的兩個基板夾著，可以使顯示裝置與觸控感測器的距離靠地極近。此時，顯示裝置的驅動時的雜音容易傳到觸控感測器，恐怕會降低觸控感測器的靈敏度，但是藉由適用本實施方式所例示的驅動方法，可以得到同時實現薄型化和高檢測靈敏度的觸控面板。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式4
在本實施方式中，在下面示出利用氣浮沉積法在上述觸控面板等的構件表面形成保護膜等的例子。
氣浮沉積(AD)法是不加熱基板來進行成膜的方法。氣浮是指分散在氣體中的微粒。
圖16A示出用來進行利用氣浮的成膜的成膜裝置的剖面結構的一個例子。
成膜裝置至少包括：處理室53；設置在處理室53內的支撐被成膜物(例如基板60等)的載物台59；使處理室53內真空排氣的泵(機械增壓泵、回轉泵等)等的排氣裝置55；噴射單元(噴嘴56等)；藉由供應線與噴射單元連接的原料容器63；用來引入載子氣體的氣體線；以及氣體槽51。
首先，藉由利用振動器62對原料容器63內的原料粉末施加震動(超聲波等)而進行加熱來去除原料容器63內的水分，該水分藉由排氣線由排氣裝置54排出。
接著，藉由氣體線將載子氣體引入原料容器63內且使原料粉末氣浮化。作為載子氣體使用乾燥空氣、氧、惰性氣體(氮、氦氣體、氬氣體等)，載子氣體的流量可以利用流量計52調整。
將如下成膜方法稱為AD法：在利用排氣裝置55被減壓的處理室53內從噴嘴56噴出包含無機材料的微粒(50nm以上且500nm以下)的氣浮，並將其噴在基板60上而使微粒碰撞來使氣浮固化，由此可以在基板60 表面形成無機材料層。適當地設置被成膜物(例如基板60等)和噴嘴56的位置，以使從噴嘴56噴出的氣浮以指定的入射角θ(θ=0°以上且90°以下)碰撞到被成膜物、(例如基板60等)。入射角越大，微粒碰撞到基板60表面時的衝擊力就有越變大的傾向。另一方面，入射角越小，微粒對基板60表面的包括衝擊力的力學作用也越小。有時對被成膜物(例如基板60等)噴射氣浮的最合適的入射角θ因所使用的微粒的材料而不同，因此適當地設定該入射角θ是很重要的。
圖16A中的裝置雖然是利用角度調整單元61固定入射角θ的例子，但是並不侷限於此。也可以採用固定噴嘴而可以適當地改變載物台59的角度的裝置結構。
另外，圖16B示出放大噴嘴56的頂端部分的透視圖。在此，雖然圖示出寬度大的噴嘴口57，但是並不侷限於此，也可以使用具有多個噴嘴口的噴嘴。
也可以在噴嘴56與基板60之間設置具有開口的遮罩而選擇性地進行成膜。另外，還可以使用使載物台59向X方向或Y方向移動的驅動裝置58，使基板60移動到X方向或Y方向來進行大面積的成膜。
作為在AD法中使用的微粒的材料，可以舉出氧化鋁、氧化釔、氮化鋁、碳化矽、氮化矽、氧化鈦等無機材料。
藉由使用氣浮沉積(AD)法可以在樹脂基板或有機材料層的表面以室溫等的低溫進行成膜。在氣浮沉 積(AD)法中，在微粒碰撞到基板表面後，微粒塑性變形，有時破碎而被壓著附著到基板上，藉由重複該現象而膜進行成長。
在本實施方式中，例如可以使用將藉由氣浮沉積法形成的膜用於觸控面板100中的觸控感測器一側的基板表面上的保護層178等。例如，利用氣浮沉積法在芳族聚醯胺薄膜上形成膜厚為100nm以上且200nm以下的氧化鋁膜，並將其用作保護層178。利用氣浮沉積法得到的膜是緻密的，可以在成膜的同時使薄膜表面呈現微細的凹凸，並實現附著力強的保護膜。
實施方式5
在本實施方式中，參照圖17A至圖18I對能夠應用本發明的一個方式的觸控面板製造的電子裝置進行說明。
作為電子裝置，例如可以舉出電視機(也稱為電視或電視接收機)、用於電腦等的顯示器、數位相機、數位攝影機、數位相框、行動電話機(也稱為行動電話、行動電話裝置)、可攜式遊戲機、可攜式資訊終端、音訊播放裝置、彈珠機等大型遊戲機等。
此外，由於本發明的一個方式的裝置具有撓性，因此也可以將該裝置沿著房屋及高樓的內壁或外壁、汽車的內部裝飾或外部裝飾的曲面組裝。
圖17A示出行動電話機的一個例子。行動電話機7400除了組裝在外殼7401的顯示部7402之外還具 備操作按鈕7403、外部連接埠7404、揚聲器7405、麥克風7406等。另外，將使用本發明的一個方式製造的顯示裝置用於顯示部7402來製造行動電話機7400。藉由本發明的一個方式，能夠高良率地提供一種具備彎曲的顯示部且可靠性高的行動電話機。
在圖17A所示的行動電話機7400中，藉由用手指等觸摸顯示部7402可以輸入資訊。此外，藉由用手指等觸摸顯示部7402可以進行打電話或輸入文字等所有操作。
此外，藉由操作按鈕7403的操作，可以進行電源的ON、OFF工作或切換顯示在顯示部7402的影像的種類。例如，可以將電子郵件的編寫畫面切換為主功能表畫面。
圖17B是手錶型可攜式資訊終端的一個例子。可攜式資訊終端7100包括外殼7101、顯示部7102、腕帶7103、表扣7104、操作按鈕7105、輸入/輸出端子7106等。
可攜式資訊終端7100可以執行行動電話、電子郵件、文章的閱讀及編輯、音樂播放、網路通信、電腦遊戲等各種應用程式。
顯示部7102以其顯示面彎曲的方式設置，能夠沿著彎曲的顯示面進行顯示。另外，顯示部7102具備觸控感測器，可以用手指或觸控筆等觸摸畫面來進行操作。例如，藉由觸摸顯示於顯示部7102的圖示7107，可 以啟動應用程式。
操作按鈕7105除了時間設定之外還可以具有電源開關、無線通訊的開關、靜音模式的開啟及關閉、省電模式的開啟及關閉等各種功能。例如，藉由利用組裝在可攜式資訊終端7100中的作業系統，還可以自由地設定操作按鈕7105的功能。
另外，可攜式資訊終端7100可以進行被通信標準化的近距離無線通訊。例如，藉由與可進行無線通訊的耳麥相互通信，可以進行免提通話。
另外，可攜式資訊終端7100具備輸入/輸出端子7106，可以藉由連接器直接與其他資訊終端進行資料的交換。另外，也可以藉由輸入/輸出端子7106進行充電。另外，充電工作也可以利用無線供電進行，而不藉由輸入/輸出端子7106。
可攜式資訊終端7100的顯示部7102組裝有使用本發明的一個方式製造的發光裝置。藉由本發明的一個方式，能夠以高良率提供一種具備彎曲的顯示部且可靠性高的可攜式資訊終端。
圖17C示出可攜式顯示裝置的一個例子。顯示裝置7300具備外殼7301、顯示部7302、操作按鈕7303、顯示部取出構件7304以及控制部7305。
顯示裝置7300在筒狀的外殼7301內具備卷成捲筒狀的撓性顯示部7302。
此外，顯示裝置7300能夠由控制部7305接 收影像信號，且能夠將所接收的影像顯示於顯示部7302。此外，控制部7305具備電池。此外，也可以採用控制部7305具備連接連接器的端子部而以有線的方式從外部直接供應影像信號或電力的結構。
此外，可以由操作按鈕7303進行電源的ON、OFF工作或顯示的影像的切換等。
圖17D示出使用顯示部取出構件7304取出顯示部7302的狀態的顯示裝置7300。在此狀態下，可以在顯示部7302上顯示影像。另外，藉由使用配置於外殼7301的表面的操作按鈕7303，可以容易地以單手操作。此外，如圖17C所示那樣，藉由將操作按鈕7303配置在外殼7301的一側而不是中央，可以容易地以單手操作。
另外，可以在顯示部7302的側部設置用來加固的框，以便在取出顯示部7302時使該顯示部7302的顯示面成為平面狀。
此外，除了該結構以外，也可以採用在外殼中設置揚聲器並使用與影像信號同時接收的音訊信號輸出聲音的結構。
圖18A至圖18C示出能夠折疊的可攜式資訊終端310。圖18A示出展開狀態的可攜式資訊終端310。圖18B示出從展開狀態和折疊狀態中的一個狀態變為另一個狀態的中途的狀態的可攜式資訊終端310。圖18C示出折疊狀態的可攜式資訊終端310。可攜式資訊終端310在折疊狀態下可攜性好，在展開狀態下因為具有無縫拼接的 較大的發光區域而其顯示的一覽性強。
顯示面板312由鉸鏈313所連接的三個外殼315來支撐。藉由鉸鏈313使兩個外殼315之間彎折，可以從可攜式資訊終端310的展開狀態可逆性地變為折疊狀態。可以將使用本發明的一個方式製造的顯示裝置用於顯示面板312。例如，可以使用能夠以1mm以上且150mm以下的曲率半徑彎曲的顯示裝置。
圖18D和圖18E示出能夠折疊的可攜式資訊終端320。圖18D示出以顯示部322位於外側的方式折疊的狀態的可攜式資訊終端320。圖18E示出以顯示部322位於內側的方式折疊的狀態的可攜式資訊終端320。在不使用可攜式資訊終端320時，藉由將非顯示部325向外側折疊，能夠抑制顯示部322被弄髒或受損傷。可以將使用本發明的一個方式製造的顯示裝置用於顯示部322。
圖18F是說明可攜式資訊終端330的外形的透視圖。圖18G是可攜式資訊終端330的俯視圖。圖18H是說明可攜式資訊終端340的外形的透視圖。
可攜式資訊終端330、340例如具有選自電話機、電子筆記本和資訊閱讀裝置等中的一種或多種的功能。明確而言，可以將該可攜式資訊終端330、340用作智慧手機。
可攜式資訊終端330、340可以將文字或影像資訊顯示在其多個面上。例如，可以將三個操作按鈕339顯示在一個面上(圖18F、圖18H)。另外，可以將由虛 線矩形表示的資訊337顯示在另一個面上(圖18G、圖18H)。此外，作為資訊337的例子，可以舉出提示收到來自電子郵件、SNS(Social Networking Services：社交網路服務)或電話等的資訊的顯示；電子郵件或SNS等的標題；電子郵件或SNS等的發送者姓名；日期；時間；電池餘量；以及天線接收強度等。或者，也可以在顯示有資訊337的位置顯示操作按鈕339或圖示等代替資訊337。注意，雖然圖18F和圖18G示出在上側顯示有資訊337的例子，但是本發明的一個方式不侷限於此。例如，如圖18H所示的可攜式資訊終端340那樣，也可以將資訊337顯示在橫向側面。
例如，可攜式資訊終端330的使用者能夠在將可攜式資訊終端330放在上衣口袋裡的狀態下確認其顯示(這裡是資訊337)。
明確而言，將打來電話的人的電話號碼或姓名等顯示在能夠從可攜式資訊終端330的上方觀看這些資訊的位置。使用者可以確認到該顯示而無需從口袋裡拿出可攜式資訊終端330，由此能夠判斷是否接電話。
可以將使用本發明的一個方式製造的顯示裝置用於可攜式資訊終端330的外殼335及可攜式資訊終端340的外殼336所具有的顯示部333。藉由本發明的一個方式，能夠高良率地提供一種具備彎曲的顯示部且可靠性高的顯示裝置。
另外，如圖18I所示的可攜式資訊終端345 那樣，可以在三個以上的面顯示資訊。在此，示出資訊355、資訊356以及資訊357分別顯示於不同的面上的例子。
可以將使用本發明的一個方式製造的顯示裝置用於可攜式資訊終端345的外殼351所具有的顯示部358。藉由本發明的一個方式，能夠高良率地提供一種具備彎曲的顯示部且可靠性高的顯示裝置。
可以將本發明的一個方式的觸控面板用於上述電子裝置中的顯示部。由此，可以實現電子裝置的薄型化、輕量化和多功能化，與此同時，可以得到實現了高檢測靈敏度的電子裝置。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式6
在本實施方式中，說明能夠適用於可以用於本發明的一個方式的顯示面板的半導體裝置的半導體層的氧化物半導體。
氧化物半導體具有3.0eV以上的高能隙。在包括以適當的條件對氧化物半導體進行加工並充分降低其載子密度而獲得的氧化物半導體膜的電晶體中，可以使關態電流比習知的使用矽的電晶體小得多。
能夠應用的氧化物半導體較佳為至少含有銦(In)或鋅(Zn)。尤其是較佳為包含In及Zn。另外， 作為用來減少使用該氧化物半導體的電晶體的電特性不均勻的穩定劑，較佳為除了包含上述元素以外，還包含選自鎵(Ga)、錫(Sn)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鈧(Sc)、釔(Y)、鑭系元素(例如，鈰(Ce)、釹(Nd)、釓(Gd))中的一種或多種。
例如，作為氧化物半導體可以使用氧化銦、氧化錫、氧化鋅、In-Zn類氧化物、Sn-Zn類氧化物、Al-Zn類氧化物、Zn-Mg類氧化物、Sn-Mg類氧化物、In-Mg類氧化物、In-Ga類氧化物、In-Ga-Zn類氧化物(也稱為IGZO)、In-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Zn類氧化物、Sn-Ga-Zn類氧化物、Al-Ga-Zn類氧化物、Sn-Al-Zn類氧化物、In-Hf-Zn類氧化物、In-Zr-Zn類氧化物、In-Ti-Zn類氧化物、In-Sc-Zn類氧化物、In-Y-Zn類氧化物、In-La-Zn類氧化物、In-Ce-Zn類氧化物、In-Pr-Zn類氧化物、In-Nd-Zn類氧化物、In-Sm-Zn類氧化物、In-Eu-Zn類氧化物、In-Gd-Zn類氧化物、In-Tb-Zn類氧化物、In-Dy-Zn類氧化物、In-Ho-Zn類氧化物、In-Er-Zn類氧化物、In-Tm-Zn類氧化物、In-Yb-Zn類氧化物、In-Lu-Zn類氧化物、In-Sn-Ga-Zn類氧化物、In-Hf-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Ga-Zn類氧化物、In-Sn-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Hf-Zn類氧化物、In-Hf-Al-Zn類氧化物。
在此，“In-Ga-Zn類氧化物”是指以In、Ga以及Zn為主要成分的氧化物，對In、Ga以及Zn的比例沒有限制。此外，也可以包含In、Ga、Zn以外的金屬元 素。
另外，作為氧化物半導體，也可以使用表示為InMO3(ZnO)m(m>0且m不是整數)的材料。另外，M表示選自Ga、Fe、Mn及Co中的一種或多種金屬元素或者用作上述穩定劑的元素。另外，作為氧化物半導體，也可以使用表示為In2SnO5(ZnO)n(n>0且n是整數)的材料。
例如，可以使用其原子數比為In：Ga：Zn=1：1：1、In：Ga：Zn=1：3：2、In：Ga：Zn=1：3：4、In：Ga：Zn=1：3：6、In：Ga：Zn=3：1：2或In：Ga：Zn=2：1：3的In-Ga-Zn類氧化物或接近於上述組成的氧化物。
當氧化物半導體膜含有多量的氫時，該氫與氧化物半導體鍵合而使該氫的一部分成為施體，因此產生作為載子的電子。其結果是，導致電晶體的臨界電壓向負向漂移。因此，較佳為藉由在形成氧化物半導體膜之後進行脫水化處理(脫氫化處理)，從氧化物半導體膜去除氫或水分來進行高度純化以使其儘量不包含雜質。
另外，有時氧化物半導體膜中的氧也因脫水化處理(脫氫化處理)而被減少。因此，為了填補因對氧化物半導體膜的脫水化處理(脫氫化處理)而增加的氧缺陷，較佳為將氧添加到氧化物半導體膜。在本說明書等中，有時將對氧化物半導體膜供應氧的情況稱為加氧化處理。或者，有時將使氧化物半導體膜的氧含量超過化學計量組成的情況稱為過氧化處理。
如上所述，藉由進行脫水化處理(脫氫化處理)以從氧化物半導體膜去除氫或水分，並進行加氧化處理以填補氧缺陷，可以得到被i型(本質)化的氧化物半導體膜或無限趨近於i型而實質上呈i型(本質)的氧化物半導體膜。注意，“實質上本質”是指：氧化物半導體層的載子密度小於1×1017/cm3，較佳為小於1×1015/cm3，更佳為小於1×1013/cm3，更佳為小於8×1011/cm3，更佳為小於1×1011/cm3，進一步較佳為小於1×1010/cm3且為1×10-9/cm3以上。
如此，具備i型或實質上呈i型的氧化物半導體膜的電晶體可以實現極為優良的關態電流特性。例如，可以將使用氧化物半導體膜的電晶體處於關閉狀態時的汲極電流在室溫(25℃左右)下設定為1×10-18A以下，較佳為1×10-21A以下，更佳為1×10-24A以下，或者，可以將汲極電流在85℃的溫度下設定為1×10-15A以下，較佳為1×10-18A以下，更佳為1×10-21A以下。注意，“電晶體處於關閉狀態”是指：在採用n通道型電晶體的情況下，閘極電壓充分小於臨界電壓的狀態。明確而言，在閘極電壓比臨界電壓小1V以上，2V以上或3V以上時，電晶體成為關閉狀態。
下面，說明氧化物半導體膜的結構。
注意，在本說明書中，“平行”是指兩條直線形成的角度為-10°以上且10°以下，因此也包括該角度為-5°以上且5°以下的情況。另外，“大致平行”是指兩條直線 形成的角度為-30°以上且30°以下的情況。另外，“垂直”是指兩條直線形成的角度為80°以上且100°以下，因此也包括該角度為85°以上且95°以下的情況。另外，“大致垂直”是指兩條直線形成的角度為60°以上且120°以下的情況。
在本說明書中，六方晶系包括三方晶系和菱方晶系。
氧化物半導體被分為單晶氧化物半導體和除了單晶氧化物半導體以外的非單晶氧化物半導體。作為非單晶氧化物半導體，有CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor：c軸配向結晶氧化物半導體)、多晶氧化物半導體、微晶氧化物半導體、非晶氧化物半導體等。
從其他觀點看來，氧化物半導體被分為非晶氧化物半導體和結晶氧化物半導體。作為結晶氧化物半導體有單晶氧化物半導體、CAAC-OS、多晶氧化物半導體以及微晶氧化物半導體等。
首先，對CAAC-OS進行說明。注意，也可以將CAAC-OS稱為具有CANC(C-Axis Aligned nanocrystals：c軸配向奈米晶)的氧化物半導體。
CAAC-OS是包含多個c軸配向的結晶部(也稱為顆粒)的氧化物半導體之一。
在利用穿透式電子顯微鏡(TEM：Transmission Electron Microscope)觀察所得到的CAAC- OS的明視場影像與繞射圖案的複合分析影像(也稱為高解析度TEM影像)中，觀察到多個顆粒。然而，在高解析度TEM影像中，觀察不到顆粒與顆粒之間的明確的邊界，即晶界(grain boundary)。因此，可以說在CAAC-OS中，不容易發生起因於晶界的電子移動率的降低。
下面，對利用TEM觀察的CAAC-OS進行說明。圖19A示出從大致平行於樣本面的方向觀察所得到的CAAC-OS的剖面的高解析度TEM影像。利用球面像差校正(Spherical Aberration Corrector)功能得到高解析度TEM影像。將利用球面像差校正功能所得到的高解析度TEM影像特別稱為Cs校正高解析度TEM影像。例如可以使用日本電子株式會社製造的原子解析度分析型電子顯微鏡JEM-ARM200F等得到Cs校正高解析度TEM影像。
圖19B示出將圖19A中的區域(1)放大的Cs校正高解析度TEM影像。由圖19B可以確認到在顆粒中金屬原子排列為層狀。各金屬原子層具有反映了形成CAAC-OS膜的面(也稱為被形成面)或CAAC-OS膜的頂面的凸凹的配置並以平行於CAAC-OS的被形成面或頂面的方式排列。
如圖19B所示，CAAC-OS具有特有的原子排列。圖19C是以輔助線示出特有的原子排列的圖。由圖19B和圖19C可知，一個顆粒的尺寸為1nm以上且3nm以下左右，由顆粒與顆粒之間的傾斜產生的空隙的尺寸為0.8nm左右。因此，也可以將顆粒稱為奈米晶(nc： nanocrystal)。
在此，根據Cs校正高解析度TEM影像，將基板5120上的CAAC-OS的顆粒5100的配置示意性地表示為堆積磚塊或塊體的結構(參照圖19D)。在圖19C中觀察到的在顆粒與顆粒之間產生傾斜的部分相當於圖19D所示的區域5161。
圖20A示出從大致垂直於樣本面的方向觀察所得到的CAAC-OS的平面的Cs校正高解析度TEM影像。圖20B、圖20C和圖20D分別示出將圖20A中的區域(1)、區域(2)和區域(3)放大的Cs校正高解析度TEM影像。由圖20B、圖20C和圖20D可知在顆粒中金屬原子排列為三角形狀、四角形狀或六角形狀。但是，在不同的顆粒之間金屬原子的排列沒有規律性。
接著，說明使用X射線繞射(XRD：X-Ray Diffraction)裝置進行分析的CAAC-OS。例如，當利用out-of-plane法分析包含InGaZnO4結晶的CAAC-OS的結構時，如圖21A所示，在繞射角(2θ)為31°附近時常出現峰值。由於該峰值來源於InGaZnO4結晶的(009)面，由此可知CAAC-OS中的結晶具有c軸配向性，並且c軸朝向大致垂直於被形成面或頂面的方向。
注意，當利用out-of-plane法分析CAAC-OS的結構時，除了2θ為31°附近的峰值以外，有時在2θ為36°附近時也出現峰值。2θ為36°附近的峰值表示CAAC-OS中的一部分包含不具有c軸配向性的結晶。較佳的 是，在利用out-of-plane法分析的CAAC-OS的結構中，在2θ為31°附近時出現峰值而在2θ為36°附近時不出現峰值。
另一方面，當利用從大致垂直於c軸的方向使X射線入射到樣本的in-plane法分析CAAC-OS的結構時，在2θ為56°附近時出現峰值。該峰值來源於InGaZnO4結晶的(110)面。在CAAC-OS中，即使將2θ固定為56°附近並在以樣本面的法線向量為軸(Φ軸)旋轉樣本的條件下進行分析(Φ掃描)，也如圖21B所示的那樣觀察不到明確的峰值。相比之下，在InGaZnO4的單晶氧化物半導體中，在將2θ固定為56°附近來進行Φ掃描時，如圖21C所示的那樣觀察到來源於相等於(110)面的結晶面的六個峰值。因此，由使用XRD的結構分析可以確認到CAAC-OS中的a軸和b軸的配向沒有規律性。
接著，說明利用電子繞射進行分析的CAAC-OS。例如，當對包含InGaZnO4結晶的CAAC-OS在平行於樣本面的方向上入射束徑為300nm的電子線時，可能會獲得圖22A所示的繞射圖案(也稱為選區透過電子繞射圖案)。在該繞射圖案中包含起因於InGaZnO4結晶的(009)面的斑點。因此，由電子繞射也可知CAAC-OS所包含的顆粒具有c軸配向性，並且c軸朝向大致垂直於被形成面或頂面的方向。另一方面，圖22B示出對相同的樣本在垂直於樣本面的方向上入射束徑為300nm的電子線時的繞射圖案。由圖22B觀察到環狀的繞射圖案。因此， 由電子繞射也可知CAAC-OS所包含的顆粒的a軸和b軸不具有配向性。可以認為圖22B中的第一環起因於InGaZnO4結晶的(010)面和(100)面等。另外，可以認為圖22B中的第二環起因於(110)面等。
另外，CAAC-OS是缺陷態密度低的氧化物半導體。氧化物半導體的缺陷例如有起因於雜質的缺陷、氧缺陷等。因此，可以將CAAC-OS稱為雜質濃度低的氧化物半導體或者氧缺陷少的氧化物半導體。
包含於氧化物半導體的雜質有時會成為載子陷阱或載子發生源。另外，氧化物半導體中的氧缺陷有時會成為載子陷阱或因俘獲氫而成為載子發生源。
此外，雜質是指氧化物半導體的主要成分以外的元素，諸如氫、碳、矽和過渡金屬元素等。例如，與氧的鍵合力比構成氧化物半導體的金屬元素強的矽等元素會奪取氧化物半導體中的氧，由此打亂氧化物半導體的原子排列，導致結晶性下降。另外，由於鐵或鎳等的重金屬、氬、二氧化碳等的原子半徑(或分子半徑)大，所以會打亂氧化物半導體的原子排列，導致結晶性下降。
缺陷態密度低(氧缺陷少)的氧化物半導體可以具有低載子密度。將這樣的氧化物半導體稱為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體。CAAC-OS的雜質濃度和缺陷態密度低。也就是說，CAAC-OS容易成為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體。因此，使用CAAC-OS的電晶體很少具有負臨界電壓的電特 性(很少成為常開啟)。高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體的載子陷阱少。被氧化物半導體的載子陷阱俘獲的電荷需要很長時間才能被釋放，並且有時像固定電荷那樣動作。因此，使用雜質濃度高且缺陷態密度高的氧化物半導體的電晶體有時電特性不穩定。但是，使用CAAC-OS的電晶體電特性變動小且可靠性高。
由於CAAC-OS的缺陷態密度低，所以因光照射等而生成的載子很少被缺陷能階俘獲。因此，在使用CAAC-OS的電晶體中，起因於可見光或紫外光的照射的電特性的變動小。
接著說明微晶氧化物半導體。
在微晶氧化物半導體的高解析度TEM影像中有能夠觀察到結晶部的區域和觀察不到明確的結晶部的區域。微晶氧化物半導體所包含的結晶部的尺寸大多為1nm以上且100nm以下或1nm以上且10nm以下。尤其是，將包含尺寸為1nm以上且10nm以下或1nm以上且3nm以下的微晶的奈米晶的氧化物半導體稱為nc-OS(nanocrystalline Oxide Semiconductor：奈米晶氧化物半導體)。例如，在nc-OS的高解析度TEM影像中，有時無法明確地觀察到晶界。注意，奈米晶的來源有可能與CAAC-OS中的顆粒相同。因此，下面有時將nc-OS的結晶部稱為顆粒。
在nc-OS中，微小的區域(例如1nm以上且10nm以下的區域，特別是1nm以上且3nm以下的區域) 中的原子排列具有週期性。另外，nc-OS在不同的顆粒之間觀察不到結晶定向的規律性。因此，在膜整體中觀察不到配向性。所以，有時nc-OS在某些分析方法中與非晶氧化物半導體沒有差別。例如，當利用使用其束徑比顆粒大的X射線的XRD裝置藉由out-of-plane法對nc-OS進行結構分析時，檢測不到表示結晶面的峰值。在使用其束徑比顆粒大(例如，50nm以上)的電子射線對nc-OS進行電子繞射(選區電子繞射)時，觀察到類似光暈圖案的繞射圖案。另一方面，在使用其束徑近於顆粒或者比顆粒小的電子射線對nc-OS進行奈米束電子繞射時，觀察到斑點。另外，在nc-OS的奈米束電子繞射圖案中，有時觀察到如圓圈那樣的(環狀的)亮度高的區域。而且，在nc-OS的奈米束電子繞射圖案中，有時還觀察到環狀的區域內的多個斑點。
如此，由於在顆粒(奈米晶)之間結晶定向都沒有規律性，所以也可以將nc-OS稱為包含RANC(Random Aligned nanocrystals：無規配向奈米晶)的氧化物半導體或包含NANC(Non-Aligned nanocrystals：無配向奈米晶)的氧化物半導體。
nc-OS是規律性比非晶氧化物半導體高的氧化物半導體。因此，nc-OS的缺陷態密度比非晶氧化物半導體低。但是，在nc-OS中的不同的顆粒之間觀察不到晶體配向的規律性。所以，nc-OS的缺陷態密度比CAAC-OS高。
接著，說明非晶氧化物半導體。
非晶氧化物半導體是膜中的原子排列沒有規律且不具有結晶部的氧化物半導體。其一個例子為具有如石英那樣的無定形態的氧化物半導體。
在非晶氧化物半導體的高解析度TEM影像中無法發現結晶部。
在使用XRD裝置藉由out-of-plane法對非晶氧化物半導體進行結構分析時，檢測不到表示結晶面的峰值。在對非晶氧化物半導體進行電子繞射時，觀察到光暈圖案。在對非晶氧化物半導體進行奈米束電子繞射時，觀察不到斑點而只觀察到光暈圖案。
關於非晶結構有各種見解。例如，有時將原子排列完全沒有規律性的結構稱為完全的非晶結構(completely amorphous structure)。也有時將到最接近原子間距或到第二接近原子間距具有規律性，並且不是長程有序的結構稱為非晶結構。因此，根據最嚴格的定義，即使是略微具有原子排列的規律性的氧化物半導體也不能被稱為非晶氧化物半導體。至少不能將長程有序的氧化物半導體稱為非晶氧化物半導體。因此，由於具有結晶部，例如不能將CAAC-OS和nc-OS稱為非晶氧化物半導體或完全的非晶氧化物半導體。
注意，氧化物半導體有時具有介於nc-OS與非晶氧化物半導體之間的結構。將具有這樣的結構的氧化物半導體特別稱為amorphous-like氧化物半導體(a-like OS：amorphous-like Oxide Semiconductor)。
在a-like OS的高解析度TEM影像中有時觀察到空洞(void)。另外，在高解析度TEM影像中，有能夠明確地觀察到結晶部的區域和不能觀察到結晶部的區域。
由於a-like OS包含空洞，所以其結構不穩定。為了證明與CAAC-OS及nc-OS相比a-like OS具有不穩定的結構，下面示出電子照射所導致的結構變化。
作為進行電子照射的樣本，準備a-like OS(表示為樣本A)、nc-OS(表示為樣本B)和CAAC-OS(表示為樣本C)。每個樣本都是In-Ga-Zn氧化物。
首先，取得各樣本的高解析度剖面TEM影像。由高解析度剖面TEM影像可知，每個樣本都具有結晶部。
注意，如下那樣決定將哪個部分作為一個結晶部。例如，已知InGaZnO4結晶的單位晶格具有包括三個In-O層和六個Ga-Zn-O層的9個層在c軸方向上以層狀層疊的結構。這些彼此靠近的層的間隔與(009)面的晶格表面間隔(也稱為d值)是幾乎相等的，由結晶結構分析求出其值為0.29nm。由此，可以將晶格條紋的間隔為0.28nm以上且0.30nm以下的部分作為InGaZnO4結晶部。每個晶格條紋對應於InGaZnO4結晶的a-b面。
圖23示出調查了各樣本的結晶部(22個部分至45個部分)的平均尺寸的例子。注意，結晶部尺寸對 應於上述晶格條紋的長度。由圖23可知，在a-like OS中，結晶部根據電子的累積照射量逐漸變大。明確而言，如圖23中的(1)所示，可知在利用TEM的觀察初期尺寸為1.2nm左右的結晶部(也稱為初始晶核)在累積照射量為4.2×108e-/nm2時生長到2.6nm左右。另一方面，可知nc-OS和CAAC-OS在開始電子照射時到電子的累積照射量為4.2×108e-/nm2的範圍內，結晶部的尺寸都沒有變化。明確而言，如圖23中的(2)及(3)所示，可知無論電子的累積照射量如何，nc-OS及CAAC-OS的平均結晶部尺寸都分別為1.4nm左右及2.1nm左右。
如此，有時電子照射引起a-like OS中的結晶部的生長。另一方面，可知在nc-OS和CAAC-OS中，幾乎沒有電子照射所引起的結晶部的生長。也就是說，a-like OS與CAAC-OS及nc-OS相比具有不穩定的結構。
此外，由於a-like OS包含空洞，所以其密度比nc-OS及CAAC-OS低。具體地，a-like OS的密度為具有相同組成的單晶氧化物半導體的78.6%以上且小於92.3%。nc-OS的密度及CAAC-OS的密度為具有相同組成的單晶氧化物半導體的92.3%以上且小於100%。注意，難以形成其密度小於單晶氧化物半導體的密度的78%的氧化物半導體。
例如，在原子數比滿足In：Ga：Zn=1：1：1的氧化物半導體中，具有菱方晶系結構的單晶InGaZnO4的密度為6.357g/cm3。因此，例如，在原子數比滿足 In：Ga：Zn=1：1：1的氧化物半導體中，a-like OS的密度為5.0g/cm3以上且小於5.9g/cm3。另外，例如，在原子數比滿足In：Ga：Zn=1：1：1的氧化物半導體中，nc-OS的密度和CAAC-OS的密度為5.9g/cm3以上且小於6.3g/cm3。
注意，有時不存在相同組成的單晶。此時，藉由以任意比例組合組成不同的單晶氧化物半導體，可以估計出相當於所希望的組成的單晶氧化物半導體的密度。根據組成不同的單晶的組合比例使用加權平均計算出相當於所希望的組成的單晶氧化物半導體的密度即可。注意，較佳為儘可能減少所組合的單晶氧化物半導體的種類來計算密度。
如上所述，氧化物半導體具有各種結構及各種特性。注意，氧化物半導體例如可以是包括非晶氧化物半導體、a-like OS、微晶氧化物半導體和CAAC-OS中的兩種以上的疊層膜。
CAAC-OS膜例如可以藉由如下方法形成。
CAAC-OS膜例如使用多晶的氧化物半導體濺射靶材且利用濺射法形成。
藉由增高成膜時的基板溫度使濺射粒子在到達基板之後發生遷移。明確而言，在將基板溫度設定為100℃以上且740℃以下，較佳為200℃以上且500℃以下的狀態下進行成膜。藉由增高成膜時的基板溫度，使濺射粒子在到達基板時在基板上發生遷移，於是濺射粒子的平坦的面附著到基板。此時，在濺射粒子帶正電時濺射粒子 互相排斥而附著到基板上，由此濺射粒子不會不均勻地重疊，從而可以形成厚度均勻的CAAC-OS膜。
藉由減少成膜時的雜質混入，可以抑制因雜質導致的結晶狀態的損壞。例如，降低存在於成膜室內的雜質(氫、水、二氧化碳及氮等)的濃度即可。另外，降低成膜氣體中的雜質濃度即可。明確而言，使用露點為-80℃以下，較佳為-100℃以下的成膜氣體。
另外，較佳為藉由增高成膜氣體中的氧比例並使電力最佳化，來減輕成膜時的電漿損傷。將成膜氣體中的氧比例設定為30vol.%以上，較佳為設定為100vol.%。
或者，CAAC-OS膜使用以下方法而形成。
首先，形成其厚度為1nm以上且小於10nm的第一氧化物半導體膜。第一氧化物半導體膜利用濺射法形成。明確而言，第一氧化物半導體膜的形成條件如下：基板溫度為100℃以上且500℃以下，較佳為150℃以上且450℃以下；以及成膜氣體中的氧比例為30vol.%以上，較佳為100vol.%。
接著，進行加熱處理，以使第一氧化物半導體膜形成為高結晶性第一CAAC-OS膜。將加熱處理的溫度設定為350℃以上且740℃以下，較佳為450℃以上且650℃以下。另外，將加熱處理的時間設定為1分鐘以上且24小時以下，較佳為6分鐘以上且4小時以下。加熱處理可以在惰性氛圍或氧化性氛圍中進行。較佳的是，先 在惰性氛圍中進行加熱處理，然後在氧化性氛圍中進行加熱處理。藉由在惰性氛圍中進行加熱處理，可以在短時間內降低第一氧化物半導體膜的雜質濃度。另一方面，藉由在惰性氛圍中進行加熱處理，有可能在第一氧化物半導體膜中形成氧缺陷。在此情況下，藉由在氧化性氛圍中進行加熱處理，可以減少該氧缺陷。另外，也可以在1000Pa以下、100Pa以下、10Pa以下或1Pa以下的減壓下進行加熱處理。在減壓下，可以在更短時間內降低第一氧化物半導體膜的雜質濃度。
藉由將第一氧化物半導體膜的厚度設定為1nm以上且低於10nm，與厚度為10nm以上的情況相比可以藉由進行加熱處理而容易地使其結晶化。
接著，以10nm以上且50nm以下的厚度形成其組成與第一氧化物半導體膜相同的第二氧化物半導體膜。使用濺射法形成第二氧化物半導體膜。明確而言，第二氧化物半導體膜的形成條件如下：基板溫度為100℃以上且500℃以下，較佳為150℃以上且450℃以下；以及成膜氣體中的氧比例為30vol.%以上，較佳為100vol.%。
接著，進行加熱處理，以使第二氧化物半導體膜從第一CAAC-OS膜進行固相成長，來形成高結晶性第二CAAC-OS膜。將加熱處理的溫度設定為350℃以上且740℃以下，較佳為450℃以上且650℃以下。另外，將加熱處理的時間設定為1分鐘以上且24小時以下，較佳為6分鐘以上且4小時以下。加熱處理可以在惰性氛圍 或氧化性氛圍中進行。較佳的是，先在惰性氛圍中進行加熱處理，然後在氧化性氛圍中進行加熱處理。藉由在惰性氛圍中進行加熱處理，可以在短時間內降低第二氧化物半導體膜的雜質濃度。另一方面，藉由在惰性氛圍中進行加熱處理，有可能在第二氧化物半導體膜中形成氧缺陷。在此情況下，藉由在氧化性氛圍中進行加熱處理，可以減少該氧缺陷。另外，也可以在1000Pa以下、100Pa以下、10Pa以下或1Pa以下的減壓下進行加熱處理。在減壓下，可以在更短時間內降低第二氧化物半導體膜的雜質濃度。
經上述步驟，可以形成總厚度為10nm以上的CAAC-OS膜。可以將該CAAC-OS膜較佳為用作氧化物疊層中的氧化物半導體膜。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
101:基板
102:基板
111:顯示部
112:驅動電路
121:電極
122:電極
123:介電層
125:絕緣層
132:佈線
141:FPC
143:FPC
144:佈線
151:黏合層
152:黏合層
153:黏合層
155:連接端子
156:連接端子
157:連接層
158:連接層
161:電晶體
162:電晶體
163:電晶體
164:電晶體
165:導電粒子
166:導電層
171:絕緣層
172:絕緣層
175:絕緣層
176:絕緣層
178:保護層
180:發光元件
181:電極
182:EL層
183:電極
184:濾色片
185:黑矩陣

Claims (2)

  1. 一種觸控面板，包含：
    第一基板上的第一黏合層；
    該第一黏合層上的第一絕緣層；
    該第一絕緣層上的電晶體；
    該電晶體上的第二絕緣層；
    該第二絕緣層上的發光元件；
    該發光元件上的樹脂層；
    該樹脂層上的第一感測器電極；
    該第一感測器電極上的第三絕緣層；
    該第三絕緣層上的第二感測器電極；
    該第二感測器電極上的第四絕緣層；以及
    該第四絕緣層上的第二黏合層。
  2. 根據請求項1之觸控面板，更包含在該發光元件和該第一感測器電極之間的濾色片。
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