WO2010032329A1 - El発光装置 - Google Patents

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light emitting
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晶紀 早藤
博功 小山
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パイオニア株式会社
東北パイオニア株式会社
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    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/17Passive-matrix OLED displays

Definitions

  • the present invention relates to an EL light emitting device having a touch sensor function in which an EL (electroluminescence) element is used as a light emission source and an electrode for a touch sensor is formed thereon.
  • a liquid crystal display device disclosed in Patent Document 1 can be given.
  • an electrode made of a soft material is arranged on the liquid crystal display surface side so that a mechanical change of the electrode due to touch is detected as a change in capacitance.
  • a display device having a touch sensor function for example, an EL display panel and a touch sensing panel are individually manufactured as individual components, and the touch panel is bonded to the front surface of the display panel to be integrated.
  • a display device is disclosed in Patent Document 2.
  • FIG. 1 schematically shows an example of an EL light emitting device having a touch sensor function disclosed in Patent Document 2, for example. That is, a light transmissive first electrode 2 made of, for example, ITO is formed on one surface of a transparent substrate 1 such as glass, and an EL layer 3 functioning as a light emitting layer is formed on the first electrode 2. A film is formed. Further, a second electrode 4 made of, for example, a metal material is laminated on the EL layer 3, and an EL element 5 is formed by the first electrode 2, the EL layer 3, and the second electrode 4.
  • a light transmissive first electrode 2 made of, for example, ITO is formed on one surface of a transparent substrate 1 such as glass, and an EL layer 3 functioning as a light emitting layer is formed on the first electrode 2. A film is formed.
  • a second electrode 4 made of, for example, a metal material is laminated on the EL layer 3, and an EL element 5 is formed by the first electrode 2, the EL layer 3, and the second electrode 4.
  • the EL element 5 is sealed with the substrate 1 by a second substrate (sealing member) 7 attached via an adhesive 6 at the peripheral edge of the substrate 1, and the EL element 5 is deteriorated by the atmosphere. It is comprised so that it can prevent.
  • a touch panel 8 that functions as a touch sensor is retrofitted to the front surface of the EL light emitting device having the above-described configuration, that is, the upper surface of the transparent substrate 1, thereby forming an EL light emitting device having a touch sensor function.
  • the touch panel 8 may be a single electrode made of a conductive material, or may be formed so that a pair of electrodes face each other with an insulating film interposed therebetween. Further, the opposing electrodes may be formed in a stripe shape so as to be orthogonal to each other, and may be configured to have a touch position coordinate detection function.
  • the EL layer 3 emits light, and the light is emitted from the first electrode 2 and the second electrode 4. 1 electrode 2, transparent substrate 1, and touch panel 8 are transmitted to the outside. Therefore, when the EL elements 5 are formed in a matrix, the selective light emission state of each EL element can be recognized as a display image via the touch panel 8.
  • the EL light emitting device having the conventional touch sensor function shown in FIG. 1 it is configured to be integrated by attaching a touch panel to the surface of the EL light emitting device.
  • portable terminal devices such as those described above, which are strongly demanded for thinning and miniaturization, it is impossible to meet such demands.
  • the conventional EL light emitting device shown in FIG. 1 not only the light transmittance is reduced by the touch panel disposed on the front surface thereof, but also the display contrast due to the light reflection at the interface of each layer constituting the touch panel.
  • the problem that the image quality is greatly reduced occurs, and further, there is a problem that a color shift (bias) occurs in the display image due to the color tone of the touch panel.
  • An object of the present invention is to provide an EL light emitting device having a touch sensor function.
  • the EL light emitting device having a touch sensor function made to solve the above-mentioned problems is an independent claim.
  • the first electrode and the second electrode, and the first electrode At least one EL element having an EL layer formed between an electrode and a second electrode, a transparent substrate from which light generated from the EL element is derived, and the EL between the transparent substrate
  • a touch electrode disposed at a position sandwiching the element, and a touch detection circuit that is electrically connected to the touch electrode and detects a change in capacitance value of the touch electrode.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a first embodiment of an EL light emitting device according to the present invention. That is, a light transmissive first electrode 2 made of, for example, ITO is formed on one surface of a transparent substrate 1 such as glass, and an organic EL layer that functions as a light emitting layer is formed on the first electrode 2. 3 is formed. Further, a second electrode 4 made of a metal material made of aluminum or the like is laminated on the EL layer 3, and an EL element 5 is formed by the first electrode 2, the EL layer 3, and the second electrode 4.
  • a light transmissive first electrode 2 made of, for example, ITO is formed on one surface of a transparent substrate 1 such as glass, and an organic EL layer that functions as a light emitting layer is formed on the first electrode 2. 3 is formed. Further, a second electrode 4 made of a metal material made of aluminum or the like is laminated on the EL layer 3, and an EL element 5 is formed by the first electrode 2, the EL layer 3, and the second electrode 4.
  • the EL element 5 is sealed with the substrate 1 by a second substrate (sealing member) 7 attached via an adhesive 6 at the peripheral edge of the substrate 1, and the EL element 5 is deteriorated by the atmosphere. It is comprised so that it can prevent.
  • the touch electrode 8 is formed on the sealing side of the second substrate 7, that is, the surface of the second substrate 7 that faces the EL element 5.
  • the touch electrode 8 can be formed by vapor-depositing a metal material on the sealing side of the second substrate 7.
  • the touch electrode 8 can also be formed by attaching a metal plate to the second substrate 7, for example.
  • the touch electrode 8 is electrically connected to the touch detection circuit 10 so that the touch detection circuit 10 can detect a change in the capacitance value of the touch electrode 8.
  • the EL layer 3 emits light by supplying a driving current between the first electrode 2 and the second electrode 4 constituting the EL element 5, and the light is the first light.
  • the light is transmitted to the outside through the electrode 2 and the transparent substrate 1. Therefore, when the EL elements 5 are formed in a matrix, the selective light emission state of each EL element can be recognized as a display image.
  • the EL light emitting device including the transparent substrate 1 and the EL element 5 can be formed very thin. Therefore, touching the front surface of the transparent substrate 1 shown in FIG. Can give change.
  • the touch electrode 8 since the touch electrode 8 is formed of a single metal layer, the transparent substrate 1 is detected by detecting a change in the capacitance value of the touch electrode 8 by the touch detection circuit 10. It is possible to determine whether or not the front face of the touch panel has been touched.
  • the switch can be operated as a switching function of turning on and off.
  • the touch electrode 8 is formed over the entire surface of the second substrate 7 facing the EL element 5, and the touch electrode 8 is divided into a plurality of areas. By patterning each area, touch detection can be performed for each area. The same applies to other embodiments according to the present invention described later.
  • FIG. 3 shows an example of a relaxation oscillation circuit that can be suitably used as the touch detection circuit 10 described above.
  • the relaxation oscillation circuit that functions as the touch detection circuit is configured such that a constant current is supplied to the capacitor C0 from a constant current source Ic that is operated by the drive power supply Vcc.
  • the terminal voltage of the capacitor C0 is supplied to a comparator COM to which a reference voltage E is supplied, and a switch SW is provided that discharges the terminal voltage of the capacitor C0 when an output is generated at the output terminal Out.
  • the terminal voltage of the capacitor C0 rises linearly as shown in FIG. 4A, and when the terminal voltage reaches E, the switch SW is turned on by the output of the comparator COM, and the terminal voltage is reset. The operation is repeated. As a result, a pulse output having a period shown as T1 in FIG. 4A is generated at the output terminal Out of the comparator.
  • the touch electrode 8 shown in FIG. 2 is connected to the capacitor C0. Therefore, by touching the front surface of the transparent substrate 1 shown in FIG. 2, the capacitance passed through the finger in parallel with the capacitor C0. The effect of connecting the capacitor C1 as a component can be obtained. This substantially increases the combined capacity of the capacitors, and as shown in FIG. 4B, the rise of charging with respect to the combined capacity is delayed. As a result, a pulse output having a period shown as T2 in FIG. 4B is generated at the output terminal Out of the comparator.
  • FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment of the EL light emitting device according to the present invention.
  • parts that perform the same functions as those shown in FIG. 2 already described are denoted by the same reference numerals. Therefore, the detailed description is abbreviate
  • the touch electrode 8 is disposed on the back surface of the second substrate (sealing substrate) 7, that is, on the back surface of the EL light emitting device. Also in this configuration, the touch electrode 8 can be formed by vapor-depositing a metal material on the second substrate 7, or can be formed by attaching a metal plate to the second substrate 7.
  • the touch electrode 8 is electrically connected to the touch detection circuit 10, and the touch detection circuit 10 can detect a touch by detecting a change in the capacitance value of the touch electrode 8.
  • FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the EL light emitting device according to the present invention.
  • parts that perform the same functions as the parts shown in FIG. 2 already described are denoted by the same reference numerals. Therefore, the detailed description is abbreviate
  • the second substrate (sealing substrate) 7 in the third embodiment shown in FIG. 6 is formed in a concave shape at the portion facing the EL element 5 described above. That is, the peripheral edge portion of the second substrate 7 is formed to be bent toward the transparent substrate 1, and the bent end portion is joined to the transparent substrate 1 via the adhesive 6.
  • the second substrate 7 is formed of a conductive material, and is configured to have both the function of the sealing substrate and the function of the touch electrode 8.
  • the second substrate 7, that is, the touch electrode 8 is electrically connected to the touch detection circuit 10, and the touch detection circuit 10 detects a change in the capacitance value of the touch electrode 8 to detect touch. It can be carried out.
  • the substrate 7 is insulated from the transparent substrate 1 by the insulating adhesive 6.
  • the entire second substrate 7 is formed of a conductive material, but at least a part of the second substrate 7 is configured to have conductivity.
  • the second substrate 7 can also serve as the touch electrode 8.
  • FIG. 7 is a sectional view showing a fourth embodiment of the EL light emitting device according to the present invention.
  • parts that perform the same functions as those shown in FIG. 2 already described are denoted by the same reference numerals. Therefore, the detailed description is abbreviate
  • the fourth embodiment shown in FIG. 7 shows a top emission configuration in which the second substrate (sealing substrate) 7 already described is used as a transparent substrate so that light from the EL element 5 is transmitted. Yes.
  • an EL element 5 is formed on a substrate indicated by reference numeral 1
  • the second electrode 4 indicated by reference numeral 4 in this EL element 5 is a light-transmitting electrode made of, for example, ITO. Is configured.
  • the touch electrode 8 is disposed on the back surface of the substrate 1, that is, the back surface of the EL light emitting device, and the touch electrode 8 is electrically connected to the touch detection circuit 10. Therefore, according to the EL light emitting device having the above-described configuration, the capacitance of the touch electrode 8 can be reduced by touching the front surface of the second substrate (sealing substrate) 7 through which the light from the EL element 5 is transmitted. A change can be given, and touch detection can be performed by using the touch detection circuit 10.
  • FIG. 8 is a sectional view showing a fifth embodiment of the EL light emitting device according to the present invention.
  • the same reference numerals are used to denote the same functions as those shown in FIG. Therefore, the detailed description is abbreviate
  • the configuration of top emission is shown as in the example shown in FIG.
  • the touch electrode 8 is formed between the substrate 1 and the EL element 5. That is, the touch electrode 8 is formed on the substrate 1, and the first electrode 2 made of, for example, a metal material is formed thereon via the insulating film 9.
  • An EL layer 3 that functions as a light emitting layer is formed on the first electrode 2, and a light-transmissive second electrode 4 made of, for example, ITO or IZO is formed on the EL layer 3.
  • the touch electrode 8 is electrically connected to the touch detection circuit 10, and the touch detection circuit 10 can detect a touch by detecting a change in the capacitance value of the touch electrode 8.
  • FIG. 9 is a sectional view showing a sixth embodiment of the EL light emitting device according to the present invention. Note that, in FIG. 9, the same reference numerals are given to parts that perform the same functions as the parts shown in FIG. Therefore, the detailed description is abbreviate
  • the embodiment shown in FIG. 9 has a configuration similar to that of the bottom emission type light emitting device in which light is led out from the transparent substrate 1 side on which the EL element 5 is formed, that is, FIGS. .
  • the touch electrode 8 is formed on the sealing side of the second substrate 7, that is, on the surface facing the EL element 5 on the second substrate 7, as in the configuration of FIG. 2 already described.
  • the touch electrode 8 shown in FIG. 9 includes striped row direction electrodes 8a arranged in a row direction, striped column direction electrodes 8c arranged in a column direction orthogonal to the row direction electrodes, and the row direction electrodes. And the insulating layer 8b interposed between the column direction electrodes.
  • the column direction electrode 8c is connected to the touch detection circuit 10a, and the row direction electrode 8a is connected to the touch detection circuit 10b.
  • the touch position in the X and Y directions on the transparent substrate 1, that is, coordinate detection can be performed from the touch detection result of the row direction electrode 8a and the column direction electrode 8c.
  • FIG. 10 is a sectional view showing a seventh embodiment of the EL light emitting device according to the present invention.
  • the touch electrode 8 is laminated on the EL element 5 with an insulating film 9 interposed therebetween.
  • the touch electrode 8 according to this embodiment includes a striped row direction electrode 8a, a striped column direction electrode 8c, and an insulating layer 8b interposed therebetween, as in the example shown in FIG. It is configured.
  • the column direction electrode 8c is connected to the touch detection circuit 10a, and the row direction electrode 8a is connected to the touch detection circuit 10b, and the X and Y directions on the transparent substrate 1 are the same as in the example shown in FIG.
  • the touch position that is, coordinate detection can be performed.
  • FIG. 11 shows an example in which the above-described touch detection circuit 10 and the drive circuit for the EL element 5 are mounted on the periphery of the substrate using the substrate 1 on which the EL element 5 is formed. ing.
  • the chip-formed IC of the touch detection circuit 10 is mounted along two orthogonal sides of the substrate 1, and along the remaining two orthogonal sides of the substrate 1.
  • a chip-shaped IC of the drive circuit 11 of the EL element 5 is mounted. Further, the central portion of the substrate 1 other than the chip mounting area of the IC is formed as a display area by the EL element 5 described above.
  • FIG. 12 shows an example in which an IC made into one chip along one side is mounted using the substrate 1 on which the EL element 5 is formed.
  • the IC 12 made into one chip is made into one chip by combining the touch detection circuit 10 and the drive circuit for the EL element 5 described above.
  • a large area of the substrate 1 other than the mounting area of the one-chip IC 12 is used as a display area by the EL element 5 described above.
  • the touch detection circuit is constituted by TFTs, so that touch detection is performed simultaneously with the process of forming the lighting driving TFTs in each display pixel.
  • a circuit can be formed on the substrate 1.
  • the EL light emitting device having the above-described configuration can employ the passive matrix display means and the active matrix display means described above when the image display is realized by arranging a large number of EL elements 5 in a matrix. Regardless of which display means described above is employed, consideration is given to prevent erroneous detection due to the touch electrode 8 receiving a change in electrostatic capacitance caused by the display drive of the EL element 5. There is a need to.
  • the touch detection operation is performed during the non-lighting period of the EL light emitting device.
  • the scanning signal line and the data signal line are opened every scanning period or every frame period, and the touch detection operation is performed during this period. Can be considered.
  • the scanning signal line, the data signal line, and the power supply line for supplying the lighting drive current to each EL element (pixel) 5 are opened for each frame period. It is conceivable that the touch detection operation is performed during this period.
  • the touch electrode is disposed so as not to hinder the transmission of light from the EL element, so that the luminance, chromaticity, and image quality (contrast) are reduced. It is possible to provide an EL light emitting device capable of effectively suppressing the above.
  • the first electrode 2 and / or the second electrode 4 constituting the EL element can be used as a second touch electrode. .
  • the first electrode 2 and the second electrode 4 become the touch detection circuit. It is desirable to be configured to be connected and used as the second touch electrode.
  • the first electrode 2 and the second electrode 4 constituting the EL element are configured to be used as the second touch electrode, thereby increasing the detection accuracy, A multi-touch function with multiple input points can be added.

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Abstract

 ガラス等の透明基板(1)の一方の面には、例えばITOからなる光透過性の第1電極(2)が成膜され、この第1電極上には、発光層として機能する例えば有機EL層(3)が成膜されている。さらに前記EL層上には金属素材による第2電極(4)が積層され、前記第1電極、EL層、第2電極によりEL素子(5)が形成されている。前記EL素子は、基板の周縁部において接着剤(6)を介して取り付けられた第2の基板(7)により前記透明基板との間で封止され、EL素子が大気により劣化するのを防止できるように構成されている。  前記した第2の基板における封止側、すなわち第2の基板における前記EL素子に対峙する面にタッチ電極(8)が形成されている。このタッチ電極はタッチ検出回路(10)に電気的に接続され、当該タッチ検出回路により、タッチ電極の静電容量値の変化を検出することができるように構成されている。

Description

EL発光装置
 この発明は、EL(エレクトロ・ルミネッセンス)素子を発光源として利用し、これにタッチセンサ用の電極を形成してなるタッチセンサ機能を備えたEL発光装置に関する。
 従来よりOA機器やFA機器等においては、表示装置の表示面にタッチセンサ機能を備えたものが多用されており、また昨今においては携帯電話機や携帯型情報端末機等においても表示パネル上にタッチセンサ機能を備えたものが普及している。 
 従来のタッチセンサ機能を備えた表示装置の一例として特許文献1に開示の液晶表示装置を挙げることができる。この特許文献1に開示の表示装置においては、液晶表示面側に軟質の素材による電極を配置することで、タッチによる電極の機械的な変化を静電容量の変化として検出するようにしている。
特開平6-130360号公報
 また、タッチセンサ機能を備えた表示装置の別の例として、例えばEL表示パネルとタッチセンシングパネルとを個々の部品として個別に製造し、前記表示パネルの前面に前記タッチパネルを貼り合わせることで一体化した表示装置が特許文献2に開示されている。
特開2002-156920号公報
 図1は、例えば特許文献2に開示されたタッチセンサ機能を備えたEL発光装置の例を模式的に示したものである。すなわち、ガラス等の透明基板1の一方の面には、例えばITOからなる光透過性の第1電極2が成膜され、この第1電極2上には、発光層として機能するEL層3が成膜されている。さらに前記EL層3上には例えば金属素材による第2電極4が積層され、前記第1電極2、EL層3、第2電極4によりEL素子5が形成されている。
 前記EL素子5は、基板1の周縁部において接着剤6を介して取り付けられた第2の基板(封止部材)7により基板1との間で封止され、EL素子5が大気により劣化するのを防止できるように構成されている。
 一方、前記した構成のEL発光装置の前面、すなわち透明基板1の上面にはタッチセンサとして機能するタッチパネル8が後付けされ、これによりタッチセンサ機能を備えたEL発光装置が形成されている。前記タッチパネル8は、導電性素材による単一の電極である場合もあり、また絶縁膜を挟んで一対の電極が対向するように形成される場合もある。さらには前記した対向する電極がそれぞれ互いに直交するようにストライプ状に形成されて、タッチ位置の座標検出機能を備えるように構成される場合もある。
 斯くして、図1に示した構成において、EL素子を構成する第1電極2と第2電極4との間に駆動電流を供給することにより、前記EL層3が発光し、その光は第1電極2、透明基板1、タッチパネル8を透過して外部に導出される。したがって、EL素子5がマトリクス状に形成されている場合には、各EL素子の選択的な発光状態を、前記タッチパネル8を介して表示画像として認識することができる。
 ところで、図1に示した従来のタッチセンサ機能を備えたEL発光装置によると、EL発光装置の表面にタッチパネルを貼り合わせることで一体化するように構成されているので、発光装置全体の厚さが厚くなるという問題を抱えることになり、薄型化および小型化の要請が強い特に前記したような携帯型端末機器に対しては、その要請に応えることができなくなる。
 また、図1に示した従来のEL発光装置においては、その前面に配置されたタッチパネルにより、光の透過率が低下するだけでなく、タッチパネルを構成する各層の界面における光反射により、表示のコントラストを大きく低下させるという問題が発生し、さらにはタッチパネルによる色味が付いて、表示画像に色のシフト(偏り)を発生させるという問題が発生する。
 この発明は、前記した問題点に着目してなされたものであり、タッチセンサ機能を果たすタッチ電極を、EL発光面を避けた位置に配置することで、前記した従来のものの問題点を解消したタッチセンサ機能を備えたEL発光装置を提供することを課題とするものである。
 前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかるタッチセンサ機能を備えたEL発光置は、独立請求項である請求項1に記載のとおり、第1電極および第2電極と、前記第1電極と第2電極との間に形成されたEL層とを有する少なくとも1つ以上のEL素子と、前記EL素子から発生する光が導出される透明基板と、前記透明基板との間で前記EL素子を挟む位置に配置されたタッチ電極と、前記タッチ電極に電気的に接続され、前記タッチ電極の静電容量値の変化を検出するタッチ検出回路とを備えたことを特徴とする。
従来のタッチセンサ機能を備えたEL発光装置の一例を示した断面図である。 この発明にかかるタッチセンサ機能を備えたEL発光装置の第1の実施の形態を示した断面図である。 タッチ電極の静電容量変化を検出する弛張発振器の例を示したタッチセンサ回路の構成図である。 図3に示す弛張発振器の動作説明図である。 この発明にかかるタッチセンサ機能を備えたEL発光装置の第2の実施の形態を示した断面図である。 同じく第3の実施の形態を示した断面図である。 同じく第4の実施の形態を示した断面図である。 同じく第5の実施の形態を示した断面図である。 同じく第6の実施の形態を示した断面図である。 同じく第7の実施の形態を示した断面図である。 タッチセンサ回路の配置例を示した基板の平面図である。 タッチセンサ回路の他の配置例を示した基板の平面図である。
符号の説明
 1  透明基板
 2  第1電極
 3  EL層
 4  第2電極
 5  EL素子
 6  接着剤
 7  第2の基板
 8  タッチ電極(タッチパネル)
 8a 行方向電極
 8b 絶縁層
 8c 列方向電極
 9  絶縁膜
 10 タッチ検出回路
 以下、この発明にかかるタッチセンサ機能を備えたEL発光装置について、図に基づいて説明する。図2はこの発明にかかるEL発光装置の第1の実施の形態を断面図で示したものである。すなわち、ガラス等の透明基板1の一方の面には、例えばITOからなる光透過性の第1電極2が成膜され、この第1電極2上には、発光層として機能する例えば有機EL層3が成膜されている。さらに前記EL層3上にはアルミニウム等からなる金属素材による第2電極4が積層され、前記第1電極2、EL層3、第2電極4によりEL素子5が形成されている。
 前記EL素子5は、基板1の周縁部において接着剤6を介して取り付けられた第2の基板(封止部材)7により基板1との間で封止され、EL素子5が大気により劣化するのを防止できるように構成されている。
 図2に示した実施の形態においては、前記した第2の基板7における封止側、すなわち第2の基板7における前記EL素子5に対峙する面にタッチ電極8が形成されている。このタッチ電極8は、一例として第2の基板7における封止側に金属材料を蒸着することにより形成することができる。またこのタッチ電極8は、例えば金属板を第2の基板7に貼り付けることによっても形成することができる。
 このタッチ電極8はタッチ検出回路10に電気的に接続され、当該タッチ検出回路10により、タッチ電極8の静電容量値の変化を検出することができるように構成されている。
 図2に示した実施の形態によると、EL素子5を構成する前記第1電極2および第2電極4の間に駆動電流を供給することにより前記EL層3が発光し、その光は第1電極2、透明基板1を透過して外部に導出される。したがって、EL素子5がマトリクス状に形成されている場合には、各EL素子の選択的な発光状態を、表示画像として認識することができる。
 前記透明基板1およびEL素子5を含むEL発光装置は、きわめて薄く形成することが可能であり、したがって図2に示す透明基板1の前面に触れることで、タッチ電極8に対して静電容量の変化を与えることができる。この図2に示す実施の形態においては、タッチ電極8として単体の金属層により形成されているので、タッチ検出回路10によりタッチ電極8の静電容量値の変化を検出することで、透明基板1の前面に触れたか否かについて判別することができ、これにより例えばスイッチのオン、オフの切り換え機能として動作させることができる。
 なお、図2に示した実施の形態においては、第2の基板7における前記EL素子5に対峙する全面にわたってタッチ電極8が形成されているが、このタッチ電極8は、複数のエリアごとに分けてそれぞれパターニングすることで、エリアごとのタッチ検出を行うことができる。これは後に説明するこの発明にかかる他の実施の形態においても同様のことが言える。
 図3は前記したタッチ検出回路10として好適に利用することができる弛張発振回路の例を示したものである。このタッチ検出回路として機能する弛張発振回路は、コンデンサC0に対して駆動電源Vccにより動作する定電流源Icより定電流が供給されるように構成されている。前記コンデンサC0の端子電圧は、リファレンス電圧Eが供給されるコンパレータCOMに供給され、その出力端Outに出力が発生した時に、前記コンデンサC0の端子電圧を放電させるスイッチSWが具備されている。
 したがって、コンデンサC0の端子電圧は図4(A)に示すように直線的に上昇し、その端子電圧がEに至った時に、コンパレータCOMの出力によりスイッチSWがオンされて、前記端子電圧がリセットされる動作が繰り返される。これにより、コンパレータの出力端Outには、図4(A)にT1として示した周期のパルス出力が発生する。
 一方、前記コンデンサC0には、図2に示したタッチ電極8が接続されており、したがって図2に示す透明基板1の前面に触れることで、前記コンデンサC0に対して並列に指を通した容量成分であるコンデンサC1が接続された効果を得ることができる。これにより実質的にコンデンサの合成容量が増大し、図4(B)に示すように合成容量に対する充電の立上がりが遅くなる。この結果、コンパレータの出力端Outには、図4(B)にT2として示した周期のパルス出力が発生する。
 前記した弛張発振回路の作用を利用し、コンパレータの出力端Outに出力されるパルス出力の周期を判別することで、図2に示す透明基板1の前面に触れたか否かを判別することができる。
 図5はこの発明にかかるEL発光装置の第2の実施の形態を断面図で示したものである。なお図5においては、すでに説明した図2に示す各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示している。したがって、その詳細な説明は省略する。
 この図5に示す第2の実施の形態においては、タッチ電極8は第2の基板(封止基板)7における裏面、すなわちEL発光装置の裏面に配置されている。この構成においても、タッチ電極8は第2の基板7に金属材料を蒸着することにより形成させることができ、また金属板を第2の基板7に貼り付けることによっても形成することができる。
 そして、前記タッチ電極8はタッチ検出回路10に電気的に接続されており、当該タッチ検出回路10により、タッチ電極8の静電容量値の変化を検出することでタッチ検出を行うことができる。
 図6はこの発明にかかるEL発光装置の第3の実施の形態を断面図で示したものである。なお図6においては、すでに説明した図2に示す各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示している。したがって、その詳細な説明は省略する。
 この図6に示す第3の実施の形態における第2の基板(封止基板)7は、前記したEL素子5に対向する部分が、凹んだ形状に形成されている。すなわち、第2の基板7の周縁部は、透明基板1に向かって折り曲げられたよう形成され、その折り曲げ端部において接着剤6を介して透明基板1に接合されている。
 そして、前記第2の基板7は導電性を有する素材により形成されることで、封止基板の機能とタッチ電極8の機能を兼ねるように構成されている。この第2の基板7、すなわちタッチ電極8はタッチ検出回路10に電気的に接続されており、当該タッチ検出回路10により、タッチ電極8の静電容量値の変化を検出することでタッチ検出を行うことができる。なお、この場合、基板7は絶縁性の接着剤6によって透明基板1とは絶縁された状態になされている。
 なお、図6に示した実施の形態においては、第2の基板7の全体を導電性を有する素材により形成しているが、第2の基板7の少なくとも一部を導電性を有する構成にしても、第2の基板7をタッチ電極8として兼ねることができる。
 図7はこの発明にかかるEL発光装置の第4の実施の形態を断面図で示したものである。なお図7においては、すでに説明した図2に示す各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示している。したがって、その詳細な説明は省略する。
 この図7に示す第4の実施の形態は、すでに説明した第2の基板(封止基板)7を透明基板として、EL素子5からの光を透過させるようにしたトップエミッションの構成を示している。この図7に示す実施の形態においては符号1で示す基板上にEL素子5が形成されており、このEL素子5における符号4で示す第2電極4が、例えばITOからなる光透過性の電極を構成している。
 図7に示す実施の形態においては、基板1における裏面、すなわちEL発光装置の裏面にタッチ電極8が配置されており、前記タッチ電極8はタッチ検出回路10に電気的に接続されている。したがって、前記した構成のEL発光装置によると、EL素子5からの光が透過される第2の基板(封止基板)7の前面をタッチすることで、タッチ電極8に対して静電容量の変化を与えることができ、タッチ検出回路10を利用することにより、タッチ検出を行うことができる。
 図8はこの発明にかかるEL発光装置の第5の実施の形態を断面図で示したものである。なお図8においては、すでに説明した図2に示す各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示している。したがって、その詳細な説明は省略する。
 この図8に示す第5の実施の形態においても、図7に示す例と同様にトップエミッションの構成を示している。そしてタッチ電極8は、基板1とEL素子5との間に形成されている。すなわち基板1上にタッチ電極8が成膜され、その上に例えば金属素材による第1電極2が絶縁膜9を介して形成されている。そして、第1電極2上に発光層として機能するEL層3が成膜され、さらに前記EL層3上に例えばITOやIZOからなる光透過性の第2電極4が成膜されている。
 前記タッチ電極8はタッチ検出回路10に電気的に接続されており、当該タッチ検出回路10により、タッチ電極8の静電容量値の変化を検出することでタッチ検出を行うことができる。
 図9はこの発明にかかるEL発光装置の第6の実施の形態を断面図で示したものである。なお図9においては、すでに説明した図2に示す各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示している。したがって、その詳細な説明は省略する。
 この図9に示す実施の形態は、EL素子5を形成した透明基板1側から光が導出されるボトムエミッション型の発光装置、すなわち図2、図5、図6と同様の構成にされている。そして、タッチ電極8はすでに説明した図2の構成と同様に第2の基板7における封止側、すなわち第2の基板7における前記EL素子5に対峙する面に形成されている。
 図9に示すタッチ電極8は、行方向に配列されたストライプ状の行方向電極8aと、前記行方向電極に直交する列方向に配列されたストライプ状の列方向電極8cと、前記行方向電極と列方向電極との間に介在された絶縁層8bより構成されている。そして、列方向電極8cはタッチ検出回路10aに接続されており、行方向電極8aはタッチ検出回路10bに接続されている。
 この実施の形態におけるタッチ電極8によると、行方向電極8aおよび列方向電極8cのタッチ検出結果より、透明基板1上のX,Y方向のタッチ位置、すなわち座標検出を行うことができる。
 図10はこの発明にかかるEL発光装置の第7の実施の形態を断面図で示したものである。なお図10においては、すでに説明した図2に示す各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示している。したがって、その詳細な説明は省略する。
 この図10に示す実施の形態においては、タッチ電極8はEL素子5上に絶縁膜9を介して積層形成されている。そして、この実施の形態にかかるタッチ電極8は、図9に示した例と同様にストライプ状の行方向電極8aと、ストライプ状の列方向電極8c、ならびに両者間に介在された絶縁層8bより構成されている。
 そして、列方向電極8cはタッチ検出回路10aに接続されており、行方向電極8aはタッチ検出回路10bに接続されており、図9に示した例と同様に透明基板1上のX,Y方向のタッチ位置、すなわち座標検出を行うことができるように構成されている。
 図11は、前記したEL素子5が形成された基板1を利用して、基板の周辺部に前記したタッチ検出回路10およびEL素子5の駆動回路のチップ化されたICを搭載した例を示している。図11に示す例においては、前記基板1の直交する二辺に沿って、前記したタッチ検出回路10のチップ化されたICが搭載され、また前記基板1の残りの直交する二辺に沿って、EL素子5の駆動回路11のチップ化されたICが搭載されている。そしてチップ化された前記ICの搭載領域以外の前記基板1の中央部が前記したEL素子5による表示領域になされている。
 図12は、前記したEL素子5が形成された基板1を利用して、その一辺に沿って1チップ化さたICを搭載した例を示している。この1チップ化されたIC12は、前記したタッチ検出回路10およびEL素子5の駆動回路をまとめて1チップ化されている。そして1チップIC12の搭載領域以外の前記基板1の大部分の面積が前記したEL素子5による表示領域になされている。
 なお、前記EL発光装置が後述するようにアクティブマトリクス型表示手段を採用する場合においては、前記タッチ検出回路をTFTで構成することで、各表示画素における点灯駆動用TFTの形成プロセスと同時にタッチ検出回路を基板1上に形成させることができる。
 前記した構成のEL発光装置は、多数のEL素子5をマトリクス状に配置して画像表示を実現する場合において、パッシブマトリクス型表示手段と、前記したアクティブマトリクス型表示手段を採用することができる。前記したいずれの表示手段を採用するにしても、EL素子5の表示駆動に伴って発生する静電容量の変化を前記タッチ電極8が受けて、誤検出がなされるのを防止するように考慮する必要がある。
 このために、タッチ検出動作はEL発光装置の非点灯期間においてなされるように構成することが望ましい。例えばパッシブマトリクス型表示手段を採用する場合においては、1走査期間ごと、もしくは1フレーム期間ごとに走査信号ラインおよびデータ信号ラインをオープン状態にし、この期間においてタッチ検出動作がなされるように構成することが考えられる。
 また、アクティブマトリクス型表示手段を採用する場合においては、例えば1フレーム期間ごとに、走査信号ラインおよびデータ信号ライン、ならびに各EL素子(画素)5に点灯駆動電流を供給する電源ラインをそれぞれオープン状態にし、この期間においてタッチ検出動作がなされるように構成することが考えられる。
 以上の説明で明らかなとおり、この発明にかかるEL発光装置によると、EL素子からの光の透過に障害を与えないようにタッチ電極を配置したので、輝度、色度、画質(コントラスト)の低下を効果的に抑制することが可能なEL発光装置を提供することができる。
 なお、前記した各実施の形態におけるタッチ電極8に加えて、EL素子を構成する前記第1電極2および/または前記第2電極4を第2のタッチ電極として利用するように構成することができる。
 この場合、前記したように1走査期間ごと、もしくは1フレーム期間ごとに走査信号ラインおよびデータ信号ラインがオープン状態になされたタイミングにおいて、前記第1電極2および前記第2電極4がタッチ検出回路に接続され、第2のタッチ電極として利用するように構成することが望ましい。
 前記した実施の形態におけるタッチ電極8に加えて、EL素子を構成する第1電極2、第2電極4を第2のタッチ電極として利用するように構成することで、検出の精度を上げたり、複数点入力のマルチタッチ機能を付加できる。

Claims (7)

  1.  第1電極および第2電極と、前記第1電極と第2電極との間に形成されたEL層とを有する少なくとも1つ以上のEL素子と、
     前記EL素子から発生する光が導出される透明基板と、
     前記透明基板との間で前記EL素子を挟む位置に配置されたタッチ電極と、
     前記タッチ電極に電気的に接続され、前記タッチ電極の静電容量値の変化を検出するタッチ検出回路とを備えたことを特徴とするEL発光装置。
  2.  前記タッチ電極は、行方向に配列されたストライプ状の行方向電極と、前記行方向電極に直交する列方向に配列されたストライプ状の列方向電極と、前記行方向電極と列方向電極との間に介在された絶縁層より構成されていることを特徴とする請求項1に記載されたEL発光装置。
  3.  前記透明基板と接合され、前記透明基板との間に前記EL素子を密封する第2の基板を備え、前記タッチ電極は前記第2の基板上に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたEL発光装置。
  4.  前記透明基板と接合され、前記透明基板との間に前記EL素子を密封する第2の基板を備え、
     前記第2の基板は、少なくとも一部が導電性を有し、
     前記第2の基板における導電性を有する部分を前記タッチ電極として利用したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたEL発光装置。
  5.  前記タッチ電極は、前記EL素子上に絶縁層を介して積層形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたEL発光装置。
  6.  前記EL素子における前記第1電極および/または前記第2電極を第2のタッチ電極として利用するように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたEL発光装置。
  7.  前記第2の基板は前記EL素子に対向する部分が、凹んだ形状を有することを特徴とする請求項3または請求項4に記載されたEL発光装置。
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