JP2020074063A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。また
は、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、それらの駆動方法
、または、それらの製造方法に関する。特に、電子機器に関する。
を有する電気光学装置、二次電池を有する情報端末装置、二次電池を有する車両などは全
て電子機器である。
種である携帯情報端末は軽量、小型であることが使用者の要望が大きい。
ウェアラブルデバイスの一例として、特許文献1が開示されている。特許文献1には、通
信が可能であり、CPUを含むゴーグル型表示装置が開示されている。特許文献1のデバ
イスも電子機器の一種に含む。
載することが多く、ウェアラブルデバイスや携帯情報端末は、その軽量、小型であるがゆ
えに、ウェアラブルデバイスや携帯情報端末の操作時間が限られてしまう問題がある。ウ
ェアラブルデバイスや携帯情報端末に搭載する二次電池としては、軽量、且つ、小型であ
り、長時間の使用が可能であることが求められている。
でも、リチウムイオン二次電池は、高容量、且つ、小型化が図れるため、開発が盛んに行
われている。
ム金属、炭素系材料等を用いる。
新規な構造の電子機器を提供する。または、さまざまな外観形状を有する新規な構造の電
子機器、及びその形状に適した形状の二次電池を提供することも課題の一とする。
態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、これら以外の課題
は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図
面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
空間に電子部品(電源、配線、トランジスタ、抵抗、コンデンサなど)を配置する。この
電子機器が大型のものであり、重量が重くても問題ないのであれば、比較的筐体の内部空
間の体積が大きいため、比較的自由に電子部品を配置することができる。
部空間の体積が小さく、その体積に合わせて電子部品及びそのサイズを選定し、配置する
。この場合、電子部品のサイズが小さくなればなるほど高価となり、製造コストが増大し
てしまう。
い傾向があり、小型の電子機器に内蔵する場合、二次電池のサイズや配置に制限がある。
どに応力がかかり、一部が変形する。意図せず外部から力が加わった時、或いは外部から
意図的に加えた時に電子機器全体が柔軟に変形でき、壊れにくいことが、ウェアラブルデ
バイスに適した電子機器といえる。
ことが好ましく、これによって可撓性を有する表示モジュールを実現することができる。
可撓性を有するタッチパネルとすることが好ましい。
ィルムを曲げた場合にずれなどが生じるため、少なくすることが好ましく、一対のフィル
ム基板間に表示素子とタッチセンサ素子を設けることが好ましい。
ファ層とも呼ぶ)を設けることが好ましく、緩衝層としてはゲル状樹脂材料、ゴム状樹脂
材料、液体材料、空気層などを用いることができる。また、偏光フィルムやカラーフィル
タなどの光学フィルムを緩衝層として用いてもよい。また、電子機器に複数の緩衝層を設
けてもよい。
と、第1の緩衝層上に湾曲部を有する保護フィルムと、湾曲部を有する保護フィルム上に
湾曲部を有する表示部と、湾曲部を有する表示部上に第2の緩衝層と、第2の緩衝層上に
湾曲部を有するタッチ入力部とを有する電子機器である。
層上に湾曲部を有する保護フィルムと、湾曲部を有する保護フィルム上に湾曲部を有する
表示部と、湾曲部を有する表示部上に湾曲部を有するタッチ入力部と、湾曲部を有するタ
ッチ入力部上に第2の緩衝層を有する電子機器である。
ィルムの方が表示部(表示パネル)よりも剛性が高いものを用い、保護フィルムの表面形
状に沿って表示部のフィルム基板が湾曲される。
することが好ましい。
るフィルムなどの物体に外部から力が加わり、物体に応力がかかり、一部が変形または一
部破壊が生じる恐れがある。
準(初期状態)長さに対する物体内の物質点の変位を示す、変形の尺度である。二次電池
の外部から力を加えて生じる変形の尺度、即ち、ひずみによる影響を許容範囲内に抑える
二次電池を提供する。
る二次電池と、湾曲部を有する二次電池上に緩衝層と、緩衝層上に湾曲部を有する保護フ
ィルムと、湾曲部を有する保護フィルム上に湾曲部を有する表示部と、湾曲部を有する表
示部上に湾曲部を有するタッチ入力部とを有する電子機器である。
子とを有し、タッチ入力部は、一対のフィルムで挟まれる構成とすると、部品数を減らし
、薄型とすることができる。
率半径よりも小さい。保持構造体は前腕に接する側であるため、外側に位置する表示部の
湾曲部における曲率半径よりも小さく、表示部の曲率半径は大きいと表示画像の視認性が
高まるため好ましい。
ルムとし、可撓性を有する二次電池とする。
定されず、中空空間を有するモノコック構造や、一部開口を有するセミモノコック構造の
ような形状としてもよい。その場合の構成の一形態は、凹部または凸部を有する保持構造
体に囲まれた領域に湾曲部を有する二次電池と、前記二次電池と互いに重なる緩衝層と、
緩衝層と互いに重なる湾曲部を有する保護フィルムと、保護フィルムと互いに重なる湾曲
部を有する表示部と、表示部と互いに重なるタッチ入力部とを有する電子機器である。
、即ちデバイスを使用者が装着させることで、使用者が実際の重量よりも軽量なものに感
じさせることができる。使用者の身体の一部に沿った曲面を有する外観形状の電子機器に
フレキシブルな二次電池を用いることで、二次電池を電子機器に適した形状に固定して設
置することができる。
ていても違和感を覚え、その電子機器を邪魔なものと認識し、ストレスを与える恐れがあ
る。そこで、その身体の動きに合わせて電子機器の少なくとも一部が変形する構成とする
と、使用者が違和感を覚えることのない電子機器とすることができ、電子機器の変形する
部分にフレキシブルな二次電池を設けることもできる。
観形状の電子機器であってもよい。例えばシンプルな外観形状の電子機器の内部において
、電子機器に内蔵できる部品の数や大きさは、電子機器の筐体で形成される空間の体積で
決定される場合が多い。二次電池以外の部品の隙間にフレキシブルな二次電池を設けるこ
とで、電子機器の筐体で形成される空間を有効利用することができ、小型化することもで
きる。
ブルセンサなどのウェアラブルな入力端末や、ウェアラブルディスプレイ、ウェアラブル
スピーカーなどのウェアラブルな出力端末や、それらの機能を併せもつウェアラブルな入
出力端末を含む。また、ウェアラブルデバイスとは、各装置の制御やデータの計算または
加工を行う装置、代表的にはCPUを有するウェアラブルコンピュータを含む。また、ウ
ェアラブルデバイスとは、データの記憶、データの送信、データの受信を行う装置、代表
的には携帯情報端末、メモリなども含む。
な表示面の表示部を曲げることができる電子機器を実現できる。
えば、表示面が曲げられた表示部を有する電子機器を実現できる。または、新規な電子機
器を実現できる。なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。
なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、こ
れら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであ
り、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能であ
る。
以下の説明に限定されず、その形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれ
ば容易に理解される。また、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈さ
れるものではない。
本実施の形態では、使用者の前腕に装着することのできる電子機器の一例を示す。
る。
を表示することができる。可撓性を有するリチウムイオン二次電池を用いたため、腕に合
う形状を実現することができる。外観もデザイン性に優れており、アクセサリー(装身具
)としての利用もできる。
表示部102、保護フィルム813、カバー104を有する。具体的には、保持構造体1
01に接して二次電池103を有し、二次電池103上に制御基板107を有し、制御基
板107上に保護フィルム813を有し、保護フィルム813上に表示部102、および
カバー104を有している。また、電子機器はワイヤレス充電のためのアンテナ815を
有し、図2に示すように、充電器300に近づける、または置くことによって、Qi規格
によるワイヤレス充電を行うことができる。また、電子機器は表示に用いるデータを外部
の機器と無線通信するための通信装置817を有している。
工され、曲面を有する保持構造体101に貼り付け、保持構造体101の曲率半径の大き
い領域の曲面部分に追随して変形させることができる。
を包む、または外気に触れる表面を構成する部材である。例えば、フレキシブルな表示パ
ネルを保持するためにフレキシブルな表示パネルよりも剛性が高い保持構造体101上に
表示パネルを載置する場合には保持構造体101は支持構造体とも呼べる。
凹部または凸部で構成され一部開口を有するセミモノコック構造のような形状としてもよ
い。保持構造体101がモノコック構造やセミモノコック構造のような場合、保持構造体
101の内部または内側領域に素子が配置される。保持構造体101は、容易に湾曲させ
ることができる領域を有する。なお、保持構造体101としてプラスチック以外の材料(
ゴム、発泡スチロール、スポンジ、シリコーン樹脂、ステンレス、アルミニウム、紙、炭
素繊維、フィブロインと呼ばれるたんぱく質を含む人工くも糸繊維を含むシートや、これ
らと樹脂とを混合させた複合体、繊維幅が4nm以上100nm以下のセルロース繊維か
らなる不織布と樹脂膜の積層体、人工くも糸繊維を含むシートと樹脂膜の積層体など)を
用いることもできる。また、フレキシブルな表示パネルを保持するためにフレキシブルな
表示パネルよりも保持構造体101の材料の剛性が低くとも表示パネルを囲む形状の構造
体や、表示パネルの一側面を保持する第1の保持構造体と、もう一方の側面を保持する第
2の保持構造体とで表示パネルを保持してもよい。
持構造体101は少なくとも一部が柔軟性を有しており、保持構造体101を変形させな
がら手首にはめ込むことができる。変形させる場合には、保持構造体101と、表示部1
02との位置ずれ、或いは保持構造体101と保護フィルム813との位置ずれが生じる
場合がある。変形させる場合、位置ずれが生じても表示部102と保持構造体101が互
いに固定されておらず、保護フィルム813は、制御基板107と表示部102とが接触
しないように空間を維持しており、制御基板107と保護フィルム813の間に設けられ
たバッファ層として緩衝層801を有している。
板107を保護する。保護フィルム813には、FPC819を通過させる開口を有して
いる。また、保護フィルム813は表示部が薄いため、表示面の曲率を保つための表示部
の支持体としても機能する。保護フィルム813は、電子機器の一部として変形するため
、保持構造体101と同様の材料(ポリイミド(PI)、アラミド樹脂、ポリエチレンテ
レフタレート(PET)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレンナフタレート
(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン(PE
EK)、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリレート(P
AR)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、シリコーン樹脂などの樹脂フィルム、
金属フィルム、紙、プリプレグ、炭素繊維を含むフィルムなど)を用いることができる。
但し、保護フィルム813の材料に、保持構造体101とは異なる材料を用いてもよい。
一部を包み、各構造物を一体とする機能を有し、表示部102と重なる開口を有する。カ
バー104は遮光性を有するため内部構造を隠すことができ、電子機器のデザイン性を向
上することができる。ただし、電子機器は、外部から内部構造を視認できることを意図し
たデザインとすることも可能であり、そのデザインを採用する場合、カバー104は遮光
性を有していなくてもよい。また、保護フィルム813が遮光性を有する場合にも、カバ
ー104は遮光性を有していなくてもよい。また、側面側から内部構造を視認できないよ
うに電子機器の側面にもカバーを設けてもよい。
の通信装置817、マイコン、記憶装置、FPGA、DAコンバータ、充電制御IC、レ
ベルシフタなどを設けた構成を有する。図1に示すように制御基板107のスリットとス
リットの間の平坦な面にIC820a、820b、820c(マイコン、記憶装置、FP
GA、DAコンバータ、充電制御IC、レベルシフタなど)などを実装している。また、
制御基板107は、入出力コネクタ814を介して表示部102を有する表示モジュール
と接続する。また、制御基板107は、配線818を介してアンテナ815と接続されて
おり、リード電極804及び接続部810を介して二次電池103と接続されている。電
源制御回路816が二次電池103の充放電を制御する。
いる。図1に示す電子機器は、表示部102とFPC819と駆動回路を有し、さらに二
次電池103から給電するためのコンバータを有する。
を有する。
上に表示素子を直接作製する方法や、ガラス基板などの剛性を有する基板上に表示素子を
含む層を形成した後、基板をエッチングや研磨などにより除去した後、その表示素子を含
む層と柔軟性を有するフィルムを接着する方法や、ガラス基板などの剛性を有する基板上
に剥離層を設け、その上に表示素子を含む層を形成した後、剥離層を利用して剛性を有す
る基板と表示素子を含む層を分離し、その表示素子を含む層と柔軟性を有するフィルムを
接着する方法などがある。
(PI)、アラミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルホ
ン(PES)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ナイ
ロン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテ
ルイミド(PEI)、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンテレフタレート(PBT
)、シリコーン樹脂など)の他に、金属板または厚さ10μm以上50μm以下の薄板状
のガラス板等の無機材料を用いることができる。柔軟性を有するフィルムとして、例えば
、繊維状または粒子状の金属、ガラスもしくは無機材料を樹脂または樹脂フィルムに分散
した複合材料を用いることができる。
全部が重なる位置に配置することで、二次電池103から表示部102までの電力経路を
短縮、即ち配線距離を短縮し、消費電力を低減する。また、保護フィルム813とカバー
104の間に表示モジュールを設けることにより、しわや捩れ等の予期せぬ変形から表示
モジュールを保護することができ、電子機器の製品としての寿命を向上させることができ
る。また、カバー104は接着層を有しており、保護フィルム813や、表示部102や
、保持構造体101と接着されている。
器への情報入力や操作などが可能である。
と重なる領域において、保持構造体101と二次電池103は接しているが、互いに接着
して固定していない。また、二次電池103の外装体はエンボス加工されており、保持構
造体101と接していても互いにスライドしやすい構造となっている。また、保護フィル
ム813と制御基板107も接する箇所があるが、互いに接着して固定していない。積層
しているフィルム間で互いに接着して固定しないことによって電子機器が曲げられた時に
それぞれがスライドして応力緩和する構成となっている。
となっている。
を用い、もう一方のフィルム上に静電容量方式のタッチセンサを設け、2つのフィルムを
貼り合わせて、その2つのフィルムの間に有機EL素子とタッチセンサとが配置されるよ
うに構成する。なお、静電容量方式のタッチセンサに限定されず、指等の検知対象の近接
または接触を検知することができる様々なセンサ(例えば光電変換素子を用いた光学式セ
ンサ、感圧素子を用いた感圧センサ)などを適用することもできる。本明細書では、タッ
チ入力部は、表示部を指などで接触させて入力操作することに限定されず、非接触で表示
部に指を近づけて入力操作することも可能なデバイスを含むこととする。
指800で触ると、触った領域が押されて変形する。図3(B)においては、表示部10
2及び保護フィルム813が変形する様子を示している。保護フィルム813の方が表示
部102よりも剛性が高いものを用い、変形量を抑えている。保護フィルム813として
、押圧を分散可能な材質の層(例えば、アラミド樹脂層など)等を用いると、保護フィル
ム自体も緩衝層の機能を有する。また、緩衝層801が制御基板107と保護フィルム8
13との間に設けられているため、制御基板107は変形させられることなく形状を維持
している。
時に空気が外部に逃げる構造を有している。緩衝層801は空気に限定されず、ゲル状樹
脂材料、ゴム状樹脂材料、液体材料などを用いることができる。例えば、ゲル状樹脂材料
としてシリコーンゲルまたは低分子シロキサンを含むシリコーンゲルを用いる。
軟性を有する新規な構造の電子機器である。また、前腕に装着する際に保持構造体101
が変形しても、表示部102、二次電池103、制御基板107、保護フィルム813な
どが可撓性を有しているため、変形に耐える信頼性の高い電子機器を実現できる。
本実施の形態では、実施の形態1に示した電子機器の内部構造の一部異なる例を図4及び
図5を用いて以下に説明する。
御基板107に固定されている例を示している。図4(A)においては、保護フィルム8
13と二次電池103は接着層などで互いに固定してもよい。
衝層802を有する例を示している。第2の緩衝層802としては、偏光フィルムなどの
光学フィルムや、表示部102の表面の傷などを防止するフィルムなどを用いる。また、
第2の緩衝層802としてタッチパネルを用いてもよい。第2の緩衝層802としてタッ
チパネルを用いる場合には、表示部102にタッチセンサを含めなくてもよい。なお、第
2の緩衝層802は表示部102と接着する接着層を含んでもよい。ただし、接着層は、
表示部102と重なるため、光透過性を有する材料を用いることが好ましい。
を有する例である。表示部102上に設ける第2の緩衝層802については、図4(B)
と同じフィルムやタッチパネルを用いればよい。
樹脂材料、ゴム状樹脂材料、液体材料などを用いることができる。例えば、ゲル状樹脂材
料としてシリコーンゲルまたは低分子シロキサンを含むシリコーンゲルを用いる。第3の
緩衝層803を設けることにより、外部から力が加わった時に表示部102と保護フィル
ム813がスライドして応力緩和させることができる。
重ならない位置に設けられ、保持構造体101と保護フィルム813の間に緩衝層801
を有する例である。また、表示部102上に設ける第2の緩衝層802については、図4
(B)と同じフィルムやタッチパネルを用いればよい。
いため、表示部を押して凹みが生じても許容できる緩衝層801を有している。従って、
柔軟性を有し、頑丈な表示部を有する電子機器を実現できる。
部102の上に第2の緩衝層802を有し、表示部102と保持構造体101との間に第
3の緩衝層803を設ける例である。また、図5(B)に図示していないが、表示部10
2と重ならない箇所では空気からなる緩衝層を有する電子機器である。
本実施の形態では、フィルム表面にエンボス加工を行い、模様を有するフィルムを用いて
リチウムイオン二次電池を作製する例を示す。
一方の面または両方の面に接着層(ヒートシール層とも呼ぶ)を有するものを用いる。接
着層は、ポリプロピレンやポリエチレンなどを含む熱融着性樹脂フィルムを用いる。本実
施の形態では、シートとして、アルミニウム箔の表面にナイロン樹脂を有し、アルミニウ
ム箔の裏面に耐酸性ポリプロピレン膜と、ポリプロピレン膜の積層が設けられている金属
シートを用いる。このシートをカットして図6(A)に示すフィルム410を用意する。
面に凹凸を形成し、視認可能な模様を形成する。なお、ここではシートをカットした後、
エンボス加工を行う例を示すが、特に順序は限定されず、シートをカットする前にエンボ
ス加工を行い、その後カットしてもよい。また、シートを折り曲げて熱圧着を行った後に
カットしてもよい。
の一種であり、表面に凹凸のあるエンボスロールをフィルムに圧接させ、エンボスロール
の凹凸に対応する凹凸をフィルム表面に形成する処理のことを指している。エンボスロー
ルは、表面に模様を彫刻したロールである。
に接するロール54との間にフィルム50が挟まれ、フィルム50がフィルムの進行方向
58に送り出されている途中を示している。圧力または熱によってフィルム表面に模様を
形成している。
ールまたは弾性ロール(ゴムロールなど))の組み合わせである。
に接するエンボスロール55との間にフィルム51が挟まれ、フィルム51がフィルムの
進行方向58に送り出されている途中を示している。
ル53とエンボスロール55(雌柄)の組み合わせである。
が連続している凸凹により、フィルム51の表面に模様を形成している。
に接するエンボスロール57との間にフィルム52が挟まれ、フィルム52がフィルムの
進行方向58に送り出されている途中を示している。
6と、そのエンボスロール56と同じ柄のエンボスロール57の組み合わせである。同一
のエンボスロールの凸部と凹部の位相を合わせたものであり、フィルム52の表裏に差の
ほとんど無い模様を形成することができる。
た、エンボス加工に限定されず、フィルムの一部に浮き彫り(レリーフ)を形成すればよ
い。
を中央で折り曲げて2つの端部を重ね、3辺を接着層で封止する構造とする。
、負極集電体414を積層したものを用意する。また、正極集電体412や負極集電体4
14などの集電体としては、ステンレス、金、白金、亜鉛、鉄、ニッケル、銅、アルミニ
ウム、チタン、タンタル等の金属、及びこれらの合金など、導電性の高く、リチウムイオ
ン等のキャリアイオンと合金化しない材料を用いることができる。また、シリコン、チタ
ン、ネオジム、スカンジウム、モリブデンなどの耐熱性を向上させる元素が添加されたア
ルミニウム合金を用いることができる。また、シリコンと反応してシリサイドを形成する
金属元素で形成してもよい。シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素としては
、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブ
デン、タングステン、コバルト、ニッケル等がある。また、集電体は、箔状、板状(シー
ト状)、網状、円柱状、コイル状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の形状
を適宜用いることができる。集電体は、厚みが10μm以上30μm以下のものを用いる
とよい。なお、ここでは説明を簡略にするため、正極集電体412、セパレータ413、
負極集電体414の積層の組み合わせを1つにして外装体に収納する例を示したが、二次
電池の容量を大きくするために組み合わせを複数重ねて外装体に収納する。
電極416はリード端子とも呼ばれ、二次電池の正極または負極を外装フィルムの外側へ
引き出すために設けられる。
的に接続する。そしてもう一つのリード電極と、負極集電体414の突出部を超音波溶接
などにより、電気的に接続する。
行って封止する。熱圧着の際、リード電極に設けられた封止層415も溶けてリード電極
とフィルム411との間を固定される。そして、減圧雰囲気下、或いは不活性雰囲気下で
所望の量の電解液をフィルム411が袋状となった内側に滴下する。そして、最後に、熱
圧着をせずに残していたフィルムの周縁に対して熱圧着を行って封止する。
している。また、図7(D)中の点線と端面との間の領域は熱圧着領域417であり、そ
の部分にも表面に凹凸を有する模様を有する。中央部に比べると熱圧着領域417の凹凸
は小さいが、二次電池を曲げた時に加わる応力を緩和することができる。
熱圧着領域417で異なる。なお、図7(E)に示すように、正極集電体412、正極活
物質層418、セパレータ413、負極活物質層419、負極集電体414の順で積層さ
れたものが、折り曲げたフィルム411に挟まれ、さらに端部において接着層430で封
止されており、その他の空間には電解液420を有している。
結晶構造、またはスピネル型の結晶構造を有する複合酸化物等がある。正極活物質として
、例えばLiFeO2、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、V2O5、Cr
2O5、MnO2等の化合物を用いる。
I)、Ni(II)の一以上))を用いることができる。一般式LiMPO4の代表例と
しては、LiFePO4、LiNiPO4、LiCoPO4、LiMnPO4、LiFe
aNibPO4、LiFeaCobPO4、LiFeaMnbPO4、LiNiaCob
PO4、LiNiaMnbPO4(a+bは1以下、0<a<1、0<b<1)、LiF
ecNidCoePO4、LiFecNidMnePO4、LiNicCodMnePO
4(c+d+eは1以下、0<c<1、0<d<1、0<e<1)、LiFefNigC
ohMniPO4(f+g+h+iは1以下、0<f<1、0<g<1、0<h<1、0
<i<1)等のリチウム化合物を材料として用いることができる。
II)、Ni(II)の一以上、0≦j≦2)等の複合材料を用いることができる。一般
式Li(2−j)MSiO4の代表例としては、Li(2−j)FeSiO4、Li(2
−j)NiSiO4、Li(2−j)CoSiO4、Li(2−j)MnSiO4、Li
(2−j)FekNilSiO4、Li(2−j)FekColSiO4、Li(2−j
)FekMnlSiO4、Li(2−j)NikColSiO4、Li(2−j)Nik
MnlSiO4(k+lは1以下、0<k<1、0<l<1)、Li(2−j)FemN
inCoqSiO4、Li(2−j)FemNinMnqSiO4、Li(2−j)Ni
mConMnqSiO4(m+n+qは1以下、0<m<1、0<n<1、0<q<1)
、Li(2−j)FerNisCotMnuSiO4(r+s+t+uは1以下、0<r
<1、0<s<1、0<t<1、0<u<1)等のリチウム化合物を材料として用いるこ
とができる。
n、Ti、V、Nb、Al、X=S、P、Mo、W、As、Si)の一般式で表されるナ
シコン型化合物を用いることができる。ナシコン型化合物としては、Fe2(MnO4)
3、Fe2(SO4)3、Li3Fe2(PO4)3等がある。また、正極活物質として
、Li2MPO4F、Li2MP2O7、Li5MO4(M=Fe、Mn)の一般式で表
される化合物、NaFeF3、FeF3等のペロブスカイト型フッ化物、TiS2、Mo
S2等の金属カルコゲナイド(硫化物、セレン化物、テルル化物)、LiMVO4等の逆
スピネル型の結晶構造を有する酸化物、バナジウム酸化物(V2O5、V6O13、Li
V3O8等)、マンガン酸化物、有機硫黄化合物等の材料を用いることができる。
イオン、の場合、正極活物質として、リチウムの代わりに、アルカリ金属(例えば、ナト
リウムやカリウム等)、アルカリ土類金属(例えば、カルシウム、ストロンチウム、ベリ
リウム、マグネシウム、またはバリウム等)、を用いてもよい。
、ポリエチレン等の絶縁体を用いることができる。
は、LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li(
CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N等のリチウム塩がある。これらの電解
質は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい
。
イオン、の場合、電解質として、上記リチウム塩において、リチウムの代わりに、アルカ
リ金属(例えば、ナトリウムやカリウム等)、アルカリ土類金属(例えば、カルシウム、
ストロンチウム、ベリリウム、マグネシウム、またはバリウム等)、を用いてもよい。
としては、非プロトン性有機溶媒が好ましい。非プロトン性有機溶媒の代表例としては、
エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエ
チルカーボネート(DEC)、γーブチロラクトン、アセトニトリル、ジメトキシエタン
、テトラヒドロフラン等があり、これらの一つまたは複数を用いることができる。また、
電解液の溶媒としてゲル化される高分子材料を用いることで、漏液性などに対する安全性
が高まる。また、蓄電池の薄型化及び軽量化が可能である。ゲル化される高分子材料の代
表例としては、シリコーンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリエチレンオ
キサイド、ポリプロピレンオキサイド、フッ素系ポリマー等がある。また、電解液の溶媒
として、難燃性及び難揮発性であるイオン液体(常温溶融塩)を一つまたは複数用いるこ
とで、蓄電池の内部短絡や、過充電等によって内部温度が上昇しても、蓄電池の破裂や発
火などを防ぐことができる。なお、イオン液体は、流動状態にある塩であり、イオン移動
度(伝導度)が高い。また、イオン液体は、カチオンとアニオンとを含む。イオン液体と
しては、エチルメチルイミダゾリウム(EMI)カチオンを含むイオン液体、またはN−
メチル−N−プロピルピペリジニウム(PP13)カチオンを含むイオン液体などがある
。
EO(ポリエチレンオキシド)系等の高分子材料を有する固体電解質を用いることができ
る。固体電解質を用いる場合には、セパレータやスペーサの設置が不要となる。また、電
池全体を固体化できるため、漏液のおそれがなくなり安全性が飛躍的に向上する。
イオンの挿入・脱離が可能な材料を用いることができ、リチウム金属、炭素系材料等を用
いることができる。
び体積当たりの比容量が大きい(それぞれ3860mAh/g、2062mAh/cm3
)ため、好ましい。
ドカーボン)、カーボンナノチューブ、グラフェン、カーボンブラック等がある。
系人造黒鉛等の人造黒鉛や、球状化天然黒鉛等の天然黒鉛がある。
リチウム金属と同程度に卑な電位を示す(0.1〜0.3V vs.Li/Li+)。こ
れにより、リチウムイオン二次電池は高い作動電圧を示すことができる。さらに、黒鉛は
、単位体積当たりの容量が比較的高い、体積膨張が小さい、安価である、リチウム金属に
比べて安全性が高い等の利点を有するため、好ましい。
能な材料も用いることができる。キャリアイオンがリチウムイオンである場合、例えば、
Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Ag、Au、Zn、Cd、In、Ga等の
うち少なくとも一つを含む材料がある。このような元素は炭素に対して容量が大きく、特
にシリコンは理論容量が4200mAh/gと飛躍的に高い。このため、負極活物質にシ
リコンを用いることが好ましい。このような元素を用いた材料としては、例えば、SiO
、Mg2Si、Mg2Ge、SnO、SnO2、Mg2Sn、SnS2、V2Sn3、F
eSn2、CoSn2、Ni3Sn2、Cu6Sn5、Ag3Sn、Ag3Sb、Ni2
MnSb、CeSb3、LaSn3、La3Co2Sn7、CoSb3、InSb、Sb
Sn等がある。なお、SiOとは、ケイ素リッチの部分を含むケイ素酸化物の粉末を指し
ており、SiOy(2>y>0)とも表記できる。例えばSiOは、Si2O3、Si3
O4、またはSi2Oから選ばれた単数または複数を含む材料や、Siの粉末と二酸化ケ
イ素SiO2の混合物も含む。また、SiOは他の元素(炭素、窒素、鉄、アルミニウム
、銅、チタン、カルシウム、マンガンなど)を含む場合もある。即ち、単結晶Si、アモ
ルファスSi、多結晶Si、Si2O3、Si3O4、Si2O、SiO2から選ばれる
複数を含む材料を指しており、SiOは有色材料である。SiOではないSiOx(Xは
2以上)であれば無色透明、或いは白色であり、区別することができる。ただし、二次電
池の材料としてSiOを用いて二次電池を作製した後、充放電を繰り返すなどによって、
SiOが酸化した場合には、SiO2に変質する場合もある。
i5O12等)、リチウム−黒鉛層間化合物(LixC6等)、酸化ニオブ(Nb2O5
等)、酸化タングステン(WO2等)、酸化モリブデン(MoO2等)等の酸化物を用い
ることができる。
Li3−xMxN(M=Co、Ni、Cu)を用いることができる。例えば、Li2.6
Co0.4N3は大きな充放電容量(900mAh/g、1890mAh/cm3)を示
し好ましい。
正極活物質としてリチウムイオンを含まないV2O5、Cr3O8等の材料と組み合わせ
ることができ好ましい。なお、正極活物質にリチウムイオンを含む材料を用いる場合でも
、あらかじめ正極活物質に含まれるリチウムイオンを脱離させておくことで負極活物質と
してリチウムと遷移金属の複窒化物を用いることができる。
、酸化コバルト(CoO)、酸化ニッケル(NiO)、酸化鉄(FeO)等の、リチウム
と合金化反応を行わない遷移金属酸化物を負極活物質に用いてもよい。コンバージョン反
応が生じる材料としては、さらに、Fe2O3、CuO、Cu2O、RuO2、Cr2O
3等の酸化物、CoS0.89、NiS、CuS等の硫化物、Zn3N2、Cu3N、G
e3N4等の窒化物、NiP2、FeP2、CoP3等のリン化物、FeF3、BiF3
等のフッ化物でも起こる。なお、上記フッ化物の電位は高いため、正極活物質として用い
てもよい。
の結着剤(バインダ)、負極活物質層419の導電性を高めるための導電助剤等を有して
もよい。
約20μm以上約40μm以下、正極活物質層418は約100μm、負極活物質層41
9は約100μm、負極集電体414は約20μm以上約40μm以下である。フィルム
411の厚さは、0.113mmである。また、フィルム411へのエンボス加工深さは
、約500μmである。フィルム411へのエンボス加工深さが2mm以上の場合には、
二次電池全体の厚さが厚すぎてしまうため、エンボス加工深さは1mm以下、好ましくは
500μm以下とする。なお、図7(E)では接着層430が部分的にしか図示していな
いが、フィルムにはポリプロピレンからなる層がフィルム411表面に設けられ、熱圧着
した部分のみが接着層430となる。
この場合には上側が大きく曲げられ、段差が形成されるため、折り曲げたフィルム411
の間に上記積層の組み合わせを複数、例えば8つ以上設ける場合には、その段差が大きく
なり、上側のフィルム411に応力がかかりすぎる恐れがある。また、そのため、上側の
フィルムの端面と、下側のフィルムの端面の位置ずれが大きくなる恐れもある。その場合
、端面に位置ずれがないように、下側のフィルムにも段差を設け、応力が均等化するよう
に中央で圧着する構成としてもよい。
二次電池を一つの閉回路とみなした時、リチウムイオンの動きと電流の流れは同じ向きに
なる。なお、リチウムを用いた二次電池では、充電と放電でアノード(陽極)とカソード
(陰極)が入れ替わり、酸化反応と還元反応とが入れ替わることになるため、反応電位が
高い電極を正極と呼び、反応電位が低い電極を負極と呼ぶ。したがって、本明細書におい
ては、充電中であっても、放電中であっても、逆パルス電流を流す場合であっても、充電
電流を流す場合であっても、正極は「正極」または「+極(プラス極)」と呼び、負極は
「負極」または「−極(マイナス極)」と呼ぶこととする。酸化反応や還元反応に関連し
たアノード(陽極)やカソード(陰極)という用語を用いると、充電時と放電時とでは、
逆になってしまい、混乱を招く可能性がある。したがって、アノード(陽極)やカソード
(陰極)という用語は、本明細書においては用いないこととする。仮にアノード(陽極)
やカソード(陰極)という用語を用いる場合には、充電時か放電時かを明記し、正極(プ
ラス極)と負極(マイナス極)のどちらに対応するものかも併記することとする。
電池103の充電が進めば、電極間の電位差は大きくなる。図7(F)では、二次電池1
03の外部の端子から、正極集電体412の方へ流れ、二次電池103の中において、正
極集電体412から負極集電体414の方へ流れ、負極から二次電池103の外部の端子
の方へ流れる電流の向きを正の向きとしている。つまり、充電電流の流れる向きを電流の
向きとしている。
限定されず、他の方向に曲げることもできる。曲げたリチウムイオン二次電池の形状は、
エンボス加工された外装体によって維持されている。図9に示すリチウムイオン二次電池
は、繰り返し曲げても二次電池としての機能を保持している。また、曲げたリチウムイオ
ン二次電池を電子機器の筐体内に収納する場合は、曲げたリチウムイオン二次電池の上下
または周囲に緩衝層を設け、電子機器を曲げた時に他の部材(フィルムや素子)との衝突
を緩和することが好ましい。
明の一態様は、これに限定されない。様々な二次電池、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオ
ンポリマー二次電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・
鉄蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池、固体電池、空気電池、などに適
用することも可能である。または、様々な蓄電装置に適用することが可能であり、例えば
、一次電池、コンデンサ、リチウムイオンキャパシタなどに適用することも可能である。
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力装置(タッチ入力センサを有する表示パネル
)の構成について、図10および図11を参照しながら説明する。
力装置500が備える検知ユニット20Uの構成を説明する投影図である。
面図である。
本実施の形態で説明する入出力装置500は、可視光を透過する窓部14を具備し且つマ
トリクス状に配設される複数の検知ユニット20U、行方向(図中に矢印Rで示す)に配
置される複数の検知ユニット20Uと電気的に接続する走査線G1、列方向(図中に矢印
Cで示す)に配置される複数の検知ユニット20Uと電気的に接続する信号線DLならび
に、検知ユニット20U、走査線G1および信号線DLを支持する可撓性の基材16を備
える可撓性の入力装置100と、窓部14に重なり且つマトリクス状に配設される複数の
画素502および画素502を支持する可撓性の基板510を備える表示部501と、を
有する(図10(A)乃至図10(C)参照)。
れる検知回路19を備える(図10(B)参照)。
を備える(図11(A)参照)。
ATAを供給する。
することができ、検知回路19は、複数の窓部14の間隙に重なるように配置される。
ット20Uの窓部14と重なる画素502の間に、着色層を備える。
ユニット20Uを複数備える可撓性の入力装置100と、窓部14に重なる画素502を
複数備える可撓性の表示部501と、を有し、窓部14と画素502の間に着色層を含ん
で構成される。
トの位置情報を供給すること、検知ユニットの位置情報と関連付けられた画像情報を表示
すること、ならびに曲げることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な
入出力装置を提供することができる。
板FPC1または/および画像情報を含む信号を表示部501に供給するフレキシブル基
板FPC2を備えていてもよい。
装置500が反射する外光の強度を弱める反射防止層567pを備えていてもよい。
503g、信号を供給する配線511およびフレキシブル基板FPC2と電気的に接続さ
れる端子519を有する。
は明確に分離できず、一つの構成が他の構成を兼ねる場合や他の構成の一部を含む場合が
ある。
0であるとともにカラーフィルタでもある。
100であるとともに表示部501でもある。
)。
16を備える。例えば、40行15列のマトリクス状に複数の検知ユニット20Uを可撓
性の基材16に配設する。
過する着色層CFB、緑色の光を透過する着色層CFGまたは赤色の光を透過する着色層
CFRを備える(図10(B)参照)。
光を透過する着色層などさまざまな色の光を透過する着色層を備えることができる。
しにくい。
の層BMに用いることができる。
配線VRESならびに検知回路19を備える。
る。
の間に絶縁層23を有する(図11(A)参照)。
力装置500の使用者に第1の電極21が識別されないように、第1の電極21と同一の
工程で作製することができる層を第1の電極21に近接して配置する構成が好ましい。よ
り好ましくは、第1の電極21および第1の電極21に近接して配置する層の間隙に配置
する窓部14の数をできるだけ少なくするとよい。特に、当該間隙に窓部14を配置しな
い構成が好ましい。
の間に絶縁層23を備える。
異なる誘電率を有するものが近づくと、検知素子Cの容量が変化する。具体的には、指な
どのものが検知素子Cに近づくと、検知素子Cの容量が変化する。これにより、近接検知
器に用いることができる。
極22の間隔が狭くなると、検知素子Cの容量は大きくなる。これにより、接触検知器に
用いることができる。
隔が狭くなる。これにより、検知素子Cの容量は大きくなる。これにより、屈曲検知器に
用いることができる。
電極21および第2の電極22に用いることができる。
、ニッケル、銀またはマンガンから選ばれた金属元素、上述した金属元素を成分とする合
金または上述した金属元素を組み合わせた合金などを用いることができる。
ウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる。
例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。還元
する方法としては、熱を加える方法や還元剤を用いる方法等を挙げることができる。
ンジスタM3を含む。また、検知回路19は電源電位および信号を供給する配線を含む。
例えば、信号線DL、配線VPI、配線CS、走査線G1、配線RES、配線VRESな
どを含む。なお、検知回路19の具体的な構成は実施の形態5で詳細に説明する。
重ならない領域に配線を配置することにより、検知ユニット20Uの一方の側から他方の
側にあるものを視認し易くできる。
第3のトランジスタM3に用いることができる。
酸化物半導体を半導体層に用いることができる。具体的には、シリコンを含む半導体、ガ
リウムヒ素を含む半導体またはインジウムを含む酸化物半導体などを適用できる。
用いることができる。具体的には、第1の電極21および第2の電極22に用いることが
できる材料と同一の材料を適用できる。
鉄、コバルト、銅、又はパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を走査線
G1、信号線DL、配線VPI、配線RESおよび配線VRESに用いることができる。
とができる。
μm以上170以下、より好ましくは5μm以上45μm以下、より好ましくは8μm以
上25μm以下の厚さを有する材料を、基材16に用いることができる。
、水蒸気の透過率が10−5g/(m2・day)以下、好ましくは10−6g/(m2
・day)以下である材料を好適に用いることができる。
ることができる。例えば、線膨張率が1×10−3/K以下、好ましくは5×10−5/
K以下、より好ましくは1×10−5/K以下である材料を好適に用いることができる。
いることができる。
、基材16に用いることができる。
等に貼り合せて形成された複合材料を、基材16に用いることができる。
に分散した複合材料を、基材16に用いることができる。
ト若しくはアクリル樹脂等の樹脂フィルムまたは樹脂板を用いることができる。
ス等を用いることができる。
る。例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、アルミナ膜等を適用できる。
樹脂を用いることができる。
bおよびバリア膜16aを貼り合わせる樹脂層16cと、が積層された積層体を基材16
に好適に用いることができる(図11(A)参照)。
た積層材料を含む膜を、バリア膜16aに用いることができる。
0nmの酸化窒化珪素膜、厚さ140nmの窒化酸化珪素膜および厚さ100nmの酸化
窒化珪素膜がこの順に積層された積層材料を含む膜を、バリア膜16aに用いることがで
きる。
クリル樹脂等の樹脂フィルム、樹脂板または積層体等を基材16bに用いることができる
。
ミド、ポリカーボネートまたはアクリル、ウレタン、エポキシもしくはシロキサン結合を
有する樹脂を含む材料を樹脂層16cに用いることができる。
基材17または保護層17pは傷の発生を防いで入力装置100を保護する。
しくはアクリル樹脂等の樹脂フィルム、樹脂板または積層体等を保護基材17に用いるこ
とができる。
。具体的には、UV硬化樹脂または酸化アルミニウムを含む層を第2の電極22に重なる
位置に形成してもよい。
照)。
れぞれの副画素は表示素子と表示素子を駆動する画素回路を備える。
2Gは着色層CFGと重なる位置に配置され、副画素502Rは着色層CFRと重なる位
置に配置される。
適用する場合について説明するが、表示素子はこれに限られない。
ネッセンス素子を副画素毎に適用してもよい。
素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いることが出来る。
ンジスタだけでなく、さまざまな能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いること
が出来る。例えば、MIM(Metal Insulator Metal)、又はTF
D(Thin Film Diode)などを用いることも可能である。これらの素子は
、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。
または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、
低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子(アクティブ素子
、非線形素子)を用いないため、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留ま
りの向上を図ることができる。または、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用い
ないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図ること
が出来る。
ができる材料を基板510に適用することができる。
10bおよび絶縁層510aを貼り合わせる接着層510cと、が積層された積層体を基
板510に好適に用いることができる(図11(A)参照)。
折率を備える。また、封止層560側に光を取り出す場合は、封止層560は光学接合の
機能を有する。
。
きるトランジスタ502tを含む画素回路を備える。また、発光モジュール580Rは発
光素子550Rおよび光学素子(例えば着色層CFR)を備える。
物を含む層を有する。
波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等を呈する光
を選択的に透過するものを用いることができる。なお、他の副画素を着色層が設けられて
いない窓部に重なるように配置して、着色層を透過しないで発光素子の発する光を射出さ
せてもよい。
550Rと着色層CFRに接する。
発する光の一部は着色層CFRを透過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュール58
0Rの外部に射出される。
画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層として用いることができる。また、不純物
の拡散を抑制できる層を含む積層膜を、絶縁膜521に適用することができる。これによ
り、不純物の拡散によるトランジスタ502t等の信頼性の低下を抑制できる。
縁膜521の上に配設される。
発光素子550R)を構成する。画素回路は発光素子に電力を供給する。
お、画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができるトランジスタを駆動回路
に用いることができる。
きるさまざまな回路を、変換器CONVに用いることができる(図10(A)および図1
1(A)参照)。
ことができる。
止層567pとして、例えば円偏光板を用いることができる。
1に設けられている。なお、画像信号および同期信号等の信号を供給することができるフ
レキシブル基板FPC2が端子519に電気的に接続されている。
も良い。
用いることができる。
、ニッケル、イットリウム、ジルコニウム、銀またはマンガンから選ばれた金属元素、上
述した金属元素を成分とする合金または上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いる
ことができる。とくに、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、タ
ングステンの中から選択される一以上の元素を含むと好ましい。特に、銅とマンガンの合
金がウエットエッチング法を用いた微細加工に好適である。
膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タン
タル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、
そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造
等を用いることができる。
、ネオジム、スカンジウムから選ばれた一または複数を組み合わせた合金膜、もしくは窒
化膜を積層する積層構造を用いることができる。
よい。
様々なトランジスタを表示部501に適用できる。
び図11(B)に図示する。
るトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
を、図11(B)に図示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用す
ることができる。
図示する。
を含む半導体層を、図11(C)に図示するトランジスタ502tおよびトランジスタ5
03tに適用することができる。
。
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力装置の検知ユニットに用いることができる検
知回路の構成および駆動方法について、図12を参照しながら説明する。
明する図である。
路図であり、図12(B−1)および図12(B−2)は駆動方法を説明するタイミング
チャートである。
され、第1の電極が例えば接地電位を供給することができる配線VPIと電気的に接続さ
れる第1のトランジスタM1を備える(図12(A)参照)。
電極が第1のトランジスタM1の第2の電極と電気的に接続され、第2の電極が例えば検
知信号DATAを供給することができる信号線DLと電気的に接続される第2のトランジ
スタM2を備える構成であってもよい。
1の電極が検知素子Cの第1の電極21と電気的に接続され、第2の電極が例えば接地電
位を供給することができる配線VRESと電気的に接続される第3のトランジスタM3を
備える構成であってもよい。
と、もしくは第1の電極21および第2の電極22の間隔が変化することにより変化する
。これにより、検知ユニット20Uは検知素子Cの容量の変化に基づく検知信号DATA
を供給することができる。
る制御信号を供給することができる配線CSを備える。
ンジスタM3の第1の電極が電気的に接続される結節部をノードAという。
び配線BRは例えば高電源電位を供給することができる。
ることができ、配線CSは検知素子Cの第2の電極22の電位を制御する制御信号を供給
することができる。
TAに基づいて変換された信号を供給することができる。
、変換器CONVに用いることができる。例えば、変換器CONVを検知回路19と電気
的に接続することにより、ソースフォロワ回路またはカレントミラー回路などが構成され
るようにしてもよい。
回路を構成できる(図12(A)参照)。なお、第1のトランジスタM1乃至第3のトラ
ンジスタM3と同一の工程で作製することができるトランジスタを第4のトランジスタM
4に用いてもよい。
、4族の元素、化合物半導体または酸化物半導体を半導体層に用いることができる。具体
的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体またはインジウムを含む酸化
物半導体などを適用できる。
プ》第1のステップにおいて、第3のトランジスタM3を導通状態にした後に非導通状態
にするリセット信号をゲートに供給し、検知素子Cの第1の電極21の電位を所定の電位
にする(図12(B−1)期間T1参照)。
トランジスタM3は、ノードAの電位を例えば接地電位にする(図12(A)参照)。
選択信号をゲートに供給し、第1のトランジスタM1の第2の電極を信号線DLに電気的
に接続する。
スタM2は、第1のトランジスタM1の第2の電極を信号線DLに電気的に接続する(図
12(B−1)期間T2参照)。
供給し、制御信号および検知素子Cの容量に基づいて変化する電位を第1のトランジスタ
M1のゲートに供給する。
に供給された検知素子Cは、検知素子Cの容量に基づいてノードAの電位を上昇する(図
12(B−1)期間T2の後半を参照)。
子Cの第2の電極22に近接して配置された場合、検知素子Cの容量は見かけ上大きくな
る。
ものが近接して配置されていない場合に比べて小さくなる(図12(B−2)実線参照)
。
変化がもたらす信号を信号線DLに供給する。
Lに供給する。
る選択信号をゲートに供給する。
所謂、インセル構造の例を示したが特に限定されず、一対のフィルム基板間に表示素子を
設けた表示パネルと、タッチセンサ素子を有するフィルム基板とを互いに重ね合わせる構
造、所謂、オンセル構造としてもよい。オンセル構造とする場合は、インセル構造と比べ
てフィルム基板が1枚または2枚多くなるため、厚さが厚くなる。
本実施の形態では、電子機器の例を図13に示す。
トディスプレイやゴーグル型ディスプレイのような表示装置(テレビ、又はテレビジョン
受信機ともいう)、デスクトップ型やノート型等のパーソナルコンピュータ、コンピュー
タ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどのカメラ、デジタルフォ
トフレーム、電子手帳、電子書籍端末、電子翻訳機、玩具、マイクロフォン等の音声入力
機器、電気シェーバ、電動歯ブラシ、電子レンジ等の高周波加熱装置、電気炊飯器、電気
洗濯機、電気掃除機、温水器、扇風機、毛髪乾燥機、加湿器や除湿器やエアコンディショ
ナ等の空気調和設備、食器洗い器、食器乾燥器、衣類乾燥器、布団乾燥器、電気冷蔵庫、
電気冷凍庫、電気冷凍冷蔵庫、DNA保存用冷凍庫、懐中電灯、電動工具、煙感知器、ガ
ス警報装置や防犯警報装置等の警報装置、産業用ロボット、補聴器、心臓ペースメーカ、
X線撮影装置、放射線測定器、電気マッサージ器や透析装置等の健康機器や医療機器、携
帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、照明装
置、ヘッドホン、ステレオ、リモートコントローラ、置き時計や壁掛け時計等の時計、コ
ードレス電話子機、トランシーバ、歩数計、電卓、デジタルオーディオプレーヤ等の携帯
型又は据置型の音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
車の内装または外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。これらの場合においても
フレキシブルな形状を備える蓄電装置に緩衝層を重ねることが有効である。
1に組み込まれた表示部7402の他、操作ボタン7403、外部接続ポート7404、
スピーカ7405、マイク7406などを備えている。なお、携帯電話機7400は、蓄
電装置7407を有している。
00を外部の力により変形させて全体を湾曲させると、その内部に設けられている蓄電装
置7407も湾曲される。また、その時、曲げられた蓄電装置7407の状態を図13(
C)に示す。蓄電装置7407はラミネート構造の蓄電池(積層構造電池、フィルム外装
電池とも呼ばれる)である。蓄電装置7407は曲げられた状態で固定されている。なお
、蓄電装置7407は集電体7409と電気的に接続されたリード電極7408を有して
いる。例えば、蓄電装置7407の外装体のフィルムにエンボス加工を行っており、蓄電
装置7407が曲げられた状態での信頼性が高い構成となっている。さらに、携帯電話機
7400は、SIMカードを挿入するためのスロットや、USBメモリなどUSBデバイ
スを接続するコネクタ部などを設けてもよい。
形状に曲げれば、図13(E)に示すバングル型の携帯電話にすることができる。携帯電
話7100は、筐体7101、表示部7102、操作ボタン7103、及び蓄電装置71
04を備える。また、図13(F)に曲げることのできる蓄電装置7104の状態を示す
。蓄電装置7104は曲げられた状態で使用者の腕への装着時に、筐体が変形して蓄電装
置7104の一部または全部の曲率が変化する。具体的には、曲率半径が10mm以上1
50mm以下の範囲内で筐体または蓄電装置7104の主表面の一部または全部が変化す
る。なお、蓄電装置7104は集電体7106と電気的に接続されたリード電極7105
を有している。例えば、蓄電装置7104の外装体のフィルムの表面に複数の凹凸を形成
するプレス加工を行っており、蓄電装置7104が曲率を変化させて曲げられる回数が多
くとも高い信頼性を維持できる構成となっている。さらに、携帯電話7100は、SIM
カードを挿入するためのスロットや、USBメモリなどUSBデバイスを接続するコネク
タ部などを設けてもよい。また、図13(D)に示す携帯電話の中央部分を折り曲げると
、図13(G)に示すような形状にすることもできる。また、携帯電話の中央部分をさら
に折り曲げて図13(H)に示すように携帯電話の端部が重なるようにして小型化させ、
使用者のポケットなどに入れるサイズにできる。このように、図13(D)に示す携帯電
話は、複数の形状に変化することのできるデバイスであり、それを実現するためには少な
くとも筐体7101、表示部7102、及び蓄電装置7104が可撓性を有することが望
ましい。また、筐体7101と表示部7102の間、筐体7101と蓄電装置7104の
間、または表示部7102と蓄電装置7104の間に緩衝層を設けることが好ましい。
態で述べる別の内容(一部の内容でもよい)、及び/又は、一つ若しくは複数の別の実施
の形態で述べる内容(一部の内容でもよい)に対して、適用、組み合わせ、又は置き換え
などを行うことが出来る。
述べる内容、又は明細書に記載される文章を用いて述べる内容のことである。
その実施の形態において述べる別の図(一部でもよい)、及び/又は、一つ若しくは複数
の別の実施の形態において述べる図(一部でもよい)に対して、組み合わせることにより
、さらに多くの図を構成させることが出来る。
ことを規定した発明の一態様を構成することが出来る。または、ある値について、上限値
と下限値などで示される数値範囲が記載されている場合、その範囲を任意に狭めることで
、または、その範囲の中の一点を除くことで、その範囲を一部除いた発明の一態様を規定
することができる。これらにより、例えば、従来技術が本発明の一態様の技術的範囲内に
入らないことを規定することができる。
記載されているとする。その場合、その回路が、第6のトランジスタを有していないこと
を発明として規定することが可能である。または、その回路が、容量素子を有していない
ことを規定することが可能である。さらに、その回路が、ある特定の接続構造をとってい
るような第6のトランジスタを有していない、と規定して発明を構成することができる。
または、その回路が、ある特定の接続構造をとっている容量素子を有していない、と規定
して発明を構成することができる。例えば、ゲートが第3のトランジスタのゲートと接続
されている第6のトランジスタを有していない、と発明を規定することが可能である。ま
たは、例えば、第1の電極が第3のトランジスタのゲートと接続されている容量素子を有
していない、と発明を規定することが可能である。
ることが好適である」と記載されているとする。その場合、例えば、ある電圧が、−2V
以上1V以下である場合を除く、と発明の一態様を規定することが可能である。または、
例えば、ある電圧が、13V以上である場合を除く、と発明の一態様を規定することが可
能である。なお、例えば、その電圧が、5V以上8V以下であると発明を規定することも
可能である。なお、例えば、その電圧が、概略9Vであると発明を規定することも可能で
ある。なお、例えば、その電圧が、3V以上10V以下であるが、9Vである場合を除く
と発明を規定することも可能である。なお、ある値について、「このような範囲であるこ
とが好ましい」、「これらを満たすことが好適である」となどと記載されていたとしても
、ある値は、それらの記載に限定されない。つまり、「好ましい」、「好適である」など
と記載されていたとしても、必ずしも、それらの記載には、限定されない。
である」と記載されているとする。その場合、例えば、ある電圧が、−2V以上1V以下
である場合を除く、と発明の一態様を規定することが可能である。または、例えば、ある
電圧が、13V以上である場合を除く、と発明の一態様を規定することが可能である。
記載されているとする。その場合、例えば、その絶縁膜が、有機絶縁膜である場合を除く
、と発明の一態様を規定することが可能である。または、例えば、その絶縁膜が、無機絶
縁膜である場合を除く、と発明の一態様を規定することが可能である。または、例えば、
その膜が、導電膜である場合を除く、と発明の一態様を規定することが可能である。また
は、例えば、その膜が、半導体膜である場合を除く、と発明の一態様を規定することが可
能である。
設けられている」と記載されているとする。その場合、例えば、その膜が、4層以上の積
層膜である場合を除く、と発明を規定することが可能である。または、例えば、A膜とそ
の膜との間に、導電膜が設けられている場合を除く、と発明を規定することが可能である
。
が出来る。しかしながら、その実施は、複数の人にまたがって実施される場合がある。例
えば、送受信システムの場合において、A社が送信機を製造および販売し、B社が受信機
を製造および販売する場合がある。別の例としては、トランジスタおよび発光素子を有す
る発光装置の場合において、トランジスタが形成された半導体装置は、A社が製造および
販売する。そして、B社がその半導体装置を購入して、その半導体装置に発光素子を成膜
して、発光装置として完成させる、という場合がある。
の一態様を、構成することが出来る。つまり、A社のみが実施するような発明の一態様を
構成することが可能であり、別の発明の一態様として、B社のみが実施するような発明の
一態様を構成することが可能である。また、A社またはB社に対して、特許侵害を主張で
きるような発明の一態様は、明確であり、本明細書等に記載されていると判断する事が出
来る。例えば、送受信システムの場合において、送信機のみの場合の記載や、受信機のみ
の場合の記載が本明細書等になかったとしても、送信機のみで発明の一態様を構成するこ
とができ、受信機のみで別の発明の一態様を構成することができ、それらの発明の一態様
は、明確であり、本明細書等に記載されていると判断することが出来る。別の例としては
、トランジスタおよび発光素子を有する発光装置の場合において、トランジスタが形成さ
れた半導体装置のみの場合の記載や、発光素子を有する発光装置のみの場合の記載が本明
細書等になかったとしても、トランジスタが形成された半導体装置のみで発明の一態様を
構成することができ、発光素子を有する発光装置のみで発明の一態様を構成することがで
き、それらの発明の一態様は、明確であり、本明細書等に記載されていると判断すること
が出来る。
容量素子、抵抗素子など)などが有するすべての端子について、その接続先を特定しなく
ても、当業者であれば、発明の一態様を構成することは可能な場合がある。つまり、接続
先を特定しなくても、発明の一態様が明確であると言える。そして、接続先が特定された
内容が、本明細書等に記載されている場合、接続先を特定しない発明の一態様が、本明細
書等に記載されていると判断することが可能な場合がある。特に、端子の接続先が複数の
ケースが考えられる場合には、その端子の接続先を特定の箇所に限定する必要はない。し
たがって、能動素子(トランジスタ、ダイオードなど)、受動素子(容量素子、抵抗素子
など)などが有する一部の端子についてのみ、その接続先を特定することによって、発明
の一態様を構成することが可能な場合がある。
者であれば、発明を特定することが可能な場合がある。または、ある回路について、少な
くとも機能を特定すれば、当業者であれば、発明を特定することが可能な場合がある。つ
まり、機能を特定すれば、発明の一態様が明確であると言える。そして、機能が特定され
た発明の一態様が、本明細書等に記載されていると判断することが可能な場合がある。し
たがって、ある回路について、機能を特定しなくても、接続先を特定すれば、発明の一態
様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。または
、ある回路について、接続先を特定しなくても、機能を特定すれば、発明の一態様として
開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。
て、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することは可能である。したがって、
ある部分を述べる図または文章が記載されている場合、その一部分の図または文章を取り
出した内容も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成する
ことが可能であるものとする。そして、その発明の一態様は明確であると言える。そのた
め、例えば、能動素子(トランジスタ、ダイオードなど)、配線、受動素子(容量素子、
抵抗素子など)、導電層、絶縁層、半導体層、有機材料、無機材料、部品、装置、動作方
法、製造方法などが単数もしくは複数記載された図面または文章において、その一部分を
取り出して、発明の一態様を構成することが可能であるものとする。例えば、N個(Nは
整数)の回路素子(トランジスタ、容量素子等)を有して構成される回路図から、M個(
Mは整数で、M<N)の回路素子(トランジスタ、容量素子等)を抜き出して、発明の一
態様を構成することは可能である。別の例としては、N個(Nは整数)の層を有して構成
される断面図から、M個(Mは整数で、M<N)の層を抜き出して、発明の一態様を構成
することは可能である。さらに別の例としては、N個(Nは整数)の要素を有して構成さ
れるフローチャートから、M個(Mは整数で、M<N)の要素を抜き出して、発明の一態
様を構成することは可能である。さらに別の例としては、「Aは、B、C、D、E、また
は、Fを有する」と記載されている文章から、一部の要素を任意に抜き出して、「Aは、
BとEとを有する」、「Aは、EとFとを有する」、「Aは、CとEとFとを有する」、
または、「Aは、BとCとDとEとを有する」などの発明の一態様を構成することは可能
である。
て、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概念を導き出すことは
、当業者であれば容易に理解される。したがって、ある一つの実施の形態において述べる
図または文章において、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概
念も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可
能である。そして、その発明の一態様は、明確であると言える。
、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能で
ある。したがって、ある内容について、図に記載されていれば、文章を用いて述べていな
くても、その内容は、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構
成することが可能である。同様に、図の一部を取り出した図についても、発明の一態様と
して開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。そして、そ
の発明の一態様は明確であると言える。
2 FPC
14 窓部
16 基材
16a バリア膜
16b 基材
16c 樹脂層
17 保護基材
17p 保護層
19 検知回路
20U 検知ユニット
21 電極
22 電極
23 絶縁層
50 フィルム
51 フィルム
52 フィルム
53 エンボスロール
54 ロール
55 エンボスロール
56 エンボスロール
57 エンボスロール
58 進行方向
100 入力装置
101 保持構造体
102 表示部
103 二次電池
104 カバー
107 制御基板
300 充電器
410 フィルム
411 フィルム
412 正極集電体
413 セパレータ
414 負極集電体
415 封止層
416 リード電極
417 熱圧着領域
418 正極活物質層
419 負極活物質層
420 電解液
430 接着層
500 入出力装置
501 表示部
502 画素
502B 副画素
502G 副画素
502R 副画素
502t トランジスタ
503c 容量
503g 走査線駆動回路
503t トランジスタ
510 基板
510a 絶縁層
510b 基板
510c 接着層
511 配線
519 端子
521 絶縁膜
528 隔壁
550R 発光素子
560 封止層
567p 反射防止層
580R 発光モジュール
800 指
801 緩衝層
802 緩衝層
803 緩衝層
804 リード電極
810 接続部
813 保護フィルム
814 入出力コネクタ
815 アンテナ
816 電源制御回路
817 通信装置
818 配線
819 FPC
820a IC
820b IC
820c IC
7100 携帯電話
7101 筐体
7102 表示部
7103 操作ボタン
7104 蓄電装置
7105 リード電極
7106 集電体
7400 携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
7407 蓄電装置
7408 リード電極
7409 集電体
Claims (4)
- タッチセンサ機能を有する表示部と、
前記表示部と電気的に接続されるフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板と電気的に接続される制御回路と、
バッテリーと、を有し、
前記フレキシブル基板は、前記表示部の表面側から、前記表示部の裏面側へと曲げられて配置されている半導体装置。 - 請求項1において、
前記表示部と前記制御回路との間に保護フィルムを有し、
前記フレキシブル基板は前記保護フィルムの開口部を通過するよう配置されている半導体装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記保護フィルムの剛性は、前記表示部の剛性よりも高い半導体装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
前記制御回路は、制御基板に配置され、
前記制御基板は、複数のスリットを有し、
前記制御基板は、複数の前記スリットそれぞれにおいて折れ曲げられた状態で配置されている半導体装置。
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