KR102641273B1 - 터치 센서 및 터치 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 두께가 얇은 터치 패널을 제공한다. 구성이 간략화된 터치 패널을 제공한다. 터치 패널의 부품 수를 삭감한다.
터치 센서의 한 쌍의 배선 각각은 공통 전극보다 발광 소자가 지지되는 기판 측에 위치하고, 평면에서 보았을 때 인접한 2개의 화소 전극 사이에 위치하는 부분을 갖는다. 또한, 한 쌍의 배선 각각 위에는 역테이퍼 형상을 갖는 섬 형상의 구조체를 중첩하도록 제공하는 구성으로 한다. 또한, 상기 구조체 위에는 전기적으로 부유 상태인 도전층을 갖는다. 상기 도전층의 하나는, 한 쌍의 배선 중 한쪽과 중첩되는 부분을 갖는다. 또한, 상기 도전층과 공통 전극은 동일한 도전막에 의하여 이루어진다.
터치 센서의 한 쌍의 배선 각각은 공통 전극보다 발광 소자가 지지되는 기판 측에 위치하고, 평면에서 보았을 때 인접한 2개의 화소 전극 사이에 위치하는 부분을 갖는다. 또한, 한 쌍의 배선 각각 위에는 역테이퍼 형상을 갖는 섬 형상의 구조체를 중첩하도록 제공하는 구성으로 한다. 또한, 상기 구조체 위에는 전기적으로 부유 상태인 도전층을 갖는다. 상기 도전층의 하나는, 한 쌍의 배선 중 한쪽과 중첩되는 부분을 갖는다. 또한, 상기 도전층과 공통 전극은 동일한 도전막에 의하여 이루어진다.
Description
본 발명의 일 형태는 입력 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태는 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태는 입출력 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태는 터치 패널에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상술한 기술 분야에 한정되지 않는다. 본 명세서에서 개시(開示)하는 본 발명의 일 형태가 속하는 기술 분야로서는, 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 기억 장치, 전자 기기, 조명 장치, 입력 장치, 입출력 장치, 이들의 구동 방법, 또는 이들의 제작 방법을 일례로서 들 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서 반도체 장치란, 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 장치 전반을 가리킨다. 트랜지스터 등의 반도체 소자를 비롯하여, 반도체 회로, 연산 장치, 및 기억 장치는 반도체 장치의 일 형태이다. 촬상 장치, 표시 장치, 액정 표시 장치, 발광 장치, 입력 장치, 입출력 장치, 전기 광학 장치, 발전 장치(박막 태양 전지 및 유기 박막 태양 전지 등을 포함함), 및 전자 기기는 반도체 장치를 갖는 경우가 있다.
근년에 들어, 위치 입력 수단으로서 터치 센서를 탑재한 표시 장치가 실용화되고 있다. 터치 센서를 탑재한 표시 장치는, 예를 들어, 터치 패널 또는 터치 스크린 등이라고 불린다. 예를 들어, 터치 패널을 구비한 휴대 정보 단말로서는 스마트폰 및 태블릿 단말 등이 있다.
표시 장치의 하나로서, 유기 EL(Electro Luminescent) 소자 등의 발광 소자를 갖는 표시 장치가 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는 유기 EL 소자가 적용된 플렉시블한 발광 장치가 개시되어 있다.
사용자 인터페이스로서 화면을 손가락이나 스타일러스 등으로 터치함으로써 입력하는 기능을 표시 패널에 부가한 터치 패널이 요망되고 있다.
또한, 터치 패널의 표시 품위의 향상이 요망되고 있다. 예를 들어, 콘트라스트, 휘도, 및 색재현성의 향상이 요구되고 있다.
또한, 터치 패널의 구성으로서, 표시 패널의 표시면 측에 터치 센서를 갖는 기판을 접착하는 구성으로 할 수 있다. 그러나, 이와 같은 구성의 경우, 터치 패널의 두께를 얇게 할 수 없거나, 또는 부품 수가 많아지는 등의 문제가 있었다.
본 발명의 일 형태는 두께가 얇은 터치 패널을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 구성이 간략화된 터치 패널을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 터치 패널의 부품 수를 삭감하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 표시 품위가 높은 터치 패널을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 유기 EL 소자가 적용된 인셀형 터치 패널을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 휠 수 있는 터치 패널을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 가벼운 터치 패널을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 검지 감도가 높은 터치 패널을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또는, 신규 입력 장치, 출력 장치, 또는 입출력 장치 등을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또한, 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 일 형태는 반드시 이들 과제 모두를 해결할 필요는 없다. 또한, 이들 외의 과제는 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 추출될 수 있다.
본 발명의 일 형태는 배선, 구조체, 및 도전층을 갖는 터치 센서이다. 구조체는 배선 위에 제공되며, 배선과 중첩되는 부분을 갖는다. 도전층은 구조체 위에 제공되며, 배선과 중첩되는 부분을 갖고, 또한 부유 상태이다. 도전층과 배선은 용량성 결합을 갖는다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 제 1 배선, 제 2 배선, 제 1 구조체, 제 2 구조체, 제 1 도전층, 및 제 2 도전층을 갖는 터치 센서이다. 제 1 구조체는 제 1 배선 위에 제공되며, 제 1 배선과 중첩되는 부분을 갖고, 또한 역테이퍼 형상을 갖는다. 제 1 도전층은 제 1 구조체 위에 제공되며, 제 1 배선과 중첩되는 부분을 갖고, 또한 부유 상태이다. 제 2 구조체는 제 2 배선 위에 제공되며, 제 2 배선과 중첩되는 부분을 갖고, 또한 역테이퍼 형상을 갖는다. 제 2 도전층은 제 2 구조체 위에 제공되며, 제 2 배선과 중첩되는 부분을 갖고, 또한 부유 상태이다. 또한, 제 1 도전층과 제 1 배선, 제 2 도전층과 제 2 배선, 및 제 1 도전층과 제 2 도전층은 각각 용량성 결합을 갖는다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 복수의 발광 소자, 제 1 배선, 제 2 배선, 제 1 구조체, 및 제 1 도전층을 갖는 터치 패널이다. 발광 소자는 매트릭스로 배치되며, 제 1 전극, 제 2 전극, 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하는 EL층을 갖는다. 제 1 구조체는 제 1 배선 위에 제공되며, 제 1 배선과 중첩되는 부분을 갖고, 또한 역테이퍼 형상을 갖는다. 제 1 도전층은 제 1 구조체 위에 제공되며, 제 1 배선과 중첩되는 부분을 갖는다. 제 2 전극과 제 1 도전층은 동일한 도전막으로 이루어진다. 제 1 도전층은 부유 상태이다. 제 1 배선과 제 2 배선은 서로 교차되는 부분을 갖는다. 제 1 배선 및 제 2 배선 중 한쪽은 센서 신호가 공급되는 기능을 갖는다. 제 1 배선 및 제 2 배선 중 다른 쪽은 검출 회로에 신호를 공급하는 기능을 갖는다.
상기에서 제 2 구조체 및 제 2 도전층을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 제 2 구조체는 제 2 배선 위에 제공되며, 제 2 배선과 중첩되는 부분을 갖고, 또한 역테이퍼 형상을 갖는다. 제 2 도전층은 제 2 구조체 위에 제공되며, 제 2 배선과 중첩되는 부분을 갖는다. 제 2 전극과 제 2 도전층은 동일한 도전막으로 이루어지고, 제 2 도전층은 부유 상태이다.
상기에서 신호선 및 주사선을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 제 1 배선은 신호선, 주사선, 또는 제 1 전극과 동일한 도전막을 가공하여 형성된 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 또는, 상기에서 제 1 배선 및 제 2 배선 각각이 신호선, 주사선, 또는 제 1 전극과 동일한 도전막을 가공하여 형성된 부분을 포함하는 것이 바람직하다.
상기에서, 도전성을 가지며, 섬 형상의 상면 형상을 갖고, 또한 부유 상태인 제 3 도전층을 제 1 도전층 위에 갖는 것이 바람직하다. 이때, 제 3 도전층은 가시광을 차광하는 기능을 갖고, 제 3 도전층은 평면에서 보았을 때, 인접한 2개의 발광 소자 사이에 위치하는 부분을 갖는 것이 바람직하다.
또는, 상기에서, 제 1 도전층 위에 제 3 도전층을 갖고, 제 2 도전층 위에 제 4 도전층을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 제 3 도전층 및 제 4 도전층은 도전성을 가지며, 섬 형상의 상면 형상을 갖고, 또한 부유 상태인 것이 바람직하다. 이때, 제 3 도전층 및 제 4 도전층은 가시광을 차광하는 기능을 갖고, 제 3 도전층은 평면에서 보았을 때, 인접한 2개의 발광 소자 사이에 위치하는 부분을 갖고, 제 4 도전층은 평면에서 보았을 때, 다른 인접한 2개의 발광 소자 사이에 위치하는 부분을 갖는 것이 바람직하다.
상기에서, 복수의 발광 소자는 제 1 방향, 및 상기 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 매트릭스로 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 배선은 평면에서 보았을 때, 제 2 방향으로 인접한 2개의 발광 소자 사이에 위치하는 부분을 갖고, 제 2 배선은 평면에서 보았을 때, 제 1 방향으로 인접한 2개의 발광 소자 사이에 위치하는 부분을 갖는 것이 바람직하다.
상기에서 제 1 배선은 평면에서 보았을 때, 하나 이상의 발광 소자를 둘러싸는 메시(mesh) 형상을 갖고, 제 2 배선은 평면에서 보았을 때, 다른 하나 이상의 발광 소자를 둘러싸는 메시 형상을 갖는 것이 바람직하다.
상기에서, 복수의 발광 소자 각각은 백색의 광을 발하는 소자이고, 발광 소자 위에 착색층을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서 등에서, 표시 패널은 표시면에 화상 등을 표시(출력)하는 기능을 갖는 것이다. 따라서, 표시 패널은 출력 장치의 일 형태이다.
또한, 본 명세서 등에서는, 표시 패널의 기판에 예를 들어, FPC(flexible printed circuit) 또는 TCP(tape carrier package) 등의 커넥터가 장착된 것, 또는 기판에 COG(chip on glass) 방식 등에 의하여 IC(집적 회로)가 실장된 것을 표시 패널 모듈, 표시 모듈, 또는 단순히 표시 패널 등이라고 부르는 경우가 있다.
또한, 본 명세서 등에서, 터치 센서는 손가락이나 스타일러스 등의 피검지체가 터치되거나 또는 근접되는 것을 검지하는 기능을 갖는 것이다. 따라서, 터치 센서는 출력 장치의 일 형태이다.
또한, 본 명세서 등에서는 터치 센서를 갖는 기판을 터치 센서 패널, 또는 단순히 터치 센서 등이라고 부르는 경우가 있다. 또한, 본 명세서 등에서는 터치 센서 패널의 기판에 예를 들어, FPC 또는 TCP 등의 커넥터가 장착된 것, 또는 기판에 COG 방식 등에 의하여 IC(집적 회로)가 실장된 것을 터치 센서 패널 모듈, 터치 센서 모듈, 센서 모듈, 또는 단순히 터치 센서 등이라고 부르는 경우가 있다.
또한, 본 명세서 등에서 터치 패널은 표시면에 화상 등을 표시(출력)하는 기능과, 표시면에 손가락이나 스타일러스 등의 피검지체가 터치되거나 또는 근접되는 것을 검지하는 터치 센서로서의 기능을 갖는다. 따라서, 터치 패널은 입출력 장치의 일 형태이다.
터치 패널은, 예를 들어, 터치 센서를 구비한 표시 패널(또는 표시 장치), 또는 터치 센서 기능을 구비한 표시 패널(또는 표시 장치)이라고 부를 수도 있다.
터치 패널은 표시 패널과 터치 센서 패널을 갖는 구성으로 할 수도 있다. 또는, 표시 패널 내부에 터치 센서로서의 기능을 갖는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 본 명세서 등에서는 터치 패널의 기판에, 예를 들어, FPC 또는 TCP 등의 커넥터가 장착된 것, 또는 기판에 COG 방식 등에 의하여 IC(집적 회로)가 실장된 것을 터치 패널 모듈, 표시 모듈, 또는 단순히 터치 패널 등이라고 부르는 경우가 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 두께가 얇은 터치 패널을 제공할 수 있다. 또는, 구성이 간략화된 터치 패널을 제공할 수 있다. 또는, 터치 패널의 부품 수를 삭감할 수 있다. 또는, 표시 품위가 높은 터치 패널을 제공할 수 있다. 또는, 유기 EL 소자가 적용된 인셀형 터치 패널을 제공할 수 있다. 또는, 휠 수 있는 터치 패널을 제공할 수 있다. 또는, 가벼운 터치 패널을 제공할 수 있다. 또는, 검지 감도가 높은 터치 패널을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는 반드시 이들 효과 모두를 가질 필요는 없다. 또한, 이들 외의 효과는 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 추출될 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 2는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 3은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 4는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 5는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 6은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 7은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 8은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 9는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 10은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 11은 실시형태에 따른 배선의 구성예.
도 12는 실시형태에 따른 배선의 구성예.
도 13은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 14는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 15는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 16은 실시형태에 따른 화소의 구성예.
도 17은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 18은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 19는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 20은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 21은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 22는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 23은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 24는 실시형태에 따른 도전층의 구성예.
도 25는 실시형태에 따른 도전층의 구성예.
도 26은 실시형태에 따른 회로의 구성예.
도 27은 실시형태에 따른 회로의 구성예.
도 28은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 29는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 30은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 31은 실시형태에 따른 터치 센서의 블록 다이어그램 및 타이밍 차트.
도 32는 실시형태에 따른 트랜지스터의 일 형태를 설명하기 위한 단면도.
도 33은 실시형태에 따른 트랜지스터의 일 형태를 설명하기 위한 단면도.
도 34는 실시형태에 따른 트랜지스터의 일 형태를 설명하기 위한 단면도,
도 35는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 블록 다이어그램.
도 36은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 37은 실시형태에 따른 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 38은 실시형태에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 39는 실시형태에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 40은 실시형태에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 41은 실시형태에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 42는 실시형태에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 2는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 3은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 4는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 5는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 6은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 7은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 8은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 9는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 10은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 11은 실시형태에 따른 배선의 구성예.
도 12는 실시형태에 따른 배선의 구성예.
도 13은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 14는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 15는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 16은 실시형태에 따른 화소의 구성예.
도 17은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 18은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 19는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 20은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 21은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 22는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 23은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 24는 실시형태에 따른 도전층의 구성예.
도 25는 실시형태에 따른 도전층의 구성예.
도 26은 실시형태에 따른 회로의 구성예.
도 27은 실시형태에 따른 회로의 구성예.
도 28은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 29는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 30은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 31은 실시형태에 따른 터치 센서의 블록 다이어그램 및 타이밍 차트.
도 32는 실시형태에 따른 트랜지스터의 일 형태를 설명하기 위한 단면도.
도 33은 실시형태에 따른 트랜지스터의 일 형태를 설명하기 위한 단면도.
도 34는 실시형태에 따른 트랜지스터의 일 형태를 설명하기 위한 단면도,
도 35는 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 블록 다이어그램.
도 36은 실시형태에 따른 터치 패널 모듈의 구성예.
도 37은 실시형태에 따른 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 38은 실시형태에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 39는 실시형태에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 40은 실시형태에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 41은 실시형태에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 42는 실시형태에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 당업자라면 쉽게 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하에 기재하는 실시형태의 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
또한, 이하에 설명하는 발명의 구성에서, 동일한 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면 간에서 공통적으로 사용하고, 그 반복 설명을 생략한다. 또한, 같은 기능을 갖는 부분을 가리키는 경우에는, 해치 패턴을 동일하게 하고, 특별히 부호를 붙이지 않는 경우가 있다.
또한, 본 명세서에 설명하는 각 도면에서, 각 구성의 크기, 층의 두께, 또는 영역은 명료화를 위하여 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서, 반드시 그 스케일에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서 등에서 "제 1" 및 "제 2" 등의 서수사는 구성 요소의 혼동을 피하기 위하여 붙이는 것이며, 수적으로 한정하는 것은 아니다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널의 구성예에 대하여 설명한다. 이하에서는, 특히 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널로서 정전 용량 방식의 터치 센서를 적용한 경우의 예에 대하여 설명한다.
정전 용량 방식으로서는, 표면형 정전 용량 방식 및 투영형 정전 용량 방식 등이 있다. 투영형 정전 용량 방식으로서는, 자기 용량 방식 및 상호 용량 방식 등이 있다. 상호 용량 방식을 사용하면, 동시에 여러 지점을 검출할 수 있어 바람직하다.
본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널은 매트릭스로 배치된 복수의 발광 소자를 갖는다. 발광 소자는 화소 전극으로서 기능하는 제 1 전극(이하, 화소 전극이라고 함)과, EL층과, 공통 전극으로서 기능하는 제 2 전극(이하, 공통 전극이라고 함)을 포함하여 구성된다. EL층은 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치한다.
화소 전극은 하나의 화소에 하나 이상 형성되어 있다. 한편, 공통 전극은 복수의 발광 소자에 걸쳐 형성되어 있다. EL층은 하나의 화소에 하나 이상 형성되어 있어도 좋고, 복수의 발광 소자에 걸쳐 형성되어 있어도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널에 적용할 수 있는 터치 센서는 한 쌍의 배선을 갖는다. 한 쌍의 배선에는 용량 결합이 발생되어 있다. 터치 패널의 표면에 피검지체가 터치되거나 또는 근접(터치 또는 터치 조작이라고도 함)되어, 한 쌍의 배선 사이의 용량의 크기가 변화되는 것을 이용함으로써 검지를 수행할 수 있다.
한 쌍의 배선 각각은 평면에서 보았을 때, 인접한 2개의 화소 전극 사이에 위치하는 부분을 갖는다. 또한, 상기 배선의 일부가 화소 전극과 중첩되는 부분을 가져도 좋다. 또한, 한 쌍의 배선 각각은 상기 공통 전극보다 발광 소자가 지지되는 기판 측에 위치한다.
또한, 한 쌍의 배선 각각 위에, 역테이퍼 형상을 갖는 섬 형상의 구조체를 중첩하여 제공하는 구성으로 한다. 또한, 상기 구조체 위에는 전기적으로 부유 상태인 도전층을 갖는다. 상기 도전층의 하나는, 한 쌍의 배선 중 한쪽과 중첩되는 부분을 갖는다.
예를 들어, 상기 구조체는 상기 공통 전극을 형성하기 전에 형성될 수 있다. 그리고, 구조체가 형성된 후에 공통 전극이 되는 도전막을 형성함으로써, 공통 전극과 전기적으로 분리되며, 전기적으로 부유 상태인 도전층이 구조체의 상면에 동시에 형성될 수 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 한 쌍의 배선 중 하나와, 구조체 위의 도전층 사이에 용량성 결합이 발생되기 때문에, 상기 도전층을 통하여 터치 조작을 검지할 수 있게 된다.
여기서, 역테이퍼 형상을 갖는 구조체를 제공하지 않는 경우에는, 한 쌍의 배선과 표시면(터치 면) 사이에 공통 전극이 형성된다. 따라서, 터치 조작이 수행되더라도, 그 신호는 공통 전극에 의하여 차폐되어 배선에 전달되지 않기 때문에, 터치 조작을 검지하기가 어려워진다.
또한, 공통 전극의 일부를 에칭 등으로 제거하고, 배선과 중첩되는 부분에 개구부를 제공하는 구성으로 할 수도 있지만, 에칭 공정 시에 발광 소자가 손상을 입는 경우가 있다. 본 발명의 일 형태는 발광 소자를 형성하기 전에 구조체를 제공할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 공통 전극의 일부를 제거하는 공정을 거치지 않아도, 전기적으로 부유 상태인 도전층을 자기 정합적으로 구조체 위에 형성할 수 있다. 결과적으로, 양호한 터치 센싱이 가능한 터치 패널을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널은, 발광 소자가 지지되는 기판 측과 반대 측을, 표시면 및 터치 면으로서 사용하는 경우에 특히 적합하게 적용할 수 있다. 대표적으로는, 톱 이미션(상면 사출)형 발광 소자를 사용한 표시 장치에 적합하게 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태에 따르면, 백색 발광을 나타내는 EL층이 상이한 색의 화소에 걸쳐 형성되기 때문에, 컬러 필터에 의하여 풀 컬러 표시가 구현되는 톱 이미션형 표시 장치이어도, 인셀형 터치 패널을 구현할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 형태의 더 구체적인 구성예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
[구성예]
도 1의 (A)는 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 모듈(10)의 사시 개략도이다. 터치 패널 모듈(10)은 기판(21)과 기판(31)이 접합된 구성을 갖는다.
도 1의 (B)는 기판(21)의 구성을 도시한 것이며, 기판(31)은 파선으로 나타내었다. 기판(21)에는 복수의 화소 회로를 갖는 표시부(32), 회로(34), 및 배선(35) 등이 제공되어 있다. 또한, 기판(31) 위에 IC(43) 및 FPC(42)가 실장되어 있는 예를 도시하였다.
도 1의 (B)에는 표시부(32)의 일부의 확대도를 도시하였다. 표시부(32)는 X방향으로 연장되는 복수의 신호선(51), Y방향으로 연장되는 복수의 주사선(52), 및 X방향 및 Y방향으로 매트릭스로 배열된 복수의 화소 전극(36)을 갖는다. 또한, 표시부(32)에는 X방향으로 연장되는 복수의 배선(23) 및 Y방향으로 연장되는 복수의 배선(24)이 제공되어 있다. 배선(23)은 신호선(51)과 평행한 부분을 갖고, 배선(24)은 주사선(52)과 평행한 부분을 갖는다.
또한, 배선(23) 및 배선(24) 위에는 섬 형상의 구조체(27)가 복수로 제공되어 있다. 구조체(27)는 역테이퍼 형상을 갖고, 배선(23) 또는 배선(24)과 중첩되어 배치되어 있다. 또한, 섬 형상의 구조체(27) 위에는 도전층(28)이 제공되어 있다. 도전층(28)은 전기적으로 부유 상태인 것이 바람직하다.
배선(23)과 배선(24) 각각은 터치 센서를 구성하는 한 쌍의 전극으로서의 기능을 갖는다.
또한, 전기적으로 부유 상태인 도전층(28)과, 배선(23) 또는 배선(24) 사이에는 용량성 결합이 발생된다. 또한, 도전층(28)은 배선(23) 및 배선(24)보다 터치 면 측에 위치한다. 따라서, 도전층(28)을 통하여 배선(23)으로부터 배선(24)으로, 또는 피검지체로부터 배선(23) 또는 배선(24)으로 신호를 전달할 수 있다. 따라서, 도전층(28)도 마찬가지로 터치 센서를 구성하는 전극으로서의 기능을 갖는다고 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 모듈은, 터치 센서의 전극으로서 기능하는 한 쌍의 배선이나 도전층(28)을 화소 전극(36), 신호선(51), 및 주사선(52) 등과 동일한 기판 위에 제공한 구성을 갖는다. 따라서, 화소의 표시에 기여하는 화소 전극(36), 신호선(51), 및 주사선(52) 등과 공통되는 공정을 거쳐 터치 센서의 한 쌍의 배선을 형성할 수 있어 제작 비용을 절감시킬 수 있다.
예를 들어, 투영형 상호 용량 방식의 구동 방법을 사용하는 경우에는, 배선(23) 및 배선(24) 중 한쪽을 송신 측의 배선(전극)으로서 사용하고, 다른 쪽을 수신 측의 배선(전극)으로서 사용할 수 있다. 한편, 투영형 자기 용량 방식의 구동 방법을 사용하는 경우에는, 배선(23) 및 배선(24) 각각이 송신용 배선과 수신용 배선 양쪽 기능을 겸하는 구성으로 할 수 있다. 예를 들어, 송신 측의 배선은, 센서 구동 회로 등으로부터 센서 신호가 공급되는 기능을 갖는다. 한편, 수신 측의 배선은 검출 회로에 신호를 공급하는 기능을 갖는다. 검출 회로는, 예를 들어, 증폭 회로, 비교 회로, 아날로그-디지털 변환 회로, 또는 연산 회로 등을 가져도 좋다.
투영형 상호 용량 방식의 구동 방법을 사용하는 경우에는, 배선(23) 위의 도전층(28)과, 배선(24) 위의 도전층(28) 사이에 발생되는 용량성 결합을 이용할 수 있다. 이로써, 배선(23)과 배선(24) 사이에 복수의 용량 소자가 직렬로 접속된 구성이 되기 때문에, 배선(23)과 배선(24) 사이에서 신호를 수수(授受)할 수 있다.
또한, 배선(23) 및 배선(24)에 사용할 수 있는 재료는, 예를 들어, 저항값이 낮은 것이 바람직하다. 일례로서, 은, 구리, 또는 알루미늄 등의 금속을 사용하여도 좋다. 또한, 매우 가늘게 한(예를 들어, 직경이 수 nm) 다수의 도전체를 사용하여 구성되는 금속 나노와이어를 사용하여도 좋다. 일례로서는, Ag 나노와이어, Cu 나노와이어, 및 Al 나노와이어 등을 사용하여도 좋다. Ag 나노와이어를 사용하는 경우, 예를 들어, 광 투과율을 89% 이상, 시트 저항값을 40Ω/□ 이상 100Ω/□ 이하로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 금속 나노와이어는 투과율이 높기 때문에, 표시 소자에 사용하는 전극, 예를 들어, 화소 전극이나 공통 전극에 상기 금속 나노와이어를 사용하여도 좋다.
또는, 배선(23) 및 배선(24) 중 적어도 하나에 도전성 산화물을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 산화 인듐, 산화 주석, 또는 산화 아연을 포함하는 도전성 재료를 사용하여도 좋다.
구조체(27)는, 그 위쪽에 박막이 형성되는 경우에, 그 상면에 형성되는 층과 다른 면에 형성되는 층을 물리적으로 분단시키는 기능을 갖는다. 따라서, 섬 형상의 구조체(27)로 하는 경우에, 도전성의 박막을 구조체(27) 위쪽에 형성함으로써, 그 상면에 섬 형상의 도전층(28)이 자기 정합적으로 형성된다.
구조체(27)의 형상은 대표적으로 역테이퍼 형상으로 할 수 있다. 또한, 구조체(27)의 형상은 역테이퍼 형상에 한정되지 않는다. 예를 들어, 단면이 T자 형상이어도 좋고, 측면의 일부가 잘록한 형상이어도 좋고, 측면의 일부가 피형성면에 평행한 방향으로 돌출한 형상이어도 좋다. 예를 들어, 구조체(27)의 측면의 테이퍼각이 90°보다 큰 형상으로 할 수 있다. 또한, 테이퍼각이란, 테이퍼 형상을 갖는 층 등을 그 단면(기판의 표면과 직교되는 면)에 수직인 방향으로부터 관찰한 경우에, 상기 층의 측면과 저면(底面)이 이루는 경사각을 말한다. 또는, 예를 들어, 구조체(27)의 측면의 적어도 일부와 피형성면이 이루는 각이 90° 미만인 형상으로 할 수 있다. 또는, 예를 들어, 구조체(27)의 측면 중 적어도 일부의 법선 벡터와, 피형성면의 법선 벡터가 이루는 각이 90° 미만인 형상으로 할 수 있다. 또한, 구조체(27)의 측면이 피형성면에 수직이어도, 구조체(27)의 높이가 충분히 높으면, 그 상면에 형성되는 박막을 물리적으로 분단시킬 수 있는 경우도 있다.
구조체(27)는, 절연성의 재료 또는 도전성의 재료를 사용할 수 있다.
구조체(27)가 절연성을 갖는 경우, 배선(23) 또는 배선(24)과, 도전층(28) 사이에 형성되는 용량 소자의 유전체로서 구조체(27)를 기능시킬 수 있다. 이때, 구조체(27)로서, 구조체(27)를 지지하는 절연층 또는 화소 전극(36)을 지지하는 절연층보다 유전율이 높은 재료를 사용하면, 배선(23) 또는 배선(24)과, 도전층(28) 사이의 용량의 크기를 크게 할 수 있기 때문에, 터치 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.
한편, 구조체(27)가 도전성을 갖는 경우, 전기적으로 부유 상태인 것이 바람직하다. 배선(23) 또는 배선(24)과, 구조체(27) 사이에는 용량성 결합이 발생된다. 따라서, 배선(23) 또는 배선(24)과, 구조체(27) 사이에서 신호를 전달할 수 있다. 이때, 구조체(27)와 도전층(28)이 접촉되는 경우, 또는 도전성의 재료를 개재(介在)하여 이들이 도통되는 경우에는, 구조체(27)와 도전층(28)(및 이들 사이의 층)의 적층체가 터치 센서의 전극으로서의 기능을 갖는다고 할 수도 있다. 또한, 구조체(27)와 도전층(28) 사이에 절연성의 층을 갖는 경우에는, 구조체(27)와 도전층(28) 사이에는 용량성 결합이 발생되기 때문에, 구조체(27)와 도전층(28) 사이에서 신호를 전달할 수 있다. 따라서, 구조체(27)와 도전층(28)은 각각 터치 센서의 전극으로서의 기능을 갖는다고 할 수도 있다.
표시부(32)에는 화소 전극(36)을 전극으로서 사용한 표시 소자를 적용할 수 있다. 여기서, 표시 소자로서는 유기 EL 소자 등의 발광 소자를 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 표시 소자는 이에 한정되지 않고, 다양한 소자를 적용할 수 있다. 예를 들어, 투과형, 반사형, 또는 반투과형의 액정 소자, 전기 영동 방식이나 전자 분류체(電子粉流體, Electronic Liquid Powder(등록상표)) 방식 등에 의하여 표시하는 표시 소자(전자 잉크라고도 함), 셔터 방식의 MEMS 표시 소자, 광 간섭 방식의 MEMS 표시 소자 등이 있다. 또한, 표시부(32)에 포함되는 화소는, 표시 소자에 더하여 화소 회로를 가져도 좋다. 화소 회로는, 예를 들어, 트랜지스터, 용량 소자, 및 이들을 전기적으로 접속하는 배선 등을 가져도 좋다.
[단면 구성예 1]
[단면 구성예 1-1]
도 2의 (A)는 표시부(32)의 일부의 단면 개략도이다. 도 2의 (A)에는 인접한 2개의 화소(부화소), 배선(23), 및 배선(24)을 도시하였다. 여기서는, 화소에 제공되는 표시 소자로서, 톱 이미션 구조의 발광 소자를 적용한 경우의 예를 도시하였다.
터치 패널 모듈(10)은 기판(21)과 기판(31)이 접착층(61)으로 접합되어 있다. 발광 소자(40)는 접착층(61)으로 밀봉되어 있다고 할 수도 있다.
기판(21) 위에는 트랜지스터(70), 발광 소자(40), 배선(23), 배선(24), 구조체(27), 및 도전층(28) 등이 제공되어 있다. 또한, 기판(21) 위에는 절연층(73), 절연층(81), 및 절연층(82) 등이 제공되어 있다. 또한, 기판(31)의 기판(21)과 대향하는 면 측에는 착색층(65)이 제공되어 있다.
트랜지스터(70)는 게이트로서 기능하는 도전층(71)과, 반도체층(72)과, 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(73)과, 소스 및 드레인 중 한쪽으로서 기능하는 도전층(74a)과, 소스 및 드레인 중 다른 쪽으로서 기능하는 도전층(74b) 등을 갖는다. 여기서 일례로서는, 도전층(74a)은 신호선(51)의 일부이고, 도전층(71)은 주사선(52)의 일부이다.
트랜지스터(70)를 덮도록 절연층(81)이 제공되어 있다. 절연층(81) 위에 화소 전극(36)이 제공되어 있다. 화소 전극(36)과 도전층(74b)은 절연층(81)에 제공된 개구부를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 화소 전극(36)의 단부를 덮도록 절연층(82)이 제공되어 있다. 절연층(82)의 단부는 테이퍼 형상을 갖는다.
구조체(27)는 절연층(82) 위에 제공되어 있다. 구조체(27)는 배선(23) 또는 배선(24)과 중첩되도록 위치한다. 또한, 구조체(27)는 평면에서 보았을 때, 인접한 2개의 화소 전극(36) 사이에 위치하는 부분을 갖는다.
도 2의 (A)에는 EL층(37)과 공통 전극(38)이 복수의 화소에 걸쳐 형성된 경우의 예를 도시하였다.
도 2의 (A)에 도시된 바와 같이, 절연층(82), 화소 전극(36), 및 구조체(27) 위에 EL층이 되는 막을 형성하면, 화소 전극(36) 및 절연층(82) 위의 EL층(37)과, 구조체(27) 위의 EL층(29)이 동시에 형성된다. 여기서, EL층(37)과 EL층(29)은 물리적으로 분단되어 있다.
마찬가지로, EL층(37) 및 EL층(29) 위에 도전막을 형성함으로써, EL층(37) 위의 공통 전극(38)과, 구조체(27) 위의 도전층(28)이 동시에 형성된다. 여기서, 공통 전극(38)과 도전층(28)은 물리적으로 분단되어 있다.
도 2의 (A)에 도시된 바와 같이, 배선(23)과 배선(23) 위의 도전층(28) 사이에는 용량 결합이 발생된다. 또한, 배선(24)과 배선(24) 위의 도전층(28) 사이에는 용량 결합이 발생된다. 투영형 상호 용량 방식을 사용하는 경우에는, 상기 2개의 도전층(28) 사이의 용량을 이용하여, 배선(23)과 배선(24) 사이에서 신호를 수수할 수 있다. 터치 조작이 수행된 경우에는, 배선(23)과 배선(24) 사이의 용량의 값이 변화되기 때문에, 이 변화를 검출함으로써 터치 조작의 유무를 검지할 수 있다.
도 2의 (A)에 도시된 발광 소자(40)는 톱 이미션형 발광 소자이다. 화소 전극(36)에는 가시광을 반사하는 도전성 재료를 사용할 수 있다. 또한, 화소 전극(36)에는 가시광을 투과하는 도전성 재료를 사용할 수 있다. 여기서, 발광 소자(40)는 백색 발광을 나타내는 발광 소자로 하는 것이 바람직하다.
착색층(65)은 컬러 필터라고 할 수도 있고, 발광 소자(40)로부터의 광을, 특정한 색을 나타내는 광으로 변환시킨다. 예를 들어, 발광 소자(40)에 백색의 광을 나타내는 발광 소자를 적용한 경우, 착색층으로서 화소(부화소)마다 적색, 녹색, 또는 청색에 대응한 착색층(65)을 적용함으로써, 풀 컬러 표시를 수행할 수 있다. 또한, 이들 3가지 색에 더하여, 황색 또는 백색 등의 색에 대응한 화소(부화소)를 제공하면, 소비 전력을 저감할 수 있어 바람직하다.
또한, 발광 소자(40)에서, 화소 전극(36)과 공통 전극(38) 사이에 광학 조정층을 제공하여도 좋다. 이때, 공통 전극(38)으로서 반투과 또는 반반사성 재료를 사용함으로써, 마이크로 캐비티 구조가 구현되어, 광의 색 순도를 높일 수 있다. 또한, 마이크로 캐비티 구조가 구현되면, 화소 전극(36)으로 인한 외광 반사가 억제될 수 있기 때문에, 콘트라스트가 더 높은 표시를 구현할 수 있다. 광학 조정층은 상이한 색에 대응하는 화소에 따라, 그 두께를 상이하게 하는 것이 바람직하다.
여기서, 도 2의 (A)에는 배선(23) 및 배선(24)을, 트랜지스터(70)의 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(71)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 예를 도시하였다. 따라서, 트랜지스터(70)를 제작할 때, 배선(23) 및 배선(24)을 동시에 형성할 수 있다.
또한, 도 2의 (A)에 도시된 구성에서, 도전층(28)은 EL층(29) 위에 접촉하도록 제공되어 있다. EL층(29)이 도전성을 갖는 경우에는, 도전층(28)과 EL층(29)의 적층체가 전기적으로 부유 상태이면 좋다.
도 2의 (B)에는, 배선(23) 및 배선(24)을, 도전층(74a) 및 도전층(74b)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시하였다.
또한, 도 2의 (C)에는 배선(23) 및 배선(24)을, 화소 전극(36)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시하였다.
여기서, 도 2의 (A), (B), 및 (C)에는 배선(23)과 배선(24)을 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시하였지만, 이들을 상이한 도전막을 가공함으로써 형성하여도 좋다.
도 3의 (A)는 배선(23)을 도전층(74a) 및 도전층(74b)과 동일한 도전막을 가공하여 형성하고, 배선(24)을 도전층(71)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시한 것이다.
도 3의 (B)는 배선(23)을 도전층(74a) 및 도전층(74b)과 동일한 도전막을 가공하여 형성하고, 배선(24)을 화소 전극(36)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시한 것이다.
도 3의 (C)는 배선(23)을 도전층(71)과 동일한 도전막을 가공하여 형성하고, 배선(24)을 화소 전극(36)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시한 것이다.
[단면 구성예 1-2]
배선(23)과 도전층(28) 사이, 또는 배선(24)과 도전층(28) 사이에는 전기적으로 부유 상태인 도전층이 제공되어도 좋다.
도 4의 (A)에는, 도 2의 (A)의 구성에 더하여, 도전층(25a)을 갖는 예를 도시하였다.
도전층(25a)은 화소 전극(36)과 동일한 도전막을 가공하여 형성되어 있다. 도전층(25a)은 평면에서 보았을 때, 배선(23) 또는 배선(24)과 중첩되는 부분을 갖는다. 또한, 도전층(25a)은 평면에서 보았을 때, 도전층(28) 중 하나와 중첩되는 부분을 갖는다.
도 4의 (A)에 도시된 바와 같이, 도전층(25a)과, 배선(23) 또는 배선(24) 사이에는 용량 결합이 발생된다. 또한, 도전층(25a)과 도전층(28) 사이에도 용량 결합이 발생된다. 이로써, 배선(23) 또는 배선(24)과, 도전층(28)은 도전층(25a)을 통하여 신호를 전달할 수 있다.
여기서, 2개의 도전층 사이에 발생되는 용량 결합을 이용하여 신호를 전달하는 경우, 2개의 도전층이 서로 대향하는 면의 면적이 클수록, 또한 2개의 도전층의 거리가 작을수록 그 전달 효율이 높아진다. 따라서, 도전층(25a)을 통하여 배선(23) 또는 배선(24)과, 도전층(28)의 신호를 전달함으로써, 도전층(25a)이 없는 경우에 비하여, 전달되는 신호의 진폭을 더 크게 할 수 있다.
도 4의 (B)는 배선(23) 및 배선(24) 각각을 도전층(74a) 및 도전층(74b)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시한 것이다.
또한, 도 4의 (C)는 배선(23)을 도전층(74a) 및 도전층(74b)과 동일한 도전막을 가공하여 형성하고, 배선(24)을 도전층(71)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시한 것이다.
[단면 구성예 1-3]
인접된 화소로부터의 광의 혼색을 방지하는 차광층을 기판(31) 측에 제공할 수 있다. 또한, 차광층으로서 도전성 재료를 사용하는 경우에는, 그 일부를 섬 형상으로 가공하여 터치 센서의 전극으로서 기능하는 도전층을 제공할 수 있다.
도 5의 (A)는 도 2의 (A)의 구성에 더하여, 차광층(66)과 도전층(25b)을 갖는 예를 도시한 것이다. 또한, 이하에서 참조하는 도면에서, 동일한 도전막을 가공하여 얻어지는 층 및 배선 등에는 설명을 용이하게 하기 위하여 같은 해칭 패턴을 부여하여 설명하는 경우가 있다.
차광층(66)과 도전층(25b)은 기판(31)의 기판(21) 측에 제공되어 있다. 또한, 차광층(66)과 도전층(25b)은 동일한 도전막을 가공하여 형성되어 있는 것이 바람직하다. 차광층(66)과 도전층(25b)은 평면에서 보았을 때, 각각 인접한 화소 전극 사이에 배치되어 있다. 또한, 차광층(66)과 도전층(25b)은 가시광을 차광하는 기능을 갖는다.
도전층(25b)은 평면에서 보았을 때, 도전층(28)과 중첩되는 부분을 갖는다. 또한, 도전층(25b)은 섬 형상으로 가공되고, 전기적으로 부유 상태인 것이 바람직하다. 이로써, 도전층(28)과 도전층(25b) 사이에 용량성 결합이 발생되어, 이들 사이에서 신호를 전달할 수 있다. 즉, 도전층(25b)과, 배선(23) 또는 배선(24) 사이에서, 도전층(28)을 통하여 신호를 전달할 수 있다.
도전층(25b)은 도전층(28)보다 터치 면에 가까운 위치에 제공되기 때문에, 도전층(25b)을 제공하지 않는 경우에 비하여 센싱의 감도를 높일 수 있다.
또한, 상술한 도전층(25a)을 제공한 경우와 마찬가지로, 도전층(25b)과, 배선(23) 또는 배선(24) 사이에서 직접 신호를 전달하는 경우에 비하여, 이들 사이에 위치하는 도전층(28)을 통하여 신호를 전달하는 경우에 감도를 더 높일 수 있다.
또한, 여기서는 차광층(66) 사이에 섬 형상의 도전층(25b)을 제공하는 구성으로 하였지만, 이들을 나누지 않고 도전층(25b)만을 배치할 수도 있다. 이때, 배선(23)과 중첩되는 도전층(25b)과, 배선(24)과 중첩되는 도전층(25b)이 물리적으로 분리되어 있으면 좋다.
도 5의 (B)는 배선(23) 및 배선(24) 각각을 도전층(74a) 및 도전층(74b)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시한 것이다.
또한, 도 5의 (C)는 배선(23) 및 배선(24) 각각을 화소 전극(36)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시한 것이다.
또한, 상기 도전층(25a)과 도전층(25b) 양쪽을 갖는 구성으로 하여도 좋다.
도 6의 (A)는 도 2의 (A)의 구성에 더하여, 도전층(25a), 도전층(25b), 및 차광층(66)을 갖는 예를 도시한 것이다. 도 6의 (A)에 도시된 구성은, 배선(23) 또는 배선(24)과, 도전층(25b) 사이에서 도전층(25a) 및 도전층(28)을 통하여 신호를 전달할 수 있다.
도 6의 (B)는 배선(23) 및 배선(24) 각각을 도전층(74a) 및 도전층(74b)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시한 것이다.
또한, 도 6의 (C)는 배선(23)을 도전층(74a) 및 도전층(74b)과 동일한 도전막을 가공하여 형성하고, 배선(24)을 도전층(71)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시한 것이다.
[단면 구성예 1-4]
기판(31)의 표시면 측(터치 면 측)에 터치 센서의 전극으로서 기능하는 도전층을 제공할 수 있다.
도 7의 (A)는 도 2의 (A)의 구성에 더하여, 도전층(25c)과 도전층(69)을 갖는 예를 도시한 것이다.
도전층(25c) 및 도전층(69)은 기판(31)의 기판(21) 측과 반대 측에 제공되어 있다. 또한, 도전층(25c)과 도전층(69)은 동일한 도전막을 가공하여 형성되어 있는 것이 바람직하다. 평면에서 보았을 때, 도전층(25c)은 섬 형상을 갖는다. 또한, 도전층(69)은 인접된 2개의 도전층(25c) 사이에 제공되어 있다. 예를 들어, 도전층(25c)을 둘러싸도록, 격자 형상으로 하여도 좋다.
도전층(25c)은 평면에서 보았을 때, 도전층(28)과 중첩되는 부분을 갖는다. 또한, 도전층(25c)은 섬 형상으로 가공되고, 전기적으로 부유 상태인 것이 바람직하다. 이로써, 도전층(28)과 도전층(25c) 사이에 용량성 결합이 발생되어, 이들 사이에서 신호를 전달할 수 있다. 즉, 도전층(25c)과, 배선(23) 또는 배선(24) 사이에서 도전층(28)을 통하여 신호를 전달할 수 있다.
도전층(25c)은 도전층(28)보다 터치 면에 가까운 위치에 제공되기 때문에, 도전층(25c)을 제공하지 않는 경우에 비하여, 센싱의 감도를 높일 수 있다.
또한, 상술한 도전층(25a)이나 도전층(25b)을 제공한 경우와 마찬가지로, 도전층(25c)과, 배선(23) 또는 배선(24) 사이에서 직접 신호를 전달하는 경우에 비하여, 이들 사이에 위치하는 도전층(28)을 통하여 신호를 전달하는 경우에 감도를 더 높일 수 있다.
도전층(25c) 및 도전층(69)은 가시광을 투과하는 것이 바람직하다. 또한, 도전층(69)을 도전층(25c)이 제공되지 않는 부분에 배치함으로써, 도전층(25c)이 제공된 부분과 제공되지 않은 부분에서 터치 패널의 표면 상태가 다른 것에 기인하여 생기는, 표시되는 화상의 색이나 휘도 등의 불균일을 저감할 수 있다. 또한, 도전층(69)을 제공하지 않는 경우에는, 도전층(25c)으로서 가시광을 차광하는 재료를 사용하여도 좋다. 또한, 도전층(25c)과 도전층(69)을 나누지 않고, 도전층(25c)만을 배치할 수도 있다. 이때, 배선(23)과 중첩되는 도전층(25c)과, 배선(24)과 중첩되는 도전층(25c)이 물리적으로 분리되어 있으면 좋다.
또한, 도 7의 (A)에는 배선(23)을 도전층(74a) 및 도전층(74b)과 동일한 도전막을 가공하여 형성하고, 배선(24)을 도전층(71)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시하였지만, 이에 한정되지 않는다.
도 7의 (B)에는, 도 7의 (A)의 구성에 더하여, 도전층(25a)을 갖는 경우의 예를 도시하였다.
또한, 도 7의 (C)에는, 도 7의 (A)의 구성에 더하여, 도전층(25a), 도전층(25b), 및 차광층(66)을 갖는 경우의 예를 도시하였다.
[변형예 1]
상기에서는 EL층(37)이 복수의 화소에 걸쳐 형성되어 있는 예를 제시하였지만, EL층(37)을 같은 색의 화소마다 형성하는 방법, 소위 구분 형성 방식으로 형성하여도 좋다.
도 8의 (A)에는 도 2의 (A)의 구성 대신에, 구분 형성 방식으로 발광 소자(40)를 형성한 경우의 예를 도시하였다.
도 8의 (A)에서, EL층(37)은 화소 전극(36)이 노출된 부분을 덮도록 제공되어 있다. 또한, EL층(37)은 섬 형상으로 형성되어 있다. 또한, EL층(37)의 단부는 공통 전극(38)으로 덮여 있다.
또한, 구조체(27)와 도전층(28) 사이에는 EL층(29)이 형성되지 않는 예를 도시하였다.
또한, 화소에 따라 상이한 색의 발광을 나타내는 EL층(37)을 형성할 수 있기 때문에, 도 8의 (A)에 도시된 바와 같이 착색층(65)을 제공하지 않아도 되며, 기판(31)의 구성을 간략화할 수 있다.
도 8의 (B)에는 도 8의 (A)의 구성에 더하여, 도전층(25c) 및 도전층(69)을 제공한 경우의 예를 도시하였다.
또한, 도 8의 (C)에는, 도 8의 (A)의 구성에 더하여, 도전층(25a), 도전층(25c), 및 도전층(69)을 제공한 경우의 예를 도시하였다.
[단면 구성예 1-5]
상술한 바와 같이, 2개의 도전층 사이에 발생되는 용량 결합을 이용한 신호의 전달은, 2개의 도전층 사이의 거리가 가까울수록 그 효율이 높아진다. 그래서, 배선(23) 또는 배선(24)과, 도전층(28) 사이의 거리를 가깝게 함으로써, 이들 사이에서 전달되는 신호의 진폭을 높일 수 있다.
배선(23) 또는 배선(24)과, 도전층(28) 사이의 거리를 가깝게 하는 방법으로서는, 예를 들어, 구조체(27)의 두께를 얇게 하는 방법이 있다. 구조체(27)는 적어도 공통 전극(38)의 두께, 또는 공통 전극(38)과 EL층(37)을 합친 두께보다 두껍게 함으로써, 공통 전극(38)이 되는 도전막을 물리적으로 분단할 수 있다.
또한, 다른 방법으로서는, 배선(23) 또는 배선(24)과, 구조체(27)의 거리를 가깝게 하는 방법이 있다. 예를 들어, 배선(23) 또는 배선(24)과, 구조체(27) 사이에 위치하는 절연층의 일부에 대하여, 에칭에 의한 제거 또는 박막화 등이 수행되면 좋다.
도 9의 (A)에는 배선(23) 및 배선(24)을 덮는 절연층(81)의 일부를 에칭에 의하여 제거한 경우의 예를 도시하였다.
절연층(81)은 그 일부가 에칭에 의하여 제거되고, 개구부가 제공되어 있다. 배선(23) 및 배선(24)은 상기 개구부에 중첩되는 부분을 갖는다. 또한, 절연층(82)은 절연층(81)의 측면, 배선(23) 및 배선(24)의 일부, 및 절연층(73)의 일부를 덮도록 제공되어 있다.
또한, 절연층(81)의 개구부와 중첩되는 부분에 구조체(27)가 제공되어 있다. 또한, EL층(37)이나 공통 전극(38)의 단부는, 절연층(81)의 개구부와 중첩되도록 위치한다.
예를 들어, 절연층(81)의 개구부는, 도전층(74b)과 화소 전극(36)을 전기적으로 접속하기 위한 개구부와 동시에 형성되면 좋다.
또한, 도 9의 (B)에는 절연층(82)의 일부에 개구부를 제공한 예를 도시하였다.
구조체(27)는 적어도 그 일부가 절연층(82)의 개구부 내부에 위치한다. 또한, 구조체(27)의 적어도 일부는 절연층(81)의 상면에 제공되어 있다. 또한, EL층(37)이나 공통 전극(38)의 단부는, 절연층(82)의 개구부와 중첩되도록 위치한다.
예를 들어, 절연층(82)의 개구부는, 화소 전극(36) 위의 개구부와 동시에 형성되면 좋다. 예를 들어, 절연층(82)으로서 감광성의 수지를 사용한 경우에는, 에칭 마스크를 사용하지 않고 가공할 수 있어 바람직하다.
또한, 여기서 예시한 구성에, 상기 구성예에서 예시한 도전층(25a), 도전층(25b), 및 도전층(25c) 등 중 적어도 하나를 조합하여 사용하여도 좋다.
이상이, 단면 구성예 1에 대한 설명이다.
[배선과 각 도전층의 폭에 대하여]
이하에서는, 배선(23) 및 배선(24)과, 터치 센서의 전극으로서 기능하는 각 도전층의 상대적인 위치 관계 등에 대하여 설명한다.
도 10의 (A)~(F)는, 배선(23)과 구조체(27)를 포함하는 단면의 확대도이다.
또한, 이하에서는 배선(23)을 예로 들어 설명하지만, 배선(24)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 이하에서는 설명을 쉽게 하기 위하여, 적층 구조를 간략화하여 설명한다.
도 10의 (A)에는, 배선(23)을 덮는 절연층(83), 절연층(83) 위의 공통 전극(38) 및 구조체(27), 및 구조체(27) 위의 도전층(28)을 도시하였다. 절연층(83)은 배선(23)과 구조체(27) 사이에 위치하는 절연층이고, 예를 들어, 상기 절연층(81)과 절연층(82)의 적층 구조 등에 대응한다.
또한, 도 10의 (A)에 도시된 바와 같이, 배선(23)의 폭을 W1로, 도전층(28)의 폭을 W2로 하여 설명한다. 또한, 여기서 폭이란, 배선(23)의 연장 방향에 대하여 교차되는 방향, 바람직하게는 배선(23)의 연장 방향에 대하여 실질적으로 수직인 방향의 단면에서의 폭을 말한다.
도전층(28)과 공통 전극(38)은 구조체(27)를 형성한 후에 도전막을 형성함으로써 동시에 형성될 수 있다. 따라서, 도전층(28)의 폭 W2와 공통 전극(38)의 개구부의 폭은 실질적으로 일치된다. 또한, 도전막을 형성할 때, 구조체(27)의 상부로 덮여 있는 절연층(83)의 상면의 일부에 상기 도전막이 형성됨으로써, 도전층(28)의 폭 W2보다 공통 전극(38)의 개구부의 폭이 작게 되는 경우도 있다.
배선(23)과 도전층(28) 사이의 용량의 크기는, 이들이 대향하는 면의 면적의 크기에 비례한다. 그러나, 본 구성예에서는 공통 전극(38)이 존재하기 때문에, 배선(23)과 도전층(28)이 대향하는 면의 면적의 크기는, 공통 전극(38)의 개구부에 의하여 제한된다. 따라서, 도 10의 (A)에 도시된 바와 같이, 배선(23)의 폭 W1을 도전층(28)의 폭 W2보다 크게 함으로써, 배선(23)과 도전층(28)이 대향하는 면의 면적을 가장 크게 할 수 있다.
또한, 배선(23)과 도전층(28) 사이의 용량의 크기는, 이들 사이에 존재하는 절연체의 유전율의 크기에 비례한다. 따라서, 구조체(27)에 절연성의 재료를 사용한 경우에는, 유전율이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 적어도, 절연층(83)보다 유전율이 높은 재료를 구조체(27)에 사용하는 것이 바람직하다. 절연층(83)이 복수의 절연층을 적층한 구성의 경우에는, 절연층(83)이 갖는 복수의 절연층 중 적어도 하나보다 유전율이 높은 재료를 구조체(27)에 적용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 2의 (A) 등에 도시된 구성에서는 절연층(81) 또는 절연층(82)보다 유전율이 높은 재료를 구조체(27)에 적용하면 좋다.
또한, 배선(23)과 도전층(28) 사이의 용량의 크기는, 이들 거리의 크기에 반비례한다. 따라서, 구조체(27)의 두께(높이)는 가능한 한 얇은(낮은) 것이 바람직하다. 한편, 공통 전극(38)과 도전층(28)을 확실히 분단시키기 위해서는, 구조체(27)의 높이는 공통 전극(38)의 두께보다 충분히 두꺼운 것이 바람직하다. 예를 들어, 구조체(27)의 두께는 20nm 이상 10μｍ 이하, 바람직하게는 50nm 이상 5μｍ 이하, 더 바람직하게는 100nm 이상 5μｍ 이하, 더욱 바람직하게는 200nm 이상 5μｍ 이하의 범위에서 공통 전극(38)보다 두껍게 하면 좋다. 또한, 도 2의 (A) 등과 같이, 공통 전극(38)뿐만 아니라 EL층(37)도 복수의 화소에 걸쳐 형성하는 경우에는, 구조체(27)의 높이는, 공통 전극(38)과 EL층(37)을 합친 두께보다 상술한 범위에서 두껍게 하면 좋다.
도 10의 (B)에는 도전층(28)의 폭 W2보다 배선(23)의 폭 W1이 작은 경우의 예를 도시하였다. 이와 같은 구성으로 하면, 도 10의 (A)에 도시된 예에 비하여 도전층(28)과 배선(23)이 대향하는 면의 면적이 작아지는 반면으로 배선(23)과 공통 전극(38)의 기생 용량을 저감할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널의 크기를 크게 한 경우 등에는, 기생 용량의 영향이 현저해지기 때문에, 도 10의 (A)에 도시된 예보다 이와 같은 구성으로 하면 검출 감도를 더 높일 수 있는 경우도 있다.
도 10의 (C) 및 (D)는 도전층(25a)을 제공한 경우의 단면 개략도이다. 도전층(25a)은 절연층(83) 위에 제공되고, 절연층(84)은 도전층(25a)을 덮도록 제공되고, 구조체(27) 및 공통 전극(38)은 절연층(84) 위에 제공되어 있다. 절연층(83)은, 예를 들어, 상기 도 2의 (A)에서의 절연층(81)에 대응하고, 절연층(84)은 절연층(82)에 대응한다. 또한, 도전층(25a)의 폭을 W3으로 한다.
도전층(25a)의 폭 W3은 도 10의 (C)에 도시된 바와 같이 배선(23)의 폭 W1보다 작아도 좋고, 도 10의 (D)에 도시된 바와 같이 배선(23)의 폭 W1보다 커도 좋다. 이때, 평면에서 보았을 때, 배선(23) 및 도전층(25a) 중 폭이 작은 쪽이, 폭이 큰 다른 쪽에 포함되도록 이들이 배치되는 것이 바람직하다. 이로써, 배선(23)과 도전층(25a) 사이의 용량의 크기를 가능한 한 크게 할 수 있다.
또한, 도전층(25a)과 도전층(28) 사이의 관계는, 상술한 배선(23)과 도전층(28) 사이의 관계와 마찬가지이며, 이를 참조할 수 있다.
도 10의 (E)는 도전층(25b)을 제공한 경우의 단면 개략도이다. 도전층(25b)은 기판(31)의 도전층(28)과 대향하는 면 측에 형성되어 있다. 또한, 도전층(25b)의 폭을 W4로 한다.
도 10의 (F)는 도전층(25c)을 제공한 경우의 단면 개략도이다. 도전층(25c)은 기판(31)의 도전층(28)과 대향하는 면과 반대 측의 면 측에 형성되어 있다. 또한, 도전층(25c)의 폭을 W5로 한다.
도전층(28)보다 터치 면 측에 위치하는 도전층(25b) 및 도전층(25c)은, 그 면적이 클수록 피검지체와 대향하는 면의 면적을 크게 할 수 있어, 검지 감도를 높일 수 있다. 따라서, 도 10의 (E) 및 (F)에 도시된 바와 같이, 도전층(25b)의 폭 W4나, 도전층(25c)의 폭 W5는 각각 도전층(28)의 폭 W2보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 평면에서 보았을 때, 도전층(28)이 도전층(25b) 또는 도전층(25c)에 포함되도록 이들이 배치되는 것이 바람직하다.
이상이 배선과 각 도전층의 폭에 대한 설명이다.
[배선의 형상에 대하여]
배선(23) 및 배선(24)의 일례로서는, 각각 X방향 또는 Y방향으로 스트라이프상으로 연장된 형상을 갖는 구성으로 할 수 있다. 이때, 복수의 배선(23) 중 몇 개가 화상을 표시하는 표시부보다 외측의 영역에서 전기적으로 접속되어 그룹을 구성할 수 있다. 마찬가지로, 복수의 배선(24) 중 몇 개가 표시부보다 외측의 영역에서 전기적으로 접속되어 그룹을 형성할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 배선(23) 및 배선(24)에서의 검출에 기여하는 면적을 증대시켜, 검출 감도를 높일 수 있다.
배선(23) 및 배선(24)의 다른 예로서는, 각각이 X방향 및 Y방향으로 평행한 부분을 갖는 메시 형상으로 할 수 있다. 이때, 평면에서 보았을 때, 메시의 개구부에 하나 이상의 화소 전극이 포함되는 구성으로 할 수 있다. 배선(23) 및 배선(24)을 메시 형상으로 함으로써, 이들의 연장 방향에 대한 도전성을 높일 수 있기 때문에, 신호의 지연이 억제되어 검출 감도를 높일 수 있다.
여기서, 배선(23) 및 배선(24)은 터치 패널의 화소, 표시 소자, 또는 구동 회로 등을 구성하는 배선, 전극, 또는 반도체 등과 동일한 막을 가공하여 형성되는 것이 바람직하다. 이로써, 터치 센서로서의 기능을 부가하기 위한 특별한 연구 없이 터치 패널을 제작할 수 있기 때문에, 제작 비용을 절감시킬 수 있다.
대표적으로는, 예를 들어, 배선(23) 및 배선(24)은, 배선(23)을 신호선과 동일한 도전막을 가공하여 형성하고, 배선(24)을 주사선과 동일한 도전막을 가공하여 형성함으로써 상술한 바와 같은 스트라이프상으로 할 수 있다. 이로써, 배선(23)과 배선(24)은 상이한 절연층 위에 형성할 수 있기 때문에, 특별한 연구 없이 배선(23)과 배선(24)을 교차하게 할 수 있다. 또한, 이때, 배선(23)과 주사선은 상이한 절연층 위에 형성되고, 배선(24)과 신호선은 상이한 절연층 위에 형성되기 때문에, 배선(23)과 주사선, 또는 배선(24)과 신호선은 특별한 연구 없이 이들을 교차하게 할 수 있다.
또한, 예를 들어, 배선(23) 및 배선(24)은, 이들의 X방향으로 평행한 부분을 신호선과 동일한 도전막을 가공하여 형성하고, Y방향으로 평행한 부분을 주사선과 동일한 도전막을 가공하여 형성하고, 이들 2개의 부분을 도통시킴으로써 메시 형상으로 할 수 있다. 이로써, 배선(23), 배선(24), 신호선, 및 주사선 중 임의의 2개를, 특별한 연구 없이 교차하게 할 수 있다.
[배선 형상의 예 1]
도 11의 (A)에는, 배선(23) 및 배선(24)의 상면 형상의 예를 도시하였다. 배선(23)은 X방향으로 연장되고, 배선(24)은 Y방향으로 연장된다. 배선(23) 중 하나는 표시부(32)와 중첩되는 영역에서, X방향으로 연장되는 복수의 스트라이프상의 부분을 갖고, 이 스트라이프상의 부분이 표시부(32)보다 외측의 영역에서 접속되어 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 표시부(32)와 중첩되는 부분에서, 배선(23)은 X방향으로, 배선(24)은 Y방향으로 각각 실질적으로 평행한 부분만으로 구성될 수 있다. 또한, 이때, 배선(23)을 신호선과 교차하지 않도록 배치할 수 있기 때문에, 이들을 동일한 도전막을 가공하여 동시에 형성하는 것이 가능해진다. 마찬가지로, 배선(24)을 주사선과 교차하지 않도록 배치하면, 이들을 동일한 도전막을 가공하여 동시에 형성하는 것이 가능해진다.
여기서, 도 11의 (B)에 도시된 바와 같이, 인접한 배선(23) 사이에 X방향으로 연장되는 도전층(26a)을 제공하여도 좋다. 마찬가지로, 인접한 배선(24) 사이에 Y방향으로 연장되는 도전층(26b)을 제공하여도 좋다. 도전층(26a) 및 도전층(26b)은, 예를 들어, 전기적으로 부유 상태로 할 수도 있고, 특정한 정전위가 공급되어도 좋다. 또한, 이때, 배선(23)과 도전층(26a)을 동일한 도전막을 가공하여 형성하고, 배선(24)과 도전층(26b)을 동일한 도전막을 가공하여 형성하는 것이 바람직하다. 이로써, 표시부(32) 내부에서 배선(23)이나 배선(24)이 배치된 영역에서, 이들이 배치되지 않는 영역에 걸쳐, 레이아웃의 주기성을 유지할 수 있다. 따라서, 배선(23)이나 배선(24)에 가까운 화소와, 이들로부터 먼 화소 사이에서, 화소를 구성하는 적층 구조의 두께의 차이 등에 기인하여 휘도의 불균일이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 11 등에는 표시부(32)의 짧은 쪽의 방향을 X방향으로 나타내고, 긴 쪽의 방향을 Y방향으로 나타내었지만, 이들에 한정되지 않고 짧은 쪽의 방향을 Y방향으로 하고, 긴 쪽의 방향을 X방향으로 하여도 좋다.
[배선 형상의 예 2]
도 12의 (A)는, 도 11의 (A)와 상이한 형상을 갖는 배선(23) 및 배선(24)의 예를 도시한 것이다.
배선(23) 및 배선(24)은 각각 X방향으로 평행한 부분과, Y방향으로 평행한 부분을 갖고, 이 2개의 부분에 의하여 메시 형상의 상면 형상이 형성된다. 이때, 평면에서 보았을 때, 메시의 개구부에는 하나 이상의 화소 전극(36)(미도시)이 포함되도록 배선(23) 및 배선(24)을 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 도 12의 (B)에 도시된 바와 같이, 배선(23)과 배선(24) 사이의 틈을 메우도록 도전층(26)을 배치하여도 좋다. 이때, 도전층(26)도 배선(23)이나 배선(24)과 마찬가지로 X방향으로 평행한 부분과, Y방향으로 평행한 부분을 갖는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 도전층(26)의 일부는 메시 형상인 것이 바람직하다.
배선(23)과 배선(24) 각각을 상이한 절연층 위의 상이한 도전막을 가공하여 형성함으로써, 특별한 연구 없이 배선(23)과 배선(24)을 교차하게 할 수 있다. 또는, 예를 들어 배선(24)을, 배선(23)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 섬 형상의 부분과, 배선(23)과 상이한 절연층 위의 도전막을 가공하여 형성한 섬 형상의 부분을 연결시킴으로써, 배선(23)과 배선(24)을 교차하게 하는 구성으로 하여도 좋다. 또는, 배선(23)을 이와 같은 2종류의 섬 형상의 부분을 연결시킨 구성으로 하여도 좋다. 또는, 배선(23) 및 배선(24) 중 적어도 한쪽이, X방향으로 평행한 부분과 Y방향으로 평행한 부분에서 상이한 절연층 위의 상이한 도전막을 가공하여 형성되고, 이 2종류의 부분을 연결시킴으로써, 배선(23)과 배선(24)이 전기적으로 단락하지 않고 교차되는 구성으로 하여도 좋다.
이상이 배선 형상의 예에 대한 설명이다.
[구조체의 배치에 대하여]
[배치예 1]
도 13의 (A)~(D)는 배선(23), 배선(24), 화소 전극(36), 및 구조체(27) 등의 배치 방법(레이아웃)의 예를 도시한 것이다. 도 13의 (A)~(D)에 도시된 예는, 예를 들어, 상기 배선 형상의 예 1(도 11 등 참조)에서 예시한 바와 같이, 배선(23) 및 배선(24)이 표시부(32)와 중첩되는 부분에서 스트라이프상의 형상을 갖는 경우에 적합하게 적용할 수 있다.
도 13의 (A)에 도시된 바와 같이, 배선(23)은 X방향으로 연장되고, 배선(24)은 Y방향으로 연장되고, 이들이 격자를 형성한다. 화소 전극(36)은 배선(23) 및 배선(24)이 이루는 격자 안쪽에 배치되어 있다.
배선(23) 및 배선(24) 각각과 중첩되도록, 복수의 섬 형상의 구조체(27)가 제공되어 있다. 구조체(27)는 배선(23)과 배선(24)을 넘지 않도록, 배선(23) 및 배선(24) 중 어느 한쪽에 중첩하여 배치되는 것이 바람직하다.
도 13의 (A)에는, 배선(23)과 배선(24)의 교차부, 및 그 근방에 구조체(27)를 배치하지 않는 예를 도시하였다. 배선(23) 위 및 배선(24) 위에 구조체(27)가 제공되지 않는 부분을 배치함으로써, 인접한 2개의 화소 간에서 분단되지 않도록 공통 전극(38)(미도시)을 형성할 수 있다.
도 14의 (A)는 도 13의 (A)에 대응하는 사시 개략도이다. 또한, 여기서는 명료화를 위하여 절연층(83)보다 아래쪽에 제공되는 절연층은 명시되지 않는다.
도 14의 (A)에는, 배선(23)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 신호선(51)과, 배선(24)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 주사선(52)을 포함하는 예를 도시하였다.
도 14의 (B)는 공통 전극(38)이 되는 도전막을 형성한 후의 예를 도시한 것이다. 구조체(27)의 상면에는 도전층(28)이 형성되어 있다. 또한, 구조체(27)가 제공되지 않는 부분이 있으면, 공통 전극(38)이 분단되지 않고 복수의 화소 전극(36)에 걸쳐 형성된다.
도 13의 (B)는 배선(23) 위의 구조체(27)가 배선(23)과 배선(24)의 교차부에도 배치되는 예를 도시한 것이다. 이와 같이, 배선(23) 및 배선(24) 중 상방에 배치되는 배선 위의 구조체(27)는, 배선(23)과 배선(24)의 교차부에도 배치될 수 있다.
도 13의 (C)는, 표시부(32) 내의 배선(23)만이 배치되는 영역의 예를 도시한 것이다. 또한, 도 13의 (D)는, 표시부(32) 내의 배선(24)만이 배치되는 영역의 예를 도시한 것이다.
도 13의 (C) 및 (D)에 도시된 바와 같이, 구조체(27)의 배열의 주기성은 화소의 배열의 주기성과 반드시 일치되지 않아도 된다. 예를 들어, 도 13의 (C)에 도시된 바와 같이, 배선(23) 위의 구조체(27)가 제공되지 않는 부분을 Y방향으로 배치하는 것이 아니라, 인접한 배선(23) 사이에서 그 부분을 어긋나게 배치할 수 있다. 또한, 도 13의 (D)에는 배선(24) 위의 구조체(27)가 제공되지 않는 부분을, 인접한 배선(24) 사이에서 어긋나게 배치한 예를 도시하였다.
[배치예 2]
도 15의 (A)~(D)에는 배선(23)이 X방향으로 평행한 부분과 Y방향으로 평행한 부분 양쪽을 갖는 경우의 예를 도시하였다. 또한, 여기서는 배선(23)을 예로 들어 설명하지만, 배선(24), 도전층(26), 도전층(26a), 및 도전층(26b) 등도 같은 형상으로 할 수 있다. 도 15의 (A)~(D)에 도시된 예는, 예를 들어, 상기 배선 형상의 예 2(도 12 등)에서 예시한 바와 같이, 배선(23) 및 배선(24)이 메시 형상인 경우에 적합하게 적용될 수 있다.
도 15의 (A)에는 X방향으로 긴 장방형 형상과, Y방향으로 긴 장방형 형상의 2종류의 구조체(27)를 배치한 예를 도시하였다.
또한, 도 15의 (B)에는 십자 형상(크로스(cross) 형상이라고도 함)의 구조체(27)를 배치한 경우의 예를 도시하였다.
도 15의 (C)에는 장방형 형상의 구조체(27)를 Y방향으로 끊김 없이 연속적으로 배치한 경우의 예를 도시하였다. 이때, X방향에서는 인접한 화소 사이에서 공통 전극(38)(미도시)이 분단된다.
도 15의 (D)에는 장방형 형상의 구조체(27)를 X방향으로 끊김 없이 연속적으로 배치한 경우의 예를 도시하였다. 이때, Y방향에서는 인접한 화소 사이에서 공통 전극(38)(미도시)이 분단된다.
이상이 구조체의 배치에 대한 설명이다.
[화소의 구성예]
이하에서는 표시부(32)에 제공되며, 발광 소자가 적용된 화소의 더 구체적인 예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 이하에서 참조하는 도면에서, 동일한 도전막을 가공하여 얻어지는 층 및 배선 등에는, 설명을 용이하게 하기 위하여 같은 해칭 패턴을 부여하여 설명한다. 또한, 상기 배선 형상의 예 1과 중복되는 부분에 대해서는, 설명을 생략하는 경우가 있다.
[화소 회로의 구성예]
도 16의 (A) 및 (B)에 표시부(32)에 배치할 수 있는 화소 회로의 레이아웃의 예를 도시하였다. 도 16의 (A)는 화소 전극(36) 및 절연층(83)을 생략한 도면이고, 도 16의 (B)는 도 16의 (A)에 화소 전극(36) 및 절연층(83)을 더한 도면이다. 또한, 도 16의 (C)는 도 16의 (A) 및 (B)에 도시된 화소 회로에 대응하는 회로도이다.
화소 회로(80)는 트랜지스터(70a), 트랜지스터(70b), 용량 소자(85), 및 화소 전극(36) 등을 갖는다. 또한, 하나의 화소 회로(80)에는 신호선(51), 주사선(52), 및 전원선(55)이 접속되어 있다. 화소 전극(36)은 발광 소자(40)의 한쪽 전극으로서 기능한다. 또한, 공통 전극(38)이 발광 소자(40)의 다른 쪽 전극을 겸한다.
화소 회로(80)에서 주사선(52)의 일부는 트랜지스터(70a)의 게이트 전극으로서 기능한다. 또한, 신호선(51)의 일부는 트랜지스터(70a)의 소스 전극 또는 드레인 전극으로서 기능한다. 도 16의 (A)에 도시된 바와 같이, 주사선(52)의 일부와 중첩되도록 반도체층(72)이 배치되고, 반도체층(72)의 일부와 중첩되도록 신호선(51)이 배치되어 있다. 또한, 반도체층(72)의 신호선(51)과 반대쪽에는 트랜지스터(70a)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽으로서 기능하는 도전층(74b)이 제공되어 있다. 도전층(74b)은 도전층(76)과 전기적으로 접속되어 있다. 도전층(76)은 그 일부가 트랜지스터(70b)의 게이트 전극으로서 기능한다. 또한, 도전층(76)의 다른 일부는 용량 소자(85)의 한쪽 전극으로서 기능한다. 또한, 전원선(55)의 일부는 용량 소자(85)의 다른 쪽 전극으로서 기능하고, 다른 일부는 트랜지스터(70b)의 소스 및 드레인 중 한쪽으로서 기능한다. 또한, 트랜지스터(70b)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 화소 전극(36)과 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 여기서는, 도 16의 (C)에 도시된 바와 같이, 용량 소자(85)의 다른 쪽 전극이 전원선(55)과 전기적으로 접속되는 구성으로 하였지만, 도 16의 (D)에 도시된 바와 같이, 발광 소자(40)의 한쪽 전극과 전기적으로 접속되는 구성으로 하여도 좋다.
전원선(55)은 용량 소자(85), 및 트랜지스터(70b)의 소스 및 드레인 중 한쪽에 소정의 전위 또는 신호를 공급하는 기능을 갖는다.
[배선의 배치예 1-1]
이어서, 도 16의 (B)에 도시된 화소 회로(80)에 더하여, 배선(23) 및 배선(24)을 포함하는 레이아웃의 예를 도 17에 도시하였다.
화소 회로(80)는 X방향 및 Y방향으로 매트릭스로 배치되어 있다. 화소 회로(80)는 표시부(32)가 갖는 하나의 부화소에 대응한다. 도 17에는 하나의 화소를 구성하는 3개의 부화소를 둘러싸도록 배선(23) 및 배선(24)이 배치되어 있는 예를 도시하였다.
신호선(51)과 배선(23)은 X방향으로 배치되어 있다. 또한, 주사선(52)과 배선(24)은 Y방향으로 배치되어 있다. 또한, 신호선(51)과 배선(23)은 동일한 도전막을 가공하여 형성되고, 주사선(52)과 배선(24)은 동일한 도전막을 가공하여 형성되어 있다. 따라서, 공정을 더하지 않아도, 배선(23) 및 배선(24)을 형성할 수 있다.
또한, 이와 같은 구성으로 함으로써, 배선(23)과 배선(24), 신호선(51)과 배선(24), 및 주사선(52)과 배선(23) 각각을, 특별한 연구 없이 교차하게 할 수 있다.
여기서는, 전원선(55)을 신호선(51)과 평행하게 배치한 예를 도시하였다. 또한, 전원선(55)을 주사선(52)과 평행하게 배치하여도 좋다. 이 경우에는, 주사선(52)과 동일한 도전막을 가공하여 형성하면, 특별한 연구 없이 전원선(55)과 신호선(51), 및 전원선(55)과 배선(23)을 교차하게 할 수 있다.
배선(23)은 X방향으로 인접한 2개의 화소 회로(80) 사이에 배치되어 있다. 또한, X방향으로 인접한 2개의 화소 전극(36) 사이, 2개의 신호선(51) 사이, 2개의 전원선(55) 사이, 2개의 반도체층(72) 사이, 또는 2개의 도전층(74b) 등 사이에 배치되어 있다고 할 수도 있다.
한편, 배선(24)은 Y방향으로 인접한 2개의 화소 회로(80) 사이에 배치되어 있다. 또한, Y방향으로 인접한 2개의 화소 전극(36) 사이, 2개의 주사선(52) 사이, 2개의 반도체층(72) 사이, 또는 2개의 도전층(74b) 등 사이에 배치되어 있다고 할 수도 있다.
배선(23) 및 배선(24) 위에는 각각 구조체(27)가 제공되어 있다. 구조체(27)의 배치 방법에 대해서는 여기서 제시하는 예에 한정되지 않고, 상술한 예를 참조할 수 있다.
여기서, 도 17에는 배선(23)의 폭보다 배선(24)의 폭이 넓은 예를 도시하였다. 예를 들어, 배선(24)에 배선(23)보다 도전율이 낮은 재료를 사용하는 경우나, 배선(24)을 표시부의 긴 변의 방향을 따라 배치하는 경우 등에는, 전기 저항을 낮추기 위하여 이와 같이 배선(24)의 폭을 배선(23)보다 넓게 하는 것이 바람직하다. 또는, 배선(24)의 전기 저항을 낮추기 위하여, 배선(23)보다 배선(24)의 두께를 두껍게 하여도 좋다. 또한, 배선(23)과 배선(24)의 폭은 이에 한정되지 않고, 배선(24)보다 배선(23)의 폭을 넓게 하여도 좋고, 배선(23)과 배선(24)의 폭을 같은 정도로 설정하여도 좋다. 예를 들어, 배선(23)과 배선(24)의 시상수(time constant)를 같은 정도로 하거나, 또는 배선(23) 및 배선(24) 중 검출 측의 배선으로서 사용하는 배선의 시상수를 다른 쪽의 배선의 시상수보다 작게 하도록, 배선(23)과 배선(24)의 폭, 두께, 또는 재료 등을 적절히 설정할 수 있다.
또한, 여기서는 2개의 배선(23) 사이에 3개의 화소 회로(80)를 배치한 예를 도시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 2개의 배선(23) 사이에 하나, 2개, 또는 4개 이상의 화소 회로(80)를 배치하여도 좋다. 마찬가지로, 여기서는 2개의 배선(24) 사이에 하나의 화소 회로(80)를 배치한 예를 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 화소 회로(80)를 배치하여도 좋다.
[배선의 배치예 1-2]
도 18의 (A)에는 도 17과 배선(24)의 구성이 상이한 경우의 예를 도시하였다. 여기서는, 배선(23) 및 배선(24)의 구성을 이해하기 쉽게 하기 위하여, 구조체(27)를 파선으로 나타내었다.
배선(24)은, 신호선(51)과 동일한 도전막을 가공하여 형성된 부분과 주사선(52)과 동일한 도전막을 가공하여 형성된 부분이 교대로 배열된 구성을 갖는다. 또한, 2개의 부분은 서로 중첩되는 영역을 갖고, 이 영역에서 이들 사이에 위치하는 절연층에 제공된 개구부를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
배선(24)에서 주사선(52)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 부분은, 각각 신호선(51), 전원선(55), 및 배선(23) 중 적어도 하나와 교차된다.
[배선의 배치예 1-3]
도 18의 (B)에는, 도 17과 배선(23)의 구성이 상이한 경우의 예를 도시하였다. 배선(23)은 신호선(51)과 동일한 도전막을 가공하여 형성된 부분과, 주사선(52)과 동일한 도전막을 가공하여 형성된 부분이 교대로 배열된 구성을 갖는다. 또한, 2개의 부분은 서로 중첩되는 영역을 갖고, 이 영역에서 이들 사이에 위치하는 절연층에 제공된 개구부를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
배선(23)에서 신호선(51)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 부분은, 주사선(52)과 교차된다.
여기서, 배선의 배치예 1-1~배선의 구성예 1-3은, 예를 들어, 상기 배선 형상의 예 1(도 11 등 참조)에서 예시한 바와 같이, 배선(23) 및 배선(24)이 표시부(32)와 중첩되는 부분에서 스트라이프상의 형상을 갖는 경우에 적합하게 적용할 수 있다.
[배선의 배치예 2-1]
도 19에는 배선(23)이 X방향으로 평행한 부분과 Y방향으로 평행한 부분 양쪽을 갖는 경우의 예를 도시하였다. 또한, 여기서는 배선(23)을 예로 들어 설명하지만, 배선(24), 도전층(26), 도전층(26a), 및 도전층(26b) 등도 같은 형상으로 할 수 있다.
배선(23)에서 X방향으로 평행한 부분은 신호선(51)과 동일한 도전막을 가공하여 형성되어 있다. 한편, Y방향으로 평행한 부분은 주사선(52)과 동일한 도전막을 가공하여 형성되어 있다. 또한, 배선(23)은 X방향으로 평행한 부분과 Y방향으로 평행한 부분이 교차되는 부분에서, 이들 사이에 위치하는 절연막에 제공된 개구부를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 배선(23)을 메시 형상으로 할 수 있다.
여기서, 배선(23)은 X방향으로 평행하며 인접한 2개의 부분과, Y방향으로 평행하며 인접한 2개의 부분으로 둘러싸인 하나의 개구부를 갖는다고 할 수도 있다. 도 19에서는 상기 개구부에 3개의 화소 전극(36)이 포함되는 구성으로 하였지만, 이에 한정되지 않고 하나 이상의 화소 전극(36)을 포함하는 구성으로 할 수 있다. 배선(23)을 치밀한 메시 형상으로 함으로써 배선(23)의 저항을 낮출 수 있다. 또한, 배선(23)을 성긴 메시 형상으로 함으로써, 배선(23)의 기생 용량을 저감할 수 있다.
또한, 도 19에서는 배선(23)의 X방향으로 평행하며 인접한 2개의 부분의 간격과, Y방향으로 평행하며 인접한 2개의 부분의 간격이 같은 정도가 되도록 배치하였지만, 이를 상이하게 하여도 좋다. 예를 들어, Y방향으로 평행하며 인접한 2개의 부분이, 2개의 화소의 간격(예를 들어, RGB의 3종류의 부화소를 갖는 경우에는 6개의 부화소의 간격)을 두고 배치되고, X방향으로 평행하며 인접한 2개의 부분이 하나의 화소의 간격을 두고 배치되어도 좋다. 이때, 배선(23)은 그 개구부가 Y방향으로 긴 장방형 형상을 갖는 메시 형상이 된다.
[배선의 배치예 2-2]
도 20의 (A)에는 도 19와 배선(23)의 구성이 상이한 경우의 예를 도시하였다. 도 20의 (A)에 도시된 구성에서는, 배선(23)의 X방향으로 평행한 부분이 신호선(51)과 동일한 도전막을 가공하여 형성되어 있다. 한편, 배선(23)의 Y방향으로 평행한 부분은, 신호선(51)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 부분(도전층)과, 주사선(52)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 부분(도전층)이 교대로 배열된 구성을 갖는다. 또한, Y방향으로 평행한 부분에서 2개의 상이한 도전층이 서로 중첩되는 영역을 갖고, 이 영역에서 이들 사이에 위치하는 절연층에 제공된 개구부를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
배선(23)의 Y방향으로 평행한 부분에서, 주사선(52)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 부분은 신호선(51) 및 전원선(55) 중 적어도 하나와 교차된다.
[배선의 배치예 2-3]
도 20의 (B)에는 도 19 및 도 20의 (A)와 배선(23)의 구성이 상이한 경우의 예를 도시하였다. 도 20의 (B)에 도시된 구성에서는, 배선(23)의 Y방향으로 평행한 부분이 주사선(52)과 동일한 도전막을 가공하여 형성되어 있다. 한편, 배선(23)의 X방향으로 평행한 부분은 주사선(52)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 부분(도전층)과, 신호선(51)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 부분(도전층)이 교대로 배열된 구성을 갖는다. 또한, X방향으로 평행한 부분에서, 2개의 상이한 도전층이 서로 중첩되는 영역을 갖고, 이 영역에서 이들 사이에 위치하는 절연층에 제공된 개구부를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
배선(23)의 X방향으로 평행한 부분에서, 신호선(51)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 부분은 주사선(52)과 교차된다.
여기서, 배선의 배치예 2-1~배선의 배치예 2-3은, 예를 들어, 상기 배선 형상의 예 2(도 12 등 참조)에서 예시한 바와 같이, 배선(23) 및 배선(24)이 메시 형상을 갖는 경우에 적합하게 적용할 수 있다.
[배선의 배치예 3-1]
상기에서는 배선(23) 및 배선(24)을 신호선(51)이나 주사선(52)과 동일한 도전막을 가공하여 형성하는 경우의 예를 제시하였지만, 배선(23) 및 배선(24) 중 한쪽 또는 양쪽을 신호선(51)이나 주사선(52)과 상이한 도전막을 가공하여 형성하여도 좋다.
도 21의 (A)에는 도 17에 도시한 예와 달리, 배선(23)을 신호선(51)과 상이한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시하였다.
여기서, 배선(23)은 신호선(51) 및 주사선(52)보다 위쪽에 위치하여도 좋고, 주사선(52)과 신호선(51) 사이에 위치하여도 좋고, 신호선(51) 및 주사선(52)보다 아래쪽(기판(21) 측)에 위치하여도 좋다. 이때, 배선(23), 신호선(51), 및 주사선(52) 각각은 상이한 절연층 위에 제공되는 것이 바람직하다.
배선(23)은, 예를 들어, 화소 전극(36)과 동일한 도전막을 가공하여 형성되어도 좋다. 이 경우, 화소 전극(36)과 동일한 공정에 의하여 배선(23)을 형성할 수 있다.
여기서, 배선(23)과 배선(24)을, 이들 사이에 중첩되는 절연층에 제공된 개구부를 통하여 전기적으로 접속함으로써, 메시 형상으로 형성할 수도 있다.
[배선의 배치예 3-2]
도 21의 (B)에는, 도 17에 도시한 예와 달리, 배선(24)을 주사선(52)과 상이한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시하였다.
도 21의 (B)에는 배선(24)이 배선(23) 및 신호선(51)보다 기판(21) 측에 위치하는 경우의 예를 도시하였다. 다만, 이에 한정되지 않고, 배선(24)은 신호선(51), 주사선(52), 및 배선(23) 등과 상이한 절연층 위에 제공되어 있으면 좋다. 또한, 배선(24)을 화소 전극(36)과 동일한 도전막을 가공하여 형성하여도 좋다.
[배선의 배치예 3-3]
도 22는, 배선(23), 배선(24), 신호선(51), 및 주사선(52) 각각을 모두 상이한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시한 것이다. 여기서, 배선(23), 배선(24), 신호선(51), 및 주사선(52) 각각은 모두 상이한 절연층 위에 제공되어도 좋다.
도 22에는, 배선(23)이 적어도 배선(24), 신호선(51), 및 주사선(52)보다 위쪽에 위치하고, 배선(24)이 적어도 신호선(51) 및 주사선(52)보다 위쪽에 위치하는 경우의 예를 도시하였다.
또한, 배선(23), 배선(24), 신호선(51), 및 주사선(52) 각각의 높이 방향의 위치는 이에 한정되지 않고, 다양한 적층 구조로 할 수 있다.
또한, 여기서는 도시하지 않았지만, 도 22에 도시된 구성에서는 배선(23)과 신호선(51)의 적어도 일부가 중첩되도록 배치하여도 좋고, 배선(24)과 주사선(52)의 적어도 일부가 중첩되도록 배치하여도 좋다.
[배선의 배치예 3-4]
도 23에는, 메시 형상의 배선(23)을 화소 전극(36)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 경우의 예를 도시하였다.
특히, 화소 전극(36)은 섬 형상으로 가공하는 경우가 많기 때문에, 화소 전극(36)을 둘러싸도록 배치되는 메시 형상의 배선(23) 및 배선(24) 등을, 화소 전극(36)과 동일한 도전막을 가공하여 동시에 형성하기가 쉬워진다. 이들을 동시에 형성함으로써, 제작 공정을 간략화할 수 있어 바람직하다.
[대향 기판 측의 도전층에 대하여]
이하에서는, 역테이퍼 형상의 구조체(27) 위의 도전층(28)보다 터치 면 측에 위치하는 도전층의 레이아웃에 대하여 설명한다.
도 24의 (A)는 차광층으로서도 기능하는 도전층의 레이아웃의 예를 도시한 것이다. 도 24의 (A)에는 X방향으로 연장되도록 배치되는 복수의 도전층(25b)(X)과, 인접한 도전층(25b)(X) 사이에 위치하는 섬 형상의 도전층(25b)(Y)을 도시하였다. 또한, 도 24의 (A)에서는 표시부(32)를 파선으로 나타내었다.
도 24의 (B)에 도 24의 (A)에서의 영역(P1)의 확대도를 도시하였다. 도전층(25b)(X) 및 도전층(25b)(Y) 각각은 발광 소자(40)로부터의 광을 통과하기 위한 개구부(41)를 갖는다.
이와 같이, 도전층(25b)(X) 및 도전층(25b)(Y)을 구조체(27)나, 배선(23) 또는 배선(24)과 중첩되는 위치에만 배치하는 것이 아니라, 복수의 화소에 걸쳐 형성된 하나의 도전층으로 함으로써, 피검지체와, 도전층(25b)(X) 또는 도전층(25b)(Y)이 대향하는 면의 면적이 증대하여, 검지 감도를 높일 수 있다.
또한, 도 24의 (B)에서, 도전층(25b)(X)과 도전층(25b)(Y) 사이에 구조체(27)와 중첩되지 않는 차광층(66)을 배치하여도 좋다.
도 24의 (C)에는 도전층(25b)(X) 및 도전층(25b)(Y) 각각을 정방형의 패턴으로 한 경우의 예를 도시하였다. 이와 같은 구성은, 배선(23) 및 배선(24)을 메시 형상으로 한 경우에 특히 유효하다.
기판(31)의 터치 면 측에 제공할 수 있는 도전층(25c)에 대해서도 같은 형상으로 할 수 있다. 도 25의 (A), (B), 및 (C)에는 도전층(25c)의 예로서 도전층(25c)(X) 및 도전층(25c)(Y)의 레이아웃의 예를 도시하였다.
또한, 도전층(25c)(X) 및 도전층(25c)(Y)에 가시광을 투과하는 재료를 사용한 경우에는, 도전층(25c)(X) 및 도전층(25c)(Y)은 도 25의 (B)에 도시된 바와 같이, 발광 소자(40)와 중첩되는 위치에 개구부를 제공하지 않고, 발광 소자(40)와 중첩되도록 배치할 수 있다.
또한, 도전층(25c)(X) 및 도전층(25c)(Y)에 가시광을 차광하는 재료를 사용하는 경우에는, 상기 도전층(25b)(X) 및 도전층(25b)(Y)과 같은 배치 방법을 적용할 수 있다.
[회로 구성예]
도 26은 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널의 회로도의 일례를 도시한 것이다. 도 26에는 터치 센서를 구성하는 2종류의 배선을 각각 스트라이프상으로 배치한 경우의 표시부의 일부를 도시하였다. 예를 들어, 도 26에 도시된 예는, 도 11 등에 도시된 예와 대응한다.
매트릭스로 배치된 화소(90)는, 트랜지스터(70) 및 회로(91)를 갖는다. 회로(91)는 적어도 하나의 표시 소자를 갖는다. 상기 표시 소자로서는, 다양한 표시 소자를 적용할 수 있다. 대표적으로는 상술한 발광 소자(40)를 적용하는 것이 바람직하다.
배선(23a) 및 배선(23b)은 신호선(51)과 평행한 방향(X방향)으로 연장되는 복수의 부분을 갖는다. 또한, 배선(24a) 및 배선(24b)은 주사선(52)과 평행한 방향(Y방향)으로 연장되는 복수의 부분을 갖는다. 배선(23a), 배선(23b), 배선(24a), 및 배선(24b)은 표시부보다 외측의 영역에서 복수의 부분이 전기적으로 접속되어 있다.
도 26에 도시된 바와 같이, 배선(23)과 배선(24) 사이에는 용량 결합이 발생된다. 즉, 용량 소자가 매트릭스로 배치되어, 터치 센서가 구성되어 있다고 할 수 있다. 터치 센서는, 피검지체가 근접하여 상기 용량의 크기가 변화되는 것을 이용함으로써 검지를 수행할 수 있다. 상기 용량 소자는, 예를 들어, 배선(23)과 배선(24)이 중첩되는 부분의 제 1 용량 성분과, 배선(23)과 배선(24)이 근접하여 배치됨으로써 형성되는 제 2 용량 성분을 포함한다. 주로, 상기 제 2 용량 성분은 피검지체가 근접함으로써 변화된다.
또한, 여기서는 설명을 용이하게 하기 위하여 4개의 배선(배선(23a), 배선(23b), 배선(24a), 및 배선(24b))을 갖는 경우의 예를 도시하였다. 또한, X방향으로 연장되는 배선(배선(23a) 및 배선(23b))이 2개의 X방향으로 평행한 부분을 갖고, Y방향으로 연장되는 배선(배선(24a) 및 배선(24b))이 2개의 Y방향으로 평행한 부분을 갖는 경우의 예를 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 각각 3개 이상의 부분을 가져도 좋다. 하나의 배선에서의 2개의 직선 부분 사이에 제공되는 화소(90)의 수도 도 26에 도시된 예에 한정되지 않고, 하나 이상의 화소(90)가 포함되어 있으면 좋다.
도 27에는, 터치 센서를 구성하는 2종류의 배선 각각을 메시 형상으로 한 경우의 표시부의 일부를 도시하였다. 예를 들어, 도 27에 도시된 예는, 도 12 등에 도시된 예와 대응한다. 도 27에는 메시 형상의 배선(23)과 배선(24)이 교차되는 부분을 도시하였다.
도 27에 도시된 예에서도 마찬가지로 배선(23)과 배선(24) 사이에는 용량 결합이 발생된다. 상기 용량의 크기의 변화를 이용하여 검지할 수 있다.
이상이 회로 구성예에 대한 설명이다.
[단면 구성예 2]
이하에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 모듈(10)의 더 자세한 단면 구성예에 대하여 설명한다. 여기서는, 특히 표시 소자에 유기 EL 소자를 적용한 경우에 대하여 설명한다.
[단면 구성예 2-1]
도 28은 터치 패널 모듈(10)의 단면 개략도이다. 도 28에는, 도 1의 (A)에서의 FPC(42)를 포함하는 영역, 회로(34)를 포함하는 영역, 및 표시부(32)를 포함하는 영역 등의 단면의 일례를 도시하였다. 여기서, 도 28에 도시된 표시부(32)는, 도 17에서의 절단선 X1-X2에 대응하는 단면의 예이다.
기판(21)과 기판(31)은 접착층(141)에 의하여 접합되어 있다. 또한, 접착층(141)의 일부는 발광 소자(40)를 밀봉하는 기능을 갖는다. 또한, 기판(21)의 외측 면에는 편광판(130)을 갖는 것이 바람직하다.
기판(21)에는 배선(23), 배선(24), 발광 소자(40), 트랜지스터(201), 트랜지스터(202), 트랜지스터(205), 용량 소자(203), 접속부(204), 및 배선(35) 등이 제공되어 있다. 또한, 기판(31) 측에는 착색층(131) 및 차광층으로서 기능하는 도전층(25b) 등이 제공되어 있다. 발광 소자(40)는 화소 전극(111), EL층(102), 및 공통 전극(103)이 적층된 구조를 갖는다. 발광 소자(40)는 기판(31) 측에 광을 발하는 톱 이미션형 발광 소자이다. 배선(23)과 배선(24)은 터치 센서를 구성한다.
기판(21) 위에는 절연층(211), 절연층(212), 절연층(213), 절연층(214), 및 절연층(215) 등의 절연층이 제공되어 있다. 절연층(211)은 그 일부가 각 트랜지스터의 게이트 절연층으로서 기능하고, 또한 다른 일부는 용량 소자(203)의 유전체로서의 기능을 갖는다. 절연층(212), 절연층(213), 및 절연층(214)은 각 트랜지스터나 용량 소자(203) 등을 덮도록 제공되어 있다. 절연층(214)은 평탄화층으로서의 기능을 갖는다. 또한, 여기서는 트랜지스터 등을 덮는 절연층으로서 절연층(212), 절연층(213), 및 절연층(214)의 3층을 갖는 경우를 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 4층 이상이어도 좋고, 단층 또는 2층이어도 좋다. 또한, 평탄화층으로서 기능하는 절연층(214)은 불필요하면 제공하지 않아도 된다. 절연층(215)은 화소 전극(111)의 단부나, 화소 전극(111)과 트랜지스터(205)를 전기적으로 접속하는 콘택트부 등을 덮도록 제공되어 있다. 절연층(215)은 평탄화층으로서 기능한다.
또한, 트랜지스터(201), 트랜지스터(202), 및 트랜지스터(205)는 일부가 게이트로서 기능하는 도전층(221), 일부가 소스 전극 또는 드레인 전극으로서 기능하는 도전층(222), 및 반도체층(231)을 갖는다. 여기서는, 동일한 도전막을 가공하여 얻어지는 복수의 층에 같은 해칭 패턴을 부여하였다.
도 28에는, 용량 소자(203)가 트랜지스터(205)의 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(221)의 일부와, 절연층(211)의 일부와, 트랜지스터(205)의 소스 전극 또는 드레인 전극으로서 기능하는 도전층(222)의 일부에 의하여 구성되어 있는 예를 도시하였다. 여기서, 용량 소자(203)의 아래쪽의 전극과 트랜지스터(205)의 게이트 전극은, 도시되지 않은 영역에서 연속한 하나의 도전층(221)으로 구성되어 있다.
트랜지스터(202)의 한 쌍의 도전층(222) 중, 용량 소자(203)와 전기적으로 접속되지 않는 측의 도전층(222)은, 신호선의 일부로서 기능한다. 또한, 트랜지스터(202)의 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(221)은 주사선의 일부로서 기능한다.
도 28에는 배선(23)이 도전층(222)과 동일한 도전막을 가공하여 형성되고, 배선(24)이 도전층(221)과 동일한 도전막을 가공하여 형성되어 있는 예를 도시하였다.
도 28에는, 표시부(32)의 예로서 하나의 부화소를 포함하는 단면을 도시하였다. 예를 들어, 부화소는 트랜지스터(202), 용량 소자(203), 트랜지스터(205), 발광 소자(40), 및 착색층(131)을 갖는다. 예를 들어, 착색층(131)을 선택적으로 형성하고 적색을 나타내는 부화소, 녹색을 나타내는 부화소, 청색을 나타내는 부화소를 배열함으로써, 풀 컬러 표시를 수행할 수 있다. 여기서, 트랜지스터(202), 용량 소자(203), 트랜지스터(205), 화소 전극(111), 및 배선 등에 의하여 화소 회로(부화소 회로)가 구성되어 있다.
도 28에는 트랜지스터(201) 및 트랜지스터(202)의 예로서 하나의 게이트 전극을 제공하는 구성의 예를 도시하였지만, 채널이 형성되는 반도체층(231)을 2개의 게이트 전극으로 개재하는 구성을 적용하여도 좋다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 트랜지스터의 문턱 전압을 제어할 수 있다. 또한, 2개의 게이트 전극을 접속하고, 이들에 동일한 신호를 공급함으로써 트랜지스터를 구동시켜도 좋다. 이와 같은 트랜지스터는 다른 트랜지스터에 비하여 전계 효과 이동도를 높일 수 있고, 온 전류를 증대시킬 수 있다. 결과적으로, 고속 동작이 가능한 회로를 제작할 수 있다. 나아가서는, 회로부의 점유 면적을 축소할 수 있다. 온 전류가 큰 트랜지스터를 적용함으로써, 표시 패널 또는 터치 패널을 대형화하거나 또는 고정세(高精細)화한 경우에 배선수가 증대되더라도, 각 배선에서 신호가 지연되는 것을 저감할 수 있다. 이로써, 예를 들어, 표시 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 회로(34)가 갖는 트랜지스터와 표시부(32)가 갖는 트랜지스터는 같은 구조이어도 좋다. 또한, 회로(34)가 갖는 복수의 트랜지스터는 모두 같은 구조이어도 좋고, 상이한 구조의 트랜지스터를 조합하여 사용하여도 좋다. 또한, 표시부(32)가 갖는 복수의 트랜지스터는 모두 같은 구조이어도 좋고, 상이한 구조의 트랜지스터를 조합하여 사용하여도 좋다.
각 트랜지스터를 덮는 절연층(212) 및 절연층(213) 중 적어도 한쪽에는 물이나 수소 등의 불순물이 확산되기 어려운 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 절연층(212) 또는 절연층(213)은 배리어막으로서 기능시킬 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 트랜지스터에 대하여 외부로부터 불순물이 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있어, 신뢰성이 높은 터치 패널을 구현할 수 있다.
절연층(214) 위에 화소 전극(111)이 제공되어 있다. 화소 전극(111)은 절연층(214), 절연층(213), 및 절연층(212) 등에 형성된 개구부를 통하여 트랜지스터(205)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터(205)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 용량 소자(203)와 전기적으로 접속되어 있다.
발광 소자(40)에서, 화소 전극(111)에는 가시광을 반사하는 재료를 사용하고, 공통 전극(103)에는 가시광을 투과하는 재료를 사용한다. 이와 같은 구성에 의하여, 기판(31) 측에 광을 발하는 톱 이미션형 발광 소자로 할 수 있다. 또한, 화소 전극(111) 및 공통 전극(103) 양쪽에 가시광을 투과하는 재료를 사용함으로써, 기판(31) 측 및 기판(21) 측 양쪽에 광을 발하는 듀얼 이미션형 발광 소자로 하여도 좋다.
또한, 발광 소자(40)로서 백색을 나타내는 발광 소자를 적합하게 사용할 수 있다. 이와 같이 하면, 상이한 부화소 사이에서 발광 소자(40)를 구분하여 형성할 필요가 없기 때문에, 매우 고정세한 화소를 갖는 터치 패널을 구현할 수 있다. 이때, 발광 소자(40)로부터의 광은, 착색층(131)을 투과하는 경우에 착색층(131)에 의하여 특정 파장 영역 외의 광이 흡수된다. 이로써, 추출되는 광은 예를 들어, 적색을 나타내는 광이 된다.
또한, 화소 전극(111)과 공통 전극(103) 사이에 광학 조정층을 제공하고, 공통 전극(103)으로서 반투과 및 반반사성 재료를 사용함으로써, 마이크로 캐비티 구조를 갖는 발광 소자(40)로 하여도 좋다. 이때, 상이한 색에 대응하는 부화소에 따라 광학 조정층의 두께를 조정하면 좋다. 또한, 광학 조정층을 갖는 부화소와, 광학 조정층을 갖지 않는 부화소를 혼재시켜도 좋다.
절연층(215) 위에는 구조체(27)가 제공되어 있다. 구조체(27) 위에는 EL층(102)과 물리적으로 분단된 EL층(29)과, 공통 전극(103)과 물리적으로 분단된 도전층(28)이 적층되어 제공되어 있다.
기판(31)의 기판(21) 측의 면에는 착색층(131)이 제공되어 있다. 착색층(131)은 발광 소자(40)와 중첩되어 배치되어 있다.
또한, 기판(31)의 기판(21) 측의 면에는 차광층으로서 기능하는 도전층(25b)이 제공되어 있다. 도전층(25b)은 그 일부가 구조체(27)와 중첩되어 제공되어 있다.
또한, 구조체(27)는 기판(31)과 기판(21) 사이의 거리를 조정하는 스페이서로서의 기능을 가져도 좋다. 이때, 구조체(27) 위의 도전층(28)과, 기판(31) 측에 제공되는 도전층(25b)이 접촉되는 경우가 있다. 그러나, 도전층(28)과 도전층(25b)이 도통되면, 감도를 더 높일 수 있어 바람직하다.
도 28에는, 기판(31)의 기판(21) 측 면과 반대 측의 면에 편광판(130)을 제공하는 예를 도시하였다. 편광판(130)으로서는, 원편광판을 사용하는 것이 바람직하다. 원편광판으로서는, 예를 들어, 직선 편광판과 1/4 파장 위상차판을 적층한 것을 사용할 수 있다. 이로써, 표시부(32)에 제공되는 반사성 부재(예를 들어, 화소 전극(111) 등)의 외광의 반사를 억제할 수 있다.
도 28에는 발광 소자(40)를 접착층(141)으로 밀봉하는 예를 도시하였다. 이로써, 발광 소자(40)와 기판(31) 사이에 공간을 갖는 경우에 비하여, 발광 소자(40)로부터의 광 추출 효율을 높일 수 있다.
또한, 접착층(141)을 표시부(32) 주위에 위치하는, 소위 중공 밀봉 구조로 하여도 좋다. 이때, 기판(21), 기판(31), 및 접착층(141)에 의하여 형성되는 공간은 공기가 충전되어 있어도 좋지만, 희가스나 질소 가스 등의 불활성 가스가 충전되어 있으면 바람직하다. 또한, 정상(定常) 상태에서 공간의 기압이 대기압보다 낮으면, 사용 환경(예를 들어, 기압이나 온도)에 의하여 공간이 팽창되어, 기판(31) 또는 기판(21)이 부풀어지는 것을 억제할 수 있다. 한편, 공간의 기압이 대기압보다 높으면, 수분 등의 불순물이 기판(31), 기판(21), 접착층(141), 또는 이들의 틈에서 공간으로 확산되는 것을 억제할 수 있다.
기판(21)의 단부에 가까운 영역에는 접속부(204)가 제공되어 있다. 접속부(204)는 접속층(242)을 통하여 FPC(42)와 전기적으로 접속되어 있다. 도 28에 도시된 구성에서는, 배선(35)의 일부와, 화소 전극(111)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 도전층을 적층함으로써 접속부(204)를 구성한 예를 도시하였다.
도 29에는 도 28과 일부가 상이한 단면 구성예를 도시하였다.
상기 구성예에서는, 구조체(27)의 두께가 절연층(214)보다 두꺼운 경우를 도시하였지만, 구조체(27)는 공통 전극(103)의 두께, 또는 공통 전극(103)과 EL층(102)의 적층막의 두께보다 두꺼우면 좋다. 도 29에는 구조체(27)가 절연층(215) 및 절연층(214) 등보다 얇은 경우의 예를 도시하였다.
또한, 도 29에는 트랜지스터(205)와 트랜지스터(201)가 반도체층(231)을 개재하는 2개의 게이트 전극을 갖는 경우의 예를 도시하였다. 도 29에서는, 반도체층(231) 위의 게이트 전극으로서 절연층(212)과 절연층(213) 사이에 도전층(223)이 제공되어 있다. 도전층(223)에는 배선(23), 배선(24), 및 화소 전극(111) 등과 같은 도전성 재료를 사용할 수 있다.
또한, 반도체층(231)에 산화물 반도체를 사용하는 경우, 도전층(223)은 반도체층(231)에 포함되는 금속 원소를 하나 이상 포함하는 산화물을 포함하여도 좋다. 이때, 도전층(223)은 반도체층(231)의 채널로서 기능하는 영역(예를 들어, 소스 전극과 드레인 전극 사이의 영역)보다 저저항인 것이 바람직하다. 도전층(223)의 저항을 낮추기 위해서, 플라스마 처리, 도핑 처리, 또는 도전층(223)에 접촉하는 막으로부터 수소를 공급하는 등의 처리를 수행하여도 좋다.
또한, 도전층(223)에 산화물을 사용하는 경우, 도전층(223)을 성막하는 조건을 최적화함으로써, 성막 시에 절연층(212)에 산소를 공급할 수 있다. 또한, 절연층(213)에 절연층(212)보다 산소를 투과하기 어려운 재료를 사용함으로써, 절연층(213)의 성막 시, 또는 절연층(213)을 성막한 후의 가열 처리에 의하여 산소를 반도체층(231)에 공급할 수 있다. 이로써, 반도체층(231) 내의 산소 결손이 저감되어 신뢰성이 높은 트랜지스터를 구현할 수 있다. 또한, 절연층(213)으로서 수소를 방출하기 쉬운 재료를 사용하면, 도전층(223)에 가열 처리 등에 의하여 수소를 공급함으로써 저항을 낮출 수 있다.
도 29에는, 배선(24)을 도전층(223)과 동일한 도전막을 가공하여 형성한 예를 도시하였다.
또한, 도 29에는 배선(23)과 구조체(27) 사이에 도전층(25a)을 제공한 예를 도시하였다. 도전층(25a)은 화소 전극(111)과 동일한 도전막을 가공하여 형성되어 있다.
[단면 구성예 2-2]
도 30에는 가요성을 갖는 기판(171) 및 기판(172)을 한 쌍의 기판에 사용한 터치 패널 모듈(10)의 단면 구성예를 도시하였다. 도 30에 도시된 터치 패널 모듈(10)은 표시면의 일부를 휠 수 있다.
도 30에서는, 기판(31) 대신에 절연층(218), 접착층(252), 및 기판(172)을 갖는다. 또한, 기판(21) 대신에 기판(171), 접착층(251), 및 절연층(216)을 갖는다.
절연층(216)의 한쪽 면 위에 도전층(221) 및 절연층(211)이 제공되어 있다. 또한, 절연층(216)의 다른 측 면에는 기판(171)이 접착층(251)에 의하여 접착되어 있다. 또한, 착색층(131) 및 차광층(132) 등은 절연층(218)의 한쪽 면 측에 제공되어 있다. 또한, 절연층(218)의 다른 쪽 면 측에는 접착층(252)에 의하여 기판(172)이 접착되어 있다.
절연층(216) 및 절연층(218)에는 물 등의 불순물이 확산되기 어려운 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
도 30에 도시된 터치 패널 모듈(10)은 절연층(216) 및 절연층(217)에 의하여 각 트랜지스터나 발광 소자(40)가 개재된 구성을 갖는다. 이로써, 기판(171), 기판(172), 접착층(251), 및 접착층(141) 등에 물이나 수소 등의 불순물이 확산되기 쉬운 재료를 사용한 경우에도 이들보다 안쪽(각 트랜지스터 또는 발광 소자(40) 측)에 위치하는 절연층(216)이나 절연층(217)에 의하여 이들 불순물이 확산되는 것을 억제할 수 있기 때문에 신뢰성을 높일 수 있다.
[제작 방법의 예]
여기서, 가요성을 갖는 터치 패널을 제작하는 방법에 대하여 설명한다.
여기서는 편의상, 화소나 회로를 포함하는 구성, 컬러 필터 등의 광학 부재를 포함하는 구성, 및 터치 센서를 구성하는 전극이나 배선을 포함하는 구성 등을 소자층이라고 부르기로 한다. 소자층은 예를 들어, 표시 소자를 포함하고, 표시 소자 외에도 표시 소자와 전기적으로 접속되는 배선, 및 화소나 회로에 사용되는 트랜지스터 등의 소자를 구비하여도 좋다.
또한, 여기서는 소자층이 형성되는 절연 표면을 구비한 지지체(예를 들어, 도 30에서의 기판(171) 또는 기판(172))를 기판이라고 부르기로 한다.
가요성을 갖는 절연 표면을 구비한 기판 위에 소자층을 형성하는 방법으로서는, 기판 위에 직접 소자층을 형성하는 방법과, 기판과는 상이한 지지 기재 위에 소자층을 형성한 후, 소자층과 지지 기재를 박리하여 소자층을 기판에 전치하는 방법이 있다.
기판을 구성하는 재료가, 소자층의 형성 공정에서 가해지는 열에 대하여 내열성을 갖는 경우에는, 기판 위에 직접 소자층을 형성하면 공정이 간략화되기 때문에 바람직하다. 이때, 기판을 지지 기재에 고정한 상태로 소자층을 형성하면, 장치 내 및 장치 간에서의 반송이 쉬워지기 때문에 바람직하다.
또한, 소자층을 지지 기재 위에 형성한 후에, 기판으로 전치하는 방법을 사용하는 경우에는, 먼저 지지 기재 위에 박리층과 절연층을 적층하고, 상기 절연층 위에 소자층을 형성한다. 이어서, 지지 기재와 소자층을 박리하여 기판으로 전치한다. 이때, 지지 기재와 박리층의 계면, 박리층과 절연층의 계면, 또는 박리층 내에서 박리가 발생되도록 재료를 선택하면 좋다.
예를 들어, 박리층으로서 텅스텐 등의 고융점 금속 재료를 포함하는 층과 상기 금속 재료의 산화물을 포함하는 층을 적층하여 사용하고, 박리층 위의 절연층으로서 질화 실리콘이나 산화 질화 실리콘을 복수로 적층한 층을 사용하는 것이 바람직하다. 고융점 금속 재료를 사용하면, 소자층의 형성 공정의 자유도가 높아지기 때문에 바람직하다.
박리는, 기계적인 힘을 가하거나, 박리층을 에칭하거나, 또는 박리 계면의 일부에 액체를 적하하여 박리 계면 전체에 침투시키는 등으로 수행되어도 좋다. 또는, 열팽창 계수의 차이를 이용하여 박리 계면에 열을 가함으로써 박리하여도 좋다.
또한, 지지 기재와 절연층의 계면에서 박리가 가능한 경우에는, 박리층을 제공하지 않아도 된다. 예를 들어, 지지 기재로서 유리를 사용하고, 절연층으로서 폴리이미드 등의 유기 수지를 사용할 수 있다. 이때, 유기 수지의 일부를 레이저 광 등으로 국소적으로 가열하거나, 또는 예리한 부재로 물리적으로 유기 수지의 일부를 절단 또는 관통하는 등에 의하여 박리의 기점을 형성하여, 유리와 절연층의 계면에서 박리를 수행하여도 좋다. 또는, 지지 기재와 유기 수지로 이루어지는 절연층 사이에 금속층을 제공하고, 이 금속층에 전류를 흘려서 가열함으로써 이 금속층과 절연층의 계면에서 박리를 수행하여도 좋다. 또는, 지지 기재와 유기 수지로 이루어지는 절연층 사이에 광을 흡수하는 재료(금속, 반도체, 또는 절연체 등)의 층을 제공하고, 이 층에 레이저 광 등의 광을 조사하여 국소적으로 가열함으로써, 박리의 기점을 형성하여도 좋다. 여기서 설명한 방법에서, 유기 수지로 이루어지는 절연층은 기판으로서 사용할 수 있다.
예를 들어, 도 30에 도시된 구성의 경우, 제 1 지지 기재 위에 제 1 박리층 및 절연층(216)을 순차적으로 형성한 후에, 이들보다 위에 있는 구조물을 형성한다. 또한, 이와 별도로 제 2 지지 기판 위에 제 2 박리층 및 절연층(218)을 순차적으로 형성한 후에, 이들보다 위에 있는 구조물을 형성한다. 이어서, 제 1 지지 기재와 제 2 지지 기재를 접착층(141)에 의하여 접합한다. 그 후, 제 2 박리층과 절연층(218)의 계면에서 박리함으로써 제 2 지지 기재 및 제 2 박리층을 제거하고, 절연층(218)과 기판(172)을 접착층(252)에 의하여 접합한다. 또한, 제 1 박리층과 절연층(216)의 계면에서 박리하여, 제 1 지지 기재 및 제 1 박리층을 제거하고, 절연층(216)과 기판(171)을 접착층(251)에 의하여 접합한다. 또한, 박리 및 접합은 어느 쪽을 먼저 하여도 좋다.
이상이, 가요성을 갖는 터치 패널을 제작하는 방법에 대한 설명이다.
[각 구성 요소에 대하여]
이하에서는, 위에서 제시한 각 구성 요소에 대하여 설명한다.
[기판]
터치 패널이 갖는 기판에는 평탄면을 갖는 재료를 사용할 수 있다. 표시 소자로부터의 광이 추출되는 측의 기판에는, 상기 광을 투과하는 재료를 사용한다. 예를 들어, 유리, 석영, 세라믹, 사파이어, 또는 유기 수지 등의 재료를 사용할 수 있다.
두께가 얇은 기판을 사용함으로써, 터치 패널의 경량화 및 박형화를 도모할 수 있다. 또한, 가요성을 가질 정도의 두께의 기판을 사용함으로써, 가요성을 갖는 터치 패널을 구현할 수 있다.
유리로서는, 예를 들어 무알칼리 유리, 바륨 붕규산 유리, 및 알루미노 붕규산 유리 등을 사용할 수 있다.
또한, 발광이 추출되지 않는 측의 기판은, 투광성을 갖지 않아도 되기 때문에, 상술한 기판 외에, 금속 기판 등을 사용할 수도 있다. 금속 기판은 열 전도성이 높아 기판 전체에 열을 용이하게 전도할 수 있기 때문에, 터치 패널의 국소적인 온도 상승을 억제할 수 있어 바람직하다. 가요성이나 굽힘성을 얻기 위해서는, 금속 기판의 두께는 10μm 이상 200μm 이하인 것이 바람직하고, 20μm 이상 50μm 이하인 것이 더 바람직하다.
금속 기판을 구성하는 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 알루미늄, 구리, 및 니켈 등의 금속, 또는 알루미늄 합금 또는 스테인리스 등의 합금 등을 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 금속 기판의 표면을 산화하거나, 또는 그 표면에 절연막을 형성하는 등에 의하여 절연 처리가 실시된 기판을 사용하여도 좋다. 예를 들어, 스핀 코트법이나 침지법 등의 도포법, 전착법, 증착법, 또는 스퍼터링법 등을 사용하여 절연막을 형성하여도 좋고, 산소 분위기에서 방치하거나 또는 가열하는 것 외에, 양극 산화법 등에 의하여 기판 표면에 산화막을 형성하여도 좋다.
가요성 및 가시광에 대한 투과성을 갖는 재료로서는, 예를 들어, 가요성을 가질 정도의 두께의 유리나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸 메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드 이미드 수지, 폴리염화 바이닐 수지, 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수지 등을 들 수 있다. 특히, 열팽창 계수가 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 열팽창 계수가 30×10-6/K 이하인 폴리아마이드 이미드 수지, 폴리이미드 수지, 또는 PET 등을 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 유리 섬유에 유기 수지를 함침(含浸)시킨 기판이나, 무기 필러를 유기 수지에 섞어서 열팽창 계수를 낮춘 기판을 사용할 수도 있다. 이와 같은 재료를 사용한 기판은, 중량이 가볍기 때문에, 상기 기판을 사용한 터치 패널도 가볍게 할 수 있다.
상기 재료 내에 섬유체가 포함되어 있는 경우, 섬유체에는 유기 화합물 또는 무기 화합물의 고강도 섬유를 사용한다. 고강도 섬유란, 구체적으로는 인장 탄성률(tensile elastic modulus) 또는 영(Young)률이 높은 섬유를 말하고, 대표적인 예로서는 폴리바이닐알코올계 섬유, 폴리에스터계 섬유, 폴리아마이드계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 아라미드계 섬유, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 섬유, 유리 섬유, 또는 탄소 섬유를 들 수 있다. 유리 섬유로서는, E 유리, S 유리, D 유리, 또는 Q 유리 등을 사용한 유리 섬유를 들 수 있다. 이들은, 직포 또는 부직포 상태로 사용하고, 이 섬유체에 수지를 함침시켜 수지를 경화시킨 구조물을 가요성을 갖는 기판으로서 사용하여도 좋다. 가요성을 갖는 기판으로서, 섬유체와 수지로 이루어지는 구조물을 사용하면 굴곡이나 국소적 가압으로 인한 파손에 대한 신뢰성이 향상되기 때문에 바람직하다.
또는, 가요성을 가질 정도로 얇은 유리 또는 금속 등을 기판에 사용할 수도 있다. 또는, 유리와 수지 재료가 접착층으로 접합된 복합 재료를 사용하여도 좋다.
가요성을 갖는 기판에는 터치 패널의 표면을 흠집 등으로부터 보호하는 하드 코팅층(예를 들어, 질화 실리콘층 등)이나, 가해진 압력을 분산시킬 수 있는 재질의 층(예를 들어, 아라미드 수지층 등) 등이 적층되어 있어도 좋다. 또한, 수분 등으로 인한 표시 소자의 수명의 저하 등의 문제를 억제하기 위하여, 가요성을 갖는 기판에 투수성이 낮은 절연막이 적층되어도 좋다. 예를 들어, 질화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 산화 알루미늄, 또는 질화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 사용할 수 있다.
기판은, 복수의 층을 적층하여 사용할 수도 있다. 특히, 유리층을 갖는 구성으로 하면, 물이나 산소에 대한 배리어성이 향상되어, 신뢰성이 높은 터치 패널로 할 수 있다.
[트랜지스터]
트랜지스터는, 게이트 전극으로서 기능하는 도전층, 반도체층, 소스 전극으로서 기능하는 도전층, 드레인 전극으로서 기능하는 도전층, 및 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층을 갖는다. 상기에서는 보텀 게이트 구조의 트랜지스터를 적용한 경우를 제시하였다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널이 갖는 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 플레이너형 트랜지스터로 하여도 좋고, 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋고, 역 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋다. 또한, 톱 게이트형 및 보텀 게이트형 중 어느 구조를 갖는 트랜지스터로 하여도 좋다. 또는, 채널 상하에 게이트 전극에 제공되어 있어도 좋다.
트랜지스터에 사용하는 반도체 재료의 결정성에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 비정질 반도체, 및 결정성을 갖는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 갖는 반도체) 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 결정성을 갖는 반도체를 사용하면, 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있어 바람직하다.
또한, 트랜지스터에 사용하는 반도체 재료로서는, 예를 들어, 14족 원소(실리콘 또는 저마늄 등), 화합물 반도체, 또는 산화물 반도체를 반도체층에 사용할 수 있다. 대표적으로는, 실리콘을 포함하는 반도체, 갈륨 비소를 포함하는 반도체, 또는 인듐을 포함하는 산화물 반도체 등을 적용할 수 있다.
특히, 실리콘보다 밴드 갭이 큰 산화물 반도체를 적용하는 것이 바람직하다. 실리콘보다 밴드 갭이 크고, 또한 캐리어 밀도가 작은 반도체 재료를 사용하면, 트랜지스터의 오프 상태에서의 전류를 저감할 수 있어 바람직하다.
특히, 반도체층으로서, 복수의 결정부를 갖고, 상기 결정부는 c축이 반도체층의 피형성면 또는 반도체층의 상면에 대하여 실질적으로 수직으로 배향되고, 또한 인접한 결정부 사이에는 입계가 확인되지 않는 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 산화물 반도체는, 결정 입계를 갖지 않기 때문에, 표시 패널을 휘었을 때 응력으로 인하여 산화물 반도체막에 크랙이 생기는 것이 억제된다. 따라서, 가요성을 갖고 휘어서 사용하는 터치 패널 등에, 이와 같은 산화물 반도체를 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 반도체층으로서 이와 같은 산화물 반도체를 사용함으로써, 전기 특성의 변동이 억제되어 신뢰성이 높은 트랜지스터를 구현할 수 있다.
또한, 실리콘보다 밴드 갭이 큰 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 그 낮은 오프 전류에 의하여 트랜지스터와 직렬로 접속된 용량 소자에 축적된 전하가 오랫동안 유지될 수 있다. 이와 같은 트랜지스터를 화소에 적용함으로써, 각 화소의 계조를 유지하면서, 구동 회로를 정지할 수도 있다. 결과적으로, 소비 전력이 매우 저감된 표시 장치를 구현할 수 있다.
반도체층은, 예를 들어, 적어도 인듐, 아연, 및 M(알루미늄, 타이타늄, 갈륨, 저마늄, 이트륨, 지르코늄, 란타넘, 세륨, 주석, 네오디뮴, 또는 하프늄 등의 금속)을 포함하는 In-M-Zn계 산화물로 표기되는 막을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터의 전기 특성의 편차를 줄이기 위하여, 이들과 함께, 스태빌라이저를 포함하는 것이 바람직하다.
스태빌라이저로서는 상기 M으로서 기재한 금속에 더하여, 예를 들어 갈륨, 주석, 하프늄, 알루미늄, 또는 지르코늄 등이 있다. 또한, 다른 스태빌라이저로서는, 란타노이드인 란타넘, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 터븀, 디스프로슘, 홀뮴, 어븀, 툴륨, 이터븀, 또는 루테튬 등을 들 수 있다.
반도체층을 구성하는 산화물 반도체로서, 예를 들어 In-Ga-Zn계 산화물, In-Al-Zn계 산화물, In-Sn-Zn계 산화물, In-Hf-Zn계 산화물, In-La-Zn계 산화물, In-Ce-Zn계 산화물, In-Pr-Zn계 산화물, In-Nd-Zn계 산화물, In-Sm-Zn계 산화물, In-Eu-Zn계 산화물, In-Gd-Zn계 산화물, In-Tb-Zn계 산화물, In-Dy-Zn계 산화물, In-Ho-Zn계 산화물, In-Er-Zn계 산화물, In-Tm-Zn계 산화물, In-Yb-Zn계 산화물, In-Lu-Zn계 산화물, In-Sn-Ga-Zn계 산화물, In-Hf-Ga-Zn계 산화물, In-Al-Ga-Zn계 산화물, In-Sn-Al-Zn계 산화물, In-Sn-Hf-Zn계 산화물, 및 In-Hf-Al-Zn계 산화물을 사용할 수 있다.
또한, 여기서 In-Ga-Zn계 산화물이란, In, Ga, 및 Zn을 주성분으로서 갖는 산화물을 가리키며 In, Ga, 및 Zn의 비율은 불문한다. 또한, In과 Ga과 Zn 외의 금속 원소가 포함되어도 좋다.
또한, 반도체층과 도전층은, 상기 산화물 중 동일한 금속 원소를 가져도 좋다. 반도체층과 도전층에 동일한 금속 원소를 사용함으로써, 제작 비용을 절감시킬 수 있다. 예를 들어, 동일한 금속 조성의 금속 산화물 타깃을 사용함으로써 제작 비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 반도체층과 도전층을 가공할 때의 에칭 가스 또는 에칭액을 공통적으로 사용할 수 있다. 다만, 반도체층과 도전층은 동일한 금속 원소를 가져도 조성이 다른 경우가 있다. 예를 들어, 트랜지스터 및 용량 소자의 제작 공정 중에 막 내의 금속 원소가 탈리되어 다른 금속 조성이 될 경우가 있다.
반도체층의 에너지 갭은 2eV 이상, 바람직하게는 2.5eV 이상, 더 바람직하게는 3eV 이상이다. 이와 같이, 에너지 갭이 넓은 산화물 반도체를 사용함으로써, 트랜지스터의 오프 전류를 저감할 수 있다.
반도체층이 In-M-Zn 산화물인 경우, In-M-Zn 산화물을 성막하기 위하여 사용하는 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비는 In≥M, Zn≥M을 만족시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비는 In:M:Zn=1:1:1, In:M:Zn=1:1:1.2, In:M:Zn=3:1:2, 및 In:M:Zn=4:2:4.1 등이 바람직하다. 또한, 성막되는 반도체층의 원자수비는 각각, 상기 스퍼터링 타깃에 포함되는 금속 원소의 원자수비의 ±40%의 오차 변동을 포함한다.
반도체층으로서는, 캐리어 밀도가 낮은 산화물 반도체막을 사용한다. 예를 들어, 반도체층은 캐리어 밀도가 1×1017개/cm3 이하, 바람직하게는 1×1015개/cm3 이하, 더 바람직하게는 1×1013개/cm3 이하, 더욱 바람직하게는 1×1011개/cm3 이하, 보다 바람직하게는 1×1010개/cm3 미만이고, 1×10-9개/cm3 이상인 산화물 반도체막을 사용할 수 있다. 이와 같은 산화물 반도체를 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성인 산화물 반도체라고 부른다. 불순물 농도가 낮고 결함 준위 밀도가 낮기 때문에, 안정적인 특성을 갖는 산화물 반도체라고 할 수 있다.
또한, 이들에 한정되지 않고, 필요로 하는 트랜지스터의 반도체 특성 및 전기 특성(전계 효과 이동도 및 문턱 전압 등)에 따라 적절한 조성의 것을 사용하면 좋다. 또한, 필요로 하는 트랜지스터의 반도체 특성을 얻기 위하여, 반도체층의 캐리어 밀도나 불순물 농도, 결함 밀도, 금속 원소와 산소의 원자수비, 원자간 거리, 및 밀도 등을 적절한 것으로 하는 것이 바람직하다.
반도체층에 14족 원소 중 하나인 실리콘이나 탄소가 포함되면, 산소 결손이 증가되어 반도체층이 n형화된다. 그래서, 반도체층에서의 실리콘이나 탄소의 농도(2차 이온 질량 분석법(SIMS: secondary ion mass spectrometry)으로 얻어지는 농도)를 2×1018atoms/cm3 이하, 바람직하게는 2×1017atoms/cm3 이하로 한다.
또한, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속이 산화물 반도체와 결합되면 캐리어를 생성하는 경우가 있고, 이로 인하여 트랜지스터의 오프 전류가 증대될 수 있다. 그러므로, 이차 이온 질량 분석법에 의하여 측정되는 반도체층에서의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 농도를 1×1018atoms/cm3 이하, 바람직하게는 2×1016atoms/cm3 이하로 한다.
또한, 반도체층에 질소가 포함되어 있으면, 캐리어인 전자가 발생되기 때문에 캐리어 밀도가 증가되어 n형화되기 쉽다. 이 결과, 질소가 포함되어 있는 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 노멀리 온 특성을 갖게 되기 쉽다. 따라서, 이차 이온 질량 분석법에 의하여 측정되는 반도체층에서의 질소 농도를 5×1018atoms/cm3 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 반도체층은 예를 들어, 비단결정 구조를 가져도 좋다. 비단결정 구조는, 예를 들어 CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor 또는 c-axis aligned and a-b-plane anchored crystalline oxide semiconductor), 다결정 구조, 미결정 구조, 또는 비정질 구조를 포함한다. 비단결정 중 비정질 구조는 결함 준위 밀도가 가장 높고, CAAC-OS는 결함 준위 밀도가 가장 낮다.
비정질 구조를 갖는 산화물 반도체막은, 예를 들어, 원자 배열이 무질서하며 결정 성분을 갖지 않는다. 또는, 비정질 구조를 갖는 산화물 반도체막은, 예를 들어, 완전한 비정질 구조이며, 결정부를 갖지 않는다.
또한, 반도체층이 비정질 구조의 영역, 미결정 구조의 영역, 다결정 구조의 영역, CAAC-OS의 영역, 및 단결정 구조의 영역 중 어느 2종류 이상을 갖는 혼합막이어도 좋다. 혼합막은, 예를 들어, 비정질 구조의 영역, 미결정 구조의 영역, 다결정 구조의 영역, CAAC-OS의 영역, 및 단결정 구조의 영역 중 어느 2종류 이상의 영역을 갖는 경우가 있다. 또한, 혼합막은, 예를 들어, 비정질 구조의 영역, 미결정 구조의 영역, 다결정 구조의 영역, CAAC-OS의 영역, 및 단결정 구조의 영역 중 어느 2종류 이상의 영역의 적층 구조를 갖는 경우가 있다.
또는, 트랜지스터의 채널이 형성되는 반도체에 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘으로서 비정질 실리콘을 사용하여도 좋지만, 결정성을 갖는 실리콘을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 예를 들어, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 단결정 실리콘 등을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 다결정 실리콘은 단결정 실리콘에 비하여 낮은 온도로 형성할 수 있으며, 비정질 실리콘에 비하여 전계 효과 이동도와 신뢰성이 높다. 이와 같은 다결정 반도체를 화소에 적용함으로써, 화소의 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 화소가 매우 고밀도로 배치되는 경우에도 게이트 구동 회로와 소스 구동 회로를 화소와 동일한 기판 위에 형성할 수 있기 때문에, 전자 기기를 구성하는 부품 수를 줄일 수 있다.
본 실시형태에서 예시한 보텀 게이트 구조의 트랜지스터는, 제작 공정을 삭감할 수 있어 바람직하다. 또한, 이때 비정질 실리콘을 사용하면, 다결정 실리콘에 비하여 낮은 온도로 형성할 수 있기 때문에, 반도체층보다 아래의 배선이나 전극의 재료 및 기판의 재료로서 내열성이 낮은 재료를 사용할 수 있기 때문에, 재료의 선택폭을 넓힐 수 있다. 예를 들어, 면적이 매우 큰 유리 기판 등을 적합하게 사용할 수 있다. 한편, 톱 게이트형 트랜지스터는, 자기 정합적으로 불순물 영역을 형성하기 쉽기 때문에, 특성의 편차 등을 저감할 수 있어 바람직하다. 이 경우, 다결정 실리콘이나 단결정 실리콘 등을 사용하면 특히 적합하다.
[도전층]
트랜지스터의 게이트, 소스, 및 드레인에 더하여 터치 패널을 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층에 사용할 수 있는 재료로서는, 알루미늄, 타이타늄, 크로뮴, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 몰리브데넘, 은, 탄탈럼, 또는 텅스텐 등의 금속, 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 재료를 포함하는 막을 단층 또는 적층 구조로 하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘을 포함하는 알루미늄막의 단층 구조, 타이타늄막 위에 알루미늄막을 적층하는 2층 구조, 텅스텐막 위에 알루미늄막을 적층하는 2층 구조, 구리-마그네슘-알루미늄 합금막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 타이타늄막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 텅스텐막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막 위에 중첩되도록 알루미늄막 또는 구리막을 적층하고, 또한 그 위에 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막을 형성하는 3층 구조, 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막 위에 중첩되도록 알루미늄막 또는 구리막을 적층하고, 또한 그 위에 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막을 형성하는 3층 구조 등이 있다. 또한, 산화 인듐, 산화 주석, 또는 산화 아연 등의 산화물을 사용하여도 좋다. 또한, 망가니즈를 포함하는 구리를 사용하면, 에칭에 의한 형상의 제어성이 높아지기 때문에 바람직하다.
또한, 투광성을 갖는 도전성 재료로서는, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 또는 갈륨이 첨가된 산화 아연 등의 도전성 산화물, 또는 그래핀을 사용할 수 있다. 또는, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 타이타늄 등의 금속 재료나 상기 금속 재료를 포함하는 합금 재료를 사용할 수 있다. 또는, 상기 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화 타이타늄) 등을 사용하여도 좋다. 또한, 금속 재료 또는 합금 재료(또는 이들의 질화물)를 사용하는 경우에는, 투광성을 가질 정도로 얇게 하면 좋다. 또한, 상기 재료의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 은과 마그네슘의 합금과, 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용하면, 도전성을 높일 수 있어 바람직하다. 이들은, 터치 패널을 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층이나, 표시 소자가 갖는 전극(화소 전극 및 공통 전극 등)에 사용할 수도 있다.
[절연층]
각 절연층, 오버코트, 및 스페이서 등에 사용할 수 있는 절연 재료로서는, 예를 들어, 아크릴 또는 에폭시 등의 수지, 실록산 결합을 갖는 수지 외에, 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 질화 산화 실리콘, 질화 실리콘, 또는 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 사용할 수도 있다.
또한, 발광 소자는 투수성이 낮은 한 쌍의 절연막 사이에 제공되는 것이 바람직하다. 이로써, 발광 소자에 물 등의 불순물이 침입되는 것을 억제할 수 있어, 장치의 신뢰성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
투수성이 낮은 절연막으로서는 질화 실리콘막 또는 질화 산화 실리콘막 등의 질소와 실리콘을 포함한 막이나, 질화 알루미늄막 등의 질소와 알루미늄을 포함하는 막 등을 들 수 있다. 또한, 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 또는 산화 알루미늄막 등을 사용하여도 좋다.
예를 들어, 투수성이 낮은 절연막의 수증기 투과량은 1×10-5[g/(m2·day)] 이하, 바람직하게는 1×10-6[g/(m2·day)] 이하, 더 바람직하게는 1×10-7[g/(m2·day)] 이하, 보다 바람직하게는 1×10-8[g/(m2·day)] 이하로 한다.
[발광 소자]
발광 소자로서는, 자발광이 가능한 소자를 사용할 수 있고, 전류 또는 전압으로 휘도가 제어되는 소자를 그 범주에 포함한다. 예를 들어, 발광 다이오드(LED), 유기 EL 소자, 또는 무기 EL 소자 등을 사용할 수 있다.
발광 소자는, 톱 이미션형, 보텀 이미션형, 및 듀얼 이미션형 중 어느 것이어도 좋다. 광이 추출되는 측의 전극에는, 가시광을 투과시키는 도전막을 사용한다. 또한, 광이 추출되지 않는 측의 전극에는 가시광을 반사하는 도전막을 사용하는 것이 바람직하다.
EL층은 적어도 발광층을 갖는다. EL층은 발광층 외의 층으로서 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 블로킹 재료, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 또는 양극성(bipolar) 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질) 등을 포함하는 층을 더 가져도 좋다.
EL층에는 저분자계 화합물 및 고분자계 화합물 중 어느 것을 사용할 수도 있고, 무기 화합물을 포함하여도 좋다. EL층을 구성하는 층은, 각각 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사(轉寫)법, 인쇄법, 잉크젯법, 및 도포법 등의 방법으로 형성될 수 있다.
발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압을 음극과 양극 사이에 인가하면, EL층에 양극 측으로부터 정공이 주입되고, 음극 측으로부터 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층에서 재결합되어, EL층에 포함되는 발광 물질이 발광한다.
발광 소자로서, 백색 발광의 발광 소자를 적용하는 경우에는, EL층에 2종류 이상의 발광 물질이 포함되는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2종류 이상의 발광 물질 각각의 발광이 보색 관계가 되도록 발광 물질을 선택함으로써, 백색 발광을 얻을 수 있다. 예를 들어, 각각이 R(적색), G(녹색), B(청색), Y(황색), 및 O(주황색) 등의 발광을 나타내는 발광 물질, 또는 R, G, 및 B 중 2종류 이상의 색의 스펙트럼 성분을 포함하는 발광을 나타내는 발광 물질 중 2종류 이상이 포함되는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 발광 소자로부터의 발광 스펙트럼이 가시광 영역의 파장(예를 들어, 350nm~750nm)의 범위 내에 2개 이상의 피크를 갖는 발광 소자를 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 황색의 파장 영역에 피크를 갖는 재료의 발광 스펙트럼은, 녹색 및 적색의 파장 영역에도 스펙트럼 성분을 갖는 재료인 것이 바람직하다.
EL층은 하나의 색을 발광하는 발광 재료를 포함하는 발광층과, 다른 색을 발광하는 발광 재료를 포함하는 발광층이 적층된 구성으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, EL층에서의 복수의 발광층은 서로 접촉되도록 적층되어도 좋고, 어느 발광 재료도 포함하지 않는 영역을 개재하여 적층되어도 좋다. 예를 들어, 형광 발광층과 인광 발광층 사이에, 상기 형광 발광층 또는 인광 발광층과 동일한 재료(예를 들어, 호스트 재료 또는 어시스트 재료)를 포함하며, 어느 발광 재료도 포함하지 않는 영역을 제공하는 구성으로 하여도 좋다. 이로써, 발광 소자의 제작이 쉬워져, 또한 구동 전압이 저감된다.
또한, 발광 소자는 EL층을 하나 갖는 싱글 소자이어도 좋고, 복수의 EL층이 전하 발생층을 개재하여 적층된 탠덤 소자이어도 좋다.
가시광을 투과하는 도전막은, 예를 들어, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 또는 갈륨을 첨가한 산화 아연 등을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 타이타늄 등의 금속 재료, 이들 금속 재료를 포함하는 합금, 또는 이들 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화 타이타늄) 등도 투광성을 가질 정도로 얇게 형성함으로써 사용할 수 있다. 또한, 상기 재료의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 은과 마그네슘의 합금과, 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용하면, 도전성을 높일 수 있어 바람직하다. 또한, 그래핀 등을 사용하여도 좋다.
가시광을 반사하는 도전막에는 예를 들어, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료, 또는 이들 금속 재료를 포함하는 합금을 사용할 수 있다. 또한, 상기 금속 재료나 합금에 란타넘, 네오디뮴, 또는 저마늄 등이 첨가되어 있어도 좋다. 또한, 타이타늄, 니켈, 또는 네오디뮴과, 알루미늄을 포함하는 합금(알루미늄 합금)을 사용하여도 좋다. 또한, 구리, 팔라듐, 또는 마그네슘과, 은을 포함하는 합금을 사용하여도 좋다. 은과 구리를 포함하는 합금은 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또한, 알루미늄막 또는 알루미늄 합금막에 접촉하여, 금속막 또는 금속 산화물막을 적층함으로써, 산화를 억제할 수 있다. 이와 같은 금속막 또는 금속 산화물막의 재료로서는, 타이타늄이나 산화 타이타늄 등을 들 수 있다. 또한, 상기 가시광을 투과하는 도전막과 금속 재료로 이루어지는 막을 적층하여도 좋다. 예를 들어, 은과 인듐 주석 산화물의 적층막, 은과 마그네슘의 합금과 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용할 수 있다.
전극은 각각 증착법이나 스퍼터링법을 사용하여 형성되면 좋다. 그 외에도, 잉크젯법 등의 토출법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 사용하여 형성될 수 있다.
또한, 상술한 발광층, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 및 양극성 물질 등을 포함하는 층은, 각각 양자점 등의 무기 화합물이나, 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 및 폴리머 등)을 가져도 좋다. 예를 들어, 양자점을 발광층에 사용함으로써, 발광 재료로서 기능시킬 수도 있다.
또한, 양자점 재료로서는, 콜로이드 양자점 재료, 합금 양자점 재료, 코어 쉘 양자점 재료, 또는 코어 양자점 재료 등을 사용할 수 있다. 또한, 12족과 16족, 13족과 15족, 또는 14족과 16족의 원소군을 포함하는 재료를 사용하여도 좋다. 또는, 카드뮴, 셀레늄, 아연, 황, 인, 인듐, 텔루륨, 납, 갈륨, 비소, 또는 알루미늄 등의 원소를 포함하는 양자점 재료를 사용하여도 좋다.
[접착층]
접착층으로서는, 자외선 경화형 등의 광 경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 및 혐기형 접착제 등 각종 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 이들 접착제로서는, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, PVC(폴리바이닐클로라이드) 수지, PVB(폴리바이닐뷰티랄) 수지, 및 EVA(에틸렌바이닐아세테이트) 수지 등을 들 수 있다. 특히, 에폭시 수지 등의 투습성(透濕性)이 낮은 재료가 바람직하다. 또한, 2액 혼합형 수지를 사용하여도 좋다. 또한, 접착 시트 등을 사용하여도 좋다.
또한, 상기 수지에 건조제가 포함되어도 좋다. 예를 들어, 알칼리 토금속의 산화물(산화 칼슘이나 산화 바륨 등)과 같이, 화학 흡착에 의하여 수분이 흡착되는 물질을 사용할 수 있다. 또는, 제올라이트나 실리카 젤 등 물리 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용하여도 좋다. 건조제가 포함되면, 수분 등의 불순물이 소자에 침입되는 것을 억제할 수 있기 때문에, 표시 패널의 신뢰성이 향상되어 바람직하다.
또한, 상기 수지에 굴절률이 높은 필러나 광 산란 부재를 혼합시킴으로써, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 산화 타이타늄, 산화 바륨, 제올라이트, 또는 지르코늄 등을 사용할 수 있다.
[접속층]
접속층에는, 이방성 도전 필름(ACF: anisotropic conductive film)이나 이방성 도전 페이스트(ACP: anisotropic conductive paste) 등을 사용할 수 있다.
[착색층]
착색층에 사용할 수 있는 재료로서는, 금속 재료, 수지 재료, 안료, 또는 염료가 포함된 수지 재료 등을 들 수 있다.
[차광층]
차광층에 사용할 수 있는 재료로서는, 카본 블랙, 금속 산화물, 및 복수의 금속 산화물의 고용체를 포함하는 복합 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 차광층에 착색층의 재료를 포함하는 막의 적층막을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 어떤 색의 광을 투과하는 착색층에 사용하는 재료를 포함하는 막과, 다른 색의 광을 투과하는 착색층에 사용하는 재료를 포함하는 막의 적층 구조를 사용할 수 있다. 착색층과 차광층의 재료를 공통화함으로써, 장치를 공통화할 수 있을 뿐만 아니라 공정도 간략화할 수 있기 때문에 바람직하다.
이상이, 각 구성 요소에 대한 설명이다.
본 실시형태는, 반 명세서 내에 기재되는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 모듈에 적용할 수 있는 입력 장치(터치 센서)의 구동 방법의 예에 대하여 설명한다.
도 31의 (A)는 상호 용량 방식의 터치 센서의 구성을 도시한 블록 다이어그램이다. 도 31의 (A)에는 펄스 전압 출력 회로(601) 및 전류 검출 회로(602)를 도시하였다. 또한, 도 31의 (A)에는 펄스 전압이 인가되는 전극(621)을 X1~X6의 6개의 배선으로서, 및 전류의 변화를 검지하는 전극(622)을 Y1~Y6의 6개의 배선으로서 도시하였다. 또한, 전극의 수는 이에 한정되지 않는다. 또한, 도 31의 (A)에는 전극(621) 및 전극(622)이 중첩되거나, 또는 전극(621) 및 전극(622)이 근접하도록 배치됨으로써 형성되는 용량(603)을 도시하였다. 또한, 전극(621)과 전극(622)은 그 기능이 서로 치환되어도 좋다.
예를 들어, 실시형태 1에서 예시한 배선(23)은, 전극(621) 및 전극(622) 중 한쪽에 대응하고, 배선(24)은 전극(621) 및 전극(622) 중 다른 쪽에 대응한다.
펄스 전압 출력 회로(601)는, 예를 들어, 배선(X1~X6)에 순차적으로 펄스 전압을 입력하기 위한 회로이다. 전류 검출 회로(602)는, 예를 들어, 배선(Y1~Y6) 각각을 흐르는 전류를 검출하기 위한 회로이다.
배선(X1~X6)에 펄스 전압이 인가됨으로써, 용량(603)을 형성하는 전극(621)과 전극(622) 사이에 전계가 생겨, 전극(622)에 전류가 흐른다. 이 전극 사이에 생기는 전계의 일부는, 손가락이나 펜 등의 피검지체가 근접 또는 접촉됨으로써 차폐되어, 전극 사이에 생기는 전계의 강도가 변화된다. 이 결과, 전극(622)을 흐르는 전류의 크기가 변화된다.
예를 들어, 피검지체의 근접 또는 접촉이 없는 경우, 배선(Y1~Y6)을 흐르는 전류의 크기는 용량(603)의 크기에 대응한 값이 된다. 한편, 피검지체의 근접 또는 접촉에 의하여 전계의 일부가 차폐된 경우에는, 배선(Y1~Y6)을 흐르는 전류의 크기가 감소되는 변화를 검출한다. 이를 이용하여, 피검지체의 근접 또는 접촉을 검출할 수 있다.
또한, 전류 검출 회로(602)는 하나의 배선을 흐르는 전류의 적분값(시간적인 적분값)을 검출하여도 좋다. 이 경우에는, 예를 들어, 적분 회로 등을 사용하여 검출하면 좋다. 또는, 전류의 피크값을 검출하여도 좋다. 이 경우에는, 예를 들어, 전류를 전압으로 변환하여, 전압값의 피크값을 검출하여도 좋다.
도 31의 (B)에는, 도 31의 (A)에 도시된 상호 용량 방식의 터치 센서에서의 입출력 파형의 타이밍 차트의 예를 도시하였다. 도 31의 (B)에서는 1센싱 기간에 각 행렬의 검출을 수행하는 것으로 한다. 또한, 도 31의 (B)에는, 피검지체의 접촉 또는 근접을 검출하지 않는 경우(비(非)터치 시)와, 피검지체의 접촉 또는 근접을 검출한 경우(터치 시)의 2개의 경우를 나란히 나타내었다. 여기서, 배선(Y1~Y6)에 대해서는, 검출되는 전류의 크기에 대응하는 전압의 파형을 나타내고 있다.
도 31의 (B)에 도시된 바와 같이, 배선(X1~X6)에는 순차적으로 펄스 전압이 인가된다. 이에 따라, 배선(Y1~Y6)에 전류가 흐른다. 비터치 시에는, 배선(X1~X6)의 전압의 변화에 따라 배선(Y1~Y6)에 같은 전류가 흐르기 때문에, 배선(Y1~Y6) 각각의 출력 파형은 같은 파형이 된다. 한편, 터치 시에는, 배선(Y1~Y6) 중 피검지체가 접촉 또는 근접되는 부분에 위치하는 배선을 흐르는 전류가 감소되기 때문에, 도 31의 (B)에 도시된 바와 같이, 출력 파형이 변화된다.
도 31의 (B)에는, 배선(X3)과 배선(Y3)이 교차되는 부분 또는 그 근방에, 피검지체가 접촉 또는 근접한 경우의 예를 도시하였다.
이와 같이, 상호 용량 방식을 사용하면, 한 쌍의 전극 사이에 생기는 전계가 차폐되는 것에 기인하는 전류의 변화를 검출함으로써, 피검지체의 위치 정보를 취득할 수 있다. 또한, 검출 감도가 높은 경우에는, 피검지체가 검지면(예를 들어, 터치 패널의 표면)으로부터 떨어져 있더라도 그 좌표를 검출할 수도 있다.
또한, 표시부의 표시 기간과 터치 센서의 센싱 기간이 서로 겹치지 않는 방법으로 터치 패널을 구동시킴으로써, 터치 센서의 검출 감도를 높일 수 있다. 예를 들어, 표시의 1프레임 기간에 표시 기간과 센싱 기간을 나누어 제공하면 좋다. 또한, 이때, 1프레임 기간에 2 이상의 센싱 기간을 제공하는 것이 바람직하다. 센싱의 빈도를 증가시킴으로써, 검출 감도를 더 높일 수 있다.
또한, 펄스 전압 출력 회로(601) 및 전류 검출 회로(602)는, 예를 들어, 하나의 IC 안에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 IC는, 예를 들어, 터치 패널에 실장되거나, 또는 전자 기기의 하우징 내의 기판에 실장되는 것이 바람직하다. 또한, 가요성을 갖는 터치 패널로 하는 경우에는, 휘어진 부분에서 기생 용량이 증대되어 노이즈의 영향이 커질 우려가 있기 때문에, 노이즈의 영향을 받기 어려운 구동 방법이 적용된 IC를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 시그널-노이즈 비(S/N비)를 높이는 구동 방법이 적용된 IC를 사용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태는, 적어도 그 일부가 본 명세서 내에 기재되는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 상기 실시형태에 기재된 트랜지스터(70), 트랜지스터(70a), 트랜지스터(70b), 트랜지스터(201), 및 트랜지스터(202) 등 대신에 사용할 수 있는 트랜지스터의 일례에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 모듈(10)은, 보텀 게이트형 트랜지스터나 톱 게이트형 트랜지스터 등의 다양한 형태의 트랜지스터를 사용하여 제작될 수 있다. 따라서, 기존의 제조 라인에 맞추어, 사용하는 반도체층의 재료나 트랜지스터의 구조를 쉽게 치환할 수 있다.
[보텀 게이트형 트랜지스터]
도 32의 (A1)은 보텀 게이트형 트랜지스터의 일종인 채널 보호형 트랜지스터(810)의 단면도이다. 도 32의 (A1)에서, 트랜지스터(810)는 기판(771) 위에 형성되어 있다. 또한, 트랜지스터(810)는 기판(771) 위에 절연층(772)을 개재하여 전극(746)을 갖는다. 또한, 전극(746) 위에 절연층(726)을 개재하여 반도체층(742)을 갖는다. 전극(746)은 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 절연층(726)은 게이트 절연층으로서 기능할 수 있다.
또한, 반도체층(742)의 채널 형성 영역 위에 절연층(741)을 갖는다. 또한, 반도체층(742)의 일부와 접촉하도록 절연층(726) 위에 전극(744a) 및 전극(744b)을 갖는다. 전극(744a)은 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽으로서 기능할 수 있다. 전극(744b)은 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽으로서 기능할 수 있다. 전극(744a)의 일부 및 전극(744b)의 일부는, 절연층(741) 위에 형성된다.
절연층(741)은 채널 보호층으로서 기능할 수 있다. 채널 형성 영역 위에 절연층(741)을 제공함으로써, 전극(744a) 및 전극(744b)을 형성할 때, 반도체층(742)이 노출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 전극(744a) 및 전극(744b)을 형성할 때, 반도체층(742)의 채널 형성 영역이 에칭되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 전기 특성이 양호한 트랜지스터를 구현할 수 있다.
또한, 트랜지스터(810)는 전극(744a), 전극(744b), 및 절연층(741) 위에 절연층(728)을 갖고, 절연층(728) 위에 절연층(729)을 갖는다.
예를 들어, 절연층(772)은 절연층(722)이나 절연층(705)과 같은 재료 및 같은 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 절연층(772)은 복수의 절연층의 적층이어도 좋다. 또한, 예를 들어, 반도체층(742)은 반도체층(708)과 같은 재료 및 같은 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 반도체층(742)은 복수의 반도체층의 적층이어도 좋다. 또한, 예를 들어, 전극(746)은 전극(706)과 같은 재료 및 같은 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 전극(746)은 복수의 도전층의 적층이어도 좋다. 또한, 예를 들어, 절연층(726)은 절연층(707)과 같은 재료 및 같은 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 절연층(726)은 복수의 절연층의 적층이어도 좋다. 또한, 예를 들어, 전극(744a) 및 전극(744b)은, 전극(714) 또는 전극(715)과 같은 재료 및 같은 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 전극(744a) 및 전극(744b)은 복수의 도전층의 적층이어도 좋다. 또한, 예를 들어, 절연층(741)은 절연층(726)과 같은 재료 및 같은 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 절연층(741)은 복수의 절연층의 적층이어도 좋다. 또한, 예를 들어, 절연층(728)은 절연층(710)과 같은 재료 및 같은 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 절연층(728)은 복수의 절연층의 적층이어도 좋다. 또한, 예를 들어, 절연층(729)은 절연층(711)과 같은 재료 및 같은 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 절연층(729)은 복수의 절연층의 적층이어도 좋다.
본 실시형태에서 개시하는 트랜지스터를 구성하는 전극, 반도체층, 및 절연층 등은, 다른 실시형태에서 개시한 재료 및 방법을 사용하여 형성될 수 있다.
반도체층(742)에 산화물 반도체를 사용하는 경우, 전극(744a) 및 전극(744b)의 적어도 반도체층(742)과 접촉되는 부분에, 반도체층(742)의 일부로부터 산소를 빼앗음으로써 산소 결손이 생기게 할 수 있는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 반도체층(742)에서 산소 결손이 생긴 영역은 캐리어 농도가 증가되고, 이 영역은 n형화되어 n형 영역(n+층)이 된다. 따라서, 상기 영역은 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능할 수 있다. 반도체층(742)에 산화물 반도체를 사용하는 경우, 반도체층(742)으로부터 산소를 빼앗음으로써 산소 결손이 생기게 할 수 있는 재료의 일례에는 텅스텐 및 타이타늄 등이 포함된다.
반도체층(742)에 소스 영역 및 드레인 영역이 형성됨으로써, 전극(744a) 및 전극(744b)과, 반도체층(742)의 접촉 저항을 저감할 수 있다. 따라서, 전계 효과 이동도나 문턱 전압 등의 트랜지스터의 전기 특성을 양호하게 할 수 있다.
반도체층(742)에 실리콘 등의 반도체를 사용하는 경우에는, 반도체층(742)과 전극(744a) 사이, 및 반도체층(742)과 전극(744b) 사이에 n형 반도체 또는 p형 반도체로서 기능하는 층을 제공하는 것이 바람직하다. n형 반도체 또는 p형 반도체로서 기능하는 층은, 트랜지스터의 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능할 수 있다.
절연층(729)은 외부로부터 트랜지스터로 불순물이 확산되는 것을 방지하거나 또는 저감하는 기능을 갖는 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라 절연층(729)을 생략할 수도 있다.
또한, 반도체층(742)에 산화물 반도체를 사용하는 경우, 절연층(729)의 형성 전, 형성 후, 또는 형성 전후에 가열 처리를 수행하여도 좋다. 가열 처리를 수행함으로써, 절연층(729)이나 다른 절연층 내에 포함되는 산소를 반도체층(742) 내로 확산시켜 반도체층(742) 내의 산소 결손을 보전할 수 있다. 또는, 절연층(729)을 가열하면서 성막함으로써, 반도체층(742) 내의 산소 결손을 보전할 수 있다.
또한, 일반적으로 CVD법은 플라스마를 이용하는 플라스마 CVD(PECVD: Plasma Enhanced CVD)법, 열을 이용하는 열 CVD(TCVD: Thermal CVD)법 등으로 분류될 수 있다. 또한, 사용하는 원료 가스에 따라 금속 CVD(MCVD: Metal CVD)법, 유기 금속 CVD(MOCVD: Metal Organic CVD)법 등으로 분류될 수 있다.
또한, 일반적으로 증착법은 저항 가열 증착법, 전자 빔 증착법, MBE(molecular beam epitaxy)법, PLD(pulsed laser deposition)법, IBAD(ion beam assisted deposition)법, 및 ALD(atomic layer deposition)법 등으로 분류할 수 있다.
플라스마 CVD법은 비교적 낮은 온도로 고품질의 막을 얻을 수 있다. 또한, MOCVD법이나 증착법 등, 성막 시에 플라스마를 사용하지 않는 성막 방법을 사용하면 피형성면에 손상이 생기기 어렵고, 또한 결함이 적은 막을 얻을 수 있다.
또한, 일반적으로 스퍼터링법은 DC 스퍼터링법, 마그네트론 스퍼터링법, RF 스퍼터링법, 이온 빔 스퍼터링법, ECR(electron cyclotron resonance) 스퍼터링법, 및 대향 타깃 스퍼터링법 등으로 분류될 수 있다.
대향 타깃 스퍼터링법에서는, 플라스마가 타깃들 사이에 갇히기 때문에, 기판에 대한 플라스마 대미지를 저감할 수 있다. 또한, 타깃의 기울기에 따라서는, 스퍼터링 입자의 기판으로의 입사 각도를 작게 할 수 있기 때문에, 스텝 커버리지를 높일 수 있다.
도 32의 (A2)에 도시된 트랜지스터(811)는, 절연층(729) 위에 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있는 전극(723)을 갖는 점에서 트랜지스터(810)와 상이하다. 전극(723)은, 전극(746)과 같은 재료 및 같은 방법으로 형성할 수 있다.
일반적으로, 백 게이트 전극은 도전층으로 형성되고, 게이트 전극과 백 게이트 전극으로 반도체층의 채널 형성 영역을 끼우도록 배치된다. 따라서, 백 게이트 전극은, 게이트 전극과 마찬가지로 기능시킬 수 있다. 백 게이트 전극의 전위는, 게이트 전극과 같은 전위로 하여도 좋고, 접지 전위(GND 전위)나 임의의 전위로 하여도 좋다. 또한, 백 게이트 전극의 전위를 게이트 전극과 연동시키지 않고 독립적으로 변화시킴으로써, 트랜지스터의 문턱 전압을 변화시킬 수 있다.
전극(746) 및 전극(723)은 양쪽 모두가 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 따라서, 절연층(726), 절연층(728), 및 절연층(729)은 각각 게이트 절연층으로서 기능할 수 있다. 또한, 전극(723)은 절연층(728)과 절연층(729) 사이에 제공하여도 좋다.
또한, 전극(746) 및 전극(723) 중 한쪽을 "게이트 전극"이라고 하는 경우, 다른 쪽을 "백 게이트 전극"이라고 한다. 예를 들어, 트랜지스터(811)에서 전극(723)을 "게이트 전극"이라고 하는 경우, 전극(746)을 "백 게이트 전극"이라고 한다. 또한, 전극(723)을 "게이트 전극"으로서 사용하는 경우, 트랜지스터(811)를 톱 게이트형 트랜지스터의 일종이라고 생각할 수 있다. 또한, 전극(746) 및 전극(723) 중 어느 한쪽을 "제 1 게이트 전극"이라고 하고, 다른 쪽을 "제 2 게이트 전극"이라고 하는 경우가 있다.
반도체층(742)을 끼우도록 전극(746) 및 전극(723)을 제공함으로써, 또한 전극(746) 및 전극(723)을 같은 전위로 함으로써, 반도체층(742)에서 캐리어가 흐르는 영역이 막 두께 방향에서 더 커지기 때문에, 캐리어의 이동량이 증가된다. 이 결과, 트랜지스터(811)의 온 전류가 크게 됨과 함께 전계 효과 이동도가 높아진다.
따라서, 트랜지스터(811)는, 점유 면적에 대하여 온 전류가 큰 트랜지스터이다. 즉, 요구되는 온 전류에 대하여 트랜지스터(811)의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 트랜지스터의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태에 따르면, 집적도가 높은 반도체 장치를 구현할 수 있다.
또한, 게이트 전극과 백 게이트 전극은 도전층으로 형성되기 때문에, 트랜지스터의 외부에서 생기는 전계가, 채널이 형성되는 반도체층에 작용하지 않도록 하는 기능(특히, 정전기 등에 대한 전계 차폐 기능)을 갖는다. 또한, 백 게이트 전극을 반도체층보다 크게 형성하고 백 게이트 전극으로 반도체층을 덮음으로써 전계 차폐 기능을 높일 수 있다.
또한, 전극(746) 및 전극(723) 각각은 외부로부터의 전계를 차폐하는 기능을 갖기 때문에, 절연층(772) 측 또는 전극(723) 상방에 생기는 하전(荷電) 입자 등의 전하가 반도체층(742)의 채널 형성 영역에 영향을 미치지 않는다. 이 결과, 스트레스 시험(예를 들어, 게이트에 음의 전하를 인가하는 -GBT(Gate Bias-Temperature) 스트레스 시험)으로 인한 열화가 억제된다. 또한, 드레인 전압의 크기에 따라 온 전류가 흐르기 시작하는 게이트 전압(상승 전압)이 변화하는 현상을 경감할 수 있다. 또한, 이 효과는, 전극(746) 및 전극(723)이 같은 전위 또는 상이한 전위를 갖는 경우에 발생한다.
또한, BT 스트레스 시험은 가속 시험의 일종이며, 장기간의 사용으로 인하여 일어나는 트랜지스터의 특성 변화(시간 경과에 따른 변화)를 단시간에 평가할 수 있다. 특히, BT 스트레스 시험 전후에서의 트랜지스터의 문턱 전압의 변동량은 신뢰성을 조사하기 위한 중요한 지표가 된다. 문턱 전압의 변동량이 적을수록 신뢰성이 높은 트랜지스터라고 할 수 있다.
또한, 전극(746) 및 전극(723)을 갖고, 또한 전극(746) 및 전극(723)을 같은 전위로 함으로써, 문턱 전압의 변동량이 저감된다. 따라서, 복수의 트랜지스터에서의 전기 특성의 편차도 동시에 저감된다.
또한, 백 게이트 전극을 갖는 트랜지스터는 백 게이트 전극을 갖지 않는 트랜지스터에 비하여, 게이트에 양의 전하를 인가하는 +GBT 스트레스 시험 전후에서의 문턱 전압의 변동도 작다.
또한, 차광성을 갖는 도전막으로 백 게이트 전극을 형성함으로써, 백 게이트 전극 측으로부터 반도체층으로 광이 입사하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 반도체층의 광 열화를 방지하고, 트랜지스터의 문턱 전압이 변동되는 등의 전기 특성의 열화를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 신뢰성이 양호한 트랜지스터를 구현할 수 있다. 또한, 신뢰성이 양호한 반도체 장치를 구현할 수 있다.
도 32의 (B1)에 보텀 게이트형 트랜지스터의 하나인 채널 보호형 트랜지스터(820)의 단면도를 도시하였다. 트랜지스터(820)는 트랜지스터(810)와 거의 같은 구조를 갖지만, 절연층(741)이 반도체층(742)의 단부를 덮는 점에서 상이하다. 또한, 반도체층(742)과 중첩되는 절연층(741)의 일부를 선택적으로 제거하여 형성한 개구부에서, 반도체층(742)과 전극(744a)이 전기적으로 접속된다. 또한, 반도체층(742)과 중첩되는 절연층(741)의 일부를 선택적으로 제거하여 형성한 다른 개구부에서, 반도체층(742)과 전극(744b)이 전기적으로 접속된다. 절연층(741)에서 채널 형성 영역과 중첩되는 영역은 채널 보호층으로서 기능할 수 있다.
도 32의 (B2)에 도시된 트랜지스터(821)는 절연층(729) 위에 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있는 전극(723)을 갖는 점에서 트랜지스터(820)와 상이하다.
절연층(741)을 제공함으로써, 전극(744a) 및 전극(744b)의 형성 시에 반도체층(742)이 노출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 전극(744a) 및 전극(744b)의 형성 시에 반도체층(742)이 박막화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 트랜지스터(820) 및 트랜지스터(821)는 트랜지스터(810) 및 트랜지스터(811)보다 전극(744a)과 전극(746) 사이의 거리 및 전극(744b)과 전극(746) 사이의 거리가 길다. 따라서, 전극(744a)과 전극(746) 사이에 생기는 기생 용량을 작게 할 수 있다. 또한, 전극(744b)과 전극(746) 사이에 생기는 기생 용량을 작게 할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 전기 특성이 양호한 트랜지스터를 구현할 수 있다.
도 32의 (C1)에 도시된 트랜지스터(825)는 보텀 게이트형 트랜지스터의 하나인 채널 에칭형 트랜지스터이다. 트랜지스터(825)는 절연층(741)을 사용하지 않고 전극(744a) 및 전극(744b)을 형성한다. 따라서, 전극(744a) 및 전극(744b)의 형성 시에 노출되는 반도체층(742)의 일부가 에칭되는 경우가 있다. 한편, 절연층(741)을 제공하지 않기 때문에 트랜지스터의 생산성을 높일 수 있다.
도 32의 (C2)에 도시된 트랜지스터(826)는 절연층(729) 위에 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있는 전극(723)을 갖는 점에서 트랜지스터(825)와 상이하다.
[톱 게이트형 트랜지스터]
도 33의 (A1)에 톱 게이트형 트랜지스터의 일종인 트랜지스터(830)의 단면도를 도시하였다. 트랜지스터(830)는 절연층(772) 위에 반도체층(742)을 갖고, 반도체층(742) 및 절연층(772) 위에, 반도체층(742)의 일부에 접촉되는 전극(744a) 및 반도체층(742)의 일부에 접촉되는 전극(744b)을 갖고, 반도체층(742), 전극(744a), 및 전극(744b) 위에 절연층(726)을 갖고, 절연층(726) 위에 전극(746)을 갖는다.
트랜지스터(830)는 전극(746)과 전극(744a), 및 전극(746)과 전극(744b)이 중첩되지 않기 때문에, 전극(746)과 전극(744a) 사이에 생기는 기생 용량, 및 전극(746)과 전극(744b) 사이에 생기는 기생 용량을 작게 할 수 있다. 또한, 전극(746)을 형성한 후에, 전극(746)을 마스크로서 사용하여 불순물(755)을 반도체층(742)에 도입함으로써, 반도체층(742) 내에 자기 정합(셀프얼라인먼트)적으로 불순물 영역을 형성할 수 있다(도 33의 (A3) 참조). 본 발명의 일 형태에 따르면, 전기 특성이 양호한 트랜지스터를 구현할 수 있다.
또한, 불순물(755)의 도입은 이온 주입 장치, 이온 도핑 장치, 또는 플라스마 처리 장치를 사용하여 수행할 수 있다.
불순물(755)로서는, 예를 들어 13족 원소 또는 15족 원소 중 적어도 1종류의 원소를 사용할 수 있다. 또한, 반도체층(742)에 산화물 반도체를 사용하는 경우에는, 불순물(755)로서, 희가스, 수소, 및 질소 중 적어도 1종류의 원소를 사용할 수도 있다.
도 33의 (A2)에 도시된 트랜지스터(831)는 전극(723) 및 절연층(727)을 갖는 점에서 트랜지스터(830)와 상이하다. 트랜지스터(831)는 절연층(772) 위에 형성된 전극(723)을 갖고, 전극(723) 위에 형성된 절연층(727)을 갖는다. 전극(723)은 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 따라서, 절연층(727)은 게이트 절연층으로서 기능할 수 있다. 절연층(727)은 절연층(726)과 같은 재료 및 같은 방법으로 형성할 수 있다.
트랜지스터(831)는 트랜지스터(811)와 마찬가지로 점유 면적에 대하여 온 전류가 큰 트랜지스터이다. 즉, 요구되는 온 전류에 대하여 트랜지스터(831)의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 트랜지스터의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태에 따르면, 집적도가 높은 반도체 장치를 구현할 수 있다.
도 33의 (B1)에 예시된 트랜지스터(840)는 톱 게이트형 트랜지스터의 하나이다. 트랜지스터(840)는 전극(744a) 및 전극(744b)을 형성한 후에 반도체층(742)을 형성하는 점에서 트랜지스터(830)와 상이하다. 또한, 도 33의 (B2)에 예시된 트랜지스터(841)는 전극(723) 및 절연층(727)을 갖는 점에서 트랜지스터(840)와 상이하다. 트랜지스터(840) 및 트랜지스터(841)에서, 반도체층(742)의 일부는 전극(744a) 위에 형성되고, 반도체층(742)의 다른 일부는 전극(744b) 위에 형성된다.
트랜지스터(841)는 트랜지스터(811)와 마찬가지로 점유 면적에 대하여 온 전류가 큰 트랜지스터이다. 즉, 요구되는 온 전류에 대하여 트랜지스터(841)의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 트랜지스터의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태에 따르면, 집적도가 높은 반도체 장치를 구현할 수 있다.
도 34의 (A1)에 예시된 트랜지스터(842)는 톱 게이트형 트랜지스터의 하나이다. 트랜지스터(842)는 절연층(729)을 형성한 후에 전극(744a) 및 전극(744b)을 형성하는 점에서 트랜지스터(830)나 트랜지스터(840)와 상이하다. 전극(744a) 및 전극(744b)은 절연층(728) 및 절연층(729)에 형성한 개구부에서 반도체층(742)과 전기적으로 접속된다.
또한, 전극(746)과 중첩되지 않는 절연층(726)의 일부를 제거하고, 전극(746)과 남은 절연층(726)을 마스크로서 사용하여 불순물(755)을 반도체층(742)에 도입함으로써, 반도체층(742) 내에 자기 정합(셀프얼라인먼트)적으로 불순물 영역을 형성할 수 있다(도 34의 (A3) 참조). 트랜지스터(842)는 절연층(726)이 전극(746)의 단부를 넘어 연장되는 영역을 갖는다. 불순물(755)을 반도체층(742)에 도입할 때, 반도체층(742)에서 절연층(726)을 통하여 불순물(755)이 도입된 영역의 불순물 농도는 절연층(726)을 통하지 않고 불순물(755)이 도입된 영역보다 작다. 따라서, 반도체층(742) 내의 전극(746)과 중첩되는 부분과 인접한 영역에 LDD(lightly doped drain) 영역이 형성된다.
도 34의 (A2)에 도시된 트랜지스터(843)는 전극(723)을 갖는 점에서 트랜지스터(842)와 상이하다. 트랜지스터(843)는 기판(771) 위에 형성된 전극(723)을 갖고, 절연층(772)을 개재하여 반도체층(742)과 중첩된다. 전극(723)은 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있다.
또한, 도 34의 (B1)에 도시된 트랜지스터(844) 및 도 34의 (B2)에 도시된 트랜지스터(845)와 같이, 전극(746)과 중첩되지 않는 영역의 절연층(726)을 모두 제거하여도 좋다. 또한, 도 34의 (C1)에 도시된 트랜지스터(846) 및 도 34의 (C2)에 도시된 트랜지스터(847)와 같이 절연층(726)을 남겨 두어도 좋다.
트랜지스터(842)~트랜지스터(847)도 전극(746)을 형성한 후에, 전극(746)을 마스크로서 사용하여 불순물(755)을 반도체층(742)에 도입함으로써, 반도체층(742) 내에 자기 정합적으로 불순물 영역을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 전기 특성이 양호한 트랜지스터를 구현할 수 있다. 또한 본 발명의 일 형태에 따르면, 집적도가 높은 반도체 장치를 구현할 수 있다.
본 실시형태는, 적어도 그 일부가 본 명세서 내에 기재되는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 및 IC를 갖는 터치 패널 모듈의 구성예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 35에 터치 패널 모듈(6500)의 블록 다이어그램을 도시하였다. 터치 패널 모듈(6500)은 터치 패널(6510)과 IC(6520)를 갖는다.
터치 패널(6510)은 표시부(6511), 입력부(6512), 및 주사선 구동 회로(6513)를 갖는다. 표시부(6511)는 복수의 화소, 복수의 신호선, 및 복수의 주사선을 갖고, 화상을 표시하는 기능을 갖는다. 입력부(6512)는 피검지체의 터치 패널(6510)에 대한 접촉 또는 근접을 검지하는 복수의 센서 소자를 갖고, 터치 센서로서의 기능을 갖는다. 주사선 구동 회로(6513)는 표시부(6511)가 갖는 주사선에 주사 신호를 출력하는 기능을 갖는다.
여기서는, 설명을 용이하게 하기 위하여, 터치 패널(6510)의 구성으로서 표시부(6511)와 입력부(6512)를 나누어 명시하였지만, 화상을 표시하는 기능 및 터치 센서로서의 기능 양쪽을 갖는, 소위 일체형 터치 패널로 하는 것이 바람직하다. 일체형 터치 패널로서는, 예를 들어, 온셀형 터치 패널 및 인셀형 터치 패널 등이 있다. 일체형 터치 패널은, 터치 센서 내장형 표시 장치라고도 할 수 있다. 터치 패널(6510)은 인셀형 터치 패널로 하는 것이 바람직하다.
입력부(6512)로서 사용할 수 있는 터치 센서의 방식으로서는, 예를 들어, 정전 용량 방식을 적용할 수 있다. 정전 용량 방식에는, 표면형 정전 용량 방식 및 투영형 정전 용량 방식 등이 있다. 또한, 투영형 정전 용량 방식에는, 자기 용량 방식 및 상호 용량 방식 등이 있다. 상호 용량 방식을 사용하면, 동시에 여러 지점을 검출할 수 있어 바람직하다.
또한, 이에 한정되지 않고, 손가락이나 스타일러스 등의 피검지체의 근접 또는 접촉을 검지할 수 있는 다양한 방식의 센서를 입력부(6512)에 적용할 수도 있다. 예를 들어, 센서의 방식으로서는, 정전 용량 방식 외에도 저항막 방식, 표면 탄성파 방식, 적외선 방식, 광학 방식, 및 감압 방식 등 다양한 방식을 사용할 수 있다.
온셀형 터치 패널은, 표시 소자를 지지하지 않는 측의 기판(대향 기판)의 표시 소자를 지지하는 기판과 반대 측에 터치 센서를 구성하는 전극 등이 제공된 구성을 말한다.
인셀형 터치 패널은, 한 쌍의 기판 사이에 터치 센서를 구성하는 전극 등이 제공된 구성을 말한다. 인셀형 터치 패널로서는 대표적으로 세미 인셀형 및 풀 인셀형이 있다. 세미 인셀형은 표시 소자를 지지하는 기판과 대향 기판의 양쪽, 또는 대향 기판에 터치 센서를 구성하는 전극 등이 제공된 구성을 말한다. 이때, 대향 기판의 표시 소자를 지지하는 기판 측에 터치 센서를 구성하는 전극 등이 제공되어 있다. 한편, 풀 인셀형은 표시 소자를 지지하는 기판에 터치 센서를 구성하는 전극 등이 제공된 구성을 말한다. 풀 인셀형 터치 패널로 함으로써, 대향 기판의 구성을 간략화할 수 있어 바람직하다. 특히 풀 인셀형으로서, 표시 소자를 구성하는 전극이 터치 센서를 구성하는 전극을 겸하는 구성으로 하면, 제작 공정을 간략화할 수 있고 제작 비용을 절감시킬 수 있어 바람직하다.
표시부(6511)는, HD(화소수 1280×720), FHD(화소수 1920×1080), WQHD(화소수 2560×1440), WQXGA(화소수 2560×1600), 4K(화소수 3840×2160), 또는 8K(화소수 7680×4320) 등 매우 높은 해상도를 갖는 것이 바람직하다. 특히 4K, 8K, 또는 이들 이상의 해상도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 표시부(6511)에 제공되는 화소의 화소 밀도(정세도)는 300ppi 이상, 바람직하게는 500ppi 이상, 더 바람직하게는 800ppi 이상, 더욱 바람직하게는 1000ppi 이상, 더욱더 바람직하게는 1200ppi 이상이다. 이와 같이 높은 해상도 및 높은 정밀도를 갖는 표시부(6511)에 의하여, 휴대형이나 가정용도 등의 개인적 사용에서는 임장감이나 깊이감 등을 더 높일 수 있다.
IC(6520)는 회로 유닛(6501), 신호선 구동 회로(6502), 센서 구동 회로(6503), 및 검출 회로(6504)를 갖는다. 회로 유닛(6501)은 타이밍 컨트롤러(6505) 및 화상 처리 회로(6506) 등을 갖는다.
신호선 구동 회로(6502)는 표시부(6511)가 갖는 신호선에 아날로그 신호인 영상 신호(비디오 신호라고도 함)를 출력하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 신호선 구동 회로(6502)는 시프트 레지스터 회로와 버퍼 회로를 조합한 구성을 가질 수 있다. 또한, 터치 패널(6510)은 신호선에 접속되는 디멀티플렉서 회로를 가져도 좋다.
센서 구동 회로(6503)는 입력부(6512)가 갖는 센서 소자를 구동하는 신호를 출력하는 기능을 갖는다. 센서 구동 회로(6503)로서는, 예를 들어, 시프트 레지스터 회로와 버퍼 회로를 조합한 구성을 사용할 수 있다.
검출 회로(6504)는 입력부(6512)가 갖는 센서 소자로부터의 출력 신호를 회로 유닛(6501)에 출력하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 검출 회로(6504)로서, 증폭 회로와 아날로그 디지털 변환 회로(ADC: analog-digital convertor)를 갖는 구성을 사용할 수 있다. 이때, 검출 회로(6504)는 입력부(6512)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 회로 유닛(6501)에 출력한다.
회로 유닛(6501)이 갖는 화상 처리 회로(6506)는 터치 패널(6510)의 표시부(6511)를 구동하는 신호를 생성하여 출력하는 기능과, 입력부(6512)를 구동하는 신호를 생성하여 출력하는 기능과, 입력부(6512)로부터 출력된 신호를 해석하여 CPU(6540)에 출력하는 기능을 갖는다.
더 구체적인 예로서는, 화상 처리 회로(6506)는 CPU(6540)로부터의 명령에 따라 영상 신호를 생성하는 기능을 갖는다. 또한, 화상 처리 회로(6506)는 표시부(6511)의 사양에 맞추어 영상 신호에 대하여 신호 처리를 실시하여 아날로그 영상 신호로 변환하고, 이를 신호선 구동 회로(6502)에 공급하는 기능을 갖는다. 또한 화상 처리 회로(6506)는 CPU(6540)로부터의 명령에 따라, 센서 구동 회로(6503)에 출력하는 구동 신호를 생성하는 기능을 갖는다. 또한, 화상 처리 회로(6506)는 검출 회로(6504)로부터 입력된 신호를 해석하여 위치 정보로서 CPU(6540)에 출력하는 기능을 갖는다.
또한, 타이밍 컨트롤러(6505)는 화상 처리 회로(6506)가 처리한 영상 신호 등에 포함되는 동기 신호에 기초하여, 주사선 구동 회로(6513) 및 센서 구동 회로(6503)에 출력하는 신호(클럭 신호 또는 스타트 펄스 신호 등의 신호)를 생성하여 출력하는 기능을 갖는다. 또한, 타이밍 컨트롤러(6505)는 검출 회로(6504)가 신호를 출력하는 타이밍을 규정하는 신호를 생성하여 출력하는 기능을 가져도 좋다. 여기서, 타이밍 컨트롤러(6505)는 주사선 구동 회로(6513)에 출력하는 신호와 센서 구동 회로(6503)에 출력하는 신호로 각각 동기시킨 신호를 출력하는 것이 바람직하다. 특히, 표시부(6511)의 화소의 데이터를 재기록하는 기간과 입력부(6512)로 센싱하는 기간을 각각 나누는 것이 바람직하다. 예를 들어, 1프레임 기간을, 화소의 데이터를 재기록하는 기간과 센싱하는 기간으로 나누어 터치 패널(6510)을 구동시킬 수 있다. 또한, 예를 들어, 1프레임 기간 중에 2 이상의 센싱 기간을 제공함으로써, 검출 감도 및 검출 정밀도를 높일 수 있다.
화상 처리 회로(6506)로서는, 예를 들어, 프로세서를 갖는 구성으로 할 수 있다. 예를 들어, DSP(digital signal processor) 또는 GPU(graphics processing unit) 등의 다른 마이크로프로세서를 사용할 수 있다. 또한, 이들 마이크로프로세서를 FPGA(field programmable gate array)나 FPAA(field programmable analog array) 등의 PLD(programmable logic device)에 의하여 구현된 구성으로 하여도 좋다. 프로세서에 의하여 각종 프로그램으로부터의 명령을 해석하여 실행함으로써, 각종 데이터 처리나 프로그램 제어를 수행한다. 프로세서에 의하여 실행될 수 있는 프로그램은, 프로세서가 갖는 메모리 영역에 저장되어 있어도 좋고, 별도로 제공되는 기억 장치에 저장되어 있어도 좋다.
또한, 터치 패널(6510)이 갖는 표시부(6511) 또는 주사선 구동 회로(6513), IC(6520)가 갖는 회로 유닛(6501), 신호선 구동 회로(6502), 센서 구동 회로(6503), 또는 검출 회로(6504), 또는 외부에 제공되는 CPU(6540) 등에, 채널 형성 영역에 산화물 반도체를 사용하여 매우 낮은 오프 전류가 구현된 트랜지스터를 이용할 수도 있다. 상기 트랜지스터는 오프 전류가 매우 낮기 때문에, 이 트랜지스터를 기억 소자로서 기능하는 용량 소자에 유입한 전하(데이터)를 유지하기 위한 스위치로서 사용함으로써, 데이터의 유지 기간을 오랫동안 확보할 수 있다. 예를 들어, 이 특성을 화상 처리 회로(6506)의 레지스터나 캐시 메모리에 사용함으로써, 필요할 때만 화상 처리 회로(6506)를 구동시키고, 다른 경우에는 직전의 처리의 정보를 상기 기억 소자에 저장함으로써, 노멀리 오프 컴퓨팅이 가능해지고, 터치 패널 모듈(6500) 및 이를 실장한 전자 기기의 저소비 전력화를 도모할 수 있다.
또한, 여기서는 회로 유닛(6501)이 타이밍 컨트롤러(6505)와 화상 처리 회로(6506)를 갖는 구성으로 하였지만, 화상 처리 회로(6506) 자체, 또는 화상 처리 회로(6506)의 일부의 기능을 갖는 회로를 외부에 제공하여도 좋다. 또는, 화상 처리 회로(6506)의 기능 또는 일부의 기능을 CPU(6540)가 가져도 좋다. 예를 들어, 회로 유닛(6501)이 신호선 구동 회로(6502), 센서 구동 회로(6503), 검출 회로(6504), 및 타이밍 컨트롤러(6505)를 갖는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 여기서는 IC(6520)가 회로 유닛(6501)을 포함하는 예를 도시하였지만, 회로 유닛(6501)이 IC(6520)에 포함되지 않는 구성으로 할 수도 있다. 이때, IC(6520)는 신호선 구동 회로(6502), 센서 구동 회로(6503), 및 검출 회로(6504)를 갖는 구성으로 할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 모듈(6500)에 복수의 IC를 실장하는 경우에는, 회로 유닛(6501)을 별도로 제공하고, 회로 유닛(6501)을 갖지 않는 IC(6520)를 복수로 배치할 수도 있고, IC(6520)와, 신호선 구동 회로(6502)만을 갖는 IC를 조합하여 배치할 수도 있다.
이와 같이, 터치 패널(6510)의 표시부(6511)를 구동하는 기능과 입력부(6512)를 구동하는 기능을 하나의 IC에 포함시킨 구성으로 함으로써, 터치 패널 모듈(6500)에 실장하는 IC의 수를 줄일 수 있기 때문에, 비용을 절감할 수 있다.
도 36의 (A), (B) 및 (C)는 IC(6520)를 실장한 터치 패널 모듈(6500)의 개략도이다.
도 36의 (A)에서 터치 패널 모듈(6500)은 기판(6531), 대향 기판(6532), 복수의 FPC(6533), IC(6520), 및 IC(6530) 등을 갖는다. 또한, 기판(6531)과 대향 기판(6532) 사이에 표시부(6511), 입력부(6512), 및 주사선 구동 회로(6513)를 갖는다. IC(6520) 및 IC(6530)는 COG(Chip On Glass) 방식 등의 실장 방법으로 기판(6531)에 실장되어 있다.
IC(6530)는, 상술한 IC(6520)가 신호선 구동 회로(6502)만을, 또는 신호선 구동 회로(6502) 및 회로 유닛(6501)을 갖는 IC이다. IC(6520)나 IC(6530)에는 FPC(6533)를 통하여 외부로부터 신호가 공급된다. 또한, FPC(6533)를 통하여 IC(6520)나 IC(6530)로부터 외부로 신호가 출력될 수 있다.
도 36의 (A)에는, 표시부(6511)를 끼우도록 주사선 구동 회로(6513)를 2개 제공한 구성의 예를 도시하였다. 또한, IC(6520)에 더하여 IC(6530)를 갖는 구성을 도시하였다. 이와 같은 구성은, 표시부(6511)가 매우 높은 해상도인 경우에 적합하게 사용할 수 있다.
도 36의 (B)는, 하나의 IC(6520)와 하나의 FPC(6533)를 실장한 예를 도시한 것이다. 이와 같이, 기능을 하나의 IC(6520)에 집약시킴으로써, 부품 수를 줄일 수 있어 바람직하다. 또한, 도 36의 (B)에는, 표시부(6511)의 2개의 짧은 변 중, FPC(6533)에 가까운 측의 변을 따라 주사선 구동 회로(6513)를 배치한 예를 도시하였다.
도 36의 (C)에는, 화상 처리 회로(6506) 등이 실장된 PCB(printed circuit board)(6534)를 갖는 구성의 예를 도시하였다. 기판(6531) 위의 IC(6520) 및 IC(6530)와, PCB(6534)는 FPC(6533)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 여기서, IC(6520)에는, 상술한 화상 처리 회로(6506)를 갖지 않는 구성을 적용할 수 있다.
또한, 도 36의 각 도면에서, IC(6520)나 IC(6530)는 기판(6531)이 아니라 FPC(6533)에 실장되어도 좋다. 예를 들어, COF(chip on film) 방식이나 TAB(tape automated bonding) 방식 등의 실장 방법에 의하여 IC(6520)나 IC(6530)를 FPC(6533)에 실장하면 좋다.
도 36의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 표시부(6511)의 짧은 변 측에 FPC(6533)나 IC(6520)(및 IC(6530)) 등을 배치하는 구성은 베젤 슬림화가 가능하기 때문에, 예를 들어, 스마트폰, 휴대 전화, 또는 태블릿 단말 등의 전자 기기에 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 도 36의 (C)에 도시된 바와 같은 PCB(6534)를 사용하는 구성은 예를 들어, 텔레비전 장치, 모니터 장치, 태블릿 단말, 또는 노트북형 퍼스널 컴퓨터 등에 적합하게 사용할 수 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부가 본 명세서 내에 기재되는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치, 또는 표시 시스템을 갖는 표시 모듈 및 전자 기기에 대하여, 도 37~도 42를 참조하여 설명한다.
도 37에 도시된 표시 모듈(8000)은 상부 커버(8001)와 하부 커버(8002) 사이에, FPC(8003)에 접속된 터치 패널(8004)과, 프레임(8009)과, 프린트 기판(8010)과, 배터리(8011)를 갖는다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 패널, 터치 패널, 또는 터치 패널 모듈을 예로 들어, 터치 패널(8004)에 사용할 수 있다.
상부 커버(8001) 및 하부 커버(8002)는, 터치 패널(8004)의 크기에 맞추어, 형상이나 치수를 적절히 변경할 수 있다.
터치 패널(8004)은, 저항막 방식 또는 정전 용량 방식의 터치 패널을 표시 패널에 중첩시켜 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(8004)의 대향 기판(밀봉 기판)에 터치 패널 기능을 부가할 수도 있다. 또한, 터치 패널(8004)의 각 화소 내에 광 센서를 제공하여, 광학식의 터치 패널로 할 수도 있다.
또한, 투과형 또는 반투과형의 액정 소자를 사용한 경우에는, 터치 패널(8004)과 프레임(8009) 사이에 백 라이트를 제공하여도 좋다. 백 라이트는 광원을 갖는다. 또한, 백 라이트 위에 광원을 배치하는 구성으로 하여도 좋고, 백 라이트의 단부에 광원을 배치하고, 또한 광 확산판을 사용하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 유기 EL 소자 등의 자발광형의 발광 소자를 사용하는 경우, 또는 반사형 패널 등을 채용하는 경우에는, 백 라이트를 제공하지 않는 구성으로 하여도 좋다.
프레임(8009)은 터치 패널(8004)의 보호 기능 외에, 프린트 기판(8010)의 동작에 의하여 발생하는 전자기파를 차단하기 위한 전자 실드로서의 기능을 갖는다. 또한, 프레임(8009)은 방열판으로서의 기능을 가져도 좋다.
프린트 기판(8010)은 전원 회로와, 비디오 신호 및 클럭 신호를 출력하기 위한 신호 처리 회로를 갖는다. 전원 회로에 전력을 공급하는 전원으로서는, 외부의 상용 전원이어도 좋고, 별도로 제공된 배터리(8011)에 의한 전원이어도 좋다. 상용 전원을 사용하는 경우, 배터리(8011)는 생략할 수 있다.
또한, 터치 패널(8004)은 편광판, 위상차판, 또는 프리즘 시트 등의 부재를 추가하여 제공하여도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 패널, 발광 패널, 센서 패널, 터치 패널, 터치 모듈, 입력 장치, 표시 장치, 또는 입출력 장치를 사용하여 전자 기기나 조명 장치를 제작할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따른 입력 장치, 표시 장치, 또는 입출력 장치를 사용하여, 곡면을 갖고 신뢰성이 높은 전자 기기나 조명 장치를 제작할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태에 따른 입력 장치, 표시 장치, 또는 입출력 장치를 사용하여 가요성을 갖고 신뢰성이 높은 전자 기기나 조명 장치를 제작할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태에 따른 입력 장치 또는 입출력 장치를 사용하여 터치 센서의 검출 감도가 향상된 전자 기기나 조명 장치를 제작할 수 있다.
전자 기기로서는, 예를 들어, 텔레비전 장치(텔레비전 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화기(휴대 전화 또는 휴대 전화 장치라고도 함), 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치, 및 파친코기 등의 대형 게임기 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기 또는 조명 장치가 가요성을 갖는 경우, 집이나 빌딩의 내벽 또는 외벽, 또는 자동차의 내장 또는 외장의 곡면을 따라 제공할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기는 이차 전지를 가져도 좋고, 비접촉 전력 전송을 사용하여 이차 전지를 충전할 수 있으면 바람직하다.
이차 전지로서는, 예를 들어, 젤상 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지(리튬 이온 폴리머 전지) 등의 리튬 이온 이차 전지, 리튬 이온 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 카드뮴 전지, 유기 라디칼 전지, 납 축전지, 공기 이차 전지, 니켈 아연 전지, 및 은 아연 전지 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기는 안테나를 가져도 좋다. 안테나로 신호를 수신함으로써, 표시부에서 영상이나 정보 등을 표시할 수 있다. 또한, 전자 기기가 이차 전지를 갖는 경우, 안테나를 비접촉 전력 전송에 사용하여도 좋다.
도 38의 (A)~(H), 도 39의 (A), 및 (B)는 전자 기기를 도시한 도면이다. 이들의 전자 기기는, 하우징(5000), 표시부(5001), 스피커(5003), LED 램프(5004), 조작 키(5005)(전원 스위치 또는 조작 스위치를 포함함), 접속 단자(5006), 센서(5007)(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것), 및 마이크로폰(5008) 등을 가질 수 있다.
도 38의 (A)는 모바일 컴퓨터이며, 상술한 것 외에, 스위치(5009) 및 적외선 포트(5010) 등을 가질 수 있다.
도 38의 (B)는 기록 매체를 구비한 휴대형의 화상 재생 장치(예를 들어, DVD 재생 장치)이며, 상술한 것 외에, 제 2 표시부(5002), 및 기록 매체 판독부(5011) 등을 가질 수 있다.
도 38의 (C)는 텔레비전 장치이며, 상술한 것 외에 스탠드(5012) 등을 가질 수 있다. 또한, 하우징(5000)이 구비한 조작 스위치나 별도의 리모트 컨트롤러(5013)에 의하여 텔레비전 장치를 조작할 수 있다. 리모트 컨트롤러(5013)가 구비한 조작 키에 의하여 채널이나 음량을 조작할 수 있고, 표시부(5001)에 표시되는 영상을 조작할 수 있다. 또한, 리모트 컨트롤러(5013)에, 이 리모트 컨트롤러(5013)로부터 출력되는 정보를 표시하는 표시부를 제공하는 구성으로 하여도 좋다.
도 38의 (D)는 휴대형 게임기이며, 상술한 것 외에, 기록 매체 판독부(5011) 등을 가질 수 있다.
도 38의 (E)는 텔레비전 수상 기능을 갖는 디지털 카메라이며, 상술한 것 외에 안테나(5014), 셔터 버튼(5015), 및 수상부(5016) 등을 가질 수 있다.
도 38의 (F)는 휴대형 게임기이며, 상술한 것 외에, 제 2 표시부(5002) 및 기록 매체 판독부(5011) 등을 가질 수 있다.
도 38의 (G)는 휴대형 텔레비전 수상기이며, 상술한 것 외에, 신호의 송수신이 가능한 충전기(5017) 등을 가질 수 있다.
도 38의 (H)는 손목시계형 정보 단말이며, 상술한 것 외에 밴드(5018) 및 버클(5019) 등을 가질 수 있다. 베젤 부분을 겸하는 하우징(5000)에 탑재된 표시부(5001)는 비직사각형의 표시 영역을 갖는다. 표시부(5001)는 시각을 나타내는 아이콘(5020) 및 기타 아이콘(5021) 등을 표시할 수 있다.
도 39의 (A)는 디지털 사이니지(digital signage: 전자 간판)이다. 도 39의 (B)는 원기둥 형상의 기둥에 제공된 디지털 사이니지이다.
도 38의 (A)~(H), 도 39의 (A), 및 (B)에 도시된 전자 기기는 다양한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 다양한 정보(정지 화상, 동영상, 및 텍스트 화상 등)를 표시부에 표시하는 기능, 터치 패널 기능, 달력, 날짜, 및 시각 등을 표시하는 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)에 의하여 처리를 제어하는 기능, 무선 통신 기능, 무선 통신 기능을 사용하여 다양한 컴퓨터 네트워크에 접속하는 기능, 무선 통신 기능을 사용하여 다양한 데이터의 송신 또는 수신을 수행하는 기능, 및 기록 매체에 기록되어 있는 프로그램 또는 데이터를 판독하여 표시부에 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 복수의 표시부를 갖는 전자 기기에서는, 하나의 표시부에 주로 화상 정보를 표시하고, 다른 하나의 표시부에 주로 문자 정보를 표시하는 기능, 또는 복수의 표시부에 시차(視差)를 고려한 화상을 표시함으로써 입체적인 화상을 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 수상부를 갖는 전자 기기에서는, 정지 화상을 촬영하는 기능, 동영상을 촬영하는 기능, 촬영한 화상을 자동 또는 수동으로 보정하는 기능, 촬영한 화상을 기록 매체(외부 또는 카메라에 내장)에 저장하는 기능, 촬영한 화상을 표시부에 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 도 38의 (A)~(H), 도 39의 (A), 및 (B)에 도시된 전자 기기가 가질 수 있는 기능은 이들에 한정되지 않고, 다양한 기능을 가질 수 있다.
도 40의 (A), (B), (C1), (C2), (D), 및 (E)에 휘어진 표시부(7000)를 갖는 전자 기기의 일례를 도시하였다. 표시부(7000)는, 그 표시면이 휘어져 제공되고, 이 휘어진 표시면을 따라 표시를 수행할 수 있다. 또한, 표시부(7000)는 가요성을 가져도 좋다.
표시부(7000)는, 본 발명의 일 형태에 따른 기능 패널, 표시 패널, 발광 패널, 센서 패널, 터치 패널, 표시 장치, 또는 입출력 장치 등을 사용하여 제작된다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 휘어진 표시부를 구비하며, 신뢰성이 높은 전자 기기를 제공할 수 있다.
도 40의 (A)에 휴대 전화기의 일례를 도시하였다. 휴대 전화기(7100)는 하우징(7101), 표시부(7000), 조작 버튼(7103), 외부 접속 포트(7104), 스피커(7105), 및 마이크로폰(7106) 등을 갖는다.
도 40의 (A)에 도시된 휴대 전화기(7100)는, 표시부(7000)에 터치 센서를 구비한다. 전화를 걸거나, 문자를 입력하는 등의 모든 조작은 손가락이나 스타일러스 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 수행할 수 있다.
또한, 조작 버튼(7103)의 조작에 의하여, 전원의 ON/OFF 동작이나, 표시부(7000)에 표시되는 화상의 종류를 전환할 수 있다. 예를 들어, 메일 작성 화면으로부터 메인 메뉴 화면으로 전환할 수 있다.
도 40의 (B)에 텔레비전 장치의 일례를 도시하였다. 텔레비전 장치(7200)는, 하우징(7201)에 표시부(7000)가 제공되어 있다. 여기서는, 스탠드(7203)에 의하여 하우징(7201)을 지지한 구성을 도시하였다.
도 40의 (B)에 도시된 텔레비전 장치(7200)의 조작은, 하우징(7201)이 구비한 조작 스위치나 별체의 리모트 컨트롤러(7211)에 의하여 수행될 수 있다. 또는, 표시부(7000)에 터치 센서를 구비하여도 좋고, 손가락 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 조작하여도 좋다. 리모트 컨트롤러(7211)는 상기 리모트 컨트롤러(7211)로부터 출력되는 정보를 표시하는 표시부를 가져도 좋다. 리모트 컨트롤러(7211)가 구비한 조작 키 또는 터치 패널에 의하여 채널을 조작하거나 음량을 조절할 수 있기 때문에, 표시부(7000)에 표시되는 영상을 조작할 수 있다.
또한, 텔레비전 장치(7200)는 수신기나 모뎀 등을 구비한 구성으로 한다. 수신기에 의하여 일반적인 텔레비전 방송을 수신할 수 있다. 또한, 모뎀을 통하여 유선 또는 무선에 의하여 통신 네트워크에 접속함으로써 한 방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍방향(송신자와 수신자 사이, 또는 수신자들 사이 등)의 정보 통신을 수행할 수도 있다.
도 40의 (C1), (C2), (D), 및 (E)에 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다. 각 휴대 정보 단말은, 하우징(7301) 및 표시부(7000)를 갖는다. 또한, 조작 버튼, 외부 접속 포트, 스피커, 마이크로폰, 안테나, 또는 배터리 등을 가져도 좋다. 표시부(7000)는 터치 센서를 구비한다. 휴대 정보 단말의 조작은, 손가락이나 스타일러스 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 수행할 수 있다.
도 40의 (C1)는, 휴대 정보 단말(7300)의 사시도이고, 도 40의 (C2)는 휴대 정보 단말(7300)의 상면도이다. 도 40의 (D)는 휴대 정보 단말(7310)의 사시도이다. 도 40의 (E)는 휴대 정보 단말(7320)의 사시도이다.
본 실시형태에서 예시하는 휴대 정보 단말은, 예를 들어, 전화기, 수첩, 및 정보 열람 장치 등으로부터 선택된 하나 또는 복수의 기능을 갖는다. 구체적으로는, 스마트폰으로서 각각 사용할 수 있다. 본 실시형태에서 예시하는 휴대 정보 단말은, 예를 들어, 이동 전화, 전자 메일, 문장 열람 및 작성, 음악 재생, 인터넷 통신, 및 컴퓨터 게임 등 다양한 애플리케이션을 실행할 수 있다.
휴대 정보 단말(7300), 휴대 정보 단말(7310), 및 휴대 정보 단말(7320)은 문자나 화상 정보를 그 복수의 면에 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 40의 (C1) 및 (D)에 도시된 바와 같이, 3개의 조작 버튼(7302)을 하나의 면에 표시하고, 직사각형으로 나타낸 정보(7303)를 다른 면에 표시할 수 있다. 도 40의 (C1) 및 (C2)에는 휴대 정보 단말의 위쪽에 정보가 표시되는 예를 도시하고, 도 40의 (D)에는 휴대 정보 단말의 옆쪽에 정보가 표시되는 예를 도시하였다. 또한, 휴대 정보 단말의 3개 이상의 면에 정보를 표시하여도 좋고, 도 40의 (E)에는 정보(7304), 정보(7305), 및 정보(7306)가 각각 상이한 면에 표시되어 있는 예를 도시하였다.
또한, 정보의 예로서는, SNS(social networking service)의 통지, 전자 메일이나 전화 등의 착신을 알리는 표시, 전자 메일 등의 제목 또는 송신자명, 날짜, 시각, 배터리 잔량, 및 안테나의 수신 강도 등이 있다. 또는, 정보가 표시되는 위치에 정보 대신, 조작 버튼 또는 아이콘 등을 표시하여도 좋다.
예를 들어, 휴대 정보 단말(7300)의 사용자는, 옷의 가슴 포켓에 휴대 정보 단말(7300)을 넣은 채 그 표시(여기서는 정보(7303))를 확인할 수 있다.
구체적으로는, 착신한 전화의 발신자의 전화번호 또는 이름 등을 휴대 정보 단말(7300) 상방으로부터 관찰할 수 있는 위치에 표시한다. 사용자는, 휴대 정보 단말(7300)을 포켓에서 꺼내지 않아도 표시를 확인하여 전화를 받을지 여부를 판단할 수 있다.
도 40의 (F)~(H)에 휘어진 발광부를 갖는 조명 장치의 일례를 도시하였다.
도 40의 (F)~(H)에 도시된 각 조명 장치가 갖는 발광부는, 본 발명의 일 형태에 따른 기능 패널, 표시 패널, 발광 패널, 센서 패널, 터치 패널, 표시 장치, 또는 입출력 장치 등을 사용하여 제작된다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 휘어진 발광부를 구비하며 신뢰성이 높은 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 40의 (F)에 도시된 조명 장치(7400)는 파상(波狀)의 발광면을 갖는 발광부(7402)를 구비한다. 따라서, 디자인성이 높은 조명 장치이다.
도 40의 (G)에 도시된 조명 장치(7410)가 구비한 발광부(7412)는, 볼록하게 휘어진 2개의 발광부가 대칭적으로 배치된 구성을 갖는다. 따라서, 조명 장치(7410)를 중심으로 하여 모든 방향을 비출 수 있다.
도 40의 (H)에 도시된 조명 장치(7420)는, 오목하게 휘어진 발광부(7422)를 구비한다. 따라서, 발광부(7422)로부터의 발광을, 조명 장치(7420)의 앞쪽에 집광하기 때문에 특정한 범위를 밝게 비추기에 적합하다. 또한, 이와 같은 형태로 함으로써, 그늘이 생기기 어렵다는 효과를 갖는다.
또한, 조명 장치(7400), 조명 장치(7410), 및 조명 장치(7420)가 구비한 발광부 각각은 가요성을 가져도 좋다. 발광부를 가소성 부재나 움직일 수 있는 프레임 등의 부재로 고정하고, 용도에 따라 발광부의 발광면이 자유롭게 휘어질 수 있는 구성으로 하여도 좋다.
조명 장치(7400), 조명 장치(7410), 및 조명 장치(7420)는 각각 조작 스위치(7403)를 구비한 받침대부(7401)와, 받침대부(7401)에 지지된 발광부를 갖는다.
또한, 여기서는 받침대부에 의하여 발광부가 지지된 조명 장치에 대하여 예시하였지만, 발광부를 구비한 하우징을 천장에 고정하거나 또는 천장에서 매단 상태로 사용할 수도 있다. 발광면을 휘어서 사용할 수 있기 때문에, 발광면을 오목하게 휘어서 특정의 영역을 밝게 비추거나, 또는 발광면을 볼록하게 휘어서 방 전체를 밝게 비출 수도 있다.
도 41의 (A1), (A2), 및 (B)~(I)에 가요성을 갖는 표시부(7001)를 구비한 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다.
표시부(7001)는, 본 발명의 일 형태에 따른 기능 패널, 표시 패널, 발광 패널, 센서 패널, 터치 패널, 표시 장치, 또는 입출력 장치 등을 사용하여 제작된다. 예를 들어, 곡률 반경 0.01mm 이상 150mm 이하로 휠 수 있는 표시 장치 또는 입출력 장치 등을 적용할 수 있다. 또한, 표시부(7001)는 터치 센서를 구비하여도 좋고, 손가락 등으로 표시부(7001)를 터치함으로써 휴대 정보 단말을 조작할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 가요성을 갖는 표시부를 구비하며 신뢰성이 높은 전자 기기를 제공할 수 있다.
도 41의 (A1)은 휴대 정보 단말의 일례를 도시한 사시도이고, 도 41의 (A2)는 휴대 정보 단말의 일례를 도시한 측면도이다. 휴대 정보 단말(7500)은, 하우징(7501), 표시부(7001), 인출 부재(7502), 및 조작 버튼(7503) 등을 갖는다.
휴대 정보 단말(7500)은 하우징(7501) 내에 롤상으로 말린 가요성을 갖는 표시부(7001)를 구비한다.
또한, 휴대 정보 단말(7500)에 내장된 제어부에 의하여 영상 신호를 수신할 수 있고, 수신한 영상을 표시부(7001)에 표시할 수 있다. 또한, 휴대 정보 단말(7500)에는 배터리가 내장된다. 또한, 하우징(7501)에 커넥터를 접속하는 단자부를 구비하여, 영상 신호나 전력을 유선에 의하여 외부로부터 직접 공급받는 구성으로 하여도 좋다.
또한, 조작 버튼(7503)에 의하여 전원의 ON/OFF 동작이나 표시하는 영상의 전환 등을 수행할 수 있다. 또한, 도 41의 (A1), (A2), 및 (B)에는 휴대 정보 단말(7500)의 측면에 조작 버튼(7503)이 배치된 예를 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 휴대 정보 단말(7500)의 표시면과 같은 면(앞면)이나 뒷면에 배치되어도 좋다.
도 41의 (B)에는, 표시부(7001)를 인출 부재(7502)에 의하여 꺼낸 상태의 휴대 정보 단말(7500)을 도시하였다. 이 상태에서 표시부(7001)에 영상을 표시할 수 있다. 또한, 도 41의 (A1)에 도시된 표시부(7001)의 일부가 롤상으로 말린 상태와, 도 41의 (B)에 도시된 표시부(7001)를 인출 부재(7502)에 의하여 꺼낸 상태에서, 휴대 정보 단말(7500)이 상이한 표시를 수행하는 구성으로 하여도 좋다. 예를 들어, 도 41의 (A1)에 도시된 상태에서 표시부(7001)의 롤상으로 말린 부분을 비(非)표시로 함으로써, 휴대 정보 단말(7500)의 소비 전력을 낮출 수 있다.
또한, 표시부(7001)를 꺼내었을 때 표시부(7001)의 표시면이 평면상이 되도록 고정하기 위하여, 표시부(7001) 측부에 보강을 위한 프레임을 제공하여도 좋다.
또한, 상기 구성 외에도 하우징에 스피커를 제공하고, 영상 신호와 함께 수신한 음성 신호에 의하여 음성을 출력하는 구성으로 하여도 좋다.
도 41의 (C)~(E)에 폴더블 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다. 도 41의 (C)에는 펼쳐진 상태, 도 41의 (D)에는 펼쳐진 상태 또는 접힌 상태 중 한쪽으로부터 다른 쪽으로 변화하는 도중의 상태, 및 도 41의 (E)에는 접힌 상태의 휴대 정보 단말(7600)을 도시하였다. 휴대 정보 단말(7600)은 접힌 상태에서는 가반성이 우수하고, 펼쳐진 상태에서는 이음매가 없고 넓은 표시 영역에 의하여 일람성이 우수하다.
표시부(7001)는 힌지(7602)에 의하여 연결된 3개의 하우징(7601)으로 지지되어 있다. 힌지(7602)를 개재하여 2개의 하우징(7601) 사이를 굴곡시킴으로써, 휴대 정보 단말(7600)을 펼쳐진 상태로부터 접힌 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다.
도 41의 (F) 및 (G)에 폴더블 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다. 도 41의 (F)에는 표시부(7001)가 내측이 되도록 접힌 상태를 도시하고, 도 41의 (G)에는 표시부(7001)가 외측이 되도록 접힌 상태의 휴대 정보 단말(7650)을 도시하였다. 휴대 정보 단말(7650)은 표시부(7001) 및 비표시부(7651)를 갖는다. 휴대 정보 단말(7650)을 사용하지 않을 때 표시부(7001)가 내측이 되도록 접으면 표시부(7001)가 더러워지거나 손상을 입는 것을 억제할 수 있다.
도 41의 (H)에 가요성을 갖는 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다. 휴대 정보 단말(7700)은 하우징(7701) 및 표시부(7001)를 갖는다. 또한, 입력 수단인 버튼(7703a) 및 버튼(7703b)과, 음성 출력 수단인 스피커(7704a) 및 스피커(7704b)와, 외부 접속 포트(7705)와, 마이크로폰(7706) 등을 가져도 좋다. 또한, 휴대 정보 단말(7700)은 가요성을 갖는 배터리(7709)를 탑재할 수 있다. 배터리(7709)는 예를 들어, 표시부(7001)와 중첩하여 배치되어도 좋다.
하우징(7701), 표시부(7001), 및 배터리(7709)는 가요성을 갖는다. 따라서, 휴대 정보 단말(7700)을 원하는 형상으로 쉽게 휘거나, 휴대 정보 단말(7700)을 쉽게 비틀 수 있다. 예를 들어, 휴대 정보 단말(7700)은 표시부(7001)가 내측 또는 외측이 되도록 접어 사용할 수 있다. 또는, 휴대 정보 단말(7700)을 롤상으로 만 상태에서 사용할 수도 있다. 이와 같이, 하우징(7701) 및 표시부(7001)를 자유롭게 변형할 수 있기 때문에, 휴대 정보 단말(7700)을 떨어뜨리거나, 또는 휴대 정보 단말(7700)에 의도하지 않는 외력이 가해진 경우에도 파손되기 어렵다는 이점이 있다.
또한, 휴대 정보 단말(7700)은 경량이기 때문에, 하우징(7701)의 상부를 클립 등에 꼭 집어 매달아서 사용하거나, 또는 하우징(7701)을 자석 등으로 벽면에 고정하여 사용하는 등, 다양한 상황에서 높은 편리성으로 사용할 수 있다.
도 41의 (I)에 손목시계형 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다. 휴대 정보 단말(7800)은 밴드(7801), 표시부(7001), 입출력 단자(7802), 및 조작 버튼(7803) 등을 갖는다. 밴드(7801)는 하우징으로서의 기능을 갖는다. 또한, 휴대 정보 단말(7800)은 가요성을 갖는 배터리(7805)를 탑재할 수 있다. 배터리(7805)는 예를 들어, 표시부(7001)나 밴드(7801)와 중첩하도록 배치되어도 좋다.
밴드(7801), 표시부(7001), 및 배터리(7805)는 가요성을 갖는다. 따라서, 휴대 정보 단말(7800)을 원하는 형상으로 쉽게 휠 수 있다.
조작 버튼(7803)은, 시각 설정 외에도, 전원의 ON/OFF 동작, 무선 통신의 ON/OFF 동작, 매너 모드의 실행 및 해제, 및 전력 절약 모드의 실행 및 해제 등 다양한 기능을 부여할 수 있다. 예를 들어, 휴대 정보 단말(7800)에 제공된 운영 체계(operating system)에 의하여 조작 버튼(7803)의 기능을 자유롭게 설정할 수도 있다.
또한, 표시부(7001)에 표시된 아이콘(7804)을 손가락 등으로 터치함으로써, 애플리케이션을 기동할 수 있다.
또한, 휴대 정보 단말(7800)은, 통신 규격에 따른 근거리 무선 통신을 실행할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신이 가능한 헤드세트와 상호 통신함으로써 핸즈프리로 통화할 수도 있다.
또한, 휴대 정보 단말(7800)은 입출력 단자(7802)를 가져도 좋다. 입출력 단자(7802)를 갖는 경우, 다른 정보 단말과 커넥터를 통하여 직접 데이터를 주고받을 수 있다. 또한, 입출력 단자(7802)를 통하여 충전할 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서 예시하는 휴대 정보 단말의 충전 동작은, 입출력 단자를 통하지 않고 비접촉 전력 전송에 의하여 수행하여도 좋다.
도 42의 (A), (B), 및 (C)에 접을 수 있는 손목시계형 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다. 휴대 정보 단말(7900)은 표시부(7901), 하우징(7902), 하우징(7903), 밴드(7904), 및 조작 버튼(7905) 등을 갖는다.
휴대 정보 단말(7900)은 도 42의 (A)에 도시된 바와 같이, 하우징(7902)이 하우징(7903) 위에 중첩된 상태로부터 도 42의 (B)에 도시된 바와 같이, 하우징(7902)을 들어 올림으로써, 도 42의 (C)에 도시된 바와 같이 표시부(7901)가 펼쳐진 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다. 따라서, 휴대 정보 단말(7900)은, 예를 들어, 정상 시에는 표시부(7901)를 접은 상태에서 사용할 수 있고, 또한 표시부(7901)를 펼침으로써 표시 영역을 넓혀 사용할 수 있다.
또한, 표시부(7901)가 터치 패널로서의 기능을 가지면, 표시부(7901)를 터치함으로써 휴대 정보 단말(7900)을 조작할 수 있다. 또한, 조작 버튼(7905)을 누르거나, 돌리거나, 또는 상하, 앞쪽, 또는 깊이 방향으로 움직이는 등의 조작에 의하여 휴대 정보 단말(7900)을 조작할 수 있다.
도 42의 (A)에 도시된 바와 같이, 하우징(7902)과 하우징(7903)이 중첩된 상태일 때, 하우징(7902)과 하우징(7902)이 의도하지 않게 떨어지지 않도록 잠금 기구(lock mechanism)를 갖는 것이 바람직하다. 이때, 예를 들어, 조작 버튼(7905)을 누르는 등의 조작에 의하여, 잠금 상태를 해제할 수 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 스프링 등의 복원력을 이용하여, 잠금 상태를 해제하였을 때, 도 42의 (A)에 도시된 상태로부터 도 42의 (C)에 도시된 상태로 자동적으로 변형되는 기구를 가져도 좋다. 또는, 잠금 기구 대신에, 자력에 의하여 하우징(7902)과 하우징(7903)의 상대적인 위치를 고정시켜도 좋다. 자력을 사용함으로써, 하우징(7902)과 하우징(7903)을 용이하게 탈착시킬 수 있다. 예를 들어, 하우징(7902) 및 하우징(7903) 중 한쪽에 강자성체를 배치하고, 다른 쪽에 강자성체나 상자성체 등의 자성체를 2개의 하우징이 중첩되었을 때, 상기 강자성체와 중첩되는 위치에 배치하면 좋다.
도 42의 (A), (B), 및 (C)에는 밴드(7904)가 휘어지는 방향에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 표시부(7901)가 펼쳐질 수 있는 구성을 도시하였지만, 도 42의 (D) 및 (E)에 도시된 바와 같이, 밴드(7904)가 휘어지는 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 표시부(7901)를 펼칠 수 있는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 이때, 밴드(7904)에 감도록 표시부(7901)를 휘어 사용하여도 좋다.
본 실시형태에서 설명한 전자 기기는 어떠한 정보를 표시하기 위한 표시부를 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 표시부에 본 발명의 일 형태에 따른 표시 패널, 터치 패널, 또는 터치 패널 모듈 등을 적용할 수 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부가 본 명세서 내에 기재되는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
10: 터치 패널 모듈
17: 구조체
21: 기판
23: 배선
23a: 배선
23b: 배선
24: 배선
24a: 배선
24b: 배선
25a: 도전층
25b: 도전층
25c: 도전층
26: 도전층
26a: 도전층
26b: 도전층
27: 구조체
28: 도전층
29: EL층
31: 기판
32: 표시부
34: 회로
35: 배선
36: 화소 전극
37: EL층
38: 공통 전극
40: 발광 소자
41: 개구부
42: FPC
43: IC
51: 신호선
52: 주사선
55: 전원선
61: 접착층
65: 착색층
66: 차광층
69: 도전층
70: 트랜지스터
70a: 트랜지스터
70b: 트랜지스터
71: 도전층
72: 반도체층
73: 절연층
74a: 도전층
74b: 도전층
76: 도전층
80: 화소 회로
81: 절연층
82: 절연층
83: 절연층
84: 절연층
85: 용량 소자
90: 화소
91: 회로
102: EL층
103: 공통 전극
111: 화소 전극
130: 편광판
131: 착색층
132: 차광층
141: 접착층
171: 기판
172: 기판
201: 트랜지스터
202: 트랜지스터
203: 용량 소자
204: 접속부
205: 트랜지스터
211: 절연층
212: 절연층
213: 절연층
214: 절연층
215: 절연층
216: 절연층
217: 절연층
218: 절연층
221: 도전층
222: 도전층
223: 도전층
231: 반도체층
242: 접속층
251: 접착층
252: 접착층
601: 펄스 전압 출력 회로
602: 전류 검출 회로
603: 용량
621: 전극
622: 전극
705: 절연층
706: 전극
707: 절연층
708: 반도체층
710: 절연층
711: 절연층
714: 전극
715: 전극
722: 절연층
723: 전극
726: 절연층
727: 절연층
728: 절연층
729: 절연층
741: 절연층
742: 반도체층
744a: 전극
744b: 전극
746: 전극
755: 불순물
771: 기판
772: 절연층
810: 트랜지스터
811: 트랜지스터
820: 트랜지스터
821: 트랜지스터
825: 트랜지스터
830: 트랜지스터
831: 트랜지스터
840: 트랜지스터
841: 트랜지스터
842: 트랜지스터
843: 트랜지스터
844: 트랜지스터
845: 트랜지스터
846: 트랜지스터
847: 트랜지스터
5000: 하우징
5001: 표시부
5002: 표시부
5003: 스피커
5004: LED 램프
5005: 조작 키
5006: 접속 단자
5007: 센서
5008: 마이크로폰
5009: 스위치
5010: 적외선 포트
5011: 기록 매체 판독부
5012: 스탠드
5013: 리모트 컨트롤러
5014: 안테나
5015: 셔터 버튼
5016: 수상부
5017: 충전기
5018: 밴드
5019: 버클
5020: 아이콘
5021: 아이콘
6500: 터치 패널 모듈
6501: 회로 유닛
6502: 신호선 구동 회로
6503: 센서 구동 회로
6504: 검출 회로
6505: 타이밍 컨트롤러
6506: 화상 처리 회로
6510: 터치 패널
6511: 표시부
6512: 입력부
6513: 주사선 구동 회로
6520: IC
6530: IC
6531: 기판
6532: 대향 기판
6533: FPC
6534: PCB
6540: CPU
7000: 표시부
7001: 표시부
7100: 휴대 전화기
7101: 하우징
7103: 조작 버튼
7104: 외부 접속 포트
7105: 스피커
7106: 마이크로폰
7111: 리모트 컨트롤러
7200: 텔레비전 장치
7201: 하우징
7203: 스탠드
7211: 리모트 컨트롤러
7300: 휴대 정보 단말
7301: 하우징
7302: 조작 버튼
7303: 정보
7304: 정보
7305: 정보
7306: 정보
7310: 휴대 정보 단말
7320: 휴대 정보 단말
7400: 조명 장치
7401: 받침대부
7402: 발광부
7403: 조작 스위치
7410: 조명 장치
7412: 발광부
7420: 조명 장치
7422: 발광부
7500: 휴대 정보 단말
7501: 하우징
7502: 부재
7503: 조작 버튼
7600: 휴대 정보 단말
7601: 하우징
7602: 힌지
7650: 휴대 정보 단말
7651: 비표시부
7700: 휴대 정보 단말
7701: 하우징
7703a: 버튼
7703b: 버튼
7704a: 스피커
7704b: 스피커
7705: 외부 접속 포트
7706: 마이크로폰
7709: 배터리
7800: 휴대 정보 단말
7801: 밴드
7802: 입출력 단자
7803: 조작 버튼
7804: 아이콘
7805: 배터리
7900: 휴대 정보 단말
7901: 표시부
7902: 하우징
7903: 하우징
7904: 밴드
7905: 조작 버튼
8000: 표시 모듈
8001: 상부 커버
8002: 하부 커버
8003: FPC
8004: 터치 패널
8006: 표시 패널
8009: 프레임
8010: 프린트 기판
8011: 배터리
17: 구조체
21: 기판
23: 배선
23a: 배선
23b: 배선
24: 배선
24a: 배선
24b: 배선
25a: 도전층
25b: 도전층
25c: 도전층
26: 도전층
26a: 도전층
26b: 도전층
27: 구조체
28: 도전층
29: EL층
31: 기판
32: 표시부
34: 회로
35: 배선
36: 화소 전극
37: EL층
38: 공통 전극
40: 발광 소자
41: 개구부
42: FPC
43: IC
51: 신호선
52: 주사선
55: 전원선
61: 접착층
65: 착색층
66: 차광층
69: 도전층
70: 트랜지스터
70a: 트랜지스터
70b: 트랜지스터
71: 도전층
72: 반도체층
73: 절연층
74a: 도전층
74b: 도전층
76: 도전층
80: 화소 회로
81: 절연층
82: 절연층
83: 절연층
84: 절연층
85: 용량 소자
90: 화소
91: 회로
102: EL층
103: 공통 전극
111: 화소 전극
130: 편광판
131: 착색층
132: 차광층
141: 접착층
171: 기판
172: 기판
201: 트랜지스터
202: 트랜지스터
203: 용량 소자
204: 접속부
205: 트랜지스터
211: 절연층
212: 절연층
213: 절연층
214: 절연층
215: 절연층
216: 절연층
217: 절연층
218: 절연층
221: 도전층
222: 도전층
223: 도전층
231: 반도체층
242: 접속층
251: 접착층
252: 접착층
601: 펄스 전압 출력 회로
602: 전류 검출 회로
603: 용량
621: 전극
622: 전극
705: 절연층
706: 전극
707: 절연층
708: 반도체층
710: 절연층
711: 절연층
714: 전극
715: 전극
722: 절연층
723: 전극
726: 절연층
727: 절연층
728: 절연층
729: 절연층
741: 절연층
742: 반도체층
744a: 전극
744b: 전극
746: 전극
755: 불순물
771: 기판
772: 절연층
810: 트랜지스터
811: 트랜지스터
820: 트랜지스터
821: 트랜지스터
825: 트랜지스터
830: 트랜지스터
831: 트랜지스터
840: 트랜지스터
841: 트랜지스터
842: 트랜지스터
843: 트랜지스터
844: 트랜지스터
845: 트랜지스터
846: 트랜지스터
847: 트랜지스터
5000: 하우징
5001: 표시부
5002: 표시부
5003: 스피커
5004: LED 램프
5005: 조작 키
5006: 접속 단자
5007: 센서
5008: 마이크로폰
5009: 스위치
5010: 적외선 포트
5011: 기록 매체 판독부
5012: 스탠드
5013: 리모트 컨트롤러
5014: 안테나
5015: 셔터 버튼
5016: 수상부
5017: 충전기
5018: 밴드
5019: 버클
5020: 아이콘
5021: 아이콘
6500: 터치 패널 모듈
6501: 회로 유닛
6502: 신호선 구동 회로
6503: 센서 구동 회로
6504: 검출 회로
6505: 타이밍 컨트롤러
6506: 화상 처리 회로
6510: 터치 패널
6511: 표시부
6512: 입력부
6513: 주사선 구동 회로
6520: IC
6530: IC
6531: 기판
6532: 대향 기판
6533: FPC
6534: PCB
6540: CPU
7000: 표시부
7001: 표시부
7100: 휴대 전화기
7101: 하우징
7103: 조작 버튼
7104: 외부 접속 포트
7105: 스피커
7106: 마이크로폰
7111: 리모트 컨트롤러
7200: 텔레비전 장치
7201: 하우징
7203: 스탠드
7211: 리모트 컨트롤러
7300: 휴대 정보 단말
7301: 하우징
7302: 조작 버튼
7303: 정보
7304: 정보
7305: 정보
7306: 정보
7310: 휴대 정보 단말
7320: 휴대 정보 단말
7400: 조명 장치
7401: 받침대부
7402: 발광부
7403: 조작 스위치
7410: 조명 장치
7412: 발광부
7420: 조명 장치
7422: 발광부
7500: 휴대 정보 단말
7501: 하우징
7502: 부재
7503: 조작 버튼
7600: 휴대 정보 단말
7601: 하우징
7602: 힌지
7650: 휴대 정보 단말
7651: 비표시부
7700: 휴대 정보 단말
7701: 하우징
7703a: 버튼
7703b: 버튼
7704a: 스피커
7704b: 스피커
7705: 외부 접속 포트
7706: 마이크로폰
7709: 배터리
7800: 휴대 정보 단말
7801: 밴드
7802: 입출력 단자
7803: 조작 버튼
7804: 아이콘
7805: 배터리
7900: 휴대 정보 단말
7901: 표시부
7902: 하우징
7903: 하우징
7904: 밴드
7905: 조작 버튼
8000: 표시 모듈
8001: 상부 커버
8002: 하부 커버
8003: FPC
8004: 터치 패널
8006: 표시 패널
8009: 프레임
8010: 프린트 기판
8011: 배터리
Claims (13)
- 터치 센서에 있어서,
제 1 배선;
제 2 배선;
상기 제 1 배선 및 상기 제 2 배선 위의 구조체; 및
상기 구조체 위의 제 1 도전층을 포함하고,
상기 구조체는 상기 제 1 배선과 중첩되고,
상기 제 1 도전층은 상기 제 1 배선과 중첩되며 부유 상태이고,
상기 제 1 도전층 및 상기 제 1 배선은 용량성 결합을 갖고,
상기 제 1 도전층은 상기 구조체 및 상기 제 1 배선과 중첩되는 부분을 가지며,
제 2 도전층이 상기 제 1 도전층 위에 제공되고,
상기 제 2 도전층은 도전성을 갖고, 섬 형상의 상면을 갖고, 부유 상태인, 터치 센서. - 터치 센서에 있어서,
제 1 배선;
제 2 배선;
상기 제 1 배선 위의 제 1 구조체;
상기 제 2 배선 위의 제 2 구조체;
상기 제 1 구조체 위의 제 1 도전층; 및
상기 제 2 구조체 위의 제 2 도전층을 포함하고,
상기 제 1 구조체는 상기 제 1 배선과 중첩되는 부분을 가지며 역테이퍼 형상을 갖고,
상기 제 2 구조체는 상기 제 2 배선과 중첩되는 부분을 가지며 역테이퍼 형상을 갖고,
상기 제 1 도전층은 상기 제 1 구조체 및 상기 제 1 배선과 중첩되는 부분을 가지며 부유 상태이고,
상기 제 2 도전층은 상기 제 2 구조체 및 상기 제 2 배선과 중첩되는 부분을 가지며 부유 상태이고,
상기 제 1 도전층 및 상기 제 1 배선은 용량성 결합을 갖고, 상기 제 2 도전층 및 상기 제 2 배선은 용량성 결합을 갖고, 상기 제 1 도전층 및 상기 제 2 도전층은 용량성 결합을 갖는, 터치 센서. - 터치 패널에 있어서,
제 1 배선;
제 2 배선;
상기 제 1 배선 위의 제 1 구조체;
상기 제 1 구조체 위의 제 1 도전층; 및
복수의 발광 소자를 포함하고,
상기 복수의 발광 소자는 매트릭스로 배치되며, 각각 제 1 전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 EL층을 포함하고,
상기 제 1 구조체는 상기 제 1 배선과 중첩되는 부분을 가지며 역테이퍼 형상을 갖고,
상기 제 1 도전층은 상기 제 1 구조체 및 상기 제 1 배선과 중첩되는 부분을 가지며 부유 상태이고,
상기 복수의 제 2 전극 및 상기 제 1 도전층은 동일한 도전막을 사용하여 형성되고,
상기 제 1 배선 및 상기 제 2 배선은 교차되는 부분을 갖고,
상기 제 1 배선 및 상기 제 2 배선 중 한쪽은 센서 신호를 받고,
상기 제 1 배선 및 상기 제 2 배선 중 다른 쪽은 검출 회로에 신호를 공급하는, 터치 패널. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 2 배선 위의 제 2 구조체; 및
상기 제 2 구조체 위의 제 2 도전층을 더 포함하고,
상기 제 2 구조체는 상기 제 2 배선과 중첩되는 부분을 가지며 역테이퍼 형상을 갖고,
상기 제 2 도전층은 상기 제 2 구조체 및 상기 제 2 배선과 중첩되는 부분을 가지며 부유 상태이고,
상기 복수의 제 2 전극 및 상기 제 2 도전층은 동일한 도전막을 사용하여 형성되는, 터치 패널. - 제 3 항에 있어서,
신호선 및 주사선을 더 포함하고,
상기 제 1 배선은 상기 신호선, 상기 주사선, 또는 상기 제 1 전극과 동일한 도전막을 가공하여 형성되는 부분을 포함하는, 터치 패널. - 제 4 항에 있어서,
신호선 및 주사선을 더 포함하고,
상기 제 1 배선은 상기 신호선, 상기 주사선, 또는 상기 제 1 전극과 동일한 도전막을 가공하여 형성되는 부분을 포함하고,
상기 제 2 배선은 상기 신호선, 상기 주사선, 또는 상기 제 1 전극과 동일한 도전막을 가공하여 형성되는 부분을 포함하는, 터치 패널. - 제 3 항에 있어서,
제 3 도전층이 상기 제 1 도전층 위에 제공되고,
상기 제 3 도전층은 도전성을 갖고, 섬 형상의 상면을 갖고, 부유 상태인, 터치 패널. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 3 도전층은 가시광을 차광하고,
상기 제 3 도전층은 평면에서 보았을 때, 인접한 2개의 발광 소자 사이에 위치하는 부분을 갖는, 터치 패널. - 제 4 항에 있어서,
제 3 도전층이 상기 제 1 도전층 위에 제공되고,
제 4 도전층이 상기 제 2 도전층 위에 제공되고,
상기 제 3 도전층 및 상기 제 4 도전층은 도전성을 갖고, 섬 형상의 상면을 갖고, 부유 상태인, 터치 패널. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 3 도전층 및 상기 제 4 도전층은 가시광을 차광하고,
상기 제 3 도전층은 평면에서 보았을 때, 인접한 2개의 발광 소자 사이에 위치하는 부분을 갖고,
상기 제 4 도전층은 평면에서 보았을 때, 다른 인접한 2개의 발광 소자 사이에 위치하는 부분을 갖는, 터치 패널. - 제 3 항에 있어서,
상기 복수의 발광 소자는 제 1 방향, 및 상기 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 매트릭스로 배치되고,
상기 제 1 배선은 평면에서 보았을 때, 상기 제 2 방향으로 인접한 2개의 발광 소자 사이에 위치하는 부분을 갖고,
상기 제 2 배선은 평면에서 보았을 때, 상기 제 1 방향으로 인접한 2개의 발광 소자 사이에 위치하는 부분을 갖는, 터치 패널. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 배선은 평면에서 보았을 때, 상기 복수의 발광 소자 중 적어도 하나를 둘러싸는 메시(mesh) 형상을 갖고,
상기 제 2 배선은 평면에서 보았을 때, 상기 복수의 발광 소자 중 적어도 다른 하나를 둘러싸는 메시 형상을 갖는, 터치 패널. - 제 3 항에 있어서,
상기 복수의 발광 소자 각각은 백색의 광을 발하는 소자이고,
착색층이 상기 복수의 발광 소자 위에 제공되는, 터치 패널.
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