TW201636800A - 觸控面板 - Google Patents

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久保田大介
岡崎健一
山崎舜平
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半導體能源研究所股份有限公司
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    • G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material

Abstract

提供一種厚度薄的觸控面板。另外，提供一種可見度高的觸控面板。另外，提供一種輕量的觸控面板。另外，提供一種低功耗的觸控面板。包括在電容式的觸控感測器的一對導電層具有包括多個開口的網狀的形狀。並且，包括在觸控感測器的一對導電層配置在觸控面板所包括的一對基板之間，且在該一對導電層與驅動顯示元件的電路之間設置能夠供應固定電位的具有透光性的導電層。

Description

觸控面板
本發明的一個實施方式係關於一種輸入裝置。本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置。本發明的一個實施方式係關於一種輸入輸出裝置。本發明的一個實施方式係關於一種觸控面板。
注意，本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。作為本說明書等所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的一個例子，可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、電子裝置、照明設備、輸入裝置、輸入輸出裝置、其驅動方法或者其製造方法。
注意，在本說明書等中，半導體裝置是指藉由利用半導體特性而能夠工作的所有裝置。除了電晶體等的半導體元件，半導體電路、算術裝置或記憶體裝置也是半導體裝置的一個實施方式。攝像裝置、顯示裝置、液晶顯示裝置、發光裝置、輸入裝置、輸入輸出裝置、電光裝置、發電裝置(包括薄膜太陽能電池或有機薄膜太陽能電池等)及電子裝置有時包括半導體裝置。
近年來，作為位置輸入單元安裝有觸控感測器的顯示裝置已實現實用化。安裝有觸控感測器的顯示裝置稱為觸控面板或觸控屏等(在下文中也簡稱為“觸控面板”)。例如，作為具備觸控面板的可攜式資訊終端，有智慧手機或平板終端等。
作為顯示裝置之一，有具備液晶元件的液晶顯示裝置。例如，將像素電極配置為矩陣狀，並且，將電晶體用作連接到各像素電極的切換元件的主動矩陣型液晶顯示裝置受到注目。
例如，已知如下主動矩陣型液晶顯示裝置，其中，作為連接到各像素電極的切換元件，使用將金屬氧化物用於通道形成區的電晶體(專利文獻1及專利文獻2)。
作為液晶顯示裝置，已知大致分為透過型液晶顯示裝置和反射型液晶顯示裝置的兩種類型。
透過型液晶顯示裝置使用冷陰極螢光燈或LED等的背光，利用液晶的光學調變作用，藉由對來自背光的光透過液晶而輸出到液晶顯示裝置外部的狀態和不輸出到外部的狀態進行選擇，來進行明和暗的顯示，並且藉由組合該明和暗的顯示，來進行影像顯示。
此外，反射型液晶顯示裝置利用液晶的光學調變作用，藉由對外光亦即入射光被像素電極反射而輸出到裝置外部的狀態和入射光不輸出到裝置外部的狀態進行選擇，來進行明和暗的顯示，並且藉由組合該明和暗的顯示，來進行影像顯示。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2007-123861號公報
[專利文獻2]日本專利申請公開第2007-96055號公報
作為顯示面板，具有作為使用者介面用指頭或觸控筆等觸摸螢幕來進行輸入的功能的觸控面板備受期待。
另外，要求應用了觸控面板的電子裝置實現薄型化、輕量化。因此，要求觸控面板自身實現薄型化及輕量化。
例如，觸控面板可以採用在顯示面板的觀看側(顯示面一側)設置觸控感測器的結構。
例如，在顯示面板的顯示面一側重疊設置電容式觸控感測器的結構的觸控面板中，當構成顯示面板的像素或佈線與構成觸控感測器的電極或佈線之間的距離縮小時，觸控感測器容易受驅動顯示面板時產生的雜訊的影 響，其結果是，有時導致觸控面板的檢測靈敏度下降。
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種薄的觸控面板。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種可見度高的觸控面板。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種輕量的觸控面板。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種低功耗的觸控面板。
另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的輸入裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的輸入輸出裝置。
本發明的一個實施方式是一種觸控面板，包括：第一基板、第一導電層、第二導電層、第三導電層、第四導電層、第五導電層、絕緣層以及顯示元件。其中，將第一導電層、第二導電層以及第三導電層相互分開地設置在同一個面上，在俯視時，第二導電層位於第一導電層與第三導電層之間，第一導電層和第四導電層電連接，第三導電層和第四導電層電連接，第二導電層和第四導電層在一部分中隔著絕緣層重疊，第一導電層具有包括多個開口的網狀的形狀，開口、顯示元件、第五導電層在一部分中彼此重疊，第五導電層位於第一導電層與顯示元件之間，第五導電層具有使可見光透過的功能。
另外，在上述中，該第五導電層較佳為包含金屬氧化物。
另外，在上述中，第四導電層及第五導電層較佳為藉由對同一個膜進行加工而形成。
另外，在上述中，顯示元件較佳為包含液晶。
另外，在上述中較佳為包括彩色層，並且該彩色層、開口、顯示元件、以及第五導電層在一部分中彼此重疊。
另外，在上述中，第五導電層較佳為與被供應固定電位的端子電連接。
另外，在上述中，在第一導電層上方包括第二基板，第一導電層、第二導電層、第三導電層、第四導電層以及第五導電層較佳為形成在該第二基板。
另外，在上述中，包括與顯示元件電連接的電晶體，電晶體包括半導體層，並且半導體層及第五導電層較佳為包括包含相同的金屬元素的氧化物。此時，該電晶體包括第一閘極電極及第二閘極電極，半導體層位於第一閘極電極與第二閘極電極之間，並且第一閘極電極及第二閘極電極中的一個較佳為包含含有上述金屬元素的氧化物。
另外，在上述中，包括與顯示元件電連接的電晶體，電晶體包括半導體層，並且半導體層及第五導電層較佳為包含相同的氧化物半導體。此時，該電晶體包括第一閘極電極及第二閘極電極，半導體層位於第一閘極電極與第二閘極電極之間，並且較佳為第一閘極電極及第二閘極電極中的一個包含氧化物半導體。
本發明的一個實施方式可以提供一種薄的觸控面板。另外，本發明的一個實施方式可以提供一種可見度高的觸控面板。另外，本發明的一個實施方式可以提供一種輕量的觸控面板。另外，本發明的一個實施方式可以提供一種低功耗的觸控面板。
10‧‧‧觸控面板模組
11‧‧‧電容元件
21‧‧‧基板
22‧‧‧觸控感測器
22a‧‧‧開口
23a‧‧‧開口
24a‧‧‧開口
23‧‧‧導電層
24‧‧‧導電層
25‧‧‧導電層
26‧‧‧導電層
27‧‧‧導電層
29‧‧‧佈線
31‧‧‧基板
32‧‧‧顯示部
33‧‧‧像素
33B‧‧‧子像素
33G‧‧‧子像素
33R‧‧‧子像素
33Y‧‧‧子像素
34‧‧‧電路
35‧‧‧佈線
41‧‧‧FPC
42‧‧‧FPC
60‧‧‧顯示元件
101‧‧‧連接部
115‧‧‧遮光層
121‧‧‧絕緣層
122‧‧‧絕緣層
123‧‧‧絕緣層
124‧‧‧隔離體
126‧‧‧絕緣層
127‧‧‧絕緣層
131B‧‧‧彩色層
131R‧‧‧彩色層
141‧‧‧黏合層
151‧‧‧導電層
152‧‧‧液晶
153‧‧‧導電層
201‧‧‧電晶體
202‧‧‧電晶體
203‧‧‧電容元件
204‧‧‧連接部
211‧‧‧絕緣層
212‧‧‧絕緣層
213‧‧‧絕緣層
214‧‧‧絕緣層
215‧‧‧絕緣層
221‧‧‧導電層
222‧‧‧導電層
223‧‧‧導電層
231‧‧‧半導體層
241‧‧‧連接層
242‧‧‧連接層
300‧‧‧緩衝層
301‧‧‧電晶體
302‧‧‧電晶體
601‧‧‧脈衝電壓輸出電路
602‧‧‧電流檢測電路
603‧‧‧電容器
611‧‧‧電晶體
612‧‧‧電晶體
613‧‧‧電晶體
621‧‧‧電極
622‧‧‧電極
3501‧‧‧佈線
3502‧‧‧佈線
3503‧‧‧電晶體
3504‧‧‧液晶元件
3510‧‧‧佈線
3510_1‧‧‧佈線
3510_2‧‧‧佈線
3511‧‧‧佈線
3515_1‧‧‧區塊
3515_2‧‧‧區塊
3516‧‧‧區塊
5000‧‧‧外殼
5001‧‧‧顯示部
5002‧‧‧顯示部
5003‧‧‧揚聲器
5004‧‧‧LED燈
5005‧‧‧操作鍵
5006‧‧‧連接端子
5007‧‧‧感測器
5008‧‧‧麥克風
5009‧‧‧開關
5010‧‧‧紅外線埠
5011‧‧‧儲存媒體讀取部
5012‧‧‧支撐部
5013‧‧‧耳機
5014‧‧‧天線
5015‧‧‧快門按鈕
5016‧‧‧攝像部
5017‧‧‧充電器
5018‧‧‧腕帶
5019‧‧‧錶帶扣
5020‧‧‧圖示
5021‧‧‧圖示
8000‧‧‧顯示模組
8001‧‧‧上蓋
8002‧‧‧下蓋
8003‧‧‧FPC
8004‧‧‧觸控面板
8006‧‧‧顯示面板
8007‧‧‧背光
8008‧‧‧光源
8009‧‧‧框架
8010‧‧‧印刷電路板
8011‧‧‧電池
在圖式中：圖1A和1B是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖2是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖3是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖4是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖5是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖6是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖7是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖8是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子； 圖9是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖10是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖11是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖12是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖13是根據實施方式的觸控面板模組的結構例子；圖14A至14C是根據實施方式的觸控感測器的結構例子；圖15A和15B是根據實施方式的觸控感測器的結構例子；圖16A至16C是根據實施方式的觸控感測器的結構例子；圖17A和17B是根據實施方式的觸控感測器的結構例子；圖18A和18B是根據實施方式的觸控感測器的結構例子；圖19A和19B是根據實施方式的觸控感測器的結構例子；圖20A至20G是根據實施方式的觸控感測器的結構例子；圖21A和21B是根據實施方式的觸控感測器的方塊圖及時序圖；圖22是根據實施方式的觸控感測器的電路圖；圖23A和23B是說明根據實施方式的具備觸控感測器的像素的圖；圖24A和24B是說明根據實施方式的觸控感測器及像素的工作的圖；圖25是說明根據實施方式的顯示模組的圖；圖26A至26H是說明根據實施方式的電子裝置的圖。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。注意，本發明不侷限於下面說明，所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。
注意，在下面說明的發明結構中，在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反復說明。此外，當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線，而不特別附加元件符號。
注意，在本說明書所說明的各個圖式中，有時為了明確起見，誇大表 示各組件的大小、層的厚度、區域。因此，本發明並不侷限於圖式中的尺寸。
本說明書等中使用的“第一”、“第二”等序數詞是為了避免組件的混淆而附記的，而不是為了在數目方面上進行限定的。
另外，有時可以互相調換“膜”和“層”。例如，有時可以將“導電層”調換為“導電膜”，並且有時可以將“絕緣膜”調換為“絕緣層”。
實施方式1
在本實施方式中，參照圖式說明本發明的一個實施方式的輸入裝置(觸控感測器)的結構例子、以及本發明的一個實施方式的輸入裝置及具備顯示裝置(顯示面板)的輸入輸出裝置(觸控面板)的結構例子。
下面說明作為本發明的一個實施方式的觸控感測器使用電容式觸控感測器的情況。
注意，在本說明書等中，觸控面板具有如下功能：在顯示面顯示(輸出)影像等的功能；以及檢測指頭或觸控筆等被檢測體接觸或接近顯示面的作為觸控感測器的功能。因此觸控面板是輸入輸出裝置的一個實施方式。
另外，在本說明書等中，有時將在觸控面板的基板上安裝有例如FPC(Flexible printed circuit：軟性印刷電路板)或TCP(Tape Carrier Package：捲帶式封裝)等連接器的結構或在基板上以COG(Chip On Glass：晶粒玻璃接合)方式安裝IC(積體電路)的結構稱為觸控面板模組或觸控面板。
可用於本發明的一個實施方式的電容式觸控感測器具備一對導電層。由一對導電層形成有電容元件。藉由由於被檢測體接觸或接近於一對導電層而使一對導電層之間的電容的大小變化，來可以進行檢測。
作為電容式，有表面電容式和投影電容式等。將投影電容式分為自電容式、互電容式等。當使用互電容式時，可以進行同時多點檢測，所以是較佳的。
另外，構成觸控感測器的一對導電層都較佳為包括開口。該一對導電層更佳為具有包括多個開口的網狀的形狀。較佳為採用該開口與顯示元件互相重疊的結構。由此，因為來自顯示元件的光藉由該開口發射到外部，所以構成觸控感測器的一對導電層不需要具有透光性。也就是說，作為構成觸控感測器的一對導電層的材料，可以使用其電阻比透光性導電材料低的金屬或合金等材料。因此，檢測信號的延遲等影響得以減少，從而可以提高觸控面板的檢測靈敏度。再者，上述結構不僅可以應用於可攜式設備，還可以應用於電視等大型顯示裝置。
另外，較佳為在比構成觸控感測器的一對導電層更靠近可見一側設置具有遮擋可見光的功能的遮光層。由此，即使作為構成觸控感測器的導電層使用金屬等反射可見光的材料，也能夠抑制由於該導電層反射外光而導致的可見度的降低。
另外，構成觸控感測器的一對導電層在俯視時較佳為以與兩個顯示元件之間的區域重疊地配置。此時，因為構成觸控感測器的一對導電層以避開來自顯示元件的光的光路的方式配置，所以發揮原理上不產生莫列波紋(moiré)的效果。在此，“莫列波紋”是指當重疊具有兩個以上的週期性的圖案時產生的干涉條紋。因此，能夠實現顯示品質極高的觸控面板。
另外，作為本發明的一個實施方式的觸控面板所包括的顯示元件，可以使用液晶元件、利用MEMS(Micro Electro Mechanical System：微機電系統)的光學元件、有機EL(Electro Luminescence：電致發光)元件或發光二極體(LED：Light Emitting Diode)等的發光元件、電泳元件等各種顯示元件。
在此情況下，較佳為對觸控面板適用將液晶元件用作顯示元件的透過型或反射型液晶顯示裝置。
再者，較佳為將構成觸控感測器的一對導電層配置在觸控面板所包括的一對基板之間。此時，特別較佳的是構成觸控感測器的導電層具有包括多個開口的形狀。這種導電層可以縮小其表面積。由此，例如與作為構成 觸控感測器的導電層使用不包括開口並具有透光性的導電膜的情況相比，可以實現驅動顯示元件時的電性雜訊不容易傳送到該導電層的結構。就是說，即使在一對基板之間夾持顯示元件及構成觸控感測器的導電膜的兩者，也能夠實現高檢測靈敏度。其結果，可以實現薄型且檢測靈敏度高的觸控面板。
並且，進一步較佳的是在構成觸控感測器的一對導電層和驅動顯示元件的電路之間設置能夠供應固定電位的導電層。可以將這種導電層用作屏蔽層。明確而言，該導電層能夠防止來自驅動顯示元件的電路的雜訊傳送到觸控感測器。而且，該導電層能夠防止驅動觸控感測器時的雜訊傳送到顯示元件或驅動顯示元件的電路、或構成該電路的佈線等。因此，能夠同時驅動顯示元件和觸控感測器兩者(進行同步驅動)或分別獨立驅動顯示元件和觸控感測器，而不採取例如將驅動顯示元件的時機和驅動觸控感測器的時機錯開而抑制雜訊的影響等的措施。由此，例如藉由提高顯示元件的驅動頻率(也稱為圖框頻率)，可以實現流暢的動態影像顯示。另外，例如藉由提高觸控感測器的驅動頻率，可以進一步提高檢測精度。另外，可以自由地設定顯示元件和觸控感測器的各自的驅動頻率。例如，根據情況，藉由設置將顯示元件和觸控感測器中之一者或兩者的驅動頻率設定為低的期間，可以實現功耗的降低。
再者，較佳為將該導電層、構成觸控感測器的一對導電層的一部分藉由對同一個導電膜進行加工來形成。例如，將位於一對導電層的交叉部的用來橋接的導電層和用作該屏蔽層的導電層藉由對同一個導電膜進行加工來形成。
另外，作為用作屏蔽層的導電層，較佳為使用透光性導電材料。或者，較佳為使用低電阻化了的氧化物半導體。例如，可以使用導電金屬氧化物。藉由使用這種材料，可以排除由於使用金屬導致的氧化的影響，而能夠實現可靠性高的觸控面板。
下面，參照圖式說明本發明的一個實施方式的更具體的結構例子。
[結構例子]
圖1A是本發明的一個實施方式的觸控面板模組10的透視示意圖。另外，圖1B是將觸控面板模組10的一對基板分開時的透視示意圖。在觸控面板模組10中，基板31與基板21貼合。觸控感測器22設置在基板21一側。
在基板21上設置有FPC41。在基板21的顯示面板一側的面上包括觸控感測器22。觸控感測器22包括導電層23、導電層24及導電層25等。此外，觸控感測器22包括將上述導電層與FPC41電連接的佈線29。FPC41具有對觸控感測器22供應來自外部的信號的功能。另外，FPC41具有將來自觸控感測器22的信號輸出到外部的功能。注意，有時將不包括FPC41的基板簡單地稱為觸控面板。
另外，可以將形成有觸控感測器22的基板21單獨地用作觸控感測器基板或觸控感測器模組。例如，藉由將這種基板貼合到顯示面板的顯示面一側可以形成觸控面板。
觸控感測器22包括多個導電層23、多個導電層24及多個導電層25。各導電層23具有向一個方向延伸的形狀。多個導電層23被配置在與延伸方向交叉的方向上。以位於鄰接的兩個導電層23之間的方式設置有多個導電層24。導電層25將沿著與導電層23的延伸方向交叉的方向上鄰接的兩個導電層24電連接。也就是說，多個導電層24中的沿著與導電層23的延伸方向交叉的方向上配置的幾個導電層24由多個導電層25電連接。
在此，導電層23及導電層25具有互相重疊的區域。另外，導電層23和導電層25之間設置有絕緣層。
由鄰接的導電層23和導電層24形成有電容元件。例如，在採用投影電容式的驅動方法的情況下，可以將導電層23和導電層24中之一個用作發送側的電極且將另一個用作接收側的電極。
注意，雖然在此採用了由導電層25將兩個導電層24電連接的結構，但是也可以採用具有與導電層23同樣地使導電層24為向一個方向延伸的形狀並在導電層23與導電層24之間包括絕緣層的結構，藉由採用這樣的 結構可以不設置導電層25。此時，導電層23與導電層24的一部分互相重疊。
另外，作為導電層23、導電層24、導電層25等導電膜，亦即，能夠用於構成觸控面板的佈線及電極的材料，例如較佳為使用電阻率低的材料。作為一個例子，可以使用銀、銅、鋁等金屬。再者，可以使用由多個極細(例如，直徑為幾奈米)的導電體構成的金屬奈米線。作為一個例子，可以使用Ag奈米線、Cu奈米線、Al奈米線等。當使用Ag奈米線時，例如可以實現89%以上的光穿透率、40Ω/□以上且100Ω/□以下的片電阻值。由於這種金屬奈米線的穿透率高，因此也可以對用於顯示元件的電極(例如，像素電極或共通電極)使用該金屬奈米線。
在基板31上設置有顯示部32。顯示部32包括配置為矩陣狀的多個像素33。像素33較佳為包括多個子像素電路。各子像素電路與顯示元件電連接。另外，在基板31上較佳為包括與顯示部32內的像素33電連接的電路34。電路34可以使用例如用作閘極驅動電路的電路。FPC42具有向顯示部32和電路34中的至少一個供應來自外部的信號的功能。較佳為在基板31或FPC42上安裝用作源極驅動電路的IC。將IC可以以COG方式安裝到基板31上。或者，組裝有IC的FPC42、TAB或TCP等可以安裝在基板31上。
本發明的一個實施方式的觸控面板模組可以藉由觸控感測器22基於進行觸摸動作時的電容變化輸出位置資訊。此外，可以藉由顯示部32顯示影像。
[剖面結構例子1]
下面，參照圖式說明觸控面板模組10的剖面結構例子。下面所例示的觸控面板模組10是作為顯示元件使用橫向電場方式的液晶元件的模組。
圖2是觸控面板模組10的剖面示意圖。在圖2中示出圖1A中的包括FPC42的區域、包括電路34的區域、包括顯示部32的區域、包括FPC41的區域等的剖面。
使用黏合層141將基板21與基板31貼合。另外，在由基板21、基板31以及黏合層141包圍的區域中密封有液晶152。
在基板31與基板21之間設置有包括導電層23及導電層24的觸控感測器22、連接部101、佈線29、顯示元件60、電晶體201、電晶體202、電容元件203、連接部204、以及佈線35等。
在基板31上設置有絕緣層211、絕緣層212、絕緣層213、絕緣層214等絕緣層。絕緣層211的一部分用作各電晶體的閘極絕緣層，另一個部分用作電容元件203的電介質。絕緣層212、絕緣層213及絕緣層214以覆蓋各電晶體及電容元件203等的方式設置。絕緣層214用作平坦化層。此外，這裡示出覆蓋電晶體等的絕緣層包括絕緣層212、絕緣層213及絕緣層214的三層的情況，但是絕緣層不侷限於此，也可以為四層以上、單層或兩層。如果不需要，則可以不設置用作平坦化層的絕緣層214。
另外，在基板31上設置有導電層221、導電層222、導電層223、半導體層231以及導電層151等。在此，有時使用相同符號表示對同一個導電膜進行加工而得到的多個層。
將導電層221可以用於各電晶體的閘極電極、電容元件203的一個電極、或佈線等。將導電層222可以用於各電晶體的源極電極或汲極電極、電容元件203的另一個電極、或佈線等。將導電層223可以用於各電晶體的另一個閘極電極或佈線等。將半導體層231可以用作電晶體的半導體層等。
在圖2中，作為顯示部32的例子，示出一個子像素的剖面。例如，藉由將子像素用作呈現紅色的子像素、呈現綠色的子像素、以及呈現藍色的子像素中的一個，能夠實現全彩色顯示。例如，圖2所示的子像素包括電晶體202、電容元件203、顯示元件60、以及彩色層131R。在此情況下，由電晶體202、電容元件203、以及佈線等構成子像素電路。
圖2示出作為電路34設置有電晶體201的例子。
在圖2中，示出作為電晶體201及電晶體202，使用由兩個閘極電極(導電層221、導電層223)夾著形成有通道的半導體層231的結構的例子。與其他電晶體相比，這種電晶體能夠提高場效移動率，而可以增大通態電流(on-state current)。其結果是，可以製造能夠高速工作的電路。再者能夠縮小電路部的佔有面積。藉由使用通態電流大的電晶體，即使在使顯示面板或觸控面板大型化或高清晰化時佈線數增多，也可以降低各佈線的信號延遲，而可以抑制顯示不均勻。
為了簡單起見，圖2等示出在顯示元件60的正下方配置有電晶體202或電容元件203等的例子。在為反射型液晶顯示裝置的情況下，如此，藉由將顯示元件60與構成電晶體、電容元件、或電路的佈線等重疊地配置，可以能夠提高開口率。在為透過型液晶顯示裝置的情況下，較佳為在顯示元件60的下方配置包含透光性材料的層而不設置電晶體202或電容元件203等。
另外，在為反射型液晶顯示裝置的情況下，藉由如圖2所示將導電層151與電晶體202的半導體層231重疊地配置，能夠提高子像素的開口率，所以是較佳的。此時，較佳為在導電層151與半導體層231之間設置導電層223。由於有導電層223，所以導電層151的電場的影響不會傳送到半導體層231，而可以抑制誤動作。注意，在不設置導電層223的情況下，例如如圖3所示較佳為以互不重疊的方式配置半導體層231和導電層151。
電路34所包括的電晶體與顯示部32所包括的電晶體也可以具有相同的結構。此外，電路34所包括的多個電晶體可以都具有相同的結構或不同的結構。另外，顯示部32所包括的多個電晶體可以都具有相同的結構或不同的結構。
覆蓋各電晶體的絕緣層212和絕緣層213中的至少一個較佳為使用水或氫等雜質不容易擴散的材料。亦即，可以將絕緣層212或絕緣層213用作障壁膜。藉由採用這種結構，可以有效地抑制雜質從外部擴散到電晶體中，從而能夠實現可靠性高的觸控面板。
圖2示出對顯示元件60採用FFS(Fringe Field Switching：邊緣場切換) 模式的液晶元件的例子。顯示元件60包括導電層151、液晶152、以及導電層153。可以由產生於導電層151與導電層153之間的電場控制液晶的配向。
在絕緣層214上配置有導電層153。另外，覆蓋導電層153地設置有絕緣層215，並且在絕緣層215上設置有導電層151。導電層151藉由設置在絕緣層215、絕緣層214、絕緣層213、絕緣層212中的開口與電晶體202的源極和汲極中的一個電連接。
導電層151具有梳齒形的頂面形狀或設有狹縫的頂面形狀(也稱為平面形狀)。另外，導電層153與導電層151重疊地配置。另外，在重疊於彩色層131R等的區域中包括在導電層153上沒有配置導電層151的部分。
在圖2中，將導電層151用作像素電極，且將導電層153用作共用電極。另外，將設置在上層並具有梳齒形或狹縫狀的頂面形狀的導電層151用作共用電極，並且將設置在下層的導電層153用作像素電極。在此情況下，導電層153與電晶體202的源極和汲極中的一個電連接即可。
在基板21的基板31一側面上設置有絕緣層126、遮光層115、絕緣層127、導電層23、導電層24、導電層25、佈線29、絕緣層121、絕緣層123、隔離體124、彩色層131R、以及彩色層131B等。
圖2示出導電層23和導電層24的交叉部的剖面圖。將導電層23及導電層24設置在同一個面上。在導電層25與導電層23及導電層24之間設置有絕緣層121。導電層25的一部分與導電層23重疊。夾有導電層23的兩個導電層24藉由設置在絕緣層121中的開口與導電層25電連接。
彩色層131R等設置在導電層27的基板31一側。另外，覆蓋彩色層131R等地設置有絕緣層123。
在圖2中，顯示元件60由導電層151、導電層153的一部分以及位於它們的上方的液晶152構成。
另外，在導電層151及絕緣層214等中，也可以在接觸於液晶152的面上設置用來控制液晶152的配向的配向膜。
圖2所示的結構示出將導電層23不重疊於顯示元件60地配置的例子。換言之，以導電層23所具有的開口與顯示元件60重疊的方式配置導電層23。或者，也可以說以重疊於相鄰的兩個子像素所包括的兩個導電層151之間的區域的方式配置導電層23。注意，在此示出導電層23的例子，然而導電層24及導電層25也與導電層23同樣地以不重疊於顯示元件60的方式配置。
例如，在將顯示元件60作為反射型液晶元件的情況下，可以對導電層151及導電層153中的一者或兩者使用反射可見光的材料。對導電層151及導電層153的兩者使用反射可見光的材料，可以提高開口率。此外，也可以對導電層153使用反射可見光的材料且對導電層151使用使可見光透過的材料。藉由這種結構，可以使顯示元件60成為反射型液晶元件。
另一方面，在將顯示元件60作為透過型液晶元件的情況下，可以對導電層151及導電層153中的一者或兩者使用使可見光透過的材料。對導電層151及導電層153的兩者使用使可見光透過的材料，可以提高開口率。此外，也可以對導電層153使用使可見光透過的材料且對導電層151使用阻擋可見光的材料。
在以顯示元件60為透過型液晶元件的情況下，例如以夾有顯示部的方式配置未圖示的兩個偏光板。來自位於偏光板的外側的背光的光經過偏光板進入。此時，可以由施加到導電層151和導電層153之間的電壓控制液晶152的配向，來控制光的光學調變。就是說，可以控制經過偏光板射出的光的強度。另外，因為入射光的指定波長區域以外的光被彩色層131R吸收，因此所射出的光成為例如呈現紅色的光。
另外，除了偏光板之外，還可以利用例如圓偏光板。作為圓偏光板，例如可以使用將直線偏光板和四分之一波相位差板層疊而成的偏光板。藉由圓偏光板可以減少視角依賴性。
在此，作為顯示元件60，在大致垂直於觸控面板模組10的厚度方向上配置一對電極，且對液晶152在大致垂直於厚度方向上施加電場。注意，作為電極的配置方法不侷限於此，也可以在厚度方向上施加電場。
作為可用於顯示元件60的液晶元件，可採用使用各種模式的液晶元件。例如，可以使用VA(Vertical Alignment：垂直配向)模式、TN(Twisted Nematic：扭曲向列)模式、IPS(In-Plane-Switching：平面切換)模式、FFS模式；ASM(Axially Symmetric Aligned Micro-cell：軸對稱排列微單元)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence：光學補償彎曲)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal：鐵電性液晶)模式、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal：反鐵電液晶)模式等的液晶元件。
另外，也可以對觸控面板模組10使用常黑型液晶顯示裝置，例如採用垂直配向(VA)模式的透過型液晶顯示裝置。作為垂直配向模式，可以使用MVA(Multi-Domain Vertical Alignment：多象限垂直配向)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment：垂直配向構型)模式、ASV(Advanced Super View：高級超視覺)模式等。
另外，液晶元件是利用液晶的光學調變作用來控制光的透過或非透過的元件。液晶的光學調變作用由施加到液晶的電場(包括橫向電場、縱向電場或傾斜方向電場)控制。作為用於液晶元件的液晶可以使用熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC：Polymer Dispersed Liquid Crystal：聚合物分散液晶)、鐵電液晶、反鐵電液晶等。這些液晶材料根據條件呈現出膽固醇相、層列相、立方相、手向列相、各向同性相等。
另外，作為液晶材料，可以使用正型液晶和負型液晶中的任一種，根據所適用的模式或設計採用適當的液晶材料即可。
此外，在採用橫向電場方式的情況下，也可以使用不使用配向膜的呈現藍相的液晶。藍相是液晶相的一種，是指當使膽話液晶的溫度上升時亦即將從膽固醇相轉變到均質相之前出現的相。因為藍相只在窄的溫度範圍內出現，所以將其中混合了幾wt%以上的手性性試劑的液晶組合物用於液晶層，以擴大溫度範圍。由於包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成 物的回應速度快，並且其具有光學各向同性。此外，包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成物不需要配向處理，並且視角依賴性小。另外，由於不需要設置配向膜而不需要摩擦處理，因此可以防止由於摩擦處理而引起的靜電破壞，並可以降低製程中的液晶顯示裝置的不良、破損。
導電層27以覆蓋顯示部32中的沒有設置導電層25的區域的方式設置。
另外，如圖2等所示，導電層25及導電層27較佳為藉由對同一個膜進行加工而形成。
對導電層25及導電層27較佳為使用使可見光透過的導電材料。
使可見光透過的導電層25及導電層27例如由包含金屬氧化物的導電材料構成。例如，可以使用後面說明的透光性導電材料中的金屬氧化物。
另外，作為導電層25及導電層27較佳為使用包含與其他導電層或半導體層相同的金屬元素的金屬氧化物而形成。尤其是，在對觸控面板模組10所包括的電晶體的半導體層使用氧化物半導體的情況下，較佳為使用包含該氧化物半導體含有的金屬元素的導電氧化物。
藉由作為導電層27使用導電金屬氧化物，其表面的氧化被抑制，因此能夠實現可靠性高的觸控面板模組10。
在圖2中，導電層27與導電層23及導電層24等重疊地配置。因此，藉由對導電層27供應共用電位、接地電位、或上述以外的任意的固定電位，當驅動導電層23及導電層24時可以遮斷傳向基板31一側的電性雜訊。另外，與此同時，可以遮斷當驅動設置在基板31一側的子像素電路時傳向基板21一側的電性雜訊。
此時，對導電層27供應不給液晶152的開關造成影響的固定電位即可。例如可以使用接地電位、共用電位、或任意的固定電位。此外，例如可以使導電層27和導電層153成為相同電位。
另外，藉由對導電層27供應適當的電位，可以減少產生在導電層151與導電層153之間的電場的方向(電力線的方向)中的厚度方向上的成分，而可以進一步有效地使電場朝向大致垂直於厚度的方向(橫方向)。由此，可以抑制液晶152的配向缺陷，而防止發生漏光等不良現象。
在離基板31的端部近的區域設置有連接部204。連接部204藉由連接層242與FPC42電連接。圖2示出藉由將佈線35的一部分與導電層223層疊來形成連接部204的例子。在離基板21的端部近的區域設置有連接部101。連接部101藉由連接層241與FPC41電連接。在圖2所示的結構中示出層疊佈線29的一部分及藉由對與導電層25同一導電膜進行加工而得到的導電層來形成連接部101的例子。
另外，圖2示出用作佈線的導電層221和用作佈線的導電層222的交叉部的剖面結構的一個例子。例如，可以將導電層221用作具有掃描線的功能的佈線和具有電容線的功能的佈線中的一者或兩者、並且可以將導電層222用作具有信號線的功能的佈線。
在此，也可以在基板21上方設置指頭或觸控筆等被檢測體直接接觸的基板。此時較佳為在基板21和該基板之間設置偏光板或圓偏光板。在此情況下，較佳為在該基板上設置保護層(陶瓷塗層等)。作為保護層，例如可以使用氧化矽、氧化鋁、氧化釔、釔安定氧化鉻(YSZ)等無機絕緣材料。此外，該基板也可以使用鋼化玻璃。較佳為使用藉由離子交換法或風冷強化法等被施加物理或化學處理，並且其表面被施加壓應力的鋼化玻璃。
絕緣層123具有防止彩色層131R等所包含的顏料等雜質擴散到液晶152的保護層的功能。
隔離體124設置在絕緣層123上，其具有防止基板21與基板31之間的距離近於指定距離的功能。圖2示出隔離體124與基板31一側的結構物(例如為導電層151或絕緣層214等)不接觸的例子，然而也可以互相接觸。此外，雖然在此示出隔離體124設置在基板21一側的例子，但是也可以設置在基板31一側。例如，將隔離體124配置在相鄰的兩個子像素所包括的兩個導電層151之間即可。另外，作為隔離體124可以使用粒狀隔離 體。作為粒狀隔離體，雖然可以使用二氧化矽等材料，但是較佳為使用有機樹脂或橡膠等具有彈性的材料。此時，有時粒狀間隔物在垂直方向上成為壓扁的形狀。
在此，如圖2所示較佳為將隔離體124與導電層23(或導電層24、導電層25)重疊地配置。由此，因為在配置顯示元件60的部分不配置隔離體124，所以光不被隔離體124吸收、折射或擴散等，而能夠提高光提取效率。
在本發明的一個實施方式的觸控面板模組10中，在比導電層23及導電層24近於基板21的一側設置有抑制相鄰的子像素之間的混色的遮光層115。由此，藉由遮光層115能夠抑制由於導電層23或導電層24反射外光而導致的可見度的降低。因此，作為導電層23及導電層24可以使用反射可見光的材料。另外，即使使用使可見光透過的材料，因為配置有導電層23或導電層24的部分和沒有配置導電層23或導電層24部分的介面不會被看到，因此能夠提高可見度。
另一方面，因為導電層27包含使可見光透過的材料，所以經過顯示元件60及彩色層131R等的光透過導電層27射出到外部。
另外，圖2示出覆蓋彩色層131R等地設置絕緣層123的結構，然而也可以採用沒有絕緣層123的結構。由此，可以省略製造觸控面板模組10時需要的光罩及圖案化製程。
注意，圖2示出在比彩色層131R更靠近基板21的一側配置導電層27的情況，然而不侷限於該結構，只要彩色層131R與導電層27重疊就可以。
圖3所示的觸控面板模組10示出將導電層27配置在比彩色層131R更靠近基板31的一側的情況的例子。
另外，圖4及圖5所示的觸控面板模組示出將導電層27配置在比絕緣層123更靠近基板31的一側的情況的例子。
圖4和圖5的不同之處在於設置在絕緣層123中的開口的形狀。
在圖4中，在絕緣層123中形成包括用於形成導電層25的位置及其附近的開口，而不使導電層25與絕緣層123重疊。
另一方面，在圖5中示出絕緣層123被加工為導電層25與絕緣層121之間配置有絕緣層123的一部分的情況。此時，導電層25與導電層24藉由設置在絕緣層121及絕緣層123中的開口電連接。
在圖6中示出彩色層131R等配置在導電層27的基板21一側的例子。另外，在圖6所示的結構中，覆蓋彩色層131R地設置絕緣層127。藉由由絕緣層127覆蓋彩色層131R等的步階，提高導電層23及導電層24等的被形成面的平坦性，而能夠提高檢測靈敏度的均勻性。
以上是剖面結構例子1的說明。
[剖面結構例子2]
下面，對一部分結構與上述不同的剖面結構例子進行說明。明確而言，說明對導電層25及導電層27使用氧化物半導體時的剖面結構的一個例子。
圖7與圖2的主要不同之處在於包括覆蓋導電層25及導電層27等的絕緣層122。
導電層25及導電層27較佳為包含低電阻化了的氧化物半導體。尤其是，在對觸控面板模組10所包括的電晶體的半導體層使用氧化物半導體的情況下，較佳為使用其電阻率比該氧化物半導體低的氧化物半導體。
例如，藉由後面說明的氧化物半導體的電阻率的控制方法可以使導電層27低電阻化。
另外，此時作為覆蓋導電層25及導電層27的絕緣層122，較佳為使用包含大量氫的絕緣層。絕緣層122較佳為包括包含氮化矽的絕緣膜。
藉由作為導電層27使用導電金屬氧化物或低電阻化了的氧化物半導 體，其表面的氧化可以被抑制，因此能夠實現可靠性高的觸控面板模組10。
圖8、圖9、圖10以及圖11各示出對圖3、圖4、圖5、及圖6追加絕緣層122的例子。在圖8、圖9、圖10以及圖11中，導電層25及導電層27都包括包含與電晶體的半導體層及導電層223相同的金屬的氧化物半導體。
以上是剖面結構例子2的說明。
[變形例子]
下面，圖12及圖13示出本發明的一個實施方式的觸控面板包括頂閘極型電晶體的例子。
圖12所示的觸控面板模組與圖2所例示的結構的主要不同之處在於電晶體301及302的結構。因為除了電晶體的結構之外，圖12所示的觸控面板模組與圖2所示的結構大致相同，所以與圖2相同的部分使用相同的符號，並省略同一部分的詳細說明。
另外，圖13所示的觸控面板模組示出對圖7所例示的結構適用頂閘極型電晶體的例子。
圖12及圖13示出對顯示元件60適用FFS模式的液晶元件的例子。顯示元件60包括導電層151、液晶152以及導電層153。
電晶體301及302包括緩衝層300上的半導體層、用作閘極絕緣層的絕緣層、隔著閘極絕緣層重疊於半導體層的用作閘極電極的導電層、覆蓋用作閘極電極的導電層的絕緣層、用作源極電極的導電層、以及用作汲極電極的導電層。另外，較佳為將不重疊於閘極電極的半導體層的區域設定為比重疊於閘極電極的通道形成區域電阻低的區域。
在使用氧化物半導體層的情況下，為了使不重疊於閘極電極的半導體層的區域成為比通道形成區域電阻低的區域，較佳為對不重疊於閘極電極的半導體層添加雜質元素(稀有氣體、氮、磷、硼、氫等)。作為稀有氣體 使用氦、氬等。另外，作為雜質的添加方法，可以採用利用電漿的方法或離子植入法等。藉由使用離子植入法，將閘極電極用作遮罩並以自對齊的方式添加雜質元素，來可以使氧化物半導體層的一部分低電阻化，所以是較佳的。
電容元件203以用作閘極電極的導電層、用作源極電極或汲極電極的導電層、以及配置在它們之間的絕緣層為電介質形成。另外，連接部204藉由層疊佈線35的一部分與導電層223形成。藉由作為導電層223，使用濺射法在包含氧氣體的氛圍下進行成膜，來對成為導電層223被形成面的絕緣層212添加氧或過量氧。另外，由於過量氧填補了電晶體301及302的氧化物半導體層中的氧缺陷，因此能夠實現可靠性高的電晶體。另外，在對絕緣層212及/或氧化物半導體層中供應過量氧的情況下，作為絕緣層213較佳為使用能夠抑制氧的透過的材料。
作為緩衝層300使用氧化矽或金屬氧化物等絕緣材料。作為對緩衝層300使用的金屬氧化物，使用包含鋁、銦、鎵以及鋅等中的一種或多種的氧化物。另外，作為緩衝層300較佳為使用水或氫等雜質不容易擴散的材料。就是說，可以將緩衝層300用作障壁膜。藉由採用這種結構，可以有效地抑制雜質從外部擴散到電晶體301及302中，從而能夠實現可靠性高的觸控面板。
以上是變形例子的說明。
[各組件]
下面，說明上述各組件。
[基板]
觸控面板所包括的基板可以使用具有平坦面的材料。作為提取來自顯示元件的光的一側的基板，使用使該光透過的材料。例如，可以使用玻璃、石英、陶瓷、藍寶石以及有機樹脂等的材料。
藉由使用厚度薄的基板，可以實現觸控面板的輕量化及薄型化。再者，藉由使用其厚度允許其具有撓性的基板，可以實現具有撓性的觸控面板。
作為玻璃，例如可以使用無鹼玻璃、鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等。
作為具有撓性以及對可見光具有透過性的材料，例如可以舉出如下材料：其厚度允許其具有撓性的玻璃、聚酯樹脂諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等、聚丙烯腈樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚氯乙烯樹脂或聚四氟乙烯(PTFE)樹脂等。尤其較佳為使用熱膨脹係數低的材料，例如較佳為使用聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚醯亞胺樹脂以及PET等。另外，也可以使用將有機樹脂浸滲於玻璃纖維中的基板或將無機填料混合到有機樹脂中來降低熱膨脹係數的基板。由於使用這種材料的基板的重量輕，所以使用該基板的觸控面板也可以實現輕量化。
作為不提取發光的一側的基板，也可以不具有透光性，所以除了上面例舉的基板之外還可以使用金屬基板、陶瓷基板或半導體基板等。由於金屬材料以及合金材料的熱導電性高，並且容易將熱傳導到密封基板整體，因此能夠抑制觸控面板的局部溫度上升，所以是較佳的。為了獲得撓性或彎曲性，較佳為將金屬基板的厚度設定為10μm以上且200μm以下，更佳為20μm以上且50μm以下。
對於構成金屬基板的材料沒有特別的限制，例如，較佳為使用鋁、銅、鎳等金屬、鋁合金或不鏽鋼等合金等。
此外，也可以使用使金屬基板的表面氧化或在其表面上形成絕緣膜等進行過絕緣處理的基板。例如，既可以採用旋塗法或浸漬法等塗佈法、電沉積法、蒸鍍法或濺射法等的方法形成絕緣膜，又可以藉由在氧氛圍下放置或加熱，或者採用陽極氧化法等的方法，在基板的表面形成氧化膜。
也可以在具有撓性的基板上層疊保護觸控面板的表面免受損傷等的硬塗層(例如，氮化矽層等)與能夠分散按壓力的材質的層(例如，芳族聚醯胺樹脂層等)等。另外，為了抑制水分等導致顯示元件使用壽命降低等， 也可以在具有撓性的基板上層疊低透水性的絕緣膜。例如，可以使用氮化矽、氧氮化矽、氧化鋁、氮化鋁等無機絕緣材料。
作為基板也可以使用層疊多個層的基板。特別是，藉由採用具有玻璃層的結構，可以提高對水或氧的阻擋性而提供可靠性高的觸控面板。
例如，可以使用從離顯示元件近的一側層疊有玻璃層、黏合層及有機樹脂層的基板。將該玻璃層的厚度設定為20μm以上且200μm以下，較佳為25μm以上且100μm以下。這種厚度的玻璃層可以同時實現對水或氧的高阻擋性和撓性。此外，將有機樹脂層的厚度設定為10μm以上且200μm以下，較佳為20μm以上且50μm以下。藉由設置這種有機樹脂層，可以抑制玻璃層的破裂或縫裂來提高機械強度。藉由將這種玻璃材料和有機樹脂的複合材料應用於基板，可以實現可靠性極高的撓性觸控面板。
[電晶體]
電晶體包括：用作閘極電極的導電層；半導體層；用作源極電極的導電層；用作汲極電極的導電層；以及用作閘極絕緣層的絕緣層。上面示出採用底閘極結構電晶體的情況。
注意，對本發明的一個實施方式的觸控面板所包括的電晶體的結構沒有特別的限制。例如，可以採用交錯型電晶體或反交錯型電晶體。此外，還可以採用頂閘極型或底閘極型的電晶體結構。對用於電晶體的半導體材料沒有特別的限制，例如可以舉出氧化物半導體、矽、鍺等。
對用於電晶體的半導體材料的結晶性也沒有特別的限制，可以使用非晶半導體或具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體、單晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)。當使用具有結晶性的半導體時可以抑制電晶體的特性劣化，所以是較佳的。
另外，作為用於電晶體的半導體材料，例如可以將第14族元素、化合物半導體或氧化物半導體用於半導體層。典型的是，可以使用包含矽的半導體、包含砷化鎵的半導體或包含銦的氧化物半導體等。
尤其較佳為使用其能帶間隙比矽寬的氧化物半導體。藉由使用能帶間隙比矽寬且載子密度比矽小的半導體材料，可以降低電晶體的關態電流(off-state current)，所以是較佳的。
例如，上述氧化物半導體較佳為至少包含銦(In)或鋅(Zn)。更佳的是，包含表示為In-M-Zn類氧化物(M是Al、Ti、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、Ce、Hf或Nd等金屬)的氧化物。
作為半導體層，尤其較佳為使用如下氧化物半導體膜：具有多個結晶部，該結晶部的c軸配向於大致垂直於形成有半導體層的表面或半導體層的頂面的方向，並且在相鄰的結晶部間確認不到晶界。
這種氧化物半導體因為不具有晶界，所以可以抑制因使顯示面板彎曲時的應力導致在氧化物半導體膜中產生縫裂的情況。因此，可以將這種氧化物半導體適用於將其彎曲而使用的撓性觸控面板等。
另外，藉由作為半導體層使用這種具有晶性的氧化物半導體，可以實現一種電特性變動得到抑制且可靠性高的電晶體。
另外，使用其能帶間隙比矽寬的氧化物半導體的電晶體由於其關態電流低，因此能夠長期間保持儲存於與電晶體串聯連接的電容元件中的電荷。藉由將這種電晶體用於像素，能夠在保持各像素的灰階的狀態下，停止驅動電路。其結果是，可以實現功耗極小的顯示裝置。
半導體層較佳為包括至少包含銦、鋅及M(M為Al、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Sn或Hf等金屬)的表示為In-M-Zn氧化物的膜。另外，為了減少使用該氧化物半導體的電晶體的電特性不均勻，除了上述元素以外，較佳為還包含穩定劑(stabilizer)。
作為穩定劑，可以舉出在上述表示為M的金屬，此外還有例如鎵、錫、鉿、鋁或鋯等。另外，作為其他穩定劑，可以舉出鑭系元素的鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、以及餾等。
作為構成半導體層的氧化物半導體，例如可以使用In-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Zn類氧化物、In-Hf-Zn類氧化物、In-La-Zn類氧化物、In-Ce-Zn類氧化物、In-Pr-Zn類氧化物、In-Nd-Zn類氧化物、In-Sm-Zn類氧化物、In-Eu-Zn類氧化物、In-Gd-Zn類氧化物、In-Tb-Zn類氧化物、In-Dy-Zn類氧化物、In-Ho-Zn類氧化物、In-Er-Zn類氧化物、In-Tm-Zn類氧化物、In-Yb-Zn類氧化物、In-Lu-Zn類氧化物、In-Sn-Ga-Zn類氧化物、In-Hf-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Ga-Zn類氧化物、In-Sn-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Hf-Zn類氧化物、In-Hf-Al-Zn類氧化物。
注意，在此，In-Ga-Zn類氧化物是指作為主要成分具有In、Ga和Zn的氧化物，對In、Ga、Zn的比例沒有限制。此外，也可以包含In、Ga、Zn以外的金屬元素。
另外，半導體層和導電層也可以具有上述氧化物中的相同的金屬元素。藉由使半導體層和導電層具有相同的金屬元素，可以降低製造成本。例如，藉由使用由相同的金屬組成的金屬氧化物靶材，可以降低製造成本。另外，也可以共同使用對半導體層和導電層進行加工時的蝕刻氣體或蝕刻劑。然而，即使半導體層和導電層具有相同的金屬元素，有時其組成也互不相同。例如，在電晶體及電容元件的製程中，有時膜中的金屬元素脫離而成為不同的金屬組成。
此外，當半導體層是In-M-Zn氧化物時，作為除了Zn和O以外的In和M的原子個數百分比，在將In和M的總和設定為100atomic%的情況下，較佳為In高於25atomic%且M低於75atomic%，更佳為In高於34atomic%且M低於66atomic%。
半導體層的能隙為2eV以上，較佳為2.5eV以上，更佳為3eV以上。如此，藉由使用能隙寬的氧化物半導體，可以減少電晶體的關態電流。
半導體層的厚度為3nm以上且200nm以下，較佳為3nm以上且100nm以下，更佳為3nm以上且50nm以下。
當半導體層為In-M-Zn氧化物(M為Al、Ti、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、 Ce、Hf或Nd)時，較佳為用來形成In-M-Zn氧化物膜的濺射靶材的金屬元素的原子數比滿足InM及ZnM。這種濺射靶材的金屬元素的原子數比較佳為In：M：Zn=1：1：1、In：M：Zn=1：1：1.2、In：M：Zn=3：1：2。注意，所形成的半導體層的原子數比分別包含上述濺射靶材中的金屬元素的原子數比的±40%的範圍內的誤差。
作為半導體層，可以使用載子密度低的氧化物半導體膜。例如，作為半導體層的載子可以使用密度為1×1017個/cm3以下，較佳為1×1015個/cm3以下，更佳為1×1013個/cm3以下，進一步較佳為1×1011個/cm3以下，更進一步較佳為小於1×1010個/cm3，1×10-9個/cm3以上的載子密度的氧化物半導體。將這樣的氧化物半導體稱為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體。由此，因為雜質濃度及缺陷能階密度低，可以說是具有穩定的特性的氧化物半導體。
本發明不侷限於上述記載，可以根據所需的電晶體的半導體特性及電特性(場效移動率、臨界電壓等)來使用具有適當的組成的材料。另外，較佳為適當地設定半導體層的載子密度、雜質濃度、缺陷密度、金屬元素與氧的原子個數比、原子間距離、密度等，以得到所需的電晶體的半導體特性。
另外，當半導體層包含第14族元素之一的矽或碳時，半導體層中的氧缺陷增加，會使得該半導體層變為n型。因此，將半導體層中的矽或碳的濃度(藉由二次離子質譜分析法(SIMS：Secondary Ion Mass Spectrometry)得到的濃度)設定為2×1018atoms/cm3以下，較佳為2×1017atoms/cm3以下。
另外，有時當鹼金屬及鹼土金屬與氧化物半導體鍵合時生成載子而使電晶體的關態電流增大。因此，將藉由二次離子質譜分析法得到的半導體層的鹼金屬或鹼土金屬的濃度設定為1×1018atoms/cm3以下，較佳為2×1016atoms/cm3以下。
另外，當半導體層含有氮時生成作為載子的電子，載子密度增加而容易n型化。其結果，使用具有含有氮的氧化物半導體的電晶體容易變為常開啟特性。由此，將例如利用二次離子質譜分析法測得的氮濃度較佳為設定為5×1018atoms/cm3以下。
另外，半導體層例如也可以具有非單晶結構。非單晶結構例如包括CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor：c軸配向結晶氧化物半導體)、多晶結構、微晶結構或非晶結構。在非單晶結構中，非晶結構的缺陷能階密度最高，而CAAC-OS的缺陷能階密度最低。
半導體層例如也可以具有非晶結構。非晶結構的氧化物半導體膜例如具有無秩序的原子排列且不具有結晶成分。或者，非晶結構的氧化物膜例如是完全的非晶結構且不具有結晶部。
此外，半導體層也可以為具有非晶結構的區域、微晶結構的區域、多晶結構的區域、CAAC-OS的區域和單晶結構的區域中的兩種以上的混合膜。混合膜有時例如具有非晶結構的區域、微晶結構的區域、多晶結構的區域、CAAC-OS的區域和單晶結構的區域中的兩種以上的區域。另外，混合膜有時例如具有非晶結構的區域、微晶結構的區域、多晶結構的區域、CAAC-OS的區域和單晶結構的區域中的兩種以上的區域的疊層結構。
或者，較佳為將矽用於電晶體的形成有通道的半導體。作為矽可以使用非晶矽，尤其較佳為使用具有結晶性的矽。例如，較佳為使用微晶矽、多晶矽、單晶矽等。尤其是，多晶矽與單晶矽相比能夠在低溫下形成，並且其場效移動率比非晶矽高，所以多晶矽的可靠性高。藉由將這樣的多晶半導體用於像素可以提高像素的開口率。另外，即使在顯示面板具有極高微細度的情況下，也能夠將閘極驅動電路及源極驅動電路與像素形成在同一基板上，從而能夠減少構成電子裝置的部件數量。
[導電層]
作為電晶體的閘極、源極及汲極、構成觸控面板的各種佈線及電極等導電層的材料，可以舉出鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬或者以上述金屬為主要成分的合金等。此外，也可以使用包含這些材料的膜的單層或疊層。例如，可以舉出包含矽的鋁膜的單層結構、在鈦膜上層疊鋁膜的兩層結構、在鎢膜上層疊鋁膜的兩層結構、在銅-鎂-鋁合金膜上層疊銅膜的兩層結構、在鈦膜上層疊銅膜的兩層結構、在鎢膜上層疊銅膜的兩層結構、依次層疊鈦膜或氮化鈦膜、鋁膜或銅膜以及鈦膜或氮化 鈦膜的三層結構以及依次層疊鉬膜或氮化鉬膜、鋁膜或銅膜以及鉬膜或氮化鉬膜的三層結構等。另外，也可以使用包含氧化銦、氧化錫或氧化鋅等的氧化物。另外，藉由使用包含錳的銅，可以提高蝕刻時的形狀的控制性，所以是較佳的。
另外，作為透光性導電材料，可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加鎵的氧化鋅等導電性氧化物或石墨烯。或者，可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含該金屬材料的合金材料。或者，還可以使用該金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等。另外，當使用金屬材料、合金材料(或者它們的氮化物)時，將其形成得薄到具有透光性，即可。此外，可以將上述材料的疊層膜用作導電層。例如，藉由使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等，可以提高導電性，所以是較佳的。
另外，作為導電層，較佳為使用與半導體層相同的氧化物半導體。此時，較佳為以呈現比半導體層的形成有通道的區域低的電阻的方式形成導電層。
例如，可以將這種導電層用於導電層25、導電層27、用作電晶體的第二閘極電極的導電層223等。另外，也可以用於具有透光性的其他導電層。
[氧化物半導體的電阻率的控制方法]
可用於半導體層及導電層的氧化物半導體膜是可以根據膜中的氧缺陷及/或膜中的氫、水等雜質的濃度來控制電阻率的半導體材料。因此，藉由選擇對半導體層及導電層進行增加氧缺陷及/或雜質濃度的處理或者降低氧缺陷及/或雜質濃度的處理，可以控制各氧化物半導體膜電阻率。
明確而言，藉由對用於導電層的氧化物半導體膜進行電漿處理，且增加該氧化物半導體的膜中的氧缺陷及/或氫、水等雜質，可以實現載子密度高且電阻率低的氧化物半導體膜。此外，藉由以與氧化物半導體膜接觸的方式形成含有氫的絕緣膜，且使氫從該含有氫的絕緣膜擴散到氧化物半導體膜中，可以實現載子密度高且電阻率低的氧化物半導體膜。
另一方面，用作電晶體的通道區域的半導體層不與含有氫的絕緣膜接觸。藉由對作為與半導體層接觸的絕緣膜中的至少一個適用含有氧的絕緣膜，換言之能夠釋放氧的絕緣膜，可以對半導體層供應氧。被供應氧的半導體層由於膜中或介面的氧缺陷被填補而成為電阻率高的氧化物半導體膜。此外，作為能夠釋放氧的絕緣膜例如可以使用氧化矽膜或氧氮化矽膜。
另外，為了得到電阻率低的氧化物半導體膜，可以採用離子植入法、離子摻雜法、電漿浸沒離子佈植技術等來將氫、硼、磷或氮注入氧化物半導體膜內。
另外，為了得到電阻率低的氧化物半導體膜，可以對該氧化物半導體膜進行電漿處理。作為該電漿處理，典型地可以舉出使用包含選自稀有氣體(He、Ne、Ar、Kr、Xe)、氫和氮中的一種以上的氣體的電漿處理。更明確而言，可以舉出Ar氛圍下的電漿處理、Ar和氫的混合氛圍下的電漿處理、氨氛圍下的電漿處理、Ar和氨的混合氛圍下的電漿處理或氮氛圍下的電漿處理等。
藉由上述電漿處理，在氧化物半導體膜中的發生氧脫離的晶格(或氧脫離的部分)中形成氧缺陷。該氧缺陷有可能成為產生載子的原因。此外，有時從氧化物半導體膜附近，更明確而言，氫從與氧化物半導體膜的下側或上側接觸的絕緣膜被供應，上述氧缺陷與氫鍵合而產生作為載子的電子。
另一方面，氧缺陷被填補且氫濃度被降低的氧化物半導體膜可以說是高純度本質化或實質上高純度本質化的氧化物半導體膜。在此，“實質上本質”是指氧化物半導體膜的載子密度低於8×1011個/cm3，較佳低於1×1011個/cm3，更佳低於1×1010個/cm3。因為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜的載子發生源少，所以可以降低載子密度。此外，高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜的缺陷能階密度低，因此可以降低陷阱態密度。
高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜的關態電流顯著低，即便是通道寬度為1×106μm、通道長度為10μm的元件，在源極電極與汲極電極之間的電壓(汲極電壓)在1V至10V的範圍時，關態電流也可 以為半導體參數分析儀的測定極限以下，亦即1×10-13A以下。因此，將使用上面所述的高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜的半導體層用於通道區域的電晶體成為電特性變動小且可靠性高的電晶體。
作為與用作導電層的氧化物半導體膜接觸的絕緣膜，例如使用含有氫的絕緣膜，換言之能夠釋放氫的絕緣膜，典型為氮化矽膜，由此可以對導電層供應氫。作為能夠釋放氫的絕緣膜，氫濃度較佳為1×1022atoms/cm3以上。藉由以與導電層接觸的方式形成上述絕緣膜，可以有效地使導電層含有氫。如此，藉由改變與半導體層及導電層接觸的絕緣膜的結構，能夠控制氧化物半導體膜的電阻率。
包含在氧化物半導體膜中的氫與鍵合於金屬原子的氧起反應生成水，與此同時在發生氧脫離的晶格(或氧脫離的部分)中形成氧缺陷。當氫進入該氧缺陷時，有時生成作為載子的電子。另外，有時由於氫的一部分與鍵合於金屬原子的氧鍵合，產生作為載子的電子。因此，與含有氫的絕緣膜接觸地設置的導電層成為其載子密度比半導體層高的氧化物半導體膜。
在形成有電晶體的通道區域的半導體層中，較佳為儘可能地減少氫。明確而言，在半導體層中，藉由二次離子質譜分析法得到的氫濃度為2×1020atoms/cm3以下，較佳為5×1019atoms/cm3以下，更佳為1×1019atoms/cm3以下，更佳為低於5×1018atoms/cm3，更佳為1×1018atoms/cm3以下，進一步較佳為5×1017atoms/cm3以下，更進一步較佳為1×1016atoms/cm3以下。
另一方面，導電層是其氫濃度及/或氧缺陷量比半導體層多，且其電阻率比半導體層低的氧化物半導體膜。導電層所包含的氫濃度為8×1019atoms/cm3以上、較佳為1×1020atoms/cm3以上、更佳為5×1020atoms/cm3以上。另外，與半導體層相比，導電層所包含的氫濃度為2倍以上、較佳為10倍以上。另外，導電層的電阻率較佳為半導體層的電阻率的1×10-8倍以上且低於1×10-1倍，典型的為1×10-3Ωcm以上且低於1×104Ωcm，更佳為1×10-3Ωcm以上且低於1×10-1Ωcm。
[絕緣層]
作為可用於各絕緣層、保護層、隔離體等的絕緣材料，例如可以使用 丙烯酸樹脂或環氧樹脂等樹脂、具有矽氧烷鍵的樹脂、無機絕緣材料如氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽或氧化鋁等。
[黏合層]
作為黏合層可以使用熱固性樹脂、光硬化性樹脂、雙組分型固化樹脂等固化樹脂。例如可以使用丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂以及環氧樹脂、或者矽酮等具有矽氧烷鍵的樹脂等。
[連接層]
作為連接層，可以使用異方性導電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)、異方性導電膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
[彩色層]
作為能夠用於彩色層的材料，可以舉出金屬材料、樹脂材料、包含顏料或染料的樹脂材料等。
以上是各組件的說明。
[觸控感測器的結構例子]
接著，參照圖式說明可用於本發明的一個實施方式的觸控面板模組10的觸控感測器22的結構例子。
圖14A是示出觸控感測器22的一部分的俯視示意圖(平面示意圖)。此外，圖14B是將圖14A中的由點劃線圈出的區域放大的俯視示意圖。
如圖14A和14B所示，導電層23較佳為具有一部分變細的形狀以使與導電層25交叉的部分的寬度變小。由此，可以降低電容元件11的電容值。例如，當觸控感測器為自電容式時，電容元件11的電容值越小，越能夠提高檢測靈敏度。
另外，也可以在鄰接的導電層23與導電層24之間包括與它們電絕緣的導電層26。藉由包括導電層26，可以抑制在觸控感測器22中形成厚度薄的部分。例如，當導電層23與導電層24形成在同一面上時，藉由設置 以同樣的方式形成的導電層26，可以提高在這些導電層的形成製程之後形成的薄膜的覆蓋性，而可以使表面平坦化。另外，藉由使觸控感測器22的厚度均勻，可以降低透過觸控感測器22的來自像素的光的亮度不均勻，而可以實現顯示品質高的觸控面板。
另外，圖14C示出在不同的平面上形成導電層23與導電層24並不設置導電層25的情況。此時，導電層26既可以在與導電層23或導電層24相同的平面上形成，又可以在不同的平面上形成。注意，當無需設置導電層26時，可以不設置。
圖15A是示出具有與圖14A至14C不同的圖案的觸控感測器的一部分的俯視示意圖。
在圖15A所示的例子中，在導電層23和導電層24的交叉部中導電層23的寬度比導電層24的寬度大。
例如，在將導電層23配置為平行於顯示部的長邊方向，並且將導電層24配置為平行於顯示部的短邊方向的情況下，為了防止導電層23的電阻值的增大，如圖15A和圖15B所示使導電層23的寬度大於導電層24是特別有效的。
圖15B是配置與導電層23電連接的導電層25的例子。如此，在採用由導電層25橋接的結構的境況下，有時導電層23與導電層25之間的接觸電阻影響到檢測靈敏度。因此，將具有橋接結構的導電層一側的寬度擴大是特別有效的。注意，此時導電層23也可以為配置在平行於顯示部的短邊方向的導電層。
圖16A示出包括多個導電層23及多個導電層24的觸控感測器22的電路圖的一個例子。雖然在圖16A中為簡單起見示出了包括6個導電層23及6個導電層24的結構，但是並不侷限於此。
在一個導電層23與一個導電層24之間形成有一個電容元件11。因此，電容元件11被配置為矩陣狀。
當觸控感測器為投影自電容式時，對導電層23及導電層24都以進行掃描的方式供應脈衝電壓，並檢測此時流在自身中的電流的值。當被檢測體接近時該電流的大小產生變化，所以可以藉由檢測該電流的值的差來獲取被檢測體的位置資訊。此外，當觸控感測器為投影互電容式時，對導電層23和導電層24中的任一個以進行掃描的方式供應脈衝電壓，並藉由檢測流在另一個中的電流獲取被檢測體的位置資訊。
導電層23及導電層24較佳為都具有包括多個開口的格子狀或網狀(網格狀)。圖16B示出導電層23的一部分的頂面形狀的例子。
圖16B所示的導電層23具有包括橫方向的間隔P1及縱方向的間隔P2的格子狀。雖然在圖16B中間隔P1與間隔P2為相同程度，但是也可以互不相同。例如，可以如圖16C所示那樣使橫方向的間隔P1大於縱方向的間隔P2，反之亦然。導電層24也是同樣的。
導電層23或導電層24較佳為具有其開口率(每單位面積的導電層23或導電層24的開口面積的比例)例如為20%以上且低於100%，較佳為30%以上且低於100%，更佳為50%以上且低於100%的區域。
開口率例如可以由間隔P1、間隔P2及導電層的寬度容易地計算出。或者，在圖16B所示的週期單位的區域R中，可以根據區域R的面積與包含在區域R中的導電層23的面積的比例計算出開口率。在此，區域R是導電層23的週期性圖案的週期單位的區域，藉由將區域R在縱方向及橫方向上週期性地排列，可以形成導電層23的圖案。
在導電層23及導電層24中，構成格子的圖案的寬度例如較佳為50nm以上且100μm以下，更佳為1μm以上且50μm以下，更佳為1μm以上且20μm以下。如此，藉由減小構成格子的圖案寬度，在如後面所述將開口與像素重疊時，能夠縮小像素的間隔，所以能夠實現具有更高的清晰度及開口率的觸控面板。
圖17A是將導電層23和導電層24之間的邊界進一步放大的俯視示意 圖。
導電層23及導電層24較佳為都具有格子狀(也稱為網狀、網格狀)。也就是說，導電層23及導電層24較佳為都包括多個開口(開口23a及開口24a)。如下面所述，當以互相重疊的方式設置該開口與像素時，來自像素所包括的顯示元件的光不被導電層23及導電層24遮擋，或者不發生因光透過導電層23及導電層24而導致的光的亮度降低。其結果是，可以在無需犧牲像素的開口率或光提取效率的情況下在觸控面板中使用觸控感測器22。同樣地，較佳為導電層25也採用不與像素重疊的形狀。
另外，如圖17A所示，在上述邊界中也可以形成被導電層23的一部分與導電層24的一部分圍繞的開口22a。藉由採用這種結構，能夠使導電層23與導電層24的距離極小，而可以增大相互之間的電容。尤其是，當採用互電容式時，較佳為減小兩個導電層的距離，而提高相互之間的電容。
圖17B是將導電層23和導電層24的交叉部進一步放大的俯視示意圖。在此示出藉由導電層25將鄰接的兩個導電層24電連接的例子。在導電層23及導電層24與導電層25之間設置有未圖示的絕緣層121。另外，導電層24和導電層25藉由設置在該絕緣層121的開口電連接。導電層23和導電層25具有隔著該絕緣層121互相重疊的區域。
圖18A是將導電層27重疊於圖17B的圖。另外，圖18B是以虛線示出此時的導電層27及導電層25的圖。
如此，可以在導電層27中設置開口部(也稱為缺口部分)，並且導電層25可以位於該開口部的內部。結果，可以藉由對同一個導電膜進行加工來形成導電層27及導電層25。
注意，在藉由對不同的導電膜進行加工來形成導電層27及導電層25的情況下，也可以使導電層27與導電層25互相重疊。
圖19A是與圖17A和17B及圖18A和18B不同的圖案的例子。在此示出導電層23和導電層24的交叉部附近的俯視示意圖。導電層24由導電 層25橋接。另外，圖19B是以虛線示出導電層25及導電層27的圖。
在圖19A和19B中，示出在沿著導電層24的延伸方向上設置條紋狀的多個導電層27的例子。較佳為多個導電層27在顯示部的外周部(例如重疊於電路34的部分等)互相電連接，而成為能夠供應相同電位的結構。導電層27具有一部分變細的形狀，亦即為與顯示元件重疊的部分的寬度大並與導電層23重疊的部分的寬度小的形狀。藉由減少導電層27與導電層23重疊的面積，能夠減少導電層23的寄生電容。
[導電層的開口及像素的配置例子]
圖20A至20G是示出從顯示面一側觀看時的像素及像素所包含的子像素與導電層23的位置關係的示意圖。注意，雖然在此以導電層23為例進行說明，但是導電層24及導電層25也可以採用同樣的結構。
圖20A示出像素33由子像素33R、子像素33G及子像素33B的三個子像素構成的例子。例如，子像素33R、子像素33G、子像素33B分別具有呈現紅色、綠色、藍色的功能即可。注意，像素33所包括的子像素的個數及子像素的顏色的種類不侷限於此。
像素33所包含的多個子像素各包括顯示元件。作為顯示元件，可以使用上面所述的液晶元件。除此之外，還可以舉出例如有機EL元件等發光元件、透過型、半透射型或反射型的液晶元件、藉由電泳方式或電子粉流體(在日本註冊的商標)方式等進行顯示的顯示元件(也稱為電子墨水)、快門方式的MEMS顯示元件、光干涉方式的MEMS顯示元件等。此外，除了該顯示元件，子像素也可以包括電晶體、電容元件及將電晶體與電容元件電連接的佈線等。
在圖20A所示的結構中，導電層23的多個開口分別與子像素33R、子像素33G及子像素33B的三個子像素中的一個互相重疊。如此，導電層23的開口較佳為與一個子像素重疊。
圖20B示出在呈現不同顏色並相鄰的兩個子像素之間配置導電層23的結構。如圖20B所示，由於在呈現相同顏色並相鄰的兩個子像素之間不發 生混色問題，因此也可以採用在其間不設置導電層23的結構。
圖20C及20D示出圖20A及20B所示的結構中的像素33還包括子像素33Y的情況的例子。作為子像素33Y例如可以使用能夠呈現黃色的像素。還可以使用能夠呈現白色的像素代替子像素33Y。如此，藉由採用包括三種顏色以上的子像素的像素33，可以降低功耗。
雖然在圖20A至20D中示出了將各子像素配置為條紋狀的例子，但是如圖20E所示，例如也可以採用在一個方向上交替地配置兩種顏色的子像素的結構。
另外，像素33所包括的子像素的大小(例如有助於顯示的區域的面積)也可以不同。例如可以使發光率較低的藍色的子像素較大，且使發光率較高的綠色或紅色的子像素小。
圖20F及20G示出子像素33B的尺寸大於子像素33R及子像素33G時的例子。雖然在此示出子像素33R與子像素33G交替地排列的例子，但是也可以採用如圖20A等所示的將三個子像素分別配置為條紋狀並使三個子像素的大小各不同的結構。
注意，如上所述，雖然在此說明了導電層23與子像素的位置關係，但是導電層24及導電層25也是同樣的。也就是說，本發明的一個實施方式的觸控面板包括導電層23的開口23a與一個以上的子像素互相重疊的區域，並且包括導電層24的開口24a與其他一個以上的子像素互相重疊的區域。另外，如上所述，由於各子像素包括顯示元件，因此可以說開口23a及開口24a各具有與一個以上的顯示元件互相重疊區域。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式2
在本實施方式中，參照圖式對本發明的一個實施方式的輸入裝置或輸入輸出裝置的驅動方法的例子進行說明。
[感測器的檢測方法的例子]
圖21A是示出互電容式的觸控感測器的結構的方塊圖。在圖21A中，示出脈衝電壓輸出電路601、電流檢測電路602。另外，在圖21A中，以X1至X6的6個佈線表示被施加有脈衝電壓的電極621，並以Y1至Y6的6個佈線表示檢測電流的變化的電極622。此外，在圖21A中圖示藉由使電極621與電極622重疊而形成的電容器603。注意，電極621與電極622的功能可以互相調換。
脈衝電壓輸出電路601是用來依次將脈衝電壓施加到X1至X6的佈線的電路。藉由對X1至X6的佈線施加脈衝電壓，在形成電容器603的電極621與電極622之間產生電場。當該電極之間的電場被遮蔽時，例如電容器603的互電容產生變化，可以利用該變化檢測被檢測體的接近或接觸。
電流檢測電路602是用來檢測電容器603的電容變化所引起Y1至Y6的佈線的電流變化的電路。在Y1至Y6的佈線中，如果沒有被檢測體的接近或接觸，則所檢測的電流值沒有變化，另一方面，在由於所檢測的被檢測體的接近或接觸而電容減少的情況下，檢測到電流值減少的變化。另外，藉由積分電路等也可以檢測電流。
接著，圖21B示出圖21A所示的互電容式觸控感測器中的輸入/輸出波形的時序圖。在圖21B中，在一個圖框期間中進行各行列中的被檢測體的檢測。另外，在圖21B中，示出沒有檢測出被檢測體(未觸摸)和檢測出被檢測體(觸摸)的兩種情況。此外，關於Y1至Y6的佈線，示出對應於所檢測出的電流值的電壓值的波形。
依次對X1至X6的佈線施加脈衝電壓，Y1至Y6的佈線的波形根據該脈衝電壓變化。當沒有被檢測體的接近或接觸時，Y1至Y6的波形根據X1至X6的佈線的電壓變化產生變化。另一方面，在有被檢測體接近或接觸的部位電流值減少，因而與其相應的電壓值的波形也產生變化。
如此，藉由檢測電容的變化，可以檢測被檢測體的接近或接觸。
另外，脈衝電壓輸出電路601及電流檢測電路602較佳為以一體化的IC的形態安裝在觸控面板中或安裝在電子裝置的外殼內的基板中。在具有撓性的觸控面板中，彎曲部分的寄生電容增大，有雜訊的影響變大的擔憂，所以較佳為使用應用了不容易受雜訊的影響的驅動方法的IC。例如較佳為使用應用了提高信噪比(S/N比)的驅動方法的IC。
另外，作為觸控感測器，圖21A雖然示出在佈線的交叉部只設置電容器603的被動矩陣方式觸控感測器的結構，但是也可以採用具備電晶體和電容器的主動矩陣方式觸控感測器。圖22示出主動矩陣方式觸控感測器所包括的一個感測器電路的例子。
感測器電路包括電容器603、電晶體611、電晶體612及電晶體613。電晶體613的閘極被輸入信號G2，源極和汲極中的一個被施加電壓VRES，並且另一個與電容器603的一個電極及電晶體611的閘極電連接。電晶體611的源極和汲極中的一個與電晶體612的源極和汲極中的一個電連接，另一個被施加電壓VSS。電晶體612的閘極被輸入信號G1，源極和汲極中的另一個與佈線ML電連接。電容器603的另一個電極被施加電壓VSS。
接著，對感測器電路的工作進行說明。首先，藉由作為信號G2施加使電晶體613成為開啟狀態的電位，與電晶體611的閘極連接的節點n被施加對應於電壓VRES的電位。接著，藉由作為信號G2施加使電晶體613成為關閉狀態的電位，節點n的電位得到保持。
接著，由於指頭等被檢測體的接近或接觸，電容器603的電容產生變化，而節點n的電位隨其由VRES變化。
在讀出工作中，對信號G1施加使電晶體612成為開啟狀態的電位。流過電晶體611的電流，亦即流過佈線ML的電流根據節點n的電位而產生變化。藉由檢測該電流，可以檢測出被檢測體的接近或接觸。
作為電晶體611、電晶體612及電晶體613，較佳為使用將氧化物半導體用於形成有其通道的半導體層的電晶體。尤其是藉由將這種電晶體用於電晶體613，能夠使節點n的電位長期間被保持，由此可以減少對節點n再 次供應VRES的工作(更新工作)頻率。
[In-Cell型觸控面板的結構例子]
在前面的說明中，示出將構成觸控感測器的電極形成在與設置有顯示元件等的基板不同的基板上的情況，但是也可以採用在設置有顯示元件等的基板上設置構成觸控感測器的一對電極中的一個或兩個的結構。
下面，對在具有多個像素的顯示部中安裝了觸控感測器的觸控面板的結構實例進行說明。這裡，示出作為設置於像素中的顯示元件使用液晶元件的例子。
圖23A是設置於本結構實例所示出的觸控面板的顯示部中的像素電路的一部分中的等效電路圖。
一個像素至少包括電晶體3503和液晶元件3504。另外，電晶體3503的閘極與佈線3501電連接，電晶體3503的源極和汲極中的一個與佈線3502電連接。
像素電路包括在X方向上延伸的多個佈線(例如，佈線3510_1、佈線3510_2)以及在Y方向上延伸的多個佈線(例如，佈線3511)，上述多個佈線以彼此交叉的方式設置，並且在其間形成有電容。
另外，在設置於像素電路中的像素中，一部分相鄰的多個像素中的分別設置於每個像素的液晶元件的一個電極彼此電連接而形成一個區塊。該區塊分為兩種，亦即島狀區塊(例如，區塊3515_1、區塊3515_2)和在Y方向上延伸的線狀區塊(例如，區塊3516)。注意，雖然圖23A和23B只示出像素電路的一部分，但是實際上，這兩種區塊在X方向及Y方向上被反復配置。
在X方向上延伸的佈線3510_1(或佈線3510_2)與島狀區塊3515_1(或區塊3515_2)電連接。注意，雖然未圖示，但是在X方向上延伸的佈線3510_1藉由線狀區塊使沿著X方向上不連續地配置的多個島狀區塊3515_1電連接。另外，在Y方向上延伸的佈線3511與線狀區塊3516電連 接。
圖23B是示出在X方向上延伸的多個佈線3510與在Y方向上延伸的多個佈線3511的連接結構的等效電路圖。可以對在X方向上延伸的各佈線3510輸入輸入電壓或共用電位。另外，可以對在Y方向上延伸的各佈線3511輸入接地電位或者可以使佈線3511與檢測電路電連接。
下面，參照圖24A和24B對上述觸控面板的工作進行說明。
這裡，將一個圖框期間分為寫入期間和檢測期間。寫入期間是對像素進行影像資料寫入的期間，圖23A所示的佈線3501(也稱為閘極線或掃描線)被依次選擇。另一方面，檢測期間是利用觸控感測器進行感測的期間，在X方向上延伸的佈線3510被依次選擇並被輸入輸入電壓。
圖24A是寫入期間中的等效電路圖。在寫入期間中，在X方向上延伸的佈線3510與在Y方向上延伸的佈線3511都被輸入共用電位。
圖24B是檢測期間的某個時間的等效電路圖。在檢測期間中，在Y方向上延伸的各佈線3511與檢測電路電連接。另外，在X方向上延伸的佈線3510中的被選擇的佈線被輸入輸入電壓，其他的佈線被輸入共用電位。
這裡所示的驅動方法除了可以應用於In-Cell方式以外還可以應用於上述所示的觸控面板，並且可以與上述驅動方法實例所示的方法組合而使用。
像這樣，較佳為分別設置影像寫入期間以及利用觸控感測器進行感測的期間。由此可以抑制因像素寫入時的雜訊引起的觸控感測器的靈敏度降低。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式3
在本實施方式中，參照圖25以及圖26A至26H對包括本發明的一個 實施方式的顯示裝置或顯示系統的顯示模組及電子裝置進行說明。
圖25所示的顯示模組8000在上蓋8001與下蓋8002之間包括連接於FPC8003的觸控面板8004、框架8009、印刷基板8010、電池8011。
例如可以將本發明的一個實施方式的觸控面板模組用於觸控面板8004。
上蓋8001及下蓋8002可以根據觸控面板8004的尺寸適當地改變形狀或尺寸。
觸控面板8004可以是電阻膜式觸控面板或電容式觸控面板，並且可以被形成為與顯示面板重疊。此外，也可以使觸控面板8004的相對基板(密封基板)具有觸控面板的功能。另外，也可以在觸控面板8004的各像素內設置光感測器，而形成光學觸控面板。
另外，在採用透過型液晶元件的情況下，也可以如圖25所示設置背光8007。背光8007包括光源8008。注意，雖然在圖25中例示出在背光8007上配置光源8008的結構，但是不侷限於此。例如，可以在背光8007的端部設置光源8008，並使用光擴散板。當使用有機EL元件等自發光型發光元件時，或者當使用反射型面板等時，可以採用不設置背光8007的結構。
框架8009除了具有保護顯示面板8006的功能以外還具有用來遮斷因印刷基板8010的工作而產生的電磁波的電磁屏蔽的功能。此外，框架8009也可以具有作為散熱板的功能。
印刷基板8010具有電源電路以及用來輸出視訊信號及時脈信號的信號處理電路。作為對電源電路供應電力的電源，既可以採用外部的商業電源，又可以採用另行設置的電池8011的電源。當使用商業電源時，可以省略電池8011。
此外，在觸控面板8004中還可以設置偏光板、相位差板、稜鏡片等構件。
圖26A至26H是示出電子裝置的圖。這些電子裝置可以包括外殼5000、顯示部5001、揚聲器5003、LED燈5004、操作鍵5005(包括電源開關或操作開關)、連接端子5006、感測器5007(它具有測量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風5008等。
圖26A示出移動電腦，該移動電腦除了上述以外還可以包括開關5009、紅外線埠5010等。圖26B示出具備儲存媒體的可攜式影像再現裝置(例如DVD再現裝置)，該可攜式影像再現裝置除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、儲存媒體讀取部5011等。圖26C示出護目鏡型顯示器，該護目鏡型顯示器除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、支撐部5012、耳機5013等。圖26D示出可攜式遊戲機，該可攜式遊戲機除了上述以外還可以包括儲存媒體讀取部5011等。圖26E示出具有電視接收功能的數位相機，該數位相機除了上述以外還可以包括天線5014、快門按鈕5015、攝像部5016等。圖26F示出可攜式遊戲機，該可攜式遊戲機除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、儲存媒體讀取部5011等。圖26G示出可攜式電視接收機，該可攜式電視接收機除了上述以外還可以包括能夠收發信號的充電器5017等。圖26H示出手錶型資訊終端，除上述之外還可以包括腕帶5018、錶帶扣5019等。安裝在兼用作框架(bezel)的外殼5000中的顯示部5001具有非矩形狀的顯示區域。顯示部5001可以顯示表示時間的圖示5020以及其他圖示5021等。
圖26A至26H所示的電子裝置可以具有各種功能。例如，可以具有如下功能：將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上的功能；觸控屏的功能；顯示日曆、日期或時間等的功能；藉由利用各種軟體(程式)控制處理的功能；進行無線通訊的功能；藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路的功能；藉由利用無線通訊功能，進行各種資料的發送或接收的功能；讀出儲存在存儲介質中的程式或資料並將其顯示在顯示部上的功能；等。此外，包括多個顯示部的電子裝置可以具有在一個顯示部主要顯示影像資訊而在另一個顯示部主要顯示文本資訊的功能，或者具有藉由將考慮了視差的影像顯示於多個顯示部上來顯示三維影 像的功能等。再者，在具有成像部的電子裝置中，可以具有如下功能：拍攝靜止影像；拍攝活動影像；對所拍攝的影像進行自動或手工校正；將所拍攝的影像存儲在記錄介質(外部或內置於影像拍攝裝置中)中；將所拍攝的影像顯示在顯示部上；等等。注意，圖26A至26H所示的電子裝置可具有的功能不侷限於上述功能，而可以具有各種功能。
本實施方式所述的電子裝置的特徵在於具有用於顯示某種資訊的顯示部。可以將上述實施方式所示的顯示裝置適用於該顯示部。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
10‧‧‧觸控面板模組
21‧‧‧基板
22‧‧‧觸控感測器
23‧‧‧導電層
24‧‧‧導電層
25‧‧‧導電層
27‧‧‧導電層
29‧‧‧佈線
31‧‧‧基板
32‧‧‧顯示部
34‧‧‧電路
35‧‧‧佈線
41‧‧‧FPC
42‧‧‧FPC
60‧‧‧顯示元件
101‧‧‧連接部
115‧‧‧遮光層
121‧‧‧絕緣層
123‧‧‧絕緣層
124‧‧‧隔離體
126‧‧‧絕緣層
127‧‧‧絕緣層
131B‧‧‧彩色層
131R‧‧‧彩色層
141‧‧‧黏合層
151‧‧‧導電層
152‧‧‧液晶
153‧‧‧導電層
201‧‧‧電晶體
202‧‧‧電晶體
203‧‧‧電容元件
204‧‧‧連接部
211‧‧‧絕緣層
212‧‧‧絕緣層
213‧‧‧絕緣層
214‧‧‧絕緣層
215‧‧‧絕緣層
221‧‧‧導電層
222‧‧‧導電層
223‧‧‧導電層
231‧‧‧半導體層
241‧‧‧連接層
242‧‧‧連接層

Claims (20)

  1. 一種觸控面板，包括：第一基板；第一導電層；第二導電層；第三導電層；第四導電層；第五導電層；絕緣層；以及顯示元件，其中，將該第一導電層、該第二導電層以及該第三導電層相互分開地設置在同一個面上，在俯視圖中，該第二導電層位於該第一導電層與該第三導電層之間，該第一導電層和該第四導電層互相電連接，該第三導電層和該第四導電層互相電連接，該第二導電層和該第四導電層在一部分中隔著該絕緣層彼此重疊，該第一導電層具有包括多個開口的網狀的形狀，該開口、該顯示元件及該第五導電層在一部分中彼此重疊，該第五導電層位於該第一導電層與該顯示元件之間，並且，該第五導電層使可見光透過。
  2. 根據申請專利範圍第1項之觸控面板，其中該第五導電層包含金屬氧化物。
  3. 根據申請專利範圍第1項之觸控面板，其中該第四導電層及該第五導電層藉由對同一個膜進行加工而形成。
  4. 根據申請專利範圍第1項之觸控面板，其中該顯示元件包含液晶。
  5. 根據申請專利範圍第1項之觸控面板，還包括彩色層，其中該彩色層、該開口、該顯示元件以及該第五導電層在一部分中彼此重疊。
  6. 根據申請專利範圍第1項之觸控面板，其中該第五導電層與被供應固定電位的端子電連接。
  7. 根據申請專利範圍第1項之觸控面板，還包括該第一導電層上方的第二基板，其中該第一導電層、該第二導電層、該第三導電層、該第四導電層以 及該第五導電層形成在該第二基板上。
  8. 根據申請專利範圍第1項之觸控面板，還包括與該顯示元件電連接的電晶體，其中該電晶體包括半導體層，並且該半導體層及該第五導電層包括包含相同的金屬元素的氧化物。
  9. 根據申請專利範圍第8項之觸控面板，其中該電晶體包括第一閘極電極及第二閘極電極，該半導體層位於該第一閘極電極與該第二閘極電極之間，並且該第一閘極電極及該第二閘極電極中的一個包含含有該金屬元素的氧化物。
  10. 根據申請專利範圍第1項之觸控面板，還包括與該顯示元件電連接的電晶體，其中該電晶體包括半導體層，並且該半導體層及該第五導電層包括包含相同的金屬的氧化物半導體。
  11. 根據申請專利範圍第10項之觸控面板，其中該電晶體包括第一閘極電極及第二閘極電極，該半導體層位於該第一閘極電極和該第二閘極電極之間，並且該第一閘極電極及該第二閘極電極中的一個包括包含與該半導體層相同的該金屬的氧化物半導體。
  12. 一種觸控面板，包括：第一基板；第一導電層；第二導電層；第三導電層；第四導電層；第五導電層；第一絕緣層；該第一絕緣層上的包含氮化矽的第二絕緣層；以及顯示元件，其中，將該第一導電層、該第二導電層以及該第三導電層相互分開地設置在同一個面上，在俯視圖中，該第二導電層位於該第一導電層與該第三導電層之間， 該第一導電層和該第四導電層互相電連接，該第三導電層和該第四導電層互相電連接，該第二導電層和該第四導電層在一部分中隔著該第一絕緣層及該第二絕緣層彼此重疊，該第一導電層具有包括多個開口的網狀的形狀，該開口、該顯示元件及該第五導電層在一部分中彼此重疊，該第五導電層位於該第一導電層與該顯示元件之間，並且，該第五導電層使可見光透過。
  13. 根據申請專利範圍第12項之觸控面板，其中該第五導電層包含金屬氧化物。
  14. 根據申請專利範圍第12項之觸控面板，其中該第四導電層及該第五導電層藉由對同一個膜進行加工而形成。
  15. 根據申請專利範圍第12項之觸控面板，其中該顯示元件包含液晶。
  16. 根據申請專利範圍第12項之觸控面板，還包括彩色層，其中該彩色層、該開口、該顯示元件以及該第五導電層在一部分中彼此重疊。
  17. 根據申請專利範圍第12項之觸控面板，其中該第五導電層與被供應固定電位的端子電連接。
  18. 根據申請專利範圍第12項之觸控面板，還包括該第一導電層上方的第二基板，其中該第一導電層、該第二導電層、該第三導電層、該第四導電層以及該第五導電層形成在該第二基板上。
  19. 根據申請專利範圍第12項之觸控面板，還包括與該顯示元件電連接的電晶體，其中該電晶體包括半導體層，並且該半導體層及該第五導電層包括包含相同的金屬的氧化物半導體。
  20. 根據申請專利範圍第12項之觸控面板，其中該電晶體包括第一閘極電極及第二閘極電極，該半導體層位於該第一閘極電極和該第二閘極電極之間，並且該第一閘極電極及該第二閘極電極中的一個包括包含與該半導體 層相同的該金屬的氧化物半導體。
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