(57)【要約】【課題】タッチパネルの視認性を向上させること。または、タッチパネルの検出感度を向上させること。【解決手段】タッチパネルは容量を構成する２つの導電層のほかに第３の導電層を有する。第３の導電層は、容量素子の第１の導電層、第２の導電層、または他の回路等と電気的に接続する配線としての機能を有する。また、第３の導電層を遮光層よりも表示素子側に設け、第３の導電層と遮光層とが互いに重なる領域を有する構成とする。【選択図】図１
2020198114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチセンサを備える表示装置であって、
可撓性を有する第１の基材と、第１の導電層と、絶縁層と、第２の導電層と、遮光性を有する層と、第３の導電層と、可撓性を有する第２の基材と、をこの順で有し、
前記第１の導電層は、前記絶縁層を介して前記第２の導電層と重なる領域を有し、
前記第３の導電層と、前記第１の導電層または前記第２の導電層とは、電気的に接続され、
前記第１の導電層と前記第２の導電層との間の容量の変化により、タッチ動作を検出する機能を有する表示装置。
【請求項２】
タッチセンサを備える表示装置であって、
可撓性を有する第１の基材と、第１の導電層と、絶縁層と、第２の導電層と、遮光性を有する層と、第３の導電層と、可撓性を有する第２の基材と、をこの順で有し、
前記第１の基材と前記第２の基材と間に表示素子を有し、
前記第１の導電層は、前記絶縁層を介して前記第２の導電層と重なる領域を有し、
前記第３の導電層と、前記第１の導電層または前記第２の導電層とは、電気的に接続され、
前記第１の導電層と前記第２の導電層との間の容量の変化により、タッチ動作を検出する機能を有する表示装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記表示素子は、有機ＥＬを有する
表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
トランジスタを有し、
前記第３の導電層は、前記トランジスタのゲートまたはソースまたはドレインと電気的に接続されている表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、タッチパネルに関する。または、可撓性を有するタッチパネルに関
する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明
の一態様は、物、方法、又は、製造方法に関する。本発明の一態様は、プロセス、マシン
、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。そのた
め、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、
表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置
、それらの駆動方法、又は、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【０００３】
なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる
装置全般を指す。トランジスタなどの半導体素子をはじめ、半導体回路、演算装置、記憶
装置は、半導体装置の一態様である。撮像装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、電
気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は、
半導体装置を有している場合がある。
【背景技術】
【０００４】
近年、表示装置は様々な用途への応用が期待されており、多様化が求められている。例
えば、携帯情報端末としてタッチパネルを備えるスマートフォンやタブレット端末の開発
が進められている。
【０００５】
また、特許文献１には、フィルム基板上に、スイッチング素子であるトランジスタや有
機ＥＬ素子を備えたフレキシブルなアクティブマトリクス型の発光装置が開示されている
。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
表示パネルに、ユーザーインターフェースとして画面に指やスタイラス等で触れること
で入力する機能を付加したタッチパネルが望まれている。
【０００８】
例えば、タッチパネルは表示パネルの視認側にタッチセンサを設ける構成とすることが
できる。タッチパネルに設けられるタッチセンサは検出感度が高いことが望まれる。また
、タッチセンサは表示パネルと重ねて設けるため、タッチセンサを設けない場合に比べて
視認性が低下してしまう場合がある。
【０００９】
特に、タッチセンサを構成する配線等に遮光性の材料を用いた場合、当該配線等が視認
されてしまい、タッチパネルの表示品位が低下してしまう場合がある。特に、配線等が光
を反射する材料の場合、強い外光に曝されると反射により配線が視認されてしまう場合が
ある。
【００１０】
本発明の一態様は、タッチパネルの視認性を向上させることを課題の一とする。または
、タッチパネルの検出感度を向上させることを課題の一とする。または、厚さの薄いタッ
チパネルを提供することを課題の一とする。または、曲げることのできるタッチパネルを
提供することを課題の一とする。または、軽量なタッチパネルを提供することを課題の一
とする。または、信頼性の高いタッチパネルを提供することを課題の一とする。または、
新規な入力装置を提供することを課題の一とする。または、新規な入出力装置を提供する
ことを課題の一とする。
【００１１】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の
一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課
題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、
図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、第１の基板と、第２の基板と、表示素子と、第１の層と、第２の層
と、第１の導電層と、第２の導電層と、第３の導電層と、絶縁層と、を有するタッチパネ
ルである。第１の基板と第２の基板は、互いに重なる領域を有する。第１の基板と第２の
基板の間に、表示素子と、第１の層と、第２の層と、第１の導電層と、第２の導電層と、
第３の導電層と、絶縁層と、を有する。第１の層は、表示素子よりも第１の基板側に位置
する。第１の層と表示素子とは互いに重なる領域を有する。第２の層は、表示素子よりも
第１の基板側に位置する。絶縁層は、第１の導電層と第２の導電層の間に位置する領域を
有する。第１の導電層、第２の導電層、及び絶縁層は、第１の層及び第２の層よりも第１
の基板側に位置する。第３の導電層は、表示素子よりも第１の基板側に位置し、且つ第２
の層よりも第２の基板側に位置する。第３の導電層と第２の層とは互いに重なる領域を有
する。第１の導電層、及び第２の導電層は、可視光を透過する機能を有する。第１の層は
、特定波長帯域の光を透過する機能を有する。第２の層は、可視光を遮光する機能を有す
る。
【００１３】
また、上記において、第２の層は開口を有し、第３の導電層と、第１の導電層または第
２の導電層とは、前記開口を介して電気的に接続されていることが好ましい。
【００１４】
また上記において、トランジスタを有する構成とすることが好ましい。このとき当該ト
ランジスタは、第１の層よりも第１の基板側に位置し、且つ、第２の層よりも第１の基板
側に位置し、第３の導電層は、トランジスタのゲート、ソースまたはドレインと電気的に
接続されている構成とすることが好ましい。
【００１５】
また上記において、表示素子として発光素子を用いることが好ましい。
【００１６】
また上記において、第１の基板と第２の基板は可撓性を有することが好ましい。
【００１７】
また、上記いずれかのタッチパネルと、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  
ｃｉｒｃｕｉｔ）とを有するタッチパネルモジュールとすることが好ましい。また当該タ
ッチパネルモジュールを筐体内に組み込んだ電子機器も、本発明の一態様である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様によれば、タッチパネルの視認性を向上できる。または、タッチパネル
の検出感度を向上できる。または、厚さの薄いタッチパネルを提供できる。または、曲げ
ることのできるタッチパネルを提供できる。または、軽量なタッチパネルを提供できる。
または、信頼性の高いタッチパネルを提供できる。または、新規な入力装置を提供できる
。または、新規な入出力装置を提供できる。なお、これらの効果の記載は、他の効果の存
在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有
する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自
ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果
を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に係る、タッチパネルモジュールの構成例。
【図２】実施の形態に係る、タッチパネルモジュールが有する積層構造の構成例。
【図３】実施の形態に係る、タッチパネルモジュールが有する積層構造の構成例。
【図４】実施の形態に係る、タッチパネルモジュールの構成例。
【図５】実施の形態に係る、タッチパネルモジュールの構成例。
【図６】実施の形態に係る、タッチパネルモジュールの構成例。
【図７】実施の形態に係る、タッチパネルのブロック図及び回路図。
【図８】実施の形態に係る、タッチパネルが有する構成の回路図及び概略図。
【図９】実施の形態に係る、タッチパネルが有する構成のブロック図及び回路図。
【図１０】実施の形態に係る、タッチパネルが有する構成の回路図。
【図１１】実施の形態に係る、タッチパネルの駆動方法を説明する図。
【図１２】実施の形態に係る、電子機器。
【図１３】実施の形態に係る、電子機器。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定
されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更
し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態
の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２１】
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には
同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様
の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
【００２２】
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、
明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されな
い。
【００２３】
なお、本明細書等における「第１」、「第２」等の序数詞は、構成要素の混同を避ける
ために付すものであり、数的に限定するものではない。
【００２４】
トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制
御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは
、ＩＧＦＥＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ
）を含む。
【００２５】
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に
応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電
膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という
用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
【００２６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様のタッチセンサ、タッチセンサを備えるタッチセン
サモジュール、タッチパネル、およびタッチパネルモジュール等の構成について説明する
。以下では、静電容量の変化を検知することにより、指やスタイラスなどの被検知体の接
触または近接を検出する方式のタッチセンサを適用した場合の構成例について説明する。
【００２７】
なお、本明細書等において、タッチセンサを備える基板に、例えばＦＰＣもしくはＴＣ
Ｐ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）などのコネクターが取り付けられたも
の、または基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式等によりＩＣが実装された
ものを、タッチセンサモジュールと呼ぶ場合がある。またタッチセンサとしての機能と、
画像等を表示する機能の両方を備える装置をタッチパネル（入出力装置）と呼ぶ場合があ
る。なお、タッチパネルに上記コネクターが取り付けられたもの、またはＩＣが実装され
たものをタッチパネルモジュール、または単にタッチパネルと呼ぶ場合がある。
【００２８】
本発明の一態様に適用することのできる静電容量方式のタッチセンサは、容量素子を備
える。容量素子は例えば第１の導電層、及び第２の導電層と、これらの間に絶縁層とが挟
持された積層構造を有する構成とすることができる。このとき第１の導電層と第２の導電
層はそれぞれ容量素子の電極として機能する。また絶縁層は誘電体として機能する。
【００２９】
第１の導電層と第２の導電層のうち、第１の導電層がタッチ面（検出面）側に設けられ
るものとする。本発明の一態様のタッチセンサは、指やスタイラス等の被検出体と、第１
の導電層との間に形成される容量を検出することで、タッチ動作を検出することができる
。具体的には、第１の導電層と第２の導電層との間に所定の電位差が与えられていた時に
、タッチ動作により形成させる容量により生じる、第１の導電層の電位の変化を検出する
ことで、タッチ動作を検出することができる。
【００３０】
また、本発明の一態様のタッチセンサを、表示素子を備える画素を有する表示パネルと
重ねて、タッチパネルを構成することができる。また画素はタッチ面（検出面）側に光を
射出、または透過する。ここで、表示素子に重ねてカラーフィルタ（着色層ともいう）を
設けると、画素からの光の色純度を高めることができる。また、隣接する２つのカラーフ
ィルタの間に遮光層を設けると、隣接する２つの画素から射出される光の混色を抑制し、
表示品位を高めることができる。
【００３１】
ここで、本発明の一態様は、容量を構成する２つの導電層のほかに第３の導電層を有す
る。第３の導電層は、容量素子の第１の導電層、第２の導電層、または他の回路等と電気
的に接続する配線としての機能を有することが好ましい。このとき、第３の導電層を遮光
層よりも表示素子側に設け、第３の導電層と遮光層とが互いに重なる領域を有する構成と
することが好ましい。こうすることで、タッチパネルの検出面側（すなわち表示面側）か
らみたときに、第３の導電層が遮光層によって隠され、視認されてしまうことを防ぐこと
ができる。そのため、極めて視認性の高いタッチパネルとすることができる。
【００３２】
第３の導電層には、例えば金属や合金を含む材料を用いることが好ましい。金属や合金
を含む材料は比較的導電性が高いため、配線や電極に用いた場合に信号の遅延が抑制され
、タッチセンサの検出感度を向上させることができる。なお、このような材料の多くは可
視光を遮光する性質を有するが、第３の導電層が遮光層に隠れて位置するため、画素から
の光を遮ることがなく、タッチパネルの開口率を高めることができる。なお、第３の導電
層は必ずしも光を遮光する材料を用いる必要はなく、例えば導電性酸化物や導電性有機化
合物等の可視光の一部を透過する材料を用いることもできる。
【００３３】
またタッチパネルは、タッチセンサを支持する基板と、表示素子を支持する基板の２枚
の基板を対向させて配置した構成を有することが好ましい。またこのとき、タッチセンサ
が備える複数のセンサ素子が、容量素子と、トランジスタなどの能動素子の両方を備える
、アクティブマトリクス方式のタッチセンサとすることが好ましい。このような構成とす
ることで、表示素子を駆動させたときに生じるノイズの影響を、タッチセンサが受けにく
くすることが可能となる。そのためタッチセンサと表示素子を２枚の基板の間に挟持させ
、これらが近接して配置された構成としても検出感度の低下を抑えることができる。特に
、一対の基板に可撓性を有する材料を用いることで、薄く、軽量で且つフレキシブルなタ
ッチパネルを実現することができる。
【００３４】
またこのとき、タッチセンサを支持する基板にセンサ素子や回路を構成するトランジス
タを形成し、トランジスタや容量素子と電気的に接続する配線として機能する導電層に、
上記第３の導電層を適用することが好ましい。こうすることで、タッチパネルの検出面側
にトランジスタ等の素子を設ける構成とした場合であっても、タッチパネルの検出面側か
ら視認される電極や配線の面積を最小限にすることができ、視認性の悪化を抑制すること
ができる。
【００３５】
以下では、本発明の一態様のより具体的な構成例について、図面を参照して説明する。
【００３６】
［構成例］
図１（Ａ）は、本発明の一態様のタッチパネルモジュール１０の斜視概略図である。ま
た図１（Ｂ）は、タッチパネルモジュール１０を展開した時の斜視概略図である。タッチ
パネルモジュール１０は、タッチセンサモジュール２０と、表示パネル３０とが重ねて設
けられた構成を有する。
【００３７】
タッチセンサモジュール２０は、第１の基板２１上にセンサ素子（検知素子ともいう）
２２を備えるタッチセンサ（タッチセンサパネルともいう）に、ＦＰＣ４１が設けられた
構成を有する。センサ素子２２は、第１の基板２１上にマトリクス状に複数配置されてい
る。また、第１の基板２１上には、センサ素子２２と電気的に接続される回路２３、及び
回路２４を備えることが好ましい。
【００３８】
回路２３及び回路２４の少なくとも一方は、複数のセンサ素子２２を選択する機能を有
する回路を適用することができる。また、回路２３及び回路２４の少なくとも一方は、セ
ンサ素子２２からの信号を出力する機能を有する回路を適用することができる。
【００３９】
ＦＰＣ４１は、センサ素子２２、回路２３及び回路２４の少なくとも一に、外部からの
信号を供給する機能を有する。または、ＦＰＣ４１は、センサ素子２２、回路２３及び回
路２４の少なくとも一からの信号を外部に出力する機能を有する。
【００４０】
表示パネル３０は、第２の基板３１上に表示部３２を有する。表示部３２はマトリクス
状に配置された複数の画素３３を備える。また第２の基板３１上には、表示部３２内の画
素３３と電気的に接続する回路３４を備えることが好ましい。回路３４は、例えばゲート
駆動回路として機能する回路を適用することができる。
【００４１】
ＦＰＣ４２は、表示部３２または回路３４の少なくとも一に、外部からの信号を供給す
る機能を有する。また。図１では、第１の基板３１に端子４３を備える構成を有している
。端子４３には、例えばＦＰＣを取り付けること、ソース駆動回路として機能するＩＣを
ＣＯＧ方式またはＣＯＦ方式により直接実装すること、またはＩＣが実装されたＦＰＣ、
ＴＡＢ、ＴＣＰ等を取り付けること等が可能である。なお、表示パネル３０にＩＣやＦＰ
Ｃ等のコネクターが実装された形態を、表示パネルモジュールと呼ぶこともできる。
【００４２】
本発明の一態様のタッチパネルモジュール１０は、複数のセンサ素子２２によりタッチ
動作が行われた際の容量の変化に基づく位置情報を出力することができる。また表示部３
２により画像を表示することができる。すなわち、タッチパネルモジュール１０は入出力
装置と言い換えることもできる。
【００４３】
［タッチパネルが有する積層構造について］
図２（Ａ）に、図１（Ａ）中の破線で示す領域を拡大した概略図を示す。
【００４４】
図２（Ａ）には、図１（Ａ）に示すセンサ素子２２が備える容量素子１１０、画素３３
、配線２５、及び配線２６が設けられている例を示している。
【００４５】
容量素子１１０はマトリクス状に複数並べて配置されている。配線２５は隣接する２つ
の容量素子１１０の間に配置され、配線２６は配線２５と交差する方向に複数配置されて
いる。
【００４６】
画素３３は、マトリクス状に並べて複数配置されている。複数の画素３３のうち、一部
は容量素子１１０と重ねて設けられ、他の一部は、隣接する２つの容量素子１１０の間の
領域と重ねて設けられている。
【００４７】
画素３３は、少なくとも表示素子を備える。表示素子としては、例えば有機ＥＬ（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの発光素子を適用することが好ましい
。そのほか、表示素子として、電気泳動方式や電子粉流体方式やエレクトロウェッティン
グ方式などにより表示を行う素子（電子インクともいう）、シャッター方式のＭＥＭＳ表
示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子、液晶素子など、様々な表示素子を用いることが
できる。
【００４８】
また、透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ
、直視型液晶ディスプレイなどにも適用できる。なお、半透過型液晶ディスプレイや反射
型液晶ディスプレイを実現する場合には、画素電極の一部、または、全部が、反射電極と
しての機能を有するようにすればよい。例えば、画素電極の一部、または、全部が、アル
ミニウム、銀、などを有するようにすればよい。さらに、その場合、反射電極の下に、Ｓ
ＲＡＭなどの記憶回路を設けることも可能である。これにより、さらに、消費電力を低減
することができる。また、適用する表示素子に好適な構成を様々な画素回路から選択して
用いることができる。
【００４９】
図２（Ｂ）には、容量素子１１０と重なる領域における、積層構造を展開した概略図を
示す。図２（Ｂ）に示すように、第１の基板２１と第２の基板３１の間に、第１の導電層
１１１、絶縁層１１２、第２の導電層１１３、遮光層１１５、着色層１１４ｒ、着色層１
１４ｇ、着色層１１４ｂ、第３の導電層１１６、画素３３が配置されている。ここでは、
第３の導電層１１６が、図２（Ａ）に示す配線２６の一つに相当する。
【００５０】
なお、以降では着色層１１４ｒ、着色層１１４ｇ及び着色層１１４ｂを区別することな
く、これらに共通する事項を説明する場合においては単に着色層１１４と表記する場合が
ある。
【００５１】
第１の導電層１１１と第２の導電層１１３との間に絶縁層１１２が挟持され、これらが
容量素子１１０を構成している。
【００５２】
各着色層１１４は、特定波長帯域の光を透過する機能を有する。ここでは、着色層１１
４ｒは赤色の光を透過し、着色層１１４ｇは緑色の光を透過し、着色層１１４ｂは青色の
光を透過する。画素３３と着色層１１４の一つが互いに重なるように配置されることで、
画素３３からの光のうちの特定波長帯域の光のみを第１の基板２１側に透過させることが
できる。
【００５３】
遮光層１１５は、可視光を遮光する機能を有する。遮光層１１５は、隣接する２つの着
色層１１４の間の領域と重なるように配置される。図２（Ｂ）では、遮光層１１５として
開口部を有する形状とし、当該開口部が画素３３及び着色層１１４と重なるように配置さ
れている例を示している。
【００５４】
なお、図２（Ｂ）では着色層１１４よりも第１の基板２１側に遮光層１１５を配置する
構成を示しているが、遮光層１１５よりも第１の基板２１側に着色層１１４を配置しても
よい。
【００５５】
第１の導電層１１１、絶縁層１１２、及び第２の導電層１１３は、画素３３及び着色層
１１４のそれぞれと重なる領域を有する。そのため第１の導電層１１１、絶縁層１１２、
及び第２の導電層１１３としては、それぞれ可視光を透過する材料を用いることが好まし
い。
【００５６】
第３の導電層１１６は、遮光層１１５と画素３３との間に位置するように配置される。
言い換えると、第３の導電層１１６は、遮光層１１５よりも第２の基板３１側に位置し、
且つ画素３３よりも第１の基板２１側に位置する。
【００５７】
また第３の導電層１１６は、遮光層１１５と互いに重なるように配置されていることが
好ましい。このような構成とすることで、画素３３と第３の導電層１１６とが重ならない
ため、第３の導電層１１６に可視光を遮光する材料を用いたとしても、画素３３の開口率
の低下を防ぐことができる。
【００５８】
図３には、隣接する２つの第１の導電層１１１の間に、光学調整層１１９を配置した場
合を示している。
【００５９】
光学調整層１１９を設けることにより、第１の基板２１側から見たときに第１の導電層
１１１のパターンが視認されにくくなり、表示品位を向上させることができる。
【００６０】
光学調整層１１９としては、第１の導電層１１１と近い光学特性（透過率、屈折率、反
射率等）を有する材料を用いることができる。例えば、透過率が第１の導電層１１１の透
過率のプラスマイナス５％以内である材料を用いることができる。特に、光学調整層１１
９は、第１の導電層１１１と同一の材料を用いることが好ましい。このとき、同一の導電
膜を加工することにより、第１の導電層１１１と光学調整層１１９を同時に形成すると、
工程を簡略化できるため好ましい。
【００６１】
光学調整層１１９として導電性材料を用いた場合、光学調整層１１９に対して所定の電
位を供給することが可能な構成とすることが好ましい。例えば共通電位、接地電位等の固
定電位を光学調整層１１９に供給する構成とすればよい。または、第１の導電層１１１お
よび第２の導電層１１３のいずれか一方と電気的に接続する構成としてもよい。
【００６２】
図４は、第１の基板２１側から見たときの各構成要素の配置位置の例を示している。こ
こでは、第１の基板２１側に、ボトムゲート構造のトランジスタ２５１が設けられている
場合の例を示している。
【００６３】
図４では、トランジスタ２５１、第１の導電層１１１、第２の導電層１１３、遮光層１
１５、第３の導電層１１６ａ乃至１１６ｇ、第４の導電層１１７ａ、１１７ｂを示してい
る。
【００６４】
トランジスタ２５１は、第１の基板２１側（すなわち紙面手前側）からゲート電極１３
１、半導体層１３２、電極１３３ａ及び電極１３３ｂを有する。電極１３３ａは、ソース
又はドレインの一方として機能し、電極１３３ｂはソース又はドレインの他方として機能
する。
【００６５】
遮光層１１５は、マトリクス状に配置された複数の開口を有する。ここでは示さないが
、遮光層１１５のそれぞれの開口は、画素３３及び着色層１１４と重ねて設けられている
。
【００６６】
第３の導電層１１６ａ乃至第３の導電層１１６ｇは遮光層１１５と互いに重なるように
配置されているため、図４に示すように、第１の基板側から見たときに視認されることが
ない。
【００６７】
また、トランジスタ２５１は、図４に示すように遮光層１１５と重ねて設けられている
。このような構成とすることで、画素の開口率を低下させることがないため好ましい。
【００６８】
また、トランジスタ２５１を構成するゲート電極１３１、半導体層１３２、電極１３３
ａ及び電極１３３ｂは、それぞれの面積をできるだけ小さいものとするように、島状に加
工されている。このような構成とすることで、検出面側（すなわち第１の基板２１側）か
ら視認されてしまう面積を小さくして目立たなくすることができ、タッチパネルの視認性
を向上させることができる。
【００６９】
また図４では、トランジスタ２５１が有する半導体層１３２が、ゲート電極１３１より
も内側に重ねて設けられている例を示している。このような構成とすることで検出面側か
らトランジスタ２５１に外光が照射されたとしても半導体層１３２に光が当たらない構成
とすることができる。そのため、外光の照射によるトランジスタの電気的特性の変動を抑
制し、信頼性の高いタッチセンサを実現することができる。または、外光の照射の影響を
低減する補償回路等を接続する必要がないため、タッチセンサ回路の構成を簡略化できる
。
【００７０】
第１の導電層１１１は、島状の形状を有する。また、第２の導電層１１３は、後述する
第１の導電層１１１と第３の導電層１１６ａとのコンタクト部とその周辺部を含む領域と
重なる部分、及びトランジスタ２５１とその周辺部を含む領域と重なる部分に開口を備え
る。
【００７１】
第１の導電層１１１は、遮光層１１５等に設けられた開口を介して第３の導電層１１６
ａと電気的に接続している。第３の導電層１１６ａは、遮光層１１５等に設けられた開口
を介して電極１３３ｂと電気的に接続している。電極１３３ａは、遮光層１１５等に設け
られた開口を介して第３の導電層１１６ｂと電気的に接続している。第３の導電層１１６
ｂと第３の導電層１１６ｄは、第４の導電層１１７ａを介して電気的に接続されている。
第３の導電層１１６ｅ及び１１６ｆはそれぞれ、遮光層１１５等に設けられた開口を介し
てゲート電極１３１と電気的に接続している。第３の導電層１１６ｆと第３の導電層１１
６ｇは、第４の導電層１１７ｂを介して電気的に接続している。第３の導電層１１６ｃは
、第４の導電層１１７ａ、１１７ｂと交差するように配置されている。
【００７２】
このように、第３の導電層１１６により形成される同一平面上の２つの配線が交差する
箇所に、第３の導電層１１６の上方または下方に位置する第４の導電層１１７を配置する
構成とすることで、２つの配線が電気的に短絡することなく、これらを交差するように配
置することができる。
【００７３】
このとき、第４の導電層１１７は第３の導電層１１６と同様に、遮光層１１５よりも第
２の基板３１側（すなわち紙面奥側）に配置することで、検出面側から視認されることを
抑制することができる。
【００７４】
［断面構成例］
以下では、タッチパネルモジュール１０の断面構成例について説明する。
【００７５】
〔断面構成例１〕
図５（Ａ）に、本発明の一態様のタッチパネルモジュールの断面概略図を示す。図５（
Ａ）に示すタッチパネルモジュールは、一対の基板間にアクティブマトリクス方式のタッ
チセンサ及び表示素子を有するため、薄型化を図ることができる。なお、本明細書等にお
いて、複数のセンサ素子の各々が能動素子を有するタッチセンサをアクティブマトリクス
方式のタッチセンサと呼ぶ。
【００７６】
タッチパネルモジュールは、第１の基板２１と第２の基板３１とが接着層２２０によっ
て貼り合わされた構成を有する。第１の基板２１上には、容量素子１１０、トランジスタ
２５１、トランジスタ２５２、コンタクト部２５３、着色層１１４、遮光層１１５、第３
の導電層１１６ａ乃至１１６ｄ、第４の導電層１１７ａ等が設けられている。また第２の
基板３１上には、トランジスタ２０１乃至トランジスタ２０３、発光素子２０４、コンタ
クト部２０５等が設けられている。
【００７７】
第２の基板３１上には接着層２１１を介して絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１
４、絶縁層２１５、絶縁層２１６、絶縁層２１７、絶縁層２１８、スペーサ２１９、導電
層２２５等を有する。
【００７８】
絶縁層２１７上に発光素子２０４が設けられている。発光素子２０４は、第１の電極２
２１、ＥＬ層２２２、第２の電極２２３を有する（図５（Ｂ）参照）。また第１の電極２
２１とＥＬ層２２２との間には、光学調整層２２４が設けられている。絶縁層２１８は、
第１の電極２２１および光学調整層２２４の端部を覆って設けられている。
【００７９】
図５（Ａ）では、画素３３に、電流制御用のトランジスタ２０１と、スイッチング制御
用のトランジスタ２０２を有する構成を示している。トランジスタ２０１は、ソース又は
ドレインの一方が導電層２２５を介して第１の電極２２１と電気的に接続している。
【００８０】
図５（Ａ）では、回路３４にトランジスタ２０３が設けられている例を示している。
【００８１】
図５（Ａ）では、トランジスタ２０１およびトランジスタ２０３として、チャネルが形
成される半導体層を２つのゲート電極で挟持する構成を適用した例を示している。このよ
うなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であ
り、オン電流を増大させることができる。その結果、高速動作が可能な回路を作製するこ
とができる。さらには回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きな
トランジスタを適用することで、表示パネルまたはタッチパネルを大型化、または高精細
化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能
であり、表示ムラを抑制することが可能である。
【００８２】
なお、回路３４が有するトランジスタと画素３３が有するトランジスタは、同じ構造で
あってもよい。また回路３４が有するトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、
異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、画素３３が有するトラン
ジスタは、同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いて
もよい。また、第１の基板２１側に設けられるトランジスタ（トランジスタ２５１、トラ
ンジスタ２５２等）においても、同様の構造であってもよいし、異なる構造のトランジス
タを組み合わせて用いてもよい。
【００８３】
発光素子２０４はトップエミッション構造の発光素子であり、第２の電極２２３側に光
を射出する。発光素子２０４の発光領域と重ねて、トランジスタ２０１、トランジスタ２
０２等のほか、容量素子や配線を配置することで、画素３３の開口率を高めることができ
る。
【００８４】
第１の基板２１の第２の基板３１側には、接着層２６１を介して絶縁層２６２、絶縁層
２６３、絶縁層２６４、絶縁層２６５、第１の導電層１１１、絶縁層１１２、第２の導電
層１１３、絶縁層２６６、絶縁層２６７、絶縁層２６８、着色層１１４、遮光層１１５、
第３の導電層１１６ａ乃至１１６ｄ、第４の導電層１１７ａ等を有する。ここで、図５（
Ａ）の一部は、図４中に示す切断線Ａ−Ｂに相当する断面構造を示している。
【００８５】
第１の導電層１１１は、絶縁層１１２、絶縁層２６６、遮光層１１５、絶縁層２６７に
設けられた開口を介して、第３の導電層１１６ａと電気的に接続している。第３の導電層
１１６ａは、絶縁層２６４、絶縁層２６５、絶縁層１１２、絶縁層２６６、遮光層１１５
、絶縁層２６７に設けられた開口を介してトランジスタ２５１のソース又はドレインの一
方と電気的に接続している。
【００８６】
第３の導電層１１６ｂとトランジスタ２５１のソース又はドレインの他方とは、これら
の間の各絶縁層に設けられた開口を介して電気的に接続している。第４の導電層１１７ａ
は絶縁層２６８に設けられた開口を介して第３の導電層１１６ｂ及び１１６ｄと電気的に
接続している。また、第４の導電層１１７ａと重ねて、第３の導電層１１６ｃが配置され
ている。
【００８７】
なお、図５（Ａ）では第４の導電層１１７ａを第３の導電層１１６ａ等よりも第２の基
板３１側に配置する構成を示したが、この積層順を入れ替えてもよい。すなわち、第３の
導電層１１６ａ等を絶縁層２６８よりも第２の基板３１側に配置し、第４の導電層１１７
ａ等を絶縁層２６７と絶縁層２６８の間に配置してもよい。
【００８８】
発光素子２０４の発光領域と着色層１１４は互いに重ねて設けられ、発光素子２０４か
ら射出された光は着色層１１４を透過して第１の基板２１側に射出される。図５（Ａ）に
示すように、第１の導電層１１１および第２の導電層１１３を発光素子２０４と重ねて配
置する場合には、これらに可視光に対して透光性を有する導電性材料を用いることが好ま
しい。
【００８９】
また第１の基板２１と第２の基板３１に可撓性を有する材料を用いることで、フレキシ
ブルなタッチパネルを実現できる。
【００９０】
また、本発明の一態様のタッチパネルはカラーフィルタ方式を用いている。例えば着色
層１１４としてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のうちいずれかが適用された３色の画素に
より１つの色を表現する構成としてもよい。また、これに加えてＷ（白）やＹ（黄）の画
素を適用した構成としてもよい。
【００９１】
着色層１１４と、光学調整層２２４によるマイクロキャビティ構造の組み合わせにより
、本発明の一態様のタッチパネルからは、色純度の高い光を取り出すことができる。光学
調整層２２４の厚さは、各画素の色に応じて異なる厚さとすればよい。また画素によって
は光学調整層２２４を有さない構成としてもよい。
【００９２】
また発光素子２０４が備えるＥＬ層２２２として、白色を発光するＥＬ層を適用するこ
とが好ましい。このような発光素子２０４を適用することで、各画素にＥＬ層２２２を塗
り分ける必要がないためコストを削減できるほか、画素の高精細化が容易となる。また各
画素における光学調整層２２４の厚さを変更することにより、各々の画素に適した波長の
発光を取り出すことができ、色純度を高めることができる。なお、各画素に対してＥＬ層
２２２を塗り分ける構成としてもよく、その場合には光学調整層２２４を用いない構成と
することもできる。
【００９３】
第２の基板３１上に設けられたコンタクト部２０５と重なる領域に位置する各絶縁層等
には開口部が設けられ、当該開口部に配置された接続層２６０によりコンタクト部２０５
とＦＰＣ４１とが電気的に接続している。また、第１の基板２１と重なる領域に位置する
各絶縁層等には開口部が設けられ、当該開口部に配置された接続層２１０を介してコンタ
クト部２５３とＦＰＣ４２が電気的に接続している。
【００９４】
図５（Ａ）では、コンタクト部２０５がトランジスタのソース電極及びドレイン電極と
同一の導電膜を加工して形成された導電層を有する構成を示している。またコンタクト部
２５３は、トランジスタのゲート電極と同一の導電膜を加工して形成された導電層、トラ
ンジスタのソース電極及びドレイン電極と同一の導電膜を加工して形成された導電層、及
び第２の導電層１１３と同一の導電膜を加工して形成された導電層の積層構造を有する構
成を示している。このように、コンタクト部を複数の導電層を積層した構成とすることで
、電気抵抗を低減するだけでなく、機械的強度を高めることができるため好ましい。
【００９５】
接続層２１０や接続層２６０としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒ
ｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉ
ｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【００９６】
絶縁層２１２および絶縁層２６２は、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用い
ることが好ましい。すなわち、絶縁層２１２および絶縁層２６２はバリア膜として機能さ
せることができる。このような構成とすることで、第１の基板２１や第２の基板３１とし
て透湿性を有する材料を用いたとしても、発光素子２０４や各トランジスタに対して外部
から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能で、信頼性の高いタッチパネル
を実現できる。
【００９７】
〔各構成要素について〕
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
【００９８】
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として
機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する
絶縁層と、を有する。図５（Ａ）には、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合
を示している。
【００９９】
なお、本発明のタッチパネルが有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば
、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。ま
た、トップゲート型又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。トラ
ンジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、酸化物半導体、シリコン、ゲル
マニウム等が挙げられる。
【０１００】
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、
結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領
域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トラン
ジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
【０１０１】
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えば、４族の元素、化合物半導体
又は酸化物半導体を半導体層に用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体
、ガリウムヒ素を含む半導体又はインジウムを含む酸化物半導体などを適用できる。
【０１０２】
特に、トランジスタのチャネルが形成される半導体に、酸化物半導体を適用することが
好ましい。特にシリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好
ましい。シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を
用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。
【０１０３】
例えば、上記酸化物半導体として、少なくともインジウム（Ｉｎ）もしくは亜鉛（Ｚｎ
）を含むことが好ましい。より好ましくは、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、
Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含
む。
【０１０４】
特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面
、または半導体層の上面に対し概略垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有さ
ない酸化物半導体膜を用いることが好ましい。
【０１０５】
このような酸化物半導体は、結晶粒界を有さないために表示パネルを湾曲させたときの
応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、
可撓性を有し、湾曲させて用いるタッチパネルなどに、このような酸化物半導体を好適に
用いることができる。
【０１０６】
また半導体層としてこのような酸化物半導体を用いることで、電気特性の変動が抑制さ
れ、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
【０１０７】
また、その低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に
亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各
表示領域に表示した画像の諧調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。そ
の結果、極めて消費電力の低減された表示装置を実現できる。
【０１０８】
または、トランジスタのチャネルが形成される半導体に、シリコンを用いることが好ま
しい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリ
コンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコ
ンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温
で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備え
る。このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることがで
きる。また極めて高精細に画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回
路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減す
ることができる。
【０１０９】
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、タッチパネルを構成する各種配
線および電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、
クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、また
はタングステンからなる単体金属、またはこれを主成分とする合金を単層構造または積層
構造として用いる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にア
ルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構
造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に
銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または
窒化チタン膜と、そのチタン膜または窒化チタン膜上に重ねてアルミニウム膜または銅膜
を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン
膜または窒化モリブデン膜と、そのモリブデン膜または窒化モリブデン膜上に重ねてアル
ミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を
形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛を含む透明導
電材料を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制
御性が高まるため好ましい。
【０１１０】
また、透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、イ
ンジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物または
グラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タ
ングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの
金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒
化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそ
れらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材
料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とイン
ジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。
【０１１１】
各種絶縁層、スペーサ２１９等に用いることのできる絶縁材料としては、例えばアクリ
ル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂のほか、酸化シリコン、酸化窒化
シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用
いることもできる。
【０１１２】
また上述のように、発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていること
が好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、発光装置
の信頼性の低下を抑制できる。
【０１１３】
透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜等の窒素と珪素を
含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、
酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
【０１１４】
例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０−５［ｇ／ｍ２・ｄａｙ］以
下、好ましくは１×１０−６［ｇ／ｍ２・ｄａｙ］以下、より好ましくは１×１０−７［
ｇ／ｍ２・ｄａｙ］以下、さらに好ましくは１×１０−８［ｇ／ｍ２・ｄａｙ］以下とす
る。
【０１１５】
各接着層としては、熱硬化樹脂や光硬化樹脂、２液混合型の硬化性樹脂などの硬化性樹
脂を用いることができる。例えば、アクリル、ウレタン、エポキシ、またはシロキサン結
合を有する樹脂などの樹脂を用いることができる。
【０１１６】
ＥＬ層２２２は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層２２２は、発光層以外の層として、
正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物
質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い
物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
【０１１７】
ＥＬ層２２２には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無
機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層２２２を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸
着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することがで
きる。
【０１１８】
遮光層１１５に用いることのできる材料としては、カーボンブラック、金属酸化物、複
数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。
【０１１９】
着色層１１４に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料又は染料
が含まれた樹脂材料などが挙げられる。
【０１２０】
なお、遮光層１１５の代わりに、異なる色の着色層１１４を積層した積層構造を、遮光
層１１５として機能させてもよい。例えば、隣接する画素３３のそれぞれに重ねて設けら
れる２つの着色層１１４の一部を重畳させ、遮光層１１５として用いる構成としてもよい
。
【０１２１】
また、遮光層１１５を、隣接する画素のうち同色の画素の間には配置せず、異色の画素
の間にのみ配置する構成としてもよい。その場合には、隣接する２つの同色の画素の間の
領域と、第３の導電層１１６（及び／または第４の導電層１１７）とが互いに重なるよう
に配置すればよい。または、第４の導電層１１７として透光性を有する材料を用い、遮光
層１１５が設けられていない部分に配置される第４の導電層１１７を介して、遮光層１１
５と重ねて設けられる２つの第３の導電層１１６を電気的に接続する構成としてもよい。
【０１２２】
〔作製方法例〕
ここで、可撓性を有するタッチパネルを作製する方法について説明する。
【０１２３】
ここでは便宜上、画素や回路を含む構成、カラーフィルタ等の光学部材を含む構成また
はタッチセンサを含む構成を素子層と呼ぶこととする。素子層は例えば表示素子を含み、
表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなど
の素子を備えていてもよい。
【０１２４】
またここでは、素子層が形成される絶縁表面を備える支持体（例えば第１の基板２１ま
たは第２の基板３１）のことを、基材と呼ぶこととする。
【０１２５】
可撓性を有する絶縁表面を備える基材上に素子層を形成する方法としては、基材上に直
接素子層を形成する方法と、基材とは異なる剛性を有する支持基材上に素子層を形成した
後、素子層と支持基材とを剥離して素子層を基材に転置する方法と、がある。
【０１２６】
基材を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には
、基材上に直接素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基材
を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容
易になるため好ましい。
【０１２７】
また、素子層を支持基材上に形成した後に、基材に転置する方法を用いる場合、まず支
持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基
材と素子層を剥離し、基材に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶
縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。
【０１２８】
例えば剥離層としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と当該金属材料の酸化
物を含む層を積層して用い、剥離層上に窒化シリコンや酸窒化シリコンを複数積層した層
を用いることが好ましい。高融点金属材料を用いると、素子層の形成工程の自由度が高ま
るためこのましい。
【０１２９】
剥離は、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、または剥離界面の
一部に液体を滴下して剥離界面全体に浸透させることなどにより剥離を行ってもよい。ま
たは、熱膨張の違いを利用して剥離界面に熱を加えることにより剥離を行ってもよい。
【０１３０】
また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。
例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いて
、有機樹脂の一部をレーザ光等を用いて局所的に加熱することにより剥離の起点を形成し
、ガラスと絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。または、支持基材と有機樹脂からなる絶
縁層の間に金属層を設け、当該金属層に電流を流すことにより当該金属層を加熱すること
により、当該金属層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。このとき、有機樹脂からなる
絶縁層は基材として用いることができる。
【０１３１】
可撓性を有する基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ
エチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポ
リイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエ
ーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン
樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の
低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が３０×１０−６／Ｋ以下である
ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、
繊維体に樹脂を含浸した基板（プリプレグとも記す）や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜ
て熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。
【０１３２】
上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強
度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のこ
とを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリア
ミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキ
サゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラ
ス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布
または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を可撓
性を有する基板として用いても良い。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる
構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好まし
い。
【０１３３】
または、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基材に用いることもできる。ま
たは、ガラスと樹脂材料とが貼り合わされた複合材料を用いてもよい。
【０１３４】
例えば、図５（Ａ）に示す構成の場合、第１の支持基材上に第１の剥離層、絶縁層２６
２を順に形成した後に、それよりも上層の構造物を形成する。またこれとは別に、第２の
支持基材上に第２の剥離層、絶縁層２１２を順に形成した後に、それよりも上層の構造物
を形成する。続いて、第１の支持基材と第２の支持基材を接着層２２０により貼り合せる
。その後、第２の剥離層と絶縁層２１２との界面で剥離することで第２の支持基材及び第
２の剥離層を除去し、絶縁層２１２と第２の基板３１とを接着層２１１により貼り合せる
。また、第１の剥離層と絶縁層２６２との界面で剥離することで第１の支持基材及び第１
の剥離層を除去し、絶縁層２６２と第１の基板２１とを接着層２６１により貼り合せる。
なお、剥離及び貼り合せはどちら側を先に行ってもよい。
【０１３５】
以上が可撓性を有するタッチパネルを作製する方法についての説明である。
【０１３６】
〔断面構成例２〕
図６に、図５とは構成の一部が異なる断面構成例を示す。図６に示す構成は、図５で示
した構成と比較し、第１の導電層１１１の構成が異なる点で主に相違している。
【０１３７】
図６では、図５における第１の導電層１１１に代えて、トランジスタ２５１およびトラ
ンジスタ２５２の半導体層と同一の膜を加工して形成した半導体層を有する第１の導電層
１１１ａを適用した場合を示している。また第１の導電層１１１ａは、絶縁層２６５に接
して設けられている。
【０１３８】
ここで、第１の導電層１１１ａは酸化物半導体を含むことが好ましい。酸化物半導体は
、膜中の酸素欠損または／及び水素、水等の不純物濃度によって、抵抗を制御することが
できる半導体材料である。そのため、第１の導電層１１１ａに適用する半導体層と、トラ
ンジスタに適用する半導体層とを同一の半導体膜を加工して形成した場合であっても、そ
れぞれの半導体層に対して、酸素欠損または／及び不純物濃度が増加する処理、または酸
素欠損または／及び不純物濃度が低減する処理を選択して施すことにより、これら半導体
層の抵抗率を制御することができる。
【０１３９】
具体的には、容量素子１１０の電極として機能する第１の導電層１１１ａに含まれる酸
化物半導体層にプラズマ処理を行い、酸化物半導体層中の酸素欠損を増加させる。または
／及び酸化物半導体層中の水素、水等の不純物を増加させることによって、キャリア密度
が高く、低抵抗な酸化物半導体を含む第１の導電層１１１ａとすることができる。また酸
化物半導体層に水素を含む絶縁膜（絶縁層２６５）を接して形成し、該水素を含む絶縁膜
から酸化物半導体層に水素を拡散させることによって、キャリア密度が高く、低抵抗な酸
化物半導体層とすることができる。このような酸化物半導体層を第１の導電層１１１ａに
適用することができる。
【０１４０】
一方、トランジスタ２５１やトランジスタ２５２上には、酸化物半導体層が上記プラズ
マ処理に曝されないように、絶縁層２６４を設ける。また、絶縁層２６４を設けることに
よって、酸化物半導体層が水素を含む絶縁層２６５と接しない構成とすることができる。
絶縁層２６４として、酸素を放出することが可能な絶縁膜を用いることで、トランジスタ
の酸化物半導体層に酸素を供給することができる。酸素が供給された酸化物半導体層は、
膜中または膜の界面における酸素欠損が低減され高抵抗な酸化物半導体層となる。なお、
酸素を放出することが可能な絶縁膜として、例えば酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜
などを用いることができる。
【０１４１】
また、酸化物半導体層に行うプラズマ処理としては、代表的には、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ
、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）、リン、ボロン、水素、及び窒素の中から選ばれた一種を含むガス
を用いたプラズマ処理が挙げられる。より具体的には、Ａｒ雰囲気下でのプラズマ処理、
Ａｒと水素の混合ガス雰囲気下でのプラズマ処理、アンモニア雰囲気下でのプラズマ処理
、Ａｒとアンモニアの混合ガス雰囲気下でのプラズマ処理、又は窒素雰囲気下でのプラズ
マ処理などが挙げられる。
【０１４２】
上記プラズマ処理によって、酸化物半導体層は、酸素が脱離した格子（または酸素が脱
離した部分）に酸素欠損が形成される。当該酸素欠損は、キャリアを発生する要因になり
える場合がある。また、酸化物半導体層の近傍、より具体的には、酸化物半導体層の下側
または上側に接する絶縁層膜から水素が供給され、上記酸素欠損に水素が入ると、キャリ
アである電子を生成する場合がある。したがって、プラズマ処理によって酸素欠損が増加
された第１の導電層１１１ａに適用する酸化物半導体層は、トランジスタに適用する酸化
物半導体層よりもキャリア密度が高い。
【０１４３】
一方、酸素欠損が低減され、水素濃度が低減されたトランジスタに適用する酸化物半導
体層は、高純度真性化、又は実質的に高純度真性化された酸化物半導体層といえる。ここ
で、実質的に真性とは、酸化物半導体のキャリア密度が、１×１０１７／ｃｍ３未満であ
ること、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３未満であること、さらに好ましくは１×１０１
３／ｃｍ３未満であることを指す。または、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い（酸
素欠損の少ない）ことを高純度真性又は実質的に高純度真性とよぶ。高純度真性又は実質
的に高純度真性である酸化物半導体は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低
くすることができる。従って、当該酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジ
スタは、しきい値電圧がプラスとなる電気特性（ノーマリーオフ特性ともいう。）になり
やすい。また、高純度真性又は実質的に高純度真性である酸化物半導体層は、欠陥準位密
度が低いため、トラップ準位密度を低減することができる。
【０１４４】
また、高純度真性又は実質的に高純度真性である酸化物半導体層は、オフ電流が著しく
小さく、チャネル幅が１×１０６μｍでチャネル長Ｌが１０μｍの素子であっても、ソー
ス電極とドレイン電極間の電圧（ドレイン電圧）が１Ｖから１０Ｖの範囲において、オフ
電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち１×１０−１３Ａ以下と
いう特性を得ることができる。したがって、酸化物半導体層にチャネル領域が形成される
トランジスタ２５１やトランジスタ２５２等は、電気特性の変動が小さく、信頼性の高い
トランジスタとなる。なお、第２の基板３１側に設けられるトランジスタ２０１、トラン
ジスタ２０２、トランジスタ２０３等も同様の酸化物半導体層を適用することが好ましい
。
【０１４５】
また、図６においては、絶縁層２６４は容量素子１１０の電極として機能する第１の導
電層１１１ａと重なる領域が選択的に除去されるように設けられている。また、絶縁層２
６５は、第１の導電層１１１ａと接して形成した後、第１の導電層１１１ａ上から除去さ
れていてもよい。絶縁層２６５として、例えば水素を含む絶縁膜、換言すると水素を放出
することが可能な絶縁膜、代表的には窒化シリコン膜を用いることで、第１の導電層１１
１ａに水素を供給することができる。水素を放出することが可能な絶縁膜は、膜中の含有
水素濃度が１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であると好ましい。このような絶縁膜を
第１の導電層１１１ａに接して形成することで、第１の導電層１１１ａに効果的に水素を
含有させることができる。このように、上述したプラズマ処理と合わせて、酸化物半導体
層に接する絶縁膜の構成を変えることによって、酸化物半導体層の抵抗を任意に調整する
ことができる。なお、十分に低抵抗された酸化物半導体を含む層を酸化物導電体層と言い
換えることもできる。
【０１４６】
第１の導電層１１１ａに含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になる
と共に、酸素が脱離した格子（または酸素が脱離した部分）に酸素欠損を形成する。当該
酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素
の一部が金属原子と結合する酸素と結合することで、キャリアである電子を生成する場合
がある。したがって、水素が含まれている第１の導電層１１１ａに含まれる酸化物半導体
は、トランジスタに適用する酸化物半導体よりもキャリア密度が高い。
【０１４７】
トランジスタのチャネル領域が形成される酸化物半導体層は水素ができる限り低減され
ていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体層において、二次イオン質量分析法（
ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により
得られる水素濃度を、２×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１９ａ
ｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、５×１０
１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好
ましくは５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１６ａｔｏｍ
ｓ／ｃｍ３以下とする。
【０１４８】
一方、容量素子１１０の電極として機能する第１の導電層１１１ａに含まれる酸化物半
導体は、上記トランジスタに適用される酸化物半導体よりも、水素濃度または／及び酸素
欠損が多く、低抵抗化されている。
【０１４９】
第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層は、代表的には、Ｉ
ｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、
Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、又はＨｆ）等の金属酸化物で形成される。なお、第
１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層は、透光性を有する。
【０１５０】
なお、第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層がＩｎ−Ｍ−
Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ及びＭの和を１００ａｔｏｍｉｃ％としたとき、Ｉｎが２５ａｔ
ｏｍｉｃ％以上、Ｍが７５ａｔｏｍｉｃ％未満、又はＩｎが３４ａｔｏｍｉｃ％以上、Ｍ
が６６ａｔｏｍｉｃ％未満とする。
【０１５１】
第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層は、エネルギーギャ
ップが２ｅＶ以上、又は２．５ｅＶ以上、又は３ｅＶ以上であることが好ましい。
【０１５２】
第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層の厚さは、３ｎｍ以
上２００ｎｍ以下、又は３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、又は３ｎｍ以上６０ｎｍ以下とする
ことができる。
【０１５３】
第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸
化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの
金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッ
タリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：
Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：１．５、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１
：２．３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２等が好ましい。な
お、成膜される第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層の原子
数比はそれぞれ、誤差として上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子
数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。
【０１５４】
また、酸素欠損が形成された酸化物半導体に水素を添加すると、酸素欠損サイトに水素
が入り伝導帯近傍にドナー準位が形成される。この結果、酸化物半導体は、導電性が高く
なり、導電体化する。導電体化された酸化物半導体を酸化物導電体ということができる。
一般に、酸化物半導体は、エネルギーギャップが大きいため、可視光に対して透光性を有
する。一方、酸化物導電体は、伝導帯近傍にドナー準位を有する酸化物半導体である。し
たがって、該ドナー準位による吸収の影響は小さく、可視光に対して酸化物半導体と同程
度の透光性を有する。酸化物導電体は、縮退半導体であり、伝導帯端とフェルミ準位とが
一致または略一致しているということもできる。このため、酸化物導電体膜を、容量素子
の電極等に用いることが可能である。
【０１５５】
図６に示す構成とすることで、第１の導電層１１１ａをトランジスタの作製工程で同時
に形成することができるため、工程を簡略化することが可能となる。また図６における第
１の導電層１１１ａを形成する際のフォトマスクを必要としないため、作製コストを削減
することも可能である。
【０１５６】
以上が、断面構成例についての説明である。
【０１５７】
なお、本実施の形態では、タッチセンサとして、センサ素子がトランジスタ等の能動素
子を備えるアクティブマトリクス方式のタッチセンサを例示したが、能動素子を有さない
パッシブマトリクス方式のタッチセンサとしてもよい。また、本実施の形態では、タッチ
センサを支持する第１の基板と、表示素子を支持する第２の基板の２枚の基板を有する構
成を示したが、これに限られない。例えば表示素子を２枚の基板で挟持し、これにタッチ
センサを支持する第１の基板を貼り合せ、３枚の基板を有する構成としてもよいし、表示
素子及びタッチセンサのそれぞれを２枚の基板で挟持したものを貼り合せて、４枚の基板
を有する構成としてもよい。
【０１５８】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
【０１５９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様のタッチセンサの構成例と、その駆動方法の例につ
いて、図面を参照して説明する。
【０１６０】
［構成例］
図７（Ａ）は、本発明の一態様のタッチパネル（入出力装置ともいう）が有する構成を
説明するブロック図である。図７（Ｂ）は、変換器ＣＯＮＶの構成を説明する回路図であ
る。図７（Ｃ）はセンサ素子２２の構成を説明する回路図である。また図７（Ｄ−１）及
び図７（Ｄ−２）はセンサ素子２２の駆動方法を説明するタイミングチャートである。
【０１６１】
本実施の形態で例示するタッチセンサは、マトリクス状に配置される複数のセンサ素子
２２と、行方向に配置される複数のセンサ素子２２が電気的に接続される信号線ＤＬと、
センサ素子２２、走査線Ｇ１及び信号線ＤＬが配設される可撓性の基板２１と、を有する
（図７（Ａ）参照）。
【０１６２】
例えば、複数のセンサ素子２２をｎ行ｍ列（ｎ及びｍはそれぞれ１以上の自然数）のマ
トリクス状に配置することができる。
【０１６３】
なお、センサ素子２２は検知素子として機能する容量素子Ｃを備える。容量素子Ｃは実
施の形態１における容量素子１１０に相当する。例えば、容量素子Ｃの第１の電極が実施
の形態１における第１の導電層１１１に相当し、第２の電極が第２の導電層１１３に相当
する。
【０１６４】
また、信号線ＤＬ、走査線Ｇ１等の配線に、実施の形態１における第３の導電層１１６
や第４の導電層１１７を適用することができる。
【０１６５】
容量素子Ｃの第２の電極は配線ＣＳと電気的に接続されている。これにより、容量素子
Ｃの第２の電極の電位を、配線ＣＳが供給する制御信号を用いて制御することができる。
【０１６６】
本発明の一態様のセンサ素子２２は、少なくともトランジスタＭ１を有する。またトラ
ンジスタＭ２及び／またはトランジスタＭ３を備える構成としてもよい（図７（Ｃ）参照
）。
【０１６７】
トランジスタＭ１は、ゲートが容量素子Ｃの第１の電極と電気的に接続され、第１の電
極が、配線ＶＰＩと電気的に接続されている。配線ＶＰＩは、例えば接地電位を供給する
機能を有する。
【０１６８】
トランジスタＭ２は、ゲートが走査線Ｇ１と電気的に接続され、第１の電極がトランジ
スタＭ１の第２の電極と電気的に接続され、第２の電極が信号線ＤＬと電気的に接続され
ている。走査線Ｇ１は、例えば選択信号を供給する機能を有する。また信号線ＤＬは、例
えば検知信号ＤＡＴＡを供給する機能を有する。
【０１６９】
トランジスタＭ３は、ゲートが配線ＲＥＳと電気的に接続され、第１の電極が容量素子
Ｃの第１の電極と電気的に接続され、第２の電極が配線ＶＲＥＳと電気的に接続されてい
る。配線ＲＥＳは、例えばリセット信号を供給する機能を有する。配線ＶＲＥＳは、例え
ばトランジスタＭ１を導通状態にすることのできる電位を供給する機能を有する。
【０１７０】
容量素子Ｃの容量は、例えば、第１の電極または第２の電極にものが近接すること、若
しくは第１の電極および第２の電極の間隔が変化することにより変化する。これにより、
センサ素子２２は容量素子Ｃの容量の変化に基づく検知信号ＤＡＴＡを供給することがで
きる。
【０１７１】
また、容量素子Ｃの第２の電極に電気的に接続される配線ＣＳは、容量素子Ｃの第２の
電極の電位を制御する制御信号を供給する機能を有する。
【０１７２】
なお、容量素子Ｃの第１の電極、トランジスタＭ１のゲート及びトランジスタＭ３の第
１の電極が電気的に接続されて形成されるノードを、ノードＡという。
【０１７３】
図８（Ａ）には、センサ素子２２を行方向に２個、列方向に２個、それぞれ配置した場
合の回路図の例を示す。
【０１７４】
図８（Ｂ）には、センサ素子２２が有する第１の導電層１１１（第１の電極に相当）と
、各配線との位置関係の例を示している。第１の導電層１１１は、トランジスタＭ１のゲ
ートとトランジスタＭ３の第２の電極がそれぞれ電気的に接続されている。また第１の導
電層１１１は、図８（Ｃ）に示す複数の画素３３と互いに重なるように配置されている。
また図８（Ｂ）に示すように、トランジスタＭ１乃至Ｍ３を、第１の導電層１１１と重な
らない領域に配置することが好ましい。
【０１７５】
また、図９（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、センサ素子２２がトランジスタＭ２を有さ
ない構成としてもよい。このとき、行方向に複数配置されるセンサ素子２２において、各
々の容量素子Ｃの第２の電極が、配線ＣＳに代えて走査線Ｇ１と電気的に接続する構成と
すればよい。
【０１７６】
図７（Ｂ）に示す配線ＶＰＯ及び配線ＢＲは、例えばトランジスタを導通状態にするこ
とができる程度の高電源電位を供給する機能を有する。また信号線ＤＬは検知信号ＤＡＴ
Ａを供給する機能を有する。端子ＯＵＴは検知信号ＤＡＴＡに基づいて変換された信号を
供給する機能を有する。
【０１７７】
変換器ＣＯＮＶは変換回路を備える。検知信号ＤＡＴＡを変換して端子ＯＵＴに供給す
ることができる様々な回路を、変換器ＣＯＮＶに用いることができる。例えば、変換器Ｃ
ＯＮＶをセンサ素子２２に電気的に接続することにより、ソースフォロワ回路またはカレ
ントミラー回路として機能する回路を適用してもよい。
【０１７８】
具体的には、トランジスタＭ４を用いた変換器ＣＯＮＶを用いて、ソースフォロワ回路
を構成できる（図７（Ｂ）参照）。なお、トランジスタＭ１乃至Ｍ３と同一の工程で作製
することのできるトランジスタをトランジスタＭ４に用いてもよい。
【０１７９】
例えば実施の形態１で例示したトランジスタ２５１またはトランジスタ２５２等の構成
を、トランジスタＭ１乃至トランジスタＭ４のそれぞれに適用することができる。
【０１８０】
なお、変換機ＣＯＮＶの構成は、図７（Ｂ）に示す構成に限られない。図１０に変換器
ＣＯＮＶの異なる構成例を示している。
【０１８１】
図１０（Ａ）に示す変換器ＣＯＮＶは、トランジスタＭ４に加えてトランジスタＭ５を
有する。具体的にはトランジスタＭ５は、ゲートが信号線ＤＬと電気的に接続し、第１の
電極が端子ＯＵＴと電気的に接続し、第２の電極が配線ＧＮＤと電気的に接続する。配線
ＧＮＤは、例えば接地電位を供給する機能を有する。また、図１０（Ｂ）に示すように、
トランジスタＭ４及びトランジスタＭ５が、それぞれ第２のゲートを有する構成としても
よい。このとき、第２のゲートは、ゲートと電気的に接続する構成とすることが好ましい
。
【０１８２】
また図１０（Ｃ）に示す変換器ＣＯＮＶは、トランジスタＭ５及び抵抗Ｒを有する。具
体的には、トランジスタＭ４はゲートが配線ＢＲ１と電気的に接続する。トランジスタＭ
５は、ゲートが配線ＢＲ２と電気的に接続し、第１の電極が端子ＯＵＴ、及び抵抗Ｒの第
２の電極と電気的に接続し、第２の電極が配線ＧＮＤと電気的に接続する。抵抗Ｒは、第
１の電極が配線ＶＤＤと電気的に接続している。配線ＢＲ１及び配線ＢＲ２は、例えばそ
れぞれトランジスタを導通状態にすることのできる程度の高電源電位を供給する機能を有
する。配線ＶＤＤは、例えば高電源電位を供給する機能を有する。
【０１８３】
［駆動方法例］
続いて、図７を参照してセンサ素子２２の駆動方法について説明する。
【０１８４】
〔第１のステップ〕
第１のステップにおいて、トランジスタＭ３を導通状態にした後に非導通状態にするリ
セット信号を、トランジスタＭ３のゲートに供給し、容量素子Ｃの第１の電極の電位（す
なわちノードＡの電位）を所定の電位にする（図７（Ｄ−１）、期間Ｔ１参照）。
【０１８５】
具体的には、リセット信号を配線ＲＥＳに供給する。リセット信号が供給されたトラン
ジスタＭ３は、ノードＡの電位を例えばトランジスタＭ１を導通状態にすることのできる
電位にする。
【０１８６】
〔第２のステップ〕
第２のステップにおいて、トランジスタＭ２を導通状態にする選択信号をトランジスタ
Ｍ２のゲートに供給し、トランジスタＭ１の第２の電極を信号線ＤＬに電気的に接続する
（図７（Ｄ−１）、期間Ｔ２参照）。
【０１８７】
具体的には、走査線Ｇ１に選択信号を供給する。選択信号が供給されたトランジスタＭ
２は、トランジスタＭ１の第２の電極を信号線ＤＬに電気的に接続する。
【０１８８】
〔第３のステップ〕
第３のステップにおいて、制御信号を容量素子Ｃの第２の電極に供給し、制御信号及び
容量素子Ｃの容量に基づいて変化する電位をトランジスタＭ１のゲートに供給する。
【０１８９】
具体的には、配線ＣＳに矩形の制御信号を供給する。矩形の制御信号を容量素子Ｃの第
２の電極に供給すると、容量素子Ｃの容量に基づいてノードＡの電位が変化する（図７（
Ｄ−１）、期間Ｔ２の後半を参照）。
【０１９０】
例えば、容量素子Ｃが大気中におかれている場合、大気より誘電率の高いものが、容量
素子Ｃの第２の電極に近接して配置された場合、容量素子Ｃの容量は見かけ上大きくなる
。
【０１９１】
これにより、矩形の制御信号がもたらすノードＡの電位の変化は、大気より誘電率の高
いものが近接して配置されていない場合に比べて小さくなる（図７（Ｄ−２）、実線参照
）。
【０１９２】
または、タッチパネルの変形に伴い、容量素子Ｃの第１の電極と第２の電極の間隔が変
化した場合にも、容量素子Ｃの容量が変化する。これにより、ノードＡの電位が変化する
。
【０１９３】
〔第４のステップ〕
第４のステップにおいて、トランジスタＭ１のゲートの電位の変化がもたらす信号を信
号線ＤＬに供給する。
【０１９４】
例えば、トランジスタＭ１のゲートの電位の変化がもたらす電流の変化を信号線ＤＬに
供給する。
【０１９５】
変換器ＣＯＮＶは、例えば信号線ＤＬを流れる電流の変化を電圧の変化に変換して供給
する。
【０１９６】
〔第５のステップ〕
第５のステップにおいて、トランジスタＭ２を非導通状態にする選択信号をトランジス
タＭ２のゲートに供給する。
【０１９７】
以上で、１つの走査線Ｇ１に電気的に接続される複数のセンサ素子２２の動作が完了す
る。
【０１９８】
ｎ個の走査線Ｇ１有する場合には、走査線Ｇ１（１）乃至走査線Ｇ１（ｎ）について、
それぞれ第１のステップから第５のステップを繰り返せばよい。
【０１９９】
または、配線ＲＥＳ及び配線ＣＳを、各センサ素子２２に共通とした場合には、図１１
に示すような駆動方法を行ってもよい。すなわち、まず配線ＲＥＳにリセット信号を供給
する。次いで、配線ＣＳに制御信号を供給した状態で、走査線Ｇ１（１）乃至走査線Ｇ１
（ｎ）に、順次選択信号を供給することにより、ノードＡの電位の変化がもたらす信号を
信号線ＤＬ（１）乃至信号線ＤＬ（ｍ）に供給する。
【０２００】
このような方法により、リセット信号の供給及び制御信号の供給の頻度を少なくするこ
とができる。
【０２０１】
以上が駆動方法についての説明である。
【０２０２】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
【０２０３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様を適用して作製できる電子機器及び照明装置につい
て、図１２及び図１３を用いて説明する。
【０２０４】
本発明の一態様のタッチパネルは可撓性を有する。したがって、可撓性を有する電子機
器や照明装置に好適に用いることができる。また、本発明の一態様を適用することで、信
頼性が高く、繰り返しの曲げに対して強い電子機器や照明装置を作製できる。
【０２０５】
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信機とも
いう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタ
ルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、
携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
【０２０６】
また、本発明の一態様のタッチパネルは可撓性を有するため、家屋やビルの内壁もしく
は外壁、又は、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。
【０２０７】
また、本発明の一態様の電子機器は、タッチパネル及び二次電池を有していてもよい。
このとき、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができると好ましい。
【０２０８】
二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイ
オンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電
池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜
鉛電池などが挙げられる。
【０２０９】
本発明の一態様の電子機器は、タッチパネル及びアンテナを有していてもよい。アンテ
ナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電
子機器が二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
【０２１０】
図１２（Ａ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０
１に組み込まれた表示部７４０２のほか、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４
、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、
本発明の一態様のタッチパネルを表示部７４０２に用いることにより作製される。本発明
の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い携帯電話機を歩留まりよく提
供できる。
【０２１１】
図１２（Ａ）に示す携帯電話機７４００は、指などで表示部７４０２に触れることで、
情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆ
る操作は、指などで表示部７４０２に触れることにより行うことができる。
【０２１２】
また、操作ボタン７４０３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部７４０２
に表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メイ
ンメニュー画面に切り替えることができる。
【０２１３】
図１２（Ｂ）は、腕時計型の携帯情報端末の一例を示している。携帯情報端末７１００
は、筐体７１０１、表示部７１０２、バンド７１０３、バックル７１０４、操作ボタン７
１０５、入出力端子７１０６などを備える。
【０２１４】
携帯情報端末７１００は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、イン
ターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することがで
きる。
【０２１５】
表示部７１０２はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行う
ことができる。また、表示部７１０２はタッチセンサを備え、指やスタイラスなどで画面
に触れることで操作することができる。例えば、表示部７１０２に表示されたアイコン７
１０７に触れることで、アプリケーションを起動することができる。
【０２１６】
操作ボタン７１０５は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オ
フ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を
持たせることができる。例えば、携帯情報端末７１００に組み込まれたオペレーションシ
ステムにより、操作ボタン７１０５の機能を自由に設定することもできる。
【０２１７】
また、携帯情報端末７１００は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能
である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリー
で通話することもできる。
【０２１８】
また、携帯情報端末７１００は入出力端子７１０６を備え、他の情報端末とコネクター
を介して直接データのやりとりを行うことができる。また入出力端子７１０６を介して充
電を行うこともできる。なお、充電動作は入出力端子７１０６を介さずに無線給電により
行ってもよい。
【０２１９】
携帯情報端末７１００の表示部７１０２には、本発明の一態様のタッチパネルが組み込
まれている。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い携帯情報
端末を歩留まりよく提供できる。
【０２２０】
図１２（Ｃ）〜（Ｅ）は、照明装置の一例を示している。照明装置７２００、照明装置
７２１０、及び照明装置７２２０は、それぞれ、操作スイッチ７２０３を備える台部７２
０１と、台部７２０１に支持される発光部を有する。
【０２２１】
図１２（Ｃ）に示す照明装置７２００は、波状の発光面を有する発光部７２０２を備え
る。したがってデザイン性の高い照明装置となっている。
【０２２２】
図１２（Ｄ）に示す照明装置７２１０の備える発光部７２１２は、凸状に湾曲した２つ
の発光部が対称的に配置された構成となっている。したがって照明装置７２１０を中心に
全方位を照らすことができる。
【０２２３】
図１２（Ｅ）に示す照明装置７２２０は、凹状に湾曲した発光部７２２２を備える。し
たがって、発光部７２２２からの発光を、照明装置７２２０の前面に集光するため、特定
の範囲を明るく照らす場合に適している。
【０２２４】
また、照明装置７２００、照明装置７２１０及び照明装置７２２０の備える各々の発光
部はフレキシブル性を有しているため、発光部を可塑性の部材や可動なフレームなどの部
材で固定し、用途に合わせて発光部の発光面を自在に湾曲可能な構成としてもよい。
【０２２５】
なおここでは、台部によって発光部が支持された照明装置について例示したが、発光部
を備える筐体を天井に固定する、又は天井からつり下げるように用いることもできる。発
光面を湾曲させて用いることができるため、発光面を凹状に湾曲させて特定の領域を明る
く照らす、又は発光面を凸状に湾曲させて部屋全体を明るく照らすこともできる。
【０２２６】
ここで、各発光部には、本発明の一態様のタッチパネルが組み込まれている。本発明の
一態様により、湾曲した発光部を備え、且つ信頼性の高い照明装置を歩留まりよく提供で
きる。
【０２２７】
図１２（Ｆ）には、携帯型のタッチパネルの一例を示している。タッチパネル７３００
は、筐体７３０１、表示部７３０２、操作ボタン７３０３、引き出し部材７３０４、制御
部７３０５を備える。
【０２２８】
タッチパネル７３００は、筒状の筐体７３０１内にロール状に巻かれたフレキシブルな
表示部７１０２を備える。
【０２２９】
また、タッチパネル７３００は制御部７３０５によって映像信号を受信可能で、受信し
た映像を表示部７３０２に表示することができる。また、制御部７３０５にはバッテリを
そなえる。また、制御部７３０５にコネクターを接続する端子部を備え、映像信号や電力
を有線により外部から直接供給する構成としてもよい。
【０２３０】
また、操作ボタン７３０３によって、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や表示する映像の切り替
え等を行うことができる。
【０２３１】
図１２（Ｇ）には、表示部７３０２を引き出し部材７３０４により引き出した状態のタ
ッチパネル７３００を示す。この状態で表示部７３０２に映像を表示することができる。
また、筐体７３０１の表面に配置された操作ボタン７３０３によって、片手で容易に操作
することができる。また、図１２（Ｆ）のように操作ボタン７３０３を筐体７３０１の中
央でなく片側に寄せて配置することで、片手で容易に操作することができる。
【０２３２】
なお、表示部７３０２を引き出した際に表示部７３０２の表示面が平面状となるように
固定するため、表示部７３０２の側部に補強のためのフレームを設けていてもよい。
【０２３３】
なお、この構成以外に、筐体にスピーカを設け、映像信号と共に受信した音声信号によ
って音声を出力する構成としてもよい。
【０２３４】
表示部７３０２には、本発明の一態様のタッチパネルが組み込まれている。本発明の一
態様により、軽量で、且つ信頼性の高いタッチパネルを歩留まりよく提供できる。
【０２３５】
図１３（Ａ）〜（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末３１０を示す。図１３（Ａ）
に展開した状態の携帯情報端末３１０を示す。図１３（Ｂ）に展開した状態又は折りたた
んだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末３１０を示す。図１３（Ｃ
）に折りたたんだ状態の携帯情報端末３１０を示す。携帯情報端末３１０は、折りたたん
だ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一
覧性に優れる。
【０２３６】
表示パネル３１６はヒンジ３１３によって連結された３つの筐体３１５に支持されてい
る。ヒンジ３１３を介して２つの筐体３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末３
１０を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の
一態様のタッチパネルを表示パネル３１６に用いることができる。例えば、曲率半径１ｍ
ｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができるタッチパネルを適用できる。
【０２３７】
なお、本発明の一態様において、タッチパネルが折りたたまれた状態又は展開された状
態であることを検知して、検知情報を供給するセンサを備える構成としてもよい。タッチ
パネルの制御装置は、タッチパネルが折りたたまれた状態であることを示す情報を取得し
て、折りたたまれた部分（又は折りたたまれて使用者から視認できなくなった部分）の動
作を停止してもよい。具体的には、表示を停止してもよい。また、タッチセンサによる検
知を停止してもよい。
【０２３８】
同様に、タッチパネルの制御装置は、タッチパネルが展開された状態であることを示す
情報を取得して、表示やタッチセンサによる検知を再開してもよい。
【０２３９】
図１３（Ｄ）（Ｅ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末３２０を示す。図１３（Ｄ）に
表示部３２２が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末３２０を示す。図１３
（Ｅ）に、表示部３２２が内側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末３２０を示
す。携帯情報端末３２０を使用しない際に、非表示部３２５を外側に折りたたむことで、
表示部３２２の汚れや傷つきを抑制できる。本発明の一態様のタッチパネルを表示部３２
２に用いることができる。
【０２４０】
図１３（Ｆ）は携帯情報端末３３０の外形を説明する斜視図である。図１３（Ｇ）は、
携帯情報端末３３０の上面図である。図１３（Ｈ）は携帯情報端末３４０の外形を説明す
る斜視図である。
【０２４１】
携帯情報端末３３０、３４０は、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた
一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞれ用いることが
できる。
【０２４２】
携帯情報端末３３０、３４０は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができ
る。例えば、３つの操作ボタン３３９を一の面に表示することができる（図１３（Ｆ）（
Ｈ））。また、破線の矩形で示す情報３３７を他の面に表示することができる（図１３（
Ｇ）（Ｈ））。なお、情報３３７の例としては、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング
・サービス）の通知、電子メールやや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの
題名、電子メールなどの送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度な
どがある。または、情報３３７が表示されている位置に、情報３３７の代わりに、操作ボ
タン３３９、アイコンなどを表示してもよい。なお、図１３（Ｆ）（Ｇ）では、上側に情
報３３７が表示される例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、
図１３（Ｈ）に示す携帯情報端末３４０のように、横側に表示されていてもよい。
【０２４３】
例えば、携帯情報端末３３０の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末３３０を収
納した状態で、その表示（ここでは情報３３７）を確認することができる。
【０２４４】
具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末３３０の上
方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末３３０をポケットから取り出
すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
【０２４５】
携帯情報端末３３０の筐体３３５、携帯情報端末３４０の筐体３３６がそれぞれ有する
表示部３３３には、本発明の一態様のタッチパネルを用いることができる。本発明の一態
様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高いタッチパネルを歩留まりよく提供で
きる。
【０２４６】
また、図１３（Ｉ）に示す携帯情報端末３４５のように、３面以上に情報を表示しても
よい。ここでは、情報３５５、情報３５６、情報３５７がそれぞれ異なる面に表示されて
いる例を示す。
【０２４７】
携帯情報端末３４５の筐体３５４が有する表示部３５８には、本発明の一態様のタッチ
パネルを用いることができる。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼
性の高いタッチパネルを歩留まりよく提供できる。
【符号の説明】
【０２４８】
１０    タッチパネルモジュール
２０    タッチセンサモジュール
２１    基板
２２    センサ素子
２３    回路
２４    回路
２５    配線
２６    配線
３０    表示パネル
３１    基板
３２    表示部
３３    画素
３４    回路
４１    ＦＰＣ
４２    ＦＰＣ
４３    端子
１１０    容量素子
１１１    導電層
１１１ａ    導電層
１１２    絶縁層
１１３    導電層
１１４    着色層
１１４ｂ    着色層
１１４ｇ    着色層
１１４ｒ    着色層
１１５    遮光層
１１６    導電層
１１６ａ    導電層
１１６ｂ    導電層
１１６ｃ    導電層
１１６ｄ    導電層
１１６ｅ    導電層
１１６ｆ    導電層
１１６ｇ    導電層
１１７    導電層
１１７ａ    導電層
１１７ｂ    導電層
１１９    光学調整層
１３１    ゲート電極
１３２    半導体層
１３３ａ    電極
１３３ｂ    電極
２０１    トランジスタ
２０２    トランジスタ
２０３    トランジスタ
２０４    発光素子
２０５    コンタクト部
２１０    接続層
２１１    接着層
２１２    絶縁層
２１３    絶縁層
２１４    絶縁層
２１５    絶縁層
２１６    絶縁層
２１７    絶縁層
２１８    絶縁層
２１９    スペーサ
２２０    接着層
２２１    電極
２２２    ＥＬ層
２２３    電極
２２４    光学調整層
２２５    導電層
２５１    トランジスタ
２５２    トランジスタ
２５３    コンタクト部
２６０    接続層
２６１    接着層
２６２    絶縁層
２６３    絶縁層
２６４    絶縁層
２６５    絶縁層
２６６    絶縁層
２６７    絶縁層
２６８    絶縁層
３１０    携帯情報端末
３１３    ヒンジ
３１５    筐体
３１６    表示パネル
３２０    携帯情報端末
３２２    表示部
３２５    非表示部
３３０    携帯情報端末
３３３    表示部
３３５    筐体
３３６    筐体
３３７    情報
３３９    操作ボタン
３４０    携帯情報端末
３４５    携帯情報端末
３５４    筐体
３５５    情報
３５６    情報
３５７    情報
３５８    表示部
７１００    携帯情報端末
７１０１    筐体
７１０２    表示部
７１０３    バンド
７１０４    バックル
７１０５    操作ボタン
７１０６    入出力端子
７１０７    アイコン
７２００    照明装置
７２０１    台部
７２０２    発光部
７２０３    操作スイッチ
７２１０    照明装置
７２１２    発光部
７２２０    照明装置
７２２２    発光部
７３００    タッチパネル
７３０１    筐体
７３０２    表示部
７３０３    操作ボタン
７３０４    部材
７３０５    制御部
７４００    携帯電話機
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作ボタン
７４０４    外部接続ポート
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
【図１】
2020198114.tif 000003
【図２】
2020198114.tif 000004
【図３】
2020198114.tif 000005
【図４】
2020198114.tif 000006
【図５】
2020198114.tif 000007
【図６】
2020198114.tif 000008
【図７】
2020198114.tif 000009
【図８】
2020198114.tif 000010
【図９】
2020198114.tif 000011
【図１０】
2020198114.tif 000012
【図１１】
2020198114.tif 000013
【図１２】
2020198114.tif 000014
【図１３】
2020198114.tif 000015