(57)【要約】【課題】新しい構造を有するタッチパネルを提供することを課題の一つとする。あるいは、タッチパネルが搭載された表示装置を提供することを一つの課題とする。【解決手段】第１の層と、第１の層の上の第２の層と、第２の層の上の第３の層を有するタッチパネルが提供される。第１の層は、ストライプ状に配置され、第１の方向に伸びる複数の第１の絶縁体、ならびにストライプ状に配置され、第１の方向に交差し第２の方向に伸びる複数の第１の配線を有する。第２の層は、絶縁材料を含む。第３の層は、ストライプ状に配置され、第２の方向に伸びる複数の第２の絶縁体、ならびにストライプ状に配置され、第１の方向に伸びる複数の第２の配線を有する。複数の第１の絶縁体と複数の第１の配線は互いに織られており、複数の第２の絶縁体と複数の第２の配線は互いに織られている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストライプ状に配置され、第１の方向に伸びる複数の第１の絶縁体、ならびにストライプ状に配置され、前記第１の方向に交差し第２の方向に伸びる複数の第１の配線を有する第１の層と、
前記第１の層の上に位置し、絶縁材料を含む第２の層と、
前記第２の層の上に位置し、ストライプ状に配置され、前記第２の方向に伸びる複数の第２の絶縁体、ならびにストライプ状に配置され、前記第１の方向に伸びる複数の第２の配線を有する第３の層を有し、  前記複数の第１の絶縁体と前記複数の第１の配線は互いに織られており、
前記複数の第２の絶縁体と前記複数の第２の配線は互いに織られているタッチパネル。
【請求項２】
前記複数の第１の配線は、
導電材料を含む第１のコアと、
前記第１のコアを覆い、絶縁材料を含む第１のクラッドと、
前記第１のクラッドを覆い、導電材料を含む第２のクラッドを有し、
前記複数の第２の配線は、
導電材料を含む第２のコアと、
前記第２のコアを覆い、絶縁材料を含む第３のクラッドを有する、請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記第１の配線のクラッドの厚みは、少なくとも前記第２の配線と接する箇所で同一であり、
前記第２の配線のクラッドの厚みは、少なくとも前記第１の配線と接する箇所で同一である、請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記第１のクラッドの絶縁材料はエラストマーである、請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記複数の第１の配線は、
導電材料を含む第１のコアと、
前記第１のコアを覆い、絶縁材料を含む第１のクラッドを有し、
前記複数の第２の配線は、
導電材料を含む第２のコアと、
前記第２のコアを覆い、絶縁材料を含む第２のクラッドと、
前記第２のクラッドを覆い、導電材料を含む第３のクラッドを有する、請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記第２のクラッドの絶縁材料はエラストマーである、請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記複数の第１の絶縁体と前記複数の第１の配線は、平織、綾織、あるいは朱子織に織られており、
前記複数の第２の絶縁体と前記複数の第２の配線は、平織、綾織、あるいは朱子織に織られている、請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項８】
前記第１の配線の断面形状は、円形、楕円形、正方形、長方形、あるいは台形であり、
前記第２の配線の断面形状は、円形、楕円形、正方形、長方形、あるいは台形である、請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項９】
前記第１のコアの断面形状は、円形、楕円形、正方形、長方形、あるいは台形であり、
前記第２のコアの断面形状は、円形、楕円形、正方形、長方形、あるいは台形である、請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項１０】
ストライプ状に配置され、第１の方向に伸びる複数の第1の配線と、
ストライプ状に配置され、前記第１の方向に交差し第２の方向に伸びる複数の第２の配線を有し、
前記複数の第１の配線と前記複数の第２の配線は互いに織られており、
前記複数の第１の配線と前記複数の第２の配線は、
導電材料を含むコアと、
前記コアを覆い、絶縁材料を含むクラッドを有する、タッチパネル。
【請求項１１】
前記第１の配線の前記クラッドの厚みは、少なくとも前記第２の配線と接する箇所で同一であり、
前記第２の配線の前記クラッドの厚みは、少なくとも前記第１の配線と接する箇所で同一である、請求項１０に記載のタッチパネル。
【請求項１２】
前記複数の第１の配線と前記複数の第２の配線は、平織、綾織、あるいは朱子織に織られている、請求項１０に記載のタッチパネル。
【請求項１３】
前記コアの断面形状は、円形、楕円形、正方形、長方形、あるいは台形である、請求項１０に記載のタッチパネル。
【請求項１４】
ストライプ状に配置され、第１の方向に伸びる複数の第１の配線と、
ストライプ状に配置され、前記第１の方向に交差する第２の方向に伸び、互いに交替する複数の第２の配線と複数の第３の配線を有し、
前記複数の第１の配線は、前記複数の第２の配線と前記複数の第３の配線と織られており、
前記複数の第１の配線と前記複数の第２の配線は、
導電材料を含む第１のコアと、
前記第１のコアを覆い、絶縁材料を含む第１のクラッドを有し、
前記複数の第３の配線は、
導電材料を含む第２のコアと、
前記第２のコアを覆い、絶縁材料を含む第２のクラッドと、
前記第２のクラッドを覆い、導電材料を含む第３のクラッドを有するタッチパネル。
【請求項１５】
前記第２のコアの前記絶縁材料は、エラストマーである、請求項１４に記載のタッチパネル。
【請求項１６】
前記第１のコアの断面形状は、円形、楕円形、正方形、長方形、あるいは台形であり、
前記第２のコアの断面形状は、円形、楕円形、正方形、長方形、あるいは台形である、請求項１４に記載のタッチパネル。
【請求項１７】
前記複数の第１の配線は、前記複数の第２の配線と前記複数の第３の配線と、平織、綾織、あるいは朱子織に織られている、請求項１４に記載のタッチパネル。
【請求項１８】
表示パネルと、
請求項１、１０、または１４に記載のタッチパネルを有する表示装置。
【請求項１９】
前記表示パネルは発光素子を有する、請求項１８に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態の一つは、タッチパネルとその作製方法、あるいはタッチパネルが搭載された表示装置とその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザが表示装置に対して情報を入力するためのインターフェースとして、タッチパネルが知られている。タッチパネルを表示装置に搭載することで、画面上に表示される入力ボタンやアイコンなどをユーザが直接操作することができ、表示装置を介して電子デバイスへ容易に情報を入力することができる。例えば特許文献１や２では、電界発光（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用する発光素子を有する表示パネル上にタッチパネルが搭載された表示装置が開示されている。特許文献１では、互いに交差する複数の配線が織り込まれた構造を有するタッチパネルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８３３１号公報
【特許文献２】特開２０１５−５０２４５号公報
【特許文献３】特開２０１０−８５３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、新しい構造を有するタッチパネルを提供することを課題の一つとする。例えば、ユーザによる接触位置を特定し、さらにその力を見積もることが可能なタッチパネルを提供することを課題の一つとする。あるいは本発明の実施形態は、タッチパネルが搭載された表示装置や、表示装置を有する電子デバイスを提供することを一つの課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態の一つは、第１の層と、第１の層の上の第２の層と、第２の層の上の第３の層を有するタッチパネルである。第１の層は、ストライプ状に配置され、第１の方向に伸びる複数の第１の絶縁体、ならびにストライプ状に配置され、第１の方向に交差する第２の方向に伸びる複数の第１の配線を有する。第２の層は、絶縁材料を含む。第３の層は、ストライプ状に配置され、第２の方向に伸びる複数の第２の絶縁体、ならびにストライプ状に配置され、第１の方向に伸びる複数の第２の配線を有する。複数の第１の絶縁体と複数の第１の配線は互いに織られており、複数の第２の絶縁体と複数の第２の配線は互いに織られている。
【０００６】
本発明の実施形態の一つは、ストライプ状に配置され、第１の方向に伸びる複数の第1の配線と、ストライプ状に配置され、第１の方向に交差する第２の方向に伸びる複数の第２の配線を有するタッチパネルである。複数の第１の配線と複数の第２の配線は互いに織られている。複数の第１の配線と複数の第２の配線は、導電材料を含むコアと、コアを覆い、絶縁材料を含むクラッドを有する。
【０００７】
本発明の実施形態の一つは、ストライプ状に配置され、第１の方向に伸びる複数の第１の配線と、ストライプ状に配置され、第１の方向に交差する第２の方向に伸び、互いに交替する複数の第２の配線と複数の第３の配線を有するタッチパネルである。複数の第１の配線は、複数の第２の配線と複数の第３の配線と織られている。複数の第１の配線と複数の第２の配線は、導電材料を含む第１のコアと、第１のコアを覆い、絶縁材料を含む第１のクラッドを有する。複数の第３の配線は、導電材料を含む第２のコアと、第２のコアを覆い、絶縁材料を含む第２のクラッドと、第２のクラッドを覆い、導電材料を含む第３のクラッドを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の一つである表示装置の模式的斜視図。
【図２】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの模式的上面図と断面図。
【図３】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの模式的展開図。
【図４】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの動作機構を説明する図。
【図５】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの模式的展開図。
【図６】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの模式的展開図。
【図７】本発明の実施形態の一つである表示装置の模式的断面図。
【図８】本発明の実施形態の一つである表示装置の表示パネルの模式的断面図。
【図９】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの模式的上面図と断面図。
【図１０】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの配線の断面模式図。
【図１１】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの模式的上面図。
【図１２】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの模式的断面図。
【図１３】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの配線の模式的断面図。
【図１４】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの動作機構を説明する図。
【図１５】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの動作機構を説明する図。
【図１６】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの模式的上面図。
【図１７】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの模式的展開図。
【図１８】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルと配線の模式的断面図。
【図１９】本発明の実施形態の一つであるタッチパネルの模式的断面図。
【図２０】本発明の実施形態の一つである表示装置の表示パネルの作製方法を説明する模式的断面図。
【図２１】本発明の実施形態の一つである表示装置の表示パネルの作製方法を説明する模式的断面図。
【図２２】本発明の実施形態の一つである表示装置の表示パネルの作製方法を説明する模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１０】
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
【００１１】
本発明において、ある一つの膜を加工して複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
【００１２】
本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」「下に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上または直下に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方または下方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
【００１３】
（第１実施形態）
本実施形態では、本発明の実施形態の一つである表示装置１００の構造を図１乃至図８を用いて説明する。
【００１４】
［１．全体構成］
表示装置１００は、タッチパネル２００と、タッチパネル２００上に配置される表示パネル３００を有する。図１ではタッチパネル２００と表示パネル３００は分離している状態が示されているが、タッチパネル２００と表示パネル３００は接着層などを用いて接合される。表示パネル３００は映像を再現するものであり、タッチパネル２００は、ユーザが表示パネル３００に接触した際に、接触した位置を特定し、接触時にユーザから表示装置１００に与えられる物理的な力を見積もる機能を有する。
【００１５】
タッチパネル２００は、検知領域２０４を有し、その周辺に検知領域２０４を駆動するための駆動回路２０６、２０８を有する。駆動回路２０６、２０８は、後述する検知領域２０４内の種々の配線に信号を与える、あるいは種々の配線に印加される電圧や流れる電流の変化を感知する機能を有する。基板２０２は任意の構成であり、基板２０２上に検知領域２０４や駆動回路２０６、２０８を形成してもよい。基板２０２はタッチ領域２０４や表示パネル３００を支持することができ、たとえばガラス、プラスチック、金属などを含むことができる。基板２０２は可撓性を有してもよく、この場合、基板２０２はポリイミド、ポリエステル、ポリカーボナートなどの高分子を含むことができる。駆動回路２０６、２０８の数に制約はなく、検知領域２０４の四つの辺それぞれに設けてもよく、あるいは基板２０２とは異なる基板上に設置してもよい。
【００１６】
表示パネル３００は、アレイ基板３０２とアレイ基板３０２上の対向基板３０４を有し、これらの間に表示領域３０６が設けられる。詳細は後述するが、表示領域３０６には表示素子やそれを駆動するためのトランジスタなどの半導体素子を含む複数の画素３０８が設けられる。複数の画素によって映像が表示領域３０６上に再現される。アレイ基板３０２と対向基板３０４の間には、画素３０８を制御するための駆動回路３１０、３１２を設けてもよい。あるいは、駆動回路３１０、３１２をアレイ基板３０２と対向基板３０４の間に設けず、外部回路と接続するためのコネクタ（図示せず）上に設けてもよい。
【００１７】
タッチパネル２００と表示パネル３００は互いに重なる。これにより、検知領域２０４と表示領域３０６を互いに重なるように配置することができる。このため、ユーザは表示領域３０６に再現される映像を認識しながら対向基板３０４に触れる、あるいは対向基板３０４に力を加えることにより、その力が検知領域２０４に伝えられ、ユーザの接触位置を特定し、ユーザが与えた力を見積もることができる。
【００１８】
［２．タッチパネル］
タッチパネル２００の上面模式図と断面模式図をそれぞれ図２（Ａ）、（Ｂ）に示す。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の鎖線Ａ−Ａ’に沿った断面に相当する。
【００１９】
図２（Ｂ）に示すように、タッチパネル２００は、第１の層２２０、第１の層２２０上の第２の層２３０、および第２の層２３０上の第３の層２４０を有している。図２（Ａ）では、理解のため、第２の層２３０と第３の層２４０のみを示している。第１の層２２０、第２の層２３０、第３の層２４０は互いに重なる。
【００２０】
タッチパネル２００を展開して得られる第１の層２２０、第２の層２３０、第３の層２４０の上面図を、それぞれ図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に模式的に示す。図２（Ｂ）、３（Ａ）に示すように、第１の層２２０は、ストライプ状に配置される複数の第１の絶縁体２２２、ならびにストライプ状に配置される複数の第１の配線２２４を有する。第１の絶縁体２２２と第１の配線２２４は互いに接してもよい。第１の絶縁体２２２は一つの方向（第１の方向）に伸び、一方、第１の配線２２４は、第１の方向に対して垂直な方向（第２の方向）に伸びる。第１の方向と第２の方向は、交差していれば垂直でなくても良い。第１の絶縁体２２２と第１の配線２２４は互いに織られており、それぞれ縦糸と横糸を担っている。本明細書では、縦糸と横糸は、ユーザに対するタッチパネル２００の向きによって互いに入れ替わる。したがって、縦糸と横糸という表現はあくまで便宜的なものである。図３（Ａ）に示すように、第１の絶縁体２２２と第１の配線２２４は平織に織られた構造を有することができる。この場合、第１の絶縁体２２２と第１の配線２２４が交互に交差する。換言すると、第１の絶縁体２２２は、複数の第１の配線２２４の上と下を交互に通過し、第１の配線２２４は、複数の第１の絶縁体２２２の上と下を交互に通過する。
【００２１】
第１の絶縁体２２２は絶縁材料を含む。絶縁材料は有機化合物でも無機化合物でもよい。有機化合物は合成高分子、天然高分子から選択してもよい。これらの高分子は、分子間、あるいは分子内で架橋していてもよい。人工高分子としては、例えばポリウレタン、ポリオレフィン、ポリジエン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリシロキサン、ポリエステル、ポリカーボナートなどを基本骨格として有する高分子などが挙げられる。天然高分子としては、天然ゴム、綿や麻などの植物繊維、羊毛や絹などの動物繊維、あるいはこれらを加工した繊維などが挙げられる。無機化合物としては、ガラス繊維、ロックウール繊維、セラミック繊維、あるいはチタン酸カリウム繊維などの遷移金属酸化物を含む繊維などが挙げられる。
【００２２】
一方、第１の配線２２４は導電材料を含み、導電材料は銅やアルミニウム、銀、チタン、鉄などを含む金属やその合金、導電性酸化物、カーボンファイバーなどが挙げられる。あるいは、上記絶縁材料を導電材料で被覆したものを用いてもよい。
【００２３】
これらの材料を縦糸、横糸として織り込み、シート状に成型することで第１の層２２０を形成することができる。
【００２４】
第２の層２３０は、第１の層２２０の上に設けられる。第２の層２３０は、第１の絶縁体２２２や第１の配線２２４と接してもよい。第２の層２３０は絶縁材料を含み、第１の絶縁体２２２で使用可能な材料を用いることができる。第２の層２３０の絶縁材料は、第１の絶縁体２２２と異なる材料であっても良い。この場合第２の層２３０は、シート状に成型したのちにラミネート法などを用いて第１の層２２０上に設置すればよい。あるいは、スピンコート法や印刷法などの湿式成膜法を用い、第１の層２２０上に第２の層２３０を形成してもよい。
【００２５】
あるいは、第２の層２３０は、酸化ケイ素や窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素などのケイ素を含む無機化合物を含んでもよい。これら以外にも、チタンやハフニウムなどの金属酸化物を用いてもよい。これらの材料を含む第２の層２３０は、スパッタリング法や化学気相成長法（ＣＶＤ法）などを用いて形成することができる。
【００２６】
第３の層２４０は、第１の層２２０と類似する構造を有することができる。具体的には図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ｃ）に示すように、第３の層２４０は、ストライプ状に配置される複数の第２の配線２４２、ならびにストライプ状に配置される複数の第２の絶縁体２４４を有する。第２の配線２４２と第２の絶縁体２４４は、互いに接してもよい。第２の配線２４２は第１の方向に伸び、第２の絶縁体２４４は第２の方向に伸びる。したがって、複数の第１の配線２２４と複数の第２の配線２４２は、第２の層２３０を介して互いに直交する。第２の配線２４２と第２の絶縁体２４４は互いに織られており、それぞれ縦糸と横糸を担っている。図３（Ｃ）に示すように、第２の配線２４２と第２の絶縁体２４４は平織に織られた構造を有することができる。この場合、第１の層２２０と同様に、第２の配線２４２と第２の絶縁体２４４が交互に交差する。すなわち、第２の絶縁体２４４は、複数の第２の配線２４２の上と下を交互に通過し、第２の配線２４２は、複数の第２の絶縁体２４４の上と下を交互に通過する。
【００２７】
第２の配線２４２と第２の絶縁体２４４は、それぞれ第１の配線２２４、第１の絶縁体２２２と同様の材料を含むことができる。
【００２８】
図４に、第１の配線２２４と第２の配線２４２のみを示した図を示す。上述したように、第１の配線２２４と第２の配線２４２は、第２の層２３０を介して直交する。このため、第２の層２３０は誘電体として機能し、図４に示すように、第１の配線２２４と第２の配線２４２の間に容量２５０が形成される。複数の第１の配線２２４、あるいは複数の第２の配線２４２のいずれかに時分割で交流電圧（パルス電圧）を印加すると、容量２５０によるカップリングによって、他方の電位が変動する。この変動の大小を検知することによって、ある座標におけるタッチの有無を検出する。例えば複数の第１の配線２２４に交流電圧を印加した場合、ユーザがタッチパネル２００を直接あるは間接的に触れる（以下、この操作をタッチと記す）ことで、第１の配線とユーザとの間に新たに容量が加えられる。その結果、第１の配線２２４と第２の配線２４２との間のカップリングが一部阻害され、第２の配線２４２の振幅が低下する。この振幅の低下を検出してユーザのタッチを認識し、タッチの位置を特定することができる。したがって、タッチパネル２００は、静電容量式（投影型静電容量式）のタッチパネルとして機能する。
【００２９】
複数の第１の絶縁体２２２と複数の第１の配線２２４の織り方は平織に限られない。例えば図５（Ａ）に示すように、複数の第１の絶縁体２２２と複数の第１の配線２２４は綾織に織られてもよい。この場合、第１の絶縁体２２２は、一本の第１の配線２２４の上を通過したのち、互いに隣接する二本の第１の配線２２４の下を通過し、引き続き同じ動作を繰り返す。一方、第１の配線２２４は、一本の第１の絶縁体２２２の下を通過したのち、互いに隣接する二本の第１の絶縁体２２２の上を通過し、引き続き同じ動作を繰り返す。
【００３０】
第２の配線２４２と第２の絶縁体２４４の織り方に関しても同様であり、例えば図５（Ｂ）に示すように、綾織に織られてもよい。この場合、第２の絶縁体２４４は、一本の第２の配線２４２の下を通過したのち、互いに隣接する二本の第２の配線２４２の上を通過し、引き続き同じ動作を繰り返す。逆に、第２の配線２４２は、一本の第２の絶縁体２４４の上を通過したのち、互いに隣接する二本の第２の絶縁体２４４の下を通過し、引き続き同じ動作を繰り返す。綾織の構造を適用することで、第１の層２２０と第３の層２４０に皺が発生しにくくなり、タッチパネル２００の形成が容易となる。
【００３１】
さらに図６（Ａ）に示すように、複数の第１の絶縁体２２２と複数の第１の配線２２４は、朱子織に織られてもよい。同様に、複数の第２の絶縁体２４４と複数の第２の配線２４２も朱子織に織られてもよい（図６（Ｂ）参照）。この場合、第１の層２２０では、第１の絶縁体２２２は、一本の第１の配線２２４の上を通過したのち、四本の第１の配線２２４の下を連続的に通過し、引き続き同じ動作を繰り返す。逆に、第１の配線２２４は、一本の第１の絶縁体２２２の下を通過したのち、四本の第１の絶縁体２２２の上を連続的に通過し、引き続き同じ動作を繰り返す。第３の層２４０では、第２の絶縁体２４４は、一本の第２の配線２４２の下を通過したのち、四本の第２の配線２４２の上を連続的に通過し、引き続き同じ動作を繰り返す。一方、第２の配線２４２は、一本の第２の絶縁体２４４の上を通過したのち、四本の第２の絶縁体２４４の下を連続的に通過し、引き続き同じ動作を繰り返す。朱子織の構造を採用することで、タッチパネルの表面の凹凸を減少させることができる。
【００３２】
第１の層２２０と第３の層２４０は、互いに織り方が異なってもよい。例えば第１の層２２０で第１の絶縁体２２２と第１の配線２２４を平織に織り、第２の層２３０で第２の絶縁体２４４と第２の配線２４２を綾織、あるいは朱子織に織ってもよい。
【００３３】
タッチパネル２００と表示パネル３００は接着層２５２により互いに接着され、表示装置１００を与える。例えば図７に示すように、タッチパネル２００を覆うように接着層２５２が設けられ、その上に表示パネル３００のアレイ基板３０２を設置することができる。このとき、図示していないが、第３の層２４０がアレイ基板３０２と接してもよい。すなわち、第２の絶縁体２４４や第２の配線２４２がアレイ基板３０２と接してもよい。あるいは、タッチパネル２００と表示パネル３００の間に、別途基板を設けてもよい。
【００３４】
［３．表示パネル］
図１に模式的に示したように、表示パネル３００は行方向と列方向に配置される複数の画素３０８を備えた表示領域３０６を有している。表示領域３０６からは配線（図示しない）がアレイ基板３０２の端部に向かって伸びており、配線はアレイ基板３０２の端部で露出され、端子３１４を形成する。端子３１４はフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）などのコネクタと接続される。外部回路から供給された映像信号が端子３１４を介して画素３０８に与えられ、駆動回路３１０、３１２からの信号と連動して画素３０８内の表示素子が制御され、映像が表示領域３０６上に再現される。
【００３５】
複数の画素３０８には互いに異なる色を与える発光素子や液晶素子などの表示素子を設けることができ、これにより、フルカラー表示を行うことができる。例えば赤色、緑色、あるいは青色を与える表示素子をそれぞれ設けることができる。あるいは、全ての画素３０８で白色を与える表示素子を用い、カラーフィルタを用いて画素３０８ごとに赤色、緑色、あるいは青色を取り出してフルカラー表示を行ってもよい。画素３０８の配列にも制限はなく、ストライプ配列、デルタ配列、ペンタイル配列などを採用することができる。
【００３６】
表示領域３０６の断面模式図を図８に示す。図８は、発光素子を有する複数の画素３０８にわたる断面の模式図である。画素３０８にはトランジスタ３２０と、これに接続される発光素子３５０が設けられる。図８は、一つの画素３０８に一つのトランジスタ３２０が設けられる例を示しているが、一つの画素３０８には複数のトランジスタが設けられてもよく、容量素子などの他の半導体素子が設けられていてもよい。
【００３７】
トランジスタ３２０は、アレイ基板３０２上に設けられる一層、または複数層からなるアンダーコート３１８の上に半導体膜３２２、ゲート絶縁膜３２４、ゲート電極３２６、ソース／ドレイン電極３３０などを有することができる。ゲート電極３２６上にはさらに層間膜３２８を設けることができる。トランジスタ３２０の構造に制約はなく、トップゲート型、ボトムゲート型、いずれのトランジスタを用いてもよい。半導体膜３２２とソース／ドレイン電極３３０の上下関係も任意に選択でき、ボトムコンタクト型、トップコンタクト型、いずれを採用してもよい。
【００３８】
トランジスタ３２０上には、トランジスタ３２０やその他の半導体素子に起因する凹凸や傾斜を被覆して平坦な表面を与える平坦化膜３４０が設けられる。平坦化膜３４０内に形成される開口部を介して、発光素子３５０の第１の電極３５２がソース／ドレイン電極３３０の一方と電気的に接続される。
【００３９】
表示パネル３００はさらに、第１の電極３５２の端部や、第１の電極３５２とソース／ドレイン電極３３０の一方との接続で用いられる開口部を埋める隔壁３４２を有している。第１の電極３５２、および隔壁３４２上にＥＬ層３５４が設けられ、その上に第２の電極３６２が設けられる。本明細書、および特許請求の範囲では、ＥＬ層とは、第１の電極３５２と第２の電極３６２に挟まれる層を意味する。図８では、ＥＬ層３５４は三つの層（第１の層３５６、第２の層３５８、第３の層３６０）を含むように示されているが、後述するように、ＥＬ層３５４中の層の数に制限はない。第１の電極３５２、ＥＬ層３５４、第２の電極３６２によって発光素子３５０が形成される。
【００４０】
発光素子３５０上には、発光素子３５０を保護するためのパッシベーション膜３７０が設けられる。パッシベーション膜３７０は外部から水や酸素などの不純物が発光素子３５０へ侵入することを防ぐ機能を有する。図８に示すように、パッシベーション膜３７０は積層された複数の層を含有することができ、ここでは、第１の層３７２、第２の層３７４、第３の層３７６を有している。後述するように、第１の層３７２と第３の層３７６は無機化合物を含むことができ、第２の層３７４は有機化合物を含むことができる。パッシベーション膜３７０上には、接着層３８０を介して対向基板３０４が設けられる。
【００４１】
図１に示すように、本実施形態の表示装置１００は、表示パネル３００の下にタッチパネル２００が備えられる。したがって、画素３０８内に設けられる表示素子は、対向基板３０４を通して表示パネル３００の上側に映像を与えるように構成することが好ましい。表示素子が発光素子の場合では、ＥＬ層３５４からの発光が第２の電極３６２から取り出されるよう、第１の電極３５２、第２の電極３６２を構成すればよい。
【００４２】
上述したように、タッチパネル２００の第１の層２２０や第３の層２４０は、ストライプ状の複数の絶縁体や配線を織ることによって形成される。第２の層２３０も第１の層２２０や第３の層２４０で使用可能な高分子で形成することができる。したがって、可撓性タッチパネル２００の製造も可能となる。
【００４３】
また、例えばスパッタ装置やＣＶＤ装置などの半導体プロセスで用いる成膜装置を使用することなく、第１の層２２０や第３の層２４０を形成することが可能である。このため、半導体プロセスのような複雑なプロセスを適用する必要性が低く、低コストでタッチパネル２００を製造することができる。大がかりな成膜装置が不要であるため、タッチパネル２００の大きさに対しても大きな制約がない。このため、大型の表示パネルにタッチパネル２００を搭載することも容易である。
【００４４】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態で述べたタッチパネル２００とは異なる構造を有するタッチパネル４００を、図９を用いて説明する。図９（Ａ）はタッチパネル４００の上面模式図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の鎖線Ｂ−Ｂ’に対応する断面模式図である。第１実施形態と同様の構成に関しては、説明を割愛することがある。
【００４５】
タッチパネル２００とは異なり、タッチパネル４００は一つの層（第１の層４０４）を有している。具体的には図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、タッチパネル４００は第１の層４０４を有し、第１の層４０４はストライプ状に配置される複数の第１の配線４０６と、ストライプ状に配置される複数の第２の配線４０８を有する。第１の配線４０６と第２の配線４０８は、互いに接してもよい。複数の第１の配線４０６は一つの方向（第１の方向）に伸び、複数の第２の配線４０８は、第１の方向に垂直な方向（第２の方向）に伸びる。したがって、複数の第１の配線４０６は、複数の第２の配線４０８と交差する。複数の第１の配線４０６と複数の第２の配線４０８は互いに織られている。図９（Ａ）では、第１の配線４０６と第２の配線４０８平織に織られているが、タッチパネル２００と同様、これらの配線は綾織、あるいは朱子織に織られてもよい。
【００４６】
図示しないが、第１実施形態と同様、第１の層４０４の上に表示パネル３００を設けることができる。この場合、第１の配線４０６や第２の配線４０８は、アレイ基板３０２と接してもよい。
【００４７】
複数の第１の配線４０６と複数の第２の配線４０８の少なくとも一方は、二重の構造を有している。具体的には図９（Ｂ）に示すように、これらの配線の少なくとも一方は、はコア４１０と、コア４１０を被覆するクラッド４１２を有している。コア４１０は導電材料を含み、導電材料としては、第１実施形態の第１の配線２２４や第２の配線２４２で用いることが可能な材料が挙げられる。
【００４８】
一方クラッド４１２は、コア４１０の周囲を取り囲んでおり、絶縁材料を含む。絶縁材料としては、第１実施形態の第１の絶縁体２２２や第２の絶縁体２４４で用いることが可能な材料が挙げられる。
【００４９】
コア４１０の断面形状に制限はなく、例えば図１０に示すように、円形、楕円形、正方形、長方形、台形など、種々の形状を有することができる。クラッド４１２は、その断面形状がコア４１０のそれと同様、あるいは類似するように構成してもよく、異なるように構成してもよい。なお、配線自体の断面形状が、上述同様の種々の形状を有する場合も、同様である。断面を横長や四角形状にして配線の横滑りを防止することでタッチパネルとしての精度を安定させることができる。さらに横長形状にすることで、十分な感度を維持しつつ、タッチパネルの薄型化を達成できる。
【００５０】
クラッド４１２は、第１の配線４０６同士、第２の配線４０８同士、および第１の配線４０６と第２の配線４０８の短絡を防ぎ、第１の配線４０６と第２の配線４０８の交点で形成される容量の誘電体として機能する。タッチパネル２００と同様に、複数の第１の配線４０６と複数の第２の配線４０８の交点において容量が形成される。このため、タッチパネル２００の動作と同様の原理にしたがって、タッチパネル４００はユーザのタッチの位置を特定することができる。
【００５１】
図９では、第１の配線４０６と複数の第２の配線４０８の両者が上述した二重構造を有する例を示したが、これらの配線のうち一方は二重構造を持たず、コア４１０が露出した構造を有していてもよい。例えばこれらの配線のうち一方は、タッチパネル２００の第１の配線２２４あるいは第２の配線２４２と同様の構造を有していてもよい。
【００５２】
本実施形態は、第１実施形態で述べた効果を有するのみならず、より簡単な構造のタッチパネルを与えることが可能であり、このため、より低コストでタッチパネルを供給することができる。さらに、タッチパネル２００と比較してより薄いタッチパネルを与えることができる。したがって、表示装置の軽量化、薄型化をさらに促進することができる。また、より可撓性の高い表示装置を提供することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態で述べたタッチパネル２００、４００とは異なる構造を有するタッチパネル４２０を、図１１乃至図１４を用いて説明する。図１１はタッチパネル４２０の上面図であり、鎖線Ｃ−Ｃ’、Ｄ−Ｄ’、Ｅ−Ｅ’に沿った断面が図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に相当する。第１、第２実施形態と同様の構成に関しては、説明を割愛することがある。
【００５４】
図１１、１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、タッチパネル４００と同様、タッチパネル４２０は一つの層（第１の層４２４）を有している。第１の層４２４は、ストライプ状に配置される複数の第１の配線４２６、ストライプ状に配置される複数の第２の配線４２８、およびストライプ状に配置される複数の第３の配線４３０を有する。第１の配線４２６と第２の配線４２８は、互いに接してもよく、第１の配線４２６と第３の配線４３０も、互いに接してもよい。複数の第１の配線４２６は一つの方向（第１の方向）に伸びる。これに対し、複数の第２の配線４２８と複数の第３の配線４３０は、第１の方向に垂直な方向（第２の方向）に伸びる。したがって、複数の第１の配線４２６は、複数の第２の配線４２８、ならびに複数の第３の配線４３０と交差する。なお、第１の方向と第２の方向は、交差していれば垂直でなくても良い。
【００５５】
ここで図１１に示すように、複数の第２の配線４２８と複数の第３の配線４３０は、互いに交替するように、互いに平行に設けられ、一本の第２の配線４２８は、最端部に設けられるものを除き、二本の第３の配線４３０と隣接し、挟まれる。同様に、一本の第３の配線４３０は、最端部に設けられるものを除き、二本の第２の配線４２８と隣接し、挟まれる。複数の第１の配線４２６は、複数の第２の配線４２８、ならびに複数の第３の配線４３０と織られている。図１１では、第１の配線４２６は、第２の配線４２８、ならびに複数の第３の配線４３０と平織に織られているが、タッチパネル２００と同様、これらの配線は綾織、あるいは朱子織に織られてもよい。
【００５６】
なお、複数の第２の配線４２８と複数の第３の配線４３０の数は同一である必要はない。また、必ずしも複数の第２の配線４２８と複数の第３の配線４３０を一本置きに設ける必要はなく、例えば隣接する二本の第２の配線４２８の間に複数の数の第３の配線４３０を設けてもよい。逆に、隣接する二本の第３の配線４３０の間に複数の数の第２の配線４２８を設けてもよい。
【００５７】
図示しないが、第２実施形態と同様、第１の層４２４の上に表示パネル３００を設けることができる。この場合、第１の配線４２６や第２の配線４２８、第３の配線４３０は、アレイ基板３０２と接してもよい。
【００５８】
複数の第１の配線４２６と複数の第２の配線４２８の各々は、タッチパネル４２０の第１の配線４０６や第２の配線４０８と同様に、二重の構造を有している。例えば図１２（Ａ）とその拡大図に示すように、第１の配線４２６と第２の配線４２８は、第１のコア４３２と、第１のコア４３２を被覆する第１のクラッド４３４を有している。第１のコア４３２は導電材料を含むことができ、導電材料としては、第１実施形態の第１の配線２２４や第２の配線２４２で用いることが可能な材料が挙げられる。
【００５９】
一方、第１のクラッド４３４は、第１のコア４３２の周囲を取り囲んでおり、絶縁材料を含む。絶縁材料としては、第１実施形態の第１の絶縁体２２２や第２の絶縁体２４４で用いることが可能な材料が挙げられる。
【００６０】
第１のコア４３２の断面形状に制限はなく、タッチパネル４２０の第１の配線４０６や第２の配線４０８と同様、種々の形状を有することができる。例えば図１０に示すように、円形、楕円形、正方形、長方形、台形など、種々の断面形状を有することができる。第１のクラッド４３４も、その断面形状が第１のコア４３２のそれと同様、あるいは類似するように構成してもよく、異なるように構成してもよい。
【００６１】
第３の配線４３０は、三重の構造を有している。具体的には、図１２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、第３の配線４３０は、第２のコア４３６、第２のコア４３６を被覆する第２のクラッド４３８、ならびに第２のクラッド４３８を被覆する第３のクラッド４４０を有している。第２のコア４３６は導電材料を含むことができ、導電材料としては、第１実施形態の第１の配線２２４や第２の配線２４２で用いることが可能な材料が挙げられる。
【００６２】
一方、第２のクラッド４３８は、第２のコア４３６の周囲を取り囲んでおり、絶縁材料を含む。絶縁材料としては、第１実施形態の第１の絶縁体２２２や第２の絶縁体２４４で用いることが可能な材料が挙げられる。絶縁材料として、エラストマーを用いてもよく、例えばタッチなどの圧力が加わることで変形し、圧力が除かれると速やかに元の形状に戻る性質を有してもよい。
【００６３】
ここで、第２のクラッド４３８は、非タッチ時に、タッチパネル４２０の法線方向(押圧される方向)における第３のクラッド４４０と第２のコア４３６間距離を一定に保つ役割を果たすように構成される。これにより、容量式と感圧式の二つの機能を両立させることができる（動作原理の詳細は後述する）。この理由は、非タッチ時に第３のクラッド４４０と第２のコア４３６間距離を一定に保つことにより、これらの間に形成される容量がタッチパネル４２０内で一定となり、非タッチ時における基準値として使用することができ、その結果、タッチを正確に感知することができるためである。
【００６４】
このため、例えばタッチ領域２４２において、第２のクラッド４３８の厚みを第３の配線４３０の全体にわたって一定としてもよい。なお、第１のクラッド４３４も、タッチ領域２４２において、第１の配線４２６の全体にわたって一定としてもよい。あるいは、第１の配線４２６と第３の配線４３０の交点における第１の配線４２６の第１のクラッド４３４の厚みと第３の配線４３０の第２のクラッド４３８の厚みをそれぞれ一定にしてもよい。あるいは、第１の配線４２６の第１のクラッド４３４の厚みは、少なくとも第１の配線４２６が第２の配線４２８と接する箇所で同一とし、第２の配線４２８の第１のクラッド４３８の厚みは、少なくとも第２の配線４２８が第１の配線４２６と接する箇所で同一となるようにしてもよい。
【００６５】
第３のクラッド４４０は、第２のクラッド４３８の周囲を取り囲んでおり、導電材料を含むことができる。導電材料としては、第１実施形態の第１の配線２２４や第２の配線２４２で用いることが可能な材料が挙げられる。
【００６６】
第２のコア４３６の断面形状に制限はなく、例えば図１３に示すように、円形、楕円形、正方形、長方形、台形など、種々の形状を有することができる。第２のクラッド４３８は、その断面形状が第２のコア４３６のそれと同様、あるいは類似するように構成してもよく、異なるように構成してもよい。同様に、第３のクラッド４４０は、その断面形状が第２のコア４３６や第２のクラッド４３８のそれらと同様、あるいは類似するように構成してもよく、異なるように構成してもよい。
【００６７】
タッチパネル４２０の機能と動作の概略を図１４、１５を用いて説明する。図１４は、タッチパネル４２０を構成する第１の配線４２６、第２の配線４２８、第３の配線４３０のうち、第３の配線４３０を除いた図である。上述したように、第１の配線４２６と第２の配線４２８は、導電材料を含む第１のコア４３２と、絶縁材料を含み、第１のコア４３２を被覆する第１のクラッド４３４を有する。第１のクラッド４３４は、第１の配線４２６と第２の配線４２８の短絡を防ぐこと、ならびに、第１の配線４２６と第２の配線４２８の交点で形成される容量の誘電体としての機能を有する。タッチパネル２００と同様に、複数の第１の配線４２６と複数の第２の配線４２８の交点において容量４５０が形成される。このため、タッチパネル２００の動作と同様の原理にしたがって、タッチパネル４２０はユーザのタッチの位置を特定することができる。すなわち、タッチパネル４２０の第１の配線４２６と第２の配線４２８により、容量方式（投影型容量方式）のタッチパネルが形成される。
【００６８】
一方、図１５（Ａ）は、タッチパネル４２０を構成する第１の配線４２６、第２の配線４２８、第３の配線４３０のうち、第２の配線４２８を除いた図であり、図１５（Ｂ）は第３の配線４３０の断面模式図である。上述したように、第３の配線４３０は、導電材料を含む第２のコア４３６、第２のコア４３６を被覆し、絶縁材料を含む第２のクラッド４３８、ならびに第２のクラッド４３８を被覆し、導電材料を含む第３のクラッド４４０を有している。このような構造を有する第３の配線４３０には、式１で表される容量Ｃが形成される。
【００６９】
【数１】
2018013834.tif 000003
【００７０】
ここで、Ｃは第３の配線４３０に発生する容量、εは第２のクラッド４３８に含まれる材料の誘電率、Ｌは第３の配線４３０の（第２の方向における）長さ、ａは第２のコア４３６の断面の半径、ｂは第２のクラッド４３８の断面外周を円としたときの半径である（図１５（Ｂ）参照）。
【００７１】
第３の配線４３０の第２のコア４３６と第３のクラッド４４０の間に一定の電位差Ｖを与えることにより、容量Ｃに相当する電荷が第３の配線４３０に蓄積される。この状態においてユーザがタッチパネル４２０に直接、あるいは間接的に触れて圧力をかけると、第２のクラッド４３８が変形する。これは、第２のコア４３６と比較し、第２のクラッド４３８で使用される材料の弾性率が小さい、すなわち柔らかいからである。例えば図１５（Ｂ）に示すように、第３の配線４３０に対して上からタッチの圧力が加わった時、第２のクラッド４３８が変形し、それに伴って第３のクラッド４４０も変形する。その結果、厚さａはほとんど変化しないが（ａ〜ａ’）、厚さｂは大きく変化する（ｂ＞ｂ’）。その結果、式１に従い、第３の配線４３０の容量Ｃが変化する。
【００７２】
従って、容量Ｃの変化に従い、第２のコア４３６、または第３のクラッド４４０を充放電する際の消費電力が変化する。この変化とその大きさを検知することにより、ユーザによるタッチを検出し、その強度を見積もることができる。さらに、ユーザによってタッチされた第３の配線４３０を特定することができる。すなわち、第３の配線４３０は感圧式タッチパネルとして機能することができる。
【００７３】
以上のことを考慮すると、タッチパネル４２０は、様式と機能の異なる二種類のタッチパネル、すなわち、容量式タッチパネルと感圧式タッチパネルが同一の層内に構築された構造を有していると言える。したがって、本実施形態の適用により、第１、第２実施形態で述べた効果を得ることができるだけでなく、二つの機能を有するタッチパネルを一つの層として提供することができる。そのため、より高機能であり、かつ、軽量化、薄型化された表示装置の製造が可能になる。
【００７４】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１乃至第３実施形態で述べたタッチパネル２００、４００、４２０とは構造が異なるタッチパネル４６０を、図１６乃至１８を用いて説明する。図１６はタッチパネル４６０の上面模式図であり、図１８（Ａ）は、図１６の鎖線Ｆ−Ｆ’に沿った断面模式図である。
【００７５】
タッチパネル４６０は、タッチパネル２００と同様、第１の層４７０、第１の層４７０上の第２の層４８４、および第２の層４８４上の第３の層４９０を有している。図１６では、理解のため、第２の層４８４と第３の層４９０のみを示している。第１の層４７０、第２の層４８４、第３の層４９０はほぼ同じ形状、大きさを有することができ、互いに重なる。
【００７６】
タッチパネル４６０を展開して得られる第１の層４７０、第２の層４８４、第３の層４９０を、それぞれ図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す。図１７（Ａ）に示すように、第１の層４７０は、ストライプ状に配置される複数の第１の絶縁体４７２、ならびにストライプ状に配置される複数の第１の配線４７４を有する。第１の絶縁体４７２と第１の配線４７４は、互いに接してもよい。第１の絶縁体４７２は一つの方向（第１の方向）に伸び、一方、第１の配線４７４は、第１の方向に対して垂直な方向（第２の方向）に伸びる。第１の絶縁体４７２と第１の配線４７４は互いに織られており、それぞれ縦糸と横糸を担っている。図１７（Ａ）に示すように、第１の絶縁体４７２と第１の配線４７４は平織に織られた構造を有することができるが、これらは綾織、あるいは朱子織に織られてもよい。
【００７７】
第２の層４８４は、第１の層４７０の上に設けられる。第２の層４８４は、第１の配線４７４や第１の絶縁体４７２と接してもよい。第２の層４８４は、第１実施形態で述べたタッチパネル２００の第２の層２３０と同様の構成を有することができる。
【００７８】
第３の層４９０は、第１の層４７０と類似する構造を有することができる。具体的には図１７（Ｃ）に示すように、第３の層４９０は、ストライプ状に配置される複数の第２の配線４９２、ならびにストライプ状に配置される複数の第２の絶縁体４９４を有する。第２の配線４９２と第２の絶縁体４９４は、互いに接してもよい。第２の配線４９２と第２の絶縁体４９４は、第２の層４８４と接してもよい。第２の配線４９２は第１の方向に伸び、第２の絶縁体４９４は第２の方向に伸びる。したがって、複数の第１の配線４７４と複数の第２の配線４９２は、第２の層４８４を介して互いに直交する。第２の配線４９２と第２の絶縁体４９４は互いに織られており、それぞれ縦糸と横糸を担っている。図１７（Ｃ）に示すように、第２の配線４９２と第２の絶縁体４９４は平織に織られた構造を有することができるが、これらは綾織、あるいは朱子織に織られてもよい。
【００７９】
図１８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の第１の配線４７４の各々は、タッチパネル４００の第１の配線４０６や第２の配線４０８と同様、二重の構造を有することができる。すなわち、複数の第１の配線４７４は、第１のコア４７６と、第１のコア４７６を被覆する第１のクラッド４７８を有している。第１のコア４７６は導電材料を含むことができ、導電材料としては、第１実施形態の第１の配線２２４や第２の配線２４２で用いることが可能な材料が挙げられる。
【００８０】
一方、第１のクラッド４７８は、第１のコア４７６の周囲を取り囲んでおり、絶縁材料を含む。絶縁材料としては、第１実施形態の第１の絶縁体２２２や第２の絶縁体２４４で用いることが可能な材料が挙げられる。
【００８１】
複数の第２の配線４９２の各々は、タッチパネル４２０の第３の配線４３０と同様に、三重の構造を有することができる。具体的には、図１８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２の配線４９２は、第２のコア４９６、第２のコア４９６を被覆する第２のクラッド４９８、ならびに第２のクラッド４９８を被覆する第３のクラッド５００を有している。第２のコア４９６は導電材料を含むことができ、導電材料としては、第１実施形態の第１の配線２２４や第２の配線２４２で用いることが可能な材料が挙げられる。
【００８２】
一方、第２のクラッド４９８は、第２のコア４９６の周囲を取り囲んでおり、絶縁材料を含む。絶縁材料としては、第１実施形態の第１の絶縁体２２２や第２の絶縁体２４４で用いることが可能な材料が挙げられる。絶縁材料としては、圧力が加わることで変形し、圧力が除かれると速やかに元の形状に戻るエラストマーが好ましい。
【００８３】
第３のクラッド５００は、第２のクラッド４９８の周囲を取り囲んでおり、導電材料を含むことができる。導電材料としては、第１実施形態の第１の配線２２４や第２の配線２４２で用いることが可能な材料が挙げられる。
【００８４】
タッチパネル４００の第１の配線４０６や第２の配線４０８、あるいはタッチパネル４２０の第３の配線４３０と同様に、タッチパネル４６０の第１の配線４７４や第２の配線４９２の断面形状は任意であり、それぞれ図１０や図１３に示すような形状をとることができる。
【００８５】
上述したように、複数の第１の配線４７４と複数の第２の配線４９２は、絶縁材料を含む第２の層４８４を介して互いに直交する。したがって、第２の層４８４は誘電体として機能し、複数の第１の配線４７４と複数の第２の配線４９２の交点には容量が形成される。タッチパネル２００の動作と同様の原理にしたがって、タッチパネル４６０はユーザのタッチの位置を特定することができる。
【００８６】
一方、タッチパネル４２０の第３の配線４３０と同様、タッチパネル４６０の第３の層４９０の第２の配線４９２は、式１で表される容量Ｃを有している。また、使用される材料に起因し、ユーザがタッチパネル４６０に直接、あるいは間接的に触れて圧力をかけると、第２のクラッド４９８が変形する。その結果、第２のコア４９６と第３のクラッド５００の間の容量が変化し、第２のコア４９６、または第３のクラッド５００を充放電する際の消費電力が変化する。この変化とその大きさを検知することにより、ユーザによるタッチを検出し、その強度を見積もることができる。さらに、ユーザによってタッチされた第２の配線４９２を特定することができる。すなわち、第２の配線４９２は感圧式タッチパネルとして機能することができる。以上のことを考慮すると、タッチパネル４６０は、様式と機能の異なる二種類のタッチパネルが積層された構造を有している。
【００８７】
タッチパネル４６０の第１の層４７０と第３の層４９０は互いに入れ替わってもよい。すなわち、図１９に示すように、タッチパネル４６０は、第２の配線４９２と第２の絶縁体４９４が互いに織られた第３の層４９０を有することができる。そして第３の層４９０の上に、第２の層４８４を介し、第１の絶縁体４７２と第１の配線４７４が織られた第１の層４７０を設けてもよい。
【００８８】
タッチパネル２００などと同様、タッチパネル４６０の作製には半導体プロセスで用いるスパッタ装置やＣＶＤ装置などの成膜装置が不要である。このため、半導体プロセスのような複雑なプロセスを適用する必要性が低く、低コストでタッチパネル４６０を製造することができる。また、大がかりな成膜装置が不要であるため、タッチパネル４６０の大きさに対して大きな制約がない。このため、大型の表示パネルへ搭載可能なタッチパネルを作製することが容易となる。
【００８９】
（第５実施形態）
本実施形態では、第１実施形態で述べた表示パネル３００の作製方法の一例を図８、図２０乃至２２を用いて説明する。図２０乃至２２は、図８の断面模式図に対応する。第１実施形態と同様の構成に関しては、説明を割愛することがある。
【００９０】
まず、アレイ基板３０２上にアンダーコート３１８を形成する（図２０（Ａ））。アレイ基板３０２は、トランジスタ３２０や発光素子３５０など、表示パネル３００に含まれる半導体素子などを支持する機能を有する。アレイ基板３０２は、たとえばガラス、プラスチック、金属などを含むことができる。アレイ基板３０２は可撓性を有してもよく、この場合、ポリイミド、ポリエステル、ポリカーボナートなどの高分子を含むことができる。
【００９１】
アンダーコート３１８はアレイ基板３０２からアルカリ金属などの不純物がトランジスタ３２０などへ拡散することを防ぐ機能を有する膜であり、窒化ケイ素や酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機絶縁体を含むことができる。アンダーコート３１８はＣＶＤ法やスパッタリング法などを適用して単層、あるいは積層構造を有するように形成することができる。アレイ基板３０２中の不純物濃度が小さい場合、アンダーコート３１８は設けない、あるいはアレイ基板３０２の一部だけを覆うように形成してもよい。
【００９２】
次にアンダーコート３１８上に半導体膜３２２を形成する（図２０（Ａ））。半導体膜３２２は例えばケイ素などの１４族元素を含むことができる。あるいは半導体膜３２２は酸化物半導体を含んでもよい。酸化物半導体としては、インジウムやガリウムなどの第１３族元素を含むことができ、例えばインジウムとガリウムの混合酸化物（ＩＧＯ）が挙げられる。酸化物半導体を用いる場合、半導体膜３２２はさらに１２族元素を含んでもよく、一例としてインジウム、ガリウム、および亜鉛を含む混合酸化物（ＩＧＺＯ）が挙げられる。半導体膜３２２の結晶性に限定はなく、単結晶、多結晶、微結晶、あるいはアモルファスでもよい。
【００９３】
半導体膜３２２がケイ素を含む場合、半導体膜３２２は、シランガスなどを原料として用い、ＣＶＤ法によって形成すればよい。得られるアモルファスシリコンに対して加熱処理、あるいはレーザなどの光を照射することで結晶化を行ってもよい。半導体膜３２２が酸化物半導体を含む場合、スパッタリング法などを利用して形成することができる。
【００９４】
次に半導体膜３２２を覆うようにゲート絶縁膜３２４を形成する（図２０（Ａ））。ゲート絶縁膜３２４は単層構造、積層構造のいずれの構造を有していてもよく、アンダーコート３１８と同様の手法で形成することができる。あるいは、酸化ハフニウムやハフニウムシリケートなどの高い誘電率を有する無機化合物を用いてもよい。
【００９５】
引き続き、ゲート絶縁膜３２４上にゲート電極３２６をスパッタリング法やＣＶＤ法を用いて形成する（図２０（Ｂ））。ゲート電極３２６はチタンやアルミニウム、銅、モリブデン、タングステン、タンタルなどの金属やその合金などを用い、単層、あるいは積層構造を有するように形成することができる。例えばチタンやタングステン、モリブデンなどの比較的高い融点を有する金属でアルミニウムや銅などの導電性の高い金属を挟持する構造を採用することができる。
【００９６】
次にゲート電極３２６上に層間膜３２８を形成する（図２０（Ｂ））。層間膜３２８は単層構造、積層構造のいずれの構造を有していてもよく、アンダーコート３１８と同様の手法で形成することができる。
【００９７】
次に、層間膜３２８とゲート絶縁膜３２４に対してエッチングを行い、半導体膜３２２に達する開口部を形成する。開口部は、例えばフッ素含有炭化水素を含むガス中でプラズマエッチングを行うことで形成することができる。引き続き開口部を覆うように金属膜を形成し、エッチングを行って成形することで、ソース／ドレイン電極３３０を形成する（図２０（Ｃ））。金属膜はゲート電極３２６と同様の構造を有することができ、ゲート電極３２６の形成と同様の方法を用いて形成することができる。以上の工程により、トランジスタ３２０が形成される。
【００９８】
次に平坦化膜３４０を、ソース／ドレイン電極３３０を覆うように形成する（図２１（Ａ））。上述したように、平坦化膜３４０は、トランジスタ３２０やその他の半導体素子に起因する凹凸や傾斜を被覆し、平坦な面を与える機能を有する。平坦化膜３４０は有機化合物で形成することができる。有機化合物としてエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボナート、ポリシロキサンなどの高分子材料が挙げられ、湿式成膜法よって形成することができる。平坦化膜３４０は上記有機化合物を含む層と無機化合物を含む層の積層構造を有していてもよい。この場合、無機化合物としては酸化ケイ素や窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などのシリコンを含有する無機化合物が挙げられ、これらを含む膜はスパッタリング法やＣＶＤ法によって形成することができる。
【００９９】
次に平坦化膜３４０に対してエッチングを行い、ソース／ドレイン電極３３０の一方に達する開口部を形成する。その後開口部を覆うように、平坦化膜３４０上に発光素子３５０の第１の電極３５２をスパッタリング法などを用いて形成する（図２１（Ｂ））。本実施形態では第１の電極３５２がソース／ドレイン電極３３０と直接接する構成を示すが、第１の電極３５２とソース／ドレイン電極３３０の間に導電性を有する他の膜を形成してもよい。
【０１００】
第１の電極３５２は透光性を有する導電性酸化物、あるいは金属などを含有することができる。本実施形態では、発光素子３５０から得られる光をアレイ基板３０２とは逆方向に取り出すため、例えばアルミニウムや銀などの金属、あるいはこれらの合金を第１の電極３５２に用いることができる。この場合、上記金属や合金、および透光性を有する導電性酸化物との積層構造、例えば金属を導電性酸化物で挟持した積層構造（導電性酸化物／銀／導電性酸化物）を採用してもよい。導電性酸化物としては、インジウム―スズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム―亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることができる。
【０１０１】
引き続き、第１の電極３５２の端部を覆うように、隔壁３４２を形成する（図２１（Ｂ））。隔壁３４２により、第１の電極３５２などに起因する段差を被覆することができる。隔壁３４２は絶縁膜でもあり、エポキシ樹脂やアクリル樹脂など、平坦化膜３４０で使用可能な材料を用い、湿式成膜法で形成することができる。
【０１０２】
引き続き発光素子３５０を形成する。具体的には、第１の電極３５２、隔壁３４２上にＥＬ層３５４を形成する（図２２（Ａ））。図２２（Ａ）ではＥＬ層３５４は、第１の層３５６、第２の層３５８、第３の層３６０を含む三層構造を有しているが、ＥＬ層３５４の構造に制約はない。ＥＬ層３５４は単一の層で形成されてもよく、４つ以上の複数の層から形成されてもよい。例えばキャリア注入層、キャリア輸送層、発光層、キャリア阻止層、励起子阻止層など適宜を組み合わせてＥＬ層３５４を形成することができる。ＥＬ層３５４は上述した湿式法、あるいは蒸着法などによって形成することができる。
【０１０３】
図２２（Ａ）では、第１の層３５６と第３の層３６０は隣接する画素３０８に亘って連続的に形成され、第２の層３５８は隣接する画素３０８間で個別に形成される例を示しているが、ＥＬ層３５４の構造はこれに限られない。例えば逆に全ての画素３０８において同一のＥＬ層３５４を用いてもよい。この場合、例えば白色発光を与えるＥＬ層３５４を隣接する画素３０８に共有されるように形成し、カラーフィルタなどを用いて各画素３０８から取り出す光の波長を選択する。あるいは、隣接する画素３０８間でＥＬ層３５４の構造が異なってもよい。例えば隣接する画素３０８間で発光層が異なり、他の層が同一の構造を有するようにＥＬ層３５４を形成してもよい。
【０１０４】
ＥＬ層３５４上に、第２の電極３６２を形成することで、発光素子３５０が形成される（図２２（Ａ））。例えばマグネシウムや銀などの金属や合金の膜を可視光が透過する程度の厚さで形成することで、第２の電極３６２を形成することができる。あるいはＩＴＯやＩＺＯなどの可視光を透過する導電性酸化物を用い、スパッタリング法などによって第２の電極３６２を形成することができる。これにより、ＥＬ層３５４からの発光を第２の電極３６２を通して取り出すことができる。
【０１０５】
次に、発光素子３５０上にパッシベーション膜３７０を形成する（図２２（Ｂ））。パッシベーション膜３７０は、図２２（Ｂ）に示すように、例えば三層構造を有することができる。このような構造は以下のように形成される。まず、第２の電極３６２上に第１の層３７２を形成する。第１の層３７２は窒化ケイ素や酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機化合物を含むことができ、アンダーコート３１８と同様の方法で形成することができる。引き続き第２の層３７４を形成する。第２の層３７４は、アクリル樹脂やポリシロキサン、ポリイミド、ポリエステルなどを含む有機樹脂を含むことができる。また、図２２（Ｂ）に示すように、隔壁３４２に起因する凹凸を吸収するよう、また、平坦な面を与えるような厚さで形成してもよい。第２の層３７４は、上述した湿式成膜法によって形成することもできるが、上記高分子材料の原料となるオリゴマーを減圧下で霧状あるいはガス状にし、これを第１の層３７２に吹き付けて、その後オリゴマーを重合することによって形成してもよい。その後、第３の層３７６を形成する（図２２（Ｂ））。第３の層３７６は、第１の層３７２と同様の構造を有し、同様の方法で形成することができる。
【０１０６】
このような構造を有するパッシベーション膜３７０は高いガスバリア性を示すため、水や酸素などの不純物の発光素子３５０への侵入を防ぐことができ、表示パネル３００に高い信頼性を与える。
【０１０７】
この後、接着層３８０を用いて対向基板３０４をパッシベーション膜３７０上に固定する（図８）。接着層３８０はエポキシ樹脂などを用いることができる。以上のプロセスにより、表示パネル３００が形成される。
【０１０８】
その後、第２実施形態で述べたように、タッチパネル２００上に表示パネル３００を固定することで、表示装置１００を作製することができる（図７）。
【０１０９】
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【０１１０】
本明細書においては、開示例として主に発光素子を有する表示装置の場合を例示したが、他の適用例として、その他の自発光型表示装置、液晶表示装置、あるいは電気泳動素子などを有する電子ペーパ型表示装置など、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能である。
【０１１１】
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【０１１２】
１００：表示装置、２００：タッチパネル、２０２：基板、２０４：検知領域、２０６：駆動回路、２０８：駆動回路、２２０：第１の層、２２２：第１の絶縁体、２２４：第１の配線、２３０：第２の層、２４０：第３の層、２４２：第２の配線、２４４：第２の絶縁体、２５０：容量、２５２：接着層、３００：表示パネル、３０２：アレイ基板、３０４：対向基板、３０４：対向基板、３０６：表示領域、３０８：画素、３１０：駆動回路、３１２：駆動回路、３１４：端子、３１８：アンダーコート、３２０：トランジスタ、３２２：半導体膜、３２４：ゲート絶縁膜、３２６：ゲート電極、３２８：層間膜、３３０：ソース／ドレイン電極、３４０：平坦化膜、３４２：隔壁、３５０：発光素子、３５２：第１の電極、３５４：ＥＬ層、３５６：第１の層、３５８：第２の層、３６０：第３の層、３６２：第２の電極、３７０：パッシベーション膜、３７２：第１の層、３７４：第２の層、３７６：第３の層、３８０：接着層、４００：タッチパネル、４０４：第１の層、４０６：第１の配線、４０８：第２の配線、４１０：コア、４１２：クラッド、４２０：タッチパネル、４２４：第１の層、４２６：第１の配線、４２８：第２の配線、４３０：第３の配線、４３２：第１のコア、４３４：第１のクラッド、４３６：第２のコア、４３８：第２のクラッド、４４０：第３のクラッド、４５０：容量、４６０：タッチパネル、４７０：第１の層、４７２：第１の絶縁体、４７４：第１の配線、４７６：第１のコア、４７８：第１のクラッド、４８４：第２の層、４９０：第３の層、４９２：第２の配線、４９４：第２の絶縁体、４９６：第２のコア、４９８：第２のクラッド、５００：第３のクラッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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