(57)【要約】【課題】新規な素子を提供する。または、膜の新規な作製方法を提供する。または、素子の新規な作製方法を提供する。または、グラフェンを含む膜を、低コストかつ高歩留まりで作製する。【解決手段】基板上に、酸化グラフェンが分散された分散液を塗布し、塗布した分散液から分散媒を除去し、第１の領域および第２の領域を有する酸化グラフェンを含む膜を形成する第１のステップと、第１の領域に光を照射し、第１の領域を還元してグラフェンを含む膜を形成する第２のステップと、第２の領域を洗浄により除去する第３のステップと、を有する、グラフェンを含む膜の作製方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、酸化グラフェンが分散された分散液を塗布し、前記分散液から分散媒を除去し、第１の領域および第２の領域を有する酸化グラフェンを含む膜を形成する第１のステップと、
前記第１の領域に光を照射し、前記第１の領域を還元してグラフェンを含む膜を形成する第２のステップと、
前記第２の領域を洗浄により除去する第３のステップと、を有し、
前記第１のステップ乃至前記第３のステップは、前記第１のステップ、前記第２のステップ、前記第３のステップの順に行われる、
グラフェンを含む膜の作製方法。
【請求項２】
基板上に、酸化グラフェンが分散された分散液を塗布し、前記分散液から分散媒を除去し、第１の領域および第２の領域を有する酸化グラフェンを含む膜を形成する第１のステップと、
前記第１の領域に光を照射し、前記第１の領域を還元してグラフェンを含む膜を形成する第２のステップと、
前記第２の領域を水洗浄により除去する第３のステップと、を有し、
前記第１のステップ乃至前記第３のステップは、前記第１のステップ、前記第２のステップ、前記第３のステップの順に行われる、
グラフェンを含む膜の作製方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記光は、レーザーもしくは紫外線である、グラフェンを含む膜の作製方法。
【請求項４】
請求項２において、
前記水洗浄は、超音波を照射する工程もしくは高圧水流を吹き付ける工程を含む、
グラフェンを含む膜の作製方法。
【請求項５】
基板上に、酸化グラフェンが分散された分散液を塗布し、前記分散液から分散媒を除去し、第１の領域および第２の領域を有する酸化グラフェンを含む膜を作製する第１のステップと、
前記第１の領域にレーザーを照射して、前記第１の領域を除去する第２のステップと、
前記第２の領域を還元する第３のステップと、を有し、
前記第１のステップ乃至前記第３のステップは、前記第１のステップ、前記第２のステップ、前記第３のステップの順に行われる、
グラフェンを含む膜の作製方法。
【請求項６】
基板上に、酸化グラフェンが分散された分散液を塗布し、前記分散液から分散媒を除去し、第１の領域および第２の領域を有する酸化グラフェンを含む膜を作製する第１のステップと、
前記第１の領域にレーザーを照射して、前記第１の領域を除去する第２のステップと、
前記第２の領域を化学還元する第３のステップと、
前記第２の領域を熱還元する第４のステップと、を有し、
前記第１のステップおよび前記第２のステップは、前記第１のステップ、前記第２のステップの順に行い、
前記第３のステップおよび前記第４のステップは、前記第２のステップの後に、前記第３のステップ、前記第４のステップの順、または前記第４のステップ、前記第３のステップの順に行われる、
グラフェンを含む膜の作製方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、
前記第２のステップは、酸素雰囲気で行う、
グラフェンを含む膜の作製方法。
【請求項８】
第１の電極と、前記第１の電極と離間して設けられる第２の電極とを備える素子であって、
前記第１の電極と、前記第２の電極の少なくとも一方は、酸化グラフェンを含む分散液を形成する第１のステップと、
前記分散液を用いて、第１の領域および第２の領域を有する酸化グラフェンを含む層を形成する第２のステップと、
前記第１の領域に光を照射して、前記第１の領域を還元する第３のステップと、
前記第２の領域を水洗浄により除去する第４のステップと、を経て得られたグラフェンを含む層を有する、
素子。
【請求項９】
第１の電極と、前記第１の電極と離間して設けられる第２の電極とを備える素子であって、
前記第１の電極と、前記第２の電極の少なくとも一方は、酸化グラフェンを含む分散液を形成する第１のステップと、
前記分散液を用いて、第１の領域および第２の領域を有する酸化グラフェンを含む層を形成する第２のステップと、
前記第１の領域をレーザーを照射して除去する第３のステップと、
前記第２の領域を還元する第４のステップと、を経て得られたグラフェンを含む層を有する、
素子。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の素子と、
表示部と、を有するタッチパネルであって、
前記第１の電極は、タッチセンサの一方の電極として機能し、
前記第２の電極は、前記タッチセンサの他方の電極として機能し、
前記表示部には、液晶層を備える、
タッチパネル。
【請求項１１】
請求項８または請求項９に記載の素子と、
表示部と、を有するタッチパネルであって、
前記第１の電極は、タッチセンサの一方の電極として機能し、
前記第２の電極は、前記タッチセンサの他方の電極として機能し、
前記表示部には、発光素子を備える、
タッチパネル。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載のタッチパネルと、
スイッチ、スピーカまたは筐体を有する、
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、半導体装置に関する。本発明の一態様は、膜の作製方法に関する。本発明の一態様は、素子に関する。または、本発明の一態様は、タッチパネルに関する。または、本発明の一態様は、入出力装置に関する。または、本発明の一態様は、入力装置に関する。
【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の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書等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、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
グラフェンは、炭素が形成する六角形の骨格を平面状に延ばした結晶構造をもつ炭素材料である。グラフェンはグラファイト結晶の一原子面を取り出したものであり、高い導電性を有するという優れた電気特性、高い柔軟性並びに機械的強度という優れた物理的特性を有するために、グラフェンを利用した高移動度の電界効果トランジスタや高感度のセンサ、高効率な太陽電池、次世代向けの透明導電膜など、さまざまな製品に応用することが検討されている。
【０００４】
グラフェンは様々な方法で作製されるが、酸化グラファイト又は酸化グラフェンを塩基存在下で還元する方法がある（特許文献１参照）。また、酸化グラフェンを還元してグラフェンを形成する方法として、加熱処理を用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１１−５００４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
酸化グラフェンを還元して形成されたグラフェンにおいて、当該グラフェンは優れた導電性を備えた材料であり、また当該グラフェンを含む膜はシート状に積層されるグラフェンの積層数を少なくすることによって透光性を有する材料であり、当該グラフェンを含む膜は様々なデバイスにおける配線や電極などへの応用の可能性がある。
【０００７】
一方で、グラフェンを含む膜を配線もしくは電極の形状にパターニングする場合、一般的にリソグラフィ法を用いることができる。具体的には、基材上に形成された酸化グラフェンを含む膜にレジストマスクを塗布し、露光によってレジストマスクにフォトマスクの配線もしくは電極の形状のパターンを転写する。その後、現像によって不要なレジストを除去し、それによって部分的に露出した酸化グラフェンを含む膜をエッチングにより除去することで所望の形状に酸化グラフェンを含む膜をパターニングする。その後、レジストマスクを除去し、パターニングした酸化グラフェンを含む膜を還元することでグラフェンを含む膜を所望の形に形成することができる。
【０００８】
しかしながら、酸化グラフェンを含む膜はフレーク状の酸化グラフェンが無秩序に幾重にも折り重なっているため、その表面は凹凸を有する。一般的にリソグラフィ法において、加工精度良くパターニングを行うために、レジストマスクを塗布する工程において、平坦かつ均一に塗布することは重要である。しかし酸化グラフェンを含む膜にレジストマスクを塗布する場合、該凹凸の影響により、レジストマスクが酸化グラフェンを含む膜に付着し難くなる。さらには、該凹凸に対応してレジストマスク表面にも凹凸が生じてしまい、レジストマスクを平坦かつ均一に塗布することの妨げになることがある。
【０００９】
また、該凹凸の影響を受けないように、酸化グラフェンを含む膜に塗布するレジストマスクの厚みを大きくすることもできるが、レジストマスクの厚みを大きくすると、後のレジストマスクを現像する工程において現像を長時間行う必要があり、パターンの形が崩れたり、レジストマスクが剥がれたりする場合もある。さらにレジストマスクを除去する工程においても、レジストマスクの厚みを大きくすると、レジストマスクの除去に長時間を要するため、作業効率が著しく低下する場合もある。
【００１０】
また、酸化グラフェンを含む膜は、アルカリ性の溶液に曝されると、その一部が剥がれてしまう。例えば、フォトリソグラフィ法においてレジストマスクを現像する際に、酸化グラフェンを含む膜がアルカリ性の現像溶液に曝されると、酸化グラフェンを含む膜の一部が剥がれてしまう。
【００１１】
上記に鑑み、本発明の一態様は、グラフェンを含む膜の新規な作製方法を提供することを課題の一とする。または、素子の新規な作製方法を提供することを課題の一とする。または、低コストでグラフェンを含む膜を作製する方法を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、高歩留まりでグラフェンを含む膜を作製する方法を提供することを課題の一とする。または、グラフェンを含む膜を備えた新規な素子を提供することを課題の一とする。または、グラフェンを含む膜を備えた新規な素子を作製する方法を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、新規な材料、新規な電極、または、新規な半導体装置などを提供することを課題の一とする。
【００１２】
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】
【００１３】
本発明の一態様のグラフェンを含む膜の作製方法は、基板上に、酸化グラフェンが分散された分散液を塗布し、塗布した分散液から分散媒を除去し、第１の領域および第２の領域を有する酸化グラフェンを含む膜を形成する第１のステップと、第１の領域に光を照射し、第１の領域を還元してグラフェンを含む膜を形成する第２のステップと、第２の領域を洗浄により除去する第３のステップと、を有し、第１のステップ乃至第３のステップは、第１のステップ、第２のステップ、第３のステップの順に行われる。
【００１４】
また、本発明の一態様のグラフェンを含む膜の作製方法は、基板上に、酸化グラフェンが分散された分散液を塗布し、塗布した分散液から分散媒を除去し、第１の領域および第２の領域を有する酸化グラフェンを含む膜を形成する第１のステップと、第１の領域に光を照射し、第１の領域を還元してグラフェンを含む膜を形成する第２のステップと、第２の領域を水洗浄により除去する第３のステップと、を有し、第１のステップ乃至第３のステップは、第１のステップ、第２のステップ、第３のステップの順に行われる。
【００１５】
また、上記本発明の一態様のグラフェンを含む膜の作製方法において、光は、レーザーもしくは紫外線であってもよい。
【００１６】
また、上記本発明の一態様のグラフェンを含む膜の作製方法において、水洗浄は、超音波を照射する工程もしくは高圧水流を吹き付ける工程を含んでいてもよい。
【００１７】
また、本発明の一態様のグラフェンを含む膜の作製方法は、基板上に、酸化グラフェンが分散された分散液を塗布し、塗布した分散液から分散媒を除去し、第１の領域および第２の領域を有する酸化グラフェンを含む膜を作製する第１のステップと、第１の領域にレーザーを照射して、第１の領域を除去する第２のステップと、第２の領域を還元する第３のステップと、を有し、第１のステップ乃至第３のステップは、第１のステップ、第２のステップ、第３のステップの順に行われる。
【００１８】
また、本発明の一態様のグラフェンを含む膜の作製方法は、基板上に、酸化グラフェンが分散された分散液を塗布し、塗布した分散液から分散媒を除去し、第１の領域および第２の領域を有する酸化グラフェンを含む膜を作製する第１のステップと、第１の領域にレーザーを照射して、前記第１の領域を除去する第２のステップと、第２の領域を化学還元する第３のステップと、第２の領域を熱還元する第４のステップと、を有し、第１のステップおよび第２のステップは、第１のステップ、第２のステップの順に行い、第３のステップおよび第４のステップは、第２のステップの後に、第３のステップ、第４のステップの順、または第４のステップ、第３のステップの順に行われる。
【００１９】
また、上記本発明の一態様のグラフェンを含む膜の作製方法において、第２のステップは、酸素雰囲気で行ってもよい。
【００２０】
また、本発明の一態様は、第１の電極と、前記第１の電極と離間して設けられる第２の電極とを備える素子であって、第１の電極と、前記第２の電極の少なくとも一方は、酸化グラフェンを含む分散液を形成する第１のステップと、分散液を用いて、第１の領域と第２の領域を有する酸化グラフェンを含む層を形成する第２のステップと、第１の領域に光を照射して、第１の領域を還元する第３のステップと、第２の領域を水洗浄により除去する第４のステップと、を経て得られたグラフェンを含む層を有する。
【００２１】
また、本発明の一態様は、第１の電極と、前記第１の電極と離間して設けられる第２の電極とを備える素子であって、第１の電極と、前記第２の電極の少なくとも一方は、酸化グラフェンを含む分散液を形成する第１のステップと、分散液を用いて、第１の領域と第２の領域を有する酸化グラフェンを含む層を形成する第２のステップと、第１の領域にレーザーを照射して除去する第３のステップと、第２の領域を還元する第４のステップと、を経て得られたグラフェンを含む層を有する。
【００２２】
上記本発明の一態様の素子は、第１の電極は、タッチセンサの一方の電極として機能し、前記第２の電極は、前記タッチセンサの他方の電極として機能する。
【００２３】
本発明の一態様のタッチパネルは、上記記載の素子と、表示部を有するタッチパネルであって、表示部には、液晶層を備える。
【００２４】
本発明の一態様のタッチパネルは、上記記載の素子と、表示部を有するタッチパネルであって、表示部には、発光素子を備える。
【００２５】
本発明の一態様の電子機器は、上記記載のタッチパネルと、スイッチ、スピーカまたは筐体と、を有する。
【００２６】
ここで、グラフェンとは、炭素原子が１原子層配列したものであり、炭素原子間にπ結合を有する。また、グラフェンを基本骨格として有する化合物を「グラフェン化合物（「グラフェンコンパウンド：Ｇｒａｐｈｅｎｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ」ともいう）」と呼ぶ場合がある。
【００２７】
以下に、グラフェン化合物について詳細を説明する。
【００２８】
グラフェン化合物のうち、グラフェンが２層以上１００層以下重なったものを、マルチグラフェンと呼ぶ場合がある。
【００２９】
グラフェンおよびマルチグラフェンは、例えば、一辺の長さ（フレークサイズともいう）が５０ｎｍ以上１００μｍ以下または８００ｎｍ以上５０μｍ以下である。
【００３０】
グラフェン化合物は例えば、グラフェンまたはマルチグラフェンに、炭素以外の原子、または炭素以外の原子を有する原子団が修飾された化合物であってもよい。また、グラフェンまたはマルチグラフェンに、アルキル基等の炭素を主とした原子団が修飾された化合物であってもよい。なお、原子団を、置換基、官能基、または特性基等と呼ぶ場合がある。
【００３１】
ここで、グラフェン化合物の表面と裏面に、それぞれ異なる原子や原子団を修飾してもよい。また、グラフェン化合物が多層の場合に、それぞれの層に異なる原子や原子団を修飾してもよい。
【００３２】
上述の原子団を修飾したグラフェンの一例として、酸素が修飾されたグラフェンまたはマルチグラフェンを用いてもよい。また、例えば、酸素を含む官能基を修飾されたグラフェンまたはマルチグラフェンを用いてもよい。ここで酸素を含む官能基として例えば、カルボキシル基などのカルボニル基、エポキシ基、または水酸基等が挙げられる。酸素が修飾されたグラフェンを酸化グラフェンと呼ぶ場合がある。
【００３３】
酸化グラフェンの作製方法の一例を説明する。酸化グラフェンは、上記グラフェンまたはマルチグラフェンを酸化して得ることができる。または、酸化グラフェンは、酸化グラファイトを分離して得ることができる。酸化グラファイトは、グラファイトを酸化して得ることができる。ここで、酸化グラフェンに、さらに上述の原子または原子団を修飾してもよい。
【００３４】
酸化グラフェンを還元して得られる化合物を、「ＲＧＯ（Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｇｒａｐｈｅｎｅ  Ｏｘｉｄｅ）」と呼ぶ場合がある。なお、ＲＧＯには、酸化グラフェンに含まれる酸素は全て脱離されずに、一部の酸素または酸素を含む原子団が結合した状態で残存する場合がある。例えばＲＧＯは、エポキシ基、カルボキシル基などのカルボニル基、または水酸基等の官能基を有する場合がある。
【００３５】
グラフェン化合物は、複数のグラフェン化合物が部分的に重なりながら１枚のシート状となっていてもよい。このようなグラフェン化合物を、グラフェン化合物シートと呼ぶ場合がある。グラフェン化合物シートは例えば、厚さが０．３３ｎｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは０．３４ｎｍより大きく１０μｍ以下の領域を有する。グラフェン化合物シートに、炭素以外の原子、炭素以外の原子を有する原子団、またはアルキル基等の炭素を主とした原子団等が修飾されてもよい。また、グラフェン化合物シートが有する複数の層のそれぞれにおいて、異なる原子または原子団が修飾されていてもよい。
【００３６】
グラフェン化合物は、炭素で構成される六員環の他に、炭素で構成される五員環や、炭素で構成される七員環以上の多員環を有してもよい。ここで、六員環以外の多員環の近傍では、リチウムイオンが通過可能な領域が生じる場合がある。
【００３７】
また例えば、複数のグラフェン化合物が集まって、シート状の形状となっていてもよい。
【００３８】
グラフェン化合物は平面的な形状を有するため、面接触を可能とする。
【００３９】
導電性の高いグラフェン化合物、例えばグラフェンまたはマルチグラフェンは面接触によりグラフェン同士の接触面積が大きいため、薄くても導電性が高い。
【００４０】
一方で、グラフェン化合物を絶縁体として用いることができる。例えばグラフェン化合物シートをシート状の絶縁体として用いることができる。ここで例えば、酸化グラフェンはグラフェンと比較して絶縁性が高い場合がある。また、原子団が修飾されたグラフェン化合物は、修飾する原子団の種類により、絶縁性を高めることができる場合がある。
【００４１】
ここで、本発明の一態様のグラフェン化合物は、グラフェン前駆体を有してもよい。グラフェン前駆体には例えば、上述の酸化グラフェンや、酸化グラファイトなどを含んでもよい。
【００４２】
なお、アルカリ金属を有するグラフェンや、酸素等の炭素以外の原子を有するグラフェンを、グラフェン類似体と呼ぶ場合がある。本発明の一態様のグラフェン化合物には、グラフェン類似体も含む。
【００４３】
また、本発明の一態様のグラフェン化合物は、層間に原子、原子団、およびそれらのイオンを有してもよい。なお、グラフェン化合物が層間に原子、原子団、およびそれらのイオンを有することにより、グラフェン化合物の物性、例えば電気伝導性やイオン伝導性が変化する場合がある。また、例えばマルチグラフェンと比べて、層間距離が大きくなる場合がある。
【００４４】
また、便宜上、本発明の一態様において、グラフェン化合物のうち、酸化グラフェン、または多層の酸化グラフェンを含む膜を「酸化グラフェンを含む膜」と表記する。また、グラフェン、マルチグラフェン、または酸化グラフェン並びに多層の酸化グラフェンを還元して得られる化合物（ＲＧＯ）を有する膜を「グラフェンを含む膜」表記している。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の一態様によれば、グラフェンを含む膜の新規な作製方法を提供することができる。または、本発明の一態様によれば、素子の新規な作製方法を提供することができる。または、本発明の一態様によれば、低コストでグラフェンを含む膜を作製する方法を提供することができる。または、本発明の一態様によれば、高歩留まりでグラフェンを含む膜を作製する方法を提供することができる。または、本発明の一態様によれば、グラフェンを含む膜を備えた新規な素子を提供することができる。または、本発明の一態様によれば、グラフェンを含む膜を備えた新規な素子を作製する方法を提供することができる。または、本発明の一態様は、新規な材料、新規な電極、または、新規な半導体装置などを提供することができる。
【００４６】
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】
【００４７】
【図１】実施の形態に係る膜の作製方法を説明するフロー図。
【図２】実施の形態に係る還元装置の模式図。
【図３】実施の形態に係る膜の構成を説明する図。
【図４】実施の形態に係る膜の構成を説明する図。
【図５】実施の形態に係る膜の作製方法を説明するフロー図。
【図６】実施の形態に係る除去装置の模式図。
【図７】実施の形態に係る膜の構成を説明する図。
【図８】実施の形態に係る膜の構成を説明する図。
【図９】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す斜視図。
【図１０】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図１１】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図１２】実施の形態に係る、タッチセンサ電極の構成を示す上面図。
【図１３】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図１４】実施の形態に係る、タッチセンサ電極の構成を示す上面図。
【図１５】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図１６】実施の形態に係る、タッチセンサ電極の構成を示す上面図。
【図１７】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図１８】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図１９】実施の形態に係る、タッチセンサ電極の構成を示す上面図。
【図２０】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図２１】実施の形態に係る、タッチセンサ電極の構成を示す上面図。
【図２２】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図２３】実施の形態に係る、タッチセンサ電極の構成を示す上面図。
【図２４】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図２５】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図２６】実施の形態に係る、タッチセンサ電極の構成を示す上面図。
【図２７】実施の形態に係る、トランジスタ等の作製方法を示す断面図。
【図２８】実施の形態に係る、トランジスタ等の作製方法を示す断面図。
【図２９】実施の形態に係る、トランジスタ等の作製方法を示す断面図。
【図３０】発光素子の構成例を説明する図。
【図３１】実施の形態に係る表示モジュールを説明する図。
【図３２】実施の形態に係る電子機器を説明する図。
【図３３】実施の形態に係る電子機器を説明する図。
【図３４】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図３５】実施の形態に係る、タッチセンサ電極の構成を示す上面図。
【図３６】実施の形態に係る、タッチパネルの一例を示す断面図。
【図３７】実施の形態に係る、タッチセンサ電極の構成を示す上面図。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
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、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。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。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。
【００４９】
なお、図面等において示す各構成の位置、大きさ、範囲等は、理解の簡単のために実際の位置、大きさ、範囲等を表していない場合がある。このため、本明細書等で開示する発明は、必ずしも図面等に開示された位置、大きさ、範囲等に限定されない。
【００５０】
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ことを付記する。
【００５１】
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。
【００５２】
（実施の形態１）
以下より、本発明の一態様に係るグラフェンを含む膜の作製方法、及びグラフェンを含む膜の作製方法によって作製されたグラフェンの物性について説明する。
【００５３】
本発明の一態様は、酸化グラフェンを含む膜を選択的に還元して、パターニングされたグラフェンを含む膜を形成する方法である。
【００５４】
＜グラフェンを含む膜の作製方法１＞
図１は、グラフェンを含む膜の作製方法のフロー図であり、図２は酸化グラフェンを含む膜を選択的に還元することができる装置を説明する投影図である。
【００５５】
＜ステップＳ１００＞
図１に示すステップＳ１００として、酸化グラフェンを含む膜を基材上に形成する。
【００５６】
例えば、酸化グラフェンを含む分散液をスプレードライ法により基材上に塗布することで形成することができる。なお、酸化グラフェンを含む膜の厚みは塗布する時間によって制御することができる。例えば、厚みを１０ｎｍ以上５０μｍ以下で制御することができる。例えば、厚みが約１０μｍ酸化グラフェンを含む膜を基材上に塗布する場合、約４時間塗布することで得られる。ここで、分散液とは例えば水などの分散媒に酸化グラフェンが分散した状態を言う。
【００５７】
また例えば、酸化グラフェンを含む分散液をブレードを用いて基材上に塗布することで形成する。例えば、酸化グラフェンが１０ｍｇ／ｍＬの濃度で水に分散した分散液１ｍＬを基材（例えば、２００ｍｍ×２００ｍｍ）に塗布する場合、基材表面に対して５０μｍのギャップ、２５０ｍｍの幅を有したブレードを用いて塗布することができる。なお、ブレードのギャップ（基材表面からブレードまでの隙間）、または幅は塗布する酸化グラフェンを含む膜の所望の厚み、または幅によって設定すればよい。
【００５８】
なお、分散液には、水に酸化グラフェンが分散した分散液を用いることができる。例えば、酸化グラフェンが０．１ｍｇ／ｍＬ以上５０ｍｇ／ｍＬ以下の濃度で分散した分散液を用いることができる。本実施の形態では、酸化グラフェンが１０ｍｇ／ｍＬの濃度で水に分散した分散液を用いる。また、分散液中の酸化グラフェンの濃度を低く（例えば、０．１ｍｇ／ｍＬ）することで、より薄い酸化グラフェンを含む膜を塗布することができる。
【００５９】
その後、乾燥を行い基材に塗布された酸化グラフェンを含む分散液から分散媒を除去して、酸化グラフェンを含む膜を形成する。例えば、ホットプレートを用いて基材を加熱して水を除去する。具体的には、１０分間１１０℃にて加熱する。
【００６０】
なお、膜を形成する表面の親水性が高いほど、膜の厚みを均一にすることができる。例えば、基材の表面に形成された親水性の下地膜上に、形成するとよい。具体的には、下地膜にはＸ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）の結果から算出される元素の割合（ａｔｏｍｉｃ％）が、珪素が３１％以下、酸素が６６％以下、窒素が１％以下である酸化窒化珪素膜や酸化珪素膜を用いることができる。
【００６１】
また、膜を形成する表面の親水性を高くするための処理を行ってもよい。例えば、膜を形成する表面にプラズマ処理を行ってもよいし、薬液処理を行ってもよいし、オゾン処理を行っても良いし、それらを２つ以上組み合わせてもよい。また、膜を形成する表面の親水性を制御するために、親水性を低くするための処理を組み合わせて行ってもよい。
【００６２】
上記の基材には、様々な材料を用いることができる。例えば、０．７ｍｍの厚みを有するホウ珪酸ガラスを上記の基材に用いることができる。
【００６３】
酸化グラフェンは、Ｈｕｍｍｅｒｓ法、Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｈｕｍｍｅｒｓ法、又は黒鉛類の酸化等、種々の合成法を用いて作製することができる。
【００６４】
例えば、Ｈｕｍｍｅｒｓ法は、鱗片状グラファイト等のグラファイトを酸化して、酸化グラファイトを形成する手法である。形成された酸化グラファイトは、グラファイトがところどころ酸化されることでカルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基等の官能基が結合したものであり、グラファイトの結晶性が損なわれ、層間の距離が大きくなっている。このため、例えば超音波処理により、容易に層間を分離して、酸化グラフェンを得ることができる。
【００６５】
酸化グラフェンの一辺の長さ（フレークサイズともいう）が５０ｎｍ以上１００μｍ以下、好ましくは８００ｎｍ以上５０μｍ以下のものを用いることができる。
【００６６】
＜ステップＳ１０１＞
次に、図１に示すステップＳ１０１として、酸化グラフェンを含む膜を選択的に還元する。
【００６７】
例えば、基材上に形成された酸化グラフェンを含む膜に選択的にレーザーを照射することで還元処理を行い、酸化グラフェンを含む膜を選択的に還元することができる。レーザーが照射された領域の酸化グラフェンを含む膜が還元される。つまり、所望の形状に酸化グラフェンを含む膜を還元させたい場合、酸化グラフェンを含む膜の所望の形状の領域にレーザーを照射すればよい。
【００６８】
図２（Ａ）は酸化グラフェンを含む膜にレーザー光を選択的に照射して、還元することができる還元装置の一例である。
【００６９】
還元装置９００は、第１の制御信号および第１の制御信号と同期する第２の制御信号を供給する制御部９０１と、第１の制御信号が供給され第１の制御信号に基づいて少なくとも一軸方向（図２（Ａ）に示すＸ方向）に移動することができるステージ９０２と、第２の制御信号が供給されレーザー９０３Ｌを射出するレーザー装置９０３と、供給されたレーザー９０３Ｌを所定の方向に反射する反射鏡９０４と、を有する。
【００７０】
第１の制御信号は、ステージ９０２の移動を制御する信号を含む。
【００７１】
第２の制御信号は、第１の制御信号と同期してレーザー装置９０３がレーザー９０３Ｌを選択的に照射するように制御する信号を含む。
【００７２】
還元装置９００を用いて酸化グラフェンを含む膜を選択的に還元することにより、酸化グラフェンを含む膜が還元され、グラフェンを含む膜１１が形成される。また還元処理されなかった領域は酸化グラフェンを含む膜１２が残存する。
【００７３】
レーザー９０３Ｌは、酸化グラフェンを含む膜を還元できるものであればよく、例えば連続発振のレーザー（ＣＷレーザー）や、パルス発振レーザー（１０Ｈｚ以上１００ＭＨｚ以下の発振周波数であることが好ましい）を用いることができる。具体的には、連続発振のレーザーとして、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、ＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ４レーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ３レーザー、ＧｄＶＯ４レーザー、Ｙ２Ｏ３レーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー等を用いることができる。また、パルス発振レーザーとして、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、エキシマ（ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ）レーザー、ＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ４レーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ３レーザー、ＧｄＶＯ４レーザー、Ｙ２Ｏ３レーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、ファイバーレーザー、銅蒸気レーザーまたは金蒸気レーザー等を用いることができる。
【００７４】
なお、還元に用いるレーザーのパルス幅が大きい、またはエネルギー密度が高いと、生成したグラフェンが雰囲気中の酸素と反応して二酸化炭素になってしまう場合があるため、レーザーにはパルス幅が１ピコ秒（ｐｓ）以下であることが好ましい。また、レーザーのエネルギー密度は５０ｍＪ／ｃｍ２以下であることが特に好ましい。具体的には、Ｔｉ：サファイアレーザー、Ｙｂ：ＹＡＧレーザー、Ｅｒ：ファイバーレーザー、Ｙｂ：ファイバーレーザーを用いることが好ましい。また、酸化グラフェンとグラフェンは吸収域が異なる。酸化グラフェンは短波長側で吸収率が高く、特に５００ｎｍ付近から波長が小さくなるにつれて吸収率が高くなる。一方で、グラフェンは波長に対して一定の吸収率を持つため、酸化グラフェンとグラフェンを同時に還元したい場合は短波長側の波長を用い、グラフェンをさらに選択的に還元したい場合は長波長側の波長を選択すればよい。具体的には、酸化グラフェンを還元する場合はＮｄ：ＹＡＧレーザーの第３高調波（波長３５５ｎｍ）などが好ましく、グラフェンのみを還元したい場合は、ヘリウムネオンレーザー（波長６３３ｎｍ）などが好ましい。また、酸化グラフェンとグラフェンを同時に還元したい場合は、アルゴンイオンレーザー（波長４８８ｎｍ以上５１４ｎｍ以下）が好ましい。
【００７５】
また、照射する部分に窒素ガスを吹き付けながら、または減圧下でレーザーを照射すると、生成したグラフェンが雰囲気中の酸素と反応して二酸化炭素になってしまう不具合を抑制することができる。
【００７６】
なお、ステージ９０２は、レーザー９０３Ｌが照射される側に基材１０１を支持することができる。
【００７７】
また例えば、フォトマスクを用いて、酸化グラフェンを含む膜に選択的に紫外線を照射することにより還元処理を行い、酸化グラフェンを含む膜を選択的に還元しても良い。図２（Ｂ）はフォトマスクを用いて酸化グラフェンを含む膜に紫外線を選択的に照射して、還元することができる還元装置の一例である。
【００７８】
還元装置９１０では、所望のパターンに加工されたフォトマスク９０６を酸化グラフェンを含む膜の上に設け、その上に紫外線照射装置９０５を設けている。
【００７９】
紫外線照射装置９０５から紫外線９０５Ｕを照射することで、フォトマスク９０６のパターンを通して、選択的に酸化グラフェンを含む膜が紫外線に曝され、還元される。この還元処理により、酸化グラフェンが還元され、グラフェンが形成される。
【００８０】
例えば、還元装置９１０を用いて酸化グラフェンを含む膜を選択的に還元することにより、酸化グラフェンを含む膜が還元され、グラフェンを含む膜１１が形成される。また還元処理されなかった領域には酸化グラフェンを含む膜１２が残存する。
【００８１】
なお、酸化グラフェンを含む膜に照射する紫外線は、例えば極端紫外光（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ）等を用いることができる。
【００８２】
また、該還元処理は複数回行ってもよい。還元処理を複数回行うことによって、より確実に酸化グラフェンをグラフェンへと還元することができる。
【００８３】
図３は本発明の一態様の膜の構成を説明する図である。図３（Ａ）はステップＳ１０１で得られる本発明の一態様の膜の上面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の切断線Ｖ１−Ｗ１における膜の断面構造図である。
【００８４】
基材１０１上には、グラフェンを含む膜１１と酸化グラフェンを含む膜１２が設けられる。ステップＳ１０１により、選択的に還元処理された領域には、グラフェンを含む膜１１が形成される。また還元処理されなかった領域には酸化グラフェンを含む膜１２が残存する。
【００８５】
なお、上記の酸化グラフェンを含む膜の還元において、酸化グラフェンに含まれる酸素は全て脱離されずに、一部の酸素は残存する場合がある。
【００８６】
＜ステップＳ１０２＞
次に、図１に示すステップＳ１０２として、還元処理されていない酸化グラフェンを含む膜を除去する。
【００８７】
例えば、ステップＳ１０２において、酸化グラフェンを含む膜を有する領域と還元処理されたグラフェンを含む膜を有する領域とが形成された基材を液体に浸漬し、洗浄する。浸漬する液体は、純水が好ましい。
【００８８】
具体的には、室温の純水に浸漬した状態で、超音波処理を行い洗浄する。例えば、１分以上１０分以下で超音波処理することが好ましい。または室温の純水に浸漬した後、高圧水流を吹き付けて洗浄する。なお、洗浄後、窒素気流を吹き付けて乾燥させても良い。ここで超音波処理とは、例えば酸化グラフェンを含む膜が形成された基材を水に浸漬した状態で基材および水に超音波を照射することを言う。
【００８９】
ここで、酸化グラフェンは、その表面に多くの酸素官能基（例えば、エポキシ基、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基）を有する。これにより酸化グラフェンを含む膜の表面は親水性が高い性質を持つ。そのため、例えば酸化グラフェンを含む膜は水に浸漬させながらの超音波処理や、高圧水流の吹き付け等による物理的な力を加えることで、水に容易に分散する。一方で、グラフェンの表面には酸素を有する官能基が少なく、疎水性が高い。そのため、酸化グラフェンを含む膜を還元処理して得られたグラフェンを含む膜は水に浸漬させながらの超音波処理や、高圧水流の吹き付け等による物理的な力を加えても、水に分散することはない。
【００９０】
ステップＳ１０２では、酸化グラフェンが持つ親水性の性質と、グラフェンが持つ疎水性の性質を利用して、酸化グラフェンを含む膜を除去する。
【００９１】
図４は本発明の一態様の膜の構成を説明する図である。図４（Ａ）はステップＳ１０２の工程後に得られる本発明の一態様の膜の上面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の切断線Ｖ２−Ｗ２における膜の断面構造図である。
【００９２】
基材１０１上には、グラフェンを含む膜１１が設けられる。ステップＳ１０２において、グラフェンを含む膜１１と、酸化グラフェンを含む膜１２が形成された基材１０１を水に浸漬し、超音波処理もしくは高圧水流の吹き付けにより洗浄することで、酸化グラフェンを含む膜１２が水に分散され、基材から除去される。一方でグラフェンを含む膜１１は、当該洗浄処理を施しても水に分散されずに基材上に残存する。このように酸化グラフェンが高い親水性を持つ性質と、グラフェンの疎水性の性質を利用することで、所望のパターンにグラフェンを含む膜を形成することができる。
【００９３】
＜グラフェンを含む膜の作製方法２＞
図５は、グラフェン含む膜の作製方法のフロー図であり、図６は酸化グラフェンを含む膜を選択的に除去することができる装置を説明する投影図である。
【００９４】
＜ステップＳ２００＞
図５に示すステップＳ２００として、酸化グラフェン含む膜を基材上に形成する。尚、ステップＳ２００は、図１のステップＳ１００で記載した工程と同様である。
【００９５】
＜ステップＳ２０１＞
次に、図５に示すステップＳ２０１として、酸化グラフェンを含む膜を選択的に除去する。
【００９６】
例えば、基材上に形成された酸化グラフェンを含む膜に選択的にレーザーを照射する。ある一定以上の強度のレーザーを酸化グラフェンを含む膜に照射することで、雰囲気中の酸素と反応させて二酸化炭素に化学変化させ、酸化グラフェンを含む膜をガス化することで、酸化グラフェンを含む膜を除去することができる。つまり、所望の形状に酸化グラフェンを含む膜を形成したい場合、酸化グラフェンを含む膜の所望の形状の領域以外の領域にレーザーを照射すればよい。
【００９７】
なお、ステップＳ２０１は、レーザーを照射により酸化グラフェンを含む膜を二酸化炭素にガス化する反応を促すため、酸素雰囲気で行うことが好ましい。
【００９８】
図６は酸化グラフェンを含む膜にレーザーを選択的に照射して、酸化グラフェンを含む膜を選択的に除去できる除去装置の一例である。
【００９９】
除去装置９２０は、第１の制御信号および第１の制御信号と同期する第２の制御信号を供給する制御部９０１と、第１の制御信号が供給され第１の制御信号に基づいて少なくとも二軸方向（図６に示すＸ方向およびＹ方向）に移動することができるステージ９０２と、第２の制御信号が供給されレーザー９０３Ｌを射出するレーザー装置９０３と、射出されたレーザー９０３Ｌを所定の方向に反射する反射鏡９０４と、を有する。
【０１００】
第１の制御信号は、ステージ９０２の移動を制御する信号を含む。
【０１０１】
第２の制御信号は、第１の制御信号と同期してレーザー装置９０３がレーザー９０３Ｌを選択的に照射するように制御する信号を含む。
【０１０２】
除去装置９２０を用いて酸化グラフェンを含む膜を選択的に除去することにより、酸化グラフェンを含む膜１２が残存する。
【０１０３】
レーザー９０３Ｌは、酸化グラフェンを含む膜を除去できるものであればよく、例えば連続発振のレーザー（ＣＷレーザー）や、パルス発振レーザー（１０Ｈｚ以上１００ＭＨｚ以下の発振周波数であることが好ましい）を用いることができる。具体的には、連続発振のレーザーとして、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、ＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ４レーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ３レーザー、ＧｄＶＯ４レーザー、Ｙ２Ｏ３レーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー等を用いることができる。また、パルス発振レーザーとして、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、エキシマ（ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ）レーザー、ＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ４レーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ３レーザー、ＧｄＶＯ４レーザー、Ｙ２Ｏ３レーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、ファイバーレーザー、銅蒸気レーザーまたは金蒸気レーザー等を用いることができる。
【０１０４】
なお、除去に用いるレーザーのエネルギー密度が低すぎると、酸化グラフェンが雰囲気中の酸素と反応して二酸化炭素にならずに酸化グラフェンが残存する場合がある。そのため、レーザーには、エネルギー密度は０．１Ｊ／ｃｍ２以上であることが特に好ましい。
【０１０５】
なお、ステージ９０２は、レーザー９０３Ｌが照射される側に基材１０１を支持することができる。
【０１０６】
図７は本発明の一態様の膜の構成を説明する図である。図７（Ａ）はステップＳ２０１の工程後に得られる本発明の一態様の膜の上面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の切断線Ｖ３−Ｗ３における膜の構造の断面図である。
【０１０７】
基材１０１上には、酸化グラフェンを含む膜１２が設けられる。ステップＳ２０１により、選択的に酸化グラフェンを含む膜が除去され、基材１０１上には、除去されなかった酸化グラフェンを含む膜１２が形成される。
【０１０８】
＜ステップＳ２０２＞
酸化グラフェンを含む膜を還元する。
【０１０９】
例えば、酸化グラフェンを含む膜が形成された基材を還元剤が加えられた溶媒中に浸漬し、化学反応させることにより、酸化グラフェンの化学還元を行うことでグラフェンを含む膜を得ることができる。またこの還元処理は、室温以上溶媒の沸点以下の温度で行うことができる。例えば、室温以上１５０℃以下の温度で行うことができる。なお、化学還元において、酸化グラフェンに含まれる酸素は全て脱離されずに、一部の酸素は残存することができる。
【０１１０】
還元剤としては、Ｌ−アスコルビン酸、ヒドラジン、ジメチルヒドラジン、ヒドロキノン、水素化硼素ナトリウム（ＮａＢＨ４）、ＬｉＡｌＨ４、Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミンあるいはそれらの誘導体を用いることができる。特に、Ｌ−アスコルビン酸及びヒドロキノンは、ヒドラジンや水素化硼素ナトリウムに比べて還元力が弱いために安全性が高く、工業的に利用しやすい点において好ましい。
【０１１１】
溶媒には、極性溶媒を用いることができる。還元剤を溶解することができるものであれば、材料は限定されない。例えば、水、メタノール、エタノール、アセトン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）及びジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）のいずれか一種以上の混合液を用いることができる。
【０１１２】
また例えば、酸化グラフェンを含む膜が形成された基材を還元処理して、酸化グラフェンを含む膜の熱還元を行うことでグラフェンを含む膜を得ることができる。この還元処理（熱還元）は、例えば、真空下にて、１５０℃以上の温度で行うことができる。なお、熱還元において、酸化グラフェンに含まれる酸素は全て脱離されずに、一部の酸素は残存する場合がある。
【０１１３】
また、光を用いた還元処理を用いて酸化グラフェンを含む膜の還元を行っても良い。具体的にはレーザー光を照射して還元を行っても良いし、紫外線を照射して還元を行っても良い。
【０１１４】
また、還元処理として本発明の一態様は、これらに限定されない。例えば、場合によっては、または、状況に応じて、熱還元、または／及び、化学還元などを実行する順序や、実行する回数などを変更することも可能である。例えば、上記の化学還元を行った後に上記の熱還元を行っても良い。化学還元を行った後に、熱還元を行うことによって、熱還元のみ、又は化学還元のみによって形成したグラフェンと比べて、ＸＰＳで測定される炭素原子の組成を増やすことができる。また、熱還元のみによって形成したグラフェンと比べて、ｓｐ２結合を形成している炭素原子の割合を増やすことができる。また、熱還元のみ、又は化学還元のみによって形成したグラフェンと比べて、抵抗率を小さくすることができる。すなわち、熱還元のみ、又は化学還元のみによって形成したグラフェンより導電性を向上させることができる。
【０１１５】
図８は本発明の一態様の膜の構成を説明する図である。図８（Ａ）はステップＳ２０２の工程後に得られる本発明の一態様の膜の上面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の切断線Ｖ４−Ｗ４における膜の構造の断面図である。
【０１１６】
基材１０１上には、グラフェンを含む膜１１が設けられる。ステップＳ２０２により、酸化グラフェンを含む膜１２の還元処理を行うことにより、グラフェンを含む膜１１が形成される。
【０１１７】
上記のような作製方法により形成されたグラフェンを含む膜は、多層のグラフェンがシート状に積層して膜を形成している。また、多層のグラフェンを有する薄片が複数積層し、それが折り重なって膜を形成してもよい。このように、グラフェンを含む膜は様々な形状、分布を有していてもよい。
【０１１８】
また、本実施の形態によれば、基材上に作製するグラフェンを含む膜を極めて薄く形成することができる。極めて薄いグラフェンを含む膜は優れた透光性を有する。
【０１１９】
所望の形状にパターニングしたグラフェンを含む膜を本発明の一態様における工程で作製することによって、従来のレジストマスクを用いた作製方法で生じる課題を解決することができる。
【０１２０】
例えば、従来のレジストマスクを用いた作製方法で生じる課題として、レジストマスクを塗布する工程においては、酸化グラフェンを含む膜の表面の凹凸の影響により、レジストマスクが酸化グラフェンを含む膜に付着し難くなる場合がある。さらに、該凹凸の影響により、レジストマスク表面にも凹凸が生じてしまい、レジストマスクを平坦かつ均一に塗布することの妨げになる場合がある。また、該凹凸の影響を受けないように、レジストマスクの厚みを大きくすることもできるが、レジストマスクの厚みを大きくすると、後のレジストマスクを現像する工程において、長時間の現像が必要であり、レジストマスクのパターンの形状が崩れたり、レジストマスクが剥がれたりする場合もある。また、レジストマスクを除去する工程においても、レジストマスクの厚みを大きくすると、レジストマスクの除去に長時間が必要になり、作業効率が著しく低下する場合もある。さらに、レジストマスクを現像する際に、酸化グラフェンを含む膜がアルカリ性の現像溶液に曝されると、酸化グラフェンを含む膜の一部が剥がれてしまう現象がある。
【０１２１】
本実施の形態における工程では、酸化グラフェンを含む膜が親水性の性質を持つこと、グラフェンを含む膜が疎水性の性質を持つことを利用して、レーザーを用いて酸化グラフェンを含む膜を部分的にグラフェンを含む膜に還元し、還元されていない部分を水洗浄で除去する。
【０１２２】
または、ある強度以上のレーザーを酸化グラフェンに照射することで、酸化グラフェンが二酸化炭素にガス化する反応を利用して、レーザーを酸化グラフェンを含む膜に部分的に照射し、酸化グラフェンを含む膜を二酸化炭素にガス化して除去する。そのため、従来のようにレジストマスクを用いることなく、所望の形状にパターニングしたグラフェンを含む膜を作製することができ、上記のような問題が生じない。
【０１２３】
また、本実施の形態によれば、酸化グラフェンを含む分散液を塗布し、塗布した分散液から分散媒を除去して酸化グラフェンを含む膜を形成し、酸化グラフェンを含む膜を還元することによってグラフェンを含む膜を作製するため、高価な成膜装置（例えば、プラズマＣＶＤ装置やスパッタリング装置）は不要であり、低コストでグラフェンを含む膜を作製することができる。
【０１２４】
本発明の一態様のグラフェンを含む膜のシート抵抗は１０Ω／□以上１０４Ω／□以下であることが好ましい。
【０１２５】
また、グラフェンを含む膜が２層以上のマルチグラフェンにおいて、隣り合うグラフェンの層間距離は０．３３ｎｍ以上０．５ｎｍ以下であることが好ましい。層間距離は例えば、マルチグラフェンの断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）により観察することにより評価することができる。また、マルチグラフェンの層間距離は例えば、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）によって測定できる様々な方位の面間隔情報を用いて算出することができる。
【０１２６】
グラフェンを含む膜は、グラフェンを含む膜全体に対して、ＸＰＳで測定される酸素濃度が例えば、２０ａｔｏｍｉｃ％以下であり、好ましくは２ａｔｏｍｉｃ％以上２０ａｔｏｍｉｃ％以下、より好ましくは２ａｔｏｍｉｃ％以上１１ａｔｏｍｉｃ％以下、さらに好ましくは３ａｔｏｍｉｃ％以上１０ａｔｏｍｉｃ％以下である。
【０１２７】
また、グラフェンを含む膜をＸＰＳで測定した場合に、炭素のＣ１ｓに相当する束縛エネルギーのスペクトルを波形分離して解析することにより、Ｃ１ｓの全体のスペクトルに対して、ｓｐ２を示唆するピークが占める割合を面積比として見積もることができる。ここで、グラフェンを含む膜は、ｓｐ２の割合は、Ｃ１ｓの全体のスペクトルに対して５０％以上９０％以下であることが好ましい。ｓｐ２の割合を高めることにより例えば、グラフェンを含む膜の導電性を高めることができる。
【０１２８】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態及び実施例に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１２９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の素子の構成について説明する。
【０１３０】
［構成例１］
以下では、本発明の一態様の素子を含むタッチパネルの具体的な構成例について図９を参照しながら説明する。
【０１３１】
図９は（Ａ）は、本発明の一態様の素子を含むタッチパネル３１０の斜視概略図である。また図９（Ｂ）、（Ｃ）は、図９（Ａ）を展開した斜視概略図である。図９（Ｂ）は対向基板側の斜視概略図であり、図９（Ｃ）は素子基板側の斜視概略図である。なお明瞭化のため、代表的な構成要素のみを示している。
【０１３２】
タッチパネル３１０は、対向して設けられた基材１０２と基材３７２とを有する。基材１０２上には、表示部３８１、駆動回路３８２、配線３８６、駆動回路３８４等が設けられている（図９（Ｃ）参照）。また表示部３８１には、グラフェンを含む膜１１１が形成されている。基材１０２には、配線３８６と電気的に接続されるＦＰＣ３７３が設けられている。また図９（Ａ）、（Ｃ）では、ＦＰＣ３７３上にＩＣ３７４が設けられている例を示している。
【０１３３】
また基材３７２の基材１０２と対向する面と反対側には、複数の導電膜３３４、複数の導電膜３３５、導電膜３４１等が形成されている（図９（Ｂ）参照）。導電膜３４１は複数の導電膜３３４のいずれかと電気的に接続する。基材３７２には、導電膜３４１と電気的に接続されるＦＰＣ３７５が設けられている。
【０１３４】
導電膜３３５は、２つの導電膜３３４の間に配置される。導電膜３３５を設けることで導電膜３３４が設けられている領域と設けられていない領域の間で透過率に差が生じることを抑制する機能を有する。また導電膜３３５は電気的にフローティングであることが好ましい。これにより、導電膜３３５を介して、導電膜３３４及びグラフェンを含む膜１１１の一方の電位の変化を他方に効率よく伝達することができ、検知感度を高めることができる。なお、導電膜３３５はグラフェンを含む膜で形成してもよい。また、導電膜３３５が不要である場合には設けなくてもよい。
【０１３５】
表示部３８１は、複数の画素を有する（図９（Ｃ）参照）。画素は、少なくとも一つの表示素子を有する。また、画素は、トランジスタ及び表示素子を備えることが好ましい。表示素子としては、代表的には有機ＥＬ素子などの発光素子や液晶素子などを用いることができる。本構成例では、表示素子として液晶素子を用いた例を示す。
【０１３６】
駆動回路３８２は、例えば走査線駆動回路、信号線駆動回路等として機能する回路を用いることができる。
【０１３７】
配線３８６は、表示部３８１や駆動回路３８２に信号や電力を供給する機能を有する。当該信号や電力は、ＦＰＣ３７３を介して外部、またはＩＣ３７４から配線３８６に入力される。
【０１３８】
駆動回路３８４は、グラフェンを含む膜１１１を順次選択する機能を有する。または、グラフェンを含む膜１１１ではなく導電膜３３４を順次選択することによりタッチセンサを駆動する場合には、駆動回路３８４は、グラフェンを含む膜１１１に固定電位またはセンシングに用いる信号を切り替えて供給する機能を有する。なお、ＩＣ３７４や外部によりタッチセンサを駆動する信号が供給される場合には、駆動回路３８４を設けなくてもよい。
【０１３９】
また、図９（Ａ）乃至（Ｃ）では、ＦＰＣ３７３上にＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式により実装されたＩＣ３７４が設けられている例を示している。ＩＣ３７４として、例えば走査線駆動回路、または信号線駆動回路などとしての機能を有するＩＣを適用できる。なおタッチパネル３１０が走査線駆動回路及び信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動回路や信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、ＦＰＣ３７３を介して表示部３８１を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ３７４を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ３７４を、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式等により、基材１０２に直接実装してもよい。
【０１４０】
またこのとき、ＩＣ３７４はタッチセンサを駆動する機能を有していてもよいし、タッチセンサを駆動するＩＣをさらに設けてもよい。または、タッチセンサを駆動するＩＣを基材１０２上に実装してもよい。
【０１４１】
タッチセンサは、基材３７２に設けられた導電膜３３４と、基材１０２に設けられたグラフェンを含む膜１１１と、により構成される。導電膜３３４とグラフェンを含む膜１１１の間に形成される容量を利用して、被検知体の近接または接触を検出することができる。
【０１４２】
＜断面構成例１＞
以下では、本発明の一態様のタッチパネルの断面構成の例について、図面を参照して説明する。
【０１４３】
図１０はタッチパネル３１０の断面概略図である。図１０では、図９（Ａ）におけるＦＰＣ３７３、３７５を含む領域、駆動回路３８２を含む領域、表示部３８１を含む領域のそれぞれの断面を示している。
【０１４４】
基材１０２と、基材３７２とは、シール材１５１によって貼り合わされている。また基材１０２、基材３７２、及びシール材１５１に囲まれた領域に、液晶３５３が封止されている。
【０１４５】
タッチパネル３１０は、基材１０２上に、トランジスタ３０１、トランジスタ１５０、接続部３０６、導電膜３１７、液晶素子３０８を構成する導電膜１２０及びグラフェンを含む膜等を有する。
【０１４６】
図１０では、表示部３８１の例として、２つの画素の断面を示している。例えば、画素は赤色を呈する画素、緑色を呈する画素、青色を呈する画素のいずれかとすることで、フルカラーの表示を行うことができる。例えば図１０に示す表示部３８１において、画素３８８Ｒは、トランジスタ１５０と、容量素子１６０と、液晶素子３０８と、着色膜３３１Ｒと、を有する。また画素３８８Ｇは、図示しないトランジスタと、容量素子１６０と、液晶素子３０８と、着色膜３３１Ｇと、を有する。なお、容量素子１６０において、一対の電極の一方がグラフェンを含む膜１１１であり、一対の電極の他方が導電膜１２０である。
【０１４７】
トランジスタ１５０は、基材１０２上のゲート電極１０４と、ゲート電極１０４上のゲート絶縁膜として機能する絶縁膜１０８と、絶縁膜１０８上のゲート電極１０４と重畳する位置の半導体膜１１０と、半導体膜１１０上のソース電極１１２ａ及びドレイン電極１１２ｂとを有する。別言すると、トランジスタ１５０は、半導体膜１１０と、半導体膜１１０に接して設けられたゲート絶縁膜として機能する絶縁膜１０８と、絶縁膜１０８に接して設けられ、半導体膜１１０と重畳する位置に設けられたゲート電極１０４と、半導体膜１１０と電気的に接続されたソース電極１１２ａ及びドレイン電極１１２ｂとを有する。なお、半導体膜１１０は、トランジスタ１５０のチャネル領域として機能する。
【０１４８】
また、トランジスタ１５０上、より詳しくは、半導体膜１１０、ソース電極１１２ａ及びドレイン電極１１２ｂ上に絶縁膜１１４、１１６、１１８、１１９が形成されている。絶縁膜１１４、１１６、１１８は、トランジスタ１５０の保護絶縁膜としての機能を有する。絶縁膜１１９は平坦化膜としての機能を有する。また、絶縁膜１１４、１１６、１１８，１１９には、ドレイン電極１１２ｂに達する開口が形成されており、開口を覆うように絶縁膜１１９上に導電膜１２０が形成されている。導電膜１２０は、画素電極としての機能を有する。なお、絶縁膜１１９を設けない構成としてもよい。
【０１４９】
容量素子１６０は、絶縁膜１１６上に設けられる。容量素子１６０は、一対の電極の一方の電極としての機能を有するグラフェンを含む膜１１１と、グラフェンを含む膜１１１上の誘電体膜として機能する絶縁膜１１８、１１９と、絶縁膜１１８、１１９を介してグラフェンを含む膜１１１と重畳する位置にある一対の電極の他方の電極としての機能を有する導電膜１２０と、を有する。すなわち、導電膜１２０は画素電極としての機能と容量素子の電極としての機能を有する。なお、グラフェンを含む膜１１１の厚みは、可視光を透過する厚みであることが好ましい。具体的には、０．３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、０．３ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【０１５０】
なお、グラフェンを含む膜は様々な形状、分布を有していてもよい。例えば、グラフェンを含む膜１１１は、多層のグラフェンがシート状に積層して膜を形成してもよい。また、多層のグラフェンを有する薄片が複数積層し、それが折り重なって膜を形成してもよい。
【０１５１】
また、図１０に示すタッチパネル３１０は、表示部３８１においてタッチセンサを有する。該タッチセンサは一対の電極として、グラフェンを含む膜１１１と、基材３７２上に設けられた導電膜３３４と、を有する。図１０に示すタッチパネル３１０は、互いに離間して設けられる、グラフェンを含む膜１１１および導電膜３３４を備える本発明の一態様の素子を含む。トランジスタ１５０、容量素子１６０及び該タッチセンサをまとめて半導体装置と呼ぶことができる。また、トランジスタ１５０及び該タッチセンサをまとめて半導体装置と呼ぶこともできる。なお、タッチセンサ電極の補助電極として、グラフェンを含む膜１１１に接して導電膜を設けてもよい。例えば、ゲート電極１０４またはソース電極１１２ａ、ドレイン電極１１２ｂと同様の材料を用いて、遮光膜３３２と重畳する位置に導電膜を設けてもよい。グラフェンを含む膜１１１の補助電極を遮光膜３３２と重ねて設けることで、画素の開口率を維持しつつタッチセンサの検知における信号伝達の遅延を抑制することができる。
【０１５２】
また、容量素子１６０は、透光性を有する。すなわち、容量素子１６０が有する、グラフェンを含む膜１１１、導電膜１２０、及び絶縁膜１１８、１１９は、それぞれ透光性を有する。このように、容量素子１６０が透光性を有することで、画素内のトランジスタが形成される箇所以外の領域に大きく（大面積に）形成することができるため、開口率を高めつつ容量値を増大させたタッチパネルとすることができる。この結果、表示品位の優れたタッチパネルを得ることができる。
【０１５３】
また図１０では、駆動回路３８２の例としてトランジスタ３０１が設けられている例を示している。
【０１５４】
なお、駆動回路３８２が有するトランジスタ３０１と、表示部３８１が有するトランジスタ１５０は、同じ構造であってもよい。また駆動回路３８２が有する複数のトランジスタは、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、表示部３８１が有する複数のトランジスタは、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せて用いてもよい。
【０１５５】
図１０には、液晶素子３０８にＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが適用された液晶素子を用いた場合の例を示している。液晶素子３０８は、導電膜１２０、液晶３５３、及びグラフェンを含む膜１１１を有する。導電膜１２０とグラフェンを含む膜１１１との間に生じる電界により、液晶３５３の配向を制御することができる。
【０１５６】
導電膜１２０は、櫛歯状の上面形状、またはスリットが設けられた上面形状（平面形状ともいう）を有する。また、グラフェンを含む膜１１１は導電膜１２０と重ねて配置されている。また着色膜３３１Ｒ等と重なる領域において、グラフェンを含む膜１１１上に導電膜１２０が配置されていない部分を有する。
【０１５７】
図１０では、導電膜１２０が画素電極として機能し、グラフェンを含む膜１１１がコモン電極として機能する。なお、上層に設けられ、櫛歯状またはスリット状の上面形状を有する導電膜１２０をコモン電極とし、下層に設けられるグラフェンを含む膜１１１を画素電極として用いてもよい（図１１参照）。図１１に示すタッチパネル３１０は、グラフェンを含む膜１１１がトランジスタ１５０のドレイン電極１１２ｂと電気的に接続されている。このとき、タッチパネル３１０が備えるタッチセンサは、導電膜３３４及び導電膜１２０を一対の電極として構成される。
【０１５８】
基材１０２の端部に近い領域には、接続部３０６が設けられている。接続部３０６においては、導電膜３１７が接続層３１９を介してＦＰＣ３７３と電気的に接続されている。図１０では、導電膜３１７の一部と、導電膜１２０と同一の導電膜を加工して形成した導電膜とを積層することで接続部３０６を構成している例を示している。
【０１５９】
基材３７２の基材１０２側の面には、着色膜３３１Ｒ、３３１Ｇ、遮光膜３３２、絶縁膜３５５等が設けられている。また基材３７２の基材１０２と反対側の面には、導電膜３３４、導電膜３３５、導電膜３４１等が設けられている。
【０１６０】
導電膜３３４と導電膜３４１とは、電気的に接続されている。また、導電膜３３５は導電膜３３４及び導電膜３４１とは絶縁されている。導電膜３３４、導電膜３４１及び導電膜３３５は同一の導電膜を加工して同時に形成されていることが好ましい。つまり、導電膜３４１及び導電膜３３５はグラフェンを含む膜で形成されていることが好ましい。
【０１６１】
ここで、タッチセンサを構成する電極の配置について説明する。図１２は図１０に示すタッチパネル３１０が有する、一対のタッチセンサ電極の上面模式図である。図１２に示す一点鎖線Ｚ１−Ｚ２は、図１０に示す表示部３８１と対応する。
【０１６２】
タッチセンサの一方の電極である導電膜３３４はＹ方向に延在して設けられている。またタッチセンサの他方の電極であるグラフェンを含む膜１１１はＸ方向に延在し、導電膜３３４と交差する領域を有する。また、導電膜３３５は導電膜３３４と同一の導電膜により形成されることが好ましいが、機能上の違いから導電膜３３４とは異なるハッチングで示している。導電膜３３５を電気的にフローティングとすることで導電膜３３５を介して、導電膜３３４及びグラフェンを含む膜１１１の一方の電位の変化を他方に効率よく伝達することができ、タッチセンサの検知感度を高めることができる。
【０１６３】
着色膜３３１Ｒ、３３１Ｇ及び遮光膜３３２は、基材３７２上の基材１０２側に設けられている（図１０参照）。また着色膜３３１Ｒ等や遮光膜３３２を覆って絶縁膜３５５が設けられている。
【０１６４】
絶縁膜３５５は、着色膜３３１Ｒ等や遮光膜３３２等に含まれる不純物が液晶３５３に拡散することを防ぐオーバーコートとしての機能を有する。
【０１６５】
スペーサ３１６は、絶縁膜１１９上に設けられ、基材１０２と基材３７２との距離を調節する機能を有する。図１０ではスペーサ３１６と基材３７２側の構造物（例えば絶縁膜３５５等）とが接触している例を示すが、これらが接していなくてもよい。またここではスペーサ３１６が基材１０２側に設けられている例を示したが、基材３７２側に設けてもよい。例えば、隣接する２つの画素の間に配置すればよい。または、スペーサ３１６として粒状のスペーサを用いてもよい。粒状のスペーサとしては、シリカなどの材料を用いることもできるが、有機樹脂やゴムなどの弾性を有する材料を用いることが好ましい。このとき、粒状のスペーサは上下方向に潰れた形状となる場合がある。
【０１６６】
なお、導電膜１２０、絶縁膜１１９、絶縁膜３５５等において、液晶３５３と接する面には液晶３５３の配向を制御するための配向膜が設けられていてもよい。
【０１６７】
導電膜３３４および導電膜３３５の、少なくとも着色膜３３１Ｒ等と重なる部分は可視光を透過することが好ましい。
【０１６８】
また、タッチパネル３１０が透過型の液晶表示装置を含む場合、例えば図示しない偏光板を、表示部３８１を上下に挟むように２つ配置する。偏光板よりも外側に配置されたバックライトからの光は偏光板を介して入射される。このとき、導電膜１２０とグラフェンを含む膜１１１の間に与える電圧によって液晶３５３の配向を制御する。すなわち、偏光板を介して射出される光の強度を制御することができる。また入射光は着色膜によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、射出される光は例えば赤色、青色、または緑色を呈する光となる。
【０１６９】
また偏光板に加えて、例えば円偏光板を用いることができる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。円偏光板により、視野角依存を低減することができる。
【０１７０】
なお、ここでは液晶素子３０８としてＦＦＳモードが適用された素子を用いたが、これに限られず様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード等が適用された液晶素子を用いることができる。
【０１７１】
また、タッチパネル３１０にノーマリーブラック型の液晶表示装置、例えば垂直配向（ＶＡ）モードを採用した透過型の液晶表示装置を適用してもよい。垂直配向モードとしては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ  Ｖｉｅｗ）モードなどを用いることができる。
【０１７２】
なお、液晶素子は、液晶の光学変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。なお、液晶の光学変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界又は斜め方向の電界を含む）によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
【０１７３】
また、液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。
【０１７４】
また、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。
【０１７５】
本構成例においてタッチパネル３１０は、導電膜３３４と、グラフェンを含む膜１１１の間に形成される容量を利用して、タッチ動作等を検知することができる。すなわちグラフェンを含む膜１１１は、液晶素子３０８の一対の電極の一方と、タッチセンサの一対の電極の一方と、の両方を兼ねる。
【０１７６】
ここで、導電膜１２０として、可視光を透過することが好ましい。例えば、透光性を有する導電性材料のうち、金属酸化物を用いることができる。また、導電膜１２０としてグラフェンを有する膜を用いることができる。その場合、導電膜１２０の厚みは０．３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、０．３ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【０１７７】
また、導電膜３３４に固定電位が与えられていることで、外部から電磁的なノイズを遮蔽することができる。例えばセンシングを行っていないとき、導電膜３３４には液晶３５３のスイッチングに影響しない定電位を供給すればよい。例えば接地電位、共通電位、または任意の定電位を用いることができる。また例えば、導電膜３３４とグラフェンを含む膜１１１とを同電位としてもよい。
【０１７８】
また、導電膜３３４に適切な電位を与えることにより、導電膜１２０とグラフェンを含む膜１１１との間に生じる電界の向き（電気力線の向き）のうち、厚さ方向の成分を低減し、より効果的に厚さに対して概略垂直な方向（横方向）に電界が向くようにすることができる。これにより、液晶３５３の配向欠陥を抑制し、光漏れなどの不具合が生じることを防ぐことができる。
【０１７９】
なお、導電膜３３４、導電膜３３５および基材３７２上に、指またはスタイラスなどの検知体が直接触れるための基板を設けてもよい。またこのとき、基材１０２と当該基板との間に偏光板または円偏光板を設けることが好ましい。その場合、当該基板上に保護層（セラミックコート等）を設けることが好ましい。保護層は、例えば酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）などの無機絶縁材料を用いることができる。また、当該基板に強化ガラスを用いてもよい。強化ガラスは、イオン交換法や風冷強化法等により物理的、または化学的な処理が施され、その表面に圧縮応力を加えたものを用いることができる。
【０１８０】
＜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。
【０１８１】
＜基板＞
タッチパネルが有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。また、シリコンや炭化シリコンからなる単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等を適用することも可能であり、これらの基板上に半導体素子が設けられたものを、基板として用いてもよい。また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタや容量素子等を形成してもよい。
【０１８２】
厚さの薄い基板を用いることで、タッチパネルの軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有するタッチパネルを実現できる。
【０１８３】
ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等を用いることができる。
【０１８４】
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、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、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）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、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、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、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。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いたタッチパネルも軽量にすることができる。
【０１８５】
また、光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属材料や合金材料を用いた金属基板、セラミック基板、または半導体基板等を用いることもできる。金属材料や合金材料は熱伝導性が高く、封止基板全体に熱を容易に伝導できるため、タッチパネルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。
【０１８６】
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、又はアルミニウム合金もしくはステンレス等の金属の合金などを好適に用いることができる。
【０１８７】
また、導電性の基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。
【０１８８】
可撓性を有する基板としては、上記材料を用いた層が、タッチパネルの表面を傷などから保護するハードコート層（例えば、窒化シリコン層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂層など）等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、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の透水性の低い絶縁膜を有していてもよい。
【０１８９】
基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高いタッチパネルとすることができる。
【０１９０】
＜トランジスタ＞
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電膜と、半導体層と、ソース電極として機能する導電膜と、ドレイン電極として機能する導電膜と、ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜と、を有する。上記では、ボトムゲート型のトランジスタを適用した場合を示している。
【０１９１】
なお、本発明の一態様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。
【０１９２】
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性については特に限定されず、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。
【０１９３】
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えば、第１４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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、またはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む。
【０１９６】
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。
【０１９７】
なお、酸化物半導体膜としては、少なくともインジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）及びＭ（Ａｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、またはＨｆ等の金属）を含むＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物で表記される膜を含むことが好ましい。また、該酸化物半導体を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすため、それらと共に、スタビライザーを含むことが好ましい。
【０１９８】
スタビライザーとしては、上記Ｍで記載の金属を含め、例えば、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、アルミニウム（Ａｌ）、またはジルコニウム（Ｚｒ）等がある。また、他のスタビライザーとしては、ランタノイドである、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）等がある。
【０１９９】
半導体膜１１０を構成する酸化物半導体として、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用いることができる。
【０２００】
なお、ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。
【０２０１】
例えば、トランジスタの半導体層として、シリコンを含む半導体を用いる場合、アモルファスシリコン等を含む半導体層やレーザーアニールなどの処理により結晶化させた多結晶シリコンを含む半導体層を適用することができる。また例えば、多結晶シリコンまたは単結晶シリコン基板等から転置された単結晶シリコン膜等を含む半導体層を適用することができる。
【０２０２】
＜グラフェンを含む膜＞
グラフェンを含む膜は、上記の実施の形態１で記載した作製方法によって形成すればよく、酸化グラフェンを含む膜を還元することにより、グラフェンを含む膜を形成することができる。
【０２０３】
また、グラフェンを含む膜は様々な形状、分布を有していてもよい。例えば、グラフェンを含む膜１１１は、多層のグラフェンがシート状に積層して膜を形成してもよい。また、多層のグラフェンを有する薄片が複数積層し、それが折り重なって膜を形成してもよい。
【０２０４】
グラフェンを含む膜のシート抵抗は１０Ω／□以上１０４Ω／□以下であることが好ましい。
【０２０５】
また、グラフェンを含む膜が２層以上のマルチグラフェンにおいて、隣り合うグラフェンの層間距離は０．３３ｎｍ以上０．５ｎｍ以下、より好ましくは０．３４ｎｍより大であり０．５ｎｍ以下であることが好ましい。
【０２０６】
グラフェンを含む膜は、グラフェンを含む膜全体に対して、ＸＰＳで測定される酸素濃度が例えば、２０ａｔｏｍｉｃ％以下であり、好ましくは２ａｔｏｍｉｃ％以上２０ａｔｏｍｉｃ％以下、より好ましくは２ａｔｏｍｉｃ％以上１１ａｔｏｍｉｃ％以下、さらに好ましくは３ａｔｏｍｉｃ％以上１０ａｔｏｍｉｃ％以下である。
【０２０７】
また、グラフェンを含む膜をＸＰＳで測定した場合に、炭素のＣ１ｓに相当する束縛エネルギーのスペクトルを波形分離して解析することにより、Ｃ１ｓの全体のスペクトルに対して、ｓｐ２を示唆するピークが占める割合を面積比として見積もることができる。ここで、グラフェンを含む膜は、ｓｐ２の割合は、Ｃ１ｓの全体のスペクトルに対して５０％以上９０％以下であることが好ましい。ｓｐ２の割合を高めることにより例えば、グラフェンを含む膜の導電性を高めることができる。
【０２０８】
＜導電膜＞
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膜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などの金属、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。
【０２０９】
また、透光性を有する導電膜に用いる材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、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膜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。
【０２１０】
または、透光性を有する導電膜に用いる材料として、上述のグラフェンを含む膜１１１と同様の材料を用いることができる。このとき、グラフェンを含む膜の厚みが０．３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、０．３ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。また、グラフェンを含む膜は実施の形態１に記載した作製方法を用いて形成することができる。
【０２１１】
＜絶縁膜＞
トランジスタ１５０のゲート絶縁膜として機能する絶縁膜１０６、１０７としては、プラズマＣＶＤ（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタリング法等により、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜および酸化ネオジム膜を一種以上含む絶縁膜を、それぞれ用いることができる。なお、絶縁膜１０６、１０７の積層構造とせずに、上述の材料から選択された単層の絶縁膜を用いてもよい。
【０２１２】
絶縁膜１０６は、酸素の透過を抑制するブロッキング膜としての機能を有する。
【０２１３】
なお、本実施の形態では、絶縁膜１０６として窒化シリコン膜を形成し、絶縁膜１０７として酸化シリコン膜を形成する。窒化シリコン膜は、酸化シリコン膜と比較して比誘電率が高く、酸化シリコン膜と同等の静電容量を得るのに必要な膜厚が大きいため、トランジスタ１５０のゲート絶縁膜として機能する絶縁膜１０８として、窒化シリコン膜を含むことで絶縁膜を物理的に厚膜化することができる。よって、トランジスタ１５０の絶縁耐圧の低下を抑制、さらには絶縁耐圧を向上させて、トランジスタ１５０の静電破壊を抑制することができる。
【０２１４】
＜保護絶縁膜＞
トランジスタ１５０の保護絶縁膜として機能する絶縁膜１１４、１１６、１１８としては、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法等により、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜および酸化ネオジム膜を一種以上含む絶縁膜を、それぞれ用いることができる。絶縁膜１１４の厚さは、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることができる。絶縁膜１１６の厚さは、３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは１５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすることができる。
【０２１５】
また、絶縁膜１１４、１１６は、同種の材料の絶縁膜を用いることができるため、絶縁膜１１４と絶縁膜１１６の界面が明確に確認できない場合がある。したがって、本実施の形態においては、絶縁膜１１４と絶縁膜１１６の界面は、破線で図示している。なお、本実施の形態においては、絶縁膜１１４と絶縁膜１１６の２層構造について説明したが、これに限定されず、例えば、絶縁膜１１４の単層構造、絶縁膜１１６の単層構造、または３層以上の積層構造としてもよい。
【０２１６】
容量素子１６０の誘電体膜として機能する絶縁膜１１８としては、窒化物絶縁膜であることが好ましい。特に窒化シリコン膜は、酸化シリコン膜と比較して比誘電率が高く、酸化シリコン膜と同等の静電容量を得るのに必要な膜厚が大きいため、容量素子１６０の誘電体膜として機能する絶縁膜１１８として、窒化シリコン膜を含むことで絶縁膜を物理的に厚膜化することができる。よって、容量素子１６０の絶縁耐圧の低下を抑制、さらには絶縁耐圧を向上させて、容量素子１６０の静電破壊を抑制することができる。
【０２１７】
また、絶縁膜１１８は、酸素、水素、水、アルカリ金属、アルカリ土類金属等をブロッキングできる機能を有する。絶縁膜１１８を設けることで、外部から半導体膜１１０への水素、水等の入り込みを防ぐことができる。なお、酸素、水素、水、アルカリ金属、アルカリ土類金属等のブロッキング効果を有する窒化物絶縁膜の代わりに、酸素、水素、水等のブロッキング効果を有する酸化物絶縁膜を設けてもよい。酸素、水素、水等のブロッキング効果を有する酸化物絶縁膜としては、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等がある。
【０２１８】
平坦膜、オーバーコート、スペーサ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、シリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂の他、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ができる。
【０２１９】
＜接着層＞
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、またはシリコーンなどの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。
【０２２０】
＜接続層＞
接続層としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【０２２１】
＜着色膜＞
着色膜に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。
【０２２２】
以上が各構成要素についての説明である。
【０２２３】
＜断面構成例２＞
図１３には、上記構成例とは一部の構成の異なるタッチパネルの断面構成例について示している。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
【０２２４】
図１３は、基材３７２の表示面側に導電膜３３４、３３５、３４１及びＦＰＣ３７５を設けない構成である。液晶素子３０８のコモン電極として機能するグラフェンを含む膜１１１が、タッチセンサの一対の電極としても機能する。具体的には、一方向に延在するグラフェンを含む膜１１１ｂと、グラフェンを含む膜１１１ｂと直交する方向に延在する導電膜１０４ａと電気的に接続されるグラフェンを含む膜１１１ｃとが、タッチセンサの一対の電極として機能する。このような構成とすることで、図１０に示す構成よりもさらに工程を簡略化することができる。図１３に示すタッチパネル３１０は、互いに離間して設けられる、グラフェンを含む膜１１１ｂおよびグラフェンを含む膜１１１ｃを備える、本発明の一態様の素子を含む。なお、グラフェンを含む膜１１１ｃは、絶縁膜１０８、１１４、１１６に設けられた開口３３３を介して導電膜１０４ａと電気的に接続される。また導電膜１０４ａは、ゲート電極１０４と同様の材料を用いて同時に形成される。
【０２２５】
ここで、タッチセンサを構成する電極の配置について説明する。図１４（Ａ）は図１３に示すタッチパネル３１０が有する、一対のタッチセンサ電極の上面模式図である。図１４（Ａ）に示す一点鎖線Ｚ３−Ｚ４は、図１３に示す表示部３８１と対応する。
【０２２６】
タッチセンサの一方の電極であるグラフェンを含む膜１１１ｂはＹ方向に延在して設けられている。またタッチセンサの他方の電極であるグラフェンを含む膜１１１ｃは、開口３３３を介して導電膜１０４ａと電気的に接続される。導電膜１０４ａはＸ方向に延在し、グラフェンを含む膜１１１ｂと交差する領域を有する。
【０２２７】
また、一方向に延在する導電膜として、導電膜１０４ａの代わりにソース電極１１２ａおよびドレイン電極１１２ｂと同様の材料を用いて同時に形成される導電膜１１２を適用してもよい（図１４（Ｂ）参照）。なお、図１４（Ｂ）において、グラフェンを含む膜１１１ｂがＸ方向に延在し、導電膜１１２がＹ方向に延在する例を示している。グラフェンを含む膜１１１ｃは、絶縁膜１１８（図示しない）に設けられる開口３３６を介して導電膜１１２と電気的に接続される。
【０２２８】
＜断面構成例３＞
図３４には、上記構成例とは一部の構成の異なるタッチパネル３１０の断面構成例について示している。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
【０２２９】
図３４は、基材３７２の表示面側にタッチセンサを設ける構成である。基材３７２の表示面側に導電膜５３４と、導電膜５３４の一部を覆う絶縁膜５６１とが設けられ、導電膜３３４、グラフェンを含む膜５３２が絶縁膜５６１上に設けられている。また、基材３７２上には接着層５５２によって基材５３０が貼り付けられている。また、基材３７２の端部に近い領域には、接続部３０７が設けられている。接続部３０７は、接続層３０９を介してＦＰＣ３７５が電気的に接続されている。図３４に示す構成では、導電膜３３４の一部と、導電膜５３４と同一の導電膜を加工して得られた導電層とを積層して、接続部３０７を構成している例を示している。また、導電膜５３４は、絶縁膜５６１に設けられた開口を介して、グラフェンを含む膜５３２を挟むように設けられる２つの導電膜３３４と電気的に接続している。
【０２３０】
タッチセンサは、グラフェンを含む膜５３２が、タッチセンサの一方の電極として機能する。具体的には、一方向に延在するグラフェンを含む膜５３２と、導電膜３３４とが、タッチセンサの一対の電極として機能する。図３４に示すタッチパネル３１０は、互いに離間して設けられる、グラフェンを含む膜５３２および導電膜３３４を備える本発明の一態様の素子を含む。なお、グラフェンを含む膜５３２と導電膜３３４は、絶縁膜５６１上に形成されるので、導電膜３３４は、グラフェンを含む膜５３２と同様の材料を用いて同時に形成することが好ましい。
【０２３１】
ここで、タッチセンサを構成する電極の配置について説明する。図３５は図３４に示すタッチパネル３１０が有する、一対のタッチセンサ電極の上面模式図である。図３５に示す一点鎖線Ｚ１５−Ｚ１６は、図３４に示す表示部３８１と対応する。
【０２３２】
タッチセンサの一方の電極であるグラフェンを含む膜５３２はＹ方向に延在して設けられている。またタッチセンサの他方の電極である導電膜３３４は、開口を介して導電膜５３４と電気的に接続される。導電膜５３４はＸ方向に延在し、グラフェンを含む膜５３２と交差する領域を有する。
【０２３３】
＜他の構成例＞
なお本発明の一態様は上記で例示した構成に限られず、様々な構成をとることができる。
【０２３４】
＜周辺回路＞
周辺回路は、素子基板に一体形成しない構成とすることができる。すなわち、タッチセンサを駆動する回路と、画素を駆動する回路とを、それぞれ別に形成することができる。なお、これらの機能を一つの回路で実現してもよい。
【０２３５】
また、タッチセンサのＸ方向の導電膜またはＹ方向の導電膜（電極）のうち、一方の導電膜の選択を行うドライバ回路をＴＦＴで一体形成することもできる。
【０２３６】
またタッチセンサを駆動する回路は、画素を駆動するゲートドライバ側、またはソースドライバ側のいずれに配置してもよい。
【０２３７】
また、タッチセンサのＸ方向の導電膜またはＹ方向の導電膜（電極）と電気的に接続する２つの回路のうち、検出する機能を有する回路としてはＩＣを用いることが好ましい。このとき、当該導電膜はＦＰＣを介して当該ＩＣで制御することが好ましい。
【０２３８】
＜タッチセンサの導電膜（電極）の材質＞
タッチセンサを構成する一対の導電膜は、液晶素子を構成するコモン電極や画素電極などと同じ材料を用いることが好ましい。
【０２３９】
または、メッシュ状に加工された金属膜（メタルメッシュともいう）で構成してもよい。また、メッシュ状に加工したグラフェンを含む膜で構成しても良い。グラフェンを含む膜は実施の形態１に記載した作製方法を用いて形成することができる。
【０２４０】
また、タッチセンサのＸ方向の導電膜またはＹ方向の導電膜（電極）の少なくとも一つは、その直下または直上に金属膜を設けることで、抵抗を下げることができる。このとき、金属酸化物を含む導電膜と、金属を含む導電膜の積層構造とする場合には、ハーフトーンマスクを用いたパターニング技術により形成すると、工程を簡略化できるため好ましい。
【０２４１】
＜タッチセンサの導電膜（電極）を接続する配線＞
タッチセンサのＸ方向の導電膜およびＹ方向の導電膜が交差する部分において、他の導電膜を用いてブリッジ構造を実現する場合、例えば、トランジスタのゲート電極と同一面上の導電膜で、ゲート線と平行に横方向に設ける。または、トランジスタのソース電極及びドレイン電極と同一面上の導電膜で、ソース線と平行に、縦方向に設ける。このとき、画素内にコンタクト部を形成することができる。または、コモン電極として機能する導電膜と同一の導電膜、または画素電極として機能する導電膜と同一面上の導電膜を用いてもよい。
【０２４２】
＜液晶素子の導電膜（電極）＞
【０２４３】
上部に配置されるスリットを有する導電膜（電極）を画素電極として用い、下部に配置され、複数の画素にわたって設けられる導電膜（電極）をコモン電極（共通電極ともいう）として用いることができる。
【０２４４】
または、上部に配置されるスリットを有する導電膜（電極）をコモン電極として用い、下部に配置され、複数の画素にわたって設けられる導電膜（電極）を画素電極として用いることができる。
【０２４５】
タッチセンサのＸ方向の導電膜を、画素電極として機能する導電膜、またはコモン電極として機能する導電膜と兼ねる構成とすることができる。または、タッチセンサのＹ方向の導電膜を、画素電極として機能する導電膜、またはコモン電極として機能する導電膜と兼ねる構成とすることができる。
【０２４６】
また、タッチセンサのＸ方向の導電膜をパルス電圧が与えられる導電膜または電流の検出を行う導電膜のいずれとしてもよい。またこのとき、タッチセンサのＹ方向の導電膜は他方にすればよい。
【０２４７】
また、コモン電極として機能する導電膜は、複数の画素にわたって設けられる構成としてもよいし、例えばトランジスタのゲート電極と同一面上の導電膜により形成された共通配線と電気的に接続されていてもよい。このとき、１つのコモン電極として機能する導電膜は島状の形状を有していてもよい。
【０２４８】
＜対向基板＞
トランジスタ等が設けられる基板と対向して設けられる基板（対向基板ともいう）にタッチセンサのＸ方向の導電膜またはＹ方向の導電膜を設ける場合、当該導電膜よりも視認側に遮光膜を配置することが好ましい。
【０２４９】
また、対向基板にＴＮモード、ＭＶＡモード等の液晶素子の一方の電極を形成する場合、対向基板に設けられるタッチセンサの導電膜と重なる部分には、当該電極にスリットを設けることが好ましい。
【０２５０】
また、ＦＦＳモードやＩＰＳモード等のように、一対の電極をトランジスタ等が設けられる基板上に形成する場合であっても、対向基板に液晶の配向を制御する導電膜を設けてもよい。このときも同様に、当該導電膜には、タッチセンサの導電膜と重なる部分にスリットを設けることが好ましい。
【０２５１】
＜駆動方法＞
タッチセンサの駆動は、例えば画素の駆動における１水平期間（１ゲート選択期間）の隙間で、対応する行のセンシングをすることができる。または、１フレーム期間を２つに分け、前半で全画素の書き込みを行い、後半でセンシングしてもよい。
【０２５２】
＜トランジスタ及び容量素子等の作製方法＞
次に、図１０に示すタッチパネル３１０が有するトランジスタ１５０、容量素子１６０及び液晶素子３０８を構成する一対の電極（グラフェンを含む膜１１１及び導電膜１２０）の作製方法の一例について、図２７乃至図２９を用いて説明する。
【０２５３】
まず、基材１０２上にゲート電極１０４を形成する。その後、基材１０２、及びゲート電極１０４上に絶縁膜１０６、１０７を含む絶縁膜１０８を形成する（図２７（Ａ）参照）。
【０２５４】
なお、基材１０２、ゲート電極１０４、及び絶縁膜１０６、１０７としては、上述の列挙した材料の中から選択することで形成できる。なお、本実施の形態においては、基材１０２としてはガラス基板を用い、ゲート電極１０４としては、導電膜としてタングステン膜を用い、絶縁膜１０６としては、窒化シリコン膜を用い、絶縁膜１０７としては、酸化窒化シリコン膜を用いる。
【０２５５】
ゲート電極１０４は、基材１０２上に導電膜を成膜後、該導電膜の所望の領域が残るようにパターニングし、その後不要な領域をエッチングすることで形成できる。
【０２５６】
次に、絶縁膜１０８上のゲート電極１０４と重畳する位置に半導体膜１１０を形成する（図２７（Ｂ）参照）。
【０２５７】
半導体膜１１０としては、上述の列挙した材料の中から選択することで形成できる。なお、本実施の形態においては、半導体膜１１０としては、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１．２の金属酸化物ターゲットを使用。）を用いる。
【０２５８】
また、半導体膜１１０は、絶縁膜１０８上に酸化物半導体膜を成膜後、該酸化物半導体膜の所望の領域が残るようにパターニングし、その後不要な領域をエッチングすることで形成できる。
【０２５９】
次に、絶縁膜１０８、半導体膜１１０上に導電膜を成膜し、該導電膜の所望の領域が残るようにパターニングし、その後不要な領域をエッチングすることで、絶縁膜１０８及び半導体膜１１０上にソース電極１１２ａ、及びドレイン電極１１２ｂを形成する（図２７（Ｃ）参照）。
【０２６０】
ソース電極１１２ａ、及びドレイン電極１１２ｂとしては、上述の列挙した材料の中から選択することで形成できる。なお、本実施の形態においては、ソース電極１１２ａ、及びドレイン電極１１２ｂとしては、タングステン膜と、アルミニウム膜と、チタン膜との３層の積層構造を用いる。
【０２６１】
また、ソース電極１１２ａ、及びドレイン電極１１２ｂの形成後に、半導体膜１１０の表面を洗浄してもよい。当該洗浄方法としては、例えば、リン酸等の薬液を用いた洗浄が挙げられる。リン酸等の薬液を用いて洗浄を行うことで、半導体膜１１０の表面に付着した不純物（例えば、ソース電極１１２ａ、及びドレイン電極１１２ｂに含まれる元素等）を除去することができる。なお、当該洗浄を必ずしも行う必要はなく、場合によっては、洗浄を行わなくてもよい。
【０２６２】
また、ソース電極１１２ａ、及びドレイン電極１１２ｂを形成する工程、及び上記洗浄工程のいずれか一方または双方において、半導体膜１１０のソース電極１１２ａ、及びドレイン電極１１２ｂから露出した領域が、薄くなる場合がある。
【０２６３】
次に、絶縁膜１０８、半導体膜１１０、ソース電極１１２ａ、及びドレイン電極１１２ｂ上に絶縁膜１１４、１１６を形成する。そして、絶縁膜１１４、１１６の所望の領域が残るようにパターニングし、その後不要な領域をエッチングすることで開口１４１を形成する（図２７（Ｄ）参照）。
【０２６４】
なお、絶縁膜１１４を形成した後、大気に曝すことなく、連続的に絶縁膜１１６を形成することが好ましい。絶縁膜１１４を形成後、大気開放せず、原料ガスの流量、圧力、高周波電力及び基板温度の一以上を調整して、絶縁膜１１６を連続的に形成することで、絶縁膜１１４と絶縁膜１１６との界面において大気成分由来の不純物濃度を低減することができる。
【０２６５】
また、絶縁膜１１６の形成工程において、絶縁膜１１４が半導体膜１１０の保護膜となる。したがって、半導体膜１１０へのダメージを低減しつつ、パワー密度の高い高周波電力を用いて絶縁膜１１６を形成することができる。
【０２６６】
絶縁膜１１４、１１６としては、上述の列挙した材料の中から選択することで形成できる。なお、本実施の形態においては、絶縁膜１１４、１１６としては、酸化窒化シリコン膜を用いる。
【０２６７】
また、絶縁膜１１４、１１６を成膜した後に、加熱処理（以下、第１の加熱処理とする）を行うと好適である。第１の加熱処理の温度は、代表的には、４００℃未満、好ましくは３７５℃未満、さらに好ましくは、１５０℃以上３５０℃以下とする。第１の加熱処理は、窒素、酸素、超乾燥空気（水の含有量が２０ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０ｐｐｂ以下の空気）、または希ガス（アルゴン、ヘリウム等）の雰囲気下で行えばよい。なお、上記窒素、酸素、超乾燥空気、または希ガスに水素、水等が含まれないことが好ましい。該加熱処理には、電気炉、ＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）等を用いることができる。
【０２６８】
開口１４１としては、ドレイン電極１１２ｂが露出するように形成する。開口１４１の形成方法としては、例えば、ドライエッチング法を用いることができる。ただし、開口１４１の形成方法としては、これに限定されず、ウエットエッチング法、またはドライエッチング法とウエットエッチング法を組み合わせた形成方法としてもよい。なお、開口１４１を形成するためのエッチング工程によって、ドレイン電極１１２ｂの膜厚が減少する場合がある。
【０２６９】
次に、開口１４１を覆うように、絶縁膜１１６上にグラフェンを含む膜１１１を形成する（図２８（Ａ）参照）。
【０２７０】
なお、図２８（Ａ）は、絶縁膜１１６上に還元処理を行いグラフェンを含む膜１１１となる前の酸化グラフェンを含む膜１１３を形成する際の、断面模式図である。図２８（Ａ）では、実施の形態１で記載した塗布方法を用いて酸化グラフェンを含む膜１１３を形成する。本実施の形態においてはスプレードライ法を用いて、絶縁膜１１６上に酸化グラフェンを含む分散液を塗布する。その後、乾燥を行い絶縁膜１１６上に塗布された酸化グラフェンの分散液から分散媒を除去して、酸化グラフェンを含む膜１１３を形成する。
【０２７１】
次に、酸化グラフェンを含む膜１１３を選択的に還元する（図２８（Ｂ）参照）。
【０２７２】
絶縁膜１１６上に形成された酸化グラフェンを含む膜１１３に選択的にレーザー光を照射することで還元処理を行い、酸化グラフェンを含む膜１１３を選択的に還元することができる。還元処理によって酸化グラフェンを含む膜１１３に含まれる酸化グラフェンがグラフェンへと還元される。本実施の形態においては、レーザーが照射された領域の酸化グラフェンを含む膜１１３が還元され、グラフェンを含む膜１１１となる。なお、本実施の形態では酸化グラフェンを含む膜１１３の還元処理にレーザーを用いたが、実施の形態１で上述したように、フォトマスクを使って紫外線を酸化グラフェンを含む膜１１３に選択的に照射させて還元処理を行っても良い。
【０２７３】
なお、図２８（Ｂ）において、酸化グラフェンを含む膜１１３に照射されるレーザーを模式的に実線の矢印で表している。
【０２７４】
次に、上記還元処理の工程で、レーザーが照射されずに還元されなかった酸化グラフェンを含む膜１１３を除去する（図２８（Ｃ）参照）。
【０２７５】
絶縁膜１１６上の酸化グラフェンを含む膜１１３とグラフェンを含む膜１１１を洗浄する。本実施の形態では、室温の純水に浸漬した状態で超音波処理を行い洗浄する。例えば、１分以上１０分以下で超音波処理することが好ましい。なお、室温の純水に浸漬した後、高圧水流を吹き付けて洗浄しても良い。また、洗浄後、窒素気流を吹き付けて乾燥させても良い。
【０２７６】
酸化グラフェンを含む膜１１３は、その表面に多くの酸素官能基（例えば、エポキシ基、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基）を有する。これにより酸化グラフェンを含む膜１１３の表面は親水性が高い性質を持つ。そのため、酸化グラフェンを含む膜１１３は水に浸漬させながらの超音波処理や高圧水流の吹き付けにより物理的な力を加えることで、水に容易に分散する。一方で、グラフェンを含む膜１１１の表面には酸素官能基が少なく、疎水性が高い。そのため、酸化グラフェンを含む膜１１３を還元処理して得られたグラフェンを含む膜１１１は水に浸漬させながらの超音波処理、または高圧水流などの物理的な力を加えても、水に分散することはない。酸化グラフェンが持つ親水性の性質と、グラフェンが持つ疎水性の性質を利用して、酸化グラフェンを含む膜１１３を除去する。グラフェンを含む膜１１１は洗浄後も絶縁膜１１６上に残存する。
【０２７７】
次に、絶縁膜１１６、グラフェンを含む膜１１１上に絶縁膜１１８を形成する（図２９（Ａ）参照）。
【０２７８】
絶縁膜１１８としては、例えば、窒化シリコン膜を用いることができる。また、絶縁膜１１８としては、例えば、スパッタリング法またはＰＥＣＶＤ法を用いて形成することができる。例えば、絶縁膜１１８をＰＥＣＶＤ法で成膜する場合、基板温度は４００℃未満、好ましくは３７５℃未満、さらに好ましくは１８０℃以上３５０℃以下である。絶縁膜１１８を成膜する場合の基板温度を、上述の範囲にすることで、緻密な膜を形成できるため好ましい。
【０２７９】
また、絶縁膜１１８の形成後に、先に記載の第１の加熱処理と同等の加熱処理を行ってもよい。また、この時点でトランジスタ１５０が作製される。
【０２８０】
次に、絶縁膜１１８上に絶縁膜１１９を形成し、絶縁膜１１８、１１９の所望の領域が残るようにパターニングし、その後不要な領域をエッチングすることで開口１４２を形成する（図２９（Ｂ）参照）。
【０２８１】
絶縁膜１１９としては、上述した材料の中から選択することで形成できる。なお、本実施の形態においては、絶縁膜１１９としてアクリル樹脂を用いる。
【０２８２】
開口１４２としては、ドレイン電極１１２ｂが露出するように形成する。開口１４２の形成方法としては、例えば、ドライエッチング法を用いることができる。ただし、開口１４２の形成方法としては、これに限定されず、ウエットエッチング法、またはドライエッチング法とウエットエッチング法を組み合わせた形成方法としてもよい。なお、開口１４２を形成するためのエッチング工程によって、ドレイン電極１１２ｂの膜厚が減少する場合がある。
【０２８３】
なお、前述の開口１４１を形成する工程を行わずに、開口１４２の形成する工程において絶縁膜１１４、１１６、１１８，１１９に開口を連続して形成してもよい。このような工程とすることで、本発明の一態様のタッチパネルの作製工程を減らすことが可能となるため、製造コストを抑制することができる。
【０２８４】
次に、開口１４２を覆うように、絶縁膜１１９上に導電膜を成膜し、該導電膜の所望の領域が残るようにパターニングし、その後不要な領域をエッチングすることで、導電膜１２０を形成する（図２９（Ｃ）参照）。
【０２８５】
導電膜１２０としては、上述の列挙した材料の中から選択することで形成できる。なお、本実施の形態においては、導電膜１２０としてインジウム錫酸化物を用いる。また、導電膜１２０の形成に伴い、容量素子１６０が作製される。容量素子１６０は、一対の電極間に誘電体層が挟持された構造であり、一対の電極の一方がグラフェンを含む膜１１１であり、一対の電極の他方が導電膜１２０である。また、絶縁膜１１８、１１９が容量素子１６０の誘電体層として機能する。
【０２８６】
以上の工程によって、図１０に示すタッチパネル３１０が有するトランジスタ１５０、容量素子１６０及び液晶素子３０８を構成する一対の電極を作製することができる。
【０２８７】
なお、図２９（Ｃ）には絶縁膜１１９を設ける構成を示したが、絶縁膜１１９を設けない構成としてもよい。このとき、絶縁膜１１８が容量素子１６０の誘電体膜として機能する。
【０２８８】
以上、本実施の形態で示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【０２８９】
［構成例２］
本構成例では、タッチパネルが有する表示素子として有機ＥＬ素子を用いた例を示す。
【０２９０】
＜断面構成例１＞
以下では、本発明の一態様のタッチパネルの断面構成の例について、図面を参照して説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
【０２９１】
図１５に示すタッチパネル３２０は、表示部３８１に発光素子２８０を備える。発光素子２８０は導電膜１２０、ＥＬ層２８１、導電膜２８２を有する。導電膜１２０は反射膜としての機能を有し、絶縁膜１１４、１１６、１１８、１１９に設けられた開口を介してトランジスタ１５０のドレイン電極１１２ｂと電気的に接続される。導電膜１２０は下部電極とも呼べる。導電膜２８２としては可視光を透過する材料を用いる。また導電膜２８２が半反射膜としての機能を有していてもよい。導電膜２８２は上部電極とも呼べる。導電膜１２０と導電膜２８２の間に電圧を印加することで、ＥＬ層２８１に含まれる発光層が呈する光を基材３７２に設けられた着色膜（例えば着色膜３３１Ｒ）を介して取り出すことができる。図１５に示すタッチパネル３２０は、いわゆるトップエミッション型の表示装置を備える。なお、発光素子２８０の具体的な構成については、実施の形態３にて後述する。
【０２９２】
絶縁膜１１９上に、隔壁として機能する絶縁膜３９１が設けられる。絶縁膜１１９は、隣接する２つの画素の導電膜１２０の端部と重ねて設けられる。ＥＬ層２８１は導電膜１２０及び絶縁膜３９１上に設けられる。また導電膜２８２は少なくとも導電膜１２０と重畳するように、ＥＬ層２８１上に設けられる。例えば、図１５に示すタッチパネル３２０において導電膜２８２は、一の方向に隣接する２つの画素が有する２つの導電膜１２０の隙間と重畳する位置に開口３８５を有する。また、導電膜２８２は一の方向に隣接する複数の画素（例えば３０画素、６０画素等）を含むブロックごとに、一の方向に隣接する２つの画素が有する２つの導電膜１２０の隙間と重なる位置に開口３８５を有していてもよい。
【０２９３】
また、絶縁膜１１６上の開口３８５と重なる位置にグラフェンを含む膜１１１が設けられている。
【０２９４】
タッチパネル３２０が有するタッチセンサは、基材３７２に設けられた導電膜３３４と、基材１０２に設けられたグラフェンを含む膜１１１と、によって構成される。導電膜３３４とグラフェンを含む膜１１１の間に形成される容量を利用して、被検知体の近接または接触を検知することができる。図１５に示すタッチパネル３２０は、互いに離間して設けられる、グラフェンを含む膜１１１および導電膜３３４を備える、本発明の一態様の素子を含む。
【０２９５】
ここで、タッチセンサを構成する電極の配置について説明する。図１６は図１５に示すタッチパネル３２０が有する、一対のタッチセンサ電極の上面模式図である。図１６に示す一点鎖線Ｚ５−Ｚ６は、図１５に示す表示部３８１と対応する。
【０２９６】
タッチセンサの一方の電極である導電膜３３４はＹ方向に延在して設けられている。またタッチセンサの他方の電極であるグラフェンを含む膜１１１はＸ方向に延在し、導電膜３３４と交差する領域を有する。なお、導電膜３３４はＸ方向に延在し、グラフェンを含む膜１１１はＹ方向に延在していてもよい。
【０２９７】
なお、タッチパネル３２０は基材１０２と基材３７２とがシール材１５１によって貼り合わされている。基材１０２、基材３７２及びシール材１５１に囲まれた領域は中空であるが、該領域が封止材で満たされていてもよい。また着色膜３３１Ｒ、３３１Ｇ及び遮光膜３３２上に絶縁膜を有しない構成としているが、前述したオーバーコートとして機能する絶縁膜３５５を設けてもよい。
【０２９８】
また、図１５ではＥＬ層２８１が複数の画素において共通である発光素子２８０の構成を示しているが、ＥＬ層２８１が画素ごとに設けられていてもよい（図１７参照）。この場合、各画素に要求される発光色に合わせた色の光を呈する発光層を有するＥＬ層２８１を画素ごとに設ければよい。また、着色膜（例えば着色膜３３１Ｒ、３３１Ｇ等）を設けない構成としてもよい。
【０２９９】
＜断面構成例２＞
図１８には、図１５とは一部の構成の異なるタッチパネルの断面構成例について示している。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
【０３００】
図１８では、基材３７２の表示面側に導電膜３３４、３４１及びＦＰＣ３７５を設けない構成である。トランジスタ１５０のゲート電極とグラフェンを含む膜１１１が、タッチセンサの一対の電極として機能する。具体的には、ゲート電極に電気的に接続される一方向に延在するグラフェンを含む膜１１１ｂ（図示しない）と、グラフェンを含む膜１１１ｂと直交する方向に延在する導電膜１０４ａと電気的に接続されるグラフェンを含む膜１１１ｃとが、タッチセンサの一対の電極として機能する。このような構成とすることで、図１５に示す構成よりもさらに工程を簡略化することができる。図１８に示すタッチパネル３２０は、互いに離間して設けられる、グラフェンを含む膜１１１ｂおよびグラフェンを含む膜１１１ｃを備える、本発明の一態様の素子を含む。なお、グラフェンを含む膜１１１ｃは、絶縁膜１０８、１１４、１１６に設けられた開口３３３を介して導電膜１０４ａと電気的に接続される。また導電膜１０４ａは、ゲート電極１０４と同様の材料を用いて同時に形成される。
【０３０１】
ここで、タッチセンサを構成する電極の配置について説明する。図１９は図１８に示すタッチパネル３２０が有する、一対のタッチセンサ電極の上面模式図である。図１９に示す一点鎖線Ｚ７−Ｚ８は、図１８に示す表示部３８１と対応する。
【０３０２】
タッチセンサの一方の電極であるグラフェンを含む膜１１１ｂはＹ方向に延在して設けられている。またタッチセンサの他方の電極であるグラフェンを含む膜１１１ｃは、開口３３３を介して導電膜１０４ａと電気的に接続される。導電膜１０４ａはＸ方向に延在し、グラフェンを含む膜１１１ｂと交差する領域を有する。
【０３０３】
なお、発光素子２８０を構成する一方の電極として機能する導電膜２８２を、タッチセンサの他方の電極として用いてもよい。図２０に示すタッチパネル３２０は、タッチセンサの一方の電極であるグラフェンを含む膜１１１がＸ方向に延在して設けられる。また導電膜２８２はＹ方向に延在して設けられ、グラフェンを含む膜１１１と交差する領域を有する。図２１は図２０に示すタッチパネル３２０が有する、一対のタッチセンサ電極の上面模式図であり、図２１に示す一点鎖線Ｚ９−Ｚ１０は、図２０に示す表示部３８１と対応する。導電膜２８２が有する開口３８５は、グラフェンを含む膜１１１が延在する方向と直交する方向に延在し、開口３８５の一部はグラフェンを含む膜１１１と重畳する。
【０３０４】
＜断面構成例３＞
図２２には、上記構成例とは一部の構成の異なるタッチパネルの断面構成例について示している。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
【０３０５】
図２２に示すタッチパネル３２０は、表示部３８１に発光素子２８０を備える。発光素子２８０は導電膜２８５、ＥＬ層２８１、導電膜２８６を有する。導電膜２８５は、絶縁膜１１４、１１６、１１８、１１９に設けられた開口を介してトランジスタ１５０のドレイン電極１１２ｂと電気的に接続される。導電膜２８５としては可視光を透過する材料を用いる。また導電膜２８５が半反射膜としての機能を有していてもよい。導電膜２８６は反射膜としての機能を有する。導電膜２８５と導電膜２８６の間に電圧を印加することで、ＥＬ層２８１に含まれる発光層が呈する光を基材１０２に設けられた着色膜（例えば着色膜３３１Ｒ）を介して取り出すことができる。図２２に示すタッチパネル３２０は、いわゆるボトムエミッション型の表示装置を備える。
【０３０６】
遮光膜３３２、着色膜３３１Ｒ、３３１Ｇは絶縁膜１１８上に設けられる。遮光膜３３２は、絶縁膜３９１と重畳する位置に設けられる。また着色膜３３１Ｒ、３３１Ｇは、導電膜２８５と重畳する位置に設けられる。またＥＬ層２８１、導電膜２８６は導電膜２８５上にこの順で設けられる。
【０３０７】
導電膜３３４、３４１及びＦＰＣ３７５が基材１０２の表示面側（基材３７２と反対側）に設けられている。導電膜３３４及びグラフェンを含む膜１１１を一対の電極として、タッチパネル３２０が有するタッチセンサが構成される。図２２に示すタッチパネル３２０は、互いに離間して設けられる、グラフェンを含む膜１１１および導電膜３３４を備える、本発明の一態様の素子を含む。導電膜３３４を基材１０２の表示面側に設けることで、一対の電極間に他の導電膜（例えば、導電膜２８５、導電膜２８６等）を挟まない構成とすることができる。また、グラフェンを含む膜１１１はその厚み（例えば、０．３ｎｍ以上、５０ｎｍ以下、好ましくは０．３ｎｍ以上、２５ｎｍ以下）によって可視光を透過することができる。そのため、発光素子２８０が呈する光の経路となる導電膜２８５と重畳する位置にも設けることができる。よって、グラフェンを含む膜１１１を大面積にわたって形成することができ、タッチセンサの容量値を大きくすることができる。
【０３０８】
ここで、タッチセンサを構成する電極の配置について説明する。図２３は図２２に示すタッチパネル３２０が有する、一対のタッチセンサ電極の上面模式図である。図２３に示す一点鎖線Ｚ１１−Ｚ１２は、図２２に示す表示部３８１と対応する。
【０３０９】
タッチセンサの一方の電極である導電膜３３４はＹ方向に延在して設けられている。またタッチセンサの他方の電極であるグラフェンを含む膜１１１はＸ方向に延在し、導電膜３３４と交差する領域を有する。なお、導電膜３３４はＸ方向に延在し、グラフェンを含む膜１１１はＹ方向に延在していてもよい。
【０３１０】
なお、図２２ではＥＬ層２８１が複数の画素において共通である発光素子２８０の構成を示しているが、ＥＬ層２８１が画素ごとに設けられていてもよい（図２４参照）。この場合、各画素に要求される発光色に合わせた色の光を呈する発光層を有するＥＬ層２８１を画素ごとに設ければよい。また、着色膜（例えば着色膜３３１Ｒ、３３１Ｇ等）を設けない構成としてもよい。
【０３１１】
＜断面構成例４＞
図２５には、図２２とは一部の構成の異なるタッチパネルの断面構成例について示している。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
【０３１２】
図２５では、基材１０２の表示面側に導電膜３３４、３４１及びＦＰＣ３７５を設けない構成である。グラフェンを含む膜１１１ｂと同様の材料を用いて同時に形成されるグラフェンを含む膜１１１ｃとが、タッチセンサの一対の電極として機能する。具体的には、一方向に延在するグラフェンを含む膜１１１ｂと、グラフェンを含む膜１１１ｂと直交する方向に延在する導電膜１０４ａと電気的に接続されるグラフェンを含む膜１１１ｃとが、タッチセンサの一対の電極として機能する。このような構成とすることで、図２２に示す構成よりもさらに工程を簡略化することができる。図２５に示すタッチパネル３２０は、互いに離間して設けられる、グラフェンを含む膜１１１ｂおよびグラフェンを含む膜１１１ｃを備える、本発明の一態様の素子を含む。なお、グラフェンを含む膜１１１ｃは、絶縁膜１０８、１１４、１１６に設けられた開口３３３を介して導電膜１０４ａと電気的に接続される。また導電膜１０４ａは、ゲート電極１０４と同様の材料を用いて同時に形成される。導電膜１０４ａは遮光膜３３２と重畳する位置に設けることで、画素の開口率を維持しつつタッチセンサの一対の電極を構成することができるため好ましい。
【０３１３】
ここで、タッチセンサを構成する電極の配置について説明する。図２６は図２５に示すタッチパネル３２０が有する、一対のタッチセンサ電極の上面模式図である。図２６に示す一点鎖線Ｚ１３−Ｚ１４は、図２５に示す表示部３８１と対応する。
【０３１４】
タッチセンサの一方の電極であるグラフェンを含む膜１１１ｂはＹ方向に延在して設けられている。またタッチセンサの他方の電極であるグラフェンを含む膜１１１ｃは、開口３３３を介して導電膜１０４ａと電気的に接続される。導電膜１０４ａはＸ方向に延在し、グラフェンを含む膜１１１ｂと交差する領域を有する。
【０３１５】
＜断面構成例５＞
図３６には、図１５とは一部の構成の異なるタッチパネル３２０の断面構成例について示している。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
【０３１６】
図３６は、基材３７２の表示面側にタッチセンサを設ける構成である。基材３７２の表示面側に導電膜５３４と、導電膜５３４の一部を覆う絶縁膜５６１が設けられ、導電膜３３４、グラフェンを含む膜５３２が絶縁膜５６１上に設けられている。また、基材３７２上には接着層５５２によって基材５３０が貼り付けられている。また、基材３７２の端部に近い領域には、接続部３０７が設けられている。接続部３０７は、接続層３０９を介してＦＰＣ３７５が電気的に接続されている。導電膜３３４の一部と、導電膜５３４と同一の導電膜を加工して得られた導電層とを積層して、接続部３０７を構成している例を示している。また、導電膜５３４は、絶縁膜５６１に設けられた開口を介して、グラフェンを含む膜５３２を挟むように設けられる２つの導電膜３３４と電気的に接続している。
【０３１７】
タッチセンサは、グラフェンを含む膜５３２が、タッチセンサの一方の電極として機能する。具体的には、一方向に延在するグラフェンを含む膜５３２と、導電膜３３４とが、タッチセンサの一対の電極として機能する。図３６に示すタッチパネル３２０は、互いに離間して設けられる、グラフェンを含む膜５３２および導電膜３３４を備える、本発明の一態様の素子を含む。なお、グラフェンを含む膜５３２と導電膜３３４は、絶縁膜５６１上に形成されるので、導電膜３３４は、グラフェンを含む膜５３２と同様の材料を用いて同時に形成することが好ましい。
【０３１８】
ここで、タッチセンサを構成する電極の配置について説明する。図３７は図３６に示すタッチパネル３２０が有する、一対のタッチセンサ電極の上面模式図である。図３７に示す一点鎖線Ｚ１７−Ｚ１８は、図３６に示す表示部３８１と対応する。
【０３１９】
タッチセンサの一方の電極であるグラフェンを含む膜５３２はＹ方向に延在して設けられている。またタッチセンサの他方の電極である導電膜３３４は、開口を介して導電膜５３４と電気的に接続される。導電膜５３４はＸ方向に延在し、グラフェンを含む膜５３２と交差する領域を有する。
【０３２０】
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。
【０３２１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、発光素子２８０に用いることができる発光素子の構成例について説明する。なお、本実施の形態に示すＥＬ層１３２０が、他の実施の形態に示したＥＬ層２８１に相当する。
【０３２２】
＜発光素子の構成＞
図３０（Ａ）に示す発光素子１３３０は、一対の電極（電極１３１８、電極１３２２）間にＥＬ層１３２０が挟まれた構造を有する。なお、以下の本実施の形態の説明においては、例として、電極１３１８を陽極として用い、電極１３２２を陰極として用いるものとする。
【０３２３】
また、ＥＬ層１３２０は、少なくとも発光層を含んで形成されていればよく、発光層以外の機能層を含む積層構造であっても良い。発光層以外の機能層としては、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等を含む層を用いることができる。具体的には、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能層を適宜組み合わせて用いることができる。
【０３２４】
図３０（Ａ）に示す発光素子１３３０は、電極１３１８と電極１３２２との間に与えられた電位差により電流が流れ、ＥＬ層１３２０において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまりＥＬ層１３２０に発光領域が形成されるような構成となっている。
【０３２５】
本発明において、発光素子１３３０からの発光は、電極１３１８、または電極１３２２側から外部に取り出される。従って、電極１３１８、または電極１３２２のいずれか一方は透光性を有する物質で成る。
【０３２６】
なお、ＥＬ層１３２０は図３０（Ｂ）に示す発光素子１３３１のように、電極１３１８と電極１３２２との間に複数積層されていても良い。ｎ層（ｎは２以上の自然数）の積層構造を有する場合には、ｍ番目（ｍは、１以上かつｎより小さい自然数）のＥＬ層１３２０と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層１３２０との間には、それぞれ電荷発生層１３２０ａを設けることが好ましい。電極１３１８と電極１３２２を除く構成が上記実施の形態のＥＬ層２８１に相当する。
【０３２７】
電荷発生層１３２０ａは、有機化合物と金属酸化物の複合材料を用いて形成することができる。金属酸化物としては、例えば、酸化バナジウムや酸化モリブデンや酸化タングステン等が挙げられる。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、または、それらを基本骨格とするオリゴマー、デンドリマー、ポリマーなど、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、電荷発生層１３２０ａに用いるこれらの材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子１３３１の低電流駆動、および低電圧駆動を実現することができる。上記複合材料以外にアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属化合物、またはアルカリ土類金属化合物などを加えた材料を、電荷発生層１３２０ａに用いてもよい。
【０３２８】
なお、電荷発生層１３２０ａは、有機化合物と金属酸化物の複合材料と他の材料とを組み合わせて形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。
【０３２９】
このような構成を有する発光素子１３３１は、隣接するＥＬ層１３２０同士でのエネルギーの移動が起こり難く、高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすることが容易である。また、一方の発光層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容易である。
【０３３０】
なお、電荷発生層１３２０ａとは、電極１３１８と電極１３２２に電圧を印加したときに、電荷発生層１３２０ａに接して形成される一方のＥＬ層１３２０に対して正孔を注入する機能を有し、他方のＥＬ層１３２０に電子を注入する機能を有する。
【０３３１】
図３０（Ｂ）に示す発光素子１３３１は、ＥＬ層１３２０に用いる発光物質の種類を変えることにより様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる。
【０３３２】
図３０（Ｂ）に示す発光素子１３３１を用いて、白色発光を得る場合、複数のＥＬ層の組み合わせとしては、赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成であればよく、例えば、青色の蛍光材料を発光物質として含むＥＬ層と、緑色と赤色の燐光材料を発光物質として含むＥＬ層を有する構成が挙げられる。また、赤色の発光を示すＥＬ層と、緑色の発光を示すＥＬ層と、青色の発光を示すＥＬ層とを有する構成とすることもできる。または、補色の関係にある光を発するＥＬ層を有する構成であっても白色発光が得られる。ＥＬ層が２層積層された積層型素子において、これらのＥＬ層からの発光色を補色の関係にする場合、補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色の組合せなどが挙げられる。
【０３３３】
なお、上述した積層型素子の構成において、積層される発光層の間に電荷発生層を配置することにより、電流密度を低く保ったまま高輝度発光が得られ、また、長寿命素子を実現することができる。
【０３３４】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０３３５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様のタッチパネルを有する表示モジュール及び電子機器について、図３１乃至図３３を用いて説明を行う。
【０３３６】
図３１に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との間に、ＦＰＣ８００５に接続された表示パネル８００６、バックライト８００７、フレーム８００９、プリント基板８０１０、バッテリ８０１１を有する。
【０３３７】
本発明の一態様の表示装置は、例えば、表示パネル８００６に用いることができる。
【０３３８】
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、表示パネル８００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
【０３３９】
表示パネル８００６は、静電容量方式のタッチセンサを有する。
【０３４０】
バックライト８００７は、光源８００８を有する。
【０３４１】
なお、図３１において、バックライト８００７上に光源８００８を配置する構成について例示したが、これに限定されない。例えば、バックライト８００７の端部に光源８００８を配置し、さらに光拡散板を用いる構成としてもよい。
【０３４２】
なお、有機ＥＬ素子等の自発光型の発光素子を用いる場合、または反射型パネル等の場合においては、バックライト８００７を設けない構成としてもよい。
【０３４３】
フレーム８００９は、表示パネル８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０３４４】
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ８０１１による電源であってもよい。バッテリ８０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０３４５】
また、表示モジュール８０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
【０３４６】
図３２（Ａ）乃至（Ｈ）及び図３３は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、操作キー５００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子５００６、センサ５００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５００８、等を有することができる。
【０３４７】
図３２（Ａ）はモバイルコンピュータであり、上述したものの他に、スイッチ５００９、赤外線ポート５０１０、等を有することができる。図３２（Ｂ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（たとえば、ＤＶＤ再生装置）であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図３２（Ｃ）はテレビジョン装置であり、上述したものの他に、スタンド５０１２等を有することができる。また、テレビジョン装置の操作は、筐体５０００が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機５０１３により行うことができる。リモコン操作機５０１３が備える操作キーにより、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部５００１に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機５０１３に、当該リモコン操作機５０１３から出力する情報を表示する表示部を設ける構成としてもよい。図３２（Ｄ）は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図３２（Ｅ）はテレビ受像機能付きデジタルカメラであり、上述したものの他に、アンテナ５０１４、シャッターボタン５０１５、受像部５０１６、等を有することができる。図３２（Ｆ）は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図３２（Ｇ）は持ち運び型テレビ受像器であり、上述したものの他に、信号の送受信が可能な充電器５０１７、等を有することができる。図３２（Ｈ）は腕時計型情報端末であり、上述したもののほかに、バンド５０１８、留め金５０１９、等を有することができる。ベゼル部分を兼ねる筐体５０００に搭載された表示部５００１は、非矩形状の表示領域を有している。表示部５００１は、時刻を表すアイコン５０２０、その他のアイコン５０２１等を表示することができる。図３３（Ａ）はデジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）である。図３３（Ｂ）は円柱状の柱に取り付けられたデジタルサイネージである。
【０３４８】
図３２（Ａ）乃至（Ｈ）及び図３３に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、又は、複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能、等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を自動又は手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部又はカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図３２（Ａ）乃至（Ｈ）及び図３３に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０３４９】
本実施の形態の電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有することを特徴とする。該表示部に、本発明の一態様のタッチパネルを適用することができる。
【０３５０】
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。
【符号の説明】
【０３５１】
１１    グラフェンを含む膜
１２    酸化グラフェンを含む膜
１０１    基材
１０２    基材
１０４    ゲート電極
１０４ａ    導電膜
１０６    絶縁膜
１０７    絶縁膜
１０８    絶縁膜
１１０    半導体膜
１１１    グラフェンを含む膜
１１１ｂ    グラフェンを含む膜
１１１ｃ    グラフェンを含む膜
１１２    導電膜
１１２ａ    ソース電極
１１２ｂ    ドレイン電極
１１３    酸化グラフェンを含む膜
１１４    絶縁膜
１１６    絶縁膜
１１８    絶縁膜
１１９    絶縁膜
１２０    導電膜
１４１    開口
１４２    開口
１５０    トランジスタ
１５１    シール材
１６０    容量素子
２８０    発光素子
２８１    ＥＬ層
２８２    導電膜
２８５    導電膜
２８６    導電膜
３０１    トランジスタ
３０６    接続部
３０７    接続部
３０８    液晶素子
３０９    接続層
３１０    タッチパネル
３１６    スペーサ
３１７    導電膜
３１９    接続層
３２０    タッチパネル
３３１Ｇ    着色膜
３３１Ｒ    着色膜
３３２    遮光膜
３３３    開口
３３４    導電膜
３３５    導電膜
３３６    開口
３４１    導電膜
３５３    液晶
３５５    絶縁膜
３７２    基材
３７３    ＦＰＣ
３７４    ＩＣ
３７５    ＦＰＣ
３８１    表示部
３８２    駆動回路
３８４    駆動回路
３８５    開口
３８６    配線
３８８Ｇ    画素
３８８Ｒ    画素
３９１    絶縁膜
５３０    基材
５３２    グラフェンを含む膜
５３４    導電膜
５５２    接着層
５６１    絶縁膜
９００    還元装置
９０１    制御部
９０２    ステージ
９０３    レーザー装置
９０３Ｌ    レーザー
９０４    反射鏡
９０５    紫外線照射装置
９０５Ｕ    紫外線
９１０    還元装置
９２０    除去装置
１３１８    電極
１３２０    ＥＬ層
１３２０ａ    電荷発生層
１３２２    電極
１３３０    発光素子
１３３１    発光素子
５０００    筐体
５００１    表示部
５００２    表示部
５００３    スピーカ
５００４    ＬＥＤランプ
５００５    操作キー
５００６    接続端子
５００７    センサ
５００８    マイクロフォン
５００９    スイッチ
５０１０    赤外線ポート
５０１１    記録媒体読込部
５０１２    スタンド
５０１３    リモコン操作機
５０１４    アンテナ
５０１５    シャッターボタン
５０１６    受像部
５０１７    充電器
５０１８    バンド
５０１９    留め金
５０２０    アイコン
５０２１    アイコン
８０００    表示モジュール
８００１    上部カバー
８００２    下部カバー
８００５    ＦＰＣ
８００６    表示パネル
８００７    バックライト
８００８    光源
８００９    フレーム
８０１０    プリント基板
８０１１    バッテリ
【図１】
2016222526.tif 000003
【図２】
2016222526.tif 000004
【図３】
2016222526.tif 000005
【図４】
2016222526.tif 000006
【図５】
2016222526.tif 000007
【図６】
2016222526.tif 000008
【図７】
2016222526.tif 000009
【図８】
2016222526.tif 000010
【図９】
2016222526.tif 000011
【図１０】
2016222526.tif 000012
【図１１】
2016222526.tif 000013
【図１２】
2016222526.tif 000014
【図１３】
2016222526.tif 000015
【図１４】
2016222526.tif 000016
【図１５】
2016222526.tif 000017
【図１６】
2016222526.tif 000018
【図１７】
2016222526.tif 000019
【図１８】
2016222526.tif 000020
【図１９】
2016222526.tif 000021
【図２０】
2016222526.tif 000022
【図２１】
2016222526.tif 000023
【図２２】
2016222526.tif 000024
【図２３】
2016222526.tif 000025
【図２４】
2016222526.tif 000026
【図２５】
2016222526.tif 000027
【図２６】
2016222526.tif 000028
【図２７】
2016222526.tif 000029
【図２８】
2016222526.tif 000030
【図２９】
2016222526.tif 000031
【図３０】
2016222526.tif 000032
【図３１】
2016222526.tif 000033
【図３２】
2016222526.tif 000034
【図３３】
2016222526.tif 000035
【図３４】
2016222526.tif 000036
【図３５】
2016222526.tif 000037
【図３６】
2016222526.tif 000038
【図３７】
2016222526.tif 000039