触摸面板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的一个方式涉及一种触摸面板。
【背景技术】
[0002] 注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一 个方式涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明的一个方式涉及一种工序（process)、 机器（machine)、产品（manufacture)或组合物（composition of matter)。因此，更具体 而言，作为本说明书所公开的本发明的一个方式的技术领域的一个例子可以举出半导体装 置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置、输入输出装 置、这些装置的驱动方法或制造方法。
[0003] 注意，在本说明书等中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有 装置。除了晶体管等半导体元件之外，半导体电路、运算装置或存储装置也是半导体装置的 一个方式。摄像装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、电光装置、发电装置（包括薄膜 太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等）及电子设备有时包括半导体装置。
[0004] 近年来，显示装置被期待应用于各种用途，并被要求多样化。例如，作为便携式信 息终端，具备触摸面板的智能手机或平板终端的开发正在加速。
[0005] 另外，专利文献1公开了在薄膜衬底上具备用作开关元件的晶体管及有机EL元件 的具有柔性的有源矩阵型发光装置。
[0006] [专利文献1]日本专利申请公开2003-174153号公报
[0007] 作为显示面板，具有作为用户界面用手指或触屏笔等触摸屏幕来进行输入的功能 的触摸面板备受期待。
[0008] 另外，要求应用了触摸面板的电子设备实现薄型化、轻量化。因此，要求触摸面板 自身实现薄型化、轻量化。
[0009] 例如，触摸面板可以采用在显示面板的观看侧（显示面一侧）设置触摸传感器的 结构。
[0010] 在此，当采用在显示面板的显示面一侧以重叠有电容式触摸传感器的方式设置触 摸面板的结构时，当构成显示面板的像素或布线与构成触摸传感器的电极或布线之间的距 离缩小时，触摸传感器容易受驱动显示面板时产生的噪声的影响，其结果是，有时导致触摸 面板的检测灵敏度下降。
【发明内容】
[0011] 本发明的一个方式的目的之一是提高触摸面板的检测灵敏度。本发明的一个方式 的目的之一是提供一种较薄的触摸面板。本发明的一个方式的目的之一是提供一种可弯曲 的触摸面板。本发明的一个方式的目的之一是提供一种轻量的触摸面板。本发明的一个方 式的目的之一是提供一种可靠性高的触摸面板。
[0012] 本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的输入装置。本发明的一个方式的 目的之一是提供一种新颖的输入输出装置。
[0013] 注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意，本发明的一个方式并不需要 实现所有上述目的。这些目的以外的目的从说明书、附图、权利要求书等的记载是显而易见 的，并可以从所述记载中抽出。
[0014] 本发明的一个方式是一种触摸面板，包括第一衬底、第二衬底、第一导电层、第二 导电层、第一发光元件、第二发光元件以及遮光层。第一导电层包括第一开口，第二导电层 包括第二开口。第一导电层及第二导电层形成电容。第一开口及第一发光元件在一个区域 中互相重叠，第二开口及第二发光元件在一个区域中互相重叠。第一导电层及遮光层在一 个区域中互相重叠，第二导电层及遮光层在一个区域中互相重叠。第一发光元件及第二发 光元件具有位于第一衬底与第二衬底之间的区域。第一导电层及第二导电层具有位于第一 发光元件或第二发光元件与第二衬底之间的区域。遮光层具有位于第一导电层或第二导电 层与第二衬底之间的区域。
[0015] 在上述方式中，第一导电层或第二导电层的CR值优选大于Os且为I X 10 4S以下。
[0016] 另外，在上述方式中，第一导电层或第二导电层优选具有开口率为20 %以上且低 于100%的区域。
[0017] 另外，在上述方式中，优选的是，触摸面板包括第三导电层，第三导电层比第一导 电层或第二导电层更靠近第一衬底，并且包括第一导电层与第三导电层之间的距离或第二 导电层与第三导电层之间的距离为25nm以上且50 μπι以下的区域。
[0018] 另外，在上述方式中，触摸面板包括第三发光元件，第三发光元件具有位于第一衬 底与第二衬底之间的区域，第三发光元件及第一开口优选在一个区域中互相重叠。
[0019] 另外，在上述方式中，触摸面板包括第四发光元件，第四发光元件具有位于第一衬 底与第二衬底之间的区域，第四发光元件及第二开口优选在一个区域中互相重叠。
[0020] 另外，在上述方式中，触摸面板包括绝缘层，第一导电层及第二导电层在一个区域 中互相重叠，绝缘层优选具有位于第一导电层与第二导电层之间的区域。
[0021 ] 另外，在上述方式中，触摸面板优选包括第四导电层、第五导电层及绝缘层。在此， 第四导电层及遮光层在一个区域中互相重叠。第五导电层及遮光层在一个区域中互相重 叠。第五导电层及第二导电层在一个区域中互相重叠。绝缘层具有位于第一导电层与第五 导电层之间的区域。绝缘层具有位于第二导电层与第五导电层之间的区域。绝缘层具有位 于第四导电层与第五导电层之间的区域。绝缘层包括第三开口及第四开口。第一导电层与 第五导电层通过第三开口电连接。第四导电层与第五导电层优选通过第四开口电连接。
[0022] 再者，优选包括第五发光元件。此时，第四导电层包括第五开口，第五发光元件具 有位于第一衬底与第二衬底之间的区域，第五开口及第五发光元件优选在一个区域中互相 重叠。
[0023] 根据本发明的一个方式，能够提高触摸面板的检测灵敏度。另外，能够提供较薄的 触摸面板。另外，能够提供可弯曲的触摸面板。另外，能够提供轻量的触摸面板。另外，能 够提供可靠性高的触摸面板。
[0024] 另外，能够提供新颖的输入装置。另外，能够提供新颖的输入输出装置。注意，这 些效果的记载不妨碍其他效果的存在。注意，本发明的一个方式并不需要具有所有上述效 果。这些效果以外的效果从说明书、附图、权利要求书等的记载是显而易见的，并可以从所 述记载中抽出。
【附图说明】
[0025] 图IA和图IB是根据实施方式的触摸面板模块的结构例子；
[0026] 图2A至图2C是根据实施方式的触摸传感器的结构例子；
[0027] 图3A至图3C是根据实施方式的触摸传感器的结构例子；
[0028] 图4A和图4B是根据实施方式的触摸传感器的结构例子；
[0029] 图5A和图5B是根据实施方式的触摸传感器的结构例子；
[0030] 图6是根据实施方式的触摸传感器的结构例子；
[0031] 图7A至图7G是根据实施方式的触摸面板的结构例子；
[0032] 图8是根据实施方式的触摸面板的结构例子；
[0033] 图9A至9E是根据实施方式的触摸面板的结构例子；
[0034] 图IOA和图IOB是根据实施方式的触摸面板的结构例子；
[0035] 图IIA和图IIB是根据实施方式的触摸面板的结构例子；
[0036] 图12A和图12B是根据实施方式的触摸面板的结构例子；
[0037] 图13是根据实施方式的触摸面板的结构例子；
[0038] 图14是根据实施方式的触摸面板的结构例子；
[0039] 图15是根据实施方式的触摸面板的结构例子；
[0040] 图16A和图16B是根据实施方式的触摸传感器的方框图及时序图；
[0041] 图17是根据实施方式的触摸传感器的电路图；
[0042] 图18A至图18G是根据实施方式的电子设备；
[0043] 图19A至图191是根据实施方式的电子设备；
[0044] 图20是根据实施例的触摸面板的结构；
[0045] 图21A至图21C是根据实施例的触摸面板的照片；
[0046] 图22是根据实施例的触摸面板的寄生电容及寄生电阻的测定结果。
[0047] 本发明的选择图为图7A至图7G。
【具体实施方式】
[0048] 参照附图对实施方式进行详细说明。注意，本发明不局限于下面说明，所属技术领 域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的 宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅限 定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
[0049] 注意，在下面说明的发明结构中，在不同的附图中共同使用相同的附图标记来表 示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。此外，当表示具有相同功能的部分 时有时使用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。
[0050] 注意，在本说明书所说明的各个附图中，有时为了明确起见，夸大表示各构成要素 的大小、层的厚度、区域。因此，本发明并不局限于附图中的尺寸。
[0051] 在本说明书等中使用的"第一"、"第二"等序数词是为了避免构成要素的混淆而附 记的，而不是为了在数目方面上进行限定的。
[0052] 另外，根据情况或状态，可以互相调换"膜"和"层"。例如，有时可以将"导电层" 调换为"导电膜"。另外，有时可以将"绝缘膜"调换为"绝缘层"。
[0053] 实施方式1
[0054] 在本实施方式中，说明本发明的一个方式的触摸面板的结构例子。下面说明作为 触摸面板所包括的触摸传感器使用电容式触摸传感器的情况。
[0055] 注意，在本说明书等中，触摸面板具有如下功能：在显示面显示（输出）图像等的 功能；以及检测手指或触屏笔等被检测体接触或接近显示面的作为触摸传感器的功能。因 此触摸面板是输入输出装置的一个方式。
[0056] 另外，在本说明书等中，有时将在触摸面板的衬底上安装有例如FPC(Flexible printed circuit :柔性印刷电路）或TCP (Tape Carrier Package :载带封装）等连接器的 结构或在衬底上以C0G(Chip On Glass:玻璃覆晶封装）方式直接安装IC(集成电路）的 结构称为触摸面板模块或触摸面板。
[0057] 能够用于本发明的一个方式的电容式触摸传感器包括电容器。电容器例如可以采 用隔着介电质设置第一导电层与第二导电层的结构。此时，第一导电层的一部分及第二导 电层的一部分分别具有电容器的电极的功能。另外，第一导电层的其他一部分及第二导电 层的其他一部分具有布线的功能。
[0058] 作为电容式，有表面电容式和投影电容式等。作为投影电容式，主要根据驱动方法 的不同，而将投影电容式分为自电容式、互电容式等。当使用互电容式时，可以进行同时多 点检测，所以是优选的。
[0059] 本发明的一个方式的触摸面板在一对衬底之间包括显示元件及构成触摸传感器 的电容器。因此，能够实现薄型且轻量的触摸面板。
[0060] 另外，构成电容器的一对导电层优选都包括开口。优选采用该开口与显示元件互 相重叠的结构。由此，因为来自显示元件的光通过该开口发射到外部，所以构成电容器的一 对导电层不需要具有透光性。也就是说，作为构成电容器的一对导电层的材料，可以使用比 透光性导电性材料的电阻低的金属或合金等材料。因此，检测信号的延迟等影响被减少，从 而可以提高触摸面板的检测灵敏度。再者，上述结构不仅可以应用于便携式设备，还可以应 用于电视等大型显示装置。
[0061] 另外，因为可以将低电阻材料用于一对导电层，所以可以使其线宽极小。也就是 说，可以使从显示面一侧观看（俯视）时的一对导电层的表面积小。其结果是，可以抑制驱 动像素时产生的噪声的影响，从而可以提高检测灵敏度。再者，即使在构成触摸传感器的电 容器及构成像素的显示元件接近地配置且夹在两个衬底之间时，也可以抑制检测灵敏度的 降低。因此，可以减小触摸面板的厚度。尤其是，通过将具有柔性的材料用于一对衬底，可 以实现薄、轻量且具有柔性的触摸面板。
[0062] 当使用投影电容式触摸传感器时，第一导电层的电阻与电容的积（也称为CR值、 时间常数）越小越好。同样地，第二导电层的CR值也越小越好。
[0063] 例如，当使用投影互电容式触摸传感器时，一个导电层被施加脉冲电压，检测流在 另一个导电层的电流。此时，检测电流的导电层的CR值越小，越可以使基于触摸动作的有 无的电流的变化大。另外，被施加脉冲电压的导电层的CR值越小，脉冲电压的波形的延迟 越被抑制，从而可以提尚检测灵敏度。
[0064] 另一方面，当使用投影自电容式触摸传感器时，一对导电层都被施加脉冲电压，检 测此时流在导电层的电流。因此，导电层的CR值越小，越能够提高检测灵敏度。
[0065] 例如，第一导电层或第二导电层的CR值优选大于Os且为I X 10 4S以下，更优选 大于Os且为5X10 5S以下，进一步优选大于Os且为5X10 6S以下，还优选大于Os且为 5X10 7S以下，也优选大于Os且为2X10 7S以下。尤其是，通过将CR值设定为IX 10 6S以 下，可以在抑制噪声的影响的同时实现高检测灵敏度。
[0066] 另外，第一导电层或第二导电层优选具有包括多个开口的网格状。此时，第一导电 层或第二导电层的开口率（每单位面积的第一导电层或第二导电层的开口面积的比例）优 选至少高于触摸面板所包括的像素的开口率。通过使第一导电层或第二导电层的开口率高 于像素的开口率，可以防止来自像素的光被第一导电层或第二导电层遮挡的情况。另外，当 通过使开口的尺寸较大而提高开口率时，因为第一导电层或第二导电层与被检测体重叠的 面积减少，所以有时检测灵敏度下降。因此，优选以开口面积小于被检测体的面积的方式设 定开口率及开口图案。
[0067] 例如，第一导电层或第二导电层的开口率优选为20 %以上且低于100 %，更优选 为30 %以上且低于100 %，更优选为50 %以上且低于100 %。
[0068] 本发明的一个方式的触摸面板的检测灵敏度高，在驱动显示面板时触摸面板不容 易受噪声的影响，所以可以减少触摸面板自身的厚度。例如，可以将构成触摸面板的一对衬 底间的距离缩小到50nm以上且100 μ m以下，优选为200nm以上且50 μ m以下，更优选为 500nm以上且20 μm以下。此时，通过将具有柔性的衬底用于一对衬底，可以实现具有柔性 且耐弯曲性高的触摸面板。
[0069] 尤其是，优选将第一导电层或第二导电层与位于更靠近设置有显示元件的衬底一 侧的导电层之间的距离设定为例如25nm以上且50 μπι以下，优选为50nm以上且10 μπι以 下，更优选为50nm以上且5 μ m以下。
[0070] 另外，优选在构成电容器的一对电极与显示面一侧的衬底之间设置遮光层。遮光 层例如也可以具有抑制邻接像素间的混色的功能。通过将遮光层配置在比一对电极更靠近 显示面，防止该一对电极反射外光，而不会从显示面一侧看到该一对电极，所以能够提高触 摸面板的显示质量。
[0071] 在从显示面一侧观看（俯视）时，构成电容器的一对电极及遮光层优选配置在邻 接像素间。另外，构成电容器的一对电极的各宽度优选小于遮光层的宽度或两个像素的间 隔。
[0072] 下面，参照【附图说明】本发明的一个方式的更具体的结构例子。
[0073] [结构例子]
[0074] 图IA是本发明的一个方式的触摸面板模块10的透视示意图。另外，图IB是将触 摸面板模块10展开时的透视示意图。在触摸面板模块中，触摸传感器模块20与显示面板 30重叠。
[0075] 在触摸传感器模块20中，在衬底21上设置有FPC41。