JP2004355092A

JP2004355092A - Display device with touch panel, and manufacturing method of the same

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Publication number: JP2004355092A
Application number: JP2003148908A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Takashima; 宏一郎高島; Yuichi Iwase; 祐一岩瀬
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device with a touch panel that precludes a degradation of optical characteristics due to the presence of a touch panel by forming the touch panel without the intervention of a resin material layer in an effective display area of a display element. <P>SOLUTION: On the surface of an organic EL element 10 outside an effective display area 10a, the surface acoustic wave system touch panel 20 formed so as to occupy only the boundary of the effective display area 10a is layered. The surface acoustic wave system touch panel 20 occupies only the boundary of the effective display area 10a of the organic EL element 10 to leave the effective display area 10a unoccupied, so that the arrangement of the touch panel 20 does not degrade optical characteristics of the organic EL element. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ素子を用いた表示パネル表面の表示側の面に直接指或いはペンを接して入力できるタッチパネル付表示装置とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＡ（：パーソナルディジタルアシスタンス）の業界においては、表示素子と入力デバイスを組み合わせたものが広く使用されている。その表示素子としてはＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）が多く用いられ、入力デバイスとしては、タッチパネルと称される指やタッチペン等で触る（押す）ことにより入力をすることができるものが多く用いられる。
尚、特開２００２−２２２０４１号公報に紹介された弾性表面波（ＳＡＷ：ＳｕｒｆａｃｅＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅ）方式のタッチパネル装置がタッチパネルの典型例の一つである。
【０００３】
ところで、従来においては、表示素子と入力デバイスは、それぞれ個々の部品として独立して成り立つデバイスの形で提供されるものが多かった。
その一方において、各種電子機器製品の小型化、薄型化の要請が強く、その要請に応えるために、表示素子と入力デバイスとをできるだけ厚くならないように組み合わせることが要請された。
【０００４】
そこで、ＬＣＤの表示素子とタッチパネルを一体化することが試みられたが、ＬＣＤの表示素子の耐熱温度が低く、抵抗膜式トップパネルの透明導電膜を形成することができないなどの理由によりそれが非常に難しい。
そのため、特開２００２−１４９０８５号公報により、フィルム状のアナログ型抵抗膜式タッチパネルをＬＣＤ表示素子の表面に貼り付けることが提案された。
【０００５】
また、本願発明者は、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示素子にＳＡＷ方式のフィルム状タッチパネルを接着することを試みた。図５（Ａ）、（Ｂ）はその一つの例を示すもので、（Ａ）は全体の概略構成を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢの部分を拡大して示す断面図である。
図５において、３０００は板金（例えばＳＵＳからなる）、２０００はＥＬ下パネルで、下基板（硝子、フィルムからなる）２０３０と、ＥＬ層２０１０と電極２０２０からなる。１２００はＥＬ上パネルで、カラーフィルタ１２２０と、上基板（硝子、フィルムからなる）１２１０とからなる。１３００はＦｉｌｍ−Ｆｉｌｍ抵抗膜式トップパネルで、粘着剤１３４０、下部フィルム１３３０、電極、スペーサ１３２０及び上部フィルム１３１０からなる。この図５に示すものは厚さが２．３９ｍｍ程度に薄くできる。
【０００６】
本願発明者が有機ＥＬ表示素子にＳＡＷ方式のフィルム状タッチパネルを接着することを試みた別の例を図６（Ａ）、（Ｂ）に示す。図６の（Ａ）は全体の概略構成を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢの部分を拡大して示す断面図である。
図６において、３０００は板金（例えばＳＵＳからなる）、２０００はＥＬ下パネルで、下基板（硝子、フィルムからなる）２０３０と、ＥＬ層２０１０と電極２０２０からなる。１２００はＥＬ上パネルで、カラーフィルタ１２２０と、上基板（硝子、フィルムからなる）１２１０とからなる。５０２０はスペーサで、該スペーサ５０２０により空間５０２５が形成される。５０１０はＳＡＷ構成トップパネル用支持硝子、１１００はＳＡＷ方式タッチパネルで、支持硝子５０２０の周縁部に形成されている。
【０００７】
図７は本願発明者がカラーの有機ＥＬ表示素子にＳＡＷ方式のフィルム状タッチパネルを接着することを試みたタッチパネル付カラーＥＬ表示装置の一例を示す断面図である。
図７において、６０００は下硝子板（無アルカリ硝子）、７０００は硝子板６０００上に形成されたＥＬ素子、７５００は同じく電極、８０００は該ＥＬ素子７０００上に形成されたカラーフィルタ、９０００は上硝子板で、接着剤９０５０を介して接着されている。９５００は該上硝子板９０００上に貼り付けられたＦｉｌｍ−Ｆｉｌｍトップパネルである。
【０００８】
ここで、図７の表示装置の製造方法を図８及び図９を参照して説明する。図８（Ａ）〜（Ｌ）はカラーフィルタの製造方法を工程順に示す断面図で、（Ａ）〜（Ｄ）は第１の色（例えば赤）のフィルタの形成方法を、（Ｅ）〜（Ｈ）は第２の色（例えば緑）のフィルタの形成方法を、（Ｉ）〜（Ｌ）は第３の色（例えば青）のフィルタの形成方法を示す。
【０００９】
各色のフィルタ、例えば赤の色フィルタは、図８（Ａ）に示すように、無アルカリの上硝子板９０００上に、赤の色素５００ｒを垂らし、次に（Ｂ）に示すように、その上硝子板９０００を回転させて、厚さを均一にする。５１０ｒが均一な厚さにされた赤の色素膜で、例えば１μｍ程度の厚さを有する。次に、（Ｃ）に示すようにフォトマスク５２０ｒ越しに光を色素膜５１０ｒに照射する露光処理を施す。その後、現像し、焼成して赤のフィルタ８０００ｒを形成する。
【００１０】
次に、同様の方法で、図８（Ｅ）〜（Ｈ）に示すように、緑の色素５００ｇを用いて緑のフィルタ８０００ｇを形成し、その後、同様の方法で図８（Ｉ）〜（Ｌ）に示すように、青の色素５００ｂを用いて青のフィルタ８０００ｂを形成する。図８（Ｌ）はカラーフィルタ８０００が完成した状態を示す。
図９（Ｍ）、（Ｍ’）、（Ｎ）〜（Ｑ）、（Ｑ’）（Ｒ）は上記カラーフィルタをＥＬ素子に組み付け、更に、その色フィルタにトップパネルを組み付けてタッチパネル付カラーＥＬ素子をつくる方法を工程順（Ｍ）〜（Ｒ）に示すもので、括弧内に’のないものは断面図、’のあるものは斜視図である。
【００１１】
先ず、図９（Ｍ）及び（Ｍ’）に示すように、下硝子板６０００の表面上に有機ＥＬ素子７０００及び電極７５００を形成したものを用意し、その下硝子板６０００の素子及び電極形成面に、上記上硝子板９０００のカラーフィルタ形成面を、シート状の接着剤９０５０を介して臨ませる。
そして、図９（Ｎ）に示すように、その下硝子板６０００の素子及び電極形成面と、硝子板９０００のカラーフィルタ形成面を接着剤９０５０を介して接着する。
【００１２】
次に、図９（Ｏ）に示すように、上硝子板９０００の上面（色フィルタが形成された側と反対側の面）に、個々の表示装置に分割するための分割用溝９１００を超硬工具を使用して形成する。表示装置の製造は、生産効率を高めるために、複数の表示装置分を一体的に形成し、ある段階で分割するという方法で行われるが、その分割を本工程（Ｏ）及びその次の工程（Ｐ）、（Ｑ）で行うのである。
【００１３】
図９（Ｏ）が終わると、その下硝子板６０００と上硝子板９０００の接着体を、図９（Ｐ）に示すように裏返し、衝撃を加えてクラックを生ぜしめる。すると、図９（Ｑ）、（Ｑ’）に示すように、クラックにより個々の表示装置毎に分割された状態になる。
その後、図９（Ｒ）に示すように、各表示装置毎に上記上硝子板９０００の上面に、Ｆｉｌｍ−Ｆｉｌｍトップパネル９５００を、ローラー９７００を使用して接着する。これで、図７に示すタッチパネル付カラーＥＬ表示装置が出来上がる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開２００２−１４９０８５号公報により提案されたところの、フィルム状のアナログ型抵抗膜式タッチパネルをＬＣＤ表示素子の表面に貼り付ける技術をはじめ、上記各従来技術によれば、表示素子の可視領域の上に複数の樹脂材料層が介在するという問題があった。というのは、その樹脂材料層が介在すると、該樹脂材料層が光を遮るので、光学特性が低下するからである。
【００１５】
本発明はこのような問題点を解決すべく為されたものであり、表示素子の可視領域に樹脂材料層を介在させることなく、タッチパネルを形成し、以てタッチパネルの存在により光学的特性の低下の伴わないタッチパネル付表示装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１のタッチパネル付表示装置は、有機ＥＬ素子の表面の有効表示領域外に、その有効表示領域外のみを占有するように形成された表面弾性波方式のタッチパネルを、積層してなることを特徴とする。
従って、請求項１のタッチパネル付表示装置によれば、表面弾性波方式のタッチパネルが有機ＥＬ素子の有効表示領域外のみを占有し、有効表示領域を占有しないので、タッチパネルを設けることによって有機ＥＬ素子の光学特性が劣化することはない。
【００１７】
請求項２のタッチパネル付表示装置の製造方法は、有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子の表面の有効領域該のみを占有するように形成された表面弾性波方式のタッチパネルとを用意し、上記タッチパネルを上記有機ＥＬ素子の有効領域外に上記タッチパネルを積層することを特徴とする。
従って、請求項２のタッチパネル付表示装置によれば、タッチパネルを上記有機ＥＬ素子の有効領域外に上記タッチパネルを積層するので、請求項１のタッチパネル付表示装置を得ることができる。
【００１８】
請求項３のタッチパネル付表示装置の製造方法は、有機ＥＬ素子が形成された上記基板の該有機ＥＬ素子形成面上に、一方の表面にカラーフィルタを、他方の表面に表面弾性波方式のタッチパネルを、それぞれ形成した透明基板を、そのカラーフィルタ形成面にて、上記タッチパネルが有効表示領域外のみを占有するように積層することを特徴とする。
従って、請求項３のタッチパネル付表示装置の製造方法によれば、上記基板の上に有機ＥＬ素子を有し、それより上に上記透明基板の一方の表面に形成されたカラーフィルタを有し、それより上に該透明基板の他方の表面形成されたタッチパネルを有する、タッチパネル付表示装置を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、基本的には、有機ＥＬ素子の表面の有効表示領域外に、その有効表示領域外のみを占有するように形成された表面弾性波方式のタッチパネルを、積層する、或いは積層してなるというものである。この製造方法は、有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子の表面の有効領域該のみを占有するように形成された表面弾性波方式のタッチパネルとを用意し、上記タッチパネルを上記有機ＥＬ素子の有効領域外に上記タッチパネルを積層することにより製造することができる。
【００２０】
より具体的には、有機ＥＬ素子が形成された基板の該有機ＥＬ素子形成面上に、一方の表面にカラーフィルタを、他方の表面に表面弾性波方式のタッチパネルを、それぞれ形成した透明基板を、そのカラーフィルタ形成面にて、上記タッチパネルが有効表示領域外のみを占有するように積層することによってタッチパネル付表示装置を製造することができる。
【００２１】
その場合、透明基板のタッチパネルが形成された側の表面にダミーシートを形成するようにしても良い。なぜならば、ダミーシートを形成することにより、そのタッチパネル形成面の凹凸をなくし、次の有機ＥＬ素子側の部材が積層されるときにそのタッチパネルの各素子が機械的なダメージを受けるのを防止し、更に、分割工程のスクライブのための押さえられる基板のタッチパネル形成側表面の平坦度を高く保つことができるからである。
尚、本発明はカラーフィルタを設けることにより、カラーのタッチパネル付表示装置に適用することができるが、カラーフィルタを設けないで白黒のタッチパネル付表示装置に適用することも当然に為し得る。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説明する。
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明タッチパネル付表示装置の第１の実施例を示す断面図であり、（Ａ）は全体を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＢの部分を拡大して示すものである。
図面において、２は表面弾性波方式のタッチパネル付カラー有機ＥＬ素子（本発明タッチパネル付表示装置の第１の実施例）、４は板金（厚さ例えば０．５ｍｍ）で、例えばＳＵＳからなる。
【００２３】
６は上記板金４上に形成されたＥＬ下パネルで、下基板８と、該下基板８上に形成された有機ＥＬ表示素子層（厚さ例えば１００ｍｍ）１０及び電極（厚さ例えば１００ｍｍ）１２とからなる。１０ａは有機ＥＬ表示素子層１０の有効表示領域であり、周縁部を除く領域である。
１４はＥＬ上パネルで、カラーフィルタ層及び接着剤層（厚さ例えば１００ｎｍ）１６と、硝子或いはフィルムにより形成された上基板（厚さ例えば０．７ｍｍ）１８からなる。２０は表面弾性波方式のタッチパネルで、平面形状が矩形上で、上基板１４の矩形上の周縁部に接着されており、短絡電極（厚さ例えば３０μｍ）２２、圧電素子（厚さ例えば２μｍ）及び櫛形電極（厚さ例えば３０μｍ）２４からなる。
【００２４】
該表面弾性波方式のタッチパネル付カラー有機ＥＬ素子タイプの表示装置２は、タッチパネル２０のある周縁部（幅２ｍｍ程度）は厚さが例えば約２．０ｍｍ程度、それより内側は厚さが例えば約１．９ｍｍである。
【００２５】
このようなタッチパネル付カラー有機ＥＬ素子タイプの表示装置２は、タッチパネル２０を有するも、該タッチパネル２０は表面弾性波方式のものであって矩形状で、表示装置２の矩形状の周縁部のみを占有するように形成されている。
そして、その矩形状のタッチパネル２０が表示装置２の矩形状の周縁部に形成されている。
従って、タッチパネル２０が有効表示領域上を遮ることはなく、タッチパネル２０を設けることによって有機ＥＬ素子の光学特性が劣化することはない。
依って、タッチパネルによって光学的特性の劣化が生じない薄型（厚さ例えば２ｍｍ）のタッチパネル付表示装置を提供することができる。
【００２６】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は図１に示した表示装置２の一つの製造方法の特徴を工程順に示す斜視図である。
（Ａ）図２（Ａ）に示すように、上基板１８の下面［但し、この下面は図２（Ａ）では上を向いている。］にカラーフィルタ１６ａを形成する。このカラー形成方法は、図８（Ａ）〜（Ｌ）で示したカラーフィルタ８０００の形成方法と同一であるので、その説明を省略する。
【００２７】
（Ｂ）次に、図２（Ｂ）に示すように、上記上基板１８のカラーフィルタ１６ａを形成した側と反対側の面に、フィルム状の表面弾性波方式のタッチパネル２０を形成する。
このように、上基板１８の一方の表面にカラーフィルタ１６ａを形成した後、他方の表面にタッチパネル２０を形成する工程を有する点が、本製造方法の、図８、図９に示す従来の製造方法と相違する第１の点である。従って、従来積層体を個々の表示装置に分割する分割工程後に行われていた図９（Ｒ）に示すタッチパネル９５００を形成する工程は本製造方法では不要となる。
【００２８】
（Ｃ）次に、図２（Ｃ）に示すように上記上基板１８のタッチパネル２０上にダミーシート２８を臨ませる。そして、その後接着する。
このダミーシート２８は、上基板１８のタッチパネル２０が形成された側の表面の凹凸をなくし、次の有機ＥＬ素子側の部材が積層されるときにそのタッチパネル２０の各素子が機械的なダメージを受けるのを防止し、更に、図９（Ｏ）〜（Ｑ）に示す分割工程のスクライブのための押さえられる上基板１８のタッチパネル２０形成側表面の平坦度を高く保つために形成される。
【００２９】
このように、上基板１８のタッチパネル２０が形成された側の表面に、表面平坦化、機械的ダメージ吸収のためにダミーシート２８を形成する工程を有することが本製造方法の、図８、図９に示す従来の製造方法と相違する第２の点である。
このダミーシート２８は、分割〔図９（Ｑ）参照〕が終われば役割を果たし終えるので、剥離される。
【００３０】
（Ｄ）次に、図２（Ｄ）に示すように、有機ＥＬ素子１０及び電極１２が表面に形成された板金及び下基板４８を用意し、該基板４８の有機ＥＬ素子及び電極形成面に、接着剤３０を介して、上基板１８のカラーフィルタ１６ａ形成面を臨ませる。これは、図８、図９に示す製造方法の工程（Ｍ）［図９（Ｍ）、（Ｍ’）参照］に対応する。
【００３１】
その後、その基板４８に上基板１８を積層し、分割することは、図８、図９に示す製造方法の図９（Ｎ）〜（Ｑ）、（Ｑ’）に示す工程（Ｎ）〜（Ｑ）と同じである。勿論、前述のように、図５（Ｒ）に示すタッチパネル９５００を形成する工程は本製造方法にはない。
【００３２】
本製造方法によれば、図８、図９に示す従来の表示装置の製造方法に、カラーフィルタ１６ａを上基板１８に形成した後、そのカラーフィルタ１６ａ形成面と反対側の面に、表面弾性波方式のタッチパネル２０を形成し、その後、その表面にダミーシート２８を貼るという工程を付加するという変更を加えるだけで図１に示す表示装置２を得ることができる。
【００３３】
図３（Ａ）〜（Ｄ）は図１に示したタッチパネル付表示装置２の別の製造方法の特徴を工程順に示す斜視図である。
（Ａ）図３（Ａ）に示すように、上基板１８を用意する。
（Ｂ）次に、図３（Ｂ）に示すように、上記上基板１８の一方の表面に、タッチパネル２０を形成する。
（Ｃ）次に、図３（Ｃ）に示すように、上記上基板１８のタッチパネル２０上にダミーシート２８をあてがう。そして、接着する。ダミーシート２８は図２に示す製造方法におけるダミーシート２８と形成目的が同じである。そして、形成目的を達成し終えた後の分割の終了後にこのダミーシート２８が剥がされること、図２に示す製造方法と同じである。
【００３４】
（Ｄ）次に、図３（Ｄ）に示すように、上記上基板１８のタッチパネル２０が形成された側と反対側の面にカラーフィルタ１６ａを形成する。このカラーフィルタ１６ａ形成方法は図８に示す方法と同じであるので説明を省略する。
その後は、この上基板１８を、有機ＥＬ素子１０が形成された板金及び下基板のその有機ＥＬ素子１０形成面に接着し、その後、分割すること、図８、図９に示す製造方法と同じである。
【００３５】
本製造方法によれば、図８、図９に示す従来の表示装置の製造方法に、上基板１８に、タッチパネル２０を形成し、そのタッチパネル２０形成面にダミーシート２８を形成し、その上基板１８のタッチパネル２０形成面と反対側にカラーフィルタ１６ａを形成し、これを、板金４、下基板８の有機ＥＬ素子１０形成面に接着するという変更を加えるだけで図１に示す表示装置２を得ることができる。
【００３６】
図４は本発明タッチパネル付表示装置の第２の実施例を示す断面図である。図４において、４０は硝子或いはフィルムからなる透明基板、４２ｂ、４２ｇ、４２ｒは該透明基板４０の下面に形成されたカラーフィルタ、４４は該カラーフィルタ１６ａの下側に形成された有機ＥＬ素子、４６はその電極、４８はタッチパネル付表示装置の裏打ちカバーで、ＳＵＳ或いは硝子からなり、接着レジン５０により装置の裏面に接着されている。
【００３７】
裏打ちカバー４８の内側にはアルゴンＡｒ或いは窒素ガスＮ_２等の不活性ガスが封入されている。５２は該裏打ちカバー４８内部において気体透過性シート５４で仕切られたゲッター材収納空間で、該空間５２内にゲッター材５６が収納されている。
５０は上記透明基板４０の上面に形成されたフィルム状の表面弾性波方式の矩形型タッチパネルであり、圧電素子（厚さ例えば２μｍ）６０、櫛形電極（厚さ例えば３０μｍ）６２及び短絡電極（厚さ例えば３０μｍ）６４を積層してなる。
【００３８】
このような表示装置においても、タッチパネル５０を有するも、該タッチパネル２０は表面弾性波方式のものであって矩形状で、表示装置の矩形状の周縁部のみを占有するように形成されている。
そして、その矩形状のタッチパネル５０が表示装置の矩形状の周縁部に形成されている。
従って、タッチパネル５０が有効表示領域上を遮ることはなく、タッチパネル２０を設けることによって有機ＥＬ素子の光学特性が劣化することはない。
依って、タッチパネルによって光学的特性の劣化が生じない薄型（厚さ例えば２ｍｍ）のタッチパネル付表示装置を提供することができる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１のタッチパネル付表示装置によれば、表面弾性波方式のタッチパネルが有機ＥＬ素子の有効表示領域外のみを占有し、有効表示領域を占有しないので、タッチパネルを設けることによって有機ＥＬ素子の光学特性が劣化することはない。
【００４０】
請求項２のタッチパネル付表示装置によれば、タッチパネルを上記有機ＥＬ素子の有効領域外に上記タッチパネルを積層するので、請求項１のタッチパネル付表示装置を得ることができる。
【００４１】
請求項３のタッチパネル付表示装置の製造方法によれば、基板の上に有機ＥＬ素子を有し、それより上に上記透明基板の一方の表面に形成されたカラーフィルタを有し、それより上に該透明基板の他方の表面形成されたタッチパネルを有する、タッチパネル付表示装置を得ることができる。従って、請求項１のタッチパネル付表示装置も得ることができる。
【００４２】
請求項４のタッチパネル付表示装置の製造方法によれば、透明基板のタッチパネルが形成された側の表面にダミーシートを形成するので、そのタッチパネル形成面の凹凸をなくし、次の有機ＥＬ素子側の部材が積層されるときにそのタッチパネルの各素子が機械的なダメージを受けるのを防止しすることができる。
更に、複数の表示装置分を一体に形成し、後に個々の表示装置に分割する場合において、分割工程のスクライブに際して、そのダミーシートが、押さえられる基板のタッチパネル形成側表面の平坦度を高く保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明タッチパネル付表示装置の第１の実施例を示す断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は図１に示したタッチパネル付表示装置の一つの製造方法の特徴を工程順に示す斜視図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は図１に示したタッチパネル付表示装置の別の製造方法の特徴を工程順に示す斜視図である。
【図４】本発明タッチパネル付表示装置の第２の実施例を示す断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は本願発明者の有機ＥＬ表示素子にＳＡＷ方式のフィルム状タッチパネルを接着する試みの一つを示すもので、（Ａ）は全体の概略構成を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢの部分を拡大して示す断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は本願発明者の有機ＥＬ表示素子にＳＡＷ方式のフィルム状タッチパネルを接着する別の試みを示すもので、（Ａ）は全体の概略構成を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢの部分を拡大して示す断面図である。
【図７】本願発明者がカラーの有機ＥＬ表示素子にＳＡＷ方式のフィルム状タッチパネルを接着することを試みたタッチパネル付カラーＥＬ表示装置の一例を示す断面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｌ）は図７に示すタッチパネル付表示装置の製造方法のカラーフィルタの形成工程を工程順に示す断面図で、（Ａ）〜（Ｄ）は第１の色（例えば赤）のフィルタの形成方法を、（Ｅ）〜（Ｈ）は第２の色（例えば緑）のフィルタの形成方法を、（Ｉ）〜（Ｌ）は第３の色（例えば青）のフィルタの形成方法を示す。
【図９】（Ｍ）、（Ｍ’）、（Ｎ）〜（Ｑ）、（Ｑ’）（Ｒ）は図８に示す方法で形成された上記カラーフィルタをＥＬ素子に組み付け、更に、その色フィルタにトップパネルを組み付けてタッチパネル付カラーＥＬ素子をつくる方法を工程順（Ｍ）〜（Ｒ）に示すもので、括弧内に’（ダッシュ）のないものは断面図、’（ダッシュ）のあるものは斜視図である。
【符号の説明】
２・・・タッチパネル付表示装置、６・・・ＥＬ下パネル、８・・・下基板、１０・・・有機ＥＬ素子、１０ａ・・・有効表示領域、１２・・・電極、１４・・・上基板、１６ａ・・・カラーフィルタ、１８・・・上基板、２０・・・表面弾性波方式のタッチパネル、２８・・・ダミーシート。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a touch panel-equipped display device capable of inputting by directly touching a finger or a pen with a display-side surface of a display panel using an organic EL element, and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In the PDA (Personal Digital Assistance) industry, a combination of a display element and an input device is widely used. As the display element, an LCD (Liquid Crystal Display) is often used, and as an input device, an input device that can input by touching (pressing) with a finger or a touch pen called a touch panel is often used.
A touch panel device of a surface acoustic wave (SAW) type introduced in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-222041 is a typical example of a touch panel.
[0003]
By the way, conventionally, in many cases, the display element and the input device are provided in the form of devices that can be independently realized as individual components.
On the other hand, there is a strong demand for miniaturization and thinning of various electronic equipment products, and in order to meet the demand, it has been requested to combine a display element and an input device so as not to be as thick as possible.
[0004]
Therefore, an attempt was made to integrate the LCD display element with the touch panel, but this was because the heat resistance temperature of the LCD display element was low and the transparent conductive film of the resistive top panel could not be formed. extremely difficult.
For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-149085 has proposed that a film-type analog resistive touch panel be attached to the surface of an LCD display element.
[0005]
Further, the inventor of the present application attempted to bond a SAW type film-shaped touch panel to an organic EL (Electro Luminescence) display element. 5 (A) and 5 (B) show one example thereof, where (A) is a cross-sectional view showing the overall schematic configuration, and (B) is a cross-sectional view showing an enlarged portion B of (A). It is.
In FIG. 5, 3000 is a sheet metal (for example, made of SUS), 2000 is an EL lower panel, which is composed of a lower substrate (made of glass or film) 2030, an EL layer 2010, and an electrode 2020. An EL upper panel 1200 includes a color filter 1220 and an upper substrate (made of glass or film) 1210. Reference numeral 1300 denotes a film-film resistive top panel, which includes an adhesive 1340, a lower film 1330, an electrode, a spacer 1320, and an upper film 1310. The thickness shown in FIG. 5 can be reduced to about 2.39 mm.
[0006]
FIGS. 6A and 6B show another example in which the inventor of the present application tried to bond a SAW type film-shaped touch panel to an organic EL display element. FIG. 6A is a cross-sectional view illustrating the overall schematic configuration, and FIG. 6B is an enlarged cross-sectional view illustrating a portion B of FIG.
In FIG. 6, 3000 is a sheet metal (for example, made of SUS), 2000 is an EL lower panel, which includes a lower substrate (made of glass or film) 2030, an EL layer 2010, and an electrode 2020. An EL upper panel 1200 includes a color filter 1220 and an upper substrate (made of glass or film) 1210. Reference numeral 5020 denotes a spacer, and a space 5025 is formed by the spacer 5020. Reference numeral 5010 denotes a support glass for a SAW top panel, and reference numeral 1100 denotes a SAW touch panel, which is formed on the periphery of the support glass 5020.
[0007]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a color EL display device with a touch panel in which the inventor of the present application attempted to bond a SAW film-type touch panel to a color organic EL display element.
7, 6000 is a lower glass plate (alkali-free glass), 7000 is an EL element formed on the glass plate 6000, 7500 is the same electrode, 8000 is a color filter formed on the EL element 7000, and 9000 is an upper It is bonded with a glass plate via an adhesive 9050. Reference numeral 9500 denotes a Film-Film top panel attached on the upper glass plate 9000.
[0008]
Here, a method of manufacturing the display device of FIG. 7 will be described with reference to FIGS. FIGS. 8A to 8L are cross-sectional views showing a method of manufacturing a color filter in the order of steps. FIGS. 8A to 8D show a method of forming a first color (for example, red) filter. (H) shows a method of forming a filter of a second color (for example, green), and (I) to (L) show a method of forming a filter of a third color (for example, blue).
[0009]
As shown in FIG. 8 (A), a filter of each color, for example, a red color filter, hangs a red pigment 500r on a non-alkali upper glass plate 9000 and then, as shown in FIG. The glass plate 9000 is rotated to make the thickness uniform. Reference numeral 510r denotes a red dye film having a uniform thickness, for example, having a thickness of about 1 μm. Next, as shown in FIG. 3C, an exposure process of irradiating the dye film 510r with light through the photomask 520r is performed. Thereafter, development and baking are performed to form a red filter 8000r.
[0010]
Next, as shown in FIGS. 8E to 8H, a green filter 8000 g is formed by using a green dye 500 g in the same manner, and thereafter, FIGS. As shown in L), a blue filter 8000b is formed using the blue dye 500b. FIG. 8L shows a state where the color filter 8000 is completed.
FIGS. 9 (M), (M '), (N) to (Q), (Q') and (R) show the color filter with the touch panel by assembling the color filter with the EL element and further assembling the top panel with the color filter. The method of manufacturing an EL element is shown in the order of steps (M) to (R). In the parentheses, those without 'are cross-sectional views, and those with' are perspective views.
[0011]
First, as shown in FIGS. 9 (M) and (M ′), a device in which an organic EL element 7000 and an electrode 7500 are formed on the surface of a lower glass plate 6000 is prepared, and the elements and electrodes of the lower glass plate 6000 are formed. The surface of the upper glass plate 9000 on which the color filter is to be formed is exposed via a sheet-like adhesive 9050.
Then, as shown in FIG. 9N, the element and electrode forming surface of the lower glass plate 6000 and the color filter forming surface of the glass plate 9000 are bonded via an adhesive 9050.
[0012]
Next, as shown in FIG. 9 (O), a dividing groove 9100 for dividing the display device into individual display devices is formed on the upper surface of the upper glass plate 9000 (the surface opposite to the side on which the color filters are formed). Formed using a hard tool. In order to increase the production efficiency, the display device is manufactured by integrally forming a plurality of display devices and dividing the display device at a certain stage. The division is performed in this step (O) and the next step. This is performed in (P) and (Q).
[0013]
When FIG. 9 (O) is finished, the bonded body of the lower glass plate 6000 and the upper glass plate 9000 is turned over as shown in FIG. 9 (P), and a shock is applied to cause cracks. Then, as shown in FIGS. 9 (Q) and (Q ′), each display device is divided by a crack.
Thereafter, as shown in FIG. 9 (R), a Film-Film top panel 9500 is bonded to the upper surface of the upper glass plate 9000 for each display device using a roller 9700. Thus, a color EL display device with a touch panel shown in FIG. 7 is completed.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, according to each of the above-described conventional techniques, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-149085, in which a film-shaped analog-type resistive touch panel is attached to the surface of an LCD display element, is used. There is a problem that a plurality of resin material layers intervene on the region. This is because, when the resin material layer is interposed, the resin material layer blocks light, so that optical characteristics are deteriorated.
[0015]
The present invention has been made to solve such a problem, and a touch panel is formed without a resin material layer interposed in a visible region of a display element, whereby the optical characteristics are reduced due to the presence of the touch panel. It is an object of the present invention to provide a display device with a touch panel that does not involve a touch panel.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The display device with a touch panel according to claim 1, wherein a surface acoustic wave type touch panel formed so as to occupy only the effective display area outside the effective display area on the surface of the organic EL element is laminated. Features.
Therefore, according to the display device with the touch panel of the first aspect, the surface acoustic wave type touch panel occupies only the outside of the effective display area of the organic EL element and does not occupy the effective display area. Does not deteriorate the optical characteristics.
[0017]
3. The method for manufacturing a display device with a touch panel according to claim 2, comprising: preparing an organic EL element; and a surface acoustic wave type touch panel formed so as to occupy only an effective area on the surface of the organic EL element. Is characterized in that the touch panel is laminated outside the effective area of the organic EL element.
Therefore, according to the display device with the touch panel of the second aspect, the touch panel is stacked outside the effective area of the organic EL element, so that the display device with the touch panel of the first aspect can be obtained.
[0018]
4. The method for manufacturing a display device with a touch panel according to claim 3, wherein a color filter is provided on one surface and a surface acoustic wave type touch panel is provided on the other surface of the substrate on which the organic EL device is formed. Are laminated so that the touch panel occupies only the outside of the effective display area on the color filter forming surface thereof.
Therefore, according to the method for manufacturing a display device with a touch panel according to claim 3, the organic EL device is provided on the substrate, and the color filter formed on one surface of the transparent substrate is provided thereon. A display device with a touch panel having a touch panel formed on the other surface of the transparent substrate above it can be obtained.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention basically laminates or laminates a surface acoustic wave type touch panel formed so as to occupy only the effective display area outside the effective display area on the surface of the organic EL element. It will be. In this manufacturing method, an organic EL element and a surface acoustic wave type touch panel formed so as to occupy only the effective area on the surface of the organic EL element are prepared. It can be manufactured by laminating the above touch panel outside.
[0020]
More specifically, a transparent substrate on which a color filter is formed on one surface and a surface acoustic wave type touch panel is formed on the other surface is formed on the organic EL device forming surface of the substrate on which the organic EL device is formed. By stacking the touch panel on the color filter forming surface so as to occupy only the outside of the effective display area, a display device with a touch panel can be manufactured.
[0021]
In that case, a dummy sheet may be formed on the surface of the transparent substrate on the side where the touch panel is formed. This is because the formation of the dummy sheet eliminates irregularities on the touch panel forming surface and prevents each element of the touch panel from being mechanically damaged when the next member on the organic EL element side is laminated. Further, the flatness of the surface on the touch panel forming side of the substrate to be pressed for scribing in the dividing step can be kept high.
The present invention can be applied to a display device with a color touch panel by providing a color filter. However, the present invention can naturally be applied to a display device with a black and white touch panel without a color filter.
[0022]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
1A and 1B are cross-sectional views showing a first embodiment of a display device with a touch panel according to the present invention, wherein FIG. 1A shows the whole, and FIG. It is shown.
In the drawings, reference numeral 2 denotes a surface acoustic wave type color organic EL device with a touch panel (first embodiment of the display device with a touch panel of the present invention), and 4 denotes a sheet metal (thickness of, for example, 0.5 mm) made of, for example, SUS.
[0023]
Reference numeral 6 denotes an EL lower panel formed on the sheet metal 4, a lower substrate 8, an organic EL display element layer (thickness, for example, 100 mm) 10 and an electrode (thickness, for example, 100 mm) 12 formed on the lower substrate 8. Consists of Reference numeral 10a denotes an effective display region of the organic EL display element layer 10, which is a region excluding a peripheral portion.
Reference numeral 14 denotes an EL upper panel, which comprises a color filter layer and an adhesive layer (thickness: 100 nm) 16 and an upper substrate (thickness: 0.7 mm) 18 formed of glass or a film. Reference numeral 20 denotes a surface acoustic wave type touch panel, which has a rectangular planar shape and is adhered to a rectangular peripheral portion of the upper substrate 14, a short-circuit electrode (thickness, for example, 30 μm) 22, and a piezoelectric element (thickness, for example, 2 μm) And a comb-shaped electrode (thickness, for example, 30 μm) 24.
[0024]
In the display device 2 of the color organic EL element type with a touch panel of the surface acoustic wave type, a peripheral portion (width of about 2 mm) of the touch panel 20 has a thickness of, for example, about 2.0 mm, and a thickness inside the touch panel 20 has a thickness of, for example, about 2.0 mm. 1.9 mm.
[0025]
Such a display device 2 of a color organic EL element type with a touch panel has a touch panel 20, but the touch panel 20 is of a surface acoustic wave type and has a rectangular shape. It is formed to occupy.
The rectangular touch panel 20 is formed on the rectangular peripheral portion of the display device 2.
Therefore, the touch panel 20 does not block the effective display area, and the provision of the touch panel 20 does not degrade the optical characteristics of the organic EL element.
Accordingly, it is possible to provide a thin (for example, 2 mm) touch panel-equipped display device in which optical characteristics are not deteriorated by the touch panel.
[0026]
2A to 2D are perspective views showing the features of one manufacturing method of the display device 2 shown in FIG. 1 in the order of steps.
(A) As shown in FIG. 2 (A), the lower surface of the upper substrate 18 [however, this lower surface is facing upward in FIG. 2 (A)]. ], A color filter 16a is formed. This color forming method is the same as the method of forming the color filter 8000 shown in FIGS. 8A to 8L, and thus the description is omitted.
[0027]
(B) Next, as shown in FIG. 2B, a film-shaped surface acoustic wave type touch panel 20 is formed on the surface of the upper substrate 18 opposite to the side on which the color filters 16a are formed.
As described above, the point that the color filter 16a is formed on one surface of the upper substrate 18 and then the touch panel 20 is formed on the other surface is that the conventional manufacturing method shown in FIGS. This is a first point different from the method. Therefore, the step of forming the touch panel 9500 shown in FIG. 9R, which has been performed after the division step of dividing the stack into individual display devices, becomes unnecessary in the present manufacturing method.
[0028]
(C) Next, as shown in FIG. 2C, the dummy sheet 28 is made to face the touch panel 20 of the upper substrate 18. Then, they are bonded.
This dummy sheet 28 eliminates unevenness on the surface of the upper substrate 18 on which the touch panel 20 is formed, and causes each element of the touch panel 20 to be mechanically damaged when the next organic EL element-side member is laminated. 9 (O) to 9 (Q), and is formed in order to keep the flatness of the surface of the upper substrate 18 on the side where the touch panel 20 is formed pressed down for scribing in the dividing step shown in FIGS.
[0029]
As shown in FIG. 8 and FIG. 8, the manufacturing method according to the present embodiment includes the step of forming the dummy sheet 28 on the surface of the upper substrate 18 on the side where the touch panel 20 is formed for flattening the surface and absorbing mechanical damage. 9 is different from the conventional manufacturing method shown in FIG.
When the division (see FIG. 9 (Q)) ends, the dummy sheet 28 has finished its role and is peeled off.
[0030]
(D) Next, as shown in FIG. 2 (D), a sheet metal having the organic EL element 10 and the electrode 12 formed on the surface and a lower substrate 48 are prepared, and the surface of the substrate 48 on which the organic EL element and the electrode are formed is formed. The surface of the upper substrate 18 on which the color filters 16a are formed is exposed via the adhesive 30. This corresponds to the step (M) of the manufacturing method shown in FIGS. 8 and 9 [see FIGS. 9 (M) and (M ′)].
[0031]
After that, laminating the upper substrate 18 on the substrate 48 and dividing the upper substrate 18 are performed by steps (N) to (N) shown in FIGS. 9 (N) to 9 (Q) and (Q ′) of the manufacturing method shown in FIGS. Same as Q). Of course, as described above, the manufacturing method does not include the step of forming the touch panel 9500 shown in FIG.
[0032]
According to this manufacturing method, the color filter 16a is formed on the upper substrate 18 and then the surface elasticity is formed on the surface opposite to the surface on which the color filter 16a is formed, as in the conventional display device manufacturing method shown in FIGS. The display device 2 shown in FIG. 1 can be obtained simply by forming a wave-type touch panel 20 and then adding a step of attaching a dummy sheet 28 to the surface thereof.
[0033]
3A to 3D are perspective views showing the features of another method of manufacturing the display device 2 with a touch panel shown in FIG. 1 in the order of steps.
(A) As shown in FIG. 3A, an upper substrate 18 is prepared.
(B) Next, as shown in FIG. 3B, a touch panel 20 is formed on one surface of the upper substrate 18.
(C) Next, as shown in FIG. 3C, a dummy sheet 28 is applied on the touch panel 20 of the upper substrate 18. Then, adhere. The purpose of forming the dummy sheet 28 is the same as that of the dummy sheet 28 in the manufacturing method shown in FIG. Then, the dummy sheet 28 is peeled off after the completion of the division after the achievement of the forming purpose, which is the same as the manufacturing method shown in FIG.
[0034]
(D) Next, as shown in FIG. 3D, a color filter 16a is formed on the surface of the upper substrate 18 opposite to the surface on which the touch panel 20 is formed. The method of forming the color filter 16a is the same as the method shown in FIG.
Thereafter, the upper substrate 18 is adhered to the sheet metal on which the organic EL element 10 is formed and the surface of the lower substrate on which the organic EL element 10 is formed, and then divided, as in the manufacturing method shown in FIGS. It is.
[0035]
According to the present manufacturing method, a touch panel 20 is formed on the upper substrate 18 and a dummy sheet 28 is formed on the surface on which the touch panel 20 is formed, according to the conventional display device manufacturing method shown in FIGS. A color filter 16a is formed on the opposite side of the surface 18 on which the touch panel 20 is formed, and the color filter 16a is adhered to the surface of the sheet metal 4 and the lower substrate 8 on which the organic EL element 10 is formed. Obtainable.
[0036]
FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the display device with a touch panel according to the present invention. In FIG. 4, 40 is a transparent substrate made of glass or film, 42b, 42g, 42r are color filters formed on the lower surface of the transparent substrate 40, 44 is an organic EL element formed below the color filter 16a, Reference numeral 46 denotes the electrode, and reference numeral 48 denotes a backing cover of the display device with a touch panel, which is made of SUS or glass and is adhered to the back surface of the device by an adhesive resin 50.
[0037]
An inert gas such as argon Ar or nitrogen gas N ₂ is sealed inside the backing cover 48. Reference numeral 52 denotes a getter material storage space partitioned by a gas permeable sheet 54 inside the backing cover 48, and a getter material 56 is stored in the space 52.
Reference numeral 50 denotes a film-shaped surface acoustic wave type rectangular touch panel formed on the upper surface of the transparent substrate 40, a piezoelectric element (thickness, for example, 2 μm) 60, a comb-shaped electrode (thickness, for example, 30 μm) 62, and a short-circuit electrode (thickness, (For example, 30 μm) 64 are laminated.
[0038]
Such a display device also has a touch panel 50, but the touch panel 20 is of a surface acoustic wave type, has a rectangular shape, and is formed so as to occupy only a rectangular peripheral portion of the display device.
The rectangular touch panel 50 is formed on the rectangular peripheral portion of the display device.
Therefore, the touch panel 50 does not block the effective display area, and the provision of the touch panel 20 does not degrade the optical characteristics of the organic EL element.
Accordingly, it is possible to provide a thin (for example, 2 mm) touch panel-equipped display device in which optical characteristics are not deteriorated by the touch panel.
[0039]
【The invention's effect】
According to the display device with the touch panel of the first aspect, the surface acoustic wave type touch panel occupies only the outside of the effective display area of the organic EL element and does not occupy the effective display area. The characteristics do not deteriorate.
[0040]
According to the display device with the touch panel of the second aspect, the touch panel is stacked outside the effective area of the organic EL element, so that the display device with the touch panel of the first aspect can be obtained.
[0041]
According to the method of manufacturing a display device with a touch panel according to claim 3, an organic EL element is provided on the substrate, and a color filter formed on one surface of the transparent substrate is provided above the organic EL element. And a display device with a touch panel having a touch panel on the other surface of the transparent substrate. Therefore, the display device with a touch panel according to claim 1 can be obtained.
[0042]
According to the method of manufacturing a display device with a touch panel according to the fourth aspect, the dummy sheet is formed on the surface of the transparent substrate on the side where the touch panel is formed. When the members are stacked, each element of the touch panel can be prevented from being mechanically damaged.
Furthermore, in the case where a plurality of display devices are integrally formed and later divided into individual display devices, the flatness of the surface on the touch panel forming side of the substrate to be pressed by the dummy sheet is suppressed during the scribing in the dividing step. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a display device with a touch panel according to the present invention.
2 (A) to 2 (D) are perspective views showing the features of one manufacturing method of the display device with a touch panel shown in FIG. 1 in the order of steps.
3A to 3D are perspective views showing the features of another method of manufacturing the display device with a touch panel shown in FIG. 1 in the order of steps.
FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the display device with a touch panel according to the present invention.
5 (A) and 5 (B) show one of attempts to bond a SAW type film touch panel to an organic EL display element of the present inventor, and FIG. 5 (A) is a cross-section showing a schematic configuration of the whole. FIG. 1B is an enlarged sectional view showing a portion B of FIG. 1A.
6 (A) and 6 (B) show another attempt of bonding a SAW type film-like touch panel to the organic EL display element of the present inventor, and FIG. 6 (A) is a cross-sectional view showing an overall schematic configuration. (B) is an enlarged sectional view showing a portion B of (A).
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a color EL display device with a touch panel in which the inventor of the present invention attempted to bond a SAW film-type touch panel to a color organic EL display element.
8 (A) to 8 (L) are cross-sectional views showing steps of forming a color filter in the method of manufacturing the display device with a touch panel shown in FIG. 7 in the order of steps, and FIGS. 8 (A) to 8 (D) show first color ( For example, (E) to (H) show a method of forming a filter of a second color (for example, green), and (I) to (L) show a method of forming a filter of a third color (for example, blue). A method for forming a filter will be described.
9 (M), (M ′), (N) to (Q), (Q ′) and (R) show the above color filters formed by the method shown in FIG. The method of manufacturing a color EL device with a touch panel by assembling a top panel with a color filter is shown in the order of steps (M) to (R). Some are perspective views.
[Explanation of symbols]
2: Display device with touch panel, 6: EL lower panel, 8: Lower substrate, 10: Organic EL element, 10a: Effective display area, 12: Electrode, 14: Upper substrate, 16a: color filter, 18: upper substrate, 20: surface acoustic wave type touch panel, 28: dummy sheet.

Claims

A display device with a touch panel, comprising: a surface acoustic wave type touch panel formed so as to occupy only the effective display region outside the effective display region on the surface of the organic EL element.

Prepare an organic EL element and a surface acoustic wave type touch panel formed so as to occupy only the effective area on the surface of the organic EL element,
A method for manufacturing a display device with a touch panel, comprising laminating the touch panel outside the effective area of the organic EL element.

A transparent substrate on which a color filter is formed on one surface, a surface acoustic wave type touch panel formed so as to occupy only the outside of the effective display area on the other surface, and an organic EL element are formed on one surface. Prepared substrate and
On the organic EL element forming surface of the substrate on which the organic EL element is formed, the transparent substrate is laminated on the color filter forming surface such that the touch panel occupies only the outside of the effective display area. A method for manufacturing a display device with a touch panel.

The transparent substrate prepared with the substrate, on a touch panel on the other surface, a dummy sheet is formed to at least flatten the surface,
The method for manufacturing a display device with a touch panel according to claim 3, wherein the dummy sheet is peeled in a step after the lamination of the transparent substrate and the substrate.