JP2018081917A - タッチセンサ内蔵有機ｅｌ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示画面の表面上にタッチパネルを別部材として接着するタッチセンサ付き表示装置と比較して、薄型のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置の提供を課題とする。
【解決手段】第一の基板と、第一の基板と対向配置された第二の基板と、第一の基板上の有機ＥＬ素子層と、有機ＥＬ素子層の第二の基板側に配置され、有機ＥＬ素子層を覆う、少なくとも無機材料からなる第一の無機層を有する第一の封止膜と、第一の封止膜の第二の基板側で、一方向に延び複数並置された第一の検出電極と、第一の検出電極の第二の基板側に配置され、少なくとも無機材料からなる第二の無機層を有する第二の封止膜と、第二の封止膜の第二の基板側で、前記一方向とは異なる方向に延び、複数並置された第二の検出電極と、第一の電極及び第二の電極のいずれか一方の電位を制御し表示面への接触を検知するタッチセンサ制御部と、を備えるタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置。
【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、タッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置に関する。

特許文献１には、基板と、前記基板上に形成されるディスプレイ部と、前記基板と対向する面を有する封止基板と、前記封止基板のいずれか一面上に形成され、第１方向に沿って互いに並んで形成されている複数の第１センサーと、前記第１方向と交差する第２方向に沿って互いに並んで形成されている複数の第２センサーと、を備える静電容量タイプのタッチユニットと、前記第１センサー及び第２センサーの少なくとも一部上に形成される絶縁層と、を備え、前記第１センサーと前記第２センサーは前記封止基板上の同一ないずれか一面上に形成され、前記複数の第１センサー及び前記複数の第２センサーは、ＩＴＯを含むとともに、前記封止基板の前記面上に形成され、かつタッチを感知して電気的信号を生成し、前記タッチユニットの複数の第１センサー及び複数の第２センサーのぞれぞれで発生する電気的信号をデータラインを通じて出力し、前記ディスプレイ部は、前記基板上に形成されている薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと結合されている有機発光素子と、を備え、前記有機発光素子は、対向電極、画素電極及び前記対向電極と前記画素電極との間に形成される中間層を備え、前記画素電極は、前記薄膜トランジスタと接触しており、前記中間層は、前記画素電極の少なくとも一部と接触し、前記対向電極は、前記中間層の少なくとも一部と接触し、前記タッチユニットは、前記封止基板の一面上に直接に形成され、前記ディスプレイ部は、前記基板の一面上に直接に形成されることを特徴とする有機発光ディスプレイ装置について記載がされている。

また、特許文献２には、一対の電極間に挟持された発光層を有する素子基板と、該素子基板を封止する封止基板と、該封止基板の内面側に設けられた第一検出電極と、前記封止基板の外面側に設けられ、前記第一検出電極とは異なる検出軸を有する第二検出電極と、該第二検出電極上に積層される誘電体膜と、該誘電体膜を介して前記第一及び第二検出電極間に形成される静電容量の形成位置を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする入力機能付有機エレクトロルミネッセンス装置について記載がされている。

特開２０１２−１５６１４０号公報 特開２００８−２１６５４３号公報

有機ＥＬ装置の表示画面上に入力機能を付与する方法としては、例えば、特許文献１、特許文献２に記載がされているような、タッチパネル（タッチセンサ）を表示画面の表面上に付加して、指又はペン等で操作を行う方法が実現されている。

しかしながら、特許文献１、特許文献２に記載がされているような、表示画面の表面上にタッチパネルを別部材として接着する、あるいは、表示装置の対向基板の一部にタッチセンサ機能を備えるタッチセンサ付き表示装置は、装置自体の厚さが大きいものとなってしまい、近年の電子機器の薄型化の要求を満たすことが難しいものとなっている。

発明者らは、上記課題を踏まえ、表示画面の表面上にタッチパネルを別部材として接着する、あるいは、表示装置の対向基板の一部にタッチセンサ機能を備えるタッチセンサ付き表示装置と比較して、薄型のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置を提供することについて鋭意検討を行った。

本発明の目的は、表示画面の表面上にタッチパネルを別部材として接着する、あるいは、表示装置の対向基板の一部にタッチセンサ機能を備えるタッチセンサ付き表示装置と比較して、より薄型のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置を提供することを目的とする。

また、本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかにする。

上記課題を解決するための本発明にかかるタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置は、絶縁表面を有する第一の基板と、前記絶縁表面上に形成され、薄膜トランジスタを含む回路と、前記薄膜トランジスタを含む回路により発光が制御される有機ＥＬ素子と、をそれぞれ有する複数の画素と、前記有機ＥＬ素子を覆う、少なくとも無機材料からなる第一の無機層を含む第一の絶縁層と、前記第一の絶縁層上に設けられた第一の検出電極層と、前記第一の絶縁層及び前記第一の検出電極層上に設けられ、前記第一の検出電極層の上面及び側面を覆い、少なくとも無機材料からなる第二の無機層を含む第二の絶縁層と、前記第二の絶縁層上に設けられた第二の検出電極層と、を備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決するための本発明にかかるタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置は、絶縁表面を有する第一の基板と、前記絶縁表面上に形成され、薄膜トランジスタを含む回路と、前記薄膜トランジスタを含む回路により発光が制御される有機ＥＬ素子と、をそれぞれ有する複数の画素と、前記有機ＥＬ素子を覆う、少なくとも無機材料からなる第一の無機層を含む第一の封止層と、前記第一の封止層上に設けられた第一の検出電極層と、前記第一の封止層及び前記第一の検出電極層上に設けられ、前記第一の検出電極層の上面及び側面を覆い、少なくとも無機材料からなる第二の無機層を含む第二の封止層と、前記第二の封止層上に設けられた第二の検出電極層と、を備えることを特徴とする。

本発明によって、表示画面の表面上にタッチパネルを別部材として接着する、あるいは、表示装置の対向基板の一部にタッチセンサ機能を備えるタッチセンサ付き表示装置と比較して、より薄型のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置が提供される。

本発明の第一の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置の分解斜視図である。 図１のＡ部分を拡大して示す図であり、本発明の第一の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置に含まれる検出電極の配置を模式的に示す斜視図である。 本発明の第一の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置に含まれる検出電極の配置を模式的に示す平面図である。 本発明の第一の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置の断面図を示す図である。 本発明の第二の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置の断面図を示す図である。 図３のＶ−Ｖ線近傍における断面を示す概略図である。 本発明に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０における接続端子部分付近の他の一例を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に含まれる検出電極の配置を模式的に示す平面図である。 図６ＡのＶＩ−ＶＩ線近傍における断面を示す概略図である。

［第一の実施形態］
本発明に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置は、絶縁基板上で薄膜トランジスタを有する画素がマトリクス状に配置された第一の基板と、前記第一の基板と対向して配置された第二の基板と、前記第一の基板上であって、前記第一の基板と前記第二の基板との間に配置され、前記薄膜トランジスタを含む回路により発光が制御される有機ＥＬ素子層と、前記有機ＥＬ素子層の前記第二の基板と対向する側に配置され、前記有機ＥＬ素子層を覆う第一の封止膜と、前記第一の封止膜の前記第二の基板と対向する側の一部の領域で、一方向に延び複数並置された第一の検出電極と、前記第一の封止膜の前記第二の基板と対向する側の、前記第一の検出電極が配置される一部の領域の外側である他の領域と、前記第一の検出電極の前記第二の基板と対向する側と、を覆って配置された第二の封止膜と、前記第二の封止膜の前記第二の基板と対向する側の一部の領域で、前記一方向とは異なる方向に延び、複数並置された第二の検出電極と、前記第一の電極及び前記第二の電極のいずれか一方の電位を制御し、いずれか他方で生じた電気的変化を検出することにより、表示面への接触を検知するタッチセンサ制御部と、を備えることを特徴とする。

以下、図面を参照しながら、本発明のタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０の実施形態について説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０の分解斜視図である。

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０は、第一の基板１００及び第二の基板６００を有するものである。そして、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０は、表示面３０において画像を表示するとともに、また表示面３０の何れの位置に指先が接触したかを検出するタッチセンサが内蔵されている。

本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に含まれる第一の基板１００は、図１においては図示が省略されているが、絶縁基板上で薄膜トランジスタを有する画素がマトリクス状に配置された構造を有するものである。ここで、絶縁基板とは、例えばガラス、プラスチック（ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアクリレート等）等で構成されることとしてもよい。

また、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に含まれる第一の基板１００は、例えば光透過性材料からなることとしてもよい。ここで光透過性材料とは、第一の基板１００を構成する絶縁基板としては、ガラス、プラスチック（ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアクリレート等）等であることとしてもよく、また、第一の基板１００を構成する配線、電極等としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ等であることとしてもよい。また光透過性材料は、上記例示したものに限定されるものではない。

また、薄膜トランジスタを用いた回路が配置される第一の基板１００は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板ともよばれる。ここで、薄膜トランジスタは、ポリシリコンなどの半導体膜と、半導体膜を覆うゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜を介して半導体膜の上方に配置されたゲート電極と、ゲート絶縁膜を貫通して半導体膜に電気的に接続するソース電極及びドレイン電極と、を含むこととしてもよい。また、図１にて示されるように、第一の基板１００に配置される薄膜トランジスタを用いた回路を駆動させるための、駆動回路２０が、第一の基板１００上に配置されることとしてもよい。

また、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に含まれる第二の基板６００は、第一の基板上に配置される有機ＥＬ素子（図２、４Ａ参照）から発せられた光のうち、所定の波長領域を有する光を透過させるカラーフィルターを有するカラーフィルター基板であることとしてもよい。カラーフィルター基板である第二の基板６００については、後に詳細に説明する。

図２は、図１のＡ部分を拡大して示す図であり、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に含まれる検出電極の配置を模式的に示す斜視図である。

図２にて示されるように、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０は、薄膜トランジスタを用いた回路を含む第一の基板１００、有機ＥＬ素子層２００、第一の封止膜３００、Ｘ方向に延びる第一の検出電極４１０、第二の封止膜５００及びＹ方向に延びる第二の検出電極４２０の順に積層された、積層構造を有している。なお、図中には、第一の検出電極４１０及び第二の検出電極４２０の一部が記載されているが、それぞれ表示面３０の全体に渡って複数並んで配置されている。

また、図２にて示されるように、第一の封止膜３００の、有機ＥＬ素子層２００と接する側とは反対側の領域の一部には、第一の検出電極４１０が配置されている。また、第一の検出電極４１０と、第一の封止膜３００上において第一の検出電極４１０が配置されない該第一の封止膜３００の他の部分とは、第二の封止膜５００によって覆われている。そして、第二の封止膜５００の表面の一部の領域には、第二の検出電極４２０が配置されている。

そして、図２におけるＸ方向に延びる第一の検出電極４１０と、Ｙ方向に延びる第二の検出電極４２０とは、静電容量投影型タッチセンサ４００を構成している。ここで、静電容量投影型タッチセンサについて以下に説明する。

静電容量方式のタッチパネルには、静電容量表面型と静電容量投影型の２つ種類が知られている。静電容量表面型、静電容量投影型の両者とも、指先と検出電極との間での静電容量の変化を捉えて、指先が接触した位置を検出するものである。ここで、静電容量表面型のタッチセンサは、ベタ電極膜と、四隅の電極端子という少ない検出端子の構成で静電容量を検出しているのに対し、静電容量投影型のタッチセンサは、検出感度を高めるために多点検出方式を採用しており、このためＸ方向に延びる複数の第一の検出電極４１０と、Ｙ方向に延びる複数の第二の検出電極４２０とが立体的に交差する複雑な構成を採用している。

ここで、第一の検出電極４１０と第二の検出電極４２０との配置関係についてより詳細に説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に含まれる検出電極の配置を模式的に示す平面図である。

図３に示されるように、第一の検出電極４１０と第二の検出電極４２０とは、長方形（ストライプ）型ないし菱（ダイヤモンド）型を並べて配置した形状とすることにより、それぞれＸ方向及びＹ方向に延びる電極であることとしてもよい。静電容量表面型で採用されるベタ電極等と比べて複雑な形状であるが、このような長方形（ストライプ）型ないし菱（ダイヤモンド）型を連続して配置した形状の検出電極を採用することによってタッチセンサ４００の検出感度の向上が図れるため好ましい。

また、第一の検出電極４１０と第二の検出電極４２０とは、長方形（ストライプ）型ないし菱（ダイヤモンド）型形状を有する一の本体部４１１、４２１と、該一の本体部４１１、４２１と隣り合って形成される他の本体部とを接続する接続部４１２、４２２と、を含んで構成される形状であることとしてもよい。

また、図３に示されるように、第一の検出電極４１０と第二の検出電極４２０とから、引き出された配線は、第一の基板１００上に形成された接続端子４５０に接続されたフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）８００Ａを介して、外部のタッチセンサ制御部５０と接続される。

また、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０における第一の基板１００上の一側には、有機ＥＬ素子層２００駆動用の接続端子２５０が備えられ、該接続端子２５０に接続されたフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）８００Ｂを介して外部の有機ＥＬ素子制御部（図示なし）と接続される。

本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０においては、このようにタッチセンサ制御部５０および有機ＥＬ素子制御部と接続される各々の接続端子４５０、２５０を、同一平面である第一の基板１００上に備えることができる。なお、後に説明を行うが、該有機ＥＬ素子層２００駆動用の接続端子２５０は、第一の基板１００に備えられるタッチセンサ制御用の接続端子４５０と併存して備えられることとしてもよい。また、接続端子部分の接続方法については後に更に詳細に説明する。

次に、有機ＥＬ素子層２００等について詳細に説明を行う。図４Ａは、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０の断面図である。

図４Ａに示されるように、第一の基板１００上には、陽極２１０と、陰極２３０と、前記陽極２１０と前記陰極２３０との間で挟持される発光層２２０と、を含んで構成される、有機ＥＬ素子層２００が備えられている。

また、有機ＥＬ素子層２００の上には、有機ＥＬ素子層２００を保護する封止膜が形成され、該封止膜３００、５００の上にはタッチセンサ４００が備えられている。すなわち、第一の基板１００上には、有機ＥＬ素子層２００、タッチセンサ４００が備えられている。

以下に、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に含まれる有機ＥＬ素子層２００について詳細に説明する。本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に含まれる有機ＥＬ素子層２００は、陽極２１０と、陰極２３０と、前記陽極２１０と前記陰極２３０との間で挟持される発光層２２０と、を有し、上記にて説明した第一の基板１００上に備えられている。

ここで、本実施形態における陽極２１０および陰極２３０はそれぞれ、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明の金属による導電膜で形成されることとしてもよい。有機ＥＬ素子層２００に含まれる陽極２１０には、第一の基板１００に備えられた薄膜トランジスタを介して電流が供給される。そして陽極２１０に供給された電流は、発光層２２０を経て、陰極２３０へと流れ込む。陽極２１０および陰極２３０に挟持される発光層２２０では、陰極２３０からの電子及び陽極２１０からの正孔が再結合することにより発光する。そして、発光した光は、外部に照射されることとなる。

また、本実施形態における陰極２３０は、タッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０の表示面３０のほぼ全面にわたって形成されるベタ電極で形成されている。なお、ベタ電極は、所定の領域（本実施形態ではタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０の表示面３０）の一面に形成されるものであるため、表面の凹凸状態で多少の段切れを起こしたとしても該電極の機能が完全に損なわれることはないものである。

そして、有機ＥＬ素子層２００の第一の基板１００と対向する側とは反対側には、第一の封止膜３００が備えられている。すなわち、有機ＥＬ素子層２００の最上面に位置する陰極２３０の、第二の基板６００と対向する側には、第一の封止膜３００が備えられることとなる。

また、図４Ａに示されるように、有機ＥＬ素子層２００に含まれる陽極２１０の端部には、該端部を覆うようにバンク２４０が形成される。バンク２４０は、各画素で分離した陽極２１０の端部を覆うことによって発光領域を規定する役割を果たしている。よって、バンク２４０は、図４Ａにも示されるように第二の基板６００であるカラーフィルター基板（第二の基板６００）に備えられたブラックマトリクス６１０と対応する位置に備えられている。

また、バンク２４０は、第一の基板１００上に形成される陽極２１０端部の段差を覆うことによって有機ＥＬ素子層２００の発光層２２０の段切れによる、陽極２１０−陰極２３０間の短絡を防ぐ役割も果たしている。そのため、バンク２４０は図４Ａに示されるように、なだらかな曲面表面を有するように形成される。

このため、図４Ａにおいて有機ＥＬ素子層２００の最上面に形成されるベタ電極である陰極２３０は、バンク２４０の形状に追随するようになだらかに凹凸が形成されることとなる。そして、有機ＥＬ素子層２００の第一の基板１００と対向する側とは反対側に備えられる、第一の封止膜３００の表面も、有機ＥＬ素子層２００の最上面に形成されるベタ電極である陰極２３０の表面形状に追随するように、凹凸が形成されることとなる。

ここで、第一の封止膜３００は、外部からの水分、酸素等から有機ＥＬ素子層２００を保護するために備えられるものである。したがって、第一の封止膜３００を形成する材料は、通水性、通気性を考慮して選定されることとなる。

本実施形態においては、第一の封止膜３００は、無機材料によって形成される第一の無機層で構成される。また、第一の無機層は、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、Ｐ２Ｏ５・ＳｉＯ２（ＰＳＧ）、Ａｌ２Ｏ３、ＰｂＯ・ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮ、及びＰｂＯ・Ｂ２Ｏ３、からなる群で構成される化合物群から選択される化合物によって形成されることとしてもよい。なかでも第一の封止膜３００は、ＳｉＮによって形成されることは好適である。また、第一の封止膜３００は、例えばＣＶＤによって成膜されることとしてもよい。なお、第一の封止膜３００の材料、及び形成方法は、上記のものに限られるものではない。

また、第一の封止膜３００の厚さは、０．５μｍ〜５μｍであることとしてもよい。第一の封止膜３００の厚さが０．５μｍ〜５μｍであることによって、有機ＥＬ素子層２００に対する保護効果が高まり好ましい。

第一の封止膜３００上に形成される第一の検出電極４１０は、静電容量投影型タッチセンサ４００を構成するが故に、上記にて説明したように例えば、長方形（ストライプ）型又は菱（ダイヤモンド）型を並べて配置した形状といった複雑な形状を有している。このため、第一の検出電極４１０は、ベタ電極と異なり段切れを起こすと該電極がオープン状態となり、タッチセンサ４００の機能を完全に損なうことになりかねない。したがって、第一の検出電極４１０が形成される、第一の封止膜３００の表面は、第一の検出電極４１０の段切れが起こらないように、より平坦なものであることが求められることとなる。

また、特に、タッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に備えられる有機エレクトロルミネッセンス表示部が、高精細になればなるほど、バンク２４０の形成箇所が増えることとなるため、より凹凸は形成されやすくなることとなる。

また、第二の封止膜５００も、第一の封止膜３００同様、外部からの水分、酸素等から有機ＥＬ素子層２００を保護するために備えられる。したがって、通水性、通気性を考慮して第二の封止膜５００を形成する材料は選定される。

本実施形態の第二の封止膜５００は、無機材料によって形成される第二の無機層によって構成される。また、第二の無機層は、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、Ｐ２Ｏ５・ＳｉＯ２（ＰＳＧ）、Ａｌ２Ｏ３、ＰｂＯ・ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮ、及びＰｂＯ・Ｂ２Ｏ３、からなる群で構成される化合物群から選択される化合物によって形成されることとしてもよい。また、第二の封止膜５００は、有機材料ではあるが、例えばポリイミド樹脂及び／又はその誘導体によって形成されることとしてもよい。なかでも第一の封止膜３００は、ＳｉＮによって形成されることは好適である。また、第二の封止膜５００は、例えばＣＶＤによって成膜されることとしてもよい。なお、第二の封止膜５００の材料、及び形成方法は、上記のものに限られるものではない。

また、第二の封止膜５００の厚さは、０．５μｍ〜５μｍであることとしてもよい。第二の封止膜５００の厚さが０．５μｍ〜５μｍであることによって、有機ＥＬ素子層２００に対する保護効果が高まり好ましい。

第二の封止膜５００上に形成される第二の検出電極４２０は、上記にて説明したように例えば、長方形（ストライプ）型ないし菱（ダイヤモンド）型を並べて配置した（連続した）形状といった複雑な形状を有している。このため、第二の検出電極４２０が形成される、第二の封止膜５００の表面は、平坦なものであることが好ましい。第二の封止膜５００の表面の凹凸によって、第二の検出電極４２０が段切れを起こすことが考えられるからである。

また、第一の検出電極４１０と第二の検出電極４２０の厚さは、それぞれ、１０μｍ〜１００μｍであることとしてもよい。第一の検出電極４１０と第二の検出電極４２０の厚さが１０μｍ〜１００μｍであることによって、シート抵抗を低減することができ好ましい。

また、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に含まれる第一の検出電極４１０と第二の検出電極４２０とは、それぞれ、マスクスパッタ法、印刷法のいずれか一方の方法によって形成されることとしてもよい。

本発明に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０は、検出感度を高めるために静電容量投影型のタッチパネルが内蔵されるが、該タッチパネルを実現するためには、図３にて示されるような複雑な形状をパターニングする必要がある。また、本発明に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０は、薄型化の要請から有機ＥＬ素子層２００と、タッチセンサ４００とは、図４Ａに示されるように、物理的に近い距離に位置することとなる。これらの点を踏まえ、有機ＥＬ素子層２００は、水分や酸素を嫌うため、タッチセンサ４００の形成においても水分や酸素をなるべく用いない方法を採ることが好ましい。

例えば、エッチングを用いての検出電極の形成方法は、エッチング液の洗浄等で多量の水を使用するため、本発明に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０の、第一の検出電極４１０と第二の検出電極４２０との形成においては好ましい方法とはいえない。したがって、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に含まれる第一の検出電極４１０と第二の検出電極４２０とは、それぞれ、マスクスパッタ法、印刷法のいずれか一方の方法によって形成されることが好ましい。ここで、印刷法とは、例えばインクジェット法、凸版印刷法等である。

また、マスクスパッタ法によって、第一の検出電極４１０及び／又は第二の検出電極４２０が形成する場合、マスクと基板との間隔が無いと傷や異物の影響が考えられるため、マスクと基板との間は所定の間隙を空けて第一の検出電極４１０及び／又は第二の検出電極４２０を形成することが好ましい。このようにスクと基板との間は所定の間隙を空けて第一の検出電極４１０及び／又は第二の検出電極４２０を形成した場合、第一の検出電極４１０及び／又は第二の検出電極４２０の端部はテーパー形状を有することとなる。したがって、第一の検出電極４１０及び／又は第二の検出電極４２０の端部は、テーパー形状を有することとしてもよい。

また、第一の検出電極４１０と第二の検出電極４２０とは、それぞれ、ＩＴＯ，ＩＺＯ等の透明な金属、又は金属メッシュ、銀ナノファイバー、カーボンナノファイバー、グラフェン等によって形成されることとしてもよい。

なお、本実施形態における第二の基板６００であるカラーフィルター基板は、ガラス又は樹脂等の透明基板６３０上に、ＲＧＢによって区画された３つの領域（６２０Ｒ、６２０Ｇ、６２０Ｂ）を形成した構造であることとしてもよい。また、第二の基板６００と、第二の検出電極４２０と、の間には、例えば有機樹脂からなる充填層７００が備えられることとしてもよい。

上記にて説明した第一の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置は、タッチセンサが内蔵されていない有機エレクトロルミネッセンス装置と比較して、実質的にタッチセンサを構成する第一、第二の検出電極を含む封止膜構造の膜厚の増加のみだけで実現できるものであり、薄型化の要望を満たすものである。

また、以下に接続端子部分の接続方法について詳細に説明する。図５Ａは、図３のＶ−Ｖ線近傍における断面を示す概略図である。図５Ａに示されるように、タッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に備えられる、タッチセンサ４００の接続端子４５０と、有機ＥＬ素子層２００の接続端子２５０とは、同一基板上（第一の基板２００上）に形成される構造を有するものである。

図５Ａに示されるように、第一の封止膜３００と第二の封止膜５００とは、端部において段階的に除去されている。これによって、第一の検出電極４１０の一端及び第二の検出電極４２０の一端が、タッチセンサ４００の接続端子４５０として露出する構造を有している、すなわち、タッチセンサ４００の接続端子４５０は、第一の検出電極４１０の一端及び第二の検出電極４２０の一端から構成されている。

そして、タッチセンサ４００の接続端子４５０と接続されるフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）８００Ａは、第一の検出電極４１０の一端及び第二の検出電極４２０の一端と接続されている。また、有機ＥＬ素子層２００の接続端子２５０は、タッチセンサ４００の接続端子４５０と接続されるフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）８００Ａとは異なる他のフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）８００Ｂと接続されている。

図５Ｂは、本発明に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０における接続端子部分付近の他の一例を示す断面図である。図５Ｂに示されるように、タッチセンサ４００の接続端子４５０と、有機ＥＬ素子層２００の接続端子２５０とは、それぞれ共通のフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）８００にて接続されている。

このように、一つのフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）８００で、タッチセンサ４００の接続端子４５０と、有機ＥＬ素子層２００の接続端子２５０とを接続することによって、接続工程の簡素化、部材の低減等が可能となり、製造コストの低減が実現される。

また、図６Ａは、本発明の他の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に含まれる検出電極の配置を模式的に示す平面図である。図６Ｂは、図６ＡのＶＩ−ＶＩ線近傍における断面を示す概略図である。本発明に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０における接続端子部分付近の他の一例を示す断面図である。

図６Ｂに示されるように、タッチセンサ４００を構成する第一の検出電極４１０と、第二の検出電極４２０とは、その端部に形成されたコンタクトホール４６０を介し、第一の基板１００上に備えられる接続端子４５０と接続される引出配線と、電気的に接続されている。

このような構造を採ることによって、タッチセンサ４００の接続端子４５０と、有機ＥＬ素子層２００の接続端子２５０とが、第一の基板２００における同一平面上に形成される構造を有することとなるため、外部回路との電気的接続が更に容易なものとなる。

また、上記説明を行ったコンタクトホール４６０を介して接続されるタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置は、薄型化の要望を満たすとともに、外部回路との電気的接続が容易なものとなるという効果を奏することとなる。

［第二の実施形態］
以下には、タッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０に備えられる、有機エレクトロルミネッセンス表示部がより高精細なものが採用されたとしても、薄型化を実現し、且つ、タッチセンサを構成する検出電極の段切れを抑制する実施態様について説明を行う。

本発明の第二の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０は、第一の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０において、第一の封止膜３００が第一の無機層３００と、第一の平坦化層３１０とで構成されている点で異なる。

図４Ｂは、本発明の第二の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０の断面図を示す図である。図４Ｂに示されるように、第二の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置１０の第一の封止膜３００は、第一の無機層３００の第二の基板側に形成され、表面の凹凸を平坦化する第一の平坦化層３１０を有する。

ここで、第一の平坦化層３１０は、有機材料によって形成される。第一の平坦化層３１０は、第一の封止膜３００において第一の検出電極４１０が備えられる側の表面の凹凸を平坦化と共に、陰極２３０との間で形成される静電容量の影響を少なくすることを目的に備えられるために、適宜膜厚を選択することとしてもよい。そして、有機樹脂のワニス（有機樹脂を溶媒に溶かした液状物）を凹凸表面に塗布することによって、凹部に優先的にワニスが流れ込むこととなり、第一の封止膜３００の表面の凹凸を効果的に平坦化することとなる。

また、第一の平坦化層３１０は、例えば、有機樹脂によって形成されることとしてもよい。第一の平坦化層３１０に適用される有機樹脂は、例えば、アクリル、ポリイミド、エポキシ、及び光学的接着剤（ＯＣＡ）からなる群より選択されることとしてもよい。有機材料を塗布する方法以外に、有機材料を低温蒸着法、樹脂シート貼付け法などにより形成してもよい。また表示面３０より外側では徐々に薄くなるように形成し、最外部では第一の封止膜３００と第二の封止膜５００が接触する構造としてもよい。これにより外部からの水分の侵入を効果的に防ぐことができる。

また、第一の平坦化層は、１〜１００μｍの厚さを有することとしてもよい。第一の平坦化層が、１０μｍ以上であることによって、タッチセンサの段切れを抑制する効果が高まることに加え、陰極とタッチセンサ間の静電容量の影響を低減できることから好ましい。また、第一の平坦化層の厚みの上限については特に規定がないが、第一の平坦化層の厚みが大きいほど、薄型化については不利なものとなるため、例えば８０μｍ以下であることとしてもよいし、また８０μｍ未満であることとしてもよい。

なお、第一の平坦化層３１０の材料、及び形成方法は、上記のものに限られるものではない。

上記にて説明した第二の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置は、タッチセンサが内蔵されていない有機エレクトロルミネッセンス装置と比較して、実質的にタッチセンサを構成する第一、第二の検出電極の膜厚、第一の平坦化層の厚さの増加のみだけで実現できるものであり、薄型化の要望を満たすものである。また、タッチセンサの段切れを抑制する効果も有し、該装置の信頼性が高まるという効果も奏する。

また、上記にて説明した第二の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置においても、第一の実施形態に係るタッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置において説明した接続端子の接続構造を採用することとしてもよい。

また、第二の封止膜５００は、第二の基板６００と対向する側の、少なくとも第二の検出電極４２０が配置される領域の表面の凹凸を平坦化する第二の平坦化層（図示せず）を有することとしてもよい。

また、第二の封止膜５００が第二の平坦化層を有する場合において、第二の平坦化層は、例えば、有機樹脂によって形成されることとしてもよい。第二の平坦化層は、表面の凹凸を平坦化することを目的に備えられるため、第二の封止膜５００の有する機能である通水性、通気性を考慮して材料を選定する必要がない。また、有機樹脂のワニス（有機樹脂を溶媒に溶かした液状物）を凹凸表面に塗布することによって、凹部に優先的にワニスが流れ込むこととなり、結果効果的に第二の封止膜５００の表面の凹凸を平坦化することができ好ましい。

なお、第二の平坦化層５１０の材料、及び形成方法は、上記のものに限られるものではない。

また、第二の平坦化層は、１〜１００μｍの厚さを有することとしてもよい。第二の平坦化層が、１０μｍ以上であることによって、タッチセンサの段切れを抑制する効果が高まり好ましい。また、第二の平坦化層の厚みの上限については特に規定がないが、第二の平坦化層の厚みが大きいほど、薄型化については不利なものとなるため、例えば８０μｍ以下であることとしてもよいし、また８０μｍ未満であることとしてもよい。

１０ タッチセンサ内蔵有機エレクトロルミネッセンス装置、３０ 表示面、５０ タッチセンサ制御部、１００ 第一の基板、２００ 有機ＥＬ素子層、２５０ 接続端子、２１０ 陽極、２２０ 発光層、２３０ 陰極、２４０ バンク、３００ 第一の封止膜、３１０ 第一の平坦化層、４００ タッチセンサ、４１０ 第一の検出電極、４２０ 第二の検出電極、４５０ 接続端子、４６０ コンタクトホール、５００ 第二の封止膜、６００ 第二の基板、６１０ ブラックマトリクス、８００ フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）。

Claims (14)

1. 絶縁表面を有する第一の基板と、
   前記絶縁表面上に形成され、薄膜トランジスタを含む回路と、前記薄膜トランジスタを含む回路により発光が制御される有機ＥＬ素子と、をそれぞれ有する複数の画素と、
   前記有機ＥＬ素子を覆う、少なくとも無機材料からなる第一の無機層を含む第一の絶縁層と、
   前記第一の絶縁層上に設けられた第一の検出電極層と、
   前記第一の絶縁層及び前記第一の検出電極層上に設けられ、前記第一の検出電極層の上面及び側面を覆い、少なくとも無機材料からなる第二の無機層を含む第二の絶縁層と、
   前記第二の絶縁層上に設けられた第二の検出電極層と、
   を備えることを特徴とするタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
2. 前記第一の検出電極層と、前記第二の検出電極層とにより、一方向に延び複数が並置された第一の検出電極と、前記一方向とは異なる方向に延び複数が並置された第二の検出電極とが構成されることを特徴とする、請求項１に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
3. 前記第一の検出電極と前記第二の検出電極とはそれぞれ、長方形（ストライプ）型又は菱（ダイヤモンド）型を連続した形状を有することを特徴とする、請求項２に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
4. 前記第一の検出電極と前記第二の検出電極とはそれぞれ、コンタクトホールを介して前記第一の絶縁層の下層に設けられた引出配線と電気的に接続されることを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
5. 前記第一の絶縁層は、前記第一の無機層上に、有機層をさらに有することを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
6. 絶縁表面を有する第一の基板と、
   前記絶縁表面上に形成され、薄膜トランジスタを含む回路と、前記薄膜トランジスタを含む回路により発光が制御される有機ＥＬ素子と、をそれぞれ有する複数の画素と、
   前記有機ＥＬ素子を覆う、少なくとも無機材料からなる第一の無機層を含む第一の封止層と、
   前記第一の封止層上に設けられた第一の検出電極層と、
   前記第一の封止層及び前記第一の検出電極層上に設けられ、前記第一の検出電極層の上面及び側面を覆い、少なくとも無機材料からなる第二の無機層を含む第二の封止層と、
   前記第二の封止層上に設けられた第二の検出電極層と、
   を備えることを特徴とするタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
7. 前記第一の検出電極層と、前記第二の検出電極層とにより、一方向に延び複数が並置された第一の検出電極と、前記一方向とは異なる方向に延び複数が並置された第二の検出電極とが構成されることを特徴とする、請求項６に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
8. 前記第一の検出電極と前記第二の検出電極とはそれぞれ、長方形（ストライプ）型又は菱（ダイヤモンド）型を連続した形状を有することを特徴とする、請求項７に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
9. 前記第一の検出電極と前記第二の検出電極とはそれぞれ、コンタクトホールを介して前記第一の封止層の下層に設けられた引出配線と電気的に接続されることを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
10. 前記第一の封止層は、前記第一の無機層上に、有機材料からなる平坦化層をさらに有することを特徴とする、請求項６乃至請求項９のいずれか一に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
11. 前記第一の基板と対向して配置された第二の基板と、前記第一の検出電極及び前記第二の検出電極と第二の基板との間に設けられた充填層と、をさらに有することを特徴とする、請求項２乃至請求項５、又は請求項７乃至１０のいずれか一に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
12. 前記第一の検出電極と前記第二の検出電極とはそれぞれ金属メッシュを含むことを特徴とする、請求項２乃至請求項５、又は請求項７乃至１１のいずれか一に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
13. 前記第一の検出電極と前記第二の検出電極とはそれぞれ透明導電材料を含むことを特徴とする、請求項２乃至請求項５、又は請求項７乃至１１のいずれか一に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。
14. 前記透明導電材料はITO又はIZOであることを特徴とする、請求項１３に記載のタッチセンサ内蔵有機ＥＬ装置。

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