JP4010008B2 - 有機発光表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネルを有する有機発光表示装置およびその製造方法に関する。

ＣＲＴ（Cathode Ray Tube；陰極線管）または液晶などを用いた表示パネルにタッチパネルを取り付けた、いわゆるタッチスクリーンが、銀行、駅などにおいて広く使用されている。また、小型のタッチスクリーンは、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯端末などで採用されている。

従来のタッチスクリーンに用いられている一般的なタッチパネルは、例えば、ガラス基板とプラスチックフィルムとを重ね合わせた構造を有している。このようなタッチパネルは、プラスチックフィルムの側が操作面となるように、ガラス基板の側を表示パネルに対向させて配設されている。液晶表示パネルの場合には、タッチパネルの操作の際に液晶に圧力がかかって変形することで画像が歪むブルーミング現象を防ぐため、タッチパネルのガラス基板と液晶表示パネルとの間に間隙が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−７２１８４号公報（第２図）

最近では、２枚のプラスチックフィルムを重ね合わせた構造のタッチパネル（以下「フレキシブルタッチパネル」という）が開発され、ＰＤＡまたは携帯端末などのさらなる薄型化・軽量化を可能にするものとして期待されている。しかしながら、このようなフレキシブルタッチパネルは、ガラス基板を有しないのでそれ自体に剛性がなく、表示パネルにフレキシブルタッチパネルを貼り合わせて支持させる必要がある。したがって、フレキシブルタッチパネルは、従来の液晶表示パネルのタッチスクリーンのように表示パネルとの間に間隙を設けることはできず、液晶表示パネルに取り付けて用いるのは困難であるという問題があった。

そのような問題を解消するため、例えば、フレキシブルタッチパネルの四周のみを表示パネルに固定し、中央部には間隙を確保するということも考えられる。しかしながら、そのような対策をとった場合、従来のタッチパネルであれば、指またはペンによる接触によってプラスチックフィルムが歪んだり撓んだりしても、ガラス基板によって抑制または回復させることができるが、フレキシブルタッチパネルの場合には、そのような歪みまたは撓みなどを抑制または回復させることができず、プラスチックフィルムの歪みまたは撓みによって画質が低下する虞があるという問題があった。

一方、液晶ディスプレイに代えて、有機発光ディスプレイにフレキシブルタッチパネルを貼り合わせてタッチスクリーンを構成することも考えられる。しかしながら、従来では、フレキシブルタッチパネルを、プラスチックフィルムに歪みまたは撓みが生じないように、有機発光ディスプレイの全面にわたって貼り合わせることのできる手法が確立されていないという問題があった。

また、従来の有機発光ディスプレイでは、一般に、いわゆる缶封止構造が採用されている。缶封止構造は、パネル背面の周縁部に接着剤を塗布して、金属またはガラスからなる封止缶を貼り合わせ、パネル背面と封止缶との間の空間にカルシウムなどのゲッター剤を封入したものである。このような缶封止構造の有機発光ディスプレイは、薄型化に限界があると共に、パネルの四周を封止缶に固定しているのみであるので、特に強度の高さが求められるモバイル機器のタッチスクリーンには適用困難であるという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、タッチパネルと表示パネルとの間の間隙をなくして、薄型化・軽量化を実現できるようにした有機発光表示装置およびその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、タッチパネルに歪みまたは撓みなどが生じることを防ぎ、画質を向上させることができるようにした有機発光表示装置およびその製造方法を提供することにある。

本発明による有機発光表示装置は、有機発光素子および有機発光素子を覆う保護膜が形成された駆動用基板を含む表示パネルと、それぞれ透明電極が形成された２枚のプラスチックフィルムを、透明電極どうしが対向するように重ね合わせた構造を有するタッチパネルと、タッチパネルを表示パネルに全面にわたって貼り合わせる接着層とを備え、タッチパネルは駆動用基板の有機発光素子が形成された側に設けられ、タッチパネルおよび接着層によって有機発光素子が封止されているものである。

本発明による有機発光表示装置の製造方法は、駆動用基板に有機発光素子および有機発光素子を覆う保護膜を形成し、表示パネルを形成する工程と、表示パネルに接着層を形成する工程と、それぞれ透明電極が形成された２枚のプラスチックフィルムを、透明電極どうしが対向するように重ね合わせた構造を有するタッチパネルを、接着層に接着される面を外側にして予め弯曲させておく工程と、タッチパネルの他方の面の１辺にローラを当て、ローラを回転移動させてタッチパネルの他方の面の側からローラで押圧することによって、タッチパネルと、表示パネルとを、接着層を介して全面にわたって貼り合わせる工程とを含み、タッチパネルを、駆動用基板の有機発光素子が形成された側に設け、タッチパネルおよび接着層によって有機発光素子を封止するものである。

本発明による有機発光表示装置およびその製造方法では、タッチパネルと表示パネルとが、接着層を介して全面にわたって直接貼り合わせられているので、タッチパネルと表示パネルとの間に間隙がなく、有機発光表示装置が薄型化される。

ここで、表示パネルは、駆動用基板と共に封止用基板を有し、駆動用基板と封止用基板とが全面にわたって貼り合わせられていることが好ましい。表示パネルの強度が高くなるので、タッチスクリーンが不可欠であると共に強度の高さが要請されるモバイル機器の表示装置として、きわめて好適であるからである。

タッチパネルは、例えば、それぞれ透明電極が形成された２枚のプラスチックフィルムを、透明電極どうしが対向するように重ね合わせた構造を有するものである。これにより、有機発光表示装置が、さらに薄型化・軽量化される。また、そのような剛性のないタッチパネルであっても、タッチパネルが表示パネルによって支持され、指またはペンによる接触によってプラスチックフィルムに歪みまたは撓みを生じても、表示パネルによって抑制または回復される。

有機発光素子は、例えば、駆動用基板に第１電極、発光層を含む有機層および第２電極をこの順に積層したものである。有機発光素子は、液晶のようなブルーミング現象がないので、タッチパネルと表示パネルとの間に間隙を設けることなくタッチパネルと表示パネルとを直接貼り合わせた本発明の構造によって高い画質を実現できる。

本発明の有機発光表示装置、または本発明の有機発光表示装置の製造方法によれば、タッチパネルと表示パネルとが、接着層を介して全面にわたって直接貼り合わせられているので、タッチパネルと表示パネルとの間の間隙をなくし、有機発光表示装置を薄型化することができる。
タッチパネルは、駆動用基板の有機発光素子が形成された側に設けられ、タッチパネルおよび接着層によって有機発光素子が封止されているので、有機発光表示装置をさらに薄型化・軽量化することができる。また、有機発光素子は、タッチパネルおよび接着層によって確実に封止され、劣化などを防止することができる。

更に、タッチパネルは、それぞれ透明電極が形成された２枚のプラスチックフィルムを、透明電極どうしが対向するように重ね合わせた構造を有するので、有機発光表示装置が、さらに薄型化・軽量化される。また、そのような剛性のないタッチパネルであっても、タッチパネルが表示パネルによって支持され、指またはペンによる接触によってプラスチックフィルムに歪みまたは撓みを生じても、表示パネルによって抑制または回復される。

本発明の有機発光表示装置の製造方法によれば、タッチパネルと、表示パネルとを、接着層を介して貼り合わせる際に、タッチパネルの１辺にローラを当て、ローラを回転移動させて押圧力を加えるようにしたので、接着層に気泡を混入させることなくタッチパネルと表示パネルとを貼り合わせることができる。よって、気泡の酸素または水分に起因する有機発光素子の劣化を防止し、画質を向上させることができる。

また、タッチパネルをローラで押圧する際に、タッチパネルを、接着層に接着される面を外側にして予め弯曲させておき、他方の面すなわち指またはペンで接触される面の側からローラで押圧するようにしたので、指またはペンで接触される面には、平らになるように引っ張る方向に力がかかるようになる。よって、貼り合わせの際に指またはペンで接触される面に歪みまたは撓みが生じることがなくなり、画質を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の断面構造を表すものである。この表示装置は、極薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられるものであり、例えば、表示パネル１０の全面に対してタッチパネル２０を、例えば一般的な粘着剤よりなる接着層３０を介して貼り合わせて構成したものである。

表示パネル１０は、例えば、駆動パネル４０と封止パネル５０とを対向配置したものであり、駆動パネル４０と封止パネル５０とは、例えば熱硬化性樹脂あるいは紫外線硬化型樹脂よりなる貼り合わせ層６０によって全面が貼り合わせられている。

駆動パネル４０は、ガラスなどの絶縁材料よりなる駆動用基板１１の上に、例えば、赤色の光を発生する有機発光素子１０Ｒと、緑色の光を発生する有機発光素子１０Ｇと、青色の光を発生する有機発光素子１０Ｂとが、順に全体としてマトリクス状に設けられた構成を有している。また、駆動用基板１１には、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに水分などが侵入しないように保護するための保護膜（パッシベーション膜）１１Ａが設けられている。

有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、例えば、駆動用基板１１の側から、陽極としての第１電極１２、有機層１３、および陰極としての第２電極１４がこの順に積層されたものである。第２電極１４の上には、保護膜１１Ａが形成されている。タッチパネル２０は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの第２電極１４の側に設けられている。

第１電極１２は、反射層としての機能も兼ねており、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。例えば、第１電極１２を構成する材料としては、白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ），クロム（Ｃｒ）あるいはタングステン（Ｗ）などの金属元素の単体または合金が挙げられ、第１電極１２の積層方向の厚み（以下、単に厚みと言う）は１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下とされることが好ましい。合金材料としては、例えば、銀を主成分とし、０．３質量％〜１質量％のパラジウム（Ｐｄ）と、０．３質量％〜１質量％の銅（Ｃｕ）とを含むＡｇＰｄＣｕ合金が挙げられる。

有機層１３は、有機発光素子１０の発光色によって構成が異なっている。図２は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｂにおける有機層１３の構成を拡大して表すものである。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｂの有機層１３は、正孔注入層１３Ａ，正孔輸送層１３Ｂ，発光層１３Ｃ，電子輸送層１３Ｄおよび電子注入層１３Ｅが第１電極１２の側からこの順に積層された構造を有している。正孔注入層１３Ａおよび正孔輸送層１３Ｂは、発光層１３Ｃへの正孔注入効率を高めるためのものである。発光層１３Ｃは、電流の注入により光を発生するものである。電子輸送層１３Ｄおよび電子注入層１３Ｅは、発光層１３Ｃへの電子注入効率を高めるためのものである。

有機発光素子１０Ｒの正孔注入層１３Ａは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの正孔輸送層１３Ｂは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの発光層１３Ｃは、例えば、厚みが５０ｎｍ程度であり、２，５−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）―Ｎ−フェニルアミノ］］スチリルベンゼン―１，４−ジカーボニトリル（ＢＳＢ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの電子輸送層１３Ｄは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの電子注入層１３Ｅは、例えば、厚みが１ｎｍ程度であり、フッ化リチウム（ＬｉＦ）により構成されている。

有機発光素子１０Ｂの正孔注入層１３Ａは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、ＭＴＤＡＴＡにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの正孔輸送層１３Ｂは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの発光層１３Ｃは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、スピロ６Φ（Ｓｐｉｒｏ６Φ）により構成されている。有機発光素子１０Ｂの電子輸送層１３Ｄは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、Ａｌｑにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの電子注入層１３Ｅは、例えば、厚みが１ｎｍ程度であり、フッ化リチウム（ＬｉＦ）により構成されている。

図３は、有機発光素子１０Ｇにおける有機層１３の構成を拡大して表すものである。有機発光素子１０Ｇの有機層１３は、正孔注入層１３Ａ，正孔輸送層１３Ｂ，発光層１３Ｃおよび電子注入層１３Ｅが第１電極１２の側からこの順に積層された構造を有している。発光層１３Ｃは、電子輸送層を兼ねている。

有機発光素子１０Ｇの正孔注入層１３Ａは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、ＭＴＤＡＴＡにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの正孔輸送層１３Ｂは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの発光層１３Ｃは、例えば、厚みが６０ｎｍ程度であり、Ａｌｑにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの電子注入層１３Ｅは、例えば、厚みが１ｎｍ程度であり、フッ化リチウム（ＬｉＦ）により構成されている。

図１ないし図３に示した第２電極１４は、例えば、厚みが１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）が好ましく、マグネシウムと銀との質量比はＭｇ：Ａｇ＝５：１〜２０：１が好ましい。

第２電極１４は、また、半透過性反射層としての機能を兼ねている。すなわち、この有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、第１電極１２の発光層１３Ｃ側の端面を第１端部Ｐ１、第２電極１４の発光層１３Ｃ側の端面を第２端部Ｐ２とし、有機層１３を共振部として、発光層１３Ｃで発生した光を共振させて第２端部Ｐ２の側から取り出す共振器構造を有している。このように共振器構造を有するようにすれば、発光層１３Ｃで発生した光が多重干渉を起こし、一種の狭帯域フィルタとして作用することにより、取り出される光のスペクトルの半値幅が減少し、色純度を向上させることができるので好ましい。また、封止パネル５０から入射した外光についても多重干渉により減衰させることができ、後述するカラーフィルタ５２（図１参照）との組合せにより有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにおける外光の反射率を極めて小さくすることができるので好ましい。

そのためには、共振器の第１端部Ｐ１と第２端部Ｐ２との間の光学的距離Ｌは数１を満たすようにし、共振器の共振波長（取り出される光のスペクトルのピーク波長）と、取り出したい光のスペクトルのピーク波長とを一致させることが好ましい。光学的距離Ｌは、実際には、数１を満たす正の最小値となるように選択することが好ましい。

（数１）
（２Ｌ）／λ＋Φ／（２π）＝ｍ
（式中、Ｌは第１端部Ｐ１と第２端部Ｐ２との間の光学的距離、Φは第１端部Ｐ１および第２端部Ｐ２で生じる反射光の位相シフト（ｒａｄ）、λは第２端部Ｐ２の側から取り出したい光のスペクトルのピーク波長、ｍはＬが正となる整数をそれぞれ表す。なお、数１においてＬおよびλは単位が共通すればよく、例えば（ｎｍ）を単位とする。）

図１に示した封止パネル５０は、貼り合わせ層６０と共に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止する封止用基板５１を有している。封止用基板５１は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。封止用基板５１には、例えば、カラーフィルタ５２が設けられており、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光を取り出すと共に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ並びにその間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。

カラーフィルタ５２は、封止用基板５１のどちら側の面に設けられてもよいが、駆動パネル４０の側に設けられることが好ましい。カラーフィルタ５２が表面に露出せず、カラーフィルタ５２の耐候性に配慮した構造とすることができるからである。また、表示パネル１０とタッチパネル２０とを貼り合わせる際に、タッチパネル２０に凹凸などの不具合が生じるのを防ぐことができるからである。カラーフィルタ５２は、赤色フィルタ５２Ｒ，緑色フィルタ５２Ｇおよび青色フィルタ５２Ｂを有しており、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応して順に配置されている。

赤色フィルタ５２Ｒ，緑色フィルタ５２Ｇおよび青色フィルタ５２Ｂは、それぞれ例えば矩形形状で隙間なく形成されている。これら赤色フィルタ５２Ｒ，緑色フィルタ５２Ｇおよび青色フィルタ５２Ｂは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより、目的とする赤，緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。

さらに、カラーフィルタ５２における透過率の高い波長範囲と、共振器構造から取り出す光のスペクトルのピーク波長λとは一致している。これにより、封止パネル５０から入射する外光のうち、取り出す光のスペクトルのピーク波長λに等しい波長を有するもののみがカラーフィルタ５２を透過し、その他の波長の外光が有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに侵入することが防止される。

図１に示した保護膜１１Ａは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ），窒化シリコン（ＳｉＮ_x ）などにより構成されており、酸素または水分等が有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂへと侵入するのを防止するものである。

図１に示したタッチパネル２０は、例えば、下側プラスチックフィルム２１とタッチ側プラスチックフィルム２２とを、図示しないスペーサを介して重ね合わせた構造を有するフレキシブルタッチパネルであり、封止用基板５１の駆動用基板１１とは反対側に配置されている。このタッチパネル２０は、例えば、指またはペンなどによるタッチ側プラスチックフィルム２２への接触を検知するため、例えば、下側プラスチックフィルム２１に透明電極２１Ａが設けられると共に、タッチ側プラスチックフィルム２２に透明電極２２Ａが設けられている。下側プラスチックフィルム２１とタッチ側プラスチックフィルム２２とは、透明電極２１Ａ，２２Ａが対向するように重ね合わされている。透明電極２１Ａ，２２Ａは、図示しないフレキシブルコネクタ等を介して図示しない制御系に接続されている。

この表示装置は、例えば、次のようにして製造することができる。

図４ないし図６は、この表示装置の製造方法を工程順に表すものである。まず、図４（Ａ）に示したように、上述した材料よりなる駆動用基板１１の上に、例えば直流スパッタリングにより、上述した材料よりなる第１電極１２を上述した厚みで成膜し、例えばリソグラフィ技術を用いて選択的にエッチングし、所定の形状にパターニングする。その後、同じく図４（Ａ）に示したように、例えば蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる正孔注入層１３Ａ，正孔輸送層１３Ｂ，発光層１３Ｃ，電子輸送層１３Ｄ，電子注入層１３Ｅおよび第２電極１４を順次成膜し、図２および図３に示したような有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成する。その後、同じく図４（Ａ）に示したように、駆動用基板１１の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを覆うように、上述した材料からなる保護膜１１Ａを形成する。これにより、駆動パネル４０が形成される。

また、図４（Ｂ）に示したように、例えば、上述した材料よりなる封止用基板５１の上に、赤色フィルタ５２Ｒの材料をスピンコートなどにより塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして焼成することにより赤色フィルタ５２Ｒを形成する。続いて、同じく図４（Ｂ）に示したように、赤色フィルタ５２Ｒと同様にして、青色フィルタ５２Ｂおよび緑色フィルタ５２Ｇを順次形成する。これにより、封止パネル５０が形成される。

続いて、図５に示したように、保護膜１１Ａの上に、貼り合わせ層６０を形成する。貼り合わせ層６０の形成は、例えば、スリットノズル型ディスペンサーから熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂を吐出させて行うようにしてもよく、ロールコートあるいはスクリーン印刷などにより行うようにしてもよい。

次いで、カラーフィルタ５２が形成された封止用基板５１を、駆動用基板１１の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの側に対向配置する。その際、封止パネル５０のうちカラーフィルタ５２を形成した側の面を、駆動パネル４０と対向させて配置することが好ましい。

続いて、封止用基板５１と駆動用基板１１とを貼り合わせ層６０を介して全面にわたって貼り合わせる。このとき、例えば、まず、駆動用基板１１を載置台（図示せず）に載置すると共に、駆動用基板１１の上方において封止用基板５１の対向する二辺を支持し、この二辺のうち一方の辺のみを下降させて貼り合わせ層６０に接触させることにより封止用基板５１を撓ませた状態とする。次いで、封止用基板５１の貼り合わせ層６０に接触した辺の近傍にローラ（図示せず）を下降させて押圧力を付与する。続いて、ローラを封止用基板５１上で移動させながら封止用基板５１の撓み量を漸減させ、封止用基板５１の全体にわたり押圧力を付与していく。これにより、貼り合わせ層６０に気泡が混入することなく、封止用基板５１と駆動用基板１１とが貼り合わせられる。

そののち、例えば封止パネル５０を適宜移動させることにより、封止パネル５０と駆動パネル４０との相対位置を整合させる。すなわち、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとカラーフィルタ５２との位置を整合させる。このとき、貼り合わせ層６０はまだ未硬化であり、封止パネル５０と駆動パネル４０との相対位置を数百μｍ程度動かすことができる状態である。

最後に、加熱あるいは紫外線照射により貼り合わせ層６０を硬化させる。これにより、表示パネル１０が形成される。

その後、図６に示したように、接着層３０を介して、タッチパネル２０と表示パネル１０とを全面にわたって直接貼り合わせる。接着層３０としては、例えばタッチパネル２０に予め形成されたものを用いることが可能である。このとき、まず、図６（Ａ）に示したように、タッチパネル２０を、タッチパネル保持板７０に吸着させ、タッチパネル２０の１辺にローラ８０を当てる。続いて、図６（Ｂ）に示したように、ローラ８０を回転移動させてその押圧力によってタッチパネル２０と表示パネル１０とを貼り合わせる。このとき、タッチパネル保持板７０を、ローラ８０と同期して矢印Ａ方向へと移動させることによって、タッチパネル２０をタッチパネル保持板７０上で滑らせる。これにより、接着層３０に気泡を混入させることなくタッチパネル２０と表示パネル１０とを貼り合わせることができる。以上により、図１ないし図３に示した表示装置が完成する。

この表示装置では、第１電極１２と第２電極１４との間に所定の電圧が印加されると、発光層１３Ｃに電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより、主として発光層１３Ｃの界面において発光が起こる。この光は、第１電極１２と第２電極１４との間で多重反射し、第２電極１４，保護膜１１Ａ，カラーフィルタ５２，封止用基板５１およびタッチパネル２０を透過して取り出される。また、タッチパネル２０は、指またはペンによるタッチ側プラスチックフィルム２２への接触がなされると、それを検知する。このとき、本実施の形態では、タッチパネル２０と表示パネル１０とが接着層３０を介して全面にわたって直接貼り合わせられているので、タッチパネル２０が表示パネル１０によって支持されており、指またはペンによる接触があってもタッチパネル２０に歪みまたは撓みが生じることがなく、画質が向上する。

このように、本実施の形態によれば、タッチパネル２０と表示パネル１０とが接着層３０を介して全面にわたって直接貼り合わせられているので、タッチパネル２０と表示パネル１０との間の間隙をなくし、表示装置を薄型化することができる。

特に、表示パネル１０は、駆動用基板１１と封止用基板５１とが貼り合わせ層６０を介して全面にわたって貼り合わせられた構成を有するので、表示パネル１０の強度が高くなり、タッチスクリーンが不可欠であると共に強度の高さが要請されるモバイル機器の表示装置として、きわめて好適である。

また、タッチパネル２０は、透明電極２１Ａが形成された下側プラスチックフィルム２１と、透明電極２２Ａが形成されたタッチ側プラスチックフィルム２２とを、透明電極２１Ａ，２２Ａが対向するように重ね合わせた構造を有するフレキシブルタッチパネルであるので、表示装置をさらに薄型化・軽量化することができる。また、そのような剛性のないタッチパネル２０であっても、タッチパネル２０が表示パネル１０によって支持され、指またはペンによる接触によってタッチ側プラスチックフィルム２２などに歪みまたは撓みを生じても、表示パネル１０によって抑制または回復させることができる。

加えて、特に、タッチパネル２０と表示パネル１０とを、接着層３０を介して貼り合わせる際に、タッチパネル２０の１辺にローラ８０を当て、ローラ８０を回転移動させて押圧力を加えるようにしたので、接着層３０に気泡を混入させることなくタッチパネル２０と表示パネル１０とを貼り合わせることができる。よって、気泡の酸素または水分に起因する有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの劣化を防止し、画質を向上させることができる。

［変形例］
図７は第１の実施の形態に係る表示装置の製造方法の変形例を表すものである。この変形例は、タッチパネル２０を、接着層３０に接着される面を外側にして予め弯曲させておき、他方の面からローラ８０で押圧するようにしたものである。

まず、第１の実施の形態で図４ないし図５に示した工程により、表示パネル１０を形成する。続いて、図７（Ａ）に示したように、タッチパネル２０を、接着層３０に接着される下側プラスチックフィルム２１を外側にして、ロール（図示せず）等によって、例えば略Ｕ字形に予め弯曲させる。

次に、図７（Ｂ）に示したように、表示パネル１０に接着層３０を形成し、予め弯曲させたタッチパネル２０のＵ字形の一端部２０Ａを表示パネル１０に置き、その一端部２０Ａにローラ８０を当てる。このとき、ローラ８０は、タッチパネル２０のタッチ側プラスチックフィルム２２に当たることになる。

続いて、図７（Ｃ）に示したように、ローラ８０を回転移動させて、タッチパネル２０を、タッチ側プラスチックフィルム２２の側からローラ８０で押圧することによってタッチパネル２０と表示パネル１０とを貼り合わせる。これにより、タッチ側プラスチックフィルム２２が平滑になるように引っ張る方向に力がかかるようになる。よって、貼り合わせおよび操作の際に、タッチ側プラスチックフィルム２２に歪みまたは撓みが生じることがない。以上により、図１ないし図３に示した表示装置が完成する。

このように本変形例では、接着層３０に接着される下側プラスチックフィルム２１を外側にして予め弯曲させておき、タッチパネル２０を、タッチ側プラスチックフィルム２２の側からローラ８０で押圧することによってタッチパネル２０と表示パネル１０とを貼り合わせるようにしたので、タッチパネル２０のタッチ側プラスチックフィルム２２が平滑になるように引っ張る方向に力がかかるようになる。よって、貼り合わせおよび操作の際に、タッチ側プラスチックフィルム２２に歪みまたは撓みが生じることがなくなり、画質を向上させることができる。

［第２の実施の形態］
図８は本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の断面構造を表すものである。この表示装置は、タッチパネル２０が、駆動用基板１１の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが形成された側に設けられ、タッチパネル２０および接着層３０によって有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが封止されていることを除き、第１の実施の形態で説明した表示装置と同一である。したがって、同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

表示パネル１０は、駆動パネル４０のみで構成され、封止パネル５０および貼り合わせ層６０は設けられていない。接着層３０は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止する封止層としての機能も有しており、第１の実施の形態の貼り合わせ層６０と同様に、例えば熱硬化性樹脂あるいは紫外線硬化型樹脂により構成されている。タッチパネル２０は、駆動用基板１１の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが形成された側に、接着層３０を介して全面にわたって貼り合わせられ、タッチパネル２０および接着層３０によって有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが封止されている。よって、封止パネル５０（図１参照）および貼り合わせ層６０を省いて、表示装置をさらに薄型化・軽量化することができる。また、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、保護膜１１Ａ，接着層３０およびタッチパネル２０によって確実に封止され、水分または酸素の侵入による劣化を防止することができる。

この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。

まず、図４（Ａ）に示した工程により、駆動用基板１１に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを覆うように保護膜１１Ａを設け、表示パネル１０を形成する。

続いて、表示パネル１０の保護膜１１Ａの上に、第１の実施の形態の貼り合わせ層６０と同様にして、接着層３０を形成する。そののち、例えば第１の実施の形態において封止用基板５１と駆動用基板１１とを貼り合わせ層６０を介して貼り合わせた工程と同様にして、接着層３０を介してタッチパネル２０と表示パネル１０とを貼り合わせる。以上により、図８に示した表示装置が完成する。

この表示装置は、第１の実施の形態と同様に作用する。ここでは、タッチパネル２０および接着層３０によって有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが封止されているので、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂへの水分または酸素の侵入による劣化が防止される。

このように本実施の形態では、タッチパネル２０および接着層３０によって有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが封止されているので、封止パネル５０および貼り合わせ層６０を省いて、表示装置をさらに薄型化・軽量化することができる。また、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、保護膜１１Ａ，接着層３０およびタッチパネル２０によって確実に封止され、水分または酸素の侵入による劣化を防止することができる。

［第３の実施の形態］
図９は本発明の第３の実施の形態に係る表示装置の断面構造を表すものである。この表示装置は、接着層３０とタッチパネル２０との間に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保護するバリア層３１が形成されていることを除き、第２の実施の形態で説明した表示装置と同一である。したがって、同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

バリア層３１は、大気中の水分または酸素が有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂへと侵入するのを防止し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂをより確実に封止するものである。バリア層３１の耐透湿性としては、例えば１×１０^-3ｇ／ｍ² ・２４ｈｒないし１×１０^-6ｇ／ｍ² ・２４ｈｒ程度であることが好ましい。バリア層３１は、例えば、無機材料よりなる単層膜あるいは積層膜、有機材料よりなる単層膜、または無機材料よりなる層と有機材料よりなる層との積層膜とすることができる。バリア層３１を構成する材料としては、具体的には、例えば酸化ケイ素、窒化ケイ素またはケイ素の酸窒化物が挙げられる。

この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。

まず、図４（Ａ）に示した工程により、駆動用基板１１に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを覆うように保護膜１１Ａを設け、表示パネル１０を形成する。また、タッチパネル２０の表示パネル１０側の面に、例えばスパッタ法，ＣＶＤ法あるいは蒸着法により上述した材料よりなるバリア層３１を形成する。

続いて、表示パネル１０の保護膜１１Ａの上に、第１の実施の形態の貼り合わせ層６０と同様にして、接着層３０を形成する。そののち、タッチパネル２０のバリア層３１が形成された側を表示パネル１０に対向させ、例えば第１の実施の形態において封止用基板５１と駆動用基板１１とを貼り合わせ層６０を介して貼り合わせた工程と同様にして、接着層３０を介してタッチパネル２０と表示パネル１０とを貼り合わせる。以上により、図９に示した表示装置が完成する。

この表示装置は、第１の実施の形態と同様に作用する。ここでは、接着層３０とタッチパネル２０との間にバリア層３１が設けられているので、バリア層３１により、大気中の水分または酸素が駆動用基板１１の表面に対して垂直な方向に浸透することが防止されると共に、接着層３０により、大気中の水分または酸素が駆動用基板１１の表面に平行な方向に浸透することが防止される。よって、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂへの水分または酸素の侵入による劣化が、より確実に防止される。

このように本実施の形態では、接着層３０とタッチパネル２０との間に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保護するバリア層３１を備えたので、バリア層３１により、水分または酸素が有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに侵入することをより確実に防止し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂをより効果的に封止することができる。

［第４の実施の形態］
図１０は本発明の第４の実施の形態に係る表示装置の断面構造を表すものである。この表示装置は、表示パネル１０の保護膜１１Ａの上に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応して赤色フィルタ１５Ｒ，緑色フィルタ１５Ｇおよび青色フィルタ１５Ｂからなるカラーフィルタ１５が形成されていることを除き、第３の実施の形態で説明した表示装置と同一である。したがって、同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、カラーフィルタ１５は、第１の実施の形態のカラーフィルタ５２よりも焼成温度の低い材料により構成されていることを除いては、第１の実施の形態のカラーフィルタ５２と同一のものであるので、その詳細な説明は省略する。

この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。

まず、図４（Ａ）に示した工程により、駆動用基板１１に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを覆うように保護膜１１Ａを設け、表示パネル１０を形成する。続いて、保護膜１１Ａの上に、赤色フィルタ１５Ｒの材料をスピンコートなどにより塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして焼成することにより赤色フィルタ１５Ｒを形成する。続いて、赤色フィルタ１５Ｒと同様にして、青色フィルタ１５Ｂおよび緑色フィルタ１５Ｇを順次形成する。

また、タッチパネル２０の表示パネル１０側の面に、例えばスパッタ法，ＣＶＤ法あるいは蒸着法によりバリア層３１を形成する。

続いて、表示パネル１０のカラーフィルタ１５の上に、第１の実施の形態の貼り合わせ層６０と同様にして、接着層３０を形成する。そののち、タッチパネル２０のバリア層３１が形成された側を表示パネル１０のカラーフィルタ１５が形成された側に対向させ、例えば第１の実施の形態において封止用基板５１と駆動用基板１１とを貼り合わせ層６０を介して貼り合わせた工程と同様にして、接着層３０を介してタッチパネル２０と表示パネル１０とを貼り合わせる。このとき、表示パネル１０の保護膜１１Ａの上にカラーフィルタ１５が設けられているので、貼り合わせの際にカラーフィルタ１５と有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとの位置合わせを行う必要がなくなり、貼り合わせ工程が簡素化されると共に製造コストが低減される。以上により、図９に示した表示装置が完成する。

なお、この表示装置の作用は、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と同様であるのでその詳細な説明は省略する。

このように本実施の形態では、表示パネル１０の保護膜１１Ａの上にカラーフィルタ１５が設けられているので、貼り合わせの際にカラーフィルタ１５と有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとの位置合わせを行う必要がなくなり、貼り合わせ工程を簡素化して製造コストを低減することができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。

例えば、上記第１の実施の形態では、タッチパネル２０をタッチパネル保持板７０に吸着させるようにしたが、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示したように、タッチパネル保持板７０の代わりにフレーム９１に張設されたメッシュ９２に吸着させ、メッシュ９２を介してローラ８０でタッチパネル２０を押圧するようにしてもよい。この方法では、タッチパネル２０を曲げる角度が小さく、タッチパネル２０に対する負荷が小さくなるので好ましい。

また、上記第２の実施の形態ないし第４の実施の形態においては、下側プラスチックフィルム２１とタッチ側プラスチックフィルム２２とを重ね合わせた構造のタッチパネル２０を用いた場合について説明したが、このように封止パネル５０を省略する場合には、下側プラスチックフィルム２１の代わりにガラス基板を用いた従来のタッチパネルを用いて、表示装置の強度を高めるようにしてもよい。

更に、上記第２の実施の形態ないし第４の実施の形態においては、接着層３０を介してタッチパネル２０と表示パネル１０とを貼り合わせる際に、例えば第１の実施の形態において封止用基板５１と駆動用基板１１とを貼り合わせ層６０を介して貼り合わせた工程と同様にして行う場合について説明したが、例えば上記第１の実施の形態において図６に示した工程により行ってもよい。あるいは、例えば上記変形例において図７に示した工程により行うようにしてもよい。

加えて、上記第１の実施の形態に上記第４の実施の形態を適用し、例えば図１２に示したように、駆動パネル４０の保護膜１１Ａの上にカラーフィルタ１５を形成し、貼り合わせ層６０を介して駆動パネル４０と封止用基板５１とを貼り合わせるようにしてもよい。このようにした場合にも、第４の実施の形態と同様に、貼り合わせの際にカラーフィルタ１５と有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとの位置合わせを行う必要がなくなるので、貼り合わせ工程を簡素化して製造コストを低減することができる。

更にまた、例えば、タッチパネル２０としては、抵抗膜方式、静電容量方式、光学方式、超音波方式、電磁誘導方式などの種々の駆動方式のものを用いることができる。

加えてまた、例えば、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの構成について、例えば図１３に示したように、駆動用基板１１の上に、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）よりなる第１電極１２、有機層１３、およびアルミニウム（Ａｌ），リチウム（Ｌｉ），銀（Ａｇ），マグネシウム（Ｍｇ），インジウム（Ｉｎ）などよりなる第２電極１４を駆動用基板１１の側から順に積層し、タッチパネル２０は、駆動用基板１１の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとは反対側に設けられていてもよい。この場合には、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、タッチパネル２０を介して第１電極１２の側から光を取り出すことになる。

更にまた、例えば、上記実施の形態では、第１電極１２を陽極、第２電極１４を陰極とする場合について説明したが、陽極および陰極を逆にして、第１電極１２を陰極、第２電極１４を陽極としてもよい。さらに、第１電極１２を陰極、第２電極１４を陽極とすると共に、駆動用基板１１の上に、第１電極１２，有機層１３および第２電極１４を駆動用基板１１の側から順に積層し、第１電極１２の側から光を取り出すようにすることもできる。

加えてまた、上記実施の形態では、有機発光素子の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば第１電極１２を、誘電体多層膜またはアルミニウム（Ａｌ）などの反射膜の上部に透明導電膜を積層した２層構造とすることもできる。この場合、この反射膜の発光層側の端面が共振部の端部を構成し、透明導電膜は共振部の一部を構成することになる。

更にまた、上記実施の形態では、第２電極１４が半透過性反射層により構成されている場合について説明したが、第２電極１４は、半透過性反射層と透明電極とが第１電極１２の側から順に積層された構造としてもよい。この透明電極は、半透過性反射層の電気抵抗を下げるためのものであり、発光層で発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により構成されている。透明電極を構成する材料としては、例えば、ＩＴＯまたはインジウムと亜鉛（Ｚｎ）と酸素とを含む化合物が好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。透明電極の厚みは、例えば３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることができる。

本発明は、上記実施の形態のように駆動用基板１１に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成したもののほか、駆動用基板１１に無機電界発光素子などの他の表示素子を形成したもの、ＦＥＤ（Field Emission Display；電界電子放出ディスプレイ）、または最近注目されているペーパーライクディスプレイなどにも適用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。 図１に示した有機発光素子における有機層の構成を拡大して表す断面図である。 図１に示した有機発光素子における有機層の構成を拡大して表す断面図である。 図１に示した表示装置の製造方法を工程順に表す断面図である。 図４に続く工程を表す断面図である。 図５に続く工程を表す説明図である。 本発明の変形例に係る表示装置の製造方法を工程順に表す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。 本発明の変形例に係る表示装置の製造方法を表す説明図である。 図１に示した表示装置の変形例を表す断面図である。 図１に示した表示装置の他の変形例を表す断面図である。

符号の説明

１０…表示パネル、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機発光素子、１１…駆動用基板、１１Ａ…保護膜（パッシベーション膜）、１２…第１電極、１３…有機層、１３Ａ…正孔注入層、１３Ｂ…正孔輸送層、１３Ｃ…発光層、１３Ｄ…電子輸送層、１３Ｅ…電子注入層、１４…第２電極、１５，５２…カラーフィルタ、１５Ｒ，５２Ｒ…赤色フィルタ、１５Ｇ，５２Ｇ…緑色フィルタ、１５Ｂ，５２Ｂ…青色フィルタ、２０…タッチパネル、２１…下側プラスチックフィルム、２１Ａ，２２Ａ…透明電極、２２…タッチ側プラスチックフィルム、３０…接着層、４０…駆動パネル、５０…封止パネル、５１…封止用基板、６０…貼り合わせ層、７０…タッチパネル保持板、８０…ローラ、９１…フレーム、９２…メッシュ

Claims (12)

1. 有機発光素子および前記有機発光素子を覆う保護膜が形成された駆動用基板を含む表示パネルと、
   それぞれ透明電極が形成された２枚のプラスチックフィルムを、前記透明電極どうしが対向するように重ね合わせた構造を有するタッチパネルと、
   前記タッチパネルを前記表示パネルに全面にわたって貼り合わせる接着層と
   を備え、前記タッチパネルは前記駆動用基板の前記有機発光素子が形成された側に設けられ、前記タッチパネルおよび前記接着層によって前記有機発光素子が封止されている
   ことを特徴とする有機発光表示装置。
2. 前記接着層と前記タッチパネルとの間に、少なくとも無機材料を含み前記有機発光素子を保護するバリア層を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の有機発光表示装置。
3. 前記表示パネルは、前記保護膜の上に前記有機発光素子に対応してカラーフィルタが形成されたものである
   ことを特徴とする請求項１または２記載の有機発光表示装置。
4. 前記表示パネルは、前記駆動用基板と共に封止用基板を有し、前記駆動用基板と前記封止用基板とが全面にわたって貼り合わせられたものであり、
   前記タッチパネルは前記封止用基板の前記駆動用基板とは反対側に設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
5. 前記封止用基板は、前記有機発光素子に対応してカラーフィルタが形成されている
   ことを特徴とする請求項４記載の有機発光表示装置。
6. 前記有機発光素子は前記駆動用基板に第１電極、発光層を含む有機層および第２電極をこの順に形成したものであり、前記タッチパネルは前記有機発光素子の前記第２電極の側に設けられ、
   前記有機発光素子は、前記発光層で発生した光を前記タッチパネルを介して前記第２電極の側から取り出す
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
7. 駆動用基板に有機発光素子および前記有機発光素子を覆う保護膜を形成し、表示パネルを形成する工程と、
   前記表示パネルに接着層を形成する工程と、
   それぞれ透明電極が形成された２枚のプラスチックフィルムを、前記透明電極どうしが対向するように重ね合わせた構造を有するタッチパネルを、前記接着層に接着される面を外側にして予め弯曲させておく工程と、
   前記タッチパネルの他方の面の１辺にローラを当て、前記ローラを回転移動させて前記タッチパネルの他方の面の側から前記ローラで押圧することによって、前記タッチパネルと、前記表示パネルとを、前記接着層を介して全面にわたって貼り合わせる工程と
   を含み、前記タッチパネルを、前記駆動用基板の前記有機発光素子が形成された側に設け、前記タッチパネルおよび前記接着層によって前記有機発光素子を封止する
   ことを特徴とする有機発光表示装置の製造方法。
8. 前記タッチパネルの前記表示パネル側の面に、少なくとも無機材料を含み前記有機発光素子を保護するバリア層を形成したのち、前記タッチパネルと前記表示パネルとを前記接着層を介して貼り合わせる
   ことを特徴とする請求項７記載の有機発光表示装置の製造方法。
9. 前記表示パネルを形成する工程において、前記駆動用基板に前記有機発光素子を形成し、前記有機発光素子を覆うように保護膜を設けたのち、前記保護膜の上に前記有機発光素子に対応してカラーフィルタを形成する
   ことを特徴とする請求項７または８記載の有機発光表示装置の製造方法。
10. 前記表示パネルを形成する工程において、前記駆動用基板の前記有機発光素子の側に封止用基板を対向配置し、前記駆動用基板と前記封止用基板とを全面にわたって貼り合わせ、
    前記タッチパネルを、前記封止用基板の前記駆動用基板とは反対側に設ける
    ことを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の有機発光表示装置の製造方法。
11. 前記封止用基板に、前記有機発光素子に対応してカラーフィルタを形成する
    ことを特徴とする請求項１０記載の有機発光表示装置の製造方法。
12. 前記有機発光素子として、前記駆動用基板に第１電極、発光層を含む有機層および第２電極をこの順に積層し、前記タッチパネルを前記有機発光素子の前記第２電極の側に設ける
    ことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の有機発光表示装置の製造方法。

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