JP6268830B2 - カラーフィルタ及びタッチパネル機能付き有機ｅｌ表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、外部導体の接近又は接触を検出する検出パターンを備えたカラーフィルタ、及び、このカラーフィルタを備えたタッチパネル機能付き有機ＥＬ表示装置に関する。

今日、様々な電子機器において、指などの外部導体の接近または接触を検出することができるタッチパネルが広く用いられている。昨今では、光学的に明るいこと、意匠性があること、構造が容易であること、機能的にも優れていること等の理由から、静電容量式のタッチパネルが注目されている。

タッチパネルは、タッチパネルを搭載する位置に基づいて、外付型および内蔵型に分類される。このうち外付型においては、基板と、基板上に設けられ、外部導体の接近または接触を検出する検出パターンとを有するタッチパネル基板が、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などの表示装置の外部に取付けられる。一方、内蔵型においては、タッチパネル基板が表示装置の内部に組み込まれている。この場合、タッチパネル基板の検出パターンは、表示装置を構成する複数の構成要素のいずれかによって支持されている。すなわち、検出パターンを支持するための基板と、表示装置を構成する複数の構成要素のいずれかのための基板とが共通化されている。例えば、カラーフィルタのための基板と共通化されている。このため、内蔵型のタッチパネルを構成する構成要素は、外付型のタッチパネルを構成する構成要素に比べて、検出パターンを支持するための基板の分だけ少なくなっている。従って、内蔵型のタッチパネルを採用することにより、外付型に比べて、軽量、薄型かつ安価なタッチパネル機能付き表示装置を提供することが可能となる。

内蔵型のタッチパネルは、検出パターンを設ける位置に基づいて、イン・セル型およびオン・セル型に分類される。このうちイン・セル型においては、タッチパネル基板の検出パターンが、表示装置の表示パネルと対向するよう設けられる。イン・セル型においては、表示パネルの構成要素を容量センサとして利用するため、オン・セル型の場合に比べて、表示パネルによる寄生容量に起因するノイズの発生を低減することができる。

また、昨今普及しているモバイル電子機器においては、タッチパネル機能付き表示装置の高精細化が進んでいる。特に、有機ＥＬ素子を用いた自発光型の表示装置が注目を集めている。

特開２０１０−２７７４６１号公報

タッチパネル機能付き表示装置を高精細化した場合、画素サイズが小さくなるため、遮光層であるブラックマトリクス層の幅を画素サイズが大きい場合と同じ幅にすると、画素開口率が大幅に低下し、エネルギー効率が悪くなる。そのため、ブラックマトリクス層の幅を可能な限り狭くして、画素開口率の低下を防止する必要がある。

しかし、この結果、単位画素間の距離が短くなるため、隣り合う２つの単位画素において混色が発生すると共に、視野角特性も悪化する。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、画素開口率が高く、混色の発生と視野角特性の悪化とを防止できるカラーフィルタ及びタッチパネル機能付き有機ＥＬ表示装置を提供することを目的とする。

本発明による第１のカラーフィルタは、
透明基板と、
前記透明基板上に設けられ、複数の開口を形成する画素区画用のブラックマトリクス層と、前記ブラックマトリクス層の前記複数の開口内に形成された複数の着色層と、からなる着色構成層と、
前記着色構成層の前記透明基板と反対側に設けられた、タッチパネルセンサの検出パターンとして機能する遮光性の導電性部材と、を備え、
前記導電性部材は、平面視で前記ブラックマトリクス層に対応する位置に配置されていることを特徴とする。

本発明による第１のカラーフィルタにおいて、
前記導電性部材は、金、銀、銅、アルミニウム、及び、クロムの少なくとも何れかを含んでもよい。

本発明による第１のカラーフィルタにおいて、
前記着色構成層と前記導電性部材との間に保護層が介在されていてもよい。

本発明による第１のカラーフィルタにおいて、
前記着色構成層と前記導電性部材とを覆う保護層を備えてもよい。

本発明による第１のカラーフィルタにおいて、
前記導電性部材は、
第１方向に延びる複数の第１電極と、
隣り合う２つの第１電極間において、前記第１電極に接しないように、第１方向に直交する第２方向に延びる複数のダミー電極と、
を有してもよい。

本発明による第１のカラーフィルタにおいて、
前記各第１電極は、格子状に設けられていてもよい。

本発明による第１のカラーフィルタにおいて、
前記第１電極と前記ダミー電極とを覆う絶縁層を備え、
前記導電性部材は、前記絶縁層の前記透明基板と反対側に設けられ、平面視で前記ブラックマトリクス層に対応する位置を第２方向に延びる複数の第２電極を有してもよい。

本発明による第１のカラーフィルタにおいて、
前記導電性部材は、
第１方向に延びる複数の第１電極と、
隣り合う２つの第１電極間において、前記第１電極に接しないように、第１方向に直交する第２方向に延びる複数の第２電極と、
隣り合う２つの第２電極を、前記第１電極を跨いで接続するブリッジ部と、を有し、
前記第１電極と前記ブリッジ部との間に絶縁層が介在されていてもよい。

本発明による第１のカラーフィルタにおいて、
前記導電性部材は、
第１方向に延びる複数の第１パターンと、
第１方向に直交する第２方向に延び、前記第１パターンと交差する複数の第２パターンと、
前記第１パターンと第２パターンとが設けられていない領域に設けられた、格子状の第３パターンと、を有し、
第１パターンは、
第１方向に並べられた格子状の複数の第１電極と、
隣り合う２つの第１電極を接続する接続部と、を含み、
第２パターンは、
第２方向に並べられた格子状の複数の第２電極と、
隣り合う２つの第２電極を、前記接続部を跨いで接続するブリッジ部と、を含み、
前記接続部と前記ブリッジ部との間に絶縁層が介在されていてもよい。

本発明による第１のカラーフィルタにおいて、
前記導電性部材の前記透明基板と反対側に設けられた、前記導電性部材の反射率より低い反射率の追加導電性部材を備えてもよい。

本発明による第１のカラーフィルタにおいて、
前記透明基板と前記着色構成層との間に、入射した光の一部を吸収する光吸収層が介在されていてもよい。

本発明による第２のカラーフィルタは、
透明基板と、前記透明基板上に設けられた複数の着色層と、からなる着色構成層と、
前記着色構成層の前記着色層側に設けられた、タッチパネルセンサの検出パターンとして機能する遮光性の導電性部材と、を備え、
前記導電性部材は、平面視で前記着色層間の境界に配置されていることを特徴とする。

本発明によるタッチパネル機能付き有機ＥＬ表示装置は、
観察者側に向けて光を出射する白色光源タイプの有機ＥＬ発光部と、
前記有機ＥＬ発光部の観察者側に配置された、上記第１又は第２のカラーフィルタと、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、画素開口率が高く、混色の発生と視野角特性の悪化とを防止できるカラーフィルタ及びタッチパネル機能付き有機ＥＬ表示装置を提供できる。

第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。 図１の有機ＥＬ表示装置を観察者側から見た場合を示す平面図である。 図１のカラーフィルタを有機ＥＬ発光部側から見た場合を示す平面図である。 図３のカラーフィルタから第２電極を取り除いた場合を示す平面図である。 図３のカラーフィルタをＣ−Ｃ方向から見た場合を示す断面図である。 着色層に対応する発光層を発光させた場合に図１の有機ＥＬ表示装置を観察者側から観察した拡大図である。 第１の実施形態の変形例に係るカラーフィルタを有機ＥＬ発光部側から見ると共に、第２電極を取り除いた場合を示す平面図である。 第２の実施形態に係るカラーフィルタを有機ＥＬ発光部側から見た場合を示す平面図である。 図８のカラーフィルタをＤ−Ｄ方向から見た場合を示す断面図である。 第３の実施形態に係るカラーフィルタを有機ＥＬ発光部側から見た場合を示す平面図である。 第４の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。 （ａ）は、第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の導電性部材による反射光を説明するための断面図であり、（ｂ）は、第５の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。 第６の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。 （ａ）は、比較例の有機ＥＬ表示装置を示す断面図であり、（ｂ）は、比較例の他の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。 着色層に対応する発光層を発光させた場合に図１４（ａ）の有機ＥＬ表示装置を観察者側から観察した拡大図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

（第１の実施形態）
まず図１，２により、本実施形態におけるイン・セル型のタッチパネル機能付き有機ＥＬ表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置と称す）１００全体について説明する。有機ＥＬ表示装置１００は、例えば、タブレット端末等に用いられる。

有機ＥＬ表示装置
図１は、第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００を示す断面図である。図２は、図１の有機ＥＬ表示装置１００を観察者側から見た場合を示す平面図である。図１の断面図は、図２の有機ＥＬ表示装置１００をＢ−Ｂ方向から見た場合を示している。

図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１００は、観察者側に向けて光を出射する白色光源タイプの有機ＥＬ発光部１０と、有機ＥＬ発光部１０の観察者側に配置されたカラーフィルタ２０と、有機ＥＬ発光部１０とカラーフィルタ２０との間に設けられた光学弾性樹脂層３０と、を備えている。

有機ＥＬ発光部１０は、複数の発光層１１と、隣り合う２つの発光層１１，１１間に設けられた未発光層１２と、を有している。各発光層１１は、単位画素に対応して設けられ、白色光を発光するか否か切り替えると共に、白色光の強度を調整することができる。未発光層１２は、発光しない部分である。これにより、有機ＥＬ発光部１０は、カラーフィルタ２０へ向けて選択的に光を出射することができる。なお「選択的に光を出射する」とは、有機ＥＬ表示装置１００の単位画素に応じて光の強度が調整されていることを意味する。

カラーフィルタ２０は、透明基板２１と、着色構成層２２と、遮光性の導電性部材２３と、保護層２４とを備える。

着色構成層２２は、透明基板２１上に設けられ、複数の開口を形成する画素区画用のブラックマトリクス層（以下、ＢＭ層と称す）２５と、ＢＭ層２５の複数の開口内に形成された複数の着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗと、からなる。本実施形態では、各着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗは単位画素に対応し、４つの着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗに対応する４つの単位画素で１つの画素を形成しているものとする。

導電性部材２３は、着色構成層２２の透明基板２１と反対側に設けられ、タッチパネルセンサの検出パターンとして機能する。導電性部材２３は、平面視でＢＭ層２５に対応する位置に配置されている。

着色構成層２２と導電性部材２３との間に透明な保護層２４が介在されている。これによって、各着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６ＷおよびＢＭ層２５を外部環境から保護するとともに、各着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６ＷおよびＢＭ層２５に含まれる不純物などが外部に流出することを防ぐことができる。

光学弾性樹脂層３０は、透明であり、透明基板２１及び保護層２４と同程度の屈折率を有する。これにより、有機ＥＬ表示装置１００の視認性を向上できる。光学弾性樹脂層３０の材料としては、例えば、市販のOCA（Optically Clear Adhesive）やOCR（Optically Clear Resin）を用いることができる。ＯＣＡ、ＯＣＲの市販品としては、住友スリーエム株式会社製高透明性接着剤転写テープ８１４６シリーズ、８１７１ＣＬ、８１７２ＣＬ、グンゼ株式会社製透明光学粘着フィルムＮＮＸシリーズ、デクセリアルズ株式会社製光学弾性樹脂ＳＶＲシリーズ、日東電工株式会社製光学用透明粘着シートルシアックスシリーズ等があげられる。

有機ＥＬ発光部１０と導電性部材２３とが対向するように、有機ＥＬ発光部１０とカラーフィルタ２０は配置されている。

また、図示は省略するが、有機ＥＬ発光部１０とカラーフィルタ２０との間に柱状のスペーサーが形成されていてもよい。例えば、スペーサーは、画素毎に１つ設けられてもよい。この場合スペーサーは、平面視で、１つの画素に対応する４つの着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗの中心付近に設けられていてもよい。これによって、保護層２４と有機ＥＬ発光部１０との間の距離を一定に保持することができる。

カラーフィルタ
次に図１〜５を参照して、カラーフィルタ２０について詳細に説明する。図３は、図１のカラーフィルタ２０を有機ＥＬ発光部１０側から見た場合を示す平面図である。図４は、図３のカラーフィルタ２０から第２電極５０を取り除いた場合を示す平面図である。図５は、図３のカラーフィルタ２０をＣ−Ｃ方向から見た場合を示す断面図である。

（透明基板）
はじめに、カラーフィルタ２０の透明基板２１について説明する。透明基板２１としては、各着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６ＷおよびＢＭ層２５を適切に支持することができ、かつ透明性を有する様々な材料が用いられ、例えばガラスやポリマーなどが用いられる。透明基板２１の観察者側の面は、有機ＥＬ表示装置１００の表示面として機能する。

（ＢＭ層）
次に、カラーフィルタ２０のＢＭ層２５について説明する。ＢＭ層２５は、有機ＥＬ発光部１０からの光を遮蔽するよう構成されている。本実施形態では、図２に示すように、ＢＭ層２５は格子状（マトリックス状）のパターンを有している。ＢＭ層２５の各開口の形状は、例えば正方形である。但し、ＢＭ層２５の具体的なパターンは特には限定されない。

ＢＭ層２５の材料としては、所望の遮光性を有するものであれば特に限定されない。例えば、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色着色材を含有する樹脂組成物等が挙げられる。この樹脂組成物に用いられる樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が使用される。

（着色層）
次に、カラーフィルタ１０の各着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗについて説明する。

着色層２６Ｒは、例えば赤色光を透過させる赤色着色層からなっており、着色層２６Ｇは、緑色光を透過させる緑色着色層からなっており、着色層２６Ｂは、青色光を透過させる青色着色層からなっている。着色層２６Ｗは白色光を透過させる白色着色層（透過率調整層）からなっている。即ち、着色層２６Ｗは可視光域の光を波長域に依らず略均一に透過させるように構成されている。各着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗの一辺の長さは、例えば、数μｍである。

各着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗは、感光性を有する着色層用材料を、露光工程および現像工程を含むフォトリソグラフィー法によりパターニングすることによって形成される層である。

上述のように、各着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗは、対応する色の光を透過させるよう構成されており、一方、ＢＭ層２５は、光を遮蔽するよう構成されている。

（導電性部材）
図４に示すように、導電性部材２３は、第１方向（例えば、図４のｘ方向）に直線状に延びる複数の第１電極３１と、第１方向に直交する第２方向（例えば、図４のｙ方向）に隣り合う２つの第１電極３１，３１間において、第１電極３１に接しないように、第２方向に延びる複数のダミー電極３２と、を有する。

前述のように、導電性部材２３は、平面視でＢＭ層２５に対応する位置に配置されているので、第１電極３１とダミー電極３２は平面視でＢＭ層２５に対応する位置に配置されている。

本実施形態では、第１電極３１とダミー電極３２の幅は、ＢＭ層２５の幅とほぼ等しく、透明基板２１の法線方向から見て、第１電極３１とダミー電極３２はＢＭ層２５に重なっている。これにより、第１電極３１とダミー電極３２が画素開口率を低下させる恐れがない。

また、図５に示すように、カラーフィルタ２０は、第１電極３１とダミー電極３２とを覆う絶縁層４０を備える。絶縁層４０は、例えば、透明な樹脂から形成されてもよい。

また、図３，５に示すように、導電性部材２３は、絶縁層４０の透明基板２１と反対側に設けられ、平面視でＢＭ層２５に対応する位置を第２方向に直線状に延びる複数の第２電極５０を有する。

つまり、各第２電極５０は、対応する複数のダミー電極３２を覆うように設けられている。従って、透明基板２１の法線方向から見て、第２電極５０はダミー電極３２及びＢＭ層２５に重なっている。これにより、第２電極５０が画素開口率を低下させる恐れがない。

第１電極３１、ダミー電極３２及び第２電極５０は、導電性及び遮光性を有する。例えば、第１電極３１、ダミー電極３２及び第２電極５０は、金、銀、銅、アルミニウム、及び、クロムの少なくとも何れかを含む。第１電極３１、ダミー電極３２及び第２電極５０の材料として、例えば、銀、パラジウム及び銅の合金であるＡＰＣ合金を用いてもよい。

前述のように、各着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗの一辺の長さは、例えば、数μｍであるため、第１電極３１及び第２電極５０は、それぞれ数μｍ間隔で配置されている。従って、有機ＥＬ表示装置１００の近傍に指等の外部導体が存在している場合、１つの第１電極３１のみに外部導体の影響が現れることはなく、複数の第１電極３１に外部導体の影響が現れる。第２電極５０に関しても同様である。

そのため、図示は省略するが、複数の第１電極３１は、所定数ずつ、端部において電気的に接続されている。そして、電気的に接続された所定数の第１電極３１毎に、信号が外部に取り出される。

また、複数の第２電極５０は、所定数ずつ、端部において電気的に接続されている。そして、電気的に接続された所定数の第２電極５０毎に、信号が外部に取り出される。この所定数は、外部導体の接触位置または近接位置を効率的に算出できる程度の数であればよい。

なお、ダミー電極３２は、後述するように光を遮光する目的で設けられており、電気的にフローティングとなっている。

有機ＥＬ表示装置１００の近傍に外部導体が存在している場合、外部導体近傍に位置する複数の第１電極３１及び第２電極５０を流れる電流が変化する。従って、外部導体近傍の第１電極３１及び第２電極５０を流れる電流に基づいて算出される容量に、外部導体の容量による影響が現れる。このように、複数の第１電極３１及び第２電極５０のうち、電気的に接続された特定の複数の第１電極３１及び電気的に接続された特定の複数の第２電極５０から算出される容量の変化を検出することにより、外部導体の接触位置または近接位置を算出できる。

カラーフィルタの混色防止機能
次に、図１，６を参照して、カラーフィルタ２０の混色防止機能について説明する。図６は、着色層２６Ｇに対応する発光層１１を発光させた場合に図１の有機ＥＬ表示装置１００を観察者側から観察した拡大図である。図６は、４つの画素を示している。

図１は、着色層２６Ｇに対応する発光層１１が発光し、着色層２６Ｒ，２６Ｂ，２６Ｗに対応する発光層１１は発光していない一例を示す。つまり、緑色の単位画素のみを発光させている。

図１に矢印で示すように、着色層２６Ｇに対応する発光層１１から出射された光は、ある程度の広がりを持って進み、発光層１１の法線方向に進む光Ｌ１０のみではなく、例えば、発光層１１の法線方向から最大で６０°の角度の方向に進む光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３も含む。但し、この最大の角度は６０°に限らない。

これらのうち最も着色層２６Ｒ側の位置から出射した光Ｌ１は、隣の着色層２６Ｒに向かうが、遮光性の導電性部材２３（第１電極３１）で遮光され、着色層２６Ｒに達することはない。また、隣の着色層２６Ｒ及びＢＭ層２５の角付近に向かう光Ｌ２も、導電性部材２３（第１電極３１）で遮光され、着色層２６Ｒに達することはない。さらに、着色層２６Ｒ及び導電性部材２３の角付近に向かう光Ｌ３は、導電性部材２３（第１電極３１）では遮光されないものの、ＢＭ層２５で遮光される。

図示は省略するが、同様に、隣の着色層２６Ｂに向かう光も、導電性部材２３（ダミー電極３２）で遮光され、着色層２６Ｂに達することはない。

従って、図６に示すように、着色層２６Ｇを透過した光Ｌ１０によって、観察者側から緑色部分Ｇのみが観察される。着色層２６Ｇに隣り合う着色層２６Ｒ，２６Ｇには光が入射しないため、観察者側から赤色部分と青色部分は観察されない。緑色部分Ｇ以外は、黒色部分ＢＬとして観察される。なお、図６は、スペーサーが４つの着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗの中心付近に設けられている一例を示している。スペーサーが設けられた領域では、光を観察者側に取り出すことができないため、緑色部分Ｇは、スペーサーが設けられた領域では観察されない。

このように、本実施形態によれば、着色構成層２２の透明基板２１と反対側に設けられ、平面視でＢＭ層２５に対応する位置に配置された、タッチパネルセンサの検出パターンとして機能する遮光性の導電性部材２３（第１電極３１、ダミー電極３２及び第２電極５０）を備える。これにより、単位画素間、即ち着色層間の距離が短い場合であっても、ある単位画素の発光層１１から隣の単位画素の着色層に向かう光は、導電性部材２３で遮光され、隣の単位画素の着色層に入射しない。従って、ＢＭ層２５の幅を広くせずに、隣り合う２つの単位画素における混色を防止できる。また、有機ＥＬ表示装置１００を表示面の法線方向からある角度で観察しても、ある単位画素の発光層１１から出射される光によって隣の単位画素の色が観察されることがない。

即ち、高精細化した上で、画素開口率が高く、混色の発生と視野角特性の悪化とを防止できるカラーフィルタ２０及び有機ＥＬ表示装置１００を提供できる。

（比較例）
ここで、比較例の有機ＥＬ表示装置１００Ｘについて説明する。

図１４（ａ）は、比較例の有機ＥＬ表示装置１００Ｘを示す断面図であり、図１４（ｂ）は、比較例の他の有機ＥＬ表示装置１００Ｘを示す断面図である。図１４（ａ），（ｂ）は、図１に対応する断面図である。比較例の有機ＥＬ表示装置１００Ｘでは、カラーフィルタ２０Ｘは、本実施形態の導電性部材２３に代えて、透光性を有する透明電極（例えば、ＩＴＯ）９０を備える点が、本実施形態と異なる。その他の構成は、図1の第1の実施形態と同一であるため、説明を省略する。

図１４（ａ）に示すカラーフィルタ２０Ｘは、本実施形態と同一幅のＢＭ層２５を備えている。そのため、着色層２６Ｇに対応する発光層１１から出射された光のうち、発光層１１の法線方向から６０°の角度の方向に進む光Ｌ１，Ｌ２は、透明電極９０及び着色層２６Ｒを透過して、観察者側に到達する。図示は省略するが、同様に、透明電極９０及び着色層２６Ｂを透過して、観察者側に到達する光も存在する。

図１５は、着色層２６Ｇに対応する発光層１１を発光させた場合に図１４（ａ）の有機ＥＬ表示装置１００Ｘを観察者側から観察した拡大図である。図１５は、図６に対応する。着色層２６Ｇに隣り合う着色層２６Ｒ，２６Ｂにも光が入射するため、図１５に示すように、観察者側から緑色部分Ｇに加え赤色部分Ｒと青色部分Ｂが観察される。即ち、混色が発生する。緑色部分Ｇ、赤色部分Ｒおよび青色部分Ｂ以外は、黒色部分ＢＬとして観察される。

さらに、有機ＥＬ表示装置１００Ｘを表示面の法線方向からある角度で観察すると、ある単位画素の発光層１１から出射される光によって隣の単位画素の色が強く観察され、画質が低下する。即ち、視野角特性が悪化する。

図１４（ｂ）に示すように、ＢＭ層２５の幅を図１４（ａ）より広くすれば、着色層２６Ｇに対応する発光層１１から出射された光のうち、発光層１１の法線方向から６０°の角度の方向に進む光Ｌ１，Ｌ２は、透明電極９０及び着色層２６Ｒを透過するが、幅広のＢＭ層２５で遮光される。従って、光Ｌ１，Ｌ２は、観察者側に到達せず、混色は発生しない。しかし、ＢＭ層２５の幅を本実施形態の幅の数倍に広くする必要があるため、画素開口率が悪化する。

前述したように、本実施形態によれば、このような問題を生じる恐れが無い。

（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態では、各第１電極３１は直線状に設けられているが、これに限らない。

図７は、第１の実施形態の変形例に係るカラーフィルタ２０を有機ＥＬ発光部１０側から見ると共に、第２電極５０を取り除いた場合を示す平面図である。図７に示すように、導電性部材２３を構成する各第１電極３１ａは、格子状に設けられている。つまり、透明基板２１の法線方向から見て、各第１電極３１ａは、ＢＭ層２５の格子形状に重なるようになっている。

第１の実施形態と同様に、複数のダミー電極３２は、第２方向（例えば、図７のｙ方向）に隣り合う２つの第１電極３１ａ，３１ａ間において、第１電極３１ａに接しないように、第２方向に延びる。その他の構成は、第１の実施形態と同一であるため、図示及び説明を省略する。

各第１電極３１ａは、第１の実施形態より第２方向に広い幅の領域に設けられている。そのため、第１の実施形態と異なり、複数の第１電極３１は、所定数ずつ、端部において電気的に接続されていなくても、外部導体の接触位置または近接位置を効率的に算出できる。

このカラーフィルタ２０も、平面視でＢＭ層２５に対応する位置を第２方向に直線状に延びる複数の第２電極５０を有する。従って、このカラーフィルタ２０を有機ＥＬ発光部１０側から見た場合の平面図は、図３の平面図と同じである。複数の第２電極５０は、所定数ずつ、端部において電気的に接続されている。

この変形例によっても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１電極と第２電極が同一の層に形成されている点が第１の実施形態と異なる。

図８は、第２の実施形態に係るカラーフィルタ２０を有機ＥＬ発光部１０側から見た場合を示す平面図である。図９は、図８のカラーフィルタ２０をＤ−Ｄ方向から見た場合を示す断面図である。図８のカラーフィルタ２０をＢ−Ｂ方向から見た場合を示す断面図は、図１と同じである。

図８，９に示すように、導電性部材２３は、第１方向（例えば、図８のｘ方向）に延びる複数の第１電極３１と、第１方向に直交する第２方向（例えば、図８のｙ方向）に隣り合う２つの第１電極３１，３１間において、第１電極３１に接しないように、第２方向に延びる複数の第２電極３３と、第２方向に隣り合う２つの第２電極３３，３３を、第１電極３１を跨いで電気的に接続するブリッジ部３４と、を有する。また、第１電極３１とブリッジ部３４との間に絶縁層４１が介在されている。透明基板２１の法線方向から見て、第１電極３１と第２電極３３とブリッジ部３４は、ＢＭ層２５に重なっている。その他の構成は、図1等の第1の実施形態と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。

図９に示すように、第１電極３１と第２電極３３は、保護層２４の同一面に設けられている。

図８のカラーフィルタ２０から絶縁層４１とブリッジ部３４を取り除いた場合、第１の実施形態の図４と同一の平面図となる。

図示は省略するが、第１の実施形態と同様に、複数の第１電極３１は、所定数ずつ、端部において電気的に接続されている。そして、電気的に接続された所定数の第１電極３１毎に、信号が外部に取り出される。

また、複数の第２電極３３は、所定数ずつ、端部において電気的に接続されている。そして、電気的に接続された所定数の第２電極３３毎に、信号が外部に取り出される。

本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、導電性部材２３がダイヤ形状の電極を有している点が第２の実施形態と異なる。

図１０は、第３の実施形態に係るカラーフィルタ２０を有機ＥＬ発光部１０側から見た場合を示す平面図である。図１０に示すように、導電性部材２３は、第１方向（例えば、図１０のｘ方向）に延びる複数の第１パターン６１と、第１方向に直交する第２方向（例えば、図１０のｙ方向）に延び、第１パターン６１と交差する複数の第２パターン６２と、第１パターン６１と第２パターン６２とが設けられていない領域に設けられた第３パターン６３と、を有する。その他の構成は、第２の実施形態と同一であるため、図示及び説明を省略する。

第１パターン６１は、第１方向に並べられた格子状の複数の第１電極６１ａと、第１方向に隣り合う２つの第１電極６１ａ，６１ａを電気的に接続する接続部６１ｂと、を含む。

第２パターン６２は、第２方向に並べられた格子状の複数の第２電極６２ａと、第２方向に隣り合う２つの第２電極６２ａ，６２ａを、接続部６１ｂを跨いで電気的に接続するブリッジ部６２ｂと、を含む。

接続部６１ｂとブリッジ部６２ｂとの間に絶縁層４１が介在されている。接続部６１ｂ、ブリッジ部６２ｂおよび絶縁層４１が設けられた部分の第２方向に沿った断面構造は、図９と同じである。

透明基板２１の法線方向から見て、第１電極６１ａと、接続部６１ｂと、第２電極６２ａと、ブリッジ部６２ｂと、第３パターン６３は、ＢＭ層２５に重なっている。

本実施形態では、第１電極６１ａと第２電極６２ａの外形は、図１０に破線で示すようにダイヤ形（正方形）であるが、これに限られない。

なお、ダイヤ形の対角線の長さは、例えば、数ｍｍであり、前述のように各着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗの一辺の長さは、例えば、数μｍである。しかし、図１０では、構成を明確化するためにダイヤ形を縮小して示している。

このように、本実施形態によれば、外部導体による影響を受け易いサイズのダイヤ形の第１電極６１ａと第２電極６２ａを設けているため、外部導体の接触位置または近接位置を効率的に算出できる。

また、ダイヤ形の第１電極６１ａと第２電極６２ａは格子状になっているため、各着色層を透過する光に影響を及ぼすことはない。即ち、エネルギー効率に影響を及ぼすことはない。また、第１の実施形態と同様の効果も得られる。

これに対して、ダイヤ形の第１及び第２電極を透明電極で形成している比較例のカラーフィルタでは、有機ＥＬ発光部から出射して各着色層に向かう光の一部は、透明電極からなる第１及び第２電極を透過できず、エネルギー効率が悪くなる。

（第４の実施形態）
本実施形態は、保護層２４が設けられる位置が第１の実施形態と異なる。

図１１は、第４の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００を示す断面図である。図１１は、第１の実施形態の図１に対応する断面図である。図１１に示すように、カラーフィルタ２０は、着色構成層２２と導電性部材２３とを覆う保護層２４を備える。導電性部材２３は、着色構成層２２に接するように設けられている。その他の構成は、図1等の第1の実施形態と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。

このような構成によれば、第１の実施形態と比較して、有機ＥＬ発光部１０と導電性部材２３との間の距離が長くなる。しかし、光Ｌ１〜Ｌ３は、導電性部材２３で遮光されるので、第１の実施形態と同様に着色層２６Ｒに達することはない。従って、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態によれば、カラーフィルタ２０の有機ＥＬ発光部１０側の面は、保護層２４により平坦に構成されているので、光学弾性樹脂層３０をなす材料を用いてカラーフィルタ２０と有機ＥＬ発光部１０を貼り合せる際に、第１の実施形態よりも光学弾性樹脂層３０に気泡を入り難くできる。従って、有機ＥＬ表示装置１００の視認性及び耐衝撃性を向上できる。

（第５の実施形態）
本実施形態は、追加導電性部材７０を備える点が、第１の実施形態と異なる。

図１２（ａ）は、第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００の導電性部材２３による反射光を説明するための断面図であり、図１２（ｂ）は、第５の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００を示す断面図である。

図１２（ａ）に示すように、また前述したように、第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置１００においては、発光層１１の法線方向から例えば６０°の角度の方向に進む光Ｌ１，Ｌ２は、導電性部材２３に向かう。ここで、導電性部材２３の反射率が高い場合、光Ｌ１，Ｌ２は導電性部材２３で反射され、着色層２６Ｒに対応する発光していない発光層１１及び未発光層１２に、ある程度の強度で入射する。これにより、有機ＥＬ発光部１０が誤動作する恐れがある。

そこで、この問題を解決するため、本実施形態では以下の構成を採用している。

即ち、図１２（ｂ）に示すように、本実施形態のカラーフィルタ２０は、導電性部材２３の透明基板２１と反対側に設けられた、導電性部材２３の反射率より低い反射率の追加導電性部材７０を備える。追加導電性部材７０は、例えば、カーボン樹脂から構成されている。その他の構成は、図1等の第1の実施形態と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。

これにより、発光層１１の法線方向から例えば６０°の角度の方向に進み追加導電性部材７０に向かう光Ｌ１，Ｌ２は、追加導電性部材７０で反射され難いので、着色層２６Ｒに対応する発光していない発光層１１及び未発光層１２に入射し難くなる。これにより、有機ＥＬ発光部１０の誤動作を防止できる。

追加導電性部材７０が導電性を有することにより、本実施形態を第２（又は第３）の実施形態に適用した場合において、追加導電性部材７０が設けられた隣り合う２つの第２電極３３，３３（又は第２電極６２ａ，６２ａ）をブリッジ部３４（又はブリッジ部６２ｂ）で電気的に接続することができる。つまり、ブリッジ部３４（又はブリッジ部６２ｂ）は、隣り合う２つの第２電極３３，３３（又は第２電極６２ａ，６２ａ）を、追加導電性部材７０を介して電気的に接続するようになる。

導電性部材２３及び追加導電性部材７０は、次に説明する製造方法により形成できる。まず、導電性部材２３の材料である金属を、透明基板２１と着色構成層２２に積層された保護層２４の全面に成膜し、次に、追加導電性部材７０の材料であるカーボン樹脂を、フォトリソグラフィー法により導電性部材２３が形成されるべき領域に形成し、次に、このカーボン樹脂をマスクとして、成膜された金属をパターニングすればよい。このような製造方法によれば、第１の実施形態から製造工程数を増やすことなく、本実施形態のカラーフィルタ２０を製造できる。
また、第１の実施形態と同様の効果も得られる。

（第６の実施形態）
本実施形態は、光吸収層８０を備える点が、第１の実施形態と異なる。光吸収層としては、具体的には、樹脂中に色材としてカーボンブラックを分散して含有しているものが挙げられるが、これに限定はされない。

有機ＥＬ発光部１０の陽極または陰極（図示せず）は、一般に金属電極からなっている。このため、有機ＥＬ発光部１０を備えた有機ＥＬ表示装置１００においては、外光が陽極または陰極によって反射されることに起因して、コントラストが低下する問題や映り込みが生じる問題がある。

そこで、この問題を解決するため、本実施形態では以下の構成を採用している。

図１３は、第６の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００を示す断面図である。図１３に示すように、カラーフィルタ２０において、透明基板２１と着色構成層２２との間に、入射した光の一部を吸収する光吸収層（グレー層）８０が介在されている。その他の構成は、図１等の第１の実施形態と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。

これにより、カラーフィルタ２０に入射した外光Ｌ２０と、外光Ｌ２０が有機ＥＬ発光部１０の陽極または陰極（図示せず）によって反射された反射光との一部は、光吸収層８０で吸収されるため、観察者側で観察される反射光の光量が減少する。従って、コントラストの低下や映り込みの発生を抑制することができる。
また、第１の実施形態と同様の効果も得られる。

（他の変形例）
以上の各実施形態及び変形例では、例えば図１に示すように、隣り合う２つの着色層はＢＭ層２５を覆って互いに接している一例について説明したが、隣り合う２つの着色層は互いに接していなくてもよい。この場合、第１の実施形態では、隣り合う２つの着色層の間にも、保護層２４が設けられればよい。また、第４の実施形態では、隣り合う２つの着色層の間にも、導電性部材２３が設けられればよい。

また、以上の各実施形態及び変形例において、カラーフィルタ２０は、保護層２４を備えなくてもよい。

また、第４の実施形態を、第１の実施形態の変形例、第２及び第３の実施形態に組み合わせても良い。

また、第５の実施形態を、第１の実施形態の変形例、第２から第４の実施形態に組み合わせても良い。

また、第６の実施形態を、第１の実施形態の変形例、第２から第５の実施形態に組み合わせても良い。

さらに、以上の各実施形態及び変形例において、カラーフィルタ２０は、ＢＭ層２５を備えなくてもよい。即ち、カラーフィルタ２０は、透明基板と、透明基板上に設けられた複数の着色層と、からなる着色構成層と、着色構成層の着色層側に設けられた、タッチパネルセンサの検出パターンとして機能する遮光性の導電性部材と、を備えてもよい。この場合、導電性部材は、平面視で着色層間の境界に配置されていればよい。このような構成では、遮光性の導電性部材が、ＢＭ層２５の遮光機能も併せ持つ。ＢＭ層２５を備えない場合にも、隣り合う２つの着色層は、互いに接していても、接していなくてもよい。

さらに、以上の各実施形態及び変形例では、カラーフィルタ２０を用いて有機ＥＬ表示装置１００を構成する一例について説明したが、カラーフィルタ２０を用いて液晶表示装置を構成してもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０ 有機ＥＬ発光部
２０ カラーフィルタ
２１ 透明基板
２２ 着色構成層
２３ 導電性部材
２４ 保護層
２５ ブラックマトリクス層（ＢＭ層）
２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ，２６Ｗ 着色層
３０ 光学弾性樹脂層
３１，３１ａ 第１電極
３２ ダミー電極
３３ 第２電極
３４ ブリッジ部
４０，４１ 絶縁層
５０ 第２電極
６１ 第１パターン
６１ａ 第１電極
６１ｂ 接続部
６２ 第２パターン
６２ａ 第２電極
６２ｂ ブリッジ部
６３ 第３パターン
７０ 追加導電性部材
８０ 光吸収層
１００ 有機ＥＬ表示装置

Claims (12)

1. 透明基板と、
   前記透明基板上に設けられ、複数の開口を形成する画素区画用のブラックマトリクス層と、前記ブラックマトリクス層の前記複数の開口内に形成された複数の着色層と、からなる着色構成層と、
   前記着色構成層の前記透明基板と反対側に設けられた、タッチパネルセンサの検出パターンとして機能する遮光性の導電性部材と、を備え、
   前記導電性部材は、平面視で前記ブラックマトリクス層に対応する位置に配置されていることを特徴とするカラーフィルタ。
2. 前記導電性部材は、金、銀、銅、アルミニウム、及び、クロムの少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
3. 前記着色構成層と前記導電性部材との間に保護層が介在されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラーフィルタ。
4. 前記着色構成層と前記導電性部材とを覆う保護層を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラーフィルタ。
5. 前記導電性部材は、
   第１方向に延びる複数の第１電極と、
   隣り合う２つの第１電極間において、前記第１電極に接しないように、第１方向に直交する第２方向に延びる複数のダミー電極と、
   を有することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のカラーフィルタ。
6. 前記各第１電極は、格子状に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタ。
7. 前記第１電極と前記ダミー電極とを覆う絶縁層を備え、
   前記導電性部材は、前記絶縁層の前記透明基板と反対側に設けられ、第２方向に延びる複数の第２電極を有することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のカラーフィルタ。
8. 前記導電性部材は、
   第１方向に延びる複数の第１電極と、
   隣り合う２つの第１電極間において、前記第１電極に接しないように、第１方向に直交する第２方向に延びる複数の第２電極と、
   隣り合う２つの第２電極を、前記第１電極を跨いで接続するブリッジ部と、を有し、
   前記第１電極と前記ブリッジ部との間に絶縁層が介在されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のカラーフィルタ。
9. 前記導電性部材は、
   第１方向に延びる複数の第１パターンと、
   第１方向に直交する第２方向に延び、前記第１パターンと交差する複数の第２パターンと、
   前記第１パターンと第２パターンとが設けられていない領域に設けられた第３パターンと、を有し、
   第１パターンは、
   第１方向に並べられた格子状の複数の第１電極と、
   隣り合う２つの第１電極を接続する接続部と、を含み、
   第２パターンは、
   第２方向に並べられた格子状の複数の第２電極と、
   隣り合う２つの第２電極を、前記接続部を跨いで接続するブリッジ部と、を含み、
   前記接続部と前記ブリッジ部との間に絶縁層が介在されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のカラーフィルタ。
10. 前記導電性部材の前記透明基板と反対側に設けられた、前記導電性部材の反射率より低い反射率の追加導電性部材を備えることを特徴とする請求項１から請求項９の何れかに記載のカラーフィルタ。
11. 前記透明基板と前記着色構成層との間に、入射した光の一部を吸収する光吸収層が介在されていることを特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載のカラーフィルタ。
12. 観察者側に向けて光を出射する白色光源タイプの有機ＥＬ発光部と、
    前記有機ＥＬ発光部の観察者側に配置された、請求項１から請求項１１の何れかに記載のカラーフィルタと、
    を備えることを特徴とするタッチパネル機能付き有機ＥＬ表示装置。

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