(57)【要約】【課題】表示装置本体の光出射面にカラーフィルタを貼り付けて製造される表示装置の製造過程におけるカラーフィルタの取り扱いを容易にする。【解決手段】表示装置本体１は、光出射面１ａを含む最外層１４と、複数の画素３を備えている。複数の画素３の各々は複数の副画素を含んでいる。カラーフィルタ３０は、第１および第２の面３１ａ，３１ｂを有する支持層３１と、第１の面３１ａ上に配列された複数の画素対応部３３を備えている。第２の面３１ｂと光出射面１ａは、接着層４０を介して貼り合わされている。第１および第２の面３１ａ，３１ｂに垂直な方向から見たときに、複数の副画素の各々の外縁は複数の辺を含んでいる。最外層１４と接着層４０と支持層３１の合計の厚みは、複数の副画素の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さの１／５０から１／２の範囲内である。【選択図】図１
2015069903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに別個の表示装置本体およびカラーフィルタと、これらを結合させる接着層とを備えた表示装置であって、
前記表示装置本体は、表示装置本体における光出射面を含む最外層と、配列された複数の画素とを備え、
前記複数の画素の各々は、互いに異なる色に対応した複数の副画素を含み、
前記複数の副画素は、それぞれ光を出射し、
前記複数の副画素が出射した光は、前記最外層を通過して前記光出射面から前記表示装置本体の外部に向けて出射され、
前記カラーフィルタは、互いに反対側に向いた第１の面および第２の面を有する支持層と、前記支持層の前記第１の面上において前記複数の画素に対応するように配列された複数の画素対応部とを備え、
前記複数の画素対応部の各々は、前記複数の副画素に対応するように配置された複数の副画素対応部を含み、
前記複数の副画素対応部は、互いに異なる色の光を透過させる複数の透過部を含み、
前記支持層の前記第２の面と前記光出射面とが前記接着層を介して貼り合わされて、前記表示装置本体と前記カラーフィルタとが結合し、
前記第１の面および第２の面に垂直な方向から見たときに、前記複数の副画素の各々の外縁は複数の辺を含み、
前記最外層と前記接着層と前記支持層の合計の厚みは、前記複数の副画素の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さの１／５０から１／２の範囲内であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記支持層は、樹脂によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記支持層を構成する樹脂は、ポリイミドであることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記ポリイミドは、含フッ素ポリイミドであることを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記ポリイミドは、下記の一般式（１）または（２）で表される構造単位を有することを特徴とする請求項３または４記載の表示装置。
【化１】
2015069903.tif 000011
【請求項６】
前記支持層は、４４０〜７８０ｎｍの波長領域内の光に対して７０％以上の透過率を有することを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記支持層は、２５ｐｐｍ／Ｋ以下の線熱膨張係数を有することを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記支持層は、３００℃以上のガラス転移温度を有することを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記カラーフィルタは、更に、前記カラーフィルタ全体の剛性を大きくする機能を有する剛性機能層を備え、
前記複数の画素対応部は、前記支持層と前記剛性機能層との間に配置されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１０】
前記剛性機能層は、バリア層、タッチパネル、円偏光板および保護層のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９記載の表示装置。
【請求項１１】
前記カラーフィルタは、更に、前記複数の透過部を互いに分離するブラックマトリクスを備えていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１２】
前記複数の副画素の各々は、有機ＥＬ素子を有し、前記有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ材料よりなる発光層を含むことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１３】
前記表示装置本体は、更に、ベース基板を備え、
前記複数の画素は、前記ベース基板と前記最外層の間に配置されていることを特徴とする請求項１２記載の表示装置。
【請求項１４】
前記発光層は、白色光を発生することを特徴とする請求項１２または１３記載の表示装置。
【請求項１５】
前記表示装置本体と前記カラーフィルタは、いずれも可撓性を有することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１６】
請求項１記載の表示装置を製造する方法であって、
前記表示装置本体を作製する工程と、
前記カラーフィルタを作製する工程と、
前記支持層の前記第２の面と前記光出射面とを前記接着層を介して貼り合わせて、前記表示装置本体と前記カラーフィルタとを結合させる工程と
を備えたことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記支持層は、樹脂によって構成され、
前記カラーフィルタを作製する工程は、
支持体の上に樹脂層と前記支持層を順に積層した後に前記複数の画素対応部を形成して、前記支持体の上に前記樹脂層およびカラーフィルタが順に積層された構造体を作製する工程と、
前記樹脂層と前記支持層との境界で、前記支持体および前記樹脂層と、前記カラーフィルタとを分離する工程とを含むことを特徴とする請求項１６記載の表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記樹脂層と前記支持層の接着強度は、１〜５００Ｎ／ｍの範囲内であることを特徴とする請求項１７記載の表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記支持層の前記第２の面の算術平均粗さは、１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１７または１８記載の表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記カラーフィルタは、更に、前記カラーフィルタ全体の剛性を大きくする機能を有する剛性機能層を備え、
前記複数の画素対応部は、前記支持層と前記剛性機能層との間に配置され、
前記構造体を作製する工程では、前記複数の画素対応部の形成後に前記剛性機能層を形成することを特徴とする請求項１７ないし１９のいずれかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項２１】
前記剛性機能層は、バリア層、タッチパネル、円偏光板および保護層のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２０記載の表示装置の製造方法。
【請求項２２】
前記構造体を作製する工程では、前記カラーフィルタの上に補助支持体を貼り付け、
表示装置の製造方法は、更に、前記表示装置本体と前記カラーフィルタとを結合させる工程の後で、前記補助支持体を前記カラーフィルタから剥離する工程を備えたことを特徴とする請求項１７ないし２１のいずれかに記載の表示装置の製造方法。
【請求項２３】
表示装置を構成するために表示装置本体に貼り付けられるカラーフィルタであって、
前記表示装置本体は、表示装置本体における光出射面を含む最外層と、配列された複数の画素とを備え、
前記複数の画素の各々は、互いに異なる色に対応した複数の副画素を含み、
前記複数の副画素は、それぞれ光を出射し、
前記複数の副画素が出射した光は、前記最外層を通過して前記光出射面から前記表示装置本体の外部に向けて出射され、
前記光出射面は、前記カラーフィルタが貼り付けられる面であり、
前記カラーフィルタは、互いに反対側に向いた第１の面および第２の面を有する支持層と、前記支持層の前記第１の面上において前記複数の画素に対応するように配列された複数の画素対応部とを備え、
前記複数の画素対応部の各々は、前記複数の副画素に対応するように配置された複数の副画素対応部を含み、
前記複数の副画素対応部は、互いに異なる色の光を透過させる複数の透過部を含み、
前記支持層の前記第２の面は、前記光出射面と貼り合わされる面であり、
前記第１の面および第２の面に垂直な方向から見たときに、前記複数の副画素対応部の各々の外縁は複数の辺を含み、
前記支持層の厚みは、前記複数の副画素対応部の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さの１／１００以上１／２未満であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２４】
更に、前記カラーフィルタ全体の剛性を大きくする機能を有する剛性機能層を備え、
前記複数の画素対応部は、前記支持層と前記剛性機能層との間に配置されていることを特徴とする請求項２３記載のカラーフィルタ。
【請求項２５】
前記剛性機能層は、バリア層、タッチパネル、円偏光板および保護層のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２４記載のカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタを備えた表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置や有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等のフラットパネル型の表示装置は、テレビに用いられるような大型ディスプレイや、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、スマートフォン等に用いられるような小型ディスプレイをはじめ、各種のディスプレイとして使用されている。このうち、有機ＥＬ表示装置は、薄型化、軽量化でき、応答が速く、高コントラストである等の多くの利点を有している。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素を有している。カラー表示が可能な有機ＥＬ表示装置では、１つの画素は、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応した３つの副画素を含んでいる。以下、駆動方式がアクティブマトリクス方式で、カラー表示が可能な有機ＥＬ表示装置について説明する。各副画素は、有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子を駆動する駆動回路とを有している。有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ材料よりなる発光層と、この発光層を挟む陽極および陰極を含んでいる。駆動回路は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記す。）を含んでいる。
【０００４】
有機ＥＬ表示装置は、一般的に、以下のようにして製造される。まず、例えばガラスよりなるベース基板上に、複数の副画素に対応する複数の駆動回路を含む回路部を形成する。次に、複数の副画素に対応する複数の陽極を形成する。次に、発光層と、複数の副画素の陰極を構成する共通電極を順に形成する。最後に、ベース基板とは別のガラス基板や多層薄膜等よりなる封止部で気密封止する。
【０００５】
有機ＥＬ表示装置の構造には、ボトムエミッション構造とトップエミッション構造とがある。ボトムエミッション構造では、発光層で発生された光は、ベース基板側から取り出される。トップエミッション構造では、発光層で発生された光は、封止部側から取り出される。それぞれの構造には一長一短がある。すなわち、ボトムエミッション構造では、トップエミッション構造に比べて、画素の開口率が小さくなるが、有機ＥＬ表示装置の製造が容易になる。逆に、トップエミッション構造では、ボトムエミッション構造に比べて、画素の開口率は大きくなるが、有機ＥＬ表示装置の製造が難しくなる。
【０００６】
一方、カラー表示が可能な有機ＥＬ表示装置を実現する主な方式としては、３色発光方式（３色塗り分け方式）と、カラーフィルタ方式とがある。３色発光方式では、発光層として、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の光を発生する３種類の発光層が設けられる。この３種類の発光層は、各色の発光材料を塗り分けることによって形成される。具体的には、各色に対応した発光層は、それに対応したシャドウマスクを用いて、各色の発光材料を蒸着することによって形成される。３色発光方式には、シャドウマスクの製作が非常に難しく、高価であることから、有機ＥＬ表示装置の製造コストが高くなるという課題や、シャドウマスクを用いることから、有機ＥＬ表示装置の高精細化や大型化が困難であるという課題がある。
【０００７】
カラーフィルタ方式は、発光層で発生された光を、カラーフィルタを通して出射させる方式である。カラーフィルタ方式では、例えば白色の光を発生する発光層を用いることができる。これにより、上述の３色発光方式の課題を解決することが可能になる。
【０００８】
以下、カラーフィルタを備えたトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置を実現する場合について考える。カラーフィルタを備えたトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置は、例えば特許文献１および非特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−８０５８４号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Kazuma Teramoto et．al.，“A 9.9-in. qHD Top-Emission Flexible OLED Display Driven by Oxide TFTs”,IDW 2013 AMD8/FLX7-2, pp.855-858（2012）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
カラーフィルタを備えたトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置を製造する場合、もし、有機ＥＬ表示装置のうちのカラーフィルタを含まない部分である表示装置本体における光出射面上にカラーフィルタを形成して有機ＥＬ表示装置を製造しようとすると、以下の第１および第２の理由から有機ＥＬ表示装置の製造歩留りが低下するという問題が生じる。第１の理由は、有機ＥＬ表示装置の製造歩留りが、表示装置本体の歩留りとカラーフィルタの歩留りの積になるためである。第２の理由は、カラーフィルタの形成過程で、熱に弱い発光層がダメージを受けるおそれがあるためである。
【００１２】
そのため、カラーフィルタを備えたトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置を製造する方法としては、一般的に、表示装置本体とカラーフィルタを別々に作製し、表示装置本体における光出射面にカラーフィルタを貼り付ける方法が用いられる。カラーフィルタは、ガラス等によって形成された支持層の上に、互いに異なる色の光を透過させる複数の透過部を形成することによって作製される。その際、支持層は、支持体の上に載置されている。
【００１３】
以下、上述のように表示装置本体における光出射面にカラーフィルタを貼り付けて有機ＥＬ表示装置を製造する場合の問題点について説明する。発光層からカラーフィルタの複数の透過部までの距離が大きすぎると、ある副画素の発光層から発生された光が、その副画素に対応する透過部以外の透過部を通過することによって、混色が発生する。これを防止するため、従来は、カラーフィルタを、複数の透過部が表示装置本体における光出射面と支持層に挟まれる姿勢で光出射面に貼り付けていた。その際、カラーフィルタを、支持層の下に複数の透過部が位置する姿勢にして、支持層側から保持する必要がある。
【００１４】
一方、作製直後のカラーフィルタは、支持層の上に複数の透過部が配置された姿勢で、支持体の上に載置されている。このカラーフィルタを、複数の透過部が表示装置本体における光出射面と支持層に挟まれる姿勢で光出射面に貼り付けるためには、支持層を支持体から分離した後、支持層と複数の透過部の上下の位置関係が反対になるようにカラーフィルタを反転させ、カラーフィルタを支持層側から保持して表示装置本体における光出射面上に移動させる必要がある。しかし、この一連の作業では、極めて薄いカラーフィルタの取り扱いが非常に難しいという問題点がある。そこで、この一連の作業におけるカラーフィルタの取り扱いを容易にするために、支持層の厚みを大きくしてカラーフィルタの剛性を大きくことが考えられる。しかし、そうすると、支持層を支持体から分離しにくくなるという問題や、有機ＥＬ表示装置の全体の厚みが無駄に大きくなるという問題や、支持層における光の減衰量が多くなるという問題が生じる。
【００１５】
なお、ここまでは、表示装置本体における光出射面にカラーフィルタを貼り付けて製造されるトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置における問題点について説明してきた。しかし、上記の問題点は、表示装置本体における光出射面にカラーフィルタを貼り付けて製造される表示装置全般に当てはまる。
【００１６】
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、表示装置本体における光出射面にカラーフィルタを貼り付けて製造される表示装置において、カラーフィルタの支持層の厚みが小さくても、表示装置の製造過程におけるカラーフィルタの取り扱いが容易になるようにした表示装置およびその製造方法、ならびにカラーフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の表示装置は、互いに別個の表示装置本体およびカラーフィルタと、これらを結合させる接着層とを備えている。表示装置本体は、表示装置本体における光出射面を含む最外層と、配列された複数の画素とを備えている。複数の画素の各々は、互いに異なる色に対応した複数の副画素を含んでいる。複数の副画素は、それぞれ光を出射する。複数の副画素が出射した光は、最外層を通過して光出射面から表示装置本体の外部に向けて出射される。
【００１８】
カラーフィルタは、互いに反対側に向いた第１の面および第２の面を有する支持層と、支持層の第１の面上において複数の画素に対応するように配列された複数の画素対応部とを備えている。複数の画素対応部の各々は、複数の副画素に対応するように配置された複数の副画素対応部を含んでいる。複数の副画素対応部は、互いに異なる色の光を透過させる複数の透過部を含んでいる。表示装置は、支持層の第２の面と光出射面とが接着層を介して貼り合わされて、表示装置本体とカラーフィルタとが結合して構成されている。
【００１９】
第１の面および第２の面に垂直な方向から見たときに、複数の副画素の各々の外縁は複数の辺を含んでいる。最外層と接着層と支持層の合計の厚みは、複数の副画素の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さの１／５０から１／２の範囲内である。
【００２０】
本発明の表示装置において、支持層は、樹脂によって構成されていてもよい。支持層を構成する樹脂は、ポリイミドであってもよい。ポリイミドは、含フッ素ポリイミドであってもよい。また、ポリイミドは、下記の一般式（１）または（２）で表される構造単位を有していてもよい。
【００２１】
【化１】
2015069903.tif 000003
【００２２】
支持層は、４４０〜７８０ｎｍの波長領域内の光に対して７０％以上の透過率を有していてもよい。また、支持層は、２５ｐｐｍ／Ｋ以下の線熱膨張係数を有していてもよい。また、支持層は、３００℃以上のガラス転移温度を有していてもよい。
【００２３】
また、本発明の表示装置において、カラーフィルタは、更に、カラーフィルタ全体の剛性を大きくする機能を有する剛性機能層を備えていてもよい。この場合、複数の画素対応部は、支持層と剛性機能層との間に配置されている。剛性機能層は、バリア層、タッチパネル、円偏光板および保護層のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
【００２４】
また、本発明の表示装置において、カラーフィルタは、更に、複数の透過部を互いに分離するブラックマトリクスを備えていてもよい。
【００２５】
また、本発明の表示装置において、複数の副画素の各々は、有機ＥＬ素子を有していてもよい。有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ材料よりなる発光層を含んでいる。この場合、表示装置本体は、更に、ベース基板を備え、複数の画素は、ベース基板と最外層の間に配置されていてもよい。発光層は、白色光を発生してもよい。
【００２６】
また、本発明の表示装置において、表示装置本体とカラーフィルタは、いずれも可撓性を有していてもよい。
【００２７】
本発明の表示装置の製造方法は、表示装置本体を作製する工程と、カラーフィルタを作製する工程と、支持層の第２の面と光出射面とを接着層を介して貼り合わせて、表示装置本体とカラーフィルタとを結合させる工程とを備えている。
【００２８】
本発明の表示装置の製造方法において、支持層は、樹脂によって構成されていてもよい。この場合、カラーフィルタを作製する工程は、支持体の上に樹脂層と支持層を順に積層した後に複数の画素対応部を形成して、支持体の上に樹脂層およびカラーフィルタが順に積層された構造体を作製する工程と、樹脂層と支持層との境界で、支持体および樹脂層と、カラーフィルタとを分離する工程とを含んでいてもよい。この場合、樹脂層と支持層の接着強度は、１〜５００Ｎ／ｍの範囲内であってもよい。また、支持層の第２の面の算術平均粗さは、１００ｎｍ以下であってもよい。
【００２９】
また、本発明の表示装置の製造方法において、カラーフィルタは、更に、カラーフィルタ全体の剛性を大きくする機能を有する剛性機能層を備えていてもよい。この場合、複数の画素対応部は、支持層と剛性機能層との間に配置されている。また、この場合、構造体を作製する工程では、複数の画素対応部の形成後に剛性機能層を形成する。剛性機能層は、バリア層、タッチパネル、円偏光板および保護層のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
【００３０】
また、本発明の表示装置の製造方法において、構造体を作製する工程では、カラーフィルタの上に補助支持体を貼り付けてもよい。この場合、表示装置の製造方法は、更に、表示装置本体とカラーフィルタとを結合させる工程の後で、補助支持体をカラーフィルタから剥離する工程を備えている。
【００３１】
本発明のカラーフィルタは、表示装置を構成するために表示装置本体に貼り付けられるものである。表示装置本体は、表示装置本体における光出射面を含む最外層と、配列された複数の画素とを備えている。複数の画素の各々は、互いに異なる色に対応した複数の副画素を含んでいる。複数の副画素は、それぞれ光を出射する。複数の副画素が出射した光は、最外層を通過して光出射面から表示装置本体の外部に向けて出射される。光出射面は、カラーフィルタが貼り付けられる面である。
【００３２】
本発明のカラーフィルタは、互いに反対側に向いた第１の面および第２の面を有する支持層と、支持層の第１の面上において複数の画素に対応するように配列された複数の画素対応部とを備えている。複数の画素対応部の各々は、複数の副画素に対応するように配置された複数の副画素対応部を含んでいる。複数の副画素対応部は、互いに異なる色の光を透過させる複数の透過部を含んでいる。支持層の第２の面は、光出射面と貼り合わされる面である。第１の面および第２の面に垂直な方向から見たときに、複数の副画素対応部の各々の外縁は複数の辺を含んでいる。支持層の厚みは、複数の副画素対応部の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さの１／１００以上１／２未満である。
【００３３】
本発明のカラーフィルタは、更に、カラーフィルタ全体の剛性を大きくする機能を有する剛性機能層を備えていてもよい。この場合、複数の画素対応部は、支持層と剛性機能層との間に配置されている。剛性機能層は、バリア層、タッチパネル、円偏光板および保護層のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の表示装置およびその製造方法、ならびにカラーフィルタによれば、カラーフィルタにおける支持層の第２の面を、表示装置本体における光出射面に貼り付けることによって、表示装置を製造することができる。この表示装置の製造過程では、作製後のカラーフィルタを、支持層と複数の透過部の上下の位置関係が反対になるように反転させ、支持層側から保持する必要がない。従って、本発明によれば、支持層の厚みが小さくても、表示装置の製造過程におけるカラーフィルタの取り扱いが容易になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の一部の断面を示す模式図である。
【図２】図１に示した表示装置本体の一部の断面を示す模式図である。
【図３】図１に示したカラーフィルタの一部の断面を示す模式図である。
【図４】図３に示したカラーフィルタの構成の具体例を示す模式図である。
【図５】図２に示した表示装置本体における複数の副画素を示す説明図である。
【図６】図３に示したカラーフィルタにおける複数の副画素対応部を示す説明図である。
【図７】図２に示した表示装置本体を作製する工程を説明するための説明図である。
【図８】図２に示した表示装置本体を作製する工程を説明するための説明図である。
【図９】図３に示したカラーフィルタを作製する工程を説明するための説明図である。
【図１０】図３に示したカラーフィルタを作製する工程を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における結合工程を説明するための説明図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の効果を説明するための説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の一部の断面を示す模式図である。
【図１４】図１３に示したカラーフィルタを作製する工程を説明するための説明図である。
【図１５】図１３に示したカラーフィルタを作製する工程を説明するための説明図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態における結合工程を説明するための説明図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態における剥離工程を説明するための説明図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る表示装置の一部の断面を示す模式図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態に係る表示装置の一部の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
［第１の実施の形態］
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。始めに、図１ないし図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る表示装置の一部の断面を示す模式図である。図２は、図１に示した表示装置本体の一部を示す模式図である。図３は、図１に示したカラーフィルタの一部を示す模式図である。本実施の形態に係る表示装置は、特に、トップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置である。
【００３７】
図１に示したように、本実施の形態に係る表示装置は、互いに別個の表示装置本体１およびカラーフィルタ３０と、これらを結合させる接着層４０とを備えている。図１および図２に示したように、表示装置本体１は、互いに反対側に向いた上面２ａおよび下面２ｂを有するベース基板２と、ベース基板２の上面２ａの上に配列された複数の画素３と、表示装置本体１における光出射面１ａを含む最外層１４とを備えている。複数の画素３は、ベース基板２と最外層１４の間に配置されている。光出射面１ａは、最外層１４の上面であり、カラーフィルタ３０が貼り付けられる面である。ベース基板２の下面２ｂと光出射面１ａは、互いに反対側に向いている。本実施の形態では、最外層１４は、特に封止層であり、例えば、透明な多層薄膜によって構成されている。この多層薄膜において、特にカラーフィルタ３０が貼り合わせられる面（光出射面１ａ）を構成する膜は、透明な無機材料の膜からなるバリア膜であってもよい。このバリア膜は、外部からの水分や酸素の侵入から、後で説明する有機ＥＬ材料よりなる発光層を保護する。なお、光出射面１ａを含む層が、上記封止層のように多層薄膜によって１つの機能を実現する層である場合には、本発明における最外層は、１つの機能を実現する多層薄膜中の最も外側の膜を指すのではなく、１つの機能を実現する多層薄膜全体を指す。表示装置本体１とカラーフィルタ３０は、いずれも可撓性を有していてもよい。この場合には、表示装置も可撓性を有する。
【００３８】
ベース基板２は、例えば、樹脂によって構成されたベース層２１と、ベース層２１に積層されたバリア層２２とを含んでいる。この場合、上面２ａはバリア層２２によって形成され、下面２ｂはベース層２１によって形成されている。
【００３９】
複数の画素３の各々は、互いに異なる色に対応した複数の副画素を含んでいる。本実施の形態では特に、１つの画素３は、赤色（Ｒ）に対応した副画素４Ｒと、緑色（Ｇ）に対応した副画素４Ｇと、青色（Ｂ）に対応した副画素４Ｂとを含んでいる。以下、任意の副画素については、符号４を付して表す。図１および図２では、隣接する２つの副画素４の境界を破線で示している。なお、１つの画素３は、副画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂのみを含むものに限られない。例えば、１つの画素３は、副画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの他に、黄色（Ｙｅ）に対応した副画素や、白色（Ｗ）に対応した副画素を含んでいてもよい。
【００４０】
本実施の形態では、表示装置本体１は、アクティブマトリクス方式の構造になっている。この場合、複数の副画素４の各々は、有機ＥＬ素子５と、有機ＥＬ素子５を駆動する駆動回路とを有している。有機ＥＬ素子５は、有機ＥＬ材料よりなる発光層と、この発光層を挟む陽極６および陰極を含んでいる。
【００４１】
本実施の形態では、全ての有機ＥＬ素子５の発光層は、白色光を発生するものである。また、本実施の形態では、全ての有機ＥＬ素子５の発光層は、互いに分離されていない。すなわち、表示装置本体１は、全ての有機ＥＬ素子５にわたって配置された１つの白色発光層７を備え、各有機ＥＬ素子５に対応する白色発光層７の各部分が、各有機ＥＬ素子５の発光層を構成している。白色発光層７は、白色光を発生する有機ＥＬ材料によって形成されている。
【００４２】
また、本実施の形態では、全ての有機ＥＬ素子５の陰極は、互いに分離されていない。すなわち、表示装置本体１は、全ての有機ＥＬ素子５にわたって配置された１つの共通電極８を備え、各有機ＥＬ素子５に対応する共通電極８の各部分が、各有機ＥＬ素子５の陰極を構成している。
【００４３】
駆動回路は、ＴＦＴを含んでいる。また、表示装置本体１は、複数の副画素４の複数の駆動回路を制御するための複数の信号線を備えている。本実施の形態では、複数の駆動回路と複数の信号線とを合わせた部分を、回路部１０と呼ぶ。
【００４４】
回路部１０は、ベース基板２の上面２ａの上に配置されている。表示装置本体１は、絶縁材料よりなる平坦化層１１，１２を備えている。平坦化層１１は、ベース基板２の上面２ａの上において、回路部１０の周囲に配置されている。平坦化層１２は、回路部１０および平坦化層１１を覆っている。平坦化層１２の上面は平坦化されている。複数の副画素４の複数の陽極６は、平坦化層１２の上面上に配置されている。複数の陽極６は、光反射特性を有する導電材料によって形成されている。表示装置本体１は、更に、平坦化層１２の上面上において、複数の陽極６の周囲に配置された絶縁層１３を備えている。
【００４５】
白色発光層７は、複数の陽極６および絶縁層１３の上に配置されている。共通電極８は、白色発光層７の上に配置されている。共通電極８は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料によって形成されている。複数の陽極６および共通電極８は、図示しないスルーホール等を介して、回路部１０に電気的に接続されている。最外層（封止層）１４は、共通電極８の上に配置されている。
【００４６】
ベース基板２のバリア層２２は、白色発光層７に水分や酸素が侵入して白色発光層７の特性が劣化することを防止するために、表示装置本体１の内部への水分や酸素の侵入を阻止するための層である。バリア層２２は、例えば化学気相成長法（以下、ＣＶＤ法と記す。）によって、酸化珪素、酸化アルミニウム、炭化珪素、酸化炭化珪素、炭化窒化珪素、窒化珪素、窒化酸化珪素等の無機材料の膜を形成することによって得ることができる。バリア層２２は、上記のような無機材料を１種類のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。
【００４７】
複数の副画素４は、それぞれ、発光層（白色発光層７）で発生された光を最外層１４に向けて出射する。表示装置本体１は、複数の副画素４が出射した光が、最外層１４を通過して光出射面１ａから表示装置本体１の外部に向けて出射されるトップエミッション構造である。
【００４８】
本実施の形態に係るカラーフィルタ３０は、表示装置を構成するために表示装置本体１に貼り付けられるものである。図１および図３に示したように、カラーフィルタ３０は、互いに反対側に向いた第１の面（上面）３１ａおよび第２の面（下面）３１ｂを有する支持層３１と、支持層３１の第１の面３１ａ上において複数の画素３に対応するように配列された複数の画素対応部３３とを備えている。支持層３１は、透明な材料によって構成されている。支持層３１を構成する材料としては、例えば樹脂が用いられる。第２の面３１ｂは、光出射面１ａと貼り合わされる面である。
【００４９】
複数の画素対応部３３の各々は、複数の副画素４に対応するように配置された複数の副画素対応部を含んでいる。本実施の形態では、１つの画素３が３つの副画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを含んでいることから、１つの画素対応部３３は、３つの副画素対応部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを含んでいる。以下、任意の副画素対応部については、符号３４を付して表す。図１および図３では、隣接する２つの副画素対応部３４の境界を破線で示している。複数の副画素対応部３４は、互いに異なる色の光を透過させる複数の透過部３５を含んでいる。副画素対応部３４Ｒの透過部３５は赤色（Ｒ）の光を選択的に透過させ、副画素対応部３４Ｇの透過部３５は緑色（Ｇ）の光を選択的に透過させ、副画素対応部３４Ｂの透過部３５は青色（Ｂ）の光を選択的に透過させる。
【００５０】
カラーフィルタ３０は、更に、複数の透過部３５を互いに分離するブラックマトリクス３６を備えている。ブラックマトリクス３６は、光を透過させない部分である。隣接する２つの副画素対応部３４の境界は、ブラックマトリクス３６内に位置している。
【００５１】
カラーフィルタ３０は、更に、剛性機能層３８と、この剛性機能層３８と複数の画素対応部３３とを接着する接着層３７とを備えている。剛性機能層３８は、カラーフィルタ３０全体の剛性を大きくする機能を有している。複数の画素対応部３３は、支持層３１と剛性機能層３８との間に配置されている。剛性機能層３８は、バリア層、タッチパネル、円偏光板および保護層のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。本実施の形態では、剛性機能層３８の上面がカラーフィルタ３０の表面３０ａを構成している。
【００５２】
図４は、図３に示したカラーフィルタ３０の構成の具体例を示す模式図である。図４に示したカラーフィルタ３０では、剛性機能層３８は、下から順に積層されたバリア層３８Ａ、円偏光板３８Ｂ、タッチパネル３８Ｃおよび保護層３８Ｄによって構成されている。
【００５３】
バリア層３８Ａは、複数の透過部３５に水分や酸素が侵入して複数の透過部３５の特性が劣化することを防止するために、複数の透過部３５への水分や酸素の侵入を阻止するための層である。バリア層３８Ａの材料や形成方法は、バリア層２２と同様である。
【００５４】
円偏光板３８Ｂは、積層された偏光板および１／４波長板によって構成されている。円偏光板３８Ｂは、表示装置による外光の反射を防止する機能を有している。すなわち、剛性機能層３８の上面からカラーフィルタ３０内に入射した外光が円偏光板３８Ｂを通過した後に、表示装置内で反射されて、反射光が発生した場合、円偏光板３８Ｂは、この反射光の通過を阻止する。
【００５５】
タッチパネル３８Ｃは、触れられた位置の情報を出力する装置である。タッチパネル３８Ｃとしては、静電容量方式、抵抗膜方式等の種々の方式のものを用いることができる。
【００５６】
保護層３８Ｄは、保護層３８Ｄよりも下に位置する表示装置の構成要素を保護するための層である。なお、タッチパネル３８Ｃが保護層３８Ｄを兼ねていてもよい。また、円偏光板３８Ｂとタッチパネル３８Ｃの位置は、図４に示した例とは逆であってもよい。
【００５７】
次に、図５および図６を参照して、複数の副画素４と複数の副画素対応部３４の配置について説明する。図５は、図２に示した表示装置本体１における複数の副画素４を示す説明図である。図５は、特に、カラーフィルタ３０の支持層３１の第１の面３１ａおよび第２の面３１ｂに垂直な方向から見たときの複数の副画素４を示している。図６は、図３に示したカラーフィルタ３０における複数の副画素対応部３４を示す説明図である。図６は、特に、カラーフィルタ３０の支持層３１の第１の面３１ａおよび第２の面３１ｂに垂直な方向から見たときの複数の副画素対応部３４を示している。
【００５８】
図５に示したように、第１の面３１ａおよび第２の面３１ｂに垂直な方向から見たときに、複数の副画素４の各々の外縁は複数の辺を含んでいる。本実施の形態では特に、各副画素４の外縁の形状は矩形である。そのため、この外縁は、２つの短辺と２つの長辺を含んでいる。副画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの３つの外縁の形状は、全て同じでもよいし、全て異なっていてもよいし、２つが同じで他の１つがそれらと異なっていてもよい。図５には、副画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの３つの外縁の形状が全て同じである例を示している。図５において、記号ＬＳは、副画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの各外縁に含まれる長辺の長さを表している。また、記号ＳＳｒ，ＳＳｇ，ＳＳｂは、それぞれ、副画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの各外縁に含まれる短辺の長さを表している。図５に示した例では、短辺の長さＳＳｒ，ＳＳｇ，ＳＳｂは、互いに等しい。
【００５９】
図６に示したように、第１の面３１ａおよび第２の面３１ｂに垂直な方向から見たときに、複数の副画素対応部３４は、それぞれ、対応する副画素４と重なる位置に配置されている。第１の面３１ａおよび第２の面３１ｂに垂直な方向から見たときの副画素対応部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの外縁の形状は、それぞれ、副画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂと同じである。すなわち、副画素対応部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂのそれぞれの外縁は、矩形であり、２つの短辺と２つの長辺を含んでいる。副画素対応部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの各外縁に含まれる長辺の長さはＬＳであり、副画素対応部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの各外縁に含まれる短辺の長さは、それぞれ、ＳＳｒ，ＳＳｇ，ＳＳｂである。
【００６０】
本実施の形態では、最外層１４と接着層４０と支持層３１の合計の厚みは、複数の副画素４の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さの１／５０から１／２の範囲内である。また、支持層３１の厚みは、複数の副画素対応部３４の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さの１／１００から１／４の範囲内である。これらの要件については、後で詳しく説明する。複数の副画素４の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さと、複数の副画素対応部３４の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さは等しい。以下、これらの長さを、記号Ｐminで表す。図５および図６に示した例では、長さＰminは、長さＳＳｒ，ＳＳｇ，ＳＳｂと等しい。
【００６１】
図１に示したように、本実施の形態に係る表示装置は、支持層３１の第２の面３１ｂと光出射面１ａとが接着層４０を介して貼り合わされて、表示装置本体１とカラーフィルタ３０とが結合して構成されている。
【００６２】
本実施の形態に係る表示装置は、表示装置本体１における複数の副画素４が出射した光が、最外層１４を通過し、更にカラーフィルタ３０を通過して、カラーフィルタ３０の表面３０ａから出射されるトップエミッション構造である。副画素４Ｒの発光層で発生された白色光は、その副画素４Ｒに対応する副画素対応部３４Ｒ内の透過部３５を透過して、赤色光として、カラーフィルタ３０の表面３０ａから出射される。同様に、副画素４Ｇの発光層で発生された白色光は、その副画素４Ｇに対応する副画素対応部３４Ｇ内の透過部３５を透過して、緑色光として、カラーフィルタ３０の表面３０ａから出射される。また、副画素４Ｂの発光層で発生された白色光は、その副画素４Ｂに対応する副画素対応部３４Ｂ内の透過部３５を透過して、青色光として、カラーフィルタ３０の表面３０ａから出射される。
【００６３】
以下、本実施の形態に係る表示装置の製造方法について説明する。表示装置の製造方法は、表示装置本体１を作製する工程と、カラーフィルタ３０を作製する工程と、支持層３１の第２の面３１ｂと光出射面１ａとを接着層４０を介して貼り合わせて、表示装置本体１とカラーフィルタ３０とを結合させる結合工程とを備えている。
【００６４】
まず、図７および図８を参照して、表示装置本体１を作製する工程の一例について説明する。図７および図８は、表示装置本体１を作製する工程の一例を説明するための説明図である。ここでは、ベース基板２がベース層２１とバリア層２２とを含む場合を例にとって説明する。この例では、図７に示したように、表示装置本体１を作製する工程は、支持体５０によって支持されたベース基板２の上面２ａの上に、複数の画素３等の、ベース基板２以外の表示装置本体１の構成要素を形成する。
【００６５】
より詳しく説明すると、表示装置本体１を作製する工程は、図７に示したように、支持体５０の上に樹脂層５１とベース層２１を順に積層した後に、複数の画素３等の、ベース基板２以外の表示装置本体１の構成要素を形成して、支持体５０の上に樹脂層５１および表示装置本体１が順に積層された構造体を作製する工程と、図８に示したように、樹脂層５１とベース層２１との境界で、支持体５０および樹脂層５１と、表示装置本体１とを分離する工程とを含んでいる。支持体５０は、例えばガラス基板である。
【００６６】
図７に示した構造体を作製する工程では、まず、支持体５０の上に、樹脂層５１とベース層２１を順に積層する。樹脂層５１とベース層２１の積層方法は、以下の第１ないし第３の方法のいずれでもよい。第１の方法は、予め、樹脂層５１とベース層２１の積層体を形成しておき、この積層体を支持体５０の上に貼り付ける方法である。第２の方法は、支持体５０の上に、樹脂層５１となるポリアミド酸の樹脂溶液を塗布し、これをイミド化して樹脂層５１を形成し、次に、樹脂層５１の上に、ベース層２１となるポリアミド酸の樹脂溶液を塗布し、これをイミド化してベース層２１を形成する方法である。第３の方法は、支持体５０の上にフィルム状の樹脂層５１を貼り付け、次に、樹脂層５１の上に、ベース層２１となるポリアミド酸の樹脂溶液を塗布し、これをイミド化してベース層２１を形成する方法である。
【００６７】
図７に示した構造体を作製する工程では、支持体５０の上に樹脂層５１とベース層２１を順に積層した後、ベース層２１の上にバリア層２２を形成する。
【００６８】
樹脂よりなるベース層２１と無機材料よりなるバリア層２２の線熱膨張係数の差が大きいと、ベース基板２に反りが発生したり、ベース基板２の寸法安定性が悪化したり、場合によってはベース基板２にクラックが発生したりするおそれがある。特に、大面積のベース基板２を形成した場合には、ベース基板２の反りの問題は、より顕著になる。そこで、ベース層２１とバリア層２２の線熱膨張係数の差は、１０ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましい。そのため、ベース層２１の線熱膨張係数は、２５ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、１０ｐｐｍ／Ｋ以下であることがより好ましい。
【００６９】
図７に示した構造体を作製する工程では、次に、ベース基板２の上面２ａの上に、回路部１０を形成する。回路部１０は、複数のＴＦＴを含んでいる。ＴＦＴは、アモルファスシリコンＴＦＴとポリシリコンＴＦＴとに大別される。ポリシリコンＴＦＴでは、プロセス温度の低温化が可能な低温ポリシリコンＴＦＴが主流となっている。回路部１０の複数のＴＦＴとしては、例えば低温ポリシリコンＴＦＴが用いられる。あるいは、回路部１０の複数のＴＦＴとして、酸化物半導体ＴＦＴを用いてもよい。
【００７０】
回路部１０の形成工程では、バリア層２２の上に、ＣＶＤ法やスパッタリング法等によって、ゲート酸化膜、ゲート電極、配線等となる膜を形成し、その上にフォトリソグラフィを用いてマスクを形成し、このマスクを用いて膜をエッチングして、膜を所定の形状にパターニングする。
【００７１】
図７に示した構造体を作製する工程では、次に、平坦化層１１，１２を形成して、平坦化層１２の上面を平坦化する。次に、平坦化層１２の上面上に、複数の副画素４の複数の陽極６と絶縁層１３を形成する。次に、複数の陽極６および絶縁層１３の上に、白色発光層７を形成する。白色発光層７は、例えば、真空環境のチャンバー内で蒸着によって形成される。次に、白色発光層７の上に共通電極８を形成する。次に、共通電極８の上に最外層１４を形成して、図７に示した構造体を完成させる。
【００７２】
図７に示した構造体を作製する工程では、互いに接する樹脂層５１とベース層２１の２つの面を、後で容易に剥離できる状態にしておく。そのため、樹脂層５１とベース層２１の接着強度は、１〜５００Ｎ／ｍの範囲内であることが好ましい。
【００７３】
なお、表示装置本体１を作製する工程は、以上説明した例に限られない。表示装置本体１を作製する工程は、例えば、支持体５０を用いずに、ベース基板２となるガラス基板の上に、複数の画素３等の、ベース基板２以外の表示装置本体１の構成要素を形成して、表示装置本体１を完成させるものであってもよい。この場合には、ガラス基板の上に、ベース基板２以外の表示装置本体１の構成要素を形成した後に、ガラス基板の下面を研磨またはエッチングすることによってガラス基板を薄くして、薄くなったガラス基板をベース基板２としてもよい。
【００７４】
次に、図９および図１０を参照して、カラーフィルタ３０を作製する工程の一例について説明する。図９および図１０は、カラーフィルタ３０を作製する工程の一例を説明するための説明図である。ここでは、支持層３１が樹脂によって構成されている場合を例にとって説明する。
【００７５】
この例のカラーフィルタ３０を作製する工程は、図９に示したように、支持体６０の上に樹脂層６１およびカラーフィルタ３０が順に積層された構造体を作製する工程と、図１０に示したように、樹脂層６１と支持層３１との境界で、支持体６０および樹脂層６１と、カラーフィルタ３０とを分離する工程とを備えている。支持体６０は、例えばガラス基板である。
【００７６】
図９に示した構造体を作製する工程では、支持体６０の上に樹脂層６１と支持層３１を順に積層した後に、複数の画素対応部３３を形成し、その後、更に剛性機能層３８を形成する。剛性機能層３８は、例えば、支持層３１および複数の画素対応部３３とは別個に用意され、接着層３７によって複数の画素対応部３３に接着される。樹脂層６１と支持層３１の積層方法は、樹脂層５１とベース層２１の積層方法と同様である。
【００７７】
ベース層２１と同様に、支持層３１も形状安定性がよいことが望まれる。そのため、支持層３１の線熱膨張係数は、２５ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、１０ｐｐｍ／Ｋ以下であることがより好ましい。
【００７８】
また、図９に示した構造体を作製する工程では、互いに接する樹脂層６１と支持層３１の２つの面を、後で容易に剥離できる状態にしておく。そのため、樹脂層６１と支持層３１の接着強度は、１〜５００Ｎ／ｍの範囲内であることが好ましい。
【００７９】
また、表示装置の視認性等の特性を劣化させないように、樹脂層６１に接する支持層３１の第２の面３１ｂの表面粗さは小さい方がよい。具体的には、第２の面３１ｂの算術平均粗さは、１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００８０】
以下、図７および図８に示した表示装置本体１を作製する工程に適した樹脂層５１とベース層２１の材料、ならびに、図９および図１０に示したカラーフィルタ３０を作製する工程に適した樹脂層６１と支持層３１の材料について説明する。
【００８１】
図７に示した工程において互いに接する樹脂層５１とベース層２１の２つの面を後で容易に剥離できる状態にし、図９に示した工程において互いに接する樹脂層６１と支持層３１の２つの面を後で容易に剥離できる状態にするために、樹脂層５１とベース層２１の少なくとも一方の材料、ならびに樹脂層６１と支持層３１の少なくとも一方の材料として、特定の化学構造を有するポリイミドを使用してもよい。一般に、ポリイミドは、原料である酸無水物とジアミンとを重合して得られ、下記の一般式（３）で表すことができる。
【００８２】
【化２】
2015069903.tif 000004
【００８３】
式（３）中、Ａｒ１は酸無水物残基である４価の有機基を表し、Ａｒ２はジアミン残基である２価の有機基を表す。耐熱性の観点から、Ａｒ１、Ａｒ２の少なくとも一方は、芳香族残基であることが望ましい。
【００８４】
樹脂層５１とベース層２１の少なくとも一方の材料、ならびに樹脂層６１と支持層３１の少なくとも一方の材料として好適に用いられるポリイミドの一つとしては、下記の一般式（４）で表される繰り返し構造単位を有するポリイミドが挙げられる。特に、樹脂層５１および樹脂層６１が、この繰返し構造単位を有するものであることが好ましい。
【００８５】
【化３】
2015069903.tif 000005
【００８６】
樹脂層５１とベース層２１の少なくとも一方の材料、ならびに樹脂層６１と支持層３１の少なくとも一方の材料として用いられるポリイミドは、下記の一般式（５）で表される繰り返し構造単位を有するものであることが、より好ましい。
【００８７】
【化４】
2015069903.tif 000006
【００８８】
また、ＴＦＴの形成工程では、低温ポリシリコンＴＦＴの場合で４５０℃程度の温度での熱処理が行われ、酸化物半導体ＴＦＴの場合でも３００℃程度の温度での熱処理が行われる。そのため、樹脂層５１とベース層２１は、このような熱処理に耐え得るものであることが必要である。樹脂層５１とベース層２１の材料として、上記の式（４）または（５）で表される繰り返し構造単位を有するポリイミドを用いることにより、上記のような熱処理に耐え得ると共に寸法安定性のよい樹脂層５１とベース層２１を実現することが可能になる。
【００８９】
また、樹脂層６１と支持層３１も、複数の透過部３５の形成工程において発生する熱に耐え得るものであることが必要である。樹脂層６１と支持層３１の材料として、上記の式（４）または（５）で表される繰り返し構造単位を有するポリイミドを用いることにより、複数の透過部３５の形成工程において発生する熱に耐え得ると共に寸法安定性のよい樹脂層６１と支持層３１を実現することが可能になる。
【００９０】
また、ベース層２１の樹脂層５１に対する剥離性や、支持層３１の透明性や樹脂層６１に対する剥離性を向上させる観点から、ベース層２１および支持層３１の材料として用いられるポリイミドは、含フッ素ポリイミドであることが好ましい。ここで、含フッ素ポリイミドとは、ポリイミド構造中にフッ素原子を有するポリイミドを指し、具体的には、ポリイミド原料である酸無水物とジアミンの少なくとも一方の成分においてフッ素含有基を有するものである。このような含フッ素ポリイミドとしては、例えば、前記の一般式（３）で表されるもののうち、式中のＡｒ１が４価の有機基であり、Ａｒ２が下記一般式（６）または（７）で表される２価の有機基で表されるものが挙げられる。
【００９１】
【化５】
2015069903.tif 000007
【００９２】
上記一般式（６）または（７）におけるＲ１〜Ｒ８は、互いに独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数１〜５までのアルキル基もしくはアルコキシ基、またはフッ素置換炭化水素基である。また、一般式（６）において、Ｒ１〜Ｒ4のうちの少なくとも１つはフッ素原子またはフッ素置換炭化水素基である。また、一般式（７）において、Ｒ１〜Ｒ8のうちの少なくとも１つはフッ素原子またはフッ素置換炭化水素基である。このうち、Ｒ１〜Ｒ８の好適な具体的としては、−Ｈ、−ＣＨ３、−ＯＣＨ３、−Ｆ、−ＣＦ３等が挙げられる。式（６）または（７）において、少なくとも１つの置換基は、−Ｆまたは−ＣＦ３であることが好ましい。
【００９３】
含フッ素ポリイミドを形成する際の一般式（３）中のＡｒ１の具体例としては、以下のような４価の酸無水物残基が挙げられる。
【００９４】
【化６】
2015069903.tif 000008
【００９５】
また、ベース層２１の樹脂層５１に対する剥離性や、支持層３１の透明性や樹脂層６１に対する剥離性をより向上させること等を考慮すれば、含フッ素ポリイミドを形成する際に、一般式（３）におけるＡｒ２を与える具体的なジアミン残基として好ましいものとしては、以下のものが挙げられる。
【００９６】
【化７】
2015069903.tif 000009
【００９７】
ベース層２１のうちの樹脂層５１に接する少なくとも一部を、上記のジアミン残基を用いて形成した含フッ素ポリイミドによって構成することにより、ベース層２１を、含フッ素ポリイミド以外の他の構造を有するポリイミドからなる樹脂層５１に対しても良好な剥離性を示すものにすることができる。同様に、支持層３１のうちの樹脂層６１に接する少なくとも一部を、上記のジアミン残基を用いて形成した含フッ素ポリイミドによって構成することにより、支持層３１を、含フッ素ポリイミド以外の他の構造を有するポリイミドからなる樹脂層６１に対しても良好な剥離性を示すものにすることができる。具体的には、これにより、樹脂層５１とベース層２１の接着強度、ならびに樹脂層６１と支持層３１の接着強度を、１〜５００Ｎ／ｍの範囲内、好ましくは５〜３００Ｎ／ｍの範囲内、より好ましくは１０〜２００Ｎ／ｍの範囲内にすることができる。このような範囲内の接着強度は、人の手で容易に、樹脂層５１とベース層２１、ならびに樹脂層６１と支持層３１を剥離できる程度の大きさである。
【００９８】
ベース層２１のうちの樹脂層５１に接する少なくとも一部の他に、樹脂層５１のうちのベース層２１に接する少なくとも一部を、上記のジアミン残基を用いて形成した含フッ素ポリイミドによって構成してもよい。同様に、支持層３１のうちの樹脂層６１に接する少なくとも一部の他に、樹脂層６１のうちの支持層３１に接する少なくとも一部を、上記のジアミン残基を用いて形成した含フッ素ポリイミドによって構成してもよい。これにより、樹脂層５１に対するベース層２１の剥離性、ならびに樹脂層６１に対する支持層３１の剥離性をより一層向上させることができる。
【００９９】
このような含フッ素ポリイミドにおいて、下記の一般式（１）または（２）で表される構造単位のどちらか一方を８０モル％以上の割合で有することは、透明性と剥離性の他、熱膨張性が低く寸法安定性に優れることからより好ましい。すなわち、下記の一般式（１）または（２）で表される構造単位を有する含フッ素ポリイミドによれば、２５ｐｐｍ／Ｋ以下、好適には１０ｐｐｍ／Ｋ以下の線熱膨張係数を有する樹脂層５１、ベース層２１、樹脂層６１および支持層３１を形成することができる。また、このような構造単位を有する含フッ素ポリイミドは、３００℃以上のガラス転移温度を有し、且つ、４４０〜７８０ｎｍの波長領域内の光に対して７０％以上、好適には８０％以上の透過率を有することから、本実施の形態に係る表示装置を製造する上でより好適である。
【０１００】
【化８】
2015069903.tif 000010
【０１０１】
上記の一般式（１）または（２）で表される構造単位のどちらか一方を８０モル％以上の割合で有する含フッ素ポリイミドは、このような構造単位を有さない他のポリイミドが２０モル％未満の割合で添加されてもよい。この添加される他のポリイミドについては、特に制限されるものではなく、一般的な酸無水物とジアミンを使用して得ることができる。一般的な酸無水物のなかでも、好ましく使用される酸無水物としては、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2，2'−ビス（3,4−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物等が挙げられる。一方の、ジアミンとしては、4，4'−ジアミノジフェニルサルフォン、トランス−1,4−ジアミノシクロヘキサン、4，4'−ジアミノシクロヘキシルメタン、2，2'−ビス（4−アミノシクロヘキシル）−ヘキサフルオロプロパン、2，2'−ビス（トリフルオロメチル）−4，4'−ジアミノビシクロヘキサン等が挙げられる。
【０１０２】
以上説明したような各種のポリイミドは、ポリアミド酸をイミド化して得ることができる。ここで、ポリアミド酸の樹脂溶液は、原料であるジアミンと酸二無水物とを実質的に等モル使用し、有機溶媒中で反応させることによって得るのがよい。より具体的には、ポリアミド酸の樹脂溶液は、窒素気流下でＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の有機極性溶媒にジアミンを溶解させた後、テトラカルボン酸二無水物を加えて、室温で５時間程度反応させることにより得ることができる。塗工時の膜厚均一化と得られるポリイミドフィルムの機械強度の観点から、得られたポリアミド酸の重量平均分子量は、１万から３０万であることが好ましい。なお、このようにして得られるポリイミド層の好ましい分子量範囲も、ポリアミド酸の好ましい分子量範囲と同じである。
【０１０３】
次に、図１１を参照して、結合工程について説明する。この結合工程では、カラーフィルタ３０を、支持層３１の第２の面３１ｂが下を向いた姿勢にして表示装置本体１における光出射面１ａの上方に位置させ、光出射面１ａと支持層３１の第２の面３１ｂの少なくとも一方に、接着剤を塗布した後に、この接着剤を用いて光出射面１ａと第２の面３１ｂを貼り合わせて、表示装置を完成させる。接着剤は、接着層４０になる。接着剤としては、例えば、アクリル系の透明接着剤が用いられる。
【０１０４】
以下、本実施の形態に係る表示装置およびその製造方法、ならびにカラーフィルタ３０の効果について説明する。本実施の形態によれば、別々に作製された表示装置本体１とカラーフィルタ３０とを結合させることによって表示装置を構成することができる。これにより、本実施の形態によれば、表示装置の製造歩留りを向上させることが可能になる。
【０１０５】
また、本実施の形態では、カラーフィルタ３０における支持層３１の第２の面３１ｂを、表示装置本体１における光出射面１ａに貼り付けることによって、表示装置を製造することができる。この表示装置の製造過程では、作製後のカラーフィルタ３０を、支持層３１と複数の透過部３５の上下の位置関係が反対になるように反転させ、支持層３１側から保持して表示装置本体１における光出射面１ａ上に移動させる必要がない。従って、本実施の形態によれば、支持層３１の厚みが小さくても、表示装置の製造過程におけるカラーフィルタ３０の取り扱いが容易になる。
【０１０６】
また、本実施の形態では、カラーフィルタ３０が剛性機能層３８を備えている。これにより、カラーフィルタ３０全体の剛性を大きくすることができ、支持層３１の厚みが小さくても、表示装置の製造過程におけるカラーフィルタ３０の取り扱いがより容易になる。
【０１０７】
本実施の形態に係る表示装置では、表示装置本体１の複数の画素３とカラーフィルタ３０の複数の画素対応部３３の間に、最外層１４と接着層４０と支持層３１が存在する。最外層１４と接着層４０と支持層３１の合計の厚みが大きすぎると、ある副画素４が出射した光が、その副画素４に対応する透過部３５以外の透過部３５を通過することによって、混色が発生する。
【０１０８】
そこで、本実施の形態では、最外層１４と接着層４０と支持層３１の合計の厚みを、複数の副画素４の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さＰminの１／５０から１／２の範囲内としている。以下、この要件による効果について、図１２を参照して、詳しく説明する。
【０１０９】
図１２は、本実施の形態に係る表示装置の効果を説明するための説明図である。図１２において、最外層１４と接着層４０と支持層３１の合計の厚みを記号ｄで表す。また、表示装置の画面（カラーフィルタ３０の表面３０ａ）を見る方向が、画面に垂直な方向に対してなす角度を記号θで表す。θが０°以外の場合、ｄ／Ｐminの値が小さくなるほど、表示装置本体１のある副画素４が出射した光の全光量のうち、カラーフィルタ３０において、上記副画素４に対応する透過部３５を通過する光の量が多くなる。
【０１１０】
ここで、表示装置の画面に垂直な方向から見たときの、副画素４の全体の面積に対して、その副画素４のうちの表示に有効な部分の面積の比率を、副画素４の開口率と定義する。また、表示装置の画面に垂直な方向から見たときの、副画素対応部３４の全体の面積に対して、その副画素対応部３４の透過部３５の面積の比率を、副画素対応部３４の開口率と定義する。ｄ／Ｐminの値が１／２、θが４５°の場合、仮に副画素４の開口率と副画素対応部３４の開口率が共に１００％であると、表示装置本体１のある副画素４が出射した光の全光量のうち、カラーフィルタ３０において、上記副画素４に対応する透過部３５を通過する光の量と、この透過部３５に隣接する透過部３５を通過する光の量は等しくなる。しかし、実際には、少なくとも副画素対応部３４の開口率は１００％未満である。そのため、ｄ／Ｐminの値が１／２、θが４５°の場合、実際には、ある副画素４が出射した光の全光量のうち、上記副画素４に対応する透過部３５に隣接する透過部３５を通過する光の量は、非常に少なくなる。従って、ｄ／Ｐminの値を１／２以下、すなわちｄをＰminの１／２以下とすることにより、θが４５°以下の場合における混色を抑制することができる。また、ｄ／Ｐminの値を、１／２未満のより小さい値にすることにより、θが４５°よりも大きい場合における混色も抑制することが可能になる。
【０１１１】
上述のように、混色の抑制のためには、ｄ／Ｐminの値は小さいほどよく、理論上は１／５０以上とすることが可能である。そこで、本実施の形態では、ｄ／Ｐminの値を１／５０以上、すなわちｄをＰminの１／５０以上としている。
【０１１２】
支持層３１の厚みは、当然、最外層１４と接着層４０と支持層３１の合計の厚みｄよりも小さい。本実施の形態では、支持層３１の厚みを、複数の副画素対応部３４の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さＰminの１／１００以上１／２未満、好ましくは１／１００から１／４の範囲内としている。
【０１１３】
なお、支持層３１の厚みが小さすぎると、支持層３１を形成することが難しくなると共に、図１０に示した工程において支持層３１が損傷を受けるおそれがある。そのため、支持層３１の厚みは、１μｍ以上であることが好ましい。
【０１１４】
ここで、ｄとＰminの一般的に考えられる大きさについて考える。例えば、最外層１４の厚みを２μｍ、接着層４０の厚みを１μｍ、支持層３１の厚みを１μｍとすると、ｄは４μｍとなる。一方、精細度が３００〜４００ｐｐｉの一般的なフラットパネル型表示装置では、Ｐminは２１〜２８μｍ程度となる。高精細な表示装置を想定してＰminを２０μｍとすると、ｄが４μｍの場合には、ｄ／Ｐminの値は１／５となる。そのため、表示装置の製造し易さを考慮すると、ｄ／Ｐminの値は１／５から１／２の範囲内であることが好ましい。
【０１１５】
また、本実施の形態によれば、カラーフィルタ３０の支持層３１の厚みを小さくすることができる。これにより、本実施の形態によれば、表示装置全体の厚みを小さくすることが可能になると共に、支持層３１における光の減衰量を少なくすることが可能になる。
【０１１６】
また、図９および図１０を参照して説明したカラーフィルタ３０の作製方法によれば、厚みが小さい支持層３１を備えたカラーフィルタ３０を容易に作製することが可能になる。
【０１１７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１３は、本実施の形態に係る表示装置の一部の断面を示す模式図である。本実施の形態では、カラーフィルタ３０の剛性機能層３８は、図４に示した例に比べて薄くなっている。本実施の形態における剛性機能層３８は、例えば、下から順に積層されたバリア層３８Ａと保護層３８Ｄによって構成されている。
【０１１８】
次に、本実施の形態に係る表示装置の製造方法について説明する。始めに、図１４および図１５を参照して、本実施の形態におけるカラーフィルタ３０を作製する工程について説明する。図１４および図１５は、カラーフィルタ３０を作製する工程を説明するための説明図である。
【０１１９】
本実施の形態におけるカラーフィルタ３０を作製する工程は、図１４に示したように、支持体６０の上に樹脂層６１およびカラーフィルタ３０が順に積層された構造体を作製する工程と、図１５に示したように、樹脂層６１と支持層３１との境界で、支持体６０および樹脂層６１と、カラーフィルタ３０とを分離する工程とを備えている。
【０１２０】
本実施の形態では、図１４に示した構造体を作製する工程において、カラーフィルタ３０の上に補助支持体１５０を貼り付ける。補助支持体１５０は、例えば樹脂フィルムによって構成されている。補助支持体１５０は、カラーフィルタ３０の表面３０ａに対して、容易に剥離可能に貼り付けられる。
【０１２１】
図１５に示した工程では、補助支持体１５０が貼り付けられた状態のカラーフィルタ３０を、支持体６０および樹脂層６１から分離する。
【０１２２】
図１６は、本実施の形態における結合工程を示している。本実施の形態における結合工程では、補助支持体１５０が貼り付けられた状態のカラーフィルタ３０の支持層３１の第２の面３１ｂと、表示装置本体１の光出射面１ａとを、接着層４０を介して貼り合わせる。
【０１２３】
本実施の形態に係る表示装置の製造方法は、更に、図１７に示した剥離工程を備えている。この剥離工程では、図１６に示した結合工程の後で、補助支持体１５０をカラーフィルタ３０から剥離する。これにより、表示装置が完成する。
【０１２４】
本実施の形態に係る表示装置の製造方法によれば、補助支持体１５０を用いることにより、カラーフィルタ３０の剛性が小さくても、表示装置の製造過程におけるカラーフィルタ３０の取り扱いが容易になる。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２５】
［第３の実施の形態］
次に、図１８を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１８は、本実施の形態に係る表示装置の一部の断面を示す模式図である。本実施の形態における表示装置本体１は、第１の実施の形態における白色発光層７の代わりに、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の光を発生する３種類の発光層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂと、隣接する発光層を互いに分離する分離層１５を備えている。副画素４Ｒの有機ＥＬ素子５は発光層７Ｒを含み、副画素４Ｇの有機ＥＬ素子５は発光層７Ｇを含み、副画素４Ｂの有機ＥＬ素子５は発光層７Ｂを含んでいる。発光層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光を発生する有機ＥＬ材料によって形成されている。
【０１２６】
本実施の形態では、副画素４Ｒの発光層７Ｒで発生された光は、その副画素４Ｒに対応する副画素対応部３４Ｒ内の透過部３５を透過して、赤色光としてカラーフィルタ３０の表面３０ａから出射される。同様に、副画素４Ｇの発光層７Ｇで発生された光は、その副画素４Ｇに対応する副画素対応部３４Ｇ内の透過部３５を透過して、緑色光としてカラーフィルタ３０の表面３０ａから出射される。また、副画素４Ｂの発光層７Ｂで発生された光は、その副画素４Ｂに対応する副画素対応部３４Ｂ内の透過部３５を透過して、青色光としてカラーフィルタ３０の表面３０ａから出射される。本実施の形態によれば、各色の色純度を高めることができる。
【０１２７】
本実施の形態におけるその他の構成、作用、効果ならびに表示装置の製造方法は、第１または第２の実施の形態と同様である。
【０１２８】
［第４の実施の形態］
次に、図１９を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。図１９は、本実施の形態に係る表示装置の一部の断面を示す模式図である。本実施の形態に係る表示装置は、第１の実施の形態と同様に、互いに別個の表示装置本体１およびカラーフィルタ３０と、これらを結合させる接着層４０とを備えている。本実施の形態に係るカラーフィルタ３０の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２９】
本実施の形態における表示装置本体１は、複数の副画素４が出射した光がベース基板２を通過して下面２ｂから表示装置本体１の外部に向けて出射されるボトムエミッション構造である。本実施の形態では、下面２ｂを含むベース層２１が表示装置本体１の最外層であり、下面２ｂが光出射面１ａである。ベース基板２は、バリア層２２を含んでいなくてもよい。本実施の形態では、複数の陽極６は、透明導電材料によって形成され、共通電極８は、光反射特性を有する導電材料によって形成されている。
【０１３０】
図１９に示したように、本実施の形態に係る表示装置は、カラーフィルタ３０の支持層３１の第２の面３１ｂと、表示装置本体１の光出射面１ａ（ベース基板２の下面２ｂ）とが接着層４０を介して貼り合わされて、表示装置本体１とカラーフィルタ３０とが結合して構成されている。表示装置本体１とカラーフィルタ３０は、いずれも可撓性を有していてもよい。この場合には、表示装置も可撓性を有する。
【０１３１】
本実施の形態に係る表示装置は、表示装置本体１における複数の副画素４が出射した光が、ベース層２１を通過し、更にカラーフィルタ３０を通過して、カラーフィルタ３０の表面３０ａから出射されるボトムエミッション構造である。副画素４Ｒの発光層で発生された白色光は、その副画素４Ｒに対応する副画素対応部３４Ｒ内の透過部３５を透過して、赤色光として、カラーフィルタ３０の表面３０ａから出射される。同様に、副画素４Ｇの発光層で発生された白色光は、その副画素４Ｇに対応する副画素対応部３４Ｇ内の透過部３５を透過して、緑色光として、カラーフィルタ３０の表面３０ａから出射される。また、副画素４Ｂの発光層で発生された白色光は、その副画素４Ｂに対応する副画素対応部３４Ｂ内の透過部３５を透過して、青色光として、カラーフィルタ３０の表面３０ａから出射される。
【０１３２】
以下、本実施の形態に係る表示装置の製造方法について説明する。表示装置の製造方法は、表示装置本体１を作製する工程と、カラーフィルタ３０を作製する工程と、支持層３１の第２の面３１ｂと光出射面１ａとを接着層４０を介して貼り合わせて、表示装置本体１とカラーフィルタ３０とを結合させる結合工程とを備えている。本実施の形態における表示装置本体１を作製する工程とカラーフィルタ３０を作製する工程は、第１の実施の形態と同様である。
【０１３３】
本実施の形態における結合工程では、例えば、表示装置本体１を、光出射面１ａ（ベース基板２の下面２ｂ）が上を向いた姿勢にし、カラーフィルタ３０を、支持層３１の第２の面３１ｂが下を向いた姿勢にして光出射面１ａの上方に位置させ、光出射面１ａと支持層３１の第２の面３１ｂの少なくとも一方に、接着剤を塗布した後に、この接着剤を用いて光出射面１ａと第２の面３１ｂを貼り合わせて、表示装置を完成させる。接着剤は、接着層４０になる。
【０１３４】
本実施の形態では、ベース層２１と接着層４０と支持層３１の合計の厚みを、複数の副画素４の複数の外縁に含まれる全ての辺のうち最も短い辺の長さＰminの１／５０から１／２の範囲内とする。
【０１３５】
なお、本実施の形態における表示装置本体１は、第３の実施の形態と同様に、白色発光層７の代わりに、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の光を発生する３種類の発光層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂと、隣接する発光層を互いに分離する分離層１５を備えていてもよい。
【０１３６】
本実施の形態におけるその他の構成、作用、効果ならびに表示装置の製造方法は、第１、第２または第３の実施の形態と同様である。
【０１３７】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明における表示装置本体は、各副画素が駆動回路（ＴＦＴ）を含まないパッシブマトリクス方式の構造であってもよい。
【０１３８】
また、本発明は、表示装置本体における光出射面にカラーフィルタを貼り付けて製造される表示装置全般に適用することができる。例えば、表示装置本体は、バックライトと液晶シャッターを備えた液晶パネルであってもよい。
【符号の説明】
【０１３９】
１…表示装置本体、２…ベース基板、３…画素、４，４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ…副画素、５…有機ＥＬ素子、６…陽極、７…白色発光層、８…共通電極、２１…ベース層、２２…バリア層、３０…カラーフィルタ、３１…支持層、３３…画素対応部、３４，３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ…副画素対応部、３５…透過部、３６…ブラックマトリクス、３８…剛性機能層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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