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Title:
FLEXIBLE DISPLAY DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/072226
Kind Code:
A1
Abstract:
A display device (1) has a flexible first substrate and a flexible second substrate, a liquid crystal layer placed between the first and second substrates, and a seal member (13) placed so as to surround, between the first and second substrate, the liquid crystal layer. The seal member has two straight linear sections (39) and two curved sections (40). When the display device is placed on a flat plane and viewed along a line normal to the surface of the first substrate, the two curved sections are curved, projecting outward (that is, projecting in the direction opposite the liquid crystal layer).

Inventors:
WATANABE NORIKO
Application Number:
PCT/JP2008/002489
Publication Date:
June 11, 2009
Filing Date:
September 09, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SHARP KK (JP)
WATANABE NORIKO
International Classes:
G09F9/30; G02F1/1333; G02F1/1339
Foreign References:
JPH08129166A1996-05-21
JP2000199891A2000-07-18
JP2007193077A2007-08-02
US20070152956A12007-07-05
JPH08129166A1996-05-21
JP2000199891A2000-07-18
Other References:
See also references of EP 2219169A4
Attorney, Agent or Firm:
MAEDA, Hiroshi et al. (5-7 Hommachi 2-chome, Chuo-ku, Osaka-sh, Osaka 53, JP)
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Claims:
 可撓性を有する第1の基板と、
 前記第1の基板に対向配置されて可撓性を有する第2の基板と、
 前記第1の基板及び前記第2の基板の間に配置された表示媒体層と、
 前記第1の基板及び前記第2の基板の間において前記表示媒体層を囲むように設けられたシール部材とを備えた表示装置であって、
 前記シール部材は、平面状態である前記第1の基板の表面の法線方向から見て、前記表示媒体層とは反対側である外側に突出するように湾曲した曲線部分を有している
ことを特徴とする表示装置。
 請求項1に記載された表示装置において、
 前記シール部材の曲線部分は、楕円弧状に形成されている
ことを特徴とする表示装置。
 請求項1に記載された表示装置において、
 前記シール部材の曲線部分は、円弧状に形成されている
ことを特徴とする表示装置。
 請求項1に記載された表示装置において、
 前記シール部材は、互いに平行に延びる2つの直線部分と、全体として環状になるように前記直線部分の端部同士を繋ぐ2つの前記曲線部分とにより構成されている
ことを特徴とする表示装置。
 請求項1に記載された表示装置において、
 支持固定される固定側端部と、外力が加わる曲げ側端部とを備え、
 前記シール部材の曲線部分は、前記曲げ側端部に形成されている
ことを特徴とする表示装置。
 請求項1に記載された表示装置において、
 前記シール部材は、エポキシ樹脂により構成されている
ことを特徴とする表示装置。
 請求項1に記載された表示装置において、
 前記シール部材は、シリコン樹脂又は熱可塑性エラストマーにより構成されている
ことを特徴とする表示装置。
 請求項1に記載された表示装置において、
 前記表示媒体層は、液晶層である
ことを特徴とする表示装置。
Description:
[規則37.2に基づく発明の名称]  撓性を有する表示装置

 本発明は、可撓性を有する表示装置に関 るものである。

 近年、いわゆるフラットパネルディスプ イは種々の分野において表示装置として広 適用されている。その一例である液晶表示 置や有機EL表示装置は、薄型・軽量という 徴を活かして、携帯電話やPDA等のモバイル ィスプレイ分野において使用されている。 れらの分野では、さらなる薄型化及び軽量 やフレキシブル化が望まれており、ガラス 代わってプラスチック等の可撓性基板を用 る検討が進んでいる。

 ここで、フレキシブル基板を用いた表示 置の問題点について、液晶表示装置を例に 明する。断面図である図5のように、液晶表 示装置100は、第1の可撓性基板101と、第2の可 性基板102と、これらの各基板101,102の間に矩 形枠状のシール部材103によって封入された液 晶層104とを備えている。液晶層104の厚みは、 上記各基板101,102の間に設けられたスペーサ10 5によって制御されている。スペーサ105には 径の揃ったガラス粒子や樹脂粒子を適用し り、柱状のフォトスペーサを適用すること できる。図5には、第1の可撓性基板101に複数 のフォトスペーサ105を形成した例を示してい る。

 ここで、第1の可撓性基板101が外側に突出 するように、液晶表示装置100の全体を湾曲さ せた場合、断面図である図6に示すように、 1の可撓性基板101と第2の可撓性基板102とでは 曲率半径が異なるために、外側の第1の可撓 基板101に引っ張り力が加わる一方、内側の 2の可撓性基板102に圧縮力が加わる。

 その結果、液晶表示装置100の湾曲時には 表示領域の中央付近では液晶層に対して厚 方向に圧縮力が加わる一方、表示領域にお るシール部材103の近傍では、内側の第2の可 撓性基板102が局部的に内側(曲率中心へ向か 方向)へ凸状に変形して凸状部107が形成され セルギャップが大きくなる。さらに、第2の 可撓性基板102におけるシール部材103の近傍領 域Aには、第1の可撓性基板101から離れる方向 剥離応力が加わる。

 このとき、表示領域の中央側のセルギャ プは、フォトスペーサ等のスペーサ105が存 するために、このスペーサ105によって規定 れる厚み以下にならない。一方、シール部 103の近傍では、セルギャップが大きくなる 共にシール部材103に加わる剥離応力が大き なる。

 図7は、液晶表示装置100を中央から均等に 曲げるのではなく、一方(図では左側)を固定 た状態で液晶表示装置100を曲げた場合の、 2の可撓性基板102の変形状態を表す断面図で ある。液晶表示装置100の固定側端部111には基 板の変形は生じず、曲げ側端部112に第2の可 性基板102の変形が偏って生じることにより 凸状部107が形成される。

 図8及び図9は、図5及び図6の表示装置を模 式的に示す斜視図である。液晶表示装置100を 曲げたとき、可撓性基板の変形によるセルギ ャップ変化は、図9に示すように、矩形枠状 シール部材103に沿って、凸状部107として現 る。

 シール部材103の角部分において可撓性基板 変形しにくいが、上記シール部材103の角部 の近傍では、凸状部107が発生してシール剥 等の不具合を生じやすい。これに対し、特 文献1に示されているように、シール部材103 の角部分の角度を鈍角にすることが知られて いる。しかしながら、角部分近傍への応力集 中を僅かに緩和することは可能になるものの 、シール剥離の程度が若干改善されるにすぎ ない。

特開平2-310528号公報

 ところで、このような液晶表示装置にお ては、剥離応力に耐え得る接着性が高いシ ル材料や、剥離応力を緩和するような軟ら くて伸縮性を有するシール材料の適用が望 れる。

 しかし、接着性が高いシール材料は、液 層に与える悪影響(接着成分の液晶への溶出 による影響)が大きくなる傾向がある。一方 伸縮性を有するシール材料は、原理的に透 性が悪くなるため、シール部材に要求され 信頼性を満たしながらも、接着性や伸縮性 向上させることには限界がある。

 また、シール剥離やシール破壊を最も効 的に防止する方法は、圧力が最も大きく加 るシール部材の内側(つまり、液晶との界面 )を物理的に押さえ込むことであるが、シー 部材の一辺もしくは二辺に沿って構造物を 着して、上記シール部材の内側を支持固定 ようとすると、その比較的大きな構造物に って表示装置全体が大きくなってしまうだ でなく、フレキシブルディスプレイとして フレキシブル性や、薄型・軽量等の特徴が われてしまうという問題がある。

 本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされた のであり、その目的とするところは、表示 置のフレキシブル性や薄型・軽量を確保し がらも、シール剥離を抑制することにある

 上記の目的を達成するために、この発明 は、シール部材が湾曲した曲線部分を有す ようにした。

 具体的に、本発明に係る表示装置は、可 性を有する第1の基板と、前記第1の基板に 向配置されて可撓性を有する第2の基板と、 記第1の基板及び前記第2の基板の間に配置 れた表示媒体層と、前記第1の基板及び前記 2の基板の間において前記表示媒体層を囲む ように設けられたシール部材とを備えた表示 装置であって、前記シール部材は、平面状態 である前記第1の基板の表面の法線方向から て、前記表示媒体層とは反対側である外側 突出するように湾曲した曲線部分を有して る。

 前記シール部材の曲線部分は、楕円弧状 形成されていてもよい。

 前記シール部材の曲線部分は、円弧状に 成されていてもよい。

 前記シール部材は、互いに平行に延びる2 つの直線部分と、全体として環状になるよう に前記直線部分の端部同士を繋ぐ2つの前記 線部分とにより構成されていてもよい。

 支持固定される固定側端部と、外力が加 る曲げ側端部とを備え、前記シール部材の 線部分は、前記曲げ側端部に形成されてい もよい。

 前記シール部材は、エポキシ樹脂により 成されていてもよい。

 前記シール部材は、シリコン樹脂又は熱 塑性エラストマーにより構成されているこ が好ましい。

 前記表示媒体層は、液晶層であってもよ 。

   -作用-
 次に、本発明の作用について説明する。

 第1の基板及び第2の基板はそれぞれ可撓 を有するので、表示装置の全体としても可 性を有する。表示装置に外力を加えてその 体を湾曲するように曲げた場合、例えば第1 基板が曲率半径方向の外側であり、第2の基 板が曲率半径方向の内側に配置されていれば 、第1の基板には引っ張り力が加わる一方、 2の基板には圧縮力が加わる。

 そのとき、シール部材の曲線部分では、 来のように角部分がなく、そのような角部 に剥離応力が集中することがないので、シ ル部材近傍の第2の基板に凸状部が形成され にくくなる。凸状部が形成されたとしても、 その凸状部は上記シール部材の曲線部分にお ける頂点(曲線部分の長さ方向中央位置)の付 に小さくまとまって生じることとなる。

 したがって、シール部材の内側を補強す 場合であっても、上記曲線部分の頂点周辺 みを補強すれば足りることから、表示装置 フレキシブル性や薄型・軽量性を確保しな らも、シール剥離を抑制することが可能に る。

 また、表示装置が支持固定される固定側 部と、外力が加わる曲げ側端部とを備える 合には、剥離応力が、固定側端部ではなく 曲げ側端部に生じることから、シール部材 曲線部分を曲げ側端部に形成する。そのこ により、効率良くシール剥離を抑制するこ が可能になる。

 本発明によれば、可撓性を有する表示装 のシール部材が、湾曲した曲線部分を有す ことにより、曲線部分において剥離応力を 適に分散できるため、表示装置のフレキシ ル性や薄型・軽量性を確保しながらも、シ ル剥離を抑制することができる。

図1は、本実施形態1の液晶表示装置の 観を模式的に示す斜視図である。 図2は、本実施形態1における曲げ状態 液晶表示装置の概観を模式的に示す斜視図 ある。 図3は、本実施形態1の液晶表示装置の 部を示す拡大断面図である。 図4は、本実施形態2の液晶表示装置の 観を模式的に示す斜視図である。 図5は、従来の平面状態の液晶表示装置 を示す断面図である。 図6は、従来の湾曲状態の液晶表示装置 を示す断面図である。 図7は、従来の一端が固定されて湾曲し た液晶表示装置を示す断面図である。 図8は、従来の平面状態の液晶表示装置 を示す斜視図である。 図9は、従来の湾曲状態の液晶表示装置 を示す斜視図である。

符号の説明

 1   液晶表示装置
11   第1の基板
12   第2の基板
13   シール部材
14   液晶層(表示媒体層)
21,26   プラスチック基板
22   防湿膜
23   画素電極
24,29   配向膜
25   スペーサ
27   防湿膜
28   透明電極
31   表示領域
32   非表示領域
38   第2の直線部分
39   直線部分、第1の直線部分
40   曲線部分
41   頂点
42   凸状部
51   固定側端部
52   側端部

 以下、本発明の実施形態を図面に基づい 詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実 形態に限定されるものではない。

 《発明の実施形態1》
 図1~図3は、本発明の実施形態1を示している 。本実施形態1では、表示装置の一例として 晶表示装置1について説明する。

 図1は、本実施形態1の液晶表示装置の外 を模式的に示す斜視図である。図2は、本実 形態1における曲げ状態の液晶表示装置の概 観を模式的に示す斜視図である。図3は液晶 示装置の要部を示す拡大断面図である。

 液晶表示装置1は、図3に示すように、可 性を有する第1の基板11と、第1の基板11に対 配置されて可撓性を有する第2の基板12と、 1の基板11及び第2の基板12の間に設けられた 示媒体層である液晶層14と、第1の基板11及び 第2の基板12の間において液晶層14を囲むよう 設けられたシール部材13とをを備え、全体 湾曲して変形するように構成されている。

 第1の基板11は、図3に示すように、例えば PESやPET等の可撓性を有する透明な長方形状の プラスチック基板21と、プラスチック基板21 液晶層14側の表面に積層された防湿膜22と、 湿膜22の表面に積層された複数の画素電極23 と、画素電極23に接続された図示省略の複数 薄膜トランジスタ(Thin-Film Transistor:以下、TF Tと略称する)と、画素電極23及びTFT等を覆う 向膜24とが形成されている。

 尚、プラスチック基板21の代わりに、プ スチックにガラスファイバーやガラスクロ 等を複合させた複合基板等のフレキシブル 板を適用することも可能である。

 第2の基板12は、上記第1の基板11と同様の 方形状のプラスチック基板26と、プラスチ ク基板26の液晶層14側の表面に積層された防 膜27と、防湿膜27の表面に積層されてITO(Indiu m Tin Oxide)等により形成された透明電極28と 透明電極28を覆う配向膜29とが形成されてい 。また、第2の基板12には、図示省略のカラ フィルタが形成されている。

 また、第2の基板12には、第1の基板11と第2 の基板12との間に介在され、液晶層14の厚み 規定する高さを有する複数のスペーサ25であ るフォトスペーサ(Photo Spacer)25が所定の間隔 形成されている。スペーサ25は、感光性樹 等により形成されている。尚、スペーサ25は 、例えば樹脂等の粒子状のスペーサを適用す ることも可能である。

 液晶層14は、図1及び図3に示すように、枠 状のシール部材13によって囲まれた状態で、 1の基板11と第2の基板12との間に封入されて る。このシール部材13の内側には、図3に示 ように、上記画素電極23及び透明電極28が形 成された領域に表示に寄与する表示領域31が 成されている。一方、表示領域31の外側に 、表示に寄与しない非表示領域32が形成され ている。液晶材料としては、例えばネマティ ック液晶が用いられるが、その他にコレステ リック液晶やスメクティック液晶等を用いて もよい。

 シール部材13には、例えばエポキシ樹脂 の強接着性を有する非導電性樹脂を適用す ことが可能であるが、シリコン樹脂や熱可 性エラストマー等の弾性の高い熱可塑樹脂 適用することがより好ましい。シール部材13 は、第1の基板11及び第2の基板12の四辺に沿っ て形成され、これら第1の基板11と第2の基板12 とを互いに密接させた状態で保持している。

 そして、シール部材13は、平面状態であ 第1の基板11の表面の法線方向から見て、液 層14とは反対側である外側に突出するように 湾曲した曲線部分40を有している。

 すなわち、図1に示すように、液晶表示装 置1は全体として長方形状に形成されている シール部材13は、液晶表示装置1の長辺に沿 た2つの直線部分39と、液晶表示装置1の短辺 沿った2つの曲線部分40とにより構成されて る。

 2つの直線部分39は、互いに平行に延びて る。一方、2つの曲線部分40は、シール部材1 3が全体として環状になるように直線部分39の 端部同士を繋いでいる。曲線部分40は円弧状 形成されている。尚、曲線部分40は、その に例えば楕円弧状に形成してもよい。

 上記液晶表示装置1を製造する場合には、ま ず、厚みが約50μm程度のフィルム基板である ラスチック基板21,26の表面に、SiO 2 膜をスパッタリングにより約1000Åの厚さに 成し、これを防湿膜22とする。続いて、公知 の方法により、プラスチック基板21にはTFT等 形成する一方、プラスチック基板26にはカ ーフィルタ等を形成し、各プラスチック基 21,26にITOをスパッタリングして電極23,28をそ ぞれ形成する。

 次に、プラスチック基板26に感光性樹脂 塗布し、フォトリソグラフィによって複数 フォトスペーサ25を所定の間隔で形成する。 フォトスペーサ25は、例えば、高さが5μmで直 径が20μmである略円柱状に形成する。また、 れらを覆うように配向膜24,29をプラスチッ 基板21,26にそれぞれ形成する。

 続いて、滴下注入法により液晶材料を第1 の基板11と第2の基板12との間に注入する。す わち、まず、例えば第2の基板12の非表示領 32に硬化前のシール部材13をディスペンサ等 により供給する。このとき、第2の基板12の長 辺方向に沿って直線部分39を描画すると共に 第2の基板12の短辺方向に沿って曲線部分40 描画する。

 次に、第2の基板12におけるシール部材13 内側の領域に液晶材料を滴下して供給する 続いて、第1の基板11と第2の基板12とを、真 中で厚さが2mm程度の2枚の弾性体シートの間 配置して互いに貼合せ、加熱すると共に加 してシール部材13を硬化させる。以上のよ にして、上記液晶表示装置1を製造する。

  -実施形態1の効果-
 したがって、この実施形態1によると、曲線 部分40を有するように枠状のシール部材13を 成したので、その曲線部分40においてシール 部材13を剥離させようとする剥離応力を好適 分散させて、シール剥離を抑制することが きる。

 すなわち、シール部材13の曲線部分40では 、従来のように角部分がなく、そのような角 部分に剥離応力が集中することがないので、 シール部材13の近傍において第1の基板11又は 2の基板12に凸状部が形成されにくくなる。 2に示すように、凸状部42が形成されたとし も、その凸状部42を、シール部材13の曲線部 分40における頂点(曲線部分の長さ方向中央位 置)41の付近に小さく集中させることができる 。そのため、表示領域31への表示品位の影響 好適に低減することができる。

 さらに、シール部材13の内側を補強する 合であっても、上記曲線部分40の頂点41周辺 みを補強すれば足りることから、液晶表示 置1のフレキシブル性や薄型・軽量性を確保 しながらも、シール剥離を抑制することがで きる。さらにまた、上記シール部材13の頂点4 1付近のみを遮光して隠したり補強したりす ことによって、表示品位及び信頼性ともに 好な液晶表示装置を得ることができる。

 《発明の実施形態2》
 図4は、本発明の実施形態2を示している。

 図4は、本実施形態2の液晶表示装置の外 を模式的に示す斜視図である。尚、以降の 実施形態では、図1~図3と同じ部分について 同じ符号を付して、その詳細な説明を省略 る。

 上記実施形態1では、シール部材13を一対 直線部分39と、一対の曲線部分40とにより構 成したのに対し、本実施形態2は、シール部 13に曲線部分40を1つのみ設けるようにしたも のである。

 すなわち、液晶表示装置1は、外部に支持固 定される固定側端部51と、その固定側端部51 対向して配置され、外力が加わる曲げ側端 52とを備えている。
そして、シール部材13は、液晶表示装置1の長 辺方向に沿って互いに平行に延びる2つの第1 直線部分39と、固定側端部51において短辺方 向に延びる第2の直線部分38と、曲げ側端部52 おいて短辺方向に延びる曲線部分40とによ 構成されている。

  -実施形態2の効果-
 このように、液晶表示装置1が支持固定され る固定側端部51と、外力が加わる曲げ側端部5 2とを備える場合には、剥離応力が、固定側 部51ではなくて曲げ側端部52に生じる。これ 対し、本実施形態2では、シール部材13の曲 部分40を曲げ側端部52に形成するようにした ので、シール部材13のうち必要な部分のみを 線部分40に形成して、効率良くシール剥離 抑制することができる。

 《その他の実施形態》
 上記実施形態1及び2では、液晶表示装置1を に挙げて説明したが、本発明はこれに限ら 、例えば、表示媒体層が発光層である有機E L表示装置等の他の表示装置についても、同 に適用することができる。

 以上説明したように、本発明は、可撓性 有する表示装置について有用であり、特に フレキシブル性や薄型・軽量を確保しなが も、シール剥離を抑制する場合に適してい 。




 
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