JP2017102276A - 湾曲型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示パネルの角部に加わる応力の大きさを低減させる。【解決手段】保護板200の湾曲面200Rsには、接着部材300を介して、表示パネル100が湾曲した状態で接着されている。接着部材300の4つの角部Rgeは、それぞれ、表示パネル100の4つの角部に接着されている。接着部材300の各角部Rgeの厚みTH1は、平面視(XY面)における当該接着部材300の中央部Prcの厚みTH2より大きい。【選択図】図5
Description
本発明は、湾曲面を有する保護板に接着される表示パネルを備える湾曲型表示装置に関する。
デザイン性、小スペース化等の観点から、映像を表示するための表示面が湾曲している湾曲ディスプレイの必要性が増えてきている。特許文献1,2,3,4では、湾曲ディスプレイに関する技術が開示されている。例えば、特許文献2および特許文献3では、湾曲した液晶表示装置(表示パネル)が開示されている。
表示パネルが湾曲して構成される湾曲型表示装置(湾曲ディスプレイ)では、一般的に、当該表示パネルの表示面を保護する保護板が設けられる。当該保護板は、表示面を覆うように、接着部材により表示パネルに接着される。
このような構成の湾曲型表示装置では、一般的に、表示パネルにおける湾曲した角部の曲率が、表示パネルにおける湾曲した中央部の曲率より大きい。曲率とは、部材等のまがりの程度を示す値である。
そのため、表示パネルの角部には大きな応力が加わっている。したがって、表示パネルの角部には不具合が発生しやすい。当該不具合は、例えば、仮に、当該角部に表示面が存在すると仮定した場合、当該表示面に表示される映像の品質が低下するという不具合である。当該不具合を抑制するためには、表示パネルの角部に加わる応力の大きさを低減させることが求められる。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、表示パネルの角部に加わる応力の大きさを低減させた湾曲型表示装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る湾曲型表示装置は、表示パネルと、湾曲面を有する保護板と、シート状の接着部材とを備え、前記保護板の前記湾曲面には、前記接着部材を介して、前記表示パネルが湾曲した状態で接着されており、前記接着部材は、前記湾曲面および前記表示パネルに接着するように、当該湾曲面と当該表示パネルとの間に設けられ、前記接着部材のうち前記表示パネルに接着している部分の、平面視における形状は、4つの第1角部を有する矩形であり、前記接着部材の前記4つの第1角部は、それぞれ、前記表示パネルの4つの第2角部に接着されており、前記接着部材の各前記第1角部の厚みは、平面視における当該接着部材の中央部の厚みより大きい。
本発明によれば、前記保護板の前記湾曲面には、前記接着部材を介して、前記表示パネルが湾曲した状態で接着されている。また、前記接着部材の前記4つの第1角部は、それぞれ、前記表示パネルの4つの第2角部に接着されている。また、前記接着部材の各前記第1角部の厚みは、平面視における当該接着部材の中央部の厚みより大きい。
これにより、表示パネルの各第2角部の曲率を小さくすることができる。したがって、表示パネルの角部に加わる応力の大きさを低減させることができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の図面では、同一の各構成要素には同一の符号を付してある。同一の符号が付されている各構成要素の名称および機能は同じである。したがって、同一の符号が付されている各構成要素の一部についての詳細な説明を省略する場合がある。
なお、実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、当該各構成要素の相対配置などは、本発明が適用される装置の構成、各種条件等により適宜変更されてもよい。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。
<実施の形態1>
(湾曲型表示装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る湾曲型表示装置500の構成を示す平面図である。湾曲型表示装置500は、例えば、液晶を使用して動作する液晶表示装置である。なお、図1では、構成を分かり易くするために、一部の構成要素(後述の保護板200、後述の制御基板135等)は示していない。
(湾曲型表示装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る湾曲型表示装置500の構成を示す平面図である。湾曲型表示装置500は、例えば、液晶を使用して動作する液晶表示装置である。なお、図1では、構成を分かり易くするために、一部の構成要素(後述の保護板200、後述の制御基板135等)は示していない。
図1において、X方向、Y方向およびZ方向の各々は、互いに直交する。以下の図に示されるX方向、Y方向およびZ方向の各々も、互いに直交する。以下においては、X方向と、当該X方向の反対の方向(−X方向)とを含む方向を「X軸方向」ともいう。また、以下においては、Y方向と、当該Y方向の反対の方向(−Y方向)とを含む方向を「Y軸方向」ともいう。また、以下においては、Z方向と、当該Z方向の反対の方向(−Z方向)とを含む方向を「Z軸方向」ともいう。
また、以下においては、X軸方向およびY軸方向を含む平面を、「XY面」ともいう。また、以下においては、X軸方向およびZ軸方向を含む平面を、「XZ面」ともいう。また、以下においては、Y軸方向およびZ軸方向を含む平面を、「YZ面」ともいう。
図2は、図1のA1−A2線に沿った、湾曲型表示装置500の断面図である。なお、図2では、構成を分かり易くするために、一部の構成要素を、省略または簡略化して示している。そのため、図2に示される構成要素の大きさおよび位置等は、正確ではない。
図1および図2を参照して、湾曲型表示装置500は、表示パネル100と、保護板200と、接着部材300と、後述のバックライトユニット(図示せず)等とを備える。なお、湾曲型表示装置500は、バックライトユニット(図示せず)が出射する光を利用して表示パネル100の後述の表示領域Rg1に映像を表示する。
表示パネル100は、一例として、TN(Twisted Nematic)モードの液晶パネルである。当該液晶パネルは、例えば、透過型の液晶パネルである。また、表示パネル100は、可撓性を有する。平面視(XY面)における表示パネル100の形状は、長方形(矩形)である。そのため、平面視(XY面)における表示パネル100は、4つの角部を有する。また、表示パネル100は、映像を表示するための表示面100sを有する。
保護板200は、表示パネル100(表示面100s)を保護するための部材である。保護板200は、透明な板状の部材である。保護板200は湾曲している。保護板200は、例えば、ガラスで構成される。
なお、保護板200は、ガラスに限定されず、樹脂、プラスチック等で構成されてもよい。また、保護板200は、タッチパネルの機能を有した基板であってもよい。
図2のように、保護板200は、湾曲面200Rsと、表示面200Rsaとを有する。湾曲面200Rsおよび表示面200Rsaの各々は、規定の曲率を有する曲面である。当該規定の曲率は、0より大きい実数である。表示面200Rsaは、保護板200において、湾曲面200Rsと反対側の面である。表示面200Rsaは、映像を表示するための面である。
接着部材300は、表示パネル100と保護板200とを接着するための部材である。接着部材300は、透明な部材である。接着部材300は、例えば、粘着シートである。具体的には、接着部材300は、例えば、OCA(Optical Clear Adhesive)である。接着部材300の形状は、シート状(フィルム状)である。
図2のように、保護板200の湾曲面200Rsには、接着部材300を介して、表示パネル100が湾曲した状態で接着されている。接着部材300は、湾曲面200Rsおよび表示パネル100(表示面100s)に接着するように、当該湾曲面200Rsと当該表示パネル100(表示面100s)との間に設けられる。
なお、図1では、前述したように、保護板200は示していない。また、図1では、構成を分かり易くするために、接着部材300の輪郭線が示される。なお、図1において、接着部材300の輪郭線は、表示パネル100に含まれる後述の基板120の輪郭性と同じである。
次に、表示パネル100の構成について説明する。表示パネル100は、制御基板135と、接続ケーブル136と、基板110,120と、液晶層30と、シール材SL1とを備える。
制御基板135は、表示パネル100を制御するための駆動用IC(Integrated Circuit)等が実装された基板である。駆動用ICは、例えば、表示パネル100を動作させるための駆動信号を発生する。
基板110,120の各々は、透光性を有する。基板110は、液晶層30を制御するための構成を有するアレイ基板である。基板120は、当該基板120を透過する光を、色光として出射するカラーフィルタ基板である。当該色光は、例えば、赤色光、緑色光、青色光等である。基板120は、基板110と対向する。
平面視(XY面)における基板120の形状は、長方形(矩形)である。平面視(XY面)における基板120のサイズは、平面視(XY面)における基板110のサイズより小さい。
なお、平面視(XY面)における基板120のサイズは、平面視(XY面)における基板110のサイズと同じであってもよい。
基板110および基板120は、シール材SL1により、互いに貼り合わせられる。シール材SL1は、例えば、樹脂で構成される。平面視(XY面)における、シール材SL1の形状は、閉ループ状(枠状)である。
なお、基板110と基板120との間隔は、複数のスペーサ(図示せず)により、所定の間隔に設定されている。すなわち、基板110および基板120は、シール材SL1と複数のスペーサ(図示せず)とにより、互いに貼り合わせられる。
各スペーサ(図示せず)は、例えば、樹脂で構成される。スペーサの形状は、例えば、柱状である。当該柱状のスペーサは、基板110,120のいずれかに樹脂をパターニングすることにより、形成される。
なお、スペーサの形状は、球状(粒状)であってもよい。球状のスペーサは、例えば、基板上に散布される。
液晶層30は、複数の液晶31を含む。なお、図2では、構成を見易くするために、1つの液晶31のみを示しているが、実際には、液晶層30は、非常に多くの液晶31を含む。基板110、基板120およびシール材SL1により形成される領域(空間)には、液晶層30が封入される。
また、湾曲型表示装置500は、図1および図2のように、表示領域Rg1と周辺領域Rg2とを有する。表示領域Rg1は、湾曲型表示装置500が、平面視(XY面)において、映像を表示するための領域である。
周辺領域Rg2は、平面視(XY面)において、表示領域Rg1の周辺に設けられる。具体的には、図1および図2のように、周辺領域Rg2は、平面視(XY面)において、表示領域Rg1を囲む領域である。平面視(XY面)における周辺領域Rg2の形状は閉ループ状(額縁状)である。
なお、表示領域Rg1および周辺領域Rg2は、湾曲型表示装置500が構成される空間と、当該空間におけるXY面、XZ面およびYZ面とに対しても、湾曲型表示装置500と同様に適用される。すなわち、表示領域Rg1および周辺領域Rg2は、湾曲型表示装置500を構成する各構成要素(保護板200、接着部材300等)と、表示パネル100を構成する各構成要素(基板110,120、液晶層30等)とに対しても、湾曲型表示装置500と同様に適用される。
そのため、例えば、保護板200は、表示領域Rg1と周辺領域Rg2とを有する。また、例えば、表示パネル100(基板120)は、表示領域Rg1と周辺領域Rg2とを有する。
なお、前述のシール材SL1は、図1および図2のように、平面視(XY面)において、表示領域Rg1を囲むように設けられる。すなわち、シール材SL1は、周辺領域Rg2に設けられる。
なお、表示領域Rg1の位置は、図2に示される位置に限定されない。表示領域Rg1の位置は、平面視(XY面)において、後述の各カラーフィルタCFを囲む領域の位置であってもよい。すなわち、表示領域Rg1は、後述のカラーフィルタCFを使用して、映像が実際に表示される領域であってもよい。つまり、表示領域Rg1は、平面視(XY面)において、シール材SL1と液晶層30との境界線により形成される矩形の領域より小さいサイズの矩形の領域であってもよい。
次に、アレイ基板としての基板110について詳細に説明する。図1および図2を参照して、基板110は、偏光板51と、ベース基板111と、複数の画素電極113と、複数のスイッチング素子SW1と、絶縁膜115と、配向膜112と、複数のゲート配線(図示せず)と、複数のソース配線(図示せず)と、端子118と、トランスファ電極(図示せず)とを含む。
ベース基板111は、透光性を有する透明基板である。ベース基板111の一方の面には、複数のスイッチング素子SW1が行列状に設けられる。ベース基板111の他方の面には、偏光板51が設けられる。
各スイッチング素子SW1は、オン状態またはオフ状態に設定される。各スイッチング素子SW1は、例えば、TFT(Thin Film Transistor)である。
絶縁膜115は、当該絶縁膜115が、各スイッチング素子SW1等を覆うように、ベース基板111の一方の面に設けられている。
各画素電極113は、絶縁膜115上に設けられる。各画素電極113は、液晶層30において、液晶31の向きを変化させるための電界(電圧)を発生させるために使用される。当該電界は、基板120に設けられる後述の共通電極123と各画素電極113との間の領域において発生する。画素電極113は、スイッチング素子SW1と電気的に接続される。
配向膜112は、液晶31を配向させるための膜である。配向膜112は、当該配向膜112が各画素電極113を覆うように、絶縁膜115の一方の面に設けられる。
各ゲート配線(図示せず)および各ソース配線(図示せず)は、各スイッチング素子SW1を制御するための信号を、当該各スイッチング素子SW1へ伝達するための配線である。
端子118は、外部からの信号等を受信するための端子である。当該信号は、例えば、スイッチング素子SW1に供給される信号である。端子118は、接続ケーブル136により、制御基板135と電気的に接続される。接続ケーブル136は、例えば、FFC(Flexible Flat Cable)である。
前述のトランスファ電極(図示せず)は、接続配線(図示せず)により端子118と接続される。当該トランスファ電極は、端子118が受信した信号を、基板120へ伝達するための電極である。
なお、端子118およびトランスファ電極(図示せず)は、周辺領域R20内の基板110に設けられる。
次に、カラーフィルタ基板としての基板120について詳細に説明する。図1および図2を参照して、基板120は、偏光板52と、ベース基板121と、複数のカラーフィルタCFと、遮光層125と、共通電極123と、配向膜122とを含む。
ベース基板121は、透光性を有する透明基板である。ベース基板121の一方の面には、遮光層125が設けられる。ベース基板121の他方の面には、偏光板52が設けられる。
基板120は、前述の表示面100sを有する。具体的には、表示面100sは、偏光板52の一方の面のうち、表示領域Rg1内の部分である。
遮光層125は、光の一部を選択的に遮るように構成される。具体的には、遮光層125には、複数の穴が設けられる。遮光層125の各穴には、カラーフィルタCFが設けられる。各カラーフィルタCFは、透光性を有する。各カラーフィルタCFは、赤色光、緑色光および青色光のいずれかを透過する部材である。
共通電極123は、遮光層125および各カラーフィルタCFを覆うように設けられる。共通電極123は、透光性を有する。共通電極123は、前述の各画素電極113を利用して、液晶層30において電界を発生させるための電極である。
配向膜122は、液晶31を配向させるための膜である。配向膜122は、液晶層30に接するように、共通電極123の一方の面に設けられる。
なお、基板110および基板120の各々は、可撓性を有する。具体的には、基板110のベース基板111は、可撓性を有する。ベース基板111は、例えば、当該ベース基板111が可撓性を有するように、当該ベース基板111が薄くされたガラス基板である。当該ガラス基板の厚さは、例えば、0.2ミリである。
なお、ベース基板111は、ガラス基板に限定されず、可撓性を有する他の基板であってもよい。例えば。ベース基板111は、表示パネル100が透過型のパネルである場合、透明プラスチック、石英等で構成される基板であってもよい。
また、基板120のベース基板121は、ベース基板111と同じ材料で構成される。すなわち、ベース基板121は、可撓性を有する基板である。
なお、仮に、表示パネル100が、反射型液晶パネルである場合、ベース基板111,121の一方であるベース基板111は、透明基板でなくても良い。この場合、当該ベース基板111は、例えば、シリコン基板等であってもよい。
また、基板110のトランスファ電極(図示せず)と共通電極123とは、トランスファ材により電気的に接続されている。なお、端子118は、外部から、共通電極123へ向かう信号も受信する。当該信号は、端子118を介して、共通電極123へ送信される。
また、前述したように、湾曲型表示装置500は、さらに、光源としてのバックライトユニット(図示せず)を備える。当該バックライトユニットは、表示パネル100が映像を表示するために使用される光を出射する。以下においては、バックライトユニットから出射される光を、「光La」ともいう。
バックライトユニットは、図2において、基板110の下方に設けられる。なお、表示パネル100と、バックライトユニットとの間には、光学シート(図示せず)が設けられる。当該光学シートは、光の偏光状態、光の指向性等を制御するシートである。
バックライトユニットは、表示パネル100の基板110に向けて光Laを出射する。当該光Laは、表示領域Rg1において、基板110を透過して、液晶層30に入射する。
液晶層30は、外部からの制御に従って、バックライトユニットから出射される光Laを透過させる量を変化させる。例えば、制御基板135からの電気信号が端子118に伝達された場合、画素電極113と、共通電極123との間に電界(電圧)が発生する。これにより、液晶層30に含まれる所望の液晶31の向きが変化させることにより、液晶層30が光Laを透過させる量を変化させる。
以下においては、液晶層30に光Laが入射されることにより、液晶層30から出射される光Laを、「出射光Lb」ともいう。
表示パネル100は、液晶層30から出射される出射光Lbを、基板120における前述の各カラーフィルタCFの一部または全てにおいて透過させることにより、表示面100s(表示領域Rg1)に映像を表示する。
なお、湾曲型表示装置500は、さらに、筐体(図示せず)を備える。当該筐体は、表示面200Rsa(表示領域Rg1)を外部に露出させるための開口が設けられる。湾曲型表示装置500の筐体は、当該湾曲型表示装置500が備える各構成要素を収容する。当該各構成要素は、例えば、保護板200、接着部材300、表示パネル100、バックライトユニット、光学シート等である。
次に、湾曲型表示装置500が映像を表示するための処理(以下、「映像表示処理」ともいう)について簡単に説明する。映像表示処理では、例えば、制御基板135が出力した制御信号が、所望の各スイッチング素子SW1に送信される。
これにより、当該各スイッチング素子SW1に対応する画素電極113と、共通電極123と間に、所定の駆動電圧が発生する。当該駆動電圧の発生に応じて、当該駆動電圧が発生した領域における液晶31の向きが変化する。
そして、バックライトユニットが出射する光Laは、表示領域Rg1において、基板110を透過して、液晶層30に入射する。そして、前述の出射光Lbが、基板120における前述の各カラーフィルタCFの一部または全てにおいて透過することにより、表示面100s,200Rsa(表示領域Rg1)に映像が表示される。
(特徴的な構成)
次に、本実施の形態における特徴的な構成(以下、「特徴構成X1」ともいう)について詳細に説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る接着部材300の平面図である。平面視(XY面)における、接着部材300の形状は、矩形(以下、「矩形RTg」ともいう)である。矩形RTgは、4つの角部Rgeを有する。各角部Rgeは、矩形RTg(接着部材300)における角の領域である。すなわち、接着部材300は、4つの角部Rgeを有する。
次に、本実施の形態における特徴的な構成(以下、「特徴構成X1」ともいう)について詳細に説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る接着部材300の平面図である。平面視(XY面)における、接着部材300の形状は、矩形(以下、「矩形RTg」ともいう)である。矩形RTgは、4つの角部Rgeを有する。各角部Rgeは、矩形RTg(接着部材300)における角の領域である。すなわち、接着部材300は、4つの角部Rgeを有する。
図4は、図1の湾曲型表示装置500における角部Rgeの位置を示す図である。すなわち、図4は、図1に、角部Rgeを配置した図である。なお、図4では、構成を分かり易くするために、図1と同様、保護板200は示していない。また、図4では、構成を分かり易くするために、接着部材300の輪郭線のみを示している。
図5は、図4のB1−B2線に沿った、湾曲型表示装置500の断面図である。すなわち、図5は、図2の構成要素を簡略化して示している。
図3、図4および図5を参照して、接着部材300のうち表示パネル100(基板120)に接着している部分の、平面視(XY面)における形状は、矩形RTgである。すなわち、表示パネル100(基板120)のうち、接着部材300に接着している部分の、平面視(XY面)における形状は、矩形RTgである。また、接着部材300の4つの角部Rgeは、それぞれ、表示パネル100の4つの角部に接着されている。表示パネル100の4つの角部とは、平面視(XY面)における基板120の4つの角部である。
以下においては、接着部材300(矩形RTg)の各角部Rgeの厚みを、「厚みTH1」ともいう。また、以下においては、平面視(XY面)における接着部材300の中央部を、「中央部Prc」ともいう。また、以下においては、中央部Prcの厚みを、「厚みTH2」ともいう。接着部材300は、厚みTH1が厚みTH2より大きくなるように、構成される。
具体的には、接着部材300は、接着部材310と、4つの接着部材320とから構成される。接着部材310の形状は、シート状である。平面視(XY面)における、接着部材310の形状は、矩形(長方形)である。また、平面視(XY面)における、接着部材310全体の厚みは、同じ厚みである。また、平面視(XY面)における、接着部材310の形状は、矩形RTgである。
平面視(XY面)における、接着部材310の各角部には、接着部材320が接着される。すなわち、平面視(XY面)における、接着部材310の4つ角部には、それぞれ、4つの接着部材320が接着される。各接着部材320は、例えば、接着部材300の中央部に向かって、当該接着部材320の厚みが小さくなるように構成される。
なお、接着部材310と4つの接着部材320とが一体化して、接着部材300が形成されてもよい。この場合、接着部材300の各角部Rgeは、接着部材310の各角部と、接着部材320とが一体化したものである。
上記のように、接着部材300は構成されるため、厚みTH1は厚みTH2より大きい。厚みTH1は、例えば、厚みTH2の1.1倍〜2.0倍の範囲の厚みである。
したがって、表示パネル100は、基板120の表示面100sが、前述の規定の曲率を有する凹面となるように、湾曲する。また、表示パネル100の湾曲する方向は、例えば、基板120の長手方向(X軸方向)と平行な方向において、当該湾曲による曲率が最大となるような、方向である。
ここで、湾曲型表示装置500の比較対象となる、以下の比較例に係る湾曲型表示装置900について説明する。
図9は、比較例に係る湾曲型表示装置900を説明するための図である。図9(a)は、湾曲型表示装置900の側面図である。図9(b)は、湾曲型表示装置900の断面図である。図9(a)および図9(b)を参照して、湾曲型表示装置900は、表示パネル910と、保護板920と、接着部材930と、バックライトユニット940とを備える。
表示パネル910の構成および形状は、表示パネル100の構成および形状と同じである。表示パネル910は、表示面910sを有する。表示面910sの構成および形状は、表示面100sの構成および形状と同じである。保護板920の構成および形状は、保護板200の構成および形状と同じである。保護板920は、湾曲面920Rsを有する。湾曲面920Rsの構成および形状は、湾曲面200Rsの構成および形状と同じである。
なお、接着部材930は、接着部材300と比較して、厚みの構成のみが異なる。接着部材930のそれ以外の点は、接着部材300と同様である。平面視(XY面)における、接着部材930全体の厚みは、同じ厚みである。
バックライトユニット940は、表示パネル910が映像を表示するために使用する光を出射するユニットである。は、表示パネル910の背面に設けられる。
保護板920の湾曲面920Rsには、接着部材930を介して、表示パネル910が湾曲した状態で接着される。接着部材930は、湾曲面920Rsおよび表示パネル910に接着するように、当該湾曲面920Rsと当該表示パネル910(表示面910s)との間に設けられる。
このような湾曲型表示装置900では、図10における表示パネル910の各角部RgeNの曲率は、表示パネル910の中央部の曲率と同等である。また、表示パネル910は、表示領域の周辺部に配置するためのシール材により、2枚の基板が貼り合わされた構成を有することが多い。この構成では、当該シール材により2枚の基板間の位置関係が固定されている。これにより、表示パネル910が湾曲された際に生ずる歪みなどが緩和され難く、当該表示パネル910の各角部RgeNに応力が集中し易い。
そのため、表示パネル910が、ある曲率に湾曲された際、表示パネル910の各角部RgeNに加わる力(応力)は、表示パネル910の中央部に加わる力より大きい。したがって、仮に、表示パネル910の各角部RgeNに表示面910sの角部が存在する場合、表示ムラ等の不具合が発生するという問題がある。
一方、本実施の形態によれば、前述したように、保護板200の湾曲面200Rsには、接着部材300を介して、表示パネル100が湾曲した状態で接着されている。また、接着部材300の4つの角部Rgeは、それぞれ、表示パネル100の4つの角部に接着されている。また、接着部材300(矩形RTg)の各角部Rgeの厚みTH1は、平面視(XY面)における当該接着部材300の中央部Prcの厚みTH2より大きい。
これにより、表示パネル100の各角部の曲率(曲げ角度)を小さくすることができる。したがって、表示パネル100(表示面100s)の角部に加わる応力の大きさを低減させることができる。その結果、本実施の形態の湾曲型表示装置500は、比較例に係る湾曲型表示装置900において発生する不具合の発生を抑制することができる。当該不具合は、例えば、表示ムラである。これにより、本実施の形態の湾曲型表示装置500は、表示面100s(表示面200Rsa)に表示される映像の品質の劣化を抑制することができる。
なお、前述の特許文献1,2,3のような構成では、液晶表示装置(表示パネル)を湾曲させることにより、液晶表示装置(表示パネル)において応力が生じる。これにより、表示ムラが発生するという問題が存在する。
なお、特許文献4(特開2011−085740号公報)では、湾曲した表示パネルにおける応力集中を抑制する技術(以下、「関連技術A」ともいう)が開示されている。具体的には、関連技術Aの表示装置(湾曲型表示装置)では、湾曲面を有する前面支持基板に、接着層を介して、湾曲した表示パネルが接着される。
また、関連技術Aは、表示パネルの非湾曲辺の端部に応力が集中することにより表示品位が低下することを抑制する構成を有する技術である。当該構成は、表示パネルの非湾曲辺の端部を支持する裏面支持基板が、特徴的な形状を有する構成である。
しかしながら、関連技術Aの表示パネルが湾曲した場合、当該表示パネルの4つの角部に応力が加わる。そのため、表示パネルにおいて、表示ムラが発生し、表示品位が低下するという不具合が発生しやすい。なお、関連技術Aは、応力集中の起因となる、表示パネルが湾曲した状態を変える技術では無い。そのため、関連技術Aによる応力の緩和の作用は限定的であるという問題がある。
そこで、本実施の形態の湾曲型表示装置500は上記のように構成される。そのため、当該湾曲型表示装置500は、上記の問題を解決することができる。
<実施の形態1の変形例1>
本実施の形態の変形例1の構成は、接着部材300の各角部Rgeが、特徴的な形状を有する構成(以下、「変形構成A」ともいう)である。
本実施の形態の変形例1の構成は、接着部材300の各角部Rgeが、特徴的な形状を有する構成(以下、「変形構成A」ともいう)である。
図6は、本発明の実施の形態1の変形例1に係る接着部材300の角部Rgeを示す断面図である。具体的には、図6は、図3のC1−C2線に沿った、変形構成Aが適用された接着部材300の角部Rgeの断面図である。
以下においては、角部Rgeの一方の端部を、「端部Pra」ともいう。また、以下においては、角部Rgeの他方の端部を、「端部Prb」ともいう。
接着部材300の各角部Rgeは、端部Praと、端部Prbとを含む。端部Praは、角部Rgeのうち、接着部材300の中央部Prcに最も近い部分である。端部Prbは、角部Rgeのうち、接着部材300の中央部Prcから最も遠い部分である。
図6のように、各角部Rgeの厚みが、端部Praから端部Prbに向かって徐々に大きくなるよう、当該角部Rgeは構成される。すなわち、接着部材320の角部は、当該角部の厚みが、端部Praから端部Prbに向かって徐々に大きくなるように、構成される。
以上の変形構成Aにより、表示パネル100の各角部の曲率は、局所的に大きくならない。すなわち、表示パネル100の各角部の曲率は、端部Prbに向かって、徐々に小さくなる。これにより、変形構成Aでは、表示パネル100(表示面100s)の角部に加わる応力の大きさをさらに低減させることができる。
<実施の形態1の変形例2>
本実施の形態の変形例2の構成は、接着部材300の各角部Rgeの配置位置に特徴を有する構成(以下、「変形構成B」ともいう)である。
本実施の形態の変形例2の構成は、接着部材300の各角部Rgeの配置位置に特徴を有する構成(以下、「変形構成B」ともいう)である。
図7は、本発明の実施の形態1の変形例2に係る湾曲型表示装置500を示す平面図である。なお、図7では、構成を分かり易くするために、図1と同様、保護板200は示していない。また、図7では、構成を分かり易くするために、接着部材300の輪郭線が示される。
変形構成Bでは、図7のように、接着部材300の各角部Rgeは、平面視(XY面)において、周辺領域Rg2のみに設けられる。すなわち、周辺領域Rg2のみに、厚みが大きい、接着部材300の各角部Rgeが設けられる。また、平面視(XY面)において、表示領域Rg1内の接着部材300の厚みは、同じ厚みである。
以上の変形構成Bにより、表示領域Rg1において、接着部材300の厚みの差を起因とする、光の透過率の差が生じない。したがって、表示領域Rg1全体における光の透過率を一定としつつ、さらに、実施の形態1の効果も得ることができる。
なお、変形構成Bを変形構成Aに適用した構成(以下、「変形構成Ab」ともいう)としてもよい。変形構成Abが適用された湾曲型表示装置500は、変形構成Aおよび変形構成Bの両方を有する。
(湾曲型表示装置の製造)
次に、上記の実施の形態または各変形例に係る湾曲型表示装置の製造方法について説明する。なお、ここでは、一例として、主に、実施の形態1に係る湾曲型表示装置500の製造方法について、図8のフローチャートにしたがって説明する。なお、湾曲型表示装置500の製造の前に、まず、表示パネル100が製造される。
次に、上記の実施の形態または各変形例に係る湾曲型表示装置の製造方法について説明する。なお、ここでは、一例として、主に、実施の形態1に係る湾曲型表示装置500の製造方法について、図8のフローチャートにしたがって説明する。なお、湾曲型表示装置500の製造の前に、まず、表示パネル100が製造される。
表示パネルは、通常、最終的な表示パネルのサイズよりも大きなマザー基板から切り出される1枚以上の基板を使用して製造される。図8のステップS1〜S10までのプロセスは、当該マザー基板に対し行われるプロセスである。
まず、基板準備工程において、マザー基板の状態で、基板110,120が準備される。基板110,120の製造工程は、一般的な工程を用いても良いため、簡単に説明する。
基板110の製造においては、まず、ベース基板111の一方の面に各スイッチング素子SW1、画素電極113、端子116、トランスファ電極(図示せず)等が形成される。これらは、成膜、フォトリソグラフィー法によるパターンニング、エッチング等のパターン形成工程が繰り返し行われることにより、形成される。
また、基板120は、基板110と同様な工程により形成される。これにより、ベース基板121の一方の面に、各カラーフィルタCF、共通電極123等が形成される。基板110,120は、後述の貼り合わせ工程が行われるまでは、湾曲していない平面基板として製造される。
まず、ステップS1の基板洗浄工程では、スイッチング素子SW1、画素電極113等が形成されている基板110が洗浄される。
次に、ステップS2の配向膜材料塗布工程では、基板110の一方の面に、例えば、印刷法により、配向膜材料が塗布される。配向膜材料は、配向膜112の材料である。配向膜材料は、例えば、ポリイミドからなる有機膜である。続いて、ホットプレートなどを使用して、塗布された配向膜材料を焼成処理される。これにより、当該配向膜材料が乾燥する。
次に、ステップS3の配向処理工程において、上記の配向膜材料に対し配向処理が行われる。当該配向処理は、例えば、配向膜材料の表面に特定方向に沿った微細な溝、傷等を形成するラビング処理である。これにより、配向膜112が形成される。
また、共通電極123等が形成されている基板120に対しても、上記と同様に、ステップS1,S2,S3が行われる。これにより、配向膜122が形成される。
次に、ステップS4のシール材塗布工程では、基板110または基板120の主面に、シール材を構成するための樹脂が塗布される。
なお、シール材塗布工程では、例えば、エポキシ系接着剤などの熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂等を使用して形成されてもよい。なお、後述の液晶滴下工程において滴下注入方式の処理が行われる場合、シール材塗布工程では、紫外線硬化型樹脂を用いることが望ましい。
なお、シール材塗布工程では、滴下注入方式との組み合わせに好適なディスペンサ方式が使用される。具体的には、ディスペンサ方式のシール材塗布工程では、シールディスペンサ装置が、基板110または基板120の主面に、シール材を構成するための樹脂を、当該シールディスペンサ装置のノズルから吐出する。これにより、樹脂が塗布される。当該樹脂は、基板110または基板120の表示領域Rg1を囲むように塗布される。これにより、シール材SL1が形成される。
次に、ステップS5のトランスファ材塗布工程では、基板110または基板120の主面に、トランスファ材が塗布される。トランスファ材は、基板110と基板120とを導通させるための材料である。トランスファ材は、例えば、樹脂に導電性の粒子を混在させたものである。また、トランスファ材は、例えば、ペースト用の銀である。
ここで、湾曲型表示装置500において、基板110と基板120との間に球状のスペーサが存在すると仮定する。当該スペーサは、基板110と基板120との間隔を規定するための部材である。この場合、ステップS6のスペーサ散布工程により、基板110または基板120の主面に、球状のスペーサが散布される。スペーサの散布は、例えば、湿式法、乾式法等により行われる。
なお、シール材塗布工程では、導電性粒子を含むシール材が塗布されてもよい。この場合、シール材塗布工程は、ステップS5の処理も含むことになるため、トランスファ材塗布工程は省略される。
なお、湾曲型表示装置500において、基板110と基板120との間に柱状のスペーサが設けられる場合、スペーサ散布工程は省略される。
次に、ステップS7の液晶滴下工程では、滴下注入方式によって、シール材SL1が形成された基板と当該シール材SL1とにより形成される空間に液晶が滴下される。
次に、ステップS8の貼り合わせ工程では、真空状態において、マザー基板の状態の基板110,120が互いに貼り合わせられる。これにより、液晶が封止される。
次に、ステップS9の硬化処理工程では、シール材SL1を硬化させるための硬化処理が行われる。例えば、シール材SL1が紫外線硬化型樹脂で構成される場合、硬化処理工程では、シール材SL1に紫外線が照射される。なお、硬化処理工程は、例えば、シール材SL1に熱を加えて、当該シール材SL1を硬化させてもよい。
次に、ステップS10の研磨工程では、基板110および基板120の各々が可撓性を有するように、基板110および基板120に対し研磨処理が行われる。当該研磨処理は、基板110および基板120の厚みが、例えば、0.2ミリになるまで行われる。研磨処理は、例えば、薬液を用いた化学研磨、研磨材を使用した物理研磨等により、基板110および基板120の表面を削ることにより行われる。
次に、ステップS11のセル分断工程では、マザー基板がスクライブラインに沿って切断される。これにより、マザー基板が、複数の表示パネル(液晶パネル)に分断される。
以上のように分断された各表示パネルに対して、ステップS12の偏光板貼り付け工程が行われる。偏光板貼り付け工程では、表示パネルに、偏光板51,52が貼り付けられる。
次に、ステップS13の制御基板実装工程では、表示パネルに制御基板135が実装される。これにより、可撓性を有する表示パネル100の製造が完成する。
次に、ステップS14の接着工程では、湾曲面200Rsを有する保護板200の当該湾曲面200Rsに、接着部材300を介して、表示パネル100が湾曲した状態で接着される。これにより、表示面100sが凹面となるように、表示パネル100は湾曲する。なお、接着部材300は、前述した特徴的な構成を有する。当該特徴的な構成は、例えば、接着部材300において、厚みTH1が厚みTH2より大きいという構成である。
これにより、表示パネル100の中央部の曲率が、保護板200の湾曲面200Rsの曲率と同じとなるように、当該表示パネル100の中央部は湾曲する。また、表示パネル100の各角部は、当該角部の端に向かって、当該角部の曲率が徐々に小さくなるように、湾曲する。
次に、ステップS15の筐体収容工程では、筐体に、上記の接着工程で生成された保護板200、接着部材300および表示パネル100と、バックライトユニット、光学シート等が収容される。これにより、筐体に上記の各構成要素が保持される。以上により、湾曲型表示装置500の製造が完了する。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態、実施の形態の変形例を自由に組み合わせたり、実施の形態、実施の形態の変形例を適宜、変形、省略することが可能である。
例えば、表示パネル100は、TNモードの液晶パネルに限定されず、例えば、STN(Super Twisted Nematic)モード、強誘電性液晶モード、IPS(In Plane Switching)モード等の液晶パネルであってもよい。
IPSモードの液晶パネルは、液晶層において横方向に対し電界をくわえることにより駆動するパネルである。表示パネル100がIPSモードの液晶パネルである構成では、共通電極123は、基板120に設けられず、基板110に設けられる。
また、表示パネル100の駆動方式は、単純マトリックス方式、アクティブマトリックス方式等でもよい。
また、表示パネル100は、透過型の液晶パネルに限定されず、反射型の液晶パネル、半透過型の液晶パネルであってもよい。
また、表示パネル100は、液晶パネルに限定されず、湾曲された、他の方式のパネルであってもよい。表示パネル100は、例えば、有機EL(Electroluminescence)パネルであってもよい。
また、シール材SL1に、導電性の粒子を混合する構成としてもよい。当該構成では、トランスファ材は省略される。
また、本実施の形態では、制御基板135に駆動用ICが実装された状態で、当該駆動用ICを端子118に接続する構成としたがこれに限定されない。例えば、駆動用ICを、端子118上に配置した状態で、駆動用ICの端子を端子118に直接接続する構成としても良い。
なお、前述のように、湾曲型表示装置500の製造過程において、前述の滴下注入方式の液晶滴下工程が行われる場合、シール材SL1には、液晶を注入するための注入口と、注入口を封止する封止剤を設ける必要はない。
一方、例えば、湾曲型表示装置500の製造過程において、真空中で、注入口より液晶を注入する真空注入方式が用いられる場合、シール材SL1には注入口及び注入口を封止する封止剤が必要である。この場合、真空注入方式による液晶の注入が行われる前のシール材SL1には、注入口および封止剤が設けられる。
100,910 表示パネル、200,920 保護板、300,310,320,930 接着部材、500,900 湾曲型表示装置。
Claims (3)
- 表示パネルと、
湾曲面を有する保護板と、
シート状の接着部材とを備え、
前記保護板の前記湾曲面には、前記接着部材を介して、前記表示パネルが湾曲した状態で接着されており、
前記接着部材は、前記湾曲面および前記表示パネルに接着するように、当該湾曲面と当該表示パネルとの間に設けられ、
前記接着部材のうち前記表示パネルに接着している部分の、平面視における形状は、4つの第1角部を有する矩形であり、
前記接着部材の前記4つの第1角部は、それぞれ、前記表示パネルの4つの第2角部に接着されており、
前記接着部材の各前記第1角部の厚みは、平面視における当該接着部材の中央部の厚みより大きい
湾曲型表示装置。 - 前記各第1角部は、
当該第1角部のうち、前記中央部に最も近い部分である第1端部と、
当該第1角部のうち、前記中央部から最も遠い部分である第2端部とを含み、
前記各第1角部の厚みが、前記第1端部から前記第2端部に向かって徐々に大きくなるよう、当該第1角部は構成される
請求項1に記載の湾曲型表示装置。 - 前記表示パネルは、
映像を表示するための表示領域と、
平面視において、前記表示領域の周辺に設けられる周辺領域とを含み、
前記各第1角部は、平面視において、前記周辺領域のみに設けられる
請求項1または2に記載の湾曲型表示装置。
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-
2015
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