JP2018105909A - 保護部材、表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents

保護部材、表示装置および表示装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】フレキシブル基板を用いた表示装置の配線を保護することができる保護部材を提供する。【解決手段】保護フィルムと、保護フィルムの第1面上の第1接着層と、第1接着層上の第1剥離フィルムと、保護フィルムの第1面と対向する第2面上の第2接着層と、第2接着層上の第2剥離フィルムと、を有し、上面視において、接着領域20を囲むように非接着領域30が設けられ、非接着領域30は、第1接着層と、第1剥離フィルムとの間に非接着層を有し、接着領域20を囲むように、接着領域20の端部よりも外側に枠状の切り込み部170が設けられ、断面視において、切り込み部170は、保護フィルムの上面から非接着層の下面まで到達する保護部材10。【選択図】図1

Description

本発明は、折り曲げ可能なフレキシブル基板を用いた表示装置に関する。
電気器具及び電子機器に用いられる表示装置として、液晶の電気光学効果を利用した液晶表示装置や、有機エレクトロルミネセンス(有機EL:Organic Electro−Luminescence)素子を用いた有機EL表示装置などが開発され、実用化されている。
特に、表示素子として有機EL素子を用いた場合、高い視野角と高精細な表示が可能であるとともにフレキシブル基板上に形成できるという特徴を有する。特許文献1には、画素アレイ部と周辺回路部を接続する配線部においてフレキシブル基板を折り曲げることができる表示装置が開示されている。これにより、表示装置の額縁(ベゼル)部分を狭くすることができ、表示装置を小型化することができる。
特開2011−209405号公報
一方で、フレキシブル基板を用いた表示装置の製造において、折曲部の基板裏面側保護フィルムに対してあらかじめスリット状の開孔部を設けてから、基板裏面側保護フィルムを貼り付けることがある。これにより、折曲部の屈曲性を高めることができると同時に、貼付前の裏側保護フィルムに予めを設けることで,フィルムを分割せずに一括して貼付することができ,工程が効率化される。しかしながら、フレキシブル基板は従来よりも薄いため,フィルム貼付時にこのスリット状の開孔部の段差により、フレキシブル基板上の配線に対して応力集中が生じ、断線にいたる恐れがある。
このような課題に鑑み、本発明は、フレキシブル基板を用いた表示装置の配線を保護することにある。
本発明の一実施形態によれば、保護フィルムと、保護フィルムの第1面上の第1接着層と、第1接着層上の第1剥離フィルムと、保護フィルムの第1面と対向する第2面上の第2接着層と、第2接着層上の第2剥離フィルムと、を有し、上面視において、接着領域を囲むように非接着領域が設けられ、非接着領域は、第1接着層と、第1剥離フィルムとの間に非接着層を有し、接着領域を囲むように、接着領域の端部よりも外側に枠状の切り込み部が設けられ、断面視において、切り込み部は、保護フィルムの上面から非接着層の下面まで到達することを特徴する保護部材が、提供される。
本発明の一実施形態に係る、保護部材の上面図である。 本発明の一実施形態に係る、保護部材の断面図である。 本発明の一実施形態に係る、保護部材の上面図である。 本発明の一実施形態に係る、保護部材の上面図である。 本発明の一実施形態に係る、表示装置および保護部材の上面図である。 本発明の一実施形態に係る、保護部材の断面図である。 本発明の一実施形態に係る、表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る、表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る、表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る、表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る、表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る、保護フィルム貼付後の表示装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る、剥離後の保護部材の上面図である。 本発明の一実施形態に係る、表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態に係る、保護部材の上面図である。 本発明の一実施形態に係る、保護部材の断面図である。
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。さらに各要素に対する「第1」、「第2」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。
また、本明細書において、ある部材又は領域が他の部材又は領域の「上に(又は下に)」あるとする場合、特段の限定がない限りこれは他の部材又は領域の直上(又は直下)にある場合のみでなく他の部材又は領域の上方(又は下方)にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方(又は下方)において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。なお、以下の説明では、特に断りのない限り、断面視においては、第1基板に対して表示素子が配置される側を「上」又は「表面」といい、その逆を「下」又は「裏面」として説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る、保護部材10の上面図を示す。
(1.保護部材の構成)
図1に示すように、上面視において、保護部材10は、接着領域20、非接着領域30、および切り込み部170を有する。
非接着領域30は、接着領域20を囲むように設けられる。切り込み部170は、接着領域20を囲むように設けられており、枠状の形状を有する。また、切り込み部170は、非接着領域30上に設けられる。
図2に、図1に示した保護部材10のA1−A2間の断面図を示す。
図2において、保護部材10は、さらに保護フィルム110、第1接着層120、第1剥離フィルム130、第2接着層140、第2剥離フィルム150、および非接着層160を有する。
保護フィルム110は、対象物を保護するための機能を有するフィルムである。保護フィルム110には、有機樹脂材料が用いられる。例えば、保護フィルム110には、ポリイミド、アクリル、エポキシ、ポリエチレンテレフタレート、またはシリコーン系の樹脂が用いられる。または、保護フィルム110に、ステンレス、銅などの金属材料を用いてもよい。保護フィルム110の膜厚は、表示装置40を保護できる程度の膜厚があればよい。例えば、100μm以上150μm未満としてもよい。
保護フィルム110の第1面(例えば、下面)上には、第1接着層120が設けられる。第1接着層120は、保護フィルム110と、対象物の一部とを接着する機能を有する。第1接着層120には、有機樹脂が用いられる。このときの有機樹脂は、熱可塑性、熱硬化性、光硬化性のうちいずれかの方法で硬化する材料が用いられる。例えば、第1接着層120には、ポリイミド、アクリル、エポキシ、ポリメタクリレート、メラミン、塩化ビニル、またはシリコーン系の樹脂が用いられる。
第1接着層120上には、第1剥離フィルム130が設けられる。第1剥離フィルム130は、保護フィルム110を表示装置40に貼り付けるまでの間、保護フィルム110を搬送、加工するために設けられる。第1剥離フィルム130は、剥離可能とするために表面に剥離剤が設けられている。例えば、剥離剤にはシリコーン系の材料が用いられる。
保護フィルム110の第1面と対向する第2面(例えば、第2面)上には、第2接着層140が設けられる。第2接着層140には、第1接着層120と同様の材料を用いてもよい。
第2接着層140上には、第2剥離フィルム150が設けられる。なお、第2剥離フィルム150にも第1剥離フィルム130と同様の材料を用いてもよい。
第1接着層120と、第1剥離フィルム130との間には、非接着層160が設けられる。非接着層160は、図1に示した接着領域20を囲むように設けられた非接着領域30を形成する機能を有する。非接着層160には、乾性油、有機樹脂、または有機溶剤が含まれる。例えば、非接着層160には、ニス(ワニス)、メジウムインキなどが用いられる。非接着層160は、印刷により形成されたものでもよいし、フィルム状のものでもよい。なお、非接着層160は、「糊殺し」と呼ぶこともできる。
また、図2において、図1に示した切り込み部170は、保護フィルム110の上面から、非接着層160の下面まで到達するように設けられている。
なお、保護部材10は、さまざま形状を有することができる。例えば、図1に示すように、保護部材11が接着領域を2つ有してもよいし、図3に示すように、保護部材12が接着領域20を4つ有してもよい。また、保護部材10は、円状の形状を有してもよいし、三角形の形状を有してもよい
(第2実施形態)
以下に、保護部材100を表示装置40に貼り付ける場合について説明する。なお、第1実施形態で用いた材料、構造および方法は、本実施形態にも援用することができる。
(1.保護部材100の構成)
図5に示すように、保護部材100は、表示装置40の基板210の第1面(例えば、裏面)に貼り付けられる。表示装置40は、詳細は後述するが表示領域210と、駆動回路230および端子部240のうちいずれか一以上を含む周辺領域300と、フレキシブルプリント基板260と、を有する。基板210は、折り曲げ可能な材料で形成されている。保護部材100は、接着領域20として、第1接着領域21および第2接着領域23を有する。
第1接着領域21は、表示装置40の表示領域220に対向する基板210の裏面と接着する。第1接着領域21は、表示領域220よりも広く設けられる。また、第2接着領域23は、表示装置40の周辺領域300に対向する基板210の裏面と接着する。第2接着領域23は、周辺領域300よりも広く設けられる。なお、第1接着領域21、第2接着領域23を囲むように、非接着領域30が設けられている。
また、切り込み部170(例えば、切り込み部171、切り込み部173)は、第1接着領域21、第2接着領域23をそれぞれ囲むように設けられており、枠状の形状を有する。なお、切り込み部171は、第1接着領域21の端部よりも外側に設けられ、切り込み部173は、第2接着領域23の端部よりも外側の非接着領域30上に設けられる。
図6に、図5に示した保護部材100のB1−B2間の断面図を示す。
図6に示すように、保護部材100は、保護部材10と同様に、保護フィルム110、第1接着層120、第1剥離フィルム130、第2接着層140、第2剥離フィルム150および非接着層160を有する。
保護フィルム110は、表示装置40を保護するための機能を有するフィルムである。
保護フィルム110の下面上には、第1接着層120が設けられる。第1接着層120は、保護フィルム110と、表示装置40の基板裏面とを接着する機能を有する。
第1接着層120上には、第1剥離フィルム130が設けられる。第1剥離フィルム130は、保護フィルム110を表示装置40に貼り付けるまでの間、保護フィルム110を搬送、加工するために設けられる。
保護フィルム110の上面には、第2接着層140が設けられる。第2接着層140には、第1接着層120と同様の材料を用いてもよい。
第2接着層140上には、第2剥離フィルム150が設けられる。なお、第2剥離フィルム150にも第1剥離フィルム130と同様の材料を用いてもよい。
第1接着層120と、第1剥離フィルム130との間には、非接着層160が設けられる。非接着層160は、図5に示した第1接着領域21および第2接着領域23を囲むように設けられた非接着領域30を形成する機能を有する。
また、図6において、図5に示した切り込み部170は、保護フィルム110の上面から非接着層160の下面まで到達するように設けられている。
(2.保護フィルムの貼り付け方法)
続いて、表示装置40の基板210裏面へ保護フィルム110を貼り付ける方法について、図7乃至図11を用いて説明する。
まず、図7に示すように、保護部材100から第1剥離フィルム130を剥離し、第1接着層120および非接着層160を露出させる。第1剥離フィルム130には、上述の通り、剥離剤が設けられているので、容易に剥離することができる。
続いて、図8に示すように、表示装置40の基板210と第1接着層120とが接するように、表示装置40と保護部材100とを貼り合わせる。上記貼り合わせは、例えば、図9および図10に示すように行うことができる。また、表示領域220は、表示素子として例えば有機EL素子を有する。貼り合わせにおいて、表示装置40は、ステージ310、クッションステージ330およびステージ350に固定されている。このとき、表示装置40は、真空吸着されてもよいし、静電吸着されてもよい。一方、保護部材100は、ベルト370に吸着固定されている。続いて、図9に示すように保護部材100は、基板210の下面(裏面)の端部で接する。続いて、図10に示すように、ローラー390が移動しながら基板210の裏面と保護部材100との貼り合わせが進行していく。
このとき、図10に示すように、基板210の裏面と保護部材100とが貼り合う際に、保護部材100は段差を有せず、平坦になっている。したがって、基板210が、折り曲げ可能な板厚の薄い基板であっても、応力が集中することを防ぐことができる。これにより、基板210上に設けられた配線が断線することを防ぐことができる。
次に、図11に示すように、保護部材100から、第2接着層140および第2剥離フィルム150と、切り込み部170より外側(例えば、切り込み部171と切り込み部173の間の領域)の非接着領域30上の保護フィルム110、第1接着層120および非接着層160とを剥離する。このときの剥離方法としては、物理的に行ってもよいし、化学的処理、熱処理または光照射により行ってもよい。なお、上記剥離後に、第1接着層120に対して熱処理または光照射を行うことにより保護フィルム110と基板210との接着を強化してもよい。
図12に剥離後の表示装置40の上面図、図13に剥離後の保護部材100aの上面図を示す。図12に示すように、表示装置40の基板210の第1接着領域21を囲むように非接着層160(例えば、非接着層161)が設けられる。また、第2接着領域23を囲むように非接着層160(例えば、非接着層163)が設けられる。これは、上記剥離が確実に行われるように、切り込み部171および切り込み部173が、第1接着領域21および第2接着領域23の端部よりも外側の非接着領域30上に設けられていることによるものである。また、図13に示すように保護部材100aが、第1接着領域21、第2接着領域23を除いて剥離されることで、保護フィルム110は、表示領域220に対向する保護フィルム111と、周辺領域300に対向する保護フィルム113とに離間して設けられる。保護フィルム111と、保護フィルム113とが離間することにより、表示装置40は、表示領域220と、周辺領域300との間で折り曲げ時が容易となる。
以上の方法により、表示装置40の配線を断線させることなく、基板210の裏面に保護フィルム110を貼り付けることができる。また、フレキシブル基板の折り曲げを容易にすることができる。
(3.表示装置の構成)
次に、折り曲げ後の表示装置40の構成を図14に示す。
図14において、表示装置40は、上述した保護フィルム110、第1接着層120、非接着層160、基板210、表示領域220、駆動回路230、端子部240、フレキシブルプリント基板260の他、折り曲げ部250、接着層270、保護層280およびスペーサ290を有する。
基板210には、折り曲げ可能な材料として、有機樹脂材料を用いることができる。例えば、基板210には、ポリイミド、アクリル、エポキシ、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂材料を用いることができる。基板210は、スペーサ290により、折り曲げた状態で固定される。
保護フィルム110は、基板210の下側(裏側)に配置され、第1接着層120により接着されている。折り曲げ部250は、表示装置40の表示領域220と、駆動回路230および端子部240を含む周辺領域300の間に設けられる。上述した保護フィルム110の貼り付け方法を用いることにより、保護フィルム110は、保護フィルム111および保護フィルム113として設けられ、保護フィルム111と、保護フィルム113とは、折り曲げ部250に離間して配置されている。これにより、折り曲げにおける干渉(コシと呼ぶことができる)が軽減され、容易に折り曲げることができる。なお、折り曲げ部250の基板210の曲率半径は、0.4mmと極めて小さい。
なお、スペーサ290は、必ずしも設けなくてもよい。また、保護フィルム110と、スペーサ290との間には、熱拡散シートなどを適宜設けてもよい。熱拡散シートは、ステンレスまたは銅などの金属材料を用いることができる。なお、上述した保護フィルム110の貼り付け方法を用いることにより、基板210と第1接着層120との間に非接着層160(非接着層161および非接着層163)を有する。
保護層280は、表示領域220上に設けられる。保護層280は、表示領域220を保護する機能を有する。保護層280は、保護フィルム110と同様の材料を用いてもよいし、別の材料を組み合わせて用いてもよい。保護層280は、フィルム状のものでもよいし、樹脂状のものでもよいし、または適宜組み合わせて用いてもよい。保護層280は、表示領域220上に設けられ、無色透明としてもよい。保護層280上に偏光板を適宜設けてもよい。
駆動回路230は、走査線を駆動させる駆動回路(ソースドライバ)および信号線を駆動させる駆動回路(ゲートドライバ)のいずれか一以上を有し、表示領域220中のトランジスタに信号を出力する。駆動回路は、ASIC(Application Specific Integlated Circuit)等の集積回路で構成することができる。
フレキシブルプリント基板260は、外部回路からの信号を受信して、駆動回路230に送信することができる。フレキシブルプリント基板260は、可撓性を有する樹脂基板上に複数の配線が配置されており、基板210上に設けられた端子部240と電気的に接続している。なお、駆動回路230は、フレキシブルプリント基板260上に配置されてもよい。
表示領域220には、アレイ状に画素が設けられている。アクティブマトリクス型の場合、それぞれの画素に薄膜トランジスタおよび表示素子が設けられる。薄膜トランジスタは、フレキシブルプリント基板260からの外部信号または駆動回路230からの信号をもとに表示素子を駆動させ、静止画または動画を表示する。表示素子には、例えば有機EL素子が用いられる。なお、表示領域220と、駆動回路230およびフレキシブルプリント基板260は、基板210に設けられた配線を用いて接続されている。上述した保護フィルムの貼り付け方法を用いているため、配線には、断線などの損傷はなく、表示不良などを抑制することができる。
上記構造を有する表示装置40は、図14に示すように側面から見た場合、駆動回路230およびフレキシブルプリント基板260は、表示領域220の裏側に配置されることとなる。つまり、基板210の一端を折り曲げた上記構造を有することにより、表示装置40の小型化を実現することができる。
(第3実施形態)
形状の異なる保護部材1100について、図15および図16を用いて説明する。なお、第1実施形態および第2実施形態で用いた材料、構造および方法は、本実施形態にも援用することができる。
図15に保護部材1100の上面図、図16に保護部材1100の断面図を示す。
図15において、保護部材1100は、複数の第1接着領域1021、複数の第2接着領域1023、非接着領域1030、および切り込み部1170(切り込み部1171および切り込み部1173)を有する。また、保護部材1100は、図16に示すように、図15の保護部材1100のC1−C2間の断面において、保護フィルム1110、第1接着層1120、第1剥離フィルム1130、第2接着層1140、第2剥離フィルム1150、非接着層1160、および切り込み部1170を有する。保護部材1100と、第2実施形態に示した保護部材100とは、第1接着領域1021および第2接着領域1023を複数有する点で相違する。
保護部材1100を用いることにより、複数の表示装置1040に対して一度に保護フィルム1110を貼り付けることができる。この場合、分割された表示装置1040を用いてもよいし、分割されていない大判基板に対して保護フィルム1110を貼り付けてもよい。なお、保護部材1100は、適宜切断して用いてもよい。この場合、第2実施形態と同様の状態となる。
(変形例)
本実施形態においては、開示例として有機EL表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、液晶表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気英同表示素子等を有する電子ペーパー型表示装置、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
なお、本発明の実施形態では、表示装置40に非接着層160を有することにより発明が実現されている例を述べたが、非接着層160は、必ずしも有しなくてもよい。
10・・・保護部材、11・・・保護部材、12・・・保護部材、20・・・第1接着領域、21・・・第1接着領域、23・・・第2接着領域、30・・・非接着領域、40・・・表示装置、100・・・保護部材、100a・・・保護部材、110・・・保護フィルム、111・・・保護フィルム、113・・・保護フィルム、120・・・第1接着層、130・・・第1剥離フィルム、140・・・第2接着層、150・・・第2剥離フィルム、160・・・非接着層、170・・・切り込み部、210・・・基板、220・・・表示領域、230・・・駆動回路、240・・・端子部、250・・・折り曲げ部、260・・・フレキシブルプリント基板、270・・・接着層、280・・・保護層、310・・・ステージ、330・・・クッションステージ、350・・・ステージ、370・・・ベルト、390・・・ローラー、1021・・・第1接着領域、1023・・・第2接着領域、1030・・・非接着部、1100・・・保護部材、1110・・・保護フィルム、1120・・・第1接着層、1130・・・第1剥離フィルム、1140・・・第2接着層、1150・・・第2剥離フィルム、1160・・・非接着層、1170・・・切り込み部


Claims (11)

  1. 保護フィルムと、
    前記保護フィルムの第1面上の第1接着層と、
    前記第1接着層上の第1剥離フィルムと、
    前記保護フィルムの前記第1面と対向する第2面上の第2接着層と、
    前記第2接着層上の第2剥離フィルムと、
    を有し、
    上面視において、接着領域を囲むように非接着領域が設けられ、
    前記非接着領域は、前記第1接着層と、前記第1剥離フィルムとの間に非接着層を有し、
    前記接着領域を囲むように、前記接着領域の端部よりも外側に枠状の切り込み部が設けられ、
    断面視において、前記切り込み部は、前記保護フィルムの上面から非接着層の下面まで到達すること、
    を特徴とする、保護部材。
  2. 前記接着領域は、第1接着領域および第2接着領域を有し、表示装置の基板の第1面と接着すること、
    を特徴とする、請求項1に記載の保護部材。
  3. 前記第1接着領域は、前記表示装置の有する表示領域よりも広く、
    前記第2接着領域は、前記表示装置の有する端子部および駆動回路のうちいずれか一以上を含む周辺領域よりも広いこと、
    を特徴とする、請求項2に記載の保護部材。
  4. 前記非接着層は、ニスまたはメジウムインキであること、
    を特徴とする、請求項3に記載の保護部材。
  5. 請求項3または4に記載の保護部材の前記第1剥離フィルムを剥離することにより、前記第1接着層および前記非接着層を露出させ、
    前記表示装置の前記基板の前記第1面と、前記保護部材の前記第1接着層とを貼り合わせ、
    前記第2接着層および前記第2剥離フィルムと、前記切り込み部より外側の前記非接着層、前記第1接着層および前記保護フィルムと、を剥離することを含む、
    表示装置の製造方法。
  6. 前記基板は、折り曲げ可能であること、
    を特徴とする、請求項5に記載の表示装置の製造方法。
  7. 前記表示領域は、有機EL素子を有すること、
    を特徴とする、請求項5または6に記載の表示装置の製造方法。
  8. 表示領域および周辺領域を有する折り曲げ可能な基板と、
    前記表示領域と対向する前記基板の第1面上の第1保護フィルムと、
    前記周辺領域と対向する前記基板の前記第1面上の第2保護フィルムと、
    前記表示領域上の保護層と、
    を有し、
    前記第1保護フィルムおよび前記第2保護フィルムと、前記基板の前記第1面とは、接着層により接着され、
    前記基板は、折り曲げ部を有し、
    前記第1保護フィルムと、前記第2保護フィルムとは、前記基板の前記折り曲げ部に合わせて離間して配置され、
    前記表示領域を囲むように第1非接着層が設けられ、
    前記周辺領域を囲むように第2非接着層が設けられ、
    前記第1非接着層および前記第2非接着層は、前記基板の前記第1面と前記接着層との間に設けられること、
    を特徴とする、表示装置。
  9. 前記表示領域は、有機EL素子を有すること、
    を特徴とする請求項8に記載の表示装置。
  10. 前記折り曲げ部は、前記表示領域と前記周辺領域の間に設けられること、
    を特徴とする請求項8または9に記載の表示装置。
  11. 前記第1非接着層および前記第2非接着層は、ニスまたはメジウムインキであること、
    を特徴とする、請求項8乃至10のいずれか一つに記載の表示装置。
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