JP2021026102A - フレキシブル表示装置及びフレキシブル表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】折り曲げ動作を繰り返しても表面形状を維持できるフレキシブル表示装置を提供する。【解決手段】フレキシブル表示装置は、表示パネルと、表示パネルの表示面と表示面を覆う部材との間に設けられた、チキソトロピー性を有する光学接着層と、を備え、また、表示パネルを生成する工程と、チキソトロピー性を有する光学接着層を用いて、表示パネルの表示面と表示面を覆う部材とを接着する工程と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、フレキシブル表示装置及びフレキシブル表示装置の製造方法に関する。

特許文献１には、表示パネル、タッチスクリーン及びウィンドウ部材を積層した構造を有し、所定領域において折り曲げ自在なフレキシブル表示装置が開示されている。

特開２０１７−１４６５８６号公報

特許文献１に例示されているフレキシブル表示装置において、表示パネル、タッチスクリーン及びウィンドウ部材は、光学透明接着剤（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ：ＯＣＡ）によって接着されている。しかし、フレキシブル表示装置の折り曲げ動作が繰り返されると、光学透明接着剤の層が次第に変形してしまい、フレキシブル表示装置の表面に歪みが生じてしまう場合がある。

そこで、本発明は、上述した従来技術における問題に鑑み、折り曲げ動作を繰り返しても表面形状を維持できるフレキシブル表示装置及びフレキシブル表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、表示パネルと、前記表示パネルの表示面と前記表示面を覆う部材との間に設けられた、チキソトロピー性を有する光学接着層と、を備えるフレキシブル表示装置が提供される。

本発明の他の観点によれば、表示パネルを生成する工程と、チキソトロピー性を有する光学接着層を用いて、前記表示パネルの表示面と前記表示面を覆う部材とを接着する工程と、を備えるフレキシブル表示装置の製造方法が提供される。

本発明によれば、折り曲げ動作を繰り返しても表面形状を維持できるフレキシブル表示装置及びフレキシブル表示装置の製造方法が提供される。

一実施形態に係るフレキシブル表示装置の概略構成を示すブロック図である。 一実施形態に係る表示部における画素及び副画素の配列図である。 一実施形態に係る副画素の構成の概略を示す回路図である。 図１に示す表示部のＩ−Ｉ’線に沿った断面図である。 一実施形態に係る表示パネルの内部構造の一例を示す断面図である。 一実施形態において流体の粘度とせん断速度との関係を説明する図である。 一実施形態に係る偏光板における偏光軸方向と折り曲げ方向との関係を説明する図である。 一実施形態に係る金属メッシュ層の形状の一例を示す図である。 一実施形態に係る金属メッシュ層の形状の一例を示す図である。 一実施形態に係る金属メッシュ層の形状の一例を示す図である。 一実施形態に係る表示パネルにおける熱分布を説明する図である。 一実施形態に係る表示パネルにおける熱分布を説明する図である。 一実施形態に係るフレキシブル表示装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 一実施形態に係る表示部の鉛筆硬度を説明する図である。 一実施形態に係る表示部の折り曲げ時の状態を示す断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面を通じて共通する機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化することがある。

図１は、本実施形態に係るフレキシブル表示装置の概略構成図である。本実施形態に係るフレキシブル表示装置は、入力されたＲＧＢデータに基づいて、表示部１に画像を表示する装置である。

フレキシブル表示装置としては、折り畳みができる形態のフォルダブル（ｆｏｌｄａｂｌｅ）表示装置、巻き取りができる形態のローラブル（ｒｏｌｌａｂｌｅ）表示装置、曲げ伸ばしができる形態のベンダブル（ｂｅｎｄａｂｌｅ）表示装置等があり得る。

フレキシブル表示装置の用途は、例えば、コンピュータの画像出力装置、大型ディスプレイ、テレビジョン受像機、スマートフォン、タブレット端末、ゲーム機等であり得るが、特に限定されるものではない。

また、本実施形態では、フレキシブル表示装置が上部発光方式（トップエミッション）である場合について説明するが、発光方式は限定されない。

図１に示されているように、フレキシブル表示装置は、表示部１、タイミングコントローラ（ＴＣＯＮ）２、複数のソースドライブＩＣ（ＳＤＩＣ）３及び複数のゲートドライブＩＣ（ＧＤＩＣ）４を備える。表示部１は、行列状に配列された複数の画素を備えており、画像を表示する。

タイミングコントローラ２は、複数のソースドライブＩＣ３及び複数のゲートドライブＩＣ４と通信可能に接続されている。タイミングコントローラ２は、外部システムから入力されるタイミング信号（垂直同期信号、水平同期信号、データイネーブル信号等）に基づいて、複数のソースドライブＩＣ３及び複数のゲートドライブＩＣ４の動作タイミングを制御する。

また、タイミングコントローラ２は、外部システムから入力される入力信号であるＲＧＢデータに基づいて、表示部１の各副画素の輝度を示すＲＧＢＷデータを生成し、ＲＧＢＷデータを複数のソースドライブＩＣ３に出力信号として出力する。なお、ソースドライブＩＣ３及びゲートドライブＩＣ４の個数は、図示したものに限定されるものではない。

複数のソースドライブＩＣ３の各々は、タイミングコントローラ２の制御に応じて、複数のデータラインを介して表示部１内の複数の画素を駆動するための電圧（映像信号）を供給する。複数のゲートドライブＩＣ４の各々は、タイミングコントローラ２の制御に応じて、複数のゲートラインを介して表示部１内の複数の画素にスキャン信号を供給する。このように、タイミングコントローラ２は、表示装置全体の動作を制御する表示制御装置として機能する。

なお、以降の説明において、表示部１の表示面を画定する２辺の方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向といい、表示面に垂直な方向（すなわち、Ｘ−Ｙ平面に垂直な方向）をＺ軸方向という。

図２は、本実施形態に係る表示部１における画素（Ｐｉｘｅｌ）１０及び副画素（Ｓｕｂ Ｐｉｘｅｌ）１１、１２、１３、１４の配列図である。表示部１は、複数の行及び複数の列をなすように配された複数の画素１０を備える。複数の画素１０の各々は、赤色の光を発する副画素１１、緑色の光を発する副画素１２、青色の光を発する副画素１３及び白色の光を発する副画素１４を含む。副画素１１、１２、１３、１４の輝度は、ソースドライブＩＣ３から出力される電圧に応じて制御される。副画素１１、１２、１３、１４が所定の輝度比で発光することにより、画素１０は加法混色によって種々の色を表示することができる。

図３は、本実施形態に係る副画素１１の構成の概略を示す回路図である。図３には複数の画素１０のうちのある１つの画素１０に含まれる副画素１１と、その副画素１１に接続される１つのソースドライブＩＣ３と、その副画素１１に接続される１つのゲートドライブＩＣ４とが図示されている。なお、図３においては副画素１１の構成のみが例示されているが、副画素１２、１３、１４も同様の構成を有する。

副画素１１は、スキャントランジスタＭ１、駆動トランジスタＭ２及びダイオードＤを備える。ダイオードＤは、表示装置の発光素子である。スキャントランジスタＭ１及び駆動トランジスタＭ２は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。本実施形態では、スキャントランジスタＭ１及び駆動トランジスタＭ２は、ｎチャネル型であるものとする。しかし、スキャントランジスタＭ１及び駆動トランジスタＭ２は、ｐチャネル型であってもよい。なお、駆動トランジスタＭ２がｐチャネル型である場合には、副画素１１の回路構成は、図３に示したものとは異なるものであり得る。

ダイオードＤのカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）は、電位ＶＳＳを供給する電位線に接続されている。ダイオードＤのアノード（ａｎｏｄｅ）は、駆動トランジスタＭ２のソースに接続されている。駆動トランジスタＭ２のドレインは、電位ＶＤＤを供給する電位線に接続されている。駆動トランジスタＭ２のゲートは、スキャントランジスタＭ１のソースに接続されている。

スキャントランジスタＭ１のドレインには、データラインＤＬが接続されている。ソースドライブＩＣ３は、データラインＤＬを介してスキャントランジスタＭ１のドレインに映像信号を供給する。スキャントランジスタＭ１のゲートには、ゲートラインＧＬが接続されている。ゲートドライブＩＣ４は、ゲートラインＧＬを介してスキャントランジスタＭ１のゲートに制御信号を供給する。スキャントランジスタＭ１は、ゲートに入力される制御信号のレベルに応じてオン又はオフに制御される。

駆動トランジスタＭ２のドレインソース間を流れる電流は、データラインＤＬ及びスキャントランジスタＭ１を介してソースドライブＩＣ３から駆動トランジスタＭ２のゲートに入力される電圧（映像信号）に基づいて制御される。ダイオードＤには、駆動トランジスタＭ２のドレインソース間を流れる電流が供給され、ダイオードＤはその電流に応じた輝度で発光する。このようにして、ダイオードＤは、副画素１１に入力される映像信号に応じた輝度で発光する。

図４は、図１に示す表示部１のＩ−Ｉ’線に沿った断面図である。図４に示されているように、表示部１は、表示パネル１００、カバーウィンドウ２００、光学接着層３００（３００ａ〜３００ｃ）、偏光板４００、金属メッシュ層５００、接着層６００及びバックプレート７００を積層した構造を有している。以下、各層について詳細に説明する。

［表示パネル］
表示パネル１００は、有機発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ：ＯＬＥＤ）、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ：ＬＣＤ）、プラズマ表示装置（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ ｄｅｖｉｃｅ：ＰＤＰ）、電界放出表示装置（ＦＩＥＬＤ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ：ＦＥＤ）、電気発光表示装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ：ＥＬＤ）のいずれか１つである。本実施形態における表示パネル１００としては、紙のように折り曲げ自在であり、かつ、折り曲げても表示性能を維持できるフレキシブル表示装置の代表格であるＯＬＥＤを使用するものとする。

ＯＬＥＤは、自発光素子であり、液晶表示装置のようにバックライトを必要としないため、軽量薄型が可能である。そして、液晶表示装置に比べて視野角、コントラスト比が優れている。また、ＯＬＥＤは、消費電力の面でも有利である。また、ＯＬＥＤは、直流低電圧駆動が可能であり、応答速度が速い。さらに、ＯＬＥＤは、内部コンポーネントが固体であるため、外部からの衝撃に強く、使用温度範囲も広い長所も有している。

図５は、表示パネル１００の内部構造の一例を示す断面図である。図５に示されるように、表示パネル１００の最下部にはフレキシブルベース基材１１２が設けられている。フレキシブルベース基材１１２は、柔軟性を有するプラスチック材質を含む。フレキシブルベース基材１１２は、例えば、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリメチルペンテン（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｐｅｎｔｅｎｅ）、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、シクロオレフィンコポリマー（ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）及びポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）等の材質を含む。

フレキシブルベース基材１１２は、例えば比較的厚いキャリア基板（不図示）の上面のリリース層（不図示）に一定の厚さでプラスチック物質を塗布し、当該プラスチック物質を硬化させることで形成される。フレキシブル基板１１０とキャリア基板は、リリース層において分離される。

フレキシブルベース基材１１２の上には、バッファー層１２０が形成される。また、バッファー層１２０の上には、薄膜トランジスタＴｒが形成される。バッファー層１２０は、表示パネル１００の内部に水分が浸透することを防止する。バッファー層１２０は、例えば酸化シリコン又は窒化シリコンのような無機絶縁物質から形成される。バッファー層１２０の上には、半導体層１２２が形成される。半導体層１２２は、例えば酸化物半導体物質や多結晶シリコンから形成される。

半導体層１２２の上には、ゲート絶縁膜１２４が形成される。ゲート絶縁膜１２４は、例えば、酸化シリコン又は窒化シリコンのような無機絶縁物質から形成される。

ゲート絶縁膜１２４の上には、ゲート電極１３０が半導体層１２２の中央に対応して形成される。ゲート電極１３０は、金属のような導電性物質から形成される。

ゲート電極１３０の上には、層間絶縁膜１３２が形成される。層間絶縁膜１３２は、ゲート電極１３０とソース電極１４０又はドレイン電極１４２を絶縁する。層間絶縁膜１３２は、酸化シリコン又は窒化シリコンのような無機絶縁物質から形成される。層間絶縁膜１３２は、ベンゾシクロブテン又はフォトアクリルのような有機絶縁物質から形成されてもよい。

層間絶縁膜１３２の上には、ソース電極１４０及びドレイン電極１４２が形成される。ソース電極１４０及びドレイン電極１４２は、金属のような導電性物質から形成される。

ソース電極１４０とドレイン電極１４２は、ゲート電極１３０を中心に離隔して位置し、それぞれコンタクトホール（不図示）を通じて半導体層１２２の両側と接触する。

半導体層１２２、ゲート電極１３０、ソース電極１４０及びドレイン電極１４２は、薄膜トランジスタＴｒを構成する。薄膜トランジスタＴｒは、上述したように駆動素子（ｄｒｉｖｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）として機能する。

薄膜トランジスタＴｒは、半導体層１２２の上にゲート電極１３０、ソース電極１４０及びドレイン電極１４２が位置するコプラナー構造（共平面状構造）を有してもよい。

なお、薄膜トランジスタＴｒは、半導体層１２２の下にゲート電極１３０が位置し、半導体層１２２の上にソース電極１４０とドレイン電極１４２が位置する逆スタガード（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｓｔａｇｇｅｒｅｄ）構造を有してもよい。この場合、半導体層１２２は非晶質シリコンからなってもよい。

保護層１４５は、薄膜トランジスタＴｒを覆うように形成される。また、保護層１４５は、薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極１４２を露出するドレインコンタクトホール１５２を有する。

保護層１４５の上には、第１電極１６０が各画素領域別に分離されて形成される。第１電極１６０は、ドレインコンタクトホール１５２を通じて薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極１４２に連結される。第１電極１６０は、仕事関数値が比較的大きい導電性物質からなり、アノード（ａｎｏｄｅ）として用いられてもよい。例えば、第１電極１６０は、インジウムスズ酸化物（ｉｎｄｉｕｍ−ｔｉｎ−ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）又はインジウム亜鉛酸化物（ｉｎｄｉｕｍ−ｚｉｎｃ−ｏｘｉｄｅ：ＩＺＯ）のような透明導電性物質から形成される。

また、保護層１４５の上には、第１電極１６０の縁部を覆うバンク層１６６が形成される。バンク層１６６は、画素領域に対応して第１電極１６０の中央を露出させる。

第１電極１６０の上には、有機発光層１６２が形成される。有機発光層１６２は、発光物質からなる発光物質層の単層構造であってもよい。また、発光効率を高めるために、有機発光層１６２は、第１電極１６０の上に順次積層される正孔注入層、正孔輸送層、発光物質層、電子輸送層及び電子注入層の多層構造を有してもよい。

有機発光層１６２が形成されたフレキシブルベース基材１１２の上には、第２電極１６４が形成される。第２電極１６４は、仕事関数値が比較的小さな導電性物質からなり、カソード（ｃａｔｈｏｄｅ）として用いられてもよい。例えば、第２電極１６４は、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウムマグネシウム合金（ＡｌＭｇ）のいずれか１種から形成される。

第１電極１６０、有機発光層１６２及び第２電極１６４は、ダイオードＤを構成する。ダイオードＤは、各画素領域に薄膜トランジスタＴｒと連結されて構成され、全画素領域に形成される。本実施形態におけるダイオードＤは、“有機発光ダイオード”である。

第２電極１６４の上には、外部の水分がダイオードＤに浸透することを防止するために、カプセル化フィルム１７０が形成される。カプセル化フィルム１７０は、第１無機絶縁層１７２、有機絶縁層１７４及び第２無機絶縁層１７６の積層構造を有する封止層である。カプセル化フィルム１７０の積層構造は、これに限定されない。カプセル化フィルム１７０は、無機絶縁層と有機絶縁層が交互に位置し、無機絶縁層が最も外側に位置するように構成されてもよい。

また、カプセル化フィルム１７０の上には、タッチ検出のために互いに交差する第１タッチ電極１８１及び第２タッチ電極１８２を備えるタッチ電極アレイをさらに備える。第２無機絶縁層１７６の上には、ブリッジ配線１８１ａを備える。また、ブリッジ配線１８１ａの上には、タッチ絶縁膜１８３を備える。タッチ絶縁膜１８３の上には、互いに離隔する第１タッチパターン１８１ｂと第２タッチ電極１８２を備える。

ここで、第１タッチパターン１８１ｂは、ブリッジ配線１８１ａとタッチ絶縁膜１８３内のコンタクトホールを通じて電気的に連結されて第１タッチ電極１８１を構成している。図面上の第２タッチ電極１８２は、一部のみを示したものである。第２タッチ電極１８２は、第１タッチパターン１８１ｂが位置しないタッチ絶縁膜１８３の上に位置し、離隔した第１タッチパターン１８１ｂとの間に相互静電容量（Ｃｍ）を発生させる。相互静電容量（Ｃｍ）の変化によってタッチを検出できる。

［カバーウィンドウ］
カバーウィンドウ２００は、表示パネル１００の表示方向（Ｚ軸正方向）に配置された基板である。カバーウィンドウ２００は、外部の衝撃から下層に位置する表示パネル１００等を保護する。カバーウィンドウ２００は、耐衝撃性及び光透過性を有する。

カバーウィンドウ２００は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ：ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＮ）等から形成される。

［光学接着層］
光学接着層３００は、光学的に透明な接着部材である。光学接着層３００は、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコン系、ウレタン系の公知の樹脂組成物を主成分として形成される。

光学接着層３００としては、例えば光学透明接着剤（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ：ＯＣＡ）や光学透明樹脂（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ｒｅｓｉｎ：ＯＣＲ）を用いることができる。

光学透明接着剤（ＯＣＡ）は、両面にそれぞれ粘着層を有する粘着フィルムである。２つの部材を貼り合わせる場合には、一方の部材と一方の粘着層の面とを貼り付け、他方の部材と他方の粘着層の面とを貼り付ける。これにより、ＯＣＡを介して２つの部材を貼り合わせる。ＯＣＡは、加工性と膜厚均一性に優れている利点がある。本実施形態では、光学接着層３００として光学透明接着剤（ＯＣＡ）を用いるものとする。

図４に示されるように、本実施形態における光学接着層３００は、第１光学接着層３００ａ、第２光学接着層３００ｂ及び第３光学接着層３００ｃの３層設けられている。

第１光学接着層３００ａは、カバーウィンドウ２００と偏光板４００との間に設けられ、カバーウィンドウ２００の下面と偏光板４００の上面とを接着している。また、第２光学接着層３００ｂは、偏光板４００と表示パネル１００との間に設けられ、偏光板４００の下面と表示パネル１００の上面とを接着している。そして、第３光学接着層３００ｃは、表示パネル１００と金属メッシュ層５００との間に設けられ、表示パネル１００の下面と金属メッシュ層５００の上面とを接着している。

また、本実施形態における光学接着層３００（第１光学接着層３００ａ、第２光学接着層３００ｂ及び第３光学接着層３００ｃ）は、ベースとなる樹脂組成物に、チキソトロピー(Ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｙ)性を有するナノシートＮＳが添加剤として添加され、予めフィルム状に形成された高透明な光学透明接着剤（ＯＣＡ）である。

「チキソトロピー」とは、せん断速度により粘度が変わる非ニュートン流体の特性をいう。チキソトロピー性を有する物質は、せん断応力を受け続けると粘度が次第に低下し液状になる。また、当該物質は、静止すると粘度が次第に上昇し、最終的に固体状になる。

また、本実施形態における「ナノシート」の語句は、厚みが数ナノメートル（ｎｍ）、縦横の長さが数十マイクロメートル（μｍ）程度である極薄の２次元単結晶を意味する。ナノシートは、溶媒中に単層剥離され、配向性を持った機能性材料である。ナノシートＮＳは、光学接着層３００のベースとなる樹脂組成物の内部で分散配置されることによって、迷路効果を生じる。このため、水分に対する高い遮蔽性（高水蒸気バリア性）が期待できる。ナノシートＮＳは、外部力（せん断応力、電場、磁場等）により配向制御され得る。

ナノシートＮＳの種類としては、ゼオライト系、シリカ系、高アスペクト比を持つ粘土鉱物（クレイ）系等が挙げられる。本実施形態では、粘土鉱物系のナノシートＮＳとして、モンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、オクトシリケート等から分離（層状剥離）された、ナノクレイ（Ｎａｎｏ Ｃｌａｙ）を用いるものとする。

光学接着層３００の厚みが１〜１００マイクロメートルである場合、添加剤であるナノシートＮＳの縦横の長さは、１０〜１０００ナノメートルであり、かつ、ナノシートＮＳの厚みは１〜１０００ナノメートルであると好適である。ナノシートＮＳのアスペクト比は、３０：１以上であると好適である。

また、光学接着層３００におけるナノシートＮＳの含有率は、例えば０．１〜３０重量パーセントに設定されると好適である。また、光学接着層３００のチキソトロピーインデックス値（Ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｙ Ｉｎｄｅｘ：ＴＩ）は、例えば１〜１０００以下に設定されると好適である。

図６は、流体の粘度とせん断速度との関係を説明する図である。ここでは、以下の（１）〜（３）の各流体についてせん断速度に応じた粘度の変化を示している。
（１）エポキシ樹脂のみからなる流体（図中の正方形（“■”）を参照）
（２）エポキシ樹脂にナノシートＮＳが５重量パーセントの含有率になるように添加された流体（図中の菱形（“◇”）を参照）
（３）エポキシ樹脂にナノシートＮＳが１０重量パーセントの含有率になるように添加された流体（図中の三角形（“△”）を参照）

図６に示されるように、せん断速度が０ｓ^−１の場合、エポキシ樹脂のみからなる流体（“■”）、すなわち、添加剤であるナノシートＮＳが含まれていない流体の粘度は３０Ｐａ・ｓである。また、せん断速度が０ｓ^−１の場合、エポキシ樹脂にナノシートＮＳが５重量パーセント添加された流体（“◇”）の粘度は１５０Ｐａ・ｓである。そして、せん断速度が０ｓ^−１の場合、エポキシ樹脂にナノシートＮＳが１０重量パーセント添加された流体（“△”）の粘度は１３２００Ｐａ・ｓである。

これに対し、せん断速度が５０ｓ^−１の場合、エポキシ樹脂のみからなる流体（“■”）の粘度は３７．７Ｐａ・ｓである。すなわち、せん断速度が０ｓ^−１の場合と比較すると、粘度は若干上昇していることが分かる。

また、せん断速度が５０ｓ^−１の場合、エポキシ樹脂にナノシートＮＳが５重量パーセント添加された流体（“◇”）の粘度は８．５４Ｐａ・ｓである。すなわち、せん断速度が０ｓ^−１の場合と比較すると、粘度が大幅に低下していることが分かる。

そして、せん断速度が５０ｓ^−１の場合、エポキシ樹脂にナノシートＮＳが１０重量パーセント添加された流体（“△”）の粘度は２７．４Ｐａ・ｓである。すなわち、せん断速度が０ｓ^−１の場合と比較すると、粘度がさらに大幅に低下していることが分かる。

ここで、指標値として、せん断速度が０ｓ^−１の場合とせん断速度が５０ｓ^−１の場合における粘度の比率を計算する。本実施形態では、計算した比率をＴＩ値とする。ＴＩ値が大きいディスプレイほど、折り曲げ動作に対する抵抗が少なく、折り曲げが容易である。さらに、ＴＩ値が大きいディスプレイほど、画面を開いた状態では高粘度であり、形状維持やパネル表面の諸特性が向上する。

図６に示されるように、エポキシ樹脂のみからなる流体（“■”）のＴＩ値は、３０／３７．７≒０．８である。また、エポキシ樹脂にナノシートＮＳが５重量パーセントの含有率で添加された流体（“◇”）のＴＩ値は、１５０／８．５４≒１７．６である。そして、エポキシ樹脂にナノシートＮＳが１０重量パーセントの含有率で添加された流体（“△”）のＴＩ値は、１３２００／２７．４≒４８１．８である。

すなわち、ＴＩ値は、流体（“■”）＜流体（“◇”）＜流体（“△”）の関係にあり、フレキシブル表示装置における光学接着層３００の材料としては、流体（“△”）が最も適していることを示している。

［偏光板］
偏光板４００は、第２光学接着層３００ｂを介して、表示パネル１００の上面（表示面）側に接着されている。偏光板４００は、表示パネル１００の各画素から放出される光を偏光させるとともに、外部光の反射を防止することにより、フレキシブル表示装置の光学的特性を向上させる。

図７は、偏光板４００における偏光軸方向と折り曲げ方向との関係を説明する図である。図７に示されるように、本実施形態では、偏光板４００の偏光軸の軸方向（方向Ａ）は、表示パネル１００を折り曲げ可能な一方向（方向Ｂ）に対して垂直である。これにより、折り曲げ動作の繰り返しに起因する偏光板４００の偏光機能の悪化（外光反射率の上昇）を防止できる。その結果、表示部１に表示される画像の品質低下も防止できる。

［金属メッシュ層］
金属メッシュ層５００は、数十マイクロメートル（μｍ）程度の厚みに形成された、編目形状の金属シートである。金属メッシュ層５００は、表示パネル１００の非表示面（表示面の反対側に位置する面）に接続され、表示パネル１００で生じた熱を放熱させる。

金属メッシュ層５００は、例えば、特殊な機械によって鋼板に網目形状の切れ目を入れると同時に押し拡げることによって製造される。本実施形態では、金属メッシュ層５００は、鋼板を原板として製造されるが、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）等の鉄以外の金属板及びその合金板を使用して製造されてもよい。

図８乃至図１０は、金属メッシュ層５００の形状の一例を示す図である。図８の例では、金属メッシュ層５００は、楕円形の孔部Ｈ１が縦横に配列された網目形状を有する。また、図９の例では、金属メッシュ層５００は、菱形の孔部Ｈ２が縦横に配列された網目形状を有する。そして、図９の例では、金属メッシュ層５００は、亀甲形の孔部Ｈ３が縦横に配列された網目形状を有する。孔部Ｈ１、Ｈ２及びＨ３は、いずれもＺ軸方向に沿って開口している。

図８乃至図１０に示されるように、金属メッシュ層５００の網目（孔部）は、円形、菱形、亀甲形等の様々な形状に形成され得る。金属メッシュ層５００の網目形状や網目の大きさは、部材の強度及び柔軟性を考慮して適宜変更可能である。

図１１及び図１２は、表示パネル１００における熱分布を説明する図である。図１１において、表示パネル１００の中央の領域Ａ１と、領域Ａ１の外側の領域Ａ２は、領域Ａ２よりも外側の縁部等よりも高熱であることを示している。また、図中における領域Ａ１、Ａ２の濃淡は、領域Ａ１が領域Ａ２よりも高熱であることを示している。

これに対し、図１２では、表示パネル１００の下面側に金属メッシュ層５００が設けられている。また、表示パネル１００の領域Ａ３は、同一面の縁部よりも温度が高い領域であるが、領域Ａ３の面積は領域Ａ１よりも外側に広くなる。そして、領域Ａ３における温度は、図１１の領域Ａ１、Ａ２よりも低くなる。すなわち、金属メッシュ層５００には、表示パネル１００の中央にこもりやすい熱を面方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に広げる放熱効果があることを示している。

また、金属メッシュ層５００は、斜め方向に交差して形成されている（図８乃至図１０参照）ため、十分な強度を有する。

このように、金属メッシュ層５００を設けることにより、表示パネル１００の屈曲性と強度（耐久性）を両立させることができる。この結果、有機発光素子（有機発光層１６２）の劣化防止、寿命の向上及び画面品質の低下防止を図ることができる。

［接着層］
接着層６００は、金属メッシュ層５００の下面とバックプレート７００の上面とを接着する。接着層６００は、例えば熱又は光（紫外線）による硬化性を有する樹脂により形成される。樹脂としては、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等が好適に用いられる。なお、接着層６００には、ＯＣＡを用いてもよい。

［バックプレート］
バックプレート７００は、接着層６００を介して、金属メッシュ層５００の下面側に接着されている。バックプレート７００は、上層に位置する表示パネル１００等を保護・支持する基板である。バックプレート７００は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等の材質から生成される。なお、バックプレート７００の下面側には、衝撃吸収フィルム等がさらに設けられてもよい。

続いて、上述したフレキシブル表示装置の製造方法について説明する。図１３は、フレキシブル表示装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。

先ず、表示パネル１００を製造する（ステップＳ１１）。本実施形態における表示パネル１００の製造方法は、以下の（１）〜（５）の工程を含む。

（１）フレキシブルベース基材１１２上に、バッファー層１２０を形成する工程。
（２）バッファー層１２０上に、薄膜トランジスタＴｒ（半導体層１２２、ゲート電極１３０、ソース電極１４０及びドレイン電極１４２）、ゲート絶縁膜１２４及び保護層１４５をそれぞれ形成する工程。
（３）保護層１４５及び薄膜トランジスタＴｒ上に、ダイオードＤ（第１電極１６０、有機発光層１６２及び第２電極１６４）を形成する工程。
（４）ダイオードＤ上に、カプセル化フィルム１７０を形成する工程。
（５）カプセル化フィルム１７０上に、タッチ電極アレイ（第１タッチ電極１８１及び第２タッチ電極１８２）を形成する工程。
なお、表示パネル（ＯＬＥＤパネル）１００の製造方法は、これに限られず、公知の方法を任意に用いることができる。

次に、表示パネル１００の上面（表示面）に、予めフィルム状に生成された第２光学接着層（ＯＣＡ）３００ｂを配置（貼付）する（ステップＳ１２）。

次に、第２光学接着層３００ｂの上面に偏光板４００を配置（貼付）する（ステップＳ１３）。すなわち、表示パネル１００及び偏光板４００は、第２光学接着層３００ｂを介して接合される。

次に、偏光板４００の上面に、予めフィルム状に生成された第１光学接着層（ＯＣＡ）３００ａを配置（貼付）する（ステップＳ１４）。

次に、第１光学接着層３００ａの上面に、カバーウィンドウ２００を配置（貼付）する（ステップＳ１５）。すなわち、カバーウィンドウ２００及び偏光板４００は、第１光学接着層３００ａを介して接合される。

次に、表示パネル１００の下面（表示面と反対側の一面）に、予めフィルム状に生成された第３光学接着層（ＯＣＡ）３００ｃを配置（貼付）する（ステップＳ１６）。

次に、第３光学接着層３００ｃの下面に、予め加工された金属メッシュ層５００を配置（貼付）する（ステップＳ１７）。すなわち、表示パネル１００及び金属メッシュ層５００は、第３光学接着層３００ｃを介して接合される。

次に、金属メッシュ層５００の下面に、接着層６００を配置する（ステップＳ１８）。

そして、接着層６００の下面に、バックプレート７００を配置（貼付）する（ステップＳ１９）。すなわち、金属メッシュ層５００及びバックプレート７００は、接着層６００を介して接合される。

続いて、上述した本実施形態に係るフレキシブル表示装置の作用・効果について説明する。

図１４は、表示部１の鉛筆硬度を説明する図である。ここでは、ＯＣＡ（光学接着層３００）に添加剤（ナノシートＮＳ）を含まない場合、ＯＣＡに添加剤を含む場合のそれぞれについて、表示部１を構成する層の組み合わせに応じた鉛筆硬度を示している。

鉛筆硬度は、鉛筆の芯を対象物の表面に押付けながら所定の速度で動かし、傷付きの有無により対象物の引っかき硬度を鉛筆の芯の硬さで表したものである。鉛筆硬度の測定は、例えば車輪つき測定器に鉛筆を斜め４５度でセットし、測定器に対象物の表面を走行させることで行う。

先ず、ＯＣＡに添加剤を含まない場合について説明する。図１４に示されるように、対象物がカバーウィンドウ２００のみのときの鉛筆硬度は、７Ｈである。また、対象物がカバーウィンドウ２００、添加剤を含まない第１光学接着層３００ａ及び偏光板４００の３層からなるときの鉛筆硬度は、３Ｈである。そして、対象物が表示部１の全層（カバーウィンドウ２００、第１光学接着層３００ａ、偏光板４００、第２光学接着層３００ｂ、表示パネル１００、第３光学接着層３００ｃ、金属メッシュ層５００、接着層６００及びバックプレート７００）分であるときの鉛筆硬度は、Ｂである。

次に、ＯＣＡに添加剤を含む場合について説明する。図１４に示されるように、対象物がカバーウィンドウ２００のみのときの鉛筆硬度は、７Ｈである。また、対象物がカバーウィンドウ２００、ＯＣＡを含む第１光学接着層３００ａ及び偏光板４００の３層からなるときの鉛筆硬度は、５Ｈである。そして、対象物が表示部１の全層分であるときの鉛筆硬度は、２Ｈである。

ＯＣＡに添加剤を含まない前者の場合には、静止状態における光学接着層３００の粘度が低い（図６参照）。このため、光学接着層３００の数が増えるほど、鉛筆硬度が７Ｈ、３Ｈ、Ｂの順で大幅に低くなり、柔らかくなっている。

これに対し、ＯＣＡに添加剤を含む後者の場合には、前者よりも静止状態における光学接着層３００の粘度が高い（図６参照）。このため、層が増えることで、鉛筆硬度は７Ｈ、５Ｈ、２Ｈの順に少しずつ低くなるものの、表示部１全体では十分に硬い状態（鉛筆硬度：２Ｈ）である。

すなわち、各光学接着層３００に付与されたチキソトロピー性により、画面を開いた静止状態では粘度が高く、表示部１の表面形状を維持できることが示されている。

図１５は、表示部１の折り曲げ時の状態を示す断面図である。表示部１にせん断応力が加えられたとき、光学接着層３００の粘度は、せん断速度に応じて低下する（図６参照）。したがって、図１５に示されるように、表示部１は簡単に折り曲げ可能になる。折り曲げ動作を止めると、光学接着層３００の粘度は再び高くなり、表示部１は折り曲げられた状態のまま硬くなる。さらに、表示部１に逆方向のせん断応力が加えられると、表示部１を逆方向に折り曲がり、画面を開いた状態に戻すことができる。

光学接着層３００の粘度が高いとき、フレキシブル表示装置（表示部１）における表面諸特性（鉛筆硬度）が高くなるため、ユーザはフレキシブル表示装置において指やタッチペン（不図示）による入力が容易になる。

以上のように、本実施形態によれば、折り曲げ動作を容易に行えるとともに、折り曲げ動作を繰り返しても形状を維持できるフレキシブル表示装置及びフレキシブル表示装置の製造方法が提供される。

また、高透明のナノシートＮＳは、光学接着層３００のベースとなる樹脂組成物の性能（接着力、透過率等）に影響を与えない添加剤である。このため、本実施形態の光学接着層３００は、既存の光学接着材（ＯＣＡ）等より容易に製造できる利点がある。

特に、アスペクト比が高い（例えば１０００：１以上）ナノクレイは、少量でもチキソトロピー性を付与できる利点がある。さらに、ナノクレイは、原料が粘土鉱物であることから、ＯＣＡ（光学接着層３００）の製造コスト面でも優れている。

［変形実施形態］
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。

例えば、上述した実施形態においては、３つの光学接着層３００のすべてにナノシートＮＳが含まれる場合について説明したが、これに限られない。３つの光学接着層３００のうち、少なくとも１つの光学接着層３００にナノシートＮＳが含まれ、チキソトロピー性が付与される構造としてもよい。

また、上述した実施形態においては、ナノシートＮＳは粘土鉱物（クレイ）系の層状無機化合物から分離されたナノクレイである場合について説明したが、ナノシートＮＳの種類はこれに限られない。さらに、添加剤は、チキソトロピー性を付与できる物質であればよく、その形状はシート状で*なくてもよい。例えば、添加剤としては、ナノサイズの粒子状物質を用いてもよい。

また、上述した実施形態においては、表示パネル１００の下面側に、網目形状を有する金属メッシュ層５００を設ける場合について説明したが、網目形状以外の形状の金属層に代替することもできる。例えば、内部に中空領域を有する平板状の金属層を用いても同様に放熱効果を奏する。

さらに、上述した実施形態においては、表示パネル１００にタッチセンサ（タッチ電極アレイ）が一体化されている場合について説明したが、フレキシブル表示装置の種類に応じてタッチセンサを省略してもよい。

ＮＳ・・・ナノシート
１・・・表示部
２・・・タイミングコントローラ（ＴＣＯＮ）
３・・・ソースドライブＩＣ（ＳＤＩＣ）
１００・・・表示パネル
２００・・・カバーウィンドウ
３００・・・光学接着層
４００・・・偏光板
５００・・・金属メッシュ層
６００・・・接着層
７００・・・バックプレート

Claims (13)

1. 表示パネルと、
   前記表示パネルの表示面と前記表示面を覆う部材との間に設けられた、チキソトロピー性を有する光学接着層と、
   を備えるフレキシブル表示装置。
2. 前記表示パネルの前記表示面側に設けられた偏光板をさらに備え、
   前記偏光板の偏光軸の軸方向は、前記表示パネルを折り曲げ可能な一方向に対して垂直である、
   請求項１に記載のフレキシブル表示装置。
3. 前記表示パネルの前記表示面とは反対側の一面に接続され、前記表示パネルで生じた熱を放熱させる金属層、
   をさらに備える請求項１又は２に記載のフレキシブル表示装置。
4. 前記金属層は、網目形状に形成されている、
   請求項３に記載のフレキシブル表示装置。
5. 前記表示パネルと前記金属層との間に設けられた、前記チキソトロピー性を有する他の光学接着層、
   をさらに備える請求項３又は４に記載のフレキシブル表示装置。
6. 前記光学接着層は、樹脂組成物と、前記チキソトロピー性を付与する添加剤とを含む、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフレキシブル表示装置。
7. 前記添加剤は、層状無機化合物から分離されたシート状の２次元単結晶からなり、前記樹脂組成物の内部に分散配置されている、
   請求項６に記載のフレキシブル表示装置。
8. 前記層状無機化合物は、モンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、オクトシリケートのいずれかである、
   請求項７に記載のフレキシブル表示装置。
9. 前記光学接着層における前記２次元単結晶の含有率は、０．１〜３０重量パーセントに設定される、
   請求項７又は８に記載のフレキシブル表示装置。
10. 前記２次元単結晶の長さは、１０〜１０００ナノメートルであり、前記２次元単結晶の厚みは、１〜１０００ナノメートルである、
    請求項７乃至９のいずれか１項に記載のフレキシブル表示装置。
11. 前記光学接着層のチキソトロピーインデックス値は、１〜１０００に設定される、
    請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のフレキシブル表示装置。
12. 前記表示パネルは、有機発光素子を含む、
    請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のフレキシブル表示装置。
13. 表示パネルを生成する工程と、
    チキソトロピー性を有する光学接着層を用いて、前記表示パネルの表示面と前記表示面を覆う部材とを接着する工程と、
    を備えるフレキシブル表示装置の製造方法。

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