JP2022040715A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 曲げ耐性と防塵および防水性を両立することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】 一実施形態に係る表示装置は、折り曲げ可能な筐体と、フレキシブルな表示モジュールと、フレキシブルな外部フレームと、内部フレームとを備えている。前記表示モジュールは、前記筐体に対向する第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面および前記第２面を繋ぐ側面とを有している。前記外部フレームは、前記筐体に接続された基端部と、前記基端部と一体的に形成され前記第２面に対向する縁部とを有し、前記表示モジュールを覆っている。前記内部フレームは、前記基端部と前記側面の間に配置され、前記外部フレームよりも大きいヤング率を有している。
【選択図】 図６

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

近年、フレキシブルな表示モジュールを搭載することにより、表示面を折り畳んだり広げたりすることが可能な表示装置が開発されている（例えば特許文献１乃至６参照）。この種の表示装置は、折り畳まれた状態においては可搬性に優れ、広げた状態においては高い使用感をユーザに与えることができる。

上記表示装置において、一般的な表示装置のように剛性の高いフレームを表示モジュールの縁部に接着すると表示モジュールのスムーズな変形が阻害され、曲げ耐性が低下する。これに対処すべく、フレームと表示モジュールの縁部の間に隙間を設けると、表示装置の防塵および防水性が低下する。

国際公開第２０１９／１１７０５０号 特開２０２０－０４６５４１号公報 特開２０２０－０２４４２０号公報 特開２０２０－０２１０７３号公報 特開２０２０－００８８８１号公報 特開２０２０－００３８１７号公報

本開示は、曲げ耐性と防塵および防水性を両立することが可能な表示装置を提供することを目的の一つとする。

一実施形態に係る表示装置は、折り曲げ可能な筐体と、フレキシブルな表示モジュールと、フレキシブルな外部フレームと、内部フレームとを備えている。前記表示モジュールは、前記筐体に対向する第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面および前記第２面を繋ぐ側面とを有している。前記外部フレームは、前記筐体に接続された基端部と、前記基端部と一体的に形成され前記第２面に対向する縁部とを有し、前記表示モジュールを覆っている。前記内部フレームは、前記基端部と前記側面の間に配置され、前記外部フレームよりも大きいヤング率を有している。

図１は、第１実施形態に係る表示装置の概略的な斜視図である。 図２は、曲げられた積層体の一部を示す概略的な断面図である。 図３は、中立面分離した積層体の一部を示す概略的な断面図である。 図４は、中立面分離した積層体の全体を示す概略的な断面図である。 図５は、比較例に係る表示装置の概略的な断面図である。 図６は、第１実施形態に係る表示装置の概略的な分解斜視図である。 図７は、第１実施形態に係る表示装置の組み立てられた状態における概略的な斜視図である。 図８Ａは、図７に示す平坦形状の表示装置のＡ－Ａ線に沿う概略的な断面図である。 図８Ｂは、図７に示す平坦形状の表示装置のＢ－Ｂ線に沿う概略的な断面図である。 図８Ｃは、図７に示す平坦形状の表示装置のＣ－Ｃ線に沿う概略的な断面図である。 図９Ａは、図７に示す開形状の表示装置のＡ－Ａ線に沿う概略的な断面図である。 図９Ｂは、図７に示す開形状の表示装置のＢ－Ｂ線に沿う概略的な断面図である。 図９Ｃは、図７に示す開形状の表示装置のＣ－Ｃ線に沿う概略的な断面図である。 図１０Ａは、図７に示す閉形状の表示装置のＡ－Ａ線に沿う概略的な断面図である。 図１０Ｂは、図７に示す閉形状の表示装置のＢ－Ｂ線に沿う概略的な断面図である。 図１０Ｃは、図７に示す閉形状の表示装置のＣ－Ｃ線に沿う概略的な断面図である。 図１１は、第２実施形態に係る表示装置の概略的な分解斜視図である。 図１２は、第２実施形態に係る表示装置の組み立てられた状態における概略的な斜視図である。 図１３Ａは、図１２に示す閉形状の表示装置のＡ－Ａ線に沿う概略的な断面図である。 図１３Ｂは、図１２に示す閉形状の表示装置のＢ－Ｂ線に沿う概略的な断面図である。 図１３Ｃは、図１２に示す閉形状の表示装置のＣ－Ｃ線に沿う概略的な断面図である。 図１４は、変形例に係る表示装置の概略的な断面図である。 図１５は、第３実施形態に係る表示装置の概略的な分解斜視図である。 図１６は、第４実施形態に係る表示装置の概略的な分解斜視図である。 図１７は、第４実施形態に係る表示装置の組み立てられた状態における概略的な斜視図である。 図１８は、第１構造例に係る表示装置の概略的な断面図である。 図１９は、第２構造例に係る表示装置の概略的な断面図である。 図２０は、第３構造例に係る表示装置の概略的な断面図である。 図２１は、第４構造例に係る表示装置の概略的な断面図である。 図２２は、第５構造例に係る表示装置の概略的な断面図である。 図２３は、第６構造例に係る表示装置の概略的な断面図である。

いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、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。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。各図において、連続して配置される同一または類似の要素については符号を省略することがある。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一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る表示装置１の概略的な斜視図である。表示装置１は、例えば図示したように扁平な形状を有したスマートフォンやタブレットなどの電子機器であるが、他種の機器であってもよい。

本実施形態においては、図示したようにＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を定義する。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに直交するが、９０°以外の角度で交わってもよい。以下、Ｚ方向に沿って表示装置１を見ることを平面視と呼ぶ。

表示装置１は、画像を表示する表示モジュール２と、表示モジュール２を覆うカバー部材３と、表示モジュール２の周囲を囲う外部フレーム４とを備えている。カバー部材３は、カバーフィルムまたはプロテクトフィルムと呼ぶこともできる。

表示モジュール２が有する表示素子の種類は特に限定されないが、一例では液晶表示素子、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示素子、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを用いることができる。表示モジュール２が液晶表示素子を有する場合、導光板や光源を含むバックライトが表示モジュール２に含まれてもよい。また、偏光フィルムや拡散フィルムなどの光学フィルムが表示モジュール２に含まれてもよい。表示モジュール２が表示素子としてＬＥＤを有する場合、当該ＬＥＤは、例えば最長の一辺の長さが１００μｍ以下のマイクロＬＥＤであってもよいし、最長の一辺の長さが１００μｍより大きく３００μｍ未満のミニＬＥＤであってもよいし、最長の一辺の長さが３００μｍ以上のＬＥＤであってもよい。

図示した例において、表示モジュール２の平面視における形状は、Ｘ方向に沿う一対の短辺と、Ｙ方向に沿う一対の長辺とを有する長方形である。外部フレーム４は、長方形の開口を有した枠状である。外部フレーム４で囲われた領域が複数の画素を含む表示領域ＤＡに相当する。

本実施形態においては、表示モジュール２、カバー部材３および外部フレーム４等の表示装置１の要素がフレキシブルである。これにより、表示装置１は、曲げ軸ＡＸを起点として、開方向Ｒ１および閉方向Ｒ２に折り曲げることができる。

例えばＸ方向と平行な両短辺が近接するまで表示装置１が開方向Ｒ１に折り曲げられた場合、表示装置１の両面に表示領域ＤＡが表れる。一方、これら短辺が近接するまで表示装置１が閉方向Ｒ２に折り曲げられた場合、表示領域ＤＡが外部から視認できないように閉じられる。

このようにフォルダブルな表示装置１を実現するにあたっては、表示モジュール２やカバー部材３を含む積層体において中立面分離の技術が用いられる。以下、図２および図３を参照して中立面分離につき説明する。

図２および図３は、曲げられた積層体１００の一部を示す概略的な断面図である。積層体１００は、第１フィルム１０１と、第２フィルム１０２と、これらフィルム１０１，１０２を接着する接着層１０３とを備えている。図２および図３のいずれにおいても、第１フィルム１０１が外側に位置し、第２フィルム１０２が内側に位置するように積層体１００が曲げられている。

図２においては、接着層１０３によってフィルム１０１，１０２が強固に接着されているため、積層体１００が曲げられてもフィルム１０１，１０２の位置がずれない。この場合、積層体１００が単一の中立面Ｎを有する。中立面Ｎよりも曲げの外側においては積層体１００に引張応力が加わり、中立面Ｎよりも曲げの内側においては積層体１００に圧縮応力が加わる。

一方、図３においては、接着層１０３が応力分離層として機能する。すなわち、積層体１００が曲げられた際にフィルム１０１，１０２が互いに滑り、フィルム１０１，１０２間で応力が分離される。これにより、第１フィルム１０１は第１中立面Ｎ１を有し、第２フィルム１０２は第１中立面Ｎ１と異なる第２中立面Ｎ２を有する。第１フィルム１０１のうち、第１中立面Ｎ１よりも曲げの外側に位置する部分には引張応力が加わり、第１中立面Ｎ１よりも曲げの内側に位置する部分には圧縮応力が加わる。第２フィルム１０２のうち、第２中立面Ｎ２よりも曲げの外側に位置する部分には引張応力が加わり、第２中立面Ｎ２よりも曲げの内側に位置する部分には圧縮応力が加わる。

曲げに伴い積層体１００の各部に働く引張応力や圧縮応力は、中立面から厚さ方向に離れるに連れて大きくなる。すなわち、積層体１００の中立面が複数に分離された場合には、フィルム１０１，１０２の表面等に加わる圧縮応力や引張応力が低減される。これにより、積層体１００を曲げるために要する力も小さくなる。

続いて、中立面分離を適用した表示装置において生じ得る課題につき、図４および図５を用いて説明する。
図４は、中立面分離した積層体１００の全体を概略的に示す断面図である。第１フィルム１０１と第２フィルム１０２は、平坦に延ばされた状態においては同じ長さを有している。フィルム１０１，１０２が中立面分離した状態においては、これらフィルム１０１，１０２がそれぞれ単体で曲がっていると考えることができる。この場合、第１フィルム１０１において曲率を有する部分は、第２フィルム１０２において曲率を有する部分よりも長くなる。したがって、これらフィルム１０１，１０２の端部同士に距離Ｄのずれが生じる。

図５は、本実施形態との比較例に係る表示装置２００の概略的な断面図である。表示装置２００は、表示モジュール２０２と、カバー部材２０３と、フレーム２０４と、筐体２０５とを備えている。表示モジュール２０２およびカバー部材２０３は、いずれも上述の表示モジュール２およびカバー部材３と同じくフレキシブルである。

筐体２０５は、プレート状の第１ベース２０５Ａおよび第２ベース２０５Ｂと、曲げ軸ＡＸを中心としてこれらベース２０５Ａ，２０５Ｂを回動可能に連結するヒンジ２０５Ｃとを有している。表示モジュール２０２の裏面は、ベース２０５Ａ，２０５Ｂに接着されている。カバー部材２０３は、表示モジュール２０２の上面に接着されている。

フレーム２０４は曲がりにくい剛性の材料で形成されており、ベース２０５Ａ，２０５Ｂに接続された基端部２０４ａと、カバー部材２０３の上方に延出した縁部２０４ｂとを有している。

このような構成の表示装置２００において、ベース２０５Ａ，２０５Ｂを互いに回動させると、表示モジュール２０２およびカバー部材２０３が折り曲がる。表示モジュール２０２およびカバー部材２０３を含む積層体に上述の中立面分離の技術を適用した場合、曲げの外側の部材と内側の部材の端部同士が図４の例と同様にずれる。そのため、剛性のフレーム２０４の縁部２０４ｂと当該積層体を接着した場合、表示装置２００の曲げ耐性を確保できない可能性がある。一方、図５に示すように縁部２０４ｂと積層体との間に隙間Ｇを設けると、塵埃や水分が隙間Ｇを通じて表示装置２００の内部に入り込む可能性がある。

本実施形態に係る表示装置１は、このような曲げ耐性と防塵および防水性を両立することが可能な構造を備えている。以下、表示装置１の構造の詳細について説明する。
図６は、表示装置１の概略的な分解斜視図である。図７は、組み立てられた状態の表示装置１の概略的な斜視図である。なお、これらの図においては、説明を容易化するために図１に比べ各部をより模式的に示している。

図６に示すように、表示装置１は、上述の表示モジュール２、カバー部材３および外部フレーム４を備えている。さらに、表示装置１は、筐体５と、内部フレーム６とを備えている。

筐体５は、プレート状の第１ベース５Ａおよび第２ベース５Ｂと、曲げ軸ＡＸを中心として回動可能となるようにベース５Ａ，５Ｂを連結するヒンジ５Ｃとを有している。図６の例においては、曲げ軸ＡＸがＸ方向と平行である。ただし、曲げ軸ＡＸは、Ｘ方向と交差してもよい。また、曲げ軸ＡＸの位置は特に限定されず、例えば、図示したように筐体５のＹ方向における中心に近い位置になくてもよい。後述する図１１、図１５および図１６等に示す例においても同様である。ヒンジ５Ｃの構成は特に限定されず、例えば図示したようにベース５Ａ，５Ｂを連結するための複数の部材を含んでもよいし、ベース５Ａ，５Ｂに接続されたフレキシブルなフィルム状の部材であってもよい。

表示モジュール２は、上述の表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの周囲の周辺領域ＳＡとを有している。さらに、表示モジュール２は、Ｘ方向と平行な第１側面２１および第２側面２２と、Ｙ方向と平行な第３側面２３および第４側面２４とを有している。カバー部材３は、表示モジュール２に対してＺ方向に積層されており、表示領域ＤＡおよび周辺領域ＳＡの双方を覆っている。表示モジュール２およびカバー部材３を含む積層体は、ベース５Ａ，５Ｂに接着等の適宜の方法で固定される。カバー部材３としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）またはポリイミド等の材料で形成されたフレキシブルかつ透明なフィルムを用いることができる。

内部フレーム６は、表示装置１が組み立てられた状態において表示モジュール２およびカバー部材３を囲う。具体的には、内部フレーム６は、表示装置１が組み立てられた状態において第１側面２１、第２側面２２、第３側面２３および第４側面２４にそれぞれ対向する第１部分６１、第２部分６２、第３部分６３および第４部分６４を有している。各部分６１～６４は、例えば樹脂材料や金属材料で形成することができる。

図６の例においては、第１部分６１と第３部分６３の間、第１部分６１と第４部分６４の間、第２部分６２と第３部分６３の間、および、第２部分６２と第４部分６４の間にそれぞれ隙間が設けられている。他の例として、各部分６１～６４の少なくともいずれかの端部同士が接触または接続されていてもよい。

内部フレーム６の各部分６１～６４は、筐体５に対し適宜の方法で取り付けられる。第１部分６１および第２部分６２は平面視において曲げ軸ＡＸと交わらないため、ヒンジ５Ｃによりベース５Ａ，５Ｂを回動させても変形しない。そこで、第１部分６１および第２部分６２は、それぞれベース５Ａ，５Ｂに対して接着等の適宜の方法で固定されてもよい。

一方、第３部分６３および第４部分６４は平面視において曲げ軸ＡＸと交わるため、ヒンジ５Ｃによりベース５Ａ，５Ｂを回動させた際に、ヒンジ５Ｃと重なる中央領域６３ａ，６４ａが変形する。この変形を容易とするために、第３部分６３および第４部分６４は、筐体５に対しＹ方向にスライド可能に取り付けられることが好ましい。この場合において、第３部分６３および第４部分６４のうち少なくとも中央領域６３ａ，６４ａと筐体５との間に隙間が形成されてもよい。

他の例として、第３部分６３および第４部分６４は、ベース５Ａ，５Ｂに対し接着されていてもよい。この場合において、第３部分６３および第４部分６４は、ベース５Ａ，５Ｂの回動に伴い表示モジュール２が変形した際に、表示モジュール２と位置がずれないように伸縮することが好ましい。ベース５Ａ，５Ｂの回動時に中央領域６３ａ，６４ａが主に変形するように、中央領域６３ａ，６４ａのヤング率を第３部分６３および第４部分６４の他の領域のヤング率より小さくしてもよい。

外部フレーム４は、表示領域ＤＡに対応する大きさの長方形の開口４０を有している。さらに、外部フレーム４は、表示装置１が組み立てられた状態において筐体５に接続される基端部４１と、開口４０の周囲の縁部４２とを有している。基端部４１と縁部４２は、一体的に形成されている。例えば、縁部４２はＸ方向およびＹ方向と平行な枠状であり、内部フレーム６の各部分６１～６４および周辺領域ＳＡとＺ方向に重なっている。外部フレーム４は、例えばゴムなどのフレキシブルな材料で形成されており、ベース５Ａ，５Ｂが回動した際に表示モジュール２やカバー部材３とともに変形する。

本実施形態においては、内部フレーム６の各部分６１～６４が外部フレーム４よりも高い剛性を有している。具体的には、各部分６１～６４のヤング率が外部フレーム４のヤング率よりも大きい。外部フレーム４により表示モジュール２やカバー部材３の変形が阻害されないように、外部フレーム４のヤング率は表示モジュール２およびカバー部材３のヤング率よりも小さいほど好ましい。

図７の例においては、表示領域ＤＡの全体が平坦である。以下、この状態における表示装置１の形状を平坦形状Ｆ０と呼ぶ。平坦形状Ｆ０からベース５Ａ，５Ｂを互いに回動させることにより、表示装置１は、開形状Ｆ１と、閉形状Ｆ２とに変形可能である。開形状Ｆ１は図１に示す開方向Ｒ１に表示装置１を折り曲げた状態（凸曲げ）であり、閉形状Ｆ２は図１に示す閉方向Ｒ２に表示装置１を折り曲げた状態（凹曲げ）である。

図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃは、それぞれ平坦形状Ｆ０の表示装置１の図７に示すＡ－Ａ線、Ｂ－Ｂ線およびＣ－Ｃ線に沿う概略的な断面図である。各図に示すように、表示モジュール２は、筐体５に対向する下面２ａ（第１面）と、下面２ａの反対側の上面２ｂ（第２面）とを有している。カバー部材３は、上面２ｂに対向する下面３ａ（第３面）と、下面３ａの反対側の上面３ｂ（第４面）とを有している。外部フレーム４の縁部４２は、上面２ｂ，３ｂと対向する下面４２ａと、下面４２ａの反対側の上面４２ｂとを有している。

外部フレーム４の基端部４１は、第１端部４１ａと、第２端部４１ｂとを有している。基端部４１は、接着等の適宜の方法で筐体５に接続されている。例えば図示したように、第１端部４１ａが筐体５（ベース５Ａ，５Ｂ）の上面に接続されてもよいし、基端部４１の側面が筐体５の側面に接続されてもよい。第２端部４１ｂは、縁部４２に接続されている。縁部４２の下面４２ａは、第１接着層ＡＤ１１によってカバー部材３の上面３ｂに接着されている。

カバー部材３の下面３ａは、第２接着層ＡＤ１２によって表示モジュール２の上面２ｂに接着されている。表示モジュール２の下面２ａは、第３接着層ＡＤ１３によって筐体５に接着されている。筐体５と表示モジュール２の間、表示モジュール２とカバー部材３の間、カバー部材３と縁部４２の間に他の部材が介在してもよい。

接着層ＡＤ１１～ＡＤ１３のヤング率は、表示モジュール２およびカバー部材３のヤング率よりも小さいことが好ましい。これにより、表示モジュール２およびカバー部材３の変形が接着層ＡＤ１１～ＡＤ１３によって阻害されにくくなる。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、内部フレーム６の第２部分６２は、接着等の適宜の方法で第２ベース５Ｂの上面に接続されている。第２部分６２は、表示モジュール２、カバー部材３、外部フレーム４および筐体５（第２ベース５Ｂ）で囲われた空間に位置し、表示モジュール２の第２側面２２と対向している。第２部分６２は、カバー部材３の側面とさらに対向してもよい。第２部分６２と第２側面２２の間、第２部分６２と基端部４１の間、および、第２部分６２と縁部４２の間には、それぞれ隙間が形成されている。なお、第２部分６２と縁部４２の間の隙間は、形成されていなくてもよい。その場合、第２部分６２と縁部４２は互いに接しているが、接着はされていない。

図８Ｂに示すように、第１距離ｄ１および第２距離ｄ２を定義する。第１距離ｄ１は、第２側面２２から基端部４１に向かう方向（Ｙ方向）における第１端部４１ａと第２部分６２の間の距離に相当する。第２距離ｄ２は、当該方向における第２端部４１ｂと第２部分６２の間の距離に相当する。表示装置１が平坦形状Ｆ０の場合においては、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２が同じである。第１部分６１を含む表示装置１の断面においても、表示装置１が平坦形状Ｆ０の場合には、第１端部４１ａと第１部分６１の間の第１距離と、第２端部４１ｂと第１部分６１の間の第２距離とが同じである。

図８Ｃに示すように、内部フレーム６の第３部分６３は、第２部分６２と同じく表示モジュール２、カバー部材３、外部フレーム４および筐体５で囲われた空間に位置している。第３部分６３は、表示モジュール２の第３側面２３と対向している。第３部分６３は、カバー部材３の側面とさらに対向してもよい。第３部分６３と第３側面２３の間、第３部分６３と基端部４１の間、および、第３部分６３と縁部４２の間には、それぞれ隙間が形成されている。なお、図８Ｃの例においては、第３部分６３（中央領域６３ａ）と筐体５（ヒンジ５Ｃ）とが接続されておらず、両者の間に隙間が存在する。

図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、それぞれ図７に示す開形状Ｆ１に変形した表示装置１のＡ－Ａ線、Ｂ－Ｂ線およびＣ－Ｃ線に沿う概略的な断面図である。開形状Ｆ１においては、図９Ａおよび図９Ｂに示すように表示モジュール２およびカバー部材３を含む積層体の上面側よりも下面側が基端部４１に向けて突出するように当該積層体が変形する。図４を用いて説明した中立面分離が適用される場合、当該積層体の上面側と下面側のずれはより顕著となる。

本実施形態においては、外部フレーム４が第１接着層ＡＤ１１を介してカバー部材３に接着されている。さらに、外部フレーム４がフレキシブルであるため、表示モジュール２およびカバー部材３とともに外部フレーム４が変形する。

開形状Ｆ１においては、図９Ａおよび図９Ｂに示す第２側面２２の近傍で外部フレーム４の縁部４２がカバー部材３の上面３ｂに引っ張られる。そのため、第１端部４１ａよりも第２端部４１ｂの方が表示モジュール２側に位置するように基端部４１が傾斜する。一方、図９Ｃに示すように、第３側面２３を含む表示装置１の断面形状は、開形状Ｆ１においても平坦形状Ｆ０の場合（図８Ｃ）から特に変化しない。

図９Ｂに示すように、表示装置１が開形状Ｆ１の場合においては、第２距離ｄ２が第１距離ｄ１よりも小さい。第１部分６１を含む表示装置１の断面においても、表示装置１が開形状Ｆ１の場合には、第２端部４１ｂと第１部分６１の間の第２距離が第１端部４１ａと第１部分６１の間の第１距離よりも小さい。

図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃは、それぞれ図７に示す閉形状Ｆ２に変形した表示装置１のＡ－Ａ線、Ｂ－Ｂ線およびＣ－Ｃ線に沿う概略的な断面図である。閉形状Ｆ２においては、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように表示モジュール２およびカバー部材３を含む積層体の下面側よりも上面側が基端部４１に向けて突出するように当該積層体が変形する。図４を用いて説明した中立面分離が適用される場合、当該積層体の上面側と下面側のずれはより顕著となる。

閉形状Ｆ２においては、図１０Ａおよび図１０Ｂに示す第２側面２２の近傍で外部フレーム４の縁部４２がカバー部材３の上面３ｂに押される。そのため、第２端部４１ｂよりも第１端部４１ａの方が表示モジュール２側に位置するように基端部４１が傾斜する。一方、図１０Ｃに示すように、第３側面２３を含む表示装置１の断面形状は、閉形状Ｆ２においても平坦形状Ｆ０の場合（図８Ｃ）から特に変化しない。

図１０Ｂに示すように、表示装置１が閉形状Ｆ２の場合においては、第２距離ｄ２が第１距離ｄ１よりも大きい。第１部分６１を含む表示装置１の断面においても、表示装置１が閉形状Ｆ２の場合には、第２端部４１ｂと第１部分６１の間の第２距離が第１端部４１ａと第１部分６１の間の第１距離よりも大きい。

なお、平坦形状Ｆ０、開形状Ｆ１および閉形状Ｆ２のそれぞれにおいて、第１側面２１および第１部分６１を含む表示装置１の断面構造は、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａおよび図１０Ｂに示した断面構造と同様である。また、平坦形状Ｆ０、開形状Ｆ１および閉形状Ｆ２のそれぞれにおいて、第４側面２４および第４部分６４を含む表示装置１の断面構造は、図８Ｃに示した断面構造と同様である。

以上説明した本実施形態によれば、曲げ耐性と防塵および防水性とを両立した表示装置１を得ることができる。すなわち、剛性のフレーム２０４を用いる場合の図５に示した比較例とは異なり、外部フレーム４がフレキシブルであるため表示モジュール２およびカバー部材３を含む積層体と縁部４２とを接着しても当該積層体の変形が阻害されにくい。これにより、図５に示した隙間Ｇを無くすことができ、表示装置１の防塵および防水性が高まる。さらに、外部フレーム４がフレキシブルであれば、表示装置１を平坦形状Ｆ０、開形状Ｆ１および閉形状Ｆ２の間でスムーズに変形させることが可能となる。

一方で、外部フレーム４がフレキシブルである場合には、表示モジュール２の周縁部が十分に保護されない可能性がある。この点に関し、本実施形態においては外部フレーム４の基端部４１と表示モジュール２の側面２１～２４との間に外部フレーム４よりも高い剛性を有した内部フレーム６が配置されている。この構造により、表示装置１を衝撃等の外力から保護することができる。
その他にも、本実施形態からは上述した種々の効果を得ることができる。

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。特に言及しない構成については第１実施形態と同様のものを適用できる。

図１１は、本実施形態に係る表示装置１の概略的な分解斜視図である。図１２は、組み立てられた状態の当該表示装置１の概略的な斜視図である。表示装置１は、第１実施形態と同じく表示モジュール２、カバー部材３、外部フレーム４、筐体５および内部フレーム６を備えている。

図１１に示すように、本実施形態に係る表示装置１においては、筐体５とカバー部材３の間に外部フレーム４の縁部４２が位置している。図１２に示すように表示装置１が組み立てられた状態においては、カバー部材３が表示モジュール２および縁部４２を全体的に覆っている。表示装置１は、第１実施形態と同じく平坦形状Ｆ０、開形状Ｆ１および閉形状Ｆ２に変形可能である。

図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１３Ｃは、それぞれ閉形状Ｆ２の表示装置１の図１２に示すＡ－Ａ線、Ｂ－Ｂ線およびＣ－Ｃ線に沿う概略的な断面図である。これらの図に示すように、カバー部材３の下面３ａと縁部４２の上面４２ｂが第１接着層ＡＤ２１によって接着されている。

図１３Ａに示すように、縁部４２の下方には表示モジュール２が存在しない。図１３Ｂに示すように、縁部４２の先端が表示モジュール２の第２側面２２と対向している。また、図１３Ｃに示すように、縁部４２の先端は表示モジュール２の第３側面２３とも対向している。

表示モジュール２の上面２ｂは、第２接着層ＡＤ２２によってカバー部材３の下面３ａに接着されている。表示モジュール２の下面２ａは、第３接着層ＡＤ２３によって筐体５に接着されている。

接着層ＡＤ２１～ＡＤ２３のヤング率は、表示モジュール２およびカバー部材３のヤング率よりも小さいことが好ましい。これにより、表示モジュール２およびカバー部材３の変形が接着層ＡＤ２１～ＡＤ２３によって阻害されにくくなる。

図１３Ｂに示すように、内部フレーム６の第２部分６２は、表示モジュール２、カバー部材３、外部フレーム４および筐体５で囲われた空間に位置し、表示モジュール２の第２側面２２と対向している。また、図１３Ｃに示すように、内部フレーム６の第３部分６３は、表示モジュール２、カバー部材３、外部フレーム４および筐体５で囲われた空間に位置し、表示モジュール２の第３側面２３と対向している。

第１側面２１および第１部分６１を含む表示装置１の断面構造は、図１３Ａおよび図１３Ｂに示した断面構造と同様である。また、第４側面２４および第４部分６４を含む表示装置１の断面構造は、図１３Ｃに示した断面構造と同様である。

本実施形態に係る表示装置１の構造であっても、第１実施形態と同じく曲げ耐性と防塵および防水性とを両立した表示装置１を得ることができる。また、本実施形態においては表示装置１の最外面の全体がカバー部材３で覆われているため、凹凸のない滑らかな表示面を実現できる。

図１４は、本実施形態の変形例に係る表示装置１の概略的な断面図である。この断面図は、図１３Ｂと同じく表示モジュール２の第２側面２２および内部フレーム６の第２部分６２を含む。当該変形例においては、外部フレーム４が縁部４２を有していない。さらに、第２部分６２が図１３Ｂの例と比べて高く形成され、第２側面２２の全体と対向している。内部フレーム６の第１部分６１、第３部分６３および第４部分６４の近傍においても、図１４と同様に縁部４２を無くした形状を適用できる。

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。特に言及しない構成については上述の各実施形態と同様のものを適用できる。

図１５は、本実施形態に係る表示装置１の概略的な分解斜視図である。表示装置１は、第１実施形態と同じく表示モジュール２、カバー部材３、外部フレーム４、筐体５および内部フレーム６を備えている。

さらに、本実施形態に係る表示装置１は、第１プレート７Ａおよび第２プレート７Ｂを備えている。これらプレート７Ａ，７Ｂは、表示モジュール２と筐体５の間に配置されている。

第１プレート７Ａは、表示モジュール２のうちＹ方向の中心よりも第１側面２１側の領域とＺ方向に重なっている。さらに、第１プレート７Ａは、第１ベース５Ａおよびヒンジ５Ｃのうち曲げ軸ＡＸよりも第１ベース５Ａ側の領域とＺ方向に重なっている。例えば、第１プレート７Ａは、表示モジュール２および第１ベース５Ａの双方に接着される。

第２プレート７Ｂは、表示モジュール２のうちＹ方向の中心よりも第２側面２２側の領域とＺ方向に重なっている。さらに、第２プレート７Ｂは、第２ベース５Ｂおよびヒンジ５Ｃのうち曲げ軸ＡＸよりも第２ベース５Ｂ側の領域とＺ方向に重なっている。例えば、第２プレート７Ｂは、表示モジュール２および第２ベース５Ｂの双方に接着される。

本実施形態のようにプレート７Ａ，７Ｂを配置すれば、表示モジュール２をより良好に保護することができる。さらに、ヒンジ５Ｃがプレート７Ａ，７Ｂで覆われるので、表示モジュール２の下面側の凹凸が低減される。

［第４実施形態］
第４実施形態について説明する。特に言及しない構成については上述の各実施形態と同様のものを適用できる。

図１６は、本実施形態に係る表示装置１の概略的な分解斜視図である。図１７は、組み立てられた状態の当該表示装置１の概略的な斜視図である。表示装置１は、第１実施形態と同じく表示モジュール２、カバー部材３、外部フレーム４、筐体５および内部フレーム６を備えている。

さらに、本実施形態に係る表示装置１は、筐体５の下面側に配置されたカバー８を備えている。カバー８は、下面部８０と、Ｘ方向における下面部８０の両端からそれぞれＺ方向に突出する一対の側面部８１，８２とを有している。

下面部８０は、ベース５Ａ，５Ｂの下面の一部およびヒンジ５Ｃの下面の全体と対向している。側面部８１，８２は、それぞれベース５Ａ，５ＢのＸ方向における側面の一部およびヒンジ５ＣのＸ方向における側面の全体と対向している。カバー８は、防水性に優れたフレキブルな材料で形成されることが好ましい。一例として、カバー８は外部フレーム４と同じ材料で形成することができる。

図１７に示すように表示装置１が組み立てられた状態においては、ヒンジ５Ｃがカバー８によって全体的に覆われる。カバー８は、例えばベース５Ａ，５Ｂに隙間なく接着されている。側面部８１，８２の先端部は、外部フレーム４と重なってもよいし、重ならなくてもよい。側面部８１，８２の先端部と外部フレーム４が重なる場合において、これら先端部は、外部フレーム４の外面に接着されてもよいし、外部フレーム４の内側に挿入されてもよい。

本実施形態の構成であれば、カバー８によってヒンジ５Ｃが覆われるため、表示装置１の防塵および防水性をさらに高めることができる。

［第５実施形態］
第５実施形態について説明する。特に言及しない構成については上述の各実施形態と同様のものを適用できる。

一般的な表示装置においては最外面にガラス製のカバー部材が配置されるため、カバー部材を通じて表示装置１内に水蒸気が入りにくい。また、ガラス製のカバー部材が配置されていれば最外面が傷付きにくい。一方、上述の各実施形態にて例示したような折り畳み可能な表示装置１においては、ガラス製のカバー部材を配置することができない。そのため、最外面から表示装置１の内部への水蒸気浸入を防ぐとともに、好ましくは最外面の傷付きを抑制するための手段を講じる必要がある。

本実施形態においては、表示モジュール２の上方に水蒸気浸入を抑制するためのバリア層（バリア膜）が配置されるとともに、好ましくは表示モジュール２を含む積層体の最外層にハードコート層（ハードコート膜）が配置された表示装置１のいくつかの構造例を示す。

図１８は、第１構造例に係る表示装置１の概略的な断面図である。表示装置１は、上述の各実施形態と同じく表示モジュール２、カバー部材３、外部フレーム４、筐体５および内部フレーム６を備えている。さらに、表示装置１は、バリア層ＢＲと、ハードコート層ＨＣとを備えている。

表示モジュール２、バリア層ＢＲ、カバー部材３およびハードコート層ＨＣは、この順で筐体５の上方に積層されている。すなわち、バリア層ＢＲは、表示モジュール２の上面２ｂ側において、表示モジュール２とカバー部材３の間に位置している。図１８の例においては外部フレーム４の基端部４１が筐体５の側面に接続されているが、上述の各実施形態と同様に筐体５の上面に基端部４１が接続されてもよい。

一例として、表示モジュール２は、表示素子を含む表示パネルと、表示パネルの上方に配置された偏光フィルムとを備えている。表示モジュール２は、偏光フィルムの上方に配置されたカバーフィルム、表示パネルの下方に配置された支持フィルム、偏光フィルムと表示パネルの間に配置されたタッチパネル等をさらに備えてもよい。これら表示パネル、偏光フィルム、カバーフィルム、支持フィルムおよびタッチパネルのうち隣接する要素同士が接着層を介して接着されてもよい。

バリア層ＢＲは、例えばＳｉＮやＳｉＯなどの無機材料で形成され、表示モジュール２の上面２ｂ側に配置されている。ハードコート層ＨＣは、例えばアクリル系樹脂などで形成され、表示モジュール２を含む積層体の最外層に位置している。例えば、バリア層ＢＲはカバー部材３の下面３ａに成膜され、ハードコート層ＨＣはカバー部材３の上面３ｂに成膜されている。

バリア層ＢＲは、例えばカバー部材３よりも低い透湿度を有しており、表示モジュール２側への水蒸気浸入を抑制する。ハードコート層ＨＣは、例えばカバー部材３よりも高い硬度を有しており、表示装置１の表示面の傷付きを抑制する。

図１８の例においては、縁部４２の上面４２ｂとバリア層ＢＲが第１接着層ＡＤ５１によって接着されている。また、表示モジュール２の上面２ｂとバリア層ＢＲが第２接着層ＡＤ５２によって接着され、表示モジュール２の下面２ａと筐体５が第３接着層ＡＤ５３によって接着されている。

バリア層ＢＲは無機材料で形成されるため、例えば表示装置１の最外面近傍のように中立面から離れた位置に形成されると曲げ動作によって他の部材に比べ破損しやすい。この点に関し、図１８の例においては比較的厚いカバー部材３がバリア層ＢＲの上方に配置されている。これにより、バリア層ＢＲを中立面に近づけることができ、バリア層ＢＲの破損が抑制される。

図１９は、第２構造例に係る表示装置１の概略的な断面図である。図１８の例と同じく、表示モジュール２、バリア層ＢＲ、カバー部材３およびハードコート層ＨＣがこの順で筐体５の上方に積層されている。図１９の例においては、カバー部材３の下面３ａと縁部４２の上面４２ｂが第１接着層ＡＤ５１によって接着されている。さらに、バリア層ＢＲの一部が縁部４２の下面４２ａと表示モジュール２の間に位置している。

図２０は、第３構造例に係る表示装置１の概略的な断面図である。図示した例においては、表示モジュール２、カバー部材３、バリア層ＢＲおよびハードコート層ＨＣがこの順で筐体５の上方に積層されている。すなわち、バリア層ＢＲは、カバー部材３の上面３ｂ側に位置している。また、バリア層ＢＲと縁部４２の下面４２ａが第１接着層ＡＤ５１によって接着され、カバー部材３の下面３ａと表示モジュール２の上面２ｂが第２接着層ＡＤ５２によって接着されている。ハードコート層ＨＣは、縁部４２の上面４２ｂを覆うとともに、縁部４２の内側の開口を通じてバリア層ＢＲを覆っている。

図２１は、第４構造例に係る表示装置１の概略的な断面図である。この表示装置１は、カバー部材３に代えて、第１カバー部材３Ａおよび第２カバー部材３Ｂを備えている。表示モジュール２、第１カバー部材３Ａ、バリア層ＢＲ、第２カバー部材３Ｂおよびハードコート層ＨＣがこの順で筐体５の上方に積層されている。

バリア層ＢＲと縁部４２の下面４２ａが第１接着層ＡＤ５１によって接着され、第１カバー部材３Ａの下面３Ａａと表示モジュール２の上面２ｂが第２接着層ＡＤ５２によって接着されている。ハードコート層ＨＣは、第２カバー部材３Ｂの上面３Ｂｂに形成されている。

第２カバー部材３Ｂとバリア層ＢＲおよび縁部４２との間には、第４接着層ＡＤ５４が形成されている。第４接着層ＡＤ５４は、例えば、ＵＶ硬化型の樹脂を用いて形成されている。なお、第４接着層ＡＤ５４は、基材の両面に接着層が形成されているようなフィルム状のものであってもよい。

図２１の例のように第１カバー部材３Ａをバリア層ＢＲの下方に配置する場合において、バリア層ＢＲの上方に第２カバー部材３Ｂを配置すれば、バリア層ＢＲを中立面に近づけることができる。これにより、バリア層ＢＲの破損を抑制できる。

図２２は、第５構造例に係る表示装置１の概略的な断面図である。この表示装置１においては、図２０および図２１の例と同じく、表示モジュール２、カバー部材３およびバリア層ＢＲがこの順で筐体５の上方に積層されている。また、カバー部材３と縁部４２の下面４２ａが第１接着層ＡＤ５１によって接着され、カバー部材３の下面３ａと表示モジュール２の上面２ｂが第２接着層ＡＤ５２によって接着されている。バリア層ＢＲは、縁部４２の上面４２ｂを覆うとともに、縁部４２の内側の開口を通じてカバー部材３の上面３ｂを覆っている。

図２３は、第６構造例に係る表示装置１の概略的な断面図である。この表示装置１は、縁部４２の下面４２ａが第１接着層ＡＤ５１によってバリア層ＢＲに接着されている点で図２２の例と相違する。

図２２および図２３に示す表示装置１は、ハードコート層ＨＣを備えていない。例えば、バリア層ＢＲがハードコート層としての役割を兼ねてもよい。また、バリア層ＢＲの上方にハードコート層が形成されてもよい。

以上の第１乃至第６構造例は、第１乃至第４実施形態に係る表示装置１と適宜に組み合わせることができる。また、これら第１乃至第６構造例に限られず、バリア層やハードコート層を備える表示装置１には種々の構造を適用し得る。

各実施形態においては、外部フレーム４の縁部４２と表示モジュール２の上面２ｂがカバー部材３等の他の部材を介して間接的に接続される例を示した。しかしながら、縁部４２と上面２ｂは接着層を介して直接接続（接着）されてもよい。

以上、本発明の実施形態として説明した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略も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。

また、上述の実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１…表示装置、２…表示モジュール、２１～２４…第１～第４側面、３…カバー部材、４…外部フレーム、５…筐体、５Ａ…第１ベース、５Ｂ…第２ベース、５Ｃ…ヒンジ、６…内部フレーム、６１～６４…第１～第４部分、ＡＸ…曲げ軸。

Claims (11)

1. 折り曲げ可能な筐体と、
   前記筐体に対向する第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面および前記第２面を繋ぐ側面とを有するフレキシブルな表示モジュールと、
   前記筐体に接続された基端部と、前記基端部と一体的に形成され前記第２面に対向する縁部とを有し、前記表示モジュールを覆うフレキシブルな外部フレームと、
   前記基端部と前記側面の間に配置され、前記外部フレームよりも大きいヤング率を有する内部フレームと、
   を備える表示装置。
2. 前記第２面に対向する第３面と、前記第３面の反対側の第４面とを有し、前記第２面を覆うカバー部材をさらに備え、
   前記外部フレームは、前記カバー部材よりも小さいヤング率を有する、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記縁部は、第１接着層を介して前記第４面に接着され、
   前記カバー部材は、第２接着層を介して前記第２面に接着されている、
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記内部フレームは、平面視において、前記表示モジュールを囲っている、
   請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記筐体は、折り曲げの起点となる曲げ軸を有し、
   前記側面は、平面視において前記曲げ軸と交わらない第１側面および第２側面と、平面視において前記曲げ軸と交わる第３側面および第４側面とを有し、
   前記内部フレームは、前記第１側面に対向する第１部分と、前記第２側面に対向する第２部分と、前記第３側面に対向する第３部分と、前記第４側面に対向する第４部分とを有する、
   請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記第１部分および前記第２部分は、前記筐体に固定されている、
   請求項５に記載の表示装置。
7. 前記第３部分および前記第４部分は、前記筐体に対しスライド可能である、
   請求項５または６に記載の表示装置。
8. 前記基端部は、前記筐体に接続される第１端部と、前記縁部に接続される第２端部と、を有し、
   前記第１端部と前記第１部分との間の距離は、第１距離であり、
   前記第２端部と前記第１部分との間の距離は、第２距離である、
   請求項５乃至７のうちいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記第１距離と前記第２距離は、同じである、
   請求項８に記載の表示装置。
10. 前記表示装置が前記曲げ軸を起点として折り曲げられたとき、前記第２距離は、前記第１距離よりも小さい、
    請求項８または９に記載の表示装置。
11. 前記表示装置が前記曲げ軸を起点として折り曲げられたとき、前記第２距離は、前記第１距離よりも大きい、
    請求項８または９に記載の表示装置。

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