JP4784001B2 - Display panel and curved display device having the panel - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性を有する表示素子を複数積層してなる湾曲変形可能な表示パネル(例えば液晶表示パネル)に関する。本発明はまた、湾曲変形可能な表示パネルを利用した曲面型表示装置(例えば液晶表示装置)に関する。
【0002】
【発明の背景】
近年、樹脂などの軽くて薄いフィルム基板を用いた液晶表示素子を作ることが可能になったことで、これら液晶表示素子を複数積層した積層型液晶表示装置が注目されている。
【0003】
図8はこのような液晶表示装置の一例を模式的に表した部分断面図である。図に示すように、表示装置2は、積層された3つの表示素子6(観察側から順に、青色表示素子6B、緑色表示素子6G、赤色表示素子6R)を有する。
【0004】
各表示素子6(6B,6G,6R)は、透明材料からなるフィルム状の第1の基板9(9B,9G,9R)と第2の基板10(10B,10G,10R)と、これら第1の基板9と第2の基板10とを接着支持するための樹脂構造物12と、樹脂構造物12によって形成された間隙に充填された液晶14を有する。液晶14は、例えば可視域の波長の光を選択反射しうるカイラルネマチック液晶である。液晶14は、各表示素子6の表示部を囲むように設けたシール壁(図示せず)により封入される。ここで、表示部とは、液晶表示装置の(画素の集合からなる)表示領域を構成する、各表示素子6の部分を指す。また、以下の説明において、第1の基板9と第2の基板10との間に挟持される部分を表示層という。なお、図示を省略しているが、第1と第2の基板9、10の間には球状のスペーサも含まれている。必要であれば、赤色表示素子6Rの第2の基板10Rの背面に光吸収層15を設ける。また、第1の基板9の下面には、複数の透明帯状上側電極16(16B,16G,16R)が所定の間隔をあけて平行に配置されている。他方、第2の基板10の上面には、複数の透明帯状下側電極18(18B,18G,18R)が所定の間隔をあけて平行に配置されている。これら上側電極16と下側電極18の配列方向は基板に垂直な方向から見て直交しており、これら上側電極16と下側電極18とが対向する点(基板に垂直な方向から見たときの交点)が表示装置2の画素を形成している。これら画素の集合はマトリックス状に配置されており、画素の集合により表示を行う。具体的には、所定の上側及び下側電極16、18に所定の電圧を印加することにより、これら上側電極16と下側電極18との(基板に垂直な方向から見たときの)交点に位置する液晶部分の状態を変化させて表示を行う。
【0005】
積層型の液晶表示装置は例えば、複数の表示素子6B,6G,6Rを、接着剤などの接着層を介して、表示素子同士の位置ずれがないように整合よく重ねて貼り合わせることにより作製される。
【0006】
ところで、近年、デザイン上や配置場所などの理由から平面でなく曲面状の表示装置への要望が高まっており、上記のような液晶表示装置は全体としてフレキシブルであるため、このような要求に応えるものとして期待されている。
【0007】
しかしながら、実際には、平板状に支持面を有する支持台上に保持させた表示素子に対し別の表示素子を接着層を介して貼りつけることにより表示素子を平面状に積層し、その後これらの表示素子を筐体により湾曲させて液晶表示装置を作製したとしても、高温環境下での使用や保存により液晶を封入しているシール壁が基板から剥がれたり破損したりすることがあった。また、曲面状の支持面を有する支持台上に保持させた表示素子に対し別の表示素子を接着層を介して貼りつけることにより表示素子を曲面状に積層しても、同様の問題が生じた。これは、温度や湿度等の素子周囲の環境条件によって各表示素子が膨張・収縮するが、表示素子同士は接着層で互いに固定されているために、発生する応力がシール壁に加わるために生じるものと考えられる。
【0008】
そこで、本発明は、温度や湿度等の素子周囲の環境条件によって各表示素子が膨張・収縮する際に発生する応力を緩和し、これにより表示素子が破損するのを防止することを目的とする。
【0009】
【発明の概要】
上記目的を達成するために、本発明に係る表示パネルは、複数の可撓性を有する表示サブパネルを、透光性の流動体を有する密着層を介して積層してなることを特徴とする。本願において、表示サブパネルとは、表示パネルを構成する各パネルを意味する。
【0010】
また、本願において、流動体とは、表示サブパネル間の少なくとも表示領域に相当する領域を隙間なく満たすことができ、且つ、自発的にあるいは外力を加えることによって任意の形に変形可能な媒体をいう。流動体が任意の形に変形可能であることにより、湾曲にともなって各表示サブパネルが互いに面方向にずれることが妨げられない。
【0011】
流動体には、液体、固体や半固体状の物質、液体に固体が分散されたもののいずれもが包含される。固体ないし半固体状の物質には、ゲル(特に、ゼリー状のゲル)、グリース状の固体ないしは半固体状の物質などが含まれる。液体に固体が分散されたものには、液体を分散媒とするゾルが含まれる。
【0012】
表示サブパネル間の一部に、表示サブパネル同士の面方向の相対位置を規制する規制領域を設けるようにしてもよい。これにより、表示パネルを湾曲させたときの表示サブパネル同士の位置ずれを実質的に防止できる。一実施形態では、表示サブパネルが四角形状に形成され、対向する2辺のそれぞれ中央を結ぶ線上近傍に前記規制領域が設けられる。
【0013】
本発明に係る表示パネルを用いた表示装置において、表示の妨げとならないように、前記規制領域を各表示サブパネルの表示部外に設けるようにしてもよい。
【0014】
流動体としては、表示サブパネル間の少なくとも表示領域に相当する領域を隙間なく満たすことができ、且つ、自発的にあるいは外力を加えることによって任意の形に変形可能な媒体であれば、液体、固体や半固体状の物質、液体に固体が分散されたもののいずれの形態であってもよい。いずれにしても、表示パネルの表示を妨げない透光性を有するものであればよい。
【0015】
液体を含む流動体は流動性が高く、表示サブパネル間に隙間なく満たすことが容易で、また、表示パネルの曲げに良好に追従して変形するため、流動体として好適に使用できる。より好適には、流動体として粘性の高い液体が使用される。ここで、粘性の高い液体とは、表示サブパネル間から実質的に漏れることのない程度の粘性を有する液体を意味する。
【0016】
一実施形態では、各表示サブパネルは、可撓性を有する一対の基板間に表示層を挟持したものが用いられる。この表示層は、表示媒体と、該表示媒体を封入するために表示媒体を囲むように設けたシール壁とを有する。
【0017】
シール壁は、前記一対の基板と接着され、シール壁の一部が他の部分より前記基板との接着力を大きく設定されているようにしてもよい。表示サブパネルを湾曲させたときに、シール壁にはせん断力が作用するが、そのせん断力が最大となるシール壁部分の接着力を大きくすることで、シール壁が破断するのを防止できる。
【0018】
本発明に係る曲面型表示装置は、複数の可撓性を有する表示サブパネルを、流動体を有する密着層を介して積層してなる表示パネルと、該表示パネルを湾曲させた状態で外装する外装部材とを備えたことを特徴とする。
【0019】
表示サブパネル間の一部に、表示サブパネル同士の面方向の相対位置を規制する規制領域を設けるようにしてもよい。これにより、湾曲して外装部材内に保持された表示サブパネル同士の位置ずれを実質的に防止できる。
【0020】
表示パネルを湾曲させて外装部材内に配置する際に、規制領域以外の領域では、表示サブパネルの相対位置が僅かにずれるが、規制領域を湾曲した表示パネルの頂部領域に設けることで、このずれを最小限に抑えることができる。
【0021】
本発明に係る表示装置において、表示の妨げとならないように、前記規制領域を各表示サブパネルの表示部外に設けるようにしてもよい。
【0022】
一実施形態では、前記流動体が外装部材で囲まれた領域にも満たされている。これにより、表示サブパネル間から流動体が漏れる問題を避けることができ、使用する流動体の選択の幅が広がる。
【0023】
一実施形態では、各表示サブパネルは、可撓性を有する一対の基板間に表示層を挟持したものが用いられる。この表示層は、表示媒体と、該表示媒体を封入するために表示媒体を囲むように設けたシール壁とを有する。
【0024】
一実施形態では、前記表示パネルは矩形状で2次曲面又は3次曲面をなすように湾曲され、これに対応してシール壁は枠状に形成されており、該シール壁は前記一対の基板と接着される。ここで、2次曲面とは、所定の面方向における曲率がゼロであるような曲面を指す。また、3次曲面とは、面に沿ういずれの方向にも曲率を有した曲面を指す。この場合、曲率半径の大きい端部側におけるシール壁部分に関し、曲率半径の小さい端部側におけるシール壁部分より前記基板との接着力を大きく設定するようにしてもよい。表示サブパネルを湾曲させたときに、シール壁にはせん断力が作用するが、そのせん断力が最大となる曲率半径の大きい端部側におけるシール壁部分の接着力を大きくすることで、シール壁が破断するのを防止できる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0026】
図1及び図2は、本発明の一実施形態に係る表示装置を示しており、外観略図を示す図1において、表示装置20は観察側に向けて凸状で且つ2次曲面状に形成されている。図2(a)に示すように、表示装置20は、一対のフィルム基板21(21A,21B,21C)、22(22A,22B,22C)間に表示層23(23A,23B,23C)を挟持してなる少なくとも3つの表示素子24(24A,24B,24C)(以下、表示サブパネルという。)を積層した表示パネル26を有する。これら表示サブパネル24A,24B,24Cは、液体塗布・積層装置27(図3参照)を用いて、高粘性の液体(詳細は後述)からなる密着層28を介して積層される。表示パネル26は、表示装置20に配置される前の状態で平面状であり、観察側に向けて凸状の表示装置20の外観を構成する上側及び下側カバー29、30内で湾曲した状態で保持されている。なお、図の形態では、上側カバー29は、表示領域31に対応した部分が開口部となっているが、代わりに、例えば透明材料であるアクリル樹脂で表示領域31を含む領域を覆うようにしてもよい。また、表示領域31を含む装置全体を透明材料で全体的に覆うとともに、表示領域31の周囲に対応する部分に印刷により額縁を形成してもよい。
【0027】
各表示サブパネル24A,24B,24Cは、例えば、図8に示したのと同様の構成、すなわち、樹脂材料(例えば、ポリカーボネートやポリエーテルスルホンなど)からなる一対のフィルム基板間に、表示媒体である液晶とスペーサを有する表示層を挟持した構成とすることができる。また、各表示サブパネル24において、各表示サブパネル24の平面図である図2(b)に示すように、表示部32を囲むようにシール壁33が設けてある。なお、両基板を接着支持する樹脂構造物を表示領域内に所定の規則で配列してもよい。このようにすると、基板間ギャップがより一定になり、表示サブパネルの曲げに対する基板剥がれなどの問題も抑制できる。
【0028】
図3(a)〜図5(g)は、本発明に係る表示装置20の製造方法の一例を示す工程図である。
【0029】
図3(a),(b)に最もよく示されるように、液体塗布・積層装置27は、表示サブパネル24を負圧により吸着固定する平板34と、平板34の上方に配置された塗布部35とを有する。平板34は、表示サブパネル24と載置する表面に複数の吸着孔36を有し、これら吸着孔36は全て平板34内で連通されており、さらに電磁弁38を介して真空ポンプ40に接続されている。
【0030】
塗布部35は、高粘性液体42を収容するオイルパン44と、供給ローラ46と、先端が供給ローラ46外周面に近接あるいは当接して配置された規制ブレード48と、供給ローラ46に近接し且つ平板34の表面に平行な軸(図示せず)を有する塗布ローラ50とを有する。平板34に対する塗布ローラ50の軸の高さは、表示サブパネル24を平板34上に載置した状態で、表示サブパネル24の上面と塗布ローラ50外周面との間隔が所定の値になるように調整可能になっている。供給ローラ44の下部は、オイルパン44内の高粘性液体42の液面の下に位置するようになっている。塗布部35は、平板34の表面に平行に図の方向52にスライド可能になっている。供給ローラ46及び塗布ローラ50の軸(図示せず)はそれぞれ、図の矢印方向に回転できるように図示しないモータに駆動連結されている。
【0031】
以上の構成を有する塗布部35において、供給ローラ46を回転させると、供給ローラ46外周面に付着した液体42は、供給ローラ46上に担持されながら規制ブレード48に到達し、そこで、余剰の液体28が規制ブレード48によって除去され、所望の膜厚を持った均一の薄層が形成される。その後、供給ローラ46の更なる回転により薄層状の液体42は、塗布ローラ50との対向領域に搬送され、そこで塗布ローラ50外周面に転写される。そして、塗布ローラ50の外周面上の液体42が表示サブパネル24表面に供給される。
【0032】
この塗布部35は、平板34上から退避できるようになっており、代わりに、図4(d)に示すように、押圧部53が退避可能に平板34上方に配置できるようにしてある。押圧部53は、平板34上方に且つ平板34の表面に平行な軸を有する押圧ローラ54を備えている。押圧ローラ54は、平板34の表面に平行に図の方向56にスライド可能になっている。平板34に対する押圧ローラ54の軸の高さは、調整可能になっている。
【0033】
押圧部53は保持部材58を有し、この保持部材58は、平板34上に固定された下側の表示サブパネルに重ね合わせる上側の表示サブパネルの一端を持ち上げ且つ保持するためのものである。保持部材58はまた、上側の表示サブパネルがたるまないように、該表示サブパネルの一端を適度に引張るようにしてある。重ね合わせ対象の表示サブパネルの一端を持ち上げながら(すなわち、表示サブパネルを撓ませながら)重ね合わせることにより、表示サブパネル間に気泡を取り込むのが防止される。
【0034】
表示サブパネルの積層動作において、まず第1の表示サブパネル24Aを平板34上の所定の位置に配置し、電磁弁38を開放することにより平板34上に第1の表示サブパネル24Aを吸着固定する[図3(a)]。
【0035】
次に、塗布部35を矢印52の方向にスライドさせながら、高粘性液体42を第1の表示サブパネル24Aの上側基板21A上に塗布する[図3(b)]。画像の視認性が表示領域31(図1)内で等しくなるように、塗布は、少なくとも表示部32[図2(b)]に対応する上側基板21A部分に対して行う必要がある。また、塗布は、第1の表示サブパネル24Aの上側基板21Aの全面にわたっては行わず、上側基板21A上には、後述するように、第1の表示サブパネルの上側基板21Aと第2の表示サブパネル24Bの下側基板22Bの一部を接着させるための領域を残しておく。なお、本実施形態では、塗布部35を平板34に対し移動させているが、代わりに、塗布部35の位置を固定し、平板34を矢印52とは逆方向に移動させたり、あるいは、平板34と塗布部35の両方を互いに逆方向に移動させる構成にしてもよい。
【0036】
続いて、第2の表示サブパネル24Bの他端と第1の表示サブパネル24Aの他端を、固定テープ60等の適当な固定手段を用いて仮位置合わせする[図3(c)]。
【0037】
そして、図4(d)において、第2の表示サブパネル24Bの上記一端を保持部材58で保持した状態で、押圧ローラ54を矢印56方向にスライドさせることで、押圧ローラ54は、図の矢印方向に回転しながら、第2の表示サブパネル24Bを第1の表示サブパネル24Aに対して順次押圧しながら第1及び第2の表示サブパネル24A、24Bを重ね合わせていく。なお、本実施形態では、押圧ローラ54を平板34に対し移動させているが、代わりに、押圧ローラ54の位置を固定し、平板34を矢印56とは逆方向に移動させたり、あるいは、平板34と押圧ローラ54の両方を互いに逆方向に移動させる構成にしてもよい。
【0038】
第1の表示サブパネル24Aと第2の表示サブパネル24Bは、接着させずに液体42からなる密着層28を介して積層しただけの状態であるので、これら表示サブパネル24A、24Bの面方向に関する相対位置を変えることが可能である。そこで、図4(d)に示す工程において第1及び第2の表示サブパネル24A、24Bを積層した後、固定テープ60を外し[図4(e)]、各表示サブパネル24A、24Bにそれぞれ予め設けておいた位置合わせのためのアライメントマークに基づいて、第2の表示サブパネル24Bを面方向にずらし表示サブパネル24A、24Bの厳密な位置合わせを行う。
【0039】
このように、2枚の表示サブパネルを一旦仮に位置合わせした後で、厳密な位置合わせを行えばよいので、流動性のない粘着シートを介して2枚の表示サブパネルを厳密な位置合わせを行ってから貼り合わせる場合(すなわち、第1の表示サブパネル6Aを平板34上の所定の基準位置に正確に配置し、さらに、第2の表示サブパネル6Bを所定の基準位置に正確に配置した上で、これら2枚の表示サブパネルを貼り合わせる必要がある。)に比べて、積層装置の構成が簡略化できる利点を有する。
【0040】
なお、アライメントマークは、各表示サブパネルの基板に前以って印刷したものでもよいし、各表示サブパネルに設けた所定の電極に電圧を印加して表示を行わせたものであってもよい。後者の場合、アライメントマークを表示させるためには、アライメントマーク専用の電極を別に設ける必要はなく、画像表示用の電極(図8の上側及び下側電極16、18に相当)を用いればよい。すなわち、各表示サブパネル24の平面図である図4(f)に示すように、各表示サブパネル24の表示部32の少なくとも対角線上の二隅領域にアライメントマーク62を表示させればよく、これらアライメントマークに基づいて表示サブパネル24同士の厳密な位置合わせを行うことができる。
【0041】
各表示サブパネル24の表示部32の外周付近が正確に位置合わせされていれば、表示部32全体にわたって表示サブパネル24同士が正確に位置合わせされていると考えることができるので、アライメントマークは、上述のように表示部32の外周付近に表示させるのが好ましい。
【0042】
このようにして正確に位置合わせを行った第1及び第2の表示サブパネル24A、24Bは、表示装置20に配置する際に2次曲面状に湾曲させるが、表示サブパネル間は接着せずに密着させているだけなので、このままでは第1及び第2の表示サブパネル24A、24Bの面方向に関する相対位置が維持できない。そこで、表示サブパネル24A、24Bの面方向に関する相対位置を規制する必要がある。
【0043】
具体的には、第1の表示サブパネル24Aの上側基板21Aと第2の表示サブパネル24Bの下側基板22Bとの間を、表示サブパネル24A、24Bを2次曲面状に湾曲する際に頂部となる領域であって且つ密着層28が介在していない領域64(すなわち、2次曲面状に表示サブパネル24A、24Bを湾曲させた状態で、曲線状になる表示サブパネル端面の中央付近)において接着する[図4(e),図5(g)参照]に示すように、。例えば、注射器のように細いノズルを備えた注入器などを用いて表示サブパネル端面の接着領域64に紫外線硬化樹脂を注入し、紫外線を照射して該樹脂を硬化させる。紫外線の照射方法としては、例えば、表示サブパネル端面の接着領域64に紫外線ランプから紫外線を直接照射してもよいし、紫外線ランプから出射した紫外線を光ファイバの一端に入射させ、光ファイバの他端から接着領域64にスポット状に紫外線を当ててもよい。
【0044】
次に、平板34上に配置された第1及び第2の表示サブパネル24A、24Bに対し、第3の表示サブパネル24Cを、図3(b)〜図5(g)に示す工程と同様にして積層し、表示パネル26を作製する。
【0045】
なお、光吸収層が必要であれば、この光吸収層は、最も観察側から遠い表示サブパネルの背面を積層後あるいは積層前に黒色塗装したり、最も観察側から遠い表示サブパネルの背面の基板として黒色のものを用いるなどの方法で設けることができる。
【0046】
このようにして積層された表示サブパネル24A,24B,24Cからなる表示パネル26を、電磁弁38を閉鎖することにより平板34上から取り外し、図1に示す上側及び下側カバー29、30内にセットする。このとき、各表示サブパネル24の間には周長差が生じるが、図5(h)に示すように、表示サブパネル24A,24B,24Cを2次曲面状に湾曲した状態で、曲線側端面の中央付近で接着剤(紫外線硬化樹脂)66により固定されているので、表示サブパネル24A,24B,24Cは、接着領域64を中心に均等にずれて曲面状の表示パネルをなす。接着領域64は、表示パネル26の頂部領域に設けてあるので、このずれを最小限に抑えることができる。
【0047】
高粘性液体42は、表示装置の長時間の使用により表示サブパネル24間から漏れることがない程度の粘性があり、表示サブパネル24の表示を妨げないような透光性を有するものであって、且つ、表示サブパネル24のフィルム基板21、22の屈折率(及び、ガスバリヤなどの目的でフィルム基板にコーティング膜を設ける場合には、そのコーティング膜の屈折率)とのマッチングを考慮して選択される。このような液体として、例えば、シリコン系オイル、テフロン系オイルなど各種オイル、シロキサンオリゴマー、アクリルモノマー、アクリルオリゴマーなどの樹脂材料が好適に用いられる。
【0048】
一例として、フィルム基板21、22の材料としてポリカーボネート樹脂(コーティング膜の屈折率:約1、5)、高粘性液体として、ニコン社製のオイル(商品名:immersion oil、屈折率:1、515)を使用し、液体の塗布量を1mg/cm2とし、上述のようにして表示パネルを作製した。このとき、表示パネルの各密着層の厚みは約10μmであった。このように、本発明によれば、粘着シート(例えば厚みが約25μm)などを介して各表示サブパネルを接着する場合に比べて、表示パネルを更に薄く作製することが可能である。
【0049】
以上の説明は本発明の一実施形態に係るものであって、本発明は種々改変可能である。例えば、図5(g)を参照して、シール壁33は、液晶を封入するとともに、表示装置の各表示サブパネル24の2枚のフィルム基板を接着している。このため、複数の表示サブパネルからなる表示パネルを外装部材(上側及び下側カバー)内に配置した状態で2次曲面状に湾曲させた場合に、シール壁33は、2つのフィルム基板の周長差によりせん断力を受ける。せん断力は、表示サブパネルの直線側端面で最大となり、シール壁が破断して液晶が流出する可能性がある。そこで、図6に示すように、各表示サブパネル24’において、直線側端面近傍のシール壁33’の幅W1を曲線側端面近傍のシール壁33’の幅W2より広くするなどして、直線側端面近傍においてシール壁とフィルム基板との接着強度を高くして、シール壁の破断を防止するのが好ましい。
【0050】
また、表示サブパネル間を密着させる密着層は、高粘性液体とともにスペーサを有してもよい。これにより、密着層端部において、表示装置の長時間の使用により仮に液体が僅かに漏れたとしても密着層の厚みが変化して視認性が変化するのを防止することができる。
【0051】
さらに、図7に示すように、外装部材である上側及び下側カバー29’、30’が表示パネル26’を完全に密閉するとともに(上側カバー29’として表示領域に対応した部分70を透明としたものを用いる。)、外装部材内を、表示サブパネル間を密着させる液体42’で満たしてもよい。このようにすることで、表示サブパネル間から液体が漏れる問題を避けることができ、使用する液体の選択の幅が広がる。
【0052】
加えて、表示サブパネルを密着させる密着層に用いる材料は、上述の高粘性液体に限らず、低粘性液体、液体を分散媒とするゾルなどの液体に固体が分散されたもの、ゼリー状のゲル、グリース状物質などの固体ないしは半固体の物質であってもよい。例えば、シリコン系ゲル、アクリル系ゲルなどのゲルを使用することも可能である。
【0053】
また、上記実施形態のように表示面側が凸である凸型曲面だけでなく、表示面側が凹の凹面曲面であってもよい。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、温度や湿度等の素子周囲の環境条件の条件によって各表示サブパネルが膨張・収縮する際に発生するひずみエネルギを、表示サブパネル間の密着層で吸収することができるので、表示サブパネルの破損が防止でき、したがって表示パネルの耐久性が向上する。また、このような表示パネルは、所定の形状に湾曲させることができる。さらに、このような湾曲可能な表示パネルを用いて耐久性のある曲面状の表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る表示装置の概略斜視図。
【図2】 (a)本発明に係る積層型表示パネルを示す断面図。(b)表示パネルを構成する各表示サブパネルを示す上面図。
【図3】 本発明に係る表示パネルの製造方法の一例を示す工程図。
【図4】 本発明に係る表示パネルの製造方法の一例を示す工程図。
【図5】 本発明に係る表示パネルの製造方法の一例を示す工程図。
【図6】 表示パネルを構成する各表示サブパネルの変形例を示す上面図。
【図7】 本発明に係る表示装置の別の実施形態を示す断面図。
【図8】 液晶表示装置の詳細な拡大部分断面図。
【符号の説明】
、20:表示装置、21:フィルム基板、22:フィルム基板、23:表示層、24:表示サブパネル、26:積層型表示パネル、28:密着層、29:上側カバー、30:下側カバー、31:表示装置の表示領域、32:各表示サブパネルの表示部、33:シール壁、35:塗布部、42:高粘度液体、64:接着領域、66:接着層。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display panel (for example, a liquid crystal display panel) that can be bent and deformed by stacking a plurality of flexible display elements. The present invention also relates to a curved display device (for example, a liquid crystal display device) using a display panel that can be bent and deformed.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In recent years, it has become possible to make a liquid crystal display element using a light and thin film substrate such as a resin, and therefore, a multilayer liquid crystal display device in which a plurality of these liquid crystal display elements are stacked has attracted attention.
[0003]
FIG. 8 is a partial sectional view schematically showing an example of such a liquid crystal display device. As shown in the figure, the display device 2 has three stacked display elements 6 (in order from the observation side, a
[0004]
Each display element 6 (6B, 6G, 6R) includes a film-like first substrate 9 (9B, 9G, 9R) and a second substrate 10 (10B, 10G, 10R) made of a transparent material. A
[0005]
For example, the multi-layer liquid crystal display device is manufactured by stacking a plurality of
[0006]
By the way, in recent years, there is an increasing demand for a display device having a curved surface instead of a flat surface for reasons such as design and placement, and the liquid crystal display device as described above is flexible as a whole, and thus meets such a demand. Expected as a thing.
[0007]
However, in practice, the display element is laminated in a planar shape by attaching another display element to the display element held on the support base having a flat support surface through an adhesive layer, and then these display elements are laminated. Even when a liquid crystal display device is manufactured by curving the display element with a housing, the sealing wall enclosing the liquid crystal may be peeled off or damaged due to use or storage in a high temperature environment. In addition, the same problem occurs even when a display element is laminated in a curved shape by attaching another display element to the display element held on a support base having a curved support surface through an adhesive layer. It was. This is because each display element expands and contracts depending on the environmental conditions around the element such as temperature and humidity. However, since the display elements are fixed to each other with an adhesive layer, the generated stress is applied to the seal wall. It is considered a thing.
[0008]
Therefore, the present invention aims to alleviate the stress generated when each display element expands and contracts due to environmental conditions around the element such as temperature and humidity, thereby preventing the display element from being damaged. .
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION
In order to achieve the above object, a display panel according to the present invention is formed by laminating a plurality of flexible display sub-panels with an adhesive layer having a translucent fluid. In this application, a display sub-panel means each panel which comprises a display panel.
[0010]
Further, in the present application, the fluid means a medium that can fill at least a region corresponding to the display region between the display sub-panels without a gap and can be deformed spontaneously or by applying an external force. . Since the fluid can be deformed into an arbitrary shape, it is not prevented that the display sub-panels are displaced from each other in the surface direction along with the curvature.
[0011]
The fluid includes a liquid, a solid or semi-solid substance, and a liquid in which a solid is dispersed. The solid or semi-solid substance includes a gel (particularly a jelly-like gel), a grease-like solid or semi-solid substance, and the like. In the case where a solid is dispersed in a liquid, a sol using the liquid as a dispersion medium is included.
[0012]
You may make it provide the control area | region which controls the relative position of the surface direction of display subpanels in a part between display subpanels. Thereby, it is possible to substantially prevent the positional shift between the display sub-panels when the display panel is curved. In one embodiment, the display sub-panel is formed in a square shape, and the restriction region is provided in the vicinity of a line connecting the centers of two opposing sides.
[0013]
In the display device using the display panel according to the present invention, the restriction area may be provided outside the display portion of each display sub-panel so as not to hinder display.
[0014]
As a fluid, a liquid, a solid, or the like can be used as long as it can fill at least the area corresponding to the display area between the display sub-panels without gaps and can be deformed spontaneously or by applying an external force. Or a semi-solid substance or a liquid in which a solid is dispersed. Anyway, what is necessary is just to have translucency which does not prevent the display of a display panel.
[0015]
A fluid containing liquid has high fluidity, can be easily filled without a gap between display sub-panels, and can be suitably used as a fluid because it deforms following the bending of the display panel. More preferably, a highly viscous liquid is used as the fluid. Here, the highly viscous liquid means a liquid having a viscosity that does not substantially leak from between the display sub-panels.
[0016]
In one embodiment, each display sub-panel has a display layer sandwiched between a pair of flexible substrates. The display layer includes a display medium and a seal wall provided so as to surround the display medium so as to enclose the display medium.
[0017]
The seal wall may be bonded to the pair of substrates, and a part of the seal wall may be set to have a larger adhesive force with the substrate than the other portions. When the display sub-panel is bent, a shearing force acts on the seal wall. By increasing the adhesive force of the seal wall portion at which the shearing force is maximized, the seal wall can be prevented from breaking.
[0018]
A curved display device according to the present invention includes a display panel formed by laminating a plurality of flexible display sub-panels via an adhesive layer having a fluid, and an exterior that covers the display panel in a curved state. And a member.
[0019]
You may make it provide the control area | region which controls the relative position of the surface direction of display subpanels in a part between display subpanels. Thereby, it is possible to substantially prevent positional deviation between the display sub-panels that are curved and held in the exterior member.
[0020]
When the display panel is bent and placed in the exterior member, the relative position of the display sub-panel is slightly shifted in the area other than the restriction area. However, this deviation can be achieved by providing the restriction area in the top area of the curved display panel. Can be minimized.
[0021]
In the display device according to the present invention, the restriction area may be provided outside the display portion of each display sub-panel so as not to hinder display.
[0022]
In one embodiment, the fluid is also filled in a region surrounded by an exterior member. This avoids the problem of fluid leaking between the display sub-panels, and widens the choice of fluid to be used.
[0023]
In one embodiment, each display sub-panel has a display layer sandwiched between a pair of flexible substrates. The display layer includes a display medium and a seal wall provided so as to surround the display medium so as to enclose the display medium.
[0024]
In one embodiment, the display panel is rectangular and curved so as to form a quadratic curved surface or a cubic curved surface. Correspondingly, the seal wall is formed in a frame shape, and the seal wall is the pair of substrates. And glued. Here, the quadric surface refers to a curved surface having a curvature of zero in a predetermined surface direction. A cubic curved surface refers to a curved surface having a curvature in any direction along the surface. In this case, regarding the seal wall portion on the end portion side having a large curvature radius, the adhesive force with the substrate may be set larger than that on the end portion side having a small curvature radius. When the display sub-panel is bent, a shearing force is applied to the seal wall. By increasing the adhesive force of the seal wall part on the end side where the radius of curvature is the largest, the seal wall Breaking can be prevented.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0026]
1 and 2 show a display device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1 showing a schematic external view, the
[0027]
Each
[0028]
3A to 5G are process diagrams showing an example of a method for manufacturing the
[0029]
As best shown in FIGS. 3A and 3B, the liquid application /
[0030]
The
[0031]
When the
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
In the stacking operation of the display sub-panels, first, the
[0035]
Next, the highly viscous liquid 42 is applied onto the
[0036]
Subsequently, the other end of the
[0037]
In FIG. 4D, the pressing
[0038]
Since the
[0039]
As described above, after the two display sub-panels are temporarily aligned, it is only necessary to perform the exact alignment. Therefore, the two display sub-panels are strictly aligned via the non-fluid adhesive sheet. (Ie, the first display sub-panel 6A is accurately arranged at a predetermined reference position on the
[0040]
The alignment mark may be printed in advance on the substrate of each display subpanel, or may be displayed by applying a voltage to a predetermined electrode provided on each display subpanel. In the latter case, in order to display the alignment mark, it is not necessary to separately provide an electrode dedicated to the alignment mark, and an image display electrode (corresponding to the upper and lower electrodes 16 and 18 in FIG. 8) may be used. That is, as shown in FIG. 4F, which is a plan view of each
[0041]
If the vicinity of the outer periphery of the
[0042]
The first and
[0043]
Specifically, when the display sub-panels 24A and 24B are curved into a quadratic curved surface, the top is formed between the
[0044]
Next, with respect to the first and
[0045]
If a light-absorbing layer is required, this light-absorbing layer can be painted black after or before stacking the display subpanel farthest from the viewing side, or as the substrate behind the display subpanel farthest from the viewing side. It can be provided by a method such as using a black one.
[0046]
The
[0047]
The high-
[0048]
As an example, a polycarbonate resin (refractive index of the coating film: about 1, 5) as the material of the film substrates 21 and 22, and an oil made by Nikon as a highly viscous liquid (trade name: immersion oil, refractive index: 1,515) And the liquid application amount is 1 mg / cm 2 A display panel was produced as described above. At this time, the thickness of each adhesion layer of the display panel was about 10 μm. Thus, according to the present invention, it is possible to make the display panel thinner than in the case where each display sub-panel is bonded via an adhesive sheet (for example, a thickness of about 25 μm).
[0049]
The above description relates to an embodiment of the present invention, and the present invention can be variously modified. For example, referring to FIG. 5G, the
[0050]
Further, the adhesion layer for closely adhering the display sub-panels may have a spacer together with the highly viscous liquid. Thereby, even if the liquid leaks slightly due to the use of the display device for a long time at the edge of the adhesion layer, it is possible to prevent the visibility from changing due to the change in the thickness of the adhesion layer.
[0051]
Further, as shown in FIG. 7, the upper and
[0052]
In addition, the material used for the adhesion layer for adhering the display sub-panel is not limited to the high-viscosity liquid described above, but a low-viscosity liquid, a liquid in which a solid is dispersed in a sol or the like using a liquid as a dispersion medium, or a jelly-like gel Further, it may be a solid or semi-solid substance such as a grease-like substance. For example, a gel such as a silicon gel or an acrylic gel can be used.
[0053]
In addition to the convex curved surface having a convex display surface as in the above embodiment, the display surface may be a concave curved surface having a concave surface.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, strain energy generated when each display sub-panel expands and contracts depending on environmental conditions such as temperature and humidity can be absorbed by the adhesion layer between the display sub-panels. The sub panel can be prevented from being damaged, and thus the durability of the display panel is improved. Further, such a display panel can be curved into a predetermined shape. Furthermore, a durable curved display device can be provided using such a bendable display panel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a display device according to the present invention.
FIG. 2A is a cross-sectional view showing a multilayer display panel according to the present invention. (B) The top view which shows each display subpanel which comprises a display panel.
FIG. 3 is a process chart showing an example of a method for manufacturing a display panel according to the present invention.
FIG. 4 is a process chart showing an example of a method for manufacturing a display panel according to the present invention.
FIG. 5 is a process chart showing an example of a method for manufacturing a display panel according to the present invention.
FIG. 6 is a top view showing a modified example of each display sub-panel constituting the display panel.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the display device according to the present invention.
FIG. 8 is a detailed enlarged partial cross-sectional view of a liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
, 20: display device, 21: film substrate, 22: film substrate, 23: display layer, 24: display sub-panel, 26: laminated display panel, 28: adhesion layer, 29: upper cover, 30: lower cover, 31 : Display area of display device, 32: Display part of each display sub-panel, 33: Seal wall, 35: Application part, 42: High viscosity liquid, 64: Adhesive area, 66: Adhesive layer.
Claims (16)
曲率半径の大きい端部側におけるシール壁部分が、曲率半径の小さい端部側におけるシール壁部分より前記基板との接着力を大きく設定されていることを特徴とする請求項15の曲面型表示装置。The display panel is rectangular and curved so as to form a secondary curved surface or a cubic curved surface, and a seal wall is formed in a frame shape correspondingly, and the seal wall is bonded to the pair of substrates.
16. The curved surface display device according to claim 15, wherein the seal wall portion on the end portion side having a large curvature radius is set to have a larger adhesive force with the substrate than the seal wall portion on the end portion side having a small curvature radius. .
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