JP6735552B2 - 表示装置を静電吸着により固定する部材及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置を静電吸着により固定する部材、及び当該部材を有する表示装置に関する。

近年、液晶パネル、有機ＥＬパネルなどを用いた表示装置の薄型化及び軽量化に伴い、壁などの支持体に表示装置を取付けて使用することが検討されている。例えば、特許文献１及び２には、ネジ、接着剤などを用いて壁にフックのような連結用部材を取付け、この連結用部材に、表示装置の背面に設けられた取付け用部材を連結する方法が提案されている。

また、表示装置の中でもフレキシブルな表示装置（以下、「フレキシブルディスプレイ」と言うことがある）は、ペーパー状の薄い表示デバイスであり、紙のように丸めたり、曲げたりすることができる。したがって、フレキシブルディスプレイは、平面状の支持体だけでなく曲面状の支持体にも取付けることが可能であると共に、運搬や収納する際にも便利である。

特開平１−２７３０８６号公報 特開２０１４−３５５０７号公報

しかしながら、壁などの支持体に表示装置を取付ける従来の方法は、ネジ、接着剤などを用いて支持体に連結用部材を取付ける必要がある。そのため、表示装置の設置位置を変更する場合などのように支持体から連結用部材を除去する際に支持体に傷や汚れなどをつけてしまうという問題がある。
また、表示装置がフレキシブルディスプレイである場合、丸めた状態で運搬及び収納されていたフレキシブルディスプレイを広げて支持体に取付けると、フレキシブルディスプレイに湾曲やうねりが生じ易いという問題もある。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、壁などの支持体に傷や汚れをつけずに表示装置を取付けることができると共に、取付けた際に表示装置の湾曲やうねりを防止することができる部材、及び当該部材を有する表示装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、表示装置を静電吸着により固定することができれば上記の問題を解決し得るであろうという想定の下、表示装置を静電吸着により固定するのに適した部材について鋭意研究を続けた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、フレキシブル基材と、前記フレキシブル基材中又は前記フレキシブル基材上に設けられ且つ外部電源と電気的に接続可能である電極とを備え、表示装置を静電吸着により固定することを特徴とする部材である。
また、本発明は、前記部材を有することを特徴とする表示装置である。

本発明によれば、壁などの支持体に傷や汚れをつけずに表示装置を取付けることができると共に、取付けた際に表示装置の湾曲やうねりを防止することができる部材、及び当該部材を有する表示装置を提供することができる。

本発明の１つの実施形態の部材を介して表示装置を静電吸着によって支持体に固定した状態の断面図である。 図１における本発明の１つの実施形態の部材をａ−ａ’線で切断したときの断面図である。 本発明の別の実施形態の部材を介して表示装置を静電吸着によって支持体に固定した状態の断面図である。 本発明の別の実施形態の部材を介して表示装置を静電吸着によって支持体に固定した状態の断面図である。 本発明の別の実施形態の部材を介して表示装置を静電吸着によって支持体に固定した状態の断面図である。 本発明の別の実施形態の部材を介して表示装置を静電吸着によって支持体に固定した状態の断面図である。 本発明の別の実施形態の部材を介して表示装置を静電吸着によって支持体に固定した状態の断面図である。

表示装置を静電吸着により固定する本発明の部材は、フレキシブル基材と、フレキシブル基材中又はフレキシブル基材上に設けられ且つ外部電源と電気的に接続可能である電極とを備える。
以下、本発明の部材の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の部材を介して表示装置を静電吸着によって支持体に固定した状態の断面図である。また、図２は、図１における本発明の部材１をａ−ａ’線で切断したときの断面図である。
図１において、本発明の部材１は、フレキシブル基材２と、フレキシブル基材２中に設けられた電極３とを有する。このような構成を有する本発明の部材１は、静電吸着によって表示装置１０を支持体２０に固定することができる。

フレキシブル基材２は、絶縁性を有し且つ内部に電荷を保持することが可能なものであれば特に限定されず、一般に誘電体から形成される。誘電体は、有機材料、無機材料、又は有機物と無機物との複合材料のいずれであってもよい。誘電体の具体例としては、酸化アルミニウムなどのセラミックス；ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アラミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、フッ素樹脂（例えば、テフロン（登録商標））などの樹脂；シリコンゴムなどのゴムなどが挙げられる。これらの材料は、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの中でも、シリコンゴム、フッ素樹脂、ポリプロピレン及びポリエチレンは、絶縁性に優れており、内部に電荷を保持し易いため好ましい。

有機物と無機物との複合材料としては、上記の樹脂に無機物の微細粉末を添加したものを用いることができる。無機物としては、炭酸カルシウム、焼成クレイ、シリカ、珪藻土、白土、タルク、酸化チタン、酸化ジルコニア、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、アルミナ、ゼオライト、マイカ、セリサイト、ベントナイト、セピオライト、バーミキュライト、ドロマイト、ワラストナイト、ガラスファイバーなどが挙げられる。これらは単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、無機物の微細粉末の粒径は、特に限定されないが、レーザー回折による粒度分布計で測定した平均粒径が一般に０．０１μｍ〜１５μｍである。様々な複合材料の中でも、その中でも、エポキシアクリレート系樹脂に酸化ジルコニアを添加した複合材料は、絶縁性に優れており、内部に電荷を保持し易いため好ましい。

フレキシブル基材２の厚さは、特に限定されないが、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ〜２００μｍである。フレキシブル基材２の厚さが２００μｍ超過であると、部材１のフレキシブル性が損なわれることがある。また、フレキシブル基材２の厚さが２０μｍ未満であると、絶縁性が不足し、内部に電荷を保持することができないことがある。

電極３としては、導電性を有することが可能なものであれば特に限定されず、当該技術分野において公知の材料から形成される。電極３を構成する材料の具体例としては、Ｃｕ、ＩＴＯ、Ａｌなどが挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
電極３のパターン形状は、外部電源と電気的に接続可能な部分を有していれば特に限定されず、静電吸着方式の種類に応じて各種パターンを採用すればよい。例えば、電極３のパターン形状として、図２に示すような櫛歯状パターンを用いることができる。また、静電吸着方式の種類としては、クーロン力型、ジョンソン・ラベック力型、グラジエント力型などを用いることができる。

電極３の厚さは、導電性が確保され得る範囲であれば特に限定されないが、好ましくは１５０μｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ〜５０μｍである。電極３の厚さが１５０μｍ超過であると、部材１のフレキシブル性が損なわれることがある。また、電極３の厚さが５０ｎｍ未満であると、導電性が十分に確保されないことがある。

電極３は、一般に、その端部が外部電源と電気的に接続される。ここで、外部電源としては、特に限定されず、電源コードなどの接続手段を介して外部電源に直接的に接続されるか、又は外部電源に接続された表示装置１０から電源コードなどの接続手段を介して間接的に接続される。また、外部電源と電極３の端部との間に、蓄電可能な補助電源を設けてもよい。このような補助電源を設けることにより、停電などが生じた場合にも、表示装置１０を支持体２０に固定することが可能となる。

電極３は、フレキシブル基材２中に設けることができるが、フレキシブル基材２上に設けてもよい。フレキシブル基材２上に電極３を設ける場合、図３に示すように表示装置１０側のフレキシブル基材２上に電極３を設ければよい。ただし、フレキシブル基材２上に電極３を設ける場合、フレキシブル基材２中に電極３を設ける場合に比べて製造が容易であるものの、電極３の間にゴミなどが入り込み易くなり、部材１の静電吸着能力が低下することがある。そのため、部材１の静電吸着能力を長期に渡って保持する観点から、電極３はフレキシブル基材２中に設けることが好ましい。

電極３をフレキシブル基材２中に設ける方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。
例えば、フレキシブル基材２を２層構造とする場合、一方のフレキシブル基材２の表面に電極３を蒸着、貼着、塗布などによって形成した後、他方のフレキシブル基材２をその上に貼付ければよい。或いは、電極３をモールドの所定の位置に配置した後、フレキシブル基材２の材料をモールドに流し込むことによって形成してもよい。
また、フレキシブル基材２上に電極３を設ける場合、フレキシブル基材２の表面に電極３を蒸着、貼着、塗布などによって形成すればよい。

本発明の部材１は、フレキシブル基材２及び電極３のみから構成されていてもよいが、表示装置１０に対する部材１の接着性を確保する観点から、図４に示すように表示装置１０側と接するフレキシブル基材２の表面に接着層４をさらに設けてもよい。
接着層４としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。接着層４の例としては、ゴム系接着剤、アクリル系接着剤、ポリ（ビニルエーテル）系接着剤、シリコン系接着剤などを用いて形成することができる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。その中でも、アクリル系接着剤は優れた接着特性を示すため好ましい。また、接着層４の形成に用いられる接着剤は、常温で圧力を加えるだけで接着させることが可能な感圧接着剤（ＰＳＡ）であることが好ましい。

接着層４の厚さは、表示装置１０に対する部材１の接着性が確保される範囲であれば特に限定されないが、一般に１００μｍ以下、好ましくは１μｍ〜５０μｍである。
接着層４は、液状の接着剤を部材１に塗布することによって形成してもよいし、シート状の接着剤を部材１に貼り付けることによって形成してもよい。その中でも、シート状の接着剤は、液状の接着剤に比べて接着剤のはみ出しや気泡の混入などの問題が少ないため好ましい。

本発明の部材１は、表示装置１０に静電気が流入することを防止する観点から、図５に示すようにフレキシブル基材２と接着層４との間に静電シールド層５をさらに設けてもよい。
静電シールド層５としては、静電気を防止することができるものであれば特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。静電シールド層５を構成する材料の例としては、Ｃｕ、Ａｌなどの金属の他、カーボンなどが挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

静電シールド層５の厚さは、静電気を防止することができる範囲であれば特に限定されないが、一般に２００μｍ以下、好ましくは５μｍ〜２００μｍである。静電シールド層５の厚さが２００μｍ超過であると、部材１のフレキシブル性が損なわれることがある。また、静電シールド層５の厚さが５μｍ未満であると、静電シールド層５としての機能が十分に得られないことがある。
静電シールド層５の形成方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。例えば、静電シールド層５は、蒸着、貼着、塗布などの方法によって形成することができる。

また、フレキシブル基材２と静電シールド層５との間の接着性が十分に確保されない場合、図６に示すようにフレキシブル基材２と静電シールド層５との間に接着層４をさらに設けてもよい。また、接着層４は、図７に示すように、フレキシブル基材２と静電シールド層５との間及び静電シールド層５と表示装置１０との間の両方に設けてもよい。

本発明の部材１の大きさは、特に限定されず、表示装置１０の大きさに応じて適宜設定することができる。特に、表示装置１０がフレキシブルディスプレイである場合、丸めた状態で運搬及び収納されていたフレキシブルディスプレイを広げて支持体２０に取付けると、フレキシブルディスプレイに湾曲やうねりが生じ易いが、本発明の部材１の大きさを表示装置１０の大きさと同じにすることより、フレキシブルディスプレイの湾曲やうねりを防止することが可能になる。

本発明の部材１を用いることが可能な表示装置１０としては、特に限定されず、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などが挙げられる。
また、本発明の部材１により固定可能な支持体２０としては、特に限定されず、壁、柱、窓などが挙げられる。

上記のような構成を有する本発明の部材１は、外部電源から電圧（一般に１００Ｖ以下）を印加することにより、静電吸着力が生じるため、表示装置１０を静電吸着により支持体２０に固定することができる。実際、本発明の部材１は、５０Ｖ〜１００Ｖの電圧の印加により、１０ｇ／ｃｍ^２〜２００ｇ／ｃｍ^２の荷重に耐えることができる。そのため、例えば、重さが２ｋｇの５５インチの表示装置１０は０．２５ｇ／ｃｍ^２程度の荷重に相当するところ、本発明の部材１を用いることにより、この表示装置１０を支持体２０に安定して固定することができる。
また、本発明の部材１は、外部電源からの電圧を遮断することにより、静電吸着力が低下するため、支持体２０から表示装置１０を容易に取り外すことができる。

以上のように、本発明によれば、壁などの支持体２０に傷や汚れをつけずに表示装置１０を取付けることができると共に、取付けた際に表示装置１０の湾曲やうねりを防止することができる部材１、及び当該部材１を有する表示装置１０を提供することができる。

１ 部材、２ フレキシブル基材、３ 電極、４ 接着層、５ 静電シールド層、１０ 表示装置、２０ 支持体。

Claims (7)

1. 表示装置を静電吸着により支持体に固定するための部材であって、
   フレキシブル基材と、
   前記フレキシブル基材中又は前記フレキシブル基材上に設けられ且つ外部電源と電気的に接続可能である電極と、
   前記表示装置と接する前記フレキシブル基材の第１面上に設けられた接着層と、
   前記フレキシブル基材の前記第１面と前記接着層との間に設けられた静電シールド層と
   を備え、
   前記静電シールド層はＣｕ，Ａｌ，カーボンのいずれか１つ以上からなり、５μｍから２００μｍまでの範囲の厚さを有する単層であり、
   前記電極に電圧が印加されたときに前記フレキシブル基材の第２面は前記支持体と接触しており、前記表示装置が静電吸着により該支持体に固定される
   ことを特徴とする部材。
2. 前記フレキシブル基材と前記静電シールド層との間に接着層がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の部材。
3. 前記電極が、ＩＴＯ、Ｃｕ及びＡｌからなる群から選択される導電性材料から形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の部材。
4. 前記フレキシブル基材が、誘電体から形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の部材。
5. 前記フレキシブル基材の厚さが２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の部材。
6. 前記フレキシブル基材が、有機樹脂に無機物の微細粉末を添加した複合材料から形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の部材。
7. 前記有機樹脂は、エポキシアクリレート系樹脂であり、前記無機物の微細粉末は、酸化ジルコニアである、請求項６に記載の部材。

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