KR20100138824A - 전기 광학 장치 및 전자 기기 그리고 조명 장치 - Google Patents
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Abstract
(과제) 플렉시블성과 실용 강도를 양립한 전기 광학 장치 및 전자 기기 그리고 조명 장치를 제공한다.
(해결 수단) 전기 광학 장치로서의 표시 장치(100)는, 박형의 유기 EL 패널인 표시 패널(18)을 2매의 수지 필름(25a, 25b)에 의해 라미네이트한 구조를 구비하고 있다. 여기에서, 라미네이트 구조체(25)의 표시 영역(V)측에는, 평면적으로 표시 영역(V)을 둘러싸는 프레임 형상의 보강 부재(28)가 부착되어 있다. 보강 부재(28)는, 박판 형상의 표시 패널(18)을 보강하기 위한 부재로, 인장 강도가 우수한 탄소 섬유를 포함하는 재료로 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 표시 장치(100)는, 구부리는 것이 가능한 플렉시블성과, 구부려도 표시 패널(18)이 깨지지 않는 실용 강도가 실현되고 있다.
(해결 수단) 전기 광학 장치로서의 표시 장치(100)는, 박형의 유기 EL 패널인 표시 패널(18)을 2매의 수지 필름(25a, 25b)에 의해 라미네이트한 구조를 구비하고 있다. 여기에서, 라미네이트 구조체(25)의 표시 영역(V)측에는, 평면적으로 표시 영역(V)을 둘러싸는 프레임 형상의 보강 부재(28)가 부착되어 있다. 보강 부재(28)는, 박판 형상의 표시 패널(18)을 보강하기 위한 부재로, 인장 강도가 우수한 탄소 섬유를 포함하는 재료로 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 표시 장치(100)는, 구부리는 것이 가능한 플렉시블성과, 구부려도 표시 패널(18)이 깨지지 않는 실용 강도가 실현되고 있다.
Description
본 발명은, 전기 광학 장치 및 전자 기기 그리고 조명 장치에 관한 것이다.
박형 텔레비전이나, 휴대 전화에 이용되는 플랫 패널 디스플레이에는, 박형이면서 경량인 것이 요구되고 있다. 또한, 근래, 새로운 용도 개척을 위해 유연성을 지닌 플랫 패널 디스플레이가 제안되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 100㎛ 이하로까지 박형화된 2매의 유리 기판간에 유기 EL(Electro Luminescence)층을 협지한 유기 EL 표시 장치가 제안되고 있다. 또한, 당해 문헌에서는, 박형화에 수반하는 강도 부족을 보완하기 위해, 표리의 유리 기판(front and back glass substrates)의 외측에 각각 수지제의 보강층을 형성하는 것도 기재되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 도 34에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 박형 유리 기판으로 이루어지는 액정 패널(90)을 표면 및 이면에서 2매의 투명한 수지 필름 (95a, 95b)으로 감싸 라미네이트한 구조의 액정 표시 장치(400)가 제안되고 있다.
액정 패널(90)은 반사형으로, 표시가 행해지는 측의 표면에는, 보강판을 겸한 편광판(91)이 배치되어 있고, 이면에는, 수지제의 보강판(92)이 배치되어 있었다. 즉, 액정 패널(90)은, 표리면에 수지제의 보강판(91, 92)이 부착된 상태에서, 2매의 수지 필름(95a, 95b)에 의해 라미네이트되어 있었다.
이들 보강판(91, 92)이나, 수지 필름(95a, 95b)의 라미네이트에 의한 보강 구조는, 압축 응력에는 비교적 강하지만, 인장 응력에 매우 약하다는 유리 기판의 특성을 보완하기 위한 것으로 고찰된다. 또한, 당해 문헌에는, 당해 보강 구조를 EL 패널에도 적용 가능하다는 기재도 있다.
그러나, 수지제의 보강판(91, 92)이나, 수지 필름(95a, 95b)의 라미네이트에 의한 종래의 보강 구조에서는, 충분한 실용 강도를 얻는 것이 어렵다는 과제가 있었다. 바꾸어 말하면, 상기 종래의 액정 표시 장치(400)에서는, 플렉시블성과, 실용 강도(강인(tenacity)함)를 양립하는 것이 곤란하다는 과제가 있었다.
이는, 유리 기판에 부착된 수지제의 보강판(91, 92)이나, 수지 필름(95a, 95b)은, 굽힘 응력이 가해지면 유리 기판에 추종하여 구부러져 버리기 때문이다. 바꾸어 말하면, 보강판(91, 92)이나 수지 필름(95a, 95b)은, 유리 기판과 함께 유리 기판의 한계점(한계 반경)까지 용이하게 구부러져 버리기 때문에, 유리 기판에 균열이 발생하여 깨져 버리는 경우가 있었다.
또한, 종래의 보강 구조에서는, 표리면에 보강판(91, 92)이 부착된 상태의 액정 패널(90)을 2매의 수지 필름(95a, 95b)에 의해 라미네이트하는 구성이기 때문에, 액정 패널(90)이 두꺼워져 버릴 뿐만 아니라, 라미네이트할 때에, 액정 패널(90)의 주연부에 극간(gap;G)이 발생해 버린다는 과제가 있었다.
이 극간(G)은, 특히, 당해 보강 구조를 표시 패널로 하여 유기 EL 패널을 이용한 경우에 문제가 된다. 상세하게는, 유기 EL 패널의 주연부에 큰 극간(G)이 형성되면, 당해 극간(G)에 수분이 침입할 우려가 있어, 유기 EL층의 열화를 초래하기 때문이다. 또한, 유기 EL 패널은 자발광 디바이스이기 때문에 표시할 때에 발열을 수반하지만, 종래의 보강 구조에서는, 방열에 대해서 하등 고려되어 있지 않다는 과제가 있었다. 바꾸어 말하면, 종래의 보강 구조에서는, 유기 EL 패널의 발열에 의한 열화를 억제하는 것이 곤란하다는 과제가 있었다.
본 발명은, 전술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 이하의 형태 또는 적용예로서 실현하는 것이 가능하다.
(적용예)
전기 광학층을 갖는 표시 패널과, 표시 패널의 표시 영역측의 제1면을 덮도록 라미네이트하는 제1 수지 필름과, 제1면과 대향하는 제2면을 덮도록 라미네이트하는 제2 수지 필름과, 적어도 제1 수지 필름 및 제2 수지 필름의 어느 한쪽의 위에 형성된 보강 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치이다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 보강 부재가, 수지 필름의 외면에 형성되는 구조이기 때문에, 표시 패널을 라미네이트할 때에 표시 패널의 주연부에 발생하는 극간을 작게 할 수 있어, 봉지성을 향상시킬 수 있다. 또한, 표시 패널의 표리면에 보강판이 부착되어 있던 종래의 표시 장치보다도, 전기 광학 장치를 얇게 할 수 있다.
또한, 다른 적용예로서는, 제1 수지 필름상에 형성된 보강 부재는, 표시 패널의 표시 영역에 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치이다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 표시 패널의 표시 영역에 개구부를 갖도록 보강 부재가 형성되기 때문에, 예를 들면 보강 부재에 시인성(visibility)을 저하시키는 재료를 이용한 경우에도, 시인성의 저하를 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 보강 부재가 개구부를 가짐으로써, 전기 광학 장치는 얇아지는 부분을 갖기 때문에, 종래의 개구부를 갖지 않는 구성보다도 구부러지기 쉬워진다.
또한, 보강 부재는, 평면적으로 제1 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제1 탄소 섬유층과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제2 탄소 섬유층에 의한 적층 구조를 포함하고, 평면적으로 표시 패널의 표시 영역을 둘러싸고 형성된다.
보강 부재는, 제1 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제1 탄소 섬유층과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제2 탄소 섬유층에 의한 적층 구조를 포함하고 있기 때문에, 양자에 의해 평면적으로 모든 방향으로부터의 인장 강도가 높아져, 어느 방향으로부터 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 전기 광학층이 형성된 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다.
탄소 섬유는, PAN(폴리아크릴로니트릴)이나 피치 등을 원료로 하는 장섬유(long-fiber)를, 1000℃ 이상의 고온에서 고(高)순도로 탄화시킨 것으로, 고인장 강도, 낮은 열변형률(저(低)선팽창 계수), 고열전도성 등을 갖는다. 이러한 탄소 섬유를 에폭시 수지 등의 바인더 수지와 복합화된 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)로 함으로써, 종래의 무기 입자나 유리 섬유로 복합화된 수지제의 보강판에 비하여 높은 인장 강도를 부여할 수 있기 때문에, 50㎛∼200㎛와 같은 매우 얇은 보강 부재가 부착된 상태에서, 탄소 섬유의 연재 방향으로 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 전기 광학층이 형성된 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 본 적용예에 따른 전기 광학 장치에 의하면, 충분한 실용 강도를 얻을 수 있다.
또한, 종래의 표시 장치에서는, 보강판이 수지 필름에 의해 덮여져 있기 때문에, 예를 들면 표시 패널로부터 어떠한 열이 발생한 경우, 열이 라미네이트 구조 체 내에 숨어 버리는 과제도 있었지만, 보강 부재를 수지 필름상에 형성함으로써, 열이 라미네이트 구조 내에 숨어 버리는 일이 없기 때문에, 표시 패널의 발열을 효율 좋게 방열할 수 있다. 특히, 수지보다도 열전도율이 우수한 탄소 섬유를 포함하는 보강 부재를 수지 필름상에 형성함으로써, 종래의 수지제의 보강판보다도 열전도율이 높기 때문에, 표시 패널의 발열을 효율 좋게 방열할 수 있다.
또한, 보강판으로서 예를 들면 열전도가 우수한 알루미늄을 이용하면, 표시 패널에 이용되는 유리 기판의 선팽창 계수가 약 4ppm／℃인데 대하여, 알루미늄의 선팽창 계수는 약 24ppm／℃으로, 약 5배이기 때문에, 알루미늄의 열신축에 수반하여 얇은 표시 패널이 휘어 버리는 문제도 있지만, 교차하는 방향으로 적층된 2층의 탄소 섬유층을 포함하는 적층 구조로 이루어지는 보강 부재를 이용하면, 당해 탄소 섬유층을 포함하는 적층 구조로 이루어지는 보강 부재 선팽창 계수는, 약 1ppm／℃이기 때문에, 열신축이 심했던 종래의 알루미늄과 달리, 전기 광학 장치의 이면에 부착해도, 휨의 발생을 방지할 수 있다.
따라서, 충분한 방열성을 가짐과 함께, 휨의 발생을 방지한 전기 광학 장치를 제공할 수 있다.
또한, 제1 탄소 섬유층 및, 제2 탄소 섬유층은, 탄소 섬유에 수지를 함침시킨 프리프레그로 형성되고, 보강 부재는, 제1 탄소 섬유층과, 제2 탄소 섬유층을 3층 이상 적층 및, 경화시킨 적층체인 것이 바람직하다.
또한, 보강 부재는, 인바(invar), 또는 티탄, 혹은 티탄 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 보강 부재의 개구부에 있어서의 개구 형상은, 표시 영역과 동일한 형상으로 형성됨과 함께, 보강 부재는, 평면적으로 표시 패널의 단부(端部)까지를 덮는 크기인 것이 바람직하다.
또한, 제1 수지 필름의 위에 형성된 제1 보강 부재와, 제2 수지 필름의 위에 형성된 제2 보강 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 보강 부재의 개구부에는, 표시 영역을 덮는 광학 필름이 형성되어 있고, 제1 수지 필름 및 제2 수지 필름은, 표시 패널과 보강 부재 및 광학 필름을 접합시키는 접착제인 것이 바람직하다.
또한, 보강 부재에는, 그래파이트층이 포함되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 그래파이트층은, 제2 수지 필름과, 제1 탄소 섬유층과의 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 그래파이트층은, 제1 탄소 섬유층과, 제2 탄소 섬유층과의 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 그래파이트층에는, 평면적으로 복수의 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 보강 부재는, 표시 패널의 제1면에 대향하는 제3면과, 제3면과 대향하는 제4면을 갖고, 보강 부재의 적어도 제3면 및 제4면의 어느 한쪽에는, 반사층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 보강 부재는, 표시 패널의 제2면에 대향하는 제5면과, 제5면과 대향하는 제6면을 갖고, 제5면에 반사층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 반사층을 갖는 구성에 의하면, 표시 패널의 표시 영역으로부터 방사되는 빛의 일부를 보강 부재에 형성된 반사층에 의해 반사시켜, 높은 휘도 특성을 실현할 수 있다.
또한, 표시 패널의 전기 광학층은, 유리 기판상에 형성되어 있고, 유리 기판은, 적어도 한 변이 표시 영역보다도 장출한 장출 영역(protruding area)을 갖고, 장출 영역에는, 플렉시블 프린트 회로 기판의 일단이 접속되고, 플렉시블 프린트 회로 기판의 일단은, 적어도 제1 수지 필름 및 제2 수지 필름의 어느 한쪽에 의해 덮임과 함께, 플렉시블 프린트 회로 기판의 타단은, 적어도 제1 수지 필름 및 제2 수지 필름의 어느 한쪽의 단부로부터 외부로 노출되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유리 기판의 두께는, 100㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 수지 필름 및 제2 수지 필름은, 폴리에틸렌계 공중합 재료인 것이 바람직하다.
또한, 상기 전기 광학층은, 유기 발광층을 포함하는 유기 EL층인 것이 바람직하다.
또한, 다른 적용예로서는, 상기 적용예의 전기 광학 장치를 표시부로서 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기를 들 수 있다.
또한, 다른 적용예로서는, 전기 광학층을 갖는 패널과, 패널의 제1면을 덮도록 라미네이트하는 제1 수지 필름과, 제1면과 대향하는 제2면을 덮도록 라미네이트하는 제2 수지 필름과, 적어도 제1 수지 필름 및 제2 수지 필름의 어느 한쪽의 위에 형성된 보강 부재를 구비하고, 보강 부재는, 패널의 상기 제1면에 대향하는 제3면과, 제3면과 대향하는 제4면을 갖고, 보강 부재의 적어도 제3면 및 제4면의 어느 한쪽에는, 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치를 들 수 있다.
이 조명 장치에 의하면, 보강 부재가, 수지 필름의 외면에 형성되는 구조이기 때문에, 패널을 라미네이트할 때에 패널의 주연부에 발생하는 극간을 작게 할 수 있어, 봉지성을 향상시킬 수 있다. 또한, 패널의 표리면에 보강판이 부착되어 있던 종래의 표시 장치보다도, 조명 장치를 얇게 할 수 있다.
또한, 보강 부재에 있어서의 제3면 및 제4면의 어느 한쪽에는, 반사층이 형성되어 있기 때문에, 발광 영역으로부터 방사되는 조명광의 일부를 반사층에서 반사하여, 조명에 기여하는 빛으로 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 반사층에 의해 조명 효율을 높일 수 있기 때문에, 조명 장치로서 충분한 조명 효율을 얻을 수 있다.
또한, 패널의 제1면은, 발광 영역을 갖고, 제1 수지 필름상에 형성된 보강 부재는, 패널의 발광 영역에 개구부를 갖는 것이 바람직하다. 패널의 표시 영역에 개구부를 갖도록 보강 부재가 형성되기 때문에, 예를 들면 보강 부재에 시인성을 저하시키는 재료를 이용한 경우에도, 시인성의 저하를 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 보강 부재가 개구부를 가짐으로써, 조명 장치는 얇아지는 부분을 갖기 때문에, 종래의 개구부를 갖지 않는 구성보다도 구부러지기 쉬워진다. 또한, 보강 부재가 평면적으로 패널의 발광 영역을 둘러싸고 형성되어 있기 때문에, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제하는 것이 가능해져, 충분한 실용 강도를 얻을 수 있다.
또한, 보강 부재의 제3면 및 제4면에 반사층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 보강 부재를, 제1 보강 부재로 했을 때, 패널의 제2 수지 필름상에 형성된 제2 보강 부재를, 추가로 구비하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 제2 보강 부재는, 패널의 제2면에 대향하는 제5면과, 제5면과 대향하는 제6면을 갖고, 제5면에 반사층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 제1 보강 부재에 있어서의 제1면측의 면 및, 제2 보강 부재에 있어서의 제2면측의 면에는, 반사층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 보강 부재는, 평면적으로 제1 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제1 탄소 섬유층과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연재하는 복수 개의 탄소 섬유를 포함하는 제2 탄소 섬유층에 의한 적층 구조를 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 보강 부재를, 제1 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제1 탄소 섬유층과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제2 탄소 섬유층에 의한 적층 구조를 포함한 구조로 함으로써, 평면적으로 모든 방향으로부터의 인장 강도가 높아져, 어느 방향으로부터 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 탄소 섬유는, PAN(폴리아크릴로니트릴)이나 피치 등을 원료로 하는 장섬유를, 1000℃ 이상의 고온에서 고순도로 탄화시킨 것으로, 고인장 강도, 낮은 열변형률(저선팽창 계수), 고열전도성 등을 갖는다. 이러한 탄소 섬유를 에폭시 수지 등의 바인더 수지와 복합화시킨 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)로 함으로써, 종래의 무기 입자나 유리 섬유로 복합화된 수지제의 보강판에 비하여 높은 인장 강도를 부여할 수 있기 때문에, 50㎛∼200㎛와 같은 매우 얇은 프레임 형상의 보강 부재가 부착된 상태에서, 탄소 섬유의 연재 방향으로 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 본 적용예에 따른 전기 광학 장치에 의하면, 충분한 실용 강도를 얻을 수 있다.
또한, 수지보다도 열전도율이 우수한 탄소 섬유를 포함하는 보강 부재는, 종래의 수지제의 보강판보다도 열전도율이 높기 때문에, 패널의 발열을 효율 좋게 방열할 수 있다.
또한, 제1 탄소 섬유층 및, 제2 탄소 섬유층은, 탄소 섬유에 수지를 함침시킨 프리프레그로 형성되고, 보강 부재는, 제1 탄소 섬유층과, 제2 탄소 섬유층을 3층 이상 적층 및, 경화시킨 적층체인 것이 바람직하다. 상세하게는, 각 탄소 섬유층은, 탄소 섬유에 미경화 수지를 함침시킨 프리프레그를 원료로 하여 형성되어 있다.
또한, 보강 부재는, 인바, 또는 티탄, 혹은 티탄 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 보강 부재의 개구 형상은, 발광 영역과 동일한 형상으로 형성됨과 함께, 보강 부재는, 평면적으로 패널의 단부까지를 덮는 크기인 것이 바람직하다.
또한, 패널의 주연부에 있어서, 수지 필름 및, 보강 부재를 관통하는 복수의 부착 구멍(mounting hole)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 부착 구멍은, 패널의 변을 따라서, 긴 구멍 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 패널의 전기 광학층은, 유리 기판상에 형성되어 있고, 유리 기판은, 적어도 한 변이 발광 영역보다도 장출한 장출 영역을 갖고, 장출 영역에는, 플렉시블 프린트 회로 기판의 일단이 접속되고, 플렉시블 프린트 회로 기판의 일단은, 수지 필름에 의해 덮임과 함께, 플렉시블 프린트 회로 기판의 타단은, 수지 필름의 단부로부터 외부로 노출되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 패널의 전기 광학층은, 유리 기판상에 형성되어 있고, 유리 기판의 두께는, 100㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 수지 필름은, 폴리에틸렌계 공중합 재료인 것이 바람직하다.
또한, 상기 전기 광학층은, 유기 발광층을 포함하는 유기 EL층인 것이 바람직하다.
도 1은 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면에 있어서의 표시 장치의 측단면도이다.
도 3은 도 2에 있어서의 Ⅲ부의 확대도이다.
도 4는 CFRP의 적층 구조를 나타내는 모식도(schematic view)이다.
도 5는 실시 형태 1의 표시 장치의 제조 방법의 흐름을 나타내는 플로우 차트도이다.
도 6a, 6b는 실시 형태 1의 표시 장치의 제조 방법의 각 공정에 있어서의 제조 형태를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시 형태 2에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 실시 형태 3에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 9는 실시 형태 4에 따른 표시 장치의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 단면에 있어서의 표시 장치의 측단면도이다.
도 11은 도 10에 있어서의 XI부의 확대도이다.
도 12는 CFRP의 적층 구조를 나타내는 모식도이다.
도 13은 실시 형태 4의 표시 장치의 제조 방법의 흐름을 나타내는 플로우 차트도이다.
도 14a, 14b는 실시 형태 4의 표시 장치의 제조 방법의 각 공정에 있어서의 제조 형태를 나타내는 도면이다.
도 15a는 실시 형태 5에 따른 표시 장치의 단면도이고, 도 15b, 15c는 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 16은 실시 형태 6에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 17a는 실시 형태 7에 따른 표시 장치의 단면도이고, 도 17b는 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 18a는 실시 형태 8에 따른 표시 장치의 단면도이고, 도 18b는 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 19a 및 19b는 전자 기기로서의 전자 서적을 나타내는 사시도이다.
도 20은 실시 형태 10에 따른 조명 장치의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 21은 도 20의 XXI-XXI 단면에 있어서의 조명 장치의 측단면도이다.
도 22는 도 21에 있어서의 XXⅡ부의 확대도이다.
도 23은 CFRP의 적층 구조를 나타내는 모식도이다.
도 24는 실시 형태 10의 조명 장치의 제조 방법의 흐름을 나타내는 플로우 차트도이다.
도 25a, 25b는 실시 형태 10의 조명 장치의 제조 방법의 각 공정에 있어서의 제조 형태를 나타내는 도면이다.
도 26a는 실시 형태 11의 조명 장치의 평면도이고, 도 26b는 도 26a의 XXVIB―XXVIB 단면에 있어서의 조명 장치의 측단면도이다.
도 27a∼27c는 도 26b에 있어서의 j부의 확대도이다.
도 28a는 도 26b에 있어서의 k부의 확대도이고, 도 28b는 도 26b에 있어서의 XXVII부의 확대도이다.
도 29a는 실시 형태 12에 따른 조명 장치의 평면도이고, 도 29b는 도 29a의 XXIXB-XXIXB 단면에 있어서의 조명 장치의 측단면도이다.
도 30은 비행기의 실내 조명 장치의 형태도이다.
도 31은 변형예 3에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 32a는 변형예 4에 따른 표시 패널의 단면도이고, 도 32b, 32c는 변형예 4에 따른 표시 패널의 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 33은 변형예 5의 조명 장치의 단면도이다.
도 34는 종래의 표시 장치의 측단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면에 있어서의 표시 장치의 측단면도이다.
도 3은 도 2에 있어서의 Ⅲ부의 확대도이다.
도 4는 CFRP의 적층 구조를 나타내는 모식도(schematic view)이다.
도 5는 실시 형태 1의 표시 장치의 제조 방법의 흐름을 나타내는 플로우 차트도이다.
도 6a, 6b는 실시 형태 1의 표시 장치의 제조 방법의 각 공정에 있어서의 제조 형태를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시 형태 2에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 실시 형태 3에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 9는 실시 형태 4에 따른 표시 장치의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 단면에 있어서의 표시 장치의 측단면도이다.
도 11은 도 10에 있어서의 XI부의 확대도이다.
도 12는 CFRP의 적층 구조를 나타내는 모식도이다.
도 13은 실시 형태 4의 표시 장치의 제조 방법의 흐름을 나타내는 플로우 차트도이다.
도 14a, 14b는 실시 형태 4의 표시 장치의 제조 방법의 각 공정에 있어서의 제조 형태를 나타내는 도면이다.
도 15a는 실시 형태 5에 따른 표시 장치의 단면도이고, 도 15b, 15c는 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 16은 실시 형태 6에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 17a는 실시 형태 7에 따른 표시 장치의 단면도이고, 도 17b는 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 18a는 실시 형태 8에 따른 표시 장치의 단면도이고, 도 18b는 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 19a 및 19b는 전자 기기로서의 전자 서적을 나타내는 사시도이다.
도 20은 실시 형태 10에 따른 조명 장치의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 21은 도 20의 XXI-XXI 단면에 있어서의 조명 장치의 측단면도이다.
도 22는 도 21에 있어서의 XXⅡ부의 확대도이다.
도 23은 CFRP의 적층 구조를 나타내는 모식도이다.
도 24는 실시 형태 10의 조명 장치의 제조 방법의 흐름을 나타내는 플로우 차트도이다.
도 25a, 25b는 실시 형태 10의 조명 장치의 제조 방법의 각 공정에 있어서의 제조 형태를 나타내는 도면이다.
도 26a는 실시 형태 11의 조명 장치의 평면도이고, 도 26b는 도 26a의 XXVIB―XXVIB 단면에 있어서의 조명 장치의 측단면도이다.
도 27a∼27c는 도 26b에 있어서의 j부의 확대도이다.
도 28a는 도 26b에 있어서의 k부의 확대도이고, 도 28b는 도 26b에 있어서의 XXVII부의 확대도이다.
도 29a는 실시 형태 12에 따른 조명 장치의 평면도이고, 도 29b는 도 29a의 XXIXB-XXIXB 단면에 있어서의 조명 장치의 측단면도이다.
도 30은 비행기의 실내 조명 장치의 형태도이다.
도 31은 변형예 3에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 32a는 변형예 4에 따른 표시 패널의 단면도이고, 도 32b, 32c는 변형예 4에 따른 표시 패널의 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
도 33은 변형예 5의 조명 장치의 단면도이다.
도 34는 종래의 표시 장치의 측단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 각 도면에 있어서는, 각층이나 각부위를 도면상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해, 각층이나 각부위의 축척을 실제와는 다르게 하고 있다.
(실시 형태 1)
「표시 장치의 개요」
도 1은, 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 일 형태를 나타내는 사시도이다. 도 2는, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면에 있어서의 표시 장치의 측단면도이다.
우선, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 전기 광학 장치로서의 표시 장치(100)의 개요에 대해서 설명한다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 표시 장치(100)는, 박형의 유기 EL 패널인 표시 패널(18)을 2매의 수지 필름(25a, 25b)에 의해 라미네이트한 구조를 구비한 플렉시블한 유기 EL 표시 장치이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 당해 라미네이트 구조, 또는 라미네이트한 상태의 표시 패널(18)을 라미네이트 구조체(25)라고도 한다.
표시 패널(18)은, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소로 이루어지는 표시 영역(V)을 구비하고 있다. 또한, 유연성을 확보하기 위해 표시 패널(18)을 구성하는 한 쌍의 기판의 두께는, 각각 100㎛ 이하로 설정되어 있다. 표시 영역(V)에는, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색화소가 주기적으로 배치되어 있고, 각 화소가 출사하는 표시광에 의해 풀 컬러의 화상이 표시된다. 또한, 컬러 표시를 행하는 표시 패널(18)로 한정하는 것은 아니며, 흑백 표시를 행하는 표시 패널이라도 좋다. 표시 영역(V)은, 가로가 긴 장방형을 이루고 있으며, 도 1을 포함하는 각 도면에 있어서는, 당해 가로 방향을 X축 방향으로 하고, 가로 방향보다도 짧은 세로 방향을 Y축방향이라고 정의하고 있다. 또한, 표시 패널(18)의 두께 방향을 Z축 방향으로 하고 있다. 또한, 표시 영역(V)측의 면을 제1면으로서의 표면, 그 반대측의 면을 제2면으로서의 이면이라고 한다.
여기에서, 라미네이트 구조체(25)의 표시 영역(V)측에는, 평면적으로 표시 영역(V)을 둘러싸는 프레임 형상의 보강 부재(28)가 부착되어 있다. 프레임 형상은, 표시 영역(V)에 개구부(28a)를 갖도록 표시 패널(18)을 덮는 구성이다. 또한, 보강 부재(28)의 개구부(28a)의 형상은 표시 영역(V)의 윤곽을 따른 형상으로 형성되어 있고, 보강 부재(28)의 단부는 표시 패널(18)의 단부까지를 덮는 구성이 바람직하다. 보강 부재(28)는, 박판 형상의 표시 패널(18)을 보강하기 위한 부재로, 인장 강도가 우수한 재료로 구성되어 있다. 예를 들면, 탄소 섬유를 포함하는 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 표시 영역(V)을 노출시키는 개구부(구멍)(28a)의 네 모퉁이에는, 각(R)이 형성되어 있다.
이러한 구성에 의해, 표시 장치(100)는, 도 1에 있어서 점선으로 나타낸 바와 같이, 구부리는 것이 가능한 플렉시블성과, 구부려도 표시 패널(18)이 깨지지 않는 실용 강도를 겸비하고 있다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 표시 패널(18)은, 소자 기판(1)과, CF(컬러 필터) 기판(16)으로 구성되어 있고, 그 일단에는, 소자 기판(1)의 한 변이 CF 기판(16)으로부터 장출한 장출 영역이 형성되어 있다. 장출 영역에는, 플렉시블 기판(20)이 접속되어 있다. 또한, 플렉시블 기판(20)은, 플렉시블 프린트 회로 기판의 약칭이다. 또한, 플렉시블 기판(20)에는, 구동용 IC(Integrated Circuit)(21)가 실장 되고, 그 단부에는 외부 기기와 접속하기 위한 복수의 단자가 형성되어 있다.
「표시 패널의 상세한 구성」
도 3은, 도 2의 표시 패널(18)에 있어서의 Ⅲ부의 확대도이다. 계속해서, 표시 패널(18)의 상세한 구성에 대해서 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 표시 패널(18)은, 소자 기판(1), 소자층(2), 평탄화층(4), 화소 전극(6), 격벽(7), 전기 광학층으로서의 유기 EL층(8), 공통 전극(9), 전극 보호층(10), 완충층(11), 가스 배리어층(12), 충전재(13), CF층(14), CF 기판(16) 등으로 구성되어 있다. 또한, 소자 기판(1)과 CF 기판(16)에 협지된 부위를 기능층(17)이라고 한다. 바꾸어 말하면, 소자층(2)으로부터 CF층(14)까지의 적층 구조를 기능층(17)이라고 한다.
소자 기판(1)은, 투명한 무기 유리로 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 적합예로서, 무(無)알칼리 유리를 이용하고 있다.
소자층(2)에는, 각 화소를 액티브 구동하기 위한 화소 회로가 형성되어 있다. 화소 회로에는, TFT(Thin Film Transistor)로 이루어지는 화소를 선택하기 위한 선택 트랜지스터나, 유기 EL층(8)에 전류를 흘리기 위한 구동 트랜지스터(3) 등이 포함되어 있고, 화소마다 대응하여 형성되어 있다.
소자층(2)의 상층(Z축(－) 방향)에는, 예를 들면, 아크릴 수지 등으로 이루어지는 절연층인 평탄화층(4)이 형성되어 있다.
평탄화층(4)의 상층에는, 화소마다 구획되어, 반사층(5)과, 화소 전극(6)이 이 순서로 적층되어 있다. 반사층(5)은, 예를 들면, 알루미늄 등으로 이루어지는 반사층으로, 유기 EL층(8)으로부터 소자 기판(1)측을 향하는 빛을 반사하여, 표시에 기여하는 빛으로 한다.
화소 전극(6)은, ITO(Indium Tin Oxide)나, ZnO 등의 투명 전극으로 구성되어 있으며, 화소마다 소자층(2)의 구동 트랜지스터(3)의 드레인 단자와 평탄화층 (4)을 관통하는 콘택트 홀에 의해 접속되어 있다.
격벽(7)은, 광경화성의 흑색 수지 등으로 구성되며, 평면적으로 각 화소를 격자 형상으로 구획하고 있다. 또한, 소자층(2)에 있어서의 구동 트랜지스터(3)를 포함하는 화소 회로는, 빛에 의한 오동작을 방지하기 위해, 평면적으로 격벽과 겹치도록 배치되어 있다.
유기 EL층(8)은, 화소 전극(6) 및, 격벽(7)을 덮어 형성되어 있다. 또한, 도 3에 있어서는 1층의 구성으로 되어 있지만, 실제는, 각각이 유기물의 박막으로 이루어지는 정공(正孔) 수송층 및 발광층과, 전자 주입층 등으로 구성되어 있고, 화소 전극(6)상에 이 순서로 적층되어 있다. 정공 수송층은, 방향족 디아민(TPAB2Me－TPD, α－NPD) 등의 승화성의 재료로 구성되어 있다. 발광층은, 적, 녹, 청의 3색을 조합하여 형성되는 백색광을 방사하는 다층으로 이루어지는 유기 발광 재료 박막으로 구성되어 있다. 전자 주입층은, LiF(불화 리튬) 등으로 구성되어 있다.
공통 전극(9)은, MgAg 등의 금속을, 빛을 투과하도록 매우 얇게 성막한 금속 박막층이다. 또한, 저항을 낮추기 위해, ZnO 등의 금속 산화물이나 TiN 등의 금속 질화물층 등 투명 도전막을 적층해도 좋다.
전극 보호층(10)은, SiO2나, Si3N4, SiOxNy 등의 투명하면서 고밀도로, 수분을 차단하는 기능을 갖는 재질로 구성되어 있다.
완충층(11)은, 열경화성의 에폭시 수지 등의 투명한 유기 완충층이다.
가스 배리어층(12)은, SiO2나, Si3N4, SiOxNy 등의 투명하면서 고밀도로, 수분을 차단하는 기능을 갖는 봉지층으로, 유기 EL층(8)으로의 수분의 침입를 방지하는 기능을 담당한다.
충전재(13)는, 예를 들면, 열경화성의 에폭시 수지 등으로 이루어지는 투명한 접착층으로, 가스 배리어층(12)과 CF층(14)과의 사이의 요철면에 충전됨과 함께, 양자를 접착한다. 또한, 외부로부터, 유기 EL층(8)으로의 수분의 침입을 방지하는 기능도 완수한다.
CF 기판(16)은, 소자 기판(1)과 동일한 무기 유리로 구성되어 있고, 유기 EL층(8)측(Z축 (＋)측)에는, CF층(14)이 형성되어 있다.
CF층(14)에는, 적색 컬러 필터(14r), 녹색 컬러 필터(14g), 청색 컬러 필터(14b)가 화소 배치와 동일하게 배치되어 있다. 상세하게는, 각 색의 컬러 필터는, 각각이 대응하는 화소 전극(6)과 겹치도록 배치되어 있고, 각 컬러 필터간에는, 해칭으로 나타낸 차광부가 형성되어 있다. 차광부는, 평면적으로 격벽(7)과 겹치도록 격자 형상으로 형성되어 있고, 광학적으로는, 블랙 매트릭스의 기능을 완수한다.
이와 같이 구성된 각 화소로부터는, 컬러 필터의 색조에 대응한 표시광이 출사된다. 예를 들면, 적색 화소의 경우, 유기 EL층(8)에서 방사된 백색광은, 적색 컬러 필터(14r)에 의해 적색광이 선택되어, 적색의 표시광으로서 CF 기판(16)으로부터 출사된다. 또한, 녹색, 청색의 화소에 있어서도 동일하다.
이에 따라, 표시 영역(V)에서는, CF 기판(16)으로부터 출사되는 복수의 컬러 화소로부터의 표시광에 의해 풀 컬러의 화상이 표시되게 된다.
또한, 반사층(5)을 없애면, 표시 영역(V)의 이면에 있어서도 표시를 행할 수 있다. 바꾸어 말하면, 표시 패널(18)의 표리 양면에 있어서 표시를 행할 수 있다.
또한, 표시 패널(18)의 구성은, 전면발광형(Top Emission)으로 한정하는 것은 아니며, 2매의 유리 기판간에, 전기 광학층을 협지한 구성이면 좋다. 예를 들면, 유기 EL층(8)이 발하는 빛을 소자 기판(1)측으로부터 출사하는 배면발광형(Bottom Emission)의 유기 EL 표시 장치라도 좋다. 또한, 무기 EL을 광원으로서 구비한 무기 EL 표시 장치라도 좋다.
나아가서는, 2매의 유리 기판간에 전기 광학층을 협지하는 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 화소 전극(6)을 갖는 1매의 유리 기판상에 전기 광학층으로서의 유기 EL층(8)을 형성하여, 이를 덮도록 공통 전극(9), 전극 보호층(10), 완충층(11), 가스 배리어층(12)을 순서대로 형성한, 단색 발광의 구성으로 해도 좋다.
또한, CF 기판(16)과 소자 기판(1)은, CF 기판(16)의 주연부에 형성(도포)된 시일제(15)에 의해 접착 및 봉지되어 있다. 시일제(15)로서는, 에폭시계의 접착제나, 자외선 경화 수지 등을 이용한다.
또한, 소자 기판(1)의 한 변이 CF 기판(16)으로부터 장출한 장출 영역에는, 플렉시블 기판(20)이 접속되어 있다. 플렉시블 기판(20)은, 예를 들면, 폴리이미드 필름의 기재에 동박(銅箔) 등의 배선 패턴이 형성되어, 당해 패턴상에, 드라이버 IC 등이 실장된 유연성을 갖는 기판으로, 소자 기판(1)에 형성된 투명 전극과의 사이에서, 이방성 도전 접착 필름 등에 의해, 전기적인 접속이 취해지고 있다.
여기에서, 이방성 도전 접착 필름에 의한 접속만으로는, 기계적 강도가 부족하기 때문에, 종래는, 플렉시블 기판(20)의 접속부를 덮어 실리콘 수지(접착제) 등으로 몰드하여, 보강하고 있었지만, 박리되기 쉽다는 문제가 있었다.
본 실시 형태에서는, 이 보강 구조 대신에, 수지 필름(25a)을 접착제(충전재)로서 기능시킴으로써, 충분한 실용 강도와 유연성을 확보하고 있다. 또한, 수지 필름(25a, 25b)의 접착 방법(라미네이트 방법)에 대해서는, 후술한다.
「라미네이트 구조체 및, 보강 부재의 재질」
도 2로 되돌아온다.
계속해서, 라미네이트 구조체(25)를 구성하는 수지 필름(25a, 25b) 및, 보강 부재(28)의 재질에 대해서 설명한다.
표시 영역(V)으로부터 표시 패널(18)의 주연부까지를 포함하는 표시 패널(18) 전면(全面)을 평면적으로 표리면에서 덮도록, 라미네이트하는 수지 필름(25a, 25b)에는, 유리 기판 및 보강 부재(28)와의 접착성, 유연성, 투명성(광추출성), 플렉시블 기판(20)의 몰드성(절연성과 내열성) 및, 내부로의 수분 침입을 방지하는 내수성 등의 기능이 필요해진다.
이들 기능을 충족시키기 위해, 수지 필름(25a, 25b)의 재료로서는, 내수성(저흡수(吸水)율)이나 절연성, 유연성, 투명성, 저온 용착성을 갖는 폴리에틸렌을 베이스로 한 수지가 바람직하다. 또한, 접착성을 향상시키기 위해 일부 극성기를 가지게 한 공중합체인 것이 보다 바람직하다.
구체적으로는, 폴리에틸렌계 공중합체로서, 에틸렌―아세트산 비닐 공중합체(EVA), 에틸렌―메타크릴산 메틸 공중합체(EMMA), 에틸렌―메타크릴산 하이드록시알킬 공중합체, 에틸렌―메타크릴산 알콕시에틸 공중합체, 에틸렌―메타크릴산 아미노에틸 공중합체, 에틸렌―메타크릴산 하이드록시글리시딜 공중합체, 에틸렌―비닐알코올 공중합체(EVOH), 에틸렌―아크릴산 공중합체(EAA), 에틸렌―메타크릴산 공중합체(EMAA), 에틸렌―아크릴산 알킬 공중합체, 에틸렌―비닐아세탈 공중합체, 에틸렌―비닐부티랄 공중합체(PUB) 중, 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다. 또는, 이들을 2개 이상 조합한 공중합체(예를 들면, 에틸렌―아세트산 비닐―비닐알코올 공중합체 등은 유리와 CFRP 양쪽의 접착성이 우수한 공중합체임), 또는 혼합물을 이용하는 것이라도 좋다.
또한, 내열성을 높이기 위해 에폭시 화합물이나 이소시아네이트 화합물, 폴리에틸렌이민 등의 아민 화합물 등의 경화 성분을 가교제로서 포함하고 있어도 좋다. 또한, 에틸렌 공중합체 중에서도, 에틸렌―아크릴산 공중합체(EAA)나 에틸렌―메타크릴산 공중합체(EMAA) 등 에스테르화되어 있지 않은 카복실기를 갖는 재료를 이용하는 경우에는, 저온 용착성이나 접착성이 우수하지만 플렉시블 기판(20)의 구리 배선 등을 부식시킬 가능성이 있기 때문에, 에폭시계 경화제 등의 가교 성분과 조합하여 열에 의해 가교시켜, 아크릴산이 잔류하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
보강 부재(28)에는, 크랙이 생기기 쉬운 유리 기판 단부의 보강과, 선팽창 계수가 다른 재질의 다층 구조에 의한 패널의 휨 방지, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러져 버리는 것을 억제하기 위한 강인성(내인장성) 및, 표시 패널(18)이 발하는 열을 방열하기 위한 방열성 등의 기능이 필요해진다.
이들 기능을 충족시키기 위해서는, 고영률(10GPa 이상)이며, 저선팽창 계수(10ppm／℃ 이하), 그리고, 고열전도율(10W／m·k 이상)의 재료가 바람직하다.
본 실시 형태에서는 적합예로서, 우수한 인장 강도와, 방열성을 겸비한 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)를 보강 부재(28)의 재료에 이용하고 있다. CFRP는, 저밀도(1.5g／㎤∼2.0g／㎤)이면서, 고인장 강도(1000MPa 이상)이기 때문에, 박막화해도 고강도인 보강이 가능하고, 또한, 경량이기 때문에 보강 부재(28)의 재료로서 매우 적합하다.
도 4는, CFRP의 적층 구조를 나타내는 모식도이다.
CFRP는, 탄소 섬유와 수지에 의한 복합 재료로, 일 방향으로 나란하게 나열된 탄소 섬유에 에폭시 수지나 페놀 수지 등의 열경화성 수지, 또는 폴리에스테르 등의 열가소성을 함침시킨 프리프레그라고 불리는 전구체(탄소 섬유층)를 다른 방향으로 2층 이상 적층하여 경화한 복합 재료이다.
구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, X축 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 전구체를 탄소 섬유층(h)(제1 탄소 섬유층), Y축 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 전구체를 탄소 섬유층(i)(제2 탄소 섬유층)으로 했을 때에, 탄소 섬유층(h)과 탄소 섬유층(i)을 번갈아 4층 적층한 후에, 가압 및 가열(예를 들면, 120℃∼180℃)하고, 판 형상으로 경화시킨 CFRP를 보강 부재(28)에 이용하고 있다. 또한, 도 4에 있어서, 스트라이프 형상으로 나타난 선분은, 탄소 섬유의 연재 방향을 나타내고 있다. 또한, 구성을 명확하게 하기 위해 각층을 분리하여 그리고 있지만, 실제는 접착(밀착)되어 일체가 된 적층체로 되어 있다.
또한, 탄소 섬유로서는, PAN(폴리아크릴로니트릴)계 탄소 섬유, 또는 피치(석유 수지)계 탄소 섬유를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 적합예로서 4층 구성의 CFRP를 채용했지만, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하고 있으면 좋다. 바꾸어 말하면, 각각의 탄소 섬유의 연재 방향이 교차하도록 서로 겹친 2매의 탄소 섬유층으로 이루어지는 적층 구조를 포함하고 있으면 좋다.
또한, X축 방향을 약 0도로 했을 때에, 탄소 섬유의 연재 방향이 약 0도, 약 90도, 약 90도, 약 0도가 되는 바와 같은 표리 대칭의 적층순이 기본 구조가 되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 약 0도, 약 90도, 약 0도, 약 90도와 같은 적층순이나, 약 0도, 약 0도, 약 90도, 약 90도와 같은 적층순이라도 좋다.
또한, 3층의 경우는, 0도, 90도, 0도와 같은 적층순이나, 6층의 경우는 0도, 90도, 0도, 0도, 90도, 0도와 같은 표리 대칭 구조의 적층순이 기본이 되지만, 이들도 상기와 같이 한정되는 것은 아니다.
이들 구성이라도, 보강 부재(28)로서의 소기의 기능을 확보할 수 있다. 상세하게는, 인장 강도에 대해서는, 평면적인 대략 전(全)방위에 있어서 1000MPa 이상을 확보할 수 있다.
또한, 방열성에 대해서는, 고순도 탄소로 이루어지는 탄소 섬유는 고순도 탄소이기 때문에 열전도가 20W／m·k∼60W／m·k로, 유리(1W／m·k)나 범용 플라스틱(약 0.5W／m·k)에 비하여 높기 때문에, 충분한 방열성을 얻을 수 있다. 또한, CFRP의 최표면에는, 대기중으로의 방열을 보다 높이기 위해, 표면에 요철 형상을 형성하여 표면적을 넓히는 바와 같은 가공을 행해도 좋다.
「각부의 두께에 대해서」
도 3으로 되돌아온다.
여기에서는, 표시 장치(100)가 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)를 양립시키기 위해 필요한 각부의 최적의 두께에 대해서 설명한다.
우선, 표시 패널(18)의 두께에 대해서 설명한다.
도 3에서는, 각 구성 부위의 적층 관계를 명확하게 하기 위해, 특히, 기능층(17)에 있어서의 축척을 다른 부위보다도 확대하고 있지만, 실제는, 기능층(17)의 부분이 가장 얇게 구성되게 된다. 기능층(17)의 두께는, 수 ㎛∼20㎛ 정도의 두께이다. 이 중, 완충층(11)이 반 이상의 두께를 차지하고 있다. 덧붙여서, 두께가 ㎚ 오더인 복수의 박막으로 이루어지는 유기 EL층(8)의 두께는 1㎛에 미치지 못한다. 또한, 도 3에서 설명한 대로, 표시 패널(18)은, 플렉시블성에 견딜 수 있는 접착 강도를 얻기 위해, 기판 사이에 중공 구조를 갖지 않게 전부 고체 물질로 충전되어 있다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 소자 기판(1) 및 CF 기판(16)의 두께를 각각 약 40㎛로 하고 있다. 또한, 표시 패널(18)의 총두께는, 적합예로서 약 90㎛로 하고 있다. 발명자들의 실험 결과에 의하면, 유기 EL 패널의 신뢰성을 확보하기 위해서는, 가스 배리어층(12) 등의 봉지 구조에 더하여, 소자 기판(1) 및 CF 기판(16)의 두께가 약 10㎛ 이상 필요하다는 것을 알 수 있다. 바꾸어 말하면, 소자 기판(1) 및 CF 기판(16)의 두께를 각각 약 10㎛ 이상으로 설정함으로써, 플렉시블성에 견딜 수 있을 만큼의 충격 강도와, 충분한 방습성을 확보하는 것이 가능해진다.
한편, 소자 기판(1) 및, CF 기판(16)의 두께가 약 100㎛ 이상이 되면, 유연성이 손상되는 것도 알 수 있다.
이 때문에, 소자 기판(1) 및, CF 기판(16)의 두께는, 10㎛∼100㎛의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 강도와 유연성과의 밸런스를 고려하면, 20㎛∼80㎛의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 소자 기판(1)과 CF 기판(16)을 서로 겹친 표시 패널(18)의 총두께는, 강도와 유연성과의 밸런스를 고려하여, 50㎛∼120㎛의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 소자 기판(1) 및, CF 기판(16)은, 각각이 초기 단계에서 0.3㎜∼0.7㎜ 정도의 두께였던 것을 연마, 또는 에칭하여 얇게 한 것이다. 매우 적합하게는, 표리의 유리 기판이 두꺼운 상태의 표시 패널(18)을 제조한 후, 불산(불화 수소산)을 용해한 에칭 용액(수용액)으로서 이용한 에칭에 의해, 소기의 두께의 표시 패널(18)을 제조한다. 또한, 이 방법으로 한정하는 것은 아니며, 소기의 두께의 표시 패널(18)을 형성 가능한 방법이면 좋고, 예를 들면, 기계적 연마법을 이용하는 것이라도 좋다.
도 2로 되돌아온다.
다음으로, 라미네이트 구조체(25)를 구성하는 수지 필름(25a, 25b)의 두께에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 두께가 약 50㎛의 EVA 필름을 수지 필름(25a, 25b)에 이용하고 있다. 발명자들의 실험 결과에 의하면, 표시 패널(18)의 주연부에 있어서의 극간을 포함하는 단차의 피복성(충전성)을 충족시키기 위해서는, 약 20㎛ 이상의 두께가 필요하다는 것을 알 수 있다.
이 피복성과, 표시 장치(100)로서의 총두께와의 밸런스를 고려하면 20㎛∼100㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 수지 필름의 비용이나, 라미네이트의 용이성(작업성)을 가미하면, 40㎛∼80㎛의 범위 내인 것이 바람직하다.
다음으로, 보강 부재(28)의 두께에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 4층 구조로 두께가 약 100㎛의 CFRP를 보강 부재(28)에 이용하고 있다.
CFRP는, 약 25㎛ 이상의 두께이면 형성 가능하지만, 전술한 바와 같은 두께로 설정된 라미네이트 구조체(25)(표시 패널(18)을 포함함)에 부착한 상태에서, 플렉시블성과 실용 강도(강인성)를 확보하기 위해서는, 50㎛∼200㎛의 범위 내의 두께로 설정할 필요가 있다.
그리고, 이들 부재를 적층하여 형성된 표시 장치(100)의 총두께는, 가장 두꺼운 부분에서, 약 290㎛가 된다. 또한, 표시 패널(18)과 보강 부재(28)가 겹치는 표시 패널(18)의 주연부가 가장 두꺼운 부분이 된다.
또한, 상기 적합예의 치수는, 발명자들이 실험 결과나, 물성 데이터 등으로부터 창의 연구한 끝에 도출한 매우 적합한 사례의 하나로서, 이에 한정하는 것은 아니며, 전술한 각부의 추천 치수 범위 내에 있어서, 용도에 따른 치수 설정을 할 수 있다.
「표시 장치의 제조 방법」
도 5는, 표시 장치의 제조 방법의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다. 도 6a, 6b는, 각 공정에 있어서의 제조 형태를 나타내는 도면이다.
여기에서는, 표시 장치(100)의 제조 방법에 대해서, 도 5의 플로우 차트를 따라서 상세하게 설명한다.
스텝 S1에서는, 도 6a에 나타내는 바와 같이, 각부재를 서로 겹친 상태(준비체)로 하여, 라미네이트 장치에 세트한다. 상세하게는, 수지 필름(25b)상에, 표시 패널(18)과, 수지 필름(25a)과, 보강 부재(28)를, 이 순서로 서로 겹친다. 또한, 도 6a에서는 생략하고 있지만, 각부재의 서로 겹침은 전용 안내판을 이용해 행해지며, 평면적인 위치 맞춤도 이루어지고 있다. 이 공정은, 적합예로서는, 통상 환경하에서 행하지만, 후술하는 감압 환경하에서 행해도 좋다.
그리고, 준비체를 라미네이트 장치에 세트한다. 또한, 도 6a에서는, 라미네이트 장치의 가압 롤러(81, 82)만을 도시하고 있다.
스텝 S2에서는, 라미네이트 장치 및 준비체가 설치된 환경을 감압하여, 감압 환경으로 한다. 또한, 라미네이트 장치는, 내부 환경을 소망하는 기압 환경으로 설정 가능한 챔버 장치(실) 내에 설치되어 있다. 이 공정에 의해, 준비체 내부의 공기(기포)가 제거(탈포)된다.
또한, 동시에, 가압 롤러(81, 82)의 가열이 행해져, 전열성이 있는 엘라스토머로 구성된 롤러면이 80℃∼120℃의 온도로 가열된다.
스텝 S3에서는, 도 6a의 화살표로 나타내는 바와 같이, 준비체에 있어서의 플렉시블 기판(20)의 반대측의 한 변으로부터, 한 쌍의 가압 롤러(81, 82)의 사이에 준비체가 삽입되어, 라미네이트가 행해진다. 가압 롤러(81, 82)에 협지된 부분에서는, 롤러의 열에 의해 수지 필름(25a, 25b)이 용해되고, 또한 가압되어 서로 접착된다. 또한, 용해된 수지 필름(25a, 25b)은, 접착제(충전재)로서 기능하여, 표시 패널(18), 플렉시블 기판(20) 및, 보강 부재(28)도 접착한다.
또한, 준비체의 한 변으로부터 타단을 향하여 라미네이트가 행해지기 때문에, 각부재에 기포(공기)가 남아 있었다고 해도, 기포는, 라미네이트순에 따라서 타단측으로 밀려 나오게 된다. 그리고, 도 6b에서 나타내는 바와 같이, 라미네이트된 표시 장치(100)가 가압 롤러(81, 82) 사이로부터 밀려 나와 라미네이트가 완료된다.
스텝 S4에서는, 라미네이트된 표시 장치(100)에 있어서의 잔류 응력을 제거하기 위해 어닐링 처리를 행한다. 어닐링 처리는, 계속해서 감압 환경에서 행해도 좋고, 통상 환경하에서 행해도 좋다. 특히, 수지 필름(25a, 25b)이 가교 성분을 포함하는 경우에는, 약 100℃에서 어닐링 처리하여, 가교를 완료하는 것이 바람직하다.
또한, 라미네이트 장치는, 한 쌍의 가압 롤러(81, 82)를 구비한 롤러 라미네이트 방식으로 한정하는 것은 아니며, 준비체를 표시 장치(100)의 완성 상태로 라미네이트 가능한 장치이면 좋다. 예를 들면, 1매의 판 형상 가열판(핫 플레이트)상에 준비체를 세트하고, 변형할 고무 시트를 기압차에 의해 당해 준비체에 밀착하여, 가열 및 가압하는 다이어프램(diaphragm) 방식에 의한 진공 라미네이트 장치를 이용해도 좋다.
도 1로 되돌아온다.
이와 같이 하여, 도 1에 나타내는 바와 같은, 플렉시블성과 실용 강도(강인성)를 겸비한 표시 장치(100)가 형성된다.
또한, 보강 부재(28)를 표시 영역(V)측(표면)에 부착하는 구성으로 한정하는 것은 아니며, 표시 영역(V)의 반대측(이면)에 부착하는 구성이라도 좋다. 바꾸어 말하면, 보강 부재(28)를 수지 필름(25a, 25b) 중, 어느 한쪽의 외면에 형성하는 구조라도 좋다. 이 구성이라도, 동일한 보강 효과를 얻을 수 있다.
전술한 대로, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100) 및, 제조 방법에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
표시 장치(100)에 의하면, 유연성이 확보되는 두께로 설정된 라미네이트 구조체(25)에, CFRP로 이루어지는 프레임 형상의 보강 부재(28)가 평면적으로 표시 영역(V)을 둘러싸고 형성되어 있다. CFRP에 포함되는 탄소 섬유의 인장 강도는, 종래의 수지제의 보강판에 비하여 높기 때문에, 보강 부재(28)가 부착된 상태에서, 탄소 섬유의 연재 방향으로 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 유연성을 손상시키지 않아, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 보강 부재(28)는, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하고 있기 때문에, 양자에 의해 평면적으로 모든 방향으로부터의 인장 강도가 높아져, 어느 방향으로부터 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다.
이는, 높은 인장 강도에 의한 신장이 매우 작고, 섬유를 대각(對角)으로 적층함으로써 치수 변화가 매우 작아진다는 탄소 섬유의 특성에 의한 것이다. 이 특성에 의해, 보강 부재(28)는, 응력을 가해도 어느 정도 구부러진 상태에서 변형이 멈춰, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 보강 부재(28)는, 스프링과 같이 원래의 형태로 복원시키는 변형 구속성과 복원성의 기능도 갖고 있다.
또한, 탄소 섬유를 포함하는 CFRP는, 선팽창 계수가 1ppm／℃ 이하로 매우 낮기 때문에, 100℃ 정도의 가열 압착에 의해 접착해도 휨을 발생시키는 일은 없고, 유리의 4ppm／℃와 매우 가깝기 때문에, 표시 패널(18)에 대한 열충격에도 매우 강하다.
또한, 보강 부재(28)의 개구부(구멍)(28a)의 네 모퉁이에는 각(R)이 형성되어 있기 때문에, 네 모퉁이가 에지로 되어 있는 경우에 비하여, 굽힘 응력이 가해진 경우의 균열의 발생을 억제할 수 있다. 예를 들면, 각(R)은 반경 1㎜ 정도로 형성되어 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)를 겸비한 표시 장치(100)를 제공할 수 있다.
또한, 액정 패널(90)의 표리면에 각각 보강판(91, 92)이 부착되어 있던 종래의 액정 표시 장치(400)(도 34)와 달리, 도 2에 나타내는 바와 같이, 보강 부재(28)를 라미네이트 구조체(25)의 표리면의 어느 한쪽에 형성하는 구조이기 때문에, 표시 패널(18)을 얇게 할 수 있다. 이에 따라, 라미네이트시에 있어서의 수지 필름(25a, 25b)의 형상 추종성이 좋아지기 때문에, 표시 패널(18)의 주연부로의 극간의 발생을 저감(방지)할 수 있다.
특히, 발명자들의 실험 결과에 의하면, 표시 패널(18)의 두께가 약 90㎛이며, 수지 필름(25a, 25b)의 두께가 약 50㎛로 설정된 적합예에 있어서는, 표시 패널(18)의 주연부에 극간의 발생은 인정되지 않았다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 표시 영역(V)측(표면)에 보강 부재(28)를 형성한 경우, 보강 부재(28)는 흑색이기 때문에, 당해 부재에 의해 표시 영역(V)을 구획함과 함께, 눈에 띄게 하는 구획테두리(corner bead)로서도 기능 할 수 있다.
또한, 열이 발생하기 쉬운, 플렉시블 기판(20)과 접속하는 단자 부분이나, 전원선이나 공통 전극용 배선 등이 배치되는 표시 영역(V)의 외측의 영역(표시 패널의 단부)에 보강 부재(28)가 형성되어 있기 때문에, 보다 효율 좋게 방열할 수 있다.
또한, 보강 부재(28)는, 수지보다도 열전도율이 높고, 또한, 라미네이트 구조체(25)의 표리면의 어느 한쪽에 있어서, 일면이 외기에 접촉하는 상태에서 부착되어 있기 때문에, 표시 패널(18)의 발열을 효율 좋게 방열할 수 있다. 따라서, 표시 패널(18)의 발열에 의한 열화를 억제할 수 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)와, 방열성을 겸비한 표시 장치(100)를 제공할 수 있다.
또한, 플렉시블 기판(20)의 접속부를 덮어 실리콘 수지(접착제) 등으로 몰드하여, 보강하고 있던 종래의 보강 구성과 달리, 수지 필름(25a, 25b)에 의한 라미네이트에 의해, 당해 보강 구성을 겸하고 있기 때문에, 제조 효율이 좋다. 또한, 당해 접속부 및, 표시 패널(18)을 포함하여 동일한 수지에 의해 접착(충전)되기 때문에, 유연성을 손상시키지 않아, 충분한 실용 강도(강인성)를 확보할 수 있다.
또한, 수지 필름(25a, 25b)에 이용되는 폴리에틸렌계 접착층은, 절연성, 내수성, 내열성이 우수하기 때문에, 충분한 전기적 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 제조 방법에 있어서는, 폴리에틸렌계 접착층은, 아크릴계 점착층에 보여지는 바와 같은 실온에서의 초기 점착성이 거의 없기 때문에, 기포가 빠지기 쉬울 뿐만 아니라, 미리 겹쳐 쌓은 준비체 상태에서의 위치 맞춤도 용이하게 할 수 있다. 그 때문에, 감압 분위기에 있어서, 1회의 열라미네이트로 다층 구조를 형성할 수 있기 때문에 제조 효율이 좋다. 또한, 양산성이 우수하다.
또한, 폴리에틸렌계 접착층은 실온에서의 초기 점착이 거의 없기 때문에, 이물의 달라붙음이 적고, 또한, 이물이 붙어도 제거가 용이하다. 또한, 이물이 있는 경우라도, 가열에 의해 연화될 때, 작은 이물이라면 접착층 내로 매입되기 때문에, 일반적으로 이용되는 아크릴계 점착층보다도 이물 혼입에 의한 불량을 억제할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌계 수지는 범용 수지이기 때문에, 부재 비용을 억제할 수 있다.
(실시 형태 2)
도 7은, 실시 형태 2에 따른 표시 장치의 단면도로, 도 2에 대응하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 표시 장치(110)에 대해서 설명한다. 또한, 실시 형태 1과 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 표시 장치(110)는, 실시 형태 1의 표시 장치(100)에, 광학 필름(35)과, 이면의 보강 부재(29)를 추가한 구성을 구비하고 있다. 그 이외는, 실시 형태 1에서의 설명과 대략 동일하다.
표시 장치(110)는, 라미네이트 구조체(25) 표면의 보강 부재(28)에 더하여, 동일하게 표시 영역(V)을 따라서 형성된 개구부(29a)를 갖는 프레임 형상의 보강 부재(29)를 라미네이트 구조체(25)의 이면에도 구비하고 있다. 보강 부재(29)는, 보강 부재(28)와 동일 부재이다.
또한, 표면의 보강 부재(28)의 개구부(구멍)(28a)에는, 표시 영역(V)을 덮는 광학 필름(35)이 부착되어 있다.
광학 필름(35)은, 강도 보강이나, 표시면의 보호, 표시 시인성의 향상 등을 도모하기 위해 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 우수한 투명성을 갖는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)를 광학 필름(35)에 이용하고 있다. 또한, 그 표면에는, 굴절률이 다른 무기 산화물의 다층 구조로 이루어지는 반사 방지층(AR)이 형성되어 있어, 표시 시인성의 향상을 도모하고 있다.
또한, 광학 필름(35)의 재질은, PET로 한정하는 것은 아니며, 투명성을 갖는 재료이면 좋다. 예를 들면, PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), TAC(트리아세틸셀룰로오스), COP(환상 올레핀폴리머) 등을 이용한다.
또한, 광학 필름(35)의 표면 처리에 대해서도, 반사 방지 처리로 한정하는 것은 아니며, 다양한 처리를 시행할 수 있다. 예를 들면, PMMA 등의 하드 코팅층을 형성하여 내마모성을 향상시키는 하드 코팅 처리나, 저굴절률의 불소 수지로 이루어지는 저반사 방지층(LR)을 형성하는 반사 방지 처리, 표면에 요철을 형성하는 안티글레어(antiglare) 처리, 대전 방지층을 형성하여 먼지 부착을 방지하는 대전 방지 처리, 피지가 부착되기 어려운 발유(撥油)층을 형성하는 발유 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이라도 좋다.
또한, 광학 필름(35)의 두께는, 적합예로서, 약 20㎛∼50㎛로 하고 있다. 이는, PET를 포함하는 일반적인 투명 수지는 선팽창 계수가 커서(20ppm／℃∼80ppm／℃), 라미네이트시의 가열에 의해 늘어나 버리고, 실온으로 되돌아오면 수축하기 때문에 라미네이트 후의 패널이 휘어 버리는 문제가 있다. 그 때문에, 광학 필름을 조금이라도 얇게 하면, 보강 부재(28)인 CFRP의 형상 유지력이 우수해지기 때문에, 실온으로 되돌려도 광학 필름(35)이 수축하기 어려워져, 패널의 휨을 방지하는 효과가 있다. 그러나, 20㎛ 이하의 광학 필름(35)에서는, 하드 코팅층이나 반사 방지층 등의 표면 코팅 가공이 어려워지기 때문에, 20㎛∼50㎛를 매우 적합하다고 하고 있다. 또한, 이 두께는 보강 부재(28)의 두께에 의존하여, 보강 부재(28)보다도 광학 필름(35)을 얇게 할 필요가 있다. 예를 들면, 보강 부재(28)의 두께가 약 200㎛이면, 광학 필름(35)의 두께는, 20㎛∼100㎛의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
또한, 평면적인 광학 필름(35)의 사이즈를 표시 영역(V)보다도 한층 크게 하여, 당해 광학 필름(35)의 주연부의 위에 보강 부재(28)를 겹치는 구성으로 해도 좋다(도 8 참조). 이 구성에 의하면, 광학 필름(35)의 세트시의 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 설명에서는, 보강 부재(28) 및, 보강 부재(29)의 두께를 모두, 탄소 섬유층이 4층 구성의 약 100㎛로 하여 설명했지만, 이 두께로 한정하는 것은 아니다.
표시 장치(110)는, 표리에 보강 부재(28, 29)를 배치하는 구성이기 때문에, 각각의 두께를 약간 얇게 해도, 충분한 실용 강도를 확보할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 보강 부재(28) 및, 보강 부재(29)의 두께를 모두, 탄소 섬유층이 3층 구성의 약 75㎛로 해도 좋다. 또한, 이 경우, 라미네이트 후의 패널의 휨을 방지하기 위해, 광학 필름(35)의 두께를 20㎛∼50㎛의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
또한, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하고 있으면, 보강 부재(28, 29)의 두께를 75㎛보다도 더욱 얇게 해도 좋다. 또한, 보강 부재(28)의 두께와 보강 부재(29)의 두께를 다른 두께로 설정해도 좋다.
전술한 대로, 본 실시 형태에 의하면, 실시 형태 1에 있어서의 효과에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
표시 장치(110)에 의하면, 라미네이트 구조체(25) 표면의 보강 부재(28)에 더하여, 동일한 프레임 형상의 보강 부재(29)를 라미네이트 구조체(25)의 이면에도 구비하고 있다.
따라서, 어느 방향으로부터 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다. 특히, 2매의 보강 부재에 의해, 가장 균열이 발생하기 쉬운 표시 패널(18)의 주연부를 표리면에서 감싸는 구성이기 때문에, 보다 확실하게 표시 패널(18)의 깨짐을 방지할 수 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)를 겸비한 표시 장치(110)를 제공할 수 있다.
또한, 표시 패널(18)이 발하는 열을 표리면의 2매의 보강 부재에 의해, 효율 좋게 방열할 수 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)와, 방열성을 겸비한 표시 장치(110)를 제공할 수 있다.
또한, 표시 장치(110)에 의하면, 표면의 보강 부재(28)의 개구부(구멍)(28a)에는, 표시 영역(V)을 덮는 광학 필름(35)이 부착되어 있다.
따라서, 표시면을 보호함과 함께, 강인성을 향상시킬 수 있다. 또한, 표시 시인성을 향상시킬 수 있다.
(실시 형태 3)
도 8은, 실시 형태 3에 따른 표시 장치의 단면도로, 도 7에 대응하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태 3에 따른 표시 장치(120)에 대해서 설명한다. 또한, 실시 형태 2와 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 표시 장치(120)는, 실시 형태 2의 표시 장치(110)에 대하여 이면측의 보강 부재의 구성만 다르다. 상세하게는, 라미네이트 구조체(25)의 이면에 개구부(구멍)가 없는 평판 형상의 보강 부재(30)을 구비하고 있다. 또한, 평면적인 광학 필름(35)의 사이즈를 표시 영역(V)보다도 한층 크게 하여, 당해 광학 필름(35)의 주연부의 위에 보강 부재(28)를 겹치는 구성을 채용하고 있다. 그 이외는, 실시 형태 2에서의 설명과 동일하다.
표시 장치(120)는, 라미네이트 구조체(25)의 표면측의 보강 부재(28)에 더하여, 라미네이트 구조체(25)의 이면측에 개구부(구멍)가 형성되어 있지 않은 평판 형상의 보강 부재(30)를 구비하고 있다.
보강 부재(30)는, 수지 필름(25b)과 대략 동일한 평면 사이즈로 형성된 탄소 섬유층이 4층 구성의 CFRP로 이루어지는 두께 약 100㎛의 플레인판이다.
또한, 보강 부재(28) 및, 보강 부재(30)의 두께를 모두, 탄소 섬유층이 4층 구성의 약 100㎛로 하여 설명했지만, 이 두께로 한정하는 것은 아니며, 실시 형태 2에서의 설명과 동일하게, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하고 있으면, 더욱 얇게 해도 좋다.
또한, 광학 필름(35)의 사이즈를 표시 영역(V)보다도 한층 크게 하여, 당해 광학 필름(35)의 주연부의 위에 보강 부재(28)를 겹치는 구성으로 함으로써, 부착시의 작업성을 향상시킬 수 있다. 상세하게는, 도 7과 같이, 보강 부재(28)의 개구부 (28a)에 얇은 광학 필름(35)을 끼워 넣도록, 세트하는 것은 숙련을 요하지만, 상기 구성에 의하면, 위치 맞춤이 간단해진다.
전술한 대로, 본 실시 형태에 의하면, 실시 형태 2에 있어서의 효과에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
표시 장치(120)에 의하면, 표면측의 보강 부재(28)에 더하여, 이면측에 개구부(구멍)가 형성되어 있지 않은 평판 형상의 보강 부재(30)를 구비하고 있다. 따라서, 표시 패널(18)이 발하는 열을 표리면의 2매의 보강 부재(28, 30)에 의해, 효율 좋게 방열할 수 있다. 특히, 이면의 보강 부재(30)는, 표시 영역(V)을 포함하는 표시 패널(18)의 전면을 평면적으로 덮고 있기 때문에, 표시 구동시에 표시 영역(V)으로부터 방출되는 열을 효율 좋게 방열할 수 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)와, 방열성을 겸비한 표시 장치(120)를 제공할 수 있다.
(실시 형태 4)
도 9는, 실시 형태 4에 따른 표시 장치의 일 형태를 나타내는 사시도이다. 도 10은, 도 9의 X-X 단면에 있어서의 표시 장치의 측단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태 4에 따른 표시 장치(150)에 대해서 설명한다. 또한, 실시 형태 3과 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 표시 장치(150)는, 실시 형태 3의 표시 장치(120)에 대하여, 표면측의 보강 부재(28)와 광학 필름(35)을 제거한 구성으로 되어 있다.
도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 표시 장치(150)는, 박형의 유기 EL 패널인 표시 패널(18)을 2매의 수지 필름(25a, 25b)에 의해 라미네이트한 구조를 구비한 플렉시블한 유기 EL 표시 장치이다.
표시 패널(18)은, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소로 이루어지는 표시 영역(V)을 구비하고 있다. 또한, 유연성을 확보하기 위해 표시 패널(18)을 구성하는 한 쌍의 기판의 두께는, 각각 100㎛ 이하로 설정되어 있다. 표시 영역(V)에는, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색화소가 주기적으로 배치되어 있고, 각 화소가 출사하는 표시광에 의해 풀 컬러의 화상이 표시된다. 또한, 컬러 표시를 행하는 표시 패널로 한정하는 것은 아니며, 흑백 표시를 행하는 표시 패널이라도 좋다.
여기에서, 라미네이트 구조체(25)의 배면(이면)에는, 그 전면에 제2 보강 부재로서의 보강 부재(30)가 부착되어 있다. 또한, 평면적인 보강 부재(30)의 사이즈는, 라미네이트 구조체(25)와 대략 동일한 사이즈로 형성되어 있다. 보강 부재(30)는, 박판 형상의 표시 패널(18)을 보강함과 함께, 표시할 때에 표시 패널(18)이 발하는 열을 방열하기 위한 부재로, 우수한 열전도율과 인장 강도를 겸비함과 함께, 유리 기판에 근사(近似)한 선팽창 계수를 갖는 탄소 섬유를 포함하는 재료로 구성되어 있다. 또한, 보강 부재(30)를 방열 부재(30)라고 바꿔 읽어도 좋다. 이러한 구성에 의해, 표시 장치(150)는, 발열에 의한 표시 패널(18)의 열화를 방지 가능한 방열성과, 충분한 실용 강도를 양립함과 함께, 휨의 발생도 방지할 수 있다. 또한, 실용 강도는, 도 9에 있어서 점선으로 나타낸 바와 같이, 구부리는 것이 가능한 플렉시블성과, 구부려도 표시 패널(18)이 깨지지 않는 강인성을 겸비하고 있는 것이다.
또한, 도 10에 나타내는 바와 같이, 표시 패널(18)은, 소자 기판(1)과, CF(컬러 필터) 기판(16)으로 구성되어 있고, 그 일단에는, 소자 기판(1)의 한 변이 CF 기판(16)으로부터 장출한 장출 영역이 형성되어 있다. 장출 영역에는, 플렉시블 기판(20)이 접속되어 있다. 또한, 플렉시블 기판은, 플렉시블 프린트 회로 기판의 약칭이다. 또한, 플렉시블 기판(20)에는, 구동용 IC(Integrated Circuit)(21)가 실장되고, 그 단부에는 외부 기기와 접속하기 위한 복수의 단자가 형성되어 있다.
「표시 패널의 상세한 구성」
도 11은, 도 10의 표시 패널(18)에 있어서의 XI부의 확대도이다.
표시 패널(18)은, 상기 실시 형태 1에 있어서 설명한 바와 같이 소자 기판(1), 소자층(2), 평탄화층(4), 화소 전극(6), 격벽(7), 전기 광학층으로서의 유기 EL층(8), 공통 전극(9), 전극 보호층(10), 완충층(11), 가스 배리어층(12), 충전재(13), CF층(14), CF 기판(16) 등으로 구성되어 있다. 즉, 기능층(17)에 있어서의 유기 EL층(8)으로부터의 백색 발광이 CF층(14)을 통하여 출사되어, 컬러 표시가 가능한 구성을 갖는 유기 EL 패널이다.
소자 기판(1)은, 투명한 예를 들면 무알칼리 유리가 이용되고 있다.
소자층(2)에는, 각 화소를 액티브 구동하기 위한 화소 회로가 형성되어 있다. 화소 회로에는, TFT(Thin Film Transistor)로 이루어지는 화소를 선택하기 위한 선택 트랜지스터나, 유기 EL층(8)에 전류를 흘리기 위한 구동 트랜지스터(3) 등이 포함되어 있고, 화소마다 대응하여 형성되어 있다.
또한, 실시 형태 1에서 기술한 바와 같이, 반사층(5)를 제거하면, 표시 영역(V)의 이면에 있어도 표시를 행할 수 있다. 바꾸어 말하면, 표시 패널(18)의 표리 양면에 있어서 표시를 행할 수 있다.
마찬가지로, 실시 형태 1에서 기술한 바와 같이, 표시 패널(18)의 구성은, w전면발광형으로 한정하는 것은 아니며, 2매의 유리 기판간에, 전기 광학층을 협지한 구성이면 좋다. 예를 들면, 유기 EL층(8)이 발하는 빛을 소자 기판(1)측으로부터 출사하는 배면발광형의 유기 EL 표시 장치라도 좋다. 또한, 무기 EL을 광원으로서 구비한 무기 EL 표시 장치라도 좋다.
나아가서는, 2매의 유리 기판간에 전기 광학층을 협지하는 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 화소 전극(6)을 갖는 1매의 유리 기판상에 전기 광학층으로서의 유기 EL층(8)을 형성하여, 이를 덮도록 공통 전극(9), 전극 보호층(10), 완충층(11), 가스 배리어층(12)을 순서대로 형성한, 단색 발광의 구성으로 해도 좋다.
또한, 소자 기판(1)의 한 변이 CF 기판(16)으로부터 장출한 장출 영역에는, 플렉시블 기판(20)이 접속되어 있다. 플렉시블 기판(20)은, 예를 들면, 폴리이미드 필름의 기재에 동박의 배선이나 드라이버 IC 등이 실장된 유연성을 갖는 기판으로, 소자 기판(1)에 형성된 투명 전극과의 사이에서, 이방성 도전 접착 필름 등에 의해, 전기적인 접속이 취해지고 있다.
여기에서, 이방성 도전 접착 필름에 의한 접속만으로는, 기계적 강도가 부족하기 때문에, 종래는, 플렉시블 기판(20)의 접속부를 덮어 실리콘 수지(접착제) 등으로 몰드하여, 보강하고 있었지만, 박리되기 쉽다는 문제가 있었다.
본 실시 형태에서는, 이 보강 구조 대신에, 수지 필름(25a)을 접착제(충전재)로서 기능시킴으로써, 충분한 실용 강도와 유연성을 확보하고 있다. 또한, 수지 필름(25a, 25b)의 접착 방법(라미네이트 방법)에 대해서는, 후술한다.
「라미네이트 구조체 및, 보강 부재의 재질」
도 10으로 되돌아온다.
계속해서, 라미네이트 구조체(25)를 구성하는 수지 필름(25a, 25b) 및, 보강 부재(30)의 재질에 대해서 설명한다.
표시 영역(V)으로부터 표시 패널(18)의 주연부까지를 포함하는 표시 패널(18) 전면을 평면적으로 표리면에서 덮도록, 라미네이트하는 수지 필름(25a, 25b)에는, 유리 기판 및 보강 부재(30)와의 접착성, 유연성, 투명성(광취출성), 플렉시블 기판(20)의 몰드성(절연성과 내열성) 및, 내부로의 수분 침입을 방지하는 내수성 등의 기능이 필요해진다.
이들 기능을 충족시키기 위해, 수지 필름(25a, 25b)의 재료로서는, 내수성(저흡수율)이나 절연성, 유연성, 투명성, 저온 용착성을 갖는 폴리에틸렌을 베이스로 한 수지가 바람직하다. 또한, 접착성을 향상시키기 위해 일부 극성기를 가지게 한 공중합체인 것이 보다 바람직하다.
수지 필름(25a, 25b)의 구체적인 재료 구성의 예는, 상기 실시 형태 1에서 서술했기 때문에 생략한다.
보강 부재(30)에는, 크랙이 생기기 쉬운 유리 기판 단부의 보강과, 표시 패널(18)이 발하는 열을 방열하기 위한 방열성, 선팽창 계수가 다른 재질의 다층 구조에 의한 표시 패널(18)의 휨 방지 및, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러져 버리는 것을 억제하기 위한 강인성(내인장성) 등의 기능이 필요해진다.
이들 기능을 충족시키기 위해서는, 고영률(10GPa 이상)이며, 고열전도율(10 W／m·k 이상), 그리고, 저선팽창 계수(10ppm／℃ 이하)의 재료가 바람직하다.
본 실시 형태에서는 적합예로서, 우수한 인장 강도와, 방열성을 겸비한 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)를 보강 부재(30)의 재료에 이용하고 있다. CFRP는, 저밀도(1.5g／cm3∼2.0g／cm3)이며, 고인장 강도(1000MPa 이상)이기 때문에, 박막화해도 고강도의 보강이 가능하고, 또한, 경량이기 때문에 보강 부재(30)의 재료로서 매우 적합하다.
그리고, CFRP의 주성분인 탄소 섬유의 열전도는 20W／m·k∼60W／m·k로, 유리(1W／m·k)나 엔지니어링 플라스틱 수지(약0.5W／m·k)에 비하여 높기 때문에, 보강 부재(30)는 방열판으로서 충분한 기능을 갖고 있다.
도 12는, CFRP의 적층 구조를 나타내는 모식도이다.
CFRP는, 탄소 섬유와 수지에 의한 복합 재료로, 일 방향으로 나란하게 나열된 탄소 섬유에 에폭시 수지나 페놀 수지 등의 열경화성 수지, 또는 폴리에스테르 등의 열가소성을 함침시킨 프리프레그라고 불리는 전구체(탄소 섬유층)를 다른 방향으로 2층 이상 적층하여 경화한 복합 재료이다.
구체적으로는, 도 12에 나타내는 바와 같이, X축 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 전구체를 탄소 섬유층(h)(제1 탄소 섬유층), Y축 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 전구체를 탄소 섬유층(i)(제2 탄소 섬유층)으로 했을 때에, 탄소 섬유층(h)과 탄소 섬유층(i)을 번갈아 4층 적층한 후에, 가압 및 가열(예를 들면, 120℃∼180℃)하고, 판 형상으로 경화시킨 CFRP를 보강 부재(30)에 이용하고 있다. 또한, 도 12에 있어서, 스트라이프 형상으로 나타난 선분은, 탄소 섬유의 연재 방향을 나타내고 있다. 또한, 구성을 명확하게 하기 위해 각층을 분리하여 그리고 있지만, 실제는 접착(밀착)되어 일체가 된 적층체로 되어 있다.
또한, 탄소 섬유로서는, PAN(폴리아크릴로니트릴)계 탄소 섬유, 또는 피치(석유 수지)계 탄소 섬유를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 적합예로서 4층 구성의 CFRP를 채용했지만, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하고 있으면 좋다. 바꾸어 말하면, 각각의 탄소 섬유의 연재 방향이 교차하도록 서로 겹친 2매의 탄소 섬유층으로 이루어지는 적층 구조를 포함하고 있으면 좋다.
또한, X축 방향을 약 0도로 했을 때에, 탄소 섬유의 연재 방향이 약 0도, 약 90도, 약 90도, 약 0도가 되는 바와 같은 표리 대칭의 적층순이 기본 구조가 되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 약 0도, 약 90도, 약 0도, 약 90도와 같은 적층순이나, 약 0도, 약 0도, 약 90도, 약 90도와 같은 적층순이라도 좋다.
또한, 3층의 경우는, 0도, 90도, 0도와 같은 적층순이나, 6층의 경우는 0도, 90도, 0도, 0도, 90도, 0도와 같은 표리 대칭 구조의 적층순이 기본이 되지만, 이들도 상기와 같이 한정되는 것은 아니다.
이들 구성이라도, 보강 부재(30)로서의 소기의 기능을 확보할 수 있다. 상세하게는, 인장 강도에 대해서는, 평면적인 대략 전방위에 있어서 1000MPa 이상을 확보할 수 있다.
또한, 방열성에 대해서는, 고순도 탄소로 이루어지는 탄소 섬유는 고순도 탄소이기 때문에 열전도가 20W／m·k∼60W／m·k로, 유리(1W／m·k)나 범용 플라스틱(약 0.5W／m·k)에 비하여 높기 때문에, 충분한 방열성을 얻을 수 있다. 또한, CFRP의 최표면에는, 대기중으로의 방열을 보다 높이기 위해, 표면에 요철 형상을 형성하여 표면적을 넓히는 바와 같은 가공을 행해도 좋다.
「각부의 두께에 대해서」
도 11로 되돌아온다.
여기에서는, 표시 장치(150)가 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)를 양립시키기 위해 필요한 각부의 최적의 두께에 대해서 설명한다.
우선, 표시 패널(18)의 두께에 대해서 설명한다. 표시 패널(18)은, 플렉시블성에 견딜 수 있는 접착 강도를 얻기 위해, 기판간에 중공 구조를 갖지 않게 전부 고체 물질로 충전되어 있다.
도 11에서는, 각 구성 부위의 적층 관계를 명확하게 하기 위해, 특히, 기능층(17)에 있어서의 축척을 다른 부위보다도 확대하고 있지만, 실제는, 기능층(17)의 부분이 가장 얇게 구성되게 된다. 기능층(17)의 두께는, 수 ㎛∼20㎛ 정도의 두께이다. 이 중, 완충층(11)이 반 이상의 두께를 차지하고 있다. 덧붙여서, 두께가 ㎚ 오더의 복수의 박막으로 이루어지는 유기 EL층(8)의 두께는 1㎛에 미치지 못한다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 소자 기판(1) 및 CF 기판(16)의 두께를 각각 약 40㎛로 하고 있다. 또한, 표시 패널(18)의 총두께는, 적합예로서 약 90㎛로 하고 있다. 발명자들의 실험 결과에 의하면, 유기 EL 패널의 신뢰성을 확보하기 위해서는, 가스 배리어층(12) 등의 봉지 구조에 더하여, 소자 기판(1) 및 CF 기판 (16)의 두께가 약 10㎛ 이상 필요하다는 것을 알 수 있다. 바꾸어 말하면, 소자 기판(1) 및 CF 기판(16)의 두께를 각각 약 10㎛ 이상으로 설정함으로써, 플렉시블성에 견딜 수 있을 만큼의 충격 강도와, 충분한 방습성을 확보하는 것이 가능해진다.
한편, 소자 기판(1) 및, CF 기판(16)의 두께가 약 100㎛ 이상이 되면, 유연성이 손상되는 것도 알 수 있다.
이 때문에, 소자 기판(1) 및, CF 기판(16)의 두께는, 10㎛∼100㎛의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 강도와 유연성과의 밸런스를 고려하면, 20㎛∼80㎛의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 소자 기판(1)과 CF 기판(16)을 서로 겹친 표시 패널(18)의 총두께는, 강도와 유연성과의 밸런스를 고려하여, 50㎛∼120㎛의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 소자 기판(1) 및, CF 기판(16)은, 각각이 초기 단계에서 0.3㎜∼0.7 ㎜ 정도의 두께였던 것을 연마, 또는 에칭하여 얇게 한 것이다. 매우 적합하게는, 표리의 유리 기판이 두꺼운 상태의 표시 패널을 제조한 후, 불산(불화 수소산)을 용해한 에칭 용액(수용액)으로서 이용한 에칭에 의해, 소기의 두께의 표시 패널(18)을 제조한다. 또한, 이 방법으로 한정하는 것은 아니며, 소기의 두께의 표시 패널(18)을 형성 가능한 방법이면 좋고, 예를 들면, 기계적 연마법을 이용하는 것이라도 좋다.
도 10으로 되돌아온다.
다음으로, 라미네이트 구조체(25)를 구성하는 수지 필름(25a, 25b)의 두께에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 두께가 약 50㎛의 EVA 필름을 수지 필름(25a, 25b)에 이용하고 있다. 발명자들의 실험 결과에 의하면, 표시 패널(18)의 주연부에 있어서의 극간을 포함하는 단차의 피복성(충전성)을 충족시키기 위해서는, 약 20㎛ 이상의 두께가 필요하다는 것을 알 수 있다.
이 피복성과, 표시 장치(150)로서의 총두께와의 밸런스를 고려하면 20㎛∼100㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 수지 필름(25a, 25b)의 비용이나, 라미네이트의 용이성(작업성)을 가미하면, 40㎛∼80㎛의 범위 내인 것이 바람직하다.
다음으로, 보강 부재(30)의 두께에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 4층 구조로 두께가 약 100㎛의 CFRP를 보강 부재(30)에 이용하고 있다.
CFRP는, 약 25㎛ 이상의 두께이면 형성 가능하지만, 전술한 바와 같은 두께로 설정된 라미네이트 구조체(25)(표시 패널(18)을 포함함)에 부착한 상태에서, 플렉시블성과 실용 강도(강인성)를 확보하기 위해서는, 50㎛∼200㎛의 범위 내의 두께로 설정할 필요가 있다.
그리고, 이들 부재를 적층하여 형성된 표시 장치(150)의 총두께는, 가장 두꺼운 부분에서, 약 260㎛가 된다. 또한, 표시 패널(18)과 보강 부재(30)가 겹치는 표시 패널(18)의 주연부가 가장 두꺼운 부분이 된다.
또한, 상기 적합예의 치수는, 발명자들이 실험 결과나, 물성 데이터 등으로부터 창의 연구한 끝에 도출한 매우 적합한 사례의 하나로, 이에 한정하는 것은 아니며, 전술한 각부의 추천 치수 범위 내에 있어서, 용도에 따른 치수 설정을 할 수 있다.
「표시 장치의 제조 방법」
도 13은, 표시 장치의 제조 방법의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다. 도 14a, 14b는, 각 공정에 있어서의 제조 형태를 나타내는 도면이다.
여기에서는, 표시 장치(150)의 제조 방법에 대해서, 도 13의 플로우 차트에 따라서 상세하게 설명한다.
스텝 S11에서는, 도 14a에 나타내는 바와 같이, 각부재를 서로 겹친 상태(준비체)로 하여, 라미네이트 장치에 세트한다. 상세하게는, 보강 부재(30)상에, 수지 필름(25b)과, 표시 패널(18)과, 수지 필름(25a)을, 이 순서로 서로 겹친다. 또한, 도 14a에서는 생략하고 있지만, 각부재의 서로 겹침은 전용 안내판을 이용하여 행해지며, 평면적인 위치 맞춤도 이루어지고 있다. 이 공정은, 적합예로서는, 통상 환경하에서 행하지만, 후술하는 감압 환경하에서 행해도 좋다.
그리고, 준비체를 라미네이트 장치에 세트한다. 또한, 도 14a에서는, 라미네이트 장치의 가압 롤러(81, 82)만을 도시하고 있다.
스텝 S12에서는, 라미네이트 장치 및 준비체가 설치된 환경을 감압하여, 감압 환경으로 한다. 또한, 라미네이트 장치는, 내부 환경을 소망하는 기압 환경으로 설정 가능한 챔버 장치(실) 내에 설치되어 있다. 이 공정에 의해, 준비체 내부의 공기(기포)가 제거(탈포)된다.
또한, 동시에, 가압 롤러(81, 82)의 가열이 행해져, 전열성이 있는 엘라스토머로 구성된 롤러면이 80℃∼120℃의 온도로 가열된다.
스텝 S13에서는, 도 14a의 화살표로 나타내는 바와 같이, 준비체에 있어서의 플렉시블 기판(20)의 반대측의 한 변으로부터, 한 쌍의 가압 롤러(81, 82)의 사이에 준비체가 삽입되어, 라미네이트가 행해진다. 가압 롤러(81, 82)에 협지된 부분에서는, 롤러의 열에 의해 수지 필름(25a, 25b)이 용해되고, 또한 가압되어 서로 접착된다. 또한, 용해된 수지 필름은, 접착제(충전재)로서 기능하여, 표시 패널(18), 플렉시블 기판(20) 및, 보강 부재(30)도 접착한다.
또한, 준비체의 한 변으로부터 타단을 향하여 라미네이트가 행해지기 때문에, 각부재에 기포(공기)가 남아 있었다고 해도, 기포는, 라미네이트순에 따라서 타단측으로 밀려 나오게 된다. 그리고, 도 14b에 나타내는 바와 같이, 라미네이트된 표시 장치(150)가 가압 롤러(81, 82) 사이로부터 밀려 나와 라미네이트가 완료된다.
스텝 S14에서는, 라미네이트된 표시 장치(150)에 있어서의 잔류 응력을 제거하기 위해 어닐링 처리를 행한다. 어닐링 처리는, 계속해서 감압 환경에서 행해도 좋고, 통상 환경하에서 행해도 좋다. 특히, 수지 필름(25a, 25b)이 가교 성분을 포함하는 경우에는, 약 100℃에서 어닐링 처리하여, 가교를 완료하는 것이 바람직하다.
또한, 라미네이트 장치는, 한 쌍의 가압 롤러(81, 82)를 구비한 롤 라미네이트 방식으로 한정하는 것은 아니며, 준비체를 표시 장치(150)의 완성 상태로 라미네이트 가능한 장치이면 좋다. 예를 들면, 1매의 판 형상 가열판(핫 플레이트)상에 준비체를 세트하고, 변형할 고무 시트를 기압차에 의해 당해 준비체에 밀착하여, 가열 및 가압하는 다이어프램 방식에 의한 진공 라미네이트 장치를 이용해도 좋다.
도 10으로 되돌아온다.
이와 같이 하여, 도 10(또는 도 9)에 나타내는 바와 같은, 플렉시블성을 가지면서도, 실용 강도(강인성)와 충분한 방열성을 겸비한 표시 장치(150)가 형성된다.
또한, 평면적인 보강 부재(30)의 사이즈는, 라미네이트 구조체(25)와 대략 동일한 사이즈인 것으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 방열성이라는 관점에서는, 가장 발열량이 큰 표시 영역(V)을 덮는 사이즈가 확보되어 있으면 좋다. 또한, 강도라는 관점에서는, 굴곡시에 크랙이 발생하기 쉬운 표시 패널(18)의 주연부를 덮는 사이즈가 확보되어 있으면 좋다.
즉, 표시 장치(150)에 요구되는 요구 사양에 따라서, 표시 영역(V)을 덮는 사이즈에서 라미네이트 구조체(25)와 대략 동일한 사이즈까지의 범위 내에서, 평면적인 보강 부재(30)의 사이즈를 결정하면 좋다.
전술한 대로, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(150) 및, 그 제조 방법에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
표시 장치(150)에 의하면, 그 이면에는, 평면적으로 표시 패널(18)의 외형을 덮는 보강 부재(30)가 형성되어 있다. 또한, 보강 부재(30)는, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하여 구성되어 있다.
전술한 바와 같이, 탄소 섬유는, PAN(폴리아크릴로니트릴)이나 피치 등을 원료로 하는 장섬유를, 1000℃ 이상의 고온에서 고순도로 탄화시킨 것으로, 고인장 강도, 낮은 열변형률(저선팽창 계수), 고열전도성 등을 갖고 있다.
즉, 수지보다도 열전도율이 높은 탄소 섬유를 포함하는 보강 부재(30)가 수지 필름(25b)의 외면(최외면)에 형성되어 있기 때문에, 라미네이트 구조체 내에 알루미늄제의 보강판이 배치되어 있었던 종래의 액정 표시 장치(400)(도 34 참조)보다도 표시 패널(18)의 발열을 효율 좋게 외부로 방열할 수 있다.
특히, 보강 부재(30)가, 표시할 때에 가장 발열하는 표시 영역(V)을 포함하는 표시 패널(18)의 외형, 바꾸어 말하면, 표시 패널(18)의 주연부를 포함하는 전체를 덮어 형성되어 있기 때문에, 효과적으로 방열할 수 있다.
또한, 보강 부재(30)의 선팽창 계수는, 약 1ppm／℃이기 때문에, 열신축이 심했던 종래의 알루미늄과 달리, 표시 장치(150)의 이면 전면에 부착해도, 휨의 발생을 방지할 수 있다.
따라서, 충분한 방열성을 가짐과 함께, 휨의 발생을 방지한 표시 장치(150)를 제공할 수 있다.
또한, 탄소 섬유의 인장 강도는, 종래의 수지제의 보강판이나, 알루미늄에 비하여 높기 때문에, 보강 부재(30)가 부착된 상태에서, 탄소 섬유의 연재 방향으로 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다.
특히, 보강 부재(30)가 굽힘 응력에 의해 가장 균열이 발생하기 쉬운 표시 패널(18)의 주연부를 덮고 있기 때문에, 크랙의 발생을 확실히 방지할 수 있다.
또한, 보강 부재(30)는, 제1 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제1 탄소 섬유층과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제2 탄소 섬유층에 의한 적층 구조를 포함하고 있기 때문에, 양자에 의해 평면적으로 모든 방향으로부터의 인장 강도가 높아져, 어느 방향으로부터 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 보강 부재(30)는, 스프링과 같이 원래의 형태로 복원시키는 변형 구속성과 복원성의 기능도 갖고 있다.
따라서, 표시 장치(150)에 의하면, 충분한 실용 강도를 얻을 수 있다.
또한, 보강 부재(30)가 라미네이트 구조체(25)의 외면에 형성되는 구조이기 때문에, 표시 패널(18)의 표리면에 보강판이 부착되어 있던 종래의 액정 표시 장치(400)(도 34 참조)보다도, 표시 패널(18)을 얇게 할 수 있다. 이에 따라, 라미네이트시에 있어서의 수지 필름의 형상 추종성이 좋아지기 때문에, 표시 패널(18)의 주연부로의 극간의 발생을 저감(방지)할 수 있다. 따라서, 라미네이트시에 표시 패널(18)의 주연부에 발생하는 극간을 작게 하는 것이 가능해져, 수분 침입에 대한 충분한 배리어성을 얻을 수 있다.
특히, 발명자들의 실험 결과에 의하면, 표시 패널(18)의 두께가 약 90㎛이며, 수지 필름(25a, 25b)의 두께가 약 50㎛로 설정된 적합예에 있어서는, 표시 패널(18)의 주연부에 극간의 발생은 인정되지 않았다.
따라서, 신뢰성이 우수한 표시 장치(150)를 제공할 수 있다.
또한, 플렉시블 기판(20)의 접속부를 덮어 실리콘 수지(접착제) 등으로 몰드하여 보강하고 있던 종래의 보강 구성과 달리, 수지 필름(25a, 25b)에 의한 라미네이트에 의해, 당해 보강 구성을 겸하고 있기 때문에, 제조 효율이 좋다. 또한, 당해 접속부 및, 표시 패널(18)을 포함하여 동일한 수지에 의해 접착(충전)되기 때문에, 유연성을 손상시키지 않아, 충분한 실용 강도(강인성)를 확보할 수 있다.
또한, 수지 필름(25a, 25b)에 이용되는 폴리에틸렌계 접착층은, 절연성, 내수성, 내열성이 우수하기 때문에, 충분한 전기적 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 제조 방법에 있어서는, 폴리에틸렌계 접착층은, 아크릴계 점착층에 보여지는 바와 같은 실온에서의 초기 점착성이 거의 없기 때문에, 기포가 빠지기 쉬울 뿐만 아니라, 미리 겹쳐 쌓은 준비체 상태에서의 위치 맞춤도 용이하게 할 수 있다. 그 때문에, 감압 분위기에 있어서, 1회의 열라미네이트로 다층 구조를 형성할 수 있기 때문에 제조 효율이 좋다. 또한, 양산성이 우수하다.
또한, 폴리에틸렌계 접착층은 실온에서의 초기 점착이 거의 없기 때문에, 이물의 달라붙음이 적고, 또한, 이물이 붙어도 제거가 용이하다. 또한, 이물이 있는 경우라도, 가열에 의해 연화될 때, 작은 이물이면 접착층 내로 매입되기 때문에, 일반적으로 이용되는 아크릴계 점착층보다도 이물 혼입에 의한 불량을 억제할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌계 수지는 범용 수지이기 때문에, 부재 비용을 억제할 수 있다.
(실시 형태 5)
도 15a는, 실시 형태 5에 따른 표시 장치의 단면도로, 도 10에 대응하고 있다. 도 15b, 15c는, 실시 형태 5에 따른 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태 5에 따른 표시 장치(160)에 대해서 설명한다. 또한, 실시 형태 4와 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 표시 장치(160)는, 실시 형태 4에 있어서의 보강 부재(30)와는, 다른 구성의 보강 부재(32)를 구비하고 있다. 상세하게는, 보강 부재(30)보다도 방열 특성을 향상시킨 보강 부재(32)를 구비하고 있다. 그 이외는, 실시 형태 4에서의 설명과 대략 동일하다.
표시 장치(160)에 있어서의 라미네이트 구조체(25)의 배면에는, 그 전면에 보강 부재(32)가 부착되어 있다. 또한, 평면적인 보강 부재(32)의 사이즈는, 라미네이트 구조체(25)와 대략 동일한 사이즈로 형성되어 있다.
도 15b에 나타내는 바와 같이, 보강 부재(32)는, 4층 구성의 CFRP로 이루어지는 보강체(30)의 위에, 그래파이트층(31)을 적층하여 일체화한 것이다. 또한, 보강체(30)는, 실시 형태 4에 있어서의 보강 부재(30)와 동일 구성이지만, 본 실시 형태에 있어서는, 보강 부재(32)의 일 구성 부위가 되기 때문에, 보강체(30)라고 칭한다.
그래파이트(흑연)층(31)은, 도 15b 상부의 확대도(동그라미로 둘러싼 부분)에 나타내는 바와 같이, 탄소 원자로 이루어지는 평면적인 육방정 구조층이 두께 방향(Z축 방향)으로 겹쳐 쌓인 구성을 갖고 있다.
그래파이트층(31)은, 평면 방향의 열전도율이 600W／m·k∼1500W／m·k로 우수하기 때문에, 당해 층을 라미네이트 구조체(25)와 보강체(30)와의 사이에 배치함으로써, 방열성을 향상시킬 수 있다. 상세하게는, 표시 패널(18)이 발하는 열을 단시간에 그래파이트층(31) 전체에 방사 형상으로 분산시킴과 함께, 최외면의 보강체(30)에 열전달시키기 때문에, 방열성을 향상시킬 수 있다. 그래파이트층의 제조 방법은, 폴리이미드 필름을 출발 원료로 하여, 1000℃ 이상으로 소성함으로써 결정화시키는 합성 그래파이트나, 광산 등에서 산출되는 그래파이트 입자를 압연하여 필름 형상으로 한 천연 그래파이트라도 좋고, 모두 육방정 구조를 갖기 때문에, 열전도율 600W／m·k 이상을 얻을 수 있다. 또한, 그래파이트층(31)의 선팽창 계수는, 약 5ppm／℃로, 유리 기판과 대략 동등하다.
또한, CFRP로 이루어지는 보강체(30)와 그래파이트층(31)을 적층한 적층체를 CFGRP(Carbon Fiber Graphite Reinforced Plastics)라고도 한다.
보강 부재(32)(CFGRP)는, 예를 들면, 탄소 섬유를 에폭시 중간체에서 함침한 프리프레그 필름(층)과, 그래파이트 필름(층)을 서로 겹쳐, 감압 분위기하에서 가열 프레스 가공함으로써 형성할 수 있다. 또한, 가열 온도는, 120℃∼150℃의 범위 내의 온도인 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 적합예로서 4층 구성의 CFRP를 채용했지만, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하고 있으면 좋은 것은, 실시 형태 4에서의 설명과 동일하다.
여기에서, 평면적인 그래파이트층(31)의 사이즈는, 보강체(30)보다도 작게 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 그래파이트층(31)의 주연부가 보강체(30) 내에 들어가는 크기로 되어 있다. 매우 적합하게는, 그래파이트층(31)의 사이즈가 표시 패널(18)의 표시 영역(V)보다도 크고, 표시 패널(18)의 외형 사이즈보다도 작은 것이 바람직하다.
이는, 그래파이트층(31)의 우수한 열전도율을 활용함과 함께, 당해 층의 내마모성 및, 취약성(fragility)을 보완하기 위함이며, 발열이 많은 부분을 덮으면서도, 라미네이트 가공시 등에 큰 굽힘 응력이 가해지지 않도록 하는 고안이다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 5층 구조로 두께가 약 140㎛의 CFGRP를 보강 부재(32)에 이용하고 있다. 상세하게는, 4층 구조로 두께가 약 100㎛의 CFRP와, 두께가 약 40㎛의 그래파이트층(31)을 적층한 CFGRP를 이용하고 있다.
또한, 이 두께로 한정하는 것은 아니며, 보강 부재(32)의 두께는, 약 50㎛∼200㎛의 범위 내의 두께이면 좋다. 이 두께이면, 표시 장치(160)의 자립성과 강도, 적당한 플렉시블성을 확보할 수 있다.
또한, 그래파이트층(31)의 두께는, 두께 방향의 열전도성을 손상시키지 않기 위해, 50㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 보강 부재(32)의 구성은, 전술한 도 15b의 형태로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 도 15c에 나타내는 구성이라도 좋다.
도 15c의 보강 부재(32)에서는, 보강체(30)에 있어서의 최상층의 탄소 섬유층(i)에, 그래파이트층(31)을 끼워 넣기 위한 개구부(구멍)가 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 최상층의 탄소 섬유층(i)은, 그래파이트층(31)이 들어가는 개구부를 구비한 프레임 형상으로 형성되어 있다.
즉, 보강 부재(32)는, 당해 개구부에 그래파이트층(31)을 끼워 넣은 구성으로 되어 있다. 또한, 제조 방법은, 전술한 가열 프레스 가공을 이용할 수 있다.
이 구성의 경우, 열전달성을 확보하기 위해, 그래파이트층(31)의 상면이 탄소 섬유층(i)의 상면과 동일한 높이거나, 또는 탄소 섬유층(i)의 상면으로부터 돌출되도록, 그래파이트층(31)의 두께를 설정한다. 적합예로서는, 예를 들면, 그래파이트층(31)의 두께를 탄소 섬유층(i)과 동일한, 약 25㎛로 설정한다.
이 구성에 의하면, 도 15b의 보강 부재(32)를 이용한 경우에 비하여, 방열성 등 대략 동등한 효과를 구비하면서도, 표시 장치(160)의 총두께를 얇게 할 수 있다.
전술한 대로, 본 실시 형태에 의하면, 실시 형태 4에 있어서의 효과에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
표시 장치(160)에 의하면, 라미네이트 구조체(25)의 배면에, CFRP로 이루어지는 보강체(30)와, 그래파이트층(31)을 적층하여 일체화한 보강 부재(32)가 부착되어 있다.
특히, 우수한 열전도율을 갖는 그래파이트층(31)이, 라미네이트 구조체(25)와 보강체(30)와의 사이에 배치되어 있기 때문에, 표시 패널(18)이 발하는 열을 단시간에 그래파이트층(31) 전체에 방사 형상으로 분산시킴과 함께, 최외면의 보강체(30)에 열전달시킬 수 있다. 그리고, 최외면의 보강체(30)로부터 외기 중으로 방열할 수 있다.
또한, 그래파이트층(31)의 선팽창 계수는, 약 5ppm／℃로, 유리 기판과 대략 동등하기 때문에, CFRP로 이루어지는 보강체(30)와 적층한 보강 부재(32)를 라미네이트 구조체(25)에 부착해도, 휨의 발생 요인이 되지는 않는다.
따라서, 충분한 방열성을 가짐과 함께, 휨의 발생을 방지한 표시 장치(160)를 제공할 수 있다.
또한, 그래파이트층(31)의 두께를 50㎛ 이하로 얇게 설정함과 함께, 주연부가 노출되지 않도록 보강체(30) 및 수지 필름(25b)으로 감싸는 구성으로 하고 있기 때문에, 두께 방향의 열전도성을 손상시키는 일 없이, 당해 층의 내마모성 및, 취약성을 보완하여, 충분한 실용 강도를 확보할 수 있다.
따라서, 표시 장치(160)에 의하면, 플렉시블성을 구비하면서도, 충분한 실용 강도를 얻을 수 있다.
(실시 형태 6)
도 16은, 실시 형태 6에 따른 표시 장치의 단면도로, 도 15a에 대응하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태 6에 따른 표시 장치(170)에 대해서 설명한다. 또한, 실시 형태 4 및 실시 형태 5와 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 표시 장치(170)는, 실시 형태 5의 표시 장치(160)의 구성에 더하여, 표면측에 제1 보강 부재로서의 프레임 형상의 보강 부재(38)와, 광학 필름(35)을 구비하고 있다. 그 이외의 구성은, 실시 형태 5의 표시 장치(160)와 동일하다. 또한, 제1 보강 부재 및, 제2 보강 부재라는 호칭은, 양자를 구분하기 위한 것이기 때문에, 보강 부재(30)를 제1 보강 부재로 하고, 보강 부재(38)을 제2 보강 부재라고 호칭해도 좋다. 이후의 각 실시 형태 및, 변형예에 있어서도 동일하다.
표시 장치(170)에 있어서의 라미네이트 구조체(25)의 표시 영역(V)측에는, 평면적으로 표시 영역(V)을 둘러싸는 프레임 형상의 보강 부재(38)가 부착되어 있다. 프레임 형상은, 표시 영역(V)에 개구부(38a)를 갖도록 표시 패널(18)을 덮는 구성이다. 또한, 보강 부재(38)의 개구부(38a)의 형상은 표시 영역(V)의 윤곽에 따른 형상으로 형성되어 있고, 보강 부재(38)의 단부는 표시 패널(18)의 단부까지를 덮는 구성이 바람직하다.
보강 부재(38)는, 4층 구성의 CFRP로 이루어지는 보강체(36)의 위에, 그래파이트층(37)을 적층하여 일체화한 것이다. 또한, 보강체(36)는 실시 형태 5의 보강체(30)와 동일 재료이고, 또한, 그래파이트층(37)도, 실시 형태 5의 그래파이트층(31)과 동일 재료이지만, 평면 형상이 개구부(구멍)(38a)를 갖는 프레임 형상으로 되어 있다. 또한, 평면적인 그래파이트층(37)의 사이즈는, 보강체(36)보다도 작게 형성되고 있어, 주연부가 보강체(36) 내에 들어가는 크기로 되어 있다. 또한, 평면적으로 보강 부재(38)의 개구부(38a)에 있어서의 네 모퉁이에는, 각(R)(도 19a 참조)이 형성되어 있다. 각(R)은, 예를 들면, 반경 1㎜ 정도로 형성되어 있다.
또한, 보강 부재(38)의 두께나, 제조 방법은, 보강 부재(32)에서의 설명과 동일하다.
또한, 보강 부재(38)는, 도 15c의 구성과 동일하게, 보강체(36)의 최상층의 탄소 섬유층에 형성된 개구부에 그래파이트층(37)을 끼워 넣은 구성이라도 좋다.
또한, 표면의 보강 부재(38)의 개구부(구멍)(38a)에는, 표시 영역(V)을 덮는 광학 필름(35)이 부착되어 있다. 또한, 작업성을 향상시키기 위해, 광학 필름(35)을 개구부(38a)보다도 한층 크게 하여, 당해 광학 필름(35)의 주연부의 위에 보강 부재(38)을 겹치는 구성이라도 좋다(도 18 참조).
광학 필름(35)은, 강도 보강이나, 표시면의 보호, 표시 시인성의 향상 등을 도모하기 위해 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 우수한 투명성을 갖는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)를 광학 필름(35)에 이용하고 있다. 또한, 그 표면에는, 굴절률이 다른 무기 산화물의 다층 구조로 이루어지는 반사 방지층(AR)이 형성되어 있어, 표시 시인성의 향상을 도모하고 있다.
또한, 광학 필름(35)의 재질은, PET로 한정하는 것은 아니며, 투명성을 갖는 재료이면 좋다. 예를 들면, PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), TAC(트리아세틸셀룰로오스), COP(환상 올레핀폴리머) 등을 이용한다.
또한, 광학 필름(35)의 표면 처리에 대해서도, 반사 방지 처리로 한정하는 것은 아니며, 다양한 처리를 시행할 수 있다. 예를 들면, PMMA 등의 하드 코팅층을 형성하여 내마모성을 향상시키는 하드 코팅 처리나, 저굴절률의 불소 수지로 이루어지는 저반사 방지층(LR)을 형성하는 반사 방지 처리, 표면에 요철을 형성하는 안티글레어 처리, 대전 방지층을 형성하여 먼지 부착을 방지하는 대전 방지 처리, 피지가 부착되기 어려운 발유층을 형성하는 발유 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이라도 좋다.
또한, 광학 필름(35)의 두께는, 적합예로서, 약 20㎛∼50㎛로 하고 있다. 이는, PET를 포함하는 일반적인 투명 수지는 선팽창 계수가 커서(20ppm／℃∼80 ppm／℃), 라미네이트시의 가열에 의해 늘어나 버리고, 실온으로 되돌아오면 수축하기 때문에 라미네이트 후의 패널이 휘어 버리기 때문이다. 그 때문에, 광학 필름(35)을 조금이라도 얇게 함으로써, CFRP를 주체로 하는 보강 부재(38, 32)의 형상 유지력이 우수해지기 때문에, 실온으로 되돌려도 광학 필름이 수축하기 어려워져, 표시 패널(18)의 휨을 방지하는 효과가 있다.
한편, 20㎛ 이하의 두께로 한 경우에는, 하드 코팅층이나 반사 방지층 등의 표면 코팅 가공이 어려워지기 때문에, 20㎛∼50㎛를 매우 적합하다고 하고 있다. 또한, 이 두께는 보강 부재(38)의 두께에 의존하여, 보강 부재(38)보다도 광학 필름(35)을 얇게 할 필요가 있다. 예를 들면, 각 보강 부재(32, 38)의 두께가 200㎛이면, 광학 필름(35)의 두께를 20㎛∼100㎛의 범위 내로 하는 것도 가능하다.
또한, 표시 장치(170)의 제조 방법에 대해서는, 기본적으로, 도 13의 플로우 차트에서의 설명과 동일하지만, 스텝 S11에서 준비하는 준비체의 형태가 실시 형태 4와 다르다.
상세하게는, 보강 부재(32)의 위에, 수지 필름(25b)과, 표시 패널(18)과, 수지 필름(25a)과, 광학 필름(35) 및 보강 부재(38)를, 이 순서로 서로 겹친다.
그리고, 스텝 S13에서는, 이 준비체를 라미네이트한다. 바꾸어 말하면, 표시 장치(170)의 모든 구성 부위를 겹친 상태에서, 일괄(회)로 라미네이트한다.
또한, 상기 설명에서는, 보강 부재(32) 및, 보강 부재(38)의 두께를 모두, 탄소 섬유층이 4층 구성의 약 100㎛로 하여 설명했지만, 이 두께로 한정하는 것은 아니다.
표시 장치(170)는, 표리에 보강 부재(38, 32)를 배치하는 구성이기 때문에, 각각의 두께를 약간 얇게 해도, 충분한 실용 강도를 확보할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 보강 부재(32) 및, 보강 부재(38)의 두께를 모두, 탄소 섬유층 3층 구성의 약 75㎛로 해도 좋다. 또한, 이 경우, 라미네이트 후의 패널의 휨을 방지하기 위해, 광학 필름(35)의 두께는, 약 20㎛∼50㎛로 하는 것이 바람직하다.
또한, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하고 있으면, 보강 부재(32, 38)의 두께를 50㎛보다도 더욱 얇게 해도 좋다. 또한, 보강 부재(32)의 두께와 보강 부재(38)의 두께를 다른 두께로 설정해도 좋다.
전술한 대로, 본 실시 형태에 의하면, 실시 형태 5에 있어서의 효과에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
표시 장치(170)에 의하면, 라미네이트 구조체(25) 이면의 보강 부재(32)에 더하여, 프레임 형상의 보강 부재(38)를 라미네이트 구조체(25)의 표면에도 구비하고 있다.
따라서, 어느 방향으로부터 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다. 특히, 2매의 보강 부재에 의해, 가장 균열이 발생하기 쉬운 표시 패널(18)의 주연부를 표리면에서 감싸는 구성이기 때문에, 보다 확실하게 표시 패널(18)의 깨짐을 방지할 수 있다.
또한, 보강 부재(38)의 개구부(38a)의 네 모퉁이에는 각(R)이 형성되어 있기 때문에, 네 모퉁이가 에지로 되어 있는 경우에 비하여, 굽힘 응력이 가해진 경우의 균열의 발생을 억제할 수 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)를 겸비한 표시 장치(170)를 제공할 수 있다.
또한, 표시 패널(18)이 발하는 열을 표리면의 2매의 보강 부재(38, 32)에 의해, 효율 좋게 방열할 수 있다. 특히, 표면측에 있어서도, 그래파이트층(37)이, 라미네이트 구조체(25)와 보강체(36)와의 사이에 배치되어 있기 때문에, 표시 패널(18)의 표면측에 발생한 열도 효율 좋게 방열할 수 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)와, 방열성을 겸비한 표시 장치(170)를 제공할 수 있다.
또한, 표시 장치(170)에 의하면, 표면에는, 표시 영역(V)을 덮는 광학 필름 (35)이 부착되어 있다. 따라서, 표시면을 보호함과 함께, 강인성을 향상시킬 수 있다. 또한, 표시 시인성을 향상시킬 수 있다.
(실시 형태 7)
도 17a는, 실시 형태 7에 따른 표시 장치의 단면도로, 도 16에 대응하고 있다. 도 17b는, 실시 형태 7에 따른 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도로, 도 15b에 대응하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태 7에 따른 표시 장치(180)에 대해서 설명한다. 또한, 실시 형태 6과 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 표시 장치(180)는, 실시 형태 6의 표시 장치(170)와 동일하게 표리면에 각각 보강 부재를 구비하고 있지만, 보강 부재의 적층 구조가 실시 형태 6과 다르다. 그 이외의 구성은, 실시 형태 6의 표시 장치(170)와 동일하다.
표시 장치(180)는, 라미네이트 구조체(25)의 표면에 프레임 형상의 보강 부재(39)와, 이면에 판 형상의 보강 부재(33)를 구비하고 있다. 또한, 표면에는, 표시 영역(V)을 덮는 광학 필름(35)이 부착되어 있다.
보강 부재(33, 39)는, 그 평면적 형상 및, 두께는, 실시 형태 6에 있어서의 보강 부재(32, 38)와 동일하지만, 다른 적층 구조를 갖고 있다.
도 17b에 나타내는 바와 같이, 보강 부재(33)는, 4층 구성의 CFRP로 이루어지는 보강체(30)와, 그래파이트층(31)을 적층하여 일체화한 것이다. 상세하게는, CFRP의 4층 구성에 있어서의 아래로부터 2층째의 탄소 섬유층(i)과, 3층째의 탄소 섬유층(h)과의 사이에, 그래파이트층(31)을 끼워 넣은 구성으로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층의 적층한 적층 구조에 의해, 그래파이트층(31)을 표리면에서 감싼 구성으로 되어 있다.
또한, 이 적층 구조로 한정하는 것은 아니며, 복수층의 탄소 섬유층에 있어서, 그 중 어느 탄소 섬유층간에 그래파이트층(31)을 협지하는 구성이면 좋다. 또한, 실시 형태 4에서의 설명과 동일하게, 보강체(30)는, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하고 있으면 좋다.
또한, 보강 부재(33, 39)의 제조 방법 및, 표시 장치(180)의 제조 방법에 대해서는, 상기 실시 형태에 있어서의 설명과 동일하다.
전술한 대로, 본 실시 형태에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
보강 부재(33, 39)는, CFRP로 이루어지는 적층 구조 안에 우수한 열전도율을 갖는 그래파이트층(31, 37)을 포함하고 있다. 따라서, CFRP만으로 구성된 보강 부재보다도, 높은 방열성을 갖고 있다. 특히, 발명자들의 실험 결과에 의하면, 실시 형태 6의 보강 부재(32, 38)와 대략 동등한 방열성을 갖는 것이 확인되고 있다.
따라서, 실시 형태 6에 있어서의 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있는 점에서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)와, 방열성을 겸비한 표시 장치(180)를 제공할 수 있다.
(실시 형태 8)
도 18a는, 실시 형태 8에 따른 표시 장치의 단면도로, 도 17a에 대응하고 있다. 도 18b은, 실시 형태 8에 따른 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도로, 도 17b에 대응하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태 8에 따른 표시 장치(190)에 대해서 설명한다. 또한, 실시 형태 7과 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 표시 장치(190)는, 실시 형태 7의 표시 장치(180)와 동일하게 표리면에 각각 보강 부재를 구비하고 있지만, 보강 부재의 구조가 실시 형태 7과 다르다. 상세하게는, 표면의 보강 부재(44)는 그래파이트층을 포함하고 있지 않다. 또한, 이면의 보강 부재(43)에는, 복수의 구멍이 형성된 그래파이트층(41)이 이용되고 있다. 그 이외의 구성은, 실시 형태 7의 표시 장치(180)와 동일하다.
표시 장치(190)는, 라미네이트 구조체(25)의 표면에 프레임 형상의 보강 부재(44)와, 이면에 판 형상의 보강 부재(43)를 구비하고 있다. 또한, 표면에는, 표시 영역(V)을 덮는 광학 필름(35)이 부착되어 있다.
우선, 보강 부재(44)는, 실시 형태 7의 보강 부재(39)의 구성으로부터 그래파이트층을 삭제한 것이다. 바꾸어 말하면, 도 12의 보강 부재(30)를 프레임 형상으로 프레스 가공한 CFRP이다.
보강 부재(43)는, 그 평면적 형상 및, 두께, 적층순(구조)은, 실시 형태 7의 보강 부재(33)와 동일하지만, 다른 형태의 그래파이트층(41)을 이용하고 있다.
상세하게는, 그래파이트층(41)은, 평면적으로 보강 부재(43)와 대략 동일한 사이즈의 그래파이트층에 복수의 구멍을 형성한 것이다. 본 실시 형태에서는, 적합예로서, 그래파이트층(41) 일면에 직경 약 Φ 5㎜의 구멍을 약 10㎜의 피치로 배치하고 있다. 또한, 이 수치로 한정하는 것은 아니며, 공경 및 배치 피치는, 표시 장치(190)의 사이즈에 따라서 적절하게 결정하면 좋다.
또한, 이러한 그래파이트층(41)은, 예를 들면, 대형 판의 그래파이트 시트로부터, 프레스형이나, 톰슨형을 이용하여 간편하게 형성할 수 있다.
보강 부재(43)의 제조 방법 및, 표시 장치(190)의 제조 방법에 대해서는, 상기 실시 형태 4에 있어서의 설명과 동일하다.
여기에서, 가열 프레스 가공을 이용하여 보강 부재(43)를 형성하면, 보강 부재(43)의 이면(최외면)에는, 도 18a에 나타내는 바와 같이, 그래파이트층(41)의 구멍부를 덮는 부분이 오목 형상이 되고, 그 이외의 부분이 볼록 형상이 되는 요철 형상이 형성된다. 이는, 구멍부를 덮는 부분에 있어서는, 2층째의 탄소 섬유층(i)과 3층째의 탄소 섬유층(h)이, 예를 들면, 열경화형 에폭시 수지에 의해 직접 접착되기 때문이다.
전술한 대로, 본 실시 형태에 의하면, 실시 형태 7에 있어서의 효과에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
표시 장치(190)에 의하면, 복수의 구멍이 형성된 그래파이트층(41)을 표리면에서 탄소 섬유층의 사이에 끼운 구성의 보강 부재(43)를 구비하고 있다. 이에 따라, 구멍부를 덮는 부분에 있어서는, 표리의 탄소 섬유층이 직접 접착되게 되기 때문에, 그래파이트층(41)의 층간 강도를 보완하여, 보강 부재(43)의 실용 강도(강인성)를 높일 수 있다. 또한, 보강 부재(43)의 이면(최외면)에 요철 형상이 형성되기 때문에, 방열면이 되는 이면의 표면적이 커져, 방열성이 향상된다.
또한, 그래파이트층(41)은 평면적으로 보강 부재(43)와 대략 동일한 사이즈이기 때문에, 대형 판의 탄소 섬유층과 대형 판의 그래파이트층을 적층하여 대형 판의 보강 부재를 형성하여, 당해 대형 판의 보강 부재로부터, 단품의 보강 부재(43)를 잘라내는 제조 방법을 채용할 수 있다. 바꾸어 말하면, 복수의 보강 부재가 면 부착된 대형 판의 보강 부재로부터, 단품의 보강 부재(43)를 프레스 가공 등을 이용하여 분리하는 제조 방법을 채용할 수 있다. 따라서, 제조 효율을 높일 수 있다. 또한, 제조 비용도 억제할 수 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)와, 방열성을 겸비한 표시 장치(190)를 제공할 수 있다.
(실시 형태 9)
［전자 기기］
도 19는, 전술한 표시 장치를 탑재한 전자 기기로서의 전자 서적을 나타내는 사시도로, 도 19a는 페이지를 구성하는 표시 장치의 사시도이고, 도 19b는 전자 서적의 사시도이다.
전술한 실시 형태 1의 표시 장치(100)는, 예를 들면, 전자 기기로서의 전자 서적(200)에 탑재하여 이용할 수 있다. 또한, 표시 장치(100)를 각 실시 형태 및, 후술하는 변형예에 있어서의 표시 장치와 치환해도 좋다.
도 19a는, 표시 장치(100)를 표시 영역(V)이 세로로 길게 되도록 배치한 것이다. 또한, 전자 서적(200)에 철해 넣기 위해, 보강 부재(28)의 플렉시블 기판(20)측의 양단에, 철용의 구멍(h1, h2)이 형성되어 있다.
도 19b에 나타내는 바와 같이, 전자 서적(200)은, 본체(50), 힌지부(51), 링(52, 53), 회로부(54), 조작부(55) 등으로 구성되어 있다. 지(紙)
본체(50)는, 파일(바인더)로, 개폐 가능하게 형성된 표리의 대지(front and back boards) 부분을 구비하고 있다.
힌지부(51)는, 표리의 대지 부분의 접합부에 배치되어 있고, 링(52, 53)을 구비하고 있다. 또한, 힌지부(51)는, 개폐 가능하게 형성되어 있어, 당해 개폐에 동기하여 링(52, 53)도 개폐하는 구성으로 되어 있다.
힌지부(51)를 열면, 링(52, 53)도 열리기 때문에, 이 상태에서 철하기 위한 구멍(h1, h2)에 당해 링을 통과시켜, 표시 장치(100)를 전자 서적(200)에 철해 넣는다. 또한, 이때에, 3매의 플렉시블 기판(20)을 힌지부(51)의 내부에 형성되어 있는 커넥터에 끼워 넣는다. 또한, 커넥터는 회로부(54)와 접속되어 있다. 그리고, 힌지부(51)를 닫는다. 도 19b는, 이와 같이 하여 표시 장치(100)를 전자 서적(200)에 철해 넣은 상태를 나타내고 있다. 또한, 표시 장치(100)는 복수매 철해 넣을 수 있다.
또한, 표면의 대지 부분에는, 터치 패널로 이루어지는 조작부(55)가 형성되어 있어, 조작부(55)를 조작용 펜(57)이나, 손가락으로 만짐으로써, 소망하는 화상을 표시 장치(100)에 표시할 수 있다.
힌지부(51)의 내부에 배치된 회로부(54)에는, 리튬 이온 전지 등의 충전형의 전원부나, 표시 장치(100)에 공급하는 화상 데이터를 생성하는 화상 처리부, 전자 서적(200)에 의한 다양한 표시 형태를 규정한 프로그램이나 데이터를 기억하는 기억부, 당해 프로그램이나 데이터, 또는 조작부(55)로의 조작 내용에 따라서 각부를 제어하는 제어부, 외부 기기와 접속하여 화상 신호 등을 수신하는 인터페이스부 등이 포함되어 있다.
예를 들면, 조작부(55)에서 동작 설정을 함으로써, 페이지를 넘겨 책을 읽을 때와 같이, 표시 장치(100)를 넘기면, 순차적으로 열리고 있는 표시 장치(100)에 연속한 페이지 화상을 표시시킬 수도 있다. 또한, 이 표시 모드에 있어서는, 닫혀(겹쳐) 있는 표시 장치(100)는, 오프 상태가 되어 소비 전력을 억제하고 있다.
전자 서적(200)의 각 페이지에는, 플렉시블성을 갖는 표시 장치(100)가 이용되고 있기 때문에, 책과 같이 페이지를 넘기면서, 화상이나 문장을 원할하게 즐길 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 충분한 실용 강도(강인성)를 갖고 있기 때문에, 통상의 책과 동일하게 취급할 수 있다.
따라서, 통상의 책과 동일하게 취급하는 것이 가능한 전자 서적(200)을 제공할 수 있다.
또한, 전자 기기는, 전자 서적(200)으로 한정하는 것은 아니며, 표시부를 구비한 전자 기기라면 좋다. 예를 들면, 휴대 전화라도 좋다. 상세하게는, 일체형의 휴대 전화나, 폴더식의 휴대 전화, 또는 슬라이드식의 휴대 전화라도 좋다. 또는, 자동차 내비게이션 시스템용 표시 장치나, PDA(Personal Digital Assistants), 모바일 컴퓨터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 차량 탑재 기기, 오디오 기기 등의 각종 전자 기기에도 이용할 수 있다.
(실시 형태 10)
「조명 장치의 개요」
도 20은, 본 실시 형태에 따른 조명 장치의 일 형태를 나타내는 사시도이다. 도 21은, 도 20의 XXI-XXI 단면에 있어서의 조명 장치의 측단면도이다.
우선, 본 발명의 실시 형태 10에 따른 전기 광학 장치로서의 조명 장치(300)의 개요에 대해서 설명한다.
조명 장치(300)는, 박형의 유기 EL 패널인 패널(318)을 2매의 수지 필름(325a, 325b)에 의해 라미네이트한 구조를 구비한 플렉시블한 유기 EL 조명 장치(표시 장치)이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 당해 라미네이트 구조, 또는 라미네이트한 상태의 패널(318)을 라미네이트 구조체(325)라고도 한다.
패널(318)은, 가로로 긴 장방형을 이룬 발광 영역(V)을 구비한 유기 EL 조명 패널이다. 발광 영역(V)으로부터는, 그 전면으로부터 대략 백색광(조명광)이 출사된다.
또한, 유연성을 확보하기 위해 패널(318)을 구성하는 한 쌍의 기판의 두께는, 각각 100㎛ 이하로 설정되어 있다.
또한, 도 20을 포함하는 각 도면에 있어서는, 가로로 긴 장방형을 이룬 발광 영역(V)에 있어서의 가로 방향을 X축 방향으로 하고, 가로 방향보다도 짧은 세로 방향을 Y축 방향으로 정의하고 있다. 또한, 패널(318)의 두께 방향을 Z축 방향으로 하고 있다. 또한, 패널(318)에 있어서의 발광 영역(V)측의 면을 제1면으로서의 표면, 그 반대측의 면을 제2면으로서의 이면이라고 한다.
여기에서, 라미네이트 구조체(325)의 표면측에는, 평면적으로 발광 영역(V)을 둘러싸는 프레임 형상의 보강 부재(328)가 부착되어 있다. 프레임 형상은, 발광 영역(V)에 개구부(328d)를 갖도록 패널(318)을 덮는 구성이다. 또한, 보강 부재(328)의 외주에 있어서의 단부는 패널(318)의 단부(주연부)까지를 덮는 구성으로 되어 있다.
보강 부재(328)는, 박판 형상의 패널(318)을 보강하기 위한 부재로, 인장 강도가 우수한 재료로 구성되어 있다. 예를 들면, 탄소 섬유를 포함하는 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 발광 영역(V)을 노출시키는 개구부(구멍)(328d)의 네 모퉁이에는, 각(R)이 형성되어 있다.
그리고, 도 21에 나타내는 바와 같이, 보강 부재(328)의 표면에는, 반사층 (328a)과, 투명한 보호층(328b)이 이 순서로 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 패널(318)의 표면과 평면적으로 서로 이웃하는 보강 부재(328)의 면(표면)에는, 반사층(328a)이 형성되어 있다.
이러한 구성에 의해, 조명 장치(300)는, 도 20에 있어서 점선으로 나타낸 바와 같이, 구부리는 것이 가능한 플렉시블성과, 구부려도 패널(318)이 깨지지 않는 실용 강도를 겸비하고 있다. 또한, 보강 부재(328)의 반사층(328a)에 의해, 발광 영역(V)으로부터 방사되는 조명광의 일부를 반사하여, 조명에 기여하는 빛으로 할 수 있다.
또한, 보강 부재(328)의 네 모퉁이에는, 부착 구멍(303)이 각각 형성되어 있다. 4개의 부착 구멍(303)은, 패널(318)의 외측에 있어서의 수지 필름(325a, 325b) 및, 보강 부재(328)에 의한 3층 구조의 부분에 형성된 관통 구멍이다. 이 4개의 부착 구멍(303)에 의해, 예를 들면, 천정 등에 조명 장치(300)를 나사 고정할 수 있다.
또한, 부착 구멍(303)의 수는 4개로 한정하는 것은 아니며, 조명 장치(300)의 사이즈에 따라서, 적절히 증감하면 좋다. 예를 들면, 외형에 있어서의 장변의 대략 중앙에 추가로 부착 구멍(303)을 구비하고 있어도 좋다. 또한, 이 부착 구멍(303)을 변부에 많이 형성함으로써, 보강 부재(328)의 변형을 촉진할 수 있기 때문에, 외부 충격을 완화하여 유리 기판 단부로의 부하 집중을 분산하는 역할도 있다.
또한, 도 21에 나타내는 바와 같이, 패널(318)은, 소자 기판(301)과 봉지 기판(316)으로 구성되어 있고, 그 일단에는, 소자 기판(301)의 한 변이 봉지 기판(316)으로부터 장출한 장출 영역이 형성되어 있다. 장출 영역에는, 플렉시블 기판(320)의 일단이 접속되어 있다. 또한, 플렉시블 기판(320)은, 플렉시블 프린트 회로 기판의 약칭이다.
또한, 플렉시블 기판(320)의 타단에는, 외부로부터의 구동 전력을 입력하기 위한 복수의 단자가 형성되어 있다.
「패널의 상세한 구성」
도 22는, 도 21의 패널(318)에 있어서의 XXII부의 확대도이다.
계속해서, 패널(318)의 상세한 구성에 대해서 설명한다.
패널(318)은, 소자 기판(301)측의 발광 영역(V)으로부터 대략 백색의 조명광을 방사하는 배면발광형의 유기 EL 조명 패널이다. 또한, 패널(318)은, 소자 기판(301) 및, 봉지 기판(316)에 각각 형성된 한 쌍의 양극 전극과 음극 전극과의 사이에 구동 전력을 인가하여 점등 구동을 행하는, 이른바 패시브 방식을 채용하고 있다.
패널(318)은, 소자 기판(301), 양극 전극(306), 전기 광학층으로서의 유기 EL층(308), 음극 전극(309), 전극 보호층(310), 완충층(311), 가스 배리어층(312), 충전재(313), 봉지 기판(316) 등으로 구성되어 있다. 또한, 소자 기판(301)과 봉지 기판(316)에 협지된 부위를 기능층(317)이라고 한다. 바꾸어 말하면, 양극 전극(306)으로부터 충전재(313)까지의 적층 구조를 기능층(317)이라고 한다.
소자 기판(301)은, 투명한 무기 유리로 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 적합예로서, 무알칼리 유리를 이용하고 있다.
양극 전극(306)은, 소자 기판(301)상에 형성된 투명 전극으로, ITO(Indium Tin Oxide)나, ZnO 등으로 구성되어 있다. 또한, 그 평면 사이즈는, 발광 영역과 동등하거나, 또는, 한층 큰 사이즈로 되어 있고, 소자 기판(301)상에 있어서 양극 배선(도시하지 않음)과 접속되어 있다.
유기 EL층(308)은, 양극 전극(306)을 덮어 형성되어 있다. 또한, 도 22에 있어서는 실선으로 나타내는 바와 같이 일층의 구성으로 하고 있지만, 실제는 파선으로 나타내는 바와 같이, 각각이 유기물의 박막으로 이루어지는 정공 수송층 및 발광층과, 전자 주입층 등으로 구성되어 있고, 양극 전극(306)상에 이 순서로 적층되어 있다.
정공 수송층은, 방향족 디아민(TPAB2Me－TPD, α－NPD) 등의 승화성의 재료로 구성되어 있다.
발광층은, 적합예로서, 적색 발광층, 녹색 발광층, 청색 발광층을 포함하는 다층 구성으로 되어 있다. 또한, 이 구성으로 한정하는 것은 아니며, 대략 백색광을 합성 가능한 복수의 발광층을 포함하는 적층 구조 및 재료이면 좋다.
예를 들면, 오렌지색 발광층과 청색 발광층과의 2층을 포함하는 적층 구조라도 좋고, 발광층간에 중간층을 개재시킨 구성이라도 좋다. 또는, 각 발광층간에 중간 전하 발생층을 사이에 끼워 배치한 구성, 이른바 탠덤형 유기 EL층 구성이라도 좋다.
전자 주입층은, LiF(불화 리튬) 등으로 구성되어 있다.
또한, 유기 EL층(308)을 구성하는 각층은, 적합예로서, 진공 증착법 등의 증착법을 이용하여, 승화성의 재료를 적층하여 형성되어 있다.
음극 전극(309)은, 유기 EL층(308)을 덮어 형성된 MgAg 등의 금속으로 이루어지는 금속층이다. 또한, 그 단부의 일부는 소자 기판(301)에 면하고 있으며, 음극 배선과 접속되어 있다.
전극 보호층(310)은, SiO2나, Si3N4, SiOxNy 등의 투명하고, 그리고, 고밀도로, 수분을 차단하는 기능을 갖는 재질로 구성되어 있다.
완충층(311)은, 열경화성의 에폭시 수지 등의 투명한 유기 완충층이다.
가스 배리어층(312)은, SiO2나, Si3N4, SiOxNy 등의 투명하고, 그리고, 고밀도로, 수분을 차단하는 기능을 갖는 봉지층으로, 유기 EL층(308)으로의 수분의 침입를 방지하는 기능을 담당한다.
충전재(313)는, 예를 들면, 열경화성의 에폭시 수지 등으로 이루어지는 투명한 접착층으로, 가스 배리어층(312)과 봉지 기판(316)과의 사이를 충전함과 함께, 양자를 접착한다. 또한, 외부로부터, 유기 EL층(308)으로의 수분의 침입을 방지하는 기능도 완수한다.
봉지 기판(316)은, 소자 기판(301)과 동일한 무기 유리로 구성되어 있다.
또한, 봉지 기판(316)과 소자 기판(301)은, 봉지 기판(316)의 주연부에 형성(도포)된 시일제(315)에 의해 접착 및 봉지되어 있다. 시일제(315)로서는, 에폭시계의 접착제나, 자외선 경화 수지 등을 이용한다.
또한, 소자 기판(301)의 한 변이 봉지 기판(316)으로부터 장출한 장출 영역에는, 플렉시블 기판(320)이 접속되어 있다. 플렉시블 기판(320)은, 예를 들면, 폴리이미드 필름의 기재에 동박 등의 배선 패턴이 형성된 유연성을 갖는 기판으로, 소자 기판(301)에 형성된 양극 배선 및, 음극 배선과 이방성 도전 접착 필름 등에 의해, 전기적인 접속이 취해지고 있다. 또한, 플렉시블 기판(320)으로 한정하는 것은 아니며, 외부로부터의 구동 전류를 전달 가능한 배선 부재이면 좋고, 예를 들면, 리드선을 이용해도 좋다.
여기에서, 이방성 도전 접착 필름에 의한 접속만으로는, 기계적 강도가 부족하기 때문에, 종래는, 플렉시블 기판(320)의 접속부를 덮어 실리콘 수지(접착제) 등으로 몰드하여, 보강하고 있었지만, 박리되기 쉽다는 문제가 있었다.
본 실시 형태에서는, 이 보강 구조 대신에, 수지 필름(325b)을 접착제(충전재)로서 기능시킴으로써, 충분한 실용 강도와 유연성을 확보하고 있다. 또한, 수지 필름(325a, 325b)의 접착 방법(라미네이트 방법)에 대해서는, 후술한다.
이러한 구성의 패널(318)에 있어서는, 플렉시블 기판(320)에 구동 전력이 공급되면, 양극 전극(306)과 음극 전극(309)과의 사이에 흐르는 구동 전류에 의해, 유기 EL층(308)이 발광하여, 대략 백색의 조명광이 발광 영역(V)으로부터 출사된다.
상세하게는, 유기 EL층(308)으로부터 방사된 빛 중, 양극 전극(306)측으로 나아가는 빛은, 소자 기판(301)을 투과하여 조명광이 된다. 또한, 음극 전극(309)측으로 나아간 빛은, 반사성을 갖는 음극 전극(309)에서 반사된 후, 유기 EL층(308)을 투과하고, 추가로 양극 전극(306) 및 소자 기판(301)을 투과하여 조명광이 된다.
또한, 패널(318)의 구성은, 배면발광형으로 한정하는 것은 아니며, 전면발광형이라도 좋다. 전면발광형으로 하는 경우에는, 봉지 기판(316)측으로부터 조명광이 출사되기 때문에, 패널(318)의 상하를 반전시킬 필요가 있다. 또한, 양극 전극(306)의 하층(소자 기판(301)측)에 반사층을 형성함과 함께, 양극 전극(306)을 구성하는 금속층의 두께를 광투과성이 얻어질 때까지 얇게 한다.
또한, 2매의 유리 기판을 이용한 구성으로 한정하는 것은 아니며, 유리 기판 1매만의 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 봉지 기판(316)은 형성하지 않고, 양극 전극(306)을 구성하는 금속층이나, 가스 배리어층(312)의 두께를 두껍게 하거나, 가스 배리어층(312)을 이중으로 형성함으로써, 2매의 유리 기판을 이용한 경우와 동등한 가스 배리어성을 확보할 수 있다.
또한, 유기 EL 대신에, 무기 EL을 구비하는 구성이라도 좋다.
「라미네이트 구조체 및, 보강 부재의 재질」
도 21로 되돌아온다.
계속해서, 라미네이트 구조체(325)를 구성하는 수지 필름(325a, 325b) 및, 보강 부재(328)의 재질에 대해서 설명한다.
발광 영역(V)으로부터 패널(318)의 주연부까지를 포함하는 패널(318) 전면을 평면적으로 표리면에서 덮도록, 라미네이트하는 수지 필름(325a, 325b)에는, 유리 기판 및 보강 부재(328)와의 접착성, 유연성, 투명성(광취출성), 플렉시블 기판(320)의 몰드성(절연성과 내열성) 및, 내부로의 수분 침입을 방지하는 내수성 등의 기능이 필요해진다.
이들 기능을 충족시키기 위해, 수지 필름(325a, 325b)의 재료로서는, 내수성(저흡수율)이나 절연성, 유연성, 투명성, 저온 용착성을 갖는 폴리에틸렌을 베이스로 한 수지가 바람직하다. 또한, 접착성을 향상시키기 위해 일부 극성기를 가지게 한 공중합체인 것이 보다 바람직하다.
구체적으로는, 폴리에틸렌계 공중합체로서, 에틸렌―아세트산 비닐 공중합체(EVA), 에틸렌―메타크릴산 메틸 공중합체(EMMA), 에틸렌―메타크릴산 하이드록시알킬 공중합체, 에틸렌―메타크릴산 알콕시에틸 공중합체, 에틸렌―메타크릴산 아미노에틸 공중합체, 에틸렌―메타크릴산 하이드록시글리시딜 공중합체, 에틸렌―비닐알코올 공중합체(EVOH), 에틸렌―아크릴산 공중합체(EAA), 에틸렌―메타크릴산 공중합체(EMAA), 에틸렌―아크릴산 알킬 공중합체, 에틸렌―비닐아세탈 공중합체, 에틸렌―비닐부티랄 공중합체(PUB) 중, 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다. 또는, 이들을 2개 이상 조합한 공중합체(예를 들면, 에틸렌―아세트산 비닐―비닐 알코올 공중합체 등은 유리와 CFRP 양쪽의 접착성이 우수한 공중합체임), 또는 혼합물을 이용하는 것이라도 좋다.
또한, 내열성을 높이기 위해 에폭시 화합물이나 이소시아네이트 화합물, 폴리에틸렌이민 등의 아민 화합물 등의 경화 성분을 가교제로서 포함하고 있어도 좋다. 또한, 에틸렌 공중합체 중에서도, 에틸렌―아크릴산 공중합체(EAA)나 에틸렌―메타크릴산 공중합체(EMAA) 등 에스테르화되어 있지 않은 카복실기를 갖는 재료를 이용하는 경우에는, 저온 용착성이나 접착성이 우수하지만 플렉시블 기판(320)의 구리 배선 등을 부식할 가능성이 있기 때문에, 에폭시계 경화제 등의 가교 성분과 조합하여 열에 의해 가교시켜, 아크릴산이 잔류하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
보강 부재(328)에는, 크랙이 생기기 쉬운 유리 기판 단부의 보강과, 선팽창 계수가 다른 재질의 다층 구조에 의한 패널의 휨 방지, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러져 버리는 것을 억제하기 위한 강인성(내인장성) 및, 패널(318)이 발하는 열을 방열하기 위한 방열성 등의 기능이 필요해진다.
이들 기능을 충족시키기 위해서는, 고영률(10GPa 이상)로, 저선팽창 계수(10ppm／℃ 이하), 그리고, 고열전도율(10W／m·k 이상)의 재료가 바람직하다.
본 실시 형태에서는 적합예로서, 우수한 인장 강도와, 방열성을 겸비한 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)를 보강 부재(328)의 재료에 이용하고 있다. CFRP는, 저밀도(1.5g／㎤∼2.0g／㎤), 그리고, 고인장 강도(1000MPa 이상)이기 때문에, 박막화해도 고강도인 보강이 가능하고, 또한, 경량이기 때문에 보강 부재(328)의 재료로서 매우 적합하다.
도 23은, CFRP의 적층 구조를 나타내는 모식도이다.
CFRP는, 탄소 섬유와 수지에 의한 복합 재료로, 일 방향으로 나란하게 나열된 탄소 섬유에 에폭시 수지나 페놀 수지 등의 열경화성 수지, 또는 폴리에스테르 등의 열가소성을 함침시킨 프리프레그라고 불리는 전구체(탄소 섬유층)를 다른 방향으로 2층 이상 적층하여 경화한 복합 재료이다.
구체적으로는, 도 23에 나타내는 바와 같이, X축 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 전구체를 탄소 섬유층(h)(제1 탄소 섬유층), Y축 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 전구체를 탄소 섬유층(i)(제2 탄소 섬유층)으로 했을 때에, 탄소 섬유층(h)과 탄소 섬유층(i)을 번갈아 4층 적층한 후에, 가압 및 가열(예를 들면, 120℃∼180℃)하고, 판 형상으로 경화시킨 CFRP를 보강 부재(328)에 이용하고 있다. 또한, 도 23에 있어서, 스트라이프 형상으로 나타난 선분은, 탄소 섬유의 연재 방향을 나타내고 있다. 또한, 구성을 명확하게 하기 위해 각층을 분리하여 그리고 있지만, 실제는 접착(밀착)되어 일체가 된 적층체로 되어 있다.
또한, 탄소 섬유로서는, PAN(폴리아크릴로니트릴)계 탄소 섬유, 또는 피치(석유 수지)계 탄소 섬유를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 적합예로서 4층 구성의 CFRP를 채용했지만, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하고 있으면 좋다. 바꾸어 말하면, 각각의 탄소 섬유의 연재 방향이 교차하도록 서로 겹친 2매의 탄소 섬유층으로 이루어지는 적층 구조를 포함하고 있으면 좋다.
또한, X축 방향을 약 0도로 했을 때에, 탄소 섬유의 연재 방향이 약 0도, 약 90도, 약 90도, 약 0도가 되는 바와 같은 표리 대칭의 적층순이 기본 구조가 되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 약 0도, 약 90도, 약 0도, 약 90도와 같은 적층순이나, 약 0도, 약 0도, 약 90도, 약 90도와 같은 적층순이라도 좋다.
또한, 3층의 경우는, 0도, 90도, 0도와 같은 적층순이나, 6층의 경우는 0도, 90도, 0도, 0도, 90도, 0도와 같은 표리 대칭 구조의 적층순이 기본이 되지만, 이들도 상기와 같이 한정되는 것은 아니다.
이들 구성이라도, 보강 부재(328)로서의 소기의 기능을 확보할 수 있다. 상세하게는, 인장 강도에 대해서는, 평면적인 대략 전방위에 있어서 1000MPa 이상을 확보할 수 있다.
또한, 방열성에 대해서는, 고순도 탄소로 이루어지는 탄소 섬유는 고순도 탄소이기 때문에 열전도가 20W／m·k∼60W／m·k로, 유리(1W／m·k)나 범용 플라스틱(약 0.5W／m·k)에 비하여 높기 때문에, 충분한 방열성을 얻을 수 있다. 또한, CFRP의 최표면에는, 대기중으로의 방열을 보다 높이기 위해, 표면에 요철 형상을 형성하여 표면적을 넓히는 바와 같은 가공을 행해도 좋다.
도 21으로 되돌아온다.
보강 부재(328)의 표면에는, 반사층(328a)과, 보호층(328b)이, 이 순서로 형성되어 있다.
반사층(328a)은, 금속제의 반사층이다. 적합예로서는, 진공 증착법 등의 증착법에 의해, 보강 부재(328)의 표면에 알루미늄 박막층을 형성하고 있다. 또한, 증착법으로 한정하는 것은 아니며, 예를 들면, 금속박(箔)을 프레스 가공 등에 의해 압압함으로써, 보강 부재(328)의 표면에 금속 박막층을 형성해도 좋다.
보호층(328b)은, 반사층(328a)에 흠이 나지 않도록 보호하기 위한 투명 수지 코팅층이다. 적합예로서는, 아크릴 수지를 스핀 코팅법 등에 의해 도포한 후, 경화시켜 클리어 하드 코팅층을 형성하고 있다.
또한, 표면의 보강 부재(328)의 개구부(구멍)(328d)에는, 발광 영역(V)을 덮는 광학 필름(335)이 부착되어 있다.
광학 필름(335)은, 강도 보강이나, 표시면의 보호 등을 도모하기 위해 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 우수한 투명성을 갖는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)를 광학 필름(335)에 이용하고 있다. 또한, 그 표면에는, 굴절률이 다른 무기 산화물의 다층 구조로 이루어지는 반사 방지층(AR)이 형성되어 있다.
또한, 광학 필름(335)의 재질은, PET로 한정하는 것은 아니며, 투명성을 갖는 재료이면 좋다. 예를 들면, PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), TAC(트리아세틸셀룰로오스), COP(환상 올레핀폴리머) 등을 이용한다.
또한, 광학 필름(335)의 표면 처리에 대해서도, 반사 방지 처리로 한정하는 것은 아니며, 다양한 처리를 시행할 수 있다. 예를 들면, PMMA 등의 하드 코팅층을 형성하여 내마모성을 향상시키는 하드 코팅 처리나, 저굴절률의 불소 수지로 이루어지는 저반사 방지층(LR)을 형성하는 반사 방지 처리, 표면에 요철을 형성하는 안티글레어 처리, 대전 방지층을 형성하여 먼지 부착을 방지하는 대전 방지 처리, 피지가 부착되기 어려운 발유층을 형성하는 발유 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이라도 좋다.
또한, 도 21에서는, 적합예로서 보강 부재(328)의 표면(제4면)에 반사층(328a)을 형성하는 구성에 대해서 설명했지만, 이 구성으로 한정하는 것은 아니며, 보강 부재(328)의 이면(제3면)에 반사층(328a)을 형성하는 구성이라도 좋다. 바꾸어 말하면, 보강 부재(328)의 표면, 또는 이면의 어느 한쪽에, 반사층(328a)이 형성되어 있으면 좋다. 보강 부재(328)의 이면에 반사층(328a)을 형성한 경우에 있어서도, 발광 영역(V)으로부터 방사되는 조명광의 일부를 당해 반사층(328a)에서 반사하여, 조명에 기여하는 빛으로 할 수 있다.
「각부의 두께에 대해서」
도 22로 되돌아온다.
여기에서는, 조명 장치(300)가 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)를 양립시키기 위해 필요한 각부의 최적의 두께에 대해서 설명한다.
우선, 패널(318)의 두께에 대해서 설명한다.
도 22에서는, 각 구성 부위의 적층 관계를 명확하게 하기 위해, 특히, 기능층(317)에 있어서의 축척을 다른 부위보다도 확대하고 있지만, 실제는, 기능층(317)의 부분이 가장 얇게 구성되게 된다. 기능층(317)의 두께는, 수 ㎛∼20㎛ 정도의 두께이다. 이 중, 완충층(311)이 반 이상의 두께를 차지하고 있다. 덧붙여서, 두께가 ㎚ 오더의 복수의 박막으로 이루어지는 유기 EL층(308)의 두께는 1㎛에 미치지 못한다. 또한, 도 22에서 설명한 대로, 패널(318)은, 플렉시블성에 견딜 수 있는 접착 강도를 얻기 위해, 기판 사이에 중공 구조를 갖지 않게 전부 고체 물질로 충전되어 있다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 소자 기판(301) 및 봉지 기판(316)의 두께를 각각 약 40㎛로 하고 있다. 또한, 패널(318)의 총두께는, 적합예로서 약 90㎛로 하고 있다. 발명자들의 실험 결과에 의하면, 유기 EL 패널의 신뢰성을 확보하기 위해서는, 가스 배리어층(312) 등의 봉지 구조에 더하여, 소자 기판(301) 및 봉지 기판(316)의 두께가 약 10㎛ 이상 필요하다는 것을 알 수 있다. 바꾸어 말하면, 소자 기판(301) 및 봉지 기판(316)의 두께를 각각 약 10㎛ 이상으로 설정함으로써, 플렉시블성에 견딜 수 있을 만큼의 충격 강도와, 충분한 방습성을 확보하는 것이 가능해진다.
한편, 소자 기판(301) 및, 봉지 기판(316)의 두께가 약 100㎛ 이상이 되면, 유연성이 손상되는 것도 알 수 있다.
이 때문에, 소자 기판(301) 및, 봉지 기판(316)의 두께는, 10㎛∼100㎛의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 강도와 유연성과의 밸런스를 고려하면, 20㎛∼80㎛의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 소자 기판(301)과 봉지 기판(316)을 서로 겹친 패널(318)의 총두께는, 강도와 유연성과의 밸런스를 고려하여, 50㎛∼120㎛의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 소자 기판(301) 및, 봉지 기판(316)은, 각각이 초기 단계에서 0.3㎜∼0.7㎜ 정도의 두께였던 것을 연마, 또는 에칭하여 얇게 한 것이다. 매우 적합하게는, 표리의 유리 기판이 두꺼운 상태의 패널을 제조한 후, 불산(불화 수소산)을 용해할 에칭 용액(수용액)으로서 이용한 에칭에 의해, 소기의 두께의 패널(318)을 제조한다. 또한, 이 방법으로 한정하는 것은 아니며, 소기의 두께의 패널(318)을 형성 가능한 방법이면 좋고, 예를 들면, 기계적 연마법을 이용하는 것이라도 좋다.
도 21으로 되돌아온다.
광학 필름(335)의 두께는, 적합예로서, 약 20㎛∼50㎛로 하고 있다. 이는, PET를 포함하는 일반적인 투명 수지는 선팽창 계수가 커서(20ppm／℃∼80ppm／℃), 라미네이트시의 가열에 의해 늘어나 버리고, 실온으로 되돌아오면 수축하기 때문에 라미네이트 후의 패널이 휘어 버리는 문제가 있다. 그 때문에, 광학 필름(335)을 조금이라도 얇게 하면, 보강 부재(328)인 CFRP의 형상 유지력이 우수해지기 때문에, 실온으로 되돌려도 광학 필름(335)이 수축하기 어려워져, 패널(318)의 휨을 방지하는 효과가 있다. 그러나, 20㎛ 이하의 광학 필름(335)에서는, 하드 코팅층이나 반사 방지층 등의 표면 코팅 가공이 어려워지기 때문에, 20㎛∼50㎛를 매우 적합하다고 하고 있다. 또한, 이 두께는 보강 부재의 두께에 의존하여, 보강 부재보다도 광학 필름(335)을 얇게 할 필요가 있다. 예를 들면, 보강 부재(328)의 두께가 약 200㎛이면, 광학 필름(335)의 두께는, 20㎛∼100㎛의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
또한, 평면적인 광학 필름(335)의 사이즈를 발광 영역(V)보다도 한층 크게 하여, 당해 필름의 주연부의 위에 보강 부재(328)를 겹치는 구성으로 하고 있다. 이 구성에 의해, 광학 필름(335)의 세트시의 작업성을 향상시키고 있다.
다음으로, 라미네이트 구조체(325)를 구성하는 수지 필름(325a, 325b)의 두께에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서 두께가 약 50㎛의 EVA 필름을 수지 필름(325a, 325b)에 이용하고 있다. 발명자들의 실험 결과에 의하면, 패널(318)의 주연부에 있어서의 극간을 포함하는 단차의 피복성(충전성)을 충족시키기 위해서는, 약 20㎛ 이상의 두께가 필요하다는 것을 알 수 있다.
이 피복성과, 조명 장치(300)로서의 총두께와의 밸런스를 고려하면 20㎛∼100㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 수지 필름의 비용이나, 라미네이트의 용이성(작업성)을 가미하면, 40㎛∼80㎛의 범위 내인 것이 바람직하다.
계속해서, 보강 부재(328)의 두께에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 4층 구조로 두께가 약 100㎛의 CFRP를 보강 부재(328)에 이용하고 있다.
CFRP는, 약 25㎛ 이상의 두께이면 형성 가능하지만, 전술한 바와 같은 두께로 설정된 라미네이트 구조체(325)(패널(318)을 포함함)에 부착한 상태에서, 플렉시블성과 실용 강도(강인성)를 확보하기 위해서는, 50㎛∼200㎛의 범위 내의 두께로 설정할 필요가 있다.
그리고, 이들 부재를 적층하여 형성된 조명 장치(300)의 총두께는, 가장 두꺼운 부분에서, 약 290㎛가 된다. 또한, 패널(318)과 보강 부재(328)가 겹치는 패널(318)의 주연부가 가장 두꺼운 부분이 된다.
또한, 상기 적합예의 치수는, 발명자들이 실험 결과나, 물성 데이터 등으로부터 창의 연구한 끝에 도출한 매우 적합한 사례의 하나로, 이에 한정하는 것은 아니며, 전술한 각부의 추천 치수 범위 내에 있어서, 용도에 따른 치수 설정을 할 수 있다.
「조명 장치의 제조 방법」
도 24는, 조명 장치의 제조 방법의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다. 도 25a, 25b는, 각 공정에 있어서의 제조 형태를 나타내는 도면이다.
여기에서는, 조명 장치(300)의 제조 방법으로 대해서, 도 24의 플로우 차트에 따라서 상세하게 설명한다.
스텝 S21에서는, 도 25a에 나타내는 바와 같이, 각부재를 서로 겹친 상태(준비체)로 하여, 라미네이트 장치에 세트한다. 상세하게는, 수지 필름(325b)상에, 패널(318)과 수지 필름(325a)과, 광학 필름(335)과, 보강 부재(328)를, 이 순서로 서로 겹친다. 또한, 도 25a에서는 생략하고 있지만, 각부재의 서로 겹침은 전용 안내판을 이용하여 행해지며, 평면적인 위치 맞춤도 이루어지고 있다. 이 공정은, 적합예로서는, 통상 환경하에서 행하지만, 후술하는 감압 환경하에서 행해도 좋다.
그리고, 준비체를 라미네이트 장치에 세트한다. 또한, 도 25a에서는, 라미네이트 장치의 가압 롤러(81, 82)만을 도시하고 있다.
스텝 S22에서는, 라미네이트 장치 및 준비체가 설치된 환경을 감압하여, 감압 환경으로 한다. 또한, 라미네이트 장치는, 내부 환경을 소망하는 기압 환경으로 설정 가능한 챔버 장치(실) 내에 설치되어 있다. 이 공정에 의해, 준비체 내부의 공기(기포)가 제거(탈포)된다.
또한, 동시에, 가압 롤러(81, 82)의 가열이 행해져, 전열성이 있는 엘라스토머로 구성된 롤러면이 80℃∼120℃의 온도로 가열된다.
스텝 S23에서는, 도 25a의 화살표로 나타내는 바와 같이, 준비체에 있어서의 플렉시블 기판(320)의 반대측의 한 변으로부터, 한 쌍의 가압 롤러(81, 82)의 사이에 준비체가 삽입되어, 라미네이트가 행해진다. 가압 롤러(81, 82)에 협지된 부분에서는, 롤러의 열에 의해 수지 필름(325a, 325b)이 용해되고, 또한 가압되어 서로 접착된다. 또한, 용해된 수지 필름(325a, 325b)은, 접착제(충전재)로서 기능하여, 패널(318), 플렉시블 기판(320), 광학 필름(335) 및, 보강 부재(328)도 접착한다.
또한, 준비체의 한 변으로부터 타단을 향하여 라미네이트가 행해지기 때문에, 각부재에 기포(공기)가 남아 있었다고 해도, 기포는, 라미네이트순에 따라서 타단측으로 밀려 나오게 된다. 그리고, 도 25b에 나타내는 바와 같이, 라미네이트 된 조명 장치(300)가 가압 롤러(81, 82) 사이로부터 밀려 나와 라미네이트가 완료된다.
스텝 S24에서는, 라미네이트된 조명 장치(300)에 있어서의 잔류 응력을 제거하기 위해 어닐링 처리를 포함하는 후처리를 행한다. 어닐링 처리는, 계속해서 감압 환경에서 행해도 좋고, 통상 환경하에서 행해도 좋다. 특히, 수지 필름(325a, 325b)이 가교 성분을 포함하는 경우에는, 약 100℃에서 어닐링 처리하여, 가교를 완료하는 것이 바람직하다.
또한, 라미네이트 장치는, 한 쌍의 가압 롤러(81, 82)를 구비한 롤 라미네이트 방식으로 한정하는 것은 아니며, 준비체를 조명 장치(300)의 완성 상태로 라미네이트 가능한 장치이면 좋다. 예를 들면, 1매의 판 형상 가열판(핫 플레이트)상에 준비체를 세트하고, 변형할 고무 시트를 기압차에 의해 당해 준비체에 밀착하여, 가열 및 가압하는 다이어프램 방식에 의한 진공 라미네이트 장치를 이용해도 좋다.
또한, 어닐링 처리에 계속해서, 보강 부재(328)의 네 모퉁이에 각각 부착 구멍(303)(도 20)을 형성한다. 구체적으로는, 조명 장치(300)를 전용 안내판에 세트한 상태에서, 프레스 가공함으로써, 4개의 부착 구멍(303)을 형성한다. 또한, 이 방법으로 한정하는 것은 아니며, 보강 부재(328) 및, 수지 필름(325a, 325b)에 미리 부착 구멍(303)을 형성해 두어도 좋다. 이 방법에 의하면, 준비체를 준비할 때에, 부착 구멍(303)을 기준으로 할 수 있기 때문에, 평면 방향에 있어서의 각부의 배치 위치 정밀도를 높일 수 있다.
이와 같이 하여, 도 20에 나타내는 바와 같은, 플렉시블성과 실용 강도(강인성)를 겸비한 조명 장치(300)가 형성된다.
전술한 대로, 본 실시 형태에 따른 조명 장치(300) 및, 제조 방법에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
조명 장치(300)에 의하면, 유연성이 확보되는 두께로 설정된 라미네이트 구조체(325)에, CFRP로 이루어지는 프레임 형상의 보강 부재(328)가 평면적으로 발광 영역(V)을 둘러싸고 형성되어 있다. CFRP에 포함되는 탄소 섬유의 인장 강도는, 종래의 수지제의 보강판에 비하여 높기 때문에, 보강 부재(328)가 부착된 상태에서, 탄소 섬유의 연재 방향으로 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 유연성을 손상시키지 않고, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 보강 부재(328)는, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하고 있기 때문에, 양자에 의해 평면적으로 모든 방향으로부터 인장 강도가 높아져, 어느 방향으로부터 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다.
이는, 높은 인장 강도에 의해 신장이 매우 작고, 섬유를 대각으로 적층함으로써 치수 변화가 매우 작아진다는 탄소 섬유의 특성에 의한 것이다. 이 특성에 의해, 보강 부재(328)는, 응력을 가해도 어느 정도 구부러진 상태에서 변형이 멈춰, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 보강 부재(328)는, 스프링과 같이 원래의 형태로 복원시키는 변형 구속성과 복원성의 기능도 갖고 있다.
또한, 탄소 섬유를 포함하는 CFRP는, 선팽창 계수가 1ppm／℃ 이하로 매우 낮기 때문에, 100℃ 정도의 가열 압착에 의해 접착해도 휨을 발생시키는 일은 없고, 유리의 4ppm／℃와 매우 가깝기 때문에, 패널(318)에 대한 열충격에도 매우 강하다.
또한, 보강 부재(328)의 개구부(구멍)(328d)의 네 모퉁이에는 각(R)이 형성되어 있기 때문에, 네 모퉁이가 에지로 되어 있는 경우에 비하여, 굽힘 응력이 가해진 경우의 균열의 발생을 억제할 수 있다. 예를 들면, 각(R)은 반경 1㎜ 정도로 형성되어 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)를 겸비한 조명 장치(300)를 제공할 수 있다. 바꾸어 말하면, 충분한 실용 강도를 구비한 조명 장치(300)를 제공할 수 있다.
또한, 액정 패널(90)의 표리면에 각각 보강판(91, 92)이 부착되어 있던 종래의 액정 표시 장치(400)(도 34)와 달리, 도 21에 나타내는 바와 같이, 보강 부재(328)를 라미네이트 구조체(325)의 표면에 형성하는 구조이기 때문에, 패널(318)을 얇게 할 수 있다. 이에 따라, 라미네이트시에 있어서의 수지 필름의 형상 추종성이 좋아지기 때문에, 패널(318)의 주연부로의 극간의 발생을 저감(방지)할 수 있다.
특히, 발명자들의 실험 결과에 의하면, 패널(318)의 두께가 약 90㎛이며, 수지 필름(325a, 325b)의 두께가 약 50㎛로 설정된 적합예에 있어서는, 패널(318)의 주연부에 극간의 발생은 인정되지 않았다.
또한, 보강 부재(328)는, 수지보다 열전도율이 높고, 또한, 라미네이트 구조체(325)의 표면에 있어서, 일면이 외기에 접촉하는 상태에서 부착되어 있기 때문에, 패널(318)의 발열을 효율 좋게 방열할 수 있다. 따라서, 패널(318)의 발열에 의한 열화를 억제할 수 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)와, 방열성을 겸비한 조명 장치(300)를 제공할 수 있다.
또한, 보강 부재(328)의 표면에는, 반사층(328a)이 형성되어 있기 때문에, 발광 영역(V)으로부터 방사되는 조명광의 일부를 반사층(328a)에서 반사하여, 조명에 기여하는 빛으로 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 반사층(328a)에 의해 조명 효율을 높일 수 있기 때문에, 조명 장치로서 충분한 조명 효율을 얻을 수 있다.
따라서, 충분한 조명 효율을 갖는 조명 장치(300)를 제공할 수 있다.
또한, 플렉시블 기판(320)의 접속부를 덮어 실리콘 수지(접착제) 등으로 몰드하여, 보강하고 있던 종래의 보강 구성과 달리, 수지 필름(325a, 325b)에 의한 라미네이트에 의해, 당해 보강 구성을 겸하고 있기 때문에, 제조 효율이 좋다. 또한 당해 접속부 및, 패널(318)을 포함하여 동일한 수지에 의해 접착(충전)되기 때문에, 유연성을 손상시키지 않고, 충분한 실용 강도(강인성)를 확보할 수 있다.
또한, 수지 필름(325a, 325b)에 이용되는 폴리에틸렌계 접착층은, 절연성, 내수성, 내열성이 우수하기 때문에, 충분한 전기적 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 제조 방법에 있어서는, 폴리에틸렌계 접착층은, 아크릴계 점착층에 보여지는 바와 같은 실온에서의 초기 점착성이 거의 없기 때문에, 기포가 빠지기 쉬울 뿐만 아니라, 미리 겹쳐 쌓은 준비체 상태에서의 위치 맞춤도 용이하게 할 수 있다. 그 때문에, 감압 분위기에 있어서, 1회의 열라미네이트로 다층 구조를 형성할 수 있기 때문에 제조 효율이 좋다. 또한, 양산성이 우수하다.
또한, 폴리에틸렌계 접착층은 실온에서의 초기 점착이 거의 없기 때문에, 이물의 달라붙음이 적고, 또한, 이물이 붙어도 제거가 용이하다. 또한, 이물이 있는 경우라도, 가열에 의해 연화될 때에, 작은 이물이면 접착층 내로 매입되기 때문에, 일반적으로 이용되는 아크릴계 점착층보다도 이물 혼입에 의한 불량을 억제할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌계 수지는 범용 수지이기 때문에, 부재 비용을 억제할 수 있다.
(실시 형태 11)
도 26a는, 실시 형태 11에 따른 조명 장치의 평면도로, 도 20에 대응하고 있다. 도 26b는, 도 26a의 XXVIB－XXVIB 단면에 있어서의 단면도로, 도 21에 대응하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태 11에 따른 조명 장치(350)에 대해서 설명한다. 또한, 실시 형태 10과 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 조명 장치(350)는, 실시 형태 10의 조명 장치(300)에, 이면의 보강 부재(330)를 추가한 구성으로 되어 있다. 또한, 조명 장치(350)의 주연부에 형성된 부착 구멍(304)이 긴 구멍(트럭(truck) 구멍) 형상으로 되어 있다. 또한, 표리의 보강 부재(328, 330)의 내면(패널(318)측의 면)에는, 각각 반사층(328c, 330c)이 형성되어 있다. 이들 구성 이외는, 실시 형태 10에서의 설명과 대략 동일하다.
조명 장치(350)는, 라미네이트 구조체(325) 표면의 보강 부재(328)에 더하여, 라미네이트 구조체(325)의 이면 전체를 덮는 보강 부재(330)를 구비하고 있다. 또한, 보강 부재(330)는, 보강 부재(328)와 동일하게 CFRP 등으로 구성되어 있다.
또한, 도 26a에 나타내는 바와 같이, 주연부에 형성된 부착 구멍(304)이 긴 구멍(트럭 구멍) 형상으로 되어 있다. 상세하게는, 조명 장치(350)의 외형에 있어서의 장변을 따라서, 양단이 반원 형상의 슬릿 형상인 부착 구멍(304)이 형성되어 있다. Y축 (＋)측의 장변에 있어서는, 대략 장변의 길이를 따라서 1개의 부착 구멍(304)이 형성되어 있다. 또한, Y축 (－)측의 장변에 있어서는, 장단 2개의 부착 구멍(304)이 플렉시블 기판(320)을 피하여 형성되어 있다.
또한, 이 구성으로 한정하는 것은 아니며, 주연부에 긴 구멍 형상의 복수의 부착 구멍(304)이 형성되어 있으면 좋다. 예를 들면, 단변을 따라서, 추가로 부착 구멍(304)이 형성되어 있어도 좋고, 원형 형상의 부착 구멍과, 혼재하여 형성되어 있어도 좋다.
또한, 보강 부재(330)의 내면(제5면)에는, 그 전면에 반사층(330c)이 형성되어 있다. 반사층(330c)은, 보강 부재(328)의 반사층(328a)과 동일한 알루미늄막 등으로 이루어지는 반사층이다. 또한, 반사층(328a)과 동일하게, 그 상층에 수지 코팅층 등의 보호층을 형성해도 좋다. 한편, 보강 부재(330)의 외면(Z축 (＋)측면： 제6면)은, CFRP 등의 기재가 노출되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 표면의 보강 부재(328)의 내면(패널(318)측의 면)에도, 반사층(328c)이 형성되어 있다. 반사층(328c)은, 표면측의 반사층(328a)과 동일한 반사층이다. 또한, 내면의 반사층(328c)상에도, 수지 코팅층 등의 보호층을 형성해도 좋다.
또한, 표면의 보강 부재(328)의 개구부(구멍)(328d)에는, 실시 형태 10의 조명 장치(300)와 동일하게 광학 필름(335)이 부착되어 있지만, 그 평면 사이즈는, 개구부(328d)에 들어가는 크기로 되어 있어, 주연부와 보강 부재(328)와의 겹침 부분은 형성되어 있지 않다. 이 구성에 의하면, 겹침 부분이 존재하지 않기 때문에, 그만큼, 조명 장치(350)를 박형화할 수 있다.
또한, 제조 방법은, 기본적으로 실시 형태 10에서 설명한 제조 방법과 동일하다. 상세하게는, 보강 부재(330)상에, 수지 필름(325b)과, 패널(318)과, 수지 필름(325a)과, 광학 필름(335)과, 보강 부재(328)를, 이 순서로 서로 겹친 것을 준비체로 하여, 실시 형태 10과 동일하게 라미네이트하여 일체화한다.
상기 설명에 있어서는, 반사층(328c)(반사층(330c))은, 보강 부재(328)(보강 부재(330))의 내면 형상을 따라서, 대략 평탄한 형상인 것으로 하여 설명했지만, 이 구성으로 한정하는 것은 아니며, 빛을 효율적으로 반사 가능한 형상이면 좋다.
도 27a∼27c는, 도 26b에 있어서의 XXVII부의 확대도로, 반사층(328c)에 복수의 요철을 갖는 반사 형상을 부여하고 있다.
예를 들면, 도 27a에 나타내는 바와 같이, 보강 부재(328)에 있어서의 내면의 주연부에 프레스 가공 등에 의해, 엠보싱 가공을 시행하여, 반사층(328c)에 복수의 계단 형상의 반사 형상을 부여해도 좋다. 계단 형상의 각 반사 형상에 있어서의 요철의 고저(高低)차는, 0.1㎛∼10㎛의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 반사 형상은, 계단 형상 외에 파도 형상이나 쐐기 형상이라도 좋다.
또한, 빛의 반사 효율을 보다 높이기 위해, 발광 영역(V)측보다도, 주연부에 가까울수록 요철의 고저차를 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 평면적인 모양은, 치밀한 패턴이면 좋고, 예를 들면, 격자 모양이라도 좋고, 비늘 모양이라도 좋다.
또한, 보강 부재(330)에 있어서의 내면의 반사층(330c)에도, 계단 형상의 동일한 반사 형상을 부여하고 있다.
또한, 도 27a의 형태에서는, 적합예로서, 보강 부재(328)의 표면에 있어서의 반사층(328a)에도, 계단 형상의 반사 형상을 부여하고 있지만, 표면에 대해서는 도 26b과 같은 플랫인 반사면이라도 좋다.
이러한 반사 형상을 부여하는 엠보싱 가공은, 예를 들면, 수지함침투탄소 섬유를 적층한 전구체(프리프레그)의 표면에, 고저차 0.1㎛∼10㎛의 요철을 갖는 금형을 80℃∼120℃에서 가열하면서 밀착시켜 성형한다. 그 후, 내면(표면)에 알루미늄 등의 반사층을 진공 증착법 등에 의해 형성한다.
또한, 이때에, 롤 형상의 금형을 이용하는 구성으로 하면, 전구체 시트를 롤 투 롤(roll to roll)로의 권취 제조가 가능해져, 제조 효율을 보다 높일 수 있다.
또한, 도 27b에 나타내는 바와 같이, 보강 부재(328)에 있어서의 내면의 반사층(328c) 및, 보강 부재(330)에 있어서의 내면의 반사층(330c)에 형성하는 복수의 반사 형상을 오목면 형상(공기(bowl) 형상)의 딤플(dimple) 형상으로 해도 좋다.
또는, 도 27c에 나타내는 바와 같이, 보강 부재(328)에 있어서의 내면의 반사층(328c) 및, 보강 부재(330)에 있어서의 내면의 반사층(330c)에 형성하는 복수의 반사 형상을 볼록면 형상(원구(rounded hill) 형상)으로 해도 좋다.
또한, 도 27b, 27c에 있어서는, 보강 부재(328)에 있어서의 표면의 반사층(328a)은, 플랫인 반사 형상으로 하고 있지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 오목면 형상이나, 볼록면 형상의 반사 형상을 부여해도 좋다.
도 28a은, 도 26b에 있어서의 XXVⅢB부의 확대도이다.
또한, 조명 장치(350)의 주연부에 반사 부재(333)를 추가로 구비하는 구성이라도 좋다.
반사 부재(333)는, 알루미늄 등의 금속으로 이루어지는 봉지 부재로, 도 28a에 나타내는 바와 같이, 오목 형상을 가로로 한 단면(斷面) 형상을 갖고 있다. 그리고, 당해 오목 형상의 저면(底面; 333a)을 조명 장치(350)의 단면(端面)에 바싹댄 상태에서, 오목 형상에 있어서의 2개의 볼록부에 의해, 조명 장치(350)의 단부를 협지하고 있다. 또한, 평면적으로는, 조명 장치(350)의 4변을 덮어 형성되어 있다. 또한, 플렉시블 기판(320)이 통과하는 부분은, 절결(slit) 형상으로 하고 있다.
저면(333a)은, 반사면으로 되어 있어, 패널(318)의 단면 등으로부터 출사된 빛을 반사하여, 패널(318)측에 반사한다. 반사된 빛은, 반사층(328c)이나, 반사층(330c) 등에서 반사를 반복하여, 그 일부는 조명광이 된다.
또한, 금속제로 한정하는 것은 아니며, 조명 장치(350)의 단면에 반사면이 당접하는 구성이면 좋다. 예를 들면, 반사성을 갖는 테이프 부재로, 조명 장치(350)의 단면을 덮는(부착하는) 구성이라도 좋다.
도 28b는, 도 26b에 있어서의 XXVII부의 확대도이다.
또한, 보강 부재(328)와 보강 부재(330)를 주연부에서 밀착시키는 구성으로 해도 좋다. 상세하게는, 도 24의 스텝 S23에서 양자를 라미네이트한 후, 전용 금형에 세트하여 프레스 가공함으로써, 주연부를 밀착시킨다. 금형은, 주연부를 좁히기 위한 형상을 갖고 있고, 80℃∼120℃의 온도로 가열되어 있다.
이 프레스 가공에 의해, 도 28b에 나타내는 바와 같이, 보강 부재(328) 및, 보강 부재(330)의 단부가 좁혀져, 주연부에 있어서 반사층(328c)과 반사층(330c)이 대략 밀착한 상태가 된다. 또한, 이때, 라미네이트 구조체(325)를 구성하는 수지 필름의 일부는, 외부로 비어져 나와 수지 고임(325d)을 형성한다.
그리고, 보강 부재(328)와 보강 부재(330)를 주연부에서 밀착시킨 후, 도 24의 스텝 S24에 있어서의 후처리 공정을 행한다. 또한, 후처리 공정에 있어서, 수지 고임(325d)을 제거해도 좋다.
전술한 대로, 본 실시 형태에 의하면, 실시 형태 10에 있어서의 효과에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
조명 장치(350)에 의하면, 표면의 프레임 형상의 보강 부재(328)에 더하여, 이면 전체를 덮는 보강 부재(330)를 구비하고 있다.
따라서, 어느 방향으로부터 굽힘 응력이 가해졌다고 해도, 유리 기판이 한계점(한계 반경)까지 구부러지는 것을 억제할 수 있다. 특히, 2매의 보강 부재에 의해, 가장 균열이 발생하기 쉬운 패널(318)의 주연부를 표리면에서 감싸는 구성이기 때문에, 보다 확실하게 패널(318)의 깨짐을 방지할 수 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)를 겸비한 조명 장치(350)를 제공할 수 있다.
또한, 패널(318)이 발하는 열을 표리면의 2매의 보강 부재에 의해, 보다 효율 좋게 방열할 수 있다.
따라서, 플렉시블성과, 실용 강도(강인성)와, 방열성을 겸비한 조명 장치(350)를 제공할 수 있다.
또한, 보강 부재(328)의 내면에는 반사층(328c)이 형성됨과 함께, 보강 부재(330)의 내면에는 반사층(330c)이 형성되어 있기 때문에, 패널(318)의 발광 영역(V) 이외의 부위로부터 출사되는 빛(누광)의 일부도 조명광으로서, 이용할 수 있다. 상세하게는, 예를 들면, 패널(318)의 단면으로부터 출사된 누광은, 반사층(328c) 및, 반사층(330c)에서 반사를 반복하는 중에, 그 일부가 발광 영역(V)으로부터 출사되는 빛, 즉, 조명광의 일부가 된다.
따라서, 조명 효율을 높일 수 있기 때문에, 조명 장치로서 충분한 조명 효율을 얻을 수 있다.
따라서, 충분한 조명 효율을 갖는 조명 장치(350)를 제공할 수 있다.
또한, 각 보강 부재에 있어서의 내면의 반사층(328c), 반사층(330c)에, 복수의 쐐기 형상이나, 볼록면 형상, 오목면 형상 등으로 이루어지는 반사 형상을 부여함으로써, 반사 효율을 높일 수 있다. 바꾸어 말하면, 발광 영역(V)을 향하여 누광의 광량을 늘릴 수 있다.
또한, 한 쌍의 투명 기판으로 구성된 패널(318)에 있어서의 누광은, 그 단면으로부터 출사되는 비율이 가장 많다.
조명 장치(350)의 주연부에 반사 부재(333)를 형성하거나, 주연부를 좁혀 반사층(328c)과 반사층(330c)을 밀착시킴으로써, 이 외부로 새는 광량을 저감할 수 있다. 바꾸어 말하면, 단면으로부터 출사된 누광의 이용 효율을 높여, 조명 효율을 높일 수 있다.
따라서, 충분한 조명 효율을 갖는 조명 장치(350)를 제공할 수 있다.
(실시 형태 12)
도 29a는, 실시 형태 12에 따른 조명 장치의 평면도이고, 도 29b는 도 29a에 있어서의 XXIXB－XXIXB 단면의 측단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태 12에 따른 조명 장치(360)에 대해서 설명한다. 또한, 상기 각 실시 형태와 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 조명 장치(360)는, 복수매의 패널(332)을 평면적으로 나열한 상태(타일링)에서 일체화한 대형(대면적) 조명 장치이다. 상세하게는, 4매의 패널(332)을 평면적으로 나열한 상태로 표리면에서 수지 필름(345a, 345b) 및, 보강 부재(336, 337)로 라미네이트한 구성으로 되어 있다.
조명 장치(360)는, 4매의 패널(332)을 매트릭스 형상으로 타일링한 조명 장치이다. 또한, 패널(332)은, Y축 방향으로 긴 장방형을 이루고 있는 것 이외는, 실시 형태 10의 패널(318)과 동일하며, 발광 영역으로부터 대략 백색광을 출사한다.
4매의 패널(332)은, 길이 방향을 맞추어 종횡으로 등(等) 간격으로 배열한 상태에서, 표리면에서 수지 필름(345a, 345b)에 의해 라미네이트 되어 일체의 라미네이트 구조체(345)를 형성하고 있다. 또한, 수지 필름(345a, 345b)은, 그 평면 형상(사이즈) 이외는, 실시 형태 10의 수지 필름(325a, 325b)과 동일한 구성으로 되어 있다.
또한, 라미네이트 구조체(345)의 표리면에는, 보강 부재(336, 337)가 각각 함께 라미네이트 되어 일체가 되어 있다. 또한, 보강 부재(336, 337)도, 그 평면 형상(사이즈) 이외는, 보강 부재(328, 330)와 대략 동일한 구성으로 되어 있다. 상세하게는, 보강 부재(336)는, 각 패널(332)의 발광 영역을 노출시키기 위한 복수의 개구부(336a)를 구비하고 있다. 또한, 보강 부재(337)는, 타일링된 4매의 패널(332)의 배면을 모두 덮고 있다.
또한, 도 29a에 나타내는 바와 같이, 조명 장치(360)의 주연부에는, 긴 구멍 형상의 부착 구멍(304)이 형성되어 있다. 상세하게는, 조명 장치(360)의 외형에 있어서의 장변을 따라서, 양단이 반원 형상의 슬릿 형상인 부착 구멍(304)이 형성되어 있다. 또한, Y축 (＋)측의 단변도, 슬릿 형상인 부착 구멍(304)이 형성되어 있다.
또한, 이 구성으로 한정하는 것은 아니며, 주연부에 긴 구멍 형상의 복수의 부착 구멍(304)이 형성되어 있으면 좋다. 예를 들면, Y축 (－)측의 단변에도, 부착 구멍(304)이 형성되어 있어도 좋고, 원형 형상의 부착 구멍과, 혼재하여 형성되어 있어도 좋다.
또한, 4매의 패널(332)에 구동 전력을 공급하는 4개의 플렉시블 기판(320)은, 조명 장치(360)에 있어서의 Y축 (－)측의 단변으로부터 외부로 취출되고 있다. 특히, Y축 (＋)측에 위치하는 패널(332)의 플렉시블 기판(320)은, Y축 (－)측의 패널(332)의 이면을 통과하여, Y축 (－)측의 단변으로부터 외부로 취출되고 있다.
또한, 각 패널(332)의 장방형 형상의 발광 영역은, 보강 부재(336)의 리브(336g)에 의해, 대략 정방형 형상의 2개의 발광 영역(Va, Vb)으로 각각 구획되어 있다. 이 리브(336g)에 의해, 라미네이트시에, 발광 영역이 X축 방향으로 늘어나 넓어져 버리는 것을 억제하고 있다.
또한, 패널(332)을 타일링하는 매수는, 4매로 한정하는 것은 아니며, 복수 매이면, 몇 매라도 좋다.
전술한 대로, 본 실시 형태에 의하면, 실시 형태 11에 있어서의 효과에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
조명 장치(360)에 의하면, 복수매의 패널(332)을 타일링함으로써, 소망하는 평면 사이즈를 갖는 조명 장치를 구성할 수 있다.
특히, 패널(332)을 박형화한 경우, 깨지기 쉽기 때문에, 취급성이나 수율부터가 대형화에는 한계가 있었다. 이 때문에, 취급성 및, 수율을 확보할 수 있는 사이즈의 패널(332)을 복수매 타일링함으로써, 수율 좋게 대면적의 조명 장치를 구성할 수 있다.
따라서, 제조 효율 좋게, 염가로, 대형 조명 장치(360)를 제공할 수 있다.
도 30은, 전술한 조명 장치를 비행기의 실내 조명 장치로서 이용한 형태도이다.
전술한 조명 장치(350)는, 예를 들면, 비행기의 실내 조명 장치로 이용할 수 있다. 또한, 조명 장치(350)를 상기 실시 형태 10 또는 상기 실시 형태 12 및, 후술하는 변형예에 있어서의 조명 장치와 치환해도 좋다.
도 30에 나타내는 바와 같이, 조명 장치(350)는, 곡면을 갖는 비행기의 벽면(500)에 만곡된 상태로 부착되어 있다. 상세하게는, 승객용의 좌석(502)에 있어서의 창(503)측의 벽면(500)에, 조명 장치(350)가 부착되어 있다. 벽면(500)에 있어서, 좌석(502) 옆의 비교적 평면에 가까운 영역에는 창(503)이 형성되고 있고, 조명 장치(350)는, 창(503)의 상부의 만곡 정도가 큰 부분에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 승객이 좌석(502)에 앉았을 때에, 그 손이 미치는 범위를 주체로 조명 가능한 위치에 배치되어 있다.
또한, 조명 장치(350)를 벽면(500)에 직접 부착하는 것으로 한정하는 것은 아니며, 예를 들면, 창(503)의 상부에 형성된 짐칸의 뚜껑에, 부착해도 좋고, 또는, 곡면을 갖는 천정에 부착해도 좋다.
이와 같이, 비행기의 실내 조명 장치로서 조명 장치(350)를 이용한 경우, 그 가요(可撓)성을 활용하여, 곡면에 부착할 수 있다. 또한, 경량이기 때문에, 짐칸의 뚜껑에 부착해도 개폐성을 손상시키는 일이 없고, 추가로 비행기의 연료 소비량을 억제할 수 있다. 또한, 공급하는 직류 전력량에 따라서 대략 선형적으로 휘도가 변화하기 때문에, 인버터 회로 등의 복잡한 회로를 필요로 하지 않고, 조광을 행할 수 있다.
따라서, 경량으로, 설치 장소를 가리지 않고, 사용하기 편리한 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한, 비행기의 실내 조명 장치로 한정하는 것은 아니며, 선박이나, 전철, 자동차 등의 이동 수단에 있어서의 실내 조명에 이용해도 좋다. 또는, 회사나, 여관, 가옥 등의 건물에 있어서의 실내 조명 등으로 이용하는 것이라도 좋다.
이들 용도에 조명 장치(350)를 이용한 경우라도, 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 전술한 실시 형태로 한정되지 않으며, 전술한 실시 형태에 여러 가지 변경이나 개량 등을 가하는 것이 가능하다. 변형예를 이하에 기술한다.
(변형예 1)
도 3을 이용하여 설명한다.
상기 각 실시 형태에서는, 표시 패널(18)은, 전(全)화소 공통으로 백색광을 출사하여, 표시면측에 백색광으로부터 RGB의 각 색광을 선택적으로 투과하는 컬러 필터를 형성한 구성인 것으로서 설명했지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 색화소마다, RGB의 색광이 출사 가능한 구성이면 좋다.
예를 들면, 유기 EL층(8)에 있어서 RGB의 색화소마다, RGB의 각색의 발광층을 형성한, 이른바 3색 발광법에 의한 구성의 표시 패널이라도 좋다.
또한, 상기 각 실시 형태에 있어서는, 표시 장치(100)는, 액티브 매트릭스형인 것으로서 설명했지만, 패시브(단순) 매트릭스형이라도 좋다.
이 경우, 소자층(2)은 불필요해져, 유기 EL층(8)을 주사 전극과 데이터 전극으로 협지하는 구성이 된다. 예를 들면, 주사 전극은 소자 기판(1)측에 형성하고, 데이터 전극은 CF 기판(16)측에 형성한다. 또한, 주사 전극과 데이터 전극은, 평면에서 볼 때 격자 형상이 되도록, 교차하는 방향으로 각각 연재하여 형성된다.
이들 구성이라도, 상기 각 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
(변형예 2)
상기 실시 형태에서는, 보강 부재(28, 29, 30, 44)로서, 탄소 섬유를 포함하는 CFRP를 이용하는 것으로서 설명했지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 동일한 물성을 갖는 재료이면 좋다.
예를 들면, CFRP에 가까운 물성을 갖는 인바(Ni 함유율 30wt％∼50wt％의 철합금)나, 티탄, 티탄 합금 등을 이용하여 보강 부재(28, 29, 30, 44)를 구성해도 좋다.
또한 예를 들면, 도 8의 구성에 있어서, 프레임 형상의 보강 부재(28)에는 가공성이 우수한 인바를 사용하고, 판 형상의 보강 부재(30)에는 CFRP를 이용하는 것과 같이, 이들 재료를 조합하여 이용해도 좋다.
특히, 가공성이 우수한 인바를 표면의 프레임 형상의 보강 부재(28, 44)에 이용함으로써, 개구부의 네 모퉁이의 각(R)(도 19a 참조)이나, 개구 단면을 매끈하게 완성할 수 있기 때문에, 보강 부재(28, 44)에 표시 영역(V)을 구획함과 함께 눈에 띄게 하는, 구획판(parting plate)으로서의 기능을 부가할 수 있다. 또한, 이들 구성이라도, 상기 각 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
(변형예 3)
도 31은, 변형예 3에 따른 표시 패널의 단면도로, 도 3에 대응하고 있다.
상기 각 실시 형태에서는, 표시 패널(18)은, 유기 EL 패널인 것으로서 설명했지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 한 쌍의 기판간에, 전기 광학층을 협지한 박형의 표시 패널이면 좋다. 예를 들면, 전기 광학층으로서, 전기 영동(泳動)층을 구비한 전기 영동 패널이라도 좋다.
이하, 변형예 3에 따른 표시 패널(68)에 대해서 설명한다. 또한, 도 3과 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 표시 패널(68)은, 전기 광학층으로서 전기 영동층(67)을 구비한 반사형의 전기 영동 패널이다.
표시 패널(68)은, 소자 기판(1)과 대향 기판(65)과의 사이에 전기 영동층(67)을 협지한 구성으로 되어 있다. 또한, 소자 기판(1)으로부터 화소 전극(6)까지의 적층 구조는, 도 3의 구성과 동일하다.
대향 기판(65)은, 예를 들면 유리나 플라스틱 등으로 이루어지는 투명한 기판이다. 대향 기판(65)에 있어서의 소자 기판(1)측에는, 대향 전극(64)이 복수의 화소 전극(6)과 대향하여 전면(베타 형상)에 형성되어 있다. 대향 전극(64)은, ITO 등의 투명 도전 재료로 형성되어 있다.
전기 영동층(67)은, 복수의 마이크로 캡슐(70), 복수의 마이크로 캡슐(70)을 유지하는 바인더(62) 및, 접착층(61) 등으로 구성되어 있다. 또한, 표시 패널(68)은, 전기 영동층(67)이 미리 대향 기판(65)측에 바인더(62)에 의해 고정되어 이루어지는 전기 영동 시트와, 당해 시트와는 별도 제조되어, 화소 전극(6) 등이 형성된 소자 기판(1)을, 접착층(61)에 의해 접착함으로써 형성되어 있다.
마이크로 캡슐(70)은, 화소 전극(6) 및, 대향 전극(64)간에 협지되어, 1개의 화소 내에(바꾸어 말하면, 1개의 화소 전극(6)에 대하여) 1개 또는 복수 배치되어 있다.
도 31의 우측상부의 확대도에 나타난 바와 같이, 마이크로 캡슐(70)은, 피막(75)의 내부에 분산매(71)와, 복수의 백색 입자(72)와, 복수의 흑색 입자(73)를 봉입한 구성으로 되어 있다. 마이크로 캡슐(70)은, 예를 들면, 50㎛ 정도의 입경을 갖는 구(球) 형상으로 형성되어 있다.
피막(75)은, 아크릴 수지, 요소 수지, 아라비아 검, 젤라틴 등의 투광성을 갖는 고분자 수지로 형성되어 있다.
분산매(71)는, 백색 입자(72) 및 흑색 입자(73)를 마이크로 캡슐(70) 내(바꾸어 말하면, 피막(75) 내)에 분산시키는 매질이다.
백색 입자(72)는, 예를 들면, 이산화 티탄, 아연화(산화 아연), 삼산화 안티몬 등의 백색 안료로 이루어지는 입자(고분자 혹은 콜로이드)이며, 예를 들면 부(負)로 대전되어 있다.
흑색 입자(73)는, 예를 들면, 아닐린블랙, 카본블랙 등의 흑색 안료로 이루어지는 입자(고분자 혹은 콜로이드)이며, 예를 들면 정(正)으로 대전되어 있다.
이에 따라, 백색 입자(72) 및 흑색 입자(73)는, 화소 전극(6)과 대향 전극(64)과의 사이의 전위차에 의해 발생하는 전장(전위차)에 의해 분산매(71) 중을 이동하기 때문에, 대향 전극(64)측에 모인 입자의 색조가 표시되게 된다.
또한, 백색 입자(72), 흑색 입자(73)에 이용하는 안료를, 예를 들면 적색, 녹색, 청색 등의 안료를 대신함으로써, 적색, 녹색, 청색 등의 컬러 표시를 할 수도 있다.
또한, 전술한 마이크로 캡슐 방식으로 한정하는 것은 아니며, 대전성을 갖는 전자 분류체를 화소 내에 넣어, 플러스·마이너스를 전환함으로써 표시의 전환·온오프를 제어하는 전자분류체 방식의 전기 영동 패널이라도 좋다. 또는, 콜레스테릭 액정을 이용한 전기 영동 패널이라도 좋다.
이들 구성이라도, 상기 각 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
(변형예 4)
도 32를 이용하여 설명한다.
도 32a는, 변형예 4에 따른 조명 장치의 단면도로, 도 26b에 대응하고 있다. 도 32b, 32c는, 변형예 4에 따른 보강 부재의 일 형태를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 변형예 4에 따른 조명 장치(370)에 대해서 설명한다. 또한, 실시 형태 11과 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 조명 장치(370)는, 실시 형태 11에 있어서의 보강 부재(330)와는, 다른 구성의 보강 부재(340)를 구비하고 있다. 상세하게는, 보강 부재(330)보다도 방열 특성을 향상시킨 보강 부재(340)를 구비하고 있다. 그 이외는, 실시 형태 11에서의 설명과 대략 동일하다.
조명 장치(370)에 있어서의 라미네이트 구조체(325)의 배면에는, 그 전면에 보강 부재(340)가 부착되어 있다. 또한, 평면적인 보강 부재(340)의 사이즈는, 라미네이트 구조체(325)와 대략 동일한 사이즈로 형성되어 있다.
도 32b에 나타내는 바와 같이, 보강 부재(340)는, 4층 구성의 CFRP로 이루어지 보강체(330)의 위에, 그래파이트층(331) 및, 반사층(330c)을 적층하여 일체화한 것이다. 또한, 보강체(330)는, 실시 형태 11에 있어서의 보강 부재(330)와 동일 구성이지만, 본 변형예에 있어서는, 보강 부재(340)의 일 구성 부위가 되기 때문에, 보강체(330)라고 칭한다. 또한, 구성을 알기 쉽게 하기 위해, 도 32b, 32c에 있어서는, 반사층(330c)을 생략하고 있다.
그래파이트(흑연)층(331)은, 도 32b 상부의 확대도(동그라미로 둘러싼 부분)에 나타내는 바와 같이, 탄소 원자로 이루어지는 평면적인 육방정 구조층이 두께 방향(Z축 방향)으로 겹쳐 쌓인 구성을 갖고 있다.
그래파이트층(331)은, 평면 방향의 열전도율이 600W／m·k∼1500W／m·k로 우수하기 때문에, 당해층을 라미네이트 구조체(325)와 보강체(330)와의 사이에 배치함으로써, 방열성을 향상시킬 수 있다. 상세하게는, 패널(318)이 발하는 열을 단시간에 그래파이트층(331) 전체에 방사 형상으로 분산시킴과 함께, 최외면의 보강체(330)로 열전달시키기 위해, 방열성을 향상시킬 수 있다. 그래파이트층의 제조 방법은, 폴리이미드 필름을 출발 원료로 하여, 1000℃ 이상으로 소성함으로써 결정화시키는 합성 그래파이트나, 광산 등에서 산출되는 그래파이트 입자를 압연하여 필름 형상으로 한 천연 그래파이트라도 좋고, 모두 육방정 구조를 갖기 때문에, 열전도율 600W／m·k 이상을 얻을 수 있다. 또한, 그래파이트층(331)의 선팽창 계수는, 약 5ppm／℃로, 유리 기판과 대략 동등하다.
또한, CFRP로 이루어지는 보강체(330)와 그래파이트층(331)을 적층한 적층체를 CFGRP(Carbon Fiber Graphite Reinforced Plastics)라고도 한다. 또한, 본 변형예에서는, 반사층(330c)으로서 열전도율이 우수한 알루미늄박을 이용하고 있다.
보강 부재(340)(CFGRP)는, 예를 들면, 탄소 섬유를 에폭시 중간체에서 함침한 프리프레그 필름(층)과, 그래파이트 필름(층)과, 반사층(330c)을 서로 겹쳐, 감압 분위기하에서 가열 프레스 가공함으로써 형성할 수 있다. 또한, 가열 온도는, 120℃∼150℃의 범위 내의 온도인 것이 바람직하다.
또한, 본 변형예에서는, 적합예로서 4층 구성의 CFRP를 채용했지만, 탄소 섬유의 연재 방향이 다른 탄소 섬유층을 2층 이상 적층한 적층 구조를 포함하고 있으면 좋은 것은, 실시 형태 10에서의 설명과 동일하다.
여기에서, 평면적인 그래파이트층(331)의 사이즈는, 보강체(330)보다도 작게 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 그래파이트층(331)의 주연부가 보강체(330) 내에 들어가는 크기로 되어 있다. 매우 적합하게는, 그래파이트층(331)의 사이즈가 패널(318)의 발광 영역(V)보다도 크고, 패널(318)의 외형 사이즈보다도 작은 것이 바람직하다.
이는, 그래파이트층(331)의 우수한 열전도율을 활용함과 함께, 당해층의 내마모성 및, 취약성을 보완하기 위함이며, 발열이 많은 부분을 덮으면서도, 라미네이트 가공시 등에 큰 굽힘 응력이 가해지지 않도록 하는 고안이다.
본 실시 형태에서는, 적합예로서, 5층 구조로 두께가 약 140㎛의 CFGRP를 보강체(330)에 이용하고 있다. 상세하게는, 4층 구조로 두께가 약 100㎛의 CFRP와, 두께가 약 40㎛의 그래파이트층(331)을 적층한 CFGRP를 이용하고 있다.
또한, 이 두께로 한정하는 것은 아니며, 보강체(330)의 두께는, 약 50㎛∼200㎛의 범위 내의 두께이면 좋다. 이 두께이면, 조명 장치(370)의 자립성과 강도, 적당한 플렉시블성을 확보할 수 있다.
또한, 그래파이트층(331)의 두께는, 두께 방향의 열전도성을 손상시키지 않기 위해, 50㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 보강 부재(340)의 구성은, 전술한 도 32b의 형태로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 도 32c에 나타내는 구성이라도 좋다.
도 32c의 보강 부재(340)에서는, 보강체(330)에 있어서의 최상층의 탄소 섬유층(i)에, 그래파이트층(331)을 끼워 넣기 위한 개구부(구멍)가 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 최상층의 탄소 섬유층(i)은, 그래파이트층(331)이 들어가는 개구부를 구비한 프레임 형상으로 형성되어 있다.
즉, 보강 부재(340)는, 당해 개구부에 그래파이트층(331)을 끼워 넣은 구성으로 되어 있다. 또한, 제조 방법은, 전술한 가열 프레스 가공을 이용할 수 있다.
이 구성의 경우, 열전달성을 확보하기 위해, 그래파이트층(331)의 상면이 탄소 섬유층(i)의 상면과 동일한 높이거나, 또는 탄소 섬유층(i)의 상면으로부터 돌출되도록, 그래파이트층(331)의 두께를 설정한다. 적합예로서는, 예를 들면, 그래파이트층(331)의 두께를 탄소 섬유층(i)와 동일한, 약 25㎛로 설정한다.
이 구성에 의하면, 도 32b의 보강 부재를 이용한 경우에 비하여, 방열성 등 대략 동등한 효과를 구비하면서도, 조명 장치(370)의 총두께를 얇게 할 수 있다.
전술한 대로, 본 변형예에 의하면, 실시 형태 11에 있어서의 효과에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
조명 장치(370)에 의하면, 라미네이트 구조체(325)의 배면에, CFRP로 이루어지는 보강체(330)와, 그래파이트층(331)과, 반사층(330c)을 적층하여 일체화한 보강 부재(340)가 부착되어 있다.
특히, 우수한 열전도율을 갖는 반사층(330c)과 그래파이트층(331)이, 라미네이트 구조체(325)와 보강체(330)와의 사이에 배치되어 있기 때문에, 패널(318)이 발하는 열을 단시간에 그래파이트층(331) 전체에 방사 형상으로 분산시킴과 함께, 최외면의 보강체(330)로 열전달시킬 수 있다. 그리고, 최외면의 보강체(330)로부터 외기 중으로 방열할 수 있다.
또한, 그래파이트층(331)의 선팽창 계수는, 약 5ppm／℃로, 유리 기판과 대략 동등하기 때문에, CFRP로 이루어지는 보강체(330)와 적층한 보강 부재(340)를 라미네이트 구조체(325)에 부착해도, 휨의 발생 요인은 되지 않는다.
따라서, 충분한 방열성을 가짐과 함께, 휨의 발생을 방지한 조명 장치(370)를 제공할 수 있다.
또한, 그래파이트층(331)의 두께를 50㎛ 이하로 얇게 설정함과 함께, 주연부가 노출되지 않도록 보강체(330) 및 수지 필름(325b)으로 감싸는 구성으로 하고 있기 때문에, 두께 방향의 열전도성을 손상시키는 일 없이, 당해층의 내마모성 및, 취약성을 보완하여, 충분한 실용 강도를 확보할 수 있다.
따라서, 조명 장치(370)에 의하면, 플렉시블성을 구비하면서도, 충분한 실용 강도를 얻을 수 있다.
(변형예 5)
도 33은, 변형예 5에 따른 조명 장치의 단면도로, 도 26b에 대응하고 있다.
이하, 본 발명의 변형예 5에 따른 조명 장치(380)에 대해서 설명한다. 또한, 실시 형태 11과 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 각 실시 형태에서는, 표면의 발광 영역으로부터 조명광을 출사하는 패널(318)을 이용하는 것으로서 설명했지만, 표리 양면으로부터 조명광을 출사하는 패널을 이용하는 구성이라도 좋다.
조명 장치(380)는, 표리 양면으로부터 조명광을 출사하는 패널(358)을 구비하고 있다. 또한, 표면의 보강 부재(328)에 더하여, 이면에도 같은 프레임 형상의 보강 부재(328)를 구비하고 있다.
패널(358)의 구성은, 도 22에서 설명한 패널(318)과 대략 동일하지만, 음극 전극(309)을 형성하는 금속층의 두께가 빛을 투과 가능한 정도로 얇게 형성되어 있다. 또는, 음극 전극(309)을 ITO 등의 투명 전극에 의해 형성해도 좋다.
이 구성에 의해, 패널(358)은, 표면의 발광 영역에 더하여, 이면의 발광 영역에 상당하는 영역으로부터도, 조명광을 출사한다. 바꾸어 말하면, 패널(358)은, 표리 양면으로부터 대략 백색의 조명광을 출사한다.
이 때문에, 조명 장치(380)에서는, 패널(358)의 이면으로부터의 조명광을 외부로 출사하기 때문에, 이면에도 표면과 동일한 프레임 형상의 보강 부재(328)를 반전시켜 이용하고 있다. 또한, 이면의 발광 영역에도 표면과 동일하게, 광학 필름(335)이 부착되어 있다.
조명 장치(380)에 의하면, 표리 양면으로부터 조명광을 출사할 수 있기 때문에, 예를 들면, 2개의 접객 코너를 나누는 칸막이에 매우 적합하게 이용할 수 있다. 이 경우, 양쪽의 접객 코너를 동시에 조명하는 것이 가능해진다. 또는, 상점의 노면에 면한 유리 도어에도 매우 적합하게 이용할 수 있다. 이 경우, 야간에 있어서 노면 및, 가게 내의 발밑을 동시에 조명할 수 있다.
따라서, 표리 양면을 동시에 조명하는 용도에 매우 적합한 조명 장치(380)를 제공할 수 있다.
(변형예 6)
도 26b를 이용하여 설명한다.
상기 각 실시 형태에서는, 보강 부재(328) 및, 보강 부재(330)(보강체)로서, 탄소 섬유를 포함하는 CFRP를 이용하는 것으로서 설명했지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 동일한 물성을 갖는 재료이면 좋다.
예를 들면, CFRP에 가까운 저열변형성(저선팽창 계수)을 갖는 인바(Ni 함유율 30wt％∼50wt％의 철합금)나, 티탄, 티탄 합금 등을 이용하여 보강 부재(328)를 구성하는 것이라도 좋다.
또한, 예를 들면, 도 26b의 구성에 있어서, 프레임 형상의 보강 부재(328)에는 가공성이 우수한 인바를 사용하고, 판 형상의 보강 부재(330)에는 CFRP를 이용하는 것과 같이, 이들 재료를 조합하여 이용해도 좋다.
이들 구성이라도, 상기 각 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
(변형예 7)
도 22를 이용하여 설명한다.
상기 각 실시 형태에서는, 패널(318)을 발광 영역(V)으로부터 대략 백색광을 출사하는 패시브형의 패널인 것으로서 설명했지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 예를 들면, 액티브형의 패널이라도 좋다. 상세하게는, RGB의 각 색 액티브 화소가 매트릭스 형상으로 형성된 발광 영역(V)을 갖는 유기 EL 패널이라도 좋다.
이들 구성이라도, 상기 각 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 소망하는 색조의 조명광이 얻어지는 조명 장치를 제공할 수 있다. 또한, 당해 조명 장치를, 간판이나, 사인 보드 등의 표시 패널로서 이용할 수도 있다.
(변형예 8)
상기 실시 형태에서는, 표시 패널(18) 및 패널(318)은, 유리 기판상에 전기 광학층인 유기 EL층(8)(유기 EL층(308))을 갖는 구성으로 했지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 유리 기판과 동일하게 절곡함으로써 깨지거나, 복원성이 상실되는 상태가 되는 투명성을 갖는 유기 필름 등을 기재로서 이용한 경우에도, 상기 실시 형태의 라미네이트 구조를 적용하여, 굴곡에 대한 보강을 실현할 수 있다.
1 : 소자 기판
8 : 전기 광학층으로서의 유기 EL층
16 : CF 기판
18 : 표시 패널
20 : 플렉시블 프린트 회로 기판으로서의 플렉시블 기판
25a, 25b : 수지 필름
28 : 제1 보강 부재로서의 보강 부재
29, 30 : 제2 보강 부재로서의 보강 부재
100, 110, 120, 150, 160, 170, 180, 190 : 전기 광학 장치로서의 표시 장치
200 : 전자 기기로서의 전자 서적
300, 350, 360, 370, 380 : 조명 장치
301 : 소자 기판
308 : 전기 광학층으로서의 유기 EL층
316 : 봉지 기판
318 : 패널
320 : 플렉시블 프린트 회로 기판으로서의 플렉시블 기판
325a, 325b : 수지 필름
328 : 제1 보강 부재로서의 보강 부재
330 : 제2 보강 부재로서의 보강 부재
h : 제1 탄소 섬유층으로서의 탄소 섬유층
i : 제2 탄소 섬유층으로서의 탄소 섬유층
V : 표시 영역
8 : 전기 광학층으로서의 유기 EL층
16 : CF 기판
18 : 표시 패널
20 : 플렉시블 프린트 회로 기판으로서의 플렉시블 기판
25a, 25b : 수지 필름
28 : 제1 보강 부재로서의 보강 부재
29, 30 : 제2 보강 부재로서의 보강 부재
100, 110, 120, 150, 160, 170, 180, 190 : 전기 광학 장치로서의 표시 장치
200 : 전자 기기로서의 전자 서적
300, 350, 360, 370, 380 : 조명 장치
301 : 소자 기판
308 : 전기 광학층으로서의 유기 EL층
316 : 봉지 기판
318 : 패널
320 : 플렉시블 프린트 회로 기판으로서의 플렉시블 기판
325a, 325b : 수지 필름
328 : 제1 보강 부재로서의 보강 부재
330 : 제2 보강 부재로서의 보강 부재
h : 제1 탄소 섬유층으로서의 탄소 섬유층
i : 제2 탄소 섬유층으로서의 탄소 섬유층
V : 표시 영역
Claims (34)
- 전기 광학층을 갖는 표시 패널과,
상기 표시 패널의 표시 영역측의 제1면을 덮도록 라미네이트하는 제1 수지 필름과, 상기 제1면과 대향하는 제2면을 덮도록 라미네이트하는 제2 수지 필름과,
적어도 상기 제1 수지 필름 및 상기 제2 수지 필름의 어느 한쪽의 위에 형성된 보강 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 수지 필름상에 형성된 상기 보강 부재는, 상기 표시 패널의 표시 영역에 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보강 부재는, 평면적으로 제1 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제1 탄소 섬유층과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제2 탄소 섬유층에 의한 적층 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제3항에 있어서,
상기 제1 탄소 섬유층 및, 상기 제2 탄소 섬유층은, 탄소 섬유에 수지를 함침시킨 프리프레그로 형성되고,
상기 보강 부재는, 상기 제1 탄소 섬유층과, 상기 제2 탄소 섬유층을 3층 이상 적층 및, 경화시킨 적층체인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보강 부재는, 인바(invar), 또는 티탄, 혹은 티탄 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제2항에 있어서,
상기 보강 부재의 상기 개구부에 있어서의 개구 형상은, 상기 표시 영역과 동일한 형상으로 형성됨과 함께,
상기 보강 부재는, 평면적으로 상기 표시 패널의 단부(端部)까지 덮는 크기인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 수지 필름상에 형성된 제1 보강 부재와, 상기 제2 수지 필름상에 형성된 제2 보강 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제2항에 있어서,
상기 보강 부재의 상기 개구부에는, 상기 표시 영역을 덮는 광학 필름이 형성되어 있고,
상기 수지 필름은, 상기 표시 패널과 상기 보강 부재 및 상기 광학 필름을 접합시키는 접착제인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보강 부재에는, 그래파이트층이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제9항에 있어서,
상기 그래파이트층은, 상기 제2 수지 필름과, 상기 제1 탄소 섬유층과의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제9항에 있어서,
상기 그래파이트층은, 상기 제1 탄소 섬유층과, 상기 제2 탄소 섬유층과의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그래파이트층에는, 평면적으로 복수의 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보강 부재는, 상기 표시 패널의 상기 제1면에 대향하는 제3면과, 상기 제3면과 대향하는 제4면을 갖고,
상기 보강 부재의 적어도 상기 제3면 및 상기 제4면의 어느 한쪽에는, 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제2항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보강 부재는, 상기 표시 패널의 상기 제2면에 대향하는 제5면과, 상기 제5면과 대향하는 제6면을 갖고,
상기 제5면에 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표시 패널의 상기 전기 광학층은, 유리 기판상에 형성되어 있고,
상기 유리 기판은, 적어도 한 변이 상기 표시 영역보다도 장출한 장출 영역(protruding area)을 갖고,
상기 장출 영역에는, 플렉시블 프린트 회로 기판의 일단이 접속되고,
상기 플렉시블 프린트 회로 기판의 일단은, 적어도 상기 제1 수지 필름 및 상기 제2 수지 필름의 어느 한쪽에 의해 덮임과 함께, 상기 플렉시블 프린트 회로 기판의 타단은, 적어도 상기 제1 수지 필름 및 상기 제2 수지 필름의 어느 한쪽의 단부로부터 외부로 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제15항에 있어서,
상기 유리 기판의 두께는, 100㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 수지 필름 및 상기 제2 수지 필름은, 폴리에틸렌계 공중합 재료인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 광학층은, 유기 발광층을 포함하는 유기 EL층인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치. - 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 전기 광학 장치를 표시부로서 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 전기 광학층을 갖는 패널과,
상기 패널의 제1면을 덮도록 라미네이트하는 제1 수지 필름과, 상기 제1면과 대향하는 제2면을 덮도록 라미네이트하는 제2 수지 필름과,
적어도 상기 제1 수지 필름 및 상기 제2 수지 필름의 어느 한쪽의 위에 형성된 보강 부재를 구비하고,
상기 보강 부재는, 상기 패널의 상기 제1면에 대향하는 제3면과, 상기 제3면과 대향하는 제4면을 갖고,
상기 보강 부재의 적어도 상기 제3면 및 상기 제4면의 어느 한쪽에는, 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제20항에 있어서,
상기 보강 부재의 상기 제3면 및 상기 제4면에 상기 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 패널의 제1면은, 발광 영역을 갖고,
상기 제1 수지 필름상에 형성된 상기 보강 부재는, 상기 패널의 발광 영역에 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 보강 부재를, 제1 보강 부재로 했을 때,
상기 패널의 상기 제2 수지 필름상에 형성된 제2 보강 부재를, 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제23항에 있어서,
상기 제2 보강 부재는, 상기 패널의 상기 제2면에 대향하는 제5면과, 상기 제5면과 대향하는 제6면을 갖고,
상기 제5면에 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보강 부재는, 평면적으로 제1 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제1 탄소 섬유층과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연재하는 복수개의 탄소 섬유를 포함하는 제2 탄소 섬유층에 의한 적층 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제25항에 있어서,
상기 제1 탄소 섬유층 및, 상기 제2 탄소 섬유층은, 탄소 섬유에 수지를 함침시킨 프리프레그로 형성되고,
상기 보강 부재는, 상기 제1 탄소 섬유층과, 상기 제2 탄소 섬유층을 3층 이상 적층 및, 경화시킨 적층체인 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보강 부재는, 인바, 또는 티탄, 혹은 티탄 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제22항에 있어서,
상기 보강 부재의 개구 형상은, 상기 발광 영역과 동일한 형상으로 형성됨과 함께,
상기 보강 부재는, 평면적으로 상기 패널의 단부까지 덮는 크기인 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패널의 주연부에 있어서, 상기 제1 수지 필름, 상기 제2 수지 필름 및, 상기 보강 부재를 관통하는 복수의 부착 구멍(mounting holes)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제29항에 있어서,
상기 부착 구멍은, 상기 패널의 변을 따라서, 긴 구멍 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제20항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패널의 상기 전기 광학층은, 유리 기판상에 형성되어 있고,
상기 유리 기판은, 적어도 한 변이 상기 발광 영역보다도 장출한 장출 영역을 갖고,
상기 장출 영역에는, 플렉시블 프린트 회로 기판의 일단이 접속되고,
상기 플렉시블 프린트 회로 기판의 일단은, 상기 제1 수지 필름 및 상기 제2 수지 필름에 의해 덮임과 함께, 상기 플렉시블 프린트 회로 기판의 타단은, 상기 제1 수지 필름 및 상기 제2 수지 필름의 단부로부터 외부로 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제20항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패널의 상기 전기 광학층은, 유리 기판상에 형성되어 있고,
상기 유리 기판의 두께는, 100㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제20항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 수지 필름 및 상기 제2 수지 필름은, 폴리에틸렌계 공중합 재료인 것을 특징으로 하는 조명 장치. - 제20항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 광학층은, 유기 발광층을 포함하는 유기 EL층인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
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