KR20210018011A - Stretchable substrate and Stretchable display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신축 기판 및 신축 표시 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a stretchable substrate and a stretchable display device.
근년 웨어러블 단말이 보급되고 있다. 웨어러블 단말은, 예를 들면 수면, 걸음 수, 운동량을 측정함으로써 건강을 관리하거나 또는 스마트폰 등과 연동해서 착신을 통지하는 등 다양한 목적과 용도로 사용되고 있다. In recent years, wearable terminals are spreading. Wearable terminals are used for various purposes and purposes, such as managing health by measuring sleep, number of steps, and amount of exercise, or notifying an incoming call in connection with a smartphone or the like.
웨어러블 단말로서, 특히 직접 피부에 붙이는 등의 수법에 의해 몸에 직접 장착하는 것에 있어서는, 몸의 움직임을 따라서 움직이기 위해서 신축 성능이 요구되는 경우가 있다. 따라서 웨어러블 단말을 실현하는 기판과 배선에 있어서도 신축성이 요구되고 있다. As a wearable terminal, especially in the case of directly attaching to the body by a method such as directly attaching to the skin, there are cases where elastic performance is required in order to move along with the movement of the body. Therefore, elasticity is also required in the substrate and wiring for realizing a wearable terminal.
특허문헌 1에는, 이와 같은 신축성을 가지는 기판에 대하여 개시되어 있다.
상기와 같은 신축성을 가지는 신축 기판은, 통상적으로 엘라스토머 등 신축성을 구비한 절연체에 의해 형성되어 있다. The stretchable substrate having such stretchability is usually formed of an insulator having stretchability such as an elastomer.
상기와 같은 엘라스토머 등 신축 기판을 형성하는 재료는, 포아송 비가 예를 들면 0.5에 가깝고, 신축에 수반되는 체적 변화가 매우 작다. 이와 같은 재료에 의해 형성된 기판을, 예를 들면 길이 방향으로 신장시키면 기판의 폭 및 두께가 저감된다. 폭 및 두께의 저감 정도는, 단부보다 중앙 근방에 있어서 특히 크고, 그렇기 때문에 신축 기판은, 중앙 근방에 뒤틀림이 집중되도록 크게 변형된다. Materials for forming a stretchable substrate such as an elastomer as described above have a Poisson ratio, for example, close to 0.5, and a volume change accompanying stretching is very small. When a substrate formed of such a material is elongated in the longitudinal direction, for example, the width and thickness of the substrate are reduced. The degree of reduction of the width and thickness is particularly large in the vicinity of the center than the end portion, and therefore, the stretchable substrate is greatly deformed so that the distortion is concentrated in the vicinity of the center.
따라서 신축 기판 내에 설치된 전자 회로에 있어서는, 특히 중앙 근방에 설치된 부분에 신장 시의 부하가 집중된다. Therefore, in the electronic circuit provided in the stretchable board, the load at the time of stretching is concentrated especially in the part provided near the center.
또한 종래의 신축 기판에 있어서는, 상기와 같이 기판을 길이 방향으로 신장시키면 폭이 저감되기 때문에 신장시켰을 때의 면 내 치수비가 변한다. 상기와 같이 신장 시 폭의 저감 정도는 중앙 근방에 있어서 커지기 때문에 면 내 치수비의 변화는, 단부 근방보다 중앙 근방에 있어서 특히 현저해진다. In addition, in the conventional stretchable substrate, as described above, when the substrate is stretched in the longitudinal direction, the width is reduced, so that the in-plane dimensional ratio when stretched changes. As described above, since the degree of reduction in the width at the time of stretching increases in the vicinity of the center, the change in the in-plane dimensional ratio becomes particularly remarkable in the vicinity of the center rather than near the end.
따라서 예를 들면 신축 기판 내에 LED 등의 표시 소자를 복수, 격자상으로 정렬함으로써 신축성을 갖는 표시 장치를 실현했다고 하더라도 신축 기판이 신장되었을 때에는, 특히 신장 방향에 있어서의 중앙 근방에 표시되는 화상이 크게 왜곡된다. Therefore, for example, even if a display device having elasticity is realized by arranging a plurality of display elements such as LEDs in a grid in a stretchable substrate, when the stretchable substrate is stretched, the image displayed in the vicinity of the center in the stretched direction becomes large. Is distorted.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 신장 시 상태에 있어서의 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판 및 신축 표시 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a stretchable substrate and a stretchable display device capable of reducing local distortion concentration and display distortion of an electronic circuit in a stretched state.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 수단을 채용한다. 즉, 본 발명은, 전자 회로가 설치되고, 신축성을 가지는 재료에 의해 형성된 신축 기판으로서, 오그제틱(auxetic) 구조체를 구비하고 있는 신축 기판을 제공한다.The present invention employs the following means in order to solve the above problems. That is, the present invention provides a stretchable substrate provided with an electronic circuit and formed of a material having stretchability, and provided with an auxetic structure.
본 명세서에 있어서, 길이가 증대되는 것은, 일 방향에 있어서의 물체의 전체 길이가 증대되는 경우뿐만 아니라, 상기 일 방향에 있어서의 길이가 전체 길이보다 짧은 부분이 전체 길이를 넘지 않는 범위에서 증대되는 경우도 포함한다. 또한 포아송 비(Poisson's ratio)가 마이너스 값을 가지는 것은, 물체가 일 방향으로 신장된 경우, 일 방향에 직교하는 방향에 있어서의 물체의 전체 길이가 신장되는 경우뿐만 아니라, 상기 직교 방향에 있어서의 길이가 전체 길이보다 짧은 부분이 전체 길이를 넘지 않는 범위에서 신장되는 경우도 포함한다. In the present specification, the increase in length is not only when the total length of the object in one direction increases, but also in the range where the length in the one direction is shorter than the total length does not exceed the total length. Includes cases. In addition, the Poisson's ratio having a negative value is not only when the object is elongated in one direction, the entire length of the object in a direction orthogonal to one direction is elongated, but also the length in the orthogonal direction. This includes cases where the part shorter than the total length of is elongated within the range not exceeding the total length.
오그제틱 구조체는, 신장력이 작용된 방향으로 신장되는 동시에 이에 직교하는 적어도 하나의 방향에 있어서도 신장되는 구조체이다. The augitive structure is a structure that is elongated in a direction in which an elongation force is applied, and also in at least one direction perpendicular thereto.
이와 같은 오그제틱 구조체가 신축 기판에 설치되어 있기 때문에, 신축 기판이, 신장력이 작용했을 때 이에 직교하는 방향으로 수축하려고 해도, 이 수축은 오그제틱 구조체의 직교 방향에 있어서의 신장에 저항할 수 없다. 결과적으로 신축 기판도, 신장력이 작용된 방향으로 신장되는 동시에 이에 직교하는 방향에 있어서도 오그제틱 구조체의 신장에 수반되어 신장되거나 또는 신장되지 않더라도 직교 방향에 있어서의 수축이 완화되도록 변형된다. Since such an augitive structure is installed on the stretchable substrate, even if the stretchable substrate attempts to contract in a direction orthogonal to the stretching force, the contraction cannot resist the stretching in the orthogonal direction of the augitive structure. . As a result, the stretchable substrate is also elongated in the direction in which the elongation force is applied, and also in a direction orthogonal to the elongation due to the elongation of the augitive structure, or is deformed so that the contraction in the orthogonal direction is alleviated even if it is not elongated.
이처럼 신축 기판은, 신장력이 작용했을 때, 신장력이 작용된 방향과 이에 직교하는 방향 각각으로 신장력을 받기 때문에, 직교 방향에 있어서 국소적인 길이의 큰 저감을 억제 가능하다. 따라서 신축 기판의 국소적인 큰 변형이 억제되고, 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중을 억제할 수 있다. As described above, when the stretching force is applied, the stretchable substrate receives the stretching force in each of the direction in which the stretching force is applied and a direction orthogonal thereto, so that a large reduction in local length in the orthogonal direction can be suppressed. Accordingly, local large deformation of the stretchable substrate can be suppressed, and local distortion concentration on the electronic circuit can be suppressed.
또한 본 발명은, 신축성을 가지는 신축 표시 장치로서, 복수의 표시 소자가 설치된, 신축성을 가지는 재료에 의해 형성된 신축 기판을 구비하고, 상기 신축 기판은, 오그제틱 구조체를 구비하고 있는 신축 표시 장치를 제공한다. Further, the present invention provides a stretchable display device having a stretchability, comprising a stretchable substrate formed of a stretchable material in which a plurality of display elements are installed, wherein the stretchable substrate includes an augitive structure. do.
상기와 같은 구성에 따르면, 오그제틱 구조체가 신축 기판에 설치되어 있기 때문에, 신축 기판이, 신장력이 작용했을 때 이에 직교하는 방향으로 수축하려고 해도, 이 수축은 오그제틱 구조체의 직교 방향에 있어서의 신장에 저항할 수 없다. 결과적으로 신축 기판도, 신장력이 작용된 방향으로 신장되는 동시에 이에 직교하는 방향에 있어서도 오그제틱 구조체의 신장에 수반되어 신장되거나 또는 신장되지 않더라도 직교 방향에 있어서의 수축이 완화되도록 변형된다. According to the above configuration, since the augitive structure is installed on the stretchable substrate, even if the stretchable substrate attempts to shrink in a direction orthogonal to it when the stretching force is applied, this shrinkage occurs in the direction orthogonal to the augitive structure. Can not resist As a result, the stretchable substrate is also elongated in the direction in which the elongation force is applied, and also in a direction orthogonal to the elongation due to the elongation of the augitive structure, or is deformed so that the contraction in the orthogonal direction is alleviated even if it is not elongated.
이처럼 신축 기판은, 신장력이 작용했을 때, 신장력이 작용된 방향과 이에 직교하는 방향 각각으로 신장력을 받기 때문에, 직교 방향에 있어서 국소적인 길이의 큰 저감을 억제 가능하다. 따라서 신축 기판의 국소적인 큰 변형이 억제되고, 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중을 억제할 수 있다. As described above, when the stretching force is applied, the stretchable substrate receives the stretching force in each of the direction in which the stretching force is applied and a direction orthogonal thereto, so that a large reduction in local length in the orthogonal direction can be suppressed. Accordingly, local large deformation of the stretchable substrate can be suppressed, and local distortion concentration on the electronic circuit can be suppressed.
또한 상기와 같이 신축 기판은 신장력이 작용된 방향과 직교 방향 양방으로 신장되므로, 신장 시에 있어서의 신축 기판 상의 면 내 치수비의 변화를 저감할 수 있다. 따라서 신축 표시 장치에 화상을 표시했을 때 표시되는 화상의 왜곡을 저감 가능하다. In addition, as described above, since the stretchable substrate is stretched in both directions orthogonal to the direction in which the stretching force is applied, it is possible to reduce a change in the in-plane dimension ratio on the stretchable substrate during stretching. Accordingly, it is possible to reduce distortion of an image displayed when an image is displayed on the stretch display device.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 오그제틱 구조체는, 상기 재료보다 높은 탄성의 재료에 의해 형성되고, 평면으로 해서 봤을 때, 포아송 비가 마이너스 값이 되도록 구성된 복수의 단위 구조체가 나란히 형성되어 있다.In one aspect of the present invention, the augmented structure is formed of a material having a higher elasticity than the material, and a plurality of unit structures configured so that the Poisson's ratio becomes a negative value when viewed in plan are formed side by side.
상기와 같은 구성에 따르면, 단위 구조체는, 평면으로 해서 봤을 때 포아송 비가 마이너스 값이 되도록 구성되어 있다. 즉, 단위 구조체에 대해서 평면 내에서 신장력이 작용하고, 신장력이 작용된 방향의 길이가 증대되었을 때, 평면 내에서 신장력이 작용된 방향에 직교하는 방향에 있어서의 길이도 증대되도록 단위 구조체가 형성되어 있다. 이와 같은 단위 구조체가 배열됨으로써 오그제틱 구조체가 형성되어 있기 때문에 오그제틱 구조체에 신장력이 작용했을 때 오그제틱 구조체는, 신장력이 작용된 방향으로 신장되는 동시에 평면 내에서 이에 직교하는 방향에 있어서도 신장된다. According to the above configuration, the unit structure is configured such that the Poisson's ratio becomes a negative value when viewed in a plan view. That is, the unit structure is formed so that when the elongation force acts in the plane and the length in the direction in which the elongation force is applied increases, the length in the direction perpendicular to the direction in which the elongation force is applied is also increased. have. Since such a unit structure is arranged to form an augetic structure, when a stretching force is applied to the augetic structure, the augitive structure is elongated in the direction in which the elongation force is applied, and at the same time in a direction perpendicular thereto.
이러한 오그제틱 구조체가, 신축 기판을 형성하는 재료보다 높은 탄성의 재료로 형성되어 있기 때문에, 신축 기판이, 신장력이 작용했을 때 이에 직교하는 방향으로 수축하려고 해도, 이 수축은, 오그제틱 구조체의 직교 방향에 있어서의 신장에 저항할 수 없다. 결과적으로 신축 기판도, 신장력이 작용된 방향으로 신장되는 동시에 이에 직교하는 방향에 있어서도 오그제틱 구조체의 신장에 수반되어 신장되거나 또는 신장되지 않더라도 직교 방향에 있어서의 수축이 완화되도록 변형된다. Since such an augitive structure is formed of a material having higher elasticity than the material forming the stretchable substrate, even if the stretchable substrate tries to shrink in a direction orthogonal to it when the stretching force is applied, this shrinkage is orthogonal to the augitive structure. It cannot resist elongation in the direction. As a result, the stretchable substrate is also elongated in the direction in which the elongation force is applied, and also in a direction orthogonal to the elongation due to the elongation of the augitive structure, or is deformed so that the contraction in the orthogonal direction is alleviated even if it is not elongated.
이와 같이 신축 기판은, 신장력이 작용했을 때 신장력이 작용된 방향과, 이에 직교하는 방향 각각으로 신장력을 받기 때문에 직교 방향에 있어서 국소적인 길이의 큰 저감을 억제 가능하다. 따라서 신축 기판의 국소적인 큰 변형이 억제되고, 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중을 억제할 수 있다. As described above, when the stretching force is applied, the stretchable substrate receives the stretching force in the direction in which the stretching force is applied and in a direction orthogonal thereto, so that a large reduction in local length in the orthogonal direction can be suppressed. Accordingly, local large deformation of the stretchable substrate can be suppressed, and local distortion concentration on the electronic circuit can be suppressed.
본 발명의 다른 양태에 있어서는, 상기 오그제틱 구조체의 주변 둘레부에 위치하는 상기 단위 구조체의 포아송 비의 값보다, 내측 방향부에 위치하는 상기 단위 구조체의 포아송 비의 값이 작다.In another aspect of the present invention, the value of the Poisson's ratio of the unit structure positioned in the inward direction is smaller than the value of the Poisson's ratio of the unit structure positioned around the periphery of the augitive structure.
상기와 같은 구성에 따르면, 신축 기판에 신장력이 작용했을 때 신장력이 작용된 방향에 직교하는 방향에 있어서의 길이 변화가 큰 내측 방향부에, 포아송 비의 값이 작은, 즉 신장력이 작용했을 때의 직교 방향에 있어서의 신장 정도가 큰 단위 구조체가 설치되어 있다. 이로써 신축 기판이 신장되었을 때, 특히 내측 방향부에 있어서의 수축 변형에 효과적으로 저항할 수 있다. According to the above configuration, when the stretching force is applied to the stretchable substrate, in the inner direction portion where the length change in the direction perpendicular to the direction in which the stretching force is applied is large, the value of the Poisson ratio is small, that is, when the stretching force is applied. A unit structure having a large degree of elongation in an orthogonal direction is provided. In this way, when the stretchable substrate is stretched, it is possible to effectively resist shrinkage deformation, particularly in the inner portion.
따라서 신장 시 상태에 있어서의 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판 및 신축 표시 장치를 효과적으로 실현 가능하다. Therefore, it is possible to effectively realize a stretchable substrate and a stretchable display device capable of reducing local distortion concentration and display distortion of the electronic circuit in the stretched state.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 상기 단위 구조체는, 상기 오그제틱 구조체의 주변 둘레부보다 내측 방향부 측에 많이 설치되어 있다.In another aspect of the present invention, the unit structure is provided more in the inner direction side than the peripheral circumferential portion of the augitive structure.
상기와 같은 구성에 따르면, 신축 기판에 신장력이 작용했을 때 신장력이 작용된 방향에 직교하는 방향에 있어서의 길이 변화가 큰 내측 방향부에, 직교하는 방향으로도 신장되도록 구성된 단위 구조체가, 주변 둘레부보다 많이 설치되어 있다. 이로써 신축 기판이 신장되었을 때, 특히 내측 방향부에 있어서의 수축 변형에 효과적으로 저항할 수 있다. According to the above configuration, when the stretching force is applied to the stretchable substrate, a unit structure configured to be elongated in a direction orthogonal to the inner direction portion having a large change in length in a direction orthogonal to the direction in which the stretching force is applied is provided. It is installed more than the wealth. In this way, when the stretchable substrate is stretched, it is possible to effectively resist shrinkage deformation, particularly in the inner portion.
따라서 신장 시 상태에 있어서의 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판 및 신축 표시 장치를 효과적으로 실현 가능하다. Therefore, it is possible to effectively realize a stretchable substrate and a stretchable display device capable of reducing local distortion concentration and display distortion of the electronic circuit in the stretched state.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 상기 단위 구조체는, 평면으로 해서 봤을 때, 제 1 방향과, 상기 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향으로 변이 연장되는 가상 직사각형을 외측 윤곽으로서 형성되고, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 가상 변의 각각을 따라서 세워져 설치된, 제 1 및 제 2 지지판과, 상기 제 2 방향으로 연장되는 제 2 가상 변에 대응하여 설치된, 제 1 및 제 2 변형판을 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 변형판의 각각은, 상기 제 2 가상 변의 중앙부보다 상기 가상 직사각형의 내측에 위치하는 중심점과, 상기 제 2 가상 변이 접속되는 상기 가상 직사각형의 각 꼭지점을 연결하는, 상기 제 2 가상 변에 대해서 경사진 가상 선의 각각을 따라서 세워져 설치된 제 1 및 제 2 경사판을 구비하고 있다.In another aspect of the present invention, the unit structure has a virtual rectangle extending in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction as an outer contour when viewed in plan view, and the first First and second support plates erected and installed along each of the first virtual sides extending in a direction, and first and second deformation plates installed corresponding to the second virtual sides extending in the second direction, and the second Each of the first and second deformation plates is connected to a center point located inside the virtual rectangle than the center of the second virtual side and each vertex of the virtual rectangle to which the second virtual side is connected, to the second virtual side. It is provided with the 1st and 2nd swash plates which are erected and installed along each of the virtual lines which are inclined with respect.
상기와 같은 구성에 따르면, 단위 구조체에 대해서, 제 2 방향으로 신장력이 작용했을 때에는, 제 1 및 제 2 지지판이 제 2 방향으로 더욱 이간되어, 제 1 및 제 2 경사판과 제 2 가상 변 사이의 각도가 저감되고, 제 1 및 제 2 경사판 사이의 각도가 증대되어, 중심점이 제 2 가상 변에 접근한다. 이로써 2개의 제 2 가상 변 각각에 대응하는 중심점 사이가 이간되고, 단위 구조체의, 특히 제 2 방향에 있어서의 중앙부 근방은, 제 1 방향에 있어서의 길이가 증대된다. According to the above configuration, when the stretching force acts on the unit structure in the second direction, the first and second support plates are further separated in the second direction, and between the first and second swash plates and the second virtual side The angle is reduced, the angle between the first and second swash plates is increased, and the center point approaches the second virtual side. As a result, the center points corresponding to each of the two second virtual sides are separated, and the length of the unit structure, particularly in the vicinity of the central portion in the second direction, increases in the first direction.
또한 단위 구조체에 대해서, 제 1 방향으로 신장력이 작용했을 때에는, 중심점이 제 2 가상 변에 접근하여, 제 1 및 제 2 경사판 사이의 각도가 증대되고, 제 1 및 제 2 경사판과 제 2 가상 변 사이의 각도가 저감되어, 제 1 및 제 2 지지판이 제 2 방향으로 더욱 이간된다. 이로써 단위 구조체는 제 2 방향에 있어서의 길이가 증대된다. In addition, when an elongation force acts on the unit structure in the first direction, the center point approaches the second virtual side, the angle between the first and second swash plates increases, and the first and second swash plates and the second virtual side increase. The angle between them is reduced, so that the first and second support plates are further separated in the second direction. This increases the length of the unit structure in the second direction.
이와 같이, 단위 구조체는, 제 1 및 제 2 방향 중 어느 방향으로 신장력이 작용한 경우라도 신장 방향에 직교하는 방향에 있어서의 길이가 증대되도록 구성되어 있다. In this way, the unit structure is configured such that the length in the direction orthogonal to the stretching direction increases even when the stretching force acts in any of the first and second directions.
따라서 신장 시의 상태에 있어서 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판 및 신축 표시 장치를 효과적으로 실현 가능하다. Accordingly, it is possible to effectively realize a stretchable substrate and a stretchable display device capable of reducing local distortion concentration and display distortion on the electronic circuit in the stretched state.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 복수의 상기 단위 구조체는 상기 제 2 방향으로 나란히 설치되어 단위 구조체 행이 형성되고, 상기 단위 구조체의 제 2 지지판은, 해당 단위 구조체의 상기 제 2 지지판 측에 위치하며 인접한 상기 단위 구조체에 있어서의, 상기 제 1 지지판이다.In another aspect of the present invention, the plurality of unit structures are installed side by side in the second direction to form a row of unit structures, and the second support plate of the unit structure is located on the side of the second support plate of the unit structure, and It is the first support plate in the adjacent unit structure.
상기와 같은 구성에 따르면, 단위 구조체를 긴밀하게 나란히 배치할 수 있다. According to the above configuration, unit structures can be closely arranged side by side.
따라서 신장 시의 상태에 있어서 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판 및 신축 표시 장치를 효과적으로 실현 가능하다. Accordingly, it is possible to effectively realize a stretchable substrate and a stretchable display device capable of reducing local distortion concentration and display distortion on the electronic circuit in the stretched state.
본 발명의 다른 양태에 있어서는, 복수의 상기 단위 구조체 행이, 상기 제 1 방향으로 나란히 설치되고, 상기 단위 구조체 행을 구성하는 상기 단위 구조체의 상기 제 1 및 제 2 경사판은, 상기 제 1 방향으로 인접한 상기 단위 구조체 행을 구성하는 상기 단위 구조체 및 이에 인접한 상기 단위 구조체의, 상기 제 1 또는 제 2 변형판이다.In another aspect of the present invention, a plurality of rows of the unit structures are installed side by side in the first direction, and the first and second swash plates of the unit structures constituting the row of unit structures are arranged in the first direction. It is the first or second modified plate of the unit structure constituting the adjacent unit structure row and the unit structure adjacent thereto.
상기와 같은 구성에 따르면, 단위 구조체를 긴밀하게 나란히 배치할 수 있다. According to the above configuration, unit structures can be closely arranged side by side.
따라서 신장 시의 상태에 있어서 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판 및 신축 표시 장치를 효과적으로 실현 가능하다. Accordingly, it is possible to effectively realize a stretchable substrate and a stretchable display device capable of reducing local distortion concentration and display distortion on the electronic circuit in the stretched state.
본 발명의 다른 양태에 있어서는, 상기 단위 구조체에 대해서, 상기 제 2 방향으로 신장력이 작용했을 때에는, 상기 제 1 및 제 2 지지판이 상기 제 2 방향으로 더욱 이간되어, 상기 제 1 및 제 2 경사판과 상기 제 2 가상 변 사이의 각도가 저감되고, 상기 제 1 및 제 2 경사판 사이의 각도가 증대되어, 상기 중심점이 상기 제 2 가상 변에 접근한다.In another aspect of the present invention, when an elongation force acts on the unit structure in the second direction, the first and second support plates are further separated in the second direction, and the first and second swash plates are separated from each other. The angle between the second virtual sides is reduced, the angle between the first and second inclined plates is increased, and the center point approaches the second virtual side.
상기와 같은 구성에 따르면, 단위 구조체는, 제 2 방향으로 신장력이 작용한 경우라도, 특히 제 2 방향에 있어서의 중앙부 근방이, 제 2 방향에 직교하는 제 1 방향으로 신장되도록 구성되어 있기 때문에, 신장 시 상태에 있어서 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판 및 신축 표시 장치를 효과적으로 실현 가능하다. According to the above configuration, since the unit structure is configured such that the vicinity of the central portion in the second direction in particular extends in the first direction orthogonal to the second direction, even when the stretching force acts in the second direction. It is possible to effectively realize a stretchable substrate and a stretchable display device capable of reducing local distortion concentration and display distortion on an electronic circuit in the stretched state.
본 발명의 다른 양태에 있어서는, 상기 단위 구조체에 대해서, 상기 제 1 방향으로 신장력이 작용했을 때에는, 상기 중심점이 상기 제 2 가상 변에 접근하여, 상기 제 1 및 제 2 경사판 사이의 각도가 증대되고, 상기 제 1 및 제 2 경사판과 상기 제 2 가상 변 사이의 각도가 저감되어, 상기 제 1 및 제 2 지지판이 상기 제 2 방향으로 더욱 이간된다.In another aspect of the present invention, when an elongation force acts on the unit structure in the first direction, the center point approaches the second virtual side, and the angle between the first and second swash plates increases. , The angle between the first and second swash plates and the second virtual side is reduced, so that the first and second support plates are further separated in the second direction.
상기와 같은 구성에 따르면, 단위 구조체는, 제 1 방향으로 신장력이 작용한 경우라도 이에 직교하는 제 2 방향으로 신장되도록 구성되어 있기 때문에, 신장 시의 상태에 있어서 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판 및 신축 표시 장치를 효과적으로 실현 가능하다. According to the above configuration, since the unit structure is configured to be elongated in a second direction orthogonal to the unit structure even when the elongation force is applied in the first direction, the local distortion concentration on the electronic circuit and the It is possible to effectively realize a stretchable substrate and a stretchable display device capable of reducing display distortion.
본 발명의 다른 양태의 신축 표시 장치에 있어서, 상기 표시 소자는, 상기 가상 직사각형의 상기 꼭지점과 상기 중심점 중 어느 일방 또는 양방에 대응되어 설치되어 있다. In a stretchable display device according to another aspect of the present invention, the display element is provided to correspond to one or both of the vertex and the central point of the virtual rectangle.
신축 표시 장치에 신장력이 작용했을 때, 이 신장력은 오그제틱 구조체의 각 단위 구조체에 작용한다. 단위 구조체의 각 지지판과 경사판은 판체로서 구성되어 있고, 신장 시에는 이들 판체의 표면이, 인접해서 주위에 위치한 엘라스토머 등의 신축 기판을 형성하는 재료의, 신장력이 작용된 방향에 직교하는 방향으로 신축하려고 하는 힘에 저항한다. 따라서 이들 판체에는, 신장 시에는 응력이 작용하고, 뒤틀림이 발생하기 쉽다. When a stretching force acts on the stretchable display device, the stretching force acts on each unit structure of the augmentative structure. Each support plate and swash plate of the unit structure are composed of a plate body, and when elongated, the surfaces of these plate bodies are stretched and contracted in a direction perpendicular to the direction in which the stretching force is applied of the material that forms the elastic substrate, such as an elastomer located adjacent to it. Resist the force you are trying to do. Therefore, stress acts on these plate bodies during elongation, and distortion is liable to occur.
이에 반해서, 단위 구조체의 각 판체가 서로 접합된 부분에 대응하는, 가상 직사각형의 꼭지점과 중심점에 있어서는, 복수의 판체가 평면 내의 다른 방향으로부터 서로 접합되어 지지되어 있기 때문에 응력에 저항하기 쉽고, 판체의 표면 부분에 비해서 뒤틀림이 발생하기 어렵다. 즉, 상기와 같은 구성에 따르면, 표시 소자가, 오그제틱 구조체의 뒤틀림이 발생하기 어려운 부분에 대응되어 설치되어 있기 때문에 신축 표시 장치의 신장 시 표시 소자에 작용되는 부하를 저감 가능하다. On the other hand, at the vertices and center points of the virtual rectangle corresponding to the portions where each plate body of the unit structure is bonded to each other, since a plurality of plate bodies are joined and supported from each other from different directions in the plane, it is easy to resist stress. Compared to the surface portion, distortion is less likely to occur. That is, according to the above configuration, since the display element is installed to correspond to a portion where distortion of the augmentative structure is unlikely to occur, a load applied to the display element when the stretchable display device is elongated can be reduced.
본 발명의 다른 양태의 신축 표시 장치에 있어서, 상기 표시 소자는, 상기 제 1 단위 구조체 행의 상기 제 1 및 제 2 지지판에 대응되어 설치되어 있다. In the stretchable display device of another aspect of the present invention, the display element is provided in correspondence with the first and second support plates of the first unit structure row.
신축 기판에 신장력이 작용하면 오그제틱 구조체의 포아송 비는 마이너스 값이 되도록 구성되어 있기 때문에, 신축 기판은, 신축 방향과, 평면 내에서 이에 직교하는 방향 양방으로 신장된다. 신축 기판은, 엘라스토머 등 포아송 비가 플러스 값을 갖는 재료로 형성되어 있기 때문에, 이 평면 내에 있어서 2개의 직교하는 방향으로 동시에 신축 기판이 신장되면, 신축 기판의 체적을 유지하려고 하기 때문에 신축 기판의 두께가 저감된다. When the stretching force acts on the stretchable substrate, the Poisson's ratio of the augitive structure is configured to have a negative value. Therefore, the stretchable substrate is stretched in both the stretching direction and a direction orthogonal thereto in a plane. Since the stretchable substrate is made of a material having a positive Poisson's ratio, such as an elastomer, if the stretchable substrate is simultaneously stretched in two orthogonal directions in this plane, the thickness of the stretchable substrate is to maintain the volume of the stretchable substrate. Is reduced.
여기서, 각 단위 구조체에 있어서는, 상기 단위 구조체 주변에 설치된 신축 기판을 형성하는 재료는 지지판에 지지되어 있기 때문에 신축 기판의 신장에 의한 영향을 받기 어렵고, 두께 방향으로 생기는 뒤틀림도 발생하기 어렵다. 즉, 상기와 같은 구성에 따르면, 표시 소자가, 신축 기판을 형성하는 재료의 뒤틀림이 발생하기 어려운 부분에 대응되어 설치되어 있기 때문에, 신축 표시 장치의 신장 시에 표시 소자에 작용되는 부하를 저감 가능하다. Here, in each unit structure, since the material for forming the stretchable substrate installed around the unit structure is supported by a support plate, it is difficult to be affected by the elongation of the stretchable substrate, and distortion occurring in the thickness direction is difficult to occur. That is, according to the above configuration, since the display element is installed in correspondence with a portion where distortion of the material forming the stretchable substrate is difficult to occur, it is possible to reduce the load applied to the display element when the stretchable display device is stretched. Do.
본 발명의 다른 양태의 신축 표시 장치에 있어서, 상기 오그제틱 구조체는, 상기 신축 기판에 설치되어 있다. In a stretchable display device according to another aspect of the present invention, the augitive structure is provided on the stretchable substrate.
상기와 같은 구성에 따르면, 신축 표시 장치를 바람직하게 실현 가능하다.According to the above configuration, a stretchable display device can be advantageously realized.
본 발명의 다른 양태의 신축 표시 장치에 있어서, 상기 신축 기판은, 상기 표시 소자가 설치된 신축 기판 본체와, 지지 기판을 구비하고, 상기 오그제틱 구조체는, 상기 지지 기판에 설치되며, 상기 지지 기판은, 상기 신축 기판 본체의, 상기 표시 소자에 의한 표시가 육안으로 확인되는 표시 측의 반대 측 표면에 접합되어 있다.In the stretchable display device of another aspect of the present invention, the stretchable substrate includes a stretchable substrate main body on which the display element is installed, and a support substrate, and the augitive structure is provided on the support substrate, and the support substrate And a surface of the stretchable substrate main body opposite to the display side, where the display by the display element is visible.
상기와 같은 구성에 따르면, 신축 표시 장치를 바람직하게 실현 가능하다. According to the above configuration, a stretchable display device can be advantageously realized.
특히 오그제틱 구조체가 표시 측의 반대 측 표면에 접합되어 있기 때문에, 오그제틱 구조체는 표시 소자에 의한 표시를 저해하지 않는다. Particularly, since the augitive structure is bonded to the surface opposite to the display side, the aggetic structure does not hinder display by the display element.
본 발명의 다른 양태의 신축 표시 장치에 있어서, 상기 신축 기판은, 상기 표시 소자가 설치된 신축 기판 본체와, 지지 기판을 구비하고, 상기 오그제틱 구조체는, 상기 지지 기판에 설치되며, 상기 오그제틱 구조체와 상기 지지 기판 중 어느 일방 또는 양방은, 투명한 재료에 의해 형성되고, 상기 지지 기판은, 상기 신축 기판 본체의, 상기 표시 소자에 의한 표시가 육안으로 확인되는 표시 측 표면에 접합되어 있다.In a stretchable display device according to another aspect of the present invention, the stretchable substrate includes a stretchable substrate main body in which the display element is installed, and a support substrate, and the agetic structure is installed on the support substrate, and the agetic structure And one or both of the support substrates are formed of a transparent material, and the support substrate is bonded to a display side surface of the stretchable substrate main body in which display by the display element is visible.
상기와 같은 구성에 따르면, 신축 표시 장치를 바람직하게 실현 가능하다.According to the above configuration, a stretchable display device can be advantageously realized.
오그제틱 구조체와 지지 기판은 표시 측에 접합되어 있지만, 오그제틱 구조체와 지지 기판 중 어느 일방 또는 양방은, 투명한 재료에 의해 형성되어 있으므로, 표시 소자에 의한 표시가 저해되기 어렵다. Although the augitive structure and the support substrate are bonded to the display side, since either or both of the augitive structure and the support substrate are formed of a transparent material, display by the display element is hardly inhibited.
본 발명에 따르면, 신장 시의 상태에 있어서 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판 및 신축 표시 장치를 제공할 수 있다. Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a stretchable substrate and a stretchable display device capable of reducing local distortion concentration and display distortion of an electronic circuit in a stretched state.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 신축 기판 및 신축 표시 장치의 평면도이다.
도 2는, 상기 신축 기판 및 신축 표시 장치의, 도 1의 Y 방향으로부터 봤을 때의 측면도이다.
도 3은, 액티브 매트릭스 방식의 상기 신축 표시 장치의 회로 구성을 도시한 설명도이다.
도 4는, 패시브 매트릭스 방식의 상기 신축 표시 장치를 구성하는 표시 소자의 (a) 평면도, (b)는 도면의 Y 방향으로부터 봤을 때의 측면도, (c)는 도면의 X 방향으로부터 봤을 때의 측면도이다.
도 5는, 액티브 매트릭스 방식의 상기 신축 표시 장치를 구성하는 표시 소자의 구성을 도시한 모식적인 측면도이다.
도 6은, 도 2의 A-A 부분의 단면도이다.
도 7은, 도 6의 B 부분 단면의 확대도이다.
도 8은, 도 6의 B 부분 단면의 사시도이다.
도 9는, 상기 신축 기판 및 신축 표시 장치를 구성하는 오그제틱 구조체의 단위 구조체의, 신장 시 형상 변화를 도시한 설명도이다.
도 10은, 상기 실시형태의 제 1 변형예에 관한, 신축 기판 및 신축 표시 장치의 평면도이다.
도 11은, 상기 제 1 변형예의 신축 기판 및 신축 표시 장치의, 도 10의 Y 방향으로부터 봤을 때의 측면도이다.
도 12는, 상기 실시형태의 제 2 변형예에 관한, 신축 기판 및 신축 표시 장치의 오그제틱 구조체의 평면도이다.
도 13은, 상기 실시형태의 다른 변형예에 관한, 신축 기판 및 신축 표시 장치의 측면도이다.
도 14는, 상기 실시형태의 다른 변형예에 관한, 신축 기판 및 신축 표시 장치의 단위 구조체의 설명도이다. 1 is a plan view of a stretchable substrate and a stretchable display device in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the stretchable substrate and the stretchable display device as viewed from the Y direction in FIG. 1.
3 is an explanatory diagram showing a circuit configuration of the stretchable display device of the active matrix system.
4 is a (a) plan view of a display element constituting the stretchable display device of the passive matrix system, (b) is a side view as seen from the Y direction in the drawing, and (c) is a side view as seen from the X direction in the drawing. to be.
Fig. 5 is a schematic side view showing a configuration of a display element constituting the active matrix type stretch display device.
6 is a cross-sectional view of a portion AA of FIG. 2.
FIG. 7 is an enlarged view of a cross-sectional view of part B of FIG. 6.
Fig. 8 is a perspective view of a section B of Fig. 6.
9 is an explanatory diagram illustrating a change in shape of a unit structure of an augitive structure constituting the stretchable substrate and the stretchable display device upon extension.
10 is a plan view of a stretchable substrate and a stretchable display device according to Modification Example 1 of the embodiment.
FIG. 11 is a side view of the stretchable substrate and the stretchable display device of the first modified example as viewed from the Y direction in FIG. 10.
12 is a plan view of a stretchable substrate and an augitive structure of a stretchable display device according to Modification Example 2 of the above embodiment.
13 is a side view of a stretchable substrate and a stretchable display device according to another modified example of the above embodiment.
14 is an explanatory diagram of a unit structure of a stretchable substrate and a stretchable display device according to another modified example of the above embodiment.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 신축 기판 및 신축 표시 장치의 모식적인 평면도, 도 2는 신축 기판 및 신축 표시 장치의, 도 1의 Y 방향으로부터 봤을 때의 측면도이다. 1 is a schematic plan view of a stretchable substrate and a stretchable display device in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of a stretchable substrate and a stretchable display device as viewed from the Y direction in FIG. 1.
신축 표시 장치(1, 또는 스트레쳐블 표시장치)는, 신축성을 가지는 재료에 의해 형성된 신축 기판(2, 또는 스트레쳐블 기판)을 구비하고, 상기 신축 기판(2)에, 전자 회로(3)로서 설치, 특히 본 실시형태에 있어서는 매설되어 실현되어 있다. 이로써 신축 표시 장치(1)는, 신축성을 가지도록 형성되어 있다. 신축 기판(2)은, 제 1 방향(Y)과 이에 직교하는 제 2 방향(X)에 의해 형성되는 평면 내에 들어가도록 평판상인 동시에 또한 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 신축 기판(2)은, 예를 들면 엘라스토머 등 신축성을 구비한 절연체에 의해 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 열경화성 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄, 실리콘, 폴리염화비닐, 천연고무 및 에틸렌프로필렌고무 등 각종 합성 고무 등이 적용 가능하다. 또한 가시광선에 대해서 적어도 부분적으로 투명한 것이 보다 바람직하며, 열경화성 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄, 실리콘 및 폴리염화비닐을 예시할 수 있다. 더욱이 신축 기판(2)을 형성하는 수지로서, 예를 들면 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등을 사용할 수 있지만 여기에 한정되지 않는다.The stretchable display device 1 (or stretchable display device) includes a stretchable substrate 2 (or stretchable substrate) formed of a material having stretchability, and the
신축 표시 장치(1)는, 표시 소자(4)와 배선(5)을 구비하고 있다. 표시 소자(4)와 배선(5)은, 신축 기판(2) 내에 매설되어 있다. The
표시 소자(4)는, LED, OLED, 전자선과 빛에 의해 여기되는 형광체를 이용한 소자 등의 발광 소자, 액정 소자와 MEMS 셔터 등을 이용한 투과형 광제어 소자 및 예를 들면 전자 페이퍼에 사용되는 각종 반사형 광제어 소자 중 어느 것이거나 또는 이들의 조합이다. 상기 중에서도 예를 들면 LED가 발광 소자로서 적합하며, 본 실시형태에 있어서, 발광 소자는 LED이다. LED는, 각각의 화소에 1 이상의 발광부를 가지고 있다. LED의 치수는 특별히 한정되지 않지만, 발광면의 한 변의 길이는, 화질의 관점에서 상한은 10 mm 이하이고, 제조의 용이함과 출력의 관점에서 10 μm 이상인 것이 바람직하다. 또한 LED는 패키지화 되어 있어도 되지만, 되어 있지 않아도 되고, 반사재를 구비하고 있어도 되지만, 구비하지 않아도 된다. 표시 소자(4)는, 1개의 발광 소자에 대해서, 복수의 다이를 구비함으로써 다색화를 실현하고 있어도 되고, 1개의 발광 소자당 다이는 1개여도 된다. 표시 소자의 다색화를 실현하는 방법으로서, 복수 종류의 다이를 구비하고 있어도 되고, 단일색 다이에 대해서 복수 종류의 형광체와 조합해도 되며, 백색 발광 소자와 컬러 필터를 조합해도 된다. The
표시 소자(4)는, 제 2 방향(X)과 제 1 방향(Y) 각각을 따라서, 각 방향에 있어서 거의 동등한 피치로, 서로 간격을 두고 배열되어 있다. The
표시 소자(4)는, 본 실시형태에 있어서는 예를 들면 3개의, 제 1 서브 픽셀(11), 제 2 서브 픽셀(12) 및 제 3 서브 픽셀(13)을 구비하고 있다. 제 1 ~ 제 3 서브 픽셀(11, 12, 13)은, 각각 예를 들면 적색, 녹색 및 청색 각각에 대응하여 발광하도록 형성되어 있다.The
배선(5)은, 일방향으로 연장되는 축선 주위에, 나선상으로 감겨져(권취되어) 형성되어 있다. 배선(5)은, 배선(5)의 나선이 축선 주위를 일주할 때의 축선 방향에 있어서의 길이, 즉 피치 길이가 일정해지도록 형성되어 있다. 이로써 배선(5)은, 축선 방향으로 신축 기판(2)이 신축되었을 때, 이를 추종해서 신축된다. The
배선(5)의 재료는, 예를 들면 구리, 금, 은, 알루미늄, 티탄, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈, 철 및 이들의 합금 중 어느 것이지만, 도전성이 높은 물질이라면 여기에 한정되지 않는다. 또한 이들 물질의 적층체여도 된다. The material of the
배선(5)은, 제 1 배선(5a)과 제 2 배선(5b)을 구비하고 있다. 제 1 배선(5a)은, 제 2 방향(X)으로 연장되고, 제 2 방향(X)으로 인접하는 표시 소자(4) 사이를 접속하도록 설치되어 있다. 제 2 배선(5b)은, 제 1 방향(Y)으로 연장되고, 제 1 방향(Y)으로 인접하는 표시 소자(4) 사이를 접속하도록 설치되어 있다. 제 1 방향(Y)으로 인접하는 표시 소자(4) 사이에는, 표시 소자(4) 내의 서브 픽셀 수에 따른 개수, 예를 들면 본 실시형태에 있어서는 3개의 제 2 배선(5b)이 접속되어 설치되어 있다. The
이와 같이 제 1 배선(5a)과 제 2 배선(5b)은, 신축 기판(2) 내에 격자상으로 설치되어 있다. In this way, the
도 3은, 액티브 매트릭스 방식의 신축 표시 장치(1)로서 실현되는 제 1 전자 회로(3)의 회로 구성을 도시한 설명도이다. 도 4(a)는, 신축 표시 장치(1)가 패시브 매트릭스 방식인 경우의 표시 소자(4)의 평면도, 도 4(b)는, 표시 소자(4)를 제 1 방향(Y)으로부터, 특히 도 4(a)에 있어서의 지면 하측 방향으로부터 봤을 때의 측면도 및 도 4(c)는, 표시 소자(4)를 제 2 방향(X)으로부터, 특히 도 4(a)에 있어서의 지면 우측 방향으로부터 봤을 때의 측면도이다. 도 5는, 신축 표시 장치(1)가 액티브 매트릭스 방식인 경우의 표시 소자(4)의 구성을 도시한 모식적인 측면도이다. 3 is an explanatory diagram showing the circuit configuration of the first
도 4에 도시된 표시 소자(4)는, 패시브 매트릭스 방식의 신축 표시 장치(1)에 있어서 사용되는 것으로, 트랜지스터를 포함하지 않는 구성으로 되어 있다. 이 경우에 있어서는, 제 1 배선(5a)은 주사선에 대응하고, 제 2 배선(5b)은 데이터선에 대응한다. 각 배선(5a, 5b)은, 대응하는 전극(16)에 접속되고, 전극(16)은 각 제 1 ~ 제 3 서브 픽셀(11, 12, 13)에 접속되어 있다. The
도 5에 도시된 표시 소자(4)는, 액티브 매트릭스 방식의 신축 표시 장치(1)에 있어서 사용되는 것으로, 트랜지스터(14)를 포함하는 구성으로 되어 있다. 이 경우에 있어서는, 제 1 배선(5a)은 게이트선에 대응하고, 제 2 배선(5b)은 소스선에 대응한다. The
보다 상세하게 각 표시 소자(4)는, 각 제 1 ~ 제 3 서브 픽셀(11, 12, 13)에 대응한 트랜지스터(14)를 구비하고 있다. 각 트랜지스터(14)의 소스(4a)에는, 대응하는 전극(16)을 통해서, 제 1 ~ 제 3 서브 픽셀(11, 12, 13) 각각에 대응한 제 2 배선(5b)이 접속되어 있다. 각 트랜지스터(14)의 게이트(4b)에는, 제 1 배선(5a)이 접속되어 있다. 각 트랜지스터(14)의 드레인(4c)은, 각 제 1 ~ 제 3 서브 픽셀(11, 12, 13)에 접속되어 있다. In more detail, each
또한 액티브 매트릭스 방식에 있어서 각 제 1 ~ 제 3 서브 픽셀(11, 12, 13)에 접속되는 공통 전극은, 도 5에 있어서는 생략하고 있다. In addition, the common electrode connected to each of the first to third sub-pixels 11, 12 and 13 in the active matrix system is omitted in FIG. 5.
본 실시형태에 있어서의 신축 표시 장치(1)는, 액티브 매트릭스 방식, 패시브 매트릭스 방식 중 어느 것이어도 상관없다. 이들 중 어느 경우에 있어서도, 제 1 배선(5a)을 순차적으로 on 상태로 하고, 이 때의 표시 레벨에 대응한 전압이 제 2 배선(5b)에 공급되면, 각 제 1 ~ 제 3 서브 픽셀(11, 12, 13)에 해당 전압이 전달됨으로써, 신축 표시 장치(1)에 화상이 표시된다. The
신축 기판(2)은, 오그제틱 구조체(20)를 구비하고 있다. 도 6은, 도 2의 A-A 부분의 단면도이다. 도 7은, 도 6의 B 부분 단면의 확대도이다. 도 8은, B 부분 단면의 사시도이다. The
오그제틱 구조체(20)는, 포아송 비가 마이너스 값이 되도록 구성된 오그제틱 구조(Auxetic Materials)를 구비하도록, 특히 본 실시형태에 있어서는 평면상으로 형성되어 있다. 오그제틱 구조체(20)는, 상기와 같이 포아송 비가 마이너스 값이 되도록 구성되어 있기 때문에 일방향으로 신장시키면 오그제틱 구조체(20)를 형성하는 평면 내에서 이 일방향에 직교하는 직교 방향에 있어서도 신장된다. In particular, in this embodiment, the
여기서, 길이가 증대되는 것은, 일방향에 있어서의 물체의 전체 길이가 증대되는 경우뿐만 아니라 상기 일방향에 있어서의 길이가 전체 길이보다 짧은 부분이 전체 길이를 넘지 않는 범위에서 증대되는 경우도 포함한다. 또한 포아송 비가 마이너스 값을 가지는 것은, 물체가 일방향으로 신장된 경우, 이 일방향에 직교하는 방향에 있어서의 물체의 전체 길이가 신장되는 경우뿐만 아니라 상기 직교 방향에 있어서의 길이가 전체 길이보다 짧은 부분이 전체 길이를 넘지 않는 범위에서 신장되는 경우도 포함한다. Here, the increase in length includes not only the case where the total length of the object in one direction increases, but also the case where the length in the one direction is shorter than the total length is increased within a range not exceeding the total length. In addition, the Poisson's ratio having a negative value means that when the object is elongated in one direction, the entire length of the object in a direction orthogonal to the one direction is elongated, as well as the portion whose length in the orthogonal direction is shorter than the total length. This includes cases that are elongated within the range not exceeding the entire length.
오그제틱 구조체(20)는, 신축 기판(2)을 형성하는 재료보다 높은 탄성의 재료에 의해 형성되어 있다. 오그제틱 구조체(20)를 형성하는 재료로서는, 예를 들면 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리우레탄 등의 수지를 사용할 수 있지만, 여기에 한정되지 않는다.The
오그제틱 구조체(20)는, 본 실시형태에 있어서는, 신축 기판(2) 내에 설치, 특히 본 실시형태에 있어서는 매설되어 있다. The
오그제틱 구조체(20)는, 도 6과 같이 평면으로 해서 봤을 때 복수의 단위 구조체(21)가 긴밀히 배열된 구조로 되어 있다. As shown in Fig. 6, the
단위 구조체(21)의 각각은, 평면으로 해서 봤을 때 제 1 방향(Y)과, 제 1 방향(Y)에 직교하는 제 2 방향(X)으로 변이 연장되는 가상 직사각형(30)을 외측 윤곽으로서 형성되어 있다. Each of the
가상 직사각형(30)은, 제 1 방향(Y)으로 연장되는, 서로 거의 평행하게 설치된 2개의 제 1 가상 변(31)과, 제 2 방향(X)으로 연장되는, 서로 거의 평행하게 설치된 2개의 제 2 가상 변(32)을 구비하고 있다. 제 1 가상 변(31)과 제 2 가상 변(32)의 각각은, 4군데 설치된 꼭지점(33)에 있어서 서로 만나고 있다. The
단위 구조체(21)는, 제 1 지지판(22), 제 2 지지판(23), 제 1 변형판(24) 및 제 2 변형판(25)을 구비하고 있다. 제 1 변형판(24)과 제 2 변형판(25)의 각각은, 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27)을 구비하고 있다. 이들 부재는 모두 거의 동등한 폭과 두께를 가지는 판재이다. 이들 판재는, 폭 방향이, 제 2 방향(X)과 제 1 방향(Y) 각각에 직교하는 두께 방향(Z)과 일치하도록, 제 2 방향(X)과 제 1 방향(Y)에 의해 형성되는 평면에 대해서 세워져 설치되어 있다. The
제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)은, 제 1 가상 변(31)과 거의 동등한 길이를 구비하고 있으며, 2개의 제 1 가상 변(31)의 각각을 따라서 설치되어 있다. The
제 1 변형판(24)은, 도 7에 있어서의 상측의 제 2 가상 변(32)에 대응해서 설치되어 있다. 제 1 변형판(24)을 구성하는 제 1 경사판(26)은, 상측의 제 2 가상 변(32)의, 중앙부보다 가상 직사각형(30)의 내측, 즉 제 2 가상 변(32)보다 하측에 가상으로 설치된 점(34)과, 도 7에 있어서 좌측 상부에 위치하는 꼭지점(33)을 연결하는 가상 선(35)을 따라서 설치되어 있다. 제 1 변형판(24)을 구성하는 제 2 경사판(27)은, 상기 점(34)과, 도 7에 있어서 우측 상부에 위치하는 꼭지점(33)을 연결하는 가상 선(35)을 따라서 설치되어 있다. The
이와 같이 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27)이 중심점(34)에 있어서 서로 각도(φ)를 가지고 접합되도록, 제 1 변형판(24)이 형성되어 있다. 제 1 경사판(26)의, 중심점(34)의 반대 측 단부는, 좌측 상부의 꼭지점(33)에 있어서 제 1 지지판(22)에 접합되어 있다. 제 2 경사판(27)의, 중심점(34)의 반대 측 단부는, 우측 상부의 꼭지점(33)에 있어서 제 2 지지판(23)에 접합되어 있다. In this way, the first
제 2 변형판(25)은, 도 7에 있어서의 하측의 제 2 가상 변(32)에 대응해서 설치되어 있다. 제 2 변형판(25)을 구성하는 제 1 경사판(26)은, 하측의 제 2 가상 변(32)의, 중앙부보다 가상 직사각형(30)의 내측, 즉 제 2 가상 변(32)보다 상측에 가상으로 설치된 점(34)과, 도 7에 있어서 좌측 하부에 위치하는 꼭지점(33)을 연결하는 가상 선(35)을 따라서 설치되어 있다. 제 2 변형판(25)을 구성하는 제 2 경사판(27)은, 상기 점(34)과, 도 7에 있어서 우측 하부에 위치하는 꼭지점(33)을 연결하는 가상 선(35)을 따라서 설치되어 있다. The
이와 같이 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27)이 중심점(34)에 있어서 서로 각도(φ)를 가지고 접합되도록, 제 2 변형판(25)이 형성되어 있다. 제 1 경사판(26)의, 중심점(34)의 반대 측 단부는, 좌측 하부의 꼭지점(33)에 있어서 제 1 지지판(22)에 접합되어 있다. 제 2 경사판(27)의, 중심점(34)의 반대 측 단부는, 우측 하부의 꼭지점(33)에 있어서 제 2 지지판(23)에 접합되어 있다. In this way, the second
상기와 같은 구성에 의해, 제 1 경사판(26), 제 2 경사판(27)의 각각은, 대응하는 제 2 가상 변(32)에 대해서 가상 직사각형(30)의 내측으로 연장되도록 경사져서 설치되어 있다. 제 1 경사판(26), 제 2 경사판(27) 각각의 제 2 가상 변(32)에 대한 경사각(θ)은, 거의 동등해지도록 단위 구조체(21)가 형성되어 있다. With the configuration as described above, each of the first
오그제틱 구조체(20)는, 도 6에 도시된 것과 같이 복수의 단위 구조체(21)가 정렬되어 구성되어 있다. As shown in FIG. 6, the
복수의 단위 구조체(21)는, 제 2 방향(X)으로 나란히 설치됨으로써, 1개의 단위 구조체 행(28)이 형성되어 있다. 도 6에 도시된 단위 구조체(21A)의 제 2 지지판(23A)은, 이 단위 구조체(21A)의 제 2 지지판(23) 측, 즉 도 6에 있어서 우측에 위치해서 인접하는 단위 구조체(21B)에 있어서 제 1 지지판(22B)이 되도록 구성되어 있다. 이와 같이 제 2 방향(X)으로 인접하는 2개의 단위 구조체(21)는, 1개의 지지판을 공유하는 구조로 되어 있다. The plurality of
또한 상기와 같이 해서 복수의 단위 구조체 행(28)이 형성되고, 이들 복수의 단위 구조체 행(28)이 제 1 방향(Y)으로 나란히 설치됨으로써, 오그제틱 구조체(20)가 형성되어 있다. 도 6에 도시된 단위 구조체(21A)는, 단위 구조체(21A)가 속하는 단위 구조체 행(28A) 하측의 단위 구조체 행(28B)을 구성하는 단위 구조체(21C)와 제 1 방향(Y)으로 인접하고 있다. 단위 구조체(21A)의, 제 2 변형판(25A)의 제 2 경사판(27A)은, 단위 구조체(21C)의, 제 1 변형판(24C)의 제 1 경사판(26C)이 되도록 구성되어 있다. 또한 단위 구조체(21A)에 제 2 방향(X)으로 인접하는 단위 구조체(21B)의, 제 2 변형판(25B)의 제 1 경사판(26B)은, 단위 구조체(21C)의, 제 1 변형판(24C)의 제 2 경사판(27C)이 되도록 구성되어 있다. 이와 같이 제 1 방향(Y)으로 인접하는 2개의 단위 구조체(21)는, 1개의 경사판을 공유하는 구조로 되어 있다. Further, as described above, a plurality of
제 1 방향(Y)으로 인접하는 2개의 단위 구조체 행(28A, 28B)에 있어서, 일방 단위 구조체 행(28A)에 있어서의 단위 구조체(21)의 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)은, 인접하는 타방 단위 구조체 행(28B)에 있어서의 단위 구조체(21)의 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)보다, 제 1 방향(Y)의 길이가 길게 형성되어 있다. In the two
도 9는, 상기와 같은 오그제틱 구조체(20)에 신장력이 작용했을 때의 단위 구조체(21)의 형상을 도시한 평면도이다. 9 is a plan view showing the shape of the
예를 들면 도 7에 도시된 것과 같은 단위 구조체(21)에 대해서, 제 2 방향(X)으로 신장력(PX)이 작용한 경우에 있어서는, 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)이 제 2 방향(X)으로 서로 이간되도록 이동하려고 한다. 이에 수반되어, 이들 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)에 꼭지점(33)에 있어서 접합되어 있는 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27)도, 제 2 방향(X)으로 이간하려고 하지만, 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27)은 중심점(34)에 있어서 서로 접합되어 있기 때문에 결과적으로 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27) 사이의 각도(Φ)가 증대되어 도 9에 도시된 것과 같은 각도(Φ2)가 되도록, 제 1 변형판(24)과 제 2 변형판(25)이 변형된다. 이로써 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27) 각각과 가상 직사각형(30) 사이의 각도인 경사각(θ)이 저감되어 도 9에 도시된 것과 같은 경사각(θ2)이 되고, 중심점(34)이 가상 직사각형(30)에 있어서의 외측을 향해서, 즉 가상 직사각형(30)의 제 2 가상 변(32)에 근접하도록 이동하여, 중심점(34)간의 거리가 증대된다. For example, with respect to the
이처럼 단위 구조체(21)에 대해서, 제 2 방향(X)으로 신장력(PX)이 작용한 경우, 단위 구조체(21)는 제 1 방향(Y)에 있어서의 길이가 증대되고, 도 9에 도시된 것과 같은 형상이 된다. As described above, when the stretching force PX is applied in the second direction (X) with respect to the
단위 구조체(21)는, 상기와 같이 단위 구조체(21)에 대해서 평면 내에서 신장력(PX)이 작용하여, 신장력(PX)이 작용된 제 2 방향(X)의 길이(L1)가 L2로 증대되었을 때 제 2 방향(X)에 직교하는 제 1 방향(Y)에 있어서의, 특히 본 실시형태에 있어서는 제 1 변형판(24)과 제 2 변형판(25)의 중심점(34)간의 길이(L3)도 L4로 증대되도록 형성되어 있다. 이와 같이 단위 구조체(21)는, 제 2 방향(X)으로 신장력(PX)이 작용했을 때 제 1 방향(Y)에 있어서의 제 1 변형판(24)과 제 2 변형판(25)의 거리, 즉 제 1 방향(Y)에 있어서의 길이가 증대되므로, 포아송 비가 마이너스가 되도록 구성되어 있다. In the
중심점(34)의, 단위 구조체(21)의 외측에는, 예를 들면 도 7에 있어서는 제 1 방향(Y)으로 인접하는 다른 단위 구조체(21N)의 지지판(22N, 23N)이 접합되어 있다. 따라서 제 2 가상 변(32)을 향한 중심점(34)의 이동에 의해, 다른 단위 구조체(21N)의 지지판(22N, 23N)이 단위 구조체(21)로부터 이간되도록 이동하고, 결과적으로 제 1 방향(Y)으로 인접하는 단위 구조체(21)끼리 서로 멀어지도록 이동한다. 이로써 오그제틱 구조체(20)에 대해서, 제 2 방향(X)으로 신장력(PX)이 작용한 경우, 오그제틱 구조체(20)는 제 1 방향(Y)에 있어서도 신장된다. To the outside of the
반대로 도 9에 도시된 것과 같은 단위 구조체(21)에 대해서, 제 2 방향(X)으로 수축력(SX)이 작용한 경우에 있어서는, 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)이 제 2 방향(X)으로 서로 접근하도록 이동하려고 한다. 이에 수반되어, 이들 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)에 꼭지점(33)에 있어서 접합되어 있는 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27)도, 제 2 방향(X)으로 접근하려고 하지만, 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27)은 중심점(34)에 있어서 서로 접합되어 있기 때문에 결과적으로 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27) 사이의 각도(Φ2)가 저감되어 도 7에 도시된 것과 같은 각도(Φ)가 되도록, 제 1 변형판(24)과 제 2 변형판(25)이 변형된다. 이로써 경사각(θ2)이 증대되어 도 7에 도시된 것과 같은 경사각(θ)이 되고, 중심점(34)이 가상 직사각형(30)에 있어서의 내측을 향해서, 즉 가상 직사각형(30)의 제 2 가상 변(32)으로부터 이간되도록 이동하여, 중심점(34)간의 거리가 감소한다. Conversely, in the case where the contraction force SX acts in the second direction X with respect to the
이처럼 단위 구조체(21)에 대해서, 제 2 방향(X)으로 수축력(SX)이 작용한 경우, 단위 구조체(21)는 제 1 방향(Y)에 있어서의 길이가 감소하고, 도 7에 도시된 것과 같은 형상이 된다. As described above, when the contraction force SX is applied to the
제 2 가상 변(32)으로부터 이간되는 방향을 향한 중심점(34)의 이동에 의해, 제 1 방향(Y)으로 인접하는 다른 단위 구조체(21N)의 지지판(22N, 23N)이 단위 구조체(21)에 접근하도록 이동하고, 결과적으로 제 1 방향(Y)으로 인접하는 단위 구조체(21)끼리 서로 접근하도록 이동한다. 이로써 오그제틱 구조체(20)에 대해서, 제 2 방향(X)으로 수축력(SX)이 작용한 경우, 오그제틱 구조체(20)는 제 1 방향(Y)에 있어서도 수축된다. By the movement of the
또한 도 7에 도시된 것과 같은 단위 구조체(21)에 대해서, 제 1 방향(Y)으로 신장력(PY)이 작용한 경우에 있어서는, 제 1 방향(Y)으로 인접하는 단위 구조체(21)끼리 서로 멀어지도록 이동하려고 한다. 이로써 단위 구조체(21)로부터, 제 1 방향(Y)으로 인접하는 다른 단위 구조체(21N)의 지지판(22N, 23N)이 이간되도록 이동하고, 단위 구조체(21)의 중심점(34)이 가상 직사각형(30)에 있어서의 외측을 향해서, 즉 가상 직사각형(30)의 제 2 가상 변(32)에 접근하도록, 제 1 방향(Y)으로 이동하여, 중심점(34)간 거리가 증대된다. 중심점(34)에 있어서 서로 접합되어 있는 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27)은, 중심점(34)의 반대 측 단부가 각각 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)에 접합되어 있기 때문에 이들 반대 측의 단부 측은 제 1 방향(Y)으로 이동할 수 없고, 따라서 이들 반대 측 단부에 대해서 중심점(34)이 상대적으로 제 1 방향(Y)으로 이동한다. 이로써 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27) 사이의 각도(Φ)가 증대되어 도 9에 도시된 것과 같은 각도(Φ2)가 되도록, 제 1 변형판(24)과 제 2 변형판(25)이 변형된다. 결과적으로, 경사각(θ)이 저감되어 도 9에 도시된 것과 같은 경사각(θ2)이 된다. 이와 같이 제 1 변형판(24)과 제 2 변형판(25)은, 이들이 제 2 방향(X)의 길이를 증대시키도록 변형됨에 따라, 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)이 제 2 방향(X)으로 이간되도록 이동하고, 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23) 사이의 거리가 증대된다. In addition, with respect to the
단위 구조체(21)는, 상기와 같이 단위 구조체(21)에 대해서 평면 내에서 신장력(PY)이 작용하여, 신장력(PY)이 작용된 제 1 방향(Y)의, 특히 본 실시형태에 있어서는 제 1 변형판(24)과 제 2 변형판(25)의 중심부간의 길이(L3)가 L4로 증대되었을 때, 제 1 방향(Y)에 직교하는 제 2 방향(X)에 있어서의 길이(L1)도 L2로 증대되도록 형성되어 있다. 이와 같이 단위 구조체(21)는, 제 1 방향(Y)으로 신장력(PY)이 작용했을 때 제 2 방향(X)에 있어서의 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)의 거리, 즉 제 2 방향(X)에 있어서의 길이가 증대되므로, 포아송 비가 마이너스가 되도록 구성되어 있다. The
상기와 같이 단위 구조체(21)는, 제 1 방향(Y)에 있어서의 전역에 있어서, 제 2 방향(X)에 있어서의 길이가 증대되므로 오그제틱 구조체(20)는 제 2 방향(X)으로 신장된다. As described above, since the length of the
반대로 도 9에 도시된 것과 같은 단위 구조체(21)에 대해서, 제 1 방향(Y)으로 수축력(SY)이 작용한 경우에 있어서는, 제 1 방향(Y)으로 인접하는 단위 구조체(21)끼리 서로 접근하도록 이동하려고 한다. 이로써 단위 구조체(21)에, 제 1 방향(Y)으로 인접하는 다른 단위 구조체(21N)의 지지판(22N, 23N)이 접근하도록 이동하고, 단위 구조체(21)의 중심점(34)이 가상 직사각형(30)에 있어서의 내측을 향해서, 즉 가상 직사각형(30)의 제 2 가상 변(32)으로부터 이간되도록 제 1 방향(Y)으로 이동하여, 중심점(34)간의 거리가 저감된다. 중심점(34)에 있어서 서로 접합되어 있는 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27)은, 중심점(34)의 반대 측 단부가 각각 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)에 접합되어 있기 때문에 이들 반대 측의 단부 측은 제 1 방향(Y)으로 이동할 수 없고, 따라서 이들 반대 측 단부에 대해서 중심점(34)이 상대적으로 제 1 방향(Y)으로 이동한다. 이로써 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27) 사이의 각도(Φ2)가 저감되어 도 7에 도시된 것과 같은 각도(Φ)가 되도록, 제 1 변형판(24)과 제 2 변형판(25)이 변형된다. 결과적으로, 경사각(θ2)이 증대되어 도 7에 도시된 것과 같은 경사각(θ)이 된다. 이처럼 제 1 변형판(24)과 제 2 변형판(25)은 이들이 제 2 방향(X)의 길이를 축소하도록 변형됨으로써, 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)이 제 2 방향(X)으로 접근하도록 이동하여, 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23) 사이의 거리가 저감된다.Conversely, in the case where the contractile force SY acts in the first direction (Y) with respect to the
이처럼 단위 구조체(21)에 대해서, 제 1 방향(Y)으로 수축력(SY)이 작용한 경우, 단위 구조체(21)는 제 2 방향(X)에 있어서의 길이가 감소하고, 도 7에 도시된 것과 같은 형상이 된다. As described above, when the contraction force SY acts in the first direction (Y) with respect to the
상기와 같이 단위 구조체(21)는, 제 1 방향(Y)에 있어서의 전역에 있어서, 제 2 방향(X)에 있어서의 길이가 감소되므로 오그제틱 구조체(20)는 제 2 방향(X)으로 수축된다. As described above, since the length of the
도 7에 도시된 것과 같은 오그제틱 구조체(20)의 단위 구조체(21)에 관해서, 제 2 방향(X)과 제 1 방향(Y) 양방에 대해서 경사진 대각선 방향으로 신장력(PD)이 작용한 경우에 있어서는, 이 신장력(PD)을 제 2 방향(X)과 제 1 방향(Y) 각각으로 분해한 분력 각각에 대해서, 신장력(PX), 신장력(PY)이 작용한 경우로서 이미 설명한 것과 같은 변형이 동시에 작용한다. 결과적으로, 오그제틱 구조체(20)는 이 경우에 있어서도, 신장력(PD)이 작용된 방향에 직교하는 방향으로도 신장된다. Regarding the
반대로, 도 9에 도시된 것과 같은 단위 구조체(21)에 관해서, 제 2 방향(X)과 제 1 방향(Y) 양방에 대해서 경사진 대각선 방향으로 수축력(SD)이 작용한 경우에 있어서는, 이 수축력(SD)을 제 2 방향(X)과 제 1 방향(Y) 각각으로 분해한 분력 각각에 대해서, 수축력(SX), 수축력(SY)이 작용한 경우로서 이미 설명한 것과 같은 변형이 동시에 작용한다. 결과적으로, 오그제틱 구조체(20)는 이 경우에 있어서도, 수축력(SD)이 작용된 방향에 직교하는 방향으로도 수축된다. Conversely, with respect to the
상기와 같이 단위 구조체(21) 및 오그제틱 구조체(20)는, 이를 형성하는 평면 내에 있어서의 어느 방향으로 신장력, 수축력이 작용한 경우에 있어서도, 제 1 변형판(24) 및 제 2 변형판(25)이 변형되어 중심점(34)간의 거리가 변위됨으로써, 이들 신장력, 수축력이 작용된 방향에 평면 내에서 직교하는 방향으로도 동일하게 신장 또는 수축된다. 이와 같이 단위 구조체(21) 및 오그제틱 구조체(20)는, 포아송 비가 마이너스 값이 되도록 구성되어 있다. As described above, the
본 실시형태에 있어서는, 오그제틱 구조체(20)의 주변 둘레부(PE)에 위치하는 단위 구조체(21)의 포아송 비의 값보다 내측 방향부(I)에 위치하는 단위 구조체(21)의 포아송 비의 값이 작게, 즉 신축 시에 있어서의 중심점(34)간 거리의 변위량이 커지도록 오그제틱 구조체(20)가 형성되어 있다. In this embodiment, the Poisson ratio of the
예를 들면 도 6에 있어서 주변 둘레부(PE)에 위치하고 있는 단위 구조체(21D)의 경사각(θD)보다, 내측 방향부(I)에 위치하고 있는 단위 구조체(21E)의 경사각(θE)이 크다. For example, in FIG. 6, the inclination angle θE of the
비 신축 시에 있어서, 제 1 경사판(26) 및 제 2 경사판(27)과, 제 2 가상 변(32)의 경사각(θ)이 크면, 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27) 사이의 각도(Φ)가 작아지므로, 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)이 더욱 접근한 상태가 된다. 또한 오그제틱 구조체(20)가 신장된 경우의 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27) 사이의 각도(Φ)의 전개 값(spread margin)이 커진다. 따라서 신장 시의 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)의 이간 거리가 커진다. 즉, 제 1 경사판(26) 및 제 2 경사판(27)과, 제 2 가상 변(32)의 경사각(θ)이 크면, 신축 시에 있어서의 중심점(34)간 거리의 변위량이 커진다. When the inclination angle θ of the first
반대로 비 신축 시에 있어서의, 제 1 경사판(26) 및 제 2 경사판(27)과, 제 2 가상 변(32)의 경사각(θ)이 작으면, 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27) 사이의 각도(Φ)가 커지므로, 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)이 더욱 이간된 상태가 된다. 또한 오그제틱 구조체(20)가 신장된 경우의 제 1 경사판(26)과 제 2 경사판(27) 사이의 각도(Φ)의 전개 값이 작아진다. 따라서 신장 시의 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)의 이간 거리가 작아진다. 즉, 제 1 경사판(26) 및 제 2 경사판(27)과, 제 2 가상 변(32)의 경사각(θ)이 작으면, 신축 시에 있어서의 중심점(34)간 거리의 변위량이 작아진다.Conversely, when the inclination angle θ of the first
이와 같이 주변 둘레부(PE)에 위치하고 있는 단위 구조체(21D)보다, 내측 방향부(I)에 위치하고 있는 단위 구조체(21E)가, 신축 시에 있어서의 중심점(34)간 거리의 변위량이 크다. 이처럼 오그제틱 구조체(20)의 주변 둘레부(PE)에 위치하는 단위 구조체(21)의 포아송 비의 값보다 내측 방향부(I)에 위치하는 단위 구조체(21)의 포아송 비의 값이 작고, 따라서 오그제틱 구조체(20)의 포아송 비는, 주변 둘레부(PE)보다 내측 방향부(I)가 작다. In this way, the
특히 본 실시형태에 있어서는, 오그제틱 구조체(20)는, 주변 둘레부(PE)로부터 내측 방향부(I)로 이동함에 따라서, 단위 구조체(21)의 경사각(θ)이 단계적으로 커지도록, 즉 포아송 비의 값이 단계적으로 작아지도록 구성되어 있다. In particular, in the present embodiment, the
본 실시형태에 있어서, 표시 소자(4)는, 단위 구조체(21)의, 가상 직사각형(30)의 꼭지점(33)과, 중심점(34) 양방에 대응되어 설치되며, 이들 위치에서 오그제틱 구조체(20)에 고정되어 있다. In this embodiment, the
상기와 같은 오그제틱 구조체(20)는, 포토리소그라피, 잉크젯, 몰드 가공 등 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. The
포토리소그라피의 경우에 있어서는, 예를 들면 기판 상에 폴리이미드 등 오그제틱 구조체(20)를 형성하는 재료에 의한 층을 형성하고, 상기 층 상에 마스크층을 형성한 후 에칭을 수행함으로써 오그제틱 구조체(20)가 형성될 수 있다.In the case of photolithography, for example, by forming a layer made of a material that forms the
잉크젯의 경우에 있어서는, 오그제틱 구조체(20)를 형성하는 재료가 용융된 용액을, 오그제틱 구조체(20) 형상의 패턴이 되도록 기판 상에 내뿜어 부착시킴으로써 오그제틱 구조체(20)가 형성될 수 있다. In the case of the inkjet, the
또한 몰드 가공의 경우에 있어서는, 오그제틱 구조체(20)의 형상을 실현하는 금형을 제조하여, 금형 내에 오그제틱 구조체(20)를 형성하는 재료를 도입하고 경화시킴으로써, 오그제틱 구조체(20)가 형성될 수 있다. In addition, in the case of mold processing, a mold that realizes the shape of the
오그제틱 구조체(20)는, 상기 이외의 다른 제조 방법에 의해 제조되어도 상관없다. The
다음으로, 상기 신축 기판(2) 및 신축 표시 장치(1)의 효과에 대하여 설명한다. Next, effects of the
본 실시형태의 신축 기판(2)은, 전자 회로(3)가 설치되고, 신축성을 가지는 재료에 의해 형성된 신축 기판(2)으로서, 오그제틱 구조체(20)를 구비하고 있다. The
또한 본 실시형태의 신축 표시 장치(1)는, 신축성을 가지는 신축 표시 장치(1)로서, 복수의 표시 소자(4)가 설치된, 신축성을 가지는 재료에 의해 형성된 신축 기판(2)을 구비하고, 신축 기판(2)은, 오그제틱 구조체(20)를 구비하고 있다. In addition, the
상기와 같은 구성에 따르면, 오그제틱 구조체(20)가 신축 기판(2)에 설치되어 있기 때문에 신축 기판(2)이, 신장력이 작용했을 때 이에 직교하는 방향으로 신장되고 직교 방향으로 수축하려고 해도, 이 수축은, 오그제틱 구조체(20)의 직교 방향에 있어서의 신장에 저항할 수 없다. 결과적으로, 신축 기판(2)도, 신장력이 작용된 방향으로 신장되는 동시에, 이에 직교하는 방향에 있어서도 오그제틱 구조체(20)의 신장에 수반되어 신장되거나 또는 신장되지는 않더라도 직교 방향에 있어서의 수축이 완화되도록 변형된다. According to the above configuration, since the
이와 같이 신축 기판(2)은, 신장력이 작용했을 때 신장력이 작용된 방향과, 이에 직교하는 방향 각각으로 신장력을 받기 때문에, 직교 방향에 있어서 국소적인 길이의 큰 저감을 억제 가능하다. 따라서 신축 기판(2)의 국소적인 큰 변형이 억제되고, 전자 회로(3)에 대한 국소적인 뒤틀림 집중을 억제할 수 있다. As described above, the
또한 상기와 같이 신축 기판(2)은 신장력이 작용된 방향과 직교 방향 양방으로 신장되기 때문에, 신장 시에 있어서 신축 기판(2) 상의 면 내 치수비의 변화를 저감할 수 있다. 따라서 신축 표시 장치(1)에 화상을 표시했을 때 표시되는 화상의 왜곡을 저감 가능하다. Further, as described above, since the
또한 오그제틱 구조체(20)는, 신축 기판(2)을 형성하는 재료보다 높은 탄성의 재료에 의해 형성되고, 평면으로 해서 봤을 때 포아송 비가 마이너스 값이 되도록 구성된 복수의 단위 구조체(21)가 나란히 형성되어 있다. In addition, the
상기와 같은 구성에 따르면, 단위 구조체(21)는, 평면으로 해서 봤을 때 포아송 비가 마이너스 값이 되도록 구성되어 있다. 즉, 단위 구조체(21)에 대해서 평면 내에서 신장력이 작용하고, 신장력이 작용된 방향의 길이가 증대되었을 때 평면 내에서 신장력이 작용된 방향에 직교하는 방향에 있어서의 길이도 증대되도록 단위 구조체(21)가 형성되어 있다. 이와 같은 단위 구조체(21)가 배치됨으로써 오그제틱 구조체(20)가 형성되어 있기 때문에 오그제틱 구조체(20)에 신장력이 작용했을 때 오그제틱 구조체(20)는, 신장력이 작용된 방향으로 신장되는 동시에, 평면 내에서 이에 직교하는 방향에 있어서도 신장된다. According to the above configuration, the
이러한 오그제틱 구조체(20)가, 신축 기판(2)을 형성하는 재료보다 높은 탄성의 재료로 형성되어 있기 때문에 신축 기판(2)이, 신장력이 작용했을 때 이에 직교하는 방향으로 신장되고 직교 방향으로 수축하려고 해도, 이 수축은 오그제틱 구조체(20)의 직교 방향에 있어서의 신장에 저항할 수 없다. 결과적으로 신축 기판(2)도, 신장력이 작용된 방향으로 신장되는 동시에, 이에 직교하는 방향에 있어서도 오그제틱 구조체(20)의 신장에 수반되어 신장되거나 또는 신장되지 않더라도 직교 방향에 있어서의 수축이 완화되도록 변형된다. Since such an
이와 같이 신축 기판(2)은, 신장력이 작용했을 때 신장력이 작용된 방향과, 이에 직교하는 방향 각각에서 신장력을 받기 때문에 직교 방향에 있어서 국소적인 길이의 큰 저감을 억제 가능하다. 따라서 신축 기판(2)의 국소적인 큰 변형이 억제되고, 전자 회로(3)에 대한 국소적인 뒤틀림 집중을 억제할 수 있다. As described above, since the
또한 오그제틱 구조체(20)의 주변 둘레부(PE)에 위치하는 단위 구조체(21)의 포아송 비의 값보다, 내측 방향부(I)에 위치하는 단위 구조체(21)의 포아송 비의 값이 작다.In addition, the value of the Poisson's ratio of the
상기와 같은 구성에 따르면, 신축 기판(2)에 신장력이 작용했을 때 신장력이 작용된 방향에 직교하는 방향에 있어서의 길이 변화가 큰 내측 방향부(I)에, 포아송 비의 값이 작은, 즉 신장력이 작용했을 때 직교 방향에 있어서의 신장 정도가 큰 단위 구조체(21)가 설치되어 있다. 이로써 신축 기판(2)이 신장되었을 때, 특히 내측 방향부(I)에 있어서의 수축 변형에 효과적으로 저항할 수 있다. According to the above configuration, when the stretching force is applied to the
따라서 신장 시 상태에 있어서의 전자 회로(3)에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판(2) 및 신축 표시 장치(1)를 효과적으로 실현 가능하다. Accordingly, it is possible to effectively realize the
또한 단위 구조체(21)는, 평면으로 해서 봤을 때, 제 1 방향(Y) 및 제 1 방향(Y)에 직교하는 제 2 방향(X)으로 변이 연장되는 가상 직사각형(30)을 외측 윤곽으로서 형성되고, 제 1 방향(Y)으로 연장되는 제 1 가상 변(31)의 각각을 따라서 세워져 설치된, 제 1 및 제 2 지지판(22, 23)과, 제 2 방향(X)으로 연장되는 제 2 가상 변(32)에 대응해서 설치된, 제 1 및 제 2 변형판(24, 25)을 구비하며, 제 1 및 제 2 변형판(24, 25)의 각각은, 제 2 가상 변(32)의 중앙부보다 가상 직사각형(30)의 내측에 위치하는 중심점(34)과, 제 2 가상 변(32)이 접속하는 가상 직사각형(30)의 각 꼭지점(33)을 연결하는, 제 2 가상 변(32)에 대해서 경사진 가상 선(35)의 각각을 따라서 세워져 설치된 제 1 및 제 2 경사판(26, 27)을 구비하고 있다. In addition, the
상기와 같은 구성에 따르면, 단위 구조체(21)에 대해서, 제 2 방향(X)으로 신장력(PX)이 작용했을 때에는, 제 1 및 제 2 지지판(22, 23)이 제 2 방향(X)으로 더욱 이간되어, 제 1 및 제 2 경사판(26, 27)과 제 2 가상 변(32) 사이의 각도(θ)가 저감되고, 제 1 및 제 2 경사판(26, 27) 사이의 각도(Φ)가 증대되어, 중심점(34)이 제 2 가상 변(32)에 접근한다. 이로써 2개의 제 2 가상 변(32) 각각에 대응하는 중심점(34) 사이가 이간되고, 단위 구조체(21)의, 특히 제 2 방향(X)에 있어서의 중앙부 근방은, 제 1 방향(Y)에 있어서의 길이가 증대된다. According to the above configuration, when the stretching force PX acts on the
또한 단위 구조체(21)에 대해서, 제 1 방향(Y)으로 신장력이 작용했을 때에는, 중심점(34)이 제 2 가상 변(32)에 접근하여, 제 1 및 제 2 경사판(26, 27) 사이의 각도(Φ)가 증대되고, 제 1 및 제 2 경사판(26, 27)과 제 2 가상 변(32) 사이의 각도(θ)가 저감되어, 제 1 및 제 2 지지판(22, 23)이 제 2 방향(X)으로 더욱 이간된다. 이로써 단위 구조체(21)는 제 2 방향(X)에 있어서의 길이가 증대된다. In addition, when the stretching force acts on the
이와 같이 단위 구조체(21)는, 제 1 및 제 2 방향(X, Y) 중 어느 방향으로 신장력이 작용한 경우라도 신장 방향에 직교하는 방향에 있어서의 길이가 증대되도록 구성되어 있다. As described above, the
따라서 신장 시의 상태에 있어서 전자 회로(3)에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판(2) 및 신축 표시 장치(1)를 효과적으로 실현 가능하다. Accordingly, it is possible to effectively realize the
또한 복수의 단위 구조체(21)는, 제 2 방향(X)으로 나란히 설치되어 단위 구조체 행(28)이 형성되며, 단위 구조체(21)의 제 2 지지판(23)은, 단위 구조체(21)의 제 2 지지판(23) 측에 위치하며 인접한 단위 구조체(21)에 있어서의 제 1 지지판(22)이다. In addition, the plurality of
또한 복수의 단위 구조체 행(28)이 제 1 방향(Y)으로 나란히 설치되고, 단위 구조체 행(28)을 구성하는 단위 구조체(21)의 제 1 및 제 2 경사판(26, 27)은, 제 1 방향(Y)으로 인접한 단위 구조체 행(28)을 구성하는 단위 구조체(21) 및 이에 인접한 단위 구조체(21)의, 제 1 또는 제 2 변형판(26, 27)이다. In addition, a plurality of
상기와 같은 구성에 따르면, 단위 구조체(21)를 긴밀하게 나란히 배치할 수 있다. According to the above configuration, the
따라서 신장 시의 상태에 있어서 전자 회로(3)에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판(2) 및 신축 표시 장치(1)를 효과적으로 실현 가능하다. Accordingly, it is possible to effectively realize the
또한 단위 구조체(21)에 대해서, 제 2 방향(X)으로 신장력이 작용했을 때에는 제 1 및 제 2 지지판(22, 23)이 제 2 방향(X)으로 더욱 이간되어, 제 1 및 제 2 경사판(26, 27)과 제 2 가상 변(32) 사이의 각도(θ)가 저감되고, 제 1 및 제 2 경사판(26, 27) 사이의 각도(Φ)가 증대되어, 중심점(34)이 제 2 가상 변(32)에 접근한다.In addition, when the stretching force acts on the
상기와 같은 구성에 따르면, 단위 구조체(21)는, 제 2 방향(X)으로 신장력이 작용한 경우라도, 특히 제 2 방향(X)에 있어서의 중앙부 근방이, 제 2 방향(X)에 직교하는 제 1 방향(Y)으로 신장되도록 구성되어 있기 때문에, 신장 시의 상태에 있어서 전자 회로(3)에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판(2) 및 신축 표시 장치(1)를 효과적으로 실현 가능하다. According to the above configuration, the
또한 단위 구조체(21)에 대해서, 제 1 방향(Y)으로 신장력이 작용했을 때에는 중심점(34)이 제 2 가상 변(32)에 접근하여, 제 1 및 제 2 경사판(26, 27) 사이의 각도(Φ)가 증대되고, 제 1 및 제 2 경사판(26, 27)과 제 2 가상 변(32) 사이의 각도(θ)가 저감되어, 제 1 및 제 2 지지판(22, 23)이 제 2 방향(X)으로 더욱 이간된다.In addition, with respect to the
상기와 같은 구성에 따르면, 단위 구조체(21)는, 제 1 방향(Y)으로 신장력이 작용한 경우라도 이에 직교하는 제 2 방향(X)으로 신장되도록 구성되어 있기 때문에, 신장 시의 상태에 있어서 전자 회로(3)에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판(2) 및 신축 표시 장치(1)를 효과적으로 실현 가능하다. According to the above configuration, since the
또한 표시 소자(4)는, 가상 직사각형(30)의 꼭지점(33)과, 중심점(34) 양방에 대응되어 설치되어 있다. In addition, the
신축 표시 장치(1)에 신장력이 작용했을 때, 이 신장력은 오그제틱 구조체(20)의 각 단위 구조체(21)에 작용한다. 단위 구조체(21)의 각 지지판(22, 23)과 경사판(26, 27)은 판체로서 구성되어 있고, 신장 시에는 이들 판체의 표면이, 인접해서 주위에 위치한 엘라스토머 등의 신축 기판(2)을 형성하는 재료의, 신장력이 작용된 방향에 직교하는 방향으로 신축하려고 하는 힘에 저항한다. 따라서 이들 판체에는, 신장 시에는 응력이 작용하고, 뒤틀림이 발생하기 쉽다. When a stretching force acts on the
이에 반해서, 단위 구조체(21)의 각 판체가 서로 접합된 부분에 대응하는, 가상 직사각형(30)의 꼭지점(33)과 중심점(34)에 있어서는, 복수의 판체가 평면 내의 다른 방향으로부터 서로 접합되어 지지되어 있기 때문에 응력에 저항하기 쉽고, 판체의 표면 부분에 비해서 뒤틀림이 발생하기 어렵다. 즉, 상기와 같은 구성에 따르면, 표시 소자(4)가, 오그제틱 구조체(20)의 뒤틀림이 발생하기 어려운 부분에 대응되어 설치되어 있기 때문에 신축 표시 장치(1)의 신장 시에 표시 소자(4)에 작용되는 부하를 저감 가능하다. On the contrary, in the
특히 본 실시형태에 있어서, 표시 소자(4)는, 오그제틱 구조체(20)에 고정되어 있다. In particular, in this embodiment, the
이와 같은 구성에 따르면, 신장 시의 표시 소자(4)간 피치의 어긋남을 저감 가능하다. According to such a configuration, it is possible to reduce the deviation of the pitch between the
또한 오그제틱 구조체(20)는, 신축 기판(2)에 설치되어 있다. In addition, the
상기와 같은 구성에 따르면, 신축 표시 장치(1)를 바람직하게 실현 가능하다. According to the above configuration, the
<실시형태의 제 1 변형예><First modified example of embodiment>
다음으로 도 10, 도 11을 가지고, 상기 실시형태로서 도시된 신축 기판(2) 및 신축 표시 장치(1)의 제 1 변형예를 설명한다. 도 10은, 본 제 1 변형예에 있어서의 신축 기판 및 신축 표시 장치의 평면도이다. 도 11은, 본 제 1 변형예에 있어서의 신축 기판 및 신축 표시 장치의, 도 10의 Y 방향으로부터 봤을 때의 평면도이다. 제 1 변형예에 있어서의 신축 표시 장치(41)는, 상기 실시형태의 신축 표시 장치(1)와는, 표시 소자(4)의 배치가 다르다. Next, a first modified example of the
이미 설명한 것과 같이, 오그제틱 구조체(20)의, 제 1 방향(Y)으로 인접한 2개의 단위 구조체 행(28A, 28B)에 있어서, 일방 단위 구조체 행(제 1 단위 구조체 행, 28A)에 있어서의 단위 구조체(21)의 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)은, 제 1 방향(Y)으로 인접한 타방 단위 구조체 행(제 2 단위 구조체 행, 28B)에 있어서의 단위 구조체(21)의 제 1 지지판(22)과 제 2 지지판(23)보다, 제 1 방향(Y)의 길이가 길게 형성되어 있다. As previously described, in the two
본 변형예에 있어서, 표시 소자(4)는, 제 1 단위 구조체 행(28A)의, 길게 형성된 제 1 및 제 2 지지판(22, 23), 특히 이들 제 1 및 제 2 지지판(22, 23)의 중앙 부분에 대응되어 설치되어 있다. In this modified example, the
신축 기판(42)에 신장력이 작용하면 오그제틱 구조체(20)의 포아송 비는 마이너스 값이 되도록 구성되어 있기 때문에 신축 기판(42)은 신장력이 작용된 방향으로 신장되는 동시에 이에 직교하는 방향에 있어서도 신장되거나 또는 직교 방향에 있어서의 수축이 완화되도록 변형된다. 신축 기판(42)은, 엘라스토머 등 포아송 비가 플러스 값을 갖는 재료로 형성되어 있기 때문에, 이 평면 내에 있어서 2개의 직교하는 방향 각각으로 신축 기판(42)이 상기와 같이 변형되면, 신축 기판(42)의 체적을 유지하려고 하기 때문에 신축 기판(42)의 두께가 저감된다. When the stretching force acts on the
여기서, 각 단위 구조체(21)에 있어서는, 상기 단위 구조체(21) 주변에 설치된 신축 기판(42)을 형성하는 재료는 지지판(22, 23)에 지지되어 있기 때문에 신축 기판(42)의 신장에 의한 영향을 받기 어렵고, 두께 방향으로 생기는 뒤틀림도 발생하기 어렵다. 즉, 상기와 같은 구성에 따르면, 표시 소자(4)가, 신축 기판(42)을 형성하는 재료의 뒤틀림이 발생하기 어려운 부분에 대응되어 설치되어 있기 때문에, 신축 표시 장치(41)의 신장 시에 표시 소자(4)에 작용되는 부하를 저감 가능하다. Here, in each
특히 본 변형예에 있어서는, 도 11에 도시된 것과 같이, 표시 소자(4)는 오그제틱 구조체(20)에 대해서, 두께 방향(Z)으로 떨어져서 설치되어 있다. In particular, in this modified example, as shown in FIG. 11, the
본 변형예에 있어서는, 표시 소자(4)가 오그제틱 구조체(20)로부터 떨어져서 설치되어 있기 때문에 상기와 같이 신축 기판(42)이 신장되어 신축 기판(42)의 두께가 저감된 경우, 신축 기판(42)을 구성하는 재료에 작용되는 응력에 의해, 표시 소자(4)가 오그제틱 구조체(20)에 대해서 압압되기 어렵다. 따라서 신축 표시 장치(41)의 신장 시에 표시 소자(4)에 작용되는 부하를 저감 가능하다. In the present modified example, since the
본 제 1 변형예가, 이미 설명한 실시형태와 동일한 다른 효과를 갖는 것은 말할 것도 없다. It goes without saying that this first modification has the same other effects as the previously described embodiment.
<실시형태의 제 2 변형예><Second modification of the embodiment>
다음으로 도 12를 가지고, 상기 실시형태로서 도시된 신축 기판(2) 및 신축 표시 장치(1)의 제 2 변형예를 설명한다. 도 12는, 본 제 2 변형예에 관한, 신축 기판 및 신축 표시 장치의 오그제틱 구조체의 평면도이다. 본 제 2 변형예에 있어서의 신축 기판(52) 및 신축 표시 장치(51)는, 오그제틱 구조체(53)에 있어서의 단위 구조체(54)의 배치에 있어서 상기 실시형태의 신축 기판(2) 및 신축 표시 장치(1)와 다르다. Next, referring to FIG. 12, a second modified example of the
더욱 상세하게는 본 변형예에 있어서, 단위 구조체(54)는, 오그제틱 구조체(53)의 주변 둘레부(PE)보다 내측 방향부(I) 측에 많이 설치되어 있다. In more detail, in this modification, the unit structure 54 is provided more in the inner direction part I side than the peripheral circumferential part PE of the
상기와 같은 구성에 따르면, 신축 기판(52)에 신장력이 작용했을 때, 신장력이 작용된 방향에 직교하는 방향에 있어서의 길이 변화가 큰 내측 방향부(I)에, 직교하는 방향에 있어서의 길이가 증대되는 단위 구조체(54)가, 주변 둘레부(PE)보다 많이 설치되어 있다. 이로써 신축 기판(52)이 신장되었을 때, 특히 내측 방향부(I)에 있어서의 수축 변형에 효과적으로 저항할 수 있다. According to the above configuration, when the stretching force is applied to the stretchable substrate 52, the length in the direction orthogonal to the inner direction portion I having a large change in length in a direction orthogonal to the direction in which the stretching force is applied The unit structure 54 in which is increased is provided more than the peripheral portion PE. Thereby, when the stretchable substrate 52 is elongated, it is possible to effectively resist the contraction deformation in the inner direction portion I in particular.
따라서 신장 시의 상태에 있어서 전자 회로에 대한 국소적인 뒤틀림 집중과 표시 왜곡을 저감 가능한, 신축 기판(52) 및 신축 표시 장치(51)를 효과적으로 실현 가능하다. Accordingly, it is possible to effectively realize the stretchable substrate 52 and the stretchable display device 51, which can reduce local distortion concentration and display distortion on the electronic circuit in the stretched state.
본 제 2 변형예가, 이미 설명한 실시형태와 동일한 다른 효과를 갖는 것은 말할 것도 없다. It goes without saying that this second modification has the same other effects as the previously described embodiment.
또한 본 발명의 신축 기판 및 신축 표시 장치는, 도면을 참조해서 설명한, 상술한 실시형태 및 각 변형예에 한정되는 것은 아니며, 그 기술적 범위에 있어서 다른 다양한 변형예가 생각될 수 있다. In addition, the stretchable substrate and the stretchable display device of the present invention are not limited to the above-described embodiments and respective modified examples described with reference to the drawings, and various other modified examples can be considered within the technical scope.
예를 들면 상기 실시형태에 있어서, 오그제틱 구조체(20)는 신축 기판(2) 내에 매설되어 있었지만, 오그제틱 구조체(20)는 이 이외의 구성에 의해 신축 기판(2)에 고정되어도 되는 것은 말할 것도 없다. For example, in the above embodiment, the
도 13(a)의 신축 표시 장치(61)에 있어서, 신축 기판(62)은, 표시 소자(4)가 설치된 신축 기판 본체(63)와, 지지 기판(64)을 구비하고, 오그제틱 구조체(20)는 지지 기판(64)에 설치되며, 지지 기판(64)은, 신축 기판 본체(63)의, 표시 소자(4)에 의한 표시가 육안으로 확인되는 표시 측(D)의 반대 측 표면(63a)에 접합되어 있다. In the
상기와 같은 구성에 따르면, 신축 표시 장치를 바람직하게 실현 가능하다. 특히 오그제틱 구조체(20)가 표시 측(D)의 반대 측 표면(63a)에 접합되어 있기 때문에 오그제틱 구조체(20)는 표시 소자(4)에 의한 표시를 저해하지 않는다. According to the above configuration, a stretchable display device can be advantageously realized. In particular, since the
또한 도 13(b)의 신축 표시 장치(71)에 있어서, 신축 기판(72)은, 표시 소자(4)가 설치된 신축 기판 본체(73)와, 지지 기판(74)을 구비하고 있다. 오그제틱 구조체(75)는 지지 기판(74)에 설치되고, 오그제틱 구조체(75)와 지지 기판(74)은, 투명한 재료에 의해 형성되며, 지지 기판(74)은, 신축 기판 본체(73)의, 표시 소자(4)에 의한 표시가 육안으로 확인되는 표시 측(D)의 표면(73b)에 접합되어 있다 In addition, in the
상기와 같은 구성에 따르면, 신축 표시 장치(71)를 바람직하게 실현 가능하다. 오그제틱 구조체(75)와 지지 기판(74)은 표시 측(D)에 접합되어 있지만, 오그제틱 구조체(75)와 지지 기판(74)은 투명한 재료에 의해 형성되어 있기 때문에 표시 소자(4)에 의한 표시가 저해되기 어렵다. According to the above configuration, the
신축 표시 장치(71)에 있어서는, 신축 표시 장치(61)와 마찬가지로 신축 기판 본체(73)의 표시 측(D)의 반대 측 표면(73a)에 있어서도, 오그제틱 구조체(20)가 설치된 지지 기판(76)이 접합되어 있다. 그러나 신축 기판 본체(73)의 표시 측(D) 표면(73b)에만 오그제틱 구조체(75)가 설치된 지지 기판(74)이 접합되어 있어도 된다. In the
또한 신축 표시 장치(71)에 있어서는, 오그제틱 구조체(75)와 지지 기판(74) 양방이 투명한 재료에 의해 형성되어 있지만, 표시 소자(4)에 의한 표시가 저해되지 않는다면 이들 중 어느 일방만 투명한 재료에 의해 형성되어 있어도 된다. In addition, in the
또한 상기 실시형태 및 도 13을 가지고 설명한 변형예의 각각에 있어서, 오그제틱 구조체는 신축 기판과 지지 기판에 매설된 구성으로 되어 있었지만, 반드시 여기에 한정되지 않고, 예를 들면 오그제틱 구조체는 신축 기판과 지지 기판의 표면에 접합되어 있어도 된다. In addition, in each of the above-described embodiments and the modified examples described with reference to FIG. 13, the augitive structure was configured to be buried in a stretchable substrate and a support substrate, but is not necessarily limited thereto. It may be bonded to the surface of the support substrate.
또한 상기 실시형태에 있어서, 표시 소자(4)는, 가상 직사각형(30)의 꼭지점(33)과, 중심점(34) 양방에 대응되어 설치되어 있었지만, 꼭지점(33)과 중심점(34) 중 어느 일방에만 대응되어 설치되어 있어도 된다. In addition, in the above embodiment, the
또한 상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 오그제틱 구조체는, 평면상으로 형성되고, 이 평면과 평행한 방향으로 신장력이 작용한 경우, 신장력이 작용된 방향에 직교하는 방향으로도 신장되도록 구성되어 있었다. 이미 설명한 것과 같이, 신축 기판을 형성하는 재료는 포아송 비가 플러스 값을 가지는 것이므로, 이 평면 내에 있어서의 2개의 직교하는 방향에 대한 오그제틱 구조체의 신장의 영향을 받은 변형에 의해, 신축 기판의 두께가 저감된다. In addition, the augmentative structure in the above embodiment and each modification is formed in a plane shape, and is configured to be elongated in a direction orthogonal to the direction in which the elongation force is applied when the elongation force is applied in a direction parallel to the plane. there was. As described above, since the material forming the stretchable substrate has a positive Poisson's ratio, the thickness of the stretchable substrate decreases due to the deformation affected by the elongation of the augitive structure in two orthogonal directions in this plane. Is reduced.
이 두께 저감에 기인하여 표시 소자에 작용되는 부하를 더욱 저감하기 위해서, 오그제틱 구조체로서, 평면 내에 상기 실시형태와 같이 오그제틱 구조체를 형성하는 한편 신장력이 작용했을 때에 이 평면에 직교하는 두께 방향(Z)에 있어서도 구조체가 신장되도록 오그제틱 구조체를 입체적, 예를 들면 삼차원적으로 형성해도 된다. In order to further reduce the load applied to the display element due to this reduction in thickness, as an augitive structure, as in the above embodiment, an augitive structure is formed in a plane, while the thickness direction perpendicular to the plane when an elongation force is applied ( Also in Z), the augitive structure may be formed three-dimensionally, for example, three-dimensionally so that the structure is elongated.
또한 상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서는, 오그제틱 구조체를 구성하는 단위 구조체로서, 도 7을 가지고 도시한 것과 같은, 판체를 조합한 형상의 것을 사용했다. 이는, 구조가 간결해져서 설계, 제조가 용이할 것, 신장력이 작용했을 때의 변형 메커니즘이 명확하고 희망하는 포아송 비의 실현이 용이할 것 등의 이유에 따른 것이다. 그러나 이들에 있어서 문제없는 성능을 실현할 수 있다면 단위 구조체의 형상은 반드시 상기한 것과 같은 것에 한정되지 않고, 예를 들면 도 14에 단위 구조체(81, 82, 83)로서 도시된 것과 같은, 다른 형상을 구비하고 있어도 상관없다. 또는 상기 실시형태로서 도시된 단위 구조체(21)와, 단위 구조체(81, 82, 83)를 조합해서 사용해도 된다. In addition, in the above-described embodiment and each of the modifications, as a unit structure constituting the augitive structure, a combination of plate bodies as shown in FIG. 7 was used. This is due to reasons such as that the structure is simplified so that design and manufacturing are easy, the deformation mechanism when the elongation force is applied is clear, and the desired Poisson's ratio is easily realized. However, the shape of the unit structure is not necessarily limited to the ones described above, if it is possible to realize trouble-free performance in these, for example, other shapes such as those shown as the
또한 상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서, 오그제틱 구조체는 수지로 형성되어 있었지만 이를 대신하여, 예를 들면 금속 등 보다 탄성이 높은 재료에 의해 형성되어 있어도 된다. 이 경우에는, 오그제틱 구조체에 신장력이 작용했을 때의 변형을 용이하기 하기 위해서, 꼭지점(33)과 중심점(34)에 있어서, 판체끼리 힌지에 의해 접합되어, 꼭지점(33)과 중심점(34)을 중심으로 한 판체간 각도 변경이 자유자재로 가능하게 설치되어 있어도 된다. In addition, in the above-described embodiment and each modification, the augitive structure was formed of a resin, but instead, it may be formed of a material having higher elasticity than that of metal, for example. In this case, in order to facilitate the deformation when the elongation force acts on the augmentative structure, the plate bodies are joined by hinges at the
이 이외에도, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 상기 실시형태 및 각 변형예에서 예로 든 구성을 취사선택하거나 다른 구성으로 적절히 변경하는 것이 가능하다. In addition to this, it is possible to select the configurations exemplified in the above embodiments and each modification, or appropriately change to other configurations, as long as they do not depart from the gist of the present invention.
예를 들면 제 2 변형예로서 도시된 것과 같은 분포로 단위 구조체(54)를 배치한 오그제틱 구조체(53)에 대해서, 표시 소자(4)를, 제 1 변형예로서 도시된 것과 같이 제 1 지지판(22), 제 2 지지판(23)에 대응해서 설치해도 된다. For example, for the
1, 41, 51, 61, 71: 신축 표시 장치
2, 42, 52, 62, 72: 신축 기판
3: 전자 회로
4: 표시 소자
20, 53, 75: 오그제틱 구조체
21, 54, 81, 82, 83: 단위 구조체
22: 제 1 지지판
23: 제 2 지지판
24: 제 1 변형판
25: 제 2 변형판
26: 제 1 경사판
27: 제 2 경사판
28: 단위 구조체 행
28A: 제 1 단위 구조체 행
28B: 제 2 단위 구조체 행
30: 가상 직사각형
31: 제 1 가상 변
32: 제 2 가상 변
33: 꼭지점
34: 중심점
35: 가상 선
63, 73: 신축 기판 본체
63a, 73a: 표시 측의 반대 측 표면
64, 74, 76: 지지 기판
73b: 표시 측 표면
D: 표시 측
X: 제 2 방향
Y: 제 1 방향
Z: 두께 방향
I: 내측 방향부
PE: 주변 둘레부
θ: 경사각(제 1 및 제 2 경사판과 제 2 가상 변 사이의 각도)
φ: 제 1 및 제 2 경사판 사이의 각도1, 41, 51, 61, 71:
3: electronic circuit 4: display element
20, 53, 75:
22: first support plate 23: second support plate
24: first deformation plate 25: second deformation plate
26: first swash plate 27: second swash plate
28:
28B: second unit structure row 30: virtual rectangle
31: first virtual side 32: second virtual side
33: vertex 34: center point
35:
63a, 73a: surface opposite to the
73b: display side surface D: display side
X: second direction Y: first direction
Z: Thickness direction I: Inward direction
PE: peripheral circumference
θ: inclination angle (angle between the first and second inclined plates and the second virtual side)
φ: angle between the first and second swash plate
Claims (21)
오그제틱 구조체를 구비하고 있는 신축 기판.
An electronic circuit is installed and is a stretchable substrate formed of a material having stretchability,
A stretchable substrate with an augitive structure.
상기 오그제틱 구조체는, 상기 재료보다 높은 탄성의 재료에 의해 형성되고, 평면으로 해서 봤을 때, 포아송 비가 마이너스 값이 되도록 구성된 복수의 단위 구조체가 나란히 형성되어 있는 신축 기판.
The method of claim 1,
The augmented structure is formed of a material having a higher elasticity than that of the material, and a plurality of unit structures configured such that a Poisson's ratio becomes a negative value when viewed in plan are formed side by side.
상기 오그제틱 구조체의 주변 둘레부에 위치하는 상기 단위 구조체의 포아송 비의 값보다, 내측 방향부에 위치하는 상기 단위 구조체의 포아송 비의 값이 작은 신축 기판.
The method of claim 2,
A stretch substrate having a Poisson's ratio value of the unit structure positioned in an inward direction lower than the value of the Poisson's ratio of the unit structure positioned at the periphery of the augitive structure.
상기 단위 구조체는, 상기 오그제틱 구조체의 주변 둘레부보다 내측 방향부 측에 많이 설치되어 있는 신축 기판.
The method of claim 3,
The unit structure is a stretchable substrate that is provided more in the inner direction side than the peripheral circumference of the augitive structure.
상기 단위 구조체는, 평면으로 해서 봤을 때, 제 1 방향과, 상기 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향으로 변이 연장되는 가상 직사각형을 외측 윤곽으로서 형성되고,
상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 가상 변의 각각을 따라서 세워져 설치된 제 1 및 제 2 지지판과,
상기 제 2 방향으로 연장되는 제 2 가상 변에 대응하여 설치된 제 1 및 제 2 변형판을 구비하고,
상기 제 1 및 제 2 변형판의 각각은 상기 제 2 가상 변의 중앙부보다 상기 가상 직사각형의 내측에 위치하는 중심점과, 상기 제 2 가상 변이 접속되는 상기 가상 직사각형의 각 꼭지점을 연결하는 상기 제 2 가상 변에 대해서 경사진 가상 선의 각각을 따라서 세워져 설치된 제 1 및 제 2 경사판을 구비하고 있는 신축 기판.
The method according to any one of claims 2 to 4,
The unit structure is formed as an outer contour of a virtual rectangle whose sides extend in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction when viewed in plan view,
First and second support plates erected and installed along each of the first virtual sides extending in the first direction,
With first and second deformation plates installed corresponding to a second virtual side extending in the second direction,
Each of the first and second deformation plates is at the center point located inside the virtual rectangle than at the center of the second virtual side, and the second virtual side connecting each vertex of the virtual rectangle to which the second virtual side is connected. A stretchable substrate comprising first and second swash plates that are erected and installed along each of the virtual lines inclined to each other.
복수의 상기 단위 구조체는 상기 제 2 방향으로 나란히 설치되어 단위 구조체 행이 형성되고,
상기 단위 구조체의 제 2 지지판은 상기 단위 구조체의 상기 제 2 지지판 측에 위치해서 인접한 상기 단위 구조체에 있어서의 상기 제 1 지지판인 신축 기판.
The method of claim 5,
The plurality of unit structures are installed side by side in the second direction to form a row of unit structures,
The second support plate of the unit structure is located on the side of the second support plate of the unit structure and is the first support plate in the adjacent unit structure.
복수의 상기 단위 구조체 행이 상기 제 1 방향으로 나란히 설치되고,
상기 단위 구조체 행을 구성하는 상기 단위 구조체의 상기 제 1 및 제 2 경사판은 상기 제 1 방향으로 인접한 상기 단위 구조체 행을 구성하는 상기 단위 구조체 및 이에 인접한 상기 단위 구조체의 상기 제 1 또는 제 2 변형판인 신축 기판.
The method of claim 6,
A plurality of rows of the unit structures are installed side by side in the first direction,
The first and second swash plates of the unit structure constituting the unit structure row are the unit structures constituting the unit structure row adjacent to the unit structure row, and the first or second modified plate of the unit structure adjacent thereto. Stretchable substrate.
상기 단위 구조체에 대해서, 상기 제 2 방향으로 신장력이 작용했을 때에는, 상기 제 1 및 제 2 지지판이 상기 제 2 방향으로 더욱 이간되어, 상기 제 1 및 제 2 경사판과 상기 제 2 가상 변 사이의 각도가 저감되고, 상기 제 1 및 제 2 경사판 사이의 각도가 증대되어, 상기 중심점이 상기 제 2 가상 변에 접근하는 신축 기판.
The method of claim 5,
With respect to the unit structure, when the stretching force acts in the second direction, the first and second support plates are further separated in the second direction, and the angle between the first and second swash plates and the second virtual side Is reduced, the angle between the first and second inclined plates is increased, so that the center point approaches the second virtual side.
상기 단위 구조체에 대해서, 상기 제 1 방향으로 신장력이 작용했을 때에는, 상기 중심점이 상기 제 2 가상 변에 접근하여, 상기 제 1 및 제 2 경사판 사이의 각도가 증대되고, 상기 제 1 및 제 2 경사판과 상기 제 2 가상 변 사이의 각도가 저감되어, 상기 제 1 및 제 2 지지판이 상기 제 2 방향으로 더욱 이간되는 신축 기판.
The method of claim 5,
With respect to the unit structure, when the stretching force acts in the first direction, the center point approaches the second virtual side, the angle between the first and second swash plates increases, and the first and second swash plates An angle between the and the second virtual side is reduced, so that the first and second support plates are further separated in the second direction.
복수의 표시 소자가 설치된, 신축성을 가지는 재료에 의해 형성된 신축 기판을 구비하고,
상기 신축 기판은, 오그제틱 구조체를 구비하고 있는 신축 표시 장치.
As a stretch display device having elasticity,
And a stretchable substrate formed of a material having stretchability on which a plurality of display elements are installed,
The stretchable display device includes the stretchable substrate and an augitive structure.
상기 오그제틱 구조체는, 상기 재료보다 높은 탄성의 재료에 의해 형성되고, 평면으로 해서 봤을 때 포아송 비가 마이너스 값이 되도록 구성된 복수의 단위 구조체가 나란히 형성되어 있는 신축 표시 장치.
The method of claim 10,
The augitive structure is formed of a material having a higher elasticity than that of the material, and a plurality of unit structures configured so that the Poisson's ratio becomes a negative value when viewed in plan are formed side by side.
상기 오그제틱 구조체의 주변 둘레부에 위치하는 상기 단위 구조체의 포아송 비의 값보다, 내측 방향부에 위치하는 상기 단위 구조체의 포아송 비의 값이 작은 신축 표시 장치.
The method of claim 11,
A stretch display device in which a Poisson's ratio of the unit structure positioned in an inward direction is smaller than a value of the Poisson's ratio of the unit structure positioned at the periphery of the augitive structure.
상기 단위 구조체는, 상기 오그제틱 구조체의 주변 둘레부보다 내측 방향부측에 많이 설치되어 있는 신축 표시 장치.
The method of claim 12,
The unit structure is a stretch display device that is provided more in the inner direction side than the peripheral circumference of the augitive structure.
상기 단위 구조체는, 평면으로 해서 봤을 때, 제 1 방향과, 상기 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향으로 변이 연장되는 가상 직사각형을 외측 윤곽으로서 형성되고,
상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 가상 변의 각각을 따라서 세워져 설치된, 제 1 및 제 2 지지판과,
상기 제 2 방향으로 연장되는 제 2 가상 변에 대응해서 설치된, 제 1 및 제 2 변형판을 구비하며,
상기 제 1 및 제 2 변형판의 각각은, 상기 제 2 가상 변의 중앙부보다 상기 가상 직사각형의 내측에 위치하는 중심점과, 상기 제 2 가상 변이 접속되는 상기 가상 직사각형의 각 꼭지점을 연결하는, 상기 제 2 가상 변에 대해서 경사진 가상 선의 각각을 따라서 세워져 설치된 제 1 및 제 2 경사판을 구비하고 있는 신축 표시 장치.
The method according to any one of claims 11 to 13,
The unit structure is formed as an outer contour of a virtual rectangle whose sides extend in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction when viewed in plan view,
First and second support plates erected and installed along each of the first virtual sides extending in the first direction,
It includes first and second deformation plates installed corresponding to the second virtual side extending in the second direction,
Each of the first and second deformable plates connects a center point positioned inside the virtual rectangle than the center of the second virtual side and each vertex of the virtual rectangle to which the second virtual side is connected, the second virtual A new display device comprising first and second swash plates erected and installed along each of the virtual lines inclined with respect to the side.
복수의 상기 단위 구조체는 상기 제 2 방향으로 나란히 설치되어 단위 구조체 행이 형성되고,
상기 단위 구조체의 제 2 지지판은 상기 단위 구조체의 상기 제 2 지지판 측에 위치해서 인접한 상기 단위 구조체에 있어서의 상기 제 1 지지판인 신축 표시 장치.
The method of claim 14,
The plurality of unit structures are installed side by side in the second direction to form a row of unit structures,
The second support plate of the unit structure is located on the side of the second support plate of the unit structure and is the first support plate of the unit structure adjacent to the unit structure.
복수의 상기 단위 구조체 행이 상기 제 1 방향으로 나란히 설치되고,
상기 단위 구조체 행을 구성하는 상기 단위 구조체의 상기 제 1 및 제 2 경사판은 상기 제 1 방향으로 인접한 상기 단위 구조체 행을 구성하는 상기 단위 구조체 및 이에 인접한 상기 단위 구조체의 상기 제 1 또는 제 2 변형판인 신축 표시 장치.
The method of claim 15,
A plurality of rows of the unit structures are installed side by side in the first direction,
The first and second swash plates of the unit structure constituting the unit structure row are the unit structures constituting the unit structure row adjacent to the unit structure row, and the first or second modified plate of the unit structure adjacent thereto. Telescopic display device.
상기 표시 소자는, 상기 가상 직사각형의 상기 꼭지점과 상기 중심 점 중 어느 일방 또는 양방에 대응되어 설치되어 있는 신축 표시 장치.
The method of claim 14,
The display element is a new display device provided in correspondence with one or both of the vertex and the center point of the virtual rectangle.
상기 표시 소자는, 상기 제 1 단위 구조체 행의 상기 제 1 및 제 2 지지판에 대응되어 설치되어 있는 신축 표시 장치.
The method of claim 16,
The display device is a new display device provided in correspondence with the first and second support plates of the row of the first unit structure.
상기 오그제틱 구조체는, 상기 신축 기판에 설치되어 있는 신축 표시 장치.
The method of claim 10,
The flexible display device is provided on the flexible substrate.
상기 신축 기판은, 상기 표시 소자가 설치된 신축 기판 본체와, 지지 기판을 구비하고,
상기 오그제틱 구조체는 상기 지지 기판에 설치되며,
상기 지지 기판은 상기 신축 기판 본체의 상기 표시 소자에 의한 표시가 육안으로 확인되는 표시 측의 반대 측 표면에 접합되어 있는 신축 표시 장치.
The method of claim 10,
The stretchable substrate includes a stretchable substrate body on which the display element is installed, and a support substrate,
The augitive structure is installed on the support substrate,
The support substrate is bonded to a surface opposite to a display side where a display by the display element of the stretch substrate main body is visible.
상기 신축 기판은, 상기 표시 소자가 설치된 신축 기판 본체와, 지지 기판을 구비하고,
상기 오그제틱 구조체는 상기 지지 기판에 설치되며,
상기 오그제틱 구조체와 상기 지지 기판 중 어느 일방 또는 양방은 투명한 재료에 의해 형성되고,
상기 지지 기판은 상기 신축 기판 본체의 상기 표시 소자에 의한 표시가 육안으로 확인되는 표시 측 표면에 접합되어 있는 신축 표시 장치.The method of claim 10,
The stretchable substrate includes a stretchable substrate body on which the display element is installed, and a support substrate,
The augitive structure is installed on the support substrate,
Any one or both of the augitive structure and the support substrate is formed of a transparent material,
The support substrate is a stretchable display device in which a display by the display element of the stretchable substrate main body is bonded to a display side surface that is visible with the naked eye.
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