JP2017102456A - 曲面表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに異なる方向に折り曲げられた第１の曲面部及び第２の曲面部を有する曲面表示装置を提供すること。
【解決手段】入力映像を実現するための素子が備えられた表示素子層を含む複数のレイヤを有し、中立面と、前記中立面の上下のうち、いずれか１つに位置して圧縮応力が印加される第１の領域及び他の１つに位置して引張応力が印加される第２の領域を有する曲面（ｃｕｒｖｅｄ）表示装置において、少なくとも１つ以上の第１の曲面部と、前記第１の曲面部と異なる方向に折り曲げられた少なくとも１つ以上の第２の曲面部とを備え、前記第１の曲面部と前記第２の曲面部とは、その厚さが互いに相違し、前記中立面の位置が互いに相違したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、互いに異なる方向に折り曲げられた第１の曲面部及び第２の曲面部を有する曲面表示装置に関する。

陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）の短所である重さと体積を減らすことができる各種表示装置（Ｆｌａｔ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ）などが開発されている。このような平板表示装置には、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、及び有機発光ダイオード表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ；ＯＬＥＤ）などがある。

これら表示装置は、薄型且つ軽量であるため、移動通信端末機や携帯用情報処理器において表示手段として多く使用されている。特に、携帯用（Ｐｏｒｔａｂｌｅ）あるいはモバイル（Ｍｏｂｉｌｅ）機器では、さらに薄くかつさらに軽く、電力消費が少ない表示パネルに対する要求が増加している。このような表示装置は、スマートフォンとタブレットＰＣのようなモバイル機器だけでなく、ＴＶ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）、自動車ディスプレイ、ウェアラブル機器など、様々な分野に適用されている。このような表示装置は、様々な分野に適用されるために、様々な方式への構造的な変形が要求されている。

最近には、曲面（ｃｕｒｖｅｄ）表示装置が商用化されている。例えば、曲面表示装置は、プラスチックＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を含み、表示パネルの表示領域上に入力映像を再現できる。プラスチックＯＬＥＤは、曲がることができるプラスチック基板上に形成されることができる。曲面表示装置は、様々なデザイン実現が可能であり、携帯性と耐久性に長所がある。

図１は、曲面表示装置の一例を示した図である。図１に示すように、表示装置は、表示装置の前面方向に折り曲げられる（ｉｎｎｅｒ ｃｕｒｖｅｄ）ことができ、背面方向にも折り曲げられる（ｏｕｔｅｒ ｃｕｒｖｅｄ）ことができる。曲面表示装置が折り曲げられる場合、表示装置には応力が作用するようになる。表示装置に破壊強度以上の応力が加えられる場合、表示装置の内部に形成された素子にクラックが発生するなどの問題点がある。表示装置の信頼性及び製品収率向上のために、安定的に表示装置を折り曲げることができる方案が要求される。

本発明の目的は、上記の問題点を解決するために、従来製造が難しかった互いに異なる方向に折り曲げられた曲面部を有する曲面表示装置を提供することにある。

表示装置の一例を示した図である。 本発明に係る曲面表示装置を概略的に示した斜視図である。 本発明に係る曲面表示装置の特徴を比較説明するための図である。 本発明に係る曲面表示装置の特徴を比較説明するための図である。 本発明に係る曲面表示装置の積層構造の一例を示した断面図である。 中立面を制御する実験例を説明するための図である。 中立面を制御する実験例を説明するための図である。 中立面を制御する実験例を説明するための図である。 折り曲げられた曲面表示装置の形状と曲面表示装置の厚さとの関係を概略的に示した図である。 本発明に係る好ましい実施形態を説明するための図である。 本発明に係る好ましい実施形態を説明するための図である。 本発明に係る好ましい実施形態を説明するための図である。 本発明に係る好ましい実施形態を説明するための図である。 本発明に係る好ましい実施形態を説明するための図である。

種々の実施形態を説明するにあって、同じ構成要素に対しては、冒頭で代表的に説明し、他の実施形態では省略されることができる。

第１、第２などのように、序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するのに使用されることができるが、上記の構成要素は、上記の用語により限定されない。上記の用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。

本発明に係る表示装置は、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、有機発光ダイオード表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＯＬＥＤ）、電気泳動表示素子（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ、ＥＰＤ）、量子点表示装置（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｏｔ Ｄｉｓｐｌａｙ；ＱＤＤ）などの表示装置基盤で実現されることができる。以下、説明の都合上、表示装置が有機発光ダイオード素子を含む場合を例に挙げて説明する。

以下、図２〜図４を参照して、本発明に係る曲面表示装置１００を説明する。図２は、本発明に係る曲面表示装置を概略的に示した斜視図である。図３及び図４は、本発明に係る曲面表示装置の特徴を比較説明するための図である。

図２に示すように、本発明に係る曲面表示装置１００は、少なくとも１つ以上の第１の曲面部ＢＡ１と、少なくとも１つ以上の第２の曲面部ＢＡ２とを備える。曲面部は、特定方向に折り曲げられて湾曲した形状を有する領域を意味する。第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とは、互いに異なる方向に折り曲げられる。以下、説明の都合上、曲面表示装置１００の前面方向に折り曲げられた曲面部は第１の曲面部ＢＡ１と定義し、曲面表示装置１００の背面方向に折り曲げられた曲面部は第２の曲面部ＢＡ２と定義する。曲面表示装置１００の前面方向は、入力映像を表示するための光が放出される方向を意味する。また、以下、説明するにあって、「上」は、特定客体（ｏｂｊｅｃｔ）からの前面方向を意味し、「下」は、特定客体からの背面方向を意味する。

本発明は、曲面表示装置１００の厚さ変更によって中立面ＮＰの位置を制御することにより、折り曲げの際に、特定レイヤに発生し得るクラックを防止するためのものである。特に、本発明は、印加される外力に脆弱なレイヤ、すなわち、曲面表示装置１００に加えられる応力（ｓｔｒｅｓｓ）によりクラックが発生しやすいレイヤ（以下、「ターゲット（ｔａｒｇｅｔ）レイヤ」とする）ＴＬを中立面ＮＰ（ｎｅｕｔｒａｌ ｐｌａｎｅ）に位置させ、または中立面ＮＰと隣接して配置し、圧縮応力ＣＳ（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｓｓ）が作用する領域に位置させることを特徴とする。

図３をさらに参照すれば、中立面ＮＰは、折り曲げの際に、応力状態が０になる面である。言い換えれば、中立面ＮＰは、曲げモーメント（ｂｅｎｄｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ）が加えられるとき、増減無く本来の長さを維持しつつ、折り曲げられる面を意味する。折り曲げの際に、曲がる曲率の内側では、圧縮応力ＣＳが作用し、外側では、引張応力ＴＳ（ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｓｓ）が作用するようになる。折り曲げの際に、中立面ＮＰからの距離に比例して、引張応力ＴＳまたは圧縮応力ＣＳの大きさが決定される。したがって、中立面ＮＰからの距離が遠くなるほど、引張応力ＴＳまたは圧縮応力ＣＳの大きさが増加する。

折り曲げにより曲面表示装置１００に破壊強度以上の応力が加えられれば、曲面表示装置１００の内部に形成された素子にクラックが発生し、また断線（ｏｐｅｎ ｃｉｒｃｕｉｔ）される不良が発生し得る。圧縮応力ＣＳが作用する領域に配置された素子によりも、引張応力ＴＳが作用する領域に配置された素子にクラックが発生しやすい。すなわち、素子は、折り曲げの際に、圧縮応力ＣＳを受ける場合に比べて引張応力ＴＳを受ける場合にクラック発生に対してさらに脆弱である。したがって、本発明は、引張応力ＴＳが印加される領域にターゲットレイヤＴＬが配置されないように、中立面ＮＰを調節することを特徴とする。

中立面ＮＰの位置は、曲面表示装置１００の積層構造によって相違させることができる。中立面ＮＰは、単一レイヤを有する部材であるか、２つ以上のレイヤが積層された複合部材であっても、同一物性を有する物質が積層されている場合、その部材の中心に位置することができる。ただし、曲面表示装置１００のように、２つ以上の互いに異なる物性を有する複数の素子及び絶縁層が積層された場合には、中立面ＮＰが曲面表示装置１００の中心に位置しないことがある。中立面ＮＰの位置は、曲面表示装置１００を構成するレイヤのそれぞれの物性及び厚さなどによって相違することがある。

本発明において第１の曲面部ＢＡ１の厚さｔ１と、第２の曲面部ＢＡ２の厚さｔ２とは、互いに相違する。第１の曲面部の厚さｔ１と第２の曲面部ＢＡ２の厚さｔ２とが相違するとは、曲面表示装置１００を構成する少なくともいずれか１つ以上のレイヤが第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とで互いに異なる厚さを有することを意味するか、第１の曲面部ＢＡ１及び第２の曲面部ＢＡ２のうち、いずれか１つで所定の厚さを有する追加レイヤがさらに形成され得ることを意味する。

図４をさらに参照すれば、曲面表示装置１００の厚さｔ３が一定であり、ターゲットレイヤＴＬが中立面ＮＰ上に位置する場合、第１の曲面部ＢＡ１のターゲットレイヤＴＬには圧縮応力ＣＳが印加され、第２の曲面部ＢＡ２のターゲットレイヤＴＬには引張応力ＴＳが印加される（図４の（ａ））。曲面表示装置１００の厚さｔ３が一定であり、ターゲットレイヤＴＬが中立面ＮＰ下に位置する場合、第１の曲面部ＢＡ１のターゲットレイヤＴＬには引張応力ＴＳが印加され、第２の曲面部ＢＡ２のターゲットレイヤＴＬには圧縮応力ＣＳが印加される（図４の（ｂ））。このように、曲面表示装置１００の厚さｔ３が一定である場合、第１の曲面部ＢＡ１のターゲットレイヤＴＬ及び第２の曲面部ＢＡ２のターゲットレイヤＴＬのうち、少なくともいずれか１つは、引張応力ＴＳが印加される領域に位置する。引張応力ＴＳが印加されるターゲットレイヤＴＬでは、クラックが発生して素子特性が劣化されるなどの不良が発生し得る。

前述したように、本発明は、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２との厚さを調節して、中立面ＮＰを制御する。第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２との厚さは相違する。厚みの差に起因して、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とで中立面ＮＰの位置は互いに相違する。中立面ＮＰを制御することにより、第１の曲面部ＢＡ１のターゲットレイヤＴＬと第２の曲面部ＢＡ２のターゲットレイヤＴＬとは、各々中立面ＮＰに位置するか、中立面ＮＰと隣接して位置し、圧縮応力ＣＳが印加される領域に位置する。

第１の曲面部ＢＡ１のターゲットレイヤＴＬと第２の曲面部ＢＡ２のターゲットレイヤＴＬとは、同じレイヤでありうるが、他のレイヤであることもできる。また、第１の曲面部ＢＡ１が複数個である場合、第１の曲面部ＢＡ１のうち、少なくともいずれか１つの厚さ及び中立面ＮＰの位置は、他の１つの厚さ及び中立面ＮＰの位置と相違することができる。第２の曲面部ＢＡ２が複数個である場合、第２の曲面部ＢＡ２のうち、少なくともいずれか１つの厚さ及び中立面ＮＰの位置は、他の１つの厚さ及び中立面ＮＰの位置と相違することができる。

本発明は、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２との区別無しで、クラック発生に脆弱なターゲットレイヤＴＬに作用する応力を最小化し、引張応力ＴＳが印加されないようにすることにより、折り曲げの際に印加される外力から剛健な構造を有する曲面表示装置１００を提供できる。

以下、本発明の好ましい実験例及び実施形態を介して、本発明の特徴を具体的に説明する。図５は、本発明に係る曲面表示装置の積層構造の一例を示した断面図である。

曲面表示装置１００は、基板ＳＵＢ、表示素子層ＤＰＬ、保護層ＰＡＳＳＩ、バリアフィルムＢＡＦ、及び光学フィルムＰＯＬなどを備えることができる。

基板ＳＵＢは、ポリエチレンナフタレート（Ｐｏｌｙ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｌｏｙ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）、ポリエチレンエーテルフタレート（ｐｏｌｙ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｅｔｈｅｒ ｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙ ｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）、ポリエーテルイミド（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｉｍｉｄｅ）、ポリエーテルスルホン酸（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、またはポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）のような物質から選択された柔軟性を有する材質で形成される。

基板ＳＵＢ下部には、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＥＮのような物質からなるバックプレートＢＰがさらに形成されることができる。バックプレートＢＰは、基板ＳＵＢの下部に異物が付着されることを防止でき、外部からの衝撃などを緩衝する機能をすることができる。バックプレートＢＰ上には、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）などがさらに付着され得る。

基板ＳＵＢ下部には、追加レイヤＡＤＬがさらに備えられることができる。追加レイヤＡＤＬは、放熱シート、熱伝導フィルム、電磁波遮蔽（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ＥＭＩ）フィルム、光学遮断フィルムなどを含むことができる。また、追加レイヤＡＤＬは、ＰＩ、ＰＥＴフィルムなどを含むことができる。放熱シートは、グラファイトを含むことができる。熱伝導フィルムは、銅（ｃｏｐｐｅｒ）を含むことができる。ただし、これに限定されるものではない。

表示素子層ＤＰＬは、データラインとゲートラインとにより定義されたピクセルを含む。ピクセルの各々は、自発光素子である有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ；以下「ＯＬＥＤ」とする）を含む。ＯＬＥＤは、アノード電極及びカソード電極と、これらの間に介在された有機化合物層を含む。有機化合物層は、発光層（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ、ＥＭＬ）を含み、共通層をさらに含むことができる。共通層は、正孔注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ、ＨＩＬ）と正孔輸送層（Ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ、ＨＴＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ、ＥＴＬ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ、ＥＩＬ）の群より選択された少なくともいずれか１つ以上を含むことができる。

ピクセルの各々は、ゲート−ソース間電圧によってＯＬＥＤに流れる駆動電流を制御する駆動薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、駆動薄膜トランジスタのゲート−ソース間電圧を１つのフレームの間、一定に維持させるストレージキャパシタ（Ｓｔｏｒａｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）、及びゲートパルス（または、スキャンパルス）に応答して駆動薄膜トランジスタのゲート−ソース間電圧をプログラミングする少なくとも１つ以上のスイッチ薄膜トランジスタを含むことができる。駆動電流は、データ電圧による駆動薄膜トランジスタのゲート−ソース間電圧と、駆動薄膜トランジスタのしきい電圧により決定され、ピクセルの輝度は、ＯＬＥＤに流れる駆動電流の大きさに比例する。

各信号を伝達する信号配線は、柔軟性を有する材料で形成されることができる。例えば、信号配線は、メタルナノワイヤ（ｍｅｔａｌ ｎａｎｏ ｗｉｒｅ）、メタルメッシュ（ｍｅｔａｌ ｍｅｓｈ）、炭素ナノチューブＣＮＴのうち、いずれか１つを含むことができる。ただし、これに限定されるものではない。

薄膜トランジスタ及びＯＬＥＤを覆うように保護層ＰＡＳＳＩがさらに形成されることができる。保護層ＰＡＳＳＩは、１つ以上の有機物と無機物とが交互に積層されたマルチ層（ｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒ）で形成されることができる。保護層ＰＡＳＳＩは、第１の無機膜ＰＡＳ１、有機膜ＰＣＬ、第２の無機膜ＰＡＳ２のみを含むことと例示しているが、これに限定されるものではなく、内部素子を水分及び酸素から保護できる構造であれば、全て含まれることができる。例えば、保護層ＰＡＳＳＩは、水分及び酸素の浸透を遮断するために、複数個の無機膜と有機膜ＰＣＬとが交互に積層される構造でありうる。保護層ＰＡＳＳＩは、外部環境から流入し得る水分及び酸素、及び／又は外部から作用できる外力から曲面表示装置１００の素子を保護する役割をする。すなわち、保護層（ＰＡＳＳＳＩ）は、封止層（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）として機能する。

保護層ＰＡＳＳＩ上には、バリアフィルムＢＡＦがさらに形成され、酸素などの流入を遮断する機能を提供することができる。バリアフィルムＢＡＦは、無機物質、または有機物質と無機物質の多層コーティングを介して気体透過特性を改善させた柔軟な材質のプラスチックフィルムでありうる。図示していないが、保護層ＰＡＳＳＩ上には、センシングされた導電体の動きなどに基づいて情報を処理するタッチスクリーンパネル（Ｔｏｕｃｈ Ｓｃｒｅｅｎ Ｐａｎｅｌ）がさらに備えられることができる。保護層ＰＡＳＳＩが形成された基板ＳＵＢとタッチスクリーンパネルとは、その間に介在された接着層を介して互いに接着されることができる。このとき、接着層は、バリア（ｂａｒｒｉｅｒ）の役割を果たす物質を含むことができる。

光学フィルムＰＯＬは、バリアフィルムＢＡＦ上に配置されて、外部から入射された光の反射を減らして、視認性を向上させることができる。光学フィルムＰＯＬは、偏光フィルムを含むことができる。

以下、図６〜図９を参照して、曲面表示装置１００の厚さを調節して中立面ＮＰを制御する方法を具体的に説明する。図６〜図８は、中立面を制御する実験例を説明するための図である。図９は、折り曲げられた曲面表示装置の形状と曲面表示装置の厚さとの関係を概略的に示した図である。

以下では、ターゲットレイヤＴＬが表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩである場合を例に挙げて説明する。表示素子層ＤＰＬに引張応力が作用すれば、表示素子層ＤＰＬに形成された発光素子及び駆動素子が損傷するか、断線不良が発生しやすい。保護層ＰＡＳＳＩに引張応力が作用すれば、クラックが発生しやすく、発生したクラックが表示素子層ＤＰＬ内部に伝播され得る。伝播されたクラックによって水分及び酸素が流入することにより、発光素子及び駆動素子の劣化を引き起こすことになる。前記不良などに起因して、製品の信頼性及び安全性が低下することを防止するために、折り曲げの際に、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩにクラックが発生することを防止する必要がある。

図６を参照して、前述した曲面表示装置１００の積層構造に基づいた第１の実験例を説明する。図６の（ａ）は、改善前の曲面表示装置１００の厚さ及び中立面ＮＰの位置を示した図である。図６の（ｂ）は、改善後の第１の曲面部ＢＡ１及び第２の曲面部ＢＡ２の曲面表示装置１００の厚さ及び中立面ＮＰの位置を示した図である。

改善前、第１の中立面ＮＰ１は、第２の無機膜ＰＡＳ２と有機膜ＰＣＬとの間に位置し得る。第１の曲面部ＢＡ１が折り曲げられる場合、第１の中立面ＮＰ１上には圧縮応力が作用し、第１の中立面ＮＰ１下には引張応力が作用する。したがって、表示素子層ＤＰＬ、有機膜ＰＣＬ、及び第１の無機膜ＰＡＳ１は、引張応力が印加される領域に位置するようになり、クラックに脆弱である。第２の曲面部ＢＡ２が折り曲げられる場合、第１の中立面ＮＰ１上には引張応力が作用し、第１の中立面ＮＰ１下には圧縮応力が作用する。したがって、第２の無機膜ＰＡＳ２は、引張応力が印加される領域に位置するようになり、クラックに脆弱である。

第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とに位置する表示素子層ＤＰＬ及び／又は保護層ＰＡＳＳＩの一部に引張応力が印加されてクラックが発生することを防止するために、第１の曲面部ＢＡ１で第１の中立面ＮＰ１下に配置されたレイヤの厚さをさらに厚く形成し、第２の曲面部ＢＡ２で第１の中立面ＮＰ１下に配置されたレイヤの厚さをさらに薄く形成する。

改善後、第１の曲面部ＢＡ１の第２の中立面ＮＰ２は、基板ＳＵＢと表示素子層ＤＰＬとの間に位置する。第１の曲面部ＢＡ１が折り曲げられる場合、第２の中立面ＮＰ２上には圧縮応力が作用し、第２の中立面ＮＰ２下には引張応力が作用する。第２の中立面ＮＰ２上に位置する表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩは、引張応力が印加される領域に位置しなくなる。すなわち、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩは、中立面ＮＰ及び圧縮応力が印加される領域に位置するようになる。これにより、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩにクラックが発生することを抑制できる。

改善後、第２の曲面部ＢＡ２の第３の中立面ＮＰ３は、第２の無機膜ＰＡＳ２とバリアフィルムＢＡＦとの間に位置する。第２の曲面部ＢＡ２が折り曲げられる場合、第３の中立面ＮＰ３上には引張応力が作用し、第３の中立面ＮＰ３下には圧縮応力が作用する。第３の中立面ＮＰ３下に位置する表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩは、引張応力が印加される領域に位置しなくなる。これにより、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩにクラックが発生することを防止できる。

改善後、第１の曲面部ＢＡ１の第２の中立面ＮＰ２と第２の曲面部ＢＡ２の第３の中立面ＮＰ３とは、互いにその位置が相違する。また、第２の中立面ＮＰ２と第３の中立面ＮＰ３とは、第１の中立面ＮＰ１ともその位置が相違する。

実験例では、第１の中立面ＮＰ１の下に配置されたレイヤの厚さを調節して中立面ＮＰの位置を変更したが、これに限定されるものではない。図示していないが、第１の中立面ＮＰ１の上に配置されたレイヤの厚さを調節して中立面ＮＰの位置を変更できることもできる。例えば、第１の曲面部ＢＡ１で第１の中立面ＮＰ１の上に配置されたレイヤの厚さをさらに薄く形成し、第２の曲面部ＢＡ２で第１の中立面ＮＰ１の上に配置されたレイヤの厚さをさらに厚く形成できる。

図７を参照して、前述した曲面表示装置１００の積層構造に基づいた第２の実験例を説明する。図７の（ａ）は、改善前の曲面表示装置１００の厚さ及び中立面ＮＰの位置を示した図である。図７の（ｂ）は、改善後の第１の曲面部ＢＡ１及び第２の曲面部ＢＡ２の曲面表示装置１００の厚さ並びに中立面ＮＰの位置を示した図である。

改善前、第１の中立面ＮＰ１は、第２の無機膜ＰＡＳ２とバリアフィルムＢＡＦとの間に位置することができる。第１の曲面部ＢＡ１が折り曲げられる場合、第１の中立面ＮＰ１上には圧縮応力が作用し、第１の中立面ＮＰ１下には引張応力が作用する。したがって、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩは、引張応力が印加される領域に位置するようになり、クラックに脆弱である。第２の曲面部ＢＡ２が折り曲げられる場合、第１の中立面ＮＰ１上には引張応力が作用し、第１の中立面ＮＰ１下には圧縮応力が作用する。したがって、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩは、引張応力が印加される領域に位置しなくなる。

第１の曲面部ＢＡ１に位置する表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩに引張応力が印加されてクラックが発生することを防止するために、第１の曲面部ＢＡ１で第１の中立面ＮＰ１下に配置されたレイヤの厚さをさらに厚く形成する。第２の曲面部ＢＡ２でターゲットレイヤＴＬに該当する表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩが引張応力が印加される領域に位置しないので、第２の曲面部ＢＡ２の厚さは調節しない。

改善後、第１の曲面部ＢＡ１の第２の中立面ＮＰ２は、基板ＳＵＢと表示素子層ＤＰＬとの間に位置する。第１の曲面部ＢＡ１が折り曲げられる場合、第２の中立面ＮＰ２上には圧縮応力が作用し、第２の中立面ＮＰ２下には引張応力が作用する。第２の中立面ＮＰ２上に位置する表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩは、引張応力が印加される領域に位置しなくなる。すなわち、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩは、中立面ＮＰ及び圧縮応力が印加される領域に位置するようになる。これにより、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩにクラックが発生することを防止できる。

改善後、第１の曲面部ＢＡ１の第２の中立面ＮＰ２と第２の曲面部ＢＡ２の第３の中立面ＮＰ３とは、互いにその位置が相違する。第２の中立面ＮＰ２は、第１の中立面ＮＰ１ともその位置が相違する。第３の中立面ＮＰ３は、第１の中立面ＮＰ１とその位置が同一である。

図８を参照して、前述した曲面表示装置１００の積層構造に基づいた第３の実験例を説明する。図８の（ａ）は、改善前の曲面表示装置１００の厚さ及び中立面ＮＰの位置を示した図である。図８の（ｂ）は、改善後の第１の曲面部ＢＡ１及び第２の曲面部ＢＡ２の曲面表示装置１００の厚さ並びに中立面ＮＰの位置を示した図である。

改善前、第１の中立面ＮＰ１は、基板ＳＵＢと表示素子層ＤＰＬとの間に位置することができる。第１の曲面部ＢＡ１が折り曲げられる場合、第１の中立面ＮＰ１上には圧縮応力が作用し、第１の中立面ＮＰ１下には引張応力が作用する。したがって、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩは、引張応力が印加される領域に位置しなくなる。第２の曲面部ＢＡ２が折り曲げられる場合、第１の中立面ＮＰ１上には引張応力が作用し、第１の中立面ＮＰ１下には圧縮応力が作用する。したがって、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩは、引張応力が印加される領域に位置するようになり、クラックに脆弱である。

第１の曲面部ＢＡ１でターゲットレイヤＴＬに該当する表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩが引張応力の印加される領域に位置しないので、第２の曲面部ＢＡ２の厚さは調節しない。第２の曲面部ＢＡ２に位置する表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩに引張応力が印加されてクラックが発生することを防止するために、第２の曲面部ＢＡ２で第１の中立面ＮＰ１下に配置されたレイヤの厚さをさらに薄く形成する。

改善後、第２の曲面部ＢＡ２の第３の中立面ＮＰ３は、第２の無機膜ＰＡＳ２とバリアフィルムＢＡＦとの間に位置する。第２の曲面部ＢＡ２が折り曲げられる場合、第３の中立面ＮＰ３上には引張応力が作用し、第２の中立面ＮＰ２下には圧縮応力が作用する。第３の中立面ＮＰ３下に位置する表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩは、引張応力が印加される領域に位置しなくなる。すなわち、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩは、中立面ＮＰ及び圧縮応力が印加される領域に位置するようになる。これにより、表示素子層ＤＰＬ及び保護層ＰＡＳＳＩにクラックが発生することを防止できる。

改善後、第１の曲面部ＢＡ１の第２の中立面ＮＰ２と第２の曲面部ＢＡ２の第３の中立面ＮＰ３とは、互いにその位置が相違する。第３の中立面ＮＰ３は、第１の中立面ＮＰ１ともその位置が相違する。第２の中立面ＮＰ２は、第１の中立面ＮＰ１とその位置が同一である。

図示していないが、本発明に係る好ましい実施形態は、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２の他に、平面部をさらに含むことができる。平面部は、曲面表示装置１００で平面形状を有する領域を意味する。平面部でもターゲットレイヤＴＬが中立面ＮＰまたは圧縮応力が印加される領域に位置できるように曲面表示装置１００の厚さを調節できる。この場合にも、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２との厚さが相違することはもちろん、平面部の厚さは、第１の曲面部ＢＡ１の厚さと第２の曲面部ＢＡ２の厚さとのうち、いずれか１つと相違するか、同一でありうる。また、平面部の中立面ＮＰは、第１の曲面部ＢＡ１の中立面ＮＰと第２の曲面部ＢＡ２の中立面ＮＰとのうち、いずれか１つと相違するか、同一でありうる。

図９は、少なくとも１つ以上の第１の曲面部ＢＡ１と少なくとも１つ以上の第２の曲面部ＢＡ２とを有する曲面表示装置１００の断面形状と、これと対応する曲面表示装置１００の厚さとの関係を概略的に示したものである。（ａ）は、略Ｓ形状を有する曲面表示装置１００、（ｂ）は、略Ｕ形状を有する曲面表示装置１００、（ｃ）は、略Ｗ形状を有する曲面表示装置１００を示したものである。図９に示された曲面表示装置１００とその厚さの関係は一例に過ぎず、これに限定されるものではないことに注意すべきである。

以下、図１０〜図１４を参照して、本発明に係る好ましい実施形態を説明する。図１０〜図１４は、本発明に係る好ましい実施形態を説明するための図である。図１０〜図１４の（ａ）と（ｂ）は、各々厚さ調節の対象になるレイヤを概略的に示した断面図及び平面図である。本発明が下記に記載される実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の好ましい実施形態は、本発明の特徴を説明するための一例に過ぎないものであることに注意すべきである。

図１０〜図１４は、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２との中立面ＮＰを制御するために、曲面表示装置１００の構成のうち、バックプレートＢＰ及び／又は追加レイヤＡＤＬの厚さを調節する場合を示したものである。ただし、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、本発明は、前述したバックプレートＢＰと追加レイヤＡＤＬはもちろん、基板ＳＵＢ、光学フィルムＰＯＬ、保護層ＰＡＳＳＩを構成する無機膜ＰＡＳ１、ＰＡＳ２、有機膜ＰＣＬなど、曲面表示装置１００を構成する少なくともいずれか１つ以上のレイヤの厚さを調節することにより、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２との中立面ＮＰを制御できる。厚さ調節方法は、合紙、圧出、蒸着、追加付着など、様々な方法が利用され得る。

図１０に示すように、本発明の好ましい実施形態は、中立面ＮＰを制御するために、バックプレートＢＰの厚さを調節できる。バックプレートＢＰの側面形状は凹凸パターンを有することができる。図面では、凹部と凸部の形状が略長方形あるいは正方形である場合を例に挙げて図示したが、これに限定されるものではなく、凹部と凸部のうち、少なくともいずれか１つは、多角形、半円形など、様々な平面図形形状を有することができる。すなわち、バックプレートＢＰは、ターゲットレイヤＴＬに中立面ＮＰを位置させるために、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とで互いに異なる厚さを有し、これに対応して様々な側面形状を有することができる。

図１１に示すように、本発明の好ましい実施形態は、中立面ＮＰを制御するために、追加レイヤＡＤＬの厚さを調節できる。追加レイヤＡＤＬの側面形状は、凹凸パターンを有することができる。図面では、凹部と凸部の形状が略長方形あるいは正方形である場合を例に挙げて図示したが、これに限定されるものではなく、凹部と凸部のうち、少なくともいずれか１つは、多角形、半円形など、様々な平面図形形状を有することができる。すなわち、追加レイヤＡＤＬは、ターゲットレイヤＴＬに中立面ＮＰを位置させるために、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とで互いに異なる厚さを有し、これに対応して様々な側面形状を有することができる。

追加レイヤＡＤＬは、複数個でありうる。このとき、少なくともいずれか１つの追加レイヤＡＤＬは、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とで互いに異なる厚さを有することができる。２つ以上の追加レイヤＡＤＬが第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とで互いに異なる厚さを有する場合、その側面形状は、互いに異なることができる。

図１２に示すように、本発明の好ましい実施形態は、中立面ＮＰを制御するために、バックプレートＢＰ及び追加レイヤＡＤＬの厚さを調節できる。バックプレートＢＰの側面形状は、凹凸パターンを有することができる。追加レイヤＡＤＬの側面形状は、凹凸パターンを有することができる。図面では、凹部と凸部の形状が略長方形あるいは正方形である場合を例に挙げて図示したが、これに限定されるものではなく、凹部と凸部のうち、少なくともいずれか１つは、多角形、半円形など、様々な平面図形形状を有することができる。すなわち、バックプレートＢＰと追加レイヤＡＤＬとの各々は、ターゲットレイヤＴＬに中立面ＮＰを位置させるために、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とで互いに異なる厚さを有し、これに対応して様々な側面形状を有することができる。

図１３に示すように、本発明の好ましい実施形態は、中立面ＮＰを制御するために、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とのうち、厚さを厚く変更する必要がある領域に追加レイヤＡＤＬを形成できる。図面では、追加レイヤＡＤＬの側面形状が略長方形あるいは正方形である場合を例に挙げて図示したが、これに限定されるものではなく、形成された追加レイヤＡＤＬは、多角形、半円形など、様々な平面図形形状を有することができる。追加レイヤＡＤＬが複数個形成された場合、追加レイヤＡＤＬのうち、いずれか１つは他の１つと異なる側面形状を有することができる。

図１４に示すように、本発明の好ましい実施形態は、中立面ＮＰを制御するために、バックプレートＢＰと追加レイヤＡＤＬを用いることができる。本発明の好ましい実施形態は、バックプレートＢＰの厚さを調節できる。バックプレートＢＰの側面形状は、凹凸パターンを有することができる。図面では、凹部と凸部の形状が略長方形あるいは正方形である場合を例に挙げて図示したが、これに限定されるものではなく、凹部と凸部のうち、少なくともいずれか１つは、多角形、半円形など、様々な平面図形形状を有することができる。

凸部と対応する領域には、追加レイヤＡＤＬがさらに形成されることができる。図面では、追加レイヤＡＤＬの側面形状が略長方形あるいは正方形である場合を例に挙げて図示したが、これに限定されるものではなく、形成された追加レイヤＡＤＬは、多角形、半円形など、様々な平面図形形状を有することができる。追加レイヤＡＤＬが複数個形成された場合、追加レイヤＡＤＬのうち、いずれか１つは他の１つと異なる側面形状を有することができる。

本発明の好ましい実施形態は、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とで互いに異なる厚さを有するバックプレートＢＰを備え、第１の曲面部ＢＡ１と第２の曲面部ＢＡ２とのうち、厚さを厚く変更する必要がある領域のバックプレートＢＰ下部に追加レイヤＡＤＬをさらに形成することにより、中立面ＮＰの位置を制御できる。

本発明は、互いに異なる方向に折り曲げられる曲面部を備える。本発明は、互いに異なる方向に折り曲げられる各曲面部の中立面を制御することにより、クラック発生に脆弱なターゲットレイヤに作用する応力を最小化し、引張応力が印加されないようにすることができる。これにより、本発明は、折り曲げの際に印加される外力から剛健な構造を有する曲面表示装置を提供できる。

Claims (9)

1. 入力映像を実現するための素子が備えられた表示素子層を含む複数のレイヤを有し、中立面と、前記中立面の上下のうち、いずれか１つに位置して圧縮応力が印加される第１の領域及び他の１つに位置して引張応力が印加される第２の領域を有する曲面（ｃｕｒｖｅｄ）表示装置において、
   少なくとも１つ以上の第１の曲面部と、
   前記第１の曲面部と異なる方向に折り曲げられた少なくとも１つ以上の第２の曲面部と、
   を備え、
   前記第１の曲面部と前記第２の曲面部とは、その厚さが互いに相違し、前記中立面の位置が互いに相違する、曲面表示装置。
2. 前記レイヤのうち、予め設定されたターゲットレイヤを備え、
   前記第１の曲面部のターゲットレイヤと前記第２の曲面部のターゲットレイヤとは、
   前記中立面に位置するか、前記第１の領域に位置する、請求項１に記載の曲面表示装置。
3. 前記第１の曲面部のうち、少なくともいずれか１つは、
   他の１つとその厚さ及び中立面の位置が互いに相違する、請求項２に記載の曲面表示装置。
4. 前記第２の曲面部のうち、少なくともいずれか１つは、
   他の１つとその厚さ及び中立面の位置が互いに相違する、請求項２に記載の曲面表示装置。
5. 前記第１の曲面部のターゲットレイヤは、
   前記第２の曲面部のターゲットレイヤと互いに異なるレイヤである、請求項２に記載の曲面表示装置。
6. 前記レイヤのうち、少なくともいずれか１つは、
   前記第１の曲面部と前記第２の曲面部とで互いに異なる厚さを有する、請求項１に記載の曲面表示装置。
7. 前記第１の曲面部と前記第２の曲面部とで互いに異なる厚さを有する２つ以上のレイヤのうち、少なくともいずれか１つは、
   他の１つと異なる側面形状を有する、請求項６に記載の曲面表示装置。
8. 前記第１の曲面部と前記第２の曲面部とのうち、少なくともいずれか１つに備えられる追加レイヤをさらに含む、請求項１に記載の曲面表示装置。
9. 平面形状を有する平面部をさらに備え、
   前記平面部は、
   前記第１の曲面部及び前記第２の曲面部のうち、いずれか１つと厚さ及び中立面の位置が互いに異なる、請求項１に記載の曲面表示装置。

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