JP6793477B2 - 湾曲表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、湾曲表示装置およびその製造方法に関する。

近年、従来のような平面ではなく湾曲した画面をもつ湾曲表示装置の需要が、車載用表示装置等において高まっている。車載用表示装置には、車載環境下における品質および信頼性が求められる。例えば堅牢性や安全性の観点から、車載用表示装置はその前面が保護板によって覆われた構造を有することが一般的である。特許文献１には、湾曲した保護板と表示パネルとを接着剤によってボンディングした保護板付きの湾曲表示装置が開示されている。なお、保護板と表示パネルとをボンディングする接着剤は、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）が一般的である。

特開２０１０−１５６７８４号公報

図１３（ａ）は従来の湾曲表示装置を示す断面図である。図１３（ａ）に示す湾曲表示装置の製造方法は、湾曲した保護板８１の凸面に平な表示パネル８２を強い圧力で押し付けて湾曲させながらＯＣＡ８３によりボンディングする。その結果、湾曲表示装置には、表示パネル８２が元の平面形状に戻ろうとする力、すなわち、図１３（ａ）に示すように、保護板８１と表示パネル８２とが引き剥がされる方向に応力８４が発生する。その応力８４がＯＣＡ８３の接着力を上回ると、ボンディング箇所が剥離する。その剥離領域には気泡が発生し、湾曲表示装置の製造工程における歩留が低下する。このような問題を回避するために、表示パネル８２の厚さを従来よりも薄くし、応力８４を緩和した湾曲表示装置の製造方法がある。しかし、そのような製造方法では、表示パネル８２の強度が低下し、表示パネル８２に割れや欠けが発生する。

図１３（ｂ）は、湾曲した保護板８１の凹面に表示パネル８２を上記と同様の方法でボンディングした従来の湾曲表示装置を示す断面図である。図１３（ｂ）に示す保護板８１の凹面への貼り付けは、凸面に貼り付けるよりも難易度が高い。表示パネル８２の保護板８１への貼り付け前に、表示パネル８２を保護板８１の湾曲よりもさらに湾曲させる必要がある。そのため、表示パネル８２にかかる負荷が凸面への貼り付け時よりも大きく、そのボンディング工程において、表示パネル８２の割れや欠けが発生し、歩留低下の問題が生じる。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、湾曲する保護板と表示パネルとの間に生じる残留応力を低減する湾曲表示装置の提供を目的とする。

本発明に係る湾曲表示装置は、表示パネルと、保護筐体と、フレキシブルプリント回路基板と、を含む。保護筐体は、湾曲したシート状の内部空間を内包し、その内部空間を囲む湾曲した板状の形状を有する。フレキシブルプリント回路基板は、表示パネルに接続される。保護筐体は外周の一部に内部空間と保護筐体の外部とを連通する開口を含み、表示パネルは内部空間に配置される。フレキシブルプリント回路基板は、その開口から保護筐体の外部に引き出されている。開口は、表示パネルを挿通可能な大きさに設けられる。保護筐体は、一体に成型された一体物である。
また、本発明に係る別の局面における湾曲表示装置は、表示パネルと、保護筐体と、フレキシブルプリント回路基板と、を含む。保護筐体は、湾曲したシート状の内部空間を内包し、その内部空間を囲む湾曲した板状の形状を有する。フレキシブルプリント回路基板は、表示パネルに接続される。保護筐体は外周の一部に内部空間と保護筐体の外部とを連通する開口を含み、表示パネルは内部空間に配置される。フレキシブルプリント回路基板は、その開口から保護筐体の外部に引き出されている。保護筐体は、対向して配置される２枚の湾曲する保護板と、開口を除いた外周を封止するシール材とを含む。内部空間は、各保護板とシール材とに囲まれる。

本発明に係る湾曲表示装置によれば、湾曲する保護板と表示パネルとの間に生じる残留応力を低減する湾曲表示装置の提供が可能である。

実施の形態１における湾曲表示装置を示す図である。 実施の形態１における湾曲表示装置が含む保護筐体を示す図である。 実施の形態１における湾曲表示装置が含む表示パネルを示す図である。 実施の形態１における湾曲表示装置の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態１および実施の形態２における湾曲表示装置の製造方法を示す図。 実施の形態２における湾曲表示装置を示す図である。 実施の形態２における湾曲表示装置の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態３における湾曲表示装置を示す図である。 実施の形態３における湾曲表示装置の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態３における湾曲表示装置の製造方法を示す図である。 実施の形態４における湾曲表示装置の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態４における湾曲表示装置の製造方法を示す図である。 従来の湾曲表示装置の構成示す断面図である。

本発明に係る湾曲表示装置およびその製造方法の実施の形態を説明する。

＜実施の形態１＞
（湾曲表示装置の構成）
図１（ａ）は、本実施の形態１における湾曲表示装置を示す斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す湾曲表示装置のＡ−Ａ’間における断面図である。本実施の形態１の湾曲表示装置は、湾曲したシート状の内部空間３０を内包し、その内部空間３０を囲む湾曲した板状の保護筐体１０と、内部空間３０に配置される表示パネル２０とを備える。また、保護筐体１０は、その一辺に内部空間３０と保護筐体１０の外部とを連通する開口３１を含む。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）には、表示パネル２０を照明する光源であるバックライト等の図示は省略している。

まず、湾曲表示装置が備える保護筐体１０の構成を説明する。図２（ａ）は保護筐体１０を示す斜視図である。図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＢ−Ｂ’間における保護筐体１０の断面図である。上述したように、保護筐体１０は、湾曲した薄板状の内部空間３０を内包し、一辺に内部空間３０と保護筐体１０の外部とを接続する開口３１を含む。本実施の形態１の保護筐体１０は、湾曲した板状の箱型形状を有し、同一材料で一体に成型された一体物である。保護筐体１０が含むシート状に湾曲した内部空間３０は、一体成型物である保護筐体１０を形成する２枚の保護板１０ａおよび保護板１０ｂによって挟持される。各保護板は、曲率半径８００ｍｍ、板厚２ｍｍの形状を有し、各保護板の板間距離は２ｍｍである。機械的強度の観点から、各保護板の板厚は１ｍｍ以上であることが望ましい。また湾曲表示装置の製品重量および製品総厚の観点から、各保護板の板厚は５ｍｍ以下であることが望ましい。

本実施の形態１において、保護筐体１０の材料はアクリル樹脂であるが、アクリル樹脂に限らず、可視光領域において透過率が８０％以上を有する透明樹脂を用いても良い。保護筐体１０が、可視光領域において８０％以上の透過率を有することで、保護筐体１０による湾曲表示装置の表示品位の低下を低減できる。特に、表示パネル２０の表示領域（図示せず）に対向する保護板１０ａの面内領域（図示せず）もしくは保護板１０ｂの面内領域（図示せず）は、可視光の透過率が８０％以上を有することが望ましい。一方で、表示パネル２０の表示領域の他の部分、例えば表示パネル２０の額縁領域（図示せず）に対向する保護筐体１０は、黒色印刷等にて隠す方が見栄えがよく望ましい。その黒色印刷は、例えば保護筐体１０の成型時に行うことが好ましい。

次に、湾曲表示装置が備える表示パネル２０の構成を説明する。図３（ａ）は表示パネル２０を示す斜視図である。なお、図３（ａ）に記載の表示パネル２０は、フレキシブルプリント回路（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）２３が接続されている。図３（ｂ）は図３（ａ）に示すＣ−Ｃ’間における表示パネル２０の断面図である。表示パネル２０は、互いに対向配置された基板２１ａと基板２１ｂとを備え、その両基板の外側にそれぞれ偏光板２２ａと偏光板２２ｂとをさらに備える。本実施の形態１において、表示パネル２０の厚さは１．５ｍｍである。また、表示パネル２０は、例えば液晶パネルである。なお、図３（ｂ）では、２枚の基板間に設けられる表示素子等の図示は省略している。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示す本実施の形態１の湾曲表示装置は、図２（ａ）に図示した保護筐体１０が内包する湾曲した内部空間３０に、図（３）ａに図示した表示パネル２０を備える。内部空間３０は表示パネル２０を内包可能な大きさを有し、また、開口３１は、表示パネル２０を挿通可能な大きさを有する。内部空間３０の厚さ、すなわち保護筐体１０を構成する保護板１０ａと保護板１０ｂとの間の板間距離３０ａは、表示パネル２０のパネル厚さ２０ａよりも大きく、各保護板と表示パネル２０との間には空隙が存在する。本実施の形態１において、内部空間３０の板間距離３０ａは２ｍｍであり、表示パネル２０のパネル厚さ２０ａは１．５ｍｍである。

また、保護筐体１０は、表示パネル２０よりも高い可塑性を有する。よって、本実施の形態１の表示パネル２０の湾曲は、内部空間３０内で表示パネル２０の少なくとも一部が保護板１０ａもしくは保護板１０ｂに支持されて成形される。

図１（ｂ）に示す表示パネル２０の片側全面は、保護筐体１０の保護板１０ｂに接しているが、そのように表示パネル２０の片面全面が保護板１０ａもしくは保護板１０ｂのいずれかに接する必要はない。内部空間３０に配置された表示パネル２０の曲率半径は、保護板１０ａもしくは保護板１０ｂの曲率半径とは異なる値でも良い。表示パネル２０の曲率半径が保護板１０ａもしくは保護板１０ｂの曲率半径よりも大きい場合、断面視において、表示パネル２０の中央側は２枚の湾曲した保護板のうち内側に位置する保護板１０ａに接し、表示パネル２０の両端側は保護板１０ｂに接して、表示パネル２０の湾曲が成形される。つまり、本実施の形態１の湾曲表示装置は、前述した表示パネル２０と保護板との間で生じる応力を２枚の保護板に分散させることができる。

（湾曲表示装置の製造方法）
本実施の形態１における湾曲表示装置の製造方法を説明する。図４は、本実施の形態１における湾曲表示装置の製造方法を示すフローチャートである。まず、湾曲したシート状の内部空間３０を内包してその内部空間３０を囲み、一辺に内部空間３０と外部とを連通する開口３１を含む保護筐体１０を準備する（ステップＳ１０）。本実施の形態１では、図２に示すように、開口３１が表示パネル２０を挿通可能な大きさに設けられ、一体に成型された保護筐体１０を準備する。また、内部空間３０は、表示パネル２０を内包可能な大きさを有する。具体的には、図１（ｂ）に示したように、パネル厚さ２０ａが１．５ｍｍの表示パネル２０に対し、保護筐体１０の板間距離３０ａつまり開口の高さが２ｍｍ、曲率半径８００ｍｍの湾曲したシート状の内部空間３０を囲む箱型形状の保護筐体１０を準備する。ステップＳ１０の後、内部空間３０に表示パネル２０を配置する（ステップＳ２０）。本実施の形態１においては、図５に示すように、表示パネル２０は、開口３１より内部空間３０に挿入して配置される。その挿入ステップについて詳細を説明する。まず、表示パネル２０を、曲率半径８００ｍｍを有する治具（図示せず）によって支持する。これにより表示パネル２０は湾曲する。治具によって湾曲した表示パネル２０は、その湾曲した状態で開口３１より内部空間３０に挿入され、また、挿入動作と並行して治具から解放される。以上のステップにより、表示パネル２０は内部空間３０に配置される。

ステップＳ２０の後、図示は省略するが、表示パネル２０が含む表示面とは反対側に光源となるバックライトが取り付けられ、湾曲表示装置は完成する（ステップＳ８０）。

本実施の形態１において、保護筐体１０の板間距離３０ａは２ｍｍ、表示パネル２０のパネル厚さ２０ａは１．５ｍｍであるが、表示パネル２０のパネル厚さ２０ａを小さくすることで、例えば板間距離３０ａが１ｍｍの湾曲表示装置を製造することも可能である。板間距離３０ａが小さな保護筐体１０を用いて湾曲表示装置を製造することは、湾曲表示装置の製品総厚が小さくなり更に良い。しかしながら、板間距離３０ａが０．５ｍｍ以下である場合、パネル厚さ２０ａが０．４ｍｍ以下の表示パネル２０を製造する必要がある。そのような薄型の表示パネル２０の製造は困難であるため、板間距離３０ａの下限は０．６ｍｍであることが好ましい。

一方で、上記の製造方法では、保護筐体１０の板間距離３０ａと表示パネル２０のパネル厚さ２０ａとの差が大きい程、内部空間３０への表示パネル２０の挿入が容易である。しかしながら、板間距離３０ａが５ｍｍ以上である場合、各保護板と表示パネル２０との間の空隙が大きくなるため、板間距離３０ａは４ｍｍ以下とするのが望ましい。

（効果）
以上をまとめると、本実施の形態１の湾曲表示装置は、表示パネル２０と、湾曲したシート状の内部空間３０を内包し、内部空間３０を囲む湾曲した板状の保護筐体１０とを備え、保護筐体１０は一辺に内部空間３０と保護筐体１０の外部とを連通する開口３１を含み、表示パネル２０は内部空間３０に配置される。以上のような構成により、湾曲表示装置は、表示パネル２０の湾曲を成形する各保護板と表示パネルとの間に生じる残留応力、特に互いを引き剥がす方向の応力が低減できる。また、本実施の形態１の湾曲表示装置は、上記のような、湾曲した内部空間３０に表示パネル２０を備える湾曲表示装置の製造を可能とする。

また、本実施の形態１の湾曲表示装置の開口３１は、表示パネル２０を挿通可能な大きさに設けられ、保護筐体１０は一体に成型された一体物である。以上のような構成により、湾曲表示装置は、保護筐体１０に囲まれた内部空間３０に表示パネル２０を配置するだけで湾曲した表示パネル２０を含む湾曲表示装置の製造方法の提供を可能とする。

また、本実施の形態１の湾曲表示装置の表示パネル２０は、映像または画像を表示する表示領域を含み、湾曲表示装置の保護筐体１０は、少なくとも表示領域に対向する領域が透明である。以上のような構成により、湾曲表示装置の保護筐体は、表示パネル２０の映像もしくは画像の表示を妨げることがない。

また、本実施の形態１の湾曲表示装置の保護筐体１０の材料は樹脂を含む。以上のような構成により、湾曲表示装置は、樹脂を一体成型して作製した箱型の形状を有する保護筐体１０を備えることができる。

また、本実施の形態１の湾曲表示装置の保護筐体１０の曲率半径は、３００ｍｍ以上、２０００ｍｍ以下である。以上のような構成により、湾曲表示装置は、保護筐体１０によって湾曲させた表示パネル２０を内部空間３０に備えることができる。

また、本実施の形態１の湾曲表示装置の製造方法は、湾曲したシート状の内部空間３０を内包して内部空間３０を囲み、外周の一部に内部空間３０と外部とを連通する開口３１を含む湾曲した板状の保護筐体１０を準備する工程と、内部空間３０に表示パネル２０を配置する工程とを備える。以上のような構成により、本実施の形態１の湾曲表示装置の製造方法は、従来技術のような、表示パネル２０を湾曲した保護板に強い圧力で貼り合せる工程を必要としない。例えば、従来、貼り付け困難であった保護板の凹面への表示パネル２０の貼り付け工程において加えていた表示パネル２０への負荷を低減できる。その結果、本実施の形態１の湾曲表示装置の製造方法は、その製造工程における表示パネル２０の割れ欠けの発生が低減でき、湾曲表示装置の歩留が向上する。

また、本実施の形態１の湾曲表示装置の製造方法は、保護筐体１０を準備する工程において、開口３１が表示パネル２０を挿通可能な大きさに設けられ、一体に成型された一体物である保護筐体１０を準備し、表示パネル２０を配置する工程は、開口３１より表示パネル２０を挿通して内部空間３０に配置することを含む。以上のような構成により、本実施の形態１の湾曲表示装置の製造方法は、表示パネル２０を開口３１から湾曲した内部空間３０へ挿入するだけで、湾曲表示装置の製造が可能である。製造方法が容易であるため、湾曲表示装置の製造工程における歩留向上が可能である。

＜実施の形態２＞
本実施の形態２における湾曲表示装置およびその製造方法について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成および動作については説明を省略する。

（湾曲表示装置の構成）
図６は本実施の形態２における湾曲表示装置の断面図であり、その湾曲表示装置は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示した内部空間３０内の表示パネル２０と保護筐体１０との間に透明樹脂材３２をさらに備える。透明樹脂材３２は、表示パネル２０を覆うように充填して配置される。実施の形態１に記載した湾曲表示装置は、表示パネル２０と各保護板との間に空隙を含んでいたが、本実施の形態２の湾曲表示装置は、その空隙に透明樹脂材が充填されるため、表示パネル２０の湾曲を安定して保持できる。また、表示パネル２０は、内部空間３０の内部において、保護板１０ａと保護板１０ｂと透明樹脂材３２とによって支持されて湾曲を形成する。

透明樹脂材３２の屈折率は、１．１以上、２．５以下であることが好ましい。表示パネル２０と保護筐体１０との間に、空気層が存在した場合、表示パネル２０と空気層との界面、または、空気層と保護筐体１０との界面で光が反射する。そこで、その空気層を、保護筐体１０の材料が有する屈折率に近い屈折率を有する透明樹脂材３２で置き換える。保護筐体１０の屈折率が１．１以上であるため、透明樹脂材３２は、屈折率が１．１以上２．５以下のものを選ぶことが望ましい。より好ましくは、透明樹脂材３２は、保護筐体１０の材料の屈折率±０．１を有する材料である。本実施の形態２では、透明樹脂材３２はアクリル樹脂である。

（湾曲表示装置の製造方法）
本実施の形態２における湾曲表示装置の製造方法を説明する。図７は、本実施の形態２の湾曲表示装置の製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態２の湾曲表示装置の製造方法は、ステップＳ２０までは、実施の形態１に記載した製造方法と同様である。ステップＳ２０の後、図１（ａ）に記載した内部空間３０に透明樹脂材３２を開口３１から充填する（ステップＳ３０）。このステップＳ３０において、透明樹脂材３２は液体樹脂であることが好ましく、それにより充填が容易となる。また、本実施の形態２においては、透明樹脂材３２は紫外線（ＵＶ）硬化特性を有する液体状のアクリル樹脂である。なお、透明樹脂材３２は、熱硬化性の樹脂であっても良い。また透明樹脂材３２は、ＯＣＬＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）であっても良い。

ステップＳ３０の後、保護筐体１０を減圧下に放置することで、透明樹脂材３２から生じる気泡が保護筐体１０の外部へ脱泡する（ステップＳ４０）。本実施の形態２では、保護筐体１０を−８５ｋＰａの減圧装置内で約１時間放置することにより、透明樹脂材３２に含まれる気泡を脱泡させた。この際、発生する気泡は開口３１から脱泡する。

ステップＳ４０の後、透明樹脂材３２を硬化させる（ステップＳ５０）。本実施の形態２では、保護筐体１０の外部より透明樹脂材３２にＵＶ光を照射して透明樹脂材３２を硬化させる。透明樹脂材３２の硬化により、湾曲表示装置の機械的強度が増す。また、硬化した透明樹脂材３２からは、気泡の発生が低減する。例えば、透明樹脂材３２を硬化せず液体の状態で、７０℃の環境下に１０００時間放置する高温保存試験を行ったところ、透明樹脂材３２からは気泡が発生した。一方で、透明樹脂材３２に２０００ｍＪから１００００ｍＪのＵＶ光を照射し、透明樹脂材３２を硬化させた場合、９５℃の環境下に１０００時間放置する高温保存試験後においても、透明樹脂材３２からの気泡の発生はなく、良好な結果が得られた。

また保護筐体１０を構成する材料が、ＵＶ光を透過しない材料である場合、ステップＳ２０にて、熱硬化型の液体樹脂を透明樹脂材３２として充填する。その熱硬化型の液体樹脂は、例えば９０℃以下で硬化する特性を有することが望ましい。ステップＳ４０にて、９０℃以下の温度で透明樹脂材３２を硬化させることができれば、表示パネル２０の各偏光板および保護筐体１０の劣化を防ぐことができるからである。なお本実施の形態２では、透明樹脂材３２にアクリル系樹脂を用いたが、シリコン系樹脂、または二液混合型硬化樹脂を使っても良い。

ステップＳ５０の後、図示は省略するが、実施の形態１と同様に表示パネル２０の表示面とは反対側にバックライトが取り付けられ、湾曲表示装置は完成する（ステップＳ８０）。

（効果）
以上をまとめると、本実施の形態２の湾曲表示装置は、内部空間３０に設けられた表示パネル２０と保護筐体１０との間に充填された透明樹脂材３２をさらに備える。以上のような構成により、湾曲表示装置の機械的強度が向上し、表示パネル２０の湾曲も安定する。

また、本実施の形態２の湾曲表示装置の透明樹脂材３２の屈折率は、１．１以上、２．５以下である。以上のような構成により、湾曲表示装置の外光反射特性が改善でき、映像もしくは画像の見栄えがよくなる。

また、本実施の形態２の湾曲表示装置の製造方法は、内部空間３０に透明樹脂材３２を開口３１から充填する工程をさらに備える。以上のような構成により、湾曲表示装置の製造方法は、透明樹脂材３２を容易に内部空間３０へ充填することができる。

また、本実施の形態２の湾曲表示装置の製造方法は、保護筐体１０を減圧下に放置し、透明樹脂材３２に含まれる気泡を脱泡させる工程と、透明樹脂材３２を硬化させる工程とをさらに備える。以上のような構成により、湾曲表示装置の製造方法は、表示パネル２０が内部空間３０内で元の平板形状に戻ろうとする応力によって発生する透明樹脂材３２からの気泡を低減できる。その結果、湾曲表示装置の製造工程における歩留まりが向上する。

＜実施の形態３＞
本実施の形態３における湾曲表示装置およびその製造方法について説明する。なお、実施の形態１および実施の形態２と同様の構成および動作については説明を省略する。

（湾曲表示装置の構成）
図８（ａ）は本実施の形態３における湾曲表示装置を示す斜視図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す湾曲表示装置のＤ−Ｄ’間における断面図である。なお、表示パネル２０を照明する光源であるバックライト等の図示は省略している。本実施の形態３の湾曲表示装置の保護筐体１０は、対向して配置される２枚の湾曲する保護板１０ａと保護板１０ｂと、開口３１を除いた外周を封止するシール材１０ｃとを含む。また、保護筐体１０の開口３１は上記のシール材１０ｃが除かれた一辺に設けられる。以上の構成により、内部空間は保護板１０ａと保護板１０ｂとシール材１０ｃとに囲まれて配置される。実施の形態１に記載した湾曲表示装置が備える保護筐体１０は、内部空間３０を囲む箱型の一体物であったが、本実施の形態３の湾曲表示装置の保護筐体１０は、２枚の保護板１０ａおよび保護板１０ｂの外周をシール材１０ｃによって封止した構成を含む。また、本実施の形態３の開口３１は、保護筐体１０の一辺に設けられるが、この構成に限らず、開口が保護筐体１０の外周の一部に設けられる構成であっても良い。なお、本実施の形態３の各保護板の材料はガラスであり、シール材はＵＶ硬化性の樹脂である。

本実施の形態３の湾曲表示装置の表示パネル２０は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、上記の湾曲した板状の保護筐体１０が内包する湾曲した内部空間３０に配置される。また、湾曲表示装置は、実施の形態２と同様に、内部空間３０に設けられた表示パネル２０と保護筐体１０との間に充填された透明樹脂材３２をさらに備える。透明樹脂材３２は、ＵＶ硬化性樹脂である。また例えば、透明樹脂材３２は、ＯＣＬＡである。

（湾曲表示装置の製造方法）
本実施の形態３における湾曲表示装置の製造方法を説明する。図９は、本実施の形態３における湾曲表示装置の製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態３において、ステップＳ１０の保護筐体１０を準備する工程は、２つの工程を含む。その１つが、２枚の湾曲する保護板１０ａと保護板１０ｂとを対向して配置する工程（ステップＳ１０ａ）であり、もう１つがそれら各保護板の一辺を除く外周をシール材１０ｃにより封止して、開口３１と内部空間３０とを形成する工程（ステップＳ１０ｂ）である。また、本実施の形態３において、内部空間に表示パネルを配置する工程は、図１０に示すように、対向配置した保護板１０ａと保護板１０ｂとの間に表示パネル２０を配置する工程（ステップＳ２０ａ）を含み、そのステップＳ２０ａは、上記のステップＳ１０ａとステップＳ１０ｂとの間に行われる。

上記各ステップを含む本実施の形態３の湾曲表示装置の製造方法を、時系列順に説明する。図９に示すように、まず２枚の湾曲する保護板１０ａと保護板１０ｂとを対向して配置する（ステップＳ１０ａ）。対向配置した保護板１０ａと保護板１０ｂとの間に表示パネル２０を配置して挟み込む（ステップＳ２０ａ）。各保護板の一辺を除いて、それらの外周をシール材１０ｃにより封止して、開口３１と内部空間３０とを形成する（ステップＳ１０ｂ）。また、ステップＳ１０ｂによって、表示パネル２０は内部空間３０に配置されるため、本実施の形態３のステップＳ１０ｂは、内部空間３０に表示パネル２０を配置する工程の一部を含む。なお、ステップＳ１０ｂの後、図８（ｂ）に図示するように、湾曲表示装置は、各保護板と表示パネル２０との間に空隙（空気層）を含む。よって、ステップＳ２０ａからステップＳ１０ｂまでの工程は、表示パネル２０のパネル厚さ２０ａよりも大きな板間距離３０ａが設けられるように行われる。本実施の形態３では、表示パネル２０のパネル厚さ２０ａは１．５ｍｍであり、２枚の保護板の板間距離３０ａは２ｍｍである。また、各保護板は、曲率半径８００ｍｍの形状を有し、その材料は耐候性に優れたガラスである。以上のステップＳ２０ａからステップＳ１０ｂまでの工程により表示パネル２０は湾曲する。

本実施の形態３における湾曲表示装置の製造方法は、ステップＳ１０ｂの後、ステップＳ３０にて開口３１から透明樹脂材３２を内部空間３０に充填し、ステップＳ４０にて透明樹脂材３２の脱泡を行い、ステップＳ５０にて透明樹脂材３２を硬化させる。透明樹脂材３２は、液体状のＵＶ硬化性樹脂であり、保護筐体１０の外部より透明樹脂材３２にＵＶ光を照射して硬化させる。本実施の形態３では、保護筐体１０の保護板１０ａおよび保護板１０ｂにＵＶ光を透過しやすいガラスを用いているため、透明樹脂材３２に安価なＵＶ硬化樹脂を用いることができる。

以上のステップにより、表示パネル２０が保護筐体１０または透明樹脂材３２によって支持されることにより表示パネル２０の湾曲が成形される。さらにステップＳ５０の後、図示は省略するが、表示パネル２０の表示面とは反対側にバックライトが取り付けられ、湾曲表示装置は完成する（ステップＳ８０）。

なお、本実施の形態３では、２枚の湾曲する保護板によって湾曲する内部空間を形成したが、２枚以上の湾曲する保護板をつなぎあわせて、本実施の形態３の湾曲表示装置より複雑な湾曲を有する内部空間を内包する保護筐体を作製することも可能である。また、その２枚以上の湾曲する保護板により形成される内部空間に、表示パネルを配置した複雑な湾曲を有する湾曲表示装置の製造も可能である。

（効果）
以上をまとめると、本実施の形態３の湾曲表示装置の保護筐体１０は、対向して配置される２枚の湾曲する保護板１０ａと保護板１０ｂと、開口３１を除いた外周を封止するシール材１０ｃとを含み、内部空間３０は、各保護板とシール材１０ｃとに囲まれる。以上のような構成により、湾曲表示装置は、表示パネル２０の湾曲を成形する各保護板と表示パネルとの間に生じる残留応力、特に互いを引き剥がす方向の応力が低減できる。また、本実施の形態３の湾曲表示装置は、保護筐体１０に囲まれた内部空間３０に表示パネル２０を配置するだけで湾曲した表示パネル２０を含む湾曲表示装置の製造が可能な製造方法を実現する。また、実施の形態１もしくは実施の形態２に記載した湾曲表示装置が備える一体成型物の保護筐体１０を、ガラスを材料に製造することは難しいが、本実施の形態３に記載の上記の構成によれば、保護筐体１０にガラスの保護板を用いた湾曲表示装置の提供が可能である。

また、本実施の形態３の湾曲表示装置の保護筐体の材料はガラスを含む。以上のような構成により、本実施の形態３の湾曲表示装置の保護筐体は、表示パネル２０の映像もしくは画像の表示を妨げることがない。また、ガラスは耐候性に優れるため、ガラスの保護筐体１０を備える湾曲表示装置は信頼性が高い。また、保護筐体１０がガラスであることにより、透明樹脂材３２に安価なＵＶ硬化性の樹脂を用いることができる。

また、本実施の形態３の湾曲表示装置の製造方法の保護筐体１０を準備する工程は、２枚の湾曲する保護板１０ａと保護板１０ｂとを準備する工程と、保護板の外周の一部を除いてシール材１０ｃで封止して、開口３１と内部空間３０とを形成する工程とを含み、内部空間３０に表示パネル２０を配置する工程は、上記の保護板を準備する工程と、開口３１と内部空間３０とを形成する工程との間にて、２枚の保護板の間に表示パネル２０を配置することを含む。以上のような構成により、本実施の形態３の湾曲表示装置の製造方法は、従来技術のように、表示パネル２０を湾曲した保護板に強い圧力で貼り合せる工程を必要としない。本実施の形態１の湾曲表示装置の製造方法は、その製造工程において、表示パネル２０の割れ欠けの発生が低減でき、湾曲表示装置の歩留が向上する。また、本実施の形態３の湾曲表示装置の製造方法は、実施の形態１のように箱型形状に一体に成型した保護筐体１０を必要としない。本実施の形態３の湾曲表示装置の製造方法は、湾曲した２枚の保護板を準備し、表示パネル２０をそれらの保護板ではさみ込むだけなので、湾曲表示装置を安価に作製することができる。また、本実施の形態３の湾曲表示装置の製造方法は、開口３１の幅すなわち板間距離３０ａが小さい保護筐体１０に表示パネル２０を挿入する製造方法に比べて、製造が容易であり低コスト化が可能である。

＜実施の形態４＞
本実施の形態４における湾曲表示装置の製造方法について説明する。なお、実施の形態１から実施の形態３のいずれかに記載の湾曲表示装置およびその製造方法と同様の構成については説明を省略する。

実施の形態１から実施の形態３のいずれかに記載した湾曲表示装置の製造方法によれば、表示パネル２０は保護筐体１０に囲まれる湾曲したシート状の内部空間３０に配置される。よって、その内部空間３０の面内サイズは、表示パネル２０の面内サイズよりも大きいことが必要である。例えば、実施の形態１または実施の形態２に記載した湾曲表示装置の製造方法においては、ステップＳ２０にて、図５に示すように開口３１より表示パネル２０を内部空間３０に挿入する。その際、開口３１に対する表示パネル２０の挿入位置は、製造工程の誤差により位置がずれる場合がある。その誤差を考慮して、内部空間３０の外周と表示パネル２０の外周との間、つまり縦方向と横方向とのそれぞれに１ｍｍのクリアランスが予め設けられている。つまり、保護筐体１０の開口３１の幅は、表示パネル２０の幅よりも２ｍｍ大きい。その結果、実施の形態１または実施の形態２に記載した湾曲表示装置の製造方法によって製造した湾曲表示装置は、保護筐体１０の外縁に対する表示パネル２０の相対位置が、湾曲表示装置ごとに±１ｍｍ異なる可能性がある。

実施の形態３に記載した湾曲表示装置の製造方法で製造する湾曲表示装置においても同様である。実施の形態３のステップＳ２０ａでは、図１０に示すように保護板１０ａと保護板１０ｂとの間に表示パネル２０を配置して挟み込む。その工程における製造誤差により、保護筐体１０の外縁に対する表示パネル２０の相対位置が湾曲表示装置ごとに異なる可能性がある。

そこで本実施の形態４における湾曲表示装置の製造方法では、最終的に完成する湾曲表示装置が備える保護筐体の外形サイズよりも、外形サイズが大きい保護筐体を準備して実施の形態１から実施の形態３のいずれかの製造方法で湾曲表示装置を作製する。その後、保護筐体の外周を研磨し、外形サイズを最終的な完成品に揃える。以下、その製造方法の一例を説明する。

図１１は、本実施の形態４における湾曲表示装置の製造方法を示すフローチャートである。ステップＳ１０にて、最終的に完成する湾曲表示装置が備える保護筐体の外形サイズよりも、外形サイズが大きい保護筐体を準備する。本実施の形態４では、保護筐体の外周が設計値よりも幅３ｍｍ大きい保護筐体を用いた。つづいて、実施の形態２に記載したステップＳ５０までの湾曲表示装置の製造工程を行う。図１２（ａ）は、外形サイズが最終完成品よりも大きな保護筐体１０に内包された内部空間３０に表示パネル２０が配置された湾曲表示装置の斜視図である。ステップＳ５０の後、保護筐体１０の外縁に対する表示パネル２０の位置を画像処理で認識させる。保護筐体１０の外縁に対する表示パネル２０の相対位置が、いずれの辺においても完成品の設計値と一致するように、保護筐体１０の各辺の研磨量を算出する（ステップＳ６０）。研磨量に基づき保護筐体１０の外周を研磨する（ステップＳ７０）。図１２（ｂ）は、その算出した研磨量に基づく研磨しろ１１を研磨した保護筐体１０を備える湾曲表示装置を示す斜視図である。保護筐体１０と表示パネル２０との相対位置精度が±０．２ｍｍの湾曲表示装置の製造を実現できた。ステップＳ７０の後、他の実施の形態と同様に、表示パネル２０の表示面とは反対側にバックライト（図示せず）が取り付けられ、湾曲表示装置は完成する（ステップＳ８０）。

なお、研磨しろ１１は、幅１ｍｍから幅５ｍｍが望ましい。保護筐体１０と表示パネル２０との相対位置精度から、研磨しろ１１は少なくとも幅１ｍｍ以上は必要である。一方で、研磨しろ１１は、幅６ｍｍを越えると研磨コストが増大する。よって、研磨しろ１１は、幅１ｍｍから幅５ｍｍが好ましい。

以上をまとめると、本実施の形態４の湾曲表示装置の製造方法は、保護筐体１０の外周を研磨する工程をさらに備える。以上のような構成により、保護筐体１０と表示パネル２０との相対位置精度が向上した湾曲表示装置の提供が可能である。また、本実施の形態４においては、平面視が長方形の湾曲表示装置の製造方法を記載したが、円形などの異型湾曲表示装置の製造方法にも容易に適用できる。保護板が異型でかつ湾曲となった場合でも、本実施の形態４の湾曲表示装置の製造方法によれば、湾曲した保護筐体の外形を、設計形状に合わせて研磨するだけなので、湾曲表示装置の製品および製造工程の設計自由度が向上する。さらに製造コスト低減が可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１０ 保護筐体、１０ａ 保護板、１０ｂ 保護板、１０ｃ シール材、１１ 研磨しろ、２０ 表示パネル、２０ａ パネル厚さ、３０ 内部空間、３０ａ 板間距離、３１ 開口、３２ 透明樹脂材。

Claims (12)

1. 表示パネルと、
   湾曲したシート状の内部空間を内包し、前記内部空間を囲む湾曲した板状の保護筐体と、
   前記表示パネルに接続されるフレキシブルプリント回路基板と、を備え、
   前記保護筐体は、外周の一部に前記内部空間と前記保護筐体の外部とを連通する開口を含み、
   前記表示パネルは前記内部空間に配置され、
   前記フレキシブルプリント回路基板は、前記開口から前記保護筐体の前記外部に引き出されており、
   前記開口は、前記表示パネルを挿通可能な大きさに設けられ、
   前記保護筐体は、一体に成型された一体物である、湾曲表示装置。
2. 表示パネルと、
   湾曲したシート状の内部空間を内包し、前記内部空間を囲む湾曲した板状の保護筐体と、
   前記表示パネルに接続されるフレキシブルプリント回路基板と、を備え、
   前記保護筐体は、外周の一部に前記内部空間と前記保護筐体の外部とを連通する開口を含み、
   前記表示パネルは前記内部空間に配置され、
   前記フレキシブルプリント回路基板は、前記開口から前記保護筐体の前記外部に引き出されており、
   前記保護筐体は、
   対向して配置される２枚の湾曲する保護板と、
   前記開口を除いた前記外周を封止するシール材とを含み、
   前記内部空間は、各前記保護板と前記シール材とに囲まれる、湾曲表示装置。
3. 前記内部空間に設けられた前記表示パネルと前記保護筐体との間に充填された透明樹脂材をさらに備える請求項１または請求項２に記載の湾曲表示装置。
4. 前記透明樹脂材の屈折率は、１．１以上、２．５以下である請求項３に記載の湾曲表示装置。
5. 前記表示パネルは、映像または画像を表示する表示領域を含み、
   前記保護筐体は、少なくとも前記表示領域に対向する領域が透明である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の湾曲表示装置。
6. 前記保護筐体の材料は、ガラスまたは樹脂を含む請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の湾曲表示装置。
7. 前記保護筐体の曲率半径は、３００ｍｍ以上、２０００ｍｍ以下である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の湾曲表示装置。
8. 湾曲したシート状の内部空間を内包して前記内部空間を囲み、外周の一部に前記内部空間と外部とを連通する開口を含む湾曲した板状の保護筐体を準備する工程と、
   フレキシブルプリント回路基板が接続された表示パネルを、前記フレキシブルプリント回路基板が前記開口から前記保護筐体の前記外部に引き出されるように、前記内部空間に配置する工程と、を備え、
   前記保護筐体を準備する工程において、前記開口が前記表示パネルを挿通可能な大きさに設けられ、一体に成型された一体物である前記保護筐体を準備し、
   前記表示パネルを配置する工程は、前記開口より前記表示パネルを挿通して前記内部空間に配置することを含む、湾曲表示装置の製造方法。
9. 湾曲したシート状の内部空間を内包して前記内部空間を囲み、外周の一部に前記内部空間と外部とを連通する開口を含む湾曲した板状の保護筐体を準備する工程と、
   フレキシブルプリント回路基板が接続された表示パネルを、前記フレキシブルプリント回路基板が前記開口から前記保護筐体の前記外部に引き出されるように、前記内部空間に配置する工程と、を備え、
   前記保護筐体を準備する工程は、
   ２枚の湾曲する保護板を対向して配置する工程と、
   前記保護板の外周の一部を除いて各前記保護板間をシール材により封止して、前記開口と前記内部空間とを形成する工程とを含み、
   前記内部空間に前記表示パネルを配置する工程は、前記保護板を準備する工程と、前記開口と前記内部空間とを形成する工程との間にて、２枚の前記保護板の間に前記表示パネルを配置することを含む、湾曲表示装置の製造方法。
10. 前記内部空間に透明樹脂材を前記開口から充填する工程をさらに備える請求項８または請求項９に記載の湾曲表示装置の製造方法。
11. 前記保護筐体を減圧下に放置し、前記透明樹脂材に含まれる気泡を脱泡させる工程と、
    前記透明樹脂材を硬化させる工程とをさらに備える請求項１０に記載の湾曲表示装置の製造方法。
12. 前記保護筐体の前記外周を研磨する工程をさらに備える請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の湾曲表示装置の製造方法。

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