显示装置、用于制作该显示装置的贴合治具、贴合装置、拉伸治具以及显示装置的制造方法与流程

本发明涉及具有弯曲性的显示装置、以及用于制作该显示装置的贴合治具、贴合装置、拉伸治具及显示装置的制造方法。

背景技术：

在使用有机电致发光(electroluminescence：el)元件的有机el显示装置中，为了防止由于从外部浸入的水分等使有机el元件劣化，已知用密封膜覆盖有机el元件的技术。在弯曲这样的有机el显示装置的情况下，存在因薄膜应力，密封膜产生裂缝，水分等从裂缝浸入使有机el元件劣化的可能性。

专利文献1公开了一种构成：是在被形成于第一基板上的有机el元件上形成无机绝缘膜(密封膜)，在无机绝缘膜上形成第二基板的显示装置，为了防止因弯曲应力而在密封膜上产生裂缝，设定第一基板以及第二基板的材料和厚度，以使在施加弯曲应力时，作为显示装置的厚度方向的中间的轴的中立轴位于无机绝缘膜和第二基板的界面近旁。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2005/027582号

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1所公开的方法中，因为为了使施加弯曲应力时的中立轴与无机绝缘膜(密封膜)一致而设定第一基板以及第二基板的厚度和材料，显示装置整体的厚度增大，显示装置的弯曲性变差。

本发明的目的是提供不会使显示装置的弯曲性恶化，在弯曲时显示面板难以破损的显示装置。

用于解决技术问题的手段

本发明的一种实施方式中的显示装置，包括：具有弯曲性的显示面板；重叠配置于所述显示面板的光学部件；所述显示面板以及所述光学部件在弯曲的状态下被重叠贴合后，被拉伸为平面状。

发明效果

根据本申请的公开，由于显示面板以及光学部件在弯曲的状态下被重叠贴合后，被拉伸为平面状，即使弯曲显示装置，在弯曲部分中也不会产生各层积累的应力，显示面板难以破损。

附图说明

[图1]图1是表示第一实施方式中的显示装置的构成的图。

[图2]图2是用于说明有机el面板的构成的图。

[图3]图3是表示将有机el面板以及光学部件在弯曲状态下重叠配置后的状态的图。

[图4]图4是在五种厚度的pen膜与有机el面板在平面状态下贴合的情况(平面贴)，和在弯曲状态下贴合的情况(弯曲贴)下，进行一万次的弯曲试验后，总结了确认有机el面板是否有破损的简单实验的结果的图。

[图5a]图5a是用于贴合有机el面板和光学部件的贴合治具的俯视图。

[图5b]图5b是贴合治具的侧视图。

[图6]图6是用于说明使用贴合治具来贴合有机el面板和光学部件的方法的图。

[图7]图7是表示将弯曲状态下有机el面板和光学部件贴合制成的显示装置单纯地展开为平面状的状态的图。

[图8]图8是表示用于使弯曲状态下有机el面板和光学部件贴合制成的显示装置延伸的拉伸治具的形状的一个示例的图。

[图9a]图9a是表示显示装置在弯曲的状态下被拉伸治具设置的状态的侧视图。

[图9b]图9b是表示显示装置被拉伸治具拉伸为平面状的状态的侧视图。

[图10]图10是用于说明使用一对贴合辊来粘贴有机el面板和光学部件的方法的图。

具体实施方式

本发明的一种实施方式中的显示装置，包括：具有弯曲性的显示面板；被重叠配置于所述显示面的光学部件；所述显示面板以及所述光学部件在弯曲的状态下被重叠贴合后，被拉伸为平面状(第一构成)。

根据第一构成，显示面板以及光学部件在弯曲的状态下被重叠贴合后，由于被拉伸为平面状，即使弯曲显示装置，在弯曲部分中也不会产生各层积累的应力，显示面板难以破损。

在第一构成中，所述显示面板包括具有防湿功能的防湿层以及密封膜，所述防湿层以及所述密封膜，被形成于比该显示装置的厚度方向中的中立轴与该显示装置的外侧的面的中间更外侧处(第二构成)。

根据第二构成，即使是显示面板的防湿层以及密封膜被形成于比该显示装置的厚度方向中的中立轴与该显示装置的外侧的面的中间更外侧处的构成，由于在弯曲显示装置的情况下在弯曲部分中也不会产生各层积累的应力，可以防止防湿层以及密封膜的破损。

为了制作第一或者第二构成的显示装置所使用的贴合治具，具有：第一平面；与所述第一平面正对的第二平面；连接所述第一平面以及所述第二平面的曲面；所述第一平面、所述曲面以及所述第二平面，在沿着这些面贴合所述显示面板以及所述光学部件时被使用(第三构成)。

根据第三构成，可以将显示面板以及光学部件在弯曲的状态下容易地贴合。

为了制作第一或者第二构成的显示装置而使用的贴合装置，包括：可以旋转移动的外侧辊；可以旋转移动的内侧辊；所述外侧辊以及所述内侧辊，以将所述显示面板以及所述光学部件夹在中间的状态下，旋转移动，以使所述显示面板以及所述光学部件弯曲为期望的形状(第四构成)。

根据第四构成，可以将显示面板以及光学部件在弯曲的状态下容易地贴合。

为了制作第一或者第二构成的显示装置所使用的拉伸治具，包括：第一平面部；第二平面部；与所述第一平面部和所述第二平面部连接的连接部；所述第一平面部和所述第二平面部可以通过所述连接部转动，在被配置为正对的所述第一平面部和所述第二平面部之间，配置在弯曲状态下被重叠贴合了的所述显示面板以及所述光学部件，在所述显示面板以及所述光学部件的一端被固定于所述第一平面部，所述显示面板以及所述光学部件的另一端被固定于所述第二平面部的状态下，为了使所述第一平面部和所述第二平面部变为水平，使用拉伸治具使所述第一平面部和所述第二平面部中的至少一个转动，对所述显示面板以及所述光学部件施加拉伸应力的同时，拉伸为平面状(第五构成)。

根据第五构成，可以将在弯曲的状态下被重叠贴合的显示面板以及光学部件，不产生弯曲部分的凹部地拉伸为平面。

本发明的一实施方式中显示装置的制造方法，包括：

将具有弯曲性的显示面板和被重叠配置于所述显示面板的光学部件在弯曲状态下重叠地贴合的工序；将在弯曲状态下重叠贴合的所述显示面板以及所述光学部件拉伸成平面状的工序(第六构成)。

根据第六构成，显示面板以及光学部件在弯曲的状态下被重叠贴合后，由于被拉伸成平面状，弯曲显示装置，在弯曲部分中也不会产生各层积累的应力，显示面板难以破损。

[实施方式]

以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。对图中相同或者相当的部分标注相同的符号，不重复其说明。此外，为使说明容易理解，在以下参照的附图中，将构成简化或者示意性示出，或将一部分的构成部件省略。另外，各图所示的构成部件间的尺寸比例并非一定表示实际的尺寸比例。

[第一实施方式]

图1是表示本实施方式中显示装置的构成的图。本实施方式中的显示装置100包括：作为一种显示面板的有机el面板1；被重叠配置于有机el面板1的光学部件2。光学部件2包含偏光板3、触摸板4、硬涂层5。偏光板3、触摸板4以及硬涂层5分别具有弯曲性。本说明书中，将是与具有显示图像或影像功能的显示面板一起构成显示装置100的部件，且是具有诸如透射或反射光等功能的部件称为光学部件。

图2是用于说明有机el面板1的构成的图。有机el面板1具有弯曲性，包括：tft基板10、防湿层11、tft12、第一电极13、边罩14、有机el层15、第二电极16、密封膜17以及对向基板18。

是柔性基板的tft基板10，因为片状而具有柔性，由例如塑料或聚酰亚胺树脂构成。

具有防湿功能的防湿层11，通过在tft基板10上，将例如0.2μm的sinx和0.2μm的sion的组合重复层叠而形成。

tft12作为控制红(r)、绿(g)、蓝(b)各色的有机el元件的发光的开关元件发挥功能。

第一电极13以规定的间隔被矩阵状地形成多个，多个第一电极13的各个构成有机el面板1的各像素区域。

在第一电极13上形成有有机el层15，有机el层15上形成有第二电极16。

边罩14被形成为遮盖第一电极13的端部。边罩14是用于防止由于在第一电极13的端部上有机el层15变薄或者产生电场集中，第一电极13和第二电极16短路的绝缘层。边罩14的开口部，即第一电极13暴露的部分，成为各像素的发光区域。

在第一电极13和第二电极16中，一个为阳极，另一个为阴极。在第一电极13为阳极，第二电极16为阴极的情况下，第一电极13是向有机el层15注入(供给)空穴的层，第二电极16是向有机el层15注入电子的层。在这种情况下，有机el层15从第一电极13侧依次包括：空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层。

空穴注入层是具有提高向有机el层15的空穴注入效率的功能的层。

空穴传输层是具有提高向发光层的空穴传输率的功能的层。

发光层是具有使从第一电极13层被注入的孔(空穴)和从第二电极13层被注入的电子再结合而发射光的功能的层，其发出红色光、绿色光以及蓝色光的任一种。发光层也可以是通过红色光、绿色光以及蓝色光的组合而发出白色光的构成。

电子传输层是具有提高从第二电极16向发光层的电子传输效率的功能的层。

电子注入层是具有提高从第二电极16向有机el层15的电子注入效率的功能的层。

另外，构成有机el层15的所述多个层，单一的层也可以具有2个以上的功能(例如，空穴注入层兼空穴传输层)。此外，有机el层15根据需要，也可以包含载流子阻挡层等其他的层。例如，通过在发光层和电子传输层之间追加作为载流子阻挡层的空穴阻挡层，可以阻止空穴逸出到电子传输层，提高发光效率。

在上述说明中，虽然将第一电极13作为阳极，第二电极16作为阴极，也可以将第一电极13作为阴极，第二电极16作为阳极。在这种情况下，构成有机el层15的各层的层叠顺序变成相反的。

有机el层15以及第二电极16，其整体被密封膜17覆盖。具有防湿功能的密封膜17，为了防止水分或氧从外部浸入而被设置，考虑到薄膜应力造成的膜剥离等，通过层叠有机物和无机物，可以在确保膜稳定性的同时实现良好的防湿性。密封膜17通过将例如0.5μm的sinx和0.5μm的sicn的组合重复层叠而形成。

是柔性基板的对向基板18，由于片状而具有柔性，由例如塑料或聚酰亚胺树脂构成。

偏光板3具有吸收具有特定的偏振方向的光，使与该光仅旋转了规定角度(例如90度)的偏振方向的光透射的功能。特别是，在同时使用有机el面板1的情况下，与相位差板(1/4λ板)组合来作为圆偏光板使用。由此，可以减少由金属配线等产生的反射光，可以改善室外等明亮场所的视认性。

偏光板3是例如表面薄膜、偏光层、以及相位差板(1/4λ板)的三层构造。表面薄膜中，使用例如三醋酸纤维素(tac)。偏光层中，使用例如聚乙烯醇(pva)。位相差板中，使用例如降冰片烯类树脂等。

pva在被碘染色后，被单轴拉伸，吸收与拉伸方向平行的偏振光，透射垂直的偏振光。相位差板具有给透射过偏光板的光提供相位差的功能，根据相位差设计(1/4λ条件)将透射过偏光板的光转换为圆偏振光。偏振光，由金属等(例如，有机el面板1内的配线)反射时，偏振光的旋转方向逆转(反向圆偏振光)，反射并再次通过位相差板后，在到达偏光板时，可以使具有与入射时成90度扭曲的偏振光。具有90度扭曲的偏振光的光，由于被偏光板吸收，可以有效地减少外界光的无用反射，可以大幅度改善室外等明亮场所的视认性。

触摸板4是在例如聚对苯二甲酸乙酯(pet)膜的两面上配置了矩阵状的配线(金属或者氧化铟锡(indiumtinoxide，ito)等的透明导电体)的构成。通过给所述矩阵状的配线施加高频信号，检测出由配线与用户的手指或者触摸板用的笔间的电容耦合产生的电压波形的变化，可以检测出显示装置100表面的触摸位置。

硬涂层5是用于保护显示装置100的表面的硬质膜，可以作为在例如是基膜的pet膜或者tac膜上形成丙烯酸类树脂膜的构成。

本实施方式中的显示装置100，通过在将有机el面板1以及光学部件2在弯曲的状态下重叠贴合后，拉伸为平面状而被形成。

图3是表示将有机el面板1以及光学部件2在弯曲状态下重叠贴合后的状态的图。如现有技术，在将有机el面板1以及光学部件2在平面状态下贴合的情况下，光学部件2的厚度越厚，从作为显示装置100的厚度方向的中间的轴的中立轴弯曲的部分的外侧上所形成的有机el面板1，在弯曲状态中，从光学部件2积累的拉伸应力发生作用。如本实施方式，在将有机el面板1以及光学部件2在弯曲状态下重叠贴合的情况下，在有机el面板1以及光学部件2的弯曲部分中，只产生源于各自本身的压缩应力、拉伸应力。有机el面板1的防湿层11以及密封膜17，也可以被形成于比显示装置100的中立轴和显示装置100的外侧膜的中间更外侧处。

本发明的发明者，进行了用于确认在将有机el面板1以及光学部件2在弯曲状态下重叠贴合的情况下的效果的试验。只是，在这个实验中，作为简单实验，在有机el面板1的上表面上，用粘合剂贴合聚萘二甲酸(pen)膜，以弯曲半径r＝3mm进行一万次的弯曲试验。

pen膜使用40μm、60μm、110μm、140μm、160μm的五种厚度的膜。此外，用于贴合有机el面板1和pen膜的粘合剂的厚度为25μm。

在以平面状态贴合上述五种厚度的pen膜和有机el面板1的情况(平面贴)下，和在以弯曲状态贴合的情况下，在进行一万次的弯曲试验后，确认有机el面板1是否有破损。

图4是总结所述简单实验的结果的图。在图4中，“○”表示在一万次的弯曲实验后有机el面板1没有破损；“×”表示在一万次的弯曲实验后有机el面板1产生了破损；“××”表示在一次弯曲实验后有机el面板1产生了破损。

如图4所示，在平面贴的情况中，在粘贴了40μm以及60μm的pen膜的情况下，即使进行一万次的弯曲实验，在有机el面板1上也没有产生破损，但在贴合了110μm的pen膜的情况下，一万次的弯曲实验后，有机el面板1上产生了破损。此外，在贴合了140μm以及160μm的pen膜的情况下，在一次弯曲实验中，有机el面板1上产生了破损。

另一方面，在进行了将pen膜与有机el面板1在共同弯曲状态下贴合的弯曲贴的情况下，在使用了五种类的任一个厚度的pen膜的情况下，在一万次的弯曲实验后，有机el面板1上也没有产生破损。

(有机el面板和光学部件的粘贴方法)

图5a是用于使有机el面板1和光学部件2贴合的贴合治具50的俯视图，图5b是贴合治具50的侧视图。贴合治具50作为整体是平板形状，具有：是第一平面的上表面；是与第一平面相对的第二平面的下表面；连接第一平面以及第二平面的曲面。曲面可以是具有规定半径的半圆弧形状，也可以是半椭圆形状。

图6是用于说明使用贴合治具50来贴合有机el面板1和光学部件2的方法的图。有机el面板1和偏光板3、偏光板3和触摸板4、触摸板4和硬涂层5之间，由粘接剂粘接。

首先，沿着贴合治具50的上表面、曲面、以及下表面粘贴硬涂层5。具体地说，将硬涂层5放置于贴合治具50的上表面，通过从硬涂层5之上，沿着贴合治具50的形状来滚动辊60a，使硬涂层5粘贴于贴合治具50上。

接下来，将触摸板4放置于硬涂层5的上表面，通过从触摸屏4之上，沿着贴合治具50的形状来滚动辊60b，将触摸板4粘贴于硬涂层5上。

接下来，将偏光板3放置于触摸板4的上表面，通过从偏光板3之上，沿着贴合治具50的形状来滚动辊60c，将偏光板3粘贴于触摸板4上。

最后，将有机el面板1放置于偏光板3的上表面，通过从有机el面板1之上，沿着贴合治具50的形状来滚动辊60d，将有机el面板1粘贴于偏光板3上。

另外，在图6中表示了四个辊60a～60d，但也可以反复(在图6所示的例子中为4次)使用一个辊。此外，也可以使用辊以外的物品来贴合。

(显示装置的拉伸方法)

如图7所示，当在弯曲状态下将有机el面板和光学部件贴合制成的显示装置单纯地展开为平面状时，最为弯曲的部分凹陷。因此，在本实施方式中，使用图8所示的拉伸治具80，将显示装置100拉伸为平面状。

拉伸治具80包括：第一平面部81；第二平面部82；第一连接部83；第二连接部84。第一平面部81与第一连接部83通过第一可动部85被连接；第二平面部82与第二连接部84通过第二可动部86被连接。第一平面部81与第一连接部83可以以第一可动部85为中心转动。此外，第二平面部82与第二连接部84可以以第二可动部86为中心转动。

第一连接部83与第二连接部84通过固定部87被连接。因此，第一连接部83与第二连接部84之间的形成角度不变。

在上述构成中，第一连接部83以及第二连接部84成为将第一平面部81和第二平面部82连接的连接部。不过，第一连接部83以及第二连接部84也可以是一体化的一个连接部。

图9a以及图9b是用于说明使用拉伸治具80来拉伸显示装置100的方法的图。图9a是表示显示装置100在弯曲的状态下被拉伸治具80设置的状态的侧视图。图9b是表示显示装置100被拉伸治具80拉伸为平面状后的状态的侧视图。

如图9a所示，当将从弯曲状态的显示装置100的前端到弯曲部分的距离作为l1，从拉伸治具80的第一平面部81(或者第二平面部82)的前端到固定部87的距离作为l2时，l2>l1的关系成立。

关于拉伸显示装置100的方法进行说明。首先，如图9a所示，在被配置为相对的拉伸治具80的第一平面部81以及第二平面部82之间，放入弯曲状态的显示装置100，在将弯曲状态的显示装置100的上表面前端固定在拉伸治具80的第一平面部81的前端的同时，将显示装置100的下表面前端固定在拉伸治具80的第二平面部82的前端。

另外，在图9a中，弯曲状态的显示装置100的前端和拉伸治具80的平面部81、82的前端是一致的，但在不一致的情况下，只要将显示装置100的上表面前端固定在拉伸治具80的第一平面部81最近的位置，将显示装置100的下表面前端固定在拉伸治具80的第二平面部82最近的位置就可以。

接下来，如图9b所示，将第二可动部86作为支点，转动第一平面部81使其打开，以使第一平面部81与第二平面部82变为水平的。这时，显示装置100的前端部原样地被分别固定于第一平面部81的前端部以及第二平面部82的前端部。由此，转动第一平面部81时，由于在显示装置100的水平方向上产生拉伸应力，在显示装置100的弯曲位置上不会产生凹陷，可以将显示装置100拉伸为平面状。

在将显示装置100拉伸为平面状后的状态下，在弯曲状态下被配置于内侧的硬涂层5中产生拉伸应力，在被配置于外侧的有机el面板1中产生压缩应力。由于有机el面板1内的防湿层11或密封膜17的断裂会因拉伸应力而产生，不会因压缩应力而产生，因此即使将弯曲状态下贴合了的有机el面板1拉伸为平面状，有机el面板1内的防湿层11或密封膜17也不会断裂。

另外，根据图9a所示的状态，也可以将第一可动部85作为支点，转动第二平面部82使其打开，以使第一平面部81与第二平面部82变为水平。

[第二实施方式]

在第一实施方式中，使用图5a以及图5b所示的贴合治具50贴合了有机el面板1和光学部件2。在第二实施方式中，作为贴合装置，使用由外侧辊101a以及内侧辊101b构成的一对的贴合辊101，贴合有机el面板1和光学部件2。

图10是用于说明使用一对贴合辊来粘贴有机el面板1和光学部件2的方法的图。图10的(a)表示了将触摸板4贴合在对折弯曲的硬涂层5的上表面上的情况；图10的(b)表示了将触摸板4贴合在硬涂层5的弯曲部分上的情况；图10的(c)表示了将触摸板4贴合在对折弯曲的硬涂层5的下表面上的情况。

为了贴合有机el面板1和光学部件2，首先，贴合硬涂层5和触摸板4。

为了贴合硬涂层5和触摸板4，首先，将硬涂层5固定为对折的弯曲状态，为将触摸板4贴合在弯曲的硬涂层5的上表面，将触摸板4和硬涂层5的前端重叠。并且，如图10的(a)所示，在由外侧辊101a以及内侧辊101b所构成的一对的贴合辊101之间夹有硬涂层5和触摸板4的状态下，使一对贴合辊101在贴合方向上移动。

这时，控制外侧辊101a和内侧辊101b以同样的速度移动。在外侧辊101a的直径和内侧辊101b的直径相同的情况下，如果外侧辊101a和内侧辊101b的旋转速度相同，外侧辊101a和内侧辊101b以同样的速度移动。

在硬涂层5的弯曲部分，即，曲面部分上贴合触摸板4的情况(参照图10的(b))中，相对于外侧辊101a的移动速度，减慢内侧辊101b的移动速度。这是由于，相对于外侧辊101a在硬涂层4的弯曲部分的外侧移动的距离，内侧辊101b在弯曲部分的内侧移动的距离更短。即，在硬涂层5的下表面上开始触摸板的贴合时，调整外侧辊101a和内侧辊101b的移动速度，以使外侧辊101a和内侧辊101b称为在垂直方向上一致的位置。此外，旋转移动外侧辊101a和内侧辊101b，以使触摸板4和硬涂层5弯曲为期望的形状。

最后，如图10的(c)所示，为了在硬涂层5的下表面上贴合触摸板4，使外侧辊101a和内侧辊101b以同样的速度移动。

通过上述工序，将触摸板4贴合在硬涂层5上。在这之后，通过同样的工序，将偏光板3贴合在触摸板4的外侧上。此外，在偏光板3的贴合之后，将有机el面板1贴合在偏光板3的外侧。

另外，通过调整内侧辊101b的直径和旋转速度(行进速度)，可以调整弯曲部分的弯曲半径。

本发明不限定于上述的实施方式。例如，虽然例举说明了作为显示面板的一个例子的有机el面板1，但只要是具有弯曲性的显示面板就可以，例如也可以是电泳型显示器或具有柔性基板的液晶显示器。

作为光学部件的一个例子，虽然例举了偏光板3、触摸板4以及硬涂层5，但光学部件并不限定于这些。

上述实施方式中的显示装置，也可以被利用于电视机、智能手机、平板终端、游戏机等各种显示器。

符号说明

1…有机el面板、2…光学部件、3…偏光板、4…触摸板、5…硬涂层、50…贴合治具、80…拉伸治具、101…一对贴合辊、101a…外侧辊、101b…内侧辊。