(57)【要約】【課題】ディスプレイの変形状態を正確に制御でき、ディスプレイの変形駆動に必要な電力消耗も減らすことができるフレキシブルディスプレイ装置を提供する。 【解決手段】フレキシブルディスプレイ装置は、柔軟性のあるディスプレイ本体と、ディスプレイ本体を変形駆動させるアクチュエータと、ディスプレイ本体が変形駆動される前の初期形状を維持する初期形状設定基板と、を備える。例えば、前記アクチュエータは、互いに対向する第１電極及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する電気活性高分子層と、を備えるものとすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟性のあるディスプレイ本体と、
前記ディスプレイ本体を変形駆動させるアクチュエータと、
前記ディスプレイ本体が変形する前の初期形状を維持する初期形状設定基板と、
を備えるフレキシブルディスプレイ装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、互いに対向する第１電極及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する電気活性高分子層と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
【請求項３】
前記第１電極と第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記電気活性高分子層が伸張しながら変形が起きることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
【請求項４】
前記電気活性高分子層は、ＰＶＤＦ(Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ)、ＰＤＭＳ(Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌ  Ｓｉｌｏｘａｎ)、ＰＶＦＴ(Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ−ｃｏ−Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ)のうちのいずれか一つの材料を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
【請求項５】
前記第１電極及び前記第２電極は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記第１電極と前記第２電極との間に前記電気活性高分子層が介在した一つの基本ユニットからなることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
【請求項７】
前記アクチュエータは、前記第１電極と前記第２電極との電極の間に前記電気活性高分子層が介在した基本ユニットが多段に積層された複層形態を成すことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
【請求項８】
前記初期形状設定基板は、前記ディスプレイ本体の初期形状を折り畳み状態に維持させ、前記アクチュエータの駆動によって、前記ディスプレイ本体がフラット状態に広げられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
【請求項９】
前記初期形状設定基板は、マグネシウム、アルミニウム、鉛のうちいずれか一つを含む合金材料からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ装置
【請求項１０】
前記ディスプレイ本体に、前記初期形状設定基板の一面が付着され、当該初期形状設定基板の他面に、前記アクチュエータが付着されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記ディスプレイ本体に、前記アクチュエータの一面が付着され、当該アクチュエータの他面に、前記初期形状設定基板が付着されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、フレキシブルディスプレイ装置は、ポリイミドのような可撓性基板にディスプレイ部を形成して、柔軟性を付加した装置であって、携帯時にその形態を変形させて、大きさを変化させる非常に便利な長所を有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、これまでは、このようなディスプレイの変形を正確に制御できる手段がなかった。そのため、ユーザがディスプレイを大体のところで曲げたり開いたりするだけであって、携帯するために大きさを変化させる時にも、正確な形状に変形させることが容易ではなく、逆に画面を見るためにディスプレイを平らに開く時にも、正確なフラット形に変形させることが困難であった。
【０００４】
したがって、このような不便を解消するためには、ディスプレイの変形状態を正確に制御できる新たな構造のフレキシブルディスプレイ装置が要求されている。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ディスプレイの変形状態を正確に制御でき、ディスプレイを変形させるための駆動に必要な電力消耗も減らせるように改善されたフレキシブルディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、本発明によれば、柔軟性のあるディスプレイ本体と、前記ディスプレイ本体を変形駆動させるアクチュエータと、前記ディスプレイ本体が変形する前の初期形状を維持する初期形状設定基板と、を備えるフレキシブルディスプレイ装置が提供される。
【０００７】
また、前記アクチュエータは、互いに対向する第１電極及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する電気活性高分子層と、を備えるものであってもよい。
【０００８】
また、前記第１電極と第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記電気活性高分子層が伸張しながら変形が起きるものであってもよい。
【０００９】
また、前記電気活性高分子層は、ＰＶＤＦ(Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ)、ＰＤＭＳ(Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌ  Ｓｉｌｏｘａｎ)、ＰＶＦＴ(Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ−ｃｏ−Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ)のうちのいずれか一つの材料を含むものであってもよい。
【００１０】
また、前記第１電極及び前記第２電極は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を含むものであってもよい。
【００１１】
また、前記アクチュエータは、前記第１電極と前記第２電極との間に前記電気活性高分子層が介在した一つの基本ユニットからなるものとしてもよい。
【００１２】
また、前記アクチュエータは、前記第１電極と前記第２電極との間に前記電気活性高分子層が介在した基本ユニットが多段に積層された複層形態を成すものとしてもよい。
【００１３】
また、前記初期形状設定基板は、前記ディスプレイ本体の初期形状を折り畳み状態で維持させ、前記アクチュエータの駆動によって、前記ディスプレイ本体がフラット状態に広げられるものであってもよい。
【００１４】
また、前記初期形状設定基板は、マグネシウム、アルミニウム、鉛のうちいずれか一つを含む合金材料からなるものであってもよい。
【００１５】
また、前記ディスプレイ本体に、前記初期形状設定基板の一面が付着され、当該初期形状設定基板の他面に、前記アクチュエータが付着されるものであってもよい。
【００１６】
また、前記ディスプレイ本体に、前記アクチュエータの一面が付着され、当該アクチュエータの他面に、前記初期形状設定基板が付着されるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、ディスプレイの変形状態を正確に制御でき、ディスプレイの変形駆動に必要な電力消耗も減らすことができるので、利便性を改善すると同時に、装置の低消費電力化も実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態によるフレキシブルディスプレイ装置を示す図である。
【図２】図１に示されたフレキシブルディスプレイ装置の駆動前の初期状態を示す図である。
【図３】図１に示されたフレキシブルディスプレイ装置の駆動過程を示す図である。
【図４Ａ】図１に示されたフレキシブルディスプレイ装置のうち、アクチュエータの構造を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示されたアクチュエータの駆動前の状態を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ａに示されたアクチュエータの駆動後の状態を示す図である。
【図５】図１に示されたフレキシブルディスプレイ装置の変形例を示す図である。
【図６】図１に示されたフレキシブルディスプレイ装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態によるフレキシブルディスプレイ装置１００を示した図面である。図１に示したように、本実施形態のフレキシブルディスプレイ装置１００は、柔軟性のあるディスプレイ本体１３０と、このディスプレイ本体１３０の一面に付着された初期形状設定基板１２０と、その初期形状設定基板１２０の他面に付着されたアクチュエータ１１０と、を備えている。１０１は、接着層を表す。
【００２１】
ディスプレイ本体１３０は、柔軟な可撓性基板上に画像を具現するための薄膜トランジスタと、発光素子と、それらを覆って保護する封止層とが積層された構造体であるが、ここでは、これをディスプレイ本体１３０と簡略に称する。このディスプレイ本体１３０は、硬いガラス基板の代わりに、柔軟な可撓性基板が使用されるため、その柔軟性の許容範囲内で自由に曲げられる特性を有している。
【００２２】
初期形状設定基板１２０は、弾性係数が比較的低いマグネシウム、アルミニウム、鉛などの合金を鋳型で鋳造して形成したものであって、フレキシブルディスプレイ装置１００の初期状態を、図２のような折り畳み状態になるように維持させる機能を有する。すなわち、初期形状設定基板１２０は、鋳造により、図２のようなＵ字形の折り畳み状態に作られ、この状態で逆方向に外力が加えられない限り、その状態をそのまま維持する。したがって、初期形状設定基板１２０と結合されたディスプレイ本体１３０も、非使用時には、折り畳み状態を維持している。
【００２３】
アクチュエータ１１０は、初期形状設定基板１２０に接着層１０１を介して付着されている。アクチュエータ１１０は、図４Ａに示したように、互いに対向する第１電極１１１と第２電極１１２との間に、電気活性高分子層１１３が介在した構造を有している。アクチュエータ１１０は、第１電極１１１と第２電極１１２との間に電圧が印加されることによって、電気活性高分子層１１３が伸張しながら、ベンディング力が作用する原理により駆動される。
【００２４】
図４Ｂ及び図４Ｃは、アクチュエータ１１０の駆動原理を概略的に説明するための図である。図４Ｂに示したように、電流が流れない時には、電気活性高分子層１１３が初期の厚さ及び長さを維持している。この状態で、前記第１電極１１１と第２電極１１２との間に電圧が印加されると、図４Ｃに示したように、電気活性高分子層１１３の長さが長くなる。この時、アクチュエータ１１０の一側面は、初期形状設定基板１２０に付着されて拘束されているので、反対側面の長さが相対的により長くなりながら、ベンディング力が作用する。逆に、第１電極１１１と第２電極１１２との間に印加された電圧が解除されると、電気活性高分子層１１３は、再び図４Ｂの状態に復元され、ベンディング力が作用する前の状態に戻る。本実施形態では、フレキシブルディスプレイ装置１００は、初期形状設定基板１２０によって初期状態がＵ字形に折り畳まれた状態であるので、図４Ｂのように、アクチュエータ１１０に電圧が印加される前の状態でフレキシブルディスプレイ装置１００は折り畳み状態になり、図４Ｃのように、アクチュエータ１１０に電圧が印加された状態でフレキシブルディスプレイ装置１００はフラット状態になる。
【００２５】
図３は、このようなアクチュエータ１１０のベンディング力の作用による駆動状態を示した図である。フレキシブルディスプレイ装置１００は、アクチュエータ１１０が駆動されると、初期形状設定基板１２０によってＵ字形に折り畳まれた状態から、ベンディング力が作用しながら、フラット状態に広がる。
【００２６】
このような駆動原理によって、アクチュエータ１１０が駆動されると、このアクチュエータ１１０と結合されたディスプレイ本体１３０も付随して広がる。逆に、アクチュエータ１１０に印加される電圧が解除されると、ディスプレイ本体１３０は、初期形状設定基板１２０によって規定されている本来のＵ字形の折り畳み状態に戻る。
【００２７】
電気活性高分子層１１３としては、ＰＶＤＦ(Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ)、ＰＤＭＳ(Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌ  Ｓｉｌｏｘａｎ)、ＰＶＦＴ(Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ−ｃｏ−Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ)を使用することができる。前記第１電極１１１，第２電極１１２としては、柔軟性のあるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を使用することができる。もちろん、電気活性高分子層１１３、前記第１電極１１１、第２電極１１２は、二つの電極の間に電圧が印加された時に、伸長しながらベンディングを誘導するものであれば、他の材料であってもよい。
【００２８】
以上のように構成されるフレキシブルディスプレイ装置１００は、次のように使用することができる。まず、フレキシブルディスプレイ装置１００の非使用時には、図２に示したように、初期形状設定基板１２０によって折り畳み状態を維持する。この状態では、アクチュエータ１１０に電圧が印加されないので、電力が消耗されることもなく、この状態で、装置１００を携帯または保管すれば良い。折り畳み状態では、フレキシブルディスプレイ装置１００の長さが半分に減るため、携帯及び保管が非常に便利になる。そして、この状態では、上述したように、アクチュエータ１１０に電圧が印加されないため(図４Ｂ状態)、携帯及び保管中に電力が浪費される問題もなくなる。
【００２９】
一方、フレキシブルディスプレイ装置１００を使用する時には、アクチュエータ１１０の第１電極１１１及び第２電極１１２の間に電圧を印加する。これにより、電気活性高分子層１１３が伸張しながら(図４Ｃの状態)、図３のように、フレキシブルディスプレイ装置１００が開き始め、最終的には、図１のようなフラット状態に変わる。したがって、この状態で、ディスプレイ本体１３０を駆動すれば、真直ぐに広がった画面を見ることができる。
【００３０】
次いで、フレキシブルディスプレイ装置１００の使用を終了した時には、アクチュエータ１１０に印加された電圧が解除されるにつれて、フレキシブルディスプレイ装置１００は、初期形状設定基板１２０によって規定されている折り畳み状態に戻る。
【００３１】
したがって、アクチュエータ１１０の駆動によって、折り畳み状態及びフラット状態が制御されるので、携帯時及び保管時においてフレキシブルディスプレイ装置１００を曲げた状態とする一方、使用時に真直ぐに広げて見る操作が、正確で簡便になる。したがって、本実施形態のフレキシブルディスプレイ装置１００は、携帯時の利便性及び使用時の利便性がいずれも改善される。
【００３２】
また、非使用状態である折り畳み状態では、アクチュエータ１１０により電力を消耗することなく、使用中にのみ電力が消耗されるので、電力が浪費されることもなくなる。
【００３３】
また、説明した実施形態では、アクチュエータ１１０の構造が第１電極１１１と第２電極１１２との間に電気活性高分子層１１３が介在した一つの単位ユニットで構成されていることを例示した。ただし、図５に示した変形例のように、複数の電極２１１，２１３，２１５，２１７の間にそれぞれ電気活性高分子層２１２，２１４，２１６が介在した多段構造、すなわち、一対の電極と電気活性高分子層とから成る単位ユニットを複数備えて多段に積層されたアクチュエータ２１０としてもよい。このように、アクチュエータ２１０が多段に構成されれば、ベンディング力が強くなる。
【００３４】
また、説明した実施形態のフレキシブルディスプレイ装置１００では、初期形状設定基板１２０の一面にディスプレイ本体１３０が付着され、他面にアクチュエータ１１０が付着された構造を例示した。ただし、図６に示した変形例のように、アクチュエータ３２０の一面にディスプレイ本体３３０が付着され、他面に初期形状設定基板３１０が付着されたフレキシブルディスプレイ装置３００としてもよい。もちろん、この場合は、アクチュエータ３２０の両面が、ディスプレイ本体３３０及び初期形状設定基板３１０にそれぞれ結合されて拘束されているため、ベンディング力が弱くなるが、その両面に対する結合力に差を与えれば、適切なベンディング力を実現することができる。
【００３５】
以上説明したフレキシブルディスプレイ装置１００，３００は、携帯時に、本体を電力消耗のない折り畳み状態で保管し、使用時にのみアクチュエータを駆動して、真直ぐに広げて見ることができる。したがって、電力消耗を最小化しながら、携帯時の利便性及び使用時の利便性をいずれも改善することができる。
【００３６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、ディスプレイ装置関連の技術分野に好適に適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１００，３００    フレキシブルディスプレイ装置
１０１   接着層
１１０，３２０    アクチュエータ
１２０，３１０    初期形状設定基板
１３０，３３０    ディスプレイ本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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