JP2017191319A - フレキシブル・ディスプレイ・スタックアップおよび組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイシステムに対してより大きな可撓性を持たせる。【解決手段】電子デバイス用のディスプレイ・スタックアップは、ディスプレイ層３０２および第２の層３０４を含む複数の層と、外側シール３０８とを含む。各層は、第１および第２のベース表面と、層の外周における側面の高さを画定する第１および第２のベース表面の間の厚さとを有する。複数の層は、複数の層のベース表面に対して垂直で、かつ複数の層の側面に平行な軸に沿って積層され、外側シールが、複数の層の少なくともいくつかの側面に沿って配置される。外側シールは、可撓性材料からなり、第２の層と、複数の層のうちの少なくとも１つの他の層とを結合するように配置される。外側シールはまた、複数の層のうちの少なくとも２つの層の間で相対的なスライドを可能にする、第２の層と少なくとも１つの他の層との間の非接着性液体３０６を含む。【選択図】 図３

Description

本開示は、概してフレキシブルシステムに関し、より具体的には、電子デバイス用のフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｄｉｓｐｌａｙ ｓｔａｃｋ−ｕｐ）に関する。

ポケットサイズのフォームファクタ内に広範囲の表示を可能にする折り畳み式電子デバイスには、大きな関心が寄せられている。しかしながら、構造物を屈曲する能力は、その剛性および破壊応力によって制限される。例えば、剛性および破壊応力は、ディスプレイをタッチパネルおよび保護層のような追加の層と一体化する際に問題となる。

添付の図面は、同様の参照番号が、別々の図を通して同一または機能的に類似の構成要素を指し、明細書の一部を形成し、添付の特許請求の範囲による実施形態を例示する。
いくつかの実施形態によるフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップを有する電子デバイスを含む絵式図を示す。 図１に示される電子デバイスのフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップの複数の層を示す分解図である。 一実施形態によるフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップの２つの図を示す絵式図を示す。 一実施形態によるフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップの２つの図を示す絵式図を示す。 一実施形態によるフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップの断面図を示す絵式図を示す。 一実施形態によるフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップの断面図を示す絵式図を示す。 一実施形態によるフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップの断面図を示す絵式図を示す。 一実施形態によるフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップの２つの図を示す絵式図を示す。 一実施形態によるフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップを示す絵式図を示す。 一実施形態によるフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップを組み立てる方法を示すフローチャートを示す。

当業者であれば、図面中の構成要素は、簡潔かつ明瞭にするために示されており、必ずしも一定の縮尺で描かれていないことを理解するであろう。例えば、図面中の構成要素のいくつかの寸法は、本教示の実施形態の理解を向上させるのを支援するために、他の構成要素に対して誇張されている場合がある。さらに、詳細な説明および図面は、提示された順序を必ずしも必要としない。当業者であれば、順序に関するそのような特異性は実際には必要ではないことを理解するであろうが、特定の作用および／または工程を特定の発生順序で記載または描写し得ることをさらに理解されたい。

本明細書の説明の恩恵を受ける当業者には容易に明らかとなる詳細な開示が不明瞭とならないように本開示の実施形態を理解することに関連する具体的な詳細のみを示している、装置および方法の構成要素は、適宜、図面の従来の記号によって示されている。

一般に、本明細書に記載の様々な実施形態によれば、電子デバイス用のフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップは、少なくともディスプレイ層と第２の層とを含む複数の層と、外側シールとを含むように構成されている。複数の層は、複数の層のベース表面に垂直で、かつ複数の層の側面に平行な第１の軸に沿って積層され、外側シールは複数の層の少なくともいくつかの側面に沿って配置される。外側シールは、可撓性材料から構成され、第２の層と、複数の層のうちの少なくとも１つの他の層とを結合するように構成される。外側シールはまた、第２の層と複数の層のうちの少なくとも１つの他の層との間に、複数の層の少なくとも２つの層の間で相対的なスライド（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｌｉｄｉｎｇ）を可能にする非接着性液体を含む。この相対的なスライドにより、複数の層を有するディスプレイ・スタックアップの剛性および破壊応力が低減されて、ディスプレイシステムに現在利用可能であるよりも大きな可撓性を持たせることが可能となる。本明細書では、可撓性材料、可撓性構造、可撓性システム、または可撓性構成要素は、曲げられるか、または変形させることができ、かつ元の形状に戻ることができるものとして使用される。

図１は、いくつかの実施形態による、デバイス１００の前面または面においてフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップ１０２を有するか、またはデバイス１００の前面または面に結合されたフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップ１０２を有する電子デバイス１００を示す絵式図を示す。電子デバイス１００は、スマートフォンとして示されている。しかしながら、電子デバイス１００は、タブレット、ファブレット（ｐｈａｂｌｅｔ）、またはパーソナル・デジタル・アシスタント等の他のタイプのハンドヘルド携帯デバイスに相当するものとすることができる。さらに、ラップトップ・コンピュータ、コンピュータ・ディスプレイ・デバイス、およびテレビジョン等のより大型の電子デバイスは、本教示と対応して、単にディスプレイ・スタックアップとも呼称されるフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップを組み込むように構成することができる。

図２は、ディスプレイ・スタックアップ１０２の例示的な層を示す電子デバイス１００の分解図を示す。電子デバイス１００は、電子デバイス１００を動作させるための回路を有する１つまたは複数の集積回路チップ等の内部電子機器２２８を含むハウジング２３０を有するものとして示されている。ディスプレイ・スタックアップ１０２は、電子機器２２８の頂部上のデバイス１００の前面に配置され、かつ複数の層を含む。図示された実施形態では、ディスプレイ・スタックアップ１０２は、エアギャップ２２６によって電子機器２２８から分離されている。例えば、ディスプレイ・スタックアップ１０２は、ディスプレイ・スタックアップ１０２と電子機器２２８との間にエアギャップ２２６を残す、ハウジング２３０またはハウジング２３０内の構成要素に対する接着剤アタッチメントおよび／または機械式アタッチメント等の周辺部アタッチメント（ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）を含む。別の実施形態では、可撓性を有する支持構造（例えば、バックプレート（ｂａｃｋｐｌａｔｅ））のような異なる材料が、ディスプレイ・スタックアップ１０２を内部電子機器２２８から分離し、かつディスプレイ・スタックアップ内のディスプレイ層２２４に対するサポートを提供する。

特定の実施形態では、電子デバイス１００全体が、凹状曲げおよび／または凸状曲げに対応するように可撓性を有する。したがって、いくつかの図面では凹状曲げが示されているが、本教示は、ディスプレイ・スタックアップの凸状曲げに対応するように適用することができる。このようなデバイス１００の可撓性は、可撓性材料を使用してデバイス１００の少なくとも一部を構成することによって、および局所的な可撓性に対応する機構を組み込むことによって行うことができる。一例として、ハウジング２３０は、可撓性材料、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなポリマーまたはポリマー複合材料で構成され、電子機器２２８は、１つまたは複数のフレキシブルプリント回路基板上に配置される。ハウジング２３０は、ヒンジ型機構または他の機械的機構のような、局所的な可撓性を可能にする機構を組み込むこともできる。さらに、ディスプレイ・スタックアップ１０２の各層は、樹脂または他のポリマー、ガラス、セラミック、または複合ラミネートのような複合材料とすることができる可撓性材料から構成される。図示されていないが、電子デバイス１０２は、可撓性のバッテリ装置を含む。

図示されるように、複数の層は、以下に限定されるものではないが、デバイス１００の面に垂直な軸に沿って図示のように積層された、本明細書でディスプレイとも呼称されるディスプレイ層２２４と、タッチパネル２１６と、レンズ層またはレンズ２０４と、耐引掻性コーティング２０２とを含む。すなわち、電子機器２２８に最も近い電子デバイス１００の面における最初のものは、ディスプレイ２２４であり、ディスプレイ２２４は、ディスプレイ２２４上に結合された偏光子層２２０を任意選択的に含む。タッチパネル２１６は、スタックアップ１０２において次に配置され、レンズ２０４およびディスプレイ・スタックアップ１０２の最上部にある耐引掻性コーティング２０２が続いて位置する。

開示される実施形態によれば、層の少なくともいくつかの間に分散され、かつ層の少なくともいくつかを結合するものは、例えば２１２，２１８等の液体である。液体２１２は、レンズ２０４とタッチパネル２１６との間に分散されるものとして示されており、液体２１８は、タッチパネル２１６とディスプレイ２２４との間に分散されるものとして示されている。しかしながら、液体は、ディスプレイ２２４と、ディスプレイ２２４を電子機器２２８から分離する支持構造との間等の他の層の間に分散させることができる。

ディスプレイ・スタックアップ１０２のいくつかの層、例えばディスプレイ２２４およびタッチパネル２１６は、デバイスハウジング２３０内に収容することができる。一方、他の層は、例えばレンズ２０４および／または耐引掻性コーティング２０２をハウジング２３０の頂部にボンディングすることによってハウジング２３０の外部に結合することができる。さらに、ディスプレイ・スタックアップ１０２の少なくとも１つの層の厚さは、サブミリメートル、すなわち１ミリメートル未満である。一例として、層２０２，２０４，２１６，２２０、および２２４は、ミクロンのオーダーの厚さ、例えば０．３ミリメートル以下の厚さを有する薄膜ラミネート層材料および／または薄膜ラミネート複合体であるかまたはそれを含む。しかしながら、テレビジョンやコンピュータ・ディスプレイ等のより大型製品のためのディスプレイ・スタックアップの少なくともいくつかの層は、より厚くなり得る。

特定の実施形態では、各層の厚さ（ｔ）は以下の式１によって制限される。
ｔ＝２＊Ｒ＊ｅ （１）
Ｒは曲げ半径であり、ｅは損傷（例えば、降伏ひずみ）が始まるときのひずみ基準、または他の基準である。例えば、５ミリメートルの所望の曲げ半径および２パーセント未満のひずみを有する携帯デバイスの場合、層の厚さは０．２ミリメートルを超えてはならない。より寛容性のある曲げ半径を有する他の用途では、その曲げ半径に応じて厚みを拡大することができる。

説明を分かり易くするために、限定された数のデバイスの構成要素２０２，２０４，２１２，２１６，２１８，２２０，２２４，２２８および２３０が示されている。他の実施形態は、電子デバイス内のこのような構成要素の数をより少ないか、またはより多く含む。さらに、構成要素２０２，２０４，２１２，２１６，２１８，２２０，２２４，２２８および２３０を組み込んだ電子デバイスの商業的な実施形態に必要な他の構成要素は、添付の実施形態の説明を明確にするために図２では省略されている。

さらに、ディスプレイ・スタックアップ１０２の層に関して、ディスプレイ２２４は、電子デバイス１００の画面上で見るための照明された画像を形成するために使用される任意の好適な片面または両面の多層ディスプレイ構造または部品とすることができる。例示的なディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオードディスプレイ（ＬＥＤ）、および有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）を含む。偏光子層２２０は、特定の偏光の光を通過させ、他の偏光の光を遮断する光学フィルタとして機能する。

タッチパネル２１６は、ディスプレイ・スタックアップ１０２に触れるユーザを検出するために使用される１つまたは複数の導電層を含む。一実施形態では、タッチパネル層は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）薄膜で構成される。他の実施形態では、ＰＥＴフィルム等の特殊なポリエステルフィルムは、タッチパネル２１６の一部であり、ディスプレイ・スタックアップ１０２全体に、より大きな引張強度および透明性を提供する。

レンズ２０４は、光学ガラスから構成することができる。特定の実施形態では、レンズ２０４は樹脂で形成され、かつ平凹構造を有する。しかしながら、他の実施形態では、他のタイプのガラスまたは樹脂を使用することができ、かつ平凸、円筒、または広角マクロレンズ構造等の異なる構造を有することができる。電子デバイス１００は、図示されていない１つまたは複数の追加レンズを含むことができる。耐引掻性コーティング２０２は、例えば、通常の使用中にレンズ２０４の引掻傷および損傷を防止するように設計された外側ハードコーティングである。

図３は、複数の層のうちの２つの層の間に液体を収容する機構を備えた一実施形態のディスプレイ・スタックアップ３００またはその一部の断面を示す絵式図を示す。より具体的には、ディスプレイ・スタックアップ３００は、複数の層、この場合は、ディスプレイ層３０２および例えばレンズ層またはタッチパネルとすることができる第２の層３０４と、外側シール３０８と、外側シール３０８によって含まれる非接着性液体または単に液体３０６とを含む。

本教示によるディスプレイ・スタックアップにおいて、複数の層の各層は、第１および第２のベース表面と、層の周辺部（ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ）の回りの外周（ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）の側面の高さを画定する第１および第２のベース表面の間の厚さを有する。さらに、複数の層は、複数の層のベース表面に垂直であり、かつ複数の層の側面に平行な軸に沿って積層されている。ディスプレイ・スタックアップ３００の場合、ディスプレイ層３０２は、第１のベース表面３１６および第２のベース表面３１４を有し、かつディスプレイ層３０２の外周における側面３１０の高さを画定する第１および第２のベース表面３１６および３１４間の厚さを有する。同様に、第２の層３０４は、第１のベース表面３１８および第２のベース表面３２０を有し、かつ第２の層３０４の外周における側面３１２の高さを画定する第１および第２のベース表面３１８および３２０間の厚さを有する。ディスプレイ層３０２および第２の層３０４は、それらのベース表面に対して垂直であり、かつそれらの側面に平行な軸（ｙ軸）に沿って積層されている。例えば、ｙ軸は、ディスプレイ・スタックアップ３００を含む電子デバイスの面に垂直である。

さらに、本教示によるディスプレイ・スタックアップの場合、外側シールは、ディスプレイ・スタックアップの複数の層のうちの少なくともいくつかの層の側面に沿って配置される。外側シールは、可撓性材料から構成され、かつ第２の層と、複数の層のうちの少なくとも１つの他の層とを結合するように配置される。さらに、非接着性液体は、第２の層と複数の層の少なくとも１つの他の層との間に外側シールによって収容されて、複数の層のうちの少なくとも２つの層の間の相対的なスライドを可能にする。

図示されたディスプレイ・スタックアップ３００の場合、外側シール３０８は、ディスプレイ層３０２および第２の層３０４の側面に沿って配置されるか、または位置し、かつディスプレイ層３０２および第２の層３０４の外周に置いて層３０２および３０４を結合するように構成される。したがって、図示されるように、外側シール３０８によって第２の層３０４と結合された少なくとも１つの他の層は、ディスプレイ層３０２である。別の実施形態では、外側シール３０８は、層３０２，３０４の一方または両方を、例えば他の図に示されているように、その外周の近傍（例えば、外周または外周の近傍におけるベース表面の端部において）で結合する。さらなる実施形態では、外側シール３０８は、エラストマー（例えば、天然ゴムまたはシリコン）等の可撓性材料を使用して構成される。外側シール３０８の一部またはセグメントは、外側シール３０８に対する層３０２および３０４のスライドを制限することによって、層３０２および３０４をこれらの層が積層されるｙ軸に沿って適所に保持する接着剤等の何らかのタイプの結合材料または結合剤を含む。したがって、接着剤は、外側シール３０８からの層３０２および３０４の分離に抵抗して、層３０２および３０４の間の液体３０６を捕捉、封止または収容する。

液体３０６は、初期液相を有するが、固化して接着剤の結合特性を促進する接着剤から液体３０６を区別するための非接着性液体として特徴付けられる。一実施形態では、液体３０６は、層の表面での回折パターンおよび反射を回避するために、ディスプレイ・スタックアップ３００の層を構成するために使用される材料の屈折率の範囲内にある屈折率を有する光学的に透明な液体である。特定の実施形態では、液体３０６の屈折率は１．３〜１．６の範囲にある。液体の例としては、芳香族シロキサンおよびフルオロシリコン等の光学オイル（ｏｐｔｉｃａｌ ｏｉｌ）および光学シリコンが含まれるが、これらに限定されない。

したがって、液体は、本明細書では、流動することができるとともに、容器の形状を取り入れるか、または容器の形状に適合させることができるほぼ非圧縮性流体として定義される。個々のベース表面３１６および３１８において層３０２および３０４を共に永久的にまたは半永久的に連結することとは対照的に、液体３０６は、液体の特性である表面張力または表面力に起因する濡れ現象によって層３０２および３０４を互いに結合する。さらに、液体３０６は、層３０２と３０４との間の相対的なずれ（ｓｈｅａｒｉｎｇ）またはスライドを可能にする。これにより、層３０２および３０４が接着剤によって共に結合されている場合よりも、破断することなくより小さな半径でディスプレイ・スタックアップ３００を、例えば表示３２２に示すようにｙ軸に沿って、曲げることが可能である。実施する場合、接着剤の代わりに液体３０６を使用して層３０２および３０４を結合することによって、スタックアップ３００の剛性を４分の１に減少させるとともに、層の表面の応力を２分の１に減少させることができる。

層３０２および３０４の相対的なスライドの結果として、外側シール３０８と層３０２および３０４との界面に伸びの差または変形が生じる。この変形は、外側シール３０８の可撓性によって少なくともある程度吸収することができる。別の実施形態では、ディスプレイ・スタックアップのさらなる曲げに対応するために、第２の層（例えば、３０４）および第２の層に外側シール（例えば、３０８）によって結合された少なくとも１つの他の層の外周は、横方向にオフセットされている（ｌａｔｅｒａｌｌｙ ｏｆｆｓｅｔ）。さらに、外側シール３０８は、この横方向のオフセットを吸収して、より長い領域にわたって変形することが可能となるような形状にすることができる。そのような実施形態を図４を参照して説明する。

図４は、一実施形態によるディスプレイ・スタックアップ４００の上面図および断面図の絵式図を示す。ディスプレイ・スタックアップ４００は、周辺部４１４を有するディスプレイ層４０４と、この場合、周辺部４１６を有するレンズ４１０の層である第２の層と、外側シールとを含む。図示されているように、レンズ層４１０の底面の表面積は、ディスプレイ層４０４の底面の表面積よりも大きく、それによって、層４１０，４０４の個々の周辺部４１６，４１４の間に横方向のオフセット４１８が形成される。１つの例示的な実施形態では、曲げ半径（Ｒ）の周りで互いに対してスライドするための２つの材料の厚さ（ｔ）に関して、横方向のオフセットは１．５＊ｔである。

図示の実施形態では、外側シールは、液体を層４０４，４１０の間に封止または収容するために、層４０４，４１０の周辺部４１４，４１６の間のオフセット４１８に適合し、かつオフセット４１８を補償する形状を有するフレーム構造またはフレーム４０２である。したがって、フレーム４０２は、例えばエラストマーで構成され、フレーム４０２の第１の長さに沿った１つの部分４０６が、ディスプレイ層４０４の外周における側面に結合され、フレーム４０２の第２の長さに沿った別の部分４０６が、レンズ層４１０のベース表面の端部４１２に接合される。特定の実施形態では、フレーム４０２の部分４０６は、フレーム４０２の層４０４および４１０からの分離に抵抗する接着特性を有する。

接着剤部分４０６は、フレーム４０２の残りの部分とは異なる材料組成を有するものとして示されている。しかしながら、フレーム４０２（部分４０６を含む）は、フレーム４０２の異なる部分に沿って異なる材料特性を有するか、または異なる材料特性を示すように構成された単一の一体構造または要素とすることができる。さらに、層４０４，４１０の周辺部４１４，４１６の間のオフセット４１８に一致するように、フレーム４０２は、「Ｌ」の断面形状を有する。これにより、ディスプレイ層４０４およびレンズ層４１０の間に液体４０８が封止された結果として、ディスプレイ・スタックアップ４００が曲がるときにディスプレイ４０４／レンズ４１０の界面に不必要な応力を加えることなく、ディスプレイ層４０４およびレンズ層４１０の間でスライドすることができる。一実施形態では、フレーム４０２は、ディスプレイ・スタックアップ４００が構成要素である電子デバイスのハウジングの一部である。したがって、フレーム４０２は、電子デバイスの前部または表面および側面の形状にも適合する。

図３および図４はそれぞれ、ディスプレイ層および１つの他の層を有するディスプレイ・スタックアップまたはディスプレイ・スタックアップの一部の異なる実施形態を示す。しかしながら、図５，図６および図７はそれぞれ、ディスプレイ層および複数の他の層を有するディスプレイ・スタックアップの異なる実施形態を示す。ディスプレイ積層層の少なくともいくつかは、それらの外周またはそれらの外周の近傍で互いに結合されて、いくつかの層の間で液体を封止する。

図５に示されるディスプレイ・スタックアップ５００は、複数の層と、少なくともいくつかの層の間の液体を収容または封止するために全ての層の側面に結合される外側シール５０８とを含む。図示されているように、複数の層は、ディスプレイ・スタックアップを収容する電子デバイスの内部電子機器に最も近い位置に配置され得るバックプレート５１６と呼称される支持層と、内部の電子機器から最も遠い位置に配置され得るレンズ５１０とを含む。これらの２つの層５１６，５１０の間には、ディスプレイ５０２と、ディスプレイ５０２およびレンズ５１０の間に配置されたタッチパネル５０４として示された追加の層がある。

一実施形態では、バックプレート５１６は、ディスプレイ５０２を支持し、電子デバイスの内部電子機器からディスプレイ５０２を分離する。少なくとも１つの他の実施形態では、ディスプレイ・スタックアップ５００は、ディスプレイ５０２とレンズ５１０との間に配置され、かつ／またはディスプレイ５０２とバックプレート５１６との間に配置され得る、例えば、ディスプレイ５０２用の１つまたは複数の追加の支持層を含む。１つのこのような追加の支持層が図５に５２０で示されている。層５１６，５０２，５２０，５０４、および５１０は、すべての層の側面に平行で、かつ層の底面に垂直な軸に沿って積層されている。

外側シール５０８は、ディスプレイ・スタックアップの所望の曲げ半径に対応するようにディスプレイ・スタックアップ５００の層の間に賢明な方法で分散された液体を含む。例えば、図示のように、液体５０６は、バックプレート５１６とディスプレイ５０２との間に封止される。液体５２２は、ディスプレイ５０２と支持層５２０との間に封止される。液体５１２は、支持層５２０とタッチパネル５０４との間に封止される。液体５１８は、タッチパネル５０４とレンズ５１０との間に封止される。液体５０６，５１２，５１８，および５２２は、屈折率要件を満たす同じタイプまたは異なるタイプの液体とすることができる。

図６および図７において、図示されたディスプレイ・スタックアップの外側シールは、（例えば、ディスプレイ層に対する）第２の層、例えばレンズと、少なくとも１つの他の層、例えばバックプレートとをそれらの層の外周または外周の近傍で結合し、かつディスプレイ・スタックアップの複数の層の残りの層を包囲する（ｅｎｃｌｏｓｅ）ように構成されたフレーム構造である。すなわち、図６のディスプレイ・スタックアップ６００は、レンズ６１０およびバックプレート６１６を含み、それらは、レンズ６１０およびバックプレート６１６のベース表面の端部においておよびレンズ６１０およびバックプレート６１６の外周において配置されたフレーム／シール構造６０８によって共に接合されて、ディスプレイ６０２およびタッチパネル６０４として示されている残りの層を液体６０６内に封止し、かつ包囲する。同様に、図７のディスプレイ・スタックアップ７００は、図７のレンズ７１０は、レンズ７１０およびバックプレート７１６を含み、それらは、レンズ７１０およびバックプレート７１６のベース表面の端部においておよびレンズ７１０およびバックプレート７１６の外周において配置されたフレーム／シール構造７０８によって共に結合されて、残りの層６０２および６０４を液体６０６内に封止し、かつ包囲する。

両方のディスプレイ・スタックアップ６００，７００において、レンズ６１０，７１０の外周は、バックプレート６１６，７１６の外周から横方向にオフセットされており、その一例は図６に横方向のオフセット６１４として示されている。したがって、フレーム／シール構造６０８，７０８は、この横方向のオフセットに適合し、かつ一致するように「Ｌ」字形状を有する。

ディスプレイ・スタックアップ６００，７００の違いは、レンズおよびバックプレートに対するフレーム／シール構造の配置である。より具体的には、図６において、レンズ６１０は、バックプレート６１６よりも長尺である。したがって、レンズ６１０のベース表面は、レンズ６１０の端部がフレーム／シール構造６０８の１つの端部と整列するように、フレーム／シール構造６０８上に完全に延在している。しかしながら、フレーム／シール構造６０８の別の端部は、バックプレート６１６の端部と重なっている。対照的に、図７において、バックプレート７１６はレンズ７１０よりも長尺である。したがって、バックプレート７１６の端部は、フレーム／シール構造７０８の一方の端部と整列され、レンズ７１０の端部は、フレーム／シール構造７０８の他方の端部と重なっている。フレーム／シール構造６０８，７０８の配置の利点は、層の厚さがミクロンのオーダーである場合に得ることができる。このような状況では、外側シールを層の側面の代わりに層のベース表面に取り付けることにより、より大きな結合表面積の要因により頑強な結合を提供することができる。

ディスプレイ・スタックアップ６００，７００の間の追加の類似点に関して、ディスプレイ６０２は、レンズ６１０，７１０とバックプレート６１６，７１６との間に配置され、ディスプレイ６０２の外周は、外側シール６０８，７０８によって結合されるレンズ６１０，７１０およびバックプレート層６１６，７１６のうちの少なくとも１つ、この場合はその両方の外周から横方向にオフセットされている。ディスプレイ６０２とレンズ６１０との間の横方向にオフセットの例が、横方向のオフセット６３０として示されている。

ディスプレイ層６０２の外周とレンズおよびバックプレートの外周との間の横方向のオフセットにより、ディスプレイ６０２をフレーム／シール構造６０８，７０８によって包囲し、かつ液体６０６によって取り囲む（ｓｕｒｒｏｕｎｄ）ことができる。例示された実施形態において、少なくとも１つの他の非ディスプレイ層（例えば、タッチパネル６０４）は、レンズ６１０，７１０およびバックプレート６１６，７１６の両方の外周から少なくとも１つの他の非ディスプレイ層の外周が横方向にオフセットされ、それによって、フレーム／シール構造６０８，７０８によって包囲され、かつ液体６０６によって取り囲まれる。液体によって取り囲まれた層を有することにより、曲げ半径の要件を満たすのにさらなる可撓性が提供される。他の実施形態において、追加のレンズおよび／または光学層（図示せず）を、ディスプレイ６０２とレンズ層６１０，７１０との間に配置し、かつ液体６０６によって取り囲むようにすることができる。同様に、他の実施形態において、追加の支持構造（図示せず）を、ディスプレイ６０２とバックプレート６１６，７１６との間に配置し、かつ液体６０６によって取り囲むようにすることができる。

特定の実施形態では、包囲された層６０２，６０４の一方または両方が、フレーム／シール構造６０８，７０８に結合された少なくとも１つの層に連結される。これにより、ディスプレイ６０２および／またはタッチパネル６０４の動作に支障を来すことがないように、液体内での層６０２，６０４の動きに応じて付加的な制御が提供される。図示されているように、ディスプレイ６０２は、層連結部６２０を使用してバックプレート６１６，７１６に連結されるか、接続されるか、または結合される。同様に、タッチパネル６０４は、層連結部６２０を使用してディスプレイ６０２に連結されるか、接続されるか、または結合される。層連結部６２０は、例えば、適切な接着剤であり得る。

さらに、図示の実施形態では、タッチパネル６０４およびディスプレイ６０２が液体に浸漬されているので、相互接続部またはフレックス（ｆｌｅｘ）６２４は、ディスプレイ６０２を、バックプレート６１６の切り欠き６２６を介して電子デバイスの内部電子部品に電気的に接続し、同様に、相互接続部またはフレックス６２２は、タッチパネル６０４を、バックプレート６１６，７１６の切り欠き６２６を介して電子デバイスの内部電子部品に電気的に接続する。切り欠き（ｃｕｔｏｕｔ）６２６は、ディスプレイ・スタックアップ６００，７００が組み立てられた後にシールされて、その中の液体６０６の損失を防止する。

いくつかの用途では、１つの軸に沿った曲げが好都合となるとともに、直交平面軸に沿った曲げに対してより高い抵抗を制限または提供するために、間に封止された液体を有する２つの層の間に直交異方性滑り動作（ｏｒｔｈｏｔｒｏｐｉｃ ｓｌｉｐｐｉｎｇ ｂｅｈａｖｉｏｒ）を生じさせることが望ましい。例えば、タブレットの製造者は、携帯電話として使用されるべくタブレットを中心線に対して折り畳んでも、垂直軸に沿ってタブレットがより硬くなるようにするタブレットを望むことがある。図８は、層の間にこのような直交異方性滑り動作を生じさせる機構を示す。

図８は、少なくとも２つの層、例えば、ディスプレイ層８０２および第２の層８０４を有するディスプレイ・スタックアップ８００を示し、ディスプレイ層８０２および第２の層８０４が可撓性を有する外側シール８１０によって共に結合されて、層８０２および８０４の間に液体８０６を封止または収容する。この実施形態では、液体８０６によって結合された層８０２および８０４の個々のベース表面８１２，８１４は、第１の方向、第１の向き、または第１の軸に沿って相対的にスライドすることを可能にし、かつ第２の方向、第１の向き、または第２の軸に沿った相対的なスライドを制限するように構成されている。

例えば、層８０２および８０４は、第１の方向に沿って相対的にスライドし、第２の方向に沿った相対的なスライドを制限するために、一連の平行な隆起部および平行な溝を有する嵌合凹凸表面（ｍａｔｅｄ ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ ｓｕｒｆａｃｅｓ）等の嵌合パターンで構成される。ｙｚ平面に沿った層８０２および８０４の断面スライスＡ−Ａが、表示８２０に示されており、表示８２０は、層８０２および８０４のベース表面８１２，８１４の嵌合凹凸表面８２２を図示している。したがって、嵌合凹凸表面８２２は、ｘ軸に沿ったスライドを有効にし、それに対応してｘｚ平面に沿った曲げを有効にする。反対に、嵌合凹凸表面８２２の隆起部は、ｙ軸に沿ってスライドするのを制限し、それに対応してｙｚ平面に沿った曲げを制限する。

一実施形態では、パターン化された表面８２２は、プリズム溝を有する薄膜樹脂ラミネート等の嵌合パターン化されたフィルムをベース表面８１２，８１４に適用することによって実現される。別の実施形態では、パターン化された表面８２２は、フォトエッチング等の任意の適切なエッチング技術を使用して、ベース表面８１２，８１４内の凹凸状のエッチングを行うことにより実現することができる。さらに別の実施形態では、パターン化された表面８２２は、１つまたは複数の層の結果的な特性または異方性の特性である。一例では、層を構成するために使用される樹脂は、特定の方向へのスライドに対応するが、他の方向のスライドには対応しない複合繊維を有する。また、図８は、一例として、嵌合凹凸表面を示す。しかしながら、嵌合パターンは、液体によって結合された２つの層の間で、直交異方性滑り動作を生じさせる任意の適切なパターンであり得る。

いくつかの用途では、表面の液体引力および内部の液体引力は、ディスプレイ・スタックアップの層の間の液体の厚さ、したがって間隔またはギャップのバランスをとっている。しかしながら、例えば、ある種の液体に関して、液体の性質によって単純に可能ではない場合、図９は、曲げの間に液体が圧搾されないように、液体全体にわたって実質的に均一で、一定の、および／または一貫した厚さを形成するように実施することができる実施形態を示す。

図９を参照すると、ディスプレイ・スタックアップ９００は、間に液体９０２を有する層９０６および９０８を含む。スタックアップ９００はまた、液体９０２内に分散されて、層９０６と９０８との間に均一な間隔を形成する複数の粒子９０４を含む。特定の実施形態では、粒子９０４はミクロンのオーダーであり、それにより微粒子であるとみなされる。例えば、微粒子は、樹脂、ガラス、またはセラミック微小球等のスペーサである。しかしながら、スペーサは、任意の適切な形状を有することができ、任意の適切な材料で構成することができる。さらに、より大きなディスプレイ・スタックアップのために、粒子はより大きくてもよく、かつ／または液体はより大きな体積の粒子を有してもよい。

図９に示すように、ディスプレイ・スタックアップ９１０は、間に液体９０２を有する層９０６および９１２を含む。この実施形態では、層間の実質的に一定のギャップは、層の間の液体中に延設された複数の突出部を有する少なくとも１つの層によって形成される。図示するように、層９１２は、そのベース表面の少なくとも１つに結合された複数の突出部９１４を含み、複数の突出部９１４は、非接着性液体９０２内に延設されている。突出部９１４は、例えば、エッチングによって、またはラミネートフィルムを例えば表面に適用することにより層９１２の表面の一体部分として作製される。突出部９１４は、少なくとも部分的に丸みを帯びているように示されているが、層９０６，９１２の間に実質的に一貫したギャップを可能にする任意の適切な形状を有することができる。

図１０は、一実施形態によるフレキシブル・ディスプレイ・スタックアップを組み立てる方法１０００を示すフローチャートを示す。方法１０００は、例えば、薄膜ラミネート技術を使用するプロセス等の電子デバイスのための可撓性のあるスタックアップを作製するための任意の適切なプロセスに組み込むことができる。方法１０００は、テレビの製造に使用されるようなより大規模な製造技術にも適用することができる。

方法１０００は、ディスプレイ層および第２の層を含む複数の層を積層するステップ１００２を含み、ディスプレイ層および第２の層の各々は、第１および第２のベース表面と、層の外周の側面の高さを画定する第１および第２のベース表面の間の厚さとを有する。これらの層は、先に説明したような寸法を有することができ、それらの層のベース表面に垂直で、かつそれらの層の側面に平行な軸に沿って積層される。方法はまた、可撓性材料から構成された外側シールを、複数の層の少なくともいくつかの側面に沿って配置するステップ１００４を含む。例示的な配置は、例えば、図３〜図７を参照して示され、かつ説明される。方法はまた、例えば、接着剤または接着性を有する材料を用いて、複数の層の少なくとも２つの層の間に相対的なスライドを可能にする非接着性液体を含むように、第２の層および複数の層のうちの少なくとも１つの他の層の外周または外周の近傍において外側シールを結合するステップ１００６を含む。

上記の詳細な説明では、特定の実施形態について説明してきた。しかしながら、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、様々な改良および変更を行うことができることを理解するであろう。したがって、明細書および図は、限定的な意味ではなく例示的な意味のものとして考慮されるべきであり、そのような変更のすべては、本教示の範囲内に含まれることが意図される。

利益、利点、問題の解決策、および任意の利益、利点、または解決策を生じさせるか、または顕在化させる要素（複数を含む）は、いずれかまたはすべての特許請求の範囲の請求項の重要な、必要な、または本質的な特徴または要素として解釈されるべきではない。本発明は、本出願の係属中になされた任意の実施形態および記載された特許請求の範囲の請求項の均等物を含む添付の請求項によってのみ定義される。

さらに、本明細書では、第１および第２、上部および底部等の関係用語は、実在物または動作の間の実際のそのような関係または順序を必ずしも必要とすることを意味することなく、ある実在物または動作を別の実在物または動作から区別するためにのみ用いられる。用語「備える」、「備えている」、「有する」、「有している」、「含む」、「含んでいる」、「含有する」、「含有している」またはその何らかの他の変形表現は、非排他的な包含をカバーすることを意図しており、列挙された要素を備える、含む、有する、含むプロセス、方法、物品、または装置は、それらの要素のみを含んでおらず、そのようなプロセス、方法、物品、または装置に明示的に列挙されていないか、またはそのようなプロセス、方法、物品、または装置に固有の他の要素も含む。「備える．．．」、「有する．．．」、「含む．．．」、または「含有する．．．」に続いて記載される要素は、それ以上の制約を受けずに、プロセス、方法、物品、または装置における付加的な同一の要素の存在を排除する。用語「実質的に」、「本質的に」、「およそ」、「約」またはその任意の他のバージョンは、当業者によって理解されるものに近いものとして定義され、１つの非限定的な実施形態において、用語は、１０％以内と定義され、別の実施形態では５％以内、別の実施形態では１％以内、別の実施形態では０．５％以内と定義される。本明細書で使用される用語「結合された」は、必ずしも直接的ではなく、かつ必ずしも機械的ではないが、接続されたものとして定義される。特定の方法で「構成された」デバイスまたは構造は、少なくともそのようなやり方で構成されるが、列挙されていないやり方で構成することもできる。

読者が技術的開示の本質を迅速に把握することができるように、開示内容の要約が提供される。要約は、特許請求の範囲の範囲または意味を解釈または制限するために使用されないという理解の元でして提出される。さらに、上記の詳細な説明では、本開示を合理化する目的で、さまざまな実施形態において様々な特徴がまとめられていることが分かる。この開示の方法は、特許請求の範囲に記載された実施形態が各請求項に明示的に記載されたより多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、本発明の主題は、単一の開示された実施形態のすべての特徴よりも少ないものである。したがって、以下の特許請求の範囲は、発明の詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別々に請求される主題として独立して請求される。

Claims (20)

1. ディスプレイ・スタックアップであって、
   ディスプレイ層と第２の層とを含む複数の層であって、複数の層の各層は、第１および第２のベース表面と、層の外周の側面の高さを画定する前記第１および第２のベース表面の間の厚みとを有し、前記複数の層は、該複数の層のベース表面に垂直で、かつ該複数の層の側面に平行な軸に沿って積層されている、前記複数の層と、
   前記複数の層のうちの少なくともいくつかの側面に沿って配置された外側シールであって、該外側シールは、可撓性材料を含み、かつ前記第２の層および前記複数の層のうちの少なくとも１つの他の層を結合する、前記外側シールと、
   前記第２の層と前記複数の層のうちの少なくとも１つの他の層との間に前記外側シールによって含有され、前記複数の層のうちの少なくとも２つの層の間の相対的なスライドを可能にする非接着性液体と
   を備えるディスプレイ・スタックアップ。
2. 前記複数の層のうちの少なくとも１つの層の厚さは、サブミリメートルである、請求項１に記載のディスプレイ・スタックアップ。
3. 前記外側シールは、前記第２の層および前記少なくとも１つの他の層を外周または外周の近傍において結合するように構成されている、請求項１に記載のディスプレイ・スタックアップ。
4. 前記外側シールによって結合された前記第２の層および前記少なくとも１つの他の層の外周は、横方向にオフセットされている、請求項３に記載のディスプレイ・スタックアップ。
5. 前記外側シールによって結合された前記少なくとも１つの他の層は、前記ディスプレイ層を含む、請求項４に記載のディスプレイ・スタックアップ。
6. 前記ディスプレイ層は、前記外側シールによって結合された前記第２の層と前記少なくとも１つの他の層との間に配置され、前記ディスプレイ層の外周は、外側シールによって結合された前記第２の層および前記少なくとも１つの他の層のうちの一方または両方の外周から横方向にオフセットされている、請求項４に記載のディスプレイ・スタックアップ。
7. 前記外側シールは、前記第２の層および前記少なくとも１つの他の層を前記第２の層および前記少なくとも１つの他の層の外周または外周の近傍において結合し、かつ前記複数の層の残りの層を包囲するように構成されたフレーム構造を含む、請求項１に記載のディスプレイ・スタックアップ。
8. 前記ディスプレイ層は、前記フレーム構造によって包囲され、かつ前記非接着性液体によって取り囲まれている、請求項７に記載のディスプレイ・スタックアップ。
9. 前記ディスプレイ層は、前記フレーム構造に結合された少なくとも１つの層に連結されている、請求項８に記載のディスプレイ・スタックアップ。
10. 前記複数の層は、前記フレーム構造によって囲まれ、かつ前記非接着性液体によって取り囲まれた少なくとも１つの他の非ディスプレイ層を含む、請求項８に記載のディスプレイ・スタックアップ。
11. 前記第２の層がレンズ層を含む、請求項１に記載のディスプレイ・スタックアップ。
12. 前記外側シールに結合された前記少なくとも１つの他の層は、支持層を含み、前記ディスプレイ層は、前記レンズ層と前記支持層との間に配置される、請求項１１に記載のディスプレイ・スタックアップ。
13. 前記複数の層は、前記ディスプレイ層と前記レンズ層との間に位置するタッチパネルまたは支持層の一方または両方を含む、請求項１１に記載のディスプレイ・スタックアップ。
14. 前記複数の層の前記少なくとも２つの層は、第１の方向に沿った相対的なスライドを可能にし、第２の方向に沿った相対的なスライドを制限するように構成される、請求項１に記載のディスプレイ・スタックアップ。
15. 前記少なくとも２つの層は、前記第１の方向に沿った相対的なスライドを可能にし、前記第２の方向に沿った相対的なスライドを制限するために、嵌合凹凸表面を有するように構成されている、請求項１４に記載のディスプレイ・スタックアップ。
16. 前記少なくとも２つの層の前記嵌合凹凸表面は、前記層の前記ベース表面に適用された凹凸フィルムまたは前記層の前記ベース表面の凹凸状のエッチングのうちの少なくとも一方を含む、請求項１５に記載のディスプレイ・スタックアップ。
17. 前記非接着性液体内に分布された複数の粒子をさらに含む、請求項１に記載のディスプレイ・スタックアップ。
18. 前記複数の粒子が微粒子を含む、請求項１７に記載のディスプレイ・スタックアップ。
19. 前記複数の層のうちの少なくとも１つの層が、少なくとも１つのベース表面に結合された複数の突出部を含み、前記複数の突出部が前記非接着性液体内に延設されている、請求項１に記載のディスプレイ・スタックアップ。
20. ディスプレイ・スタックアップを組み立てる方法であって、
    ディスプレイ層および第２の層を含む複数の層を積層するステップであって、前記ディスプレイ層および前記第２の層の各々は、第１および第２のベース表面と、層の外周における側面の高さを画定する第１および第２のベース表面の間の厚さとを有し、前記複数の層は、該複数の層のベース表面に垂直で、かつ該複数の層の側面に平行な軸に沿って積層されている、前記積層するステップと、
    可撓性材料を含む外側シールを、前記複数の層の少なくともいくつかの側面に沿って配置するステップと、
    前記複数の層のうちの少なくとも２つの層の間で相対的なスライドを可能にする非接着性液体を含むように前記外側シールを前記第２の層および前記複数の層の少なくとも１つの他の層の外周または外周の近傍において結合するステップと
    を含む方法。