JP2017116782A - Flexible display and method for using the display - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flexible display that can maintain a deformed state and can restore the deformed state to the initial state before deformation.SOLUTION: A flexible display 1 includes a shape memory resin substrate 2 with a Ttrans higher than room temperatures and an electric heat converter 4. The flexible display 1 heats the shape memory resin substrate 2 by applying a voltage to the electric heat converter 4. The shape of the shape memory resin substrate 2 is deformed by a heat not lower than Ttrans and is maintained under a heat lower than Ttrans.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、フレキシブルディスプレイ及びその使用方法に関する。   The present invention relates to a flexible display and a method of using the same.

近年、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの各種ディスプレイの中でも、薄くて軽く、柔軟で変形可能なフレキシブルディスプレイに注目が集まっている。このようなフレキシブルディスプレイとしては、従来、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどから形成されるプラスチックフィルムを基板として用いたフレキシブルディスプレイが知られている（例えば、特許文献１）。   In recent years, among various displays such as liquid crystal displays and organic EL displays, attention has been focused on flexible displays that are thin, light, flexible, and deformable. As such a flexible display, a flexible display using a plastic film formed of polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, or the like as a substrate has been known (for example, Patent Document 1).

特開２００６−７３６３６号公報JP 2006-73636 A

フレキシブルディスプレイは、変形させた状態（例えば、曲面形状など）で使用したり、コンパクトな状態に変形させてから運搬又は搬送が行われたりすることがあることから、変形させた状態を維持し得るフレキシブルディスプレイに対する要求がある。
しかしながら、従来のフレキシブルディスプレイは、外力を付与することによって変形し、外力を取り除けば元の形状（例えば、平坦な形状など）に概ね回復させることができるものの、外力の付与がなければ変形させた状態を維持することができないという問題がある。 The flexible display may be used in a deformed state (for example, a curved surface shape) or may be transported or transported after being deformed into a compact state, so that the deformed state can be maintained. There is a demand for flexible displays.
However, the conventional flexible display is deformed by applying an external force, and can be almost restored to its original shape (for example, a flat shape) by removing the external force, but is deformed if no external force is applied. There is a problem that the state cannot be maintained.

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、変形させた状態を維持すると共に、変形前の元の形状に回復させることが可能なフレキシブルディスプレイ及びその使用方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and provides a flexible display capable of maintaining a deformed state and recovering the original shape before the deformation and a method of using the same. The purpose is to do.

本発明者らは、鋭意研究を続けた結果、固化−軟化の転移が起こる温度（Ｔｔｒａｎｓ）が室温よりも高い形状記憶樹脂を基板として用い、この基板を電熱変換素子と組み合わせることにより、上記の問題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、Ｔｔｒａｎｓが室温よりも高い形状記憶樹脂基板と電熱変換素子とを備え、前記電熱変換素子に電圧を印加することによって前記形状記憶樹脂基板が加熱されることを特徴とするフレキシブルディスプレイである。
また、本発明は、前記フレキシブルディスプレイを、前記電熱変換素子に電圧を印加することで前記形状記憶樹脂基板をＴｔｒａｎｓ以上の温度に加熱し、記憶された元の形状に回復させることを特徴とするフレキシブルディスプレイの使用方法である。 As a result of continual research, the present inventors have used a shape memory resin having a temperature at which solidification-softening transition occurs (Ttrans) higher than room temperature as a substrate, and combining this substrate with an electrothermal conversion element, the above-mentioned The present inventors have found that the problem can be solved and have completed the present invention.
That is, the present invention comprises a shape memory resin substrate having a Ttrans higher than room temperature and an electrothermal conversion element, and the shape memory resin substrate is heated by applying a voltage to the electrothermal conversion element. It is a display.
In addition, the present invention is characterized in that the flexible display heats the shape memory resin substrate to a temperature equal to or higher than Ttrans by applying a voltage to the electrothermal conversion element, and recovers the original shape stored. This is a method of using a flexible display.

本発明によれば、変形させた状態を維持すると共に、変形前の元の形状に回復させることが可能なフレキシブルディスプレイ及びその使用方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while maintaining the deformed state, the flexible display which can be recovered to the original shape before a deformation | transformation, and its usage method can be provided.

本発明のフレキシブルディスプレイの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the flexible display of this invention.

本発明のフレキシブルディスプレイは、Ｔｔｒａｎｓが室温よりも高い形状記憶樹脂基板と電熱変換素子とを備え、電熱変換素子に電圧を印加することによって形状記憶樹脂基板が加熱されることを特徴とする。   The flexible display of the present invention includes a shape memory resin substrate having a Ttrans higher than room temperature and an electrothermal conversion element, and the shape memory resin substrate is heated by applying a voltage to the electrothermal conversion element.

以下、本発明のフレキシブルディスプレイ及びその使用方法の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明のフレキシブルディスプレイの断面模式図である。図１において、フレキシブルディスプレイ１は、形状記憶樹脂基板２と、形状記憶樹脂基板２上に設けられた電熱変換素子４と、電熱変換素子４上に設けられた表示素子３とから構成されている。
ここで、本明細書において「形状記憶樹脂基板２」とは、形状記憶樹脂から形成された基板を意味する。また、形状記憶樹脂とは、元々の形状（永久形状）から別の一時的形状への変形及び固定が可能で、通常は一時的形状を保っているが、熱などの刺激によって永久形状に自発的に回復する特性を有する樹脂を意味する。形状記憶樹脂の永久形状は、高分子鎖を架橋することによって付与される。架橋構造は、必ずしも化学架橋である必要はなく、緩和時間が十分長ければ、物理的相互作用による擬似架橋であってもよい。このような架橋構造を有する樹脂を、Ｔｔｒａｎｓ以上の温度、即ち、分子鎖のセグメント運動が可能な温度で外力を付与し、変形させた後、Ｔｔｒａｎｓより低い温度に冷却し、セグメント運動を凍結することで、一時的形状が固定化される。形状記憶樹脂がＴｔｒａｎｓ以上の温度に加熱され、セグメント運動が再び可能になると、元の永久形状に自発的に回復する。形状記憶樹脂が固化−軟化する温度（Ｔｔｒａｎｓ）は、架橋鎖が固化する温度であり、ガラス状高分子ではガラス転移温度（Ｔｇ）に、結晶性高分子では溶融温度（Ｔｍ）に相当する。なお、形状記憶樹脂は、形状記憶ポリマーとも称される。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a flexible display and a method of using the flexible display according to the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the flexible display of the present invention. In FIG. 1, a flexible display 1 includes a shape memory resin substrate 2, an electrothermal conversion element 4 provided on the shape memory resin substrate 2, and a display element 3 provided on the electrothermal conversion element 4. .
Here, in the present specification, the “shape memory resin substrate 2” means a substrate formed from a shape memory resin. Shape memory resin can be deformed and fixed from its original shape (permanent shape) to another temporary shape, and usually retains its temporary shape, but spontaneously changes to a permanent shape by stimuli such as heat. It means a resin having the property of recovering automatically. The permanent shape of the shape memory resin is imparted by crosslinking the polymer chain. The cross-linked structure is not necessarily a chemical cross-link, and may be a pseudo cross-link by physical interaction as long as the relaxation time is sufficiently long. The resin having such a crosslinked structure is applied with an external force at a temperature higher than Ttrans, that is, a temperature capable of performing segmental movement of the molecular chain, deformed, and then cooled to a temperature lower than Ttrans to freeze the segmental movement. Thus, the temporary shape is fixed. When the shape memory resin is heated to a temperature equal to or higher than Ttrans and segment motion is enabled again, it spontaneously recovers to its original permanent shape. The temperature at which the shape memory resin is solidified and softened (Ttrans) is the temperature at which the cross-linked chain is solidified, and corresponds to the glass transition temperature (Tg) for glassy polymers and the melting temperature (Tm) for crystalline polymers. The shape memory resin is also referred to as a shape memory polymer.

形状記憶樹脂基板２は、Ｔｔｒａｎｓが室温よりも高く、好ましくは４０℃〜８０℃である。
ここで、本明細書において「室温」とは、一般に２５℃を意味する。
また、本明細書において「Ｔｔｒａｎｓ」とは、ＪＩＳ Ｋ７１２１の「プラスチックの転移温度測定方法」に基づいた示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定される値のことを意味する。
形状記憶樹脂基板２は、形状記憶樹脂基板２をＴｔｒａｎｓよりも高い温度に加熱して所望の形状に変形させた後、Ｔｔｒａｎｓよりも低い温度に冷却することにより、所望の形状に変形させた状態を維持することができる。なお、このようなＴｔｒａｎｓよりも高い温度で与えた形状を保持したままＴｔｒａｎｓよりも低い温度に冷却することにより、その形状が維持される特性を以下では「形状固定性」という。
また、変形した状態で形状固定させた形状記憶樹脂基板２は、Ｔｔｒａｎｓよりも高い温度に加熱することにより、記憶させた形状（変形前の元の形状）に回復させることもできる。なお、このようなＴｔｒａｎｓよりも高い温度に加熱することにより、記憶させた形状に戻る特性を以下では「形状回復性」という。 The shape memory resin substrate 2 has Ttrans higher than room temperature, preferably 40 ° C to 80 ° C.
Here, in this specification, “room temperature” generally means 25 ° C.
Further, in this specification, “Ttrans” means a value measured by differential scanning calorimetry (DSC) based on “Measurement method of plastic transition temperature” of JIS K7121.
The shape memory resin substrate 2 is deformed into a desired shape by heating the shape memory resin substrate 2 to a temperature higher than Ttrans and deforming it into a desired shape and then cooling it to a temperature lower than Ttrans. Can be maintained. In addition, the characteristic in which the shape is maintained by cooling to a temperature lower than Ttrans while maintaining the shape given at a temperature higher than Ttrans is hereinafter referred to as “shape fixability”.
In addition, the shape memory resin substrate 2 fixed in a deformed state can be recovered to a memorized shape (original shape before deformation) by heating to a temperature higher than Ttrans. In addition, the characteristic which returns to the memorize | stored shape by heating to such temperature higher than Ttrans is called "shape recovery property" below.

形状記憶樹脂基板２の厚さは、柔軟性を損なわない範囲であれば特に限定されないが、一般に２０μｍ〜２０００μｍ、好ましくは３０μｍ〜１５００μｍ、より好ましくは４０μｍ〜１０００μｍである。   The thickness of the shape memory resin substrate 2 is not particularly limited as long as the flexibility is not impaired, but is generally 20 μm to 2000 μm, preferably 30 μm to 1500 μm, and more preferably 40 μm to 1000 μm.

形状記憶樹脂基板２に用いられる形状記憶樹脂の種類は、Ｔｔｒａｎｓが室温よりも高ければ特に限定されないが、ポリノルボルネン、トランスポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、アクリル系架橋体などを用いることができる。この中でもアクリル系架橋体は、形状記憶特性及び透明性にも優れるため、本発明の用途に適した材料と言える。アクリル系架橋体は、当該技術分野において公知の方法によって製造してもよいし、市販品を用いてもよい。
アクリル系架橋体は、一般に、（メタ）アクリル酸アルキルエステルの単独重合体又は共重合体である。
ここで、本明細書において「（メタ）アクリル酸アルキルエステル」とは、アクリル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステルの両方を意味する。 The type of the shape memory resin used for the shape memory resin substrate 2 is not particularly limited as long as Ttrans is higher than room temperature, but polynorbornene, trans polyisoprene, styrene-butadiene copolymer, polyurethane, an acrylic crosslinked material, or the like is used. be able to. Among these, the acrylic crosslinked product is excellent in shape memory characteristics and transparency, and can be said to be a material suitable for the use of the present invention. The acrylic crosslinked product may be produced by a method known in the technical field, or a commercially available product may be used.
The acrylic crosslinked product is generally a homopolymer or copolymer of an alkyl (meth) acrylate.
Here, “(meth) acrylic acid alkyl ester” in this specification means both acrylic acid alkyl ester and methacrylic acid alkyl ester.

アクリル酸アルキルエステルとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−ドデシルアクリレート、ｎ−ラウリルアクリレート、ｎ−オクタデシルアクリレートなどが挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。   As alkyl acrylates, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-pentyl acrylate, n-hexyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-decyl acrylate, n-dodecyl acrylate , N-lauryl acrylate, n-octadecyl acrylate and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

メタクリル酸アルキルエステルとしては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、ｎ−ドデシルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート、ｎ−オクタデシルメタクリレートなどが挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of methacrylic acid alkyl esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-pentyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-decyl methacrylate, and n-dodecyl methacrylate. , N-lauryl methacrylate, n-octadecyl methacrylate and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

（メタ）アクリル酸アルキルエステルの単独重合体又は共重合体の中でも、室温よりも高いＴｔｒａｎｓ（＝Ｔｇ）を安定して得る観点から、メタクリル酸アルキルエステルの単独重合体又は共重合体であることが好ましい。
（メタ）アクリル酸アルキルエステルの共重合体の場合、その種類は特に限定されず、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体又はグラフト共重合体であり得る。 Among homopolymers or copolymers of (meth) acrylic acid alkyl ester, from the viewpoint of stably obtaining Ttrans (= Tg) higher than room temperature, it is a homopolymer or copolymer of methacrylic acid alkyl ester. Is preferred.
In the case of a copolymer of (meth) acrylic acid alkyl ester, the type is not particularly limited, and may be a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, or a graft copolymer.

形状記憶樹脂基板２は、形状記憶樹脂基板２を表示素子３の表示面側に配置する場合、又は透明ディスプレイに適用する場合には、透明であることが好ましい。
ここで、本明細書において「透明」とは、可視光に対して透明であることを意味する。 The shape memory resin substrate 2 is preferably transparent when the shape memory resin substrate 2 is disposed on the display surface side of the display element 3 or when applied to a transparent display.
As used herein, “transparent” means transparent to visible light.

（メタ）アクリル酸アルキルエステルの単独重合体又は共重合体は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルと共に、架橋剤及び重合開始剤を原料として用い、乳化重合、懸濁重合、溶液重合、塊状重合などの公知の方法によって製造することができる。例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、架橋剤及び重合開始剤を混合した後、混合物を所定の型に流し込むか又は支持体上に塗布してフィルム状に形成して重合及び架橋させればよい。
重合条件は、使用する原料の種類などに応じて適宜調整すればよく特に限定されないが、重合温度は一般に５０℃〜２００℃、好ましくは６０℃〜１５０℃、重合時間は一般に０．５時間〜４８時間、好ましくは１時間〜２４時間である。
また、重合体の架橋は、重合後又は重合と同時に行われる。重合後に架橋を行う場合、所定の温度に加熱すればよい。架橋時間及び架橋温度は、使用する架橋剤の種類に応じて適宜調整すればよく特に限定されないが、架橋温度が一般に１００℃〜２５０℃、架橋時間が一般に０．５時間〜５時間である。 A homopolymer or copolymer of (meth) acrylic acid alkyl ester, together with (meth) acrylic acid alkyl ester, using a crosslinking agent and a polymerization initiator as raw materials, emulsion polymerization, suspension polymerization, solution polymerization, bulk polymerization, etc. It can manufacture by the well-known method of these. For example, after mixing (meth) acrylic acid alkyl ester, a crosslinking agent and a polymerization initiator, the mixture may be poured into a predetermined mold or coated on a support to form a film and polymerized and crosslinked. .
The polymerization conditions are not particularly limited as long as they are appropriately adjusted according to the type of raw material used, but the polymerization temperature is generally 50 ° C. to 200 ° C., preferably 60 ° C. to 150 ° C., and the polymerization time is generally 0.5 hours to 48 hours, preferably 1 to 24 hours.
Further, the crosslinking of the polymer is performed after the polymerization or simultaneously with the polymerization. What is necessary is just to heat to predetermined temperature when bridge | crosslinking is performed after superposition | polymerization. The crosslinking time and the crosslinking temperature are not particularly limited as long as they are appropriately adjusted according to the type of the crosslinking agent to be used, but the crosslinking temperature is generally 100 ° C. to 250 ° C. and the crosslinking time is generally 0.5 hours to 5 hours.

架橋剤としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。架橋剤の配合割合は、使用する（メタ）アクリル酸アルキルエステルの種類に応じて適宜調整すればよく特に限定されないが、（メタ）アクリル酸アルキルエステルに対して外割で、一般に０．１モル％〜２０モル％、好ましくは０．３モル％〜１５モル％、さらに好ましくは０．５モル％〜１０モル％である。   As the crosslinking agent, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, neo Examples include pentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. The blending ratio of the crosslinking agent is not particularly limited as long as it is appropriately adjusted according to the type of the (meth) acrylic acid alkyl ester to be used. % To 20 mol%, preferably 0.3 mol% to 15 mol%, more preferably 0.5 mol% to 10 mol%.

重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート等の有機過酸化物、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）などのアゾ化合物などのラジカル重合開始剤が挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。重合開始剤の配合割合は、使用する（メタ）アクリル酸アルキルエステル及び架橋剤の種類に応じて適宜調整すればよく特に限定されないが、（メタ）アクリル酸アルキルエステル及び架橋剤の合計に対して外割で、一般に０．０１モル％〜１０モル％、好ましくは０．０３モル％〜５モル％、さらに好ましくは０．０５モル％〜３モル％である。   As polymerization initiators, benzoyl peroxide, methylcyclohexanone peroxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butylperoxybenzoate, diisopropylperoxycarbonate, t-butylperoxy Examples thereof include radical polymerization initiators such as organic peroxides such as isopropyl monocarbonate and azo compounds such as 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN). These can be used alone or in combination of two or more. The blending ratio of the polymerization initiator is not particularly limited as long as it is appropriately adjusted according to the type of the (meth) acrylic acid alkyl ester and the crosslinking agent to be used, but with respect to the total of the (meth) acrylic acid alkyl ester and the crosslinking agent. Generally, it is 0.01 mol% to 10 mol%, preferably 0.03 mol% to 5 mol%, more preferably 0.05 mol% to 3 mol%.

なお、（メタ）アクリル酸アルキルエステルの共重合体を製造する場合、各（メタ）アクリル酸アルキルエステルの配合割合は、共重合体のＴｔｒａｎｓ（＝Ｔｇ）が室温よりも高くなるような割合にすればよく、特に限定されない。   In the case of producing a copolymer of (meth) acrylic acid alkyl ester, the blending ratio of each (meth) acrylic acid alkyl ester is such that Ttrans (= Tg) of the copolymer is higher than room temperature. There is no particular limitation.

表示素子３としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。表示素子３の例としては、有機ＥＬ表示素子、液晶表示素子、電子ペーパーなどが挙げられる。   The display element 3 is not particularly limited, and those known in the technical field can be used. Examples of the display element 3 include an organic EL display element, a liquid crystal display element, and electronic paper.

電熱変換素子４は、形状記憶樹脂基板２をＴｔｒａｎｓよりも高い温度に加熱するための部材である。電熱変換素子４としては、電圧の印加によって発熱することが可能なものであれば特に限定されない。また、電熱変換素子４の形状も特に限定されないが、形状記憶樹脂基板２を均一に加熱する観点から、柔軟性を有するフィルム状であることが好ましい。このような電熱変換素子４は、一般に、フィルムヒーター、シートヒーター、パネルヒーターなどの名称で市販されており、これらの市販品を用いることができる。
また、電熱変換素子４は、電熱変換素子４を表示素子３の表示面側に配置する場合、又は透明ディスプレイに適用する場合には、透明であることが好ましい。透明な電熱変換素子４としては、ＰＥＴやＰＥＮなどの透明樹脂フィルムと、透明樹脂フィルム上に形成されたＩＴＯ膜とを含むものが挙げられる。 The electrothermal conversion element 4 is a member for heating the shape memory resin substrate 2 to a temperature higher than Ttrans. The electrothermal conversion element 4 is not particularly limited as long as it can generate heat upon application of a voltage. The shape of the electrothermal conversion element 4 is not particularly limited, but is preferably a flexible film from the viewpoint of uniformly heating the shape memory resin substrate 2. Such an electrothermal conversion element 4 is generally marketed under the names of a film heater, a sheet heater, a panel heater, and the like, and these commercial products can be used.
The electrothermal conversion element 4 is preferably transparent when the electrothermal conversion element 4 is arranged on the display surface side of the display element 3 or when applied to a transparent display. Examples of the transparent electrothermal conversion element 4 include a transparent resin film such as PET or PEN and an ITO film formed on the transparent resin film.

本発明のフレキシブルディスプレイ１は、形状固定性と形状回復性とを兼ね備えた形状記憶樹脂基板２を有しているため、変形させた状態を維持すると共に、変形前の元の形状に回復させることが可能である。
なお、図１のフレキシブルディスプレイ１では、１つの形状記憶樹脂基板２を設けた例を示したが、形状記憶樹脂基板２による形状固定性及び形状回復性が不十分な場合、形状記憶樹脂基板２の数は特に限定されず、複数枚あっても構わない。また、図１のフレキシブルディスプレイ１では、電熱変換素子４が形状記憶樹脂基板２と隣接して設けた例を示したが、電熱変換素子４からの熱を形状記憶樹脂基板２に伝えることができれば、電熱変換素子４と形状記憶樹脂基板２とが隣接していなくてもよい。また、図１のフレキシブルディスプレイ１では、表示素子３とは別個の部材として形状記憶樹脂基板２を設けた例を示したが、表示素子３の基板として形状記憶樹脂基板２を用いても構わない。 Since the flexible display 1 of the present invention has the shape memory resin substrate 2 having both shape fixability and shape recoverability, the deformed state is maintained and restored to the original shape before the deformation. Is possible.
1 shows an example in which one shape memory resin substrate 2 is provided. However, when the shape fixability and shape recoverability of the shape memory resin substrate 2 are insufficient, the shape memory resin substrate 2 is used. The number of is not particularly limited, and there may be a plurality of sheets. Moreover, in the flexible display 1 of FIG. 1, although the example which provided the electrothermal conversion element 4 adjacent to the shape memory resin substrate 2 was shown, if the heat from the electrothermal conversion element 4 can be transmitted to the shape memory resin substrate 2, it will be shown. The electrothermal conversion element 4 and the shape memory resin substrate 2 may not be adjacent to each other. In the flexible display 1 of FIG. 1, the example in which the shape memory resin substrate 2 is provided as a member separate from the display element 3 is shown, but the shape memory resin substrate 2 may be used as the substrate of the display element 3. .

本発明のフレキシブルディスプレイ１は、電熱変換素子４に電圧を印加することで形状記憶樹脂基板２をＴｔｒａｎｓよりも高い温度に加熱して変形させた後、変形させた状態を保持したままで形状記憶樹脂基板２をＴｔｒａｎｓよりも低い温度に冷却することにより、その形状を固定化することができる。そのため、本発明のフレキシブルディスプレイ１は、変形させた状態で使用したり、運搬又は搬送などを行ったりすることができる。
また、本発明のフレキシブルディスプレイ１は、電熱変換素子４に電圧を印加することで形状記憶樹脂基板２をＴｔｒａｎｓよりも高い温度に加熱し、記憶された元の形状に回復させることができる。そのため、本発明のフレキシブルディスプレイ１は、様々な形状に変形させても、元の形状に回復させることができる。 In the flexible display 1 of the present invention, the shape memory resin substrate 2 is heated to a temperature higher than Ttrans by applying a voltage to the electrothermal conversion element 4 and then deformed, and the shape memory is maintained while the deformed state is maintained. The shape of the resin substrate 2 can be fixed by cooling the resin substrate 2 to a temperature lower than Ttrans. Therefore, the flexible display 1 of the present invention can be used in a deformed state, and can be transported or transported.
Moreover, the flexible display 1 of this invention can heat the shape memory resin board | substrate 2 to temperature higher than Ttrans by applying a voltage to the electrothermal conversion element 4, and can make it memorize | store in the memorize | stored original shape. Therefore, the flexible display 1 of the present invention can be restored to the original shape even if it is deformed into various shapes.

以下の実験により本発明の詳細を説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。
（１）サンプルＡ：ポリブチルメタクリレート（ＰＢＭＡ）の調製
ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）をフラスコに入れ、架橋剤としてエチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）を加えた。架橋剤の配合割合は、ＢＭＡに対して外割で１．０モル％とした。次に、重合開始剤として２，２−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を加えた。ここで、重合開始剤の配合割合は、ブチルメタクリレート及びＥＧＤＭＡの合計に対して外割で０．１モル％とした。次に、フラスコ内を１０分間、窒素バブリングして酸素を除去した後、型に流し込み、８５℃の恒温槽に入れて２４時間重合させた。その後、温度を１２０℃に上げて１時間架橋させることにより、厚さ１ｍｍの板状のポリブチルメタクリレートを得た。得られたポリブチルメタクリレートのＴｇを上記の方法によって測定したところ、３６℃であった。 Although the following experiment demonstrates the detail of this invention, this invention is not limited by these.
(1) Sample A: Preparation of polybutyl methacrylate (PBMA) Butyl methacrylate (BMA) was placed in a flask, and ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) was added as a crosslinking agent. The blending ratio of the cross-linking agent was 1.0% by mole with respect to BMA. Next, 2,2-azobisisobutyronitrile (AIBN) was added as a polymerization initiator. Here, the blending ratio of the polymerization initiator was set to 0.1 mol% as an outer ratio with respect to the total of butyl methacrylate and EGDMA. Next, after nitrogen was bubbled through the flask for 10 minutes to remove oxygen, the flask was poured into a mold and placed in a 85 ° C. constant temperature bath for polymerization for 24 hours. Thereafter, the temperature was raised to 120 ° C. and cross-linking was performed for 1 hour to obtain a plate-like polybutyl methacrylate having a thickness of 1 mm. It was 36 degreeC when Tg of the obtained polybutylmethacrylate was measured by said method.

（２）サンプルＢ：ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）とメチルメタクリレート（ＭＭＡ）とのランダム共重合体の調製
ＢＭＡ及びＭＭＡをフラスコに入れ、架橋剤としてエチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）を加えた。ここで、ＭＭＡの配合割合は、ＢＭＡ及びＭＭＡの合計に対するＭＭＡのモル比率を９モル％とし、架橋剤の配合割合は、ＢＭＡ及びＭＭＡの合計に対して外割で１．０モル％とした。次に、フラスコ内を１０分間、窒素バブリングして酸素を除去した後、型に流し込み、８５℃の恒温槽に入れて２４時間重合させた。その後、温度を１２０℃に上げて１時間架橋させることにより、厚さ１ｍｍの板状のランダム共重合体を得た。得られた共重合体のＴｇを上記の方法によって測定したところ、４７℃であった。 (2) Sample B: Preparation of random copolymer of butyl methacrylate (BMA) and methyl methacrylate (MMA) BMA and MMA were placed in a flask, and ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) was added as a crosslinking agent. Here, the blending ratio of MMA is 9 mole% of the molar ratio of MMA with respect to the sum of BMA and MMA, and the blending ratio of the cross-linking agent is 1.0 mole% of the total of BMA and MMA. . Next, after nitrogen was bubbled through the flask for 10 minutes to remove oxygen, the flask was poured into a mold and placed in a 85 ° C. constant temperature bath for polymerization for 24 hours. Thereafter, the temperature was raised to 120 ° C. and crosslinked for 1 hour to obtain a plate-like random copolymer having a thickness of 1 mm. It was 47 degreeC when Tg of the obtained copolymer was measured by said method.

（３）サンプルＣ：ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）とメチルメタクリレート（ＭＭＡ）とのランダム共重合体の調製
ＭＭＡの配合割合に関し、ＢＭＡ及びＭＭＡの合計に対するＭＭＡのモル比率を１７モル％に変更したこと以外はサンプルＢと同様にして厚さ１ｍｍの板状のランダム共重合体を得た。得られた共重合体のＴｇを上記の方法によって測定したところ、５３℃であった。
（４）サンプルＤ：ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）とメチルメタクリレート（ＭＭＡ）とのランダム共重合体の調製
架橋剤の配合割合をＢＭＡ及びＭＭＡの合計に対して外割で３．０モル％に変更したこと以外はサンプルＣと同様にして厚さ１ｍｍの板状のランダム共重合体を得た。得られた共重合体のＴｇを上記の方法によって測定したところ、５９℃であった。 (3) Sample C: Preparation of random copolymer of butyl methacrylate (BMA) and methyl methacrylate (MMA) Regarding the blending ratio of MMA, except that the molar ratio of MMA to the total of BMA and MMA was changed to 17 mol% Obtained a plate-like random copolymer having a thickness of 1 mm in the same manner as Sample B. It was 53 degreeC when Tg of the obtained copolymer was measured by said method.
(4) Sample D: Preparation of random copolymer of butyl methacrylate (BMA) and methyl methacrylate (MMA) The blending ratio of the cross-linking agent was changed to 3.0 mol% as an external ratio with respect to the total of BMA and MMA. Except that, a plate-like random copolymer having a thickness of 1 mm was obtained in the same manner as Sample C. It was 59 degreeC when Tg of the obtained copolymer was measured by said method.

（５）サンプルＥ：ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）とメチルメタクリレート（ＭＭＡ）とのランダム共重合体の調製
架橋剤の配合割合をＢＭＡ及びＭＭＡの合計に対して外割で５．０モル％に変更したこと以外はサンプルＣと同様にして厚さ１ｍｍの板状のランダム共重合体を得た。得られた共重合体のＴｇを上記の方法によって測定したところ、６６℃であった。
（６）サンプルＦ：ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）とメチルメタクリレート（ＭＭＡ）とのランダム共重合体の調製
ＭＭＡの配合割合に関し、ＢＭＡ及びＭＭＡの合計に対するＭＭＡのモル比率を３３モル％に変更したこと以外はサンプルＢと同様にして厚さ１ｍｍの板状のランダム共重合体を得た。得られた共重合体のＴｇを上記の方法によって測定したところ、６４℃であった。 (5) Sample E: Preparation of random copolymer of butyl methacrylate (BMA) and methyl methacrylate (MMA) The blending ratio of the cross-linking agent was changed to 5.0 mol% as an external ratio with respect to the total of BMA and MMA. Except that, a plate-like random copolymer having a thickness of 1 mm was obtained in the same manner as Sample C. It was 66 degreeC when Tg of the obtained copolymer was measured by said method.
(6) Sample F: Preparation of random copolymer of butyl methacrylate (BMA) and methyl methacrylate (MMA) Regarding the blending ratio of MMA, except that the molar ratio of MMA to the total of BMA and MMA was changed to 33 mol% Obtained a plate-like random copolymer having a thickness of 1 mm in the same manner as Sample B. It was 64 degreeC when Tg of the obtained copolymer was measured by said method.

上記で得られた各サンプルについて、形状固定性及び形状回復性を評価した。評価は次の手順に従って評価した。
（ｉ）各サンプルから５０ｍｍ×３ｍｍ×１ｍｍの試験片を切り出した。
（ｉｉ）一軸延伸機に試験片を取り付け、試験片の初めの長さＬ０を測定した。
（ｉｉｉ）試験片を各変形温度（Ｔｄｅｆ）に設定した恒温槽に入れ、１０分間加熱した。なお、Ｔｄｅｆは、サンプルごとにＴｇ＋１０℃に設定した。
（ｉｖ）４５ｍｍ／分の歪速度で伸長変形を試験片に付与し、この時の長さＬ１を測定した。
（ｖ）試験片に（ｉｖ）の応力を付与した状態のまま固定温度（Ｔｆｉｘ）で３０分間冷却した。
（ｖｉ）応力を除き、試験片をテフロン（登録商標）シャーレに入れ、Ｔｆｉｘで３０分間静置した後、試験片の長さＬ２を測定した。
（ｖｉｉ）Ｔｆｉｘに設定した恒温槽に入れ、一定の昇温速度で昇温させた。恒温槽の温度が５℃上昇するごとに試験片を取出し、長さＬ３を測定した。 About each sample obtained above, shape fixability and shape recoverability were evaluated. Evaluation was performed according to the following procedure.
(I) A test piece of 50 mm × 3 mm × 1 mm was cut out from each sample.
(Ii) mounting the specimen in a uniaxial stretching machine to measure the length L 0 of the beginning of the test piece.
(Iii) The test piece was put into a thermostat set to each deformation temperature (T def ) and heated for 10 minutes. T def was set to Tg + 10 ° C. for each sample.
(Iv) Grant 45 mm / min elongation deformation at a strain rate of the specimen to measure the length L 1 at this time.
(V) The test piece was cooled for 30 minutes at a fixed temperature (T fix ) with the stress (iv) applied.
(Vi) except stress, the test piece was placed in a Teflon (registered trademark) petri dish, allowed to stand for 30 minutes at T fix, to measure the length L 2 of the test piece.
(Vii) It was put in a thermostatic bath set to T fix and heated at a constant rate of temperature increase. Taken out of the test piece every time the temperature of the thermostatic chamber is raised 5 ° C., it was measured length L 3.

形状固定性の評価指標である形状固定率（Ｒｆ）及び形状回復性の評価指標である形状回復率（Ｒｒ）は、次の式によって算出した。
Ｒｆ（％）＝（Ｌ２−Ｌ０）／（Ｌ１−Ｌ０）×１００
Ｒｒ（％）＝（Ｌ１−Ｌ３）／（Ｌ１−Ｌ０）×１００
この評価において、形状固定率（Ｒｆ）は、実用性の観点から８５％以上であることが必要であり、好ましくは９０％％、より好ましくは９２％以上である。また、形状回復率（Ｒｒ）は、実用性の観点から９０％以上であることが必要であり、好ましくは９２％、より好ましくは９３％である。上記の評価結果を表１に示す。 The shape fixing rate (R f ), which is an evaluation index of shape fixability, and the shape recovery rate (R r ), which is an evaluation index of shape recoverability, were calculated by the following equations.
R f (%) = (L 2 −L 0 ) / (L 1 −L 0 ) × 100
R r (%) = (L 1 −L 3 ) / (L 1 −L 0 ) × 100
In this evaluation, the shape fixing rate (R f ) needs to be 85% or more from the viewpoint of practicality, preferably 90%%, more preferably 92% or more. Further, the shape recovery rate (R r ) needs to be 90% or more from the viewpoint of practicality, preferably 92%, and more preferably 93%. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2017116782
Figure 2017116782

表１に示されるように、各サンプルはいずれも、形状固定率（Ｒｆ）及び形状回復率（Ｒｒ）が高かった。
以上の結果からわかるように、本発明によれば、変形させた状態を維持すると共に、変形前の元の形状に回復させることが可能なフレキシブルディスプレイ及びその使用方法を提供することができる。 As shown in Table 1, each sample had a high shape fixing rate (R f ) and a shape recovery rate (R r ).
As can be seen from the above results, according to the present invention, it is possible to provide a flexible display capable of maintaining a deformed state and recovering the original shape before the deformation and a method of using the flexible display.

１ フレキシブルディスプレイ、２ 形状記憶樹脂基板、３ 表示素子、４ 電熱変換素子。   1 flexible display, 2 shape memory resin substrate, 3 display element, 4 electrothermal conversion element.

Claims (9)

Ｔｔｒａｎｓが室温よりも高い形状記憶樹脂基板と電熱変換素子とを備え、前記電熱変換素子に電圧を印加することによって前記形状記憶樹脂基板が加熱されることを特徴とするフレキシブルディスプレイ。   A flexible display comprising a shape memory resin substrate and an electrothermal conversion element having a Ttrans higher than room temperature, and the shape memory resin substrate is heated by applying a voltage to the electrothermal conversion element. 前記形状記憶樹脂基板のＴｔｒａｎｓが４０℃〜８０℃であ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。   2. The flexible display according to claim 1, wherein the shape memory resin substrate has a Ttrans of 40 ° C. to 80 ° C. 3. 前記形状記憶樹脂基板及び電熱変換素子が透明であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルディスプレイ。   The flexible display according to claim 1, wherein the shape memory resin substrate and the electrothermal conversion element are transparent. 前記形状記憶樹脂基板がアクリル系架橋体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ。   The flexible display according to claim 1, wherein the shape memory resin substrate is an acrylic cross-linked body. 前記アクリル系架橋体が、（メタ）アクリル酸アルキルエステルの単独重合体又は共重合体であることを特徴とする請求項４に記載のフレキシブルディスプレイ。   The flexible display according to claim 4, wherein the acrylic crosslinked product is a homopolymer or a copolymer of an alkyl (meth) acrylate. 前記アクリル系架橋体が、ブチルメタクリレートの単独重合体、又はブチルメタクリレートとメチル（メタ）アクリレートとの共重合体であることを特徴とする請求項４又は５に記載のフレキシブルディスプレイ。   The flexible display according to claim 4 or 5, wherein the acrylic crosslinked product is a homopolymer of butyl methacrylate or a copolymer of butyl methacrylate and methyl (meth) acrylate. 前記電熱変換素子が、透明樹脂フィルムと、前記透明樹脂フィルム上に形成されたＩＴＯ膜とを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ   The flexible display according to claim 1, wherein the electrothermal conversion element includes a transparent resin film and an ITO film formed on the transparent resin film. 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の使用方法であって、前記電熱変換素子に電圧を印加することで前記形状記憶樹脂基板をＴｔｒａｎｓよりも高い温度に加熱して前記フレキシブルディスプレイを変形させた後、変形させた状態を保持したままで前記形状記憶樹脂基板をＴｔｒａｎｓよりも高い温度に冷却することにより、フレキシブルディスプレイの形状を固定化することを特徴とするフレキシブルディスプレイの使用方法。   It is a usage method of the flexible display as described in any one of Claims 1-7, Comprising: By applying a voltage to the said electrothermal conversion element, the said shape memory resin substrate is heated to temperature higher than Ttrans, and the said flexible display Use of a flexible display characterized by fixing the shape of the flexible display by cooling the shape memory resin substrate to a temperature higher than Ttrans while keeping the deformed state after the display is deformed Method. 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の使用方法であって、前記電熱変換素子に電圧を印加することで前記形状記憶樹脂基板をＴｔｒａｎｓよりも高い温度に加熱し、記憶された元の形状に回復させることを特徴とするフレキシブルディスプレイの使用方法。   It is a usage method of the flexible display as described in any one of Claims 1-7, Comprising: The said shape memory resin substrate is heated to temperature higher than Ttrans by applying a voltage to the said electrothermal conversion element, and is memorize | stored. A method of using a flexible display, characterized by restoring the original shape.
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