JPWO2020137840A1

JPWO2020137840A1 - 透明表示装置及び移動体

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Publication number: JPWO2020137840A1
Application number: JP2020563182A
Authority: JP
Inventors: 諒江口; 将英古賀; 暢子満居; 幸宏垰
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-11-18
Also published as: WO2020137840A1; EP3905227A4; TW202038199A; EP3905227A1; CN113228144B; CN113228144A; US20210316535A1; US12023897B2

Abstract

透明基材（１１）と、透明基材（１１）に接着層（７１）を介して設けられたフィルム（７０）と、フィルム（７０）に設けられた複数の発光部（２０）と、を備え、発光部（２０）の各々は、１ｍｍ２以下の面積を有する発光ダイオードを含み、フィルム（７０）の厚さが２μｍ以上４００μｍ以下であり、フィルム（７０）の弾性率と厚さとを乗じた値が１．５×１０５（Ｐａ・ｍ）以上であり、可視光線の透過率が２０％以上である。

Description

本発明は、透明表示装置及び移動体に関する。

複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を表示画素として基板に設けた表示装置が知られている。
表示装置として、基板の上に複数のＬＥＤが設けられた従来例がある（特許文献１）。
特許文献１の従来例では、表示装置を製造する工程において、基板は予めウェハ基材に積層されており、この基板は、ウェハ基材から剥がされる。ウェハ基材から剥がされた基材及びＬＥＤが表示装置に組み込まれる。

米国特許公開２０１８／０１２２７８６号公報

ＬＥＤディスプレイ、特に、マイクロＬＥＤディスプレイでは、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイに比べて、高画質かつ高輝度であることだけでなく、種々の設置場所に対応できるように、基板のフィルム化が要望されている。
ここで、基板をフィルムで形成した場合、透明基材とフィルムとを接着剤で接着する透明表示装置の製造工程において、フィルムが加熱されることになる。フィルムが加熱されると、フィルムに皺が発生するおそれがあり、透明表示装置の外観が不良となる。

特許文献１の従来例では、ＬＥＤが搭載される基板について、製造時や設置時の加熱による皺の発生に関する課題の記載がない。
そのため、特許文献１の従来例では、マイクロＬＥＤディスプレイの前述の要望を満たせない。

上記の点に鑑みて、本発明は、透明表示装置において、外観が良好であることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、透明基材と、前記透明基材に接着層を介して設けられたフィルムと、前記フィルムに設けられた複数の発光部と、を備え、前記発光部の各々は、１ｍｍ^２以下の面積を有する発光ダイオードを含み、前記フィルムの厚さが２μｍ以上４００μｍ以下であり、前記フィルムの弾性率と前記厚さとを乗じた値が１．５×１０^５（Ｐａ・ｍ）以上であり、可視光線の透過率が２０％以上である。

本発明によれば、透明表示装置において、外観が良好となる。

本発明の関連技術に係る透明表示装置の基本構成を示す平面視での模式図。本発明の第１実施形態に係る透明表示装置の一部を示す断面図。本発明の第２実施形態に係る透明表示装置の一部を示す断面図。本発明の第３実施形態に係る透明表示装置の一部を示す断面図。第３実施形態に係る透明表示装置の製造工程を説明する概念図。第３実施形態に係る透明表示装置の製造工程を説明する概念図。第３実施形態に係る透明表示装置の製造工程を説明する概念図。本発明の第４実施形態に係る自動車の一部を示す断面図。第４実施形態及び変形例におけるフロントガラスを車内側から見たときの模式図。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する場合がある。また、本発明は、下記の実施形態に限定されることはない。
本明細書において「透明表示装置」とは、表示装置の背面側（観察者とは反対側）に位置する人物や背景等の視覚情報を、所望の使用環境下で視認可能な表示装置を指す。なお、視認可能とは、少なくとも表示装置が非表示状態、すなわち通電されていない状態で判定されるものである。

また、本明細書において、「透明」であるとは、可視光線の透過率が２０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上であることを指す。また、透過率５％以上であり、かつ、ヘイズ（曇り度）が１０以下のものを指していてもよい。透過率が５％以上あれば、室内から日中の屋外を見た際に、室内と同じ程度、もしくはそれ以上の明るさで屋外を見られるため、十分な視認性を確保できる。また、透過率が２０％以上あれば、観察者側と透明表示装置の向こう側（背面側）の明るさが同程度であったとしても、透明表示装置の向こう側を実質的に問題なく視認できる。また、ヘイズが１０以下であれば、背景のコントラストを１０に確保できるため、実質的に透明表示装置の向こう側を問題なく視認できる。「透明」とは、色が付与されているか否かは問わず、つまり無色透明でもよく、有色透明でもよい。
本明細書において、「可視光線の透過率」とは、透明表示装置の光を透過する部分と、素子が配置される部分など光を透過しない部分とを含む一定面積の表示領域において、入射する可視光線が透過する割合をいう。なお、可視光線の透過率は、ＩＳＯ９０５０に準拠する方法により測定された値（％）を指す。ヘイズ（曇り度）は、ＩＳＯ１４７８２に準拠する方法により測定された値を指す。また、可視光線の透過率測定は、光線束が透明表示装置の表示領域を透過する面積が少なくとも１画素以上、好ましくは複数の画素を含む条件で行う。
本明細書において、「表示領域」とは、透明表示装置において文字を含む画像が表示される領域であって発光部によって輝度が変化し得る最大範囲と、発光部に繋がる配線と発光部に近接した配線が配置された範囲とを含む領域を指す。
本明細書において、「フレキシブルである」とは、形状追従性があることいい、フィルムが透明基材に設けられる場合では、フィルムが透明基材の形状に沿って変形することをいう。たとえば、湾曲した透明基材にフィルムが設けられる場合、フィルムが透明基材の湾曲形状に沿って変形することをいう。

［関連技術］
まず、本発明の関連技術に係る透明表示装置の概略構成を説明する。
図１に示すように、透明表示装置１は、透明基材１１と、発光部２０と、ＩＣチップ３０と、配線部４０と、ドライバ５０と、電気回路基板で構成された制御部６０とを備えている。本関連技術及び後述する各実施形態において、透明表示装置１の表示領域Ａは、平面視で見た場合に、発光部２０及びＩＣチップ３０の全体と、配線部４０の一部領域とを含む。ドライバ５０が透明材料で構成されており、透明基材１１上の画像が表示される領域に隣接している場合には、ドライバ５０も表示領域Ａに含まれる場合がある。

発光部２０は、表示領域Ａ内において、行方向及び列方向、つまり、それぞれ図面のＸ方向及びＹ方向に、マトリクス状に配置されている。しかし、発光部２０の配置形式はマトリクス状に限られず、千鳥格子状など、同色の発光部が特定の方向に略一定の間隔で配置される別の配置形式でもよい。
ＩＣチップ３０は、発光部２０に接続され、当該発光部２０を駆動する。なお、ＩＣチップ３０はなくてもよい。

配線部４０は、電源線４１と、グランド線４２と、行データ線４３と、列データ線４４とを備えている。
電源線４１は、制御部６０から図１における上方向、つまり、列方向に延びる第１の電源主線４１１と、第１の電源主線４１１の先端から右方向、つまり、行方向に延びる第２の電源主線４１２と、第２の電源主線４１２の複数箇所から下方向、つまり、列方向にそれぞれ延びる複数の第１の電源分岐線４１３と、第１の電源主線４１１及び第１の電源分岐線４１３のそれぞれの複数箇所から右方向、つまり、行方向に延びて発光部２０及びＩＣチップ３０にそれぞれ接続された第２の電源分岐線４１４とを備えている。

グランド線４２は、制御部６０から図１における上方向、つまり、列方向に延びる第１のグランド主線４２１と、第１のグランド主線４２１の先端から右方向、つまり、行方向に延びる第２のグランド主線４２２と、第２のグランド主線４２２の複数箇所から上方向、つまり、列方向にそれぞれ延びる複数の第１のグランド分岐線４２３と、第１のグランド分岐線４２３の複数箇所から左方向、つまり、行方向に延びて発光部２０及びＩＣチップ３０にそれぞれ接続された第２のグランド分岐線４２４とを備えている。第２のグランド主線４２２は、第１の電源分岐線４１３と電気的に、直接接続されていない。第１のグランド分岐線４２３は、第２の電源主線４１２と電気的に、直接接続されていない。
このような構成によって、制御部６０から供給される電流は、電源線４１を介して各発光部２０及び各ＩＣチップ３０に流れ、グランド線４２を介して制御部６０に戻る。
行データ線４３は、行ドライバ５１と、行方向に並ぶＩＣチップ３０とに電気的に接続されている。列データ線４４は、列ドライバ５２と、列方向に並ぶＩＣチップ３０とに電気的に接続されている。

ドライバ５０は、制御部６０の制御によってＩＣチップ３０の駆動を制御する。ドライバ５０は、列方向に並ぶＩＣチップ３０に接続されている。
ドライバ５０は、ＩＣチップ３０の駆動を制御する行ドライバ５１と、行方向に並ぶＩＣチップ３０に接続され、当該ＩＣチップ３０の駆動を制御する列ドライバ５２とを備えている。

［第１実施形態］
次に、第１実施形態の透明表示装置１の詳細な構成について図２に基づいて説明する。
＜第１実施形態の構成＞
図２に示すように、透明基材１１の主面上には、接着層７１が設けられ、接着層７１の上にはフィルム７０が設けられている。
フィルム７０の上には、発光部２０と、ＩＣチップ３０と、配線部４０と、これらを絶縁する絶縁層１４が配置されている。絶縁層１４は、発光部２０、ＩＣチップ３０及び配線部４０を保護する保護層である。

複数の発光部２０の各々は、透明表示装置１の各画素に対応し、１つの発光部２０が１つの画素を構成するようになっている。
各発光部２０は、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むものであり、少なくとも１つのＬＥＤが透明表示装置１の各画素を構成している。
各発光部２０は、２以上のＬＥＤを含んでいてよい。たとえば、各発光部２０が、赤色系ＬＥＤ、緑色系ＬＥＤ、及び青色系ＬＥＤを含んでいてよい。そして、各ＬＥＤが、１つの画素を構成する各副画素、つまりサブピクセルに対応している。このように、各発光部２０が、光の三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそれぞれ発光するＬＥＤを有することにより、３色のＬＥＤが１組となって１つの画素を構成でき、これにより、フルカラーの画像を表示できる。

本実施形態で用いられるＬＥＤは、微小サイズの、いわゆるミニＬＥＤと呼ばれるものであることが好ましく、ミニＬＥＤよりもさらに小さいマイクロＬＥＤと呼ばれるものであることがより好ましい。具体的には、ミニＬＥＤの行方向、つまりＸ方向の長さは、１ｍｍ以下でもよく、列方向、つまりＹ方向の長さは１ｍｍ以下でもよい。マイクロＬＥＤの行方向の長さは１００μｍ以下でもよく、好ましくは５０μｍ以下である。マイクロＬＥＤの列方向の長さは１００μｍ以下でもよく、好ましくは５０μｍ以下である。ＬＥＤの行方向及び列方向の長さの下限に特に限定はないが、同じ輝度を小さい面積で得ようとした場合に、発熱量が面積に反比例して上昇することから、ある一定以上のサイズである方が、熱対策的には好ましい。また、製造上の諸条件等から、特にエッジ効果を低減するためにそれぞれ１μｍ以上であることが好ましい。

フィルム７０上で１つのＬＥＤが占める面積は、１ｍｍ^２以下でもよい。この面積は、好ましくは１０，０００μｍ^２以下である。
通常、視力１．５の人が１ｍ離れた画像において太さを視認できる限界は５０μｍであり、１５μｍ以下となると直接視認することが困難であると言われている。よって、上述のような微小サイズのＬＥＤを用いることによって、比較的近接して、たとえば数１０ｃｍ〜２ｍ程度の距離を置いて、観察者が表示装置を観察するような場合でも、ＬＥＤは視認されないか、又は視認されたとしてもその存在が目立たない。そのため、表示装置の背面側の像の視認性が向上する。

ＬＥＤ自体の透明性は低く、たとえばその透過率は１０％以下程度である。その理由は、ＬＥＤへ電極や光を片側に効率よく取り出すためのミラー構造をその上面もしくは下面に形成することによる。よって、微小サイズのＬＥＤを用いることにより、ＬＥＤが光の透過を妨げる領域を低減でき、表示領域において透過率が低い領域、たとえば、透過率が２０％以下の領域を低減できる。また、微小サイズのＬＥＤを用いることにより、画素において透過率が高い領域が増加するので、表示装置の透明性が向上し、背面側の像の視認性が向上する。

ＬＥＤのタイプに限定はないが、チップ型にできる。ＬＥＤは、パッケージングされていない状態のものでもよいし、全体がパッケージ内に封入されたもの、あるいは少なくとも一部が樹脂で覆われたものでもよい。なお、ＬＥＤがパッケージングされている場合、上述の１つのＬＥＤが占める面積、ＬＥＤの寸法、つまり、ｘ方向寸法及びｙ方向寸法は、パッケージ後の状態での面積及び寸法を指す。３つのＬＥＤが１つのパッケージ内に封入されている場合には、各ＬＥＤの面積はパッケージ全体の面積の３分の１以下にできる。

ＬＥＤの発光効率、つまり、エネルギー変換効率は、１％以上であると好ましい。発光効率が１％以上であるＬＥＤを用いることで、上述のようにＬＥＤのサイズが微小でも十分な輝度が得られ、日中に表示部材としての利用も可能となる。
本実施形態による表示装置の表示領域における画素密度は、０．８ｐｐｉ以上でもよく、好ましくは５ｐｐｉ以上、より好ましくは１０ｐｐｉ以上、さらに好ましくは２５ｐｐｉ以上にできる。

画素ピッチは、各発光部２０に含まれる同色のＬＥＤのピッチに相当し得る。たとえば、Ｘ方向の画素ピッチＰ_ｐｘは、赤色系ＬＥＤのＸ方向でのピッチに相当し、Ｙ方向の画素ピッチＰ_ｐｙは、赤色系ＬＥＤのＹ方向でのピッチに相当し得る。
一画素の面積は、画面又は表示領域のサイズ、用途、視認距離等にもよって適宜選択できる。一画素の面積を１×１０^４μｍ^２以上２．５×１０^７μｍ^２以下とすることで、適切な表示能を確保しつつ、表示装置の透明性を向上させられる。
各ＬＥＤの面積は、一画素の面積に対して、３０％以下であるとよい。一画素の面積に対して１つのＬＥＤの面積を３０％以下とすることで、透明性、及び表示装置の背面側の像の視認性を向上させられる。

各ＩＣチップ３０は、各画素に対応して配置されて、各画素を駆動する。また、各ＩＣチップ３０は、複数の画素に対応して、すなわち複数の画素ごとに配置されて、複数の画素を駆動できる。
ＩＣチップ３０は、フィルム７０上に配置されていてもよいが、フィルム７０上に、銅、銀、金製等の金属のパッドを配置し、その上にＩＣチップを配置してもよい。ＬＥＤも、同様に、パッド上に配置してよい。
ＩＣチップ３０としては、アナログ部分と論理部分とを備えたハイブリッドＩＣなどを使用できる。また、ＩＣチップ３０の面積は、１００，０００μｍ^２以下でよい。ＩＣチップ３０のアナログ部分は、電流量を制御する回路の他に、変圧回路等を含んでもよい。ＩＣチップ３０自体の透明性は低く、たとえば、その透過率は２０％以下程度である。そのため、上記のサイズのＩＣチップ３０を用いることにより、ＩＣチップ３０が光の透過を妨げる領域を低減でき、表示領域において透過率の低い領域を低減することに寄与できる。面積が２０，０００μｍ^２以下のＩＣチップ３０を用いることにより、透過率の高い領域が増加するので、表示装置の透明性が向上し、背面側の像の視認性が向上する。

配線部４０は、各発光部２０に接続されており、各発光部２０は個別に制御可能となっていてよい。
配線部４０の材料としては、銅、アルミニウム、銀、金等の金属、カーボンナノチューブ等、ＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム（Indium Tin oxide））、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化スズ（Antimony Tin oxide））、ＰＴＯ（リンドープ酸化スズ（Phosphorus Tin oxide））、ＺｎＯ_２、ＺＳＯ（（ＺｎＯ）_Ｘ・（ＳｉＯ_２）_{（１−Ｘ）}）等の透明導電材料が挙げられる。これらの材料のうち、低抵抗率であることから銅が好ましい。
配線部４０は、反射率を低減することを目的として、Ｔｉ、Ｍｏ、酸化銅、カーボン等の材料で被覆されていてもよい。被覆した材料の表面に凹凸が形成されていてもよい。

配線部４０に含まれる各配線の幅はいずれも、１００μｍ以下であると好ましく、１５μｍ以下であるとさらに好ましい。視力１．５の人が１ｍ離れた画像において太さを視認できる限界は５０μｍであり、１５μｍ以下となると直接視認することが困難であると言われている。よって、線の幅を１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下とすることで、比較的近接して、たとえば数１０ｃｍ以上２ｍ以下程度の距離を置いて、観察者が表示装置を観察するような場合でも、配線部が視認されないか、又は視認されても目立たない。そのため、表示装置の背面側の像の視認性が向上する。

透明基材１１は、絶縁性を有し透明であれば特に限定されないが、樹脂を含むものでもよい。透明基材１１の表面に図示しない絶縁性材料を設けるものでもよい。
透明基材１１に使用される樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマ（ＣＯＣ）等のオレフィン系樹脂、セルロース、アセチルセルロース、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂、ポリイミド（ＰＩ）等のイミド系樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等のビニル樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等のアクリル樹脂やその骨格に架橋がされたもの、ウレタン樹脂等が挙げられる。

透明基材１１としては、ガラスを使用できる。
透明基材１１を構成するガラスとしては、無機ガラス及び有機ガラスのいずれでもよい。無機ガラスとしては、たとえば、ソーダライムガラス等が挙げられる。また、無機ガラスは、未強化ガラス、強化ガラスのいずれでもよい。未強化ガラスは、溶融ガラスを板状に成形し、徐冷したものである。
強化ガラスは、未強化ガラスの表面に圧縮応力層を形成したものである。強化ガラスは、物理強化ガラス、たとえば、風冷強化ガラス、化学強化ガラスのいずれでもよい。一方、有機ガラスとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の透明樹脂が挙げられる。

接着層７１の材料としては、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などを主成分とする材料などが用いられる。このうち、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）が好ましい。

フィルム７０の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、非晶ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマなどがある。
フィルム７０の厚さは２μｍ以上４００μｍ以下である。
フィルム７０の厚さが２μｍ以上なので、フィルム７０を容易に製造でき、４００μｍ以下なので、フィルム７０の剛性が大き過ぎることなくフレキシブルとなる。

フィルム７０の２５℃における弾性率は、たとえば、１．０×１０^８Ｐａ以上１．０×１０^１０Ｐａ以下であり、好ましくは、１．０×１０^９Ｐａ以上６．０×１０^９Ｐａ以下である。
フィルム７０の弾性率と厚さとを乗じた値は、１．５×１０^５（Ｐａ・ｍ）以上、好ましくは、２．０×１０^５（Ｐａ・ｍ）以上である。
ここで、フィルム７０の弾性率とは、２５℃における弾性率であり、その定義は、ＪＩＳＫ７１６１、ＪＩＳＫ７１２７に規定されている。
絶縁層１４の弾性率は、たとえば、１．０×１０^６Ｐａ以上５．０×１０^９Ｐａ以下であればよく、好ましくは１．０×１０^７Ｐａ以上１．０×１０^９Ｐａ以下、さらに好ましくは、１．０×１０^８Ｐａ以上１．０×１０^９Ｐａ以下である。

フィルム７０の２５℃における引張強度は、たとえば、１．０×１０^７Ｐａ以上１．０×１０^９Ｐａ以下であり、好ましくは、３．０×１０^７Ｐａ以上３．０×１０^８Ｐａ以下である。
フィルム７０の引張強度と厚さとを乗じた値は、５．０×１０^２（Ｐａ・ｍ）以上、好ましくは、１．０×１０^３（Ｐａ・ｍ）以上、より好ましくは、３．０×１０^３（Ｐａ・ｍ）以上である。ここで、フィルム７０の引張強度とは、試験片が破断するまでに耐えた最大の荷重を試験片の原断面積で除した最大引張応力であり、その定義は、ＪＩＳＫ７１６１、ＪＩＳＫ７１２７に規定されている。
フィルム７０の弾性率と厚さとを乗じた値が１．５×１０^５（Ｐａ・ｍ）以上であり、フィルム７０の引張強度と厚さとを乗じた値が５×１０^２（Ｐａ・ｍ）以上であると、フィルム７０の剛性が大き過ぎずフレキシブルとなる。そのため、フィルム７０は透明基材１１の平面形状に沿った形状となる。

＜第１実施形態の効果＞
透明表示装置１では、フィルム７０の厚さが２μｍ以上４００μｍ以下であり、フィルム７０の弾性率と厚さとを乗じた値が１．５×１０^５（Ｐａ・ｍ）以上であり、フィルム７０の引張強度と厚さとを乗じた値が５×１０^２（Ｐａ・ｍ）以上である。そのため、フィルム７０が加熱されても、フィルム７０の皺の発生が抑えられる。フィルム７０に皺がないので、透明表示装置１の外観が良好となる。

＜第１実施形態の変形＞
第１実施形態では、接着層７１の材料をシクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）としてもよい。
透明基材１１は、湾曲した形状でもよい。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図３に基づいて説明する。
第２実施形態は、層構成が第１実施形態とは異なるが、他の構成は第１実施形態と同じである。
＜第２実施形態の構成＞
図３に示すように、第２実施形態の透明表示装置２は、第一透明基材１１と、第一接着層７１と、遮光層７Ａが形成されたフィルム７０と、フィルム７０にそれぞれ設けられた発光部２０、ＩＣチップ３０、配線部４０及び絶縁層１４と、第二接着層７２と、第二透明基材１２とを備える。ここで、第１実施形態の透明基材１１が本実施形態の第一透明基材１１に相当し、接着層７１が第一接着層７１に相当する。
第二接着層７２は、第一接着層７１と同じ材料から形成される。
第二透明基材１２は第一透明基材１１と同じ材料から形成される。第二透明基材１２と第一透明基材１１の厚さは同じでもよく、異なるものでもよい。

第２実施形態では、第一透明基材１１、接着層７１、フィルム７０、第二接着層７２及び第二透明基材１２は、図３中上側が凸となり、下側が凹となるように湾曲している。
第一透明基材１１は、図３中上側に配置され、第二透明基材１２は、図３中下側に配置されている。
フィルム７０は、透明表示装置２に組み込まれた状態では、第一透明基材１１及び第二透明基材１２の形状に沿って湾曲する。
湾曲したフィルム７０は、接着層７１側の面に引張力が働き、第二接着層７２側の面に圧縮力が働く。
フィルム７０は、第１実施形態と同様に、その厚さが２μｍ以上４００μｍ以下であり、フィルム７０の弾性率と厚さとを乗じた値が１．５×１０^５（Ｐａ・ｍ）以上である。これにより、湾曲した第一透明基材１１及び第二透明基材１２の形状に沿ってフィルム７０が変形できる。
フィルム７０の弾性率は、第一接着層７１の弾性率より大きく、絶縁層１４の弾性率は、第一接着層７１の弾性率より大きい。
接着層７１と第二接着層７２とは同じ材料から形成され、その弾性率は同じである。

第一透明基材１１とフィルム７０との間の第一接着層７１として、伸縮性のある接着材料を用いることが好ましい。同様に、フィルム７０と第二透明基材１２との間に第二接着層７２として、伸縮性のある接着材料を用いることが好ましい。
伸縮性のある接着材料は、たとえば、シリコーン樹脂やシクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）等のオレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等のビニル樹脂が挙げられる。
さらに、第一接着層７１及び第二接着層７２では、伸縮性が低い接着材料の上に伸縮性の高い接着材料を積層する構成としてもよい。ここで、伸縮性の低い接着材料は、たとえば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂などであり、伸縮性の高い接着材料は、たとえば、シリコーン樹脂やシクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）等のオレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等のビニル樹脂である。
伸縮性が低い接着材料の上に伸縮性の高い接着材料を積層する場合では、圧縮側に伸縮性が低い接着材料を配置し、引張側に伸縮性の高い接着材料を配置する。

第一透明基材１１及び第二透明基材１２の曲げ可能な曲率は、フィルム７０から発光部２０、ＩＣチップ３０及び配線部４０が剥がれる応力との関係で設定される。
配線部４０は、フィルム７０が湾曲することから、伸縮性があることが望ましい。配線部４０に伸縮性をもたせるため、配線部４０を構成する電源線４１、グランド線４２、行データ線４３及び列データ線４４を直線状ではなく、波状やジグザク状にすることが好ましい。

＜第２実施形態の効果＞
透明表示装置２では、第一透明基材１１、第一接着層７１、フィルム７０、第二接着層７２及び第二透明基材１２が積層されている。フィルム７０の厚さが２μｍ以上４００μｍ以下であり、フィルム７０の弾性率と厚さとを乗じた値が１．５×１０^５（Ｐａ・ｍ）以上であり、フィルム７０の引張強度と厚さとを乗じた値が５×１０^２（Ｐａ・ｍ）以上である。そのため、フィルム７０が加熱されたり、湾曲したりしても、フィルム７０に皺やクラックの発生が抑えられる。フィルム７０に皺やクラックがないので、透明表示装置２の外観が良好となる。

＜第２実施形態の変形＞
第２実施形態では、第一接着層７１と第二接着層７２の材料を異なるものとしてもよく、第一透明基材１１と第二透明基材１２の材料を異なるものとしてもよい。

第１実施形態及び第２実施形態の効果を確認する。
例１から例３は、実施例であり、例４から例８は、比較例である。
（例１）
フィルム７０として、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）（商品名：ゼオノアＺＦ１６）を用いた。フィルム７０の厚さは１００μｍである。
フィルム７０の弾性率は、２．０×１０^９Ｐａであり、フィルム７０の引張強度は、７．５×１０^７Ｐａである。
フィルム７０の弾性率×厚さは、２．０×１０^５Ｐａ・ｍであり、フィルム７０の引張強度×厚さは、７．５×１０^３Ｐａ・ｍである。
まず、フィルム７０を第一接着層７１と第二接着層７２とで挟み、第一透明基材１１と第二透明基材１２としての平板ガラスの中に合わせてサンプルを作製した。ここで、第一接着層７１及び第二接着層７２を、３０ｍｉｌのポリビニルブチラール（ＰＶＢ）から形成する。
サンプルを取り出した後、蛍光灯下で目視により外観を確認した。
フィルム７０のうねりに起因する外観欠点を「皺」、破断に起因する外観欠点を「クラック」とする。クラックには、裂け目やひび割れも含まれる。
例１では、フィルム７０の外観に「皺」や「クラック」が見られなかった。

（例２）
フィルム７０として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた。フィルム７０の厚さは５０μｍである。
フィルム７０の弾性率は、４．４×１０^９Ｐａであり、フィルム７０の引張強度は、２．８×１０^８Ｐａである。
フィルム７０の弾性率×厚さは、２．２×１０^５Ｐａ・ｍであり、フィルム７０の引張強度×厚さは、１．４×１０^４Ｐａ・ｍである。
例１と同様に、フィルム７０を用いてサンプルを作製し、サンプルを真空バック中で熱処理した後、オートクレーブで加熱加圧処理した。サンプルを取り出した後、蛍光灯下で目視により外観を確認した。
例２では、例１と同様に、フィルム７０の外観に「皺」や「クラック」が見られなかった。

（例３）
フィルム７０として、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を用いた。フィルム７０の厚さは５０μｍである。
フィルム７０の弾性率は、５．３×１０^９Ｐａであり、フィルム７０の引張強度は、２．０×１０^８Ｐａである。
フィルム７０の弾性率×厚さは、２．７×１０^５Ｐａ・ｍであり、フィルム７０の引張強度×厚さは、１．０×１０^４Ｐａ・ｍである。
例１と同様に、フィルム７０を用いてサンプルを作製し、サンプルを真空バック中で熱処理した後、オートクレーブで加熱加圧処理した。サンプルを取り出した後、蛍光灯下で目視により外観を確認した。
例３では、例１，２と同様に、フィルム７０の外観に「皺」や「クラック」が見られなかった。

（例４）
フィルム７０として、シクロオレフィンコポリマ（ＣＯＣ）（商品名グンゼＦ１）を用いた。フィルム７０の厚さは５０μｍである。
フィルム７０の弾性率は、２．２×１０^９Ｐａであり、フィルム７０の引張強度は、７．５×１０^７Ｐａである。
フィルム７０の弾性率×厚さは、１．１×１０^５Ｐａ・ｍであり、フィルム７０の引張強度×厚さは、３．８×１０^３Ｐａ・ｍである。
例１と同様に、フィルム７０を用いてサンプルを作製し、サンプルを真空バック中で熱処理した後、オートクレーブで加熱加圧処理した。サンプルを取り出した後、蛍光灯下で目視により外観を確認した。
例４では、例１〜３とは異なり、フィルム７０の外観に「皺」が少し見られた。

（例５）
フィルム７０として、シクロオレフィンコポリマ（ＣＯＣ）（商品名エスシーナ）を用いた。フィルム７０の厚さは５０μｍである。
フィルム７０の弾性率は、２．８×１０^９Ｐａであり、フィルム７０の引張強度は、７．９×１０^７Ｐａである。
フィルム７０の弾性率×厚さは、１．４×１０^５Ｐａ・ｍであり、フィルム７０の引張強度×厚さは、３．９×１０^３Ｐａ・ｍである。
例１と同様に、フィルム７０を用いてサンプルを作製し、サンプルを真空バック中で熱処理した後、オートクレーブで加熱加圧処理した。サンプルを取り出した後、蛍光灯下で目視により外観を確認した。
例４では、例１〜３とは異なり、フィルム７０の外観に「皺」が多く見られた。

（例６）
フィルム７０として、エポキシ系永久膜レジスト（商品名ＩｎｔｅｒＶｉａ８０２３）を用いた。フィルム７０の厚さは１．３μｍである。
フィルム７０の弾性率は、２．５×１０^９Ｐａであり、フィルム７０の引張強度は、９．１×１０^７Ｐａである。
フィルム７０の弾性率×厚さは、３．３×１０^３Ｐａ・ｍであり、フィルム７０の引張強度×厚さは、１．２×１０^２Ｐａ・ｍである。
例１と同様に、フィルム７０を用いてサンプルを作製し、サンプルを真空バック中で熱処理した後、オートクレーブで加熱加圧処理した。サンプルを取り出した後、蛍光灯下で目視により外観を確認した。
サンプルを例１と同様に、加熱加圧し、蛍光灯下で目視により外観を確認した。
例６では、例１〜３とは異なり、フィルム７０の外観に「皺」と「クラック」が見られた。

（例７）
フィルム７０として、エポキシ系永久膜レジスト（商品名ＩｎｔｅｒＶｉａ８０２３）を用いた。フィルム７０の厚さは８μｍである。
フィルム７０の弾性率は、２．５×１０^９Ｐａであり、フィルム７０の引張強度は、９．１×１０^７Ｐａである。
フィルム７０の弾性率×厚さは、２．０×１０^４Ｐａ・ｍであり、フィルム７０の引張強度×厚さは、７．２×１０^２Ｐａ・ｍである。
例１と同様に、フィルム７０を用いてサンプルを作製し、サンプルを真空バック中で熱処理した後、オートクレーブで加熱加圧処理した。サンプルを取り出した後、蛍光灯下で目視により外観を確認した。
例７では、例１〜３とは異なり、フィルム７０の外観に「皺」と「クラック」が見られた。

（例８）
フィルム７０として、エポキシ系永久膜レジスト（商品名ＩｎｔｅｒＶｉａ８０２３）を用いた。フィルム７０の厚さは８μｍである。
フィルム７０の弾性率は、２．５×１０^９Ｐａであり、フィルム７０の引張強度は、９．１×１０^７Ｐａである。
フィルム７０の弾性率×厚さは、２．０×１０^４Ｐａ・ｍであり、フィルム７０の引張強度×厚さは、７．２×１０^２Ｐａ・ｍである。
例１と同様に、フィルム７０を用いてサンプルを作製した。なお、例８は、例１とは異なり、接着層７１と第二接着層７２をシクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）から形成した。
サンプルを真空バック中で熱処理した後、オートクレーブで加熱加圧処理し、蛍光灯下で目視により外観を確認した。
例８では、例１〜３とは異なり、フィルム７０の外観に「皺」が見られた。
例１から例８の実施例を表１に示す。

以上の実施例により、フィルム７０の厚さが２μｍ以上４００μｍ以下であり（第一の条件）、フィルム７０の弾性率と厚さとを乗じた値が１．５×１０^５（Ｐａ・ｍ）以上であり（第二の条件）、フィルム７０の引張強度と厚さとを乗じた値が５×１０^２（Ｐａ・ｍ）以上である（第三の条件）と、発光部２０、ＩＣチップ３０及び配線部４０が設けられたフィルム７０が加熱され、湾曲されても、フィルム７０の皺やクラックの発生が抑えられることがわかる。
つまり、例１から例３により、前述の第一から第三の条件を満たすものであれば、フィルム７０の皺やクラックの発生が見当たらない。
例４〜８により、第二の条件を満たさないと、フィルム７０に「皺」が見られた。「皺」は、フィルム７０の弾性率と厚さとを乗じた値に影響すると考えられる。
例６、８から、第二の条件に加えて、第三の条件を満たさない場合には、「皺」の他に「クラック」が生じることがわかる。「クラック」は、フィルム７０の引張強度と厚さとを乗じた値に影響すると考えられる。
例７，８では、第一接着層７１と第二接着層７２の材料がポリビニルブチラール（ＰＶＢ）であるかシクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）であるかの相違である。ＣＯＰを用いた場合では、「皺」のみが見られるが、ＰＶＢを用いた場合には、フィルム７０に「皺」と「クラック」が見られた。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態を図４及び図５Ａ〜図５Ｃに基づいて説明する。
＜第３実施形態の構成＞
図４に示すように、第３実施形態の透明表示装置３は、層構成が第２実施形態と異なるもので、他の構成は第２実施形態と同じである。
透明表示装置３は、第一透明基材１１、第一接着層７１、遮光層７Ａが形成されたフィルム７０、フィルム７０にそれぞれ設けられた発光部２０、ＩＣチップ３０、配線部４０及び絶縁層１４、中間層８、第二接着層７２、並びに第二透明基材１２を備えている。
中間層８は、フィルム７０、発光部２０、ＩＣチップ３０、配線部４０及び絶縁層１４のうちフィルム７０の面方向に沿って連続したものである。
フィルム７０の厚さは、２μｍ以上、４００μｍ以下、好ましくは、５μｍ以上、３００μｍ以下、さらに好ましくは、５０μｍ以上２００μ以下である。
絶縁層１４の厚さは、０．１ｍｍ以上０．９ｍｍ以下、好ましくは、０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。
透明表示装置３を平面視した場合、フィルム７０、発光部２０、ＩＣチップ３０、配線部４０及び絶縁層１４は、表示領域を構成するものであり、中間層８は、非表示領域を構成する。

第３実施形態では、絶縁層１４、第一接着層７１、第二接着層７２及び中間層８の材料は、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）から形成されている。
第一透明基材１１と第二透明基材１２とは、同じガラスから形成されている。
絶縁層１４は、発光部２０、ＩＣチップ３０及び配線部４０を保護する保護層として機能する。
ここでは、絶縁層１４と中間層８は同一の材料で形成され、製品においては一体化してもよい。また、絶縁層１４と中間層８は、近い類似材料、たとえば、ガラス転移点（Ｔｇ）や添加物が異なるものでも、材料自体が異なるものでもよい。
第３実施形態では、第２実施形態と同様に、フィルム７０の弾性率と厚さとを乗じた値が１．５×１０^５（Ｐａ・ｍ）以上であり、フィルム７０の引張強度と厚さとを乗じた値が５．０×１０^２（Ｐａ・ｍ）以上である。

フィルム７０のガラス転移点（Ｔｇ）は、たとえば、１４５℃である。
絶縁層１４のガラス転移点（Ｔｇ）は、たとえば、１２５℃である。
第一接着層７１、第二接着層７２及び中間層８は、同じ材質から形成されている。第一接着層７１、第二接着層７２及び中間層８のガラス転移点（Ｔｇ）は、同じであり、たとえば、９０℃である。
フィルム７０のガラス転移点（Ｔｇ）は、第一接着層７１及び第二接着層７２のガラス転移点（Ｔｇ）より、高い。
絶縁層１４のガラス転移点（Ｔｇ）は、第一接着層７１、第二接着層７２及び中間層８のガラス転移点（Ｔｇ）より高い。そのため、車両用の窓ガラスに透明表示装置３を適用した場合、フィルム７０に皺やクラックなどが生じ難い。ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）は、ＪＩＳ７１７２に準拠する方法により測定された温度（℃）を指す。

次に、第３実施形態の透明表示装置３を製造する方法を図５Ａ〜図５Ｃに基づいて説明する。
図５Ａに示すように、平板状の基台９に、遮光層７Ａを形成したフィルム７０を載置し、このフィルム７０に発光部２０、ＩＣチップ３０及び配線部４０を設け、これらを覆うように保護層として絶縁層１４を設けておく。本実施形態では、遮光層７Ａが一面に形成されたフィルム７０に、発光部２０、ＩＣチップ３０及び配線部４０を設け、これらを覆うように保護層として絶縁層１４を設けておき、これを基台９の上に設置するものでもよい。なお、図５Ａにおいて、遮光層７Ａをわかりやすくするため、遮光層７Ａの基台９に対する厚さの比を実際のものより大きくしている。

図５Ｂには、発光部２０、ＩＣチップ３０、配線部４０及び絶縁層１４が設けられたフィルム７０から、基台９を剥した状態が示されている。
図５Ｃに示すように、第二透明基材１２の上に、第二接着層７２を配置し、第二接着層７２の上に、発光部２０、ＩＣチップ３０、配線部４０及び絶縁層１４が設けられたフィルム７０と、中間層８とを並べて配置する。そして、これらの上に第一接着層７１を配置し、第一接着層７１の上に第一透明基材１１を配置する。これらを予備圧着した後、オートクレーブにより本圧着する。

＜第３実施形態の効果＞
透明表示装置３は、第一透明基材１１と、第一接着層７１と、発光部２０などが設けられたフィルム７０及び中間層８と、第二接着層７２と、第二透明基材１２とが湾曲した状態で重ねられている。フィルム７０のガラス転移点（Ｔｇ）が第一接着層７１及び第二接着層７２のガラス転移点（Ｔｇ）より高いので、フィルム７０に応力が発生せず、フィルム７０に皺やクラックが生じ難くなり、外観が良好となる。

＜第３実施形態の変形＞
第３実施形態では、第一接着層７１と第二接着層７２と中間層８とを異なる材料から形成してもよい。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。
＜第４実施形態の構成＞
図６に示すように、第４実施形態の移動体は、自動車１１０であり、自動車１１０は、湾曲したフロントガラス１００を備えている。
フロントガラス１００は、第３実施形態の透明表示装置３を備えており、透明表示装置３の第一透明基材１１と第二透明基材１２とは、フロントガラスを構成するガラス板である。

フロントガラス１００は、図７に示すように、当該フロントガラス１００の外周部に設けられた隠蔽層１０１を備えている。
透明表示装置３は、フロントガラス１００よりも小さく形成されており、車内側から見て左下側の一部の範囲に封入されている。透明表示装置３が設けられる範囲は、フロントガラス１００の面積の５０％以下、３０％以下でもよい。

＜第４実施形態の効果＞
第一透明基材１１及び第二透明基材１２は、移動体である自動車１１０に組みつけられるガラス板である。そのため、フロントガラス１００の製造時にフィルム７０が加熱され、フィルム７０が湾曲されても、フィルム７０に皺・クラックが生じ難いので、自動車１１０の外観が良好となる。

＜第４実施形態の変形＞
第４実施形態では、透明表示装置３を自動車１１０のフロントガラス１００に適用する場合に限定されず、自動車１１０のリヤガラスなどに適用してもよく、さらには、鉄道などの車両の窓ガラスに適用できる。
さらに、透明表示装置３の大きさは、フロントガラス１００とほぼ同じ大きさでもよい。

＜その他の変形例＞
第１実施形態及び第２実施形態を移動体に組む込む構成としてもよい。
第１実施形態において、フィルム７０のガラス転移点（Ｔｇ）は接着層７１のガラス転移点（Ｔｇ）より高いものとしてもよく、さらに、保護層である絶縁層１４のガラス転移点（Ｔｇ）を接着層７１のガラス転移点（Ｔｇ）より高いものとしてもよい。
本発明の他の実施形態において、第１実施形態から第４実施形態及び変形例を、可能な範囲で必要に応じて組み合わせてもよい。

この出願は、２０１８年１２月２８日に出願された日本出願特願２０１８−２４８３９１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１，２，３…透明表示装置、１００…フロントガラス、１１…第一透明基材（透明基材）、１２…第二透明基材、１４…絶縁層（保護層）、２０…発光部、３０…ＩＣチップ、７０…フィルム、７１…第一接着層（接着層）、７２…第二接着層、７Ａ…遮光層、８…中間層

Claims

透明基材と、前記透明基材に接着層を介して設けられたフィルムと、前記フィルムに設けられた複数の発光部と、を備え、
前記発光部の各々は、１ｍｍ^２以下の面積を有する発光ダイオードを含み、
前記フィルムの厚さが２μｍ以上４００μｍ以下であり、
前記フィルムの弾性率と前記厚さとを乗じた値が１．５×１０^５（Ｐａ・ｍ）以上であり、
可視光線の透過率が２０％以上であることを特徴する透明表示装置。
前記フィルムの弾性率は、前記接着層の弾性率より大きい
請求項１に記載の透明表示装置。
前記発光部の少なくとも厚さ方向の一部を覆う保護層を備え、
前記保護層の弾性率は、前記接着層の弾性率より大きい
請求項２に記載の透明表示装置。
前記フィルムの引張強度と前記厚さとを乗じた値が５×１０^２（Ｐａ・ｍ）以上である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の透明表示装置。
前記透明基材を第一透明基材とし、前記接着層を第一接着層としたときに、前記フィルムの前記第一接着層が設けられた面とは反対側に、第二接着層を介して設けられた第二透明基材を備えた
請求項１〜４のいずれか１項に記載の透明表示装置。
前記第一接着層と前記第二接着層との弾性率は同じである
請求項５に記載の透明表示装置。
前記フィルムのガラス転移点（Ｔｇ）は、前記接着層のガラス転移点（Ｔｇ）より高い
請求項１〜４のいずれか１項に記載の透明表示装置。
前記発光部の少なくとも厚さ方向の一部を覆う保護層を備え、
前記保護層のガラス転移点（Ｔｇ）は、前記接着層のガラス転移点（Ｔｇ）より高い
請求項７に記載の透明表示装置。
前記透明基材を第一透明基材とし、前記接着層を第一接着層としたときに、前記フィルムの前記第一接着層が設けられた面とは反対側に、第二接着層を介して設けられた第二透明基材を備えた
請求項８に記載の透明表示装置。
前記フィルム及び前記発光部のうち前記フィルムの面方向に沿って連続する中間層を備え、
前記中間層は、一方の面が前記第一接着層を介して前記第一透明基材に接合され、他方の面が前記第二接着層を介して前記第二透明基材に接合され、
前記中間層のガラス転移点（Ｔｇ）は前記保護層のガラス転移点（Ｔｇ）より低い
請求項９に記載の透明表示装置。
前記中間層、前記第一接着層及び前記第二接着層は、同じ材質から形成される
請求項１０に記載の透明表示装置。
前記第一接着層、前記第二接着層及び前記保護層のうち少なくとも１つはシクロオレフィンポリマを含む
請求項９〜１１のいずれか１項に記載の透明表示装置。
前記透明基材は、移動体に組みつけられるガラス板である
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の透明表示装置。
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の透明表示装置を備えた移動体。