JP6742722B2 - Flexible display and method of using the same - Google Patents
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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 a liquid crystal display and an organic EL display, a flexible display that is thin, light, flexible, and deformable has attracted attention. 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 conventionally known (for example, Patent Document 1).
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 deformed into a compact state before being transported or transported, and thus can be maintained in the deformed state. There is a demand for flexible displays.
However, the conventional flexible display is deformed by applying an external force, and can be restored to its original shape (for example, a flat shape) by removing the external force, but it is deformed if the external force is not 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
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 continuing intensive research, the present inventors have used a shape memory resin having a temperature (Ttrans) at which solidification-softening transition occurs is higher than room temperature as a substrate, and by combining this substrate with an electrothermal conversion element, The inventors have found that the problem can be solved and completed the present invention.
That is, 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. The display.
Further, the present invention is characterized in that the flexible display heats the shape-memory resin substrate to a temperature of Ttrans or higher by applying a voltage to the electrothermal conversion element to restore the stored original shape. This is how to use the 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。 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 same.
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 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。
Preferred embodiments of the flexible display and the method of using the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic sectional view of a flexible display of the present invention. In FIG. 1, the
Here, in the present specification, the “shape memory resin substrate 2” means a substrate formed of a shape memory resin. In addition, the shape memory resin is capable of deforming and fixing from its original shape (permanent shape) to another temporary shape, and usually maintains the temporary shape, but spontaneously becomes a permanent shape by stimulation such as heat. Means a resin having the property of recovering physically. The permanent shape of the shape memory resin is imparted by crosslinking the polymer chains. The crosslinked structure does not necessarily have to be a chemical crosslink, and may be a pseudocrosslink by physical interaction as long as the relaxation time is sufficiently long. An external force is applied to a resin having such a crosslinked structure at a temperature of Ttrans or higher, that is, at a temperature at which a segmental motion of a molecular chain is possible, and the resin is deformed and then cooled to a temperature lower than Ttrans to freeze the segmental motion. As a result, the temporary shape is fixed. When the shape memory resin is heated to a temperature above Ttrans and segment motion is re-enabled, it spontaneously recovers to its original permanent shape. The temperature at which the shape memory resin solidifies and softens (Ttrans) is the temperature at which the crosslinked chains solidify, 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 called 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.
As used herein, the term "room temperature" generally means 25°C.
Further, in the present specification, “Ttrans” means a value measured by differential scanning calorimetry (DSC) based on JIS K7121 “Plastic transition temperature measuring method”.
The shape memory resin substrate 2 is in a state of being deformed into a desired shape by heating the shape memory resin substrate 2 to a temperature higher than Ttrans to deform it into a desired shape, and then cooling it to a temperature lower than Ttrans. Can be maintained. In addition, the characteristic that the shape is maintained by cooling to a temperature lower than Ttrans while maintaining the shape given at a temperature higher than Ttrans is referred to as “shape fixability” below.
Further, the shape-memory resin substrate 2 whose shape is fixed in the deformed state can be restored to the memorized shape (original shape before deformation) by heating to a temperature higher than Ttrans. The characteristic of returning to the memorized shape by heating to a temperature higher than Ttrans is referred to as “shape recovery” 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 it does not impair flexibility, but is generally 20 μm to 2000 μm, preferably 30 μm to 1500 μm, 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 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, acrylic crosslinked body, etc. are used. be able to. Among them, the acrylic cross-linked product is excellent in shape memory characteristics and transparency, and thus can be said to be a material suitable for use in the present invention. The acrylic crosslinked product may be produced by a method known in the art, or a commercially available product may be used.
The acrylic crosslinked product is generally a homopolymer or a copolymer of (meth)acrylic acid alkyl ester.
Here, in this specification, "(meth)acrylic acid alkyl ester" 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。 Examples of the alkyl acrylate ester include 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 the methacrylic acid alkyl ester 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, 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 alkyl (meth)acrylate, 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.
The type of the (meth)acrylic acid alkyl ester copolymer 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 arranged on the display surface side of the
Here, in this specification, "transparent" means being 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。
Homopolymers or copolymers of (meth)acrylic acid alkyl ester are used as a raw material with a (meth)acrylic acid alkyl ester as a cross-linking agent and a polymerization initiator, and emulsion polymerization, suspension polymerization, solution polymerization, bulk polymerization, etc. Can be produced by a known method. For example, the (meth)acrylic acid alkyl ester, the cross-linking agent and the polymerization initiator may be mixed, and then the mixture may be poured into a predetermined mold or coated on a support to form a film, which is polymerized and cross-linked. ..
The polymerization conditions may be appropriately adjusted depending on the type of raw materials used, and are not particularly limited, 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 It is 48 hours, preferably 1 to 24 hours.
Further, the crosslinking of the polymer is carried out after the polymerization or at the same time as the polymerization. When crosslinking is carried out after the polymerization, it may be heated to a predetermined temperature. The cross-linking time and the cross-linking temperature may be appropriately adjusted depending on the kind of the cross-linking agent used, and are not particularly limited, but the cross-linking temperature is generally 100 to 250° C., and the cross-linking time is generally 0.5 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 cross-linking 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 thereof include pentyl glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, and trimethylolpropane tri(meth)acrylate. These can be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio of the cross-linking agent may be appropriately adjusted according to the type of the (meth)acrylic acid alkyl ester to be used, and is not particularly limited. % 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。 Examples of the polymerization initiator include benzoyl peroxide, methylcyclohexanone peroxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butylperoxybenzoate, diisopropylperoxycarbonate, t-butylperoxy. Examples thereof include organic peroxides such as isopropyl monocarbonate and radical polymerization initiators such as azo compounds such as 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN). These can be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio of the polymerization initiator is not particularly limited as long as it may be appropriately adjusted according to the types of the (meth)acrylic acid alkyl ester and the cross-linking agent to be used, but relative to the total of the (meth)acrylic acid alkyl ester and the cross-linking agent. As a percentage, it is generally 0.01 mol% to 10 mol%, preferably 0.03 mol% to 5 mol%, and 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 mixing ratio of each (meth)acrylic acid alkyl ester is set 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
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 by applying a voltage. Further, the shape of the electrothermal conversion element 4 is not particularly limited, but from the viewpoint of uniformly heating the shape memory resin substrate 2, it is preferably a flexible film shape. Such an electrothermal conversion element 4 is generally marketed under the names such as a film heater, a sheet heater, and a panel heater, and these commercially available 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
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
Although the
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。
The
Further, in the
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。
The following experiments will explain the present invention in detail, but the present invention is not limited thereto.
(1) Sample A: Preparation of polybutylmethacrylate (PBMA) Butylmethacrylate (BMA) was placed in a flask, and ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) was added as a crosslinking agent. The mixing ratio of the cross-linking agent was 1.0 mol% based on BMA. Next, 2,2-azobisisobutyronitrile (AIBN) was added as a polymerization initiator. Here, the compounding ratio of the polymerization initiator was set to 0.1 mol% based on the total of butyl methacrylate and EGDMA. Then, nitrogen was bubbled in the flask for 10 minutes to remove oxygen, which was then poured into a mold and placed in a constant temperature bath at 85° C. for polymerization for 24 hours. Then, the temperature was raised to 120° C. and crosslinking was performed for 1 hour to obtain a plate-shaped polybutyl methacrylate having a thickness of 1 mm. The Tg of the obtained polybutyl methacrylate was 36° C. when measured by the above 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 mixing ratio of MMA was 9 mol% with respect to the total amount of BMA and MMA, and the mixing ratio of the cross-linking agent was 1.0 mol% as a percentage of the total amount of BMA and MMA. .. Then, after nitrogen was bubbled in the flask for 10 minutes to remove oxygen, the flask was poured into a mold and placed in a constant temperature bath at 85° C. for polymerization for 24 hours. Then, the temperature was raised to 120° C. and crosslinking was performed for 1 hour to obtain a plate-shaped random copolymer having a thickness of 1 mm. The Tg of the obtained copolymer was 47° C. as measured by the above 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 mixing ratio of MMA, except that the molar ratio of MMA to the total of BMA and MMA was changed to 17 mol %. In the same manner as in Sample B, a plate-shaped random copolymer having a thickness of 1 mm was obtained. The Tg of the obtained copolymer was 53° C. when measured by the above 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 a percentage of the total of BMA and MMA. A plate-like random copolymer having a thickness of 1 mm was obtained in the same manner as in Sample C except for the above. When the Tg of the obtained copolymer was measured by the above method, it was 59°C.
（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 mixing ratio of the cross-linking agent was changed to 5.0 mol% based on the total amount of BMA and MMA. A plate-like random copolymer having a thickness of 1 mm was obtained in the same manner as in Sample C except for the above. The Tg of the obtained copolymer was 66° C. when measured by the above method.
(6) Sample F: Preparation of Random Copolymer of Butyl Methacrylate (BMA) and Methyl Methacrylate (MMA) Regarding the compounding ratio of MMA, except that the molar ratio of MMA to the total of BMA and MMA was changed to 33 mol %. In the same manner as in Sample B, a plate-shaped random copolymer having a thickness of 1 mm was obtained. The Tg of the obtained copolymer was 64° C. when measured by the above 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。
The shape fixability and shape recoverability of each of the samples obtained above were evaluated. The 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) The test piece was attached to a uniaxial stretching machine, and the initial length L 0 of the test piece was measured.
(Iii) The test piece was placed in a constant temperature bath set to each deformation temperature (T def ) and heated for 10 minutes. The T def was set to Tg+10° C. for each sample.
(Iv) Elongational deformation was applied to the test piece at a strain rate of 45 mm/min, and the length L 1 at this time was measured.
(V) The test piece was cooled at a fixed temperature (T fix ) for 30 minutes while the stress (iv) was applied.
(Vi) After removing the stress, the test piece was put in a Teflon (registered trademark) petri dish, allowed to stand still at T fix for 30 minutes, and then the length L 2 of the test piece was measured.
(Vii) The sample was placed in a constant temperature bath set to T fix and heated at a constant rate of temperature increase. The test piece was taken out every time the temperature of the constant temperature bath increased by 5° C., and the length L 3 was measured.
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 formulas.
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 ratio (R f ) needs to be 85% or more from the viewpoint of practicality, preferably 90% or more, and 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%. Table 1 shows the above evaluation results.
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 of the samples had a high shape fixing ratio (R f ) and a shape recovery ratio (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.
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