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図面 (15)

課題

混色およびカラークロストークを防止し、設計自由度を増加させて開口率輝度および表示品質を改善する。

解決手段

曲面型表示装置210は、第1〜第3パネル部A1、A2、A3を含む第1基板220および第2基板240と、第1基板の内面に配置されるゲート配線およびデータ配線と、第2基板の内面に配置されるブラックマトリクス242と、ブラックマトリクス242と第1基板220との間に配置される第1〜第3カラーフィルター244、246、とを含み、第1および第2パネル部A1、A2、A3の第2および第3BM幅BW2、BW3は、それぞれ第1パネル部A1の第1BM幅BW1より大きいか、或いは同一であり、第2および第3BM幅BW2、BW3は、互いに同一である。

概要

背景

最近、情報化社会へと急速に進展するに伴って、大量の情報を処理して表示するディスプレイ分野発展してきているが、薄型、軽量、低消費電力といった要求に応えるため、フラットパネル表示装置の必要性が台頭している。

そのため、色の再現性に優れる薄型の薄膜トランジスタ液晶表示装置(thin film transistor liquid crystal display:TFT−LCD)が開発されているが、液晶表示装置は、液晶分子光学的異方性と分極特性を利用して映像を表示する。

液晶表示装置は、離隔して対向する2つの基板と、2つの基板間に形成される液晶層とを含むが、2つの基板の内面には、それぞれ画素電極および第1配向膜共通電極および第2配向膜が順次形成され、2つの基板の外面には、それぞれ第1および第2偏光板が形成される。

一方、次世代の表示装置として、フラットパネル表示装置に代わる曲面型表示装置(curved display device)が急浮上しているが、曲面型表示装置は没入感がさらに向上し、映像もさらにリアル表現されるため、ユーザーが快適に感じる。

従来の曲面型液晶表示装置では、曲面形状によって、隣接する副画素領域カラーが混ざるカラークロストークが発生するが、これについては図面を参照して説明する。

図1は、従来の曲面型液晶表示装置における平面および断面を示す図面であり、都合上、曲面形状を省略して平面に示す。

図1に示すように、従来の曲面型液晶表示装置10は、離隔して対向する第1基板20および第2基板40、第1基板20と第2基板40との間に配置される液晶層50を含む。

第1基板20および第2基板40は、それぞれ赤色・緑色・青色を表示する複数の副画素領域SPを含む。

第1基板20の内面にはゲート配線22が形成され、ゲート配線22の上部にはゲート絶縁層(不図示)が形成される。

ゲート絶縁層の上部における各副画素領域SPには共通電極24が形成され、共通電極24の上部には第1絶縁層26が形成される。

第1絶縁層26の上部における副画素領域SPの境界にはデータ配線28が形成され、データ配線28の上部には第2絶縁層30が形成される。

ゲート配線22とデータ配線28は互いに交差して副画素領域SPを定義し、各副画素領域SPには、ゲート配線22およびデータ配線28に接続される薄膜トランジスタTが形成される。

第2絶縁層30の上部における各副画素領域SPには、画素電極32が形成される。

また、第2基板40の内面における副画素領域SPの境界にはブラックマトリクス42が形成され、ブラックマトリクス42の下部における各副画素領域SPには第1および第2カラーフィルター44、46が形成される。

ブラックマトリクス42は、ゲート配線22、データ配線28、および薄膜トランジスタTを覆い、また、副画素領域SPを露出する開口部OPを有する。

一方、このような従来の曲面型液晶表示装置10は、ユーザーが位置する第2基板40の上部に向かって凹状の曲面を有するが、かかる曲面形状によって、第1基板20の内面には、縁部から中央に向かう第1シフト方向SD1に沿って圧縮応力が発生し、第2基板40の内面には、中央から縁部に向かう第2シフト方向SD2に沿って引張応力が発生する。

また、圧縮応力によって、第1基板20の内面の長さが第1シフト方向SD1へ縮小し、引張応力によって、第2基板の40内面の長さが第2シフト方向SD2へ拡張するので、第2基板40の内面のブラックマトリクス42がデータ配線28を覆いきれない部分が発生する。

すなわち、第1基板20および第2基板40を、中央の第1パネル部A1と、左右両側の縁部の第2および第3パネル部A2、A3と、第1パネル部A1と第2および第3パネル部A2、A3のそれぞれとの間の第4および第5パネルA4、A5とに区分すると、第1パネル部A1では、ブラックマトリクス42の中心線がデータ配線28の中心線に正確に整列され、ブラックマトリクス42の開口部OPが副画素領域SPの中央部を露出するが、第4および第5パネル部A4、A5では、ブラックマトリクス42の中心線がデータ配線28の中心線に対して外側へシフトして、ブラックマトリクス42の開口部OPが副画素領域SPだけでなく、データ配線28を部分的に露出する。また、第2および第3パネル部A2、A3では、ブラックマトリクス42の中心線がデータ配線28の中心線に対してさらに外側へシフトし、ブラックマトリクス42の開口部OPは隣接する2つの副画素領域SPとデータ配線28を露出する。

それによって、2つの副画素領域SPに印加される2つのデータ信号階調)による光が1つのカラーフィルター44、46を通して放出されるので、隣接する2つの副画素領域SPのカラーが混ざる混色(color mixing)若しくはカラークロストーク(color crosstalk)が発生し、曲面型液晶表示装置10で表示される映像の表示品質が低下するという問題がある。

概要

混色およびカラークロストークを防止し、設計自由度を増加させて開口率輝度および表示品質を改善する。曲面型表示装置210は、第1〜第3パネル部A1、A2、A3を含む第1基板220および第2基板240と、第1基板の内面に配置されるゲート配線およびデータ配線と、第2基板の内面に配置されるブラックマトリクス242と、ブラックマトリクス242と第1基板220との間に配置される第1〜第3カラーフィルター244、246、とを含み、第1および第2パネル部A1、A2、A3の第2および第3BM幅BW2、BW3は、それぞれ第1パネル部A1の第1BM幅BW1より大きいか、或いは同一であり、第2および第3BM幅BW2、BW3は、互いに同一である。

目的

本発明は、このような問題を解決するために提示されたものであり、混色やカラークロストークを防止し、映像の表示品質が改善された曲面型表示装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

離隔して対向し、それぞれ曲面形状を有し、中央の第1パネル部と前記第1パネル部の両側の第2パネル部および第3パネル部とを含む第1基板および第2基板と、前記第1基板の内面に配置され、互いに交差して副画素領域を定義するゲート配線およびデータ配線と、前記第2基板の内面に配置され、前記副画素領域に対応する開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスと前記第1基板との間に配置される第1カラーフィルター〜第3カラーフィルターとを含み、前記第1パネル部〜前記第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスは、それぞれ第1BM(BMは、Black Matrix(ブラックマトリクス)を表す)幅〜第3BM幅を有し、前記開口部は、それぞれ第1開口幅〜第3開口幅を有し、前記第2BM幅および前記第3BM幅は、それぞれ前記第1BM幅より大きいか、或いは同一であり、前記第2BM幅および前記第3BM幅は、互いに同一である、曲面型表示装置

請求項2

前記第1開口幅〜前記第3開口幅は、互いに同一である、請求項1に記載の曲面型表示装置。

請求項3

前記第1パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に一致する、請求項1に記載の曲面型表示装置。

請求項4

前記第2BM幅および前記第3BM幅は、それぞれ前記第1BM幅より大きく、前記第2パネル部および前記第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第1パネル部に向かって内側に均一に配置される、請求項1に記載の曲面型表示装置。

請求項5

前記第2パネル部および前記第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第1パネル部に向かって内側に配置され、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に対する、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置は徐々に変わる、請求項1に記載の曲面型表示装置。

請求項6

前記第2パネル部は、第1ブロック〜第kブロックを含み、前記第3パネル部は、第(k+1)ブロック〜第(n+1)ブロックを含み、前記第1ブロック〜前記第kブロックにおいて、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第1パネル部に向かって内側に配置され、前記第1ブロックから前記第kブロックへ行くにつれて、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線にさらに近く配置され、前記第(k+1)ブロック〜前記第(n+1)ブロックにおいて、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第1パネル部に向かって内側に配置され、前記第(n+1)ブロックから前記第(k+1)ブロックへ行くにつれて、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線にさらに近く配置される、請求項5に記載の曲面型表示装置。

請求項7

前記第2パネル部および前記第3パネル部は、第1ブロック〜第(n+1)ブロック間の複数の境界部をさらに含み、前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅は、前記第1ブロック〜前記第(n+1)ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅より小さい、請求項6に記載の曲面型表示装置。

請求項8

前記第1ブロックおよび前記第(n+1)ブロックの個数(n+1)は、前記第1基板と前記第2基板との間における最大シフト量SDRを、前記第1ブロックおよび前記第(n+1)ブロックのうち、隣接する2つにおける前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に対する前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置の移動量BS割り算した値をnに設定して算出される、請求項6に記載の曲面型表示装置。

請求項9

前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅BWeは、前記第1ブロックおよび前記第(n+1)ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅BWbから、前記第1ブロックおよび前記第(n+1)ブロックのうち、隣接する2つにおける前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に対する前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置の移動量BSを引いた値に設定される、請求項6に記載の曲面型表示装置。

請求項10

前記第1ブロックおよび前記第(n+1)ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅BWbを、前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅BWeで割り算した値は、(0.7/1)より大きいか、或いは同一であり、かつ(1/0.7)より小さいか、或いは同一である、請求項9に記載の曲面型表示装置。

請求項11

前記第1基板および前記第2基板は、前記第2パネル部および前記第3パネル部の外側の第4パネル部および第5パネル部をさらに含み、前記第4パネル部および前記第5パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスは、それぞれ前記第4BM幅および前記第5BM幅を有し、前記開口部は、それぞれ前記第4開口幅および前記第5開口幅を有し、前記第4BM幅および前記第5BM幅は、それぞれ前記第2BM幅と同一であり、前記第1開口幅〜前記第5開口幅は、互いに同一である、請求項5に記載の曲面型表示装置。

請求項12

前記第4パネル部および前記第5パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より、前記第1パネル部に向かって内側に均一に配置される、請求項11に記載の曲面型表示装置。

請求項13

前記第1BM幅〜前記第3BM幅は、互いに同一であり、前記第1開口幅〜前記第3開口幅は、互いに同一である、請求項1に記載の曲面型表示装置。

請求項14

前記第1パネル部〜前記第3パネル部において、前記データ配線は、それぞれお第1DL(DLは、Data Line(データ配線)を表す)幅〜第3DL幅を有し、前記第2DL幅および前記第3DL幅は、それぞれ前記第1DL幅より小さく、前記第2DL幅および前記第3DL幅は、互いに同一である、請求項13に記載の曲面型表示装置。

請求項15

前記第1パネル部において、前記データ配線の両端は、前記ブラックマトリクスの両端に一致し、前記第2パネル部および前記第3パネル部において、前記データ配線の一端は、前記ブラックマトリクスの一端に一致し、前記データ配線の他端は、前記ブラックマトリクスによって覆われる、請求項14に記載の曲面型表示装置。

請求項16

前記第1基板および前記第2基板は、それぞれ前記第2基板の上部に向かって凹む形の曲面形状を有する、請求項1に記載の曲面型表示装置。

請求項17

離隔して対向し、それぞれ曲面形状を有し、中央の第1パネル部と前記第1パネル部の両側の第2パネル部および第3パネル部とを含む第1基板および第2基板と、前記第1基板の内面に配置され、互いに交差して副画素領域を定義するゲート配線およびデータ配線と、前記第2基板の内面に配置され、前記副画素領域に対応する開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスと前記第1基板との間に配置される第1カラーフィルター〜第3カラーフィルターとを含み、前記第1パネル部〜前記第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスは、それぞれ第1BM(BMは、Black Matrix(ブラックマトリクス)を表す)幅〜第3BM幅を有し、前記開口部は、それぞれ第1開口幅〜第3開口幅を有し、前記第2BM幅および前記第3BM幅は、それぞれ前記第1BM幅より小さいか、或いは同一であり、前記第2BM幅および前記第3BM幅は、互いに同一である、曲面型表示装置。

請求項18

前記第1開口幅〜前記第3開口幅は、互いに同一であり、前記第1パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に一致する、請求項17に記載の曲面型表示装置。

請求項19

前記第2BM幅および前記第3BM幅は、それぞれ前記第1BM幅より小さく、前記第2パネル部および前記第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第2基板の縁部に向かって外側に均一に配置される、請求項17に記載の曲面型表示装置。

請求項20

前記第2パネル部および前記第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第2基板の縁部に向かって外側に配置され、前記第1カラーフィルター〜前記第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に対する、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置は徐々に変わる、請求項17に記載の曲面型表示装置。

請求項21

前記第1BM幅〜前記第3BM幅は、互いに同一であり、前記第1開口幅〜前記第3開口幅は、互いに同一であり、前記第1パネル部〜前記第3パネル部において、前記データ配線は、それぞれ第1DL(DLは、Data Line(データ配線)を表す)幅〜第3DL幅を有し、前記第2DL幅および前記第3DL幅は、それぞれ前記第1DL幅より大きく、前記第2DL幅および前記第3DL幅は、互いに同一であり、前記第1パネル部において、前記データ配線の両端は、前記ブラックマトリクスによって覆われ、前記第2パネル部および前記第3パネル部において、前記データ配線の一端は、前記ブラックマトリクスの一端に一致し、前記データ配線の他端は、前記ブラックマトリクスによって覆われる、請求項17に記載の曲面型表示装置。

請求項22

前記第1基板および前記第2基板は、それぞれ前記第2基板の上部に向かって凸状の曲面形状を有する、請求項17に記載の曲面型表示装置。

技術分野

0001

本発明は、表示装置に関するものであり、特に、ブラックマトリクスの幅および位置を調節することによって開口率および輝度が改善される曲面型表示装置に関するものである。

背景技術

0002

最近、情報化社会へと急速に進展するに伴って、大量の情報を処理して表示するディスプレイ分野発展してきているが、薄型、軽量、低消費電力といった要求に応えるため、フラットパネル表示装置の必要性が台頭している。

0003

そのため、色の再現性に優れる薄型の薄膜トランジスタ液晶表示装置(thin film transistor liquid crystal display:TFT−LCD)が開発されているが、液晶表示装置は、液晶分子光学的異方性と分極特性を利用して映像を表示する。

0004

液晶表示装置は、離隔して対向する2つの基板と、2つの基板間に形成される液晶層とを含むが、2つの基板の内面には、それぞれ画素電極および第1配向膜共通電極および第2配向膜が順次形成され、2つの基板の外面には、それぞれ第1および第2偏光板が形成される。

0005

一方、次世代の表示装置として、フラットパネル表示装置に代わる曲面型表示装置(curved display device)が急浮上しているが、曲面型表示装置は没入感がさらに向上し、映像もさらにリアル表現されるため、ユーザーが快適に感じる。

0006

従来の曲面型液晶表示装置では、曲面形状によって、隣接する副画素領域カラーが混ざるカラークロストークが発生するが、これについては図面を参照して説明する。

0007

図1は、従来の曲面型液晶表示装置における平面および断面を示す図面であり、都合上、曲面形状を省略して平面に示す。

0008

図1に示すように、従来の曲面型液晶表示装置10は、離隔して対向する第1基板20および第2基板40、第1基板20と第2基板40との間に配置される液晶層50を含む。

0009

第1基板20および第2基板40は、それぞれ赤色・緑色・青色を表示する複数の副画素領域SPを含む。

0010

第1基板20の内面にはゲート配線22が形成され、ゲート配線22の上部にはゲート絶縁層(不図示)が形成される。

0011

ゲート絶縁層の上部における各副画素領域SPには共通電極24が形成され、共通電極24の上部には第1絶縁層26が形成される。

0012

第1絶縁層26の上部における副画素領域SPの境界にはデータ配線28が形成され、データ配線28の上部には第2絶縁層30が形成される。

0013

ゲート配線22とデータ配線28は互いに交差して副画素領域SPを定義し、各副画素領域SPには、ゲート配線22およびデータ配線28に接続される薄膜トランジスタTが形成される。

0014

第2絶縁層30の上部における各副画素領域SPには、画素電極32が形成される。

0015

また、第2基板40の内面における副画素領域SPの境界にはブラックマトリクス42が形成され、ブラックマトリクス42の下部における各副画素領域SPには第1および第2カラーフィルター44、46が形成される。

0016

ブラックマトリクス42は、ゲート配線22、データ配線28、および薄膜トランジスタTを覆い、また、副画素領域SPを露出する開口部OPを有する。

0017

一方、このような従来の曲面型液晶表示装置10は、ユーザーが位置する第2基板40の上部に向かって凹状の曲面を有するが、かかる曲面形状によって、第1基板20の内面には、縁部から中央に向かう第1シフト方向SD1に沿って圧縮応力が発生し、第2基板40の内面には、中央から縁部に向かう第2シフト方向SD2に沿って引張応力が発生する。

0018

また、圧縮応力によって、第1基板20の内面の長さが第1シフト方向SD1へ縮小し、引張応力によって、第2基板の40内面の長さが第2シフト方向SD2へ拡張するので、第2基板40の内面のブラックマトリクス42がデータ配線28を覆いきれない部分が発生する。

0019

すなわち、第1基板20および第2基板40を、中央の第1パネル部A1と、左右両側の縁部の第2および第3パネル部A2、A3と、第1パネル部A1と第2および第3パネル部A2、A3のそれぞれとの間の第4および第5パネルA4、A5とに区分すると、第1パネル部A1では、ブラックマトリクス42の中心線がデータ配線28の中心線に正確に整列され、ブラックマトリクス42の開口部OPが副画素領域SPの中央部を露出するが、第4および第5パネル部A4、A5では、ブラックマトリクス42の中心線がデータ配線28の中心線に対して外側へシフトして、ブラックマトリクス42の開口部OPが副画素領域SPだけでなく、データ配線28を部分的に露出する。また、第2および第3パネル部A2、A3では、ブラックマトリクス42の中心線がデータ配線28の中心線に対してさらに外側へシフトし、ブラックマトリクス42の開口部OPは隣接する2つの副画素領域SPとデータ配線28を露出する。

0020

それによって、2つの副画素領域SPに印加される2つのデータ信号階調)による光が1つのカラーフィルター44、46を通して放出されるので、隣接する2つの副画素領域SPのカラーが混ざる混色(color mixing)若しくはカラークロストーク(color crosstalk)が発生し、曲面型液晶表示装置10で表示される映像の表示品質が低下するという問題がある。

発明が解決しようとする課題

0021

本発明は、このような問題を解決するために提示されたものであり、混色やカラークロストークを防止し、映像の表示品質が改善された曲面型表示装置を提供することを目的とする。

0022

また、本発明は、混色やカラークロストークを防止し、設計自由度が増加して開口率および輝度が改善され、映像の表示品質が改善された曲面型表示装置を提供することを他の目的とする。

0023

さらに、本発明は、混色やカラークロストークを防止し、映像の表示品質が改善されると共に、副画素領域の全体に亘ってブラックマトリクスの形状および表示品質が均一な曲面型表示装置を提供することをさらに他の目的とする。

課題を解決するための手段

0024

本発明は、前記の課題を解決するため、離隔して対向し、それぞれ曲面形状を有し、中央の第1パネル部と前記第1パネル部の両側の第2パネル部および第3パネル部とを含む第1基板および第2基板と、前記第1基板の内面に配置され、互いに交差して副画素領域を定義するゲート配線およびデータ配線と、前記第2基板の内面に配置され、前記副画素領域に対応する開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスと前記第1基板との間に配置される第1〜第3カラーフィルターとを含み、前記第1〜第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスはそれぞれ第1〜第3BM(BMは、Black Matrix(ブラックマトリクス)を表す)幅を有し、前記開口部はそれぞれ第1〜第3開口幅を有し、前記第2および第3BM幅はそれぞれ前記第1BM幅より大きいか、或いは同一であり、前記第2および第3BM幅は互いに同一である、曲面型表示装置を提供する。

0025

また、第1〜第3開口幅は、互いに同一であってもよい。

0026

また、前記第1パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に一致することができる。

0027

また、前記第2および第3BM幅は、それぞれ前記第1BM幅より大きく、前記第2および第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第1パネル部に向かって内側に均一に配置されることができる。

0028

また、前記第2および第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第1パネル部に向かって内側に配置され、前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に対する、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置は、徐々に変わることができる。

0029

また、前記第2パネル部は第1〜第kブロックを含み、前記第3パネル部は第(k+1)〜第(n+1)ブロックを含み、前記第1〜第kブロックにおいて、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第1パネル部に向かって内側に配置され、前記第1ブロックから前記第kブロックへ行くにつれて前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線にさらに近く配置され、前記第(k+1)〜第(n+1)ブロックにおいて、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第1パネル部に向かって内側に配置され、前記第(n+1)ブロックから前記第(k+1)ブロックへ行くにつれて前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線にさらに近く配置されることができる。

0030

また、前記第2および第3パネル部は、第1〜第(n+1)ブロック間の複数の境界部をさらに含み、前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅は、前記第1〜第(n+1)ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅より小さくてもよい。

0031

また、前記第1および第(n+1)ブロックの個数(n+1)は、前記第1基板と前記第2基板との間における最大シフト量SDRを、前記第1および第(n+1)ブロックのうち、隣接する2つにおける前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に対する前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置の移動量BS割り算した値をnに設定して算出することができる。

0032

また、前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅BWeは、前記第1および第(n+1)ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅BWbから、前記第1および第(n+1)ブロックのうち、隣接する2つにおける前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に対する前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置の移動量BSを引いた値に設定することができる。

0033

また、前記第1および第(n+1)ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅BWbを、前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅BWeで割り算した値は、(0.7/1)より大きいか、或いは同一であってもよく、(1/0.7)より小さいか、或いは同一であってもよい。さらに、前記第1基板および前記第2基板は、前記第2および第3パネル部の外側の第4および第5パネル部をさらに含み、前記第4および第5パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスはそれぞれ第4および第5BM幅を有し、前記開口部はそれぞれ第4および第5開口幅を有して、前記第4および第5BM幅はそれぞれ前記第2BM幅と同一であり、前記第1〜第5開口幅は互いに同一であってもよい。

0034

また、前記第4および第5パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より、前記第1パネル部に向かって内側に均一に配置されることができる。

0035

また、前記第1〜第3BM幅は互いに同一であってもよく、前記第1〜第3開口幅は互いに同一であってもよい。

0036

また、前記第1〜第3パネル部において、前記データ配線はそれぞれ第1〜第3DL(DLは、Data Line(データ配線)を表す)幅を有し、前記第2および第3DL幅はそれぞれ前記第1DL幅より小さくてもよく、前記第2および第3DL幅は互いに同一であってもよい。

0037

また、前記第1パネル部において、前記データ配線の両端は前記ブラックマトリクスの両端に一致し、前記第2および第3パネル部において、前記データ配線の一端は前記ブラックマトリクスの一端に一致し、前記データ配線の他端は前記ブラックマトリクスによって覆われることができる。

0038

また、前記第1基板および前記第2基板は、それぞれ前記第2基板の上部に向かって凹む形の曲面形状を有することができる。

0039

一方、本発明は、離隔して対向し、それぞれ曲面形状を有し、中央の第1パネル部と前記第1パネル部の両側の第2パネル部および第3パネル部とを含む第1基板および第2基板と、前記第1基板の内面に配置され、互いに交差して副画素領域を定義するゲート配線およびデータ配線と、前記第2基板の内面に配置され、前記副画素領域に対応する開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスと前記第1基板との間に配置される第1〜第3カラーフィルターとを含み、前記第1〜第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスはそれぞれ第1〜第3BM幅を有し、前記開口部はそれぞれ第1〜第3開口幅を有し、前記第2および第3BM幅はそれぞれ前記第1BM幅より小さいか、或いは同一であり、前記第2および第3BM幅は互いに同一である、曲面型表示装置を提供する。

0040

また、前記第1〜第3開口幅は互いに同一であり、前記第1パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に一致することができる。

0041

また、前記第2および第3BM幅はそれぞれ前記第1BM幅より小さく、前記第2および第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第2基板の縁部に向かって外側に均一に配置されることができる。

0042

また、前記第2および第3パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線より前記第2基板の縁部に向かって外側に配置され、前記第1〜第3カラーフィルターのうち、隣接する2つの間の境界線に対する、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置は徐々に変わることができる。

0043

また、前記第1〜第3BM幅は互いに同一であり、前記第1〜第3開口幅は互いに同一であり、前記第1〜第3パネル部において、前記データ配線はそれぞれ第1〜第3DL幅を有し、前記第2および第3DL幅はそれぞれ前記第1DL幅より大きくて、前記第2および第3DL幅は互いに同一であり、前記第1パネル部において、前記データ配線の両端は前記ブラックマトリクスによって覆われ、前記第2および第3パネル部において、前記データ配線の一端は前記ブラックマトリクスの一端に一致し、前記データ配線の他端は前記ブラックマトリクスによって覆われることができる。

0044

また、前記第1基板および前記第2基板は、それぞれ前記第2基板の上部に向かって凸状の曲面形状を有することができる。

発明の効果

0045

本発明は、ブラックマトリクスの開口部は同幅を維持しながら、第1パネル部におけるブラックマトリクスの中心線は、隣接する2つのカラーフィルターの境界線に一致させ、第1および第2パネル部におけるブラックマトリクスの中心線は、隣接する2つのカラーフィルターの境界線の内側、若しくは外側に配置することによって、混色やカラークロストークを防止することができるという効果を奏する。

0046

また、本発明は、ブラックマトリクスの開口部は同幅を維持しながら、第1パネル部におけるブラックマトリクスの中心線は、隣接する2つのカラーフィルターの境界線に一致させ、第2および第3パネル部におけるブラックマトリクスの中心線は、隣接する2つのカラーフィルターの境界線に対してブロック毎に徐々に変わる位置に配置することによって、混色やカラークロストークを防止し、設計自由度が増加して開口率および輝度が改善され、映像の表示品質を改善することができるという効果を奏する。

0047

さらに、本発明は、ブラックマトリクスの幅および開口部の幅は同一に維持しながら、第1パネル部におけるデータ配線の両端がブラックマトリクスの両端に一致し、第2および第3パネル部におけるデータ配線の一端がブラックマトリクスの一端に一致するように配置することによって、混色やカラークロストークを防止して、映像の表示品質が改善されると共に、副画素領域の全体に亘ってブラックマトリクスの均一な形状および均一な表示品質を具現化することができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

0048

従来の曲面型液晶表示装置における平面および断面を示す図面である。
本発明の第1実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す図面である。
本発明の第1実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。
本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す断面図である。
本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。
本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置における4つのブロックを有する各領域の断面を示す図面である。
図6の曲面型表示装置における4つのブロックを有する各領域のシフト量およびブラックマトリクス幅の増加量を示すグラフである。
本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置においてシールパターンが除去された場合を示す断面図である。
本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置においてシールパターンが形成された場合を示す断面図である。
本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置において発生する最大シフト量を説明するための分解斜視図である。
本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置における基板の厚さ、および曲率半径による実際の最大シフト量を示すグラフである。
本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置における複数のブロックを示す図面である。
本発明の第3実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す断面図である。
本発明の第3実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。

実施例

0049

以下、図面を参照し、本発明に係る曲面型表示装置を説明するが、液晶表示装置を例に挙げて説明する。

0050

図2は、本発明の第1実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す図面であり、図3は、本発明の第1実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。

0051

図2に示すように、本発明の第1実施例に係る曲面型表示装置110は、離隔して対向する第1基板120および第2基板140と、第1基板120と第2基板140との間に配置される液晶層150と、第1基板120および第2基板140の縁部に配置されて第1基板120および第2基板140を合着するシールパターン160とを含む。

0052

第1基板120および第2基板140は、ユーザーが位置する第2基板140の上部に向かって凹状の曲面を有するが、かかる曲面形状によって、第1基板120の外面には、中央から縁部に向かう引張応力(TS:tensile stress)が発生し、第1基板の内面には、縁部から中央に向かう圧縮応力(CS:compressive stress)が発生し、第2基板140の内面には、中央から縁部に向かう引張応力TSが発生する。また、第2基板140の外面には、縁部から中央に向かう圧縮応力CSが発生する。

0053

また、圧縮応力によって、第1基板120の内面の長辺に平行する横方向の長さが中央に向かって縮小し、引張応力によって、第2基板140の内面の横方向の長さが縁部に向かって拡張するが、第2基板140の内面におけるブラックマトリクス(図3の142)は、開口部(図3のOP)の幅を同一に維持しながら、データ配線(図3の128)を覆うことができるように、第1基板120および第2基板140の中央の第1パネル部A1では、ブラックマトリクス(図3の142)の中心線が第1および第2カラーフィルター(図3の144、146)の境界線に一致する第1BM幅(図3のBW1)に形成し、第2および第3パネル部A2、A3では、それぞれ第1パネル部A1におけるブラックマトリクス142を、第1および第2カラーフィルター144、146の境界線を基準にして第2基板140の中央に向かって内側へ均一に拡張して、第1BM幅BW1より大きい第2および第3BM幅(図3のBW2、BW3)に形成する。

0054

具体的に、図3に示すように、本発明の第1実施例に係る曲面型表示装置110は、離隔して対向する第1基板120および第2基板140と、第1基板120と第2基板140との間に配置される液晶層150とを含む。

0055

第1基板120および第2基板140は、それぞれ赤色・緑色・青色を表示する複数の副画素領域SPを含む。

0056

第1基板120の内面にはゲート配線122が形成され、ゲート配線122の上部にはゲート絶縁層(不図示)が形成される。

0057

ゲート絶縁層の上部における各副画素領域SPには共通電極124が形成され、共通電極124の上部には第1絶縁層126が形成される。

0058

第1絶縁層126の上部における副画素領域SP間の境界にはデータ配線128が形成され、データ配線128の上部には第2絶縁層130が形成される。

0059

ゲート配線122およびデータ配線128は互いに交差して副画素領域SPを定義し、各副画素領域SPにはゲート配線122およびデータ配線128に接続される薄膜トランジスタTが形成される。

0060

第2絶縁層130の上部における各副画素領域SPには、画素電極132が形成される。

0061

また、第2基板140の内面における副画素領域SP間の境界にはブラックマトリクス142が形成され、ブラックマトリクス142の下部における各副画素領域SPには第1および第2カラーフィルター144、146が形成される。図3には示していないが、ブラックマトリクス142の下部における各副画素領域SPには、第3カラーフィルターをさらに形成することができ、第1〜第3カラーフィルター144、146、(不図示)は、それぞれ赤色・緑色・青色を透過させるカラーフィルター層を構成することができる。

0062

他の実施例においては、カラーフィルター層を第1基板120の上部に形成することもできる。

0063

ブラックマトリクス142は、ゲート配線122やデータ配線128および薄膜トランジスタTを覆い、また、副画素領域SPを露出する開口部OPを有する。

0064

一方、このような本発明の第1実施例に係る曲面型表示装置110は、ユーザーが位置する第2基板140の上部に向かって凹状の曲面を有するが、かかる曲面形状によって、第1基板120の内面には、縁部から中央に向かう第1シフト方向SD1に沿って圧縮応力が発生し、第2基板140の内面には、中央から縁部に向かう第2シフト方向SD2に沿って引張応力が発生する。

0065

また、圧縮応力によって、第1基板120の内面の長さが第1シフト方向SD1へ縮小し、引張応力によって、第2基板140の内面の長さが第2シフト方向SD2へ拡張するが、ブラックマトリクス142の開口部OP間における幅BW2、BW3を一側に増加させて、第2基板140の内面におけるブラックマトリクス142がデータ配線128を覆うようにすることができる。

0066

すなわち、第1基板120および第2基板140を、中央の第1パネル部A1と、左右両側の縁部の第2および第3パネル部A2、A3に区分する場合、第1パネル部A1では、第1および第2カラーフィルター144、146の境界線がデータ配線128の中心線に整列され、ブラックマトリクス142の中心線が第1および第2カラーフィルター144、146の境界線に実質的に一致するので、ブラックマトリクス142がデータ配線128を覆い、また、ブラックマトリクス142の開口部OPが副画素領域SPの中央部を露出する。

0067

ここで、第1パネル部A1において、ブラックマトリクス142の中心線と、第1および第2カラーフィルター144、146の境界線は、約−3μm〜約+3μmの誤差範囲内で一致することができる。

0068

また、第2および第3パネル部A2、A3においては、第1および第2カラーフィルター144、146の境界線がそれぞれデータ配線128の中心線に対して外側へシフトし、ブラックマトリクス142がそれぞれ従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて中央に向かって内側へ拡張し、ブラックマトリクス142の中心線がそれぞれ第1および第2カラーフィルター144、146の境界線の内側に配置されるので、ブラックマトリクス142がそれぞれデータ配線128を覆い、また、ブラックマトリクス142の開口部OPがそれぞれ副画素領域SPのみを露出する。

0069

したがって、1つの副画素領域SPに印加される1つのデータ信号(階調)による光が1つのカラーフィルター144、146を通して放出されるので、隣接する2つの副画素領域SPのカラーが混ざる混色、若しくはカラークロストークが防止され、曲面型表示装置110で表示される映像の表示品質が改善される。

0070

そのとき、第1パネル部A1において、開口部OP間におけるブラックマトリクス142は第1BM幅BW1を有し、開口部OPは第1開口幅OW1を有して、第2および第3パネル部A2、A3において、開口部OP間におけるブラックマトリクス142はそれぞれ第2および第3BM幅BW2、BW3を有し、開口部OPはそれぞれ第2および第3開口幅OW2、OW3を有する。第2および第3BM幅BW2、BW3は、それぞれ第1BM幅BW1より大きく(BW2>BW1、BW3>BW1)、第2および第3BM幅BW2、BW3は互いに同一であり(BW2=BW3)、第1、第2および第3開口幅OW1、OW2、OW3は、互いに同一である(OW1=OW2=OW3)。

0071

すなわち、第2パネル部A2の開口部OP間におけるブラックマトリクス142は、従来のブラックマトリクス(図1の42)を、第1および第2カラーフィルター144、146の境界線を基準にし、中央に向かって右側へ均一に拡張してデータ配線128を覆う第2BM幅BW2を有するようにした形態であり、第3パネル部A3の開口部OP間におけるブラックマトリクス142は、従来のブラックマトリクス(図1の42)を、第1および第2カラーフィルター144、146の境界線を基準にし、中央に向かって左側へ均一に拡張してデータ配線128を覆う第3BM幅BW3を有するようにした形態である。

0072

したがって、本発明の第1実施例に係る曲面型表示装置110では、第1基板120および第2基板140の全体に亘って、ブラックマトリクス142の開口部OPは同幅に形成され(OW1=OW2=OW3)、第2および第3パネル部A2、A3におけるブラックマトリクス142は、それぞれ第1パネル部A1におけるブラックマトリクス142を中央に向かって内側へ拡張し、第1BM幅BW1より大きい第2および第3BM幅BW2、BW3に形成されるので(BW2=BW3>BW1)、混色およびカラークロストークが防止され、映像の表示品質が改善される。

0073

一方、他の実施例では、第2および第3パネル部A2、A3を細かく区分し、ブラックマトリクスを両側へ、ブロック毎に異なるように拡張して設計自由度を向上させ、開口率および輝度をさらに改善することもできるが、これについては図面を参照して説明する。

0074

図4は、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す断面図であり、図5は、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。以下、第1実施例と同一部分に対する説明は省略する。

0075

図4に示すように、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置210は、離隔して対向する第1基板220および第2基板240と、第1基板220と第2基板240との間に配置される液晶層250と、第1基板220および第2基板240の縁部に配置され、第1基板220および第2基板240を合着するシールパターン260とを含む。

0076

第1基板220および第2基板240は、ユーザーが位置する第2基板240の上部に向かって凹状の曲面を有するが、かかる曲面形状に起因した圧縮応力によって、第1基板220の内面の長辺に平行する横方向の長さが中央に向かって縮小し、引張応力によって、第2基板240の内面の横方向の長さが縁部に向かって拡張する。第2基板240の内面におけるブラックマトリクス(図5の242)は、開口部(図5のOP)の幅を同一に維持しながら、データ配線(図5の228)を覆うことができるように、第1基板220および第2基板240の中央の第1パネル部A1では、従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて第1および第2カラーフィルター(図5の244、246)の境界線を基準にして第2基板240の中央および縁部に向かって両側へ拡張して第1BM幅(図5のBW1)に形成する。また、第1パネル部A1の両側において第1〜第(n+1)ブロックB1〜B(n+1)に区分される第2および第3パネル部A2、A3では、それぞれ第1パネル部A1におけるブラックマトリクス242を、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線を基準にして第2基板240の中央および縁部に向かって内外両側へ、ブロック毎に異なるように拡張して、第1BM幅BW1より大きいか、或いは同一であるが、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に対する相対的位置が徐々に変わる第2および第3BM幅(図5のBW2、BW3)に形成し、第2および第3パネル部A2、A3の外側の第4および第5パネル部A4、A5では、それぞれ第1パネル部A1におけるブラックマトリクス242を、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線を基準にして基板240の中央に向かって内側へ均一に拡張し、第1BM幅BW1より大きいか、或いは同一の第4および第5BM幅(図5のBW4、BW5)に形成する。

0077

具体的に、図5に示すように、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置210は、離隔して対向する第1基板220および第2基板240と、第1基板220と第2基板240との間に配置される液晶層250とを含む。

0078

第1基板220および第2基板240は、それぞれ赤色・緑色・青色を表示する複数の副画素領域SPを含み、第1基板220の内面にはゲート配線222が形成され、ゲート配線222の上部にはゲート絶縁層(不図示)が形成される。

0079

ゲート絶縁層の上部における各副画素領域SPには共通電極224が形成され、共通電極224の上部には第1絶縁層226が形成される。第1絶縁層226の上部における副画素領域SPの境界にはデータ配線228が形成され、データ配線228の上部には第2絶縁層230が形成される。

0080

ゲート配線222およびデータ配線228は互いに交差して副画素領域SPを定義し、各副画素領域SPにはゲート配線222およびデータ配線228に接続される薄膜トランジスタTが形成され、第2絶縁層230の上部における各副画素領域SPには、画素電極232が形成される。

0081

また、第2基板240の内面における副画素領域SP間の境界にはブラックマトリクス242が形成され、ブラックマトリクス242の下部における各副画素領域SPには第1および第2カラーフィルター244、246が形成される。図5には示していないが、ブラックマトリクス242の下部における各副画素領域SPには、第3カラーフィルターをさらに形成することができ、第1〜第3カラーフィルター244、246、(不図示)は、それぞれ赤色・緑色・青色を透過させるカラーフィルター層を構成することができる。

0082

他の実施例においては、カラーフィルター層を第1基板220の上部に形成することもできる。

0083

ブラックマトリクス242は、ゲート配線222やデータ配線228および薄膜トランジスタTを覆い、また、副画素領域SPを露出する開口部OPを有する。

0084

一方、このような本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置210は、ユーザーが位置する第2基板240の上部に向かって凹状の曲面を有する。かかる曲面形状によって、第1基板220の内面には、縁部から中央に向かう第1シフト方向SD1に沿って圧縮応力が発生し、第2基板240の内面には、中央から縁部に向かう第2シフト方向SD2に沿って引張応力が発生する。

0085

また、圧縮応力によって、第1基板220の内面の長さが第1シフト方向SD1へ縮小し、引張応力によって、第2基板240の内面の長さが第2シフト方向SD2へ拡張するが、第2および第3パネル部A2、A3におけるブラックマトリクス242の開口部OP間における幅BW2、BW3を両側へ、ブロック毎に異なるように増加させ、第4および第5パネル部A4、A5におけるブラックマトリクス242の開口部OP間における幅BW4、BW5を一側へ増加させることによって、第2基板240の内面におけるブラックマトリクス242がデータ配線228を覆うようにすることができる。

0086

すなわち、第1基板220および第2基板240を、中央の第1パネル部A1と、第1パネル部A1の左側・右側の第2および第3パネル部A2、A3と、第2および第3パネルA2、A3の外側の第4および第5パネル部A4、A5とに区分する場合、第1パネル部A1では、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線がデータ配線228の中心線に整列され、ブラックマトリクス242の中心線が第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に一致するので、ブラックマトリクス242がデータ配線228を覆い、また、ブラックマトリクス242の開口部OPが副画素領域SPの中央部を露出する。

0087

ここで、第1パネル部A1において、ブラックマトリクス242の中心線と、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線は、約−3μm〜約+3μmの誤差範囲内で一致することができる。

0088

また、第2および第3パネル部A2、A3においては、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線がそれぞれデータ配線228の中心線に対して外側へ相対的に少しシフトし、ブラックマトリクス242がそれぞれ中央および縁部に向かって内外両側へ、ブロック毎に異なるように拡張し、ブラックマトリクス242の中心線がそれぞれ第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の内側に配置されるので、ブラックマトリクス242がそれぞれデータ配線228を覆い、また、ブラックマトリクス242の開口部OPがそれぞれ副画素領域SPのみを露出する。

0089

また、第4および第5パネル部A4、A5においては、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線がそれぞれデータ配線228の中心線に対して外側へ相対的に多くシフトし、ブラックマトリクス242がそれぞれ中央に向かって内側へ拡張し、ブラックマトリクス242の中心線がそれぞれ第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の内側に配置されるので、ブラックマトリクス242がそれぞれデータ配線228を覆い、また、ブラックマトリクス242の開口部OPがそれぞれ副画素領域SPのみを露出する。

0090

したがって、1つの副画素領域SPに印加される1つのデータ信号(階調)による光が1つのカラーフィルター244、246を通して放出されるので、隣接する2つの副画素領域SPのカラーが混ざる混色、若しくはカラークロストークが防止され、曲面型表示装置210で表示される映像の表示品質が改善される。

0091

また、第2および第3パネル部A2、A3においては、ブラックマトリクス242がシフト度合いによって異なるように両側へ拡張するので、設計自由度が増加し、開口率および輝度が改善される。

0092

そのとき、第1パネル部A1において、開口部OP間におけるブラックマトリクス242は第1BM幅BW1を有し、開口部OPは第1開口幅OW1を有して、第2および第3パネル部A2、A3において、開口部OP間におけるブラックマトリクス242はそれぞれ第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に対する相対的位置がブロック毎に変わる第2および第3BM幅BW2、BW3を有し、開口部OPはそれぞれ第2および第3開口幅OW2、OW3を有する。また、第4および第5パネル部A4、A5において、開口部OP間におけるブラックマトリクス242はそれぞれ第4および第5BM幅BW4、BW5を有し、開口部OPはそれぞれ第4および第5開口幅OW4、OW5を有するが、第2〜第5BM幅BW2〜BW5は、それぞれ第1BM幅BW1より大きいか、或いは同一であり(BW2≧BW1、BW3≧BW1、 BW4≧BW1、BW5≧BW1)、第2〜第5BM幅BW2〜BW5は互いに同一であり(BW2=BW3=BW4=BW5)、第1〜第5開口幅OW1〜OW5は互いに同一である(OW1=OW2=OW3=OW4=OW5)。

0093

ここで、複数のブロックの個数が偶数の場合、第2〜第5BM幅(BW2〜BW5)は、それぞれ第1BM幅BW1より大きく(BW2>BW1、BW3>BW1、BW4>BW1、BW5>BW1)、複数のブロックの個数が奇数の場合、第2〜第5BM幅BW2〜BW5は、それぞれ第1BM幅BW1と同一であってもよい(BW2=BW1、BW3=BW1、BW4=BW1、BW5=BW1)。

0094

すなわち、第2パネル部A2の開口部OP間におけるブラックマトリクス242は、従来のブラックマトリクス(図1の42)を、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線を基準にして中央および縁部に向かって左右両側へ拡張するが、第4パネル部A4から第1パネル部A1へ行くにつれて(すなわち、第1ブロックB1から第kブロックBkへ行くにつれて)、ブロック毎に左側の拡張領域は大きく、右側の拡張領域は小さくなるように(すなわち、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に対してブラックマトリクス242の中心線が左側へさらにシフトするように)拡張した形態である。第3パネル部A3の開口部OP間におけるブラックマトリクス242は、従来のブラックマトリクス(図1の42)を、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線を基準にして中央および縁部に向かって左右両側へ拡張するが、第5パネル部A5から第1パネル部A1へ行くにつれて(すなわち、第(n+1)ブロックB(n+1)から第(k+1)ブロックB(k+1)へ行くにつれて)、ブロック毎に右側の拡張領域は大きく、左側の拡張領域は小さくなるように(すなわち、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に対してブラックマトリクス242の中心線が右側へさらにシフトするように)拡張した形態である。

0095

また、第4パネル部A4の開口部OP間におけるブラックマトリクス242は、従来のブラックマトリクス(図1の42)を、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線を基準にして中央に向かって右側へ均一に拡張し、データ配線228を覆う第4BM幅BW4を有するようにした形態であり、第5パネル部A5の開口部OP間におけるブラックマトリクス242は、従来のブラックマトリクス(図1の42)を、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線を基準にして中央に向かって左側へ均一に拡張し、データ配線228を覆う第5BM幅BW5を有するようにした形態である。

0096

例えば、第2パネル部A2は第1〜第kブロックB1〜Bkに区分され、第1〜第kブロックB1〜Bkにおいて、開口部OP間のブラックマトリクス242は第2幅BW2を有し、ブラックマトリクス242の中心線は第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の内側に配置されるが、第1ブロックB1から第kブロックBkへ行くにつれて、ブラックマトリクス242の中心線は、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に対して左側へさらにシフトすることによって、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線にさらに近く配置される。

0097

また、第3パネル部A3は、第(k+1)〜第(n+1)ブロックB(k+1)〜B(n+1)に区分され、第(k+1)〜第(n+1)ブロックB(k+1)〜B(n+1)において、開口部OP間のブラックマトリクス242は第3幅BW3を有し、ブラックマトリクス242の中心線は第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の内側に配置されるが、第(n+1)ブロックB(n+1)から第(k+1)ブロックB(k+1)へ行くにつれて、ブラックマトリクス242の中心線は、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に対して右側へさらにシフトすることによって、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線にさらに近く配置される。

0098

したがって、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置210では、第1および第2基板220、240の全体に亘って、ブラックマトリクス242の開口部OPは同幅に形成され(OW1=OW2=OW3=OW4=OW5)、第2および第3パネル部A2、A3におけるブラックマトリクス242は、それぞれ第1パネル部A1におけるブラックマトリクス242を、中央および縁部に向かって内外両側へ、ブロック毎に異なるように拡張して、第1BM幅BW1より大きいか、或いは同一であり、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に対する相対的位置がブロック毎に異なる第2および第3BM幅BW2、BW3に形成され(BW2=BW3≧BW1)、第4および第5パネル部A4、A5におけるブラックマトリクス242は、それぞれ第1パネル部A1におけるブラックマトリクス242を、中央に向かって内側へ拡張して、第1BM幅BW1より大きいか、或いは同一の第4および第5BM幅BW4、BW5に形成されるので(BW4=BW5≧BW1)、混色およびカラークロストークが防止され、映像の表示品質が改善される。

0099

第2実施例では、第2および第3パネル部A2、A3の外側に第4および第5パネル部A4、A5が配置されることを例に挙げたが、他の実施例では中央の第1パネル部と、第1パネル部の両側に配置され、ブラックマトリクスの相対的位置が徐々に変わる第2および第3パネル部で曲面型表示装置を構成することもできる。

0100

このような第2実施例に係る曲面型表示装置210におけるブラックマトリクスの幅および位置について、図面を参照して説明する。

0101

図6は、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置における4つのブロックを有する各領域の断面を示す図面であり、図7は、図6の曲面型表示装置における4つのブロックを有する各領域のシフト量およびブラックマトリクス幅の増加量を示すグラフである。以下、図5を共に参照して説明する。

0102

図6に示すように、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置は、中央の第1パネル部A1と、第1パネル部A1の左右両側の第2および第3パネル部A2、A3と、第2および第3パネル部A2、A3の外側の第4および第5パネル部A4、A5とを含むが、第2パネル部A2は第1および第2ブロックB1、B2を含み、第3パネル部A3は第3および第4ブロックB3、B4を含む。

0103

第4パネル部4と第2パネル部A2との間には第1境界部E1が配置され、第3パネル部A3と第5パネル部A5との間には第2境界部E2が配置され、第1ブロックB1と第2ブロックB2との間には第3境界部E3が配置され、第3ブロックB3と第4ブロックB4との間には第4境界部E4が配置される。第1〜第4境界部E1〜E4におけるブラックマトリクス242は、隣接するパネル部、若しくはブロックにおけるブラックマトリクス242より小幅に形成されて開口部OPが同幅を有するようにする。その結果、ユーザーはブラックマトリクス242における幅の変化および開口部OPの相対的位置の変化を認識できないので、映像の表示品質が改善される。

0104

ここで、第1〜第4ブロックB1〜B4の個数が偶数であるので、第1パネル部A1は、第2ブロックB2と第3ブロックB3との間の境界部として働き、第1パネル部A1におけるブラックマトリクス242の第1BM幅BW1は、第2〜第5BM幅B2〜B5のそれぞれより小さい。

0105

複数のブロックの個数が奇数である他の実施例では、第1パネル部A1がブロックとして働き、第1パネル部A1におけるブラックマトリクス242の第1BM幅BW1は、第2〜第5BM幅B2〜B5のそれぞれと同一であり得る。

0106

第1パネル部A1は、第1および第2基板220、240の中心線に対応し、第4、第2、第3および第5パネル部A4、A2、A3、A5は、それぞれ第1および第2基板220、240の左側から1/4部分、2/4部分、3/4部分、4/4部分に対応し、また、第1〜第4境界部E1〜E4は、それぞれ第1および第2基板220、240の左側から2/8境界線、3/8境界線、5/8境界線、6/8境界線に対応することができる。

0107

具体的に、第1パネル部A1におけるブラックマトリクス242は、約23μmの第1BM幅BW1を有する。これは、約19μmの幅を有する従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて、左右両側へ約2μmずつ拡張した形態(ブラックマトリクス242の中心線が、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線と一致する形態)である。

0108

第2パネル部A2における第1ブロックB1のブラックマトリクス242は、約24μmの第2BM幅BW2を有する。これは、約19μmの幅を有する従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約1μmおよび約4μmが拡張した形態(ブラックマトリクス242の中心線が、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の右側の約1.5μmに位置する形態)である。

0109

第2パネル部A2における第2ブロックB2のブラックマトリクス242は、約24μmの第2BM幅BW2を有する。これは、約19μmの幅を有する従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約2μmおよび約3μmが拡張した形態(ブラックマトリクス242の中心線が、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の右側の約0.5μmに位置する形態)である。

0110

第3パネル部A3における第3ブロックB3のブラックマトリクス242は、約24μmの第3BM幅BW3を有する。これは、約19μmの幅を有する従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約2μmおよび約3μmが拡張した形態(ブラックマトリクス242の中心線が、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の左側の約0.5μmに位置する形態)である。

0111

第3パネル部A3における第4ブロックB4のブラックマトリクス242は、約24μmの第3BM幅BW3を有する。これは、約19μmの幅を有する従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約1μmおよび約4μmが拡張した形態(ブラックマトリクス242の中心線が、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の左側の約1.5μmに位置する形態)である。

0112

また、第1境界部E1におけるブラックマトリクス242は、約23μmの幅を有する。これは、約19μmの幅を有する従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて、中央に向かって内側へ約4μmが拡張した形態(ブラックマトリクス242の中心線が、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の右側の約2μmに位置する形態)である。

0113

第3境界部E3におけるブラックマトリクス242は、約23μmの幅を有する。これは、約19μmの幅を有する従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約1μmおよび約3μmが拡張した形態(ブラックマトリクス242の中心線が、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の右側の約1μmに位置する形態)である。

0114

第4境界部E4におけるブラックマトリクス242は、約23μmの幅を有する。これは、約19μmの幅を有する従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約1μmおよび約3μmが拡張した形態(ブラックマトリクス242の中心線が、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の左側の約1μmに位置する形態)である。

0115

第2境界部E2におけるブラックマトリクス242は、約23μmの幅を有する。これは、約19μmの幅を有する従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて、中央に向かって内側へ約4μmが拡張した形態(ブラックマトリクス242の中心線が、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の左側の約2μmに位置する形態)である。

0116

第4パネル部A4におけるブラックマトリクス242は、約24μmの第2BM幅BW2を有する。これは、約19μmの幅を有する従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて、中央に向かって内側へ約5μmが拡張した形態(ブラックマトリクス242の中心線が、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の右側の約2.5μmに位置する形態)である。

0117

第5パネル部A5におけるブラックマトリクス242は、約24μmの第3BM幅BW3を有する。これは、約19μmの幅を有する従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて、中央に向かって内側へ約5μmが拡張した形態(ブラックマトリクス242の中心線が、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線の左側の約2.5μmに位置する形態)である。

0118

図7に示すように、第1および第2基板220,240に曲面形状を形成する場合、第1基板220と第2基板240との間における第1パネル部A1では、約0.5μmのシフト量が発生し、第2および第3パネル部A2、A3では、約0.1μm〜約1.8μmのシフト量が発生して、第4および第5パネル部A4、A5では、約0.1μm〜約4.2μmのシフト量が発生する。

0119

特に、第1および第4ブロックB1、B4では、約0.1μm〜約1.8μmのシフト量が発生し、第2および第3ブロックB2、B3では、約0.1μm〜約1.4μmのシフト量が発生する。

0120

そのとき、このような曲面形状に起因した実際のシフト量を、第1実施例における一側拡張で完全補償するためには、従来のブラックマトリクス(図1の42)を一側へ5μm以上に拡張しなければならない。

0121

一方、第2実施例では、実際のシフト量が相対的に大きく発生する第4および第5パネル部A4、A5において、中央に向かって内側へ約5μmだけ拡張し、実際のシフト量が相対的に小さく発生する第2および第3パネル部A2、A3においては、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へ約1μm〜約4μmだけ拡張するが、第1〜第4ブロックB1〜B4におけるシフト量を考慮し、ブロック毎に第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に対するブラックマトリクス242の中心線の位置を変化させることによって、ブラックマトリクス242の拡張による開口率の低下を最小化しながら、曲面形状に起因した実際のシフト量を完全補償することができる。

0122

また、第1〜第4境界部E1〜E4におけるブラックマトリクス242の幅を、第2〜第4パネル部A2〜A4におけるブラックマトリクス242の幅より小さく形成することによって、曲面型表示装置210の全体に亘って開口部OPの幅を同一に形成することができる。その結果、ユーザーはブラックマトリクス242における幅の変化および開口部OPの相対的位置の変化を認識できないので、映像の視認性および表示品質が改善される。

0123

一方、曲面型表示装置における最大シフト量は、基板の横方向の長さや厚さ、曲率半径、セルギャップなどを考慮して算出することができるが、これについては図面を参照して説明する。

0124

図8aは、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置においてシールパターンが除去された場合を示す断面図であり、図8bは、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置においてシールパターンが形成された場合を示す断面図であり、図8cは、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置において発生する最大シフト量を説明するための分解斜視図である。以下、図5を共に参照して説明する。

0125

図8aに示すように、平面形状の場合、横方向に幅PW、厚さSTおよびセルギャップCGを有する第1および第2基板220、240に、曲率半径Rおよび曲面角度θを有する曲面形状を適用すると、シールパターンのない第1基板220および第2基板240における理想的な最大シフト量SDIは、次の式(1)に沿って算出することができる。

0126

SDI=[PW−2π(R+CG+ST)×(θ/360°)]・・・(1)

0127

図8bに示すように、第1基板220と第2基板240との間における縁部にシールパターン260を形成する場合、実際に発生する最大シフト量SDRは、シールパターンがないときの理想的な最大シフト量SDIより小さいので、実際に発生する最大シフト量SDRは、次の式(2)に沿って、0より大きくて1より小さい補正係数αを用いて算出することができる。

0128

SDR=(α×SDI)、(0<α<1)・・・(2)

0129

図8cに示すように、ブラックマトリクス242の開口部OPに対応する第2基板240の副画素領域SPは、薄膜トランジスタTが形成される第1基板220の副画素領域SPに対し、第1および第2基板220、240の中央では一致するが、第1および第2基板220、240の縁部では、実際の最大シフト量SDRだけ縁部に向かって外側へシフトする。

0130

図9は、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置における基板の厚さ、および曲率半径による実際の最大シフト量を示すグラフである。

0131

図9に示すように、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置210では、第1および第2基板220、240の厚さが約0.25mmから約4mmへ増加するにつれて実際の最大シフト量SDRは増加し、曲面形状の曲率半径Rが増加するにつれて実際の最大シフト量SDRは減少する。

0132

このような最大シフト量SDRを利用して複数のブロックを設定する方法について、図面を参照して説明する。

0133

図10は、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置における複数のブロックを示す図面である。以下、図5を共に参照して説明する。

0134

図10に示すように、第1および第2基板220、240の左側から2/4部分および3/4部分は、第1〜第(n+1)ブロックB1〜B(n+1)に区分することができる。

0135

第1および第2基板220、240が曲面形状を有するとき、前記式(1)および式(2)に沿って、補正係数α、基板の幅PWや基板の厚さST、セルギャップCG、曲率半径R、および曲面角度θから最大シフト量SDRを算出することができるが、最大シフト量SDRおよびブラックマトリクス242の中心線の相対的位置の移動量によって、第1〜第(n+1)ブロックB1〜B(n+1)を設定することができる。

0136

また、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に対するブラックマトリクス242の中心線の位置変化が認識されないようにするため、ブロック間に複数の境界部を設定することができる。

0137

そのとき、複数のブロックの個数(n+1)は、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に対するブラックマトリクス242の中心線の位置が徐々に変わるように設定することができる。複数の境界部の個数は、0より大きくてnより小さい範囲内で次の条件を考慮して設定することができ、複数の境界部におけるブラックマトリクスの幅は、複数のブロックにおけるブラックマトリクスの幅より小さく設定することができる。

0138

例えば、第mおよび第(m+1)ブロックBm、B(m+1)におけるブラックマトリクス242がそれぞれ同一のブロックBM幅(BWb=BW2〜BW5)を有し、第1および第2カラーフィルター244、246の境界線に対して、第mブロックBmにおけるブラックマトリクス242の中心線の位置と、第(m+1)ブロックB(m+1)におけるブラックマトリクス242の中心線の位置がBM移動量BMだけ変化する場合、第1〜第(n+1)ブロックの個数(n+1)は、次の式(3)に沿ってnを求め、算出することができる。

0139

n=(SDR/BS)・・・(3)

0140

ここで、nが小数の場合は、切り上げで処理することができる。

0141

また、第mブロックBmと第(m+1)ブロックB(m+1)との間の境界部Ebにおけるブラックマトリクス242は、次の式(4)に沿って境界BM幅BWeを有するように設定することができる(BWe<BWb)。

0142

BWe=(BWb—BS)・・・(4)

0143

そのとき、BM移動量BSは、ブロックBM幅BWbと境界BM幅BWeとの差が認識されないよう、次の式(5)の条件を満たす範囲内で決定することができる。

0144

(0.7/1)≦(BWb/BWe)≦(1/0.7)・・・(5)

0145

表1は、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置210において、曲率半径Rや基板の厚さST、および最大シフト量SDRによって設定される複数のブロックの個数(n+1)を示す。

0146

0147

表1で分かるように、本発明の第2実施例に係る曲面型表示装置210は、曲面形状の曲率半径Rや、第1および第2基板220、240の厚さST、および第1基板220と第2基板240との間における実際の最大シフト量SDRによって、第1〜第(n+1)ブロックB1〜B(n+1)の個数(n+1)を設定することができるが、曲率半径Rが減少し、基板の厚さSTが増加して最大シフト量SDRが増加する程、第1〜第(n+1)ブロックB1〜B(n+1)の個数(n+1)が増加する。

0148

そのとき、第1ブロックB1と第(n+1)ブロックB(n+1)の間には、式(3)に沿って境界部Ebを設定することができる。

0149

このように、複数のブロック間に、ブラックマトリクス242および開口部OPの位置変化が認識されないように境界部を設定することによって、映像の表示品質を改善することができる。

0150

一方、他の実施例では、中央のブラックマトリクスおよびデータ配線の幅を増加させ、全ての副画素領域が同一特性を有するようにすることができるが、これについては図面を参照して説明する。

0151

図11は、本発明の第3実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す断面図であり、図12は、本発明の第3実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。

0152

図11に示すように、本発明の第3実施例に係る曲面型表示装置310は、離隔して対向する第1基板320および第2基板340と、第1基板320と第2基板340との間に配置される液晶層350と、第1基板320および第2基板340の縁部に配置されて第1基板320および第2基板340を合着するシールパターン360とを含む。

0153

第1基板320および第2基板340は、ユーザーが位置する第2基板340の上部に向かって凹状の曲面を有する。かかる曲面形状によって、第1基板320の外面には、中央から縁部に向かう引張応力TSが発生し、第1基板320の内面には、縁部から中央に向かう圧縮応力CSが発生し、第2基板340の内面には、中央から縁部に向かう引張応力TSが発生して、第2基板340の外面には、縁部から中央に向かう圧縮応力CSが発生する。

0154

また、圧縮応力によって、第1基板320の内面の長辺に平行する横方向の長さが中央に向かって縮小し、引張応力によって、第2基板340の内面の横方向の長さが縁部に向かって拡張するが、第2基板340の内面におけるブラックマトリクス(図12の342)は、開口部(図12のOP)の幅を同一に維持しながら、データ配線(図12の328)を覆うことができるように、第1基板320および第2基板340の中央の第1パネル部A1では、ブラックマトリクス(図12の342)の中心線が第1および第2カラーフィルター(図12の344、346)の境界線に一致する第1BM幅(図12のBW1)に形成し、第2および第3パネル部A2、A3では、それぞれ第1パネル部A1におけるブラックマトリクス342を、第1および第2カラーフィルター344、346の境界線を基準にして第2基板340の中央に向かって内側へ均一に移動し、第1BM幅BW1と同一の第2および第3BM幅(図12のBW2、BW3)に形成する。

0155

第1基板320の内面におけるデータ配線(図12の328)は、第1パネル部A1においては、ブラックマトリクス(図12の342)と両端が一致するように、ブラックマトリクス(図12の342)の第1BM幅(図12のBW1)と同一の第1DL幅DW1に形成し、第2および第3パネル部A2、A3においては、ブラックマトリクス(図12の342)に完全に覆われるように、それぞれブラックマトリクス(図12の342)の第2および第3BM幅(図12のBW2、BW3)より小さい第2および第3DL幅(DW2、DW3)に形成する。

0156

具体的に図12に示すように、本発明の第3実施例に係る曲面型表示装置310は、離隔して対向する第1基板320および第2基板340と、第1基板320と第2基板340との間に配置される液晶層350とを含む。

0157

第1基板320および第2基板340は、それぞれ赤色・緑色・青色を表示する複数の副画素領域SPを含む。

0158

第1基板320の内面にはゲート配線322が形成され、ゲート配線322の上部にはゲート絶縁層(不図示)が形成される。

0159

ゲート絶縁層の上部における各副画素領域SPには共通電極324が形成され、共通電極324の上部には第1絶縁層326が形成される。

0160

第1絶縁層326の上部における副画素領域SPの境界にはデータ配線328が形成され、データ配線328の上部には第2絶縁層330が形成される。

0161

ゲート配線322およびデータ配線328は互いに交差して副画素領域SPを定義し、各副画素領域SPにはゲート配線322およびデータ配線328に接続される薄膜トランジスタTが形成される。

0162

第2絶縁層330の上部における各副画素領域SPには、画素電極332が形成される。

0163

また、第2基板340の内面における副画素領域SPの境界にはブラックマトリクス342が形成され、ブラックマトリクス342の下部における各副画素領域SPには第1および第2カラーフィルター344、346が形成される。図12には示していないが、ブラックマトリクス342の下部における各副画素領域SPには、第3カラーフィルターをさらに形成することができ、第1〜第3カラーフィルター344、346、(不図示)は、それぞれ赤色・緑色・青色を透過させるカラーフィルター層を構成することができる。

0164

他の実施例においては、カラーフィルター層を第1基板320の上部に形成することもできる。

0165

ブラックマトリクス342は、ゲート配線322やデータ配線328および薄膜トランジスタTを覆い、また、副画素領域SPを露出する開口部OPを有する。

0166

一方、このような本発明の第3実施例に係る曲面型表示装置310は、ユーザーが位置する第2基板340の上部に向かって凹状の曲面を有する。かかる曲面形状によって、第1基板320の内面には、縁部から中央に向かう第1シフト方向SD
1に沿って圧縮応力が発生し、第2基板340の内面には、中央から縁部に向かう第2シフト方向SD2に沿って引張応力が発生する。

0167

また、圧縮応力によって、第1基板320の内面の長さが第1シフト方向SD1へ縮小し、引張応力によって、第2基板340の内面の長さが第2シフト方向SD2へ拡張するが、ブラックマトリクス342の開口部OP間における幅BW1、BW2、BW3を両側、若しくは一側へ増加させ、第2基板340の内面におけるブラックマトリクス342が同幅でデータ配線328を覆うようにすると共に、中央のデータ配線328の幅を増加させ、全ての副画素領域SPが同一の転傾(disclination)状態を有するようにすることができる。

0168

すなわち、第1基板320および第2基板340を、中央の第1パネル部A1と、左右両側の縁部の第2および第3パネル部A2、A3に区分する場合、第1パネル部A1では、第1および第2カラーフィルター344、346の境界線がデータ配線328の中心線に整列され、ブラックマトリクス342が従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて両側へ同一に拡張して、ブラックマトリクス342の中心線が第1および第2カラーフィルター344、346の境界線に実質的に一致し、ブラックマトリクス342がデータ配線328を覆い、また、ブラックマトリクス342の開口部OPが副画素領域SPの中央部を露出する。

0169

ここで、第1パネル部A1においては、ブラックマトリクス342の第1BM幅BW1とデータ配線328の第1DL幅DW1は、同一大きさに形成され(BW1=DW1)、データ配線328の両端がブラックマトリクス342の両端にそれぞれ一致することができる。

0170

また、ブラックマトリクス342の中心線と、第1および第2カラーフィルター344、346の境界線は、約−3μm〜約+3μmの誤差範囲内で一致することができる。

0171

また、第2および第3パネル部A2、A3においては、第1および第2カラーフィルター344、346の境界線がそれぞれデータ配線328の中心線に対して外側へシフトし、ブラックマトリクス342がそれぞれ従来のブラックマトリクス(図1の42)に比べて中央に向かって内側へ拡張して、ブラックマトリクス342の中心線がそれぞれ第1および第2カラーフィルター344、346の境界線の内側に配置されるので、ブラックマトリクス342がそれぞれデータ配線328を覆い、また、ブラックマトリクス342の開口部OPがそれぞれ副画素領域SPのみを露出する。

0172

ここで、第2および第3パネル部A2、A3においては、ブラックマトリクス342の第2および第3BM幅BW2、BW3がそれぞれデータ配線328の第2および第3DL幅DW2、DW3より大きく形成されて(BW2>DW2、BW3>DW3)、データ配線328の一端がブラックマトリクス342の一端に一致し、データ配線328の他端がブラックマトリクス342の他端より内側に配置されることができる。

0173

したがって、1つの副画素領域SPに印加される1つのデータ信号(階調)による光が1つのカラーフィルター344、346を通して放出されるので、隣接する2つの副画素領域SPのカラーが混ざる混色、若しくはカラークロストークが防止され、曲面型表示装置310で表示される映像の表示品質が改善される。

0174

そのとき、第1パネル部A1において、開口部OP間におけるブラックマトリクス342は第1BM幅BW1を有し、開口部OPは第1開口幅OW1を有し、データ配線328は第1DL幅DW1を有して、第2および第3パネル部A2、A3において、開口部OP間におけるブラックマトリクス342はそれぞれ第2および第3BM幅BW2、BW3を有し、開口部OPはそれぞれ第2および第3開口幅OW2、OW3を有し、データ配線328はそれぞれ第2および第3DL幅DW2、DW3を有する。第1、第2および第3BM幅BW1、BW2、BW3は互いに同一であり(BW1=BW2=BW3)、第1、第2および第3開口幅OW1、OW2、OW3は互いに同一であり(OW1=OW2=OW3)、第1DL幅DW1は、第2および第3DL幅DW2、DW3より大きくて、第2および第3DL幅DW2、DW3は互いに同一である(DW1>DW2=DW3)。

0175

また、隣接するデータ配線328同士の離隔距離は、第1基板320の全面に亘って同一である。

0176

すなわち、第2パネル部A2の開口部OP間におけるブラックマトリクス342は、従来のブラックマトリクス(図1の42)を、第1および第2カラーフィルター344、346の境界線を基準にして中央に向かって右側へ均一に拡張し、左側の一端がデータ配線328の左側の一端に一致しながら、データ配線328を覆う第2BM幅BW2を有するようにした形態である。また、第3パネル部A3の開口部OP間におけるブラックマトリクス342は、従来のブラックマトリクス(図1の42)を、第1および第2カラーフィルター344、346の境界線を基準にして中央に向かって左側へ均一に拡張し、右側の一端がデータ配線328の右側の一端に一致しながら、データ配線328を覆う第3BM幅BW3を有するようにした形態である。

0177

さらに、第2パネル部A2のデータ配線328は、第1パネル部A1のデータ配線328が第1DL幅DW1を有するように拡張することによって、その拡張幅だけ左側へシフトし、左側の一端がブラックマトリクス342の左側の一端に一致しながら、第2DL幅DW2を有するようにした形態である。また、第3パネル部A3のデータ配線328は、第1パネル部A1のデータ配線328が第1DL幅DW1を有するように拡張することによって、その拡張幅だけ右側へシフトし、右側の一端がブラックマトリクス342の右側の一端に一致しながら、第3DL幅DW3を有するようにした形態である。

0178

したがって、本発明の第3実施例に係る曲面型表示装置310では、第1および第2基板320、340の全体に亘って、ブラックマトリクス342の開口部OPが同幅に形成され(OW1=OW2=OW3)、ブラックマトリクス342が同幅に形成されるので(BW1=BW2=BW3)、混色およびカラークロストークが防止され、映像の表示品質が改善されると共に、第2基板340の副画素領域SPの全体に亘ってブラックマトリクス342の形状および表示品質が均一になる。

0179

また、第1パネル部A1において、データ配線328は、両端がブラックマトリクス342の両端に一致するように第1BM幅BW1と同一の第1DL幅DW1に形成され(DW1=BW1)、第2および第3パネル部A2、A3において、データ配線328は、一端がブラックマトリクス342の一端に一致するようにそれぞれ第1DL幅DW1より小さい第2および第3DL幅DW2、DW3に形成されるので(DW2=DW3<DW1)、全ての副画素領域SPが同一の転傾状態を有することができる。

0180

すなわち、データ配線328の両端は、副画素領域SPの中央部と異なる電場が形成されて異なる透過率、若しくはカラー特性を示す転傾線(disclination line)になり得るが、第1パネル部A1のデータ配線328の両端がブラックマトリクス342の両端に一致するので、第1パネル部A1のデータ配線328の左右の副画素領域SPは、それぞれ第1パネル部A1のデータ配線328の両端の転傾線を露出する。

0181

また、第2および第3パネル部A2、A3のデータ配線328の一端がブラックマトリクス342の一端に一致し、他端はブラックマトリクス342によって覆われるので、第2および第3パネル部A2、A3の副画素領域SPは、それぞれ第2および第3パネル部A2、A3のデータ配線328の一端の転傾線を露出する。

0182

したがって、第1基板320および第2基板340の全体に亘って、全ての副画素領域SPが1つの転傾線を露出する同一の転傾状態を有する。その結果、曲面型表示装置310の全体に亘って表示品質が均一になる。

0183

第3実施例では、第1パネル部A1のデータ配線328の第1DL幅DW1が、第2および第3パネル部A2、A3の第2および第3DL幅DW2、DW3より大きい(DW1>DW2=DW3)ものを例に挙げたが、他の実施例では、第1、第2および第3パネル部A1〜A3のデータ配線328を同幅(DW1=DW2=DW3)に形成することもできる。この場合にも、第1基板320および第2基板340の全体に亘って、ブラックマトリクス342の開口部OPを同幅に形成し(OW1=OW2=OW3)、ブラックマトリクス342を同幅に形成することによって(BW1=BW2=BW3)、第2基板340における副画素領域SPの全体に亘ってブラックマトリクス342の形状を均一にすることができる。

0184

第1〜第3実施例では、曲面型液晶表示装置を例に挙げて説明したが、他の実施例では、発光ダイオードの上部にカラーフィルターおよびブラックマトリクスが配置される曲面型有機発光ダイオード表示装置にも本発明を適用することができる。

0185

また、第1〜第3実施例では、ユーザーが位置する第2基板の上部に向かって凹む形の曲面形状を有する曲面型表示装置を例に挙げて説明したが、他の実施例では、ユーザーが位置する第2基板の上部に向かって凸状の曲面形状を有する曲面型表示装置にも本発明を適用することができる。

0186

すなわち、このような凸る曲面形状によって第1基板の内面には、中央から縁部に向かう引張応力が発生し、第2基板の内面には、縁部から中央に向かう圧縮応力が発生し、それによって第1基板の内面の横方向の長さが縁部に向かって拡張し、第2基板の内面の横方向の長さが中央に向かって縮小する。

0187

そのとき、第2基板の内面におけるブラックマトリクスは、開口部の幅を同一に維持しながらデータ配線を覆うことができるように、第1および第2基板の中央の第1パネル部では、ブラックマトリクスの中心線が隣接する2つのカラーフィルターの境界線に一致する第1BM幅に形成し、第1パネル部の両側の第2および第3パネル部では、それぞれ第1パネル部のブラックマトリクスを、隣接する2つのカラーフィルターの境界線を基準にして第2基板の縁部に向かって外側へ均一に拡張して、第1BM幅より小さい第2および第3BM幅に形成することができる。

0188

或いは、第2基板の内面におけるブラックマトリクスは、開口部の幅を同一に維持しながらデータ配線を覆うことができるように、第1および第2基板の中央の第1パネル部では、ブラックマトリクスの中心線が隣接する2つのカラーフィルターの境界線に一致する第1BM幅に形成し、第1パネル部の両側において複数のブロックに区分される第2および第3パネル部では、それぞれ第1パネル部におけるブラックマトリクスを、隣接する2つのカラーフィルターの境界線を基準にして第2基板の中央および縁部に向かって内外両側へブロック毎に異なるように拡張して、第1BM幅より小さいか、或いは同一であるが、第1および第2カラーフィルターの境界線に対する相対的位置が徐々に変わる第2および第3BM幅に形成し、また、第2および第3パネル部の外側の第4および第5パネル部では、それぞれ第1パネル部におけるブラックマトリクスを、隣接する2つのカラーフィルターの境界線を基準にして第2基板の縁部に向かって外側へ均一に拡張して、第1BM幅より小さいか、或いは同一の第4および第5BM幅に形成することもできる。

0189

また、第2基板の内面におけるブラックマトリクスは、開口部の幅を同一に維持しながらデータ配線を覆うことができるように、第1および第2基板の中央の第1パネル部では、ブラックマトリクスの中心線が隣接する2つのカラーフィルターの境界線に一致する第1BM幅に形成し、第1パネル部の両側の第2および第3パネル部では、それぞれ第1パネル部におけるブラックマトリクスを、隣接する2つのカラーフィルターの境界線を基準にして第2基板の縁部に向かって外側へ均一に拡張し、第1BM幅と同一の第2および第3BM幅に形成することができる。また、第1基板の内面のデータ配線は、全ての副画素領域が同一の転傾状態を有するように、第1パネル部では、データ配線の両端がブラックマトリクスによって覆われるように第1DL幅に形成し、第2および第3パネル部では、それぞれデータ配線の一端がブラックマトリクスの一端に一致するように第1DL幅より大きい第2および第3DL幅に形成することができる。

0190

本発明の第1〜第3実施例は、互いに組み合わせて他の実施例に採用することができる。特に、データ配線の線幅(DL幅)を調節する実施例と、ブラックマトリクスの線幅(BM幅)を調節する実施例を組み合わせて採用する場合、製造工程による開口率の変動を最小化することができる。それによって映像の表示品質を改善し、生産歩留まりを向上させることができる。

0191

上記では、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野における当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想および領域から外れない範囲内で、本発明を様々に修正および変更できることを理解できるであろう。

0192

210・・・曲面型表示装置、220・・・第1基板、228・・・データ配線、240・・・第2基板、242・・・ブラックマトリクス、244・・・第1カラーフィルター、246・・・第2カラーフィルター、250・・・液晶層、260・・・シールパターン。

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