KR101007461B1

KR101007461B1 - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR101007461B1
Application number: KR1020080129500A
Authority: KR
Inventors: 데츠야 사타케; 다쿠미 나카하타; 다카노리 오쿠무라; 유스케 야마가타; 다케시 오노; 나오키 나카가와; 스구루 나가에
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2011-01-12
Also published as: US20090161048A1; JP2009150982A; KR20090067089A; CN101464582A; US7834962B2; CN101464582B; JP5322427B2

Abstract

만곡에 따른 2장의 기판의 위치 어긋남에 기인하는 표시 얼룩의 발생을 억제하여, 고품질의 표시 화상을 얻을 수 있는 액정 표시 장치를 제공한다.

만곡한 표시면을 갖는 액정 표시 장치(10)에 있어서, 화소 구조(11)의 긴 변을 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치하고, 대향 기판측에 표시면의 만곡 방향 Y의 길이 치수를 L, 어레이 기판의 두께 치수를 T1, 대향 기판의 두께 치수를 T2, 어레이 기판과 대향 기판의 간격의 치수를 d, 만곡한 표시면의 곡율 반경을 R, 화소 구조(11) 내에 마련되는 화소 전극(29)의 긴 변의 길이 치수를 E라고 했을 때, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수가, E-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하인 블랙 매트릭스를 마련한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 만곡한 표시면을 갖는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

종래 기술의 투과형 액정 표시 장치는 한쌍의 평판 형상의 유리 기판 사이에 유동성을 갖는 액정이 봉입되고, 유리 기판의 양 외측면에 편광판이 배치되는 액정 패널과, 백 라이트가 적층되어 구성되어 있으며, 표시면은 평면이다. 이 투과형 액정 표시 장치에 있어서, 두께 치수가 0.3㎜ 이하인 박형 유리 기판 및 플라스틱 필름 등의 가요성을 갖는 기판을 이용함으로써 만곡한 표시면을 갖는 액정 표시 장치를 실현할 수 있다. 이러한 만곡한 표시면을 갖는 액정 표시 장치는 디자인면에서의 자유도가 큰 것에 더해서, 실용성면에서도 우수한 기능을 부여할 수 있다. 예컨대, 특정의 곡면 형상으로 하면, 외광의 반사를 효과적으로 억제할 수 있다(예컨대 특허 문헌 1 참조).

박형 유리 기판을 이용한 액정 표시 장치를 제조하는 경우, 기판 표면에 형성하는 각종 미세 구조의 패턴 정밀도를 유지하기 위해서, 또한 반송 등의 취급의 용이성 때문에, 제조 공정 중간까지 두꺼운 유리 기판을 이용하여 2장의 유리 기판 을 접합한 후에 에칭 또는 연마 등에 의해서 박형화한다(예컨대 특허 문헌 2 참조).

이와 같이 평판 형상의 유리 기판을 접합한 후에 유리 기판을 박형화하여 만곡시킨 경우, 화상 표시시에 휘도 얼룩이 발생하여 표시 얼룩이 발생한다고 하는 문제가 있다. 이것은 2장의 유리 기판의 곡율이 거의 기판의 두께만큼만 변함으로써, 양 기판에 배치된 화소 구조의 상대 위치가 만곡 방향으로 어긋나는 것이 원인이다. 이러한 위치 어긋남은 박형 유리 기판을 이용한 경우에 한하지 않고, 플라스틱 필름을 기판으로서 이용한 경우에도, 평판의 상태로 접합한 후에 만곡시켰을 때에 발생한다.

가요성을 갖는 기판을 이용한 액정 표시 장치의 다른 제조 방법으로서, 수지의 벽 구조를 액정층 내에 형성하고, 벽 구조로 2장의 기판을 접착함으로써, 위치 어긋남을 억제하는 방법이 제안되어 있다(예컨대 특허 문헌 3 참조). 특허 문헌 3에 개시되어 있는 방법에서는, 광경화성 수지를 액정에 혼입하고, 광조사에 의해 벽 구조와 기판을 접착하기 때문에, 미경화 성분이 불순물로서 액정 내에 남는 경우가 있다. 미경화 성분이 불순물로서 액정 내에 남으면, 눌어붙음(burn-in) 등의 표시 불량이 발생하기 쉽게 된다고 하는 문제가 있다.

또한, 통상은 대향 기판에 형성되는 컬러 필터 및 블랙 매트릭스 등의 화소 구조를 어레이 기판측에 형성하는 방법도 제안되어 있다(예컨대 특허 문헌 4 참조). 그러나 이러한 방법에서는 어레이 기판의 제조 공정에, 통상은 병행되어 실시되는 컬러 필터 및 블랙 매트릭스 등의 제조 공정이 더해지기 때문에, 액정 표시 장치 전체의 제조에 이러한 시간이 길어진다는 문제가 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평6-3650호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 2005-128411호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 2004-219769호 공보

특허 문헌 4 : 일본 특허 공개 2007-94102호 공보

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 만곡에 따른 2장의 기판의 위치 어긋남에 기인하는 표시 얼룩의 발생을 억제하여, 고품질의 표시 화상을 얻을 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 액정 표시 장치는, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 직사각형 형상의 화소 구조를 갖는 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대향해서 배치되고 컬러 필터 및 블랙 매트릭스를 갖는 대향 기판과, 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판의 사이에 유지된 액정층을 구비하되, 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판이 만곡되어 이루어지는 만곡한 표시면을 갖는 액정 표시 장치로서, 상기 화소 구조의 긴 변은 상기 표시면의 만곡 방향을 따라 배치되고, 상기 화소 구조 내에는 직사각 형 형상의 화소 전극이, 그 긴 변이 화소 구조의 긴 변을 따라 마련되고, 상기 표시면의 상기 만곡 방향이 길이 치수를 L, 상기 어레이 기판의 두께 치수를 T1, 상기 대향 기판의 두께 치수를 T2, 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판의 간격의 치수를 d, 만곡한 표시면의 곡율 반경을 R, 상기 화소 구조 내에 마련되는 화소 전극의 긴 변이 길이 치수를 E라고 했을 때, 상기 블랙 매트릭스에 의해서 구획되는 개구부의 상기 만곡 방향의 길이 치수는 E-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 액정 표시 장치는 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 직사각형 형상의 화소 구조를 갖는 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대향해서 배치되고 컬러 필터 및 블랙 매트릭스를 갖는 대향 기판과, 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판의 사이에 유지된 액정층을 구비하되, 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판이 만곡되어 이루어지는 만곡한 표시면을 갖는 액정 표시 장치로서, 상기 화소 구조의 긴 변은 상기 표시면의 만곡 방향을 따라 배치되고, 상기 표시면의 상기 만곡 방향의 길이 치수를 L, 상기 어레이 기판의 두께 치수를 T1, 상기 대향 기판의 두께 치수를 T2, 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판의 간격의 치수를 d, 만곡한 표시면의 곡율 반경을 R, 상기 화소 구조의 긴 변의 길이 치수를 P라고 했을 때, 상기 블랙 매트릭스에 의해서 구획되는 개구부의 상기 만곡 방향의 길이 치수는 P-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 액정 표시 장치에 의하면, 화소 구조의 긴 변이 표시면의 만곡 방향을 따라 배치되고, 블랙 매트릭스에 의해서 구획되는 개구부의 만곡 방향의 길이 치수가 E-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하다. 이와 같이 블랙 매트릭스에 의해서 구획되는 개구부의 만곡 방향이 길이 치수는 E-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하이기 때문에, 화소 구조 내에 마련된 화소 전극 주변에서의 광누설의 발생을 억제하여, 만곡에 따른 어레이 기판과 대향 기판 위치 어긋남에 기인하는 표시 얼룩의 발생을 억제할 수 있다. 또한 화소 구조는 화소 전극의 긴 변이 표시면의 만곡 방향을 따라 배치되기 때문에, 화소 구조의 짧은 변이 표시면의 만곡 방향을 따라 배치되는 경우에 비해서, 블랙 매트릭스에 의해서 구획되는 개구부의 만곡 방향의 길이 치수를 E-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하로 한 것에 따른 휘도의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 표시 얼룩이 적고, 또한 휘도가 높은 고품질의 화상 표시를 실현 가능한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 액정 표시 장치에 의하면, 화소 구조의 긴 변이 표시면의 만곡 방향을 따라 배치되고, 블랙 매트릭스에 의해서 구획되는 개구부의 만곡 방향의 길이 치수가 P-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하다. 이와 같이 블랙 매트릭스에 의해서 구획되는 개구부의 만곡 방향이 길이 치수는 P-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하이기 때문에, 화소 구조 내에 마련된 화소 전극 주변에서의 광누설의 발생을 억제하여, 만곡에 따른 어레이 기판과 대향 기판의 위치 어긋남에 기인하는 표시 얼룩의 발생을 억제할 수 있다. 또한 화소 구조는 그 긴 변이 표시면의 만곡 방향을 따라 배치되 기 때문에, 화소 구조의 짧은 변이 표시면의 만곡 방향을 따라 배치되는 경우에 비해서, 블랙 매트릭스에 의해서 구획되는 개구부의 만곡 방향의 길이 치수를 P-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하로 한 것에 따른 휘도의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 표시 얼룩이 적고, 또한 휘도가 높은 고품질의 화상 표시를 실현 가능한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

<실시예 1>

도 1은 본 발명의 실시예 1의 액정 표시 장치(10)의 화소 구조(11)를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 절단면 선 X2-X2로부터 본 단면도이다. 본 실시예의 액정 표시 장치(10)의 표시 영역에는 복수개의 직사각형 형상의 화소 구조(11)가 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 더 설명하면, 화소 구조(11)는 그 긴 변이 화상을 표시하는 표시면의 만곡하는 방향인 만곡 방향 Y을 따라서 배치된다. 도 1에는 이해를 쉽게 하기 위해서 3개의 화소 구조(11)를 나타내고 있다. 화상 표시 장치(10)에서는 각 화소가 적(Red:R), 녹(Green:G) 및 청(Blue:B)의 컬러 필터(42)와 조합되어, 3개의 화소를 1단위로 해서 컬러 표시가 행해진다. 본 실시예에서는 각 색의 컬러 필터(42)가 만곡 방향 Y으로 연장해서 띠형상으로 형성되고, 만곡 방향 Y에 직교하는 방향으로 나열되어 배치, 즉 스트라이프 형상으로 배치되어 있다.

각 화소 구조(11)는 어레이 기판(12)과, 대향 기판(13)과, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13) 사이에 유지되는 액정층(14)을 구비하여 구성된다.

어레이 기판(12)은 유리 기판(20)과, 유리 기판(20)의 두께 방향 한쪽측의 표면부, 바꾸어 말하면 유리 기판(20)의 액정층(14)측의 표면부에 배치되는 주사 배선(21) 및 공통 배선(22)과, 유리 기판(20)의 두께 방향 한쪽측에 마련되는 신호 배선(23), 게이트 전극(도 1 및 도 2에서는 주사 배선(21)의 일부가 게이트 전극으로 이루어져 있다), 소스 전극(24), 드레인 전극(25), 반도체층(아모퍼스 실리콘 막)(26), 보조 용량 전극(27), 콘택트 홀(28), 화소 전극(29), 제 1 절연막(30), 제 2 절연막(31) 및 어레이 기판측 배향막(32)과, 유리 기판(20)의 두께 방향 다른쪽측의 표면부, 바꾸어 말하면 유리 기판(20)의 두께 방향의 2개의 표면부 중 주사 배선(21) 및 공통 배선(22)이 배치되는 표면부와는 반대측의 표면부에 배치되는 어레이 기판측 편광판(33)을 구비하여 구성된다.

도 1에서는 이해를 쉽게 하기 위해서, 주사 배선(21), 공통 배선(22), 신호 배선(23), 소스 전극(24), 드레인 전극(25), 반도체층(26), 보조 용량 전극(27) 및 콘택트 홀(28)을 빗금쳐서 나타낸다. 화소 전극(29)은 직사각형 형상으로, 그 긴 변이 만곡 방향 Y를 따라, 즉 화소 구조(11)의 긴 변을 따라 배치된다.

대향 기판(13)은 유리 기판(40)과, 유리 기판(40)의 두께 방향 한쪽측의 표면부, 바꾸어 말하면 유리 기판(40)의 액정층(14)측의 표면부에 배치되는 블랙 매트릭스(41)와, 블랙 매트릭스(41) 및 유리 기판(40)의 두께 방향 한쪽측의 표면부에 마련되는 컬러 필터(42)와, 유리 기판(40)의 두께 방향 한쪽측에 마련되는 오버코트막(43), 대향 전극(44) 및 대향 기판측 배향막(45)과, 유리 기판(40)의 두께 방향 다른쪽측의 표면부, 바꾸어 말하면 유리 기판(40)의 두께 방향의 2개의 표면 부 중 블랙 매트릭스(41)가 배치되는 표면부와는 반대측의 표면부에 배치되는 대향 기판측 편광판(46)을 구비하여 구성된다.

블랙 매트릭스(41)는, 어레이 기판(12)에 마련되는 주사 배선(21), 공통 배선(22), 신호 배선(23), 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor;약칭:TFT) 스위칭 소자 및 보조 용량 전극(27)을 덮도록, 바꾸어 말하면 어레이 기판(12)의 두께 방향에 있어서, 주사 배선(21), 공통 배선(22), 신호 배선(23), TFT 스위칭 소자 및 보조 용량 전극(27)에 중첩하도록 마련되고, 화소 전극(29)이 노출하는 블랙 매트릭스 개구부(41a)가 형성된다. 도 1에서는 이해를 쉽게 하기 위해서, 블랙 매트릭스(41)는 참조 번호의 기재를 생략하고, 블랙 매트릭스 개구부(41a)만을 기재한다.

블랙 매트릭스 개구부(41a)는 대략 직사각형 형상으로, 그 긴 변이 만곡 방향 Y를 따라 배치된다. 보다 구체적으로는, 블랙 매트릭스 개구부(41a)는 TFT 스위칭 소자의 형상에 대응하여 형성되어 있으며 만곡 방향 Y를 따르는 긴 방향의 일단부에서, 긴 방향에 직교하는 짧은 방향의 일단부가 직사각형 형상으로 절결된 형상이다. 이하, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수 중, 가장 큰 길이 치수를, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수라고 한다.

어레이 기판(12)측 및 대향 기판(13)측의 화소 구조는 각 기판(12, 13)의 두께 방향에 수직인 가상의 한 평면에 투영한 형상이, 직사각형 형상으로 또한 같은 크기로 형성된다. 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)에 구비되는 각 배선 및 각 전극 중, 주사 배선(21), 공통 배선(22), 신호 배선(23), 게이트 전극, 소스 전극(24), 드레인 전극(25) 및 보조 용량 전극(27)은 알루미늄(Al) 및 몰리브덴(Mo) 등의 불투명한 금속 재료에 의해서 형성되어 있다. 화소 전극(29) 및 대향 전극(44)은 인듐 주석 산화물(Indimm Tin 0xide; 약칭:ITO) 등의 투명한 도전 재료에 의해 형성되어 있다.

다음으로 각 화소 구조(11)에 배치된 각 구조의 기능 및 동작에 대하여 설명한다. 주사 배선(21)에 펄스상의 선택 전압이 인가됨으로써, 주사 배선(21)에 평행한 방향, 즉 도 1에서는 지면을 향해서 상하의 방향으로 나열되어 배치되는 동일 열의 화소가 선택된다. 선택 전압이 주사 배선(21)에 인가되는 선택 기간 동안에, 신호 배선(23)에 화상 신호 전압이 인가된다. 상기 선택 기간 동안에는 게이트 전극, 소스 전극(24), 드레인 전극(25), 반도체층(26) 및 제 1 절연막(30) 등에 의해서 구성되는 TFT 스위칭 소자가 온 상태가 되어, 신호 배선(23)에 접속된 소스 전극(24)으로부터 드레인 전극(25)으로 화상 신호 전압이 인가됨과 아울러, 소스 전극(24)으로부터 콘택트 홀(28)에 의해서 드레인 전극(25)과 접속된 화소 전극(29)에 화상 신호 전압이 인가된다. 이렇게 해서, 동일열의 화소 전극(29)에 일제히 화상 신호 전압이 인가된다.

계속해서, 인접하는 주사 배선(21)에 선택 전압이 인가되어, 상기 동작을 반복한다. 본 동작의 반복에 의해서, 표시 영역의 모든 화소 전극(29)에 각각의 화상 신호 전압이 인가된다. 선택 전압이 인가되지 않는 비 선택 기간 동안의 화소에서는 TFT 스위칭 소자가 오프 상태로 되어, 소스 전극(24)과 드레인 전극(25) 사이는 고저항이 되기 때문에, 화소 전극(29)의 전위는 유지된다. 비 선택 기간(유지 기간)의 화소 전극(29)의 전위의 변동을 저감하기 위해서, 공통 배선(22)에 접 속된 보조 용량 전극(27)과 화소 전극(29) 사이에 보조 용량이 형성된다.

대향 기판(13)에 구비되는 대향 전극(44)에는 소정의 전압이 인가되고 있어서, 화소 전극(29)과 대향 전극(44) 사이의 전압에 의해서, 그 사이에 유지된 액정층(14)의 액정 분자의 배향 상태가 변화된다. 화소 전극(29)과 대향 전극(44) 사이의 전압의 고저에 따라서 액정층(14)의 복굴절성이 조정되어, 어레이 기판(12)에 구비되는 어레이 기판측 편광판(33) 및 대향 기판(13)에 구비되는 대향 기판측 편광판(46)의 조합에 의해, 각 화소를 투과하는 광의 투과율이 제어된다.

각 화소의 투과광은 대향 기판(13)에 배치된 컬러 필터(42)에 의해서, 적(R), 녹(G), 청(B) 중 하나의 색으로 착색된다. 컬러 필터(42)의 두께 방향 한쪽측의 표면부에는 투명한 오버코트막(43)이 배치되고, 이 오버코트막(43)에 의해서, 대향 기판(13)의 액정층(14)측의 표면부가 평탄화됨과 아울러, 컬러 필터(42)로부터 액정층(14)으로의 불순물의 확산이 차단된다.

여기서, 각 화소 구조(11)에 있어서, 화소 전극(29)과 대향 전극(44) 사이에는 화상 신호에 대응하는 전압이 인가되지만, 어레이 기판(12)측의 화소 전극(29)이 없는 부분에서는 화상 신호에 대응하는 전압이 인가되지 않아서, 원하는 투과율이 얻어지지 않는다. 화소 전극(29)이 없는 부분은 그것에 대응하는 대향 기판(13)측의 소정 위치에 블랙 매트릭스(41)를 배치함으로써 차광된다.

다음으로 본 실시예의 액정 표시 장치(10)의 액정 패널(50)의 구성에 대하여 설명한다. 도 3은 액정 표시 장치(10)의 만곡전의 액정 패널(50)의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 3에 도시되는 표시 영역(51)에는 도 1에 나타낸 화소 구조(11) 가 복수개의 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)은 표시 영역(51) 주변에 배치된 메인 밀봉부(52)에 의해서, 어레이 기판(12)과 대향 기판(13) 각각의 화소 구조가 중첩하도록 접합되어 있다.

대향 기판(13)의 대향 전극(44)은 메인 밀봉부(52)의 외측에 배치된 도시되지 않은 트렌스퍼제(a transfer agent)에 의해서, 어레이 기판(12)측의 배선과 전기적으로 접속되어 있다. 어레이 기판(12)의 2개의 짧은 변부 중 하나의 짧은 변부, 본 실시예에서는 도 3의 지면(紙面)을 향해서 우측의 짧은 변부의 메인 밀봉부(52)에는 액정을 주입하기 위한 개구(이하 「액정 주입구」라고 한다)(53)가 형성되어 있다. 액정 주입구(53)의 외측은 입구 밀봉제(54)에 의해서 밀봉되어 있다.

어레이 기판(12)은 2개의 짧은 변부 중 액정 주입구(53)가 마련되어 있는 측과는 반대측의 짧은 변부, 도 3에서는 지면을 향해서 좌측의 짧은 변부가, 대향 기판(13)의 두께 방향 한쪽으로부터 봐서, 대향 기판(13)과 겹치지 않고 비어져 나와서 노출되어 있다. 이 노출되어 있는 부분까지 배치된 각종 배선이, 가요성 기판(55)에 의해서 외부 회로 기판(56)과 접속되어 있다.

어레이 기판(12)의 액정층(14)과의 계면 및 대향 기판(13)의 액정층(14)과의 계면에는 액정 분자의 배향 상태를 제어하는 어레이 기판측 배향막(32), 대향 기판측 배향막(45)이 각각 배치되어 있다. 본 실시예에서는 대향 기판측 배향막(45)의 액정층(14)측의 표면부는 도 3에 화살표 a로 도시된 방향으로, 러빙(rubbing)법에 의한 배향 처리가 실시되어 있고, 또한 어레이 기판측 배향막(32)의 액정층(14)측 의 표면부는 대향 기판측 배향막(45)의 배향 처리 방향 a와 직교하는 방향인 도 3에 화살표 b로 도시된 방향으로, 러빙법에 의한 배향 처리가 실시되어 있다.

액정 재료로 좌 카이럴리티(chirality)의 액정 재료를 이용함으로써 대향 기판(13)측으로부터 어레이 기판(12)측을 향해서, 도 3에서는 지면의 앞측으로부터 안쪽을 향해서 반시계 방향의 90도 트위스트 배향이 얻어진다. 대향 기판측 편광판(46) 및 어레이 기판측 편광판(33)의 광축, 즉 투과축 또는 흡수축을 각각의 기판(12, 13)의 배향 처리 방향으로 평행하게 배치함으로써, 액정층(14)에 전압이 인가되는 경우에 「어두움」, 인가되지 않는 경우에 「밝음」의 명암 제어가 가능하게 된다.

도 3에 나타내는 액정 패널(50)의 구성의 경우, 만곡 방향에 직교하는 방향이 연직 방향에 일치하도록 액정 패널(50)이 배치된 상태에 있어서, 전압 인가시에 액정 분자는 어레이 기판(12)의 표면에 대하여 상방향, 즉 12시 방향으로 일어나기 때문에, 12시 시야각(12 O'clock viewing angle)의 TN(Twisted Nematic) 모드라고 부른다. 12시 시야각의 TN 모드에서는 좌우 방향, 즉 표시면의 수평 방향인 만곡 방향 Y으로 넓은 시야각 특성이 얻어지고, 상방향으로 계조 반전 현상이 발생한다.

전술한 바와 같이, 액정 패널(50)을 수평 방향으로 만곡시켜, 어레이 기판(12)의 배면에, 후술하는 도 21에 나타내는 백라이트(67)를 배치함으로써, 만곡한 표시면을 갖는 액정 표시 장치(10)로 한다. 표시면을 볼록면으로 만곡시킨 경우에도, 오목면으로 만곡시킨 경우에도, 만곡 방향 Y와 TN 모드의 넓은 시야각 방 향이 일치한다.

도 3은 12시 시야각의 TN 모드의 경우의 액정 패널(50)의 구성을 나타내고 있지만, 6시 시야각의 TN 모드여도 좌우 방향의 넓은 시야각이 된다. 6시 시야각의 경우, 배향막의 배향 처리 방향은 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13) 모두, 12시 시야각의 TN 모드의 경우와 반대 방향이며, 또한 계조 반전 현상은 하방향으로 발생한다.

다음으로 액정 표시 장치(10)의 액정 패널(50)을 만곡시킨 경우의 화소 구조(11)에 대하여 설명한다. 도 4는 표시면이 오목면으로 만곡한 액정 패널(50)을 나타내는 사시도이다. 도 5는 액정 패널(50)의 제 1 표시 영역 M1에 있어서의 화소 구조(11a)를 나타내는 평면도이다. 도 6은 액정 패널(50)의 제 2 표시 영역 M2에 있어서의 화소 구조(11b)를 나타내는 평면도이다. 도 7은 액정 패널(50)의 제 3 표시 영역 M3에 있어서의 화소 구조(11c)를 나타내는 평면도이다.

도 4는 액정 패널(50)을 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)만으로 모식적으로 나타낸다. 도 5~도 7에 나타내는 각 화소 구조(11a~11c)의 구성은 도 1에 나타내는 화소 구조(11)의 구성과 유사하고, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 위치만이 다르다. 따라서 도 5~도 7에 나타내는 각 화소 구조(11a~11c)에서의 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 위치에 대해서만 설명하고, 대응하는 개소에 동일한 참조 번호를 붙여, 도 1의 설명과 공통하는 설명을 생략한다.

액정 패널(50)의 제 2 표시 영역 M2은 표시 영역의 중앙 부근 영역이며, 이 제 2 표시 영역 M2에 있어서의 화소 구조(11b)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)의 위치 관계가, 표시면이 만곡하기 전의 평판시 그대로 유지된다.

액정 패널(50)의 제 1 및 제 3 표시 영역 M1, M3은 표시 영역의 양단의 영역이며, 이 제 1 및 제 3 표시 영역 M1, M3에 있어서의 화소 구조(11a, 11c)는 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 대향 기판(13)의 화소 구조가, 각각 좌우 방향의 외측으로 어긋난다. 더욱 설명하면, 도 5, 도 7에 나타낸 바와 같이, 블랙 매트릭스 개구부(41a)가 좌우로 어긋난다.

다음으로 액정 패널(50)의 만곡시에, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 화소 구조의 위치 어긋남이 발생하는 메커니즘에 대하여 설명한다. 도 8은 액정 패널(50)의 만곡시의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도이다. 도 8에는 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)을 오목면으로 만곡시킨 경우에 생기는 위치 어긋남을 나타내고 있다. 원래, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)은 메인 밀봉부(52)에 의해서 액정 주입구(53)를 제외한 전체 둘레가 접합되어 있지만, 도 8은 메인 밀봉부(52)가 어레이 기판(12)과 대향 기판(13) 사이의 간격(이하 「패널 갭」이라고 하는 경우가 있다)을 유지하는 역할만을 하고, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)은 만곡 방향 Y으로 자유롭게 움직인다고 가정한 경우의 단면도를 나타내고 있다.

대향 기판(13)의 표면이 곡율 반경 R의 오목형이 되도록 만곡시킨 경우, 대향 기판(13)의 두께 치수를 T1, 어레이 기판(12)의 두께 치수를 T2, 패널 갭을 d라고 하면, 대향 기판(13)의 중립면, 즉 대향 기판(13)의 두께 방향의 중립면(13C) 과, 어레이 기판(12)의 중립면, 즉 어레이 기판(12)의 두께 방향의 중립면(12C)에서는 곡율 반경이 {(T1/2)+(T2/2)}+d만큼 다르다. 이 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 곡율 반경의 차이가 위치 어긋남의 원인이다. 표시 영역의 만곡 방향 Y의 길이 치수를 L라고 하면, 만곡 방향 Y의 양측으로 균등하게 어긋나는 경우의 위치 어긋남의 길이 치수 S는 이하의 식 (1)으로 표시된다.

대향 기판(13)의 두께 치수 T1는 곡율 반경 R과 비교하면 매우 작기 때문에 R》T1이다. 따라서 위치 어긋남의 길이 치수 S는 L{(T1/2)+(T2/2)+d}/2R로 근사된다. 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 각각의 두께 치수가 같은 경우에는 각 기판(12, 13)의 두께 치수를 T로 해서 이하의 식 (2)로 표시된다.

단, 실제 액정 패널(50)은 표시 영역(51)의 거의 전체 둘레가 메인 밀봉부(52)로 강고하게 접착되어 있기 때문에, 도 8의 경우와는 조금 상황이 다르다.

도 9는 도 4의 절단면선 X9-X9로부터 본 단면도이며, 도 10은 도 4의 절단면선 X 10-X10로부터 본 단면도이다. 도 9 및 도 10은 실제 액정 패널(50)을 대향 기판(13)의 표면이 오목형이 되도록 만곡시킨 경우의 만곡 방향의 단면도를 나타내 고 있고, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)과 각 기판(12, 13)의 내측면의 화소 구조만을 모식적으로 나타내고 있다.

액정 패널(50)의 표시 영역(51)의 폭 방향의 일측부의 메인 밀봉부(52)에 가까운 영역에서, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)은 도 9에 나타낸 바와 같이, 만곡 방향의 전체에 걸쳐 근방의 메인 밀봉부(52)에 의해, 어레이 기판(12)의 화소 구조(이하 「어레이 기판측 화소 구조」라고 하는 경우가 있다)(81)와 대향 기판(13)의 화소 구조(이하 「대향 기판측 화소 구조」라고 하는 경우가 있다)(82)의 위치 어긋남이 규제된다. 또한 액정 패널(50)의 표시 영역(51)의 폭방향 외측부의 메인 밀봉부(52)에 가까운 영역에서도, 마찬가지로, 어레이 기판측 화소 구조(81)와 대향 기판측 화소 구조(82)의 위치 어긋남이 규제된다.

이것에 대해서, 액정 패널(50)의 표시 영역(51)의 폭방향 중앙 부근부에서는 메인 밀봉부(52)에 의해서 액정 패널(50)의 표시 영역(51)의 긴 방향 양단부에만, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)이 고정되어 있기 때문에, 도 10에 나타낸 바와 같이, 액정 패널(50)의 표시 영역(51)의 폭방향 중앙 부근부에서 멀어짐에 따라서 2장의 기판(12, 13)의 곡율 반경의 차이에 기인하는 위치 어긋남이 발생한다. 액정 패널(50)의 표시 영역(51)의 긴 방향 양단부에서는 2장의 기판(12, 13)이 고정되어 있기 때문에, 상기 긴 방향 양단부 부근에서 위치 어긋남은 급격하게 작아진다. 내측의 대향 기판(13)의 긴 방향 양단부에서는 대향 기판(13)내의 압축 응력이 매우 높아지기 때문에 상기 긴 방향 양단부의 곡율은 작아지고, 혹은 반대 방향으로 만곡함으로써 대향 기판(13)내의 응력이 완화된다. 도 10에는 긴 방향 일단부 를 과장하여 나타내고 있다. 단부의 형상은 원래의 곡율과는 다르지만, 후술하는 바와 같이 단부의 형상의 제어는 곤란하다.

실제 액정 패널(50)에서는 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 곡율 반경의 차이에 따르는 위치 어긋남은 도 4에 나타내는 제 1 표시 영역 M1 및 제 3 표시 영역 M3으로 발생한다. 영률 등의 기판의 기계적 성질 또는 환경 온도 등에 의해 위치 어긋남량은 변화되지만, 그 최대값은 전술한 식 (1) 또는 식 (2)로 표시되는 길이 치수가 된다.

다음으로 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 각 화소 구조의 위치 어긋남의 발생 메커니즘에 따라서, 위치 어긋남에 따르는 표시 얼룩을 막기 위한 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 형상에 대하여 설명한다.

위치 어긋남에 따르는 표시 얼룩은 블랙 매트릭스 개구부(41a)가 화소 전극(29)의 외부로 비어져 나옴으로써 발생한다. 화소 전극(29)의 외측에서는 액정층(14)에 원하는 전압이 인가되지 않는다. 전압 인가시에 「어두움」, 전압 비인가시에 「밝음」이 되는 노멀 화이트의 TN 모드에서는 화소 전극(29)의 외부에서의 투명 부분은 어두움 표시시의 광누설이 된다.

도 11은 어레이 기판(12)의 화소 구조의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 11에 있어서, 참조 부호 48로 표시되고, 또한 굵은 선으로 둘러싸인 영역이, 광누설을 발생하는 영역이다. 전압 비인가시에 어두움 표시로 되는 노멀 블랙의 TN 모드여도, 주사 배선(21) 및 신호 배선(23)에 인가되는 전압에 의해서, 노멀 화이트의 TN 모드만큼은 아니지만 광누설이 발생한다. 화소 전극(29)의 상하 좌우 4변 중 우측의 한 변은 인접하는 화소의 주사 배선(21)과 약간, 구체적으로는 수 미크론 정도만 겹쳐 배치되기 때문에, 광누설은 발생하지 않는다.

따라서, 블랙 매트릭스 개구부(41a)가 인접하는 주사 배선(21)측, 즉 도 11에서는 우측으로 어긋나는 경우에는 광누설이 발생하지 않는다. 그러나, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 일부가 주사 배선(21)에 의해 차광되기 때문에, 그 만큼 투과율이 저하된다. 화소 전극(29)의 좌변은 자신의 주사 배선(21)과 중첩되어 배치되지 않는다. 이것은 주사 배선(21)에 인가되는 전압에 의해서 화소 전극 전위가 크게 변화되는 것을 방지하기 위해서이다. 화소 전극(29)과 자신의 주사 배선(21) 사이의 용량에 따르는 화소 전극 전위의 변화는 피드스루(feedthrough) 전압 또는 킥백(kickback) 전압이라고 불린다.

또한, 화소 전극(29)의 상하변도 신호 배선(23)과 겹쳐 배치되지 않는다. 이것은 겹쳐 배치된 경우에, 그 신호 배선(23)으로부터 화상 신호 전압이 인가되는 같은 행의 화소 전극 전위에의 영향, 즉 크로스토크 현상을 억제하기 위해서이다.

본 실시예의 액정 표시 장치(10)의 화소 구조(11)는 그 긴 변이 만곡 방향 Y을 따라 배치되기 때문에, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 위치 어긋남은 도 11의 좌우 방향으로 발생하지만, 본 실시예에서는 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수를, 위치 어긋남량의 최대치 S를 고려하여 규정함으로써, 광누설의 발생을 억제하도록 하고 있다.

도 12는 본 발명의 실시예 1의 블랙 매트릭스 개구부(41a)를 나타내는 평면도이다. 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수 A는 화소 전 극(29)의 만곡 방향 Y의 길이 치수 E보다, 위치 어긋남이 길이 치수의 최대치 S의 2배 이상 짧게 되도록 구성되어 있다. 이와 같이 본 실시예의 액정 표시 장치(10)의 화소 구조(11)에서는 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수가 소정의 길이 치수보다 짧게 되도록 하고 있기 때문에, 블랙 매트릭스 개구부(41a)는 표시 영역(51)의 위치에 관계없이, 항상 화소 전극(29) 내에 배치된다. 따라서, 표시 영역(51)의 전면에서 균일한 표시가 실현된다.

만곡한 표시면을 갖는 액정 표시 장치(10)를 정면에서 보는 경우, 표시면의 위치에 따라서 표시면을 보는 각도가 변하지만, 본 발명의 액정 패널(50)의 구성에서는 전술한 바와 같이 블랙 매트릭스 개구부(41a)를 항상 화소 전극(29) 내에 배치시켜서, 광누설의 발생을 억제할 수 있기 때문에, 정면에서 봐서 표시 영역 전체에서 균일한 표시가 실현된다. 한편, 본 발명의 액정 표시 장치(10)의 표시면은 한방향(이 경우에는 수평 방향)으로만 만곡하고 있고, 다른 한방향(이 경우에는 수직 방향)으로는 만곡하지 않고 있다.

블랙 매트릭스 개구부(41a)는 화소 전극(29)과 자신의 주사 배선(21)과의 사이의 광 누설 위치 및 인접하는 주사 배선(21)과의 경계 위치로부터 같은 거리 S'만큼 간격을 두고 배치하도록 구성되어 있다. 블랙 매트릭스 개구부(41a)는 좌측으로 어긋난 경우에 불투명한 드레인 전극(25)이 블랙 매트릭스 개구부(41a)로 노출하여 투과율이 감소하는 일이 없는 형상으로 되어 있다. 표시 얼룩을 억제한다는 관점에서, 블랙 매트릭스 개구부(41a)는 도 12에 나타내는 구성이 가장 바람직한 구성이지만, 광누설의 발생이 억제되면, 특별히 저계조 화상의 표시 얼룩은 개 선된다.

도 13은 블랙 매트릭스 개구부의 다른 예인 블랙 매트릭스 개구부(41b)를 나타내는 평면도이다. 도 13에 나타내는 블랙 매트릭스 개구부(41b)의 만곡 방향 Y의 길이 치수 A는 화소 구조(11)의 만곡 방향 Y의 피치 P보다, 위치 어긋남의 길이 치수의 최대치 S의 2배 이상 짧게 되도록 구성되어 있다. 또한 블랙 매트릭스 개구부(41b)는 화소 전극(29)과 자신의 주사 배선(21)의 사이의 위치, 즉 좌우로 인접하는 2개의 화소의 광누설 위치로부터 같은 거리 S'만큼 간격을 두고 배치하도록 구성되어 있다.

블랙 매트릭스 개구부(41b)의 형상은 드레인 전극(25)을 차광하기 위한 형상에 더해서, 블랙 매트릭스 개구부(41b)가 도 13에 있어서 지면의 우측으로 어긋난 경우에 TFT 스위칭 소자가 노출하지 않는 형상으로 되어 있다. TFT 스위칭 소자가 노출하면, 외광이 TFT 스위칭 소자에 도달한 경우에 반도체층(26)의 저항, 즉 소스 전극(24)과 드레인 전극(25) 사이의 저항이 저하되어 표시 얼룩을 생긴다. 블랙 매트릭스 개구부(41b)의 형상이, 도 13에 나타낸 바와 같이, 직사각형의 긴 방향 양단부에서 또한 폭방향 일단부를 절결한 대략 T자형인 경우에, 광누설의 발생은 억제할 수 있지만, 블랙 매트릭스 개구부(41b)가 도 13에 있어서 지면의 우측으로 어긋난 경우에, 어긋남량에 따라 불투명한 주사 배선(21)이 블랙 매트릭스 개구부(41b)로 노출하기 때문에 투과율이 저하된다. 따라서 액정 패널(50)을 도 4와 같이 만곡시킨 경우, 표시 영역(51)의 우측으로만 약간 휘도가 낮은 영역이 발생한다.

전술한 바와 같이, 블랙 매트릭스 개구부(41b)의 길이 치수를 규정함으로써, 위치 어긋남에 기인하는 표시 얼룩은 개선된다. 그러나 블랙 매트릭스 개구부(41b)를 화소 전극(29)의 형상에 맞춰 형성한 경우와 비교하면, 블랙 매트릭스 개구부(41b)의 면적은 작아져서, 투과율은 저하된다.

그래서, 블랙 매트릭스 개구부(41b)의 면적 저하를 최소한으로 억제하기 위해서, 본 실시예에서는 화소 구조(11)의 긴 변을 만곡 방향 Y를 따라 배치하고 있다. 화소 구조(11)의 짧은 변을 만곡 방향 Y를 따라 배치한 경우, 블랙 매트릭스(41)의 폭 방향 치수 B(도 12 참조)를 위치 어긋남의 길이 치수의 최대치 S의 2배 이상 좁게 함으로써, 개구율은 대폭 저하된다.

투과율의 저하를 최소한으로 억제하기 위해서, 본 실시예에서는 또한, 만곡 방향 Y를 따라 신호 배선(23)을 배치하고, 그리고 직교하는 방향으로 주사 배선(21) 및 공통 배선(22)을 배치하고 있다. 이와는 반대로, 만곡 방향 Y를 따라 주사 배선(21) 및 공통 배선(22)을 배치하면, 화소 구조(11)의 긴변 방향으로 2개의 배선이 배치되게 되고, 화소에 대하여 불투명한 배선이 차지하는 면적비가 증가하게 되어, 바람직하지 못하다.

본 실시예에서는 화소 구조(11)의 긴 방향 치수를 330㎛, 폭 방향 치수를 110㎛으로 하여, 가로 방향으로 640개, 세로 방향으로 360×3개 배치하고 있다. 표시 영역(51)의 크기는 가로 211㎜, 세로 119㎜(대각 9.5인치 상당)이다. 유리 기판(20, 40)의 두께 치수는 대향 기판(13) 및 어레이 기판(12) 모두 0.15㎜이다. 패널 갭 d는 4.5㎛이다. 본 실시예에서는 대향 기판(13)의 표면을 오목면으로 하 여, 500㎜의 곡율 반경으로 거의 원호 형상으로 만곡시켰다. 이 경우의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 위치 어긋남의 최대치 S는 전술한 식 (2)로부터 33㎛보다 약간 큰 것을 알 수 있다. 화소 전극(29)의 만곡 방향 Y의 길이 치수는 310㎛ 이며, 블랙 매트릭스 개구부(41b)의 만곡 방향 Y의 길이 치수 A는 240㎛(<310-33× 2㎛)이다.

다음으로 액정 표시 장치(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는 두께 치수가 0.5㎜인 2장의 평판의 유리 기판을 이용하여, 소정의 화소 구조(11)를 갖는 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)을 제조하고, 양 기판(12, 13)을 접합한 후에 양 기판(12, 13)의 두께 치수를 0.15㎜로 박형화한다.

도 14는 대향 기판(13)의 제조 방법을 나타내는 단면도이다. 도 15는 어레이 기판(12)의 제조 방법을 나타내는 단면도이다. 본 실시예에서는 한 쌍의 유리 기판으로 4개의 액정 표시 장치(10)를 제조한다. 우선 유리 기판(40)의 표면상에는 소정의 형상의 블랙 매트릭스(41), 컬러 필터(42), 오버코트막(43) 및 대향 전극(44)(도 2 참조)이 이 순서로 적층된다. 대향 전극(44) 상에는 대향 기판측 배향막(45)을 형성하고, 소정의 방향으로 배향 처리가 실시된다. 대향 기판측 배향막(45)에서는 폴리이미드 등의 고분자 재료가 사용되고, 대향 기판측 배향막(45)의 표면을 레이온 천 등으로 문지르는 러빙법에 의해서 배향 처리가 실시된다. 배향 처리 후, 구형상의 수지제 스페이서제(60)를 대향 기판측 배향막(45)의 표면상에 살포한다. 스페이서제(60)로는 직경 치수가 4.5㎛인 것을 이용하고 있다.

유리 기판(20)의 표면상에는 각 배선(21, 22, 23) 및 각 전극(24, 25, 29) 등이 형성되고, 화소가 매트릭스 형상으로 배치되고 있다(도 2 참조). 그 위에, 어레이 기판측 배향막(32)을 형성하여, 소정의 방향으로 배향 처리가 실시된다. 어레이 기판측 배향막(32)의 재료 및 배향 처리 방법 등은 대향 기판측 배향막(45)의 경우와 마찬가지다. 배향 처리 후, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소로 이루어지는 표시 영역(51)을 둘러싸도록, 메인 밀봉부(52)가 도포된다. 또한, 2장의 유리 기판(20, 40)의 최외주의 내측에도 더미 밀봉부(61)가 도포된다. 메인 밀봉부(52) 및 더미 밀봉부(61)에는 에폭시 수지 등의 열경화성 수지가 사용된다. 다음으로 2장의 유리 기판(20, 40)을 어레이 기판측 배향막(32)의 표면과, 대향 기판측 배향막(45)의 표면이 대향하도록 접합하고, 열 압착하여 메인 밀봉부(52) 및 더미 밀봉부(61)를 굳힌다.

도 16은 도 17에 나타내는 절단면선 X16-X16에 있어서의 단면도이다. 도 17은 유리 기판상의 메인 밀봉부(52) 및 더미 밀봉부(61)를 나타내는 평면도이다. 도 16에는 2장의 유리 기판(20, 40)을 접합한 상태를 나타내고 있다. 전술한 바와 같이 표시 영역(51)을 둘러싸도록 도포된 메인 밀봉부(52)에는 액정 주입을 위한 개구부인 액정 주입구(53)가 마련되어 있다. 다음으로 접합된 2장의 유리 기판(20, 40)을 불화수소산(HF) 또는 버퍼드 불화수소산(BHF:HF+ NTH4F)의 에칭 용액에 침지함으로써 에칭하여 박막화한다. 에칭 용액의 농도 또는 침지 시간을 조정하여, 각 유리 기판(20, 40)의 두께 치수를 0.15㎜ 전후로 얇게 한다. 유리 기판(20, 40)의 두께 치수는 0.05㎜에서 0.3㎜의 범위가 바람직하다. 지나치게 얇으면, 유리 기판(20, 40)의 박막화 후의 제조 공정, 예컨대 후술하는 액정 주입시 또 는 편광판 부착할 때 등의 제조 공정에 깨어지기 쉽게 되고, 두꺼우면 만곡하기 어렵기 때문에, 만곡시키는 공정에서 깨어지기 쉽게 된다.

유리 기판(20, 40)을 박막화한 후, 글라스 스크라이버 등을 이용하여, 도 17에 참조 부호 62로 나타내는 절단 위치로 절단하여, 액정 표시 장치 1대분의 크기로 가공한다. 한편, 외부의 화상 신호 출력부와 접속되는 배선 단자가 존재하는 변에서는 접속 단자가 형성된 어레이 기판(12)보다 안쪽으로 대향 기판(13)을 절단한다.

다음으로 전술한 바와 같이 하여 절단한, 접합을 마친 유리 기판과 액정을 진공 용기 중에 넣어 진공으로 한 후, 액정 주입구(53)를 액정에 접촉시킨다. 진공 용기를 대기압으로 되돌림으로써 액정이 액정 주입구(53)로부터 주입된다. 도 18은 2장의 유리 기판(20, 40) 사이에 액정이 주입된 상태의 구성을 나타내는 단면도이다. 액정으로는 유전율 이방성이 양이고, 좌 카이럴리티의 네마틱 액정이 이용된다. 액정의 복굴절은 0.085~0.090(파장 589㎚에서의 값)이다. 액정 주입후에 액정 주입구(53)를 입구 밀봉제(54)로 막는다. 입구 밀봉제(54)로는 자외선 경화형의 접착제가 사용된다.

다음으로 대향 기판(13)의 외측 표면에 대향 기판측 편광판(46)을 부착하고, 어레이 기판(12)의 외측 표면에 어레이 기판측 편광판(33)을 부착한다. 어레이 기판측 편광판(33) 및 대향 기판측 편광판(46)으로는 요오드로 염색된 폴리바이닐알코올(약칭:PVA)을 늘려서, 2장의 셀룰로오스 트라이아세테이트(약칭:TAC) 필름에 끼운 것이 사용된다. 어레이 기판측 편광판(33) 및 대향 기판측 편광판(46)의 부 착에는 필름 형상의 접착제가 사용된다. 도 19는 어레이 기판측 편광판(33) 및 대향 기판측 편광판(46)이 부착된 상태의 구성을 나타내는 단면도이다. 어레이 기판측 편광판(33) 및 대향 기판측 편광판(46)의 부착후, 어레이 기판(12)상의 배선과 외부 회로 기판(56)을 가요성 기판(55)에 의해서 접속한다. 이상과 같이 해서 액정 표시 장치(10)중의 액정 패널(50)이 제조된다.

도 20은 액정 패널(50)과 지지판(66)을 부착한 상태의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 20에 나타낸 바와 같이, 롤러(65)에 의해서 액정 패널(50)을 지지판(66)에 가압해서 붙이면서, 시트상의 접착 필름을 이용하여 액정 패널(50)과 지지판(66)을 부착한다. 지지판(66)으로는 아크릴 및 폴리카보네이트 등의 투명 수지를 소정의 곡율, 바꾸어 말하면 원하는 표시면의 곡율 반경에 액정 패널(50)의 두께 치수를 더한 곡율 반경으로 만곡한 형상으로 성형한 것을 이용한다. 단, 액정 패널(50)의 만곡 방향의 단부에서는 상술한 바와 같이, 내측의 대향 기판(13) 내의 응력이 지나치게 강해서 소정의 곡율이 얻어지지 않기 때문에, 지지판(66)과 함께 액정 패널(50)을 약간 변형시킨다.

도 21은 액정 표시 장치(10)의 수평 방향의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 22는 액정 표시 장치(10)의 수평 방향의 구성을 간략화하여 나타내는 사시도이다. 전술한 바와 같이 하여 만곡한 액정 패널(50)과 지지판(66)을 백 라이트(67)에 적층하고, 또한 대향 기판(13)측으로부터 케이스(68)를 덮어서 액정 표시 장치(10)를 제작한다. 백 라이트(67)는 종래부터 공지된 액정 표시 장치의 백 라이트의 적층 구성이며, 반사 시트, 도광판, 확산 시트, 램프를 구비하여 구성된다. 케이스(68)의 표시면에 상당하는 부분에는 투명한 보호판(69)이 배치되어 있다.

전술한 바와 같이 본 실시예의 액정 표시 장치(10)에 의하면, 화소 구조(11)의 긴 변은 표시면의 만곡 방향 Y을 따라 배치되고, 표시면의 만곡 방향 Y의 길이 치수를 L, 어레이 기판(12)의 두께 치수를 T1, 대향 기판(13)의 두께 치수를 T2, 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)의 간격의 치수를 d, 만곡한 표시면의 곡율 반경을 R, 화소 구조 내에 마련되는 화소 전극(29)의 긴 변의 길이 치수를 E라고 했을 때, 블랙 매트릭스(41)에 의해서 구획되는 개구부인 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향의 길이 치수(>0)는 E-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하가 되도록 설계된다.

이와 같이 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수(>0)는 E-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하이기 때문에, 화소 구조 내에 마련된 화소 전극(29) 주변에서의 광누설의 발생을 억제하여, 만곡에 따른 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)의 위치 어긋남에 기인하는 표시 얼룩의 발생을 억제할 수 있다. 또한 화소 구조(11)는 그 긴 변이 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치되기 때문에, 화소 구조(11)의 짧은 변이 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치되는 경우에 비해서, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수(>0)를 E-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하로 한 것에 따른 휘도의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 표시 얼룩이 적고, 또한 휘도가 높은 고품질의 화상 표시를 실현 가능한 액정 표시 장치(10)를 얻을 수 있다.

또한, 블랙 매트릭스 개구부가, 전술한 도 13에 나타내는 블랙 매트릭스 개구부(41b)인 경우, 블랙 매트릭스 개구부(41b)의 만곡 방향 Y의 길이 치수(>0)는 P-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하로 규정된다. 이로써, 화소 구조(11)내에 마련된 화소 전극(29) 주변에서의 광누설의 발생을 억제하여, 만곡에 따른 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)의 위치 어긋남에 기인하는 표시 얼룩의 발생을 억제할 수 있다. 또한 전술한 바와 같이, 화소 구조(11)는 그 긴 변이 표시면의 만곡 방향 Y을 따라 배치되기 때문에, 화소 구조(11)의 짧은 변이 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치되는 경우에 비해서, 블랙 매트릭스 개구부(41b)의 만곡 방향 Y의 길이 치수(>0)를 P-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하로 한 것에 따른 휘도의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 표시 얼룩이 적고, 또한 휘도가 높은 고품질의 화상 표시를 실현 가능한 액정 표시 장치(10)를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예의 액정 표시 장치(10)에 의하면, 액정층(14)은 표시면을 향해서 12시 시야각의 트위스트 네마틱 모드이며, 또한 만곡 방향 Y가 표시면의 수평 방향이기 때문에, 액정 표시 장치(10)를 정면에서 본 경우에, 만곡 방향 Y의 전체에 걸쳐 휘도 변화가 적어서 보기 쉬운 화상 표시를 실현 가능한 액정 표시 장치(10)를 얻을 수 있다. 본 실시예와는 다르지만, 액정층(14)이, 표시면을 향해서 6시 시야각의 트위스트 네마틱 모드인 경우에도, 본 실시예와 같이, 액정 표시 장치(10)를 정면에서 본 경우에, 만곡 방향 Y 전체에 걸쳐 휘도 변화가 적어서 보기 쉬운 화상 표시를 실현 가능한 액정 표시 장치(10)를 얻을 수 있다.

또한 본 실시예의 액정 표시 장치(10)에 의하면, 만곡 방향 Y를 따라 신호 배선(23)이 배치되고, 만곡 방향 Y에 직교하는 방향으로 주사 배선(21) 및 공통 배선(22)이 배치된다. 화소 구조(11)의 긴 변은 만곡 방향 Y를 따라 배치되기 때문 에, 화소 구조(11)의 긴 변을 따라 신호 배선(23)이 배치되고, 화소 구조(11)의 짧은 변을 따라 주사 배선(21) 및 공통 배선(22)이 배치되게 된다. 이로써, 화소 구조(11)의 긴 변을 따라 주사 배선(21) 및 공통 배선(22)이 배치되고, 화소 구조(11)의 짧은 변을 따라 신호 배선(23)이 배치되는 경우에 비해서, 화소 구조(11)를 구성하는 4변 중 상대적으로 작은 변인 짧은 변의 방향에 있어서, 불투명한 배선, 즉 투광성을 갖지 않는 배선이, 화소 구조(11)에 대해 차지하는 면적의 비율을 줄일 수 있다. 따라서, 개구율을 높일 수 있기 때문에, 휘도가 높고, 밝은 화상 표시가 가능한 액정 표시 장치(10)를 얻을 수 있다.

<실시예 2>

다음으로 본 발명의 실시예 2의 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 전술한 실시예 1에서는 표시면이 오목면으로 만곡한 액정 표시 장치(10)에 대해서 설명했지만, 본 실시예에서는 표시면이 볼록면으로 만곡한 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 본 실시예의 액정 표시 장치는 전술한 실시예 1의 액정 표시 장치(10)와 화소 구조 및 만곡전의 액정 패널(50)의 구성이 동일이다. 따라서 액정 표시 장치(10)와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 대응하는 개소는 동일의 참조 부호를 붙이며 설명을 생략한다.

도 23은 표시면이 볼록면으로 만곡한 액정 패널(50)을 나타내는 사시도이다. 도 24는 액정 패널(50)의 제 1 표시 영역 M11에 있어서의 화소 구조(11d)를 나타내는 평면도이다. 도 25는 액정 패널(50)의 제 2 표시 영역 M12에 있어서의 화소 구 조(11e)를 나타내는 평면도이다. 도 26은 액정 패널(50)의 제 3 표시 영역 M13에 있어서의 화소 구조(11f)를 나타내는 평면도이다. 도 23의 액정 패널(50)은 2장의 기판만, 즉 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)만으로 모식적으로 나타낸다.

전술한 도 4에 나타내는 바와 같은 오목면으로 만곡한 경우와 같이, 액정 패널(50)의 제 2 표시 영역 M12은 표시 영역의 중앙 부근 영역이며, 이 제 2 표시 영역 M12에 있어서의 화소 구조(11e)는 도 25에 나타낸 바와 같이, 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)의 위치 관계가, 표시면이 만곡하기 전의 평판시 그대로 유지된다.

액정 패널(50)의 제 1 및 제 3 영역(M11, M13)은 표시 영역의 양단의 영역이며, 이 제 1 및 제 3 표시 영역(M11, M13)에 있어서의 화소 구조(11d, 11f)는 도 24, 도 26에 나타낸 바와 같이, 대향 기판(13)의 화소 구조가 각각 좌우의 내측으로 어긋난다. 바꾸어 말하면, 오목면으로 만곡한 경우에 비해서, 어긋나는 방향이 반대로 된다.

본 실시예의 액정 패널(50)의 화소 구조(11d, 11e, 11f)에서는 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수가, 소정의 길이 치수보다 짧게 되도록 구성하고 있기 때문에, 블랙 매트릭스 개구부(41a)는 표시 영역(51)의 위치에 관계없이 항상 화소 전극(29) 내에 배치된다. 따라서, 표시면이 오목면으로 만곡한 경우와 같이, 표시 영역(51) 전면에 균일한 표시가 실현된다.

도 27은 액정 패널(50)의 만곡시의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도이다. 도 27에는 어레이 기판(12) 및 대향 기 판(13)을 볼록면으로 만곡시킨 경우에 생기는 위치 어긋남을 나타내고 있다. 표시면을 볼록면으로 만곡시키는 경우, 도 27에 나타낸 바와 같이, 곡율 반경은 가장 외측의 표면인 대향 기판(13)의 표면으로 규정되기 때문에, 표시면을 볼록면으로 만곡시킨 경우의 위치 어긋남의 최대치는 전술한 식 (1)과는 조금 다른 이하의 식 (3)으로 표시된다.

대향 기판(13)의 두께 치수 T1, 어레이 기판(12)의 두께 치수 T2 및 패널 갭 d는 곡율 반경 R에 비해서 매우 작기 때문에, 위치 어긋남의 최대치 S는 오목면으로 만곡시키는 경우와 같이, 전술한 식 (2)으로 표시된다.

따라서, 전술한 실시예 1과 마찬가지로, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수(>0)를, E-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하로 함으로써, 화소 구조 내에 마련된 화소 전극(29) 주변에서의 광누설의 발생을 억제하여, 만곡에 따른 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)의 위치 어긋남에 기인하는 표시 얼룩의 발생을 억제할 수 있다. 또한 화소 구조(11)의 긴 변이 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치됨으로써, 화소 구조(11)의 짧은 변이 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치되는 경우에 비해서, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수를 전술한 범위로 한 것에 따른 휘도의 저하를 억제할 수 있기 때문에, 표시 얼룩이 적고, 또한 휘도가 높은 고품질의 화상 표시를 실현 가능한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

<실시예 3>

다음으로 본 발명의 실시예 3의 액정 표시 장치에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는 액정 표시 장치를 정면에서 봐서 세로 방향으로 표시면을 만곡시킨 경우에 대해서 설명한다. 본 실시예의 액정 표시 장치는 전술한 실시예 1의 액정 표시 장치(10)와 구성이 유사하다. 따라서 액정 표시 장치(10)와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 대응하는 개소는 동일한 참조 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

도 28은 본 발명의 실시예 3의 액정 표시 장치의 화소 구조(70)를 나타내는 평면도이다. 본 실시예의 화소 구조(70)는 만곡 방향 Y이 세로 방향으로 되기 때문에, 세로 방향으로 연장하는 직사각형 형상으로 되어 있다. 화소 구조(70)의 크기는 폭 방향(가로 방향)의 길이 치수가 110㎛이고, 긴 방향(세로 방향)의 길이 치수가 330㎛이다. 또한 화소 전극(29)의 만곡 방향 Y의 길이 치수는 전술한 제 1 및 실시예 2와 마찬가지로 310㎛이다. 화소는 가로 방향으로 360×3개, 세로 방향으로 640개 배치한다. 표시 영역(51)의 크기는 가로 방향의 길이 치수가 119㎜이고, 또한 세로 방향의 길이 치수가 211㎜(대각 9.5인치에 상당)이다. 유리 기판의 두께 치수는 대향 기판(13) 및 어레이 기판(12) 모두 0.15㎜이고, 패널 갭 d는 4.5㎛이다.

본 실시예에서는 대향 기판(13)의 표면을 볼록면으로 하여, 500㎜의 곡율 반경으로 거의 원호 형상으로 만곡시킨다. 이 경우의 대향 기판(13) 및 어레이 기판(12)의 위치 어긋남의 최대치는 전술한 식 (2)로부터 33㎛보다 약간 크다. 따라서, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수는 240㎛(<310-33×2㎛) 으로 하고 있다.

도 29는 액정 표시 장치의 만곡전의 액정 패널(75)의 구성을 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는 전술한 제 1 및 실시예 2와 마찬가지로, 12시 시야각의 TN 모드로 하고 있다. 도 30은 표시면이 볼록면으로 만곡한 액정 패널(75)을 나타내는 사시도이다. 도 31은 액정 패널(75)의 제 1 표시 영역 N1에 있어서의 화소 구조(70a)를 나타내는 평면도이다. 도 32는 액정 패널(75)의 제 2 표시 영역 N2에 있어서의 화소 구조(70b)를 나타내는 평면도이다. 도 33은 액정 패널(75)의 제 3 표시 영역 N3에 있어서의 화소 구조(70c)를 나타내는 평면도이다.

도 30은 액정 패널(75)을, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)만으로 모식적으로 나타낸다. 액정 패널(75)의 제 2 표시 영역 N2은 표시 영역의 중앙 부근 영역이고, 이 제 2 표시 영역 N2에 있어서의 화소 구조(70b)는 도 32에 나타낸 바와 같이, 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)의 위치 관계가, 표시면이 만곡하기 전의 평판시 그대로 유지된다.

액정 패널(75)의 제 1 및 제 3 표시 영역 N1, N3은 표시 영역의 양단의 영역이며, 이 제 1 및 제 3 표시 영역 N1, N3에 있어서의 화소 구조(70a, 70c)는 도 31 및 도 33에 나타낸 바와 같이, 대향 기판(13)의 화소 구조가, 각각 상하 방향의 내측으로 어긋난다.

본 실시예의 액정 패널(75)의 화소 구조(70a, 70b, 70c)에서는 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수가, 소정의 길이 치수보다 짧게 되도록 구성하고 있기 때문에, 블랙 매트릭스 개구부(41a)는 표시 영역(51)의 위치에 관계 없이, 항상 화소 전극(29) 내에 배치된다. 따라서, 표시면이 오목면으로 만곡한 경우와 같이, 표시 영역(51) 전면에 균일한 표시가 실현된다.

단, 본 실시예의 액정 표시 장치를 정면에서 본 경우, 표시 영역(51)의 하측 부분은 액정 패널(75)의 표면에 대해 약간 상방으로부터 보게 된다. 이 방향은 12시 시야각의 TN 모드의 계조 반전 현상이 발생하는 방향이기 때문에, 표시 영역(51)의 중앙 부분 또는 상측 부분에 비해서, 밝음 표시시의 휘도는 약간 어둡게, 어두움 표시시의 휘도는 약간 밝게 보인다.

이상의 각 실시예는 액정 표시 장치의 표시면 전면이 특정한 방향으로 같은 곡율로 만곡한 경우이다. 표시면의 일부가 만곡한 경우, 표시면이 다른 곡율로 만곡한 경우, 표시면이 요철로 만곡한 경우 등에 대해서도, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 형상을, 위치 어긋남량의 최대치를 고려한 형상으로 함으로써, 광누설을 억제할 수 있는 효과가 얻어진다.

도 34는 액정 패널(75)의 만곡시의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도이다. 도 34에 나타내는 실시예에 있어서도 화소 구조(11)의 긴 변은 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치된다. 도 34에서는 길이 치수가 L1인 표시면의 일부를, 곡율 반경 R1으로 오목면으로 만곡시킨 경우에 생기는 위치 어긋남을 나타내고 있다. 표시면의 상기 일부(이하 「만곡부」라고 한다)를 제외한 나머지 부분의 길이 치수는 L2이며, 이 나머지의 부분은 만곡시키지 않은 평판의 상태다. 이 나머지의 부분을 이하에서는 「평판부」라고 한다.

도 34는 도 8과 같이, 메인 밀봉부(52)가 패널 갭을 유지하는 역할만을 하 고, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)은 만곡 방향으로 자유롭게 움직인다고 가정한 경우의 단면을 나타낸다. 도 34를 향해서, 평판부의 우단, 즉 표시면의 우단에서, 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)이 고정되어 있다고 하면, 만곡부의 좌단, 즉 표시면 좌단에서의 위치 어긋남의 길이 치수의 최대치, 즉 위치 어긋남량의 최대치 S1는 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 두께 치수를 T, 패널 갭을 d라고 할 때, 식 (4)로 표시된다.

따라서, 본 실시예에서는 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수를, 화소 전극(29)의 긴 변이 길이 치수 E보다 위치 어긋남량의 최대치 S1 이상 짧게 하면 된다. 즉 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수(>0)를 E-L1(T+d)/R1 이하로 하면 된다.

이로써, 실시예 1과 마찬가지로, 화소 구조(11) 내에 마련된 화소 전극(29) 주변에서의 광누설의 발생을 억제하여, 만곡에 따른 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)의 위치 어긋남에 기인하는 표시 얼룩의 발생을 억제할 수 있다. 또한 화소 구조(11)의 긴 변은 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치되기 때문에, 화소 구조(11)의 짧은 변이 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치되는 경우에 비해서, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수를 전술한 범위로 한 것에 따른 휘도의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 표시 얼룩이 적고, 또한 휘도가 높은 고품질의 화상 표시를 실현 가능한 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.

도 35는 표시면이 다른 곡율로 만곡한 경우의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도이다. 도 35에 나타내는 실시예에 있어서도, 화소 구조(11)의 긴 변은 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치된다. 도 35를 향해서, 표시면의 좌우에서 다른 곡율의 오목면으로 만곡시킨 경우에 생기는 위치 어긋남을 나타내고 있다. 구체적으로는 도 35는 길이 치수가 L1인 표시면의 일부가 곡율 반경 R1으로 오목형으로 만곡하여, 표시면의 상기 일부(이하 「제 1 만곡부」라고 한다)를 제외한 나머지 부분이, 제 1 만곡부와 같은 방향으로, 제 1 만곡부와는 다른 곡율 반경 R2으로 만곡한 경우를 나타낸다. 이 나머지 부분을 이하에서는 「제 2 만곡부」라고 하고, 제 2 만곡부의 만곡 방향 Y에서의 길이 치수를 L2라고 나타낸다.

도 35는 도 34와 마찬가지로, 메인 밀봉부(52)가 패널 갭을 유지하는 역할만을 하고, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)은 만곡 방향 Y으로 자유롭게 움직인다고 가정한 경우의 단면을 나타낸다. 곡율 반경이 변화되는 위치, 즉 제 1 만곡부와 제 2 만곡부의 접속 위치에서, 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)이 고정되어 있다고 하면, 도 35를 향해서, 표시면 좌단, 즉 제 1 만곡부의 좌단에서의 위치 어긋남의 길이 치수의 최대치인 위치 어긋남량의 최대치 S1는 전술한 식 (4)으로 표시되고, 표시면 우단, 즉 제 2 만곡부의 우단에서의 위치 어긋남의 길이 치수의 최대치인 위치 어긋남량의 최대치 S2는 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 두께 치수를 T, 패널 갭을 d라고 하면, 식 (5)로 표시된다.

따라서, 본 실시예에서는 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수를, 화소 전극(29)의 긴 변의 길이 치수 E보다 제 1 만곡부에서의 위치 어긋남량의 최대치 S1와 제 2 만곡부에서의 위치 어긋남량의 최대치 S2의 합(S1+S2) 이상 짧게 하면 된다. 즉 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수(>0)를, E-{L1(T+d)/R1+L2(T+d)/R2} 이하로 하면 된다.

도 34 및 도 35에 나타내는 2개의 경우와 같이, 곡율이 표시면의 좌우에서 비대칭인 경우, 표시면의 좌측 또는 우측이 평판 형상인 경우도 포함해서, 위치 어긋남은 표시면의 좌우로 균등하게 발생하지 않고 표시면의 좌우의 곡율 R1, R2 및 길이 치수 L1, L2에 의존해서 변화된다. 따라서, 이 경우에는 블랙 매트릭스 개구 부(41a)의 만곡 방향의 길이 치수를 전술한 바와 같은 소정의 길이 치수로 하여, 만곡전의 평판시의 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)의 상대 위치를, 실제로 만곡시킨 경우의 위치 어긋남을 고려해서 설정하면 된다. 구체적으로는 실제로 만곡시킨 경우의 위치 어긋남을 고려해서, 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)의 접합 위치를 조정하면 된다.

도 36은 표시면이 요철로 만곡한 경우의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도이다. 도 36에 나타내는 실시예에 있어서도, 화소 구조(11)의 긴 변은 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치된다. 도 36에는 표시면의 좌우에서 반대 방향으로 만곡시킨 경우에 생기는 위치 어긋남을 나타내고 있다. 구체적으로, 도 36은 길이 치수가 L1인 표시면의 절반이 곡율 반경 R1으로 오목형으로 만곡하고, 이 오목형으로 만곡한 부분(이하 「오목형 만곡부」라고 한다)을 제외한 나머지 절반이 오목형 만곡부와 반대 방향으로, 즉 볼록형으로, 오목형 만곡부와 같은 곡율로 만곡한 경우를 나타낸다. 이 볼록형으로 만곡한 부분을, 이하에서는 「볼록형 만곡부」라고 하고, 볼록형 만곡부의 만곡 방향 Y에서의 길이 치수를 L1로 나타낸다.

도 36은 도 35와 같이, 메인 밀봉부(52)가 패널 갭을 유지하는 역할만을 하고, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)은 만곡 방향 Y으로 자유롭게 움직인다고 가정한 경우의 단면을 나타낸다. 만곡하는 방향이 변화되는 위치, 즉 오목형 만곡부와 볼록형 만곡부의 접속 위치에서, 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)이 고정되어 있다고 하면, 만곡 방향 Y에서의 표시면 양단에서의 위치 어긋남의 길이 치수의 최 대치인 위치 어긋남량의 최대치 S1는 모두, 전술한 식 (4)로 표시된다.

도 36에 도시한 바와 같이, 표시면의 좌우에서, 만곡하는 방향이 반대인 경우에는 위치 어긋남 방향이 일치한다. 실제 액정 패널에서는 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 표시 영역의 좌우 양단이 메인 밀봉부(52)에 의해 고정되기 때문에, 대향 기판(13)측의 화소 구조(11)는 도 36을 향해서 우측의 볼록형 만곡부에서는 우측 방향으로 어긋나서, 그 위치 어긋남량의 최대치 S1가, 전술한 식 (4)으로 표시되게 된다. 또한 도 36을 향해서 좌측의 오목형 만곡부에서는 대향 기판(13)측의 화소 구조(11)는 좌측 방향으로 어긋나서, 그 위치 어긋남량의 최대치 S1가 전술한 식 (4)으로 표시되게 된다.

따라서, 본 실시예에서는 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수는, 화소 전극(29)의 긴 변의 길이 치수 E보다 볼록형 만곡부 및 오목형 만곡부 중 어느 하나의 위치 어긋남량의 최대치 S1 이상 짧게 하면 된다. 즉 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수(>0)를 E-L1(T+d)/R1 이하로 하면 된다.

도 37은 표시면이 요철로 만곡한 경우의 다른 예에 있어서의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도이다. 도 37에 나타내는 실시예에 있어서도, 화소 구조(11)의 긴 변은 표시면의 만곡 방향 Y를 따라 배치된다. 도 37에는 표시면의 좌우에서 반대 방향으로, 또한 다른 곡율로 만곡시킨 경우에 생기는 위치 어긋남을 나타내고 있다. 도 37은 길이 치수가 L1인 표시면의 일부가 곡율 반경 R1으로 오목형으로 만곡하고, 이 오목형으로 만곡한 부분(이하 「오목형 만곡부」라고 한다)을 제외한 나머지 부분이 볼록형으로, 오목형 만곡부와는 다른 곡율 반경 R2로 만곡한 경우를 나타낸다. 이 볼록형으로 만곡한 부분을, 이하에서는「볼록형 만곡부」라고 하고, 볼록형 만곡부의 만곡 방향 Y에서의 길이 치수를 L2로 나타낸다.

도 37은 도 36과 마찬가지로, 메인 밀봉부(52)가 패널 갭을 유지하는 역할만을 하고, 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)은 만곡 방향 Y로 자유롭게 움직인다고 가정한 경우의 단면을 나타낸다. 만곡하는 방향이 변화되는 위치, 즉 오목형 만곡부와 볼록형 만곡부의 접속 위치에서, 어레이 기판(12)과 대향 기판(13)이 고정되어 있다고 하면, 만곡 방향 Y에서, 도 37을 향해서, 표시면 좌단, 즉 오목형 만곡부에서의 위치 어긋남의 길이 치수의 최대치인 위치 어긋남량의 최대치 S1는 전술한 식 (4)으로 표시되고, 표시면 우단, 즉 볼록형 만곡부에서의 위치 어긋남의 길이 치수의 최대치인 위치 어긋남량의 최대치 S2는 전술한 식 (5)로 표시된다.

도 37에 나타내는 실시예의 경우도, 도 36에 나타내는 실시예와 같이, 위치 어긋남의 방향이 일치하여, 액정 패널 전체에 있어서의 위치 어긋남량의 최대치는, 오목형 만곡부의 위치 어긋남량의 최대치 S1 및 볼록형 만곡부의 위치 어긋남량의 최대치 S2 중 큰 쪽의 값이 된다. 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수는 화소 전극(29)의 긴 변이 길이 치수 E보다 액정 패널 전체에 있어서의 위치 어긋남량의 최대치 이상 짧게 하면 된다. 가령 오목형 만곡부의 위치 어긋남량의 최대치 S1가 볼록형 만곡부의 위치 어긋남량의 최대치 S2 이상인 (S1≥S2)라고 하면, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수(>0)는 화소 전극(29)의 긴 변의 길이 치수 E보다, 오목형 만곡부의 위치 어긋남량의 최대치 S1 이상 짧게 하면 되고, 구체적으로는 E-L1(T+d)/R1 이하로 하면 된다.

도 38은 표시면의 좌우에서 반대 방향으로 만곡시킨 경우의 블랙 매트릭스 개구부(41a)를 나타내는 평면도이다. 도 36 및 도 37에 나타내는 2개의 경우와 같이, 만곡하는 방향이 표시면의 좌우에서 반대인 경우, 위치 어긋남은 표시면의 좌 우 어느 한 방향으로 발생한다. 따라서, 도 38에 나타낸 바와 같이, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y에서의 일단부를 화소 전극(29)의 일단부에 맞춰 배치하고, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y의 길이 치수를 전술한 범위로 함으로써, 위치 어긋남에 의한 광누설의 발생을 억제할 수 있다. 예컨대, 대향 기판(13)측의 화소 구조(11)가, 도 38을 향해서, 우측 방향으로 어긋나는 경우, 도 38에 나타낸 바와 같이, 블랙 매트릭스 개구부(41a)의 만곡 방향 Y에서의 일단부를 화소 전극(29)의 일단부에 맞춰 배치하여, 블랙 매트릭스 개구부(41a)를 화소 전극(29)의 좌측으로 치우친 배치로 하면 된다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 액정 표시 장치(10)의 화소 구조(11)를 나타내는 평면도,

도 2는 도 1의 절단면선 X2-X2로부터 본 단면도,

도 3은 액정 표시 장치(10)의 만곡전의 액정 패널(50)의 구성을 나타내는 평면도,

도 4는 표시면이 오목면으로 만곡한 액정 패널(50)을 나타내는 사시도,

도 5는 액정 패널(50)의 제 1 표시 영역 M1에 있어서의 화소 구조(11a)를 나타내는 평면도,

도 6은 액정 패널(50)의 제 2 표시 영역 M2에 있어서의 화소 구조(11b)를 나타내는 평면도,

도 7은 액정 패널(50)의 제 3 표시 영역 M3에 있어서의 화소 구조(11c)를 나타내는 평면도,

도 8은 액정 패널(50)의 만곡시의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도,

도 9는 도 4의 절단면선 X9-X9로부터 본 단면도,

도 10은 도 4의 절단면선 X10-X10로부터 본 단면도,

도 11은 어레이 기판(12)의 화소 구조의 구성을 나타내는 평면도,

도 12는 본 발명의 실시예 1의 블랙 매트릭스 개구부(41a)를 나타내는 평면도,

도 13은 블랙 매트릭스 개구부의 다른 예인 블랙 매트릭스 개구부(41b)를 나타내는 평면도,

도 14는 대향 기판(13)의 제조 방법을 나타내는 단면도,

도 15는 어레이 기판(12)의 제조 방법을 나타내는 단면도,

도 16은 도 17에 도시한 절단면선 X16-X16에 있어서의 단면도,

도 17은 유리 기판 상의 메인 밀봉부(52) 및 더미 밀봉부(61)를 나타내는 평면도,

도 18은 2장의 유리 기판(20, 40) 사이에 액정이 주입된 상태의 구성을 나타내는 단면도,

도 19는 어레이 기판측 편광판(33) 및 대향 기판측 편광판(46)이 부착된 상태의 구성을 나타내는 단면도,

도 20은 액정 패널(50)과 지지판(66)을 부착한 상태의 구성을 나타내는 단면도,

도 21은 액정 표시 장치(10)의 수평 방향의 구성을 나타내는 단면도,

도 22는 액정 표시 장치(10)의 수평 방향의 구성을 간략화해서 나타내는 사시도,

도 23은 표시면이 볼록면으로 만곡한 액정 패널(50)을 나타내는 사시도,

도 24는 액정 패널(50)의 제 1 표시 영역 M11에 있어서의 화소 구조(11d)를 나타내는 평면도,

도 25는 액정 패널(50)의 제 2 표시 영역 M12에 있어서의 화소 구조(11e)를 나타내는 평면도,

도 26은 액정 패널(50)의 제 3 표시 영역 M13에 있어서의 화소 구조(11f)를 나타내는 평면도,

도 27은 액정 패널(50)의 만곡시의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도,

도 28은 본 발명의 실시예 3의 액정 표시 장치의 화소 구조(70)를 나타내는 평면도,

도 29는 액정 표시 장치의 만곡전의 액정 패널(75)의 구성을 나타내는 평면도,

도 30은 표시면이 볼록면으로 만곡한 액정 패널(75)을 나타내는 사시도,

도 31은 액정 패널(75)의 제 1 표시 영역 N1에 있어서의 화소 구조(70a)를 나타내는 평면도,

도 32는 액정 패널(75)의 제 2 표시 영역 N2에 있어서의 화소 구조(70b)를 나타내는 평면도,

도 33은 액정 패널(75)의 제 3 표시 영역 N3에 있어서의 화소 구조(70c)를 나타내는 평면도,

도 34는 액정 패널(75)의 만곡시의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도,

도 35는 표시면이 다른 곡율로 만곡한 경우의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도,

도 36은 표시면이 요철로 만곡한 경우의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도,

도 37은 표시면이 요철로 만곡한 경우의 다른 예에 있어서의 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)의 만곡 방향 Y를 따르는 면에서의 단면도,

도 38은 표시면의 좌우에서 반대 방향으로 만곡시킨 경우의 블랙 매트릭스 개구부(41a)를 나타내는 평면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 액정 표시 장치 11, 11a~11f, 70, 70a~70c : 화소 구조

12 : 어레이 기판 13 : 대향 기판

14 : 액정층 21 : 주사 배선

22 : 공통 배선 23 : 신호 배선

29 : 화소 전극 41 : 블랙 매트릭스

41a, 41b : 블랙 매트릭스 개구부

42 : 컬러 필터

Claims

매트릭스 형상으로 배치된 복수의 직사각형 형상의 화소 구조를 갖는 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대향해서 배치되고 컬러 필터 및 블랙 매트릭스를 갖는 대향 기판과, 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판의 사이에 유지된 액정층을 구비하되, 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판이 만곡되어 이루어지는 만곡한 표시면을 갖는 액정 표시 장치로서,

상기 화소 구조의 긴 변은 상기 표시면의 만곡 방향을 따라 배치되고,

상기 화소 구조 내에는, 직사각형 형상의 화소 전극이, 화소 전극의 긴 변이 화소 구조의 긴 변을 따라 마련되며,

상기 표시면의 상기 만곡 방향의 길이 치수를 L, 상기 어레이 기판의 두께 치수를 T1, 상기 대향 기판의 두께 치수를 T2, 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판의 간격의 치수를 d, 만곡한 표시면의 곡율 반경을 R, 상기 화소 구조 내에 마련되는 화소 전극의 긴 변의 길이 치수를 E라고 했을 때, 상기 블랙 매트릭스에 의해서 구획되는 개구부의 상기 만곡 방향의 길이 치수는 E-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하인 것

을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
매트릭스 형상으로 배치된 복수의 직사각형 형상의 화소 구조를 갖는 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대향해서 배치되고 컬러 필터 및 블랙 매트릭스를 갖는 대향 기판과, 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판의 사이에 유지된 액정층을 구비하되, 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판이 만곡되어 이루어지는 만곡한 표시면을 갖는 액정 표시 장치로서,

상기 화소 구조의 긴 변은 상기 표시면의 만곡 방향을 따라 배치되고,

상기 표시면의 상기 만곡 방향의 길이 치수를 L, 상기 어레이 기판의 두께 치수를 T1, 상기 대향 기판의 두께 치수를 T2, 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판의 간격의 치수를 d, 만곡한 표시면의 곡율 반경을 R, 상기 화소 구조의 긴 변의 길이 치수를 P라고 했을 때, 상기 블랙 매트릭스에 의해서 구획되는 개구부의 상기 만곡 방향의 길이 치수는 P-L{(T1/2)+(T2/2)+d}/R 이하인 것

을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 액정층은 상기 표시면을 향해서 6시 시야각(6 O'clock viewing angle) 또는 12시 시야각의 트위스트 네마틱 모드이며, 또한 상기 만곡 방향은 상기 표시면의 수평 방향인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 만곡 방향을 따라 신호 배선이 배치되고, 상기 만곡 방향에 직교하는 방향으로 주사 배선 및 공통 배선이 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.