(57)【要約】【課題】曲面表示パネルにおいて表示品質を改善することができる曲面表示パネルを提供する。【解決手段】本発明による曲面表示パネルは、複数の画素を含む第１基板、前記第１基板に対向する第２基板、及び前記第１基板と前記第２基板との間に提供された画像表示層を含む。前記表示パネルの曲率半径は、３２５０ｍｍ以上であり、前記第１基板又は前記第２基板の厚さは、１．０９ｍｍ以下である。  好ましくは、前記表示パネルは、長辺と短辺を有する長方形状の前記長辺又は前記短辺の中でいずれか一辺に沿って曲げられ、輝度ばらつきが明細書中の［数１］を充足する。【選択図】図４
2015118374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面表示パネルにおいて、
複数の画素を含む第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に提供された画像表示層と、を含み、
前記表示パネルの曲率半径は、３２５０ｍｍ以上であり、前記第１基板及び前記第２基板の厚さは共に１．０９ｍｍ以下であることを特徴とする曲面表示パネル。
【請求項２】
前記表示パネルは、長辺と短辺を有する長方形状の前記長辺又は前記短辺の中でいずれか一辺に沿って曲げられ、輝度ばらつきが下記の数１を充足することを特徴とする請求項１に記載の曲面表示パネル。
【数１】
2015118374.tif 000008
前記輝度ばらつきは、前記表示パネルの中心での輝度と、前記表示パネルの中心を通り、前記いずれか一辺に平行な線上に存在し、且つ、一側縁から（１／４）Ｌ及び（３／４）Ｌである地点での輝度のばらつきであり、Ｌは表示パネルの長辺の長さ、Ｒは表示パネルの曲率半径で、ｔは前記第１基板及び前記第２基板の各々の厚さで、Ｐｐは各画素のピッチで、そしてＣは０．２９乃至０．３４の実数である。
【請求項３】
前記輝度ばらつきは、２０％以下であることを特徴とする請求項２に記載の曲面表示パネル。
【請求項４】
前記曲率半径が５０００ｍｍ以上である時、前記第１基板又は第２基板の厚さは、１．０９ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の曲面表示パネル。
【請求項５】
前記曲率半径が４０００ｍｍ以上である時、前記第１基板又は第２基板の厚さは、０．８７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の曲面表示パネル。
【請求項６】
前記第１基板は、第１曲率半径を有し、前記第２基板は、第２曲率半径を有し、前記第１曲率半径は、前記第２曲率半径より小さいことを特徴とする請求項２に記載の曲面表示パネル。
【請求項７】
前記第１基板は、第１曲率半径を有し、前記第２基板は、第２曲率半径を有し、前記第１曲率半径は、前記第２曲率半径より大きいことを特徴とする請求項２に記載の曲面表示パネル。
【請求項８】
前記表示パネルは、長辺又は短辺の中で少なくともいずれか１つに沿って曲がったことを特徴とする請求項２に記載の曲面表示パネル。
【請求項９】
前記第１基板は、複数の信号配線、前記複数の信号配線をカバーする絶縁層、前記絶縁層上に具備された画素電極を含み、
前記第２基板は、共通電極を含むことを特徴とする請求項１に記載の曲面表示パネル。
【請求項１０】
前記信号配線は、
前記長辺が延長された第１方向に延長されたゲートラインと、
前記短辺が延長された第２方向に延長されたデータラインと、を含み、
前記第２基板は、前記ゲートライン及び前記データラインに沿って具備されるブラックマトリックスをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の曲面表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は曲面表示パネルに関し、特に一方向に曲がった曲面を有する表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは透明な２つの基板と、その間に形成された液晶層とを含む表示パネルであって、液晶層を駆動して画素別に光透過率を調節することによって望む画像を表示する。
【０００３】
液晶表示パネルの動作モードの中で垂直整列（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードにおいては、電界が形成される時、基板面に対して液晶分子が垂直に整列されて光を透過させて画像を表示する。垂直整列モードで動作する液晶表示パネルにおいては、液晶分子が互いに異なる方向に配列された液晶ドメインを形成することによって液晶表示パネルの視野角を向上できる。液晶表示パネルの動作モードの中で水平電界スイッチング（ｉｎ  ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードは電界が形成される時、基板面に対して液晶分子が水平に整列されて光を透過させて画像を表示する。
【０００４】
また最近は曲がった曲面表示パネルが開発されており、曲面表示パネルは曲面の表示領域を提供して使用者に立体感及び没入感が向上した画像を提供できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，８３４，９６２号明細書
【特許文献２】米国特許公開第２０１０／０２１４５２５号明細書
【特許文献３】米国特許第８，０８９，６０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は曲面表示パネルにおいて表示品質を改善した曲面表示パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態による曲面表示パネルは、複数の画素を含む第１基板と、第１基板に対向する第２基板と、第１基板と第２基板との間に提供された画像表示層と、を含む。表示パネルの曲率半径は、３２５０ｍｍ以上であり、第１基板及び第２基板の厚さは、共に１．０９ｍｍ以下である。
【０００８】
本発明の一実施形態において、表示パネルは、長辺と短辺を有する長方形状に提供され、長辺又は短辺の中でいずれか一辺に沿って曲げられ、輝度ばらつきが下記の数１を充足する。
【数１】
2015118374.tif 000003
【０００９】
輝度ばらつきは、表示パネルの中心での輝度と、表示パネルの中心を通り、いずれか一辺に平行な線上に存在し、且つ、一側縁から（１／４）Ｌ及び（３／４）Ｌである地点での輝度のばらつきであり、Ｌは表示パネルの長辺の長さで、Ｒは表示パネルの曲率半径で、ｔは第１基板及び第２基板の各々の厚さで、Ｐｐは各画素のピッチで、そしてＣは０．２９乃至０．３４の実数である。
【００１０】
本発明の一実施形態において、輝度ばらつきは、２０％以下であり得る。
本発明の一実施形態において、曲率半径が５０００ｍｍ以上である時、基板の厚さは、１．０９ｍｍ以下であり得、曲率半径が４０００ｍｍ以上である時、基板の厚さは、０．８７ｍｍ以下であり得る。
本発明の一実施形態において、第１基板は、第１曲率半径を有し、第２基板は、第２曲率半径を有し、第１曲率半径は、第２曲率半径より小さいか、或いは大きくなることができる。
表示パネルは、長方形状に提供され得、この時、表示パネルは長辺又は短辺に沿って曲げられ得る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態によれば、曲面表示パネルにおいて所定の曲率を有する時、使用者に輝度ばらつきによる欠陥が視認されない基板の厚さに関する数１を提供し、これを適用することによって欠陥が減少された表示装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による表示パネルの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態において表示パネルの平面図である。
【図３】本発明の一実施形態において表示パネルの断面図であ
【図４】曲がった表示パネルにおいて、第１及び第２基板を使用する場合に発生できる誤整列を示した断面図である。
【図５】誤整列と輝度ばらつきとの関係を示したグラフである。
【図６】表示パネルの輝度ばらつきを求めるために輝度を測定した地点を示した図面である。
【図７】０．７ｍｍのガラス基板が第１基板と第２基板との各々に使われた場合、曲率半径及び誤整列を計算したシミュレーショングラフである。
【図８】実際の基板の厚さと輝度ばらつきとの関係を示したグラフである。
【図９】実際の基板の曲率と輝度ばらつきとの関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるので、特定の実施形態を図面に例示し、本文で詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定な開示形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更物、均等物乃至代替物を含むと理解されなければならない。
【００１４】
各図面の説明に当たっては、類似の参照符号を類似の構成要素に対して使用した。添付された図面において、構造物の寸法は本発明を明確に説明するために実際より拡大して示してある。第１、第２等の用語は多様な構成要素を説明するために使用されるが、構成要素はこの用語によって限定されない。即ち、上述した用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく第１構成要素は第２構成要素と称され、同様に第２構成要素が第１構成要素と称され得る。単数の表現は文脈上、明確に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。
【００１５】
本出願で、“包含”又は“有する”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組合せが存在することを指定するが、１つ又はその以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品又はこれらの組合せの存在又は付加可能性を予め排除しないと理解されなければならない。また、層、膜、領域、板等の部分が他の部分“上に”あるとする場合、これは他の部分の“直接の上に”にある場合のみでなく、その中間にその他の部分がある場合も含む。反対に層、膜、領域、板等の部分が他の部分“下に”あるとする場合、これは他の部分の“直接の下に”にある場合のみでなく、その中間にその他の部分がある場合も含む。
【００１６】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態による表示パネルの斜視図である。図２及び図３は各々本発明の一実施形態において表示パネルの平面図及び断面図である。図２及び図３では、１つの画素と、その画素に隣接する配線部を共に示した。
【００１７】
図１を参照すれば、表示パネルＰＮＬは一対の長辺と一対の短辺を有する長方形状に提供される。表示パネルＰＮＬは曲がった形状を有する。このような曲面形状の画面上に画像を提供する表示パネルＰＮＬを曲面表示パネルであると定義する。表示パネルＰＮＬにおいて、平面上から見る時、長辺の延長方向を第１方向Ｄ１、短辺の延長方向を第２方向Ｄ２、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２と垂直な方向を第３方向Ｄ３とする時、表示パネルＰＮＬは第１方向Ｄ１に沿って曲がり、その結果、第３方向Ｄ３に対して凹んでいるように曲がっている。
【００１８】
表示パネルＰＮＬにおいて、画像が表示される方向は第３方向Ｄ３であり、これによって使用者は表示パネルＰＮＬを基準に第３方向Ｄ３の方に位置する。表示パネルＰＮＬの曲がった方向はこれに限定されず、異なる方式に凹んでいるように曲がり得るのは勿論である。例えば、表示パネルＰＮＬは第２方向Ｄ２に沿って曲がり得る。
【００１９】
本発明の一実施形態において、表示パネルＰＮＬは使用者が表示パネルＰＮＬを見る方向に曲がって使用者が曲面形状の画面上に表示される画像を視認できるようにする。このように曲がった表示パネルを使用して画像を表示する場合、使用者が感じる立体感及び没頭感が向上する。
【００２０】
このような表示パネルＰＮＬは画像を表示できるものであれば、液晶表示パネル、有機発光表示パネル、電氣泳動表示パネル、エレクトロ・ウェッティング表示パネル等の多様なものが使用できる。本発明の一実施形態は液晶表示パネルを一例として説明する。
【００２１】
図１、図２及び図３を参照すれば、表示パネルＰＮＬは第１基板ＳＵＢ１、第１基板ＳＵＢ１と対向する第２基板ＳＵＢ２、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを封止する封止材ＳＬ（図示せず）、及び第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の間に提供された液晶層ＬＣを含む。
【００２２】
第１及び第２基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２は第１方向Ｄ１に沿って曲がった形状を有する。第１基板ＳＵＢ１の一部又は全部が第１方向Ｄ１に沿って連続的に曲がり得る。また、第２基板ＳＵＢ２は第１基板ＳＵＢ１と共に曲がっている。
【００２３】
第１基板ＳＵＢ１は表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの少なくとも一側に対応し、画像が表示されない非表示領域ＮＤＡとを含む。表示領域ＤＡは曲面形状の画面上に画像を表示する領域として、使用者が対向する面に提供される。
【００２４】
第１基板ＳＵＢ１には、信号を伝達する配線部と画素ＰＸとが、マトリックス状に配列された画素領域ＰＡに対応して配置されて提供される。画素ＰＸは表示領域ＤＡ内に提供される。本発明の一実施形態において、各画素ＰＸは実質的に同じ形状を有するので、以下１つの画素を一例として説明する。本発明の一実施形態において画素ＰＸは長方形状に提供されているが、これに限定されず、例えば「Ｚ」字のような多様な形状に提供され得る。
【００２５】
図２及び図３を参照すれば、表示パネルＰＮＬは第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向する第２基板ＳＵＢ２、及び第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に形成された液晶層ＬＣを含む。
【００２６】
第１基板ＳＵＢ１は第１ベース基板ＢＳ１と、各々配線部及び画素ＰＸからなる複数の画素領域ＰＡとを含む。
配線部は第１基板ＳＵＢ１上に形成された複数のゲートラインと、ゲートラインと交差する複数のデータラインとを含む。
【００２７】
ゲートラインは第（ｉ−１）（以下、第１という）及び第（ｉ）（以下、第２という）ゲートラインＧＬｉ−１、ＧＬｉを含み、データラインは第ｊ（以下、第１という）及び第（ｊ＋１）（以下第２という）データラインＤＬｊ、ＤＬｊ＋１を含む（ｉ、ｊは自然数）。複数個の画素領域ＰＡがマトリックス状に反復的に配列されており、画素領域ＰＡの幅と長さは画素の各々Ｄ１方向、Ｄ２方向のピッチ（ｐｉｔｃｈ）として定義される。
【００２８】
第１及び第２ゲートラインＧＬｉ−１、ＧＬｉは第１方向Ｄ１に延長され、第１及び第２データラインＤＬｊ、ＤＬｊ＋１は第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に延長される。第１及び第２ゲートラインＧＬｉ−１、ＧＬｉは第１及び第２データラインＤＬｊ、ＤＬｊ＋１とゲート絶縁膜ＧＩを介して絶縁されている。図２では第１及び第２ゲートラインＧＬｉ−１、ＧＬｉ、第１及び第２データラインＤＬｊ、ＤＬｊ＋１がストライプ（直線的な）形状を有する構造を図示したが、ここに限定されず、曲がった形状を有し得る。
【００２９】
本発明の一実施形態において、画素領域ＰＡは第１及び第２ゲートラインＧＬｉ−１、ＧＬｉ及び第１及び第２データラインＤＬｊ、ＤＬｊ＋１によって定義されているが、これに限定されず、異なる形状に定義され得る。
【００３０】
各画素ＰＸは配線部に連結された薄膜トランジスタＴＲと薄膜トランジスタＴＲに連結された画素電極ＰＥｊとを含む。
薄膜トランジスタＴＲは第２ゲートラインＧＬｉ及び第１データラインＤＬｊと電気的に連結されて画素電極ＰＥｊへの信号供給をスイッチングする。具体的に、薄膜トランジスタＴＲは第２ゲートラインＧＬｉから分岐されたゲート電極ＧＥ、第１データラインＤＬｊから分岐されたソース電極ＳＥ及び画素電極ＰＥｊと電気的に連結されるドレーン電極ＤＥを含む。画素電極ＰＥｊはパッシベーション層ＰＳＶを介してドレーン電極ＤＥと連結される。
【００３１】
画素電極ＰＥｊは画素領域ＰＡに提供される。画素電極ＰＥｊは第１方向Ｄ１に隣接する他の画素電極（即ち、左側の画素電極ＰＥｊ−１及び右側の画素電極ＰＥｊ＋１）と所定の間隔に離隔されて設けられ、電気的に絶縁されている。
【００３２】
第２基板ＳＵＢ２は第２ベース基板ＢＳ２、ブラックマトリックスＢＭ、カラーフィルターＣＦ、及び共通電極ＣＥを含む。
ブラックマトリックスＢＭは第２ベース基板ＢＳ２上の各画素ＰＸの周縁部に対応して提供される。例えば、ブラックマトリックスＢＭは平面上から見る時、第１及び第２ゲートラインＧＬｉ−１、ＧＬｉ、第１及び第２データラインＤＬｊ、ＤＬｊ＋１の延長方向と同一の方向に延長され、第１及び第２ゲートラインＧＬｉ−１、ＧＬｉ、第１及び第２データラインＤＬｊ、ＤＬｊ＋１と重畳され、各画素ＰＸの周縁部に進行する光を遮断する。カラーフィルターＣＦは赤、緑、及び青などのカラーを表示し、第２ベース基板ＢＳ２上に提供される。共通電極ＣＥはカラーフィルターＣＦ上に提供される。共通電極ＣＥには共通電圧が印加され、これによって画素電極ＰＥｊと共に電界を形成する。
【００３３】
本発明の一実施形態において、共通電極ＣＥとカラーフィルターＣＦは第２基板ＳＵＢ２に含まれている場合が図示されたが、これに限定されず、本発明の他の実施形態では第１基板ＳＵＢ１に含まれる。
【００３４】
液晶層ＣＥは誘電率の異方性が正又は負である液晶分子を含む。液晶分子は誘電率の異方性に従って共通電極ＣＥと画素電極ＰＥｊとの間に形成された電界に対して垂直又は水平に整列される。
【００３５】
液晶表示装置において、ゲートラインにゲート信号が印加されれば、薄膜トランジスタＴＲがターンオンされる。従って、データラインへ印加されたデータ信号は薄膜トランジスタを通じて画素電極ＰＥへ印加される。薄膜トランジスタＴＲがオン状態になって画素電極ＰＥｊへデータ信号が印加されれば、画素電極ＰＥｊと共通電極ＣＥとの間に電界が形成される。この時、画素電極ＰＥｊへ印加される電圧は共通電極ＣＥへ印加される電圧より大きいか、或いは小さい。例えば、共通電極ＣＥへ０Ｖの電圧が印加され、画素電極ＰＥへ７Ｖの電圧が印加される。共通電極ＣＥと画素電極ＰＥｊとに印加される電圧の差によって生成された電界によって液晶分子が駆動される。これに従って、液晶層ＬＣを透過する光量が変化し、その結果、画像が表示される。
【００３６】
本発明の一実施形態では表示パネルとして液晶表示パネルが提示されているので、画像表示層として液晶層が提示されたが、これに限定されない。本発明の実施形態では本発明の概念から逸脱しない範囲内で液晶層の代わりにエレクトロ・ウェッティング層、電氣泳動層、有機発光層等を使用できる。
【００３７】
本発明の一実施形態において、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とが平面上で同一の大きさを有しているとしても、第１及び第２基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２が曲がった場合には曲率によって誤整列（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）が発生し得る。
【００３８】
図４は曲がった表示パネルＰＮＬにおいて、第１及び第２基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２を使用する場合に発生する誤整列を示した断面図である。図４では説明の便宜上、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを除外した他の構成要素は省略された。本実施形態では第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とが同一の厚さ（ｔ）を有する場合を仮定した。ここで、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは複数の薄膜を含むが、第１ベース基板ＢＳ１と第２ベース基板ＢＳ２とを除外した残りの構成要素の厚さは第１ベース基板ＢＳ１と第２ベース基板ＢＳ２とに比べて非常に小さいので、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の厚さは第１ベース基板ＢＳ１と第２ベース基板ＢＳ２との厚さと実質的に同一である。本発明の他の実施形態では第１ベース基板ＢＳ１と第２ベース基板ＢＳ２との厚さが互いに異なることがあり、この場合、基板の厚さは第１ベース基板ＢＳ１の厚さ及び第２ベース基板ＢＳ２の厚さの平均を意味する。
【００３９】
図４を参照すれば、表示パネルＰＮＬは少なくとも一方向に対して曲がっている。本発明の実施形態では一例として、第２基板ＳＵＢ２が使用者に対向し、第３方向Ｄ３に対して凹んでいるように曲がっている場合を図示した。表示パネルＰＮＬはＯ（以下、原点という）を中心にして曲率半径Ｒを有するように曲がっている。曲率半径Ｒは原点Ｏと表示パネルＰＮＬの中立面とを基準とする。
【００４０】
表示パネルＰＮＬにおいて、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは原点Ｏを中心にして各々、所定の曲率半径を有して曲がり、この時、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との断面は原点Ｏを中心とする同心円の一部になる。表示パネルＰＮＬの中で第１基板ＳＵＢ１の曲率半径は第１半径Ｒ１とし、第２基板ＳＵＢ２の曲率半径は第２半径Ｒ２とすれば、第２半径Ｒ２が第１半径Ｒ１より大きい値を有する。
【００４１】
図４を参照すれば、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは表示パネルＰＮＬが曲がらなく，平らであると仮定する場合、断面上から見る時、互いに同一の長さを有し、端部が一致する。しかし、表示パネルＰＮＬが曲がった場合、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との曲率半径が異なるので、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との端部は互いに一致しない。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との誤整列は第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との端部で最大になる。
【００４２】
第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との各々に各画素に対応する構成要素を形成する場合、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との各々の中心部の構成要素は位置的に互いに対応するが、表示パネルＰＮＬの中心部から縁に行くほど、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との構成要素は位置的に互いに対応せず、互いに変位する。例えば、表示パネルＰＮＬが平らである場合、平面上から見る時、第１基板ＳＵＢ１の第１地点と第２基板ＳＵＢ２の第２地点とが一致しても、表示パネルＰＮＬが曲がった場合、平らな面から見る時、第１基板ＳＵＢ１の第１地点と第２基板ＳＵＢ２の第２地点との間に間隔（変位）が生じる。このような現象を第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との誤整列（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）であると定義する。
【００４３】
図４に示したように、原点Ｏと表示パネルＰＮＬの中心を通る線を基準にする時、原点Ｏと特定地点（図４では第１基板ＳＵＢ１の一端部）とを結ぶ線がなす角度を第１角度θ１と称し、原点Ｏと特定地点（図４では第２基板ＳＵＢ２の一端部）とを結ぶ線とがなす角度を第２角度θ２とすれば、第２角度θ２は第１角度θ１より大きい値を有する。誤整列は第２角度θ２と第１角度θ１との差Δθに比例する。
【００４４】
本発明の一実施形態では第３方向に対して凹んでいるように曲がった表示パネルを開示したが、これに限定されず、第３方向に対して膨らんでいるように曲がった表示パネルも同様に誤整列が発生する。即ち、第３方向に対して膨らんでいるように曲がった表示パネルの場合、第１曲率半径及び第１角度は各々、第２曲率半径及び第２角度より大きい値を有する。
【００４５】
図５は誤整列と輝度ばらつきとの関係を示したグラフであって、Ｘ軸には輝度ばらつきが百分率により示され、Ｙ軸には誤整列値がμｍ単位で示されている。輝度ばらつきは表示パネルにおいて中心部と所定の地点での輝度を各々測定した後、中心部と所定の地点との輝度の差を中心部の輝度に対する百分率により示したものである。表示パネルにおける輝度の中心部と所定の測定地点は図６に概略的に図示された。
【００４６】
図６を参照すれば、表示パネルが長辺と短辺を有する長方形状である時、２つの対角線が交差する地点が表示パネルの中心Ｐ０であり、中心部での輝度が測定された。また、表示パネルの一端から表示パネルの長手方向の１／４及び３／４だけ離隔した地点を所定の地点として輝度が測定された。即ち、表示パネルの全体長さをＬとする時、（１／４）Ｌになる地点Ｐ１及び（３／４）Ｌになる地点Ｐ２で輝度が測定され、地点Ｐ１、Ｐ２は表示パネルの中心を通り、長辺と平行な線上に存在した。仮に、表示パネルが短辺に沿って曲がった場合、輝度ばらつきは、表示パネルの中心での輝度と、表示パネルの中心を通り、短辺と平行な線上の地点の中で少なくとも１つにおける輝度とのばらつきである。
【００４７】
再び図５を参照すれば、Ｙ軸は誤整列値を示したものであって、単位はμｍである。図５において、Ｅ１は画素ピッチが２１３μｍの場合であり、Ｅ２は画素ピッチが１０６μｍの場合であり、Ｅ１の画素ピッチがＥ２の画素ピッチより大きい値を有する。Ｅ１とＥ２とは共に対角線の長さが５５インチである表示パネルに適用される。
【００４８】
図５を参照すれば、誤整列値と輝度ばらつきとは比例する。これは第１基板と第２基板との誤整列が大きくなれば、各画素の第１基板の構成要素と第２基板の各構成要素とが対応しないので、既設定された値より光がさらに多く透過するか、或いは少なく透過するから発生する。例えば、表示パネルが平らな場合には、平面上から見る時、第１基板の各画素の周縁とブラックマトリックスが互いに重なることによって各画素に既設定された程度に光が透過する。これに比べて、表示パネルが曲がった場合には、誤整列が発生することによって、或る画素はブラックマトリックスによって隠されて既設定された程度より少ない光が透過し、その他の画素はブラックマトリックスによって隠された部分が少なくようにマッチされて既設定された程度より多い光が透過するので、表示パネルの所定の地点での輝度にばらつきが生じる。同じ誤整列値に対応する輝度ばらつきは画素ピッチが小さいほど、大きい。これは画素ピッチが小さいほど、誤整列によって第１基板と第２基板との各構成要素が対応しない可能性が高くなるためである。
【００４９】
輝度ばらつき、誤整列、及び画素ピッチＰｐの関係を示すと、次の［数２］の通りである。
［数２］
輝度ばらつき（％）  ＝  （誤整列値／Ｐｐ）×１００
【００５０】
誤整列値は幾何学的に次のような［数３］により定義されるので、表示基板を構成する第１基板と第２基板のなす第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθ、及び第１基板と第２基板の成す第１曲率半径Ｒ１と第２曲率半径Ｒ２の平均曲率半径Ｒが大きいほど、大きくなる。
［数３］
幾何学的な誤整列値  ＝  ｔａｎ（Δθ）  ×  Ｒ
≒  Δθ（ｒａｄｉａｎ）  ×  Ｒ
ここで、
Δθ  ＝  θ２−θ１
≒  （１８０×Ｌ／２π）×｛（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ２×Ｒ１）｝
Ｌ  ≒  ２πＲ２×（２θ２／３６０）
Ｌ  ≒  ２πＲ１×（２θ１／３６０）
であるので、
Ｒ  ＝  （Ｒ１＋Ｒ２）／２
ｔ  ＝  Ｒ１−Ｒ２
を考慮すると、結局、
Δθ（ｒａｄｉａｎ）  ≒  （Ｌ／２）×（ｔ／Ｒ２）
従って、
［数３＊］
幾何学的な誤整列値  ≒  Ｌ×ｔ／（２Ｒ）
となる。
【００５１】
ここで、Ｌは表示パネルにおける長辺の長さであり、Ｒは上述のように第１基板と第２基板の曲率半径Ｒ１とＲ２の平均値、ｔは第１基板又は第２基板の厚さ（両者が等しいとした場合）である。
但し、［数３＊］により求められる幾何学的な誤整列値の測定地点は、図６に示す表示パネルの中心部Ｐ０から（１／４）Ｌだけ離隔した地点Ｐ１、Ｐ２ではなく、図４に示す表示パネルの縁端部、即ち、中心部から（１／２）Ｌだけ離隔した地点である。
【００５２】
図７は厚さｔ＝０．７ｍｍのガラス基板が第１基板と第２基板との各々に使われた場合、平均曲率半径Ｒと誤整列値の関係を上記［数３＊］の導出よりも精密に計算したシミュレーショングラフである。図７において、Ｘ軸は表示パネルの曲率半径（ｍｍ）であり、Ｙ軸は表示パネルの第１基板と第２基板との誤整列値（μｍ）を示す。また、第１乃至第７グラフＧ１〜Ｇ７は各々３２インチパネル、４０インチパネル、４６インチパネル、５５インチパネル、７０インチパネル、８５インチパネル、及び９５インチパネルに対応する曲率半径に従う誤整列の程度を示す。各表示パネルにおいてのインチは対角線の長さを意味する。長辺（曲がった辺）の長さＬは、これらの対角線長から各々、比例計算により算出される。
【００５３】
図７を参照すれば、曲率半径は曲率に反比例し、平均曲率半径Ｒが小さくなるほど、誤整列値が大きくなる。また、表示パネルの大きさ（即ち、Ｌ）が大きくなるほど、誤整列値もさらに大きくなる。
しかし、図７の各値はシミュレーション値であって、幾何学的な誤整列値と差があるので、シミュレーション誤整列値は、［数３］又は［数３＊］に示した幾何学的な誤整列値と次のような関係式、［数４］を充足する。
［数４］
シミュレーション誤整列値  ＝  Ｃ  ×  幾何学的な誤整列値
＝  Ｃ  ×  Δθ（ｒａｄｉａｎ）  ×  Ｒ
【００５４】
即ち、［数４］において、Ｃはシミュレーション誤整列値と幾何学的な誤整列値との比に相当する係数である。Ｃは［数３］、又は［数３＊］から計算した幾何学的な誤整列値とシミュレーション結果から導出されたシミュレーション誤整列値を比較することによって得られる。
表１は基板の大きさ、厚さ、曲率半径をパラメータとした場合の、幾何学的な誤整列値、シミュレーション誤整列値、及びＣ値を示したものである。
【表１】
2015118374.tif 000004
【００５５】
表１を参照すれば、Ｃは０．２９乃至０．３４の範囲を有し、表１から個別に係数Ｃの値を得ることによって、シミュレーション誤整列値を予測できる。
下記の表２はシミュレーション誤整列値が実際の誤整列値と一致するかを確認するためのものであって、対角線の長さが４６インチである表示パネルにおいて、実際に測定された誤整列値を示したものである。
【表２】
2015118374.tif 000005
比例係数Ｃは、「シミュレーション誤整列値」（乃至これに略等しい「実測の誤整列値」）測定地点が表示パネルの中心部から、（Ｃ×Ｌ／２）だけ離隔した地点であることを意味する。
【００５６】
表２の実側された値から確認できるように、実測の誤整列値はシミュレーション誤整列値と実質的に同一の値又は非常に類似した値として測定され、Ｃは、０．２９乃至０．３４の範囲内に位置する。従って、実測の誤整列値の代わりにシミュレーション誤整列値を代入して輝度ばらつきを求めることができる。
最終の輝度ばらつきは次の［数５］の通りである。
【数５】
2015118374.tif 000006
【００５７】
表３は、［数５］を利用して計算した、画素のピッチＰｐ、及び基板の大きさＬをパラメータとし、基板の厚さｔ＝０．７ｍｍとした場合の誤整列値とそれに対応する輝度ばらつきを示し、さらに、曲率半径Ｒを４０００ｍｍ、５０００ｍｍと変更した時、同一の輝度ばらつきを示す最大の許容基板の厚さを厚さ１、厚さ２の欄に示したものである。
【００５８】
例えば、基板の大きさが５５インチ、基板の厚さが０．７ｍｍ、曲率半径が１３０００ｍｍである表示パネルの場合、輝度ばらつきが１０％である。ここで、許容基板の厚さ１は基板の曲率半径を１３０００ｍｍで４０００ｍｍに減少した時、輝度ばらつきの１０％を充足する最大の厚さが０．２２ｍｍであることを意味する。また、許容基板の厚さ２は基板の曲率を１３０００ｍｍから５０００ｍｍに減少した時、輝度ばらつきの１０％を充足する最大厚さが０．２７ｍｍであることを意味する。
【表３】
2015118374.tif 000007
【００５９】
本発明の一実施形態において、使用者の目に視認されない最大の輝度ばらつきは２０％であるので、本発明の一実施形態による表示パネルは２０％以下の輝度ばらつきを有する必要がある。従って、本発明の一実施形態による表示装置において、２０％以下の輝度ばらつきを充足するためには誤整列値が約５０．３μｍ以下であることが好ましい。また、曲率半径は３２５０ｍｍ以上であることが好ましい。また、曲率半径が約４０００ｍｍである場合、基板の厚さは０．８７ｍｍ以下、曲率半径が約５０００ｍｍである場合、基板の厚さは約１．０９ｍｍ以下であることが好ましい。
【００６０】
図８は実際の基板の厚さと輝度ばらつきとの関係を示したグラフであり、図９は実際の基板の曲率と輝度ばらつきとの関係を示したグラフである。図８及び図９において、Ｅ１の画素ピッチは２１３μｍであり、Ｅ２の画素ピッチは１０６μｍであるので、Ｅ１の画素ピッチがＥ２の画素ピッチより大きい値を有する。ここで、Ｅ１とＥ２とにおいて各々対角線の長さが５５インチである表示パネルが使われた。また、曲率半径は４０００ｍｍに維持され、残りの構成要素は全て同様に維持された。図９において、基板の厚さは０．７ｍｍに維持され、曲率半径と画素ピッチとを除く構成要素は全て同様に維持された。
【００６１】
図８を参照すれば、基板の厚さが厚くなるほど、輝度ばらつきが大きくなるので、測定されない部分の基板の厚さと輝度ばらつきとの関係は測定された部分のグラフを外挿することによって傾向性を予測できる。これによって、輝度ばらつきが２０％以下であることを充足する基板の厚さを参照すれば、Ｅ１の場合、約０．９ｍｍ以下、Ｅ２の場合、約０．５ｍｍ以下に相当することが確認できる。
【００６２】
図９を参照すれば、曲率半径が大きくなるほど、輝度ばらつきが小さくなるので、測定されない部分の曲率半径と輝度ばらつきとの関係は測定された部分のグラフを外挿することによって傾向性を予測できる。これによって、輝度ばらつきが２０％以下であることを充足する曲率はＥ１の場合、曲率半径が約３０００ｍｍ以上、Ｅ２の場合、約５５００ｍｍ以上に相当することが確認できる。
【００６３】
本発明の一実施形態によれば、曲面表示パネルにおいて所定の曲率を有する時、使用者に輝度ばらつきによる欠陥が視認されない基板の厚さに関する［数５］を提供し、これを適用することによって欠陥が減少された表示装置を提供する。即ち、所定の方向に曲がった曲面表示パネルにおいて、誤整列が発生しても、使用者に輝度ばらつきによる欠陥が視認されないようにする条件（例えば、基板の厚さ及び曲率半径）を共に提示することによって高品質の表示装置を具現ができる。
【００６４】
以上、実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更し得ることを理解できよう。
【符号の説明】
【００６５】
ＢＭ        ブラックマトリックス
ＢＳ１      第１ベース基板
ＢＳ２      第２ベース基板
ＣＥ        共通電極
ＣＦ        カラーフィルター
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３      第１、第２、第３方向
ＤＡ        表示領域
ＤＥ        ドレーン電極
ＤＬｊ、ＤＬｊ＋１      第１、第２データライン
ＧＥ        ゲート電極
ＧＩ        ゲート絶縁膜
ＧＬｉ−１、ＧＬｉ      第１、第２ゲートライン
Ｌ          表示パネルの長辺（曲がった辺）の長さ
ＬＣ        液晶層
ＮＤＡ      非表示領域
ＰＡ        画素領域
ＰＥｊ      画素電極
ＰＮＬ      表示パネル
ＰＳＶ      パッシベーション層
ＰＸ        画素
ＳＥ        ソース電極
ＳＬ        封止材
ＳＵＢ１    第１基板
ＳＵＢ２    第２基板
ＴＲ        薄膜トランジスタ
【図１】
2015118374.tif 000009
【図２】
2015118374.tif 000010
【図３】
2015118374.tif 000011
【図４】
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【図５】
2015118374.tif 000013
【図６】
2015118374.tif 000014
【図７】
2015118374.tif 000015
【図８】
2015118374.tif 000016
【図９】
2015118374.tif 000017