边界区域中具有滤色器材料的显示器的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有显示器的电子设备。
[0002]电子设备诸如计算机和蜂窝电话可具有显示器。在诸如液晶显示器之类的典型显示器中，使用显示器像素阵列来将图像显示给用户。显示器像素阵列可形成于显示器的有效显示区域中。显示器还可包括无效的周边边界区域。
[0003]为了向诸如液晶显示器之类的显示器提供显示彩色图像的能力，滤色器元件阵列常常与显示器像素阵列对准。滤色器层形成在显示器的玻璃层上。典型的滤色器阵列常常包含红色、蓝色和绿色的滤色器元件(例如，分别使红光、蓝光和绿光通过的元件)。有时也将黑色掩膜层的部分形成在显示器的围绕滤色器阵列周边的无效区域中的玻璃层上。
[0004]在玻璃层和其他显示部件(诸如滤色器元件和黑色掩膜层)之间的界面处，可能出现环境光线的反射。这些反射是由玻璃层、滤色器元件和黑色掩膜层的折射率的差异引起的。由于黑色掩膜层和滤色器元件具有不同的折射率，玻璃层的内表面处的这些折射可使得显示器的无效的周边区域相比于显示器的有效部分突显出来。利用传统的显示器设计，减少反射可能极具挑战性。
[0005]因此将期望能够提供具有改进显示器的电子设备，诸如显示器反射降至最低的电子设备。
【发明内容】
[0006]电子设备可具有显示器，诸如液晶显示器。显示器可具有多个材料层，诸如显示覆盖层、滤色器层和薄膜晶体管层。液晶材料层可插置在滤色器层和薄膜晶体管层之间。
[0007]滤色器层可由滤色器元件形成在透明刚性材料片诸如玻璃片或塑料片上，该滤色器元件由着色的光致抗蚀剂形成。
[0008]不透明掩膜层可形成在诸如滤色器层之类的显示层上。显示器可具有中心有效区域，诸如矩形有效区域。有效区域中的显示器像素可将图像呈现给电子设备的用户。有效区域可由无效区域包围。例如，有效区域可由具有矩形环形状的无效区域包围。滤色器元件可形成在有效区域中的显示器像素上。
[0009]在显示器的无效部分中，不透明掩膜层形成在具有单一颜色的滤色器材料上，诸如由光致抗蚀剂诸如蓝色光致抗蚀剂形成的矩形周边滤色器上。不透明掩膜材料和周边滤色器可形成环绕有效区域的矩形边界。周边滤色器插置在无效区域中的不透明掩膜层与透明刚性层的表面之间，并且在本文中有时称为周边滤色器或矩形滤色器环。在几乎全部的无效区域中，周边滤色器可覆盖透明刚性层的表面。
[0010]通过形成插置在无效边界区域中的不透明掩膜层与透明刚性层之间的周边滤色器可减少显示器的无效边界区域内的反射。
[0011]在制造显示器期间，可在刚性透明材料片诸如玻璃片上沉积光致抗蚀剂诸如蓝色光致抗蚀剂沉积并对其进行图案化。图案化的蓝色光致抗蚀剂可在玻璃片上形成蓝色滤色器元件和围绕蓝色滤色器元件的矩形蓝色滤色器环。
[0012]可在玻璃片上沉积用于其他颜色的滤色器元件的滤色器材料，诸如红色光致抗蚀剂和绿色光致抗蚀剂并对其进行图案化，以形成由蓝色滤色器环包围的一组红色和绿色滤色器元件。可将不透明掩膜材料沉积在滤色器元件和蓝色滤色器环上。可对不透明掩膜材料进行图案化以覆盖蓝色滤色器环并在滤色器元件的交接部分上形成黑色矩阵。
[0013]根据附图以及以下对优选实施例的详细描述，本发明的其他特征、本发明的实质以及各种优点将变得更加显而易见。
【附图说明】
[0014]图1为根据本发明的实施例的具有显示器的示例性电子设备的透视图。
[0015]图2为根据本发明的实施例的具有显示器的示例性电子设备的示意图。
[0016]图3为根据本发明的实施例的示例性液晶显示器的横截面侧视图。
[0017]图4为根据本发明的实施例的显示器的有效区域中的示例性显示器像素阵列的图示。
[0018]图5为根据本发明的实施例的显示器滤色器层的、具有形成在显示器的无效边界区域中的周边滤色器上的不透明掩膜层的一部分的横截面侧视图。
[0019]图6为根据本发明的实施例示出如何在显示器的无效部分中的周边滤色器上形成不透明掩膜层的图示。
[0020]图7为根据本发明的实施例的涉及在显示器的无效部分中的周边滤色器上形成不透明掩膜层的例示性步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0021]图1中示出了可具有显示器的类型的示例性电子设备。电子设备10可为计算机、膝上型计算机、平板电脑、稍小的便携式设备(诸如腕表设备、挂式设备、或其他可佩戴设备或微型设备)、蜂窝电话、媒体播放器、游戏设备、导航设备、计算机监视器、电视或其他电子设备。
[0022]如图1所示，设备10可包括显示器，诸如显示器14。显示器14可包括由液晶显示器(LCD)组件或其他合适的显示器像素结构形成的显示器像素16。使用液晶显示器像素来形成显示器14的布置在本文中有时作为示例加以描述。然而，这仅仅是例示性的。如果需要，可使用任何合适类型的显示技术来形成显示器14。
[0023]设备10可具有外壳，诸如外壳12。外壳12，有时可称为壳体，可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料或这些材料的任意两种或更多种的组合来形成。
[0024]显示器14可具有有效区域诸如有效区域AA和无效区域诸如区域IA。有效区域AA可例如是在显示器14的中心的矩形区域，其中显示器像素16被有效地用于为设备10的用户显示图像。无效区域IA可缺少有效的显示器像素。在图1的例子中，无效区域IA具有围绕显示器14的有效区域AA周边的矩形环的形状。
[0025]电路和其他组件有时可形成于无效区域IA中。为了隐藏电路和其他组件不被设备10的用户看到，无效区域IA有时可具有不透明掩膜。不透明掩膜可形成于滤色器材料上方，诸如覆盖无效区域IA中滤色器衬底的几乎全部表面的周边滤色器(例如，蓝色周边滤色器)。
[0026]不透明掩膜可由不透明材料诸如黑色材料形成，或可由其他颜色的不透明掩膜材料形成。显示器14中的不透明掩膜材料具有黑色外观的这一构型有时在本文中作为例子描述。然而，这仅仅是例示性的。设备10中的不透明掩膜层可具有任何合适的颜色。
[0027]无效区域IA沿矩形有效区域AA的所有四个边缘延伸的这一构型在本文中作为例子来描述。
[0028]图2中示出了设备10的示意图。如图2所示，电子设备10可包括存储和处理电路，诸如控制电路41。控制电路41可包括一个或多个不同类型的存储器，诸如硬盘驱动存储装置、非易失性存储器(例如，闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。
[0029]存储和处理电路41中的处理电路可用于控制与显示器14相关联的显示器像素的操作以及控制设备10的其他方面的操作。处理电路可基于诸如微处理器之类的处理器和其他合适的集成电路。利用一种合适的布置，存储和处理电路41可用于运行设备10上的软件，诸如对显示器像素16进行控制的软件等。
[0030]控制电路41可通过路径18耦接至显示器14。路径18可由柔性印刷电路、引线键合或其他电耦接机构或结构形成。
[0031]显示器14例如可以是液晶显示器，诸如图3的显示器14。如图3所示，背光结构64 (有时称为背光单元(BLU))可用于产生背光66，所述背光在维度Z上穿过显示器14的显示层81向上(向外)传播。显示层81可包括诸如层68的上偏光器层和下偏光器层74。
[0032]上偏光器层68可附接到一个或多个衬底层诸如滤色器衬底70。下偏光器层74可附接到一个或多个衬底层诸如薄膜晶体管层72。层70和/或72可由透明衬底形成，诸如玻璃、塑料、或其他材料。在制造显示器诸如显示器14期间，单个显示器的诸如层70或72之类的层可由透明衬底材料片诸如玻璃片切割而成。
[0033]显示器14可具有附加显示层，诸如形成在层70的内表面73上的层71。层71可包括滤色器材料层、平面化层、图案化的不透明掩膜材料层、包括滤色器元件和不透明掩膜材料的层、透明层或其他合适的显示层。例如，滤色器元件可形成在有效区域AA中的层70的内表面73上，具有单一颜色的周边滤色器可形成在无效区域IA中的层70的表面73上，并且不透明掩膜材料可形成在无效区域IA中的周边滤色器上方以及