边界区域中具有滤色器材料的显示器的制造方法_2

文档序号:9583580阅读:来源:国知局
有效区域AA中的内表面73上的滤色器元件的一部分上方和/或之间。
[0034]显示器14的层72可包括形成在透明衬底诸如玻璃层上的薄膜晶体管。电极阵列可由薄膜晶体管层72中的薄膜晶体管电路来控制。薄膜晶体管电路可包括例如非晶硅晶体管电路或多晶硅晶体管电路。薄膜晶体管电路还可包括互连线路以将由导电材料诸如氧化铟锡和金属形成的电极连接至薄膜结构诸如薄膜晶体管。薄膜晶体管电路可用于调节有效区域AA中显示器像素16中的电压,从而选择性地减淡和加深像素16,并将图像呈现给在方向78上观察显示器14的设备10的用户(例如观察者76)。
[0035]当光66穿过下偏光器74时,下偏光器74使光66偏振。当偏振光66穿过液晶材料60时,液晶材料60可使光66的偏振旋转一定的量,该量与穿过液晶材料60的电场成比例。如果在给定显示器像素16中光66的偏振平行于偏光器68的偏振而对准,则将使该像素中穿过层68的光66的透射最大化。如果光66的偏振被对准以在给定像素16中垂直于偏光器16的偏振前进,则将使该像素中穿过层68的光66的透射最小化(即,光66将被阻挡)。
[0036]背光单兀64可包括用于产生背光66的光源,诸如发光二极管阵列。偏光器诸如偏光器68和偏光器74可由薄型聚合物膜形成。例如,偏光器68可由聚合物膜和相关联的粘合剂层诸如光学透明的粘合剂层形成。用于图3的配置中的显示层仅仅是例示性的。
[0037]图4中示出了显示可用于操作显示器10的类型的电路的图示。
[0038]显示器14可包括像素阵列,诸如像素阵列34。可使用由诸如一个或多个集成电路(IC)之类的显示驱动器电路所产生的控制信号来控制像素阵列34。显示驱动器集成电路可安装在薄膜晶体管衬底层72的边缘上(参见3)。
[0039]在设备10的操作期间,控制电路诸如图2的控制电路41可向显示驱动器集成电路提供数据。显示驱动器可产生控制信号诸如起始脉冲信号,并将该控制信号提供给显示器像素16。
[0040]像素阵列34可包含共同形成有效区域AA的显示器像素16的行和列。可使用诸如数据线43上的数据线信号和栅极线45上的栅极线信号等信号来控制像素阵列34的电路。
[0041]像素阵列34中的像素16可包含薄膜晶体管电路(例如,多晶硅晶体管电路或非晶硅晶体管电路)和用于在显示器14中液晶材料60上生成电场的相关结构。用于形成像素16的薄膜晶体管结构可位于衬底(有时称为薄膜晶体管层或薄膜晶体管衬底)上。薄膜晶体管(TFT)层可由平面玻璃衬底、塑料衬底、或其他合适的衬底材料片形成。
[0042]如图5所示,位于显示器14的透明衬底层70的内表面73上的层71可包括滤色器材料层,诸如层38。滤色器材料层38可包括有效区域AA中的滤色器元件42阵列和无效区域IA中表面73上的周边滤色器44。周边滤色器44可覆盖显示器14的基本上全部无效区域IA中的表面73。
[0043]滤色器元件42可在有效区域AA中的衬底70的内表面73上形成滤色器元件42的阵列。滤色器元件42可包括例如红色滤色器元件R、绿色滤色器元件G和蓝色滤色器元件B。层38中的滤色器元件阵列可用于向显示器14提供显示彩色图像的能力。
[0044]相邻滤色器元件42之间的界面可由不透明掩膜材料40的一部分覆盖。不透明掩膜材料40可由深色物质诸如包含黑色颜料的聚合物形成,因此有时被称为黑色掩膜。
[0045]在有效区域AA中,滤色器元件42中与显示器像素16对准的部分可不含黑色掩膜40,以便诸如背光66 (图3)之类的光可以穿过滤色器元件42。黑色掩膜40可在有效区域AA中相邻滤色器元件的交接部分上形成相对细的线的栅格(有时被称为黑色矩阵),从而在视觉上将各个显示器像素16分开。
[0046]不透明掩膜材料可具有与有效区域AA中的像素16对准的开口 48图案。开口 48可形成矩形孔阵列,滤色器元件42形成于这些矩形孔中。在无效区域IA中,黑色掩膜材料40形成在周边滤色器44上以形成用作显示器14的不透明边界的周边不透明掩膜。无效区域IA中的不透明掩膜和附加的周边滤色器可具有围绕中心矩形有效区域AA的矩形环形状(作为示例)。
[0047]周边滤色器44可由在无效区域IA上连续延伸的滤色器材料(例如,着色的光致抗蚀剂)形成。无效区域IA中的周边滤色器44可由具有单一颜色诸如蓝色的滤色器材料(例如,着色的光致抗蚀剂)形成。
[0048]环境光线可从显示器14中各层的界面反射出来,导致可能出现非期望的反射。可通过在无效部分IA中的不透明掩膜材料40和衬底70的内表面73之间形成附加的滤色器材料44来减少无效区域IA中的光反射。
[0049]由于在表面73上黑色掩膜材料40和滤色器材料44的组合的折射率可类似于有效区域中黑色掩膜材料40和滤色器元件42的折射率,因此显示器14可向在方向78上观察显示器14的观察者76呈现出在有效区域AA与无效区域IA之间没有可见边界的无缝显不O
[0050]图6为示出可如何使用图案化和沉积工具在层70的表面73上形成层30的图示。
[0051]如图6所示,可提供透明衬底诸如透明衬底70 (例如,玻璃片)。可使用滤色器形成工具诸如图案化和沉积工具50(例如,沉积设备、光刻设备、计算设备、计算机控制的定位设备等)来使着色的光致抗蚀剂(例如,蓝色光致抗蚀剂)层沉积于衬底的表面上并且移除沉积层的部分(例如,使用紫外线),以在衬底上形成蓝色滤色器元件42和至少部分地围绕蓝色滤色器元件的蓝色周边滤色器材料44。
[0052]然后可使用图案化和沉积工具50在衬底上沉积其他颜色的滤色器元件42 (例如,红色滤色器元件和绿色滤色器元件)并对其进行图案化。
[0053]然后可使用图案化和沉积工具50来使不透明掩膜材料层沉积在滤色器元件42和周边滤色器材料44上并在不透明掩膜材料层中形成开口 48。开口 48可形成于每个滤色器元件42上。
[0054]图7中示出了可用于形成具有例如如图5所示类型的滤色器层的显示器的例示性步骤。
[0055]在步骤100处,可在透明衬底(例如,玻璃片)上沉积第一颜色的滤色器材料(例如,诸如蓝色光致抗蚀剂之类的蓝色滤色器材料)并对其进行图案化。可沉积第一颜色的滤色器材料并对其进行图案化,以在用于设备显示器的中心有效区域的衬底的部分中形成第一颜色的滤色器元件,并且在用于设备显示器的周边无效边界部分的衬底的部分中形成第一颜色的附加的滤色器材料。
[0056]在步骤102处,可在透明衬底上沉积其他颜色的滤色器材料(例如,诸如红色和绿色光致抗蚀剂之类的红色和绿色滤色器材料)并对其进行图案化。例如,可沉积红色滤色器材料并对其进行图案化,以在用于设备显示器的中心有效区域的衬底的部分中形成红色滤色器元件。
[0057]在形成红色滤色器元件之后,可沉积绿色滤色器材料并对其进行图案化,以在用于设备显示器的衬底的中心有效区域的部分中形成绿色滤色器元件。然而,这仅是例示性的。如果需要,还可在衬底上沉积其他颜色的滤色器材料并对其进行图案化,和/或可使用其他顺序来形成滤色器元件(例如,绿色滤色器元件可先于红色滤色器元件形成)。
[0058]在步骤104处,可将不透明掩膜材料(例如,墨汁)沉积在衬底上的滤色器材料上。然后可对不透明掩膜材料进行图案化,以在用于设备显示器的中心有效区域的衬底的部分中的每个滤色器元件的至少一部分上的不透明掩膜材料中形成开口。这样,可形成设备显示器的滤色器层,该滤色器层具有位于滤色器元件之间的界面上的不透明掩膜材料的黑色矩阵,以及位于滤色器层的周边边缘区域中的具有基本上一种颜色的周边滤色器上的不透明掩膜材料。
[0059]根据实施例提供了一种显示器,该显示器包括具有表面的透明衬底;显示器像素阵列,其被配置为在显示器的有效部分中显示图像,其中显示器的有效部分由显示器的无效部分围绕;位于透明衬底的表面上的滤色器元件阵列,其与所述显示器的有效部分中的显示器像素对准;具有单一颜色的滤色器材料,其覆盖位于显示器的无效部分中的透明衬底的整个表面;以及不透明掩膜材料层,其至少覆位于盖显示器的无效部分中的具有单一颜色的滤色器材料。
[0060]根据另一个实施例,具有单一颜色的滤色器材料包括蓝色滤色器材料。
[0061]根据另一个实施例,蓝色滤色器材料包括蓝色光致抗
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