KR20160006757A - 가장자리 영역들에서 컬러 필터 재료를 구비한 디스플레이 - Google Patents

가장자리 영역들에서 컬러 필터 재료를 구비한 디스플레이 Download PDF

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KR20160006757A
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쳉 첸
영 철 양
취 호 박
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애플 인크.
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Abstract

전자 디바이스는 액정 디스플레이와 같은 디스플레이를 구비할 수 있다. 컬러 필터 층은 투명 기판 층과 같은 디스플레이 층 상에 형성될 수 있다. 컬러 필터 층은 투명 기판 층의 표면의 중앙 부분 상에 컬러 필터 요소들의 어레이를 포함할 수 있다. 컬러 필터 층은 내측 표면의 중앙 부분 상에 컬러 필터 요소들을 적어도 부분적으로 둘러싸는 단일 컬러의 주변 컬러 필터를 포함할 수 있다. 디스플레이의 비활성 부분에서, 불투명 마스킹 재료는 주변 컬러 필터 위에 형성될 수 있다. 디스플레이의 활성 부분에서, 불투명 마스킹 재료는 인접한 컬러 필터 요소들 사이의 경계면들을 덮는 그리드를 형성할 수 있다. 주변 컬러 필터는 디스플레이의 전체 비활성 부분에서 기판의 표면을 완전히 덮을 수 있다.

Description

가장자리 영역들에서 컬러 필터 재료를 구비한 디스플레이{DISPLAYS WITH COLOR FILTER MATERIAL IN BORDER REGIONS}
본원은 일반적으로 전자 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이를 구비한 전자 디바이스에 관한 것이다.
컴퓨터 및 셀룰러 전화기와 같은 전자 디바이스는 디스플레이를 구비할 수 있다. 액정 디스플레이와 같은 통상적인 디스플레이에서, 디스플레이 픽셀들의 어레이는 사용자에게 이미지들을 표시하는 데 사용된다. 디스플레이 픽셀들의 어레이는 디스플레이의 활성 디스플레이 영역 내에 형성될 수 있다. 디스플레이는 또한 비활성인 주변 가장자리 영역(peripheral border region)을 포함할 수 있다.
액정 디스플레이와 같은 디스플레이에 컬러 이미지들을 표시하는 능력을 제공하기 위하여, 컬러 필터 요소들의 어레이는 종종 디스플레이 픽셀들의 어레이와 정렬된다. 컬러 필터 층은 디스플레이의 유리 층 상에 형성된다. 통상적인 컬러 필터 어레이는 종종 적색, 청색 및 녹색 컬러 필터 요소들(예컨대, 적색, 청색 및 녹색 광을 각각 통과시키는 요소들)을 포함한다. 블랙 마스킹 층의 부분들은 또한 때때로 컬러 필터 어레이의 주변부 둘레의 비활성 영역에서 디스플레이의 유리 층 상에 형성된다.
유리 층과 기타 디스플레이 컴포넌트들, 예컨대 컬러 필터 요소들 및 블랙 마스킹 층들의 경계면에서, 주변 광의 반사들이 생길 수 있다. 이러한 반사들은 유리 층, 컬러 필터 요소들 및 블랙 마스킹 층의 굴절률의 차이에 의해 야기된다. 블랙 마스킹 층 및 컬러 필터 요소들이 상이한 굴절률을 가지므로, 유리 층의 내측 표면에서의 이러한 반사들은 디스플레이의 활성 부분에 대해 디스플레이의 비활성 주변 영역을 눈에 띄게 할 수 있다. 전통적인 디스플레이 설계에 관하여, 반사들을 감소시키는 것은 어려울 수 있다.
따라서, 최소화된 디스플레이 반사들을 갖는 전자 디바이스와 같은 개선된 디스플레이를 구비한 전자 디바이스를 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
전자 디바이스는 액정 디스플레이와 같은 디스플레이를 구비할 수 있다. 디스플레이는 디스플레이 커버 층, 컬러 필터 층 및 박막 트랜지스터 층과 같은 다수의 재료 층들을 가질 수 있다. 액정 재료 층은 컬러 필터 층과 박막 트랜지스터 층 사이에 개재될 수 있다.
컬러 필터 층은 유리 또는 플라스틱과 같은 투명 강성 재료의 시트 상에 착색 포토레지스트로부터 형성된 컬러 필터 요소들로 형성될 수 있다.
불투명 마스킹 층은 컬러 필터 층과 같은 디스플레이 층 상에 형성될 수 있다. 디스플레이는 직사각형 활성 영역과 같은 중앙 활성 영역을 가질 수 있다. 활성 영역에서 디스플레이 픽셀들은 전자 디바이스의 사용자에게 이미지들을 보여줄 수 있다. 활성 영역은 비활성 영역에 의해 둘러싸일 수 있다. 예를 들면, 활성 영역은 직사각형 링의 형상을 갖는 비활성 영역에 의해 둘러싸일 수 있다. 컬러 필터 요소들은 활성 영역에서 디스플레이 픽셀들 위에 형성될 수 있다.
디스플레이의 비활성 부분에서, 불투명 마스킹 층은 청색 포토레지스트와 같은 포토레지스트로 형성된 직사각형 주변 컬러 필터와 같은 단일 컬러를 갖는 컬러 필터 재료 위에 형성된다. 불투명 마스킹 재료 및 주변 컬러 필터는 활성 영역을 둘러싸는 직사각형 가장자리를 형성할 수 있다. 주변 컬러 필터는 비활성 영역에서 불투명 마스킹 층과 투명 강성 층의 표면 사이에 개재되고, 때때로 본 명세서에서 주변 컬러 필터 또는 직사각형 컬러 필터 링으로 지칭된다. 주변 컬러 필터는 비활성 영역의 실질적으로 모두에서 투명 강성 층의 표면을 덮을 수 있다.
반사들은 비활성 가장자리 영역에서 불투명 마스킹 층과 투명 강성 층 사이에 개재된 주변 컬러 필터를 형성함으로써 디스플레이의 비활성 가장자리 영역 내에서 감소될 수 있다.
디스플레이의 제조 동안, 청색 포토레지스트와 같은 포토레지스트는 유리의 시트와 같은 강성 투명 재료의 시트 상에 퇴적되고 패터닝될 수 있다. 패턴화된 청색 포토레지스트는 유리 시트 상에 청색 컬러 필터 요소들, 및 청색 컬러 필터 요소들 둘레의 직사각형 청색 컬러 필터 링을 형성할 수 있다.
적색 포토레지스트 및 녹색 포토레지스트와 같은 다른 컬러들의 컬러 필터 요소들을 위한 컬러 필터 재료들이 유리 시트 상에 퇴적되고 패터닝되어 청색 컬러 필터 링에 의해 둘러싸인 적색 및 녹색 컬러 필터 요소들의 세트를 형성할 수 있다. 불투명 마스킹 재료는 컬러 필터 요소들 및 청색 컬러 필터 링 위에 퇴적될 수 있다. 불투명 마스킹 재료는 청색 컬러 필터 링을 덮도록 그리고 컬러 필터 요소들의 경계 부분들 위에 블랙 매트릭스를 형성하도록 패터닝될 수 있다.
본 발명의 추가의 특징, 그의 특성 및 다양한 이점이 첨부 도면 및 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이를 구비한 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이를 구비한 예시적인 전자 디바이스의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 액정 디스플레이의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이의 활성 영역에서 디스플레이 픽셀들의 예시적인 어레이의 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이의 비활성 가장자리 영역에서 주변 컬러 필터 위에 형성된 불투명 마스킹 층을 갖는 디스플레이 컬러 필터 층의 일부분의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불투명 마스킹 층이 어떻게 디스플레이의 비활성 부분에서 주변 컬러 필터 위에 형성될 수 있는지를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이의 비활성 부분에서 주변 컬러 필터 위에 불투명 마스킹 층을 형성 시에 포함되는 예시적인 단계들의 흐름도이다.
디스플레이가 제공될 수 있는 유형의 예시적인 전자 디바이스가 도 1에 도시된다. 전자 디바이스(10)는 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 다소 작은 휴대용 디바이스, 예컨대 손목 시계형 디바이스, 펜던트 디바이스 또는 다른 착용가능한(wearable) 또는 소형 디바이스, 셀룰러 전화기, 미디어 재생기, 게이밍 디바이스, 내비게이션 디바이스, 컴퓨터 모니터, 텔레비전 또는 기타 전자 장비일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(14)는 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트 또는 다른 적합한 디스플레이 픽셀 구조체들로 형성된 디스플레이 픽셀들(16)을 포함할 수 있다. 디스플레이(14)가 액정 디스플레이 픽셀들을 사용하여 형성되는 배열들은 예로서 본 명세서에서 때때로 기술된다. 그러나, 이는 단지 예시적인 것이다. 원한다면, 디스플레이(14)를 형성함에 있어서 임의의 적합한 유형의 디스플레이 기술이 사용될 수 있다.
디바이스(10)는 하우징(12)과 같은 하우징을 구비할 수 있다. 때때로 케이스로 지칭될 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 섬유 복합재, 금속(예컨대, 스테인레스강, 알루미늄 등), 다른 적합한 재료, 또는 이들 재료 중 임의의 2가지 이상의 조합으로 형성될 수 있다.
디스플레이(14)는 활성 영역(AA)과 같은 활성 영역 및 영역(IA)과 같은 비활성 영역을 가질 수 있다. 활성 영역(AA)은, 예를 들면 디스플레이 픽셀들(16)이 디바이스(10)의 사용자에게 이미지들을 표시하는 데 활발하게 사용되는 디스플레이(14)의 중심 내의 직사각형 영역일 수 있다. 비활성 영역(IA)은 활성 디스플레이 픽셀들이 없을 수 있다. 도 1의 예에서, 비활성 영역(IA)은 직사각형 링의 형상을 갖고, 이는 디스플레이(14)의 활성 영역(AA)의 주변부를 둘러싼다.
회로 및 다른 컴포넌트들은 때때로 비활성 영역(IA) 내에 형성될 수 있다. 회로 및 다른 컴포넌트들을 디바이스(10)의 사용자에 의한 시야에서 감추기 위하여, 비활성 영역(IA)은 때때로 불투명 마스크가 제공될 수 있다. 불투명 마스크는 비활성 영역(IA)에서 컬러 필터 기판의 표면의 실질적으로 모두를 덮는 주변 컬러 필터(예컨대, 청색 주변 컬러 필터)와 같은 컬러 필터 재료 위에 형성될 수 있다.
불투명 마스크는 흑색 재료와 같은 불투명 재료로 형성될 수 있거나 다른 컬러들의 불투명 마스킹 재료들로 형성될 수 있다. 디스플레이(14) 내의 불투명 마스킹 재료가 흑색 외관을 갖는 구성들은 때때로 본 명세서에서 예로서 기재된다. 그러나, 이는 단지 예시적인 것이다. 디바이스(10) 내의 불투명 마스킹 층들은 임의의 적합한 컬러들을 가질 수 있다.
비활성 영역(IA)이 직사각형 활성 영역(AA)의 모두 4개의 에지들을 따라 연장되는 구성들은 본 명세서에서 예로서 기재된다.
디바이스(10)의 개략도가 도 2에 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 저장소 및 제어 회로(41)와 같은 처리 회로를 포함할 수 있다. 제어 회로(41)는, 하드 디스크 드라이브 저장소, 비휘발성 메모리(예컨대, 플래시 메모리 또는 다른 전기적 프로그래밍 가능 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리(예컨대, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리) 등과 같은 하나 이상의 상이한 유형의 저장소를 포함할 수 있다.
저장소 내의 처리 회로 및 처리 회로(41)는 디스플레이(14)와 연관된 디스플레이 픽셀들의 동작의 제어 시에 그리고 다른 양태들의 디바이스(10)의 동작의 제어 시에 사용될 수 있다. 처리 회로는 마이크로프로세서와 같은 프로세서 및 다른 적합한 집적회로에 기초될 수 있다. 하나의 적합한 배열에 관하여, 저장소 및 처리 회로(41)는 디스플레이 픽셀들(16) 등을 제어하게 하는 소프트웨어와 같은 소프트웨어를 디바이스(10) 상에서 실행하는 데 사용될 수 있다.
제어 회로(41)는 경로(18)를 통해 디스플레이(14)에 결합될 수 있다. 경로(18)는 가요성 인쇄 회로, 와이어 본드, 또는 다른 전기 결합 메커니즘 또는 구조체로 형성될 수 있다.
디스플레이(14)는 예를 들면 도 3의 디스플레이(14)와 같은 액정 디스플레이일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 백라이트 구조체들(64)(때때로, 백라이트 유닛(BLU)으로 지칭됨)은 디스플레이(14)의 디스플레이 층들(81)을 통해 Z 차원으로 상향(외향) 이동하는 백라이트(66)를 생성하는 데 사용될 수 있다. 디스플레이 층들(81)은 층(68)과 같은 상부 편광기 층 및 하부 편광기 층(74)을 포함할 수 있다.
상부 편광기 층(68)은 컬러 필터 기판(70)과 같은 하나 이상의 기판 층에 부착될 수 있다. 하부 편광기 층(74)은 박막 트랜지스터 층(72)과 같은 하나 이상의 기판 층에 부착될 수 있다. 층들(70 및/또는 72)은 유리, 플라스틱, 또는 다른 재료들과 같은 투명 기판들로 형성될 수 있다. 디스플레이(14)와 같은 디스플레이들의 제조 동안, 개별 디스플레이의 층들(70 또는 72)과 같은 층들은 유리 시트와 같은 투명 기판 재료의 시트로부터 절단될 수 있다.
디스플레이(14)는 층(70)의 내측 표면(73) 상에 형성된 층(71)과 같은 추가 디스플레이 층들을 가질 수 있다. 층(71)은 컬러 필터 재료의 층들, 평탄화 층들, 패턴화된 불투명 마스킹 재료의 층들, 컬러 필터 요소들 및 불투명 마스킹 재료를 포함하는 층들, 투명 층들, 또는 다른 적합한 디스플레이 층들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 컬러 필터 요소들은 활성 영역(AA)에서 층(70)의 내측 표면(73) 상에 형성될 수 있고, 단일 컬러의 주변 컬러 필터는 비활성 영역(IA)에서 층(70)의 표면(73) 상에 형성될 수 있고, 불투명 마스킹 재료는 비활성 영역(IA)에서 주변 컬러 필터 위에 그리고 활성 영역(AA)에서 내측 표면(73) 상에 컬러 필터 요소들의 부분들 위에 그리고/또는 사이에 형성될 수 있다.
디스플레이(14)의 층(72)은 유리의 층과 같은 투명 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 전극들의 어레이는 박막 트랜지스터 층(72) 내의 박막 트랜지스터 회로에 의해 제어될 수 있다. 박막 트랜지스터 회로는 예를 들면 비정질 실리콘 트랜지스터 회로 또는 폴리실리콘 트랜지스터 회로를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터 회로는 또한 인듐 주석 산화물과 같은 전도성 재료들 및 금속으로 형성된 전극들을 박막 트랜지스터들과 같은 박막 구조체들에 연결시키기 위한 상호접속 라인들을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터 회로는, 활성 영역(AA)에서 디스플레이 픽셀들(16)의 전압들을 조정함으로써, 픽셀들(16)을 선택적으로 명화(lightening) 및 암화(darkening)하고 방향(78)에서 디스플레이(14)를 보는 관찰자(76)와 같은 디바이스(10)의 사용자에게 이미지를 보여주는 데 사용될 수 있다.
광(66)이 하부 편광기(74)를 통과하는 동안, 하부 편광기(74)는 광(66)을 편광시킨다. 편광된 광(66)이 액정 재료(60)를 통과하는 동안, 액정 재료(60)는 액정 재료(60)를 통한 전계에 비례하는 양만큼 광(66)의 편광을 회전시킬 수 있다. 광(66)의 편광이 주어진 디스플레이 픽셀(16)에서 편광기(68)의 편광과 평행하게 정렬되면, 그 픽셀에서 층(68)을 통과하는 광(66)의 투과는 최대화될 것이다. 광(66)의 편광이 주어진 픽셀(16)에서 편광기(68)의 편광과 수직하게 진행되도록 정렬되면, 층(68)을 통과하는 광(66)의 투과는 그 픽셀에서 최소화될 것이다(즉, 광(66)은 차단될 것임).
백라이트 유닛(64)은 백라이트(66)를 생성하기 위한 발광 다이오드 어레이와 같은 광원을 포함할 수 있다. 편광기(68) 및 편광기(74)와 같은 편광기들은 얇은 폴리머 필름들로 형성될 수 있다. 예를 들면, 편광기(68)는 폴리머 필름, 및 광학적으로 투명한 접착제 층과 같은 연관된 접착제 층으로 형성될 수 있다. 도 3의 구성에서 사용되는 디스플레이 층들은 단지 예시적인 것이다.
디스플레이(14)의 동작 시에 사용될 수 있는 유형의 회로를 도시하는 도면이 도 4에 도시된다.
디스플레이(14)는 픽셀 어레이(34)와 같은 픽셀 어레이를 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(34)는 하나 이상의 집적회로(IC)와 같은 디스플레이 드라이버 회로에 의해 생성된 제어 신호들을 사용하여 제어될 수 있다. 디스플레이 드라이버 집적회로는 박막 트랜지스터 기판 층(72)의 에지 상에 장착될 수 있다(도 3 참조).
디스플레이(10)의 동작 동안, 도 2의 제어 회로(41)와 같은 제어 회로는 디스플레이 드라이버 집적회로에 데이터를 제공할 수 있다. 디스플레이 드라이버는 개시 펄스 신호들과 같은 제어 신호들을 생성하고 제어 신호들을 디스플레이 픽셀들(16)에 제공할 수 있다.
픽셀 어레이(34)는 집합적으로 활성 영역(AA)을 형성하는 디스플레이 픽셀들(16)의 행들 및 열들을 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(34)의 회로는 데이터 라인들(43) 상의 데이터 라인 신호 및 게이트 라인들(45) 상의 게이트 라인 신호와 같은 신호들을 사용하여 제어될 수 있다.
픽셀 어레이(34) 내의 픽셀들(16)은 박막 트랜지스터 회로(예컨대, 폴리실리콘 트랜지스터 회로 또는 비정질 실리콘 트랜지스터 회로) 및 디스플레이(14) 내의 액정 재료(60)를 가로질러 전계를 생성하기 위한 연관된 구조체들을 포함할 수 있다. 픽셀들(16)을 형성하는 데 사용되는 박막 트랜지스터 구조체들은 (때때로 박막 트랜지스터 층 또는 박막 트랜지스터 기판으로 지칭되는) 기판 상에 위치될 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT) 층은 평면 유리 기판, 플라스틱 기판, 또는 다른 적합한 기판 재료의 시트로 형성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이(14)의 투명 기판 층(70)의 내측 표면(73) 상의 층(71)은 층(38)과 같은 컬러 필터 재료의 층을 포함할 수 있다. 컬러 필터 재료 층(38)은 활성 영역(AA)에서 컬러 필터 요소들(42)의 어레이 및 비활성 영역(IA)에서 표면(73) 상에 주변 컬러 필터(44)를 포함할 수 있다. 주변 컬러 필터(44)는 디스플레이(14)의 비활성 영역(IA)의 실질적으로 모두에서 표면(73)을 덮을 수 있다.
컬러 필터 요소들(42)은 활성 영역(AA)에서 기판(70)의 내측 표면(73) 상에 컬러 필터 요소들(42)의 어레이를 형성할 수 있다. 컬러 필터 요소들(42)은 예를 들면, 적색 컬러 필터 요소들(R), 녹색 컬러 필터 요소들(G) 및 청색 컬러 필터 요소들(B)을 포함할 수 있다. 층(38) 내의 컬러 필터 요소들의 어레이는 디스플레이(14)에 컬러 이미지들을 표시하는 능력을 제공하는 데 사용될 수 있다.
인접한 컬러 필터 요소들(42) 사이의 경계면들은 불투명 마스킹 재료(40)의 부분들에 의해 덮일 수 있다. 불투명 마스킹 재료(40)는, 흑색 안료를 포함하고 따라서 때때로 블랙 마스크로 지칭되는 폴리머와 같은 어두운 물질로 형성될 수 있다.
활성 영역(AA)에서, 디스플레이 픽셀들(16)과 정렬되는 컬러 필터 요소들(42)의 부분들은 백라이트(66)(도 3)와 같은 광이 컬러 필터 요소들(42)을 통과할 수 있도록 블랙 마스크(40)가 없을 수 있다. 블랙 마스크(40)는 개별 디스플레이 픽셀들(16)을 시각적으로 분리하는 활성 영역(AA)에서 인접한 필터 요소들의 경계 부분들 위에 상대적으로 얇은 라인들의 그리드(때때로, 블랙 매트릭스로 지칭됨)를 형성할 수 있다.
불투명 마스킹 재료는 활성 영역(AA)에서 픽셀들(16)과 정렬되는 개구들(48)의 패턴을 가질 수 있다. 개구들(48)은 컬러 필터 요소들(42)이 형성된 직사각형 구멍들의 어레이를 형성할 수 있다. 비활성 영역(IA)에서, 블랙 마스킹 재료(40)는 주변 컬러 필터(44) 위에 형성되어 디스플레이(14)를 위한 불투명 가장자리로서 기능하는 주변 불투명 마스크를 형성한다. 비활성 영역(IA)에서 불투명 마스크 및 추가 주변 컬러 필터는 중앙 직사각형 활성 영역(AA)(예로서)을 둘러싸는 직사각형 링 형상을 가질 수 있다.
주변 컬러 필터(44)는 비활성 영역(IA)을 가로질러 연속적으로 연장되는 컬러 필터 재료(예컨대, 착색 포토레지스트)로 형성될 수 있다. 비활성 영역(IA)에서 주변 컬러 필터(44)는 청색과 같은 단일 컬러의 컬러 필터 재료(예컨대, 착색 포토레지스트)로 형성될 수 있다.
주변 광은 디스플레이(14) 내의 층들의 경계면들로부터 반사될 수 있고, 이는 원하지 않는 반사들의 가능성을 유도한다. 비활성 영역(IA)에서 광 반사들은 비활성 영역(IA)에서 불투명 마스킹 재료(40)와 기판(70)의 내측 표면(73) 사이에 추가 컬러 필터 재료(44)를 형성함으로써 감소될 수 있다.
표면(73) 상의 컬러 필터 재료(44) 위에 블랙 마스킹 재료(40)의 조합의 굴절률이 활성 영역에서 블랙 마스킹 재료(40) 및 컬러 필터 요소들(42)의 굴절률과 유사할 수 있으므로, 디스플레이(14)는 활성 영역(AA)과 비활성 영역(IA) 사이에 보이는 가장자리 없이 이음매 없는 디스플레이로서 방향(78)에서 디스플레이(14)를 보는 관찰자(76)에게 보일 수 있다.
도 6은 층(70)의 표면(73) 상에 층(30)을 형성하는 데 패터닝 및 퇴적 기구들이 어떻게 사용될 수 있는지를 도시하는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 투명 기판(70)(예컨대, 유리 시트)과 같은 투명 기판이 제공될 수 있다. 패터닝 및 퇴적 기구들(50)(예컨대, 퇴적 장비, 포토리소그래피 장비, 컴퓨팅 장비, 컴퓨터 제어 위치설정 장비 등)과 같은 컬러 필터 형성 기구들은 기판의 표면 상에 착색 포토레지스트(예컨대, 청색 포토레지스트)의 층을 퇴적하고 (예컨대, 자외선을 사용하여) 퇴적 층의 부분들을 제거하는 데 사용되어, 기판 상에 청색 컬러 필터 요소들(42) 및 청색 컬러 필터 요소들을 적어도 부분적으로 둘러싸는 청색 주변 컬러 필터 재료(44)를 형성할 수 있다.
이어서, 패터닝 및 퇴적 기구들(50)은 기판 상에 추가 컬러들의 컬러 필터 요소들(42)(예컨대, 적색 필터 요소들 및 녹색 컬러 필터 요소들)을 퇴적하고 패터닝하는 데 사용될 수 있다.
이어서, 패터닝 및 퇴적 기구들(50)은 컬러 필터 요소들(42) 및 주변 컬러 필터 재료(44) 위에 불투명 마스킹 재료의 층을 퇴적하고 불투명 마스킹 재료의 층 내에 개구들(48)을 형성하는 데 사용될 수 있다. 개구(48)는 각각의 컬러 필터 요소(42) 위에 형성될 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시된 유형의 컬러 필터 층을 갖는 디스플레이를 형성하는 데 사용될 수 있는 예시적인 단계들이 도 7에 도시된다.
단계(100)에서, 제1 컬러의 컬러 필터 재료(예컨대, 청색 포토레지스트와 같은 청색 컬러 필터 재료)가 투명 기판(예컨대, 유리 시트) 상에 퇴적되고 패터닝될 수 있다. 제1 컬러의 컬러 필터 재료는 퇴적되고 패터닝되어, 디바이스 디스플레이의 중앙 활성 영역에 사용될 기판의 부분들 내에 제1 컬러의 컬러 필터 요소들을 형성하고 디바이스 디스플레이의 주변 비활성 가장자리 부분에 사용될 기판의 부분들 내에 제1 컬러의 추가 컬러 필터 재료를 형성할 수 있다.
단계(102)에서, 추가 컬러들의 컬러 필터 재료(예컨대, 적색 및 녹색 포토레지스트와 같은 적색 및 녹색 컬러 필터 재료)가 투명 기판 상에 퇴적되고 패터닝될 수 있다. 예를 들면, 적색 컬러 필터 재료는 퇴적되고 패터닝되어, 디바이스 디스플레이의 중앙 활성 영역에 사용될 기판의 부분들 내에 적색 컬러 필터 요소들을 형성할 수 있다.
적색 컬러 필터 요소들의 형성에 이어서, 녹색 컬러 필터 재료가 퇴적되고 패터닝되어, 디바이스 디스플레이의 중앙 활성 영역에 사용될 기판의 부분들 내에 녹색 컬러 필터 요소들을 형성할 수 있다. 그러나, 이는 단지 예시적인 것이다. 원한다면, 다른 컬러들의 컬러 필터 재료들이 기판 상에 퇴적되고 패터닝될 수 있고/있거나 다른 순서들이 컬러 필터 요소들의 형성에 사용될 수 있다(예컨대, 녹색 컬러 필터 요소들이 적색 컬러 필터 요소들 전에 형성될 수 있음).
단계(104)에서, 불투명 마스킹 재료(예컨대, 흑색 잉크)가 기판 상의 컬러 필터 재료 위에 퇴적될 수 있다. 이어서, 불투명 마스킹 재료는, 디바이스 디스플레이의 중앙 활성 영역에 사용될 기판의 부분들 내의 각각의 컬러 필터 요소의 적어도 일부분 위의 불투명 마스킹 재료 내에 개구들을 형성하기 위해 패터닝될 수 있다. 이러한 방식에서, 컬러 필터 요소들 사이의 경계면들 위의 불투명 마스킹 재료, 및 컬러 필터 층의 주변 에지 영역에서 실질적으로 하나의 컬러의 주변 컬러 필터 위의 불투명 마스킹 재료의 블랙 매트릭스를 갖는, 디바이스 디스플레이를 위한 컬러 필터 층이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이로서, 표면을 갖는 투명 기판, 디스플레이의 활성 부분에서 이미지들을 표시하도록 구성된 디스플레이 픽셀들의 어레이 - 디스플레이의 활성 부분은 디스플레이의 비활성 부분에 의해 둘러싸임 -, 디스플레이의 활성 부분에서 디스플레이 픽셀들과 정렬되는, 투명 기판의 표면 상의 컬러 필터 요소들의 어레이, 디스플레이의 비활성 부분에서 투명 기판의 전체 표면을 덮는 단일 컬러를 갖는 컬러 필터 재료, 및 디스플레이의 비활성 부분에서 단일 컬러를 갖는 컬러 필터 재료를 적어도 덮는 불투명 마스킹 재료의 층을 포함하는, 디스플레이가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 단일 컬러를 갖는 컬러 필터 재료는 청색 컬러 필터 재료를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 청색 컬러 필터 재료는 청색 포토레지스트를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 불투명 마스킹 재료의 층의 적어도 일부는 컬러 필터 요소들의 경계 부분들을 덮는 매트릭스를 형성한다.
다른 실시예에 따르면, 투명 기판은 유리를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 불투명 마스킹 재료의 층의 적어도 일부는 컬러 필터 요소들의 경계 부분들을 덮는 매트릭스를 형성한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 박막 트랜지스터 층, 및 박막 트랜지스터 층과 투명 기판의 표면 상의 컬러 필터 요소들 사이에 개재된 액정 재료의 층을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 디스플레이에 대해 백라이트를 생성하는 백라이트 구조체들을 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 전자 디바이스용 디스플레이를 형성하는 방법으로서, 투명 기판의 표면 상에 컬러를 갖는 컬러 필터 재료를 퇴적하는 단계, 퇴적된 컬러 필터 재료를 패터닝하여 디스플레이의 활성 부분에 사용될 투명 기판의 제1 부분 상에 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계, 퇴적된 컬러 필터 재료를 패터닝하여 디스플레이의 비활성 부분에 사용될 투명 기판의 제2 부분을 완전히 덮는 주변 컬러 필터를 형성하는 단계, 투명 기판의 제1 부분 상에 적어도 하나의 추가 컬러의 추가 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계, 및 투명 기판의 제2 부분을 완전히 덮는 주변 컬러 필터 위에 불투명 마스킹 재료를 형성하는 단계를 포함하는, 방법이 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 투명 기판의 제2 부분을 완전히 덮는 주변 컬러 필터 위에 불투명 마스킹 재료를 형성하는 단계는, 컬러 필터 요소들, 추가 컬러 필터 요소들 및 주변 컬러 필터 위에 불투명 마스킹 재료의 층을 퇴적하는 단계, 및 퇴적된 불투명 마스킹 재료의 층 내에 개구들을 패터닝하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 투명 기판의 표면 상에 컬러를 갖는 컬러 필터 재료를 퇴적하는 단계는 투명 기판의 표면 상에 청색 컬러 필터 재료를 퇴적하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 투명 기판의 제1 부분 상에 적어도 하나의 추가 컬러의 추가 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계는 투명 기판의 제1 부분 상에 적색 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 투명 기판의 제1 부분 상에 적어도 하나의 추가 컬러의 추가 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계는 투명 기판의 제1 부분 상에 녹색 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 퇴적된 불투명 마스킹 재료의 층 내에 개구들을 패터닝하는 단계는 청색 컬러 필터 요소들, 적색 컬러 필터 요소들 및 녹색 컬러 필터 요소들 각각의 위에 적어도 하나의 개구를 형성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이로서, 박막 트랜지스터 층, 컬러 필터 층, 및 박막 트랜지스터 층과 컬러 필터 층 사이에 개재된 액정 재료의 층을 포함하고, 컬러 필터 층은 컬러 필터 층의 중앙 영역 내의 복수의 컬러 필터 요소, 복수의 컬러 필터 요소를 둘러싸는 직사각형 컬러 필터 링, 및 적어도 직사각형 컬러 필터 링을 덮는 패턴화된 불투명 재료의 층을 포함하는, 디스플레이가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 박막 트랜지스터 층은 컬러 필터 층의 중앙 영역과 정렬되는 중앙 영역을 갖는 기판, 및 중앙 영역에서 기판 상의 박막 트랜지스터 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 박막 트랜지스터 층은 중앙 영역에서 복수의 데이터 라인 및 복수의 게이트 라인을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 기판은 유리를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 박막 트랜지스터 회로는 폴리실리콘 트랜지스터 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 박막 트랜지스터 회로는 비정질 실리콘 트랜지스터 회로를 포함한다.
전술한 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시하는 것이며, 본 발명의 범주 및 기술적 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 수정들이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 디스플레이로서,
    표면을 갖는 투명 기판;
    상기 디스플레이의 활성 부분에서 이미지들을 표시하도록 구성된 디스플레이 픽셀들의 어레이 - 상기 디스플레이의 상기 활성 부분은 상기 디스플레이의 비활성 부분에 의해 둘러싸임 -;
    상기 디스플레이의 상기 활성 부분에서 상기 디스플레이 픽셀들과 정렬되는, 상기 투명 기판의 상기 표면 상의 컬러 필터 요소들의 어레이;
    상기 디스플레이의 상기 비활성 부분에서 상기 투명 기판의 전체 표면을 덮는 단일 컬러를 갖는 컬러 필터 재료; 및
    상기 디스플레이의 상기 비활성 부분에서 상기 단일 컬러를 갖는 상기 컬러 필터 재료를 적어도 덮는 불투명 마스킹 재료의 층
    을 포함하는, 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단일 컬러를 갖는 상기 컬러 필터 재료는 청색 컬러 필터 재료를 포함하는, 디스플레이.
  3. 제2항에 있어서, 상기 청색 컬러 필터 재료는 청색 포토레지스트를 포함하는, 디스플레이.
  4. 제3항에 있어서, 상기 불투명 마스킹 재료의 층의 적어도 일부는 상기 컬러 필터 요소들의 경계 부분들을 덮는 매트릭스를 형성하는, 디스플레이.
  5. 제3항에 있어서, 상기 투명 기판은 유리를 포함하는, 디스플레이.
  6. 제1항에 있어서, 상기 불투명 마스킹 재료의 층의 적어도 일부는 상기 컬러 필터 요소들의 경계 부분들을 덮는 매트릭스를 형성하는, 디스플레이.
  7. 제6항에 있어서,
    박막 트랜지스터 층; 및
    상기 박막 트랜지스터 층과 상기 투명 기판의 상기 표면 상의 상기 컬러 필터 요소들 사이에 개재된 액정 재료의 층을 더 포함하는, 디스플레이.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 디스플레이에 대해 백라이트를 생성하는 백라이트 구조체들을 더 포함하는, 디스플레이.
  9. 전자 디바이스용 디스플레이를 형성하는 방법으로서,
    투명 기판의 표면 상에 컬러를 갖는 컬러 필터 재료를 퇴적하는 단계;
    상기 퇴적된 컬러 필터 재료를 패터닝하여, 상기 디스플레이의 활성 부분에 사용될 상기 투명 기판의 제1 부분 상에 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계;
    상기 퇴적된 컬러 필터 재료를 패터닝하여, 상기 디스플레이의 비활성 부분에 사용될 상기 투명 기판의 제2 부분을 완전히 덮는 주변 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 투명 기판의 상기 제1 부분 상에 적어도 하나의 추가 컬러의 추가 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계; 및
    상기 투명 기판의 상기 제2 부분을 완전히 덮는 상기 주변 컬러 필터 위에 불투명 마스킹 재료를 형성하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 투명 기판의 상기 제2 부분을 완전히 덮는 상기 주변 컬러 필터 위에 불투명 마스킹 재료를 형성하는 단계는,
    상기 컬러 필터 요소들, 상기 추가 컬러 필터 요소들 및 상기 주변 컬러 필터 위에 상기 불투명 마스킹 재료의 층을 퇴적하는 단계; 및
    상기 퇴적된 상기 불투명 마스킹 재료의 층 내에 개구들을 패터닝하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 투명 기판의 표면 상에 컬러를 갖는 컬러 필터 재료를 퇴적하는 단계는 상기 투명 기판의 상기 표면 상에 청색 컬러 필터 재료를 퇴적하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 투명 기판의 상기 제1 부분 상에 적어도 하나의 추가 컬러의 추가 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계는 상기 투명 기판의 상기 제1 부분 상에 적색 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 투명 기판의 상기 제1 부분 상에 적어도 하나의 추가 컬러의 추가 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계는 상기 투명 기판의 상기 제1 부분 상에 녹색 컬러 필터 요소들을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 퇴적된 상기 불투명 마스킹 재료의 층 내에 개구들을 패터닝하는 단계는 상기 청색 컬러 필터 요소들, 상기 적색 컬러 필터 요소들 및 상기 녹색 컬러 필터 요소들 각각의 위에 적어도 하나의 개구를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 디스플레이로서,
    박막 트랜지스터 층;
    컬러 필터 층; 및
    상기 박막 트랜지스터 층과 상기 컬러 필터 층 사이에 개재된 액정 재료의 층
    을 포함하고, 상기 컬러 필터 층은 상기 컬러 필터 층의 중앙 영역 내의 복수의 컬러 필터 요소, 상기 복수의 컬러 필터 요소를 둘러싸는 직사각형 컬러 필터 링, 및 적어도 상기 직사각형 컬러 필터 링을 덮는 패턴화된 불투명 재료의 층을 포함하는, 디스플레이.
  16. 제15항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터 층은,
    상기 컬러 필터 층의 중앙 영역과 정렬되는 상기 중앙 영역을 갖는 기판; 및
    상기 중앙 영역에서 상기 기판 상의 박막 트랜지스터 회로를 포함하는, 디스플레이.
  17. 제16항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터 층은 상기 중앙 영역에서 복수의 데이터 라인 및 복수의 게이트 라인을 더 포함하는, 디스플레이.
  18. 제17항에 있어서, 상기 기판은 유리를 포함하는, 디스플레이.
  19. 제16항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터 회로는 폴리실리콘 트랜지스터 회로를 포함하는, 디스플레이.
  20. 제16항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터 회로는 비정질 실리콘 트랜지스터 회로를 포함하는, 디스플레이.
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