TWI598640B - 具有低反射邊界區域之顯示器 - Google Patents

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TWI598640B
TWI598640B TW102112221A TW102112221A TWI598640B TW I598640 B TWI598640 B TW I598640B TW 102112221 A TW102112221 A TW 102112221A TW 102112221 A TW102112221 A TW 102112221A TW I598640 B TWI598640 B TW I598640B
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梁英喆
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蘋果公司
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Description

具有低反射邊界區域之顯示器
本申請案主張2012年9月7日申請之美國專利申請案第13/607,368號及2012年4月5日申請之美國臨時專利申請案第61/620,933號之優先權，該等申請案藉此以其全文引用之方式併入本文中。
本發明大體而言係關於電子器件，且更特定言之，係關於具有顯示器之電子器件。
諸如電腦及蜂巢式電話之電子器件可具有顯示器。在諸如液晶顯示器之典型顯示器中，顯示像素陣列用以顯示影像給使用者。顯示像素陣列可形成於顯示器之作用中顯示區域中。顯示器亦可包括一非作用中之周邊邊界區域。
為了為諸如液晶顯示器之顯示器提供顯示彩色影像之能力，常常使彩色濾光片元件陣列與顯示像素陣列對準。彩色濾光片層可形成於顯示器之外玻璃層上。典型彩色濾光片陣列常常含有彼此藉由一圖案化黑色遮罩層分開的紅色、藍色及綠色彩色濾光片元件(例如，分別通過紅光、藍光及綠光之元件)。黑色遮罩層之部分有時亦形成於顯示器之外玻璃層上在彩色濾光片陣列之周邊周圍的非作用中區中。
在外玻璃層與諸如彩色濾光片元件及黑色遮罩層之其他顯示組件的界面處，可出現環境光之反射。此等反射係由外玻璃層、彩色濾光片元件及黑色遮罩層之折射率的差異引起。因為黑色遮罩層及彩色濾光片元件具有不同折射率，所以在外玻璃層之內表面處的此等反射 可使得顯示器之非作用中周邊區域突出，與顯示器之作用中部分形成對比。藉由傳統顯示器設計，減少反射可為有挑戰性的。因此，將需要能夠提供具有改良顯示器之電子器件，諸如具有最小化顯示反射之電子器件。
一種電子器件可具有諸如一液晶顯示器之一顯示器。該顯示器可具有多個材料層，諸如一顯示基板、一彩色濾光片層及一薄膜電晶體層。一液晶材料層可插入於該彩色濾光片層與該薄膜電晶體層之間。
該彩色濾光片層可形成於該顯示基板之一內表面上。該顯示基板可由諸如玻璃或塑膠之一透明硬質材料形成。
一不透明遮罩層可形成於諸如該彩色濾光片層之一顯示層上。該顯示器可具有諸如一矩形作用中區之一中央作用中區。該作用中區中之顯示像素可將影像呈現給該電子器件之一使用者。該作用中區可由一非作用中區環繞。舉例而言，該作用中區可由具有一矩形環之形狀之一非作用中區環繞。
在該顯示器之該非作用中部分中，該不透明遮罩層可形成於彩色濾光片元件之上以形成環繞該作用中區之一矩形邊界。該等彩色濾光片元件可在該非作用中區中插入於該不透明遮罩層與該基板層之間。
可藉由在該非作用中邊界區域中形成插入於該不透明遮罩層與該基板層之間的該等彩色濾光片元件而減少該顯示器之該非作用中邊界區域內的反射。
在該顯示器之製造期間，可在諸如一玻璃薄片之一基板層材料薄片上形成諸如彩色濾光片層、不透明遮罩層、液晶層及其他層之顯示層。可在該玻璃薄片上形成對準標記。諸如沈積設備及圖案化設備 之製造設備可用以在該玻璃薄片上沈積並圖案化諸如彩色濾光片材料、不透明遮罩材料、平坦化材料、偏光材料或其他材料之顯示材料。
該製造設備可使用該等對準標記來判定在該玻璃薄片上之何處沈積並圖案化該等顯示材料。該等對準標記可由諸如金屬或彩色濾光片材料之材料形成。該等對準標記可在於該玻璃薄片上形成彩色濾光片元件之前形成於該玻璃薄片上或可作為一彩色濾光片圖案化製程之一部分而圖案化於該玻璃薄片上。
本發明之其他特徵、本發明之性質及各種優點將自隨附圖式及較佳實施例之以下詳細描述而更顯而易見。
10‧‧‧電子器件
12‧‧‧外殼
12A‧‧‧上部部分
12B‧‧‧下部部分
14‧‧‧顯示器
14-1‧‧‧顯示器
14-2‧‧‧顯示器
16‧‧‧旋轉軸線
18‧‧‧鍵盤
20‧‧‧觸控板
22‧‧‧按鈕
24‧‧‧揚聲器埠
26‧‧‧支架
28‧‧‧背光單元
38‧‧‧彩色濾光片層
40‧‧‧不透明遮罩材料
42‧‧‧彩色濾光片元件
42'‧‧‧彩色濾光片
44‧‧‧平坦化層
46‧‧‧聚合物層
48‧‧‧開口
60‧‧‧液晶材料
64‧‧‧背光結構
66‧‧‧背光
68‧‧‧上部偏光層
69‧‧‧層
70‧‧‧顯示基板
71‧‧‧層
72‧‧‧薄膜電晶體層
73‧‧‧內表面
74‧‧‧下部偏光層
75‧‧‧環境光
76‧‧‧觀察者
78‧‧‧方向
81‧‧‧顯示層
92‧‧‧玻璃薄片
94‧‧‧不透明遮罩材料之連續條帶
95‧‧‧不透明遮罩材料之不連續矩形沈積物
100‧‧‧顯示像素
102‧‧‧對準標記
120‧‧‧對準標記
130‧‧‧沈積及圖案化設備
132‧‧‧儲集器
134‧‧‧泵
135‧‧‧圖案化設備
136‧‧‧沈積器件
138‧‧‧管
140‧‧‧相機感測器
142‧‧‧方向
144‧‧‧方向
150‧‧‧墊片
152‧‧‧部分
154‧‧‧部分
AA‧‧‧作用中區域
IA‧‧‧非作用中區域
圖1為根據本發明之實施例的諸如一攜帶型電腦的具有一顯示器之說明性電子器件的圖。
圖2為根據本發明之實施例的諸如一蜂巢式電話或其他手持型器件的具有一顯示器之說明性電子器件的圖。
圖3為根據本發明之實施例的諸如一平板電腦的具有一顯示器之說明性電子器件的圖。
圖4為根據本發明之實施例的諸如具有內建式電腦之電腦監視器的具有一顯示器之說明性電子器件的圖。
圖5為根據本發明之實施例的說明性液晶顯示器之一部分的截面側視圖。
圖6為根據本發明之實施例的在一非作用中邊界區域中具有在彩色濾光片元件之上的不透明遮罩層之顯示器的一部分的截面側視圖。
圖7為根據本發明之實施例的在覆蓋層材料薄片上形成彩色濾光片元件、對準標記及不透明遮罩層以用於形成圖6中所展示之類型的器件顯示器中所涉及的說明性步驟之流程圖。
圖8為根據本發明之實施例的在覆蓋層材料薄片上形成金屬對準標記、彩色濾光片元件及不透明遮罩層以用於形成圖6中所展示之類型的器件顯示器中所涉及的說明性步驟之流程圖。
圖9為根據本發明之實施例的用於將顯示材料塗覆至覆蓋層材料薄片以用於形成器件顯示器的說明性沈積及圖案化設備的圖。
圖10為根據本發明之實施例的圖9中所展示之類型的說明性沈積器件之一部分的截面側視圖。
圖11為根據本發明之實施例的具有對置對準部件的說明性沈積器件之一部分的截面側視圖。
圖12為根據本發明之實施例的顯示器之截面側視圖。
圖1中展示可具備一顯示器之類型的說明性電子器件。電子器件10可為電腦(諸如，整合至諸如電腦監視器之顯示器中之電腦)、膝上型電腦、平板電腦、稍微較小攜帶型器件(諸如，腕錶器件、垂飾器件或其他可佩帶或小型器件)、蜂巢式電話、媒體播放器、平板電腦、遊戲器件、導航器件、電腦監視器、電視機，或其他電子設備。
如圖1中所展示，器件10可包括諸如顯示器14之顯示器。顯示器14可為併有電容性觸控式電極或其他觸控式感測器組件之觸控式螢幕或可為並非觸敏式之顯示器。顯示器14可包括由液晶顯示器(LCD)組件或其他合適之顯示像素結構形成的影像像素。顯示器14係使用液晶顯示像素形成之配置在本文中有時經描述為一實例。然而，此僅為說明性的。需要時可在形成顯示器14中使用任何合適類型之顯示技術。
器件10可具有諸如外殼12之外殼。外殼12(其有時可被稱作機殼)可由塑膠、玻璃、陶瓷、纖維複合物、金屬(例如，不鏽鋼、鋁等)、其他合適材料或此等材料中之任何兩者或兩者以上的組合形成。
外殼12可使用一體式組態來形成，其中外殼12之一些或所有部 分經機械加工或模製為一單一結構，或可使用多個結構(例如，內部框架結構、形成外部外殼表面之一或多個結構等)而形成。
如圖1中所展示，外殼12可具有多個零件。舉例而言，外殼12可具有上部部分12A及下部部分12B。可使用允許部分12A圍繞旋轉軸線16相對於部分12B旋轉的鉸鏈將上部部分12A耦接至下部部分12B。諸如鍵盤18之鍵盤及諸如觸控板20之觸控板可安裝於外殼部分12B中。
顯示器14可具有諸如作用中區AA之作用中區及諸如區IA之非作用中區。作用中區AA可為(例如)在顯示器14之中心之矩形區域，其中顯示像素有效地用以顯示影像給器件10之使用者。非作用中區IA可缺乏作用中顯示像素。在圖1之實例中，非作用中區IA具有環繞顯示器14之作用中區AA之周邊的矩形環之形狀。電路及其他組件有時可形成於非作用中區IA中。為了隱藏電路及其他組件使得其不為器件10之使用者所見，非作用中區IA有時可具備不透明遮罩。不透明遮罩可形成於非作用中區IA中之透明彩色濾光片元件之上。不透明遮罩可由諸如黑色材料之不透明材料形成或可由其他色彩之不透明遮罩材料形成。顯示器14中之不透明遮罩材料具有黑色外觀的組態在本文中有時經描述為一實例。然而，此僅為說明性的。器件10中之不透明遮罩層可具有任何合適色彩。
在圖2之實例中，器件10已使用足夠小以致適合使用者之手的外殼來實施(亦即，圖2之器件10可為諸如蜂巢式電話之手持型電子器件)。如圖2中所展示，器件10可包括諸如安裝於外殼12之正面的顯示器14之顯示器。顯示器14可實質上填充以作用中顯示像素或可具有諸如環繞諸如作用中部分AA之作用中部分的非作用中部分IA之非作用中部分。顯示器14可具有諸如容納按鈕22之開口及容納揚聲器埠24之開口的開口(例如，在顯示器14之非作用中區域IA或作用中區域AA中的開口)。
圖3為呈電子器件10以平板電腦之形式實施之組態的電子器件10之透視圖。如圖3中所展示，顯示器14可安裝於外殼12之上(前)表面上。開口可形成於顯示器14中以容納按鈕22(例如，在環繞作用中區域AA之非作用中區域IA中)。
圖4為呈電子器件10以整合至電腦監視器中之電腦的形式實施之組態的電子器件10之透視圖。如圖4中所展示，顯示器14可安裝於外殼12之前表面上。支架26可用以支撐外殼12。顯示器14可包括諸如環繞作用中區域AA之非作用中區域IA之非作用中區域。
在需要時，顯示器14可經組態以便最小化或消除沿作用中區域AA之一或多個邊緣的非作用中區域IA之大小。非作用中區域IA沿矩形作用中區域AA之所有四個邊緣延伸的組態在本文中經描述為一實例。
顯示器14可(例如)為諸如圖5之顯示器14的液晶顯示器。如圖5中所展示，背光結構64可用以產生在維度Z中向上(向外)行進穿過顯示器14之顯示層81的背光66。顯示層81可包括諸如層68之上部偏光層及下部偏光層74。上部偏光層68可附著至諸如顯示基板70之一或多個基板層。下部偏光層74可附著至諸如薄膜電晶體層72之一或多個基板層。層70及/或層72可由諸如玻璃、塑膠或其他材料之透明基板形成。在諸如顯示器14之顯示器的製造期間，可自透明基板薄片(諸如，玻璃薄片)切割個別顯示器之諸如層70或72之層。顯示基板70可被稱為顯示層或顯示彩色濾光片玻璃。
顯示器14可具有諸如形成於層70之內表面73上的層71之額外顯示層。層71可包括彩色濾光片層、平坦化層、不透明遮罩圖案、包括彩色濾光片元件及不透明遮罩材料之層、清晰層或其他合適顯示層。舉例而言，彩色濾光片元件可形成於基板70之內表面73上且不透明遮罩材料可形成於內表面73上之彩色濾光片元件之上及/或之間。
顯示器14之層72可包括薄膜電晶體層、彩色濾光片層、包括薄膜電晶體結構及彩色濾光片元件之層、平坦化層、不透明遮罩圖案、清晰層或其他合適顯示層。
電極陣列可藉由顯示器14中的薄膜電晶體層中之薄膜電晶體電路來控制。作為實例，薄膜電晶體電路可包括非晶矽電晶體電路或多晶矽電晶體電路。薄膜電晶體電路亦可包括互連線以將由諸如氧化銦錫及金屬之導電材料形成的電極連接至諸如薄膜電晶體之薄膜結構。薄膜電晶體電路可用於調整作用中區AA中之顯示像素100中之電壓，藉此選擇性地使像素100變亮及變暗並將影像呈現給器件10之使用者(諸如，在方向78上觀察顯示器14之觀察者76)。
當光66通過下部偏光器74時，下部偏光器74使光66偏光。當經偏光光66通過液晶材料60時，液晶材料60可使光66之偏光旋轉達與通過液晶材料60之電場成比例的量。若光66之偏光與給定顯示像素100中之偏光器68的偏光平行對準，則在彼像素中光66透過層68的透射將得以最大化。若光66之偏光經對準以便垂直於給定像素100中之偏光器68的偏光延行，則在彼像素中光66透過層68的透射將得以最小化(亦即，光66將被阻斷)。
背光單元28可包括用於產生背光66的諸如發光二極體陣列之光源。諸如偏光器68及偏光器74之偏光器可由薄聚合物膜形成。舉例而言，偏光器68可由聚合物膜及相關聯之黏著層(諸如，光學上清晰之黏著層)形成。
在需要時，顯示器14可具備用於減少指紋之層(例如，觸敏式顯示器中之耐污塗層)、抗刮擦塗層、抗反射塗層、用於減少靜電影響之層(諸如，氧化銦錫靜電放電保護層)，或其他材料層。用於圖5之組態中的顯示層僅為說明性的。
如圖6中所展示，在顯示器14之基板70的內表面73上之層71可包 括諸如彩色濾光片層38之顯示層。彩色濾光片層38可包括彩色濾光片元件42及不透明遮罩材料40之陣列。彩色濾光片層38可由諸如平坦化層44之平坦化層覆蓋。
平坦化層44可由氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、諸如丙烯酸系樹脂之有機材料、其他透明平坦化材料或此等材料中之兩者或兩者以上之組合的層形成。在需要時，可拋光層44以有助於使層44平坦化。在需要時，平坦化層44可由諸如聚合物層46之相對較薄的聚合物層覆蓋。聚合物層46可由諸如聚醯亞胺之聚合物材料形成。顯示器14之液晶材料60(例如，參見圖5)可插入於聚合物層46與諸如層72之薄膜電晶體層之間。
彩色濾光片層38可包括形成於基板70之內表面73上的彩色濾光片元件42之陣列。彩色濾光片元件42可包括(例如)紅色元件R、綠色元件G及藍色元件B。彩色濾光片層38中之彩色濾光片元件陣列可用以為顯示器14提供顯示彩色影像之能力。
鄰近彩色濾光片元件42可藉由不透明遮罩材料40之介入部分而分開。不透明遮罩材料可由諸如含有黑色顏料之聚合物的暗物質形成且因此有時被稱作黑色遮罩、黑色遮罩層、黑色顏料層或黑色遮罩材料。用於形成黑色遮罩層40之說明性聚合材料包括基於丙烯酸系樹脂及基於聚醯亞胺之光阻。可用於黑色遮罩層40之說明性黑色顏料為非晶形碳(例如，碳黑)。
在作用中區域AA中，與顯示像素100對準的彩色濾光片元件42之部分可無黑色遮罩40，使得諸如背光66(圖5)之光可通過彩色濾光片層38。黑色遮罩40可在作用中區域AA中形成視覺上分開個別顯示像素100的相對較薄線之網格(有時被稱作黑色矩陣)。
黑色矩陣可具有與作用中區AA中之像素100對準的開口48之圖案。開口48可形成形成有彩色濾光片元件42的矩形孔陣列。在非作用 中區域IA中，黑色遮罩材料40及彩色濾光片元件42可用於形成充當顯示器14之不透明邊界的周邊不透明遮罩。非作用中區IA中之不透明遮罩可具有環繞中央矩形作用中區AA的矩形環形狀(作為一實例)。在需要時，作用中區AA可具有諸如人字形之其他形狀。
諸如環境光75之光可自顯示器14中之層的界面反射，從而導致不需要之反射的可能性。可藉由在非作用中部分IA中形成插入於不透明遮罩材料40與基板70之內表面73之間的彩色濾光片元件42而減少非作用中區域IA中之光反射。
因為在表面73上在彩色濾光片元件42之上的黑色遮罩材料40之組合的折射率可經組態以類似於插入於彩色濾光片元件42之間的黑色遮罩材料40的折射率，所以對於在方向78上觀察顯示器14之觀察者76而言，顯示器14可能看來似乎為在作用中區AA與非作用中區IA之間無可見邊界的無縫顯示器。彩色濾光片層38可(例如)經組態(例如，藉由調整彩色濾光片元件42之孔徑比)以在非作用中區域IA中具有一折射率且在作用中區域AA中具有一折射率，該等折射率足夠接近至相等以在顯示像素100關閉時提供在視覺上無法與作用中區域AA區別的非作用中區域IA。
如圖6中所展示，顯示器14可包括諸如在基板70之外表面上的層69之層。層69可包括一或多個層，諸如偏光層68(圖5)、用於減少指紋之層(例如，觸敏式顯示器中之耐污塗層)、抗刮擦塗層、抗反射塗層、用於減少靜電影響的層(諸如，氧化銦錫靜電放電保護層)，或其他材料層。
可藉由絲網印刷、旋塗式塗佈、噴塗、物理氣相沈積、化學氣相沈積或其他合適沈積技術在基板70上沈積諸如彩色濾光片材料(例如，紅色濾光片材料、綠色濾光片材料及藍色濾光片材料)之材料層。
可藉由以下操作形成每一色彩(例如，紅色R、綠色G及藍色B)之彩色濾光片元件42：在內表面73上(及在任何先前所沈積及/或經圖案化之材料之上)沈積彼色彩之彩色濾光片材料，及蝕刻或以其他方式圖案化(例如，使用光微影設備)彼色彩之彩色濾光片材料以形成彩色濾光片元件。
在顯示器14之製造期間，可在作用中區域AA及非作用中區域IA中的實質上所有彩色濾光片元件42之上沈積不透明遮罩材料40。可圖案化(例如，蝕刻或以其他方式圖案化)已經沈積之不透明遮罩材料，以自作用中區域AA中之彩色濾光片元件移除不透明遮罩材料，以在彩色濾光片元件42之上形成開口48，使得光可通過彩色濾光片元件42及基板70。
如圖6中所展示，在顯示器14之非作用中區IA中，彩色濾光片元件42可附著至基板70之內表面73且不透明遮罩材料40可形成於彩色濾光片元件42之上並插入於彩色濾光片元件42之間。在顯示器14之作用中區AA中，彩色濾光片元件42可附著至基板70之內表面73且不透明遮罩材料可插入於彩色濾光片元件42之間並形成於彩色濾光片元件42之部分上，其中開口48在彩色濾光片元件42之其他部分之上。在需要時，其他類型之材料可在非作用中區域IA中插入於不透明遮罩材料40與基板70之內表面73之間。圖6之配置僅為說明性的。
圖7中展示可用於形成具有圖6中所展示的類型之顯示層之顯示器的說明性步驟。
在步驟80中，可使用具有第一色彩之彩色濾光片材料(例如，藍色濾光片材料)在諸如玻璃薄片92之基板材料坯料薄片上形成彩色濾光片元件及對準標記。
可藉由以下操作由具有第一色彩之彩色濾光片材料形成彩色濾光片元件42及對準標記102：在薄片92之實質上所有第一表面上沈積 具有第一色彩之彩色濾光片材料，及蝕刻或以其他方式移除具有第一色彩之彩色濾光片材料的部分以在薄片92上形成(例如，藍色)彩色濾光片元件及(例如，藍色)對準標記。
可由諸如圖案化及沈積設備之設備在以下操作中使用對準標記102：在薄片92上形成額外顯示結構(例如，額外彩色濾光片元件、不透明遮罩層或其他顯示結構)，及/或切割薄片92之部分以形成用於個別器件10的多個個別顯示器14。
在步驟82處，可在薄片92上形成諸如紅色濾光片元件及綠色濾光片元件之額外彩色濾光片元件。在於薄片92上形成額外彩色濾光片元件42之後，薄片92可具有用於相應多種顯示器14之藉由對準標記102標記出的多種彩色濾光片陣列。
可藉由以下操作形成每一色彩之彩色濾光片元件42：對基板92塗佈以彩色濾光片材料，軟烘焙彩色濾光片材料，將經圖案化之導引器施加至經軟烘焙之彩色濾光片材料，將彩色濾光片材料曝光至光，及硬烘焙經圖案化之彩色濾光片材料。然而，此僅為說明性的，在需要時，可使用任何合適之沈積及圖案化方法來形成彩色濾光片元件。
在步驟84處，可在彩色濾光片元件42之上沈積不透明遮罩材料40。如圖7中所展示，可在覆蓋待用於多個器件顯示器之彩色濾光片元件的不透明遮罩材料之連續條帶94中沈積(例如，使用狹縫塗佈設備)不透明遮罩材料40。
在步驟86處，可使用對準標記102來圖案化(例如，使用諸如光微影設備之圖案化設備)不透明遮罩材料40之連續條帶94，以形成用於單獨顯示器之單獨黑色遮罩，並在待用於每一顯示器之作用中區AA(例如，顯示器14-1之作用中區、顯示器14-2之作用中區，等等)的薄片92之區域中自彩色濾光片元件42移除不透明遮罩材料40。
如圖7中所展示，待用於顯示器(例如，顯示器14-1、顯示器14- 2，等等)之薄片92的每一部分可包括在中央部分(例如，待用作顯示器之作用中區AA的部分)中的曝露之彩色濾光片元件42及插入之黑色矩陣，及在曝露之彩色濾光片元件42周圍之矩形環中(例如，在待用作彼顯示器之非作用中邊界區域IA的薄片92之一部分中)的在彩色濾光片元件之上的不透明遮罩材料。
在步驟88處，可使用對準標記102在經圖案化之不透明遮罩材料40及彩色濾光片元件42之上形成額外顯示層(例如，平坦化層、諸如聚醯亞胺層之聚合物層、液晶層、薄膜電晶體層、諸如額外玻璃層之額外基板層、黏著層及其他額外顯示層)。接著可切割薄片92之部分及相關聯之顯示層，以形成用於相應個別器件10的具有圖6中所展示之類型之顯示層的多個個別顯示器14。
然而，圖7之沈積及圖案化步驟僅為說明性的。在需要時，可使用其他方法形成具有非作用中邊界區域(其中不透明遮罩材料形成於彩色濾光片元件之上)的顯示器(例如，具有在非作用中區域中插入於不透明遮罩層與透明基板之間的彩色濾光片元件的顯示器)。
作為另一實例，圖8中所展示之說明性步驟可用於形成具有圖6中所展示之類型之顯示層的顯示器。
在步驟110中，可使用具有相對較高反射率之金屬材料(諸如，含有鉻或鋁之金屬材料)在諸如玻璃薄片92之基板材料坯料薄片上形成諸如對準標記120之金屬對準標記。
可由諸如圖案化及沈積設備之設備在以下操作中使用對準標記120：在薄片92上形成額外顯示結構(例如，彩色濾光片元件、不透明遮罩層或其他顯示結構)，及/或切割薄片92之部分以形成用於個別器件10之多個個別顯示器14。
在步驟112處，可在薄片92上形成諸如紅色濾光片元件、藍色濾光片元件及綠色濾光片元件之彩色濾光片元件。可在具有金屬對準標 記之薄片92之共同表面上或在薄片92之對置表面(亦即，與形成有金屬對準標記120之表面對置的表面)上形成彩色濾光片元件42。在於薄片92上形成彩色濾光片元件42之後，薄片92可具有用於相應多種顯示器14之藉由金屬對準標記120標記出的多種彩色濾光片陣列。
在步驟114處，可在彩色濾光片元件42之上沈積不透明遮罩材料40。如圖7中所展示，可在覆蓋彩色濾光片元件42的不透明遮罩材料之不連續矩形沈積物95中沈積(例如，使用狹縫塗佈設備)不透明遮罩材料40。可在待用於個別器件顯示器(例如，用於顯示器14-1、顯示器14-2，等等)的薄片92之一部分上形成不連續矩形沈積物95中之每一者。然而，此僅為說明性的。可在連續條帶中沈積不透明遮罩材料40或可在具有彩色濾光片元件42的薄片92之實質上所有表面之上沈積不透明遮罩材料40。
在步驟116處，可使用對準標記120來圖案化(例如，使用諸如光微影設備之圖案化設備)不透明遮罩材料40，以在待用於每一顯示器之作用中區AA(例如，顯示器14-1之作用中區、顯示器14-2之作用中區，等等)的薄片92之區域中自彩色濾光片元件42移除不透明遮罩材料40。
如圖8中所展示，待用於顯示器(例如，顯示器14-1、顯示器14-2，等等)的薄片92之每一部分可包括在中央部分(例如，待用作顯示器之作用中區AA的部分)中的曝露之彩色濾光片元件42及插入之黑色矩陣，及在曝露之彩色濾光片元件42周圍之矩形環中(例如，在待用作彼顯示器之非作用中邊界區域IA的薄片92之一部分中)的在彩色濾光片元件之上的不透明遮罩材料。
在步驟118處，可使用對準標記102在經圖案化之不透明遮罩材料40及彩色濾光片元件42之上形成額外顯示層(例如，平坦化層、諸如聚醯亞胺層之聚合物層、液晶層、薄膜電晶體層、諸如額外玻璃層之 額外基板層、黏著層及其他額外顯示層)。接著可切割薄片92之部分及相關聯之顯示層，以形成用於相應個別器件10的具有圖6中所展示之類型之顯示層的多個個別顯示器14。
圖9展示可用於執行圖7及圖8之沈積及圖案化步驟的類型之說明性沈積及圖案化設備。如圖9中所展示，沈積及圖案化設備130可包括諸如沈積器件136之沈積設備，其用於將顯示材料(例如，彩色濾光片材料、不透明遮罩材料、平坦化材料、聚合物材料、液晶材料、偏光材料、抗反射塗佈材料、疏油性材料，等等)沈積至諸如薄片92之基板上。
沈積器件136可包括絲網印刷設備、旋塗式塗佈設備、噴塗設備、物理氣相沈積設備、化學氣相沈積設備或其他合適沈積設備。在本文中有時作為實例論述的一合適實例中，沈積器件136可為具有(例如)將所要厚度之材料層塗覆至薄片92之刮板的狹縫塗佈器件。沈積器件可(例如)用以在於方向144上移動的同時在方向142上在薄片92上沈積不透明遮罩材料，以在薄片92上形成連續條帶94或矩形沈積物95。可藉由在於方向144上移動器件136的同時連續地釋放材料40而形成連續條帶94。可藉由在於方向144上移動器件136的同時交替地釋放及停止材料40而形成矩形沈積物95。
可使用泵134自儲集器132經由管138遞送材料來對沈積器件136提供顯示材料(例如，彩色濾光片材料及不透明遮罩材料)。然而，此僅為說明性的。在需要時，可使用任何合適方式對沈積器件136提供顯示材料。
沈積及圖案化設備130可包括諸如圖案化設備135之圖案化設備。圖案化設備可包括光微影圖案化設備(例如，用於抗蝕劑曝光及顯影的設備)、化學蝕刻設備或用於圖案化光阻材料(諸如，彩色濾光片材料及不透明遮罩材料)之其他合適設備。在圖案化操作期間，圖 案化設備135可在薄片92之上移動。圖案化設備135及沈積器件136可在圖案化薄片92上的彩色濾光片材料及不透明遮罩材料中使用諸如彩色對準標記102或金屬對準標記120之對準標記。
圖案化設備135及沈積器件136可包括諸如用於定位及追蹤對準標記102及/或120的相機感測器140之光學感測組件。圖案化設備135及沈積器件136可包括計算設備，諸如微處理器、記憶體或用於控制圖案化設備135及沈積器件136之位置、用於控制由沈積器件136釋放之材料量、用於使用相機感測器140判定相對於對準標記102或120之相對位置，或用於執行與在薄片92上沈積並圖案化顯示層相關聯的其他計算任務的其他計算設備。
如圖10中所展示，沈積器件136可包括用於在方向142上將不透明遮罩材料40導引至薄片92上的諸如墊片150之硬質墊片。墊片150可由具有諸如用於(例如)將不透明遮罩材料40自管138導引至薄片92上的狹縫之開口的經圖案化塑膠部件形成。
如圖11中所展示，沈積器件136可包括諸如在薄片92之第一表面上方移動的部分152之部分，及諸如在沈積操作期間在薄片92之對置第二表面下方移動的部分154之額外延伸部分。部分152可用以在方向142上將顯示材料沈積至薄片92上。部分154可包括諸如用於定位並追蹤薄片92上之對準標記的相機感測器140之感測器。相機感測器140可用於在沈積操作期間追蹤在薄片92之上表面或下表面上之對準標記。
在需要時，可以不同於彩色濾光片元件之規則隔開的陣列之配置形成非作用中區域IA中之彩色濾光片材料。如圖12中所展示，在非作用中區域IA中，顯示器14可包括具有至少兩個色彩C1及C2之彩色濾光片42'。顯示器14可包括具有第三色彩C3之彩色濾光片42'。色彩C1、C2及C3可為(例如)紅色、藍色及綠色。彩色濾光片42'可鄰近於其他彩色濾光片42'形成而無任何介入之不透明遮罩材料，或可藉由 介入之不透明遮罩材料而與其他彩色濾光片42'分開。彩色濾光片42'可包括兩種色彩之彩色濾光片、三種色彩之彩色濾光片，或三種以上色彩之彩色濾光片。
彩色濾光片42'可具有沿表面73之共同橫向寬度，或一些彩色濾光片42'可具有沿表面73的大於或小於沿其他彩色濾光片42'之表面73之橫向寬度的橫向寬度。彩色濾光片元件42'可經組態(例如，藉由調整彩色濾光片元件42及彩色濾光片42'之孔徑比)以在非作用中區域IA中形成具有一折射率之彩色濾光片層38，該折射率匹配作用中區域AA中之彩色濾光片層38之折射率。彩色濾光片層38可經組態以提供在非作用中區域IA中具有一反射率及色彩之顯示器14，該反射率及色彩在視覺上無法與在作用中區域AA中之顯示器14的反射率及色彩區別(例如，當顯示像素100關閉時)。
根據一實施例，提供一種顯示器，其包括顯示器之作用中區域中的第一彩色濾光片元件集合，及顯示器之非作用中區域中的第二彩色濾光片元件集合。
根據另一實施例，顯示器進一步包括不透明遮罩材料，其中在第一彩色濾光片元件集合及第二彩色濾光片元件集合中之鄰近彩色濾光片元件藉由不透明遮罩材料分開。
根據另一實施例，不透明遮罩材料覆蓋第二彩色濾光片元件集合中之彩色濾光片元件。
根據另一實施例，第一彩色濾光片元件集合及第二彩色濾光片元件集合形成於一顯示基板上。
根據另一實施例，顯示器包括一液晶顯示器。
根據另一實施例，非作用中區域形成在顯示器之作用中區域周圍的邊界。
根據另一實施例，非作用中區域包括顯示器之一周邊區域。
根據一實施例，提供一種顯示器，其包括：具有一表面之透明基板層、經組態以在顯示器之作用中部分中顯示影像的顯示像素陣列(其中顯示器之作用中部分由顯示器之非作用中部分環繞)、透明基板層之表面上的彩色濾光片元件陣列(其中彩色濾光片元件陣列包括顯示器之作用中部分中的與顯示像素對準的第一彩色濾光片元件集合且包括顯示器之非作用中部分中的第二彩色濾光片元件集合)，及覆蓋顯示器之非作用中部分中之彩色濾光片元件的不透明遮罩材料層。
根據另一實施例，不透明遮罩材料層中的至少一些部分形成分開第一彩色濾光片元件集合中之鄰近彩色濾光片元件的網格。
根據另一實施例，不透明遮罩材料層分開第一彩色濾光片元件集合及第二彩色濾光片元件集合中之鄰近彩色濾光片元件。
根據另一實施例，不透明遮罩材料包括聚合材料。
根據另一實施例，顯示器進一步包括產生背光之背光單元，在該背光單元中，背光通過第一彩色濾光片元件集合中之彩色濾光片元件。
根據一實施例，提供一種形成用於電子器件之顯示器的方法，該方法包括：在透明基板材料薄片之表面上沈積彩色濾光片材料，及圖案化該彩色濾光片材料以形成用於複數個顯示器之彩色濾光片元件，其中彩色濾光片元件包括用於該複數個顯示器中之每一顯示器的作用中區域彩色濾光片元件及非作用中區域彩色濾光片元件。
根據另一實施例，該界定之方法進一步包括在該複數個顯示器之彩色濾光片元件之上沈積不透明遮罩材料。
根據另一實施例，該方法進一步包括圖案化不透明遮罩材料以曝露用於每一顯示器之作用中區域彩色濾光片元件，同時保留覆蓋用於每一顯示器之非作用中區域彩色濾光片元件。
根據另一實施例，該方法進一步包括在透明基板材料薄片之表 面上形成金屬對準標記。
根據另一實施例，該方法進一步包括使用對準標記圖案化不透明遮罩材料以曝露用於每一顯示器之作用中區域彩色濾光片元件，同時保留覆蓋用於每一顯示器之非作用中區域彩色濾光片元件。
根據另一實施例，該方法進一步包括在該複數個顯示器之彩色濾光片元件之上沈積連續薄片中之不透明遮罩材料。
根據另一實施例，該方法進一步包括圖案化連續薄片以形成用於該複數個顯示器中之每一顯示器的黑色遮罩，其中該黑色遮罩具有在用於每一顯示器之作用中區域彩色濾光片元件之上的開口。
根據另一實施例，該方法進一步包括在該複數個顯示器之彩色濾光片元件之上沈積不連續沈積物中之不透明遮罩材料，其中每一沈積物係用於該複數個顯示器中之一顯示器。
根據一實施例，提供一種形成用於電子器件之顯示器的方法，該方法包括：在透明基板材料薄片之表面上沈積彩色濾光片材料，圖案化彩色濾光片材料以形成用於顯示器之作用中區域及非作用中區域的彩色濾光片元件，在彩色濾光片元件之上沈積不透明遮罩材料，及圖案化不透明遮罩材料以曝露用於顯示器之作用中區域的彩色濾光片元件。
根據另一實施例，在彩色濾光片元件之上沈積不透明遮罩材料包括沈積不透明遮罩材料，使得不透明遮罩材料填充用於顯示器之作用中區域及非作用中區域的鄰近彩色濾光片元件之間的空間。
根據另一實施例，該方法進一步包括圖案化彩色濾光片材料以形成對準標記。
根據另一實施例，圖案化不透明遮罩材料包括使用對準標記圖案化不透明遮罩材料。
根據另一實施例，該方法進一步包括使用對準標記在表面上形 成額外顯示組件。
前述僅說明本發明之原理且熟習此項技術者可在不脫離本發明之範疇及精神的情況下進行各種修改。
10‧‧‧電子器件
12‧‧‧外殼
14‧‧‧顯示器
26‧‧‧支架
AA‧‧‧作用中區域
IA‧‧‧非作用中區域

Claims (15)

  1. 一種顯示器，其包含：在該顯示器之一作用中區域中的一第一彩色濾光片元件集合；在該顯示器之一非作用中區域中的一第二彩色濾光片元件集合；不透明遮罩(opaque masking)材料，其中在該第一彩色濾光片元件集合中之鄰近彩色濾光片元件藉由該不透明遮罩材料分開，且其中在該第二彩色濾光片元件集合中之鄰近彩色濾光片元件藉由該不透明遮罩材料分開；及一平坦化(planarization)層，其覆蓋該第一彩色濾光片元件集合及該第二彩色濾光片元件集合，其中該平坦化層係直接接觸該第一彩色濾光片元件集合，且其中該平坦化層與該第二彩色濾光片元件集合並未直接接觸。
  2. 如請求項1之顯示器，其中該不透明遮罩材料覆蓋該第二彩色濾光片元件集合中之該等彩色濾光片元件。
  3. 如請求項1之顯示器，其中該第一彩色濾光片元件集合及該第二彩色濾光片元件集合形成於一顯示基板上。
  4. 如請求項1之顯示器，其中該顯示器包含一液晶顯示器。
  5. 如請求項1之顯示器，其中該非作用中區域形成在該顯示器之該作用中區域周圍的一邊界。
  6. 如請求項1之顯示器，其中該非作用中區域包含該顯示器之一周邊區域。
  7. 如請求項1之顯示器，其中在該第一彩色濾光片元件集合及該第二彩色濾光片元件集合中之鄰近彩色濾光片元件藉由該不透明 遮罩材料完全地分開。
  8. 一種顯示器，其包含：一透明基板層，其具有一表面；一顯示像素陣列，其經組態以在該顯示器之一作用中部分中顯示影像，其中該顯示器之該作用中部分由該顯示器之一非作用中部分環繞；一彩色濾光片元件陣列，其在該透明基板層之該表面上，其中該彩色濾光片元件陣列包括在該顯示器之該作用中部分中與該等顯示像素對準之一第一彩色濾光片元件集合且包括在該顯示器之該非作用中部分中的一第二彩色濾光片元件集合；一不透明遮罩材料層，其覆蓋該顯示器之該非作用中部分中之該等彩色濾光片元件，其中該第二彩色濾光片元件集合中之每一彩色濾光片元件具有一與該透明基板層之該表面直接接觸之第一部分及一與該不透明遮罩材料層直接接觸之第二部分，且其中該不透明遮罩材料層之至少一些部分形成分開該第一彩色濾光片元件集合中之鄰近彩色濾光片元件的一網格(grid)；及一平坦化層，其覆蓋該第一彩色濾光片元件集合及該第二彩色濾光片元件集合，其中該平坦化層係直接接觸該第一彩色濾光片元件集合，且其中該平坦化層與該第二彩色濾光片元件集合並未直接接觸。
  9. 如請求項8之顯示器，其中該不透明遮罩材料層分開該第一彩色濾光片元件集合及該第二彩色濾光片元件集合中之鄰近彩色濾光片元件。
  10. 如請求項8之顯示器，其中該不透明遮罩材料包含聚合材料。
  11. 如請求項8之顯示器，其進一步包含產生背光之一背光單元，其中該背光通過該第一彩色濾光片元件集合中之彩色濾光片元 件。
  12. 如請求項8之顯示器，其中該第一彩色濾光片元件集合及該第二彩色濾光片元件集合係直接接觸該透明基板層之該表面。
  13. 如請求項12之顯示器，其中該顯示器之該非作用中部分中之該等彩色濾光片元件係插入於該透明基板層及該不透明遮罩材料之間。
  14. 一種顯示器，其包含：一透明基板層，其具有一表面；一彩色濾光片元件陣列，其在該透明基板層之該表面上，其中該彩色濾光片元件陣列包括在該顯示器之一作用中部分中之一第一彩色濾光片元件集合且包括在該顯示器之一非作用中部分中之一第二彩色濾光片元件集合；一不透明遮罩材料層，其完全覆蓋該顯示器之該非作用中部分中之該等彩色濾光片元件，其中在該顯示器之該非作用中部分中之該等彩色濾光片元件係藉由該不透明遮罩材料層分開，且其中該非作用中部分中之該等彩色濾光片元件係插入於該不透明遮罩材料層及該透明基板層之間；及一平坦化層，其覆蓋該第一彩色濾光片元件集合及該第二彩色濾光片元件集合，其中該平坦化層係直接接觸該第一彩色濾光片元件集合，且其中該平坦化層與該第二彩色濾光片元件集合並未直接接觸。
  15. 如請求項14之顯示器，其中該第一彩色濾光片元件集合及該第二彩色濾光片元件集合係直接接觸該透明基板層之該表面。
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