用于液晶顯示器的邊界掩膜結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本公開涉及用于液晶顯示器的邊界掩膜結(jié)構(gòu)。一種顯示器可具有薄膜晶體管層和濾色器層。該顯示器可具有有效區(qū)域和無效邊界區(qū)域。該無效邊界區(qū)域中的阻光結(jié)構(gòu)可防止來自背光源導(dǎo)光板的雜散背光泄露出顯示器。該薄膜晶體管層可具有透光基板、位于該透光基板上的圖案化的黑色掩膜層、位于該黑色掩膜層上的透光平面化層、以及位于該透光平面化層上的薄膜晶體管電路層。該黑色掩膜層可由黑色可光成像的聚酰亞胺形成。該透光平面化層可由旋涂式玻璃形成。該阻光結(jié)構(gòu)可包括由該黑色掩膜層的一部分形成的第一層和諸如位于該濾色器層的下側(cè)的黑色帶材層之類的第二層。
【專利說明】用于液晶顯示器的邊界掩膜結(jié)構(gòu)
[0001]相關(guān)申請交叉引用
[0002]本申請要求2014年I月24日提交的美國專利申請14/164，026和2013年11月26日提交的美國臨時專利申請61/909，276的優(yōu)先權(quán)，上述專利申請據(jù)此全文以引用方式并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文整體涉及電子設(shè)備，并且更具體地涉及具有顯示器的電子設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0004]電子設(shè)備常常包括顯示器。例如，蜂窩電話、計算機和電視機具有顯示器。
[0005]顯示器諸如液晶顯示器具有填充有顯示像素陣列的有效區(qū)域。有效區(qū)域由無效邊界區(qū)域包圍。可能期望最小化或消除難看的邊框結(jié)構(gòu)在無效邊界區(qū)域中的使用。在具有小邊框或無邊框的顯示器中，存在背光源可能滲漏進無效邊界區(qū)域的風險。如果不加小心，雜散背光將非期望地照亮無效區(qū)域。
[0006]因此，希望能夠提供用于顯示器諸如液晶顯示器中的無效邊界區(qū)域的改善的阻光結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]電子設(shè)備可具有顯示器，諸如液晶顯示器。液晶顯示器可具有上偏振片和下偏振片。液晶材料層可插入在薄膜晶體管層和濾色器層之間。薄膜晶體管層可插入在液晶層和上偏振片之間。濾色器層可插入在液晶層和下偏振片之間。
[0008]薄膜晶體管層和濾色器層可具有限定顯示器的有效區(qū)域的相關(guān)聯(lián)的顯示像素陣列。有效區(qū)域的顯示像素可用于將圖像顯示給用戶。顯示器中的無效邊界區(qū)域可沿有效顯示區(qū)域的周邊延伸。無效區(qū)域中的阻光結(jié)構(gòu)可防止來自背光源導(dǎo)光板的雜散背光泄漏出顯示器。
[0009]薄膜晶體管層可具有透光基板、位于透光基板上的圖案化的黑色掩膜層、位于黑色掩膜層上的透光平面化層、以及位于透光平面化層上的薄膜晶體管電路層。黑色掩膜層可由黑色可光成像聚酰亞胺形成。透光平面化層可由旋涂式玻璃形成。阻光結(jié)構(gòu)可包括由無效區(qū)域中的黑色掩膜層的一部分形成的第一層，并且可包括第二層，諸如位于鄰近該下偏振片的該濾色器層的下側(cè)的黑色帶材層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為根據(jù)一實施例的一種具有顯示器的例示性電子設(shè)備諸如膝上型計算機的透視圖。
[0011]圖2為根據(jù)一實施例的一種具有顯示器的例示性電子設(shè)備諸如手持式電子設(shè)備的透視圖。
[0012]圖3為根據(jù)一實施例的一種具有顯示器的例示性電子設(shè)備諸如平板電腦的透視圖。
[0013]圖4為根據(jù)一實施例的一種具有顯示器的例示性電子設(shè)備諸如用于計算機或電視機的顯示器的透視圖。
[0014]圖5為根據(jù)一實施例的一種例示性顯示器的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0015]圖6為根據(jù)一實施例的一種例示性電子設(shè)備的示出該設(shè)備中顯示器的邊緣如何不含重疊外殼結(jié)構(gòu)的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0016]圖7為根據(jù)一實施例的可在一種例示性顯示器中的薄膜晶體管層上形成的結(jié)構(gòu)和薄膜電路的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0017]圖8為根據(jù)一實施例的一種例示性顯示器的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0018]圖9為根據(jù)一實施例的涉及形成一種具有顯示器的電子設(shè)備的例示性步驟的流程圖。

【具體實施方式】
[0019]圖1，2，3和4中示出可具有顯示器的類型的例示性電子設(shè)備。
[0020]圖1的電子設(shè)備10具有膝上型計算機的形狀并具有上部外殼12A和帶有諸如鍵盤16和觸摸板18之類部件的下部外殼12B。設(shè)備10具有鉸鏈結(jié)構(gòu)20 (有時稱為聯(lián)軸器管筒)以允許上部外殼12A相對于下部外殼12B在方向22上圍繞旋轉(zhuǎn)軸24旋轉(zhuǎn)。顯不器14安裝在外殼12A中。上部外殼12A有時可稱為顯不器外殼或蓋,通過圍繞旋轉(zhuǎn)軸24朝向下部外殼12B旋轉(zhuǎn)該上部外殼12A而將其置于閉合位置。
[0021]圖2示出基于手持設(shè)備諸如蜂窩電話、音樂播放器、游戲設(shè)備、導(dǎo)航單元或其他緊湊型設(shè)備的電子設(shè)備10的例示性構(gòu)型。在設(shè)備10的該類構(gòu)型中，外殼12具有相對的前表面和后表面。顯示器14安裝在外殼12的正面上。顯示器14可具有外層，該外層包括針對諸如按鈕26和揚聲器口 28之類的部件的開口。如果需要，設(shè)備10可為緊湊型設(shè)備，諸如腕帶式設(shè)備或掛式設(shè)備(作為示例)。
[0022]在圖3的示例中，電子設(shè)備10為平板電腦。在圖3的電子設(shè)備10中，外殼12具有相對的平坦前表面和后表面。顯不器14安裝在外殼12的前表面上。如圖3所不,顯不器14具有用于容納按鈕26的開口。
[0023]圖4示出電子設(shè)備10的例示性構(gòu)型，其中設(shè)備10為計算機顯示器、具有集成式計算機顯示器的計算機或電視機。顯示器14安裝在外殼12的正面上。在這種類型的布置中，設(shè)備10的外殼12可安裝在墻壁上或可具有可選的結(jié)構(gòu)，諸如用于將設(shè)備10支撐在諸如桌子或書桌之類的平坦表面上的支架30。
[0024]顯示器14可為液晶顯示器或使用其他合適的顯示技術(shù)形成的顯示器。設(shè)備10的顯示器14(例如，圖1-4中的設(shè)備或其他合適的電子設(shè)備的液晶顯示器)的例示性構(gòu)型的橫截面?zhèn)纫晥D在圖5中示出。如圖5所示，顯示器14可包括背光結(jié)構(gòu)，諸如用于產(chǎn)生背光源44的背光單元42。在操作期間，背光源44向外傳播(在圖5的取向上在Z維度上豎直向上)并且穿過顯示層46中的顯示器像素結(jié)構(gòu)。這就照亮了由該顯示器像素所產(chǎn)生的用于供用戶觀看的任何圖像。例如，背光源44可照亮顯示層46上的由觀看者48在方向50上正在觀看的圖像。
[0025]顯示層46可安裝在底架結(jié)構(gòu)諸如塑料底架結(jié)構(gòu)和/或金屬底架結(jié)構(gòu)中以形成用于安裝在外殼12中的顯示模塊，或者顯示層46可直接安裝在外殼12中(例如，通過將顯不層46堆疊到外殼12的凹入部分中)。
[0026]顯示層46可包括液晶層,諸如液晶層52。液晶層52可被夾在顯示層諸如顯示層58和56之間。層56和58可插入在下(最內(nèi)側(cè))偏振層60和上(最外側(cè))偏振層54之間。
[0027]層58和56可由透明基板層形成，諸如透光的玻璃或塑料層。層56和58可為諸如薄膜晶體管層和/或濾色器層之類的層?？蓪?dǎo)電跡線、濾色器元件、晶體管和其他電路和結(jié)構(gòu)形成在層58和56的基板上(例如，形成薄膜晶體管層和/或濾色器層)。還可將觸摸式傳感器電極結(jié)合到諸如層58和56之類的層中和/或可將觸摸式傳感器電極形成在其他基板上。
[0028]在一個例示性構(gòu)型中，外基板層56可為薄膜晶體管層，其包括用于對液晶層52施加電場從而將圖像顯示在顯示器14上的一系列薄膜晶體管和相關(guān)聯(lián)的電極(顯示器像素電極)。內(nèi)基板層58可為濾色器層，其包括用于為顯示器14提供顯示彩色圖像的能力的一系列濾色器元件。
[0029]背光結(jié)構(gòu)42可包括導(dǎo)光板,諸如導(dǎo)光板78。導(dǎo)光板78可由透明材料諸如透光玻璃或塑料形成。在背光結(jié)構(gòu)42的操作期間，光源諸如光源72可產(chǎn)生光74。例如，光源72可為發(fā)光二極管陣列。
[0030]來自光源72的光74可被耦合到導(dǎo)光板78的邊緣表面76中并且由于全內(nèi)反射的原理可在X和Y維度上分布在整個導(dǎo)光板78上。導(dǎo)光板78可包括光散射特征部，諸如凹坑或凸起。該光散射特征部可位于導(dǎo)光板78的上表面和/或位于相對的下表面。
[0031]來自導(dǎo)光板78的在Z方向上向上散射的光74可用作顯不器14的背光源44。向下散射的光74可通過發(fā)射器80在向上方向上反射回來。發(fā)射器80可由反射材料形成,諸如白色塑料或其他有光澤材料層。
[0032]為了提高背光結(jié)構(gòu)42的背光性能，背光結(jié)構(gòu)42可包括光學膜70。光學膜70可包括用于有助于均勻化背光源44并從而減少熱點的擴散層、用于優(yōu)化偏軸觀看的補償膜、以及用于校準背光源44的增亮膜(有時也稱為車削膜)。光學膜70可與背光單元42中的其他結(jié)構(gòu)諸如導(dǎo)光板78和發(fā)射器80重疊。例如，如果導(dǎo)光板78在圖5的X-Y平面中具有矩形占有面積，光學膜70和發(fā)射器80則可具有匹配的矩形占有面積。
[0033]顯示器14可具有顯示器像素陣列(例如，具有數(shù)行和數(shù)列的矩形陣列)以將圖像顯示給觀看者。被稱為數(shù)據(jù)線的垂直信號線可用于將顯示數(shù)據(jù)輸送至顯示器像素的相應(yīng)列。被稱為柵極線的水平信號線可用于將柵極線信號(有時也稱為柵極控制信號或柵極信號)輸送至顯示器像素的相應(yīng)行。顯示器14中的顯示器像素陣列的輪廓限定了顯示器14的有效區(qū)域。有效區(qū)域可具有矩形形狀并可由無效邊界區(qū)域所包圍。例如，無效邊界區(qū)域可沿有效區(qū)域的一個邊緣、兩個邊緣、三個邊緣或所有四個邊緣延伸。
[0034]具有顯示器(諸如圖5的顯示器14)的例示性電子設(shè)備的橫截面?zhèn)纫晥D在圖6中示出。如圖6所示，圖像可在顯示器14的中心有效區(qū)域AA上顯示。無效區(qū)域IA可具有圍繞有效區(qū)域AA的矩形周邊延伸的矩形環(huán)形狀。為了避免設(shè)備10中的難看的邊框結(jié)構(gòu)，可能希望使無效區(qū)域IA不含重疊外殼結(jié)構(gòu)、邊框或其他可能缺乏吸引力的邊界結(jié)構(gòu)。
[0035]為了避免無效區(qū)域IA中的漏光(例如，在不存在邊框或其他重疊結(jié)構(gòu)的情況下為了防止雜散光逸出)，顯示器14可具有位于無效區(qū)域IA中的邊界掩膜結(jié)構(gòu)。邊界掩膜結(jié)構(gòu)可有助于阻擋來自背光單元42的雜散背光，從而確保邊界IA不允許多余光逸出。因此，背光單元42的背光源將被限制在有效區(qū)域AA中。
[0036]為了在無效區(qū)域IA中提供令人滿意的阻光能力，阻光結(jié)構(gòu)可由兩部分形成(例如，兩層)。阻光結(jié)構(gòu)的第一部分可由位于薄膜晶體管層56的下側(cè)的黑色掩膜層形成。在有效區(qū)域AA中，可對該黑色掩膜層進行圖案化以形成黑色掩膜。該黑色掩膜為一系列網(wǎng)格狀交叉的黑色線條，其限定薄膜晶體管層中的透光顯示器像素開口的矩形陣列。黑色掩膜中的每個開口與位于濾色器層58上的對應(yīng)的濾色器元件陣列中相應(yīng)的濾色器元件對準。位于薄膜晶體管層上的網(wǎng)格狀黑色掩膜有時還可被稱為黑色矩陣。在無效區(qū)域IA中，黑色掩膜可形成阻光結(jié)構(gòu)的第一部分。阻光結(jié)構(gòu)的第二部分可由位于濾色器層58下側(cè)的不透明結(jié)構(gòu)形成，諸如無效區(qū)域IA中的黑色帶材層。
[0037]圖7為薄膜晶體管層56的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，其示出可形成在薄膜晶體管層56上的結(jié)構(gòu)層。如圖7所示，薄膜晶體管層56可包括透明的薄膜晶體管基板，諸如基板100。基板100可由透光平面結(jié)構(gòu)形成，諸如透明塑料薄板、透明玻璃薄板、或其他透光基板層。黑色掩膜層102可被圖案化以形成顯示器14的有效區(qū)域AA中的黑色矩陣并且可被圖案化以形成無效區(qū)域IA中的阻光黑色掩膜邊界的一部分。圖7中所示的顯示器14的部分對應(yīng)于顯示器像素陣列中的位于無效區(qū)域AA中的顯示器像素。如圖7所示，黑色掩膜層102可被圖案化以形成顯示器像素開口，諸如與圖案化的顯示器像素電極110對準的開口104。電極110可通過介電層114與公共電極(Vcom)跡線112分隔開來。透光保護層116可在薄膜晶體管124的頂部由可光成像的聚合物或其他電介質(zhì)形成。圖案化的金屬118可用于形成晶體管端子，諸如源極S、漏極D和柵極G。柵極絕緣層120可由介電材料形成，諸如氮化硅和/或氧化硅，并且可將柵極G與半導(dǎo)體區(qū)域122分隔開來。用于形成薄膜晶體管124的溝道區(qū)的半導(dǎo)體區(qū)域122可由半導(dǎo)體材料形成，諸如非晶硅、多晶硅、氧化銦鎵鋅、或其他半導(dǎo)體。鈍化層126可在柵極絕緣層120的頂部上形成。
[0038]黑色掩膜材料102可由可光成像的材料形成，諸如黑色光致抗蝕劑。該黑色光致抗蝕劑可由聚合物諸如聚酰亞胺形成。為了耐受后續(xù)的薄膜晶體管制作步驟中所涉及到的高溫，用于形成黑色掩膜材料102的聚合物可優(yōu)選地耐受高溫(例如，350°C或更高的溫度或者其他合適的高溫)。可將不透明填充材料諸如炭黑和/或鈦黑摻入到層102的聚酰亞胺或其他聚合物中，使得層102為不透明的并且能夠阻止雜散光的至少一部分進入無效區(qū)域IA。
[0039]平面化層106用于使黑色掩膜層102平齊以便諸如晶體管124之類的薄膜晶體管電路可形成在黑色掩膜層102上(即，如圖7所示，使得薄膜晶體管能夠與黑色掩膜102重疊)。在一種合適的布置中，平面化層106由具有低介電常數(shù)的黑色掩膜兼容材料諸如旋涂式玻璃形成。例如，平面化層106可由旋涂式玻璃諸如基于氧化硅的旋涂式玻璃(例如，硅酸鹽旋涂式玻璃)形成。在薄膜晶體管形成期間，圖7的結(jié)構(gòu)可經(jīng)受升高的加工溫度(例如，350°C或更高的溫度)。聚酰亞胺黑色掩膜層102和旋涂式玻璃平面化層106優(yōu)選地能夠在這些高溫下耐受加工(即，旋涂式玻璃層106將不經(jīng)歷透明度的降低并且聚酰亞胺層102將不劣化)。
[0040]在一些實施例中，緩沖層，諸如無機緩沖層107，可在平面化層106和TFT層108之間的接觸面處形成。緩沖層107可為氮化硅、氧化硅和或具有250-3000埃(例如)的厚度的其他無機材料的薄層。以這種方式形成，無機緩沖層107可用作防止在層108中的TFT電路形成期間諸如蝕刻溶液之類的化學品被注入到旋涂式玻璃平面化層106中。
[0041]由于太多的填充材料可能會使層102的電阻率降至非期望的較低水平，以致潛在地妨礙對在薄膜晶體管層56上形成的薄膜晶體管電路進行令人滿意的操作，因此希望限制材料102中的不透明填料的量。在限制不透明填料的量時，無效邊界IA中的黑色掩膜層的不透明度也將受到限制。可稍微增加黑色掩膜層102的厚度Tl以增加層102的光密度(不透明度)，但通常應(yīng)避免黑色掩膜層102的厚度過大。如果黑色掩膜層102太厚，則可能難以使黑色掩膜層102平齊至令人滿意的程度。此外，相關(guān)聯(lián)的平面化層中的過大厚度T2可能造成顯示器14的有效區(qū)域中的非期望偏色和/或可能降低顯示器14的有效區(qū)域中的透光率。過大的厚度Tl和T2值還可導(dǎo)致層102和/或?qū)?06中的裂縫(例如，由于用于層102和層106的材料的熱膨脹系數(shù)的非完全匹配可導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫)。
[0042]鑒于這些約束條件，可能希望將黑色掩膜層102的厚度Tl限制為一較小值(例如，約1.5微米、小于2微米、1-2微米、小于3微米、或其他合適的值)。然后，可將厚度T2限制為相對較小的厚度值。例如，平面化層106的厚度T2可為約3微米、小于5微米、2-5微米、小于4微米、小于3微米、或其他合適的值)。
[0043]在黑色掩膜層102的厚度Tl相對較小并且對層102中不透明填料的量進行限制的顯示器14的構(gòu)型中，由無效區(qū)域IA中的黑色掩膜層102形成的黑色掩膜邊界可能不充分透明以用作顯示器14的邊界的專用阻光結(jié)構(gòu)。因此，可在無效區(qū)域IA中形成阻光結(jié)構(gòu)的一個或多個另外層以補充由黑色掩膜層102執(zhí)行的掩膜功能。一種該類例示性構(gòu)型在圖8中示出。
[0044]如圖8所示，顯示器14可具有有效區(qū)域AA(例如，填充有顯示器像素的中心矩形有效區(qū)域)并且可具有沿有效區(qū)域AA的周邊延伸的無效區(qū)域IA。無效邊界區(qū)域IA的左邊緣在圖8所示的顯示器14的例示性部分中示出。
[0045]薄膜晶體管層56位于濾色器層58上方。薄膜晶體管層56包括基板100、黑色掩膜層102、旋涂式玻璃平面化層106和薄膜晶體管電路，諸如薄膜晶體管電路層108。液晶材料52插入在薄膜晶體管層56和濾色器層58之間。密封劑136 (例如，圍繞顯不器14的矩形周邊延伸的環(huán)氧樹脂或其他粘合劑的矩形環(huán))可用于密封顯示器14內(nèi)的液晶材料52。濾色器層58具有透明基板諸如基板130。基板130可由平面的透光玻璃層、透明塑料層、或其他透明基板材料形成。一系列濾色器元件134可在基板130的表面上形成。濾色器元件134可包括紅濾色器元件R、藍濾色器元件B和綠濾色器元件G。濾色器元件134可由彩色可光成像的聚合物形成。不透明掩膜材料層，諸如黑色可光成像的聚合物層132，可形成有效區(qū)域AA中的黑色矩陣。該黑色矩陣可具有帶有矩形開口陣列的網(wǎng)格形狀。相應(yīng)的濾色器元件134可在由位于濾色器基板130上的不透明掩膜層134形成的該黑色矩陣的每個開口中形成。位于濾色器層58上的濾色器元件陣列中的每個濾色器元件134可與由層102形成在薄膜晶體管基板層100的內(nèi)表面上的黑色矩陣中的開口陣列中相應(yīng)的開口 104側(cè)向?qū)?即，顯示器14中的每個顯示器像素可具有開口 104、位于層108中的相關(guān)聯(lián)的顯示器像素電極、以及背光源44所穿過的相關(guān)聯(lián)的對準的濾色器元件134)。如圖8所示，位于基板130上的黑色掩膜層132中的一些可延伸到無效區(qū)域IA中并且可有助于阻擋來自背光源42的雜散光。
[0046]無效區(qū)域IA中的其他光阻可由位于濾色器層基板130的下(最外側(cè))表面(即，位于濾色器層58的下表面)的阻光結(jié)構(gòu)來提供。如圖8所示，例如，可將諸如黑色帶材138之類的不透明帶材層壓至無效區(qū)域IA中的濾色器層基板130的下表面。黑色帶材138可具有不透明載體諸如載體142并且可具有粘合劑層諸如粘合劑層140。
[0047]不透明載體142可由柔性聚合物層諸如三醋酸纖維素層、丙烯酸層、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、由一種或多種其他聚合物形成的層、織物載體、導(dǎo)電織物載體(例如，由導(dǎo)電纖維諸如金屬纖維或涂覆有金屬的聚合物纖維、導(dǎo)電纖維和非導(dǎo)電纖維的組合形成的織物帶材基板，等等)、同時具有實心聚合物層和纖維的帶式載體、或用作粘合劑的載體的其他合適的一個或多個帶材層諸如粘合劑層140形成。載體142的材料可通過將不透明填充材料(例如，炭黑、鈦黑，等等)結(jié)合到載體142的聚合物材料中而成為不透明的，和/或可通過用諸如黑色油墨之類的不透明材料涂覆載體142的一個或兩個表面而成為不透明的。如果需要，可將不透明材料(例如，炭黑、鈦黑，等等)結(jié)合到粘合劑層140中(即，粘合劑層140可由諸如黑色粘合劑之類的不透明材料形成)。粘合劑層140可為壓敏粘結(jié)劑或其他粘合劑并且可由聚合物諸如丙烯酸或其他合適材料形成。如果需要，粘合劑層140可使用導(dǎo)電材料形成。
[0048]在一種合適的布置中，黑色帶材138可具有約5.7的光密度(例如，4或更多、5或更多、4-7、或其他合適的光密度)，可具有約0.045mm的總厚度(例如，0.03-0.07mm、大于0.02mm、小于0.1mm,等等)，并且可由涂覆有黑色導(dǎo)電的丙烯酸系粘合劑層的導(dǎo)電織物載體形成。導(dǎo)電帶材除了用作光屏蔽之外還可用于提供射頻干擾屏蔽和/或電接地。帶材138可被沖切以形成期望的形狀(例如，矩形環(huán))，可形成細長條，或可形成期望的構(gòu)型以用作顯示器14的無效區(qū)域IA中另外的阻光層。帶材138可手動地和/或使用計算機控制的帶材分配設(shè)備來施加。
[0049]如圖8所示，來自背光單元42的背光源44可穿過偏振片60和顯示器14的其他層以用作有效區(qū)域AA中的背光源。在無效區(qū)域IA中，希望阻擋雜散背光，諸如圖8中的例示性雜散背光源光線44’。這可使用無效區(qū)域IA中的至少兩個阻光結(jié)構(gòu)來完成:帶材138和由黑色掩膜層102形成在薄膜晶體管層56上的黑色邊界。位于濾色器層58上的層132也可有助于阻擋雜散光進入無效區(qū)域IA。
[0050]涉及形成顯示器諸如圖8的顯示器14的例示性步驟在圖9中示出。如圖9所示，在制造薄膜晶體管層56期間，可在薄膜晶體管層基板100的下表面(例如，使用光刻法)上對黑色掩膜層102進行圖案化。在有效區(qū)域AA中，圖案化的黑色掩膜層結(jié)構(gòu)102可形成網(wǎng)格狀的黑色矩陣，其限定顯示器像素開口陣列104。在無效區(qū)域IA中，由層102形成的黑色掩膜層結(jié)構(gòu)可形成用作阻光結(jié)構(gòu)的黑色邊界層。在步驟202，可將旋涂式玻璃平面化層106沉積在層102的頂部以使層102平齊(例如，通過使用旋涂沉積技術(shù)或使用諸如噴涂技術(shù)之類的其他合適的沉積技術(shù)對層106進行旋涂)。一般來講，可將任何合適的聚合物、玻璃或其他透光材料用于形成偏振層106。使用基于硅酸鹽的旋涂式玻璃材料的優(yōu)點在于這種材料與用于在薄膜晶體管電路層108中圖案化金屬跡線的干法蝕刻工藝兼容。
[0051]在步驟204，可對顯示層46(圖5)、薄膜70和背光源42進行裝配以形成顯示器14。具體地，可將液晶層52形成在濾色器層58和薄膜晶體管層56之間，可將偏振片層54和60分別層壓至顯示器14的上表面和下表面，并執(zhí)行其他的顯示器裝配操作。
[0052]在步驟206，可將黑色帶材138附接到無效區(qū)域IA中的濾色器層58的下表面(即，可將帶材138施加于基板130的相鄰于偏振片60的下表面)。如果需要，除了黑色帶材138之外或取代該黑色帶材，可使用不透明掩膜結(jié)構(gòu)，諸如黑色油墨(例如，帶有黑色填料的聚合物)、金屬條、包含金屬顆粒的油墨(即，金屬油墨)、金屬層、其他不透明材料、或這些結(jié)構(gòu)中的兩種或更多種的組合。
[0053]在步驟208，可完成設(shè)備裝配操作并且設(shè)備10可用于將圖像顯示給用戶。在操作期間，背光結(jié)構(gòu)42可產(chǎn)生背光源44。在有效區(qū)域AA中，允許背光源44穿過位于濾色器層58上的濾色器元件134和形成于薄膜晶體管層56中的黑色矩陣中相關(guān)聯(lián)的開口 104。在無效區(qū)域IA中，通過包括至少兩個雜散光阻擋層的雜散光阻擋結(jié)構(gòu)來阻擋來自背光結(jié)構(gòu)42的雜散背光(例如，參見圖8的雜散背光44’)。最內(nèi)側(cè)阻光層由黑色帶材138形成。最外側(cè)阻光層由位于薄膜晶體管層基板100的下表面的黑色掩膜層102的邊界部分形成。位于濾色器層58的上表面的層132也可阻擋一些雜散光進入無效區(qū)域IA。由于帶材138有助于阻擋雜散光，因此阻光層102可由比采用其他方式更薄的黑色掩膜材料層來形成，從而確保黑色掩膜層102和相關(guān)聯(lián)的平面化層106不會太厚。
[0054]根據(jù)一個實施例，提供一種具有有效區(qū)域和無效邊界區(qū)域的顯示器，其包括:顯示層，其包括所述有效區(qū)域中的顯示器像素陣列，其中所述顯示層包括濾色器層和薄膜晶體管層；以及所述無效區(qū)域中的阻光結(jié)構(gòu)，其中所述阻光結(jié)構(gòu)包括所述薄膜晶體管層上的第一阻光結(jié)構(gòu)和所述濾色器層上的第二阻光結(jié)構(gòu)。
[0055]根據(jù)另一實施例，所述第二阻光結(jié)構(gòu)包括帶材。
[0056]根據(jù)另一實施例，所述帶材包括黑色帶材。
[0057]根據(jù)另一實施例，所述薄膜晶體管層具有薄膜晶體管層基板，其中所述薄膜晶體管層具有所述基板上的圖案化的黑色掩膜層，并且所述圖案化的黑色掩膜層的位于所述無效區(qū)域中的部分形成所述第一阻光結(jié)構(gòu)。
[0058]根據(jù)另一實施例，顯示器還包括背光結(jié)構(gòu)，所述濾色器層插入所述薄膜晶體管層和所述背光結(jié)構(gòu)之間。
[0059]根據(jù)另一實施例，所述薄膜晶體管層包括位于所述圖案化的黑色掩膜層上的平面化層。
[0060]根據(jù)另一實施例，所述薄膜晶體管層包括薄膜晶體管和形成于所述平面化層和所述薄膜晶體管之間的無機緩沖層。
[0061]根據(jù)另一實施例，所述平面化層包括旋涂式玻璃。
[0062]根據(jù)另一實施例，所述旋涂式玻璃包括硅酸鹽旋涂式玻璃。
[0063]根據(jù)另一實施例，所述黑色掩膜層包括黑色聚酰亞胺。
[0064]根據(jù)一個實施例，提供一種顯示器，包括:薄膜晶體管層；濾色器層；位于所述薄膜晶體管層和所述濾色器層之間的液晶層；以及為所述顯示器提供背光源的背光源導(dǎo)光板，其中所述濾色器層插入在所述液晶層和所述背光源導(dǎo)光板之間，其中薄膜晶體管層具有透明基板層，其中所述薄膜晶體管層具有位于所述透明基板層上的圖案化的黑色掩膜層，其中所述薄膜晶體管層具有覆蓋所述圖案化的黑色掩膜層的旋涂式玻璃平面化層，并且其中所述薄膜晶體管層具有位于所述旋涂式玻璃平面化層上的薄膜晶體管電路層。
[0065]根據(jù)另一實施例，顯示器包括位于所述濾色器層上的阻擋來自所述背光源導(dǎo)光板的雜散背光的黑色帶材。
[0066]根據(jù)另一實施例，所述薄膜晶體管層和所述濾色器層具有與顯示器像素陣列相關(guān)聯(lián)的有效區(qū)域并具有不帶有顯示器像素的無效邊界區(qū)域，并且其中所述黑色帶材附接至所述無效邊界區(qū)域中的所述濾色器層。
[0067]根據(jù)另一實施例，顯示器包括:位于所述薄膜晶體管上的上偏振片；以及位于所述濾色器層的下表面上的下偏振片，所述黑色帶材附接至所述濾色器層的相鄰于所述下偏振片的下表面。
[0068]根據(jù)另一實施例，所述圖案化的黑色掩膜層具有小于2微米的厚度。
[0069]根據(jù)另一實施例，所述圖案化的黑色掩膜層包括包含不透明填充材料的可光成像的聚合物。
[0070]根據(jù)另一實施例，所述薄膜晶體管層還包括無機緩沖層，所述無機緩沖層插入在所述旋涂式玻璃平面化層和所述薄膜晶體管電路層之間并且在所述薄膜晶體管電路層中的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的形成期間防止化學品流入所述旋涂式玻璃平面化層。
[0071]根據(jù)一個實施例，提供一種電子設(shè)備，包括:外殼；以及位于所述外殼中的顯不器，其中所述顯示器具有矩形有效區(qū)域并具有沿所述矩形有效區(qū)域的周邊邊緣延伸的無效邊界區(qū)域，其中所述外殼被配置成使得所述無效邊界區(qū)域不與所述外殼的部分重疊，其中所述顯示器包括:為所述顯示器提供背光源的背光結(jié)構(gòu)；薄膜晶體管層，其具有圖案化的黑色掩膜層、覆蓋所述黑色掩膜層的透光的平面化層和位于所述平面化層上的薄膜晶體管電路層；具有透光濾色器層基板的濾色器層，其中所述濾色器層基板位于所述背光結(jié)構(gòu)和所述薄膜晶體管層之間；位于所述無效邊界區(qū)域中的所述透光濾色器層基板的下表面上的阻光結(jié)構(gòu)；以及位于所述濾色器層和所述薄膜晶體管層之間的液晶層。
[0072]根據(jù)另一實施例，所述阻光結(jié)構(gòu)與所述黑色掩膜層的位于所述無效邊界區(qū)域中的一部分在所述無效邊界區(qū)域中重疊，使得來自所述背光結(jié)構(gòu)的雜散背光通過所述阻光結(jié)構(gòu)和所述黑色掩膜層的位于所述無效邊界區(qū)域中的一部分得以阻擋并防止逸出所述無效邊界區(qū)域中的所述顯示器。
[0073]根據(jù)另一實施例，位于所述透光濾色器層基板的下表面上的所述阻光結(jié)構(gòu)包括黑色帶材。
[0074]根據(jù)另一實施例，所述透光的平面化層包括旋涂式玻璃。
[0075]根據(jù)另一實施例，所述黑色掩膜層包括黑色聚酰亞胺并具有小于2微米的厚度。
[0076]上述內(nèi)容僅為例示性的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不脫離所述實施例的范圍和實質(zhì)的情況下進行各種修改。上述實施例可以單獨實施，也可以任意組合實施。
【權(quán)利要求】
1.一種具有有效區(qū)域和無效邊界區(qū)域的顯示器，包括: 顯示層，其包括所述有效區(qū)域中的顯示器像素陣列，其中所述顯示層包括濾色器層和薄膜晶體管層；以及 所述無效區(qū)域中的阻光結(jié)構(gòu)，其中所述阻光結(jié)構(gòu)包括所述薄膜晶體管層上的第一阻光結(jié)構(gòu)和所述濾色器層上的第二阻光結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述第二阻光結(jié)構(gòu)包括帶材。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示器，其中所述帶材包括黑色帶材。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示器，其中所述薄膜晶體管層具有薄膜晶體管層基板，其中所述薄膜晶體管層具有所述基板上的圖案化的黑色掩膜層，并且所述圖案化的黑色掩膜層的位于所述無效區(qū)域中的部分形成所述第一阻光結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示器，還包括背光結(jié)構(gòu)，其中所述濾色器層插入所述薄膜晶體管層和所述背光結(jié)構(gòu)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示器，其中所述薄膜晶體管層還包括位于所述圖案化的黑色掩膜層上的平面化層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示器，其中所述薄膜晶體管層還包括薄膜晶體管和形成于所述平面化層和所述薄膜晶體管之間的無機緩沖層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示器，其中所述平面化層包括旋涂式玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示器，其中所述旋涂式玻璃包括硅酸鹽旋涂式玻璃。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示器，其中所述黑色掩膜層包括黑色聚酰亞胺。
11.一種顯不器，包括: 薄膜晶體管層； 濾色器層； 位于所述薄膜晶體管層和所述濾色器層之間的液晶層；以及 為所述顯示器提供背光源的背光源導(dǎo)光板，其中所述濾色器層插入在所述液晶層和所述背光源導(dǎo)光板之間，其中薄膜晶體管層具有透明基板層，其中所述薄膜晶體管層具有位于所述透明基板層上的圖案化的黑色掩膜層，其中所述薄膜晶體管層具有覆蓋所述圖案化的黑色掩膜層的旋涂式玻璃平面化層，并且其中所述薄膜晶體管層具有位于所述旋涂式玻璃平面化層上的薄膜晶體管電路層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示器，還包括位于所述濾色器層上的阻擋來自所述背光源導(dǎo)光板的雜散背光的黑色帶材。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示器，其中所述薄膜晶體管層和所述濾色器層具有與顯示器像素陣列相關(guān)聯(lián)的有效區(qū)域并具有不帶有顯示器像素的無效邊界區(qū)域，并且其中所述黑色帶材附接至所述無效邊界區(qū)域中的所述濾色器層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示器，還包括: 位于所述薄膜晶體管上的上偏振片；以及 位于所述濾色器層的下表面上的下偏振片，所述黑色帶材附接至所述濾色器層的相鄰于所述下偏振片的下表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示器，其中所述圖案化的黑色掩膜層具有小于2微米的厚度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示器，其中所述圖案化的黑色掩膜層包括包含不透明填充材料的可光成像的聚合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示器，其中所述薄膜晶體管層還包括無機緩沖層，所述無機緩沖層插入在所述旋涂式玻璃平面化層和所述薄膜晶體管電路層之間并且在所述薄膜晶體管電路層中的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的形成期間防止化學品流入所述旋涂式玻璃平面化層。
18.—種電子設(shè)備，包括: 外殼；以及 位于所述外殼中的顯示器，其中所述顯示器具有矩形有效區(qū)域并具有沿所述矩形有效區(qū)域的周邊邊緣延伸的無效邊界區(qū)域，其中所述外殼被配置成使得所述無效邊界區(qū)域不與所述外殼的部分重疊，其中所述顯示 器包括: 為所述顯示器提供背光源的背光結(jié)構(gòu)； 薄膜晶體管層，其具有圖案化的黑色掩膜層、覆蓋所述黑色掩膜層的透光的平面化層和位于所述平面化層上的薄膜晶體管電路層； 具有透光濾色器層基板的濾色器層，其中所述濾色器層基板位于所述背光結(jié)構(gòu)和所述薄膜晶體管層之間； 位于所述無效邊界區(qū)域中的所述透光濾色器層基板的下表面上的阻光結(jié)構(gòu)；以及 位于所述濾色器層和所述薄膜晶體管層之間的液晶層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子設(shè)備，其中所述阻光結(jié)構(gòu)與所述黑色掩膜層的位于所述無效邊界區(qū)域中的一部分在所述無效邊界區(qū)域中重疊，使得來自所述背光結(jié)構(gòu)的雜散背光通過所述阻光結(jié)構(gòu)和所述黑色掩膜層的位于所述無效邊界區(qū)域中的一部分得以阻擋并防止逸出所述無效邊界區(qū)域中的所述顯示器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子設(shè)備，其中位于所述透光濾色器層基板的下表面上的所述阻光結(jié)構(gòu)包括黑色帶材。
【文檔編號】G02F1/1335GK104267529SQ201410522299
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】梁丙悳, 野津大輔, 山形裕和, 大沢裕史, 金景旭, 張世昌 申請人:蘋果公司