[发明专利]具有多层掩模和彩色滤光片的显示器

说明书

技术领域

本公开一般涉及电子设备，尤其是，涉及具有显示器的电子设备。

背景技术

诸如计算机和蜂窝电话的电子设备可以具有显示器。在诸如液晶显示器的典型显示器中，显示像素的阵列被用来为用户显示图像。每个显示像素可以包括用来施加可调的电场到液晶层的一部分的电极。每个像素中电场的幅度控制允许多少光通过显示器到达用户。

为了提供一种具备显示彩色图像能力的显示器，诸如液晶显示器，彩色滤光片元件(color filter element)的阵列可与显示像素的阵列对准。彩色滤光片阵列可以包括彩色滤光片元件，诸如经构图的黑色掩蔽层相互分离开的红色、蓝色和绿色彩色滤光片元件。围绕彩色滤光片阵列的外围也可以使用黑色掩蔽层的各部分。典型的黑色掩蔽层由已经用黑色颜料(诸如，炭黑)着色的树脂形成。

为了增强设备的美感并且提升显示器上信息的可视性，可以期望减少来自显示器中的部件的反射。不想要的反射可以使得显示器的黑色部分(诸如，黑色掩蔽层的各部分)比所期望的显得更亮。来自显示器中显示像素附近的结构的反射使得观察者难以看到显示器上的图像。而对于传统的显示器设计，减少反射是具有挑战性的，这是因为显示器中的这些结构易于进行反射。例如，尽管由包含炭黑的树脂形成的黑色掩蔽层的颜色是黑色的，但是当其用在电子显示设备中时，这些层可以导致不期望的反射。

因而，期望能够提供具有改进显示器的电子设备，诸如具有最小化的显示器反射的电子设备。

发明内容

电子设备可以具有显示器，诸如液晶显示器。该显示器可以具有多层材料，诸如彩色滤光片层和薄膜晶体管层。液晶材料层可以被插入在彩色滤光片层和薄膜晶体管层之间。

不透明掩蔽层可以被形成在显示层(诸如，彩色滤光片层)上。显示器可以具有中心有效区域，诸如矩形有效区域。有效区域中的显示像素可以向电子设备的用户出现图像。有效区域可以被非有效区域包围。例如，有效区域可以被具有矩形环形状的非有效区域包围。

在显示器的非有效部分中，不透明掩蔽层可以形成围绕有效区域的矩形边界。在有效区域中，不透明掩蔽层可以被构图以形成黑色矩阵(black matrix)。彩色滤光片元件(诸如，红色、蓝色和绿色滤光片元件)可以被形成在黑色矩阵中的开口内。

不透明掩蔽层和彩色滤光片元件可以由诸如染色(pigmented)的光刻胶层之类的染色材料形成。不透明掩蔽层可以包括黑色颜料(pigment)，诸如炭黑。彩色滤光片元件可以包括有色颜料，诸如红色、蓝色和绿色颜料。

通过由多个子层形成不透明掩蔽区域和彩色滤光片元件，可以减少显示器中的反射。子层可以具有不同的厚度和颜料浓度。如果需要的话，可以形成颜料浓度平稳改变的不透明掩蔽层材料或者彩色滤光片元件材料。

显示器可以具有多个材料层，诸如彩色滤光片层和薄膜晶体管层。不透明掩蔽层可被形成在诸如彩色滤光片层之类的显示层上。在显示器的非有效部分中，不透明掩蔽层可以形成矩形环，该矩形环用作围绕显示器的矩形有效部分的边界区域。在显示器的有效部分中，不透明掩蔽层可以被构图以形成分隔开彩色滤光片元件阵列中的彩色滤光片元件的不透明矩阵。不透明掩蔽层和彩色滤光片元件可以由诸如光刻胶之类的聚合物形成。不透明掩蔽层可以包括黑色颜料，诸如炭黑。彩色滤光片元件和不透明掩蔽材料可以包括多个子层。

本发明的其它特征，其本质和各种优点在附图和对优选实施例的以下详细说明中将会更明显。

附图说明

图1是根据本发明实施例的具有显示器的说明性电子设备(诸如，便携式计算机)的图示。

图2是根据本发明实施例的具有显示器的说明性电子设备(诸如，蜂窝电话或其他手持设备)的图示。

图3是根据本发明实施例的具有显示器的说明性电子设备(诸如，平板计算机)的图示。

图4是根据本发明实施例的具有显示器的说明性电子设备(诸如，带有内置计算机的计算机监视器)的图示。

图5是根据本发明实施例的说明性显示器的截面侧视图。

图6是根据本发明实施例的包括被配置成减少反射的多层材料的一部分显示器的截面侧视图。

图7是图示根据本发明实施例的反射是如何受诸如图6所示的类型的多层显示器结构中的层厚度和组分之类的因素影响的曲线图。

图8、9、10、11和12是根据本发明实施例的被制造成减少反射的黑色掩蔽层结构的截面侧视图。

图13是根据本发明实施例的已被制造成减少反射的黑色掩蔽层和彩色滤光片元件结构的截面侧视图。