應(yīng)力不敏感液晶顯示器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)涉及應(yīng)力不敏感液晶顯示器。提供了一種具有上下偏振器、濾色層、液晶層和薄膜晶體管層的顯示器。濾色層和薄膜晶體管層可由諸如玻璃的遭受應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射的材料形成。為了減少會(huì)降低顯示器性能的漏光，將一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部層并入顯示器以幫助確保通過(guò)顯示器的線(xiàn)性偏振背光不會(huì)被非期望地轉(zhuǎn)換成橢圓偏振光。所述內(nèi)部層可以包括形成濾色層上的涂層的薄膜偏振器層，形成薄膜晶體管層上的涂層的薄膜偏振器層，形成作為濾色層上的涂層的阻滯層，以及形成作為薄膜晶體管層上的涂層的阻滯層。
【專(zhuān)利說(shuō)明】應(yīng)力不敏感液晶顯示器
[0001]本申請(qǐng)要求于2012年9月19日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.13/622,973以及于2013年5月9日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.13/891,021的權(quán)益，上述申請(qǐng)全文通過(guò)引用結(jié)合在此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本公開(kāi)一般地涉及電子設(shè)備，尤其涉及具有顯示器的電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]電子設(shè)備通常包括顯示器。例如，蜂窩電話(huà)和便攜式計(jì)算機(jī)通常包括用于向用戶(hù)呈現(xiàn)信息的顯示器。電子設(shè)備可以具有殼體，諸如由塑料或金屬形成的殼體。諸如顯示器部件的電子設(shè)備部件可被安裝在殼體上。
[0004]將顯示器并入電子設(shè)備的殼體會(huì)是具有挑戰(zhàn)性的。大小和重量通常是設(shè)計(jì)電子設(shè)備中的重要考慮因素。在某些安裝配置中，支架、殼壁、顯示器邊框和其他結(jié)構(gòu)會(huì)壓靠顯示器，并引起彎曲。如果不加以小心，諸如應(yīng)力誘發(fā)的雙折射之類(lèi)的光學(xué)效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致顯示器呈現(xiàn)出非期望的漏光。
[0005]因此期望能為電子設(shè)備提供改善的顯示器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]電子設(shè)備可以設(shè)有顯示器。顯示器可以具有上下偏振器。濾色層、液晶層和薄膜晶體管層可被插入在上偏振器和下偏振器之間。背光單元可以提供通過(guò)顯示器各層的背光。
[0007]濾色層和薄膜晶體管層可由諸如玻璃之類(lèi)的、在顯示器被安裝在電子設(shè)備的殼體內(nèi)時(shí)遭受應(yīng)力誘發(fā)的雙折射的材料制成?？梢酝ㄟ^(guò)將一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部層并入顯示器以幫助確保穿過(guò)顯示器的線(xiàn)性偏振背光沒(méi)有被非期望地轉(zhuǎn)換成橢圓偏振光來(lái)減少漏光。
[0008]顯示器的內(nèi)部層可以包括在濾色層上形成涂層的薄膜偏振器層和/或在薄膜晶體管層上形成涂層的薄膜偏振器層。如果期望，內(nèi)部層可以包括被形成為濾色層或薄膜晶體管層上的涂層的阻滯層(波片)。阻滯層可被配置為抵消由行進(jìn)通過(guò)液晶層的背光產(chǎn)生的偏振狀態(tài)改變。
[0009]阻滯層和液晶層可被設(shè)為不同的厚度，并且阻滯層可被配置為在不同顏色的顯示像素中呈現(xiàn)出不同的雙折射值以抵消液晶層中的依賴(lài)波長(zhǎng)的雙折射。
[0010]本發(fā)明的其他特征、其特性和各種優(yōu)點(diǎn)將從附圖和其后對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中更為顯見(jiàn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有顯示器的說(shuō)明性電子設(shè)備(諸如膝上型計(jì)算機(jī))的透視圖。
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有顯示器的說(shuō)明性電子設(shè)備(諸如手持式電子設(shè)備)的透視圖。[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有顯示器的說(shuō)明性電子設(shè)備(諸如平板計(jì)算機(jī))的透視圖。
[0014]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有顯示器的說(shuō)明性電子設(shè)備的示意圖。
[0015]圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示例性顯示器的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0016]圖6是示出在向玻璃層施加張應(yīng)力時(shí)，應(yīng)力誘發(fā)的雙折射如何被生成的薄膜晶體管層或?yàn)V色層內(nèi)的諸如玻璃層之類(lèi)的顯示層的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0017]圖7是示出在向玻璃層施加壓應(yīng)力時(shí)，應(yīng)力誘發(fā)的雙折射如何被生成的濾色層的薄膜晶體管層內(nèi)的諸如玻璃層之類(lèi)的顯示層的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0018]圖8是已遭受彎曲并且在顯示器中展現(xiàn)出應(yīng)力誘發(fā)的雙折射的諸如玻璃層的材料層的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0019]圖9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的帶有由于因在設(shè)備殼體內(nèi)安裝顯示器所引起的力而已遭受彎曲的玻璃層的顯示器的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0020]圖1OA是常規(guī)液晶顯示器中的各顯示層的橫截面視圖。
[0021]圖1OB是示出了當(dāng)背光穿過(guò)圖9A的各常規(guī)顯示層且各層遭受應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射的情況下背光的偏振如何改變的鮑英卡勒偏振球(Poincare sphere)。
[0022]圖11是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在液晶顯示器中具有一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部偏振層用以幫助減小由應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射而導(dǎo)致的漏光的各顯示層的橫截面圖示。
[0023]圖1lB是示出了在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的部分層中存在應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射的情況下，當(dāng)背光穿過(guò)圖1lA的各顯示層時(shí)背光的偏振如何改變的鮑英卡勒偏振球。
[0024]圖12A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有被形成為濾色層的內(nèi)(下)表面上的涂層的內(nèi)阻滯層的液晶顯示器中的各顯示層的橫截面圖示。
[0025]圖12B是示出了在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的部分層中存在應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射的情況下，當(dāng)背光穿過(guò)圖12A的各顯示層時(shí)背光的偏振如何改變的鮑英卡勒偏振球。
[0026]圖13A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有被形成為薄膜晶體管層的內(nèi)(上)表面上的涂層的內(nèi)阻滯層的液晶顯示器中的各顯示層的橫截面圖示。
[0027]圖13B是示出了在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的部分層中存在應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射的情況下，當(dāng)背光穿過(guò)圖13A的各顯示層時(shí)背光的偏振如何改變的鮑英卡勒偏振球。
[0028]圖14是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)于各自不同的顯示像素顏色的顯示像素具有不同的雙折射阻滯層厚度的液晶顯示器中的各顯示層的橫截面圖示。
[0029]圖15是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出當(dāng)背光穿過(guò)圖14的各顯示層中的薄膜晶體管層和液晶層時(shí)，背光偏振可以如何演進(jìn)的鮑英卡勒偏振球。
[0030]圖16是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出當(dāng)背光穿過(guò)圖14的各顯示層中的阻滯層和濾色層時(shí)，背光偏振可以如何繼續(xù)演進(jìn)的鮑英卡勒偏振球。
[0031]圖17是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出可以與圖14的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的示例性厚度和屬性的表格。
[0032]圖18是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有導(dǎo)致針對(duì)不同顏色的顯示像素的各自不同的液晶厚度的不同阻滯層厚度和不同濾色元件厚度的示例性顯示器的橫截面圖示。
[0033]圖19是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有導(dǎo)致針對(duì)不同顏色的顯示像素的各自不同的液晶厚度的不同阻滯層厚度的示例性顯示器的橫截面圖示。[0034]圖20是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出可以與一顯示器中的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的示例性厚度和屬性的表格，其中該顯示器具有用于各自不同顯示像素顏色的不同液晶厚度和不同阻
滯層厚度。
[0035]圖21是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出可以與一顯示器中的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的示例性厚度和屬性的表格，其中該顯示器具有其中已對(duì)阻滯層厚度變化加以限制的用于各自不同顯示像素顏色的不同液晶厚度和不同阻滯層厚度。
[0036]圖22是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有針對(duì)不同顏色的顯示像素的不同阻滯層雙折射值的示例性顯示器的橫截面圖示。
[0037]圖23是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出如何通過(guò)在液晶單體前體(monomerprecursor)材料的紫外光固化期間調(diào)節(jié)物質(zhì)溫度，形成具有不同雙折射值的阻滯區(qū)域，來(lái)制造圖22的結(jié)構(gòu)的圖示。
[0038]圖24是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出可以與圖22所示類(lèi)型的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的示例性屬性的表格。
【具體實(shí)施方式】
[0039]電子設(shè)備可以包括顯示器。顯示器可被用于向用戶(hù)顯示圖像。在圖1、2和3中示出了可以設(shè)有顯示器的示例性電子設(shè)備。
[0040]圖1示出了電子設(shè)備10可以如何具有包含上殼體12A和下殼體12B且?guī)в兄T如鍵盤(pán)16和觸摸板18之類(lèi)的部件的膝上型計(jì)算機(jī)的形狀。設(shè)備10可以具有允許上殼體12A相對(duì)于下殼體12B在方向22上圍繞旋轉(zhuǎn)軸24旋轉(zhuǎn)的鉸接結(jié)構(gòu)20。顯示器14可被安裝在上殼體12A內(nèi)。通過(guò)圍繞旋轉(zhuǎn)軸24朝向下殼體12B旋轉(zhuǎn)上殼體12A,有時(shí)可被稱(chēng)為顯不器殼體或蓋的所述上殼體12A可被置于閉合位置。
[0041]圖2示出了電子設(shè)備10如何可以是諸如蜂窩電話(huà)、音樂(lè)播放器、游戲設(shè)備、導(dǎo)航單元或其他緊湊型設(shè)備的手持式設(shè)備。在設(shè)備10的此類(lèi)配置中，殼體12可以具有相對(duì)的前表面和后表面。顯示器14可被安裝在殼體12的前面上。如果期望，顯示器14可以具有包括用于諸如按鈕26之類(lèi)的部件的開(kāi)口的顯示器保護(hù)層或其他外部層。開(kāi)口還可以在顯示器保護(hù)層或其他顯示層中形成，以容納揚(yáng)聲器端口(例如，參見(jiàn)圖2的揚(yáng)聲器端口 28)。
[0042]圖3示出了電子設(shè)備10如何可以是平板計(jì)算機(jī)。在圖3的電子設(shè)備10中，殼體12可以具有相對(duì)的平坦的前表面和后表面。顯示器14可被安裝在殼體12的前表面上。如圖3所示，顯示器14可以包括具有開(kāi)口以容納按鈕26 (作為一例)的保護(hù)層或其他外部層。
[0043]圖1、2和3中示出的設(shè)備10的示例性配置僅僅是示例性的。一般而言，電子設(shè)備10可以是膝上型計(jì)算機(jī)、含有嵌入式計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、平板計(jì)算機(jī)、蜂窩電話(huà)、媒體播放器、或其他手持或便攜式電子設(shè)備、諸如腕表設(shè)備、掛件設(shè)備、耳機(jī)或耳塞設(shè)備之類(lèi)的小型設(shè)備、或其他可佩帶或微型設(shè)備、電視、不包含嵌入式計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)顯示器、游戲設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、諸如其中在信息站或汽車(chē)內(nèi)安裝了帶有顯示器的電子設(shè)施的系統(tǒng)之類(lèi)的嵌入式系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)上述設(shè)備的兩種或更多種功能的設(shè)施、或其他電子設(shè)施。
[0044]有時(shí)被稱(chēng)為外殼的設(shè)備10的殼體12可由諸如塑料、玻璃、陶瓷、碳纖維復(fù)合材料或其他基于纖維的復(fù)合材料、金屬(例如，經(jīng)機(jī)械加工的鋁、不銹鋼或其他金屬)、其他材料、或這些材料的組合之類(lèi)的材料制成。設(shè)備10可以使用其中殼體12的大部分或全部由單個(gè)結(jié)構(gòu)性元件(例如，一片經(jīng)機(jī)械加工的金屬或一片模塑的塑料)形成的單體構(gòu)造來(lái)形成，或者可由多個(gè)殼體結(jié)構(gòu)(例如，已被安裝在內(nèi)部框架元件或其他內(nèi)部殼體結(jié)構(gòu)上的外部殼體結(jié)構(gòu))形成。
[0045]顯示器14可以是包括觸摸傳感器的觸摸敏感顯示器，或者可以對(duì)觸摸不敏感。顯示器14的觸摸傳感器可由電容性觸摸傳感器電極陣列、電阻性觸摸陣列、基于聲學(xué)觸摸、光學(xué)觸摸的觸摸傳感器結(jié)構(gòu)、基于力的觸摸技術(shù)、或是其他合適的觸摸傳感器部件形成。
[0046]設(shè)備10的顯示器一般而言可以包括由發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)LED (0LED)、等離子單元、電積金屬法像素、電泳像素、液晶顯示器(LCD)部件或其他合適的圖像像素結(jié)構(gòu)形成的圖像像素。在某些情況下，會(huì)期望使用LCD部件來(lái)形成顯示器14，由此顯示器14是液晶顯示器的顯示器14的構(gòu)造在本文中有時(shí)被作為示例描述。還可能希望提供諸如具有背光結(jié)構(gòu)的顯示器14之類(lèi)的顯示器，由此包括背光單元的顯示器14的構(gòu)造在本文中有時(shí)被作為示例描述。如果期望，也可以在設(shè)備10中使用其他類(lèi)型的顯示技術(shù)。例示的僅是在設(shè)備10中對(duì)液晶顯示器結(jié)構(gòu)和背光結(jié)構(gòu)的使用。
[0047]顯示器保護(hù)層可以覆蓋顯示器14的表面，或者諸如濾色層的顯示層或顯示器的其他部分可被用作顯示器14中的最外層(或接近最外層)。顯示器保護(hù)層或其他外部顯示層可由透明玻璃片、清澈塑料層、或其他透明件形成。
[0048]由透明材料(諸如氧化銦錫)形成的傳感器部件(諸如電容性觸摸傳感器電極)可以在顯示器保護(hù)層下側(cè)上形成，可以在諸如玻璃或聚合物觸摸傳感器基底之類(lèi)的單獨(dú)的顯示層上形成，或者可被集成到其他顯示層(例如，諸如薄膜晶體管層之類(lèi)的基底層)內(nèi)。
[0049]可被用作電子設(shè)備10的示例性配置的示意圖在圖4中示出。如圖4所示，電子設(shè)備10可以包括控制電路28?？刂齐娐?8可以包括用于控制設(shè)備10的操作的存儲(chǔ)和處理電路?？刂齐娐?8例如可以包括諸如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)裝置、非易失性存儲(chǔ)器(例如，閃存或其他被配置為形成固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的電可編程只讀存儲(chǔ)器)、易失性存儲(chǔ)器(例如，靜態(tài)或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等的存儲(chǔ)裝置?？刂齐娐?8可以包括基于一個(gè)或多個(gè)微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、基帶處理器、電力管理單元、音頻編解碼器芯片、專(zhuān)用集成電路等的處理電路。
[0050]控制電路28可被用于在設(shè)備10上運(yùn)行軟件，諸如操作系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。使用該軟件，控制電路28可以在顯示器14上將信息呈現(xiàn)給電子設(shè)備10的用戶(hù)。當(dāng)在顯示器14上將信息呈現(xiàn)給用戶(hù)時(shí)，傳感器信號(hào)和其他信息可由控制電路28用于對(duì)顯示器14使用的背光照明強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0051]輸入輸出電路30可被用于允許將數(shù)據(jù)供應(yīng)至設(shè)備10并且允許數(shù)據(jù)被從設(shè)備10提供給外部設(shè)備。輸入輸出電路30可以包括通信電路32。通信電路32可以包括使用設(shè)備10內(nèi)的數(shù)據(jù)端口支持通信的有線(xiàn)通信電路。通信電路32還可以包括無(wú)線(xiàn)通信電路(例如，使用天線(xiàn)發(fā)送和接收無(wú)線(xiàn)射頻信號(hào)的電路)。
[0052]輸入輸出電路30還可以包括輸入輸出設(shè)備34。用戶(hù)可以通過(guò)經(jīng)由輸入輸出設(shè)備34供應(yīng)命令來(lái)控制設(shè)備10的操作，并且可以使用輸入輸出設(shè)備34的輸出源接收來(lái)自設(shè)備10的狀態(tài)信息和其他輸出。
[0053]輸入輸出設(shè)備34可以包括傳感器和狀態(tài)指示器36，諸如環(huán)境光傳感器、接近度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、磁性傳感器、加速度計(jì)、發(fā)光二極管和其他用于收集關(guān)于設(shè)備10正在其內(nèi)進(jìn)行操作的環(huán)境的信息并將關(guān)于設(shè)備10狀態(tài)的信息提供給設(shè)備10的用戶(hù)的部件。
[0054]音頻部件38可以包括將聲音呈現(xiàn)給設(shè)備10的用戶(hù)的揚(yáng)聲器和音調(diào)發(fā)生器以及用于收集用戶(hù)音頻輸入的麥克風(fēng)。
[0055]顯示器14可被用于將諸如文本、視頻和靜止圖像的圖像呈現(xiàn)給用戶(hù)。傳感器36可以包括被形成為顯不器14內(nèi)的其中一個(gè)層的觸摸傳感器陣列。
[0056]用戶(hù)輸入可以使用按鈕和其他輸入輸出部件40收集，其他輸入輸出部件40諸如觸摸板傳感器、按鈕、游戲桿、點(diǎn)擊輪、滾輪、諸如顯示器14內(nèi)的傳感器36的觸摸傳感器、小鍵盤(pán)、鍵盤(pán)、振動(dòng)器、相機(jī)和其他輸入輸出部件。
[0057]可被用于設(shè)備10的顯示器14 (例如，用于圖1、圖2、圖3的設(shè)備或其他合適的電子設(shè)備的顯示器14)的示例性配置的橫截面視圖在圖5中示出。如圖5所示，顯示器14可以包括背光結(jié)構(gòu)，諸如用于產(chǎn)生背光44的背光單元42。操作中，背光44向外行進(jìn)(在圖5的定向中垂直向上的維度Z)并穿過(guò)顯示層46中的顯示像素結(jié)構(gòu)。背光對(duì)正由顯示像素產(chǎn)生的任何圖像進(jìn)行照明以供用戶(hù)觀看。例如，背光44可以在方向50上照明正被觀看者48觀看的顯示層46上的圖像。
[0058]顯示層46可被安裝在諸如塑料底盤(pán)結(jié)構(gòu)和/或金屬底盤(pán)結(jié)構(gòu)之類(lèi)的底盤(pán)結(jié)構(gòu)中以形成用于在殼體12內(nèi)安裝的顯示模塊，或者顯示層46可被直接安裝在殼體12內(nèi)(例如，通過(guò)將顯示層46堆入殼體12的凹進(jìn)部分中)。顯示層46可以形成液晶顯示器或可被用于形成其他類(lèi)型的顯示器。
[0059]在其中顯示層46被用于形成液晶顯示器的配置中，顯示層46可以包括諸如液晶層52的液晶層。液晶層52可被夾在諸如顯不層58和56的顯不層之間。層56和58則可被插入在下偏振器層60和上偏振器層54之間。
[0060]層58和56可由諸如清澈玻璃層或塑料層之類(lèi)的的透明基底層形成。層56和58可以是諸如薄膜晶體管層和/或?yàn)V色層的層。傳導(dǎo)跡線(xiàn)、濾色元件、晶體管以及其他電路和結(jié)構(gòu)可以在層58和56的基底上形成(例如形成薄膜晶體管層和/或?yàn)V色層)。觸摸傳感器電極也可被并入諸如層58和56的層內(nèi)，和/或觸摸傳感器電極可以在其他基底上形成。
[0061]使用一種示例性的配置，層58可以是包括薄膜晶體管陣列以及用于將電場(chǎng)施加至液晶層52的相關(guān)電極(顯示像素電極)并由此在顯示器14上顯示圖像的薄膜晶體管層。層56則可以是包括用于向顯示器14提供顯示彩色圖像能力的濾色元件陣列的濾色層。如果期望，層58可以是濾色層而層56則可以是薄膜晶體管層。
[0062]在設(shè)備10中的顯示器14的操作期間，控制電路28(例如，諸如圖5的印刷電路66上的部件68的一個(gè)或多個(gè)集成電路)可被用于生成要在顯示器14上顯示的信息(例如，顯示數(shù)據(jù))。要被顯示的信息可以使用諸如由柔性印刷電路64中的傳導(dǎo)金屬跡線(xiàn)形成的信號(hào)路徑(作為一例)之類(lèi)的信號(hào)路徑，從電路68傳送至顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路62。
[0063]顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路62可被安裝在薄膜晶體管層驅(qū)動(dòng)器突架82上或是設(shè)備10內(nèi)的其他位置。諸如柔性印刷電路64的柔性印刷電路線(xiàn)纜可被用于在印刷電路66和薄膜晶體管層60之間路由信號(hào)。如果期望，顯示器驅(qū)動(dòng)器集成電路62可被安裝在印刷電路66或柔性印刷電路64上。印刷電路66可由剛性印刷電路板(例如，填充纖維玻璃的環(huán)氧樹(shù)脂層)或柔性印刷電路(例如，聚酰亞胺柔性片或其他柔性聚合物層)形成。[0064]背光結(jié)構(gòu)42可以包括諸如光導(dǎo)板78之類(lèi)的光導(dǎo)板。光導(dǎo)板78可由諸如清澈玻璃或塑料之類(lèi)的透明材料形成。在背光結(jié)構(gòu)42的操作期間，諸如光源72之類(lèi)的光源可以生成光74。光源72例如可以是發(fā)光二極管陣列。
[0065]來(lái)自光源72的光74可被f禹合到光導(dǎo)板78的邊緣表面76內(nèi)，并且可以根據(jù)全內(nèi)反射原理在維度X和Y內(nèi)分布通過(guò)光導(dǎo)板78。光導(dǎo)板78可以包括諸如凹坑或凸起的光散射特征部(feature)。光散射特征部可以定位在光導(dǎo)板78的上表面和/或相對(duì)的下表面上。
[0066]從光導(dǎo)板78沿方向Z向上散射的光74可以用作顯不器14的背光44。向下散射的光74可由發(fā)射器80以向上的方向反射回來(lái)。發(fā)射器80可由諸如白色塑料或其他反光材料層之類(lèi)的反射性材料形成。
[0067]為了增強(qiáng)背光結(jié)構(gòu)42的背光性能，背光結(jié)構(gòu)42可以包括光膜70。光膜70可以包括用于幫助背光44均質(zhì)化并由此減少熱點(diǎn)的漫射器層、用于增強(qiáng)離軸觀看的補(bǔ)償膜、以及用于校準(zhǔn)背光44的亮度增強(qiáng)膜(有時(shí)也被稱(chēng)為轉(zhuǎn)向膜(turning film))。光膜70可以與背光單元42中的其他結(jié)構(gòu)(諸如，光導(dǎo)板78和發(fā)射器80)重疊。例如，如果光導(dǎo)板78在圖5的X-Y平面內(nèi)具有矩形占地面積，則光膜70和反射器80可以具有匹配的矩形占地面積。
[0068]當(dāng)顯示器14被安裝在殼體內(nèi)時(shí)，顯示器14的諸如薄膜晶體管層58和濾色層56(例如，顯示器的玻璃層)之類(lèi)的各層會(huì)經(jīng)受應(yīng)力。應(yīng)力會(huì)因在顯示器14被安裝在殼體12內(nèi)的情況下(例如，使用支架、殼壁、內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)、顯示器邊框、粘合劑以及其他安裝和支撐結(jié)構(gòu))彎曲顯示器14的各層而被施加。顯示器14各層在被彎曲時(shí)的光學(xué)性態(tài)依賴(lài)于被用來(lái)形成這些顯示層的材料類(lèi)型。
[0069]如圖6所示，當(dāng)諸如玻璃層92的玻璃層由于以相對(duì)向外的方向94拉拽玻璃層92的兩端90而經(jīng)受張應(yīng)力時(shí)，玻璃層會(huì)呈現(xiàn)出雙折射，使得該玻璃的光軸(異常軸)與應(yīng)力的方向平行(即，在圖6的定向中在頁(yè)面內(nèi)水平)。玻璃層的常規(guī)軸會(huì)與玻璃層92平面內(nèi)的該光軸垂直。
[0070]如圖7所示，當(dāng)諸如玻璃層92的玻璃層由于以相對(duì)向內(nèi)的方向96推擠玻璃層92的兩端90而經(jīng)受壓應(yīng)力時(shí)，玻璃層會(huì)呈現(xiàn)出雙折射，使得該玻璃的光軸(異常軸)與應(yīng)力的方向平行(即，在圖6的定向中向頁(yè)面內(nèi))。玻璃層的常規(guī)軸會(huì)與玻璃層92平面內(nèi)的該異常軸垂直。
[0071]諸如圖8的玻璃層92之類(lèi)的彎曲玻璃層可能會(huì)呈現(xiàn)出沿著頂表面98(例如，接近玻璃層92的邊緣)的壓應(yīng)力，并且可能會(huì)呈現(xiàn)出沿著下表面100的張應(yīng)力。結(jié)果，玻璃層92可由諸如沿著上表面98向圖8的頁(yè)面內(nèi)延伸的光軸102之類(lèi)的光軸，以及沿著下表面100平行于圖8的頁(yè)面延伸的光軸104之類(lèi)的光軸所表征。
[0072]如圖9所示，當(dāng)顯示器14的諸如濾色層56和薄膜晶體管層58之類(lèi)的各層被安裝在設(shè)備殼體12內(nèi)時(shí)，這些層可能會(huì)變得彎曲(例如，由將顯示器14安裝在殼體12時(shí)引入的力)。層56和58的彎曲可能會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射。如果不加以小心，這一雙折射會(huì)由于在顯示器被用戶(hù)觀看時(shí)引起漏光而對(duì)顯示器的性能產(chǎn)生不良影響。
[0073]層56和58可以是玻璃層或是具有結(jié)合圖6、7和8描述類(lèi)型的光學(xué)特征的其他材料層。諸如密封劑106 (例如，一滴粘合劑)的密封劑層可被插入濾色層56和薄膜晶體管層58之間。密封劑106可以以矩形環(huán)的方式圍繞顯示器14的外周布置，并且可以環(huán)繞和包封液晶材料52。密封劑106的存在可以使得層56下表面上的張應(yīng)力與層58上表面上的壓應(yīng)力相抵。這一應(yīng)力補(bǔ)償可以使得接近層56邊緣(例如，在邊緣區(qū)域ER內(nèi))的層56的光軸108指向圖9的頁(yè)面內(nèi)并且可以使得接近層58邊緣(例如，在邊緣區(qū)域ER內(nèi))的層58的光軸Iio位于層58的平面內(nèi)(在圖9的不例中位于該頁(yè)面內(nèi)并且指向右側(cè))。層58和56的垂直光軸(尤其是出現(xiàn)在邊緣區(qū)域ER內(nèi))可以導(dǎo)致穿過(guò)這些層的引起常規(guī)顯示器漏光的背光偏振狀態(tài)改變。
[0074]圖1OA是具有會(huì)遭受應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射的玻璃層的常規(guī)顯示器的截面?zhèn)纫晥D。如圖10所示，圖1OA的顯示器是液晶層116被夾在薄膜晶體管層114和濾色層118之間的液晶層116。顯示器具有分別位于圖10各層之上和之下的上偏振器和下偏振器。背光可以生成在方向Z向上垂直行進(jìn)通過(guò)顯示器的背光112。一旦通過(guò)下偏振器(即，圖10的點(diǎn)A處)，背光112就會(huì)被線(xiàn)性偏振(即，下偏振器會(huì)向背光112施加線(xiàn)性偏振)。光112的偏振隨后會(huì)由從點(diǎn)A通過(guò)薄膜晶體管層114 (正呈現(xiàn)出應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射)至點(diǎn)B、由從點(diǎn)B通過(guò)液晶116 (是雙折射的)至點(diǎn)C、以及由從點(diǎn)C通過(guò)濾色層118 (正呈現(xiàn)出應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射)至點(diǎn)D所影響。該顯示器內(nèi)的上偏振器和下偏振器典型地不呈現(xiàn)出應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射并且未在圖1OA中示出。
[0075]背光112行進(jìn)通過(guò)圖1OA的常規(guī)顯示器的各層時(shí)的背光112的偏振狀態(tài)在圖1OB的鮑英卡勒偏振球中例示。在鮑英卡勒偏振球中，線(xiàn)性偏振狀態(tài)由赤道線(xiàn)130上的點(diǎn)表示。點(diǎn)132表不右手圓形偏振的光。點(diǎn)134表不左手圓形偏振的光。該鮑英卡勒偏振球上的中間點(diǎn)表不各種類(lèi)型的橢圓偏振光。
[0076]圖1OA和IOB的各個(gè)層都具有在不同方向上對(duì)齊的光軸。在圖1OB的鮑英卡勒偏振球表不中，薄膜晶體管層114由光軸122表征,濾色層118由光軸124表征,而液晶層116則由光軸120表征。在該鮑英卡勒偏振球中，赤道線(xiàn)130上的每個(gè)點(diǎn)P向量的方位角α等于2Θ，其中Θ等于實(shí)際物理角(例如，與顯示層的光軸定向相關(guān)聯(lián)的實(shí)際空間內(nèi)的方位角或是與諸如通過(guò)顯示器的光112之類(lèi)的光偏振相關(guān)聯(lián)的角)。結(jié)果，在圖1OB的鮑英卡勒偏振球表示中，看上去彼此垂直的諸如薄膜晶體管軸122和液晶層軸120的一對(duì)軸在顯示器的現(xiàn)實(shí)坐標(biāo)系中相對(duì)于彼此成45°角定向。類(lèi)似地，在圖1OB的鮑英卡勒偏振球表示中看上去分開(kāi)180°的諸如薄膜晶體管軸122和濾色層軸124的一對(duì)軸在顯示器的現(xiàn)實(shí)坐標(biāo)系中相對(duì)于彼此成90°角定向(即，軸124與軸122垂直)。
[0077]光112的偏振行為由圖1OA顯示器中各層各自的光軸定向和厚度所影響。如圖1OB所示，光112初始被線(xiàn)性偏振(點(diǎn)Α)。隨后通過(guò)層114，光112的偏振由圖1OB的鮑英卡勒偏振球上的點(diǎn)B表示(B卩，光112由于層114的應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射而從線(xiàn)性偏振的光轉(zhuǎn)換為橢圓偏振光)。視覺(jué)上，在該鮑英卡勒偏振球的表面上，沿線(xiàn)140從點(diǎn)A到點(diǎn)B的轉(zhuǎn)換與點(diǎn)A在該球表面上圍繞薄膜晶體管層光軸122的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)。在光112通過(guò)層114之后，光112通過(guò)液晶層116。層116使得光112的偏振在圖1OB的鮑英卡勒偏振球上沿著線(xiàn)142從點(diǎn)B移至點(diǎn)C (圍繞液晶層光軸120旋轉(zhuǎn))。
[0078]在行進(jìn)通過(guò)液晶層116之后，光112通過(guò)層118。層118的雙折射使得光112的偏振從由點(diǎn)C表示的偏振狀態(tài)沿著圖1OB的鮑英卡勒偏振球的線(xiàn)144改變至由點(diǎn)D表示的偏振狀態(tài)(圍繞濾色層光軸124旋轉(zhuǎn))。
[0079]如果液晶層116已不存在，則與線(xiàn)144和140相關(guān)聯(lián)的偏振狀態(tài)改變將彼此抵消，由此使得光112的線(xiàn)性偏振變化最小(即，光112將保持具有由點(diǎn)A表示的偏振狀態(tài)的線(xiàn)性偏振并且顯示器將能夠令人滿(mǎn)意地進(jìn)行操作)。然而由于液晶層116的存在以及光112的偏振狀態(tài)從點(diǎn)B到點(diǎn)C的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換，點(diǎn)D處的光112 (B卩，離開(kāi)圖1OA的濾色層118的上表面的光112)大致呈橢圓偏振，而非期望的線(xiàn)性偏振。當(dāng)這一橢圓偏振光通過(guò)上偏振器時(shí)，光不像期望的那樣被線(xiàn)性偏振的事實(shí)會(huì)使得部分光穿過(guò)上偏振器從顯示器的上表面漏出，即便是當(dāng)施加至液晶層116的電場(chǎng)正嘗試顯示黑色顯示像素時(shí)亦是如此。常規(guī)顯示器的顯示性能因此會(huì)受常規(guī)顯示器在顯示器各層中存在應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射的情況下不具備令人滿(mǎn)意地顯示黑色圖像的能力的限制。
[0080]具有在處理應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射時(shí)解決常規(guī)顯示器的缺陷的設(shè)計(jì)的示例性顯示器配置在圖11、12和13中示出。
[0081]如圖1lA的例子所示，顯示器14可以設(shè)有諸如層146或?qū)?46’的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部偏振器層。圖1lA中所示的顯示器14的各層可被夾在諸如上偏振器層54和下偏振器層60的上下偏振器(未在圖1lA中示出)之間。諸如層146和/或?qū)?46’的層可被實(shí)現(xiàn)為玻璃基底上的薄膜涂層。例如，內(nèi)部偏振器146可被形成為薄膜晶體管層58的上表面上的薄膜涂層，而內(nèi)部偏振器146’則可被形成為濾色層56的下表面上的薄膜涂層?？杀挥糜谥T如圖1lA的偏振器146和146’的偏振器的薄膜偏振器涂層的例子包括含有光學(xué)各向異性染料(由顯示器14的平面內(nèi)在不同的側(cè)向維度內(nèi)由不同的吸收系數(shù)所表征)的聚合物。用于形成顯示器14的內(nèi)部偏振器的薄膜涂層的厚度例如可以是小于10微米、小于3微米、小于2微米或小于I微米。
[0082]諸如光44的顯示器背光的偏振性狀由顯示器14中各層各自的光軸取向和厚度所影響。圖1lB的光軸150可以與會(huì)呈現(xiàn)出應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射的薄膜晶體管層58相關(guān)聯(lián)。圖1lB的光軸152可以與液晶層52相關(guān)聯(lián)。圖1lB的光軸154可以與偏振器層146相關(guān)聯(lián)，并且可以與會(huì)呈現(xiàn)出應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射的濾色層56相關(guān)聯(lián)。
[0083]如圖1lB所示，光112初始被線(xiàn)性偏振(點(diǎn)A)。隨后通過(guò)薄膜晶體管層58，光44的偏振由圖1lB的鮑英卡勒偏振球上的點(diǎn)B表不(即，光44由于層58的應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射而會(huì)從線(xiàn)性偏振光轉(zhuǎn)換為橢圓偏振光)。在圖1lB的鮑英卡勒偏振球的表面上沿線(xiàn)156的從點(diǎn)A到點(diǎn)B的轉(zhuǎn)換與圍繞薄膜晶體管層光軸150的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)。在光44穿過(guò)層58之后，光44會(huì)穿過(guò)偏振器層146至點(diǎn)B’。在從點(diǎn)B行進(jìn)通過(guò)圖1lA的偏振器層146至點(diǎn)B’時(shí)，光44的偏振狀態(tài)的轉(zhuǎn)換由圖1lB中沿著線(xiàn)158的從橢圓偏振的偏振狀態(tài)B到線(xiàn)性偏振的偏振狀態(tài)B’的轉(zhuǎn)換所表示。
[0084]由于線(xiàn)性偏振器層146的存在,偏振狀態(tài)B’下的光44被表征為線(xiàn)性偏振。結(jié)果，相比于常規(guī)顯示器布置，穿過(guò)層52和56的光44將具有更少的橢圓偏振(更多的線(xiàn)性偏振)。如圖1lB所示，在從點(diǎn)B’行進(jìn)通過(guò)圖1lA的液晶層52至點(diǎn)C時(shí)，光44的偏振狀態(tài)的轉(zhuǎn)換可由線(xiàn)160表示，而在從點(diǎn)C行進(jìn)通過(guò)濾色層56至點(diǎn)D時(shí)，光44的偏振狀態(tài)的轉(zhuǎn)換則可由線(xiàn)162表示。雖然光44在點(diǎn)D處呈橢圓偏振，但點(diǎn)D處的光44相比于圖1OA和IOB的常規(guī)光D更為線(xiàn)性偏振，藉此能夠減少漏光并改善顯示器14的性能。
[0085]如果期望，可以通過(guò)添加諸如圖1lA的偏振器146’之類(lèi)的上內(nèi)部偏振器來(lái)對(duì)下內(nèi)部偏振器146加以補(bǔ)充。上偏振器146’也可被單獨(dú)使用(例如，代替下內(nèi)部偏振器146)。無(wú)論是單獨(dú)使用偏振器層146，單獨(dú)使用偏振器146’，還是一起使用偏振器146和146’，鄰接液晶層52的內(nèi)部偏振器材料的存在都會(huì)有助于去除顯示器14內(nèi)的各玻璃層(例如，層58)的雙折射效應(yīng)，藉此降低偏振光離開(kāi)層56的橢圓性并改善顯示性能。
[0086]圖12是可被用于上偏振器層54和下偏振器層60之間的顯示器14的中間層的另一示例性配置的圖示。如圖12A的例子所示，顯示器14可以設(shè)有諸如阻滯層178之類(lèi)的內(nèi)部阻滯層(有時(shí)被稱(chēng)為波板、雙折射層、或雙折射涂層)。由阻滯層178施加至光44的偏振變化可被配置為與液晶層52 (作為一例)的偏振變化相等并相反。諸如阻滯層178的內(nèi)部阻滯層可被實(shí)現(xiàn)為濾色層56下表面上的涂層(例如，液晶聚合物或其他雙折射材料的薄膜涂層)。用于形成顯示器14的諸如阻滯層178的內(nèi)部阻滯層的薄膜涂層的厚度例如可以小于10微米、小于3微米、小于2微米或小于I微米。
[0087]諸如光44的顯示器背光的偏振性狀由顯示器14中各層各自的光軸取向和厚度所影響。圖12B的光軸150可以表示會(huì)呈現(xiàn)出應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射的薄膜晶體管層58的光軸。圖12B的光軸可以與液晶層52相關(guān)聯(lián)。圖12B的光軸154可以表示會(huì)呈現(xiàn)出應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射的濾色層56的光軸。圖12B的光軸176可以與阻滯層178相關(guān)聯(lián)(S卩，在以度Θ測(cè)量時(shí)，阻滯層178可以具有與液晶層52的光軸垂直的光軸。
[0088]如圖12B所示，光112初始被線(xiàn)性偏振(點(diǎn)A)。隨后通過(guò)薄膜晶體管層58，光44的偏振由圖12B的鮑英卡勒偏振球上的點(diǎn)B表不(即，光44由于層58的應(yīng)力誘導(dǎo)的雙折射而會(huì)從線(xiàn)性偏振光轉(zhuǎn)換為橢圓偏振光)。在圖12B的鮑英卡勒偏振球的表面上沿線(xiàn)156的從點(diǎn)A到點(diǎn)B的轉(zhuǎn)換與圍繞薄膜晶體管層光軸150的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)。在光44穿過(guò)層58之后，光44會(huì)穿過(guò)液晶層52至點(diǎn)B’。在從點(diǎn)B行進(jìn)通過(guò)圖12A的液晶層52至點(diǎn)B’時(shí)，光44的偏振狀態(tài)的轉(zhuǎn)換由圖12B中沿著線(xiàn)170的從橢圓偏振的偏振狀態(tài)B到橢圓偏振的偏振狀態(tài)B’的轉(zhuǎn)換所表示。
[0089]由于雙折射阻滯層178的存在，光44的偏振狀態(tài)隨著光從圖12A的點(diǎn)B’通過(guò)阻滯層178到達(dá)點(diǎn)C而返回狀態(tài)B，這樣就有效逆向了與通過(guò)液晶層52相關(guān)聯(lián)的偏振轉(zhuǎn)換。在從點(diǎn)B’通過(guò)阻滯層178行進(jìn)至點(diǎn)C時(shí)，光44的偏振狀態(tài)的轉(zhuǎn)換由從橢圓偏振的偏振狀態(tài)B’到橢圓偏振的偏振狀態(tài)C的轉(zhuǎn)換所表示。如圖12B所示，與圍繞在Θ內(nèi)(B卩，在顯示器14的各層內(nèi))與光軸152垂直的阻滯層光軸176旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的線(xiàn)172 (以相反方向)沿著線(xiàn)170的經(jīng)路折回，藉此抵消并中和與背光44通過(guò)液晶層52相關(guān)聯(lián)的偏振狀態(tài)改變。
[0090]在光44通過(guò)阻滯層178之后，光44通過(guò)濾色層56。如圖12B所示，在從點(diǎn)C通過(guò)濾色層56行進(jìn)至點(diǎn)D時(shí)，光44的偏振狀態(tài)的轉(zhuǎn)換由與圍繞濾色層光軸154旋轉(zhuǎn)的線(xiàn)174表示。由于轉(zhuǎn)換172將光44的偏振狀態(tài)從點(diǎn)B帶回點(diǎn)B’，因此轉(zhuǎn)換174使得光44的偏振返回到其原始狀態(tài)(即，與點(diǎn)D關(guān)聯(lián)的線(xiàn)性偏振光狀態(tài)與原點(diǎn)A的相同)。結(jié)果，顯示性能將不會(huì)由于光44離開(kāi)濾色層56的上表面時(shí)的橢圓光偏振狀態(tài)而劣化。
[0091]在圖13A的示例性配置中，內(nèi)部阻滯層(阻滯層178’)已在薄膜晶體管層58的上表面上形成，而非是在濾色層56的下表面上。使用這一類(lèi)型的布置，從B’至C的偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換將光44返回至與圖12A的布置相同的偏振狀態(tài)(點(diǎn)C)，但是在此之后是圖13B的轉(zhuǎn)換線(xiàn)172’(與圍繞阻滯層178’的光軸176’的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián))而非圖12B的轉(zhuǎn)換線(xiàn)172。在圖12A的配置中，阻滯層178的光軸與液晶層52的光軸垂直(S卩，由α =180°和Θ =90°分開(kāi))。在圖13Α的配置中，阻滯層178’的光軸與液晶層52的光軸平行。
[0092]液晶層52的雙折射可以是波長(zhǎng)依賴(lài)的(即，液晶層52會(huì)呈現(xiàn)出折射率的離散)。結(jié)果，在較短的光波長(zhǎng)下的An值(異常軸折射率ne和常規(guī)軸折射率no之間的折射率差)會(huì)比在較長(zhǎng)的光波長(zhǎng)下要大。為了確保顯示器14內(nèi)的阻滯層(和/或顯示器14內(nèi)的其他結(jié)構(gòu))能夠充分抵消由背光通過(guò)顯示器內(nèi)所有顏色的顯示像素(紅、綠和藍(lán))內(nèi)的液晶層所產(chǎn)生的變化，顯示器14內(nèi)的雙折射阻滯層結(jié)構(gòu)和/或諸如液晶層結(jié)構(gòu)的其他結(jié)構(gòu)可以設(shè)有用于各自不同顯示像素顏色的顯示像素的不同配置。
[0093]作為一例，考慮圖14的示例性顯示器14。如圖14所示，顯示器14含有諸如紅色顯示像素DP-R、綠色顯示像素DP-G和藍(lán)色顯示像素DP-B的不同顏色的顯示像素陣列。黑色矩陣BM形成矩形開(kāi)口的不透明柵格。諸如紅色元件R、綠色元件G和藍(lán)色元件B的不同顏色的濾色元件(例如彩色聚酰亞胺)在黑色矩陣的開(kāi)口內(nèi)形成。阻滯層178”具有分別用于各自不同顯示像素顏色的不同高度(厚度)。由于紅色顯示像素DP具有相對(duì)薄的濾色元件R，因此阻滯層178”對(duì)于紅色顯示像素DP-R具有相對(duì)較大的厚度dl。綠色和藍(lán)色的濾色元件分別具有導(dǎo)致綠色顯示像素DP-G和藍(lán)色顯示像素DP-B內(nèi)的各自不同厚度d2和d3的阻滯層178”的相應(yīng)厚度。用于顯示器14內(nèi)不同顏色顯示像素的不同阻滯層厚度有助于補(bǔ)償液晶層52中雙折射對(duì)波長(zhǎng)的依賴(lài)。
[0094]圖15是示出了在背光通過(guò)圖14的各顯示層的薄膜晶體管層58和液晶層52時(shí)背光的偏振如何變化的鮑英卡勒偏振球。初始地，紅色像素光的偏振在點(diǎn)AR處，綠色像素光的偏振在點(diǎn)AG處，而藍(lán)色像素光的偏振在點(diǎn)AB處。在光通過(guò)圖14的層58并且在圖15的球中圍繞薄膜晶體管光軸150相應(yīng)旋轉(zhuǎn)之后，紅色像素光的偏振由點(diǎn)BR表示，綠色像素光的偏振由點(diǎn)BG表示，而藍(lán)色像素光的偏振由點(diǎn)BB表示。在光穿過(guò)呈現(xiàn)出依賴(lài)波長(zhǎng)的雙折射的液晶層52之后，紅色、綠色和藍(lán)色像素的偏振狀態(tài)變得不同。如圖15所示，在圍繞液晶光軸152旋轉(zhuǎn)之后，紅色像素光由點(diǎn)BR’表示，綠色像素光由點(diǎn)BG’表示，而藍(lán)色像素光由點(diǎn)BB’表示。這些點(diǎn)由于離散而具有不同的偏振狀態(tài)。
[0095]液晶層的離散可以使用不同顏色像素中針對(duì)阻滯層178”的不同厚度來(lái)彌補(bǔ)。
[0096]圖16示出了在光通過(guò)不同厚度的阻滯層之后(并且在圍繞圖16的阻滯層光軸176”旋轉(zhuǎn)之后)，點(diǎn)BR’是如何旋轉(zhuǎn)至由點(diǎn)CR指示的位置，點(diǎn)BG’是如何旋轉(zhuǎn)至由點(diǎn)CG指示的位置，而點(diǎn)BB’是如何旋轉(zhuǎn)至由點(diǎn)CB指示的位置。由于每一個(gè)不同顏色的顯示像素中不同的阻滯層厚度，不同的旋轉(zhuǎn)量與不同顏色的顯示像素相關(guān)聯(lián)。最終得到的由點(diǎn)CR、CG和CB表示的偏振狀態(tài)是相同的(即，離散效應(yīng)已被補(bǔ)償)。因此，在光通過(guò)濾色元件R、B和G(不影響偏振狀態(tài))并通過(guò)濾色層56 (以及圍繞圖16的濾色光軸154的關(guān)聯(lián)旋轉(zhuǎn))之后，紅色像素光具有偏振狀態(tài)DR,綠色像素光具有偏振狀態(tài)DG,而藍(lán)色像素光具有偏振狀態(tài)DB。偏振狀態(tài)DR、DG和DB是相等的，這表明液晶層52的雙折射中的波長(zhǎng)依賴(lài)效應(yīng)已被從顯示器14中移除。
[0097]圖17的表格示出了可與圖14的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的示例性厚度和屬性。列I的各項(xiàng)示出了用于顯示器14的不同的顯示像素中心波長(zhǎng)。列II的各項(xiàng)示出了該例中的液晶厚度如何在不同的顯示像素中保持恒定。列III的各項(xiàng)示出了液晶層雙折射對(duì)波長(zhǎng)的依賴(lài)。列IV的各項(xiàng)示出了不同像素顏色的液晶層的Λη * d值。列V的各項(xiàng)示出了阻滯層的厚度如何隨像素顏色變化。列VI的各項(xiàng)示出了阻滯材料本身的雙折射會(huì)是些許波長(zhǎng)依賴(lài)的。列VII的各項(xiàng)示出了不同像素顏色處阻滯層的Λη * d值。阻滯等于2Π * Λη * d/λ (其中λ表示波長(zhǎng))。列VIII的各項(xiàng)示出了考慮了液晶層和阻滯層兩者內(nèi)的阻滯的Λη * d值。除以λ來(lái)計(jì)算對(duì)阻滯的數(shù)字比例(B卩，Δη * d/λ )給出了列IX的各項(xiàng)。列IX的各項(xiàng)全部相等，證明了液晶層雙折射的波長(zhǎng)依賴(lài)性已被阻滯層的波長(zhǎng)依賴(lài)性以及不同顏色顯示像素的各自不同的阻滯層厚度dl、d2和d3所抵消。
[0098]如果期望，液晶層可被配置為對(duì)于不同顏色的顯示像素具有不同厚度，如圖18和19所示。不同的液晶層厚度能夠有助于抵消液晶層雙折射的波長(zhǎng)依賴(lài)性。在圖18的例子中，濾色元件R、G和B具有不同的厚度并且阻滯結(jié)構(gòu)178”針對(duì)不同的像素顏色具有不同的厚度(Z1、Z2和Z3)，由此得到不同的液晶層厚度hl、h2和h3。在圖18的布置中，清澈的非雙折射聚合物外涂層OC可以位于層178”和層52之間。在圖19的布置中，外涂層OC則被插入在濾色元件和層178”之間。如果期望，也可以使用其他配置來(lái)調(diào)整不同顏色顯示像素中的液晶層厚度和/或阻滯層厚度。
[0099]圖20是示出了顯示器14可被如何配置為向液晶層52提供不同厚度的表格。圖20表格的列II的各項(xiàng)示出了可以為不同的顯示像素顏色產(chǎn)生的不同的液晶層厚度。列V的各項(xiàng)則示出了阻滯層厚度能夠如何變化以確保列IX的各項(xiàng)不呈現(xiàn)出任何波長(zhǎng)依賴(lài)性。在圖21的示例中，已對(duì)所允許的阻滯層厚度的最大變動(dòng)加以限制(例如，為了方便處理)。如圖21中列IX的各項(xiàng)所示，少量的(可接受)漏光可能會(huì)導(dǎo)致這一情形。
[0100]圖22是具有針對(duì)不同顏色顯示像素的不同阻滯層雙折射值的示例性顯示器的橫截面圖示。如圖22所示，阻滯層178”可以(作為一例)針對(duì)每種像素顏色具有相同的厚度Z0，但是可以具有不同的雙折射值Λη1、Λη2和Λη3。除了針對(duì)不同像素顏色的不同雙折射值之外，顯示器還可被形成為具有不同的液晶厚度和/或不同的阻滯層厚度。
[0101]圖23示出了圖22所示類(lèi)型的結(jié)構(gòu)可被如何形成。阻滯層178”可以通過(guò)向液晶單體層LC施加紫外光來(lái)形成。層LC可由液體前體材料形成，該材料被聚合以在暴露于紫夕KUV)光后形成阻滯層178〃。所得阻滯材料的雙折射率在高溫下會(huì)比低溫度下要低。
[0102]如圖23所示，光刻掩?？杀挥糜谠诒３肿铚绑w材料處于第一溫度TR的同時(shí)將紅色像素暴露于UV光，可被用于在保持阻滯前體材料處于不同于第一溫度的第二溫度TG的同時(shí)將綠色像素暴露于UV光，并且可在隨后被用于在保持阻滯前體材料處于不同于第一和第二溫度的第三溫度TB的同時(shí)將藍(lán)色像素暴露于UV光。作為一例，TR可以高于TG,TG則可高于TB。更高的基底溫度傾向于減小層178”中的雙折射的量(S卩，Λη的幅度)。
[0103]如圖24的列VI所示，在紫外光固化阻滯前體材料以形成阻滯層178”期間對(duì)不同溫度的使用使得阻滯層對(duì)不同顏色的顯示像素呈現(xiàn)出不同的Λη值(雙折射值)。這些Λη值可被配置為抵消液晶層52的雙折射的波長(zhǎng)依賴(lài)性，如圖24的列IX所示。
[0104]針對(duì)不同像素顏色具有不同厚度的雙折射阻滯層可被定位在液晶層之上或之下(例如，在使用均一液晶層厚度時(shí)和/或在使用隨不同顯示像素顏色變化的液晶層厚度時(shí)和/或在使用恒定阻滯層厚度時(shí)和/或在使用隨不同顯示像素顏色變化的阻滯層厚度時(shí)和/或在針對(duì)不同顯示顏色像素使用恒定Λη值的阻滯層時(shí)和/或在針對(duì)不同顯示顏色像素使用不同An值的阻滯層時(shí))。前述實(shí)施例的任何結(jié)構(gòu)和布局(例如，各層的次序、液晶層厚度、阻滯層厚度、阻滯層的雙折射值等)可以與任何其他前述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和布局結(jié)合使用。
[0105]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種具有各自不同顯示像素顏色的顯示像素的顯示器，所提供的顯示器包括:上偏振器；下偏振器；液晶層；插入在所述上偏振器和所述液晶層之間的第一玻璃層；插入在所述下偏振器和所述液晶層之間的第二玻璃層；以及位于所述第一玻璃層和所述第二玻璃層之間用以幫助抵消與背光穿過(guò)所述液晶層相關(guān)聯(lián)的光偏振狀態(tài)改變的雙折射阻滯層，其中所述雙折射阻滯層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
[0106]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第一玻璃層包括濾色層。
[0107]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述濾色層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度的濾色兀件。
[0108]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述雙折射阻滯層插入在所述濾色層和所述液晶層之間。
[0109]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述雙折射阻滯層插入在所述液晶層和所述第二玻璃層之間。
[0110]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述液晶層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
[0111]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第二玻璃層包括薄膜晶體管層。
[0112]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第一玻璃層包括具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同顏色的濾色元件的濾色層，以及所述第二玻璃層包括薄膜晶體管層。
[0113]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述液晶層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
[0114]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種具有各自不同顯示像素顏色的顯示像素的顯示器，所提供的顯示器包括:上偏振器；下偏振器；液晶層，其中所述液晶層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度；插入在所述上偏振器和所述液晶層之間的第一玻璃層；插入在所述下偏振器和所述液晶層之間的第二玻璃層；以及位于所述第一玻璃層和所述第二玻璃層之間的雙折射阻滯層，其中所述雙折射阻滯層和所述液晶層被配置為幫助抵消與背光穿過(guò)所述液晶層相關(guān)聯(lián)的光偏振狀態(tài)改變。
[0115]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第一玻璃層包括具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同顏色的濾色元件的濾色層，以及所述第二玻璃層包括薄膜晶體管層。
[0116]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述雙折射阻滯層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
[0117]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第一玻璃層包括濾色層，并且所述濾色層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度的濾色元件。
[0118]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述雙折射阻滯層插入在所述濾色層和所述液晶層之間。
[0119]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述雙折射阻滯層插入在所述液晶層和所述第二玻璃層之間。
[0120]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第二玻璃層包括薄膜晶體管層，并且所述雙折射阻滯層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
[0121]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第一玻璃層包括濾色層，并且所述濾色層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度的濾色元件。
[0122]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種具有各自不同顯示像素顏色的顯示像素陣列的顯示器，包括:上偏振器；下偏振器；液晶層；插入在所述上偏振器和所述液晶層之間的第一透明層；插入在所述下偏振器和所述液晶層之間的第二透明層；以及位于所述第一玻璃層和所述第二玻璃層之間的波片層，其中所述波片層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
[0123]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述液晶層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
[0124]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第一透明層包括濾色層，并且所述第二透明層包括薄膜晶體管層。
[0125]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種具有各自不同顯示像素顏色的顯示像素的顯示器，所提供的顯示器包括:上偏振器；下偏振器；液晶層；插入在所述上偏振器和所述液晶層之間的第一玻璃層；插入在所述下偏振器和所述液晶層之間的第二玻璃層；以及位于所述第一玻璃層和所述第二玻璃層之間的雙折射阻滯層，其中所述雙折射阻滯層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同雙折射值并且被配置為幫助抵消與背光穿過(guò)所述液晶層相關(guān)聯(lián)的光偏振狀態(tài)改變。
[0126]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述液晶層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
[0127]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第一玻璃層包括具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同顏色的濾色元件的濾色層，所述第二玻璃層包括薄膜晶體管層，并且所述雙折射阻滯層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
[0128]前述僅僅是本發(fā)明原理的說(shuō)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種修改而不背離本發(fā)明的范圍和精神。
【權(quán)利要求】
1.一種具有各自不同顯示像素顏色的顯示像素的顯示器，所述顯示器包括: 上偏振器； 下偏振器； 液晶層； 插入在所述上偏振器和所述液晶層之間的第一玻璃層； 插入在所述下偏振器和所述液晶層之間的第二玻璃層；以及 位于所述第一 玻璃層和所述第二玻璃層之間用以幫助抵消與背光穿過(guò)所述液晶層相關(guān)聯(lián)的光偏振狀態(tài)改變的雙折射阻滯層，其中所述雙折射阻滯層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述第一玻璃層包括濾色層。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示器，其中所述濾色層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度的濾色元件。
4.如權(quán)利要求2所述的顯示器，其中所述雙折射阻滯層插入在所述濾色層和所述液晶層之間。
5.如權(quán)利要求2所述的顯示器，其中所述雙折射阻滯層插入在所述液晶層和所述第二玻璃層之間。
6.如權(quán)利要求2所述的顯示器，其中所述液晶層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示器，其中所述第二玻璃層包括薄膜晶體管層。
8.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中: 所述第一玻璃層包括具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同顏色的濾色元件的濾色層；以及 所述第二玻璃層包括薄膜晶體管層。
9.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述液晶層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
10.一種具有各自不同顯示像素顏色的顯示像素的顯示器，所述顯示器包括: 上偏振器； 下偏振器； 液晶層，其中所述液晶層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度； 插入在所述上偏振器和所述液晶層之間的第一玻璃層； 插入在所述下偏振器和所述液晶層之間的第二玻璃層；以及 位于所述第一玻璃層和所述第二玻璃層之間的雙折射阻滯層，其中所述雙折射阻滯層和所述液晶層被配置為幫助抵消與背光穿過(guò)所述液晶層相關(guān)聯(lián)的光偏振狀態(tài)改變。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示器，其中: 所述第一玻璃層包括具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同顏色的濾色元件的濾色層；以及 所述第二玻璃層包括薄膜晶體管層。
12.如權(quán)利要求10所述的顯示器，其中所述雙折射阻滯層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
13.如權(quán)利要求10所述的顯示器，其中所述第一玻璃層包括濾色層，并且其中所述濾色層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度的濾色元件。
14.如權(quán)利要求10所述的顯示器，其中所述雙折射阻滯層插入在所述濾色層和所述液晶層之間。
15.如權(quán)利要求10所述的顯示器，其中所述雙折射阻滯層插入在所述液晶層和所述第 玻璃層之間。
16.如權(quán)利要求10所述的顯示器，其中所述第二玻璃層包括薄膜晶體管層，并且其中所述雙折射阻滯層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
17.如權(quán)利要求16所述的顯示器，其中所述第一玻璃層包括濾色層，并且其中所述濾色層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度的濾色元件。
18.一種具有各自不同顯示像素顏色的顯示像素陣列的顯示器，包括: 上偏振器； 下偏振器； 液晶層； 插入在所述上偏振器和所述液晶層之間的第一透明層； 插入在所述下偏振器和所述液晶層之間的第二透明層；以及 位于所述第一玻璃層和所述第二玻璃層之間的波片層，其中所述波片層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
19.如權(quán)利要求18所述的顯示器，其中所述液晶層具有針對(duì)各自不同顯示像素顏色的不同厚度。
20.如權(quán)利要求19所述的顯示器，其中所述第一透明層包括濾色層，并且其中所述第二透明層包括薄膜晶體管層。
【文檔編號(hào)】G02F1/1335GK103676291SQ201310404788
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月19日
【發(fā)明者】徐 明, 陳宬, 梁英喆 申請(qǐng)人:蘋(píng)果公司