CN101414021B - 用于显示设备的外部光阻挡膜及其制造方法和滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制造用于显示设备的外部光阻挡膜的方法，所述方法包括：第一步骤，在透明树脂的垫片上涂敷其中混合有光致变色颜料的可固化树脂；第二步骤，在可固化树脂上放置具有预定图案的光掩模，然后用使光致变色颜料变色的具有第一波长的光通过光掩模照射光致变色颜料；第三步骤，除去光掩模，然后使可固化树脂固化。该方法可以提高制造效率。

Description

用于显示设备的外部光阻挡膜及其制造方法和滤波器

对相关申请的交叉引用

本申请要求2007年10月17日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请10-2007-0104721的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种外部光阻挡膜、具有该外部光阻挡膜的滤波器和该外部光阻挡膜的制造方法，更具体地，本发明涉及能够改善亮室对比度和制造效率的外部光阻挡膜、滤波器和制造方法。

背景技术

显示设备包括电视、个人计算机显示器和便携式显示设备等。最近，这些显示设备变得尺寸更大，而且更薄。

因此，等离子体显示面板(PDP)设备、液晶显示(LCD)设备、场致发射显示(FED)设备和有机发光显示(OLED)设备等平板显示(FPD)设备取代了曾代表着显示设备的阴极射线管(CRT)设备。

以下，将举例说明所述PDP设备和用于所述PDP设备的滤波器，但本发明不限于此。例如，根据本发明的滤波器可以用于诸如OLED设备、LCD设备和FED设备等大尺寸显示设备；诸如个人数字助理(PDA)设备、用于小型游戏的显示设备、用于小型移动电话的显示设备等小尺寸显示设备；和柔性显示设备。

特别是PDP设备因为具有亮度高、对比度高、余像低、视角宽等优异的显示特性而引人注目。

通过对电极施加直流或交流电压，PDP设备在电极之间发生气体放电，然后荧光材料被气体放电产生的紫外线激发，并由此产生光。PDP设备通过利用产生的光显示图像。

然而，PDP设备因其固有性质而具有发射大量的电磁波和近红外线的缺点。由PDP设备发射的电磁波和近红外线对人身有伤害，并引起便携式电话、远程控制器等精密器具的不正常工作。此外，PDP设备具有较高的表面反射，而且与CRT设备相比，由于He或Xe等气体发出的橙色光而具有较低色纯度。

因此，PDP设备使用PDP滤波器以阻挡电磁波和近红外线，减少光反射，并改善色纯度。PDP滤波器被安装在面板组件的前面。PDP滤波器通常通过附着或粘结电磁波阻挡层等多个功能层来制造。

在这些功能层中，用于阻挡外部光自外部进入并吸收面板组件反射的外部光的外部光阻挡膜被用于改善对比度和亮度。

通常，常规的外部光阻挡膜通过在基底形成多个楔形凹陷并用黑色材料填充楔形凹陷来制造。

楔形凹陷通过以下方法形成，所述方法包括：热压法，热模被压到热塑性树脂上；浇铸法，热塑性树脂被导入模内，然后固化；注射成型法；UV固化法，可UV固化树脂被导入模内，然后用紫外线固化。

将通过上述方法形成的楔形凹陷用树脂填满，树脂内混有黑色颜料和碳黑等黑色着色剂，然后通过利用擦拭法等完成外部光阻挡图案。通常，此填充过程被重复若干次。

总之，这些常规方法需要两个分开的过程，即，在基底形成楔形凹陷的过程以及用黑色材料填充楔形凹陷的过程。此外，如上所述，填充过程需要被重复若干次。因此，需要一种改善制造效率和降低制造成本的方法。

此外，在能够用于填充楔形凹陷的黑色材料的浓度上存在限制，这是因为黑色材料的浓度会增加成本并使填充困难。为此，需要一种制造新的能够改善阻挡外部光的效率的外部光阻挡膜的创造性方法。

发明内容

本发明旨在解决常规技术中的前述问题。本发明的目的是提供一种能够使制造过程简单以提高效率的外部光阻挡膜。

本发明的另一个目的是提供一种能够增加外部光的吸收效率以改善亮室对比度(BRCR)的外部光阻挡膜。

为了完成上述目的，本发明提供一种包括树脂层和混合在所述树脂层内的变色颜料的外部光阻挡膜，其中所述变色颜料在预定图案内发生变色以形成外部光阻挡图案。

此外，本发明还提供一种用于显示设备的滤波器，所述滤波器包括外部光阻挡膜，其中所述外部光阻挡膜包括树脂层和混合在所述树脂层内的变色颜料，并且所述变色颜料在预定图案内发生变色以形成外部光阻挡图案。

此外，本发明还提供一种用于制造外部光阻挡膜的方法，所述方法包括：第一步骤，形成混合有变色颜料的树脂层；第二步骤，所述变色颜料在预定图案内发生变色以形成外部光阻挡图案。

优选地，在第二步骤中，具有所述预定图案的掩模被放置在所述树脂层上方，然后所述变色颜料以所述掩模的所述预定图案传递给所述变色颜料的方式发生变色。

优选地，所述变色颜料为光致变色颜料，并且在第二步骤中，用使所述光致变色颜料在所述预定图案内发生变色的光照射所述光致变色颜料。

优选地，第二步骤之后接有固化所述树脂的第三步骤。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中，本发明的上述和其它目的、特征以及其它优点将会更容易理解，其中：

图1为表示PDP设备的分解透视示意图；

图2为表示包括根据本发明实施方式的外部光阻挡膜的滤波器的横截面示意图；和

图3为表示用于制造图2的外部光阻挡膜的方法的示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图更充分地描述本发明，附图中表示了示例性实施方式。

在以下的实施方式中，将举例说明用于PDP设备的滤波器，但如上述一样，本发明不限于此。

图1为PDP设备100的分解透视示意图。

参照图1，PDP设备100包括壳体110、覆盖壳体110的盖部150、装在壳体110内的驱动电路板120、包括发光单元的面板组件130和PDP滤波器140，在发光单元内发生气体放电。

PDP滤波器140可以包括电磁波阻挡层，该电磁波阻挡层包括导电优良的材料并通过盖部150接地到壳体110上。在电磁波到达观众之前，电磁波通过电磁波阻挡层和盖部150释放到达壳体110。

以下，将详细描述根据本发明实施方式的PDP滤波器。

图2为说明包括根据本发明实施方式的外部光阻挡膜230的PDP滤波器200的横截面示意图

参照图2，PDP滤波器200包括透明基板210、电磁波阻挡层220和防反射层250、以及外部光阻挡膜230。

尽管在图2中未示出，但PDP滤波器200可以包括色彩补偿层、近红外线阻挡层、防闪光层、硬涂层等各种功能层。

这些层堆积的次序可能会不同于图2所描述的次序。

图2表明，电磁波阻挡层220和防反射层250等相互独立形成，但本发明不限于此。例如，根据本发明的另一个实施方式的滤波器可以包括执行多功能的混合层。

每一层可以直接在相邻层上形成或者通过附着剂或粘结剂而附着或粘结在相邻层上。此处，所述附着剂或粘结剂可以包括色彩补偿颜料、近红外线阻挡颜料等以执行色彩补偿功能、近红外线阻挡功能等。

外部光阻挡膜230包括垫片232、在垫片232上形成的基底234、以及在基底234上形成的用于阻挡外部光射向面板组件的外部光阻挡图案236。然而，根据另一个实施方式，垫片232可以省去。

外部光阻挡图案236包括多个图案单元。以下，所述图案单元将被称为外部光阻挡部分。

在此实施方式中，外部光阻挡图案236包括以相同间距排列的多个条纹。外部光阻挡部分被图示为具有梯形的横截面，但本发明不限于此。例如，外部光阻挡部分可以具有矩形、楔形等形状的横截面。

垫片232支撑基底234，在该基底234上形成有外部光阻挡图案236。垫片232可以由透明的聚合物树脂制成。

根据本发明的滤波器可以以与面板组件分开的方式安装，或者可以通过粘结剂直接粘结到面板组件上。

所述外部光阻挡部分具有梯形形状。多个具有条纹形状的外部光阻挡部分以间距相同的方式形成以阻止外部光(II)进入PDP设备。在此，需要最优化外部光阻挡部分间的间隔和外部光阻挡部分的宽度，以使面板组件发射的光(I)的透射率最大化。外部光阻挡部分的梯形横截面的长侧可以朝向面板组件，且反之亦然。在图2中，长侧被图示为朝向观众，但本发明不限于此。

基底234包括树脂和混合在树脂内的变色颜料。

优选地，可光固化树脂或热固性树脂可以被用作基底234的树脂。具体来说，在基底234包括可光固化树脂时，优选使变色颜料发生变色的光的波长范围(第一波长)不同于使可光固化树脂发生固化的光的波长范围(第二波长)。具体来说，可以使用丙烯酸类树脂、硅酮树脂、聚氨酯树脂。

所述变色颜料在预定图案内发生变色以形成外部光阻挡图案236。优选将光致变色颜料用作所述变色颜料，但本发明不限于此。可以使用通过各种刺激而发生变色的其它变色颜料。

所述变色颜料的颜色通常变为深色，但本发明不限于此。例如，本发明没有排除利用脱色的方法。在这种情况下，掩模将具有相反的图案。

根据施加到其上的光的波长，所述光致变色颜料变色或者不变色。作为光致变色颜料，外部光阻挡膜可以使用不可逆地变色的颜料。具体来说优选使用在具有特定波长的光照射之前为透明、而在所述光对其照射之后变为深色的颜料。如果颜料甚至在光对其照射之前也不透明，则具有特定波长的光的透射率降低，于是颜料的变色效率变差。另一方面，如果甚至在光对其照射之后颜料的颜色仍然很浅，则所述外部光阻挡膜的外部光阻挡效率变差。

使光致变色颜料变色的具有特定波长的光优选紫外线。因此，通过紫外线变色的颜料可以被优选用作所述光致变色颜料。可以使用重氮颜料。

通常，光致变色颜料在具有特定波长的光对其照射时变色，而且如果光在特定时间阶段内没有对其照射则恢复其原色。因此，本发明可以使用光敏引发剂，以使光致变色颜料不能恢复其原色。所述光敏引发剂在用紫外线照射时产生自由基。可以使用氧化物型光敏引发剂、偶氮型光引发剂等。

如果外部光阻挡部分具有上述的梯形形状，则可以得到因其材料而产生的光学效果以及因其形状而产生的光学效果。

对于100重量份的聚合物树脂固体，优选使用0.1～100重量份的所述光致变色颜料。如果光致变色颜料的含量低于0.1份，则其效果非常微小。另一方面，如果光致变色颜料的含量高于100份，则聚合物树脂不能容纳光致变色颜料，进而光致变色颜料可能会脱离聚合物树脂。对于100重量份的聚合物树脂固体，更优选使用1～20重量份的光致变色颜料。

螺环恶嗪型颜料可以被用作所述光致变色颜料。可以同时使用多种光致变色颜料。所述光致变色颜料可以与热致变色颜料一起使用。

下面将参照图3说明根据本发明实施方式的外部光阻挡膜300的制造方法。

参照图3(a)，其中混合了变色颜料的可固化树脂340被涂敷到垫片320上。光掩模360与可固化树脂340分隔开放置。光掩模360具有图案，其中具有以相同间距排列的孔。相邻孔之间的间距决定了所述外部光阻挡部分之间的距离。

参照图3(b)，用紫外线通过光掩模360照射树脂340，使光致变色颜料变色以形成外部光阻挡图案345。随着紫外线向树脂340的底部的进一步传播，由于衍射现象，以紫外线的宽度大于小孔宽度的方式进行紫外线的散布。这使外部光阻挡部分的横截面具有梯形形状。因此，在梯形横截面的长侧长度和短侧长度之间存在差别，但差别不大。用紫外线照射的光致变色颜料将会变暗。因为此反应是不可逆的，所以光致变色颜料不能恢复其原色。

根据另一个实施方式，可以使用透明垫片，并且可以照射紫外线通过所述透明垫片。这能使外部光阻挡部分的梯形横截面的短侧朝向透明垫片。

参照图3(c)，完成变色以提供外部光阻挡图案345。除去光掩模360，然后使可固化树脂340固化以完成外部光阻挡膜300。可光固化树脂或可热固化树脂可以被用作可固化树脂340。当使用可光固化树脂时，使可固化树脂固化的光的波长必须不同于使光致变色颜料变色的光的波长。否则，当可固化树脂被固化时，会使全部光致变色颜料再一次进行变色。

与制造外部光阻挡膜的常规方法不同，根据本发明的方法不需要在基底上形成楔形凹陷和用光吸收材料填充楔形凹陷的两个过程。外部光阻挡膜300可以通过利用具有预定图案的光掩模使其中混有光致变色颜料的树脂340的预定部分变色的单个过程来制造。

Claims (12)

1.一种用于显示设备的外部光阻挡膜，包括：树脂层和混合在所述树脂层内的变色颜料，

其中所述变色颜料在预定图案内发生变色以形成具有以相同间距排列的条纹形状的多个外部光阻挡部分；

所述外部光阻挡膜进一步包括垫片，其中所述树脂层包括可固化树脂，并形成在所述垫片上；

所述可固化树脂为可光固化树脂；

所述变色颜料为光致变色颜料，所述光致变色颜料被具有第一波长的光变色，且

所述可光固化树脂被具有不同于所述第一波长的第二波长的光固化。

2.根据权利要求1所述的外部光阻挡膜，其中用光照射所述光致变色颜料以使所述光致变色颜料的颜色不可逆地变为黑色。

3.根据权利要求1所述的外部光阻挡膜，其中使所述光致变色颜料变色的光为紫外线。

4.根据权利要求1所述的外部光阻挡膜，其中所述光致变色颜料为重氮型颜料。

5.一种用于显示设备的滤波器，所述滤波器包括外部光阻挡膜，

其中所述外部光阻挡膜包括树脂层和混合在所述树脂层内的变色颜料，且所述变色颜料在预定图案内变色以形成具有以相同间距排列的条纹形状的多个外部光阻挡部分；

所述外部光阻挡膜进一步包括垫片，其中所述树脂层包括可固化树脂，并形成在所述垫片上；

所述可固化树脂为可光固化树脂；

所述变色颜料为光致变色颜料，所述光致变色颜料被具有第一波长的光变色，且

所述可光固化树脂被具有不同于所述第一波长的第二波长的光固化。

6.一种制造用于显示设备的外部光阻挡膜的方法，所述方法包括：

第一步骤，形成其中混合有变色颜料的树脂层；和

第二步骤，使所述变色颜料在预定图案内变色以形成具有以相同间距排列的条纹形状的多个外部光阻挡部分；

其中所述树脂层包括可固化树脂，所述外部光阻挡膜包括垫片，所述变色颜料为光致变色颜料；

在第一步骤中，其中混合有所述光致变色颜料的所述可固化树脂被涂敷在所述垫片上，

在第二步骤中，具有所述预定图案的光掩模被放置在所述可固化树脂上方，然后用使所述光致变色颜料变色的具有第一波长的光通过所述光掩模照射所述光致变色颜料，且

第二步骤之后接有除去所述光掩模并固化所述可固化树脂的第三步骤；

其中所述可固化树脂为可光固化树脂，并用具有不同于第一波长的第二波长的光固化。

7.根据权利要求6所述的方法，其中在第二步骤中，具有所述预定图案的掩模被放置在所述树脂层上方，然后所述变色颜料以所述掩模的预定图案传递给所述变色颜料的方式发生变色。

8.根据权利要求6所述的方法，

其中所述变色颜料为光致变色颜料，且

在第二步骤中，用使所述光致变色颜料在所述预定图案内发生变色的光照射所述光致变色颜料。

9.根据权利要求8所述的方法，其中用所述光照射所述光致变色颜料使所述光致变色颜料的颜色不可逆地变为黑色。

10.根据权利要求8所述的方法，其中在第一步骤中，形成其中混合有光引发剂以及所述变色颜料的所述树脂层。

11.根据权利要求8所述的方法，其中使所述光致变色颜料变色的所述光为紫外线。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述光致变色颜料为重氮型颜料。