專利名稱:包含具有使用黑色處理層形成的黑色周邊部分的顯示濾光片的等離子顯示板及其制造方法
技術領域:
本發明涉及一種等離子顯示板,尤其涉及一種包括顯示濾光片的等離子顯示板及其制造方法,顯示濾光片具有利用黑色處理層形成的黑色周邊部分,該顯示板能夠屏蔽電磁輻射并提高色純度和對比度。
背景技術:
通常,等離子顯示板是發射型薄顯示器,可以很容易做得很大,并因而特別適合于高質量數字電視。盡管等離子顯示板通常產生高質量的圖象,但等離子顯示板也可能出現不理想的質量,如由于等離子發射和各種電路產生的電磁輻射,以及用于發射光的惰性氣體等離子產生的近紅外光,致使等離子顯示板中色純度和對比度下降。
濾光片可以安裝在等離子顯示板的前部以防等離子顯示板發射有害的電磁輻射和近紅外光,這樣可以減少使靈敏的電磁設備出現故障的機會。濾光片還可以減少表面反射并提高色純度和對比度。
用在等離子顯示板中的一些常規濾光片通過在透明玻璃或塑料基底上形成導體層或金屬網制成,導體層減少不利的電磁輻射,并在基底上疊置一薄膜,該薄膜屏蔽近紅外光和防止反射。導體層或金屬網上產生的電荷可以通過等離子顯示器的底座接地。
圖1表示常規等離子顯示板和顯示濾光片的截面圖。參見圖1,顯示濾光片11安裝在等離子顯示板和驅動電路10的前部上。濾光片11可以包括基底12,該基底例如由玻璃或塑料形成。在基底12上可以設置反射防止層13以抑制入射到濾光片11表面上的外界光線的反射。
濾光片11還可以包括依次疊置在基底12之下的電磁輻射屏蔽層14和選擇吸收層15。電磁輻射屏蔽層14可以由導體層、金屬網等形成,并且可以屏蔽例如等離子顯示板內產生的電磁輻射。電磁輻射屏蔽層14可以電接地到等離子顯示板底座和/或外殼16。
選擇吸收層15可以屏蔽和選擇吸收例如等離子顯示板放電單元內產生的近紅外光。等離子顯示板和驅動單元10以及濾光片可以裝在外殼16中。
用于平板顯示器如等離子顯示器的濾光片還可以包括在平板破裂時防止玻璃散射以及提高顯示器的視覺特性及顯示對比度的黑色周邊部分。圖2和3分別是示出了具有黑色周邊部分24的常規顯示濾光片20細節的平面圖和截面圖。
參見圖2和3,濾光片20可以包括基底23,該基底例如可以由玻璃或塑料形成。濾光片還可以包括設置在基底23的前表面上的反射防止層21和選擇吸收層22,以及可以設置在基底23后表面上的黑色周邊部分24和電磁輻射屏蔽層25。反射防止層21、選擇吸收層22和電磁輻射屏蔽層25可以與圖1所述的基本相似。黑色周邊部分24可以設置在基底23的邊緣上。黑色周邊部分24例如可以由黑色陶瓷形成。
在制造具有由黑色陶瓷形成的黑色周邊部分24的常規顯示濾光片時,可以在對基底23施加黑色陶瓷之后以500℃或更高的溫度熱處理濾光片。由于熱處理需要很高的溫度,這種方法不適于包含薄膜的直聯式顯示濾光片。
發明內容
因此,本發明旨在提供一種包含具有利用黑色處理層形成的黑色周邊部分的顯示濾光片的等離子顯示板及其制造方法,基本上克服了由于現有技術的限制和不足帶來的一個或多個問題。
因此,本發明實施例的特點在于提供一種帶有含黑色處理層的濾光片的等離子顯示板,其中黑色處理層能夠屏蔽電磁輻射并提高色純度和對比度。
因此,本發明實施例的另一特點在于提供一種能夠很容易地應用到直聯式薄膜濾光片的黑色處理層。
本發明實施例的另一特點還在于提供一種制造顯示濾光片的方法。
本發明的上述及其它特點和優點中的至少一項可以通過提供一種等離子顯示板實現,該等離子顯示板包括前基底,與前基底平行設置的后基底,具有包括黑色材料和聚合物組合物的黑色周邊部分的顯示濾光片,顯示濾光片與前基底相鄰設置,設置在前基底和后基底之間的限定放電單元的阻擋肋,相鄰于放電單元延伸的地址電極,地址電極分布在第一方向并置于后電介質層中,設置在放電單元中的無機發光材料層,在垂直于第一方向的第二方向上延伸并置于前電介質層中的成對維持電極,和放電單元中的放電氣體。
聚合物組合物可以通過光或熱聚合,并且可以包括聚氨基甲酸酯低聚物,甲基丙烯酸,丙烯酸,光引發劑和硅膠。黑色周邊部分可以包括相對于100份重量的聚合物組合物大約1~10份重量的黑色材料。聚合物組合物可以包括相對于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物,大約50~90份重量的甲基丙烯酸,大約0.5~10份重量的丙烯酸,大約0.5~10份重量的光引發劑,和大約0.1~15份重量的硅膠。聚合物組合物可以包括相對于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物,大約60~80份重量的甲基丙烯酸,大約1~10份重量的丙烯酸,大約1~5份重量的光引發劑,和大約1~10份重量的硅膠。黑色材料可以選自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。黑色周邊部分可以形成為約為5~50μm的厚度。黑色周邊部分的寬度可以約為10~50mm。
本發明上述及其它特點和優點中的至少一個可以通過提供一種包含黑色周邊部分的顯示濾光片來實現,其中黑色周邊部分由包括黑色材料和聚合物組合物的黑色處理層形成。
顯示濾光片還包括一具有形成于其上的黑色周邊部分的第一表面的透明基底,和設置在透明基底上和黑色周邊部分上的電磁屏蔽層。顯示濾光片還可以包括選擇吸收層和設置在透明基底第二表面上的反射防止層。黑色材料可以選自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。聚合物組合物可以通過光或熱聚合,并且可以包括聚氨基甲酸酯低聚物,甲基丙烯酸,丙烯酸,光引發劑和硅膠。黑色處理層可以包括相對于100份重量的聚合物組合物大約1~10份重量的黑色材料。
本發明的上述及其它特點和優點中的至少一個可以通過提供一種包含黑色材料和聚合物組合物的黑色處理層來實現,其中聚合物成份可通過光或熱聚合。
聚合物組合物可以包括聚氨基甲酸酯低聚物,甲基丙烯酸,丙烯酸,光引發劑和硅膠。黑色材料與聚合物組合物的比例可以處于約1∶100~10∶100的范圍內。黑色材料可以選自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。
本發明的上述及其它特點和優點中的至少一個可以額外地通過提供一種制造顯示濾光片的方法實現,該方法包括通過在透明基底的表面上疊置并聚合黑色處理層而形成黑色周邊部分,黑色處理層沿透明基底的周邊部分設置,其特征在于黑色處理層可以包括黑色材料和聚合物組合物,聚合物組合物可以通過光或熱聚合。聚合物組合物可以通過光聚合,并且聚合包括向黑色處理層上輻射約5~30秒具有大約100~1000mJ的能量的紫外線。
通過下面參考附圖對優選實施例的詳細描述,本發明的上述及其它特點和優點對于本領域的技術人員將變得更加清晰,其中圖1表示包含顯示濾光片的常規等離子顯示板的截面圖;圖2和3分別表示具有黑色周邊部分的常規顯示濾光片細節的平面和截面圖;圖4表示根據本發明實施例包含顯示濾光片的等離子顯示板的局部透視圖。
具體實施例方式
2004年12月30日在韓國知識產權局提交的申請號為Kr10-2004-0116912,題為“Black Treatment Layer,Display Filter Having Black Peripheral Portion FormedUsing the Black Treatment Layer,Method of Fabricating the Display Filter,andPlasma Display Panel including the Display Filter”的韓國專利申請,在此包含引為參考。
以下將參考附圖對本發明進行更全面地描述,圖中展示了本發明的實施例。但本發明可以以不同的形式實施,不應局限于在此提出的實施例。這些實施例的提供使得本公開更為全面充分,并向本領域的技術人員充分傳達本發明的范圍。附圖中,為了清楚起見夸大了層和區的尺寸。還應理解,在稱一個層在另一個層或基底“上”時,它可以直接處于另一層或基底上,也可以是中間存在插入層。另外,應該理解,當稱一層處于另一層“之下”時,該層可以直接處于其下,也可以是存在一個或多個插入層。此外,還應理解,當稱一層處于兩層“之間”時,兩層之間可以只有一層,也可以是存在一個或多個插入層。全文中相同的標號表示相同的元件。
圖4表示根據本發明實施例包含顯示濾光片的等離子顯示板的局部透視圖。參見圖4,等離子顯示板可以包括前板370和后板360。后板360可以平行于前板370設置并與其相隔預定的距離。等離子顯示板還可以包括顯示濾光片300,其與前板370相鄰設置。
前板370可以包括前基底351和成對的維持電極,每對維持電極包括X電極和Y電極,它們形成在前基底351的后表面上。X和Y電極可以分別包括透明電極353a和353b,它們由例如氧化銦錫(ITO)形成,還包括總線電極354,它們例如可以由高導電性的金屬形成。前板370還可以包括覆蓋成對維持電極的前介電層355a,以及覆蓋前介電層355a的保護層356。
后板360可以包括后基底352和形成在后基底352前表面上的地址電極353c。地址電極353c可以設置成與前板370上的成對維持電極交叉。后板360還可以包括覆蓋地址電極353c的后介電層356b和形成在后介電層356b上的阻擋肋357以限定面對前板370的放電單元。無機發光材料層358可以設置在放電單元中,放電氣體(未示出)可以在組裝等離子顯示板時充入放電單元中。
顯示濾光片300可以設置在前板370的前面。根據本發明的顯示濾光片300例如可以是包含薄膜的直聯式濾光片。此外,根據本發明的顯示濾光片300可以用作普通平板顯示器的顯示濾光片,不限于與等離子顯示板一起使用。
顯示濾光片300可以包括基底303。反射防止層301和選擇吸收層302可以設置在基底303的前表面上。此外,由黑色處理層形成的黑色周邊部分304和電磁輻射屏蔽層305可以設置在基底303的后表面上,與前板370相鄰。但層的分布只是示意性的,本發明不限于在此示出的層結構。
具體地說,基底303可以由透明材料形成,如玻璃,聚對苯二甲酸己二醇酯(PET)膜,三乙酰纖維素(TAC),聚乙烯醇(PVA),聚乙烯等。透明基底的厚度可以處于10~1000μm的范圍。
反射防止層301可以疊置在選擇吸收層302上,而選擇吸收層302可以疊置在基底303上。反射防止層301可以利用粘結層(未示出)粘結到選擇吸收層302。粘結層可以由粘結劑如丙烯酰基樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、尿烷樹脂等形成。粘結層的厚度可以處于大約1~100μm的范圍。
反射防止層可以防止外界光線被反射,由此減少由于降低顯示對比度而降低顯示質量的擴散反射。反射防止層可以形成為單層或包含一種或多種不同折射率的材料的復層,如TiO2、SiO2、Y2O3、MgF2、Na3AlF6等。反射防止層的厚度通常可以處于約10~100nm的范圍。
選擇吸收層302可以利用粘結層(未示出)粘結到透明基底303。選擇吸收層302可以包括選擇光吸收材料,如四氮雜卟啉化合物,并且可以用于通過吸收等離子顯示板的放電單元內產生的近紅外光提高顏色再現性。選擇吸收層302的厚度通常可以處于約1~100μm的范圍。如果選擇吸收層302的厚度小于約1μm,則難以涂覆選擇吸收層,而使其具有均勻的厚度。另外,不能實現令人滿意的顏色再現性,因為這種薄層的近紅外光吸收率可能是不夠的。此外,如果選擇吸收層302的厚度大于約100μm,則在后處理過程中可能產生氣孔,可能會發生破裂。
黑色周邊部分303和電磁輻射屏蔽層可以設置在例如透明表面的后表面上。后面將對黑色周邊部分303做更詳細的描述。電磁輻射屏蔽層305可以利用例如粘結層(未示出)粘結到基底303,并且可以屏蔽等離子顯示板產生的電磁輻射。
電磁輻射屏蔽層305可以例如是金屬網,并且可以由例如Ag、Cu、Ni、Al、Au、Fe、In、Zn、Pt、Cr、Pd等形成。電磁輻射屏蔽層305可以有包含一種或多種上述材料的復層結構。如果電磁波屏蔽層305具有復層結構,則層的厚度可以處于大約10~500nm的范圍。如果電磁波屏蔽層305形成為金屬網,則層的厚度可以處于大約1~100μm的范圍。
下面將詳細描述根據本發明的黑色周邊部分304的實施例。黑色周邊部分304可以沿基底303的表面邊緣設置。黑色周邊部分304可以由適于用在含有薄膜的直聯式濾光片中的黑色處理層形成,而不同于黑陶瓷形成黑色周邊部分的常規顯示濾光片。特別是,黑色周邊部分304可以由包含黑色材料和聚合物組合物的黑色處理層形成。因而,可以減少制造濾光片300所需的時間,并且可以不造成由于使用重金屬而產生環境問題地制備濾光片300,同時能夠在其它方面形成等價于常規黑色陶瓷周邊部分的黑色周邊部分304。
黑色周邊部分304的厚度可以處在大約5~50μm的范圍。如果黑色周邊部分的厚度小于約5μm,則可能不能完全地表現黑色,并且如果黑色周邊部分的厚度大于約50μm,則在制造濾光片之后由于厚度的差異而難以連結薄膜。
黑色周邊部分的寬度可以處于大約10~50mm的范圍。如果黑色周邊部分304的寬度小于約10mm,則黑色周邊部分不能阻擋非發射區,并且如果黑色周邊部分304的寬度大于約50mm,則屏幕的顯示區可以被黑色周邊部分304部分地遮擋。
黑色材料可以包括一種或多種,如炭黑,TiO,CuO,NiO,MnO2,Cr2O3,Fe2O3等。聚合物組合物可以通過光或熱聚合。聚合物組合物例如可以包括聚氨基甲酸酯低聚物,甲基丙烯酸,丙烯酸,光引發劑和硅膠。組成黑色周邊部分304的黑色處理層例如可以包括相對于100份重量的聚合物組合物大約1~10份重量的黑色材料。
如果黑色處理層的黑色材料含量大于上述范圍,則黑色周邊部分不能適當的固化,并且因而此黑色周邊部分的物理特性也欠佳。如果黑色材料含量小于上述范圍,則黑色效率會降低,或是黑色周邊部分304的厚度可能不得不增大到不理想的程度。
特別是,聚合物組合物可以包括大約50~90份重量的甲基丙烯酸,大約0.5~10份重量的丙烯酸,大約0.5~10份重量的光引發劑,和大約0.1~15份重量的硅膠(注意,每個范圍都是相對于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物而言)。在執行中,聚合物組合物可以包括大約60~80份重量的甲基丙烯酸,大約1~10份重量的丙烯酸,大約1~5份重量的光引發劑,和大約1~10份重量的硅膠,這也都是相對于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物而言。
如果聚氨基甲酸酯低聚物的相對含量小于上述范圍,則黑色周邊部分304可能不能很好的固化,并且如果聚氨基甲酸酯低聚物的含量超過上述范圍,則黑色純度可能會降低。如果甲基丙烯酸的含量小于上述范圍,則黑色周邊部分304的硬度可能會差,并且如果甲基丙烯酸的含量超過上述范圍,則黑色周邊部分304可能不能固化。此外,如果丙烯酸的含量少于上述范圍,則黑色周邊部分304的硬度會差,并且如果丙烯酸的含量超過上述范圍,則黑色周邊部分304可能不能固化。同樣,如果光引發劑的含量少于上述范圍,則即使用紫外光輻射也可能不能固化聚合物,并且如果光引發劑的含量超過上述范圍,則涂覆過程之后會產生氣孔。如果硅膠的含量少于上述范圍,則黑色周邊部分304的明度可能會下降,并且如果硅膠的含量超過上述范圍,則黑色周邊部分304的硬度會降低。
在本發明的實施例中,制造顯示濾光片的方法可以包括在透明基底的表面上沿透明基底的邊緣設置黑色處理層,并且光聚合或熱聚合黑色處理層以形成黑色周邊部分。
光聚合或熱聚合可以包括向黑色處理層上輻射紫外光。紫外光可以具有大約100~1000mJ的能量,并且輻射的持續時間可以大約在5~30s。
利用紫外光輻射形成的黑色周邊部分可以應用到含有薄膜的直聯式顯示濾光片。此外,光聚合的處理時間可以短于熱處理黑色陶瓷材料的常規方法中所需的時間。
根據本發明,黑色處理層可以很容易地應用到在其它方面類似于常規顯示濾光片并屏蔽電磁輻射和提高色純度和對比度的顯示濾光片,如直聯式顯示濾光片。另外,可以縮短處理時間,還可以避免由于使用重金屬所造成的環境問題。
下面再詳細描述一些具體實例。但本發明不限于這些實例。
實例1用厚度為125μm的玻璃基底作為透明基底。利用丙烯酸基樹脂作為粘結材料把其上涂覆有卟啉基色素的選擇吸收層附著到玻璃基底的表面。利用同樣的粘結材料把厚度為100μm的反射防止膜附著到選擇吸收層上。反射防止膜由Nippon Chemical公司制造,其包含厚度為300nm的反射防止層。
黑色處理層應用到玻璃基底反面的周邊區域上30μm的厚度。黑色處理層包括作為黑色色素的炭黑,占大約1.5%的重量。利用能量為1000mJ的紫外光進行固化處理30分鐘。最后,把網(10μm的線條寬度,300μm的間距)附著到玻璃基底反面的表面(具有黑色處理層的表面)上以獲得本發明的顯示濾光片。
實施例2實例2中制造的顯示濾光片與實例1中的類似,除了黑色處理層中包含占3%重量的炭黑作為黑色色素。
比較例1與實例1中的顯示濾光片相類似地制造第一比較例的顯示濾光片,除了沒有黑色處理層外。取代黑色處理層,比較實例1具有僅由炭黑(SHC公司制造)形成的黑色周邊區域,其在450℃的溫度下被熱處理30分鐘。
比較例2與實例1類似地制造第二比較例的顯示濾光片,也沒有黑色處理層。取代黑色處理層,比較例2具有僅由炭黑(SHC公司制造)形成的黑色周邊區域,其在500℃的溫度下熱處理30分鐘。
比較例3
與實例1類似地制造第三比較例的顯示濾光片,也沒有黑色處理層。取代黑色處理層,比較例2具有僅由炭黑(SHC公司制造)形成的黑色周邊區域,其在550℃的溫度下熱處理30分鐘。
色標測試實驗測量根據實例1和2以及比較例1~3的顯示濾光片的色標(L,a,b),測量結果示于表1。
在本實驗中,用色度計(Minolta CR-200)測量色標,其中“L”表示亮度,“a”和“b”是表示顏色的坐標(+a紅色,-a綠色,+b黃色,-b藍色)。
參見表1,根據實例1和2的顯示濾光片的L值為23.34和20.14。比較起來,比較例1的顯示濾光片顯示黑色的L值等于37.28,這意味著代表的顏色更類似于灰色而不是黑色。比較例2的顯示濾光片的L值為24.34,其代表黑色水平低于常規使用的顯示濾光片。比較例3的顯示濾光片具有21.16的L值,類似于常規使用的顯示濾光片的黑色水平。因而證明,根據本發明的顯示濾光片可以顯示出令人滿意的顏色質量,并且可以顯示出同于或優于常規顯示濾光片的黑色水平。
在此公開了本發明的各種實施例,雖然引用了具體的款項,但它們并不夠成對本發明的限定。因此,本領域的技術人員應該理解,在不脫離本發明由下列權利要求限定的實質和范圍的前提下可以對本發明做各種形式和細節上的改變。
權利要求
1.等離子顯示板,包括一前基底;一與前基底平行設置的后基底;具有包括黑色材料和聚合物組合物的黑色周邊部分的顯示濾光片,所述顯示濾光片與前基底相鄰設置;設置在前基底和后基底之間的限定放電單元的阻擋肋;相鄰于放電單元延伸的地址電極,地址電極分布在第一方向并置于后電介質層中;設置在放電單元中的無機發光材料層;在垂直于第一方向的第二方向上延伸并置于前電介質層中的成對維持電極;和放電單元中的放電氣體。
2.如權利要求1所述的等離子顯示板,其特征在于聚合物組合物通過光或熱聚合,并且包括聚氨基甲酸酯低聚物,甲基丙烯酸,丙烯酸,光引發劑和硅膠。
3.如權利要求2所述的等離子顯示板,其特征在于黑色周邊部分包括相對于100份重量的聚合物組合物大約1~10份重量的黑色材料。
4.如權利要求3所述的等離子顯示板,其特征在于聚合物組合物包括相對于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物,大約50~90份重量的甲基丙烯酸,大約0.5~10份重量的丙烯酸,大約0.5~10份重量的光引發劑,和大約0.1~15份重量的硅膠。
5.如權利要求4所述的等離子顯示板,其特征在于聚合物組合物包括相對于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物,大約60~80份重量的甲基丙烯酸,大約1~10份重量的丙烯酸,大約1~5份重量的光引發劑,和大約1~10份重量的硅膠。
6.如權利要求1所述的等離子顯示板,其特征在于黑色材料選自炭黑、TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。
7.如權利要求1所述的等離子顯示板,其特征在于黑色周邊部分形成為厚度約為5~50μm。
8.如權利要求1所述的等離子顯示板,其特征在于黑色周邊部分的寬度約為10~50mm。
9.一種顯示濾光片,包括黑色周邊部分,其中黑色周邊部分由包括黑色材料和聚合物組合物的黑色處理層形成。
10.如權利要求9所述的顯示濾光片,還包括一具有黑色周邊部分形成于其上的第一表面的透明基底,和設置在透明基底上和黑色周邊部分上的電磁屏蔽層。
11.如權利要求10所述的顯示濾光片,還包括選擇吸收層和設置在透明基底第二表面上的反射防止層。
12.如權利要求9所述的顯示濾光片,其特征在于黑色材料選自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。
13.如權利要求9所述的顯示濾光片,其特征在于聚合物組合物通過光或熱聚合,并且包括聚氨基甲酸酯低聚物,甲基丙烯酸,丙烯酸,光引發劑和硅膠。
14.如權利要求13所述的顯示濾光片,其特征在于黑色處理層包括相對于100份重量的聚合物組合物大約1~10份重量的黑色材料。
15.一種黑色處理層,包括黑色材料;和聚合物組合物,其可通過光或熱聚合。
16.如權利要求15所述的黑色處理層,其特征在于聚合物組合物包括聚氨基甲酸酯低聚物,甲基丙烯酸,丙烯酸,光引發劑和硅膠。
17.如權利要求16所述的黑色處理層,其特征在于黑色材料與聚合物組合物的比例處于約1∶100~10∶100重量份的范圍。
18.如權利要求15所述的黑色處理層,其特征在于黑色材料選自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。
19.一種制造顯示濾光片的方法,該方法包括通過在透明基底上疊置并聚合黑色處理層而形成黑色周邊部分,黑色處理層沿透明基底的周邊部分設置,其特征在于黑色處理層包括黑色材料;和聚合物組合物,聚合物組合物可以通過光或熱聚合。
20.如權利要求19所述的方法,其特征在于聚合物組合物可以通過光聚合,并且聚合包括向黑色處理層上輻射約5~30秒具有大約100~1000mJ的能量的紫外線。
全文摘要
一種包含具有黑色周邊部分的顯示濾光片的等離子顯示板,黑色周邊部分由包括黑色材料和聚合物組合物的黑色處理層形成,還公開了一種制造該顯示板的方法。
文檔編號H01J11/44GK1808675SQ20051012159
公開日2006年7月26日 申請日期2005年12月30日 優先權日2004年12月30日
發明者文東建, 沈勉基, 林翼喆 申請人:三星Sdi株式會社