专利名称：混合光学膜、具有该膜的显示装置和制造该膜的方法
技术领域：
本发明涉及一种设置在显示模块前面的光学膜，更具体而言，涉及一种 混合光学膜，其能够因简化的结构而降低制造成本并因简化的制造过程而提 高生产率，本发明还涉及一种具有该膜的显示装置和一种制造该膜的方法。
背景技术：
随着近年来高水平信息社会的发展，与图像显示相关的部件和装置正在 显著发展并快速普及。其中，用于电视、个人电脑监视器等的图像显示装置 正被广泛普及。此外，人们还致力于加大显示装置的尺寸但减小其厚度。
通常，等离子体显示面板(PDP)作为下一代显示器受到欢迎，这是因 为其与代表传统显示装置的阴极射线管相比可具有大尺寸和薄外形。PDP使 用气体放电来显示图像，并在显示能力、亮度、对比度、余像特性和视角方 面具有优良的显示性能。PDP作为一种薄发光显示装置，与其它显示装置相 比可更容易地增加尺寸，并被认为对未来高质量数字电视而言具有最适合的 特性。因此，PDP被高度评价为能够替代CRT的下一代显示装置。
在PDP中，直流或交流电压施加于充有气体的单元中的电4及，该气体 产生紫外(UV)射线。UV射线接着激发荧光体，由此发出可见光。不过， 其缺点在于，PDP发出对人体有害的电磁干扰(EMI)、可导致远程控制器 或类似物故障的近红外线(NIR)、和使色纯度降低的橙色光。因此，为了阻隔EMI和NIR,提高色纯度，而且减少光反射，PDP使用具有EMI屏蔽、颜色修正和/或抗反射功能的功能性PDP过滤器。
传统的PDP过滤器通过使用粘合剂将多个膜粘合到透明基底而制成。所述膜通常包括外部光阻隔膜、颜色修正膜，等等。
由于具有自身功能的多个膜粘合到透明基底，因而膜的数量增加，这在减重和减厚方面造成障碍并由此增加了制造成本。此外，由于PDP过滤器因多个膜而需要多个粘合过程，因而制造过程复杂，由此降低生产率。而且，膜和粘合层的数量增加导致透光率减小，由此使显示装置的质量降级。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种混合光学膜，其可实现轻薄结构并因简化的结构而可降低制造成本，并提供一种制造该膜的方法。
本发明的另一目的在于，提供一种混合光学膜，其因简化的制造过程而可提高生产率，还提供一种制造该膜的方法。
本发明的又一目的在于，通过防止透光率降低而确保优良的显示质量。
按照本发明的一个方面，混合光学膜被设置在显示装置的显示模块前面，用作显示过滤器。混合光学膜釆用单膜形式，并包括膜基底；直接形成在该膜基底的一侧的第 一光学图案；以及直接形成在该膜基底的另 一侧的第二光学图案。
所述第 一光学图案和所述第二光学图案中的每一个均可包括从包含以下图案的组中选出的一个被光吸收材料填充的外部光屏蔽图案、被导电材料填充的电磁屏蔽的导电网状图案、和抗眩光的凹凸图案。
按照本发明的另一方面，提供一种制造混合光学膜的方法，其中，所述混合光学膜被设置在显示模块的前面，用作显示过滤器，所述方法包括在膜基底上形成第一和第二光学图案，使得在该膜基底的一侧直接形成所述第一光学图案并在该膜基底的另一侧直接形成所述第二光学图案。
形成第一和第二光学图案的步骤可包括在膜基底上形成凹陷 和用光吸收材料或导电材料填充该凹陷。
根据本发明的前述示例性实施例，采用单膜形式的混合光学膜可有利地 减小重量和厚度并节省制造成本。
由于功能性光学图案通过一个过程形成在膜基底两侧，因而制造过程可 被简化，由此提高生产率。在复杂的传统过程中，多个膜被单独地制备然后 相互粘合，与该传统过程相比，本发明可显著筒化制造过程并显著提高生产 率。
特别是，当使用辊对辊(roll-to-roll)过程(优选地为具有单一连续流 程的辊对辊过程)时，制造过程可被创新性地改进和简化，由此进一步降低 制造成本和提高生产率。
而且，当颜色修正着色剂和/或NIR吸收材料加入到形成膜基底的透明 聚合物树脂或加入到粘合剂中时，可进一步降低制造成本和提高生产率。
而且，由于混合光学膜釆用单膜形式，因而可防止透光率降级，由此确 保优良的显示质量。
根据以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征以及其 它优点将被更清楚地理解，在附图中
图1是例示出根据本发明第一示例性实施例的混合光学膜的透视图； 图2是例示出根据本发明第二示例性实施例的混合光学膜的剖视图； 图3是例示出制造图2中所示的混合光学膜的过程的示意图； 图4是例示出根据本发明第三示例性实施例的混合光学膜的透视图； 图5是例示出图4中所示的混合光学膜的导电网状图案的平面图； 图6是例示出制造图4中所示的混合光学膜的过程的透视图；并且 图7是例示出根据本发明第四实施例的显示装置的分解透视图。
具体实施例方式
现在将详细参见本发明的不同实施例，各实施例的示例例示在附图中并描述如下。
图1是例示出根据本发明第一示例性实施例的混合光学膜的透视图。本实施例的混合光学膜被设置在显示装置的显示模块前面。混合光学膜用作显示过滤器。
如图所示，本实施例的混合光学膜采用单膜形式。"采用单膜形式，，并
不排除如图2所示的涂敷在膜基底的表面上的粘合剂，或者粘接到本实施例的混合光学膜的功能膜。例如，诸如抗反射(AR)膜或抗起雾膜等功能膜，可粘接到本实施例的混合光学膜。而且，即使混合光学膜被例示为具有例如外部光屏蔽图案、导电网状图案、或凹凸图案，但其应被理解为不排除例如粘接到混合光学膜以进一步增强功能的外部光屏蔽膜、电磁屏蔽膜、或抗眩光膜。
混合光学膜包括膜基底以及第一和第二光学图案。第一光学图案直接形成在膜基底的一侧，第二光学图案直接形成在膜基底的另 一侧。
在图l所示的示例性实施例中，第一光学图案是外部光屏蔽图案200,第二光学图案是抗眩光的凹凸图案300。
外部光屏蔽图案200被光吸收材料填充，以吸收从外部朝向显示模块进入的光。外部光屏蔽图案200可具有各种形状，只要其可以预定深度设置在膜基底上以由此阻隔从外部进入的外部光即可。外部光屏蔽图案的示例可包括但不限于具有楔形截面的条紋，具有楔形截面的波紋，具有楔形截面的矩阵，具有楔形截面的蜂窝，具有四边形截面的条紋，具有四边形截面的波紋，具有四边形截面的矩阵，和具有四边形截面的蜂窝。参见图1和图2，外部光屏蔽图案是具有楔形截面的条紋。
膜基底100通常由透明聚合物树脂制成。膜基底可由任何类型的高透明材料制成，该材料允许光学图案形成在其上。所述材料的示例可包括聚酯、丙烯、纤维素、聚烯烃、聚氯乙烯、聚碳酸酯、酚、聚氨酯，等等。
膜基底可以包含颜色修正着色剂、近红外线(NIR)吸收材料，等等。 这些材料可替代另外的颜色修正膜和/或NIR屏蔽膜，由此降低制造成本， 并提高生产率和透光率。
颜色修正着色剂吸收特定波长的可见光。颜色修正着色剂包括调色着色 剂和/或去氖着色剂。
调色着色剂通过改变或调节红、绿和/或蓝的量来改变或调节色平衡而 实现调色功能。
通常，等离子体显示面板(PDP)发出导致色纯度降低的氖光。因此， 去氖着色剂可用于吸收波长范围为从580nm至600 nm的橙色氖光。
各种类型的颜色修正着色剂可用于增大颜色重现的范围以及增大清晰 度。着色剂可为染料或颜料，其示例可包括但不限于氰蓝、蒽醌、萘醌、 酞菁、二曱基铵、二硫镍(Ni)、偶氮物、苯乙烯树脂、次曱基物、卟啉、 含氮卟淋(azaporphyrin)，等等。由于着色剂的类型和浓度由着色剂的吸 收波长和系数以及显示装置中所需的透光特性来确定，因此着色剂的类型和 浓度不限于特定值。
NIR吸收材料吸收NIR波长光。在本实施例中可用的NIR吸收材料并 不具体限定，但可为从包含以下组分的组中选出的至少一种镍配合物和磷 酸氢二铵的混合着色剂；包含铜(Cu)离子和锌(Zn)离子的化合物着色 剂；菁基着色剂；蒽醌基着色剂；和四方髂(squarilium )基、偶氮曱碱基、 富士染(oxonol)基、偶氮基、或苯亚曱基化合物。
在本实施例的混合光学膜中，NIR透光率可优选地为10%或更小。特 别是，在波长为850 nm时，NIR透光率可优选地满足该值。如果NIR透光 率超过10% ，则远程控制器和/或精密装置因NIR而故障的可能性显著增大。
膜基底100也可包含紫外(UV)吸收剂。UV吸收剂可为有^L或无机 UV吸收剂。有机吸收剂对于透明度而言可为更优选的。任何已知的有机UV 吸收剂可用作本实施例的有机UV吸收剂。在已知的有机UV吸收剂中，优选地可4吏用苯并三唑、苯曱酮和环形亚氨基酯(annular iminoester)。特别是，环形亚氨基酯对于耐热性而言是更优选的。此外，两种或更多种类型的UV吸收剂可组合使用。
外部光屏蔽图案200大致设置在膜基底100的背侧，楔形的底部面向显示模块。不过，本发明不限于这种构造。在图1中所示的外部光屏蔽图案200中，图案的条紋被设置为相互平行且相互分隔开规则间隔。
外部光屏蔽图案200被光吸收材料填充。光吸收材料的示例可包括能够吸收光的黑的无机材料、有机材料、金属，等等。光吸收材料优选地可为碳黑。如果金属粉末被加入外部光屏蔽图案200中，则该金属粉末可用作电磁屏蔽物。可根据金属粉末的浓度调节电阻。为此，可使用黑金属、表面黑化的金属、或混合有金属的黑光吸收材料。除了光吸收材料以外，外部光屏蔽图案200还可被UV固化树脂填充。
在外部光屏蔽图案200中，光屏蔽效果、透光率和视角由节距P、深度Q、较大宽度H1、较小宽度H2和倾角0确定。外部光屏蔽图案的折射系数与膜基底的折射系数之差可优选地为0.05或更小。外部光屏蔽图案200可沿相对于显示装置的观看者的水平或竖直方向设置。
凹凸图案300用于减少光反射并消除莫尔现象。图1示出凹凸图案300为粗糙图案的实施例。不过，凹凸图案可具有各种其它形状，例如压印图案，只要其可实现抗眩光效果即可。
图2是例示出根据本发明第二示例性实施例的混合光学膜的剖视图。
本实施例的混合光学膜被构造为使得粘合剂400涂敷在膜基底的至少一侧上。
具体而言，粘合剂400涂敷在膜基底100的一侧和/或另一侧上。由此，另一功能膜可另外粘合到本实施例的混合光学膜，膜基底IOO可粘合到显示模块，或者透明基底可粘合到膜基底100以增强混合膜的强度。
粘合剂400的特定示例可包括丙烯酸粘合剂、硅基粘合剂、聚氨酯基粘合剂、聚乙烯醇缩丁醛(PMB)粘合剂、乙烯醋酸粘合剂、聚乙烯酯、饱和非晶酯、三聚氰胺树脂，等等。
粘合剂400可包含例如颜色^f'务正着色剂和/或NIR吸收材料。图3是例示出制造图2中所示的混合光学膜的过程的示意图。混合光学膜可通过以下过程制造。
首先，形成膜基底100。具体而言，膜基底100例如通过挤压形成为具有预定厚度的膜的形式。不过，形成过程不限于挤压，而是可以使用各种工艺，例如注射成型。在该过程中，颜色修正着色剂和/或NIR吸收着色剂可混合到透明聚合物树脂中，然后将该混合物挤出。在一个实施例中，在挤压过程中，可使用其上具有例如突起的挤压模形成凹陷。
由于挤压与随后的辊轧形成过程相配合，因而制造本发明的混合光学膜的过程可实现为连续过程。具体而言，挤出的膜基底在被传送到下游时通过成形辊模制，使得制造过程可在一个连续传送流程中完成。结果，这可创新性地促进和简化制造过程，由此显著提高生产率。
第一成形辊500在挤出的膜基底100的一侧以规则间隔形成楔形凹陷520,第二成形辊530在膜基底100的另一侧形成凹凸图案300。第一成形辊500在其外周面上具有与凹陷520相对的突起510。第二成形辊530具有与将在膜基底IOO上形成的凹凸图案300相对的外周图案。
由于第一成形辊500被压到膜基底100的一侧，因而第一成形辊500的第一外周图案被转印到膜基底100的一侧。由此，与第一成形辊500的外周面上的突起510相对的凹陷520形成在基底100的一侧中。
由于第二成形辊530被压到膜基底100的另 一侧，因而第二成形辊530的第二外周图案540被转印到膜基底IOO的另一侧。由此，与第二外周图案540相对的凹凸图案300形成在膜基底100的另一侧中。
第一和第二成形辊500和530可被设置为相互面对，使得在膜基底100净皮传递通过两个成形辊500和530之间的空间的同时，凹陷520和凹凸图案300可分别在膜基底100的一侧和另一侧同时形成。
此后，其中混合有光吸收材料的UV固化树脂被设置在凹陷520中，然后被UV照射，由此形成外部光屏蔽图案200 (见图l和2)。
图4是例示出根据本发明第三示例性实施例的混合光学膜的透视图。 如图4所示，混合光学膜包括作为第一光学图案的外部光屏蔽图案 200和作为第二光学图案的导电网状图案600。导电网状图案600更具体地 参照图5例示。导电网状图案600被导电材料填充，以由此阻隔电磁干扰 (EMI)。
导电材料的示例可包括具有优良导电性的Cu、 Cr、 Ni、 Ag、 Mo、 W、 Al,等等。
导电网状图案600接地到例如壳体，使得导电网状图案中捕集的EMI 可朝向壳体发出，而不会到达显示装置的观看者。
图6是例示出制造图4中所示的混合光学膜的过程的透视图。
如图所示，第 一成形辊500和第二成形辊700在其外周面上均具有突起。 膜基底100与第一和第二成形辊500和700接触，使得在膜基底100的两侧 形成凹陷。然后，光吸收材料被设置在膜基底一侧中的凹陷中，导电材料被 设置在膜基底另 一侧中的凹陷中。
虽然在前述第一至第三实施例中，外部光屏蔽图案和导电网状图案均通 过模制过程形成，但本发明不限于此。例如，光学图案可通过印刷以光吸收 材料或导电材料而形成。在这种情况下，光学图案可使用印刷辊连续印刷。
在前述第一至第三实施例中，外部光屏蔽图案200和凹凸图案300或者 外部光屏蔽图案200和导电网状图案600分别形成在膜基底的两侧，但本发 明不限于此。例如，凹凸图案和导电网状图案可形成在膜基底的两側。
图7是例示出根据本发明第四实施例的显示装置的分解透视图。
如图7所示，显示装置430包括壳体410、覆盖壳体410的盖120、 容纳在壳体410内的驱动电路板140、其中具有充有气体的放电单元并显示 图像的显示模块130、和显示过滤器IIO。
显示过滤器可仅包括前述的混合光学膜，或者包括其它功能膜以及混合 光学膜。虽然为了便于说明，前述实施例中的混合光学膜已被例示为应用于
PDP，不过本发明不限于此。例如，本发明的混合光学膜可被用于各种其它图像显示装置，例如，液晶显示器(LCD)、电致发光显示器(ELD)、真空荧光显示器(VFD)，等等，以及PDP。
虽然本发明已参照其示例性实施例进行了显示和描述，但本领域技术人员应理解的是，在不背离由所附权利要求书及其等同方案限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种形式上和细节上的改。
权利要求
1、一种混合光学膜，其被设置在显示装置的显示模块前面，用作显示过滤器，所述混合光学膜采用单膜形式，并包括膜基底；直接形成在所述膜基底的一侧的第一光学图案；以及直接形成在所述膜基底的另一侧的第二光学图案。
2、 根据权利要求1所述的混合光学膜，其中，所述第一光学图案包括 外部光屏蔽图案，所述外部光屏蔽图案被光吸收材料填充，以吸收从外部朝 向所述显示模块进入的光。
3、 根据权利要求2所述的混合光学膜，其中，所述外部光屏蔽图案的 图案为具有楔形截面的条紋、具有楔形截面的波紋、具有楔形截面的矩阵、 具有楔形截面的蜂窝、具有四边形截面的条紋、具有四边形截面的波紋、具 有四边形截面的矩阵、或具有四边形截面的蜂窝。
4、 根据权利要求2所述的混合光学膜，其中，所述第二光学图案包括 被导电材料填充的导电网状图案。
5、 根据权利要求2所述的混合光学膜，其中，所述第二光学图案包括 抗眩光的凹凸图案。
6、 根据权利要求5所述的混合光学膜，其中，所述抗眩光的凹凸图案 包括粗糙图案。
7、 根据权利要求1所述的混合光学膜，其中，所述第一光学图案和所 述第二光学图案中的每一个均包括从包含以下图案的组中选出的一个被光 吸收材料填充的外部光屏蔽图案、被导电材料填充的导电网状图案、和抗眩 光的凹凸图案。
8、 根据权利要求1所述的混合光学膜，其中，所述膜基底包含近红外 线吸收材料和吸收预定波长可见光的颜色修正着色剂中的至少之一。
9、 根据权利要求1所述的混合光学膜，其中，粘合剂被涂敷在所述膜基底的所述一侧和所述另 一侧中的至少之一上，着色剂中的至少之一。
10、 一种显示装置，包括显示图像的显示模块；和混合光学膜，其被设置在所述显示模块的前面，用作显示过滤器，其中，所述混合光学膜采用单膜形式，并包括膜基底；直接形成在所述膜基底的 一侧的第 一光学图案；以及直接形成在所述膜基底的另 一侧的第二光学图案。
11、 一种制造混合光学膜的方法，所述混合光学膜被设置在显示模块的前面，用作显示过滤器，所述方法包括在膜基底的 一侧直接形成第 一光学图案；和在所述膜基底的另 一侧直接形成第二光学图案。
12、 根据权利要求11所述的方法，其中，形成第一光学图案的步骤包括将第一成形辊的外周面上的第一外周图案直接转印到所述膜基底的所述一侧；并且形成第二光学图案的步骤包括将第二成形辊的外周面上的第二外周图案直接转印到所述膜基底的所述另 一侧。
13、 根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二光学图案包括抗眩光的凹凸图案；并且所述第二外周图案与所述抗眩光的凹凸图案相对。
14、 根据权利要求11所述的方法，其中，形成第一光学图案和形成第二光学图案的步骤包括在所述膜基底上形成凹陷；和用光吸收材料或导电材料填充所述凹陷。
15、 根据权利要求14所述的方法，其中，形成凹陷的步骤包括通过使所述膜基底与在外周面上具有突起的成形辊接触，将所述突起转印到所述膜基底，所述突起与所述凹陷相对。
16、 根据权利要求14所述的方法，其中，填充步骤包括用紫外固化树脂与光吸收材料或导电材料一起填充所述凹陷；和 通过UV照射使所述紫外固化树脂固化。
17、 根据权利要求11所述的方法，其中，形成第一光学图案或第二光 学图案的步骤包括用光吸收材料或导电材料将所述第一光学图案或所述第 二光学图案印刷在所述膜基底上。
18、 根据权利要求17所述的方法，其中，印刷步骤使用印刷辊执行。
19、 根据权利要求11所述的方法，进一步包括在所述膜基底上形成 所述第一光学图案和形成所述第二光学图案之前，通过挤压形成所述膜基
全文摘要
本发明提供一种混合光学膜、一种具有该膜的显示装置、以及一种制造该膜的方法。所述混合光学膜设置在显示装置的显示模块前面，用作显示过滤器。所述混合光学膜采用单膜形式。所述混合光学膜包括膜基底；直接形成在该膜基底的一侧的第一光学图案；以及直接形成在该膜基底的另一侧的第二光学图案。所述混合光学膜能够因简化的结构而降低制造成本并因简化的制造过程而提高生产率。
文档编号G02B5/20GK101661127SQ20091017154
公开日2010年3月3日 申请日期2009年8月28日 优先权日2008年8月29日
发明者廉智允, 赵偗任, 赵隐永, 金珠锡, 金贤淑 申请人:三星康宁精密琉璃株式会社