膜滤光器以及具有膜滤光器的显示装置的制作方法

专利名称：膜滤光器以及具有膜滤光器的显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能保护显示装置不受外部冲击的膜滤光器以及具有该膜滤光器的显示装置。
背景技术：
传统显示装置所采用的膜滤光器根据其目的而有各种结构。具体地讲，等离子体 显示装置采用的大部分膜滤光器的每一个都包括功能层，其吸收通过驱动等离子体显示装 置产生的强近红外线和电磁波且减少外部光的反射。这样的膜滤光器制作的比玻璃滤光器 薄且轻，并且比玻璃滤光器更有效地改善回波图像(double image) 0然而，膜滤光器与玻璃滤光器相比对施加给显示装置的外部振动的屏蔽或缓冲能 力较低，从而施加有外部冲击的显示装置的功能和外部形状变坏。因此，在膜滤光器中，要 求引入能适当保护显示装置不受外部冲击的功能层。具体地讲，随着显示装置不断地作大、作薄，设置在显示装置的可视表面上的前表 面玻璃基板的厚度逐渐减少。因此，要求有效地保护显示装置不受施加到前表面的外部冲
击ο在此背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景技术的理解，因此 它可以包含不形成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容
因此，本发明的一个方面是提供贴附到显示装置的前表面上以有效吸收外部冲击 的膜滤光器。另外，本发明的另一个目标是提供一种显示装置，其能对施加给显示装置的前表 面的外部冲击改善经久性。为了实现本发明前述的和/或其它的目标，根据本发明的一个方面，所提供的膜 滤光器包括第一层和第二层，第一层包括肋和由肋分隔开的多个开口，且具有第一硬度，第 二层包括插入开口中的多个单元，且具有低于第一硬度的第二硬度。肋的高度、相邻肋之间的距离以及该肋的宽度设定为首先吸收且分散外部冲击， 并且将外部冲击传输到第二层。第一层可以具有可逆范围中的5%至30%的压缩比。该第一层硬度可以比第二层 的硬度大23 %至45 %。该第二层的侧表面的至少一个表面可以基于该第一层的厚度方向 倾斜。该开口可以是多边形的。该开口的每一个的一端可以由该第一层封闭。该膜滤光器还可以包括提供在一个表面上的第一插入层，该一个表面的结构为该 第二层插入该开口中。该膜滤光器还可以包括设置在面对该一个表面的另一个表面上的第 二插入层，该一个表面的结构为该第二层插入该开口中。该第一插入层可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯制作。
该第一层可以由选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、乙烯-醋酸乙烯(EVA) 和氨基甲酸酯(urethane based)组成的组中的至少一个制作。该第二层可以由选自由包含乙烯-醋酸乙烯(EVA)的聚合物、苯乙烯和乙烯的共 聚物(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS))、硅胶和高度桥接的聚氨酯(highly bridged polyurethane based)组成的组的至少之一制作。该第一层可以由包含乙酸乙烯酯不超过20wt%的乙烯-醋酸乙烯(EVA)制作，并 且该第二层可以由包含乙酸乙烯酯不超过40wt%的乙烯-醋酸乙烯(EVA)制作。该第一层可以由包含乙酸乙烯酯不超过20wt%的乙烯-醋酸乙烯(EVA)制作，并 且该第二层可以由硅基材料(silicon based)制作。该膜滤光器还可以包括至少一个功能层，用于屏蔽电磁波、近红外线和氖光，用于 纠正颜色，并且用于防止外部光的反射。根据本发明的另一个方面，所提供的显示装置包括显示面板和提供在显示面板的 一个表面上的膜滤光器。该显示面板可以是等离子显示面板(PDP)、有机发光显示(OLED)面板和液晶显示 (IXD)面板之一。根据本发明，相对柔软的材料和相对坚硬的材料彼此结合以提供能够有效吸收外 部冲击的膜滤光器。另外，上述的膜滤光器提供在显示装置的前表面上，使所提供的显示装置能对施 加给前表面的外部冲击改善经久性。


本发明的全面评价及其很多附加优点将随着下面结合附图的详细描述而变得易 于理解从而明显易懂，附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件，其中图1是图解根据本发明实施例的膜滤光器的分解透视图；图2是沿着图1的膜滤光器的II-II线剖取的截面图；图3是图解根据本发明另一实施例的膜滤光器的截面图；图4是图解根据本发明又一实施例的膜滤光器的截面图；图5A和5B是图解根据本发明的膜滤光器的另一结构的透视图；图6是图解可应用于根据本发明的膜滤光器的另一结构的截面图；以及图7A和7B是根据本发明的显示装置的示意性截面图。
具体实施例方式在下面的具体描述中，仅简单地借助于图解，示出和描述本发明的一些示范性实 施例。本领域的技术人员应当理解的是，所描述的实施例可以以各种不同的方式变化，所有 这些都不脱离本发明的精神或范围。因此，附图和描述被看成实质上是说明性的而不是限 定性的。另外，当元件被称为“在另一个元件上”时，它可以直接在另一个元件上，或 者间接 在另一个元件上，其间设有一个或多个中间元件。同样，当元件被称为“连接到”另一个元 件时，它可以直接连接到另一个元件，或者间接地连接到另一个元件，其间设有一个或多个 中间元件。在下文，相同的附图标记指代相同的元件。
在下文，将参考附图更加全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示范性实施 例。本领域的技术人员应当理解的是，所描述的实施例可以以各种不同的方式变化，所有这 些都不脱离本发明原理的精神或范围。应当认识到，附图中所示的构件的大小和厚度是为了更好地理解和易于描述而任意给出的，本发明不限于所图解的大小和厚度。在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、板、区等的厚度。相同的附图标记在说明 书中通篇表示相同元件。为了本发明的清楚起见，从该描述的细节中省略了描述之外的元件，并且相同的 附图标记在说明书中通篇指代相同元件。在几个示范性实施例中，通过采用相同的参考标号在第一示范性实施例中有代表 性地描述具有相同构造的构成元件，并且在其它实施例中仅描述第一示范性实施例中描述 的构成元件之外的构成元件。现在，将参考附图更加详细地描述本发明的实施例，从而该公开将透彻和完整，并 且向本领域的技术人员全面传达本发明的概念。在下面的描述中，“透明”是指元件具有这样的透射率，其在本领域中通常被看作 是透明的，且物体是完全透明的。还应当理解的是，当层称为在另一层或基板上时，它可以 直接在另一层或基板上，或者也可以存在中间层。在附图中，为了清楚起见，层和区的厚度 被夸大。图1是图解根据本发明实施例的膜滤光器的分解透视图。图2是沿着图1的膜滤 光器的II-II线剖取的截面图。参考图1和2，根据本实施例的膜滤光器10包括冲击吸收层。冲击吸收层包括第 一层12和插入第一层12中的第二层16。作为参考，在图1中，仅图解了第二层16的一个单元。在图2中，第二层16的所 有单元都插入第一层12的开口中。第一层12包括肋13和由肋13分隔开的多个开口 14，并且形成冲击吸收层的基本 结构。第一层12优选由这样的材料形成，该材料要求对外部冲击具可逆反应，并且在材料 受压缩力不永久变形的范围内能收缩或压缩约5%至30%。具体地讲，为了有效吸收和分散外部冲击能量，以预定的比率设计肋13的高度 HI、在一个方向上相邻肋13之间的距离Ll以及肋13的宽度W1。例如，肋13的高度Hl为 约20 μ m至200 μ m，肋13之间的距离Ll为不小于50 μ m,并且肋13的宽度Wl为约5 μ m 至 50 μ m。外部冲击由受冲击的物体的柔性控制。当柔性最大化时，冲击吸收率减少。具体 地讲，当膜滤光器的柔性最大化时，膜滤光器的冲击吸收率减少。因此，在根据本发明的膜 滤光器中，相对软和小的单元吸收首先被相对坚硬的物体吸收和分散的外部冲击，从而可 以有效减小外部冲击。具有少量聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和乙酸乙烯酯的乙烯-醋酸乙烯 (EVA)和氨基甲酸酯(urethane based)能用作第一层12。第一层12的材料不限于上述材 料，而是能采用满足根据本实施例的膜滤光器10所需物理特性的不透明材料。另外，为了减少外部光的反射，第一层12的整个结构能采用染料或颜料作为添加剂而显现特定的颜色。第二层16包括插入第一层12的开口 14中的多个单元。第二层16保护第一层 12，并且首次和二次吸收外部冲击能量。第二层16优选由比第一层12软的材料制作，也就是由硬度比第一层12小且具有 光学特性的材料，其中由显示装置产生的光(亮度)的减少很低。第二层16优选由透明高 分子物质制作。包含乙烯-醋酸乙烯(EVA)的聚合物、苯乙烯和乙烯的共聚物(苯乙烯-乙 烯-丁二烯-苯乙烯(SraS))，硅胶和高度桥接的聚氨酯(highly bridged polyurethane based)能用作透明高分子物质。第一层12和第二层16由柔软半硬化材料制作，并且形成为第一层12的硬度大于 第二层16的硬度。例如，第一层12的硬度比第二层16的硬度高约23%至45%。例如，根据本实施例的膜滤光器10能这样制造聚合包含不超过20wt %乙酸乙烯 酯的EVA从而以预定的图案形成第一层12，该第一层12包括肋13和开口 14 ；以及聚合包 含不低于40wt%乙酸乙烯酯的EVA以将该聚合的EVA填充在第一层12的开口 14中。在 此情况下，当第一层12的硬度为90时，第二层16的硬度(H)为约70，这是因为聚合的EVA 的硬度随着乙酸乙烯酯的密度而变化。在另一个示例中，根据本实施例的膜滤光器10能这样制造聚合包含不超过 20wt%乙酸乙烯酯的EVA，从而以预定的图案形成第一层12，该第一层12包括肋13和开口 14 ；以及将硅填入第一层12的开口 14中。在此情况下，当第一层12的硬度为90时，第二 层16的硬度不超过50。当外部冲击施加到膜滤光器10的一个表面时，外部冲击首先传输到第一层12和/ 或第二层16的特定第一区域。传输到第一区域的冲击首先被第一层12的肋13吸收且分 散，并且由肋13分散的冲击被位于第一区域周围的第二区域处的第一层12的单元分散且 吸收。因此，外部冲击能量能被膜滤光器10有效地吸收且去除。图3是根据本发明另一个实施例的膜滤光器的截面图。参考图3，根据本实施例的膜滤光器IOa包括冲击吸收层。冲击吸收层包括第一层 12a和第二层16a，第一层12a具有肋13a和由肋13a分隔开的多个开口 14a，第二层16a具 有插入第一层12a的多个开口 14a中的多个单元。第一层12a的厚度H2大于肋13a的高 度HI。另外，除了一个表面外，第二层16a被第一层12a围绕。就是说，每个开口 14a的一 端被第一层12a封闭。根据本实施例的膜滤光器IOa与参考图1和2描述的膜滤光器10实际上相同，除 了第一层12a的开口 14a没有在厚度方向上穿透第一层12a，而是以凹槽的形式形成在第一 层12a的一个表面中之外。因为第二层16a在厚度方向上不穿透第一层12a，所以当另外制造膜滤光器IOa且 贴附到显示装置时，膜滤光器IOa会易于处理。图4是根据本发明又一实施例的膜滤光器的截面图。参考图4，根据本实施例的膜滤光器IOb包括冲击吸收层。冲击吸收层包括第一层 12b和第二层16b，第一层12b具有肋13b和由肋13b分隔开的多个开口 14b，第二层16b具 有插入第一层12b的 多个开口 14b中的多个单元。每个肋13b的一端的大小或长度(Si) 大于每个肋13b的另一端的大小或长度(S2)。就是说，第二层16b的侧表面的结构为至少一个表面基于第一层12b的厚度方向而倾斜。根据本实施例的膜滤光器IOb与参考图1和2描述的膜滤光器10实际上相同，除了肋13b的侧表面是倾斜的，从而肋13b的截面为梯形。当肋13b的截面为梯形时，从膜滤光器IOb的一个表面施加的外部冲击能量能由 肋13b更加有效地吸收和分散。图5A和5B是图解根据本发明的膜滤光器的另一个结构的透视图。如图5A所示，根据本实施例的膜滤光器IOc包括防冲击层。防冲击层包括第一层 12c和第二层16c，第一层12c具有肋13c和由肋13c分隔开且设置成栅格形式的多个开口 14c，第二层16c具有插入第一层12c的开口 14c中的多个单元。第二层16c的单元为直角 平行六面体。肋13c的高度H3约为20 μ m至200 μ m，并且在开口 14c的纵向方向上相邻肋13c 之间的距离L2为不小于50 μ m。在开口 14c的宽度方向上相邻肋13c之间的距离L3约为 50 μ m至300 μ m，并且肋13c的宽度W2约为5 μ m至50 μ m。肋13c的结构设计为预定的比 率，从而肋13c针对于外部冲击可逆地压缩约5%至30%，以吸收和分散外部冲击能量.膜滤光器IOc的结构能与参考图3和4描述的膜滤光器的至少一个结构组合。根 据本实施例的膜滤光器IOc除了格栅形式的开口结构之外与参考图1描述的膜滤光器实际 上相同。另外，如图5B所示，根据本实施例的膜滤光器IOd包括第一层12d和第二层16d， 第一层12d具有肋13d和由肋13d分隔开的多个开口 14d，第二层16d具有插入第一层16d 的开口 14d中的多个单元。第二层16d的单元为条棒(stripe bar)形式。膜滤光器IOd的肋13d不是栅格状而是开放的。此时，插入开口 14d中的第二层 16d的单元为条棒形式。在相对坚硬的第一层12d和相对柔软的第二层16d的组合中，根据本实施例的膜 滤光器IOd的冲击吸收率低于上述膜滤光器的冲击吸收率，这是因为第二层16d的单元数 量少。然而，膜滤光器IOd能应用于吸收施加到显示装置的前表面的冲击。图6是图解能应用于根据本发明的膜滤光器的另一结构的截面图。参考图6，根据本实施例的膜滤光器100包括第一层114和第二层116，第一层114 具有肋和由肋分隔开的多个开口，第二层116具有插入第一层114的开口中的多个单元。根 据本实施例的第一层114和第二层116形成上面参考图4描述的防冲击层。另一方面，根 据本实施例的第一层和第二层能具有除图4所示结构之外的参考图1至图3以及图5A和 图5B描述的实施例结构的其中之一或其组合。另外，膜滤光器100能包括第一插入层112和第二插入层118，在它们之间插入第 一层114和第二层116，并且它们提供在第一层114和第二层116的两个表面上，以便改善 由第一层114和第二层116构成的冲击吸收层的冲击吸收能力。第一插入层112和第二插 入层118保护第一层114和第二层116，并且将外部冲击能量传输到第一层114和第二层 116。第一插入层112和第二插入层118优选由动力学特性和光学特性良好平衡的材料 制作成膜，其具有高机械强度和低热收缩率，并且产生小量的低聚物。例如，第一插入层112 和第二插入层118能由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯(PC)制造。为了将根据本实施例的膜滤光器应用于显示装置，第一插入层112和第二插入层118的透射率优选不 低于90%。在根据本实施例的膜滤光器100的结构中，施加到膜滤光器100的一个表面上的 外部冲击首先通过第一插入层112、第一层114、第二层116和第二插入层118的可逆收缩 来吸收且分散，并且由第一层114的肋分隔开的第二层116的单元二次吸收。在下文，为了 方便起见，第一插入层112、第一层114、第二层116和第二插入层118的结构称作冲击吸收 结构110。
另外，膜滤光器100能包括功能层130，层叠在冲击吸收结构110的一个表面上。 功能层130能包括屏蔽电磁波的导电层136、屏蔽近红外线和氖光且纠正颜色的色度层 (chromatic layer) 138以及减少外部光反射的防反射层142。防反射层142层叠在色度层 138上，第一粘合层140插置在其间。同样，根据本实施例，膜滤光器100具有这样的结构插设第二粘合层132，并且 在第二插入层118上层叠第三插入层134。第三插入层134操作为功能层130的支撑层。 然而，本发明的结构不限于如上所述，而是能实施为采用第二插入层118替代第三插入层 134。在此情况下，第二粘合层132和第三插入层134被省略。导电层136能具有丝网结构，以便屏蔽显示装置发射的电磁波。导电层136能由 Cu、Ag、Al、Ni 和 Au 制成。色度层138能包括染料或颜料，其能选择性吸收可见射线区域中特定波长的光。 染料或颜料能屏蔽氖受激发时发射的波长约为585nm周围或近红外线附近的非必要光。例 如，花青类化合物、斯夸鐺类(squarylium-based)化合物、偶氮甲碱类化合物、奇散亭类 (kisantine-based)化合物、氧菁类(oxonol-based)化合物以及偶氮类化合物可以用作染 料或颜料。染料或颜料的种类或密度能由染料或颜料的吸收波长和吸收系数、透明层的颜 色以及膜滤光器的透射特性和透射率来决定。防反射层142能执行抗反射(AR)功能和低反射(LR)功能，其利用光干扰抑制屏 幕的表面反射。防反射层142能通过干涂法或湿涂法形成以防反射，干涂法中通过沉积或 溅射来层叠无机诱导剂，湿涂法中涂覆有机材料。另一方面，防反射层142能由具有不同折 射系数的多个层形成。另一方面，防反射层142能通过涂覆单层形成，该单层由具有低折射 系数的材料制成，以便执行LR功能。防反射层142能由诸如氟化物树脂的有机材料或诸如 SiO2和ITO的无机材料制成。在用于显示装置的膜滤光器中，有效冲击吸收率能根据所需的冲击吸收能力而变 化，然而，优选在约25%至40%的范围。当根据本实施例的上述膜滤光器应用于显示装置 时，能易于获得所希望的冲击吸收能力。图7A和7B是根据本发明的显示装置的示意性截面图。参考图7A，根据本实施例的等离子体显示装置包括显示面板200，层叠在面板200 的一个表面上的冲击吸收结构110以及层叠在冲击吸收结构110的一个表面上的功能层 130。冲击吸收结构110设置在面板200和功能层130之间。冲击吸收结构110能具有包括在参考图1至5B描述的膜滤光器中的冲击吸收层 结构，而不是包括在参考图6描述的膜滤光器中的冲击吸收层结构。因为功能层130实际 上与包括在参考图6描述的膜滤光器中的功能层相同，所以省略其详细描述。
另外，如图7B所示，根据本实施例的显示装置能包括显示面板200、设置在面板 200的一个表面上的冲击吸收结构110以及设置在面板200和冲击吸收结构110之间的功 能层130。在具有这样结构的显示装置中，因为冲击吸收结构110设置在显示面板200的一 个表面的最上层上，所以它能防止外部冲击能量传输到功能层130和面板200。上述的显示面板200能够是等离子体显示面板(PDP)、有机发光显示(OLED)面板 和液晶显示(LCD)面板之一。因为上述显示面板是熟知的。所以将省略其详细描述。同样，根据上述实施例的膜滤光器能在被另外制造后贴附到显示面板。另一方面， 上述膜滤光器能直接形成在显示面板的前表面玻璃基板上。尽管本发明已经结合一定的示范性实施例进行了描述，但是应当理解的是，本发 明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各 种修改和等同布置以及它们的等同物。本申请要求2008年12月12日提交韩国知识产权局的韩国专利申请 No. 10-2008-0126378的优先权和利益，其全部内容通过引用结合于此。
权利要求
一种膜滤光器，包括第一层，包括肋和由该肋分隔开的多个开口，且具有第一硬度；以及第二层，包括形成在该开口中的多个单元，且具有低于该第一硬度的第二硬度。
2.如权利要求1所述的膜滤光器，其中该肋的高度、相邻肋之间的距离以及该肋的宽 度设定为主要吸收且分散外部冲击，并且将外部冲击传输到该第二层。
3.如权利要求2所述的膜滤光器，其中该第一层具有可逆范围中的5%至30%的压缩比。
4.如权利要求1所述的膜滤光器，其中该第一层的硬度比该第二层的硬度高23%至 45%。
5.如权利要求1所述的膜滤光器，其中该第二层的侧表面的至少一个表面基于该第一 层的厚度方向倾斜。
6.如权利要求1所述的膜滤光器，其中该开口是多边形的。
7.如权利要求6所述的膜滤光器，其中每个开口的一端被该第一层封闭。
8.如权利要求1所述的膜滤光器，还包括设置在一个表面上的第一插入层，该一个表 面具有其中该第二层插入该开口中的结构。
9.如权利要求8所述的膜滤光器，还包括设置在面对该一个表面的另一个表面上的第 二插入层，该一个表面具有其中该第二层插入该开口中的结构。
10.如权利要求8所述的膜滤光器，其中该第一插入层由聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚 碳酸酯制成。
11.如权利要求1所述的膜滤光器，其中该第一层由选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚 碳酸酯、乙烯-醋酸乙烯和氨基甲酸酯组成的组中的至少一个制成。
12.如权利要求11所述的膜滤光器，其中该第一层由染料或颜料着色。
13.如权利要求1所述的膜滤光器，其中该第二层由选自由包含乙烯-醋酸乙烯的聚合 物、苯乙烯和乙烯的共聚物、硅胶和高度桥接的聚氨酯组成的组的至少一个制成。
14.如权利要求13所述的膜滤光器，其中该第二层由选自由包含乙烯_醋酸乙烯的聚 合物、苯乙烯_乙烯_ 丁二烯_苯乙烯、硅胶和高度桥接的聚氨酯组成的组的至少一个制 成。
15.如权利要求1所述的膜滤光器，其中该第一层由包含乙酸乙烯酯不超过20wt%的乙烯-醋酸乙烯制成，并且 其中该第二层由包含乙酸乙烯酯不超过40wt%的乙烯-醋酸乙烯制成。
16.如权利要求1所述的膜滤光器，其中该第一层由包含乙酸乙烯酯不超过20wt%的乙烯-醋酸乙烯制成，并且 其中该第二层由硅基材料制成。
17.如权利要求1所述的膜滤光器，还包括至少一个功能层，用于屏蔽电磁波、近红外 线和氖光，用于纠正颜色，并且用于防止外部光的反射。
18.一种显示装置，包括 显示面板；以及膜滤光器，设置在该显示面板的一个表面上， 其中该膜滤光器包括第一层，包括肋和由该肋分隔开的多个开口，且具有第一硬度；以及 第二层，包括插入该开口中的多个单元，且具有低于该第一硬度的第二硬度。
19.如权利要求18所述的显示装置，其中该第一层具有在可逆范围中的5%至30%的压缩比，并且 其中该肋的高度、相邻肋之间的距离以及该肋的宽度设定为能首先吸收且分散外部冲 击，并且能将外部冲击传输到该第二层。
20.如权利要求18所述的显示装置，其中该膜滤光器还包括设置在一个表面上的第一 插入层，该一个表面具有其中该第二层插入该开口中的结构。
21.如权利要求18所述的显示装置，其中该显示面板是等离子体显示面板、有机发光 显示面板和液晶显示面板之一。
全文摘要
本发明提供能避免显示装置受外部冲击的膜滤光器和包括该膜滤光器的显示装置。膜滤光器包括第一层和第二层，第一层包括肋和由肋分隔开的多个开口，且具有第一硬度，第二层包括插入开口中的多个单元，并且具有低于第一硬度的第二硬度。
文档编号G02B5/20GK101846761SQ20091025838
公开日2010年9月29日 申请日期2009年12月14日 优先权日2008年12月12日
发明者朴哉暎, 权度赫, 李性龙 申请人:三星Sdi株式会社