專利名稱：顯示裝置用外部光阻擋膜、其制造方法和具有該膜的濾光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及外部光阻擋膜、該膜的制造方法和具有該膜的濾光器。具體 而言，本發(fā)明涉及一種外部光阻擋膜，其可改善亮室對比率(BRCR)、亮 度和一見角，并可易于制造以節(jié)省制造時(shí)間和成本。
背景技術(shù)：
顯示裝置包括電視、個(gè)人電腦顯示器、便攜式顯示裝置等等。顯示裝置 近來變得尺寸更大且更薄。
相應(yīng)地，平板顯示(FPD)裝置，例如等離子體顯示面板(PDP)裝置、 液晶顯示(LCD)裝置、場發(fā)射顯示(FED)裝置、和有機(jī)發(fā)光顯示(OLED) 裝置，取代以前作為代表性顯示裝置的陰極射線管(CRT)裝置。
在下文中，PDP裝置及其所用的濾光器將被作為示例，不過本發(fā)明并不 僅限于此。例如，根據(jù)本發(fā)明的濾光器可用于諸如OLED裝置、LCD裝置、 和FED裝置之類的大尺寸顯示裝置；諸如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)裝置、小 尺寸游戲顯示裝置、小型移動電話顯示裝置之類的小尺寸顯示裝置；和柔性 顯示裝置。
特別地，PDP裝置處于關(guān)注的焦點(diǎn)，這是因?yàn)?，其具有?yōu)秀的顯示性能， 例如，高亮度、高對比率、低殘像、和寬視角。
PDP裝置通過將直流或交流電壓施加于電極而使氣體在電才及之間放電， 然后通過激發(fā)氣體放電所致的紫外線而輻射熒光材料，由此發(fā)光。PDP裝置通過使用所發(fā)的光而顯示影像。
不過，PDP裝置具有的確定在于，大量電磁波和近紅外射線由于其固有 特性而發(fā)射。來自PDP裝置的電磁波和近紅外射線可對人體具有有害影響，
并可導(dǎo)致諸如移動電話和遠(yuǎn)程控制器之類的精密裝備失效。進(jìn)一步地，PDP 裝置具有較高表面反射并由于由諸如He或Xe之類的其他發(fā)出的橙色光而 使其顏色純度低于CRT裝置。
因此，PDP裝置采用PDP濾光器以阻擋電磁波和近紅外射線，減少光 反射，并改善顏色純度。PDP濾光器安裝在面板組件的前部中。PDP濾光器 通常通過將多個(gè)諸如電磁屏蔽層之類的功能層粘接或結(jié)合在一起而制成。
此外，為了改善亮室對比率和亮度，PDP濾光器包括外部光阻擋膜，以 阻擋從外部進(jìn)入的外來光并吸收被面板組件反射的外來光。
外部光阻擋膜包括采用條形形狀的微圖樣。外部光阻擋膜當(dāng)安裝到面板 組件的前部中時(shí)，由于與面板組件各單元間邊界的條形圖樣發(fā)生干涉而導(dǎo)致 莫爾圖樣。由于在具有微圖樣的外部光阻擋膜暴露于外來光時(shí)形成的陰影與 面板組件的條形圖樣之間的干涉導(dǎo)致形成莫爾圖樣，因而影像質(zhì)量惡化。
由于不可能去除面板組件的條形圖樣，因此，為了去除莫爾圖樣，外部 光阻擋膜的條形間距應(yīng)顯著小于或大于面板組件條形的間距，或者，外部光 阻擋膜的條形應(yīng)以某種角度傾斜。
不過，如果外部光阻擋膜的條形間距增大，則阻擋外來光的能力降低。 此外，難以制造具有窄間距條形圖樣的外部光阻擋膜。另一方面，傾斜條形 降低了阻擋外來光的能力并增加了膜的消耗。
制造外部光阻擋膜的一個(gè)主要問題是制備模板。機(jī)械加工金屬模板常用 于形成未圖樣。不過，制造金屬模板的機(jī)械加工處理具有的問題在于，制造 成本高且制造時(shí)間長。此外，機(jī)械加工金屬模板僅可形成簡單圖樣，例如條 形圖樣。此外，傳統(tǒng)外部光阻擋膜具有的問題在于，其條形圖樣導(dǎo)致莫爾圖 樣，從而使影像質(zhì)量變差，如前所述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明意在解決以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。本發(fā)明的目的是提供一種 外部光阻擋膜，其具有曲線圖樣以有效阻擋外來光并防止莫爾現(xiàn)象。 本發(fā)明的另 一 目的是提供一種具有外部光阻擋膜的濾光器。 本發(fā)明的又一目的是提供一種外部光阻擋膜，其復(fù)雜圖樣可容易地形成
而不需要才幾一戒加工處理。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種外部光阻擋膜，其包括透明樹脂
的基底；和外部光阻擋圖樣，其包括在所述基底處形成的多個(gè)外部光阻擋部 分并被填充以光吸收材料；其中，所述外部光阻擋部分的一端的形狀不同于 所述外部光阻擋部分的另一端的形狀。例如，所述一端可具有條形形狀，而 所述另一端可具有曲折形曲線形狀。
典型地，所述一端顯露在所述基底的表面上，所述另一端埋在所述基底中。
優(yōu)選地，所述曲折形曲線形狀的幅度為lOO)am或更小，所述曲折形曲 線形狀的波長為400pm或更小。
優(yōu)選地，所述曲折形曲線形狀是正弦波形狀，也就是說，正弦曲線形狀。 在此，應(yīng)注意的是，"正弦波"并不僅限于精確的正弦波，而是包括波形沿 預(yù)定方向且具有預(yù)定范圍波長的所有曲線。
外部光阻擋部分的截面可具有楔形、梯形、方形、半圓形或U形形狀。 外部光阻擋部分的截面可具有單一種類的形狀。具有相互不同種類的形狀的 截面的外部光阻擋部分可一起使用以形成單一的外部光阻擋圖樣。也就是 說， 一個(gè)外部光阻擋部分的截面可具有梯形形狀，而另一外部光阻擋部分的 截面可具有方形形狀。相鄰的外部光阻擋部分也可具有不同形狀的截面。
典型地，所述一端的寬度大于所述另一端的寬度。
外部光阻擋部分的折射系數(shù)與基底的折射系數(shù)之間的差值可給定為0.5 或更小。在外部光阻擋部分的折射系數(shù)小于基底的折射系數(shù)的情況下，所述差值可在0.01至0.5的范圍內(nèi)。當(dāng)所述差值在0.01至0.5的范圍內(nèi)時(shí)，外部
光阻擋膜使從面板組件進(jìn)入的影像全反射以提高影像發(fā)射效率并同時(shí)提高 吸收外來光的效率。在此，外部光阻擋膜通過吸收而非反射來阻擋外來光。 基底可包括至少一種著色劑，以選擇性地吸收具有預(yù)定波長的光。顏色 補(bǔ)償著色劑、近紅外線吸收著色劑、氖光截除著色劑等可用作所述著色劑。 著色劑可為以下中的至少一種菁類著色劑，蒽醌類著色劑，萘醌類著色劑， 酞菁類著色劑，萘菁類著色劑，二亞銨(diimmonium)類著色劑，二硫醇鎳 類著色劑，偶氮類著色劑，苯乙烯鹽(stryl)類著色劑，和次曱基類著色劑。 包含著色劑的外部光阻擋膜可執(zhí)行顏色補(bǔ)償功能和近紅外線阻擋功能以及 外部光阻擋功能。
而且，本發(fā)明提供一種外部光阻擋膜的制造方法，所述方法包括模板 制備步驟，制備具有圖樣的樹脂模板；膨脹步驟，將第一樹脂涂覆在所述模 板上，使所述第一樹脂固化，然后使所述固化的第一樹脂與所述模板分離以 使所述模板的圖樣變形；基底形成步驟，通過使用所述膨脹的模板在基底上 形成圖樣；和填充步驟，用光吸收材料填充所述基底的圖樣。
能夠紫外線可固化樹脂可用作所述第 一樹脂和形成基底的樹脂，但本發(fā) 明并不僅限于此。例如，熱固性樹脂也可用作所述第一樹脂和形成基底的樹 脂。第 一樹脂和形成基底的樹脂可為相同種類或不同種類。
典型地，在所述模板制備步驟之前，進(jìn)行制備第一模具的第一模具制備 步驟。在所述模板制備步驟中，凸出圖樣通過使用具有凹入圖樣的第一模具 在所述模板上形成，在所述基底形成步驟中，凹入圖樣通過使用所述膨脹模 板在所述基底上形成。
所述膨脹步驟執(zhí)行5-20次。在此，在相應(yīng)膨脹步驟中所用的樹脂可為 相同種類或不同種類。如果膨脹步驟的重復(fù)次數(shù)小于5，則模板幾乎不變形。 如果膨脹步驟的重復(fù)次數(shù)大于20,則模板的經(jīng)濟(jì)有效性和可靠性不佳。但 應(yīng)注意的是，模板的變形程度可能受到第 一 樹脂的成分以及膨脹步驟的重復(fù) 次數(shù)的影響。優(yōu)選地，所述模板由可去除的樹脂制成，所述可去除的樹脂例如為硅類 樹脂?？扇コ龢渲哂辛己玫目扇コ圆⒁蚨子谌コ?。所述可去除的樹脂 可為聚二曱基硅氧烷(PDMS)。不過，本發(fā)明并不僅限于此。可使用具有 良好可去除性的各種聚合物樹脂。
優(yōu)選地，第一樹脂是紫外線樹脂，其包括從包含以下物質(zhì)的組中選出的
至少一種單體丙烯酸烷基酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯。
根據(jù)本發(fā)明的濾光器可用于PDP裝置、OLED裝置、LCD裝置、FED
裝置，等等。濾光器安裝在面板組件的前部中。
外部光阻擋部分的一端可朝向面板組件，而另一端可朝向觀看者。不過，
本發(fā)明并不僅限于此。
根據(jù)本發(fā)明的外部光阻擋膜可提高阻擋外來光的效率并防止莫爾現(xiàn)象
以改善影像質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明，通過使用聚合物模板(而不是通過機(jī)械加工處理制成的金 屬模板)的變形，可容易地形成復(fù)雜圖樣。本發(fā)明不需要具有較長處理時(shí)間 的枳4成加工處理，因而能夠減少制造時(shí)間和成本。
根據(jù)本發(fā)明的濾光器可執(zhí)行多種功能，例如，顏色補(bǔ)償功能、近紅外線 阻擋功能以及外部光阻擋功能。相應(yīng)地，本發(fā)明經(jīng)濟(jì)且高效。根據(jù)本發(fā)明的 濾光器能夠提高阻擋外來光的效率并防止莫爾現(xiàn)象以提高影像質(zhì)量。


通過以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和 其他優(yōu)點(diǎn)將得到更清楚的理解，其中
圖1是例示出用于顯示裝置的濾光器的截面圖； 圖2是例示出顯示裝置用外部光阻擋膜的立體圖； 圖3是例示出外部光阻擋膜的前視圖； 圖4是例示出外部光阻擋膜的制造方法的流程圖； 圖5是說明外部光阻擋膜的制造方法的截面圖；圖6是PDMS模板的光學(xué)顯微圖像；
圖7是例示出膨脹步驟次數(shù)與正弦波形曲線幅度之間關(guān)系的圖線；和 圖8是例示出(a)具有8jum寬度PDMS模板和(b)具有13jxm寬度 PDMS模板的光學(xué)顯微圖像。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照顯示出本發(fā)明示例性實(shí)施例的附圖在下文中對本發(fā)明進(jìn)行 更全面的描述。
雖然圖中未示出，不過，根據(jù)本發(fā)明的PDP裝置包括殼體；覆蓋殼體 的蓋；容納在殼體中的驅(qū)動電路板；面板組件，其包括在其中發(fā)生氣體放電 的發(fā)光單元并包括熒光層；和PDP濾光器。發(fā)光單元包含放電氣體。例如， Ne-Xe類氣體、He-Xe類氣體等可用作》文電氣體。面4反組件以類似于熒光燈 的方式發(fā)光。氣體放電在發(fā)光單元中發(fā)生，然后，從放電氣體中發(fā)出的紫外 光激發(fā)面板組件中的熒光層以產(chǎn)生可見光。
PDP濾光器設(shè)置在面板組件的前部中。PDP濾光器可安裝為與顯示面板 分開或與顯示面板接觸。PDP濾光器可通過粘接劑或結(jié)合劑粘接到或結(jié)合于 面板組件的前基板，以防止灰塵粘到濾光器或者增強(qiáng)濾光器的強(qiáng)度。
濾光器可包括由高導(dǎo)電性材料制成的電磁屏蔽層。電磁屏蔽層通過蓋被 接地至殼體。相應(yīng)地，電^茲波在由面板組件所產(chǎn)生的電磁波到達(dá)觀看者之前 通過電磁屏蔽層和蓋放電至殼體。
圖1是例示出濾光器100的截面圖。
參見圖1,濾光器100包括透明基板110以及形成在透明基板IIO上的 各種光學(xué)構(gòu)件。光學(xué)構(gòu)件具有各種阻擋功能。光學(xué)構(gòu)件的示例為電磁屏蔽層 120，外部光阻擋膜130，顏色補(bǔ)償層140,防反射層150，等等。
電磁屏蔽層120,外部光阻擋膜和顏色補(bǔ)償層140設(shè)置為朝向面板組件。 防反射層150設(shè)置在外來光入射到的透明基板110另一表面上。
不過，本發(fā)明并不僅限于此。透明基板110、電磁屏蔽層120，外部光阻擋膜130,顏色補(bǔ)償層140和防反射層150可按照不同順序?qū)臃e。此外， 一個(gè)層可同時(shí)執(zhí)行兩種以上功能。
透明基底110可由諸如玻璃、石英之類的無機(jī)材料或透明的有機(jī)聚合物 制成。透明有機(jī)材料的示例典型地為丙烯酸類或聚碳酸酯，不過本發(fā)明并不 僅限于此。透明基板IIO優(yōu)選地具有高透光度和高耐熱性。多層聚合物基板 可用作透明基板110。透明基板110的可見光透光度優(yōu)選地為80%或更大。 透明基板110的玻璃轉(zhuǎn)化溫度優(yōu)選地為5(TC或更大。
聚合物基板IIO需要在可見光范圍內(nèi)透明?？紤]到成本、耐熱性和透光 度，可優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)作為基板110的材料。不過，本 發(fā)明并不僅限于此。在一些情況下，透明基板IIO可被排除在濾光器100以 外。
防反射層150防止從觀看者方向入射的外來光190被反射到外部，從而 改善了對比率。
在此實(shí)施例中，防反射層150設(shè)置在透明基板110的另一表面上，不過 本發(fā)明并不僅限于此。如圖1中所示，防反射層150優(yōu)選地形成在朝向觀看 者的基板表面上。
電磁屏蔽層120阻擋由面板組件產(chǎn)生的電磁波。為了阻擋電磁波，面板 組件必須被覆蓋以高導(dǎo)電性層。電磁屏蔽層120可包括導(dǎo)電網(wǎng)膜或者其中使 金屬薄膜和高折射率透明薄膜被層積的多層透明導(dǎo)電膜。在此，導(dǎo)電網(wǎng)膜可 包括接地的金屬網(wǎng)、金屬涂覆合成樹脂網(wǎng)或金屬涂覆金屬纖維網(wǎng)。具有良好 導(dǎo)電性和可加工性的各種材料，例如，銅、鉻、鎳、銀、鉬、鴒、鋁等，可 用作導(dǎo)電網(wǎng)膜的金屬。
多層透明導(dǎo)電膜可包括以氧化銦錫(ITO)膜為代表的高折射率薄膜， 用于阻擋電磁波。多層透明導(dǎo)電膜可包括金、銀、銅、白金、鈀之類的金屬 薄膜和氧化銦、氧化錫、氧化鋅之類的高折射率透明薄膜，金屬薄膜和高折
射率透明薄膜可交替層積。
雖然圖中未示出，不過，濾光器IOO可包括近紅外線阻擋層。近紅外線阻擋層執(zhí)行阻擋近紅外線的功能，近紅外線由面板組件產(chǎn)生并導(dǎo)致移動電話 和遠(yuǎn)程控制器失效。
多層透明導(dǎo)電膜具有阻擋近紅外線的功能。相應(yīng)地，在多層透明導(dǎo)電膜
用作電磁屏蔽層120的情況下，濾光器100可阻擋近紅外線以及電磁波，而 不需要分立的近紅外線阻擋層。當(dāng)然，在這種情況下，濾光器100也可包括 分立的近紅外線阻擋層。
濾光器100可包括顏色補(bǔ)償層140,以選擇性吸收預(yù)定波長的光。顏色 補(bǔ)償層140可設(shè)置在朝向面板組件的透明基板110—側(cè)處，不過本發(fā)明并不 僅限于此。顏色補(bǔ)償層140減少或調(diào)節(jié)紅色、綠色或藍(lán)色的量以改變或校正 色平衡，由此，濾光器IOO可改進(jìn)顏色再現(xiàn)范圍和影像質(zhì)量。
顏色補(bǔ)償層140可包括各種著色劑。著色劑可為染料或顏料?？梢允褂?具有氖光截除功能的有機(jī)著色劑，例如，菁類著色劑，蒽醌類著色劑，酞菁 類著色劑，偶氮類著色劑，苯乙烯鹽(stryl)類著色劑，和次曱基類著色劑。 著色劑的優(yōu)選種類和濃度取決于吸收波長、吸收系數(shù)、和所希望的透光特性， 并因而可據(jù)此改變。
雖然圖中未示出，不過，濾光器IOO可包括擴(kuò)散層。擴(kuò)散層可防止莫爾 現(xiàn)象或稱牛頓環(huán)現(xiàn)象，當(dāng)外部光阻擋膜130或電磁屏蔽層120的重復(fù)圖樣被 面板組件的前基板反射時(shí)，導(dǎo)致在入射光與反射光之間發(fā)生干涉，從而形成 莫爾現(xiàn)象。擴(kuò)散層可設(shè)置在不同位置，但優(yōu)選地將擴(kuò)散層設(shè)置在濾光器100 的鄰近于面板組件的一個(gè)表面上。所包括的擴(kuò)散層可作為分立的層，或者， 其可并入另一層中。擴(kuò)散層可設(shè)置在其他層之間。擴(kuò)散層可設(shè)置為粘接層的 形式，以將面板組件與濾光器IOO連接在一起，其中包含具有不同折射系數(shù) 的粒子。
外部光阻擋膜130包括透明樹脂的基底132和外部光阻擋圖樣134。
外部光阻擋圖樣134形成在基底132處并包括多個(gè)外部光阻擋部分。外部光
阻擋部分的截面可具有梯形形狀，不過本發(fā)明并不僅限于此。例如，所述的
截面可具有楔形形狀、方形形狀、半圓形形狀、U形形狀，等等。外部光阻擋膜130設(shè)置在透明基板110的與防反射層150相反的一側(cè) 處。不過，本發(fā)明并不僅限于此。只要外部光阻擋膜130能夠良好吸收外來
光190和來自面板組件的透射光180,則其可在各種位置并以不同方向?qū)臃e。 在此實(shí)施例中，外部光阻擋圖樣134的顯露在基底132表面上和甚至與 基底132表面設(shè)置在一起的底表面朝向面板組件，不過本發(fā)明并不僅限于 此。也就是說，底表面可朝向觀看者，或者底表面可顯露在基底132的兩個(gè) 表面上。
基底132是由透射可見光的透明材料制成的板形支撐物?；?32可由 玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯酸酯、聚碳酸酯(PC)、氨酯 丙烯酸酯、聚酯、環(huán)氧丙烯酸酯、溴化丙烯酸酯、聚氯乙烯(PVC)等制成。
外部光阻擋膜130吸收外來光以防止外來光進(jìn)入至面板組件上。此外， 外部光阻擋膜130使來自面板組件朝向觀看者的光全反射。相應(yīng)地，可獲得 高透光度和高對比率。而且，當(dāng)外部光阻擋圖樣134被填充以導(dǎo)電材料以及 光吸收材料時(shí)，外部光阻擋膜130還可執(zhí)行阻擋電磁波的功能。
在外部光阻擋圖樣134被填充以導(dǎo)電材料并因而可執(zhí)行阻擋電磁波的 功能的情況下，具有0.8Q/平方或更小表面電阻的導(dǎo)電膜可用作電磁屏蔽層 120，其中，成組金屬薄膜和金屬氧化物薄膜層積1-3次。雖然根據(jù)本發(fā)明 的導(dǎo)電膜包括的層數(shù)少于其中成組金屬薄膜和金屬氧化物薄膜層積3-6次 的傳統(tǒng)導(dǎo)電膜的層數(shù)，不過，其可足以阻擋電磁波。
圖1顯示出電磁屏蔽層120、防反射層150和顏色補(bǔ)償層140獨(dú)立形成， 不過本發(fā)明并不僅限于此。特別地，包含導(dǎo)電材料以及光吸收材料的外部光 阻擋膜130執(zhí)行阻擋電磁波的功能以及阻擋外來光的功能，以彌補(bǔ)電磁屏蔽 層120的功能。用于接地的電極可沿外部光阻擋膜130的兩側(cè)或周邊形成， 以將包含導(dǎo)電材料的各外部光阻擋部分電連接在 一起。
在下文中，參見圖2和3，外部光阻擋膜200將與現(xiàn)有技術(shù)對照而進(jìn)行 更詳細(xì)的描述。
圖2是例示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的外部光阻擋膜200的截面圖，而圖3是圖2中的外部光阻擋膜200的前視圖。
參見圖2,外部光阻擋膜200包括透明基底220和多個(gè)外部光阻擋部分 240。外部光阻擋部分240通過將具有梯形截面的槽填充以光吸收材料形成。 外部光阻擋部分240的一端242顯露在基底220的表面上，另一端244埋在 基底220中。其中，在從向后方向觀看時(shí)，所述一端具有條形圖樣，多個(gè)條 相互平行排布。
參見圖3，所述另一端具有其中多個(gè)曲折形曲線相互平行排布的圖樣。 不過，所述一端242和所述另一端244的形狀并不局限于條形和曲折形曲線， 所述一端242和所述另 一端244可具有其他形狀。
曲折形曲線可以類似于正弦曲線。所述另一端的曲線可具有相互不同的
在此，用詞"波長，，和"幅度，，應(yīng)被廣義理解為在重復(fù)的曲線基本單元之間 的長度和在曲線峰值與谷值之間的長度的含義。具有曲折形曲線形狀的所述 另一端244優(yōu)選地具有100pm或更小的幅度(H3)和400|im或更小的波長 (H2)。如果幅度大于10(Him，則模糊程度增加。如果波長大于400jim, 則難以避免莫爾現(xiàn)象。
幅度和波長可根據(jù)外部光阻擋部分240的深度、梯形外部光阻擋部分 240的內(nèi)傾側(cè)表面與底表面之間的角度和外部光阻擋部分240的底表面寬度 而變化。曲折形曲線的寬度(Hl)可在5 20)am的范圍內(nèi)，不過本發(fā)明并 不僅限于此。
所述另一端244的寬度(Hl )、波長(H2)和幅度(H3 )可以在一個(gè) 外部光阻擋幅度240中變化。此外， 一個(gè)外部光阻擋部分可具有與另一外部 光阻擋部分不同的寬度(Hl )、波長(H2)和幅度(H3)。所述另一端244 的不規(guī)則圖樣能夠防止由于規(guī)則圖樣所致的莫爾現(xiàn)象。外部光阻擋膜200的 阻擋有效性取決于幾何形狀和光吸收材料濃度。相應(yīng)地，阻擋有效性可通過 改變外部光阻擋部分240的截面形狀和尺寸、相鄰?fù)獠抗庾钃醪糠值拈g距、 所述一端242的寬度、和所述另一端244的寬度(Hl)、波長(H2 )和幅度(H3)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
外部光阻擋膜200的條形和曲折形曲線可形成為平行于顯示裝置屏幕
的短側(cè)或長側(cè)或者相對于所述短側(cè)或長側(cè)以某 一 角度傾斜。
在下文中，參見圖4和5，將更詳細(xì)地描述外部光阻擋膜的制造方法。 圖4是例示出外部光阻擋膜制造方法的流程圖。圖5是說明外部光阻擋 膜制造方法的截面圖。
參見圖4，所述方法包括第一模具制備步驟(S110),模板制備步驟 (S120),使模板圖樣變形的膨脹步驟(S130)，使用膨脹模板形成具有凹 入圖樣的基底的基底形成步驟(S140)，和將基底凹入圖樣填充以光吸收材 料的填充步驟(S150)。膨脹步驟(S130)可以執(zhí)行一次或多次。第一次膨 脹步驟(S130(1))可包括將第一樹脂涂覆在模板上的步驟(131 (1)), 使第一樹脂固化的步驟(S132 (1))，和將固化的第一樹脂從模板分離的 步驟(S]33(1))。類似地，第n次膨脹步驟(S130 (n))可包括將第一 樹脂涂覆在模板上的步驟(131(n)),使第一樹脂固化的步驟(S132(n)), 和將固化的第一樹脂從模板分離的步驟(S133 (n))。
在下文中，參見圖4和5，將更詳細(xì)地描述相應(yīng)的步驟。 首先，通過使用金屬母模(metal master)沖壓UV可固化樹脂并之后使 用紫外線固化UV可固化樹脂，制造具有凹入圖樣的第一模具(S110)。金 屬母模由于其具有如圖5(a)中所示的梯形截面和其中直線相互平行排布的 簡單的條形圖樣，因而可易于通過簡單的機(jī)械加工處理而制造。不過，本發(fā) 明并不僅限于此。例如，在第一模具制備步驟中，諸如聚合物樹脂之類的其 他材料的母?？梢蕴娲饘倌改?。
另外，模板可以僅使用具有凹入圖樣的金屬母模而制造，而不使用第一 模具。而且，模板可通過機(jī)械加工處理或類似處理制造，而不使用金屬母模 和第一模具。
接著，可去除的樹脂，例如PDMS，被涂覆在第一才莫具上，并之后被固 化(Fig. 5 ( b ))。通過將可去除樹脂從第一模具分離而獲得具有凸出圖樣的PDMS模板
(S120)。如圖5 (c)中所示，模板具有凸出圖樣，其中其截面具有梯形
形狀，且直線相互平行排布。
接著，執(zhí)行第一次膨脹步驟。在第一次膨脹步驟中，UV可固化的樹脂 被涂覆在PDMS模板上并固化(圖5 (d))。例如，第一UV可固化的樹 脂被覆蓋在例如PET膜之類的支撐物上，然后使用PDMS模板沖壓第一 UV 可固化的樹脂。此后，已固化的第一 UV可固化樹脂和PET膜的組合從PDMS
模板分離。
當(dāng)UV可固化的樹脂處于PDMS模板上時(shí)，UV可固化的樹脂中包含的 丙烯酸酯類單體被吸收到PDMS模板中，結(jié)果，PDMS模板由于PDMS與 此單體之間的溶解度、相容性或相似性而膨脹。當(dāng)形成UV可固化的樹脂的 小分子或稱單體被吸收到交聯(lián)PDMS模板中時(shí)，發(fā)生膨脹。由于單體所致的 PDMS模板膨脹和吸收到PDMS模板中的單體之間的聚合導(dǎo)致PDMS模板 的永久變形。所述單體可為以下物質(zhì)中的至少一種丙烯酸烷基酯、丙烯酸 乙酯和丙烯酸丁酯。單體在UV固化過程中可與PDMS相容。由于UV固化 過程是放熱過程，因而預(yù)計(jì)聚合物溫度將升高10度。由于膨脹的PDMS模 板具有增加的體積并因而產(chǎn)生應(yīng)力，因而其不能保持其初始形狀。隨著膨脹 步驟重復(fù)，變形的程度變大。在第一次膨脹步驟中，模板的體積增加不足以 導(dǎo)致其變形，因而其初始形狀可以保持。不過，隨著膨脹步驟重復(fù)，模板繼 續(xù)變形而具有曲折形曲線圖樣。
第一次膨脹步驟之后，是第二次膨脹步驟直到第n次膨脹步驟。在此， "n"是大于1的自然數(shù)。
隨著膨脹步驟的重復(fù)次數(shù)增加，模板的變形程度變大。模板的變形圖樣 的幅度增大，但其波長保持不變。由于模板不能承受由于體積增加所導(dǎo)致的 應(yīng)力，因而其變形。模板的最弱部分首先變形，而且由于此變形部分仍最弱 而在后續(xù)膨脹步驟中繼續(xù)變形。發(fā)生變形是因?yàn)镻DMS模板在整個(gè)凸出圖樣 的區(qū)域上不具有均勻的機(jī)械性能。也就是說，正弦曲線圖樣的節(jié)點(diǎn)部分(其位于正弦曲線中的90度和180度處)相對不弱并因而保持不變。谷值部分
和峰值部分相對較弱并因而繼續(xù)變形。相應(yīng)地，波長可保持不變，不過幅度 繼續(xù)增大。在此，波長是指在相鄰峰值或相鄰谷值之間的距離。 一條曲折形 曲線可具有均勻波長或不均勻波長。幅度是指在相鄰的峰值與谷值之間的距 離。類似地， 一條曲折形曲線可具有均勻幅度或不均勻幅度。
當(dāng)外部光阻擋部分的截面具有等腰梯形形狀時(shí)，具有較寬寬度的模板底 部分幾乎不變形，而具有較窄寬度的模板頂部分變形而具有波形形狀。發(fā)生
波形的頂部分即為圖5(c)中的部分"A"。
聚合物比金屬的化學(xué)穩(wěn)定性差。通過使用這種聚合物特性，本發(fā)明提供 的外部光阻擋膜具有復(fù)雜的圖樣，這種圖樣難以使用金屬模板形成。
當(dāng)執(zhí)行多個(gè)膨脹步驟且模板波形至所希望的程度時(shí)，膨脹步驟(S130) 結(jié)束，膨脹步驟總次數(shù)達(dá)到"n"。也就是說，圖5中的步驟(c)和(d) 交替重復(fù)。更具體地，在制備出PDMS模板(圖5中的(c))之后，UV 可固化的樹脂被涂覆到PDMS模板上并固化(圖5中的(d))。固化的UV 可固化的樹脂從PDMS模板分離(圖5中的(c))，然后UV可固化的樹 脂再次被涂覆到PDMS模板上并固化(圖5中的(d))。重復(fù)這樣的步驟。
當(dāng)模板充分變形時(shí)，變形的模板與固化的第一 UV可固化的樹脂分離， 然后，第二可固化樹脂被涂覆到所完成的模板上。再次，所完成的模板用作 第二模具。此后，模板與固化的第二可固化樹脂分離，由此形成基底(圖5 中的(e))?；淄该鞑⒃谄渖暇哂胁邸；仔纬赏獠抗庾钃跄さ囊徊糠帧?也就是說，外部光阻擋膜的透明基底通過將所述完成的模板作為第二模具而 形成。
雖然基底圖樣通常使用膨脹模板形成，不過也可以的是，在膨脹步驟與 基底形成步驟之間進(jìn)一步包括形成第三模具、第四模具等的步驟，基底圖樣 使用這些模具形成。
在透明基底完成之后，進(jìn)行將基底凹入圖樣填充以光吸收材料的步驟。 使用擦拭方法將基底凹入圖樣填充以聚合物樹脂，所述聚合物樹脂包含諸如碳黑的著色劑。作為導(dǎo)電材料的諸如銀粉或銀膏之類的金屬可包含在聚合物 樹脂中。此外，諸如結(jié)合劑和防沫劑之類的添加劑可包含在聚合物樹脂中。 根據(jù)對比率而言優(yōu)選的是，聚合物樹脂具有低于基底的折射系數(shù)，但本發(fā)明 并不僅限于此。例如，與基底相比，聚合物樹脂可具有更'高的或相同的折射 系數(shù)。
在下文中，參見圖6-8，將更詳細(xì)地描述模板的變形。
圖6是PDMS模板的光學(xué)顯微圖像。圖中的比例尺代表100|iim。 PDMS 模板通過16次膨脹步驟制成。圖5 (c)中的部分"A"在圖6中^皮圖示為 曲線，幾乎不發(fā)生變形的底部分在圖6中被圖示為模糊直線。變形部分具有 類似于正弦曲線的曲折形曲線形狀，而不變形部分保持其初始的條形形狀。 如圖6中所示，相應(yīng)曲折形曲線的節(jié)點(diǎn)可以不規(guī)則定位，從而使圖樣不規(guī)則。
圖7是例示出膨脹步驟次數(shù)與正弦波形曲線幅度之間的關(guān)系的圖線。當(dāng) 膨脹步驟次數(shù)小于5時(shí)，變形程度輕微。當(dāng)膨脹步驟次數(shù)大于5時(shí)，曲線的 幅度增加至20pm或更大。當(dāng)膨脹步驟次數(shù)大于20時(shí)，由于過度變形而使 模板的經(jīng)濟(jì)有效性和可靠性變差。
在圖8所示的光學(xué)顯微圖像中，(a)例示出經(jīng)歷7次膨脹步驟的具有 8|im寬度(圖3中的HI )的PDMS模板，(b )例示出經(jīng)歷7次膨脹步驟 的具有13pm寬度(圖3中的HI )的PDMS模板。圖8中的比例尺代表lOOpm。 圖8中的曲線表示模板的凸出部分。
在(a)的情況中，凸出部分的寬度相對較窄，變形曲線的波長為 243±17pm。在(b)的情況中，凸出部分的寬度相對較寬，變形曲線的波長 為295士10(im。凸出部分的寬度越大，則正弦波的波長越大。這是因?yàn)橥钩?部分的寬度越大，則可導(dǎo)致變形的臨界應(yīng)力越大。隨著膨脹步驟重復(fù)，幅度 (圖3中的H3)增大，但波長(圖3中的H2)保持不變。這是因?yàn)槟０逖?條形的垂直方向變形所需的變形力比模板沿條形的平行方向變形所需的變 形力小得多。
權(quán)利要求
1、一種顯示裝置用外部光阻擋膜的制造方法，所述方法包括模板制備步驟，制備具有圖樣的樹脂模板；膨脹步驟，將第一樹脂涂覆在所述模板上，使所述第一樹脂固化，然后使所述固化的第一樹脂與所述模板分離以使所述模板的圖樣變形；基底形成步驟，通過使用所述膨脹的模板在基底上形成圖樣；和填充步驟，用光吸收材料填充所述基底的圖樣。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述模板制備步驟之前，進(jìn) 行第 一模具制備步驟以制備出具有凹入圖樣的第 一模具，在所述模板制備步驟中，所述模板的圖樣是凸出圖樣，且所述凸出圖樣 通過使用所述具有凹入圖樣的第 一模具在所述模板上形成，和在所述基底形成步驟中，在所述基底上形成的圖樣是凹入圖樣，該凹入 圖樣通過使用所述具有凸出圖樣的膨脹模板在所述基底上形成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述膨脹步驟執(zhí)行多次。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，在所述膨脹步驟中，所述模板 的圖樣從條形圖樣變形為正弦曲線圖樣，和隨著所述膨脹步驟的重復(fù)次數(shù)增加，所述正弦曲線圖樣的幅度增大。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述模板由可去除的樹脂制成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述可去除的樹脂是硅類樹脂。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述可去除的樹脂是聚二曱基 硅氧烷。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一樹脂是紫外線可固化 樹脂，該樹脂包括從包含以下物質(zhì)的組中選出的至少一種單體丙烯酸烷基 酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯。
9、 一種顯示裝置用外部光阻擋膜，包括 透明樹脂的基底；和外部光阻擋圖樣，其包括在所述基底處形成的多個(gè)外部光阻擋部分并被 光吸收材料填充；其中，所述外部光阻擋部分的一端的形狀不同于所述外部光阻擋部分的 另一端的形狀。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的外部光阻擋膜，其中，所述一端顯露在所述基底的表面上，所述另一端埋在所述基底中。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的外部光阻擋膜，其中，所述一端朝向后方，所述另一端朝向前方。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的外部光阻擋膜，其中，所述外部光阻擋部分 的截面具有楔形、梯形、四角形或U形的形狀。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的外部光阻擋膜，其中，所述一端的寬度大于 所述另一端的寬度。
14、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的外部光阻擋膜，其中，所述一端具有條形形 狀，所述另一端具有曲折形曲線形狀。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的外部光阻擋膜，其中，所述曲折形曲線的 幅度為100(im或更小。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的外部光阻擋膜，其中，所述曲折形曲線的 波長為400|im或更小。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的外部光阻擋膜，其中，所述曲折形曲線形 狀是正弦曲線形狀。
18、 一種顯示裝置用濾光器，具有外部光阻擋膜，其中，所述外部光阻 擋膜包括透明樹脂的基底；和外部光阻擋圖樣，其包括在所述基底處形成 的多個(gè)外部光阻擋部分并纟皮光吸收材料填充，且所述外部光阻擋部分的一端的形狀不同于所述外部光阻擋部分的另一 端的形狀。
全文摘要
一種外部光阻擋膜包括透明樹脂的基底和具有多個(gè)外部光阻擋部分的外部光阻擋圖樣。外部光阻擋部分通過將槽填充以光吸收材料而形成。外部光阻擋部分的一端顯露在基底表面上，外部光阻擋部分的另一端埋在基底中。當(dāng)從前部觀看時(shí)，所述一端具有條形形狀，所述另一端具有曲折形曲線形狀。而且，還提供一種外部光阻擋膜制造方法和一種具有外部光阻擋膜的用于顯示裝置的濾光器。外部光阻擋膜的復(fù)雜圖樣可容易地形成，而不需要另外的機(jī)械加工處理，由此可節(jié)省制造時(shí)間和成本。
文檔編號G09F9/00GK101424750SQ20081017552
公開日2009年5月6日 申請日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月1日
發(fā)明者孫仁成, 安德基, 李南熙, 趙隱永 申請人:三星康寧精密琉璃株式會社