專利名稱：光學(xué)濾光片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括硬涂層(hard coating layer)和電磁屏蔽層的光學(xué)濾光片 (optical filter)及其制造方法。
背景技術(shù)：
包括等離子顯示面板(PDP)的等離子顯示裝置是利用氣體放電現(xiàn)象來顯示圖像 的平板顯示裝置?？紤]到亮度、對比度、殘影(afterimage)和視角特性，等離子顯示裝置優(yōu) 于傳統(tǒng)的陰極射線管(CRT)。 由于在前述等離子顯示裝置的驅(qū)動過程中采用高電壓和高頻率，所以大量的電磁 波輻射到PDP的正面。此外，等離子顯示裝置發(fā)射由惰性氣體(例如，Ne或Xe)誘導(dǎo)的近 紅外(NIR)輻射。這樣的NIR輻射的波長非常接近遙控器的波長，從而可能導(dǎo)致電器故障。 此外，設(shè)置在PDP正面的玻璃反射外部光，從而導(dǎo)致剌眼的強光(glare)、對比度下降等。因 此，在大部分等離子顯示裝置中，在PDP的正面設(shè)置濾光片，以彌補這些問題。
等離子顯示裝置中采用的光學(xué)濾光片可以是具有電磁屏蔽層和近紅外屏蔽層的 鋼化玻璃濾光片(tempered glass filter)或膜型濾光片。近來，采用單個材料膜的膜型 濾光片被用于降低等離子顯示裝置的價格。 傳統(tǒng)的膜型光學(xué)濾光片包括抗反射層、電磁屏蔽層、顏色糾正層 (colorcorrection layer)和粘合層(adhesive layer)。利用抗反射層來減少(或防止) 反射外部光并保護濾光片和面板免受外部環(huán)境的影響。電磁屏蔽層由具有高電導(dǎo)率的導(dǎo)電 物質(zhì)制成并形成在抗反射層下面。電磁屏蔽層屏蔽電磁波并減少(或防止)靜電。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的一個方面針對于光學(xué)濾光片，其中硬涂層和電磁屏蔽層整體形
成，從而可以簡化制造光學(xué)濾光片的工藝，由此提高了產(chǎn)率且降低其價格。 本發(fā)明實施例的一個方面針對于制造前述光學(xué)濾光片的方法。
根據(jù)本發(fā)明實施例，所提供的光學(xué)濾光片包括基膜；以及硬涂層，形成在基膜的 一個表面上，硬涂層具有導(dǎo)電物質(zhì)，該導(dǎo)電物質(zhì)設(shè)置(或聚集)于鄰近基膜的區(qū)域中。
導(dǎo)電物質(zhì)的比重可以大于形成硬涂層的硬涂原料的比重。硬涂原料可以包括氟基 聚合物復(fù)合物(fluorine-based polymer compound)。在基膜上形成的硬涂層可以具有從 其穿過的光的1/4波長(A )的厚度。 導(dǎo)電物質(zhì)可以包括導(dǎo)電聚合物或金屬基納米顆粒。導(dǎo)電物質(zhì)可以具有鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。 導(dǎo)電物質(zhì)可以包括選自由聚苯胺、聚碳酸酯、碳納米管、碳納米線以及它們的組合組成的組。 光學(xué)濾光片還可以包括彩色涂層，該彩色涂層形成在基膜的形成有硬涂層的表面 上或在與基膜的另一個表面上，該基膜的另一個表面與基膜的形成有硬涂層的表面相反。
硬涂層可以是抗反射層，并且/或者聚集的導(dǎo)電物質(zhì)可以設(shè)置為與硬涂層成一體的電磁屏蔽層。 根據(jù)本發(fā)明另一個實施例，提供了一種制造光學(xué)濾光片的方法，該方法包括制備 透光的基膜；在基膜的一個表面上涂覆液體硬涂原料，硬涂原料具有與其混合的導(dǎo)電物質(zhì)； 以及在導(dǎo)電物質(zhì)聚集在鄰近基膜的區(qū)域中的狀態(tài)下固化硬涂原料，硬涂原料形成在導(dǎo)電物 質(zhì)之間和之上。 導(dǎo)電物質(zhì)的比重可以大于硬涂原料的比重。 該方法還可以包括施加電場以將導(dǎo)電物質(zhì)朝向鄰近基膜的區(qū)域運動。 硬涂原料可以包括氟基聚合物復(fù)合物。 硬涂層可以形成為具有從其穿過的光的1/4波長的厚度。 導(dǎo)電物質(zhì)可以包括導(dǎo)電聚合物或金屬基納米顆粒。 導(dǎo)電物質(zhì)可以包括選自由聚苯胺、聚碳酸酯、碳納米管、碳納米線以及它們的組合 組成的組。 該方法還可以包括在基膜的形成有硬涂層的表面上或在基膜的另一個表面上形
成彩色涂層，該基膜的另一個表面與基膜的形成有硬涂層的表面相反。 形成硬涂層可以包括在基膜的一個表面上形成處于最上部的硬涂層。 在根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)膜中，硬涂層和電磁屏蔽層整體地形成，由此簡化了
制造工藝并提高了產(chǎn)率。此外，可以降低光學(xué)濾光片和采用該光學(xué)濾光片的PDP的價格。
附圖與說明書一起示出了本發(fā)明的示范性實施例，并與描述一起用于解釋本發(fā)明 的原理。 圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)濾光片的示意性截面圖。 圖2A到圖2C是依次示出制造圖1的光學(xué)濾光片的方法的示意圖。 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的制造光學(xué)濾光片的方法的示意圖。 圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的光學(xué)濾光片的示意性截面圖。
具體實施例方式
在下面的詳細描述中，僅通過圖解的方式示出和描述了本發(fā)明的特定示范性實施 例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所描述的實施例可以以各種不同的方式修改而都不背離本 發(fā)明的精神或范圍。因此，附圖和描述應(yīng)被認(rèn)為在本質(zhì)上是描述性的，而不是限定性的。此 外，當(dāng)稱一元件在另一元件"上"時，它可以直接在另一元件上，或者間接地在另一元件上而 在兩者間插設(shè)有一個或多個插入元件。此外，當(dāng)稱一元件"連接到"另一個元件時，它可以直 接連接到另一元件，或者間接連接到另一元件而在兩者之間插設(shè)有一個或多個插入元件。 在下文中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。 在下面的描述中，利用電磁屏蔽機構(gòu)(electromagnetic shieldingmechanism)的 等離子顯示面板(在下文，可以稱作面板)或等離子顯示裝置將被描述為可附著有光學(xué)濾 光片的平板顯示裝置。 圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)濾光片的示意性截面圖。 參照圖l，光學(xué)濾光片包括基膜11和形成在基膜11的一個表面上的硬涂層12。
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在該實施例中，硬涂層12具有導(dǎo)電物質(zhì)13a設(shè)置在鄰近基膜11的區(qū)域中的結(jié)構(gòu)， 并且硬涂原料滲入由多個導(dǎo)電分子組成的導(dǎo)電物質(zhì)之間。換句話說，硬涂層12設(shè)置在基膜 11的一個表面上并具有如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中導(dǎo)電材料聚集(或集中)在鄰近基膜ll的區(qū) 域中并與硬涂原料混合。 導(dǎo)電物質(zhì)13a形成為多孔導(dǎo)電層的形狀，并因此用作電磁屏蔽機構(gòu)13。導(dǎo)電物質(zhì) 13a包括導(dǎo)電聚合物或納米顆粒。具體地，導(dǎo)電物質(zhì)13a可以具有鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。
硬涂層12形成在基膜11的一個表面上，以減少(或防止)外部光被反射到面板 的前面并保護濾光片和面板免受外部環(huán)境的影響。硬涂層12可以被形成以用作抗反射層。 這里，抗反射層用于減少(或最小化)從其穿過的光的損耗，并減少(或防止)光的反射及 散射外部光的反射。在此情況下，硬涂層12在基膜11上形成為具有從其穿過的光的1/4 波長的厚度。透明的氟基聚合物、硅基樹脂或類似物可用作硬涂層12的原料。
在一個實施例中，硬涂層12的厚度形成為在2 ii m到7 ii m之間，以獲得所希望的 效果而又不要太厚。包括硬涂層12的光學(xué)濾光片具有特定的光學(xué)特性。這些光學(xué)特性包括 在1%到3%之間的低霾度(low haze)、在30^到90^之間的可見光透射率、在l^到20X 之間的低外部光反射率、在玻璃轉(zhuǎn)變溫度或玻璃轉(zhuǎn)變溫度以上的熱阻以及在1H到3H之間 的鉛筆硬度(pencilhardness)。 基膜11是光學(xué)濾光片的基礎(chǔ)構(gòu)件(base member)，并由具有在80%到99%之間 的透射率、低反射率、合適的熱阻和適當(dāng)?shù)膹姸鹊牟牧现瞥?。具體地，聚對苯二甲酸乙二 醇酯(PET)是基膜11的合適材料。然而，本發(fā)明不限于此。例如，基膜11的材料可以是 或者包括聚醚砜(polyethersulphone， PES)、聚丙烯酸酯(polyacrylate， PAR)、聚醚酰亞 胺(polyetherimide， PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酉旨(polyethyele體e卿thalate， PEN)、 聚苯硫醚(polyphenylene sulfide, PPS)、聚烯丙基化物(polyallylate)、聚酰亞胺、聚碳 酸酯、三醋酸纖維素(triacetate cellulose, TAC)和鄰苯二甲酸醋酸纖維素(cellulose acetate propionate, CAP)及類似物。 光學(xué)濾光片還可以包括彩色涂層14和粘合層15，彩色涂層14和粘合層15設(shè)置在 基膜11的另一個表面(例如基膜11的如圖1所示的底表面)上。 彩色涂層14包括用于顏色糾正、近紅外線屏蔽或橙色波長吸收的著色 物質(zhì)(coloring matter)。著色物質(zhì)包括染料或顏料。例如，著色物質(zhì)包括鎳復(fù) 合基(nickel complex-based)、酞菁染茅斗基(phthalocyanine-based)、萘酞菁基 (n即hthalocyanine-based)、青色素基(cyanine-based) 、二亞銨基(diimmonium-based)、 方酸基(squarylium-based)、 偶氮甲堿基(axomethine-based)、 氧雜蒽基 (xanthene-based) 、oxono1基和/或偶氮基(azo-based)材料，它們可以屏蔽在約800nm到 約1200nm之間的波長，或者屏蔽或吸收在約585nm到約620nm之間的波長。著色物質(zhì)的種 類和濃度可以根據(jù)著色物質(zhì)的吸收波長和系數(shù)、透明導(dǎo)電層的色調(diào)以及濾光片中所需的透 射特性和透射率等確定。 粘合層15形成在基膜11的另一個表面上，以將光學(xué)濾光片附著到面板的正面。粘 合層15的材料可以包括丙烯酸基(acryl-based)、硅基、尿烷基(urethane-based)和/或 聚乙烯基的熱塑樹脂和/或透明粘合劑和/或諸如UV固化樹脂的膠合劑(gluing agent)。 例如，硅粘合劑(例如，丙烯酸基樹脂(acrylate-based resin))和/或壓敏粘合劑(PSA)可以用作粘合層15的材料。 此外，粘合層15可以包括用于顏色糾正、近紅外線屏蔽或橙色波長吸收的著色物 質(zhì)。在此情況下，可以省略彩色涂層14。 圖2A至圖2C是依次示出制造圖1的光學(xué)濾光片的方法的示意圖。 在該實施例中，假設(shè)當(dāng)從施加重力或固定(或預(yù)定)的吸引力的方向觀察時基膜
ll和硬涂層12被依次設(shè)置。 參照圖2A，首先制備基膜ll，硬涂原料12a涂覆在基膜11上。硬涂原料12a涂覆 在基膜ll上，使得最終的硬涂層具有從其穿過的光的l/4波長的厚度(見圖2C)。這里，導(dǎo) 電物質(zhì)13a以混合在硬涂原料12a中的狀態(tài)存在。 氟基聚合物復(fù)合物溶液用作硬涂原料12a，聚苯胺用作導(dǎo)電物質(zhì)13a。由于聚苯胺
是具有高電導(dǎo)率的導(dǎo)電聚合物，所以它們適于用作電磁屏蔽的導(dǎo)電物質(zhì)。 參照圖2B，由于導(dǎo)電物質(zhì)13a和硬涂原料12a之間的比重差，涂覆在基膜11上的
導(dǎo)電物質(zhì)13a聚集在鄰近基膜11的區(qū)域。例如，鄰近基膜11的區(qū)域是指硬涂層的下部區(qū)
域，其中比硬涂原料12a重的導(dǎo)電物質(zhì)13a被重力朝向該下部區(qū)域吸引(或下沉)。 用作硬涂原料12a的氟基聚合物復(fù)合物溶液通常具有在約5000到約10000之
間的分子量，用作導(dǎo)電物質(zhì)13a的聚苯胺在氟基聚合物復(fù)合物溶液中與氧化劑(例如
(NH4)2S208)聚合，以具有在53000到60000之間的分子量。因此，混合在氟基聚合物復(fù)合物
溶液中的聚苯胺被重力朝向硬涂原料12a的鄰近基膜11的下部吸引(或下沉)。 參照圖2C，在經(jīng)過固定(或預(yù)定)的時間之后，被朝向鄰近基膜11的區(qū)域吸引
(或下沉)的導(dǎo)電物質(zhì)13a與硬涂原料12a混合。在此情況下，利用固化機構(gòu)16使硬涂原
料12a固化，從而形成硬涂層12。固化機構(gòu)16包括能通過利用紫外(UV)光使硬涂原料12a
固化的裝置。 當(dāng)用作導(dǎo)電物質(zhì)13a的聚苯胺被朝向硬涂層12的下部吸引(或下沉)時，具有鏈 式結(jié)構(gòu)的聚苯胺彼此混合，從而形成具有多孔導(dǎo)電層形狀的電磁屏蔽層13。這里，多孔導(dǎo)電 層的形狀可以類似于網(wǎng)格形狀(mesh shape)。硬涂原料12a存在于構(gòu)成電磁屏蔽層13的 導(dǎo)電物質(zhì)13a之間。 如上所述，硬涂層12和電磁屏蔽層13共同地(或同時地)形成，從而簡化了制造 工藝、提高了產(chǎn)率并降低了它們的價格。 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的制造光學(xué)濾光片的方法的示意圖。
參照圖3，通過向混合且涂覆在基膜11上的硬涂原料12a和導(dǎo)電物質(zhì)13a施加電 場使得只有導(dǎo)電物質(zhì)13a運動到鄰近基膜11的區(qū)域，來制造根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)濾光 片。 在該實施例的方法中，單獨使用電場施加機構(gòu)17來施加電場。電場施加機構(gòu)17 包括一對電極18a和18b以及電源19，電極18a和18b沿堆疊方向分別設(shè)置在光學(xué)濾光片 的上方和下方，電源19向電極18a和18b施加電壓。 因此，在選擇導(dǎo)電物質(zhì)13a時，不必僅選擇比重大于硬涂原料12a的導(dǎo)電聚合物作 為導(dǎo)電物質(zhì)13a，各種合適的導(dǎo)電聚合物都可以用作導(dǎo)電物質(zhì)13a。因此，可以擴展導(dǎo)電物 質(zhì)13a的選擇范圍。此外，可以減少具有比硬涂原料12a的比重大的比重的導(dǎo)電物質(zhì)13a 運動到硬涂原料12a的下部所花的時間。
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圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的光學(xué)濾光片的示意性截面圖。 參照圖4，根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)濾光片利用導(dǎo)電納米顆粒作為導(dǎo)電物質(zhì)13b
而不是導(dǎo)電聚合物。導(dǎo)電納米顆粒包括具有鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的碳納米管或碳納米線。由于碳納米
管或碳納米線的比重大于氟基聚合物復(fù)合物的比重，所以它們可以借助于重力在氟基復(fù)合
物溶液中下沉。 在該實施例中，提供了一種光學(xué)膜，其中硬涂層12和電磁屏蔽層13通過與前述利 用導(dǎo)電聚合物作為導(dǎo)電物質(zhì)的實施例的光學(xué)濾光片相同的工藝共同地(或同時地)形成。 簡言之，碳納米管和/或碳納米線混合在氟基聚合物復(fù)合物溶液中，然后涂覆在基膜11上。 其后，如果經(jīng)過固定(或預(yù)定)時間之后，碳納米管和/或碳納米線下沉到硬涂原料12a的 下部，則利用固化機構(gòu)來固化硬涂原料12a，從而形成硬涂層12以及形成在硬涂層12下方 的電磁屏蔽層13。 此外，在圖1的前述實施例中，彩色涂層14形成在基膜11的另一個表面(也就是 如圖1所示的基膜11的底表面)上。然而，在圖4的實施例中，彩色涂層14形成在基膜11 的一個表面上。在此情況下，彩色涂層14插設(shè)在基膜11與硬涂層12之間，使得硬涂層12 設(shè)置在基膜11的一個表面上的最上部。將硬涂層12設(shè)置在光學(xué)濾光片的最上部能最有效 地減少(或防止)外部光等的反射。 盡管在前述實施例中已經(jīng)描述了導(dǎo)電聚合物或?qū)щ娂{米顆粒被選擇性地用作導(dǎo) 電物質(zhì)，但是本發(fā)明不限于此。也就是說，在一個實施例中，導(dǎo)電聚合物和/或金屬基納米 顆粒一起用作導(dǎo)電物質(zhì)。 盡管已經(jīng)結(jié)合特定的示范性實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于 所公開的實施例，而是相反，旨在覆蓋包括在權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等 同設(shè)置以及其等同物。 本中請要求于2008年12月8日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請 No. 10-2008-0123925的優(yōu)先權(quán)和利益，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
一種光學(xué)濾光片，包括基膜；和硬涂層，在所述基膜的一個表面上，并包括聚集于鄰近所述基膜的區(qū)域中的導(dǎo)電物質(zhì)。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)濾光片，其中所述硬涂層還包括硬涂原料，并且所述導(dǎo)電 物質(zhì)的比重大于所述硬涂層的所述硬涂原料的比重。
3. 如權(quán)利要求2所述的光學(xué)濾光片，其中所述硬涂原料包括氟基聚合物復(fù)合物。
4. 如權(quán)利要求3所述的光學(xué)濾光片，其中所述硬涂層在所述基膜上具有從其穿過的光 的1/4波長的厚度。
5. 如權(quán)利要求3所述的光學(xué)濾光片，其中所述導(dǎo)電物質(zhì)包括導(dǎo)電聚合物或金屬基納米 顆粒。
6. 如權(quán)利要求5所述的光學(xué)濾光片，其中所述導(dǎo)電物質(zhì)具有鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求5所述的光學(xué)濾光片，其中所述導(dǎo)電物質(zhì)包括選自由聚苯胺、聚碳酸酯、 碳納米管、碳納米線以及它們的組合組成的組的材料。
8. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)濾光片，還包括彩色涂層，該彩色涂層在所述基膜的形成 有所述硬涂層的表面上或在所述基膜的另一個表面上，所述基膜的另一個表面與所述基膜 的形成有所述硬涂層的表面相反。
9. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)濾光片，其中所述硬涂層為抗反射層。
10. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)濾光片，其中聚集的所述導(dǎo)電物質(zhì)設(shè)置為電磁屏蔽層。
11. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)濾光片，其中所述硬涂層為抗反射層，聚集的所述導(dǎo)電物 質(zhì)設(shè)置為與所述硬涂層成一體的電磁屏蔽層。
12. —種制造光學(xué)濾光片的方法，包括 制備透光的基膜；在所述基膜的一個表面上涂覆液體硬涂原料，所述硬涂原料具有混合在其中的導(dǎo)電物 質(zhì)；以及在所述導(dǎo)電物質(zhì)聚集在鄰近所述基膜的區(qū)域中的狀態(tài)下，固化所述硬涂原料，所述硬 涂原料形成在所述導(dǎo)電物質(zhì)之間和之上。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述導(dǎo)電物質(zhì)的比重大于所述硬涂原料的比重。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括施加電場以使所述導(dǎo)電物質(zhì)朝向鄰近所述基膜 的區(qū)域運動。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述硬涂原料包括氟基聚合物復(fù)合物。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述硬涂層形成為具有從其通過的光的1/4波長 的厚度。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述導(dǎo)電物質(zhì)包括導(dǎo)電聚合物或金屬基納米顆粒。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述導(dǎo)電物質(zhì)包括選自由聚苯胺、聚碳酸酯、碳納 米管、碳納米線以及它們的組合組成的組的材料。
19. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括在所述基膜的形成有所述硬涂層的表面上或者 在所述基膜的另一個表面上形成彩色涂層，所述基膜的另一個表面與所述基膜的形成有所 述硬涂層的表面相反。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其中形成所述硬涂層包括在所述基膜的一個表面上形 成處于最上部的所述硬涂層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)濾光片及其制造方法，在該光學(xué)濾光片中硬涂層和電磁屏蔽層整體地形成。該光學(xué)濾光片包括基膜以及形成在基膜的一個表面上的硬涂層，硬涂層具有設(shè)置于鄰近基膜的區(qū)域中的導(dǎo)電物質(zhì)。該方法包括制備透光的基膜；在基膜的一個表面上涂覆液體硬涂原料，硬涂原料具有與其混合的導(dǎo)電物質(zhì)；以及在導(dǎo)電物質(zhì)聚集在鄰近基膜的區(qū)域的狀態(tài)下固化硬涂原料，硬涂原料形成在導(dǎo)電物質(zhì)之間和之上。
文檔編號G02B5/26GK101750661SQ200910253808
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者權(quán)度赫, 李性龍, 李相美, 白承九, 黃且源 申請人:三星Sdi株式會社