CN101034172B - 显示过滤器和包括该显示过滤器的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示过滤器和包含该显示过滤器的显示装置，能够提高对比度，提高亮度，并且具有强电磁辐射屏蔽效应。该显示过滤器包括：过滤器底部；形成于过滤器底部表面的外部光线屏蔽层，其中外部光线屏蔽层包括基底层和光线屏蔽图案，该基底层包含透明树脂，该光线屏蔽图案以预定间隔在基底层表面上分隔开，并且包含导电材料。

Description

显示过滤器和包括该显示过滤器的显示装置
对相关申请的交叉引用
本申请要求2006年3月8日于韩国知识产权局申请的申请号为10-2006-0021845的韩国专利的利益，上述专利的公开在此通过引用而合并。
技术领域
本发明涉及一种显示过滤器和一种包含该显示过滤器的显示装置，特别涉及一种能够在明亮的房间中提高对比度，能够提高亮度，并且具有强电磁(EM)辐射屏蔽效应的显示过滤器和包括该显示过滤器的显示装置。
背景技术
对于常规显示过滤器，为了在明亮的房间中提高对比度，使用了一种过度降低过滤器的透过率，并且控制外部光线的反射量的方法。而且，为了提高EM辐射屏蔽效应，堆叠有导电网状膜、金属薄膜和具有高折射率的透明薄膜等的多层透明导电膜可以被用作EM辐射屏蔽层。
这种多层透明导电膜一般通过堆叠四至六个金属薄膜来提高EM辐射屏蔽效应。通常，堆叠在该多层透明导电膜中的金属薄膜的数量越大，其EM辐射屏蔽效应越强。然而，对可见光的透过率被降低，因此，亮度降低。此外，金属薄膜的数量越大，制造所需要的时间周期越长，生产的单位成本就越高。
因此，需要一种能够在明亮的房间提高对比度，提高亮度，并且有强EM辐射屏蔽效应的过滤器和包括该过滤器的显示装置。
发明内容
本发明一方面提供一种显示过滤器，该过滤器能够提高对比度，提高亮度，并且具有强的EM辐射屏蔽效应。
本发明另一方面提供一种包括上述显示过滤器的显示装置。
本发明的技术方案并不局限于上述技术方案，其他未被描述的技术方案会通过下面的描述被本领域技术人员所明确知晓。
依照本发明的一个方面，提供一种显示过滤器，包括：过滤器底部；及在过滤器底部的表面上形成的外部光线屏蔽层，其中外部光线屏蔽层包括基底层和光线屏蔽图案，该基底层包含透明树脂，该光线屏蔽图案以预定间隔在基底层表面上分隔开，并且包含导电材料。
依照本发明的另一方面，提供一种包括上述显示过滤器的显示装置。
其他例示性实施方案的细节包含在附图的简要说明中。
依照附图和后面详细描述的例示性实施方案，本发明的优点和特色以及展现这些优点和特色的方法显而易见。然而，本发明并不限于下面公开的例示性实施方案，还可以以不同的形式实现。例示性实施方案被提供以充分地公开本发明，并充分地告知本领域技术人员关于本发明的范畴，本发明限定于权利要求书的范畴。说明书中同样的附图标记指代同样的部分。
本发明中用到的显示装置可以广泛地应用于大尺寸的显示装置，如以栅格模式像素实现RGB的PDP装置、有机发光二极管(OLED)装置、液晶显示(LCD)装置、场发射显示(FED)装置等；小尺寸可移动显示装置，如个人数码助手(PDAs)、小型游戏设备的显示窗、便携式电话的显示窗等；柔性显示装置等。尤其是，本发明的显示装置可以有效应用于具有强烈外部光线的户外应用的显示装置和公共设施安装于室内的显示装置。为了说明的方便，本发明用PDP装置和用于PDP装置的PDP过滤器来描述，但是本发明并不限于此，能够应用于上述各种显示装置和这些显示装置中用到的显示过滤器。
附图说明
通过下述详细说明，结合下列附图，本发明的上述方面和/或其他方面以及本发明的优点会变得显而易见并更容易理解。
图1为说明依照本发明的例示性实施方案的等离子显示屏(PDP)装置的分解透视图；
图2为说明依照本发明的例示性实施方案的PDP过滤器的剖面图；
图3为说明图2中的PDP过滤器的外部光线屏蔽层的透视图。
具体实施方式
现在详细地说明本发明的例示性实施方案，其实施例在附图中被例示，其中相同的附图标记代表相同的部分。为解释本发明，下面通过参考附图来描述例示性实施方案。
图1为说明依照本发明的例示性实施方案的等离子显示屏(PDP)装置的分解透视图。如图1所示，依照本发明的例示性实施方案的PDP装置100的结构包括壳体110、覆盖壳体110的上部的盖体150、容纳于壳体110中的驱动电路板120、包括其中发生气体放电现象的放电单元的面板组件130以及PDP过滤器200。该PDP过滤器200在透明底层上包括含有高导电性材料的导电层，并且该导电层通过盖体150接合于壳体110。具体而言，从面板组件130发出的EM辐射在到达观察者之前被接合的盖体150和壳体110通过PDP过滤器200的导电层而屏蔽。
在下文中，首先说明屏蔽EM辐射、近红外辐射、外部光线等的PDP过滤器200，然后说明包括PDP过滤器200和面板组件130的PDP装置100。
图2为说明依照本发明的例示性实施方案的PDP过滤器的剖面图，图3为说明图2中的PDP过滤器的外部光线屏蔽层的透视图。
如图2所示，依照本例示性实施方案的PDP过滤器200包括过滤器底部270和色彩校正层240。过滤器底部270包括透明底层210以及设置在该透明底层210上的具有不同的屏蔽功能的层等。
在此，过滤器底部270通过不考虑顺序地堆叠透明底层210、EM辐射屏蔽层220、色彩校正层240或抗反射层250而形成。下文中，相应于EM辐射屏蔽功能、色彩校正功能和抗反射功能的层在本例示性实施方案申作为单独的层被描述，而本发明并不限于此。具体而言，依照本例示性实施方案的过滤器底部270可以包括至少一层，并且每层可以具有EM辐射屏蔽功能、色彩校正功能和抗反射功能中的至少一种功能。另外，过滤器底部270可以同时具有EM辐射屏蔽功能、色彩校正功能和抗反射功能，或者仅仅具有EM辐射屏蔽功能、色彩校正功能和抗反射功能中的一种功能。
外部光线屏蔽层230设置于过滤器底部270的表面上。图2所示的例示性实施方案中的外部光线屏蔽层230设置于过滤器底部270的表面上，即当PDP过滤器200安装在PDP装置中时观察者位置的相对侧表面，但是本发明并不限于此，并且外部光线屏蔽层230可以设置于过滤器底部270的另一侧表面。
参照图2和3，外部光线屏蔽层230包括支持体232、位于支持体232表面的基底层234和形成于基底层234之中的光线屏蔽图案236。光线屏蔽图案236为面板组件屏蔽来自PDP过滤器外表面的外部光线320。光线屏蔽图案236可以在基底层234中以凹雕或浮雕方式形成，并可以具有二维或三维的形状。为方便说明，在本例示性实施方案中楔形黑色条纹被描述为光线屏蔽图案236的一个实施例，但是本发明并不仅限于此。
在此，其中形成有光线屏蔽图案236的基底层234可以直接形成于过滤器底部270中，但是如图2所示，可以在支持体232上形成基底层234后，将基底层234与过滤器底部270结合。支持体232支撑着其中形成有光线屏蔽图案236的基底层234。在图2所示的例示性实施方案中，基底层234和过滤器底部270表面通过支持体232结合，但是本发明不限于此。具体而言，因为支持体232具有支撑基底层234的目的，当外部光线屏蔽层230设置于过滤器底部270的另一表面上时，基底层234和过滤器底部270可以直接结合。
基底层234可以包括如对苯二酸酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚氨酯、丙烯酸酯、聚酯、环氧丙烯酸酯和溴化丙烯酸酯等化合物。它们可以单独使用或以其混合物的形式使用。
光线屏蔽图案236截面呈楔形，形成在相当于面板组件(未图示)的基底层234的表面上。另外，光线屏蔽图案236防止外部光线320进入面板组件的内部。
光线屏蔽图案236可以包含选自金属、碳和导电聚合材料中的至少一种材料。在此，这种导电聚合材料包括选自如下组中的至少一种聚合材料：聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)、聚(3-烷基噻吩)、聚异硫茚、聚对苯乙炔、聚对苯撑和它们的衍生物。上述聚合材料可以包括选自下组中的至少一种材料：碳纳米管、金属粉末和金属氧化物粉末。
包括在外部光线屏蔽层230中的光线屏蔽图案236吸收外部光线320，防止外部光线320进入面板组件，并且自面板组件至观察者完全反射入射光310。因此，对于可见光可以得到高透过率及高对比度。
理想情况是PDP装置对可见光具有高透过率和高对比度。在此，对比度可以用方程式1来表示。
对比度＝(白光+反射光)的亮度/(黑光+反射光)的亮度  [方程式1]
当面板组件发射的光被允许不经过滤而通过PDP过滤器以提高PDP装置的透过率时，白光亮度和黑光亮度都会提高。由此，当PDP装置的亮度提高时，总体对比度会相对地下降。
为了提高对比度，本发明的PDP过滤器200采用了吸收光线的光线屏蔽图案236。在此，光线屏蔽图案236部分吸收发射自面板组件的入射光310，并且通过预定部分减少白光和黑光的亮度，从而提高了对比度。另外，依照方程式1，对比度相当于有关反射光亮度的函数，反射光包括外部光线320进入面板组件后反射的光线。在此，由于外部光线320在光线屏蔽图案236中被直接吸收或间接吸收，虽然在面板组件中发生反射，但是反射光的亮度可以被降低。因此，尽管对于白光和黑光产生了同样的反射光，但方程式1的分母中反射光的亮度被降低。由此，对比度可以被提高。
此外，外部光线屏蔽层230补充了EM辐射屏蔽效应。具体而言，包含在外部光线屏蔽层230中的光线屏蔽图案236包括导电聚合材料，并且可以具有EM辐射屏蔽效应。如图3所示，通过在黑色条纹状的光线屏蔽图案236两端形成电极图案238，并使其基本上垂直于光线屏蔽图案236，从而连接起光线屏蔽图案236，可以形成EM辐射屏蔽环。在此，理想情况是电极图案238包含导电材料。例如，电极图案238可以与光线屏蔽图案236相似，包含导电聚合材料。PDP过滤器200的EM辐射屏蔽效应可以通过EM辐射屏蔽环而得到提高。
再次参照图2，过滤器底部270包括透明底层210、位于透明底层210表面上的EM辐射屏蔽层220以及位于透明底层210另一表面上的色彩校正层240和抗反射层250。本发明并不限于上述堆叠顺序，并且过滤器底部270可以具有不考虑透明底层210、EM辐射屏蔽层220、色彩校正层240或抗反射层250的堆叠顺序的多层结构。
要得到EM辐射屏蔽效应需要在显示装置表面覆盖高导电材料。依照本例示性实施方案，可以将堆叠有金属薄膜和具有高折射率的透明薄膜的多层透明导电膜用作EM辐射屏蔽层220，以具有EM辐射屏蔽效应。
在此，为了得到EM辐射屏蔽效应，具有高折射率的透明薄膜如氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)等可以用于多层透明导电膜。交替堆叠了金属薄膜如金、银、铜、铂和钯以及具有高折射率的透明薄膜如氧化铟、氧化锡、氧化锌、氧化铝、氧化钕和氧化铌等的多层薄膜可作为多层透明导电膜。多层透明导电膜的金属薄膜可以具有高导电性，并且由于金属的遍及宽波长范围的反射和吸收，NI辐射屏蔽效应也是巨大的。然而，对于可见光其透过率较低。此外，多层透明导电膜中具有高折射率的透明薄膜具有相对较低的导电性或相对较低的NI辐射的反射作用。然而，多层透明导电膜中具有高折射率的透明薄膜具有高透明度。因此，堆叠了金属薄膜和具有高折射率的透明薄膜的多层透明导电膜具有如下特征：通过综合金属薄膜和具有高折射率的透明薄膜的优点，得到了极大的导电性、NI辐射屏蔽效应和对于可见光的透过率。
虽然包括彼此连续堆叠的一至三个多层透明导电膜的EM辐射屏蔽层220被用于本例示性实施方案中，但是仍然可以得到足够的EM辐射屏蔽效应。在此，该一至三个多层透明导电膜通过堆叠金属薄膜和具有高折射率的透明薄膜形成。常规的EM辐射屏蔽层堆叠了四至六层金属薄膜来提高EM辐射屏蔽效应，然而，本例示性实施方案使用了包括含有导电聚合材料的光线屏蔽图案236的外部光线屏蔽层230。因此，虽然使用了包括一至三个(更理想地是一至二个)彼此连续堆叠的多层透明导电膜的EM辐射屏蔽层220，仍然可以得到足够的EM辐射屏蔽效应。在此，具有高折射率的透明薄膜可以包括至少一层含有上述材料的薄膜，金属薄膜也可以包括至少一层包含上述材料的薄膜。另外，具有EM辐射屏蔽效应的不同薄膜可以加到金属薄膜和具有高折射率的透明薄膜之间。
EM辐射被EM辐射屏蔽层220对EM辐射的反射和吸收作用而屏蔽。为了吸收EM辐射，在EM辐射屏蔽层220中需要有导电金属薄膜。另外，为了完全吸收显示装置产生的辐射，导电金属薄膜需要比预定值更厚。然而，导电金属薄膜越厚，对于可见光的透过率就越低。另外，交替堆叠了金属薄膜和具有高折射率的透明薄膜的多层透明导电膜可以提高EM辐射的反射表面和反射作用。
金属薄膜是一种含有银或者含银合金的薄膜层。由于银和合金中的银在堆叠多层时具有高导电性、对红外辐射的高反射率和对可见光的高透过率，理想的是使用银。然而，由于银的化学和物理稳定性较低，并且会因周围环境中的污染物、水蒸汽、热量、光等而恶化，也可以使用包含银和至少另外一种对周围环境稳定的金属如金、铂、铜、铟、锡等的合金。一般来讲，由于在将银加到其他金属中时，银的高导电性和高光学特性会被损坏，理想情况是仅仅由银构成的金属薄膜被用作形成多层透明导电膜的多个金属薄膜中的至少一层。当所有的金属薄膜都是由银构成而没有合金时，可以得到具有高导电性和高光学性质的EM辐射屏蔽层220，然而，EM辐射屏蔽层220往往容易因周围环境的影响而恶化。银被恶化的情况可以通过在含银的金属薄膜的上下侧形成层有高折射率的透明薄膜来防止。任意一个常规已知技术如溅射法、离子电镀法、真空沉积法、电镀法等均可以用来形成该金属薄膜。
另外，具有高折射率的透明薄膜对可见光具有透明性，并且由于与金属薄膜折射率的不同而具有防止可见光被金属薄膜反射的作用。形成具有高折射率的透明薄膜的特定材料是金属如铟、钛、锆、铋、锡、锌、锑、钽、铈、钕、镧、钍、镁、钾、铝、铌等的氧化物以及它们的组合物、硫化锌等。虽然该氧化物或硫化物在有关金属、氧和硫的化学计量组成上存在差异，但是通过稍微修饰光学性质，这种差异在一定程度上变得无关紧要。由于氧化物和硫化物中的氧化锌、氧化铝与氧化锌的混合物(AZO)、氧化铟或氧化铟与氧化锡的混合物(ITO)具有高透明度、高折射率、膜的高生长率和紧密粘附金属薄膜的特性，理想情况是使用氧化锌、AZO、氧化铟或ITO。此外，EM辐射屏蔽层220的EM辐射吸收性和传导性可以用具有较高传导性的氧化物半导体薄膜如AZO和ITO来提高。任意一个常规已知方法如溅射法、离子电镀法、离子束辅助法、真空沉积法、湿式涂布法等可以用作形成该具有高折射率的透明薄膜。
依照本例示性实施方案，当堆叠有金属薄膜和具有高折射率的透明薄膜的多层透明导电膜用作EM辐射屏蔽层220时，存在多层透明导电膜屏蔽NI辐射的附加作用。因此，对应于NI辐射屏蔽功能和EM辐射屏蔽功能的两种功能可以仅仅由EM辐射屏蔽层220来执行，而不需单独地形成NI辐射屏蔽层。虽然也没有图示说明，但是本例示性实施方案中的过滤器底部270可以单独地包含NI辐射屏蔽层。该NI辐射屏蔽层从面板组件中产生，并屏蔽引起如无线电话、远程控制等电子设备故障的强NI辐射。
下文中，用于本发明中PDP过滤器的外部光线屏蔽层的功能通过实施例和对比例来详细阐述。但是，下述实施例仅仅在于说明本发明，而本发明并不限于下述实施例。另外，由于此处未说明的内容会被本领域技术人员从技术上理解，所以略去了更多细节描述。
实施例1
通过直流溅射法在透明底层的表面上顺序连续堆叠相当于具有高折射率的透明薄膜的氧化铌(Nb2O5)膜和相当于金属薄膜的银薄膜，形成三层透明导电膜。另外，通过在透明导电层的多层结构上堆叠Nb2O5膜，形成EM辐射屏蔽层。在此，Nb2O5膜通过利用Nb2O5靶和氩气作为溅射气体来形成。银膜通过利用银靶和氩气作为溅射气体来形成。
然后，在该EM辐射屏蔽层上形成包括光线屏蔽图案的外部光线屏蔽层。在此，该光线屏蔽图案具有楔形黑色条纹形状，并且包含导电聚合材料。此外，通过在透明底层的另一表面形成色彩校正层和NI辐射屏蔽层制备出PDP过滤器。在相当于标准光源D65的约380nm到约780nm的波长范围内，该PDP过滤器的平均透过率被控制在大约50％。
实施例2
制备除了EM辐射屏蔽层外与实施例1实质上相似的PDP过滤器。在实施例2中，在透明底层上形成两个彼此连续堆叠的多层透明导电膜，并且在该多层透明导电膜上堆叠Nb2O5膜形成EM辐射屏蔽层。
对比例1
对比例1中的PDP过滤器相当于实施例1中除去外部光线屏蔽层的PDP过滤器。
对比例2
对比例2中的PDP过滤器相当于实施例2中除去外部光线屏蔽层的PDP过滤器。
与上述描述相似，关于实施例1和2以及对比例1和2中得到的PDP过滤器，测量了它们的EM辐射屏蔽量和外部光线的反射量，与下表1相似。
在此，EM辐射屏蔽的量相当于当PDP过滤器安装于面板组件中时PDP显示装置产生的EM辐射值与PDP过滤器不安装于面板组件中时EM辐射值的差。EM辐射值依照B类规则在屏蔽室中进行测量，满足相当于EM辐射测量仪器标准的美国国家标准协会(ANSI)C63.4-1992。
另外，外部光线反射量相当于当PDP过滤器安装在面板组件中的状态下反射到PDP过滤器上的外部光线的反射光的亮度值。在该实例中，人工形成的外部光线具有相当于大约150勒克司的照明强度。同样，对于完全黑屏状态下的PDP装置，反射光的亮度值利用亮度测量仪器在大约380nm到大约780nm的波长范围中测量。
表1
    EM辐射屏蔽量(dBμV/m)     外部光线反射量(cd/m2)
    实施例1     18     0.9
    实施例2     15     0.9
    对比例1     15     2.2
    对比例2     12     3.0
与表1中所述类似，与对比例1相比，调查实施例1发现，由于外部光线屏蔽层，EM辐射屏蔽量提高，并且外部光线的反射量下降。同样地，与对比例2相比，调查实施例2发现，由于外部光线屏蔽层，EM辐射屏蔽量提高，并且外部光线反射量下降。
调查实施例2和对比例1，实施例2中的PDP过滤器包括含有彼此连续堆叠的两个多层透明导电膜的EM辐射屏蔽层以及外部光线屏蔽层。相反地，对比例1中的PDP过滤器包括含有彼此连续堆叠的三个多层透明导电膜的EM辐射屏蔽层，但不包括外部光线屏蔽层。实施例2和对比例1的PDP过滤器的EM辐射屏蔽量分别具有同样的值，等于15dBμV/m。一般来讲，多层透明导电膜越厚，EM辐射屏蔽量越大，并且实施例2的PDP过滤器使用了较薄的多层透明导电膜。然而，外部光线屏蔽层补充了EM辐射屏蔽效应，这对本领域普通技术人员来讲是很明显的。具体而言，由于外部光线屏蔽层具有多层透明导电膜的功能，通过利用外部光线屏蔽层可以降低多层透明导电膜堆叠次数的数值。因此可以减少PDP过滤器的产品成本。此外，外部光线的反射量可以被外部光线屏蔽层降低。
依照本发明的例示性实施方案，提供了一种显示过滤器和包括此显示过滤器的显示装置，它能够提高对比度，提高亮度，并且通过在显示过滤器上形成包含导电聚合材料的光线屏蔽图案而具有对显示装置的EM辐射屏蔽的作用。
虽然已经列出并说明了本发明的几个例示性实施方案，但是本发明并不限于上述的例示性实施方案。本领域技术人员应当知道，在不背离本发明的原则和精神的情况下，可以对这些例示性实施方案进行改变，其范围通过权利要求和其对等物来限定。

Claims (12)

1.一种显示过滤器，包括：过滤器底部；
形成于过滤器底部表面的外部光线屏蔽层，其中外部光线屏蔽层包括基底层和光线屏蔽图案，该基底层包含透明树脂，该光线屏蔽图案以预定间隔在基底层表面上分隔开，并且包含导电材料；以及
电极图案，该电极图案设置于光线屏蔽图案两端，基本上垂直于光线屏蔽图案，从而连接光线屏蔽图案；
其中所述过滤器底部包含电磁辐射屏蔽层，该电磁辐射屏蔽层包括通过堆叠金属薄膜和具有高折射率的透明薄膜形成的多层透明导电膜。
2.如权利要求1中所述的显示过滤器，其中，所述电磁辐射屏蔽层包含一至三个彼此连续堆叠的多层透明导电膜。
3.如权利要求2中所述的显示过滤器，其中，所述电磁辐射屏蔽层包含多层结构，其中通过连续堆叠氧化铌膜和银薄膜形成一至三个多层透明导电膜，并且氧化铌膜形成在该多层结构之上。
4.如权利要求1中所述的显示过滤器，其中，所述光线屏蔽图案具有楔形黑色条纹形状。
5.如权利要求1中所述的显示过滤器，其中，所述基底层包含选自由对苯二酸酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚氨酯、丙烯酸酯、聚酯、环氧丙烯酸酯和溴化丙烯酸酯构成的组中的至少一种化合物。
6.如权利要求1中所述的显示过滤器，其中，所述光线屏蔽图案包含选自由金属、碳和导电聚合材料构成的组中的至少一种材料。
7.如权利要求6中所述的显示过滤器，其中，所述导电聚合材料包括选自由聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)、聚(3-烷基噻吩)、聚异硫茚、聚对苯乙炔和聚对苯撑构成的组中的至少一种聚合材料。
8.如权利要求7中所述的显示过滤器，其中，所述导电聚合材料包括选自由碳纳米管、金属粉末和金属氧化物粉末构成的组中的至少一种材料。
9.如权利要求1中所述的显示过滤器，其中，所述电极图案包含导电聚合材料。
10.如权利要求1中所述的显示过滤器，其中，所述过滤器底部具有选自由电磁辐射屏蔽功能、色彩校正功能、抗反射功能和近红外辐射屏蔽功能构成的组中的至少一种功能。
11.如权利要求1中所述的显示过滤器，其中，所述过滤器底部包含透明底层、形成于透明底层表面的电磁辐射屏蔽层以及形成于透明底层另一表面的色彩校正层和抗反射层。
12.一种显示装置，包含上述权利要求1至9中任意一项所述的显示过滤器。
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