专利名称：利用电泳用于显示装置的光学膜和用于显示装置的滤光片的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用电泳的用于显示装置的光学膜以及具有该光学膜的用 于显示装置的滤光片。
背景技术：
近年来，代表现有显示设备的阴极射线管(CRT)正在被诸如液晶显示 器(LCD)、场致发射显示器(FED)、有机发光显示器(OLED)、等离 子体显示器等的平板显示器(FPD)取代。在这些平板显示器中，等离子体 显示设备由于在亮度、对比度、图像保留(retention)、视角等方面具有极 好的显示性能而受人关注。出于示例性目的以下将描述等离子体显示设备。
等离子体显示设备包括等离子体显示面板。在等离子体显示面板中，发 生气体放电，产生紫外线，然后紫外线激发荧光材料，从而产生可见光。等 离子体显示设备利用可见光来显示图像。
然而，等离子体显示设备的缺陷在于，由于其固有的特性而发射大量的 电磁波和近红外线。从等离子体显示设备发射的电磁波和近红外线可能对人 体具有有害影响，并且可能导致诸如远程控制器之类的精密器件产生故障。
因此，等离子体显示设备在显示面板的前面釆用滤光片，以便阻挡电磁 波和近红外线。另外，要求用于显示装置的滤光片在色纯度、抗反射、对比 度等以及阻挡电磁波和近红外线方面具有优良的性能。满足以上要求的用于 显示装置的滤光片正在被制造。
4为了满足这些要求，用于显示装置的滤光片通常通过将诸如电磁屏蔽 膜、近红外线阻挡膜、颜色补偿膜、抗反射膜、外部光阻挡膜等的若干层具
有各自功能的光学膜通过粘结剂(bonding agent)或粘合剂(adhesive)层 叠在一起而制成。在这些光学膜中，外部光阻挡膜阻挡外部光，从而提高显 示装置的对比度。
然而，由于外部光阻挡膜即使在等离子体显示设备没有被驱动时也会吸 收外部光，因此等离子体显示设备的屏幕在关闭状态下为黑色，这使其外观变差。
此外，最新的等离子体显示设备除了需要在等离子体显示面板开启时的 基本显示功能之外，还需要在等离子体显示面板关闭时仅使用少量的电能就 能够显示图片、天气信息等的另一功能。
发明内容
本发明致力于解决前述现有技术的问题，因此本发明的目的在于提供一 种利用电泳的用于显示装置的光学膜，其能够在显示装置开启时阻挡外部 光，并且在显示装置，即显示面板关闭时充当信息显示设备。
本发明的目的不限于以上提及的目的，本领域技术人员可以从以下内容 中清楚地理解以上没有提及的其它目的。
根据本发明的方面，提供一种利用电泳的用于显示装置的光学膜，该光 学膜包括具有隔墙的透明基板，所述隔墙将所述透明基板划分为多个放电 室(cell);电泳分散体(dispersion)，填充所述放电室，包含电介质和散 布于所述电介质的带电荷的有色粒子，例如带电荷的色素粒子；在所述放电 室的前面提供的前电极；在所述放电室的后面提供的第一面内电极和第二面 内电极；以及在所述放电室的后面以^皮布置在所述第一面内电极和第二面内 电极之间的方式提供的后电极。
根据本发明的上述结构，用于显示装置的光学膜能够在施加于电极之间 的电场的作用下阻挡外部光和充当信息显示设备。
从以下结合附图的详细描述中，将更清楚地理解本发明的以上和其它目
的、特征和优点，在附图中
图1是示出根据本发明一实施例的利用电泳的用于显示装置的光学膜
的横截面图；和
图2是示出根据本发明另一实施例的利用电泳的用于显示装置的光学 膜的横截面图。
具体实施例方式
以下将参照附图更充分地描述本发明，附图中示出本发明的示例性实施 例。只要可能，相同的附图标记在附图和说明书中始终用来指代相同的或相
似、的4lM牛。
根据本发明实施例的用于利用电泳的显示装置的多功能光学膜可以独 立地用在液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)、有机发光显示器 (OLED)、等离子体显示设备等中，但本发明不限于此。当然，可以采用 将光学膜粘附于诸如电磁屏蔽膜、近红外线阻挡膜、颜色补偿膜、抗反射膜 等的其它光学膜的方式来为显示装置提供该光学膜。
图1是示出根据本发明实施例的利用电泳的用于显示装置的光学膜的 横截面图，其中图1 (a)显示，光学膜可以具有阻挡外部光的功能，而图1 (b)显示，光学膜可以充当信息显示设备。
参见图1,用于显示装置的光学膜100包括透明基板110、电泳分散体 120、前电极130、第一面内电极(in-plane electrodes) 140、第二面内电极 142和后电极150。光学膜100可以进一步包括封装膜(encapsulating film ) 160以及第一平坦化膜(planarizing films ) 170和第二平坦化膜172。
透明基板110可以包括透明的可光致固化树脂。这里，可光致固化树脂 可以包括例如多官能丙烯酸脂、曱基丙烯酸酯、乙烯基醚、环氧化物以及其 寡聚物或聚合物。透明基板110可以包括将基板划分为放电室的隔墙112。隔墙112可以 具有如图1和图2中所示的梯形对黄截面。当/人正向观看隔墙112时，隔墙 112可以具有网格图案。因此，放电室的形状像杯子，并且以矩阵模式布置。 隔墙112可以在与图1和图2中的平面正交的平面上具有梯形、矩形、正方 形等的横截面。然而，本发明不限于此。此外，隔墙和放电室的形状可以根 据它们的位置而彼此不同。
隔墙112可以通过以下工艺来制备将透明基板110的可光致固化树脂 涂敷到透明衬底上，使用孩吏型压花辊(micro-embossing roller)来压可光致 固化树脂，然后使可光致固化树脂固化。
电泳分散体120填充被隔墙112划分的放电室，电泳分散体120可以包 含电介质124和例如色素粒子122的有色粒子。可以使用诸如染料粒子之类 的其它有色粒子来代替色素粒子。
色素粒子122可以具有它们自己的电荷，,或可替换地可以通过电荷控制 剂(control agent)而带正电荷或带负电荷。这使得色素粒子12能够在特定 电场的作用下在电泳分散体中移动。
色素粒子122具有至少一种颜色。例如，色素粒子可以包括黑色色素粒 子122a和白色色素粒子122b。黑色色素粒子122a可以包括例如苯胺黑、碳 黑和钛黑的一种以上。白色色素粒子122b可以包括例如二氧化钛、三氧化 锑、硫酸钡、硫化锌和二氧化硅的一种以上。尽管色素粒子122可以包括黄 色、红色、绿色或蓝色色素粒子中的至少一种，但是为了方便解释，现在将 参照色素粒子122由带负电荷的黑色色素粒子122a和带正电荷的白色色素 粒子122b组成的情况。
电介质124可以用于分散带电荷的色素粒子122。电介质124可以具有 较低的粘性，从而使色素粒子122能够更容易地移动。电介质可以包括从由 以下物质组成的组中选择的至少一种诸如萘烷、5-亚乙基-2-降冰片烯、脂 肪油、石蜡油等的烃类化合物；诸如曱苯、二曱苯、苯基曱硅烷基乙烷、十 二烷基苯、烷基萘(alkyl naphthanene)等的芳烃化合物以及诸如全氟代萘烷、全氟代曱苯、全氟代二曱苯、二氯代三氟曱苯、3，4,5-三氯代三氟曱苯、
一氯五氟苯、二氯壬烯、五氯苯等的囟素介质。
可以在各放电室的前面提供一个以上前电极130，但是本发明不限于此。 例如，可以在所有放电室的前面以集成方式提供前电极130。
可以向前电极130施加来自外部的特定电压，也可以将前电极130接地。 前电极130可以包含透明导电材料。所述透明导电材料可以是氧化铟锡 (ITO)、氧化铟锌(IZO)等。
可以在各放电室的后面以使每个电极位于隔墙112附近的方式提供第 一面内电极140和第二面内电极142。也就是说，第一面内电极140和第二 面内电极142可以分別位于与放电室的边缘对应的位置。
然而，面内电极的布置不限于此。例如，第一面内电极和第二面内电极 可以位于》文电室的前面。在这种情况下，楔形的底部可以面向正向，即面向 观看者。进一步，可以为一个放电室提供第一面内电极，并为与该》文电室相 邻的另一放电室提供第二面内电极。
虽然通常为各放电室提供第一面内电极140和第二面内电极142，但是 本发明不限于此。
可以向第一面内电极140和第二面内电极142施加来自外部的特定电 压，从而在第一面内电极140和第二面内电极142之间建立横向电场。进一 步地，可以向第一面内电极140和第二面内电极142施加特定电压，从而与 前电极130 —起建立垂直电场。第一面内电极140和第二面内电极142可以 包含透明导电材料或不透明金属材料。考虑到制造工艺，优选地，第一面内 电极140和第二面内电极142可以由与后电极150的材料相同的材料制成。
可以在放电室的后面以位于第一面内电极140和第二面内电极142之间 的方式提供后电极150,其中各放电室至少一个后电极150。这里，在光学 膜100充当信息显示设备的情况下，随着为各放电室提供的后电极数目增 加，显示灰度级的能力能够得到提高。
被施加以来自外部的特定电压的后电极150,与前电极130 —起建立垂直电场。后电极150可以包含透明导电材料。透明导电材料可以是氧化铟锡
(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。
封装膜160可以封装和保护电介质124,其中色素粒子122散布于电介 质124。封装膜160可以包含可光致固化树脂。可光致固化树脂可以包括例 如多价丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、苯乙烯、多价乙烯基、多 价环氧化物、多价异氰酸酯、多价烯丙基等。
提供第一平坦化膜170来覆盖第一面内电极140和第二面内电极142以 及后电极150。第一平坦化膜能够对光学膜100的后表面进行平坦化。
提供第二平坦化膜170来覆盖前电极130。第二平坦化膜170能够对光 学膜100的前表面进行平坦化。
透明基板110、电介质124、前电极130、第一面内电极140和第二面 内电极142、后电极150、封装膜160以及平坦化膜170可以具有相同或相 近的折射率。这能够使它们之间的光反射减少。然而，本发明不限于此。
当显示面板开启时，如图1 (a)所示的具有上述结构的光学膜100能 够阻挡外部光Ll和L2。
下面作为例子参考向第一面内电极140施加正电压、向第二面内电极 140施加负电压且不向前电极130和后电极150施加电压的情况。
在这种情况下，可以在第一面内电极140和第二面内电极142之间建立 横向电场。因此，带负电荷的黑色色素粒子122a移向第一面内电极140，而 带正电荷的白色色素粒子122b移向第二面内电极142。也就是说，黑色色 素粒子122a和白色色素粒子122b可以移向隔墙112。这里，由于横向电场 随着逐渐远离第一面内电极140和第二面内电极142,强度变小，因此黑色 色素粒子122a和白色色素粒子122b可以聚集在一起形成楔形。即使在横向 电场被移除之后，聚集的色素粒子122a和122b的楔形也可以由于记忆效应 而净皮维持。
此时，入射到黑色色素粒子122a的外部光Ll可以被吸收到黑色色素粒阻挡、散射或反射，然后被吸收到临近的黑色色素粒子122a中。进一步地， 从后向入射到光学膜100的光L3可以经过后电极150所位于的区域向前发 射。这里，在为显示装置提供光学膜100的情况下，光L3指的是从处于开 启状态的显示面板发射的光线。
同时，当显示面板关闭时，如图1 (b)所示的光学膜100能够充当信 息显示设备。
下面参考同时向前电极130、第一面内电极140和第二面内电极142以 及后电极150施加电压的情况。
在这种情况下，在前电极130与第一面内电极140、第二面内电极142 之间以及前电极130与后电极150之间建立垂直电场。因此，黑色色素粒子 122a和白色色素粒子122b移向》文电室的前面和/或后面。即4吏在垂直电场寻皮 移除后，色素粒子122a和122b也会由于记忆效应而维持它们的位置。
此时，入射到其中仅黑色色素粒子122a移到放电室前面的放电室的外 部光L4立即被吸收到黑色色素粒子122a中，因此该放电室呈现黑色。入射 到其中仅白色色素粒子122b移到放电室前面的放电室的外部光L5被白色色 素粒子122b散射和反射，因此该放电室呈现白色。如果施加到前电极130、 第一面内电极140和第二面内电极142以及后电极150的电压得到正确地控 制，从而使黑色色素粒子122a和白色色素粒子122b—起排列在放电室的前 面，则光学膜能够显示灰度级。
如上所述，利用电泳的光学膜能够在显示面板开启时执行阻挡外部光的 功能，并且能够在显示面板关闭时充当信息显示设备。靠色素粒子122的记 忆效应，这甚至能够以低功耗来方便地实现。
图2是示出根据本发明另一实施例的用于显示装置的利用电泳的光学 膜的横截面图，其中图2(a)显示，光学膜能够执行阻挡外部光的功能，图 2(b)显示，光学膜能够充当信息显示设备。图2的光学膜除了进一步包括 颜色滤光片之外，与图1中的光学膜相同。相应地，仅针对图2的光学膜的 独特特征进行描述。参见图2,用于显示装置的光学膜200包括透明基板210、电泳分散体 220、前电极230、第一面内电极240和第二面内电极242以及后电极250。 光学膜200可以进一步包括封装膜260以及第 一平坦化膜270和第二平坦化 膜272。另外，光学膜200可以进一步包括颜色滤光片280。这里，透明基 板210可以包括将该基板划分为放电室的隔墙212。电泳分散体220可以包 含电介质224和色素粒子222,所述色素粒子222例如带负电荷的黑色色素 粒子222a和带正电荷的白色色素粒子222b。
可以在前电才及230的前面一是供颜色滤光片280。颜色滤光片280可以包 括例如红色滤光片280R、绿色滤光片280G和蓝色滤光片280B，为每个放 电室提供这三种滤光片的 一种。颜色滤光片280使各种颜色能够通过穿过该 颜色滤光片的红光、绿光或蓝光的附加混合来被显示。
如图2 (a)所示的具有上述结构的光学膜200能够在显示面板开启时 阻挡外部光L6和L7。这与图1 (a)中所示的相同。然而，在图2(a)的 情况下，当从后向入射到光学膜200的光L8经过后电极250所位于的区域 向前发射时，该光L8通过颜色滤光片280，因此光学膜200能够显示颜色。
同时，如图2 (b)所示的光学膜200能够在显示面板关闭时，充当信 息显示设备。这与图1 (b)中所示的相同。然而，在图2 (b)的情况下， 由于入射到其中仅白色色素粒子222b移向放电室前面的放电室的外部光 L10被白色色素粒子222b散射和反射，然后经过颜色滤光片280，因此能够 显示颜色滤光片280对应部分的颜色。如果施加到前电才及230、第一面内电 极240和第二面内电极242以及后电极250的电压得到正确的控制，从而使 黑色色素粒子222a和白色色素粒子222b—起排列在放电室的前面，则光学 膜能够显示灰度级。进一步，可以通过增加为每个放电室提供的后电极250 的数目来提高灰度级能力。
如上所述，利用电泳的光学膜200能够在显示面板开启时执行阻挡外部
光的功能，并且能够在显示面板关闭时充当信息显示设备。靠通过色素粒子
222的记忆效应，这甚至能够以低功耗来方便地实现。可以通过将本发明的光学膜和本领域已知的其它功能膜层叠在 一起来 制造用于显示装置的滤光片。这里，所述功能膜可以包括抗反射膜、透明衬 底、电磁屏蔽膜、近红外线阻挡膜、颜色补偿膜、防眩光膜、防雾膜、硬涂
(hard coating)膜等等之中的至少一种。
由于上述功能膜和配备以上述功能膜的显示装置是已知的，因此将省略 对其的详细描述。对于其更详细的技术结构，可以参考涉及用于显示装置的 诸如等离子体显示滤光片、LCD滤光片等的各种滤光片的文献。
尽管参照附图描述了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员应该理
行各种修改、增加和替换。因此，应当理解，由于为了将本发明的范围告知 本领域技术人员而提供优选实施例，因此所提供的优选实施例是出于示例而 不是限制性的目的。本发明将仅由权利要求的范围来限定。
权利要求
1、一种利用电泳的用于显示装置的光学膜，所述光学膜被布置在所述显示装置的显示面板的前面，所述光学膜包括具有隔墙的透明基板，所述隔墙将所述透明基板划分为多个放电室；填充所述放电室的电泳分散体；和用于向所述电泳分散体施加电泳电压的电极。
2、 根据权利要求1所述的用于显示装置的光学膜，其中所述电极包括 第一面内电极和第二面内电极。
3、 根据权利要求2所述的用于显示装置的光学膜，其中具有不同极性 的电压在所述显示面板开启时被分别施加于所述第一面内电极和所述第二 面内电极。
4、 根据权利要求2所述的用于显示装置的光学膜，其中各放电室均被 提供以所述第一面内电极和第二面内电极。
5、 根据权利要求2所述的用于显示装置的光学膜，其中所述第一面内 电极和所述第二面内电极在所述放电室的后面被提供。
6、 根据权利要求5所述的用于显示装置的光学膜， 其中各放电室被提供以至少 一 个所述第 一 面内电极， 各放电室被提供以至少一个所述第二面内电极，并且所述电极进一步包括前电极和后电极，在各放电室的前面各放电室被提 供以至少一个所述前电极，并且在各放电室的后面各放电室被提供以至少一 个所述后电极，所述后电极位于所述第一面内电极与所述第二面内电极之 间。
7、 根据权利要求1所述的用于显示装置的光学膜，其中所述电极进一 步包括前电极和后电极，在各放电室的前面各放电室被提供以至少一个所述 前电极，并且在各放电室的后面各放电室被提供以至少一个所述后电极。
8、 根据权利要求1所述的用于显示装置的光学膜，进一步包括颜色滤光片，所述颜色滤光片被布置在所述光学膜的前面。
9、 根据权利要求8所述的用于显示装置的光学膜，其中所述颜色滤光片针对各放电室具有红色、绿色和蓝色中的任意一种颜色。
10、 根据权利要求1所述的用于显示装置的光学膜，其中所述透明基板 的隔墙具有梯形横截面。
11、 根据权利要求1所述的用于显示装置的光学膜，其中所述多个放电 室以矩阵模式布置。
12、 根据权利要求1所述的用于显示装置的光学膜，其中所述电泳分散 体包含分散在所述电泳分散体中的带电荷的有色粒子。
13、 根据权利要求12所述的用于显示装置的光学膜，其中所述电泳分 散体包含电介质，并且所述带电荷的有色粒子散布于所述电介质。
14、 根据权利要求12所述的用于显示装置的光学膜，其中所述带电荷色粒子。
15、 根据权利要求14所述的用于显示装置的光学膜，其中所述第一有 色粒子是黑色粒子，并且所述第二有色粒子是白色粒子。
16、 一种用于显示装置的滤光片，所述滤光片包括 利用电泳的用于显示装置的光学膜，包括具有隔墙的透明基板，所述隔墙将所述透明基板划分为多个放电室；填充所述放电室的电泳分散体；和 用于向所述电泳分散体施加电泳电压的电4及；以及抗反射膜、透明衬底、电磁屏蔽膜、近红外线阻挡膜、颜色补偿膜、防 眩光膜、防雾膜和硬涂膜中的至少一种膜，其中所述光学膜和所述至少一种膜层叠在一起。
全文摘要
本发明涉及一种利用电泳的用于显示装置的光学膜和用于显示装置的滤光片。一种利用电泳的用于显示装置的光学膜，包括具有隔墙的透明基板，所述隔墙将所述透明基板划分为多个放电室；电泳分散体，填充所述放电室，包含电介质和散布于所述电介质的带电荷的色素粒子；在所述放电室的前面提供的前电极；在所述放电室的后面提供的第一面内电极和第二面内电极；以及在所述放电室的后面以布置在所述第一面内电极和第二面内电极之间的方式提供的后电极。
文档编号G02F1/167GK101446728SQ20081018043
公开日2009年6月3日 申请日期2008年11月26日 优先权日2007年11月26日
发明者朴晟植 申请人:三星康宁精密琉璃株式会社