专利名称：包含具有使用黑色处理层形成的黑色周边部分的显示滤光片的等离子显示板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子显示板，尤其涉及一种包括显示滤光片的等离子显示板及其制造方法，显示滤光片具有利用黑色处理层形成的黑色周边部分，该显示板能够屏蔽电磁辐射并提高色纯度和对比度。
背景技术：
通常，等离子显示板是发射型薄显示器，可以很容易做得很大，并因而特别适合于高质量数字电视。尽管等离子显示板通常产生高质量的图象，但等离子显示板也可能出现不理想的质量，如由于等离子发射和各种电路产生的电磁辐射，以及用于发射光的惰性气体等离子产生的近红外光，致使等离子显示板中色纯度和对比度下降。
滤光片可以安装在等离子显示板的前部以防等离子显示板发射有害的电磁辐射和近红外光，这样可以减少使灵敏的电磁设备出现故障的机会。滤光片还可以减少表面反射并提高色纯度和对比度。
用在等离子显示板中的一些常规滤光片通过在透明玻璃或塑料基底上形成导体层或金属网制成，导体层减少不利的电磁辐射，并在基底上叠置一薄膜，该薄膜屏蔽近红外光和防止反射。导体层或金属网上产生的电荷可以通过等离子显示器的底座接地。
图1表示常规等离子显示板和显示滤光片的截面图。参见图1，显示滤光片11安装在等离子显示板和驱动电路10的前部上。滤光片11可以包括基底12，该基底例如由玻璃或塑料形成。在基底12上可以设置反射防止层13以抑制入射到滤光片11表面上的外界光线的反射。
滤光片11还可以包括依次叠置在基底12之下的电磁辐射屏蔽层14和选择吸收层15。电磁辐射屏蔽层14可以由导体层、金属网等形成，并且可以屏蔽例如等离子显示板内产生的电磁辐射。电磁辐射屏蔽层14可以电接地到等离子显示板底座和/或外壳16。
选择吸收层15可以屏蔽和选择吸收例如等离子显示板放电单元内产生的近红外光。等离子显示板和驱动单元10以及滤光片可以装在外壳16中。
用于平板显示器如等离子显示器的滤光片还可以包括在平板破裂时防止玻璃散射以及提高显示器的视觉特性及显示对比度的黑色周边部分。图2和3分别是示出了具有黑色周边部分24的常规显示滤光片20细节的平面图和截面图。
参见图2和3，滤光片20可以包括基底23，该基底例如可以由玻璃或塑料形成。滤光片还可以包括设置在基底23的前表面上的反射防止层21和选择吸收层22，以及可以设置在基底23后表面上的黑色周边部分24和电磁辐射屏蔽层25。反射防止层21、选择吸收层22和电磁辐射屏蔽层25可以与图1所述的基本相似。黑色周边部分24可以设置在基底23的边缘上。黑色周边部分24例如可以由黑色陶瓷形成。
在制造具有由黑色陶瓷形成的黑色周边部分24的常规显示滤光片时，可以在对基底23施加黑色陶瓷之后以500℃或更高的温度热处理滤光片。由于热处理需要很高的温度，这种方法不适于包含薄膜的直联式显示滤光片。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种包含具有利用黑色处理层形成的黑色周边部分的显示滤光片的等离子显示板及其制造方法，基本上克服了由于现有技术的限制和不足带来的一个或多个问题。
因此，本发明实施例的特点在于提供一种带有含黑色处理层的滤光片的等离子显示板，其中黑色处理层能够屏蔽电磁辐射并提高色纯度和对比度。
因此，本发明实施例的另一特点在于提供一种能够很容易地应用到直联式薄膜滤光片的黑色处理层。
本发明实施例的另一特点还在于提供一种制造显示滤光片的方法。
本发明的上述及其它特点和优点中的至少一项可以通过提供一种等离子显示板实现，该等离子显示板包括前基底，与前基底平行设置的后基底，具有包括黑色材料和聚合物组合物的黑色周边部分的显示滤光片，显示滤光片与前基底相邻设置，设置在前基底和后基底之间的限定放电单元的阻挡肋，相邻于放电单元延伸的地址电极，地址电极分布在第一方向并置于后电介质层中，设置在放电单元中的无机发光材料层，在垂直于第一方向的第二方向上延伸并置于前电介质层中的成对维持电极，和放电单元中的放电气体。
聚合物组合物可以通过光或热聚合，并且可以包括聚氨基甲酸酯低聚物，甲基丙烯酸，丙烯酸，光引发剂和硅胶。黑色周边部分可以包括相对于100份重量的聚合物组合物大约1～10份重量的黑色材料。聚合物组合物可以包括相对于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物，大约50～90份重量的甲基丙烯酸，大约0.5～10份重量的丙烯酸，大约0.5～10份重量的光引发剂，和大约0.1～15份重量的硅胶。聚合物组合物可以包括相对于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物，大约60～80份重量的甲基丙烯酸，大约1～10份重量的丙烯酸，大约1～5份重量的光引发剂，和大约1～10份重量的硅胶。黑色材料可以选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。黑色周边部分可以形成为约为5～50μm的厚度。黑色周边部分的宽度可以约为10～50mm。
本发明上述及其它特点和优点中的至少一个可以通过提供一种包含黑色周边部分的显示滤光片来实现，其中黑色周边部分由包括黑色材料和聚合物组合物的黑色处理层形成。
显示滤光片还包括一具有形成于其上的黑色周边部分的第一表面的透明基底，和设置在透明基底上和黑色周边部分上的电磁屏蔽层。显示滤光片还可以包括选择吸收层和设置在透明基底第二表面上的反射防止层。黑色材料可以选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。聚合物组合物可以通过光或热聚合，并且可以包括聚氨基甲酸酯低聚物，甲基丙烯酸，丙烯酸，光引发剂和硅胶。黑色处理层可以包括相对于100份重量的聚合物组合物大约1～10份重量的黑色材料。
本发明的上述及其它特点和优点中的至少一个可以通过提供一种包含黑色材料和聚合物组合物的黑色处理层来实现，其中聚合物成份可通过光或热聚合。
聚合物组合物可以包括聚氨基甲酸酯低聚物，甲基丙烯酸，丙烯酸，光引发剂和硅胶。黑色材料与聚合物组合物的比例可以处于约1∶100～10∶100的范围内。黑色材料可以选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。
本发明的上述及其它特点和优点中的至少一个可以额外地通过提供一种制造显示滤光片的方法实现，该方法包括通过在透明基底的表面上叠置并聚合黑色处理层而形成黑色周边部分，黑色处理层沿透明基底的周边部分设置，其特征在于黑色处理层可以包括黑色材料和聚合物组合物，聚合物组合物可以通过光或热聚合。聚合物组合物可以通过光聚合，并且聚合包括向黑色处理层上辐射约5～30秒具有大约100～1000mJ的能量的紫外线。
通过下面参考附图对优选实施例的详细描述，本发明的上述及其它特点和优点对于本领域的技术人员将变得更加清晰，其中图1表示包含显示滤光片的常规等离子显示板的截面图；图2和3分别表示具有黑色周边部分的常规显示滤光片细节的平面和截面图；图4表示根据本发明实施例包含显示滤光片的等离子显示板的局部透视图。
具体实施例方式
2004年12月30日在韩国知识产权局提交的申请号为Kr10-2004-0116912，题为“Black Treatment Layer，Display Filter Having Black Peripheral Portion FormedUsing the Black Treatment Layer，Method of Fabricating the Display Filter，andPlasma Display Panel including the Display Filter”的韩国专利申请，在此包含引为参考。
以下将参考附图对本发明进行更全面地描述，图中展示了本发明的实施例。但本发明可以以不同的形式实施，不应局限于在此提出的实施例。这些实施例的提供使得本公开更为全面充分，并向本领域的技术人员充分传达本发明的范围。附图中，为了清楚起见夸大了层和区的尺寸。还应理解，在称一个层在另一个层或基底“上”时，它可以直接处于另一层或基底上，也可以是中间存在插入层。另外，应该理解，当称一层处于另一层“之下”时，该层可以直接处于其下，也可以是存在一个或多个插入层。此外，还应理解，当称一层处于两层“之间”时，两层之间可以只有一层，也可以是存在一个或多个插入层。全文中相同的标号表示相同的元件。
图4表示根据本发明实施例包含显示滤光片的等离子显示板的局部透视图。参见图4，等离子显示板可以包括前板370和后板360。后板360可以平行于前板370设置并与其相隔预定的距离。等离子显示板还可以包括显示滤光片300，其与前板370相邻设置。
前板370可以包括前基底351和成对的维持电极，每对维持电极包括X电极和Y电极，它们形成在前基底351的后表面上。X和Y电极可以分别包括透明电极353a和353b，它们由例如氧化铟锡(ITO)形成，还包括总线电极354，它们例如可以由高导电性的金属形成。前板370还可以包括覆盖成对维持电极的前介电层355a，以及覆盖前介电层355a的保护层356。
后板360可以包括后基底352和形成在后基底352前表面上的地址电极353c。地址电极353c可以设置成与前板370上的成对维持电极交叉。后板360还可以包括覆盖地址电极353c的后介电层356b和形成在后介电层356b上的阻挡肋357以限定面对前板370的放电单元。无机发光材料层358可以设置在放电单元中，放电气体(未示出)可以在组装等离子显示板时充入放电单元中。
显示滤光片300可以设置在前板370的前面。根据本发明的显示滤光片300例如可以是包含薄膜的直联式滤光片。此外，根据本发明的显示滤光片300可以用作普通平板显示器的显示滤光片，不限于与等离子显示板一起使用。
显示滤光片300可以包括基底303。反射防止层301和选择吸收层302可以设置在基底303的前表面上。此外，由黑色处理层形成的黑色周边部分304和电磁辐射屏蔽层305可以设置在基底303的后表面上，与前板370相邻。但层的分布只是示意性的，本发明不限于在此示出的层结构。
具体地说，基底303可以由透明材料形成，如玻璃，聚对苯二甲酸己二醇酯(PET)膜，三乙酰纤维素(TAC)，聚乙烯醇(PVA)，聚乙烯等。透明基底的厚度可以处于10～1000μm的范围。
反射防止层301可以叠置在选择吸收层302上，而选择吸收层302可以叠置在基底303上。反射防止层301可以利用粘结层(未示出)粘结到选择吸收层302。粘结层可以由粘结剂如丙烯酰基树脂、聚酯树脂、环氧树脂、尿烷树脂等形成。粘结层的厚度可以处于大约1～100μm的范围。
反射防止层可以防止外界光线被反射，由此减少由于降低显示对比度而降低显示质量的扩散反射。反射防止层可以形成为单层或包含一种或多种不同折射率的材料的复层，如TiO2、SiO2、Y2O3、MgF2、Na3AlF6等。反射防止层的厚度通常可以处于约10～100nm的范围。
选择吸收层302可以利用粘结层(未示出)粘结到透明基底303。选择吸收层302可以包括选择光吸收材料，如四氮杂卟啉化合物，并且可以用于通过吸收等离子显示板的放电单元内产生的近红外光提高颜色再现性。选择吸收层302的厚度通常可以处于约1～100μm的范围。如果选择吸收层302的厚度小于约1μm，则难以涂覆选择吸收层，而使其具有均匀的厚度。另外，不能实现令人满意的颜色再现性，因为这种薄层的近红外光吸收率可能是不够的。此外，如果选择吸收层302的厚度大于约100μm，则在后处理过程中可能产生气孔，可能会发生破裂。
黑色周边部分303和电磁辐射屏蔽层可以设置在例如透明表面的后表面上。后面将对黑色周边部分303做更详细的描述。电磁辐射屏蔽层305可以利用例如粘结层(未示出)粘结到基底303，并且可以屏蔽等离子显示板产生的电磁辐射。
电磁辐射屏蔽层305可以例如是金属网，并且可以由例如Ag、Cu、Ni、Al、Au、Fe、In、Zn、Pt、Cr、Pd等形成。电磁辐射屏蔽层305可以有包含一种或多种上述材料的复层结构。如果电磁波屏蔽层305具有复层结构，则层的厚度可以处于大约10～500nm的范围。如果电磁波屏蔽层305形成为金属网，则层的厚度可以处于大约1～100μm的范围。
下面将详细描述根据本发明的黑色周边部分304的实施例。黑色周边部分304可以沿基底303的表面边缘设置。黑色周边部分304可以由适于用在含有薄膜的直联式滤光片中的黑色处理层形成，而不同于黑陶瓷形成黑色周边部分的常规显示滤光片。特别是，黑色周边部分304可以由包含黑色材料和聚合物组合物的黑色处理层形成。因而，可以减少制造滤光片300所需的时间，并且可以不造成由于使用重金属而产生环境问题地制备滤光片300，同时能够在其它方面形成等价于常规黑色陶瓷周边部分的黑色周边部分304。
黑色周边部分304的厚度可以处在大约5～50μm的范围。如果黑色周边部分的厚度小于约5μm，则可能不能完全地表现黑色，并且如果黑色周边部分的厚度大于约50μm，则在制造滤光片之后由于厚度的差异而难以连结薄膜。
黑色周边部分的宽度可以处于大约10～50mm的范围。如果黑色周边部分304的宽度小于约10mm，则黑色周边部分不能阻挡非发射区，并且如果黑色周边部分304的宽度大于约50mm，则屏幕的显示区可以被黑色周边部分304部分地遮挡。
黑色材料可以包括一种或多种，如炭黑，TiO，CuO，NiO，MnO2，Cr2O3，Fe2O3等。聚合物组合物可以通过光或热聚合。聚合物组合物例如可以包括聚氨基甲酸酯低聚物，甲基丙烯酸，丙烯酸，光引发剂和硅胶。组成黑色周边部分304的黑色处理层例如可以包括相对于100份重量的聚合物组合物大约1～10份重量的黑色材料。
如果黑色处理层的黑色材料含量大于上述范围，则黑色周边部分不能适当的固化，并且因而此黑色周边部分的物理特性也欠佳。如果黑色材料含量小于上述范围，则黑色效率会降低，或是黑色周边部分304的厚度可能不得不增大到不理想的程度。
特别是，聚合物组合物可以包括大约50～90份重量的甲基丙烯酸，大约0.5～10份重量的丙烯酸，大约0.5～10份重量的光引发剂，和大约0.1～15份重量的硅胶(注意，每个范围都是相对于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物而言)。在执行中，聚合物组合物可以包括大约60～80份重量的甲基丙烯酸，大约1～10份重量的丙烯酸，大约1～5份重量的光引发剂，和大约1～10份重量的硅胶，这也都是相对于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物而言。
如果聚氨基甲酸酯低聚物的相对含量小于上述范围，则黑色周边部分304可能不能很好的固化，并且如果聚氨基甲酸酯低聚物的含量超过上述范围，则黑色纯度可能会降低。如果甲基丙烯酸的含量小于上述范围，则黑色周边部分304的硬度可能会差，并且如果甲基丙烯酸的含量超过上述范围，则黑色周边部分304可能不能固化。此外，如果丙烯酸的含量少于上述范围，则黑色周边部分304的硬度会差，并且如果丙烯酸的含量超过上述范围，则黑色周边部分304可能不能固化。同样，如果光引发剂的含量少于上述范围，则即使用紫外光辐射也可能不能固化聚合物，并且如果光引发剂的含量超过上述范围，则涂覆过程之后会产生气孔。如果硅胶的含量少于上述范围，则黑色周边部分304的明度可能会下降，并且如果硅胶的含量超过上述范围，则黑色周边部分304的硬度会降低。
在本发明的实施例中，制造显示滤光片的方法可以包括在透明基底的表面上沿透明基底的边缘设置黑色处理层，并且光聚合或热聚合黑色处理层以形成黑色周边部分。
光聚合或热聚合可以包括向黑色处理层上辐射紫外光。紫外光可以具有大约100～1000mJ的能量，并且辐射的持续时间可以大约在5～30s。
利用紫外光辐射形成的黑色周边部分可以应用到含有薄膜的直联式显示滤光片。此外，光聚合的处理时间可以短于热处理黑色陶瓷材料的常规方法中所需的时间。
根据本发明，黑色处理层可以很容易地应用到在其它方面类似于常规显示滤光片并屏蔽电磁辐射和提高色纯度和对比度的显示滤光片，如直联式显示滤光片。另外，可以缩短处理时间，还可以避免由于使用重金属所造成的环境问题。
下面再详细描述一些具体实例。但本发明不限于这些实例。
实例1用厚度为125μm的玻璃基底作为透明基底。利用丙烯酸基树脂作为粘结材料把其上涂覆有卟啉基色素的选择吸收层附着到玻璃基底的表面。利用同样的粘结材料把厚度为100μm的反射防止膜附着到选择吸收层上。反射防止膜由Nippon Chemical公司制造，其包含厚度为300nm的反射防止层。
黑色处理层应用到玻璃基底反面的周边区域上30μm的厚度。黑色处理层包括作为黑色色素的炭黑，占大约1.5％的重量。利用能量为1000mJ的紫外光进行固化处理30分钟。最后，把网(10μm的线条宽度，300μm的间距)附着到玻璃基底反面的表面(具有黑色处理层的表面)上以获得本发明的显示滤光片。
实施例2实例2中制造的显示滤光片与实例1中的类似，除了黑色处理层中包含占3％重量的炭黑作为黑色色素。
比较例1与实例1中的显示滤光片相类似地制造第一比较例的显示滤光片，除了没有黑色处理层外。取代黑色处理层，比较实例1具有仅由炭黑(SHC公司制造)形成的黑色周边区域，其在450℃的温度下被热处理30分钟。
比较例2与实例1类似地制造第二比较例的显示滤光片，也没有黑色处理层。取代黑色处理层，比较例2具有仅由炭黑(SHC公司制造)形成的黑色周边区域，其在500℃的温度下热处理30分钟。
比较例3
与实例1类似地制造第三比较例的显示滤光片，也没有黑色处理层。取代黑色处理层，比较例2具有仅由炭黑(SHC公司制造)形成的黑色周边区域，其在550℃的温度下热处理30分钟。
色标测试实验测量根据实例1和2以及比较例1～3的显示滤光片的色标(L，a，b)，测量结果示于表1。
在本实验中，用色度计(Minolta CR-200)测量色标，其中“L”表示亮度，“a”和“b”是表示颜色的坐标(+a红色，-a绿色，+b黄色，-b蓝色)。
参见表1，根据实例1和2的显示滤光片的L值为23.34和20.14。比较起来，比较例1的显示滤光片显示黑色的L值等于37.28，这意味着代表的颜色更类似于灰色而不是黑色。比较例2的显示滤光片的L值为24.34，其代表黑色水平低于常规使用的显示滤光片。比较例3的显示滤光片具有21.16的L值，类似于常规使用的显示滤光片的黑色水平。因而证明，根据本发明的显示滤光片可以显示出令人满意的颜色质量，并且可以显示出同于或优于常规显示滤光片的黑色水平。
在此公开了本发明的各种实施例，虽然引用了具体的款项，但它们并不够成对本发明的限定。因此，本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明由下列权利要求限定的实质和范围的前提下可以对本发明做各种形式和细节上的改变。
权利要求
1.等离子显示板，包括一前基底；一与前基底平行设置的后基底；具有包括黑色材料和聚合物组合物的黑色周边部分的显示滤光片，所述显示滤光片与前基底相邻设置；设置在前基底和后基底之间的限定放电单元的阻挡肋；相邻于放电单元延伸的地址电极，地址电极分布在第一方向并置于后电介质层中；设置在放电单元中的无机发光材料层；在垂直于第一方向的第二方向上延伸并置于前电介质层中的成对维持电极；和放电单元中的放电气体。
2.如权利要求1所述的等离子显示板，其特征在于聚合物组合物通过光或热聚合，并且包括聚氨基甲酸酯低聚物，甲基丙烯酸，丙烯酸，光引发剂和硅胶。
3.如权利要求2所述的等离子显示板，其特征在于黑色周边部分包括相对于100份重量的聚合物组合物大约1～10份重量的黑色材料。
4.如权利要求3所述的等离子显示板，其特征在于聚合物组合物包括相对于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物，大约50～90份重量的甲基丙烯酸，大约0.5～10份重量的丙烯酸，大约0.5～10份重量的光引发剂，和大约0.1～15份重量的硅胶。
5.如权利要求4所述的等离子显示板，其特征在于聚合物组合物包括相对于100份重量的聚氨基甲酸酯低聚物，大约60～80份重量的甲基丙烯酸，大约1～10份重量的丙烯酸，大约1～5份重量的光引发剂，和大约1～10份重量的硅胶。
6.如权利要求1所述的等离子显示板，其特征在于黑色材料选自炭黑、TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。
7.如权利要求1所述的等离子显示板，其特征在于黑色周边部分形成为厚度约为5～50μm。
8.如权利要求1所述的等离子显示板，其特征在于黑色周边部分的宽度约为10～50mm。
9.一种显示滤光片，包括黑色周边部分，其中黑色周边部分由包括黑色材料和聚合物组合物的黑色处理层形成。
10.如权利要求9所述的显示滤光片，还包括一具有黑色周边部分形成于其上的第一表面的透明基底，和设置在透明基底上和黑色周边部分上的电磁屏蔽层。
11.如权利要求10所述的显示滤光片，还包括选择吸收层和设置在透明基底第二表面上的反射防止层。
12.如权利要求9所述的显示滤光片，其特征在于黑色材料选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。
13.如权利要求9所述的显示滤光片，其特征在于聚合物组合物通过光或热聚合，并且包括聚氨基甲酸酯低聚物，甲基丙烯酸，丙烯酸，光引发剂和硅胶。
14.如权利要求13所述的显示滤光片，其特征在于黑色处理层包括相对于100份重量的聚合物组合物大约1～10份重量的黑色材料。
15.一种黑色处理层，包括黑色材料；和聚合物组合物，其可通过光或热聚合。
16.如权利要求15所述的黑色处理层，其特征在于聚合物组合物包括聚氨基甲酸酯低聚物，甲基丙烯酸，丙烯酸，光引发剂和硅胶。
17.如权利要求16所述的黑色处理层，其特征在于黑色材料与聚合物组合物的比例处于约1∶100～10∶100重量份的范围。
18.如权利要求15所述的黑色处理层，其特征在于黑色材料选自TiO、CuO、NiO、MnO2、Cr2O3、Fe2O3及其混合物。
19.一种制造显示滤光片的方法，该方法包括通过在透明基底上叠置并聚合黑色处理层而形成黑色周边部分，黑色处理层沿透明基底的周边部分设置，其特征在于黑色处理层包括黑色材料；和聚合物组合物，聚合物组合物可以通过光或热聚合。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于聚合物组合物可以通过光聚合，并且聚合包括向黑色处理层上辐射约5～30秒具有大约100～1000mJ的能量的紫外线。
全文摘要
一种包含具有黑色周边部分的显示滤光片的等离子显示板，黑色周边部分由包括黑色材料和聚合物组合物的黑色处理层形成，还公开了一种制造该显示板的方法。
文档编号H01J11/44GK1808675SQ20051012159
公开日2006年7月26日 申请日期2005年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者文东建, 沈勉基, 林翼喆 申请人:三星Sdi株式会社