JPH10223135A - 画像表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマディスプレイの画像表示面における
指向特性を改善し、輝度の均一性を高める。 【解決手段】 樹脂層３３を介して裏面ガラス基板１２
と表面ガラス基板１１を積層し、樹脂層３３と表面ガラ
ス基板１１の間に空洞１７を形成する。空洞１７内の蛍
光体塗布面３１はドーム状、アーチ状などの円弧状をし
た凹曲面に形成されており、蛍光体塗布面３１には蛍光
体１５が均一に塗布され、空洞１７内には気体放電を発
生させるための低圧気体が封止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイのような画像表示装置及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

（第１の従来例）一般に、画像表示装置としては、液晶
ディスプレイやプラズマディスプレイが知られている。

【０００３】図１は液晶ディスプレイ１の構造を示す部
分断面図である。液晶ディスプレイ１は、バックライト
２と液晶パネル３とからなる。さらに、液晶パネル３
は、裏面ガラス基板４と、裏面ガラス基板４上に成膜さ
れた赤もしくは緑、青のカラーフィルタＲ₁，Ｇ₁，Ｂ₁
と、光ｒを透過（オン）または遮断（オフ）する液晶シ
ャッタ５と、表面ガラス基板６とから構成されている。
この液晶表示パネル１にあっては、バックライト２から
液晶パネル３の裏面に向けて照射された白色光ｒを３原
色のカラーフィルタＲ₁，Ｇ₁，Ｂ₁に通した後、着色さ
れた光ｒを各液晶シャッタ５のオン、オフ状態によって
透過または遮断することによって、表面ガラス基板６上
にカラーイメージを映し出すようになっている。

【０００４】しかしながら、液晶ディスプレイ１は、製
造技術上の問題から、一般に大型化が困難であるという
難点がある。また、表面ガラス基板６から出射される光
ｒは、ブラックマトリクス等によって囲まれた画素部分
を通過させるため、プリズムアレイやマイクロレンズア
レイ等によって集光しているので、視野角が狭くなって
いる。

【０００５】これに対し、プラズマディスプレイ１０
は、図２に示すように、自発光型であり、表面ガラス基
板１１と裏面ガラス基板１２の内面間に、画素に対応す
る空洞（セル）１７が形成され、各空洞１７は隔壁１３
によって仕切られている。空洞１７の内面のうち表面ガ
ラス基板１１の内面を除く領域は蛍光体塗布面１４とな
っており、蛍光体塗布面１４の表面全体には蛍光塗料１
５が塗布されている。また、空洞１７内には低圧気体が
封入され、低圧気体に電圧を印加するアノード電極２０
とカソード電極２２が裏面ガラス基板１２の内面と表面
ガラス基板１１の内面にそれぞれ配設されている。そし
て、アノード電極２０及びカソード電極２２により低圧
気体に電圧を印加すると、気体放電によって発生した紫
外線によって蛍光塗料１５が発光し、蛍光塗料１５の表
面から発光した光ｒが表面ガラス基板１１を透過して出
射されるようになっている。なお、図中１８はプラズマ
状態の低圧気体を表わしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようなプラズマデ
ィスプレイ１０は、液晶ディスプレイ１に比べて視野角
が広く、大画面化の点で有利で、さらに色再現性もよい
という長所がある。

【０００７】しかしながら、従来のプラズマディスプレ
イ１０にあっては、図３に示すように、アノード電極２
０及びカソード電極２２間に画素を形成するための空洞
１７は、隔壁１３の側面と裏面ガラス基板１２の内面と
に囲まれた空間に形成されているので、空洞１７内面の
蛍光体塗布面１４は平面によって構成されている。この
ため、蛍光体塗布面１４の隅部において蛍光塗料１５の
塗布厚が大きくなり、蛍光体塗布面１４に均一に蛍光塗
料１５を塗布するのが難しく、蛍光塗料１５の発光が不
均一になる。さらに、蛍光塗料１５の塗布時に、蛍光体
塗布面１４の隅部に気泡が混入する恐れもある。

【０００８】また、プラズマ状態の低圧気体１８の発光
中心Ｐから蛍光塗料１５の表面までの距離が方位によっ
て異なっている。例えば、図３に示すように、プラズマ
発光中心Ｐから蛍光塗料１５の表面までの横方向の距離
ｒ₁と、斜め方向の距離ｒ₂と、縦方向の距離ｒ₃とは、
互いに異なっている。このため、蛍光体塗布面１４に塗
布されている蛍光塗料１５の各部で紫外線の照射強度が
異なり、低圧気体がプラズマ発光しても蛍光塗料１５が
均一に発光しないという問題があった。

【０００９】また、図４に示すように、蛍光塗料１５表
面の個々の領域では、発光輝度分布はランバート分布と
なっているが、例えば図４のＱ点における光強度分布を
考えても、点Ｑと蛍光塗料１５表面の各発光領域との距
離の違いのため、光の出射方位によって光強度が異な
り、プラズマディスプレイ１０における光強度の指向特
性が不均一となる。すなわち、光強度の指向特性は図４
に示すＦ₁のように、蛍光体塗布面１４の中心及び両端
と結ぶ方向Ｙ，Ｙ₁，Ｙ₂で極大となり、隅部と結ぶ方向
で極小となる歪んだ指向特性を示していた。

【００１０】さらに、従来例によるプラズマディスプレ
イ１０にあっては、隔壁１３を形成する際には、裏面ガ
ラス基板１２にスクリーン印刷によって低融点ガラスを
印刷した後、印刷された低融点ガラスを焼成して隔壁１
３を形成しているので、蛍光体塗布面１４の形状の制御
が困難でばらつきが大きかった。

【００１１】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、蛍光体塗布
面の形状を改良することによって、光出射面の指向特性
及び蛍光体塗布面全面での蛍光発光の均一性を向上する
とともに、画像表示装置全体の輝度分布の均一性を向上
させることにある。

【００１２】

【発明の開示】請求項１に記載の画像表示装置は、放電
によって蛍光体を発光させるための気体を封止された空
洞を備えた画像表示装置において、前記空洞は、光出射
面と蛍光体を塗布された蛍光体塗布面によって囲まれて
おり、当該蛍光体塗布面は少なくとも一つの断面におい
てほぼ全面が凹曲面によって構成されていることを特徴
としている。

【００１３】請求項１に記載の画像表示装置にあって
は、蛍光体塗布面が凹曲面とされているので、蛍光体塗
布面に蛍光体を均一に塗布することができ、蛍光体表面
と光出射面との距離が方位によらずほぼ一定となり、光
出射面から出射される光の強度の指向特性が、光源の指
向特性として理想的とされるランバート分布に近くな
り、光出射面の指向特性が向上する。

【００１４】また、蛍光体塗布面全面が凹曲面とされて
いるので、蛍光体塗布面に蛍光体を均一に成膜でき、低
圧気体の気体放電によって発生する紫外線が蛍光体にほ
ぼ均一に吸収され、蛍光体塗布面全面での蛍光発光の均
一性が向上するという利点がある。

【００１５】請求項２に記載の実施態様は、請求項１記
載の画像表示装置において、前記凹曲面は、樹脂材料に
より成形された隔壁部の表面に形成されていることを特
徴としている。

【００１６】請求項２に記載の画像表示装置にあって
は、前記凹曲面は、樹脂材料によって形成された隔壁部
の内面に形成されているので、従来例のように低融点ガ
ラスからなる隔壁間の蛍光体塗布面に比べ、形状の制御
が容易であり、各凹曲面のばらつきを少なくして画像表
示装置全体の輝度分布の均一性を向上することができる
という長所がある。

【００１７】請求項３に記載の画像表示装置の製造方法
は、光透過性を有する基板上に、光硬化性を有する樹脂
を塗布し、少なくとも一つの断面においてほぼ全体が凸
曲面によって形成された凸部を備えた反転型を前記樹脂
に押し付けた後、前記基板を通して前記樹脂に光を照射
することによって前記樹脂を硬化させ、前記反転型を樹
脂から剥離させた後、前記凸部によって成形された空洞
内に気体を封止することを特徴としている。

【００１８】請求項３に記載の画像表示装置の製造方法
にあっては、樹脂に反転型を押圧した後に光を照射し短
時間で樹脂を硬化させているので、従来例のように、ス
クリーン印刷によって低融点ガラスを印刷した後焼成し
て隔壁を形成する製造方法に比べ、生産時間を短縮して
量産性を向上することができるといった優れた特徴があ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図５は本発明の一実施形態によるプ
ラズマディスプレイ３０を示す部分断面図である。この
プラズマディスプレイ３０は、樹脂層３３を介して表面
ガラス基板１１と裏面ガラス基板１２とが貼り合わされ
た薄板状の構造を有しており、表面ガラス基板１１と樹
脂層３３との間には、画素に対応する空洞（セル）３２
が形成され、各空洞３２内において樹脂層３３の表面に
蛍光体塗布面３１が形成されている。各空洞３２内の蛍
光体塗布面３１は、ほぼ全体が滑らかに円弧状に湾曲し
たドーム状（半球状）、アーチ状などの凹曲面によって
構成されている。

【００２０】表面ガラス基板１１の内面には誘電体層２
１が成膜されている。さらに、誘電体層２１の表面に
は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の保護層２３が成膜さ
れており、誘電体層２１内には、透明なカソード電極２
２が埋設されている。

【００２１】蛍光体塗布面３１は、裏面ガラス基板１２
上に成形された樹脂層３３の表面（凹曲面）によって形
成されており、気体放電によって発生する紫外線等を吸
収して発光する蛍光塗料１５がほぼ均一な膜厚で塗布さ
れている。また、裏面ガラス基板１２内面の各空洞３２
に対向する位置において、樹脂層３３にはアノード電極
２０が埋め込まれており、空洞３２内にはＨｅ−Ｘｅ等
の低圧気体が封入されている。

【００２２】しかして、カソード電極２２とアノード電
極２０間に高電圧を印加すると、両電極２２，２０が対
向する箇所において、低圧気体がプラズマ状態となって
気体放電し、蛍光塗料１５が発光する。なお、図５中、
１８はプラズマ状態の低圧気体を表わしている。

【００２３】このように、それぞれの蛍光体塗布面３１
は、ほぼ全体が滑らかに湾曲したドーム状、アーチ状等
の凹曲面となっているので、従来例のように蛍光体塗布
面３１に隅部が生じず、蛍光体塗布面３１に蛍光塗料１
５を均一な膜厚に塗布することができ、蛍光塗料１５の
塗膜品質を向上させることができる。また、蛍光塗料１
５の歩留りも向上する。

【００２４】また、本発明のプラズマディスプレイ３０
においては、蛍光体塗布面３１がドーム状、アーチ状等
のように円弧状に湾曲した凹曲面となっているので、図
６に示すように、プラズマ状態の低圧気体１８の発光中
心Ｐから蛍光塗料１５までの距離が均一になって蛍光塗
料１５の表面に照射される紫外線量の分布も均一化さ
れ、蛍光塗料１５が均一に発光する。

【００２５】また、蛍光体塗布面３１が円弧状に湾曲し
た凹曲面となっているので、蛍光塗料１５の表面と図６
のＲ点（蛍光体塗布面３１と垂直な方向がほぼ集ってい
る点）との距離も方位によらずほぼ一定となり、図６に
示す指向特性Ｆ₂のように、光源の指向特性として理想
的とされるランバート分布に近くなり、光出射面の指向
特性が向上する。

【００２６】また、蛍光体塗布面３１が樹脂成形可能な
樹脂層３３の表面（凹曲面）によって構成されているの
で、製造方法に関して後述するように、蛍光体塗布面１
４が低融点ガラスからなる隔壁１３間に形成されている
従来例に比べ、蛍光体塗布面３１の形状制御が容易であ
り、各蛍光体塗布面３１のばらつきを少なくしてプラズ
マディスプレイ３０全体の輝度分布の均一性を向上させ
ることができる。

【００２７】（製造方法）図７（ａ）〜（ｆ）は上記プ
ラズマディスプレイ３０の製造工程を示す概略説明図で
ある。以下、このプラズマディスプレイ３０の製造方法
を図７に従って説明する。まず、図７（ａ）に示すよう
に、紫外線透過性を有する裏面ガラス基板１２上に蒸着
等によってアノード電極２０を所定パターンに成膜し、
ついで、図７（ｂ）に示すように、裏面ガラス基板１２
の上面全体にアノード電極２０よりも厚く紫外線硬化型
樹脂３４を塗布する。ついで、図７（ｃ）に示すよう
に、スタンパ３５を紫外線硬化型樹脂３４に押圧し、裏
面ガラス基板１２を通して紫外線硬化型樹脂３４に紫外
線３６を照射して紫外線硬化型樹脂３４を硬化させる。
このスタンパ３５の下面には、凸曲面状をした、蛍光体
塗布面３１の反転パターン３７が一定間隔毎に形成され
ている。従って、スタンパ３５により紫外線硬化型樹脂
３４を成形し紫外線硬化させた後、スタンパ３５を紫外
線硬化型樹脂３４から剥離することにより、図７（ｄ）
に示すように裏面ガラス基板１２の上に凹曲面状をした
蛍光体塗布面３１を有する樹脂層３３を形成する。つい
で、図７（ｅ）に示すように、樹脂層３３の蛍光体塗布
面３１全面に均一に蛍光塗料１５を塗布する。この後、
下面にカソード電極２２や誘電体層２１などを形成され
た表面ガラス基板１１を樹脂層３３の上に積層し、蛍光
体塗布面３１と表面ガラス基板１１との間の空洞１７に
低圧気体を封入する。

【００２８】上記のようにスタンパ３５によって蛍光体
塗布面３１を樹脂層３３に形成すれば、従来例のように
低融点ガラスからなる隔壁１３によって蛍光体塗布面１
４を形成する場合と比較して、蛍光体塗布面３１の形状
の制御が容易となり、各蛍光体塗布面３１のばらつきを
少なくしてプラズマディスプレイ３０全体の輝度分布の
均一性を向上させることができる。また、紫外線硬化型
樹脂３４を用いているので、成形後の養生時間なども短
縮でき、生産効率を向上させることができる。

【００２９】（第２の実施形態）図８は本発明の別な実
施形態であって、フルカラープラズマディスプレイ４０
を示す一部破断した分解斜視図である。フルカラープラ
ズマディスプレイ４０にあっては、樹脂層４１に形成さ
れた溝状の蛍光体塗布面４３を表面ガラス基板１１で塞
ぐことによって蛍光体塗布面４３と表面ガラス基板１１
との間に空洞が形成され、空洞の内部に低圧気体が封入
された構成となっている。

【００３０】裏面ガラス基板１２上には樹脂層４１が成
形され、樹脂層４１上にストライプ状に配列された蛍光
体塗布面４３が形成されている。また、樹脂層４１内に
は、蛍光体塗布面４３と平行にアドレス電極４４が埋設
されている。

【００３１】蛍光体塗布面４３はいずれも、断面がほぼ
半円状の凹曲面となっている。そして、各蛍光体塗布面
４３には、赤色、緑色、青色の３色の蛍光塗料Ｒ₂，
Ｇ₂，Ｂ 2が均一に順次塗布されている。なお、赤色蛍光
塗料Ｒ₂には（Ｙ，Ｇａ）ＢＯ₃：Ｅｕ等の蛍光体が、緑
色蛍光塗料Ｇ₂にはＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ等の蛍光体が、
青色蛍光塗料Ｂ₂にはＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺等の
蛍光体が混入されている。

【００３２】表面ガラス基板１１の内面には誘電体層２
１が成膜されており、誘電体層２１内にはアドレス電極
４４と直交する方向に延びたストライプ状のバス電極４
５が埋設されている。さらに、誘電体層２１の表面に
は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の保護層２３が成膜さ
れている。

【００３３】しかして、アドレス電極４４とバス電極４
５の間に高電圧を印加すると、当該アドレス電極４４と
バス電極４５が交差する領域において、空洞内に封止さ
れている低圧気体が気体放電し、その位置において蛍光
塗料Ｒ₂，Ｇ₂又はＢ₂を発光させる。

【００３４】このとき、蛍光体塗布面４３の断面がほぼ
半円状となっているので、この断面と平行な面内におい
て、前記実施形態と同様に、蛍光塗料Ｒ₂，Ｇ₂又はＢ₂
と光出射面近傍との距離が方位によらずほぼ一定とな
り、光出射面から出射される光の強度の指向特性は、光
源の指向特性として理想的とされるランバート分布に近
くなり、光出射面の指向特性が良好となる。

【００３５】また、蛍光体塗布面４３全体が断面円弧状
の凹曲面となっているので、蛍光体塗布面４３全体に蛍
光塗料Ｒ₂，Ｇ₂又はＢ₂を均一に塗布でき、低圧気体の
気体放電によって発生する紫外線が蛍光塗料Ｒ₂，Ｇ₂又
はＢ₂にほぼ均一に吸収され、蛍光体塗布面４３全面で
の蛍光発光の均一性が向上する。

【００３６】このように、本発明による画像表示装置の
構成は、ストライプ状に配列された蛍光体塗布面を有す
るフルカラープラズマディスプレイ等、様々なタイプの
プラズマディスプレイに適用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像表示装置の一例である液晶ディスプレイの
構造を示す部分断面図である。

【図２】従来例によるプラズマディスプレイの構造を示
す部分断面図である。

【図３】同上のプラズマディスプレイにおいて蛍光塗料
に紫外線が入射する様子を示す説明図である。

【図４】同上のプラズマディスプレイにおいて蛍光塗料
が発光する様子を示す説明図である。

【図５】本発明の一実施形態によるプラズマディスプレ
イを示す部分断面図である。

【図６】同上のプラズマディスプレイにおいて蛍光塗料
が発光している様子を示す説明図である。

【図７】（ａ）〜（ｆ）は同上のプラズマディスプレイ
の製造工程を示す概略説明図である。

【図８】本発明の別な実施形態であって、フルカラープ
ラズマディスプレイを示す一部破断した分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１１ 表面ガラス基板 １２ 裏面ガラス基板 ３１，４３ 蛍光体塗布面 １７，３２ 空洞 ３３，４１ 樹脂層 ３５ スタンパ １５，Ｒ₂，Ｇ₂，Ｂ₂ 蛍光塗料

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電によって蛍光体を発光させるための
   気体を封止された空洞を備えた画像表示装置において、 前記空洞は、光出射面と蛍光体を塗布された蛍光体塗布
   面によって囲まれており、当該蛍光体塗布面は少なくと
   も一つの断面においてほぼ全体が凹曲面によって構成さ
   れていることを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 前記凹曲面は、樹脂材料により成形され
   た隔壁部の表面に形成されていることを特徴とする、請
   求項１に記載の画像表示装置。
3. 【請求項３】 光透過性を有する基板上に、光硬化性を
   有する樹脂を塗布し、少なくとも１つの断面においてほ
   ぼ全体が凸曲面によって形成された凸部を備えた反転型
   を前記樹脂に押し付けた後、前記基板を通して前記樹脂
   に光を照射することによって前記樹脂を硬化させ、前記
   反転型を樹脂から剥離させた後、前記凸部によって成形
   された空洞内に気体を封止することを特徴とする画像表
   示装置の製造方法。