プラズマディスプレイパネル及び電界放出型表示装置
【課題】より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し視認性の優れたプラズマディスプレイ及び電界放出型表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】隣接する複数の錐形凸部を幾何学的に具備する反射防止層を備えることによって、光の反射を防止する。かつ複数の錐形凸部間を埋めるように錐形凸部の屈折率より低い屈折率を有する材料で形成される保護層を設ける複数の六角錐形状の錐形凸部は隙間無く充填して設けることができ、かつ底面に対して６つの側面がそれぞれ異なる角度で設けられているために多方向に光を効率よく散乱することができる。
【解決手段】隣接する複数の錐形凸部を幾何学的に具備する反射防止層を備えることによって、光の反射を防止する。かつ複数の錐形凸部間を埋めるように錐形凸部の屈折率より低い屈折率を有する材料で形成される保護層を設ける複数の六角錐形状の錐形凸部は隙間無く充填して設けることができ、かつ底面に対して６つの側面がそれぞれ異なる角度で設けられているために多方向に光を効率よく散乱することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止機能を有するプラズマディスプレイパネル及び電界放出型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種ディスプレイ（プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと示す。）、電界放出型表示装置（フィールドエミッションディスプレイ、以下、ＦＥＤと示す。）などにおいて、外光の表面反射による景色の写り込みなどにより表示画面が見えにくくなり、視認性が低下してしまうことがある。これは表示装置の大型化や野外での使用に際し、特に顕著な問題となる。
【０００３】
このような外光の反射を防止するためにＰＤＰ及びＦＥＤの表示画面に反射防止膜を設ける方法が行われている。例えば、反射防止膜として、広い可視光の波長領域に対して有効であるように屈折率の異なる層を積層し多層構造とする方法がある（例えば、特許文献１参照。）。多層構造とすることによって、積層する層の界面での反射された外光が互いに干渉して相殺し合い反射防止効果が得られる。
【０００４】
また、反射防止構造体として、基板上に微細な円錐形状やピラミッド状の突起を配列し基板表面での反射率を減少させている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２４８１０２号公報
【特許文献２】特開２００４−８５８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記のような多層構造では、層界面で反射された外光のうち相殺できなかった光は反射光として視認側に放射されてしまう。また、互いに外光が相殺するようにするには、積層する膜の材料の光学特性や膜厚等を精密に制御する必要があり、様々な角度から入射する外光全てに対して反射防止処理を施すことは困難であった。また、円錐形状やピラミッド状の反射防止構造体による反射防止機能も十分ではなかった。
【０００６】
以上のことより、従来の反射防止膜では機能に限界があり、より高い反射防止機能を有するＰＤＰ及びＦＥＤが求められている。
【０００７】
本発明は、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し、視認性の優れたＰＤＰ及びＦＥＤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、隣接する複数の錐形状の凸部（以下、錐形凸部という）を幾何学的に具備することで、光の反射を防止することが可能な反射防止層を有するＰＤＰ及びＦＥＤである。本発明において、表示画面となる基板表面より外側（空気側）へ向かって突出した錐形という物理的な形状によって、外光の屈折率を変化させることを特徴とする。かつ錐形凸部の屈折率より低い屈折率を有する材料で形成される保護層を複数の錐形凸部間を埋めるように設けることを特徴とする。複数の錐形凸部の間とは、錐形凸部が配列することによって形成される凹面部である。
【０００９】
錐形凸部としては、六角錐形状の凸部（以下、六角錐形凸部ともいう）が好ましい。複数の六角錐形凸部は隙間無く充填して設けることができ、かつ底面に対して６つの側面がそれぞれ異なる角度で設けられているために多方向に光を効率よく散乱することができる。一つの錐形凸部の周囲は、他の錐形凸部に囲まれており、その一つの錐形凸部において錐形を成す各底辺面の各辺は、それぞれ隣接する他の錐形凸部において錐形を成す一つの底辺と共有してされている。即ち、一つの錐形凸部の周囲は、他の錐形凸部に囲まれており、その一つの錐形凸部において錐形の底面の各辺は、それぞれ隣接する他の錐形凸部と共有されている。
【００１０】
本発明の反射防止層において六角錐形状の凸部は、隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することができる。このため、高い反射防止機能を有する。
【００１１】
本発明の反射防止層において、複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下、複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上であると好ましい。また、表示画面となる基板において単位面積あたりの複数の錐形凸部の底面の充填率（表示画面となる基板上において充填する（占める）割合）は８０％以上、好ましくは９０％以上であると好ましい。充填率とは、表示画面となる基板における錐形凸部の形成領域の割合であり、充填率が８０％以上であると、表示画面となる基板において六角錐形凸部が形成されない平面部の割合は２０％以下となる。また、錐形凸部の高さと底面の幅との比は５以上であると好ましい。
【００１２】
本発明において、複数の錐形凸部間を埋めるように設けられる保護層の膜厚は、錐形凸部の高さと一致する程度でもよく、錐形凸部の高さより大きく錐形凸部を覆うように設けられても良い。このような場合、錐形凸部による表面の凹凸は保護層によって平坦化される。また、保護層の膜厚は、錐形凸部の高さより小さくてもよく、この場合錐形凸部の底辺（底面）側を選択的に覆い、錐形凸部先端部は表面に露出する構造となる。
【００１３】
錐形凸部はその形状により外光の反射をより低減することができる。しかし、錐形凸部間に空気中のゴミや埃等の異物が存在すると異物によって外光の反射が生じてしまい、結果として外光の十分な反射防止効果が得られない恐れがある。本発明ではその凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能の低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【００１４】
錐形凸部間を埋める保護層は、錐形凸部に用いられる材料より低屈折率の材料を用いるため、錐形凸部に用いられる材料より空気との屈折率差が小さく、界面での反射を抑えることができる。
【００１５】
本発明により、隣接する複数の錐形凸部を有する反射防止層を有するＰＤＰ及びＦＥＤを提供することができ、この結果、高い反射防止機能を付与することができる。
【００１６】
本発明において、ＰＤＰとしては、放電セルを有する表示パネル本体のことや、ＩＣや抵抗素子や容量素子やインダクタやトランジスタなどが設けられたフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）やプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられた表示パネルも含む。また、電磁波シールド機能や近赤外線遮蔽機能を有する光学フィルタを含んでいても良い。
【００１７】
また、ＦＥＤとしては、発光セルを有する表示パネル本体のことや、ＩＣや抵抗素子や容量素子やインダクタやトランジスタなどが設けられたフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）やプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられた表示パネルも含む。また、電磁波シールド機能や近赤外線遮蔽機能を有する光学フィルタを含んでいても良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＰＤＰ及びＦＥＤは、表面に隙間無く複数の錐形凸部を有する反射防止層が設けられている。錐形凸部側面が平面（表示画面と平行な面）ではないので、外光は視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射する。もしくは錐形凸部と錐形凸部との間を進行する。また、六角錐形は隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。入射光の一部は錐形凸部を透過し、入射光の他部は反射光として隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
【００１９】
つまり反射防止層に入射する外光は、反射防止層の錐形凸部を透過する回数が増加するので、反射防止層の錐形凸部を透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
【００２０】
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることでＰＤＰ及びＦＥＤの物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【００２１】
従って、より高画質及び高性能なＰＤＰ及びＦＥＤを作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与することを目的とした反射防止層の一例について説明する。
【００２４】
図１に本発明を用いた本実施の形態の反射防止層の上面図及び断面図を示す。図１においてＰＤＰまたはＦＥＤ４５０の表示画面となる基板上に複数の六角錐形状の錐形凸部４５１及び保護層４５２が設けられている。当該複数の六角錐形状の錐形凸部４５１及び保護層４５２により反射防止層を構成する。図１（Ａ）は本実施の形態のＰＤＰまたはＦＥＤの上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の線Ｇ−Ｈにおける断面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）の線Ｉ−Ｊにおける断面図、図１（Ｄ）は図１（Ａ）の線Ｍ−Ｎにおける断面図である。図１（Ａ）乃至（Ｄ）に示すように、錐形凸部４５１は表示画面となる基板表面を充填するように隣接して設けられている。なお、ここでの表示画面とは、表示装置を構成する複数の基板において、最も視認側に設けられた基板の視認側の表面をいう。
【００２５】
反射防止層において、入射する外光に対して平面部（表示画面と平行な面）が存在すると外光が視認側に反射してしまうため、平面部の領域が少ない方が反射防止機能が高い。また、外光をより散乱するために反射防止層表面は複数の角度を有する面によって構成される方が好ましい。
【００２６】
本実施の形態における六角錐形状を有する錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
【００２７】
複数の錐形凸部は幾何学的に連続するように接して設けられ、錐形凸部において錐形を成す各底辺は隣接する錐形凸部において錐形を成す一底辺と接して設けられている。即ち、各錐形凸部は錐形の底面の各辺が隣接する錐形凸部の底面の一辺と接するように設けられている。よって本実施の形態では図１（Ａ）に示すように、複数の錐形凸部は、錐形凸部間に間隔を有さず、表示画面となる基板表面を覆っている。よって、図１（Ｂ）乃至（Ｄ）に示すように複数の錐形凸部に覆われるため表示画面と平行な平面部はなく、入射する外光は複数の錐形凸部の斜面に入射するため、平面部での外光の反射を軽減することができる。また錐形凸部において底面に対する角度が異なる側面が多いので、より多方向に入射光を散乱するために好ましい。
【００２８】
さらに、六角錐形状の錐形凸部は、底面の頂点において他の複数の六角錐形状の錐形凸部の底面の頂点と接しており、異なる角度で設けられた複数の側面に囲まれているのでより光を多方向に反射しやすい。従って、底面において多くの頂点を有する六角錐形状の錐形凸部はより高い反射防止機能を発揮する。
【００２９】
本実施の形態の複数の錐形凸部４５１は隣接する複数の錐形凸部の頂部と等間隔で設けられているため、図１（Ｂ）乃至（Ｄ）に示すように、同じ形状の断面となる。
【００３０】
図３（Ａ）に、本発明の隣接して充填された錐形凸部の例の上面図を示し、図３（Ａ）において線Ｋ−Ｌの断面図を図３（Ｂ）に示す。六角錐形状の錐形凸部５０００は周囲の錐形凸部５００１ａ乃至５００１ｆとそれぞれ底面の各辺（六角形を成す各底辺）で接している。さらに錐形凸部５０００、及び周囲を充填する錐形凸部５００１ａ乃至５００１ｆは底面が正六角形であり、各底面の正六角形の中心と頂部５１００、５１０１ａ乃至５１０１ｆの各底面に対する垂線が交わる。従って錐形凸部５０００の頂部５１００は、接する錐形凸部５００１ａ乃至５００１ｆの各頂部５１０１ａ乃至５１０１ｆと等しい間隔ｐを有する。また、この場合、図３（Ｂ）に示すように、錐形凸部の頂部の間隔ｐと錐形凸部の幅ａは等しくなる。
【００３１】
比較例として、同一形状の円錐形凸部、四角錐形凸部、三角錐形凸部をそれぞれ隣接して設けた場合を図２５に示す。図２５（Ａ）は円錐形凸部、（Ｂ）は四角錐形凸部、（Ｃ）は三角錐形凸部を充填した構成であり、錐形凸部を上面よりみた上面図である。図２５（Ａ）に示すように、中央の円錐形凸部５２００の周囲には最密充填構造で円錐形凸部５２０１ａ乃至５２０１ｆが並んでいる。しかし底面が円であるために最密充填構造をとっても円錐形凸部５２００と円錐形凸部５２０１ａ乃至５２０１ｆとの間には間隔が生じてしまい、表示画面となる基板の平面部が露出してしまう。平面部において外光は視認側に反射してしまうため、円錐形凸部の隣接する反射防止フィルムでは反射防止機能が低減してしまう。
【００３２】
図２５（Ｂ）は、中央の四角錐形凸部５２３０の底面の正方形に接して四角錐形凸部５２３１ａ乃至５２３１ｈが並んで充填している。同様に図２５（Ｃ）は、中央の三角錐形凸部５２５０の底面の正三角形に接して三角錐形凸部５２５１ａ乃至５２５１ｌが並んで充填している。四角錐形凸部及び三角錐形凸部は側面の数が六角錐形凸部と比べて少ないため、光を多方向に散乱させにくい。また、六角錐形凸部では、隣接する錐形凸部において、その頂部の間隔を等しく並べることができるが、比較例のような正四角錐形凸部及び正三角錐形凸部では図２５（Ａ）乃至（Ｃ）中にドットで示す錐形凸部の頂部の間隔が、すべて等しくなるように並べることができない。
【００３３】
円錐形凸部、四角錐形凸部、及び本実施の形態の六角錐形凸部において、光学計算を行った結果を以下に示す。なお、円錐形凸部、四角錐形凸部、及び本実施の形態の六角錐形凸部のモデルにおいて、錐形凸部を設けることによって形成される凹部を保護層で充填している。本実施の形態においての計算では、光デバイス用光学計算シミュレータＤｉｆｆｒａｃｔ ＭＯＤ（ＲＳｏｆｔ株式会社製）を用いている。反射率の計算を３次元で光学計算を行い計算する。円錐形凸部、四角錐形凸部、六角錐形凸部においてそれぞれ光の波長と反射率の関係を図２６に示す。また計算条件として上述の計算シミュレータのパラメータであるＨａｒｍｏｎｉｃｓはＸ、Ｙ方向ともに３に設定した。また、円錐形凸部や六角錐形凸部の場合、錐形凸部の頂部の間隔をｐ、錐形凸部の高さをｂとして、上述の計算シミュレータのパラメータであるＩｎｄｅｘ Ｒｅｓ．をＸ方向は√３×ｐ／１２８、Ｙ方向はｐ／１２８、Ｚ方向はｂ／８０で計算される数値に設定した。図２５（Ｂ）に示すような四角錐形凸部の場合は、錐形凸部の頂部の間隔をｑとして、上述の計算シミュレータのパラメータであるＩｎｄｅｘ Ｒｅｓ．をＸ方向、Ｙ方向は共にｑ／６４、Ｚ方向はｂ／８０で計算される数値に設定した。
【００３４】
図２６において、円錐形凸部が四角形のドット、四角錐形凸部が三角形のドット、六角錐形凸部が菱形のドットでありそれぞれの波長と反射率の関係を示している。光学計算結果においても本実施の形態の六角錐形凸部を充填したモデルが測定した波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおいて、他の円錐形凸部や四角錐形凸部を充填した比較例よりも波長依存による反射率の変化幅が少なく平均して反射率が低く、最も反射が軽減できることが確認できる。なお、円錐形凸部、四角錐形凸部、六角錐形凸部においてすべて屈折率は１．４９２、高さは１５００ｎｍ、幅は３００ｎｍとしている。また保護層の屈折率は１．０５であり錐形凸部の凹凸を平坦化するように頂部まで覆う構造となっている。
【００３５】
表示画面表面（すなわち、表示画面となる基板表面）における単位面積あたりの複数の六角錐形凸部の底面の充填率は８０％以上、好ましくは９０％以上であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより視認者側への反射を防ぐことができ、好ましい。充填率とは、表示画面となる基板における六角錐形凸部の形成領域の割合であり、充填率が８０％以上であると、表示画面となる基板において六角錐形凸部が形成されない平面部の割合は２０％以下となる。
【００３６】
同様に六角錐形凸部を充填したモデルにおいて、六角錐形凸部の幅ａ及び高さｂを変化させて、各波長に対する反射率の変化を計算した結果を以下に示す。図２７に六角錐形凸部の幅ａを３００ｎｍとし、高さｂを４００ｎｍ（四角形のドット）、６００ｎｍ（菱形のドット）、８００ｎｍ（三角形のドット）と変化させた時の各波長の光に対する反射率の変化を示す。反射率は高さｂが４００ｎｍ、６００ｎｍ、８００ｎｍと測定波長が高くなるほど測定波長にわたって低くなり、高さｂが８００ｎｍの場合は、反射率の波長による依存も軽減され、反射率は可視光領域である測定波長全範囲においてほぼ０．１％以下となる。
【００３７】
さらに、図２８に六角錐形凸部の幅ａを３００ｎｍとし、高さｂを１０００ｎｍ（四角形のドット）、１２００ｎｍ（菱形のドット）、１４００ｎｍ（三角形のドット）、１６００ｎｍ（ばつ印のドット）、１８００ｎｍ（米印のドット）、２０００ｎｍ（丸印のドット）と変化させた時の各波長の光に対する反射率を光学計算した結果を示す。図２８に示すように、幅ａ３００ｎｍにおいて、高さｂが１０００ｎｍ以上であると測定波長（３００ｎｍ〜７８０ｎｍ）において反射率は０．１％以下と低く抑えられている。高さｂが１６００ｎｍ以上になるとさらに、全測定波長において反射率は波長依存による変化幅が少なく平均して低い反射率に抑えられている。
【００３８】
図２９に六角錐形凸部の高さｂを８００ｎｍとし、幅ａを１００ｎｍ（四角形のドット）、１５０ｎｍ（菱形のドット）、２００ｎｍ（三角形のドット）、２５０ｎｍ（ばつ印のドット）、３００ｎｍ（米印のドット）、３５０ｎｍ（十字印のドット）、４００ｎｍ（丸印のドット）と変化させた時の各波長の光に対する反射率の変化を示す。反射率は幅ａが４００ｎｍ、３５０ｎｍ、３００ｎｍと低くなるほど波長依存による変化幅が少なくなり同様なグラフに収束することが確認できる。
【００３９】
さらに、図３０に六角錐形凸部の高さｂを８００ｎｍとし、幅ａを１００ｎｍ（四角形のドット）、１５０ｎｍ（菱形のドット）、２００ｎｍ（三角形のドット）、２５０ｎｍ（ばつ印のドット）、３００ｎｍ（米印のドット）、３５０ｎｍ（十字印のドット）、４００ｎｍ（丸印のドット）と変化させた時の、六角錐形凸部底面側より頂部へと通過する光の透過率を各波長の光において光学計算した結果を示す。図３０に示すように、高さｂが８００ｎｍであるとき、幅ａが４００ｎｍ、３５０ｎｍと低くなるにつれて、透過率がほぼ１００％となる波長領域の短波長端が低波長側にシフトしており、３００ｎｍ以下であると、測定領域波長３００ｎｍ〜７８０ｎｍまでの全波長の光をほぼ１００％透過しており、可視光領域の光を十分に透過することが確認できる。
【００４０】
以上のことより、複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下（より好ましくは１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下）、複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上（より好ましくは１０００ｎｍ以上、さらに好ましくは１６００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下）であると好ましい。
【００４１】
また、六角錐形状の錐形凸部の底面の他の例を図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す、六角錐形状の錐形凸部５３００、六角錐形状の錐形凸部５３０１のように６辺の長さ及び内角が全て等しくなくてもよい。六角錐形状の錐形凸部５３００、又は六角錐形状の錐形凸部５３０１を用いても隙間無く充填するように錐形凸部を隣接することができ、かつ多方向に外光を散乱することができる。
【００４２】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に、図１における反射防止構造体の錐形凸部の拡大図を示す。図２（Ａ）は錐形凸部上面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の線Ｏ−Ｐにおける断面図である。線Ｏ―Ｐは錐形凸部底面において中心を通り辺に垂直な線であり、図２（Ｂ）に示すように錐形凸部の断面において、側面と底面とは角度（θ）をとっている。本明細書では、錐形凸部底面において中心を通り辺に垂直な線の長さを六角錐形凸部の底面の幅ａという。また六角錐形凸部底面より頂部までの長さを六角錐形凸部の高さｂという。
【００４３】
本実施の形態の錐形凸部において、錐形凸部の高さｂと底面における幅ａとの比は５以上が好ましい。
【００４４】
錐形凸部の形状の例を図５（Ａ）乃至（Ｃ）に示す。図５（Ａ）は、錐形凸部形のように先がとがっている形状ではなく、上面（幅ａ２）と底面（幅ａ１）を有する形状である。よって底面と垂直な面における断面図では、台形の形状となる。図５（Ａ）のような表示画面となる基板４９０表面上に設けられる錐形凸部４９１において、本発明では、下底面から上底面までを高さｂとする。
【００４５】
図５（Ｂ）は表示画面となる基板４７０表面上に、先端が丸まった錐形凸部４７１が設けられた例である。このように錐形凸部は先端が丸まった曲率を有する形状でもよく、この場合、錐形凸部の高さｂは、底面より先端部の最も高い位置までとする。
【００４６】
図５（Ｃ）は表示画面となる基板４８０表面上に、断面において、六角錐形凸部の底面に対して側面が複数の角度θ１及びθ２を有する錐形凸部４８１が設けられた例である。このように錐形凸部は、角柱状の形状物（側面の角度をθ２とする。）に錐形凸部状の形状物（側面の角度をθ１とする。）が積層されるような形状でもよい。この場合、それぞれの側面と底面の角度、θ１及びθ２は異なり、０°＜θ１＜θ２となる。図５（Ｃ）のような錐形凸部４８１の場合、高さｂは錐形凸部の側面が斜行する部分の高さとする。
【００４７】
図１は複数の錐形凸部が底面で接するように充填される構成であるが、膜（基板）上部の表面に錐形凸部を設ける構成でもよい。図８（Ａ）乃至（Ｄ）は図１において、錐形凸部の側面が表示画面に達さず、複数の六角錐形状の錐形凸部を表面に有する膜４８６の形状で設けられている例（即ち、一体である連続膜）を示す。本発明の反射防止層は隣接して充填されている錐形凸部を有する構成であればよく、膜（基板）表面に直接錐形凸部を一体である連続構造として作り込んでもよく、例えば膜（基板）表面を加工し、錐形凸部を作り込んでもよい。例えばナノインプリント等の印刷法で錐形凸部を有する形状に選択的に形成してもよい。また、錐形凸部を別工程で膜（基板）上に形成してもよい。さらには、接着材を用いて膜（基板）表面に六角錐形凸部を貼り付けてもよい。このように、本発明の反射防止層は複数の六角錐形凸部を有する様々な形状を適用して形成することができる。
【００４８】
錐形凸部を設ける基板（即ち、表示画面となる基板）としては、ガラス基板や石英基板等も用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアリレート、等からなる、プラスチック基板の他、高温では可塑化されてプラスチックと同じような成型加工が出来、常温ではゴムのような弾性体の性質を示す高分子材料エラストマー等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニル、無機蒸着フィルム等）を用いることもできる。
【００４９】
本発明において、保護層は錐形凸部間に設けられていればよく、その形状は限定されない。保護層の形状の例を図７（Ａ）乃至（Ｄ）に示す。錐形凸部の凸部間を埋めるように設けられる保護層の膜厚は、錐形凸部の高さと一致する程度でもよく、図７（Ａ）及び（Ｂ）のように錐形凸部の高さより大きく錐形凸部を覆うように設けられても良い。このような場合、錐形凸部による表面の凹凸は保護層によって軽減され、平坦化される。図７（Ａ）は、表示画面となる基板４９０表面に設けられた錐形凸部４９１による表面の凹凸を錐形凸部４９１間及び上を完全に覆うように保護層４９２を設け表面を平坦化する例である。
【００５０】
図７（Ｂ）は、表示画面となる基板４９０表面に設けられた錐形凸部４９１間及び上を完全に覆うように保護層４９３を設けているが、保護層の表面が完全に平坦化されず、多少、錐形凸部４９１の凹凸形状が保護層の表面に反映されている例である。
【００５１】
また、保護層の膜厚は、錐形凸部の高さより小さくてもよく、この場合錐形凸部の底辺側を選択的に覆い、錐形凸部先端部は表面に露出する構造となる。図７（Ｃ）は、保護層４９４が表示画面となる基板４９０表面に設けられた錐形凸部４９１間を埋めるように選択的に覆う構造であり、錐形凸部４９１の先端部は表面に露出している。このように表面に錐形凸部４９１が露出する構造であると、外光が、保護層を介さずに直接、錐形凸部４９１に入射するため、反射防止機能を高めることができる。
【００５２】
また、保護層の形成方法によっては、図７（Ｄ）のように表示画面となる基板４９０上の錐形凸部４９１間に形成された保護層４９５が錐形凸部間において凹部のように膜厚が減少する形状であってもよい。
【００５３】
保護層は、少なくとも反射防止機能を有する錐形凸部に用いる材料より低い屈折率材料を用いればよい。従って、保護層に用いる材料はＰＤＰ及びＦＥＤの表示画面を構成する基板、及び基板上に形成される錐形凸部の材料によって相対的に決定するので、適宜設定することができる。
【００５４】
錐形凸部はその形状より外光の反射をより低減することができる。しかし、錐形凸部間に空気中のゴミや埃等の異物が存在すると異物によって外光の反射が生じてしまい、結果として外光の十分な反射防止効果が得られない恐れがある。本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで反射防止膜としての物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【００５５】
錐形凸部間を埋める保護層は錐形凸部に用いられる材料より低屈折率の材料を用いるため、錐形凸部に用いられる材料より空気との屈折率差が小さく、より界面での反射を抑えることができる。
【００５６】
また、錐形凸部及び保護層は均一な屈折率でなく、錐形凸部の先端部から表示画面となる基板側に向かって屈折率が変化する材料で形成することができる。例えば、複数の錐形凸部において、錐形凸部の先端部側は空気や保護層と同等な屈折率を有する材料で形成し、空気から錐形凸部に入射する外光が錐形凸部の表面で反射することを軽減する構造とすることができる。一方、複数の錐形凸部において表示画面となる基板側に近づくにつれ基板と同等な屈折率を有する材料で形成することで、錐形凸部内部を進行し、基板に入射する光が錐形凸部及び基板の界面で反射することを軽減する構成とすることができる。基板にガラス基板を用いると、空気や保護層の屈折率の方がガラス基板よりも小さい。このため、錐形凸部を、先端部の方が屈折率の低い材料で形成され、底面に近づくにつれ屈折率の高い材料で形成されるような構造、即ち、先端部より底面に向かって屈折率が増加するような構成とすればよい。
【００５７】
錐形凸部を形成する材料組成は、珪素、窒素、フッ素、酸化物、窒化物、フッ化物などを、表示画面表面を構成する基板の材料に応じて適宜設定すればよい。酸化物としては、酸化珪素、ホウ酸、酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化カリウム、酸化カルシウム、三酸化二ヒ素（亜ヒ酸）、酸化ストロンチウム、酸化アンチモン、酸化バリウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウムに酸化亜鉛を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウムに酸化珪素を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。窒化物としては、窒化アルミニウム、窒化珪素などを用いることができる。フッ化物としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ランタンなどを用いることができる。前記珪素、窒素、フッ素、酸化物、窒化物、フッ化物は単数及び複数種を含んでいてもよく、その混合比は各基板の成分比（組成割合）によって適宜設定すればよい。
【００５８】
錐形凸部はスパッタリング法、真空蒸着法、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）、またはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により薄膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、選択的にパターンを形成できる液滴吐出法や、パターンが転写または描写できる印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、その他スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法などを用いることもできる。また、インプリント技術、ナノメートルレベルの立体構造物を転写技術で形成できるナノインプリント技術を用いることもができる。インプリント、ナノインプリントは、フォトリソグラフィ工程を用いずに微細な立体構造物を形成できる技術である。
【００５９】
保護層は、前記錐形凸部を形成する材料などを用いることができるが、より低屈折率材料としてはシリカ、アルミナ、及び炭素を含むエアロゲルなどを用いることができる。また作製方法としてはウェットプロセスが好ましく、選択的にパターンを形成できる液滴吐出法や、パターンが転写または描写できる印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、その他スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法などを用いることができる。
【００６０】
本実施の形態の複数の錐形凸部を有する反射防止層における反射防止機能を図４を用いて説明する。図４に、表示画面となる基板４１０表面に隣接する六角錐形状の錐形凸部４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃ、４１１ｄが充填するように設けられて、さらに保護層４１６が形成されている。外光４１４は保護層４１６界面で一部反射光４１５となって反射するが、透過光４１２ａは錐形凸部４１１ｃに入射し、一部が透過光４１３ａとなって透過し、他は錐形凸部４１１ｃ界面で反射光４１２ｂとなって反射される。反射光４１２ｂは隣接する錐形凸部４１１ｂに再び入射し、一部が透過光４１３ｂとなって透過し、他は錐形凸部４１１ｂ界面で反射光４１２ｃとなって反射される。反射光４１２ｃは再び隣接する錐形凸部４１１ｃに入射し、一部が透過光４１３ｃとなって透過し、他は錐形凸部４１１ｃ界面で反射光４１２ｄとなって反射される。反射光４１２ｄも再び隣接する錐形凸部４１１ｂに入射し、一部が透過光４１３ｄとなって透過する。
【００６１】
このように本実施の形態の反射防止層は、複数の錐形凸部を有しており、錐形凸部側面が表示画面に並行ではないので視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射される。もしくは錐形凸部と錐形凸部の間を進行する。入射光の一部は隣接する錐形凸部に入射し、入射光の他部は反射光として隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
【００６２】
つまり反射防止層に入射する外光のうち、反射防止層錐形凸部を透過する回数が増加するので、反射防止層を透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
【００６３】
さらに本実施の形態ではその凸部の間に保護層が形成されているので、凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能の低下を防ぎ、かつ凸部間を埋めることで反射防止フィルム（基板）及び表示装置としての物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【００６４】
本実施の形態は、表面に隣接する複数の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に保護層を設けた反射防止層を有することによって、より外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視認性の優れたＰＤＰ及びＦＥＤを提供することができる。従って、より高画質及び高性能なＰＤＰ及びＦＥＤを作製することができる。
【００６５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与することを目的としたＰＤＰの一例について説明する。即ち、一対の基板と、一対の基板の間に設けられた少なくとも一対の電極と、一対の電極の間に設けられた蛍光体層と、一対の基板の一方の基板の外側に設けられた反射防止層を有するＰＤＰの構造の詳細について示す。
【００６６】
本実施の形態では交流放電型（ＡＣ型）の面放電型ＰＤＰを示す。図９に示すように、ＰＤＰは、前面基板１１０、背面基板１２０が対向しており、前面基板１１０、背面基板１２０の周囲が封止材（図示しない。）で封止されている。また、前面基板１１０、背面基板１２０、及び封止材の間に放電ガスが充填される。
【００６７】
また、表示部の放電セルはマトリクス状に配置されており、各放電セルは前面基板１１０に含まれる表示電極、及び背面基板１２０に含まれるデータ電極１２２の交差部に配置される。
【００６８】
前面基板１１０は、第１の透光性基板１１１の一方の面上に、第１の方向に伸びた表示電極が形成される。表示電極は透光性導電層１１２ａ、１１２ｂ、走査電極１１３ａ、及び維持電極１１３ｂで構成される。また、第１の透光性基板１１１、透光性導電層１１２ａ、１１２ｂ、及び走査電極１１３ａ、維持電極１１３ｂを覆う透光性絶縁層１１４が形成される。また、透光性絶縁層１１４上に保護層１１５が形成される。
【００６９】
また、第１の透光性基板１１１の他方の面には、反射防止層１００が形成される。反射防止層１００は、錐形凸部１０１及び保護層１０２を有する。反射防止層１００に形成される錐形凸部１０１及び保護層１０２としては、実施の形態１で示す錐形凸部、及び保護層をそれぞれ用いることができる。
【００７０】
背面基板１２０は、第２の透光性基板１２１の一方の面上に、上記第１の方向と交差する第２の方向に伸びたデータ電極１２２が形成される。また、第２の透光性基板１２１、及びデータ電極１２２を覆う誘電体層１２３が形成される。また、誘電体層１２３上に各放電セルを区切るための隔壁（リブ）１２４が形成される。また、隔壁（リブ）１２４及び誘電体層１２３に囲まれる領域に蛍光体層１２５が形成される。
【００７１】
また、蛍光体層１２５及び保護層１１５で囲まれる空間には放電ガスが充填されている。
【００７２】
第１の透光性基板１１１及び第２の透光性基板１２１は、５００℃を超える焼成工程に耐えることが可能な高歪点ガラス基板、ソーダライムガラス基板等を用いることができる。
【００７３】
第１の透光性基板１１１上に形成される透光性導電層１１２ａ、１１２ｂは、蛍光体からの発光を透過させるため透光性であることが好ましく、ＩＴＯ、または酸化スズを用いて形成される。また、透光性導電層１１２ａ、１１２ｂは、矩形状でもＴ型状でもよい。透光性導電層１１２ａ、１１２ｂは、導電層をスパッタリング法、塗布法等で第１の透光性基板１１１上に形成した後、選択的にエッチングして形成することができる。また、液滴吐出法、印刷法等で選択的に組成物を塗布し焼成して形成することができる。また、リフトオフ法により形成することができる。
【００７４】
走査電極１１３ａ及び維持電極１１３ｂは、抵抗値の低い導電層で形成することが好ましく、クロム、銅、銀、アルミニウム、金等を用いて形成することができる。また、銅、クロム、及び銅の積層構造、クロム、アルミニウム、及びクロムの積層構造を用いることができる。走査電極１１３ａ及び維持電極１１３ｂの形成方法は、透光性導電層１１２ａ、１１２ｂと同様の形成方法を適宜用いることができる。
【００７５】
透光性絶縁層１１４としては、鉛または亜鉛を含有する低融点ガラスを用いて形成することができる。透光性絶縁層１１４の形成方法としては、印刷法、塗布法、グリーンシートラミネート法等がある。
【００７６】
保護層１１５は、誘電体層の放電プラズマからの保護と、二次電子の放出促進のために設ける。このため、イオンスパッタリング率が低く、二次電子放出係数が高く、放電開始電圧が低く、表面絶縁性が高い材料を用いて形成することが好ましい。このような材料の代表例としては、酸化マグネシウムがある。保護層１１５の形成方法としては、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、蒸着法等を用いることができる。
【００７７】
なお、第１の透光性基板１１１及び透光性導電層１１２ａ、１１２ｂの界面、透光性導電層１１２ａ、１１２ｂ及び透光性絶縁層１１４の界面、透光性絶縁層１１４中、透光性絶縁層１１４及び保護層１１５の界面等のいずれかにカラーフィルタ及びブラックマトリクス設けてもよい。カラーフィルタ及びブラックマトリクスを設けることで、明暗のコントラストを向上させると共に、蛍光体の発光色の色純度を高めることができる。カラーフィルタとしては、発光セルの発光スペクトルに対応した着色層が設けられる。
【００７８】
カラーフィルタの材料には、無機顔料を低融点の透光性ガラスに分散させた材料、金属や金属酸化物を着色成分とする色ガラス等がある。無機顔料としては、酸化鉄系（赤）、クロム系（緑）、バナジウム−クロム系（緑）、アルミン酸コバルト系（青）、バナジウムージルコニウム系（青）の材料を用いることができる。また、ブラックマトリクスの無機顔料としては、コバルトークロムー鉄系を用いることができる。また、上記無機顔料以外にも適宜顔料を混合して所望のＲＧＢの色調またはブラックマトリクスの色調としてもちいることができる。
【００７９】
データ電極１２２は、走査電極１１３ａ及び維持電極１１３ｂと同様に形成することができる。
【００８０】
誘電体層１２３は、蛍光体による発光を効率よく前面基板側に取り出すために反射率の高い白色とすることが好ましい。誘電体層１２３は、鉛を含有する低融点ガラス、アルミナ、チタニア等を用いることができる。誘電体層１２３の形成方法は、透光性絶縁層１１４と同様の形成方法を適宜用いることができる。
【００８１】
隔壁（リブ）１２４は、鉛を含む低融点ガラス及びセラミックを用いて形成する。隔壁（リブ）は、井桁状にすることで、隣接する放電セル間の発光の混色を妨げることが可能であり、色純度を高めることができる。隔壁（リブ）１２４の形成方法は、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、アディティブ法、感光性ペースト法、加圧成型法等を用いることができる。隔壁（リブ）１２４は、図９においては井桁状であるが、この代わりに多角形、円形でもよい。
【００８２】
蛍光体層１２５は、紫外線の照射により発光可能な各種蛍光体材料を用いて形成することができる。例えば、青色用の蛍光体材料としてＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ、赤色用の蛍光体材料として（Ｙ．Ｇａ）ＢＯ３：Ｅｕ、緑色用蛍光体材料としてはＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎがあるが、他の蛍光体材料を適宜用いることができる。蛍光体層１２５は、印刷法、ディスペンサ法、光粘着法、蛍光体粉末を分散させたドライフィルムレジストをラミネートする蛍光体ドライフィルム法等を用いて形成することができる。
【００８３】
放電ガスは、ネオン及びアルゴンの混合ガス、ヘリウム、ネオン、及びキセノンの混合ガス、ヘリウム、キセノン、及びクリプトンの混合ガス等を用いることができる。
【００８４】
次に、ＰＤＰの作製方法について、以下に示す。
【００８５】
背面基板１２０の周辺部に封着用ガラスを印刷法により印刷した後仮焼成する。次に、前面基板１１０及び背面基板１２０を位置合わせし、仮固定したのち、加熱する。この結果、封着用ガラスが溶融し、冷却することにより、前面基板１１０及び背面基板１２０を接着しパネル化する。次に、パネルを加熱しながら内部を真空に排気する。次に、背面基板１２０に設けられた通気管からパネル内部に放電ガスを導入した後、背面基板１２０に設けられた通気管を加熱することで、通気管の開口端部を閉塞すると共に、パネル内部を気密封止する。この後、パネルのセルを放電させ、発光特性及び放電特性が安定するまで放電を続けるエージングを行うことで、パネルを完成させることができる。
【００８６】
また、本実施の形態のＰＤＰとして、図１０（Ａ）に示すような、封止された前面基板１１０及び背面基板１２０と共に、透光性基板１３１の一方の面に電磁波シールド層１３３及び近赤外線遮蔽層１３２が形成され、他方の面に実施の形態１で示すような反射防止層１００が形成される光学フィルタ１３０を設けてもよい。なお、図１０（Ａ）においては、前面基板１１０の第１の透光性基板１１１表面には反射防止層１００は形成されない形態を示したが、前面基板１１０の第１の透光性基板１１１表面にも実施の形態１で示すような反射防止層を更に設けてもよい。このような構造とすることで、外光の反射率を更に低減することができる。
【００８７】
ＰＤＰの内部でプラズマを発生させると、電磁波、赤外線等がＰＤＰの外側に放出される。電磁波は人体に有害である。また、赤外線はリモコンの誤作動の原因となる。このため、電磁波、赤外線をシールドするために、光学フィルタ１３０を用いることが好ましい。
【００８８】
反射防止層１００は、実施の形態１で示す作製方法で透光性基板１３１上に形成してもよい。また、透光性基板１３１の表面が反射防止層であっても良い。また、ＵＶ硬化接着材等で透光性基板１３１に貼り付けても良い。
【００８９】
電磁波シールド層１３３の代表例としては、金属メッシュ、金属繊維のメッシュ、有機樹脂繊維に金属層を被覆したメッシュ等がある。金属メッシュ及び金属繊維のメッシュは、金、銀、白金、パラジウム、銅、チタン、クロム、モリブデン、ニッケル、ジルコニウム等で形成される。金属メッシュは、透光性基板１３１上にレジストマスクを形成した後、メッキ法、無電解メッキ法等により形成することができる。また、透光性基板１３１上に導電層を形成した後、フォトリソグラフィ工程により形成したレジストマスクを用いて上記導電層を選択的にエッチングして形成することができる。その他、印刷法、液滴吐出法等を適宜用いて形成することができる。なお、金属メッシュ、金属繊維メッシュ、樹脂繊維表面に形成された金属層、それぞれの表面は、可視光の反射率を低減させるため、黒色に処理されていることが好ましい。
【００９０】
表面に金属層を被覆した有機樹脂繊維は、ポリエステル、ナイロン、塩化ビニリデン、アラミド、ビニロン、セルロース等で形成される。また、有機樹脂繊維表面の金属層は上記金属メッシュの材料のいずれかを用いて形成される。
【００９１】
また、電磁波シールド層１３３として、面抵抗１０Ω／□以下、好ましくは４Ω／□以下、更に好ましくは２．５Ω／□以下の透光性導電層を用いることができる。透光性導電層としては、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化亜鉛等で形成される透光性導電層を用いることができる。上記透光性導電層の厚さは、面抵抗及び透光性から１００ｎｍ以上５μｍ以下が好ましい。
【００９２】
また、電磁波シールド層１３３として、透光性導電フィルムを用いることができる。透光性導電フィルムとしては、導電性粒子を分散させたプラスチックフィルムを用いることができる。導電性粒子としては、カーボン、金、銀、白金、パラジウム、銅、チタン、クロム、モリブデン、ニッケル、ジルコニウム等の粒子等がある。
【００９３】
また、電磁波シールド層１３３として、図１０（Ｂ）に示すような錐体状の電磁波吸収体１３５を複数設けてもよい。電磁波吸収体としては、三角錐、四角錘、五角錘、六角錐等の多角錐体、円錐体等を用いることができる。また、電磁波吸収体は透光性導電フィルムと同様の材料を用いて形成することができる。また、ＩＴＯ等の透光性導電層を錘体状に加工して形成してもよい。さらには、上記透光性導電フィルムと同様の材料を用いて錐体を形成した後、錐体の表面に透光性導電層を形成してもよい。なお、電磁波吸収体の尖角は第１の透光性基板１１１側を向くことで電磁波の吸収を高めることができる。
【００９４】
なお、電磁波シールド層１３３は、アクリル系粘着材、シリコーン系接着材、ウレタン系接着材等の接着材等で近赤外線遮蔽層１３２上に貼り付けても良い。
【００９５】
なお、電磁波シールド層１３３は端部よりアース端子に接地される。
【００９６】
近赤外線遮蔽層１３２は、波長８００〜１０００ｎｍに最大吸収波長を有する１種類以上の色素が有機樹脂中に溶解した層である。上記色素としては、シアニン系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、ジチオール系錯体等がある。
【００９７】
近赤外線遮蔽層１３２に用いることができる有機樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等を適宜用いることができる。また、上記色素を溶解させるため、適宜溶剤を用いることができる。
【００９８】
また、近赤外線遮蔽層１３２として、透光性基板１３１表面に、銅系材料、フタロシアニン系化合物、酸化亜鉛、銀、ＩＴＯ等の透光性導電層、ニッケル錯体層を形成してもよい。なお、当該材料で近赤外線遮蔽層１３２を形成する場合、透光性を有し、且つ近赤外線を遮蔽する膜厚とする。
【００９９】
近赤外線遮蔽層１３２の形成方法としては、印刷法、塗布法等により組成物を塗布し、加熱または光照射により硬化して形成することができる。
【０１００】
透光性基板１３１は、ガラス基板や石英基板等も用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアリレート等からなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニル、ポリアミド、無機蒸着フィルムなど）を用いることもできる。
【０１０１】
なお、図１０（Ａ）においては、前面基板１１０及び光学フィルタ１３０は隙間１３４を介して設置されているが、図１１に示すように、接着材１３６を用いて光学フィルタ１３０及び前面基板１１０を接着させても良い。接着材１３６としては、透光性を有する粘着材を適宜用いることができる。代表的には、アクリル系粘着材、シリコーン系接着材、ウレタン系接着材等がある。
【０１０２】
特に透光性基板１３１にプラスチックを用い、接着材１３６を用いて前面基板１１０表面に光学フィルタ１３０を設けることで、プラズマディスプレイの薄型化及び軽量化が可能である。
【０１０３】
なお、ここでは、電磁波シールド層１３３及び近赤外線遮蔽層１３２を異なる層で形成したが、この代わりに電磁波シールド機能及び近赤外線遮蔽機能を有する機能層を１層で形成してもよい。こうすることで、光学フィルタ１３０の厚みを薄くすることが可能であり、ＰＤＰの軽量化及び薄膜化が可能である。
【０１０４】
次に、ＰＤＰモジュール及びその駆動方法について、図１２乃至図１４を用いて説明する。図１２は放電セルの断面図であり、図１３はＰＤＰモジュールの斜視図であり、図１４はＰＤＰモジュールの模式図である。
【０１０５】
図１３に示すように、ＰＤＰモジュールは、前面基板１１０及び背面基板１２０の周辺部が封止用ガラス１４１で封止されている。また、前面基板１１０の一部である第１の透光性基板には、走査電極を駆動する走査電極駆動回路１４２と、維持電極を駆動する維持電極駆動回路１４３が設けられており、各電極と接続されている。
【０１０６】
また、背面基板１２０の一部である第２の透光性基板上には、データ電極を駆動するデータ電極駆動回路１４４が設けられており、データ電極と接続されている。ここでは、データ電極駆動回路１４４は配線基板１４６上に設けられており、データ電極とはＦＰＣ１４７により接続されている。また、図示しないが、第１の透光性基板１１１または第２の透光性基板１２１上に、走査電極駆動回路１４２、維持電極駆動回路１４３、及びデータ電極駆動回路１４４を制御する制御回路が設けられている。
【０１０７】
図１４に示すように、入力される画像データに基づいて制御部によって表示部１４５の放電セル１５０が選択され、当該放電セル１５０における走査電極１１３ａとデータ電極１２２とに放電開始電圧以上のパルス電圧が印加され、当該電極間で放電する。当該放電により保護層表面に壁電荷が蓄積し、壁電圧が発生する。その後、放電を維持するため表示電極間（走査電極１１３ａ及び維持電極１１３ｂ）間にパルス電圧を印加することで、図１２に示すように、前面基板１１０側でプラズマ１１６を発生させ放電を維持する。また、当該プラズマ内の放電ガスから発生した紫外線１１７が背面基板の蛍光体層１２５表面に照射されると蛍光体層１２５は励起し、蛍光体を発光させ、当該発光が前面基板側に発光１１８する。
【０１０８】
なお、維持電極１１３ｂは表示部１４５内を走査する必要は無いため、共通電極とすることができる。また、維持電極を共通電極とすることで、駆動ＩＣの数を削減することができる。
【０１０９】
また、本実施の形態ではＰＤＰとしてＡＣ方式の反射型面放電タイプのＰＤＰを示したがこれに限られず、ＡＣ放電方式の透過型放電タイプのＰＤＰにおいて、反射防止層１００を設けることもできる。さらには、直流（ＤＣ）放電型のＰＤＰにおいて、反射防止層１００を設けることもできる。
【０１１０】
本実施の形態で示すＰＤＰは、表面に反射防止層を有する。反射防止層は複数の錐形凸部を有しており、外光の反射光は錐形凸部側面が外光の入射方向に対して垂直ではないので視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射する。もしくは隣接する錐形凸部と錐形凸部の間に進行する。入射光の一部は、隣接する錐形凸部に入射し、入射光の他部は反射光として隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接する他の錐形凸部への入射を繰り返す。
【０１１１】
つまりＰＤＰに入射する外光のうち、錐形凸部を透過する回数が増加するので、錐形凸部を透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
【０１１２】
また、表示画面において、入射する外光に対する平面（表示画面と平行な面）が存在すると外光が視認側に反射してしまうため、平面の領域が少ない方が反射防止機能が高い。また、外光をより散乱するために表示画面となる基板表面には複数の角度を有する面を有する錐形凸部によって構成される方が好ましい。
【０１１３】
本実施の形態における六角錐形状の錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
【０１１４】
また、複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下、複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上であると好ましい。また、表示画面となる基板表面における単位面積あたりの複数の錐形凸部の底面の充填率は８０％以上、好ましくは９０％以上であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより視認者側への反射を防ぐことができ、好ましい。
【０１１５】
また、錐形凸部を、均一な屈折率でなく、錐形凸部の先端部から表示画面となる基板側に向かって屈折率が変化する材料で形成することができる。例えば、複数の錐形凸部において、錐形凸部の先端部側は空気や保護層と同等な屈折率を有する材料で形成し、空気から錐形凸部に入射する外光の錐形凸部表面の反射をより軽減する構造とする。一方、表示画面となる基板側に近づくにつれ基板と同等な屈折率を有する材料で複数の錐形凸部を形成し、錐形凸部内部を進行し基板に入射する光が錐形凸部と基板との界面で反射することを軽減する構成とする。基板にガラス基板を用いると、空気や保護層の屈折率の方がガラス基板よりも小さいため、錐形凸部先端部の方が屈折率の低い材料で形成され、錐形凸部底面に近づくにつれ屈折率の高い材料で形成されるような構成、即ち、錐形凸部先端部より底面に向かって屈折率が増加するような構成とすればよい。
【０１１６】
さらに、本発明では錐形凸部の間に保護層が形成されているので、凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能低下を防ぎ、かつ凸部間を埋めることで、ＰＤＰの物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【０１１７】
本実施の形態で示すＰＤＰは、表面に隣接する複数の錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に保護層を有する反射防止層を設けることによって、より外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有する。このため、視認性の優れたＰＤＰを提供することができる。従って、より高画質及び高性能なＰＤＰを作製することができる。
【０１１８】
（実施の形態３）
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与することを目的としたＦＥＤについて説明する。即ち、一対の基板と、一対の基板の一方の基板に設けられた電界放出素子と、一対の基板の他方の基板に設けられた電極と、電極に接する蛍光体層と、他方の基板の外側に設けられた反射防止層を有するＦＥＤの構造の詳細について示す。
【０１１９】
ＦＥＤは電子線により蛍光体を励起させて発光させる表示装置である。ＦＥＤは、電極の分類からニ極管型、三極管型、四極管型に分類できる。
【０１２０】
二極管型ＦＥＤは、第１の基板の表面には矩形状のカソード電極が形成され、第２の基板の表面には矩形状のアノード電極が形成されおり、カソード電極とアノード電極とは、数μｍ〜数ｍｍの距離を介して直交している。カソード電極とアノード電極との真空空間を経た交点において、〜１０ｋＶの電圧を印加することにより、電極間で電子線が放出される。この電子が、カソード電極に付された蛍光体層まで到達し、蛍光体を励起し、発光して画像を表示する。
【０１２１】
三極管型ＦＥＤは、カソード電極が形成された第１の基板上に、絶縁膜を介してカソード電極と直交しているゲート電極が形成されている。カソード電極及びゲート電極は、矩形状またはマトリクス状になっており、これらの絶縁膜を介した交点部分には、電子放出素子が形成されている。カソード電極及びゲート電極に電圧を印加することにより、電子放出素子から電子線を放出させる。この電子線が、ゲート電極よりも高電圧が印加された第２の基板のアノード電極に引き寄せられ、アノード電極に付された蛍光体層を励起し、発光して画像を表示する。
【０１２２】
四極管型ＦＥＤは、三極管型ＦＥＤのゲート電極とアノード電極との間に、各画素ドットごとに開口部を有する板状又は薄膜状の集束電極が形成されており、該集束電極によって電子放出素子から放出された電子線を各ドットごとに集収束させて、アノード電極に付された蛍光体層を励起し、発光して画像を表示する。
【０１２３】
図１５にＦＥＤの斜視図を示す。図１５に示すように、前面基板２１０、背面基板２２０が対向しており、前面基板２１０、背面基板２２０の周囲が封止材（図示しない。）で封止されている。また、前面基板２１０及び背面基板２２０の間隔を一定に保つためスペーサ２１３が前面基板２１０及び背面基板２２０の間に設けられている。また、前面基板２１０、背面基板２２０、及び封止材の閉空間は、真空に保持されている。また当該閉平空間を電子線が移動して、アノード電極またはメタルバックに付された蛍光体層２３２を励起させ、発光させて任意のセルを発光させることで、表示画像を得ている。
【０１２４】
また、表示部の放電セルはマトリクス状に配置されている。
【０１２５】
前面基板２１０は、第１の透光性基板２１１の一方の面上に蛍光体層２３２が形成される。また、蛍光体層２３２上にメタルバック２３４が形成されている。なお、第１の透光性基板２１１及び蛍光体層２３２の間にアノード電極が形成されていてもよい。アノード電極としては、第１の方向に伸びた矩形状の導電層を形成することができる。
【０１２６】
また、第１の透光性基板２１１の他方の面には、反射防止層２００が形成される。反射防止層２００は、錐形凸部２０１及び保護層１０２を有する。錐形凸部２０１及び保護層１０２としては、実施の形態１で示す錐形凸部及び保護層をそれぞれ用いることができる。
【０１２７】
背面基板２２０は、第２の透光性基板２２１の一方の面上に、電子放出素子２２６が形成される。電子放出素子としては、様々な構造が提案されている。具体的には、スピント型電子放出素子、表面伝導型電子放出素子、弾道電子面放出型電子放出素子、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）素子、カーボンナノチューブ、グラファイトナノファイバー、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等がある。
【０１２８】
ここでは、代表的な電子放出素子を図１８を用いて示す。
【０１２９】
図１８（Ａ）は、スピント型電子放出素子を有するＦＥＤのセルの断面図である。
【０１３０】
スピント型電子放出素子２３０は、カソード電極２２２及びカソード電極２２２上に形成された円錐状の電子源２２５である。円錐状の電子源２２５は金属や半導体で形成される。また、円錐状の電子源２２５の周囲にゲート電極２２４が配置されている。なお、ゲート電極２２４及びカソード電極２２２は層間絶縁層２２３で絶縁されている。
【０１３１】
背面基板２２０に形成されたゲート電極２２４及びカソード電極２２２の間に電圧を印加すると、円錐状の電子源２２５の先端部分に電界が集中し強電界となり、トンネル現象によって円錐状の電子源２２５を構成する金属や半導体から電子が真空中に放出される。一方、前面基板２１０にはメタルバック２３４（またはアノード電極）及び蛍光体層２３２が形成される。メタルバック２３４（またはアノード電極）に電圧を印加することで、円錐状の電子源２２５から放出された電子線２３５を蛍光体層２３２に誘導し、蛍光体を励起して発光を得ることができる。このため、ゲート電極２２４に囲まれた円錐状の電子源２２５をマトリクス状に配置し、カソード電極、メタルバック（またはアノード電極）、及びゲート電極に選択的に電圧を印加することにより、各セルの発光を制御することができる。
【０１３２】
スピント型電子放出素子は、電界の集中が最も大きいゲート電極の中央領域に配置される構造であるため、電子引出し効率が高い、また、電子放出素子の配列を正確にパターン描画することが可能であり、電界分布を最適配置しやすく、引き出し電流の面内均一性が高い、等の利点が挙げられる。
【０１３３】
次に、スピント型電子放出素子を有するセルの構造について示す。前面基板２１０は、第１の透光性基板２１１、第１の透光性基板２１１上に形成される蛍光体層２３２及びブラックマトリクス２３３、蛍光体層２３２及びブラックマトリクス２３３上に形成されるメタルバック２３４を有する。
【０１３４】
第１の透光性基板２１１としては、実施の形態２で示す第１の透光性基板１１１と同様の基板を用いることができる。
【０１３５】
蛍光体層２３２としては、電子線２３５により励起される蛍光体材料を用いることができる。また、蛍光体層２３２として、ＲＧＢの蛍光体層をそれぞれ矩形状配列、格子状配列、デルタ状配列とすることで、カラー表示が可能である。代表的には、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ（赤色）、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ（緑色）、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ（青色）等を用いることができる。なお、このほか公知の電子線により励起される蛍光体材料を用いることができる。
【０１３６】
また、各蛍光体層２３２の間にはブラックマトリクス２３３が形成されている。ブラックマトリクスを設けることで、電子線２３５の照射位置のずれによる発光色のずれを防止することができる。また、ブラックマトリクス２３３に導電性を持たせることにより、電子線による蛍光体層２３２のチャージアップを防止することができる。ブラックマトリクス２３３としては、カーボン粒子を用いて形成することができる。なお、このほか公知のＦＥＤ用のブラックマトリクス材料を用いることができる。
【０１３７】
蛍光体層２３２及びブラックマトリクス２３３は、スラリー法または印刷法を用いて形成することができる。スラリー法とは、感光性材料、溶媒等に上記蛍光体材料またはカーボン粒子を混合した組成物を、スピンコートで塗布し乾燥させた後、露光及び現像を行うことである。
【０１３８】
メタルバック２３４としては、厚さ１０〜２００ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎｍのアルミニウムなどの導電性薄膜を用いて形成することができる。メタルバック２３４を設けることで、蛍光体層２３２の発光した光のうち、背面基板２２０側に進む光を第１の透光性基板２１１の方へ反射させて輝度を向上させることができる。また、セル内に残存したガスが電子線２３５により電離され生成したイオンの衝撃によって、蛍光体層２３２が損傷を受けることを防止することができる。また、電子放出素子２３０に対してアノード電極の役割を果たすため、電子線２３５を蛍光体層２３２へ誘導することができる。メタルバック２３４は、スパッタリング法で導電層を形成したのち、選択的にエッチングすることで形成できる。
【０１３９】
背面基板２２０は、第２の透光性基板２２１、第２の透光性基板２２１上に形成されるカソード電極２２２、カソード電極２２２上に形成される円錐状の電子源２２５、電子源２２５をセルごとに分離する層間絶縁層２２３、層間絶縁層２２３上に形成されるゲート電極２２４で構成される。
【０１４０】
第２の透光性基板２２１としては、実施の形態２で示す第２の透光性基板１２１と同様の基板を用いることができる。
【０１４１】
カソード電極２２２としては、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、アルミニウム、銅、ＩＴＯを用いて形成することができる。カソード電極２２２の形成方法としては、電子ビーム蒸着法、熱蒸着法を用いることができる。また、印刷法、めっき法等を用いることができる。また、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法等で全面に導電層を形成した後、レジストマスク等を用いて上記導電層を選択的にエッチングしてカソード電極２２２を形成することができる。カソード電極は、アノード電極が形成される場合、アノード電極と平行な第１の方向に伸びた矩形状の導電層で形成することができる。
【０１４２】
電子源２２５としては、タングステン、タングステン合金、モリブデン、モリブデン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合金、チタン、チタン合金、クロム、クロム合金、ｎ型を付与する（リンがドープされた）シリコン等で形成することができる。
【０１４３】
層間絶縁層２２３としては、シリカガラスに代表されるシロキサンポリマー系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサンポリマー、又はアルキルシロキサンポリマー、アルキルシルセスキオキサンポリマー、水素化シルセスキオキサンポリマー、水素化アルキルシルセスキオキサンポリマーに代表される珪素に結合される水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサンポリマーで形成される。上記材料を用いて形成する場合は、塗布法、印刷法等を用いる。また、層間絶縁層２２３として、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により酸化珪素層を形成してもよい。なお、電子源２２５が形成される領域には、層間絶縁層２２３は開口部が形成されている。
【０１４４】
ゲート電極２２４としては、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、クロム、アルミニウム、銅等を用いて形成することができる。ゲート電極２２４の形成法は、カソード電極２２２の形成方法を適宜用いることができる。ゲート電極２２４としては、第１の方向と９０°で交差する第２の方向に伸びた矩形状の導電層で形成することができる。なお、電子源２２５が形成される領域には、ゲート電極に開口部が形成されている。
【０１４５】
なお、ゲート電極２２４及びメタルバック２３４の間、即ち前面基板２１０及び背面基板２２０の間に集束電極を形成してもよい。集束電極は、電子放出素子から放出された電子線を集束させるために設ける。集束電極を設けることにより、発光セルの発光輝度の向上、隣接するセルとの色の混色によるコントラストの低減抑制等が可能である。集束電極には、メタルバック（またはアノード電極）と比較して負の電圧が印加されていることが好ましい。
【０１４６】
次に、表面伝導型電子放出素子を有するＦＥＤのセルの構造について示す。図１８（Ｂ）は、表面伝導型電子放出素子を有するＦＥＤのセルの断面図である。
【０１４７】
表面伝導型電子放出素子２５０は、対向する素子電極２５５、２５６、及び素子電極２５５、２５６の一方それぞれに接する導電層２５８、２５９からなる。導電層２５８、２５９は間隙部を有する。素子電極２５５、２５６に電圧を印加すると、間隙部に強電界がかかり、トンネル効果により導電層の一方から他方へ電子が放出される。前面基板２１０に形成されるメタルバック２３４（またはアノード電極）に正の電圧を印加することで、導電層の一方から他方へ放出された電子を蛍光体層２３２に誘導する。この電子線２６０が蛍光体を励起することで、発光を得ることができる。
【０１４８】
このため、表面伝導型電子放出素子をマトリクス状に配置し、素子電極２５５、２５６、及びメタルバック（またはアノード電極）に選択的に電圧を印加することにより、各セルの発光を制御することができる。
【０１４９】
表面伝導型電子放出素子は、他の電子放出素子と比較して駆動電圧が低いため、ＦＥＤの低消費電力化が可能である。
【０１５０】
次に、表面伝導型電子放出素子を有するセルの構造について示す。前面基板２１０は、第１の透光性基板２１１、第１の透光性基板２１１上に形成される蛍光体層２３２及びブラックマトリクス２３３、蛍光体層２３２及びブラックマトリクス２３３上に形成されるメタルバック２３４を有する。なお、第１の透光性基板２１１及び蛍光体層２３２の間にアノード電極が形成されていてもよい。アノード電極としては、第１の方向に伸びた矩形状の導電層を形成することができる。
【０１５１】
背面基板２２０は、第２の透光性基板２２１、第２の透光性基板２２１上に形成される行方向配線２５２、行方向配線２５２及び第２の透光性基板２２１上に形成される層間絶縁層２５３、層間絶縁層２５３を介して行方向配線２５２に接続される接続配線２５４、接続配線２５４に接続され、且つ層間絶縁層２５３上に形成される素子電極２５５、層間絶縁層２５３上に形成される素子電極２５６、素子電極２５６に接続される列方向配線２５７、素子電極２５５に接する導電層２５８、素子電極２５６に接する導電層２５９で構成される。なお、図１８（Ｂ）で示す電子放出素子２５０は、対となる素子電極２５５、２５６、及び対となる導電層２５８、２５９である。
【０１５２】
行方向配線２５２としては、チタン、ニッケル、金、銀、銅、アルミニウム、白金等の金属、またはその合金を用いて形成することができる。行方向配線２５２の形成方法としては、液滴吐出法、真空蒸着法、印刷法等を用いることができる。また、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した導電層を選択的にエッチングして形成することができる。素子電極２５５、２５６の厚さは２０ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【０１５３】
層間絶縁層２５３としては、図１８（Ａ）に示す層間絶縁層２２３と同様の材料及び形成方法を適宜用いることができる。層間絶縁層２５３の厚さは５００ｎｍ〜５μｍが好ましい。
【０１５４】
接続配線２５４としては、行方向配線２５２と同様の材料及び形成方法を適宜用いることができる。
【０１５５】
対となる素子電極２５５、２５６としては、クロム、銅、イリジウム、モリブデン、パラジウム、白金、チタン、タンタル、タングステン、ジルコニウム等の金属、またはその合金を用いて形成することができる。素子電極２５５、２５６の形成方法としては、液滴吐出法、真空蒸着法、印刷法等を用いることができる。また、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した導電層を選択的にエッチングして形成することができる。素子電極２５５、２５６の厚さは２０ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【０１５６】
列方向配線２５７としては、行方向配線２５２と同様の材料及び形成方法を適宜用いることができる。
【０１５７】
対となる導電層２５８、２５９の材料としては、パラジウム、白金、クロム、チタン、銅、タンタル、タングステン等の金属、酸化パラジウム、酸化スズ、酸化インジウム及び酸化アンチモンの混合物等の酸化物、シリコン、カーボン等を適宜用いて形成することができる。また、上記材料を複数用いて積層構造としてもよい。また、導電層２５８、２５９を上記材料の粒子を用いて形成することができる。なお、上記材料の粒子の周りに酸化物層が形成されていてもよい。酸化物層を有する粒子を用いることで、電子を加速させることが可能であり、容易に電子を放出させることができる。導電層２５８、２５９の形成方法としては、液滴吐出法、真空蒸着法、印刷法等を用いることができる。導電層２５８、２５９の厚さは０．１ｎｍ〜５０ｎｍが好ましい。
【０１５８】
対となる導電層２５８、２５９の間に形成される間隙部の距離は１００ｎｍ以下、さらには５０ｎｍ以下が好ましい。間隙部は、導電層２５８、２５９への電圧印加による開裂、または集束イオンビームを用いた開裂により形成することができる。また、レジストマスクを用いてウエットエッチングまたはドライエッチングにより選択的にエッチングして開隙部を形成することができる。
【０１５９】
なお、前面基板２１０及び背面基板２２０の間に集束電極を形成してもよい。集束電極を設けることにより、電子放出素子から発生する電子線を集束させることが可能であり、セルの発光輝度の向上、隣接するセルとの色の混色によるコントラストの低減抑制等が可能である。集束電極には、メタルバック２３４（またはアノード電極）と比較して負の電圧が印加されていることが好ましい。
【０１６０】
次に、ＦＥＤパネルの作製方法について、以下に示す。
【０１６１】
背面基板２２０の周辺部に封着用ガラスを印刷法により印刷した後仮焼成する。次に、前面基板２１０及び背面基板２２０を位置合わせし、仮固定したのち、加熱する。この結果、封着用ガラスが溶融し、冷却することにより、前面基板２１０及び背面基板２２０を接着しパネル化する。次に、パネルを加熱しながら内部を真空に排気する。次に、背面基板２２０に設けられた通気管を加熱することで、通気管の開口端部を閉塞すると共に、パネル内部を真空封止することで、ＦＥＤパネルを完成させることができる。
【０１６２】
また、ＦＥＤとして、図１６に示すように、前面基板２１０及び背面基板２２０が封止されたパネルに、透光性基板１３１の一方の面に実施の形態２で示すような電磁波シールド層１３３が形成され、他方の面に、実施の形態１で示すような反射防止層２００が形成される光学フィルタ１３０を設けてもよい。なお、図１６においては、前面基板２１０の第１の透光性基板２１１表面には反射防止層２００は形成されない形態を示したが、前面基板２１０の第１の透光性基板２１１表面にも実施の形態１で示すような反射防止層を更に設けてもよい。このような構造とすることで、外光の反射率を更に低減することができる。
【０１６３】
なお、図１６においては、前面基板２１０及び光学フィルタ１３０は隙間１３４を介して設置されているが、図１７に示すように、接着材１３６を用いて光学フィルタ１３０及び前面基板２１０を接着させても良い。
【０１６４】
特に透光性基板１３１にプラスチックを用い、接着材１３６を用いて前面基板２１０表面に光学フィルタ１３０を設けることで、ＦＥＤの薄型化及び軽量化が可能である。
【０１６５】
なお、ここでは、光学フィルタ１３０には電磁波シールド層１３３及び反射防止層２００を有する構造を示したが、実施の形態２と同様に電磁波シールド層１３３と共に近赤外線遮蔽層を設けてもよい。さらには、電磁波シールド機能及び近赤外線遮蔽機能を有する機能層を１層で形成してもよい。
【０１６６】
次に、スピント型電子放出素子を有するＦＥＤモジュール及びその駆動方法について、図１８（Ａ）、図１９、及び図２０を用いて説明する。図１９は、ＦＥＤモジュールの斜視図であり、図２０はＦＥＤモジュールの模式図である。
【０１６７】
図１９に示すように、前面基板２１０及び背面基板２２０の周辺部が封止用ガラス１４１で封止されている。また、前面基板２１０の一部である第１の透光性基板には、行電極を駆動する駆動回路２６１と、列電極を駆動する駆動回路２６２が設けられており、各電極と接続されている。
【０１６８】
また、背面基板２２０の一部である第２の透光性基板には、メタルバック（またはアノード電極）に電圧を印加する駆動回路２６３が設けられており、メタルバック（またはアノード電極）と接続されている。ここでは、メタルバック（またはアノード電極）に電圧を印加する駆動回路２６３は配線基板２６４上に設けられており、駆動回路２６３及びメタルバック（またはアノード電極）はＦＰＣ２６５により接続されている。また、図示しないが、第１の透光性基板２１１または第２の透光性基板２２１上に、駆動回路２６１〜２６３を制御する制御回路が設けられている。
【０１６９】
図１８（Ａ）及び図２０に示すように、制御部から入力される画像データに基づいて行電極を駆動する駆動回路２６１と、列電極を駆動する駆動回路２６２により表示部２６６の発光セル２６７が選択され、当該発光セル２６７におけるゲート電極２２４及びカソード電極２２２に電圧を印加して、発光セル２６７の電子放出素子２３０から電子線を放出させる。また、メタルバック２３４（またはアノード電極）に電圧を印加する駆動回路によりメタルバック２３４（またはアノード電極）にアノード電圧を印加する。発光セル２６７の電子放出素子２３０から放出された電子線２３５はアノード電圧により加速され、前面基板２１０の蛍光体層２３２表面に照射し励起させて、蛍光体を発光させ、当該発光を前面基板の外側に発光することができる。また、任意のセルを上記方法により選択することで画像を表示することができる。
【０１７０】
次に、表面伝導型電子放出素子を有するＦＥＤモジュール及びその駆動方法について、図１８（Ｂ）、図１９、及び図２０を用いて説明する。
【０１７１】
図１９に示すように、前面基板２１０及び背面基板２２０の周辺部が封止用ガラス１４１で封止されている。また、前面基板２１０の一部である第１の透光性基板には、行電極を駆動する駆動回路２６１と、列電極を駆動する駆動回路２６２が設けられており、各電極と接続されている。
【０１７２】
また、背面基板２２０の一部である第２の透光性基板上には、メタルバック（またはアノード電極）に電圧を印加する駆動回路２６３が設けられており、メタルバック（またはアノード電極）と接続されている。また、図示しないが、第１の透光性基板または第２の透光性基板上に、駆動回路２６１〜２６３を制御する制御回路が設けられている。
【０１７３】
図１８（Ｂ）及び図２０に示すように、制御部から入力される画像データに基づいて行電極を駆動する駆動回路２６１と、列電極を駆動する駆動回路２６２により表示部２６６の発光セル２６７が選択され、当該発光セル２６７における行方向配線２５２及び列方向配線２５７に電圧を印加して素子電極２５５、２５６間に電圧を与え、発光セル２６７の電子放出素子２５０から電子線２６０を放出させる。また、メタルバック２３４（またはアノード電極）に電圧を印加する駆動回路２６３により、メタルバック（またはアノード電極）にアノード電圧を印加する。電子放出素子２５０から放出された電子線はアノード電圧により加速され、前面基板２１０の蛍光体層２３２表面を照射し励起させて、蛍光体を発光させ、当該発光を前面基板の外側に発光することができる。また、任意のセルを上記方法により選択することで画像を表示することができる。
【０１７４】
本実施の形態で示すＦＥＤは、表面に反射防止層を有する。反射防止層は複数の錐形凸部を有しており、外光の反射光は錐形凸部界面が外光の入射方向に対して垂直ではないので視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射する。もしくは隣接する錐形凸部と錐形凸部の間に進行する。入射光の一部は、隣接する錐形凸部に入射し、入射光の他部は反射光として隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
【０１７５】
つまりＦＥＤに入射する外光のうち、錐形凸部を透過する回数が増加するので、錐形凸部を透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
【０１７６】
また、表示画面において、入射する外光に対して平面（表示画面と平行な面）が存在すると外光が視認側に反射してしまうため、平面の領域が少ない方が反射防止機能が高い。また、外光をより散乱するために表示画面表面は複数の角度を有する面によって構成される方が好ましい。
【０１７７】
本実施の形態における六角錐形状の錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
【０１７８】
また、複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下、複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上であると好ましい。また、表示画面となる基板表面において単位面積あたりの複数の錐形凸部の底面の充填率は８０％以上、好ましくは９０％以上であると好ましい。上記条件であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより視認者側への反射を防ぐことができ、好ましい。
【０１７９】
また、錐形凸部を、均一な屈折率でなく、錐形凸部の先端部から表示画面となる基板側に向かって屈折率が変化する材料で形成することができる。例えば、複数の錐形凸部において、錐形凸部の先端部側は空気や保護層と同等な屈折率を有する材料で形成し、空気から錐形凸部に入射する外光の錐形凸部表面の反射をより軽減する構造とする。一方、表示画面となる基板側に近づくにつれ基板と同等な屈折率を有する材料で形成し、錐形凸部内部を進行し基板に入射する光が錐形凸部と基板との界面で反射することを軽減する構成とする。基板にガラス基板を用いると、空気や保護層の屈折率の方がガラス基板よりも小さいため、錐形凸部先端部の方が屈折率の低い材料で形成され、錐形凸部底面に近づくにつれ屈折率の高い材料で形成されるような構成、即ち、錐形凸部先端部より底面に向かって屈折率が増加するような構成とすればよい。
【０１８０】
さらに本発明では錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能低下を防ぎ、かつ凸部間を埋めることで、ＦＥＤの物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【０１８１】
本実施の形態で示すＦＥＤは、表面に隣接する複数の錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に保護層を設けた反射防止層を有することによって、より外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有する。このため視認性の優れたＦＥＤを提供することができる。従って、より高画質及び高性能なＦＥＤを作製することができる。
【０１８２】
（実施の形態４）
本発明のＰＤＰ及びＦＥＤによって、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）を完成させることができる。図２２はテレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図を示している。
【０１８３】
図２１（Ａ）はＰＤＰパネル及びＦＥＤパネル（以下、表示パネルと示す。）の構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス状に配列させた画素部２７０１、入力端子２７０３が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させ、ＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【０１８４】
図２１（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりドライバＩＣ２７５１を基板２７００上に実装しても良い。また他の実装形態として、図２１（Ｂ）に示すようなＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。図２１において、ドライバＩＣ２７５１は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）２７５０と接続している。
【０１８５】
図２２において、その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ９０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路９０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９０７などからなっている。コントロール回路９０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０１８６】
チューナ９０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路９０９に送られ、その出力は音声信号処理回路９１０を経てスピーカー９１３に供給される。制御回路９１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９１２から受け、チューナ９０４や音声信号処理回路９１０に信号を送出する。
【０１８７】
これらの表示モジュールを、図２３（Ａ）、及び（Ｂ）に示すように、筐体に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。表示モジュールとしてＰＤＰモジュールを用いればＰＤＰテレビジョン装置、ＦＥＤモジュールを用いればＦＥＤテレビジョン装置を作製することができる。図２３（Ａ）において、表示モジュールにより主画面２００３が形成され、その他付属設備としてスピーカー部２００９、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。
【０１８８】
筐体２００１に表示用パネル２００２が組みこまれ、受信機２００５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２００４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体２００１に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２００６により行うことが可能であり、このリモコン装置２００６にも出力する情報を表示する表示部２００７が設けられていても良い。
【０１８９】
また、テレビジョン装置にも、主画面２００３の他にサブ画面２００８を第２の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。
【０１９０】
図２３（Ｂ）は例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体２０１０、表示部２０１１、操作部であるリモコン装置２０１２、スピーカー部２０１３等を含む。本発明を用いた本実施の形態は、表示部２０１１の作製に適用される。図２３（Ｂ）のテレビジョン装置は、壁かけ型となっており、設置するスペースを広く必要としない。
【０１９１】
勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０１９２】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至３と適宜組み合わせることができる。
【０１９３】
（実施の形態５）
本発明に係るＰＤＰ及びＦＥＤを用いた電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ及びデジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニタ、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。また、パチンコ機、スロットマシン、ピンボール機、大型ゲーム機など表示装置を有するあらゆる遊技機に適用することができる。その具体例について、図２４を参照して説明する。
【０１９４】
図２４（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２は、本発明のＦＥＤを適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯情報端末機器を提供することができる。
【０１９５】
図２４（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１は本発明のＦＥＤを適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能なデジタルビデオカメラを提供することができる。
【０１９６】
図２４（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２は、本発明のＦＥＤを適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯電話機を提供することができる。
【０１９７】
図２４（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２は、本発明のＰＤＰ及びＦＥＤを適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明のＰＤＰ及びＦＥＤを適用することができる。
【０１９８】
図２４（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２は、本発明のＦＥＤを適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯型のコンピュータを提供することができる。
【０１９９】
図２４（Ｆ）に示すスロットマシンは、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる。表示部９５０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能なスロットマシンを提供することができる。
【０２００】
このように、本発明の表示装置により、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な電子機器を提供することができる。
【０２０１】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至４と適宜組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０２】
【図１】本発明の概念図である。
【図２】本発明の概念図である。
【図３】本発明の概念図である。
【図４】本発明の概念図である。
【図５】本発明に適用できる錐形凸部を示した断面図である。
【図６】本発明に適用できる錐形凸部を示した上面図である。
【図７】本発明の錐形凸部を示した断面図である。
【図８】本発明に適用できる錐形凸部及び保護層の例を示した上面図と断面図である。
【図９】本発明のＰＤＰを示した斜視図である。
【図１０】本発明のＰＤＰを示した斜視図である。
【図１１】本発明のＰＤＰを示した斜視図である。
【図１２】本発明のＰＤＰを示した断面図である。
【図１３】本発明のＰＤＰモジュールを示した斜視図である。
【図１４】本発明のＰＤＰを示した図である。
【図１５】本発明のＦＥＤを示した斜視図である。
【図１６】本発明のＦＥＤを示した斜視図である。
【図１７】本発明のＦＥＤを示した斜視図である。
【図１８】本発明のＦＥＤを示した断面図である。
【図１９】本発明のＦＥＤモジュールを示した斜視図である。
【図２０】本発明のＦＥＤを示した図である。
【図２１】本発明の表示装置を示した上面図である。
【図２２】本発明が適用される電子機器の主要な構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の電子機器を示した図である。
【図２４】本発明の電子機器を示した図である。
【図２５】比較例の実験モデルを示す図である。
【図２６】実施の形態１の実験データを示す図である。
【図２７】実施の形態１の実験データを示す図である。
【図２８】実施の形態１の実験データを示す図である。
【図２９】実施の形態１の実験データを示す図である。
【図３０】実施の形態１の実験データを示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止機能を有するプラズマディスプレイパネル及び電界放出型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種ディスプレイ（プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと示す。）、電界放出型表示装置（フィールドエミッションディスプレイ、以下、ＦＥＤと示す。）などにおいて、外光の表面反射による景色の写り込みなどにより表示画面が見えにくくなり、視認性が低下してしまうことがある。これは表示装置の大型化や野外での使用に際し、特に顕著な問題となる。
【０００３】
このような外光の反射を防止するためにＰＤＰ及びＦＥＤの表示画面に反射防止膜を設ける方法が行われている。例えば、反射防止膜として、広い可視光の波長領域に対して有効であるように屈折率の異なる層を積層し多層構造とする方法がある（例えば、特許文献１参照。）。多層構造とすることによって、積層する層の界面での反射された外光が互いに干渉して相殺し合い反射防止効果が得られる。
【０００４】
また、反射防止構造体として、基板上に微細な円錐形状やピラミッド状の突起を配列し基板表面での反射率を減少させている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２４８１０２号公報
【特許文献２】特開２００４−８５８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記のような多層構造では、層界面で反射された外光のうち相殺できなかった光は反射光として視認側に放射されてしまう。また、互いに外光が相殺するようにするには、積層する膜の材料の光学特性や膜厚等を精密に制御する必要があり、様々な角度から入射する外光全てに対して反射防止処理を施すことは困難であった。また、円錐形状やピラミッド状の反射防止構造体による反射防止機能も十分ではなかった。
【０００６】
以上のことより、従来の反射防止膜では機能に限界があり、より高い反射防止機能を有するＰＤＰ及びＦＥＤが求められている。
【０００７】
本発明は、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し、視認性の優れたＰＤＰ及びＦＥＤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、隣接する複数の錐形状の凸部（以下、錐形凸部という）を幾何学的に具備することで、光の反射を防止することが可能な反射防止層を有するＰＤＰ及びＦＥＤである。本発明において、表示画面となる基板表面より外側（空気側）へ向かって突出した錐形という物理的な形状によって、外光の屈折率を変化させることを特徴とする。かつ錐形凸部の屈折率より低い屈折率を有する材料で形成される保護層を複数の錐形凸部間を埋めるように設けることを特徴とする。複数の錐形凸部の間とは、錐形凸部が配列することによって形成される凹面部である。
【０００９】
錐形凸部としては、六角錐形状の凸部（以下、六角錐形凸部ともいう）が好ましい。複数の六角錐形凸部は隙間無く充填して設けることができ、かつ底面に対して６つの側面がそれぞれ異なる角度で設けられているために多方向に光を効率よく散乱することができる。一つの錐形凸部の周囲は、他の錐形凸部に囲まれており、その一つの錐形凸部において錐形を成す各底辺面の各辺は、それぞれ隣接する他の錐形凸部において錐形を成す一つの底辺と共有してされている。即ち、一つの錐形凸部の周囲は、他の錐形凸部に囲まれており、その一つの錐形凸部において錐形の底面の各辺は、それぞれ隣接する他の錐形凸部と共有されている。
【００１０】
本発明の反射防止層において六角錐形状の凸部は、隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することができる。このため、高い反射防止機能を有する。
【００１１】
本発明の反射防止層において、複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下、複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上であると好ましい。また、表示画面となる基板において単位面積あたりの複数の錐形凸部の底面の充填率（表示画面となる基板上において充填する（占める）割合）は８０％以上、好ましくは９０％以上であると好ましい。充填率とは、表示画面となる基板における錐形凸部の形成領域の割合であり、充填率が８０％以上であると、表示画面となる基板において六角錐形凸部が形成されない平面部の割合は２０％以下となる。また、錐形凸部の高さと底面の幅との比は５以上であると好ましい。
【００１２】
本発明において、複数の錐形凸部間を埋めるように設けられる保護層の膜厚は、錐形凸部の高さと一致する程度でもよく、錐形凸部の高さより大きく錐形凸部を覆うように設けられても良い。このような場合、錐形凸部による表面の凹凸は保護層によって平坦化される。また、保護層の膜厚は、錐形凸部の高さより小さくてもよく、この場合錐形凸部の底辺（底面）側を選択的に覆い、錐形凸部先端部は表面に露出する構造となる。
【００１３】
錐形凸部はその形状により外光の反射をより低減することができる。しかし、錐形凸部間に空気中のゴミや埃等の異物が存在すると異物によって外光の反射が生じてしまい、結果として外光の十分な反射防止効果が得られない恐れがある。本発明ではその凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能の低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【００１４】
錐形凸部間を埋める保護層は、錐形凸部に用いられる材料より低屈折率の材料を用いるため、錐形凸部に用いられる材料より空気との屈折率差が小さく、界面での反射を抑えることができる。
【００１５】
本発明により、隣接する複数の錐形凸部を有する反射防止層を有するＰＤＰ及びＦＥＤを提供することができ、この結果、高い反射防止機能を付与することができる。
【００１６】
本発明において、ＰＤＰとしては、放電セルを有する表示パネル本体のことや、ＩＣや抵抗素子や容量素子やインダクタやトランジスタなどが設けられたフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）やプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられた表示パネルも含む。また、電磁波シールド機能や近赤外線遮蔽機能を有する光学フィルタを含んでいても良い。
【００１７】
また、ＦＥＤとしては、発光セルを有する表示パネル本体のことや、ＩＣや抵抗素子や容量素子やインダクタやトランジスタなどが設けられたフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）やプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられた表示パネルも含む。また、電磁波シールド機能や近赤外線遮蔽機能を有する光学フィルタを含んでいても良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＰＤＰ及びＦＥＤは、表面に隙間無く複数の錐形凸部を有する反射防止層が設けられている。錐形凸部側面が平面（表示画面と平行な面）ではないので、外光は視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射する。もしくは錐形凸部と錐形凸部との間を進行する。また、六角錐形は隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。入射光の一部は錐形凸部を透過し、入射光の他部は反射光として隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
【００１９】
つまり反射防止層に入射する外光は、反射防止層の錐形凸部を透過する回数が増加するので、反射防止層の錐形凸部を透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
【００２０】
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることでＰＤＰ及びＦＥＤの物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【００２１】
従って、より高画質及び高性能なＰＤＰ及びＦＥＤを作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与することを目的とした反射防止層の一例について説明する。
【００２４】
図１に本発明を用いた本実施の形態の反射防止層の上面図及び断面図を示す。図１においてＰＤＰまたはＦＥＤ４５０の表示画面となる基板上に複数の六角錐形状の錐形凸部４５１及び保護層４５２が設けられている。当該複数の六角錐形状の錐形凸部４５１及び保護層４５２により反射防止層を構成する。図１（Ａ）は本実施の形態のＰＤＰまたはＦＥＤの上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の線Ｇ−Ｈにおける断面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）の線Ｉ−Ｊにおける断面図、図１（Ｄ）は図１（Ａ）の線Ｍ−Ｎにおける断面図である。図１（Ａ）乃至（Ｄ）に示すように、錐形凸部４５１は表示画面となる基板表面を充填するように隣接して設けられている。なお、ここでの表示画面とは、表示装置を構成する複数の基板において、最も視認側に設けられた基板の視認側の表面をいう。
【００２５】
反射防止層において、入射する外光に対して平面部（表示画面と平行な面）が存在すると外光が視認側に反射してしまうため、平面部の領域が少ない方が反射防止機能が高い。また、外光をより散乱するために反射防止層表面は複数の角度を有する面によって構成される方が好ましい。
【００２６】
本実施の形態における六角錐形状を有する錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
【００２７】
複数の錐形凸部は幾何学的に連続するように接して設けられ、錐形凸部において錐形を成す各底辺は隣接する錐形凸部において錐形を成す一底辺と接して設けられている。即ち、各錐形凸部は錐形の底面の各辺が隣接する錐形凸部の底面の一辺と接するように設けられている。よって本実施の形態では図１（Ａ）に示すように、複数の錐形凸部は、錐形凸部間に間隔を有さず、表示画面となる基板表面を覆っている。よって、図１（Ｂ）乃至（Ｄ）に示すように複数の錐形凸部に覆われるため表示画面と平行な平面部はなく、入射する外光は複数の錐形凸部の斜面に入射するため、平面部での外光の反射を軽減することができる。また錐形凸部において底面に対する角度が異なる側面が多いので、より多方向に入射光を散乱するために好ましい。
【００２８】
さらに、六角錐形状の錐形凸部は、底面の頂点において他の複数の六角錐形状の錐形凸部の底面の頂点と接しており、異なる角度で設けられた複数の側面に囲まれているのでより光を多方向に反射しやすい。従って、底面において多くの頂点を有する六角錐形状の錐形凸部はより高い反射防止機能を発揮する。
【００２９】
本実施の形態の複数の錐形凸部４５１は隣接する複数の錐形凸部の頂部と等間隔で設けられているため、図１（Ｂ）乃至（Ｄ）に示すように、同じ形状の断面となる。
【００３０】
図３（Ａ）に、本発明の隣接して充填された錐形凸部の例の上面図を示し、図３（Ａ）において線Ｋ−Ｌの断面図を図３（Ｂ）に示す。六角錐形状の錐形凸部５０００は周囲の錐形凸部５００１ａ乃至５００１ｆとそれぞれ底面の各辺（六角形を成す各底辺）で接している。さらに錐形凸部５０００、及び周囲を充填する錐形凸部５００１ａ乃至５００１ｆは底面が正六角形であり、各底面の正六角形の中心と頂部５１００、５１０１ａ乃至５１０１ｆの各底面に対する垂線が交わる。従って錐形凸部５０００の頂部５１００は、接する錐形凸部５００１ａ乃至５００１ｆの各頂部５１０１ａ乃至５１０１ｆと等しい間隔ｐを有する。また、この場合、図３（Ｂ）に示すように、錐形凸部の頂部の間隔ｐと錐形凸部の幅ａは等しくなる。
【００３１】
比較例として、同一形状の円錐形凸部、四角錐形凸部、三角錐形凸部をそれぞれ隣接して設けた場合を図２５に示す。図２５（Ａ）は円錐形凸部、（Ｂ）は四角錐形凸部、（Ｃ）は三角錐形凸部を充填した構成であり、錐形凸部を上面よりみた上面図である。図２５（Ａ）に示すように、中央の円錐形凸部５２００の周囲には最密充填構造で円錐形凸部５２０１ａ乃至５２０１ｆが並んでいる。しかし底面が円であるために最密充填構造をとっても円錐形凸部５２００と円錐形凸部５２０１ａ乃至５２０１ｆとの間には間隔が生じてしまい、表示画面となる基板の平面部が露出してしまう。平面部において外光は視認側に反射してしまうため、円錐形凸部の隣接する反射防止フィルムでは反射防止機能が低減してしまう。
【００３２】
図２５（Ｂ）は、中央の四角錐形凸部５２３０の底面の正方形に接して四角錐形凸部５２３１ａ乃至５２３１ｈが並んで充填している。同様に図２５（Ｃ）は、中央の三角錐形凸部５２５０の底面の正三角形に接して三角錐形凸部５２５１ａ乃至５２５１ｌが並んで充填している。四角錐形凸部及び三角錐形凸部は側面の数が六角錐形凸部と比べて少ないため、光を多方向に散乱させにくい。また、六角錐形凸部では、隣接する錐形凸部において、その頂部の間隔を等しく並べることができるが、比較例のような正四角錐形凸部及び正三角錐形凸部では図２５（Ａ）乃至（Ｃ）中にドットで示す錐形凸部の頂部の間隔が、すべて等しくなるように並べることができない。
【００３３】
円錐形凸部、四角錐形凸部、及び本実施の形態の六角錐形凸部において、光学計算を行った結果を以下に示す。なお、円錐形凸部、四角錐形凸部、及び本実施の形態の六角錐形凸部のモデルにおいて、錐形凸部を設けることによって形成される凹部を保護層で充填している。本実施の形態においての計算では、光デバイス用光学計算シミュレータＤｉｆｆｒａｃｔ ＭＯＤ（ＲＳｏｆｔ株式会社製）を用いている。反射率の計算を３次元で光学計算を行い計算する。円錐形凸部、四角錐形凸部、六角錐形凸部においてそれぞれ光の波長と反射率の関係を図２６に示す。また計算条件として上述の計算シミュレータのパラメータであるＨａｒｍｏｎｉｃｓはＸ、Ｙ方向ともに３に設定した。また、円錐形凸部や六角錐形凸部の場合、錐形凸部の頂部の間隔をｐ、錐形凸部の高さをｂとして、上述の計算シミュレータのパラメータであるＩｎｄｅｘ Ｒｅｓ．をＸ方向は√３×ｐ／１２８、Ｙ方向はｐ／１２８、Ｚ方向はｂ／８０で計算される数値に設定した。図２５（Ｂ）に示すような四角錐形凸部の場合は、錐形凸部の頂部の間隔をｑとして、上述の計算シミュレータのパラメータであるＩｎｄｅｘ Ｒｅｓ．をＸ方向、Ｙ方向は共にｑ／６４、Ｚ方向はｂ／８０で計算される数値に設定した。
【００３４】
図２６において、円錐形凸部が四角形のドット、四角錐形凸部が三角形のドット、六角錐形凸部が菱形のドットでありそれぞれの波長と反射率の関係を示している。光学計算結果においても本実施の形態の六角錐形凸部を充填したモデルが測定した波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおいて、他の円錐形凸部や四角錐形凸部を充填した比較例よりも波長依存による反射率の変化幅が少なく平均して反射率が低く、最も反射が軽減できることが確認できる。なお、円錐形凸部、四角錐形凸部、六角錐形凸部においてすべて屈折率は１．４９２、高さは１５００ｎｍ、幅は３００ｎｍとしている。また保護層の屈折率は１．０５であり錐形凸部の凹凸を平坦化するように頂部まで覆う構造となっている。
【００３５】
表示画面表面（すなわち、表示画面となる基板表面）における単位面積あたりの複数の六角錐形凸部の底面の充填率は８０％以上、好ましくは９０％以上であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより視認者側への反射を防ぐことができ、好ましい。充填率とは、表示画面となる基板における六角錐形凸部の形成領域の割合であり、充填率が８０％以上であると、表示画面となる基板において六角錐形凸部が形成されない平面部の割合は２０％以下となる。
【００３６】
同様に六角錐形凸部を充填したモデルにおいて、六角錐形凸部の幅ａ及び高さｂを変化させて、各波長に対する反射率の変化を計算した結果を以下に示す。図２７に六角錐形凸部の幅ａを３００ｎｍとし、高さｂを４００ｎｍ（四角形のドット）、６００ｎｍ（菱形のドット）、８００ｎｍ（三角形のドット）と変化させた時の各波長の光に対する反射率の変化を示す。反射率は高さｂが４００ｎｍ、６００ｎｍ、８００ｎｍと測定波長が高くなるほど測定波長にわたって低くなり、高さｂが８００ｎｍの場合は、反射率の波長による依存も軽減され、反射率は可視光領域である測定波長全範囲においてほぼ０．１％以下となる。
【００３７】
さらに、図２８に六角錐形凸部の幅ａを３００ｎｍとし、高さｂを１０００ｎｍ（四角形のドット）、１２００ｎｍ（菱形のドット）、１４００ｎｍ（三角形のドット）、１６００ｎｍ（ばつ印のドット）、１８００ｎｍ（米印のドット）、２０００ｎｍ（丸印のドット）と変化させた時の各波長の光に対する反射率を光学計算した結果を示す。図２８に示すように、幅ａ３００ｎｍにおいて、高さｂが１０００ｎｍ以上であると測定波長（３００ｎｍ〜７８０ｎｍ）において反射率は０．１％以下と低く抑えられている。高さｂが１６００ｎｍ以上になるとさらに、全測定波長において反射率は波長依存による変化幅が少なく平均して低い反射率に抑えられている。
【００３８】
図２９に六角錐形凸部の高さｂを８００ｎｍとし、幅ａを１００ｎｍ（四角形のドット）、１５０ｎｍ（菱形のドット）、２００ｎｍ（三角形のドット）、２５０ｎｍ（ばつ印のドット）、３００ｎｍ（米印のドット）、３５０ｎｍ（十字印のドット）、４００ｎｍ（丸印のドット）と変化させた時の各波長の光に対する反射率の変化を示す。反射率は幅ａが４００ｎｍ、３５０ｎｍ、３００ｎｍと低くなるほど波長依存による変化幅が少なくなり同様なグラフに収束することが確認できる。
【００３９】
さらに、図３０に六角錐形凸部の高さｂを８００ｎｍとし、幅ａを１００ｎｍ（四角形のドット）、１５０ｎｍ（菱形のドット）、２００ｎｍ（三角形のドット）、２５０ｎｍ（ばつ印のドット）、３００ｎｍ（米印のドット）、３５０ｎｍ（十字印のドット）、４００ｎｍ（丸印のドット）と変化させた時の、六角錐形凸部底面側より頂部へと通過する光の透過率を各波長の光において光学計算した結果を示す。図３０に示すように、高さｂが８００ｎｍであるとき、幅ａが４００ｎｍ、３５０ｎｍと低くなるにつれて、透過率がほぼ１００％となる波長領域の短波長端が低波長側にシフトしており、３００ｎｍ以下であると、測定領域波長３００ｎｍ〜７８０ｎｍまでの全波長の光をほぼ１００％透過しており、可視光領域の光を十分に透過することが確認できる。
【００４０】
以上のことより、複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下（より好ましくは１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下）、複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上（より好ましくは１０００ｎｍ以上、さらに好ましくは１６００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下）であると好ましい。
【００４１】
また、六角錐形状の錐形凸部の底面の他の例を図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す、六角錐形状の錐形凸部５３００、六角錐形状の錐形凸部５３０１のように６辺の長さ及び内角が全て等しくなくてもよい。六角錐形状の錐形凸部５３００、又は六角錐形状の錐形凸部５３０１を用いても隙間無く充填するように錐形凸部を隣接することができ、かつ多方向に外光を散乱することができる。
【００４２】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に、図１における反射防止構造体の錐形凸部の拡大図を示す。図２（Ａ）は錐形凸部上面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の線Ｏ−Ｐにおける断面図である。線Ｏ―Ｐは錐形凸部底面において中心を通り辺に垂直な線であり、図２（Ｂ）に示すように錐形凸部の断面において、側面と底面とは角度（θ）をとっている。本明細書では、錐形凸部底面において中心を通り辺に垂直な線の長さを六角錐形凸部の底面の幅ａという。また六角錐形凸部底面より頂部までの長さを六角錐形凸部の高さｂという。
【００４３】
本実施の形態の錐形凸部において、錐形凸部の高さｂと底面における幅ａとの比は５以上が好ましい。
【００４４】
錐形凸部の形状の例を図５（Ａ）乃至（Ｃ）に示す。図５（Ａ）は、錐形凸部形のように先がとがっている形状ではなく、上面（幅ａ２）と底面（幅ａ１）を有する形状である。よって底面と垂直な面における断面図では、台形の形状となる。図５（Ａ）のような表示画面となる基板４９０表面上に設けられる錐形凸部４９１において、本発明では、下底面から上底面までを高さｂとする。
【００４５】
図５（Ｂ）は表示画面となる基板４７０表面上に、先端が丸まった錐形凸部４７１が設けられた例である。このように錐形凸部は先端が丸まった曲率を有する形状でもよく、この場合、錐形凸部の高さｂは、底面より先端部の最も高い位置までとする。
【００４６】
図５（Ｃ）は表示画面となる基板４８０表面上に、断面において、六角錐形凸部の底面に対して側面が複数の角度θ１及びθ２を有する錐形凸部４８１が設けられた例である。このように錐形凸部は、角柱状の形状物（側面の角度をθ２とする。）に錐形凸部状の形状物（側面の角度をθ１とする。）が積層されるような形状でもよい。この場合、それぞれの側面と底面の角度、θ１及びθ２は異なり、０°＜θ１＜θ２となる。図５（Ｃ）のような錐形凸部４８１の場合、高さｂは錐形凸部の側面が斜行する部分の高さとする。
【００４７】
図１は複数の錐形凸部が底面で接するように充填される構成であるが、膜（基板）上部の表面に錐形凸部を設ける構成でもよい。図８（Ａ）乃至（Ｄ）は図１において、錐形凸部の側面が表示画面に達さず、複数の六角錐形状の錐形凸部を表面に有する膜４８６の形状で設けられている例（即ち、一体である連続膜）を示す。本発明の反射防止層は隣接して充填されている錐形凸部を有する構成であればよく、膜（基板）表面に直接錐形凸部を一体である連続構造として作り込んでもよく、例えば膜（基板）表面を加工し、錐形凸部を作り込んでもよい。例えばナノインプリント等の印刷法で錐形凸部を有する形状に選択的に形成してもよい。また、錐形凸部を別工程で膜（基板）上に形成してもよい。さらには、接着材を用いて膜（基板）表面に六角錐形凸部を貼り付けてもよい。このように、本発明の反射防止層は複数の六角錐形凸部を有する様々な形状を適用して形成することができる。
【００４８】
錐形凸部を設ける基板（即ち、表示画面となる基板）としては、ガラス基板や石英基板等も用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアリレート、等からなる、プラスチック基板の他、高温では可塑化されてプラスチックと同じような成型加工が出来、常温ではゴムのような弾性体の性質を示す高分子材料エラストマー等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニル、無機蒸着フィルム等）を用いることもできる。
【００４９】
本発明において、保護層は錐形凸部間に設けられていればよく、その形状は限定されない。保護層の形状の例を図７（Ａ）乃至（Ｄ）に示す。錐形凸部の凸部間を埋めるように設けられる保護層の膜厚は、錐形凸部の高さと一致する程度でもよく、図７（Ａ）及び（Ｂ）のように錐形凸部の高さより大きく錐形凸部を覆うように設けられても良い。このような場合、錐形凸部による表面の凹凸は保護層によって軽減され、平坦化される。図７（Ａ）は、表示画面となる基板４９０表面に設けられた錐形凸部４９１による表面の凹凸を錐形凸部４９１間及び上を完全に覆うように保護層４９２を設け表面を平坦化する例である。
【００５０】
図７（Ｂ）は、表示画面となる基板４９０表面に設けられた錐形凸部４９１間及び上を完全に覆うように保護層４９３を設けているが、保護層の表面が完全に平坦化されず、多少、錐形凸部４９１の凹凸形状が保護層の表面に反映されている例である。
【００５１】
また、保護層の膜厚は、錐形凸部の高さより小さくてもよく、この場合錐形凸部の底辺側を選択的に覆い、錐形凸部先端部は表面に露出する構造となる。図７（Ｃ）は、保護層４９４が表示画面となる基板４９０表面に設けられた錐形凸部４９１間を埋めるように選択的に覆う構造であり、錐形凸部４９１の先端部は表面に露出している。このように表面に錐形凸部４９１が露出する構造であると、外光が、保護層を介さずに直接、錐形凸部４９１に入射するため、反射防止機能を高めることができる。
【００５２】
また、保護層の形成方法によっては、図７（Ｄ）のように表示画面となる基板４９０上の錐形凸部４９１間に形成された保護層４９５が錐形凸部間において凹部のように膜厚が減少する形状であってもよい。
【００５３】
保護層は、少なくとも反射防止機能を有する錐形凸部に用いる材料より低い屈折率材料を用いればよい。従って、保護層に用いる材料はＰＤＰ及びＦＥＤの表示画面を構成する基板、及び基板上に形成される錐形凸部の材料によって相対的に決定するので、適宜設定することができる。
【００５４】
錐形凸部はその形状より外光の反射をより低減することができる。しかし、錐形凸部間に空気中のゴミや埃等の異物が存在すると異物によって外光の反射が生じてしまい、結果として外光の十分な反射防止効果が得られない恐れがある。本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで反射防止膜としての物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【００５５】
錐形凸部間を埋める保護層は錐形凸部に用いられる材料より低屈折率の材料を用いるため、錐形凸部に用いられる材料より空気との屈折率差が小さく、より界面での反射を抑えることができる。
【００５６】
また、錐形凸部及び保護層は均一な屈折率でなく、錐形凸部の先端部から表示画面となる基板側に向かって屈折率が変化する材料で形成することができる。例えば、複数の錐形凸部において、錐形凸部の先端部側は空気や保護層と同等な屈折率を有する材料で形成し、空気から錐形凸部に入射する外光が錐形凸部の表面で反射することを軽減する構造とすることができる。一方、複数の錐形凸部において表示画面となる基板側に近づくにつれ基板と同等な屈折率を有する材料で形成することで、錐形凸部内部を進行し、基板に入射する光が錐形凸部及び基板の界面で反射することを軽減する構成とすることができる。基板にガラス基板を用いると、空気や保護層の屈折率の方がガラス基板よりも小さい。このため、錐形凸部を、先端部の方が屈折率の低い材料で形成され、底面に近づくにつれ屈折率の高い材料で形成されるような構造、即ち、先端部より底面に向かって屈折率が増加するような構成とすればよい。
【００５７】
錐形凸部を形成する材料組成は、珪素、窒素、フッ素、酸化物、窒化物、フッ化物などを、表示画面表面を構成する基板の材料に応じて適宜設定すればよい。酸化物としては、酸化珪素、ホウ酸、酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化カリウム、酸化カルシウム、三酸化二ヒ素（亜ヒ酸）、酸化ストロンチウム、酸化アンチモン、酸化バリウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウムに酸化亜鉛を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウムに酸化珪素を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。窒化物としては、窒化アルミニウム、窒化珪素などを用いることができる。フッ化物としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ランタンなどを用いることができる。前記珪素、窒素、フッ素、酸化物、窒化物、フッ化物は単数及び複数種を含んでいてもよく、その混合比は各基板の成分比（組成割合）によって適宜設定すればよい。
【００５８】
錐形凸部はスパッタリング法、真空蒸着法、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）、またはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により薄膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、選択的にパターンを形成できる液滴吐出法や、パターンが転写または描写できる印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、その他スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法などを用いることもできる。また、インプリント技術、ナノメートルレベルの立体構造物を転写技術で形成できるナノインプリント技術を用いることもができる。インプリント、ナノインプリントは、フォトリソグラフィ工程を用いずに微細な立体構造物を形成できる技術である。
【００５９】
保護層は、前記錐形凸部を形成する材料などを用いることができるが、より低屈折率材料としてはシリカ、アルミナ、及び炭素を含むエアロゲルなどを用いることができる。また作製方法としてはウェットプロセスが好ましく、選択的にパターンを形成できる液滴吐出法や、パターンが転写または描写できる印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、その他スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法などを用いることができる。
【００６０】
本実施の形態の複数の錐形凸部を有する反射防止層における反射防止機能を図４を用いて説明する。図４に、表示画面となる基板４１０表面に隣接する六角錐形状の錐形凸部４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃ、４１１ｄが充填するように設けられて、さらに保護層４１６が形成されている。外光４１４は保護層４１６界面で一部反射光４１５となって反射するが、透過光４１２ａは錐形凸部４１１ｃに入射し、一部が透過光４１３ａとなって透過し、他は錐形凸部４１１ｃ界面で反射光４１２ｂとなって反射される。反射光４１２ｂは隣接する錐形凸部４１１ｂに再び入射し、一部が透過光４１３ｂとなって透過し、他は錐形凸部４１１ｂ界面で反射光４１２ｃとなって反射される。反射光４１２ｃは再び隣接する錐形凸部４１１ｃに入射し、一部が透過光４１３ｃとなって透過し、他は錐形凸部４１１ｃ界面で反射光４１２ｄとなって反射される。反射光４１２ｄも再び隣接する錐形凸部４１１ｂに入射し、一部が透過光４１３ｄとなって透過する。
【００６１】
このように本実施の形態の反射防止層は、複数の錐形凸部を有しており、錐形凸部側面が表示画面に並行ではないので視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射される。もしくは錐形凸部と錐形凸部の間を進行する。入射光の一部は隣接する錐形凸部に入射し、入射光の他部は反射光として隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
【００６２】
つまり反射防止層に入射する外光のうち、反射防止層錐形凸部を透過する回数が増加するので、反射防止層を透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
【００６３】
さらに本実施の形態ではその凸部の間に保護層が形成されているので、凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能の低下を防ぎ、かつ凸部間を埋めることで反射防止フィルム（基板）及び表示装置としての物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【００６４】
本実施の形態は、表面に隣接する複数の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に保護層を設けた反射防止層を有することによって、より外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視認性の優れたＰＤＰ及びＦＥＤを提供することができる。従って、より高画質及び高性能なＰＤＰ及びＦＥＤを作製することができる。
【００６５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与することを目的としたＰＤＰの一例について説明する。即ち、一対の基板と、一対の基板の間に設けられた少なくとも一対の電極と、一対の電極の間に設けられた蛍光体層と、一対の基板の一方の基板の外側に設けられた反射防止層を有するＰＤＰの構造の詳細について示す。
【００６６】
本実施の形態では交流放電型（ＡＣ型）の面放電型ＰＤＰを示す。図９に示すように、ＰＤＰは、前面基板１１０、背面基板１２０が対向しており、前面基板１１０、背面基板１２０の周囲が封止材（図示しない。）で封止されている。また、前面基板１１０、背面基板１２０、及び封止材の間に放電ガスが充填される。
【００６７】
また、表示部の放電セルはマトリクス状に配置されており、各放電セルは前面基板１１０に含まれる表示電極、及び背面基板１２０に含まれるデータ電極１２２の交差部に配置される。
【００６８】
前面基板１１０は、第１の透光性基板１１１の一方の面上に、第１の方向に伸びた表示電極が形成される。表示電極は透光性導電層１１２ａ、１１２ｂ、走査電極１１３ａ、及び維持電極１１３ｂで構成される。また、第１の透光性基板１１１、透光性導電層１１２ａ、１１２ｂ、及び走査電極１１３ａ、維持電極１１３ｂを覆う透光性絶縁層１１４が形成される。また、透光性絶縁層１１４上に保護層１１５が形成される。
【００６９】
また、第１の透光性基板１１１の他方の面には、反射防止層１００が形成される。反射防止層１００は、錐形凸部１０１及び保護層１０２を有する。反射防止層１００に形成される錐形凸部１０１及び保護層１０２としては、実施の形態１で示す錐形凸部、及び保護層をそれぞれ用いることができる。
【００７０】
背面基板１２０は、第２の透光性基板１２１の一方の面上に、上記第１の方向と交差する第２の方向に伸びたデータ電極１２２が形成される。また、第２の透光性基板１２１、及びデータ電極１２２を覆う誘電体層１２３が形成される。また、誘電体層１２３上に各放電セルを区切るための隔壁（リブ）１２４が形成される。また、隔壁（リブ）１２４及び誘電体層１２３に囲まれる領域に蛍光体層１２５が形成される。
【００７１】
また、蛍光体層１２５及び保護層１１５で囲まれる空間には放電ガスが充填されている。
【００７２】
第１の透光性基板１１１及び第２の透光性基板１２１は、５００℃を超える焼成工程に耐えることが可能な高歪点ガラス基板、ソーダライムガラス基板等を用いることができる。
【００７３】
第１の透光性基板１１１上に形成される透光性導電層１１２ａ、１１２ｂは、蛍光体からの発光を透過させるため透光性であることが好ましく、ＩＴＯ、または酸化スズを用いて形成される。また、透光性導電層１１２ａ、１１２ｂは、矩形状でもＴ型状でもよい。透光性導電層１１２ａ、１１２ｂは、導電層をスパッタリング法、塗布法等で第１の透光性基板１１１上に形成した後、選択的にエッチングして形成することができる。また、液滴吐出法、印刷法等で選択的に組成物を塗布し焼成して形成することができる。また、リフトオフ法により形成することができる。
【００７４】
走査電極１１３ａ及び維持電極１１３ｂは、抵抗値の低い導電層で形成することが好ましく、クロム、銅、銀、アルミニウム、金等を用いて形成することができる。また、銅、クロム、及び銅の積層構造、クロム、アルミニウム、及びクロムの積層構造を用いることができる。走査電極１１３ａ及び維持電極１１３ｂの形成方法は、透光性導電層１１２ａ、１１２ｂと同様の形成方法を適宜用いることができる。
【００７５】
透光性絶縁層１１４としては、鉛または亜鉛を含有する低融点ガラスを用いて形成することができる。透光性絶縁層１１４の形成方法としては、印刷法、塗布法、グリーンシートラミネート法等がある。
【００７６】
保護層１１５は、誘電体層の放電プラズマからの保護と、二次電子の放出促進のために設ける。このため、イオンスパッタリング率が低く、二次電子放出係数が高く、放電開始電圧が低く、表面絶縁性が高い材料を用いて形成することが好ましい。このような材料の代表例としては、酸化マグネシウムがある。保護層１１５の形成方法としては、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、蒸着法等を用いることができる。
【００７７】
なお、第１の透光性基板１１１及び透光性導電層１１２ａ、１１２ｂの界面、透光性導電層１１２ａ、１１２ｂ及び透光性絶縁層１１４の界面、透光性絶縁層１１４中、透光性絶縁層１１４及び保護層１１５の界面等のいずれかにカラーフィルタ及びブラックマトリクス設けてもよい。カラーフィルタ及びブラックマトリクスを設けることで、明暗のコントラストを向上させると共に、蛍光体の発光色の色純度を高めることができる。カラーフィルタとしては、発光セルの発光スペクトルに対応した着色層が設けられる。
【００７８】
カラーフィルタの材料には、無機顔料を低融点の透光性ガラスに分散させた材料、金属や金属酸化物を着色成分とする色ガラス等がある。無機顔料としては、酸化鉄系（赤）、クロム系（緑）、バナジウム−クロム系（緑）、アルミン酸コバルト系（青）、バナジウムージルコニウム系（青）の材料を用いることができる。また、ブラックマトリクスの無機顔料としては、コバルトークロムー鉄系を用いることができる。また、上記無機顔料以外にも適宜顔料を混合して所望のＲＧＢの色調またはブラックマトリクスの色調としてもちいることができる。
【００７９】
データ電極１２２は、走査電極１１３ａ及び維持電極１１３ｂと同様に形成することができる。
【００８０】
誘電体層１２３は、蛍光体による発光を効率よく前面基板側に取り出すために反射率の高い白色とすることが好ましい。誘電体層１２３は、鉛を含有する低融点ガラス、アルミナ、チタニア等を用いることができる。誘電体層１２３の形成方法は、透光性絶縁層１１４と同様の形成方法を適宜用いることができる。
【００８１】
隔壁（リブ）１２４は、鉛を含む低融点ガラス及びセラミックを用いて形成する。隔壁（リブ）は、井桁状にすることで、隣接する放電セル間の発光の混色を妨げることが可能であり、色純度を高めることができる。隔壁（リブ）１２４の形成方法は、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、アディティブ法、感光性ペースト法、加圧成型法等を用いることができる。隔壁（リブ）１２４は、図９においては井桁状であるが、この代わりに多角形、円形でもよい。
【００８２】
蛍光体層１２５は、紫外線の照射により発光可能な各種蛍光体材料を用いて形成することができる。例えば、青色用の蛍光体材料としてＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ、赤色用の蛍光体材料として（Ｙ．Ｇａ）ＢＯ３：Ｅｕ、緑色用蛍光体材料としてはＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎがあるが、他の蛍光体材料を適宜用いることができる。蛍光体層１２５は、印刷法、ディスペンサ法、光粘着法、蛍光体粉末を分散させたドライフィルムレジストをラミネートする蛍光体ドライフィルム法等を用いて形成することができる。
【００８３】
放電ガスは、ネオン及びアルゴンの混合ガス、ヘリウム、ネオン、及びキセノンの混合ガス、ヘリウム、キセノン、及びクリプトンの混合ガス等を用いることができる。
【００８４】
次に、ＰＤＰの作製方法について、以下に示す。
【００８５】
背面基板１２０の周辺部に封着用ガラスを印刷法により印刷した後仮焼成する。次に、前面基板１１０及び背面基板１２０を位置合わせし、仮固定したのち、加熱する。この結果、封着用ガラスが溶融し、冷却することにより、前面基板１１０及び背面基板１２０を接着しパネル化する。次に、パネルを加熱しながら内部を真空に排気する。次に、背面基板１２０に設けられた通気管からパネル内部に放電ガスを導入した後、背面基板１２０に設けられた通気管を加熱することで、通気管の開口端部を閉塞すると共に、パネル内部を気密封止する。この後、パネルのセルを放電させ、発光特性及び放電特性が安定するまで放電を続けるエージングを行うことで、パネルを完成させることができる。
【００８６】
また、本実施の形態のＰＤＰとして、図１０（Ａ）に示すような、封止された前面基板１１０及び背面基板１２０と共に、透光性基板１３１の一方の面に電磁波シールド層１３３及び近赤外線遮蔽層１３２が形成され、他方の面に実施の形態１で示すような反射防止層１００が形成される光学フィルタ１３０を設けてもよい。なお、図１０（Ａ）においては、前面基板１１０の第１の透光性基板１１１表面には反射防止層１００は形成されない形態を示したが、前面基板１１０の第１の透光性基板１１１表面にも実施の形態１で示すような反射防止層を更に設けてもよい。このような構造とすることで、外光の反射率を更に低減することができる。
【００８７】
ＰＤＰの内部でプラズマを発生させると、電磁波、赤外線等がＰＤＰの外側に放出される。電磁波は人体に有害である。また、赤外線はリモコンの誤作動の原因となる。このため、電磁波、赤外線をシールドするために、光学フィルタ１３０を用いることが好ましい。
【００８８】
反射防止層１００は、実施の形態１で示す作製方法で透光性基板１３１上に形成してもよい。また、透光性基板１３１の表面が反射防止層であっても良い。また、ＵＶ硬化接着材等で透光性基板１３１に貼り付けても良い。
【００８９】
電磁波シールド層１３３の代表例としては、金属メッシュ、金属繊維のメッシュ、有機樹脂繊維に金属層を被覆したメッシュ等がある。金属メッシュ及び金属繊維のメッシュは、金、銀、白金、パラジウム、銅、チタン、クロム、モリブデン、ニッケル、ジルコニウム等で形成される。金属メッシュは、透光性基板１３１上にレジストマスクを形成した後、メッキ法、無電解メッキ法等により形成することができる。また、透光性基板１３１上に導電層を形成した後、フォトリソグラフィ工程により形成したレジストマスクを用いて上記導電層を選択的にエッチングして形成することができる。その他、印刷法、液滴吐出法等を適宜用いて形成することができる。なお、金属メッシュ、金属繊維メッシュ、樹脂繊維表面に形成された金属層、それぞれの表面は、可視光の反射率を低減させるため、黒色に処理されていることが好ましい。
【００９０】
表面に金属層を被覆した有機樹脂繊維は、ポリエステル、ナイロン、塩化ビニリデン、アラミド、ビニロン、セルロース等で形成される。また、有機樹脂繊維表面の金属層は上記金属メッシュの材料のいずれかを用いて形成される。
【００９１】
また、電磁波シールド層１３３として、面抵抗１０Ω／□以下、好ましくは４Ω／□以下、更に好ましくは２．５Ω／□以下の透光性導電層を用いることができる。透光性導電層としては、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化亜鉛等で形成される透光性導電層を用いることができる。上記透光性導電層の厚さは、面抵抗及び透光性から１００ｎｍ以上５μｍ以下が好ましい。
【００９２】
また、電磁波シールド層１３３として、透光性導電フィルムを用いることができる。透光性導電フィルムとしては、導電性粒子を分散させたプラスチックフィルムを用いることができる。導電性粒子としては、カーボン、金、銀、白金、パラジウム、銅、チタン、クロム、モリブデン、ニッケル、ジルコニウム等の粒子等がある。
【００９３】
また、電磁波シールド層１３３として、図１０（Ｂ）に示すような錐体状の電磁波吸収体１３５を複数設けてもよい。電磁波吸収体としては、三角錐、四角錘、五角錘、六角錐等の多角錐体、円錐体等を用いることができる。また、電磁波吸収体は透光性導電フィルムと同様の材料を用いて形成することができる。また、ＩＴＯ等の透光性導電層を錘体状に加工して形成してもよい。さらには、上記透光性導電フィルムと同様の材料を用いて錐体を形成した後、錐体の表面に透光性導電層を形成してもよい。なお、電磁波吸収体の尖角は第１の透光性基板１１１側を向くことで電磁波の吸収を高めることができる。
【００９４】
なお、電磁波シールド層１３３は、アクリル系粘着材、シリコーン系接着材、ウレタン系接着材等の接着材等で近赤外線遮蔽層１３２上に貼り付けても良い。
【００９５】
なお、電磁波シールド層１３３は端部よりアース端子に接地される。
【００９６】
近赤外線遮蔽層１３２は、波長８００〜１０００ｎｍに最大吸収波長を有する１種類以上の色素が有機樹脂中に溶解した層である。上記色素としては、シアニン系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、ジチオール系錯体等がある。
【００９７】
近赤外線遮蔽層１３２に用いることができる有機樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等を適宜用いることができる。また、上記色素を溶解させるため、適宜溶剤を用いることができる。
【００９８】
また、近赤外線遮蔽層１３２として、透光性基板１３１表面に、銅系材料、フタロシアニン系化合物、酸化亜鉛、銀、ＩＴＯ等の透光性導電層、ニッケル錯体層を形成してもよい。なお、当該材料で近赤外線遮蔽層１３２を形成する場合、透光性を有し、且つ近赤外線を遮蔽する膜厚とする。
【００９９】
近赤外線遮蔽層１３２の形成方法としては、印刷法、塗布法等により組成物を塗布し、加熱または光照射により硬化して形成することができる。
【０１００】
透光性基板１３１は、ガラス基板や石英基板等も用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアリレート等からなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニル、ポリアミド、無機蒸着フィルムなど）を用いることもできる。
【０１０１】
なお、図１０（Ａ）においては、前面基板１１０及び光学フィルタ１３０は隙間１３４を介して設置されているが、図１１に示すように、接着材１３６を用いて光学フィルタ１３０及び前面基板１１０を接着させても良い。接着材１３６としては、透光性を有する粘着材を適宜用いることができる。代表的には、アクリル系粘着材、シリコーン系接着材、ウレタン系接着材等がある。
【０１０２】
特に透光性基板１３１にプラスチックを用い、接着材１３６を用いて前面基板１１０表面に光学フィルタ１３０を設けることで、プラズマディスプレイの薄型化及び軽量化が可能である。
【０１０３】
なお、ここでは、電磁波シールド層１３３及び近赤外線遮蔽層１３２を異なる層で形成したが、この代わりに電磁波シールド機能及び近赤外線遮蔽機能を有する機能層を１層で形成してもよい。こうすることで、光学フィルタ１３０の厚みを薄くすることが可能であり、ＰＤＰの軽量化及び薄膜化が可能である。
【０１０４】
次に、ＰＤＰモジュール及びその駆動方法について、図１２乃至図１４を用いて説明する。図１２は放電セルの断面図であり、図１３はＰＤＰモジュールの斜視図であり、図１４はＰＤＰモジュールの模式図である。
【０１０５】
図１３に示すように、ＰＤＰモジュールは、前面基板１１０及び背面基板１２０の周辺部が封止用ガラス１４１で封止されている。また、前面基板１１０の一部である第１の透光性基板には、走査電極を駆動する走査電極駆動回路１４２と、維持電極を駆動する維持電極駆動回路１４３が設けられており、各電極と接続されている。
【０１０６】
また、背面基板１２０の一部である第２の透光性基板上には、データ電極を駆動するデータ電極駆動回路１４４が設けられており、データ電極と接続されている。ここでは、データ電極駆動回路１４４は配線基板１４６上に設けられており、データ電極とはＦＰＣ１４７により接続されている。また、図示しないが、第１の透光性基板１１１または第２の透光性基板１２１上に、走査電極駆動回路１４２、維持電極駆動回路１４３、及びデータ電極駆動回路１４４を制御する制御回路が設けられている。
【０１０７】
図１４に示すように、入力される画像データに基づいて制御部によって表示部１４５の放電セル１５０が選択され、当該放電セル１５０における走査電極１１３ａとデータ電極１２２とに放電開始電圧以上のパルス電圧が印加され、当該電極間で放電する。当該放電により保護層表面に壁電荷が蓄積し、壁電圧が発生する。その後、放電を維持するため表示電極間（走査電極１１３ａ及び維持電極１１３ｂ）間にパルス電圧を印加することで、図１２に示すように、前面基板１１０側でプラズマ１１６を発生させ放電を維持する。また、当該プラズマ内の放電ガスから発生した紫外線１１７が背面基板の蛍光体層１２５表面に照射されると蛍光体層１２５は励起し、蛍光体を発光させ、当該発光が前面基板側に発光１１８する。
【０１０８】
なお、維持電極１１３ｂは表示部１４５内を走査する必要は無いため、共通電極とすることができる。また、維持電極を共通電極とすることで、駆動ＩＣの数を削減することができる。
【０１０９】
また、本実施の形態ではＰＤＰとしてＡＣ方式の反射型面放電タイプのＰＤＰを示したがこれに限られず、ＡＣ放電方式の透過型放電タイプのＰＤＰにおいて、反射防止層１００を設けることもできる。さらには、直流（ＤＣ）放電型のＰＤＰにおいて、反射防止層１００を設けることもできる。
【０１１０】
本実施の形態で示すＰＤＰは、表面に反射防止層を有する。反射防止層は複数の錐形凸部を有しており、外光の反射光は錐形凸部側面が外光の入射方向に対して垂直ではないので視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射する。もしくは隣接する錐形凸部と錐形凸部の間に進行する。入射光の一部は、隣接する錐形凸部に入射し、入射光の他部は反射光として隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接する他の錐形凸部への入射を繰り返す。
【０１１１】
つまりＰＤＰに入射する外光のうち、錐形凸部を透過する回数が増加するので、錐形凸部を透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
【０１１２】
また、表示画面において、入射する外光に対する平面（表示画面と平行な面）が存在すると外光が視認側に反射してしまうため、平面の領域が少ない方が反射防止機能が高い。また、外光をより散乱するために表示画面となる基板表面には複数の角度を有する面を有する錐形凸部によって構成される方が好ましい。
【０１１３】
本実施の形態における六角錐形状の錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
【０１１４】
また、複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下、複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上であると好ましい。また、表示画面となる基板表面における単位面積あたりの複数の錐形凸部の底面の充填率は８０％以上、好ましくは９０％以上であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより視認者側への反射を防ぐことができ、好ましい。
【０１１５】
また、錐形凸部を、均一な屈折率でなく、錐形凸部の先端部から表示画面となる基板側に向かって屈折率が変化する材料で形成することができる。例えば、複数の錐形凸部において、錐形凸部の先端部側は空気や保護層と同等な屈折率を有する材料で形成し、空気から錐形凸部に入射する外光の錐形凸部表面の反射をより軽減する構造とする。一方、表示画面となる基板側に近づくにつれ基板と同等な屈折率を有する材料で複数の錐形凸部を形成し、錐形凸部内部を進行し基板に入射する光が錐形凸部と基板との界面で反射することを軽減する構成とする。基板にガラス基板を用いると、空気や保護層の屈折率の方がガラス基板よりも小さいため、錐形凸部先端部の方が屈折率の低い材料で形成され、錐形凸部底面に近づくにつれ屈折率の高い材料で形成されるような構成、即ち、錐形凸部先端部より底面に向かって屈折率が増加するような構成とすればよい。
【０１１６】
さらに、本発明では錐形凸部の間に保護層が形成されているので、凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能低下を防ぎ、かつ凸部間を埋めることで、ＰＤＰの物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【０１１７】
本実施の形態で示すＰＤＰは、表面に隣接する複数の錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に保護層を有する反射防止層を設けることによって、より外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有する。このため、視認性の優れたＰＤＰを提供することができる。従って、より高画質及び高性能なＰＤＰを作製することができる。
【０１１８】
（実施の形態３）
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与することを目的としたＦＥＤについて説明する。即ち、一対の基板と、一対の基板の一方の基板に設けられた電界放出素子と、一対の基板の他方の基板に設けられた電極と、電極に接する蛍光体層と、他方の基板の外側に設けられた反射防止層を有するＦＥＤの構造の詳細について示す。
【０１１９】
ＦＥＤは電子線により蛍光体を励起させて発光させる表示装置である。ＦＥＤは、電極の分類からニ極管型、三極管型、四極管型に分類できる。
【０１２０】
二極管型ＦＥＤは、第１の基板の表面には矩形状のカソード電極が形成され、第２の基板の表面には矩形状のアノード電極が形成されおり、カソード電極とアノード電極とは、数μｍ〜数ｍｍの距離を介して直交している。カソード電極とアノード電極との真空空間を経た交点において、〜１０ｋＶの電圧を印加することにより、電極間で電子線が放出される。この電子が、カソード電極に付された蛍光体層まで到達し、蛍光体を励起し、発光して画像を表示する。
【０１２１】
三極管型ＦＥＤは、カソード電極が形成された第１の基板上に、絶縁膜を介してカソード電極と直交しているゲート電極が形成されている。カソード電極及びゲート電極は、矩形状またはマトリクス状になっており、これらの絶縁膜を介した交点部分には、電子放出素子が形成されている。カソード電極及びゲート電極に電圧を印加することにより、電子放出素子から電子線を放出させる。この電子線が、ゲート電極よりも高電圧が印加された第２の基板のアノード電極に引き寄せられ、アノード電極に付された蛍光体層を励起し、発光して画像を表示する。
【０１２２】
四極管型ＦＥＤは、三極管型ＦＥＤのゲート電極とアノード電極との間に、各画素ドットごとに開口部を有する板状又は薄膜状の集束電極が形成されており、該集束電極によって電子放出素子から放出された電子線を各ドットごとに集収束させて、アノード電極に付された蛍光体層を励起し、発光して画像を表示する。
【０１２３】
図１５にＦＥＤの斜視図を示す。図１５に示すように、前面基板２１０、背面基板２２０が対向しており、前面基板２１０、背面基板２２０の周囲が封止材（図示しない。）で封止されている。また、前面基板２１０及び背面基板２２０の間隔を一定に保つためスペーサ２１３が前面基板２１０及び背面基板２２０の間に設けられている。また、前面基板２１０、背面基板２２０、及び封止材の閉空間は、真空に保持されている。また当該閉平空間を電子線が移動して、アノード電極またはメタルバックに付された蛍光体層２３２を励起させ、発光させて任意のセルを発光させることで、表示画像を得ている。
【０１２４】
また、表示部の放電セルはマトリクス状に配置されている。
【０１２５】
前面基板２１０は、第１の透光性基板２１１の一方の面上に蛍光体層２３２が形成される。また、蛍光体層２３２上にメタルバック２３４が形成されている。なお、第１の透光性基板２１１及び蛍光体層２３２の間にアノード電極が形成されていてもよい。アノード電極としては、第１の方向に伸びた矩形状の導電層を形成することができる。
【０１２６】
また、第１の透光性基板２１１の他方の面には、反射防止層２００が形成される。反射防止層２００は、錐形凸部２０１及び保護層１０２を有する。錐形凸部２０１及び保護層１０２としては、実施の形態１で示す錐形凸部及び保護層をそれぞれ用いることができる。
【０１２７】
背面基板２２０は、第２の透光性基板２２１の一方の面上に、電子放出素子２２６が形成される。電子放出素子としては、様々な構造が提案されている。具体的には、スピント型電子放出素子、表面伝導型電子放出素子、弾道電子面放出型電子放出素子、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）素子、カーボンナノチューブ、グラファイトナノファイバー、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等がある。
【０１２８】
ここでは、代表的な電子放出素子を図１８を用いて示す。
【０１２９】
図１８（Ａ）は、スピント型電子放出素子を有するＦＥＤのセルの断面図である。
【０１３０】
スピント型電子放出素子２３０は、カソード電極２２２及びカソード電極２２２上に形成された円錐状の電子源２２５である。円錐状の電子源２２５は金属や半導体で形成される。また、円錐状の電子源２２５の周囲にゲート電極２２４が配置されている。なお、ゲート電極２２４及びカソード電極２２２は層間絶縁層２２３で絶縁されている。
【０１３１】
背面基板２２０に形成されたゲート電極２２４及びカソード電極２２２の間に電圧を印加すると、円錐状の電子源２２５の先端部分に電界が集中し強電界となり、トンネル現象によって円錐状の電子源２２５を構成する金属や半導体から電子が真空中に放出される。一方、前面基板２１０にはメタルバック２３４（またはアノード電極）及び蛍光体層２３２が形成される。メタルバック２３４（またはアノード電極）に電圧を印加することで、円錐状の電子源２２５から放出された電子線２３５を蛍光体層２３２に誘導し、蛍光体を励起して発光を得ることができる。このため、ゲート電極２２４に囲まれた円錐状の電子源２２５をマトリクス状に配置し、カソード電極、メタルバック（またはアノード電極）、及びゲート電極に選択的に電圧を印加することにより、各セルの発光を制御することができる。
【０１３２】
スピント型電子放出素子は、電界の集中が最も大きいゲート電極の中央領域に配置される構造であるため、電子引出し効率が高い、また、電子放出素子の配列を正確にパターン描画することが可能であり、電界分布を最適配置しやすく、引き出し電流の面内均一性が高い、等の利点が挙げられる。
【０１３３】
次に、スピント型電子放出素子を有するセルの構造について示す。前面基板２１０は、第１の透光性基板２１１、第１の透光性基板２１１上に形成される蛍光体層２３２及びブラックマトリクス２３３、蛍光体層２３２及びブラックマトリクス２３３上に形成されるメタルバック２３４を有する。
【０１３４】
第１の透光性基板２１１としては、実施の形態２で示す第１の透光性基板１１１と同様の基板を用いることができる。
【０１３５】
蛍光体層２３２としては、電子線２３５により励起される蛍光体材料を用いることができる。また、蛍光体層２３２として、ＲＧＢの蛍光体層をそれぞれ矩形状配列、格子状配列、デルタ状配列とすることで、カラー表示が可能である。代表的には、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ（赤色）、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ（緑色）、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ（青色）等を用いることができる。なお、このほか公知の電子線により励起される蛍光体材料を用いることができる。
【０１３６】
また、各蛍光体層２３２の間にはブラックマトリクス２３３が形成されている。ブラックマトリクスを設けることで、電子線２３５の照射位置のずれによる発光色のずれを防止することができる。また、ブラックマトリクス２３３に導電性を持たせることにより、電子線による蛍光体層２３２のチャージアップを防止することができる。ブラックマトリクス２３３としては、カーボン粒子を用いて形成することができる。なお、このほか公知のＦＥＤ用のブラックマトリクス材料を用いることができる。
【０１３７】
蛍光体層２３２及びブラックマトリクス２３３は、スラリー法または印刷法を用いて形成することができる。スラリー法とは、感光性材料、溶媒等に上記蛍光体材料またはカーボン粒子を混合した組成物を、スピンコートで塗布し乾燥させた後、露光及び現像を行うことである。
【０１３８】
メタルバック２３４としては、厚さ１０〜２００ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎｍのアルミニウムなどの導電性薄膜を用いて形成することができる。メタルバック２３４を設けることで、蛍光体層２３２の発光した光のうち、背面基板２２０側に進む光を第１の透光性基板２１１の方へ反射させて輝度を向上させることができる。また、セル内に残存したガスが電子線２３５により電離され生成したイオンの衝撃によって、蛍光体層２３２が損傷を受けることを防止することができる。また、電子放出素子２３０に対してアノード電極の役割を果たすため、電子線２３５を蛍光体層２３２へ誘導することができる。メタルバック２３４は、スパッタリング法で導電層を形成したのち、選択的にエッチングすることで形成できる。
【０１３９】
背面基板２２０は、第２の透光性基板２２１、第２の透光性基板２２１上に形成されるカソード電極２２２、カソード電極２２２上に形成される円錐状の電子源２２５、電子源２２５をセルごとに分離する層間絶縁層２２３、層間絶縁層２２３上に形成されるゲート電極２２４で構成される。
【０１４０】
第２の透光性基板２２１としては、実施の形態２で示す第２の透光性基板１２１と同様の基板を用いることができる。
【０１４１】
カソード電極２２２としては、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、チタン、クロム、アルミニウム、銅、ＩＴＯを用いて形成することができる。カソード電極２２２の形成方法としては、電子ビーム蒸着法、熱蒸着法を用いることができる。また、印刷法、めっき法等を用いることができる。また、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法等で全面に導電層を形成した後、レジストマスク等を用いて上記導電層を選択的にエッチングしてカソード電極２２２を形成することができる。カソード電極は、アノード電極が形成される場合、アノード電極と平行な第１の方向に伸びた矩形状の導電層で形成することができる。
【０１４２】
電子源２２５としては、タングステン、タングステン合金、モリブデン、モリブデン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合金、チタン、チタン合金、クロム、クロム合金、ｎ型を付与する（リンがドープされた）シリコン等で形成することができる。
【０１４３】
層間絶縁層２２３としては、シリカガラスに代表されるシロキサンポリマー系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサンポリマー、又はアルキルシロキサンポリマー、アルキルシルセスキオキサンポリマー、水素化シルセスキオキサンポリマー、水素化アルキルシルセスキオキサンポリマーに代表される珪素に結合される水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサンポリマーで形成される。上記材料を用いて形成する場合は、塗布法、印刷法等を用いる。また、層間絶縁層２２３として、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により酸化珪素層を形成してもよい。なお、電子源２２５が形成される領域には、層間絶縁層２２３は開口部が形成されている。
【０１４４】
ゲート電極２２４としては、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、クロム、アルミニウム、銅等を用いて形成することができる。ゲート電極２２４の形成法は、カソード電極２２２の形成方法を適宜用いることができる。ゲート電極２２４としては、第１の方向と９０°で交差する第２の方向に伸びた矩形状の導電層で形成することができる。なお、電子源２２５が形成される領域には、ゲート電極に開口部が形成されている。
【０１４５】
なお、ゲート電極２２４及びメタルバック２３４の間、即ち前面基板２１０及び背面基板２２０の間に集束電極を形成してもよい。集束電極は、電子放出素子から放出された電子線を集束させるために設ける。集束電極を設けることにより、発光セルの発光輝度の向上、隣接するセルとの色の混色によるコントラストの低減抑制等が可能である。集束電極には、メタルバック（またはアノード電極）と比較して負の電圧が印加されていることが好ましい。
【０１４６】
次に、表面伝導型電子放出素子を有するＦＥＤのセルの構造について示す。図１８（Ｂ）は、表面伝導型電子放出素子を有するＦＥＤのセルの断面図である。
【０１４７】
表面伝導型電子放出素子２５０は、対向する素子電極２５５、２５６、及び素子電極２５５、２５６の一方それぞれに接する導電層２５８、２５９からなる。導電層２５８、２５９は間隙部を有する。素子電極２５５、２５６に電圧を印加すると、間隙部に強電界がかかり、トンネル効果により導電層の一方から他方へ電子が放出される。前面基板２１０に形成されるメタルバック２３４（またはアノード電極）に正の電圧を印加することで、導電層の一方から他方へ放出された電子を蛍光体層２３２に誘導する。この電子線２６０が蛍光体を励起することで、発光を得ることができる。
【０１４８】
このため、表面伝導型電子放出素子をマトリクス状に配置し、素子電極２５５、２５６、及びメタルバック（またはアノード電極）に選択的に電圧を印加することにより、各セルの発光を制御することができる。
【０１４９】
表面伝導型電子放出素子は、他の電子放出素子と比較して駆動電圧が低いため、ＦＥＤの低消費電力化が可能である。
【０１５０】
次に、表面伝導型電子放出素子を有するセルの構造について示す。前面基板２１０は、第１の透光性基板２１１、第１の透光性基板２１１上に形成される蛍光体層２３２及びブラックマトリクス２３３、蛍光体層２３２及びブラックマトリクス２３３上に形成されるメタルバック２３４を有する。なお、第１の透光性基板２１１及び蛍光体層２３２の間にアノード電極が形成されていてもよい。アノード電極としては、第１の方向に伸びた矩形状の導電層を形成することができる。
【０１５１】
背面基板２２０は、第２の透光性基板２２１、第２の透光性基板２２１上に形成される行方向配線２５２、行方向配線２５２及び第２の透光性基板２２１上に形成される層間絶縁層２５３、層間絶縁層２５３を介して行方向配線２５２に接続される接続配線２５４、接続配線２５４に接続され、且つ層間絶縁層２５３上に形成される素子電極２５５、層間絶縁層２５３上に形成される素子電極２５６、素子電極２５６に接続される列方向配線２５７、素子電極２５５に接する導電層２５８、素子電極２５６に接する導電層２５９で構成される。なお、図１８（Ｂ）で示す電子放出素子２５０は、対となる素子電極２５５、２５６、及び対となる導電層２５８、２５９である。
【０１５２】
行方向配線２５２としては、チタン、ニッケル、金、銀、銅、アルミニウム、白金等の金属、またはその合金を用いて形成することができる。行方向配線２５２の形成方法としては、液滴吐出法、真空蒸着法、印刷法等を用いることができる。また、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した導電層を選択的にエッチングして形成することができる。素子電極２５５、２５６の厚さは２０ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【０１５３】
層間絶縁層２５３としては、図１８（Ａ）に示す層間絶縁層２２３と同様の材料及び形成方法を適宜用いることができる。層間絶縁層２５３の厚さは５００ｎｍ〜５μｍが好ましい。
【０１５４】
接続配線２５４としては、行方向配線２５２と同様の材料及び形成方法を適宜用いることができる。
【０１５５】
対となる素子電極２５５、２５６としては、クロム、銅、イリジウム、モリブデン、パラジウム、白金、チタン、タンタル、タングステン、ジルコニウム等の金属、またはその合金を用いて形成することができる。素子電極２５５、２５６の形成方法としては、液滴吐出法、真空蒸着法、印刷法等を用いることができる。また、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した導電層を選択的にエッチングして形成することができる。素子電極２５５、２５６の厚さは２０ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【０１５６】
列方向配線２５７としては、行方向配線２５２と同様の材料及び形成方法を適宜用いることができる。
【０１５７】
対となる導電層２５８、２５９の材料としては、パラジウム、白金、クロム、チタン、銅、タンタル、タングステン等の金属、酸化パラジウム、酸化スズ、酸化インジウム及び酸化アンチモンの混合物等の酸化物、シリコン、カーボン等を適宜用いて形成することができる。また、上記材料を複数用いて積層構造としてもよい。また、導電層２５８、２５９を上記材料の粒子を用いて形成することができる。なお、上記材料の粒子の周りに酸化物層が形成されていてもよい。酸化物層を有する粒子を用いることで、電子を加速させることが可能であり、容易に電子を放出させることができる。導電層２５８、２５９の形成方法としては、液滴吐出法、真空蒸着法、印刷法等を用いることができる。導電層２５８、２５９の厚さは０．１ｎｍ〜５０ｎｍが好ましい。
【０１５８】
対となる導電層２５８、２５９の間に形成される間隙部の距離は１００ｎｍ以下、さらには５０ｎｍ以下が好ましい。間隙部は、導電層２５８、２５９への電圧印加による開裂、または集束イオンビームを用いた開裂により形成することができる。また、レジストマスクを用いてウエットエッチングまたはドライエッチングにより選択的にエッチングして開隙部を形成することができる。
【０１５９】
なお、前面基板２１０及び背面基板２２０の間に集束電極を形成してもよい。集束電極を設けることにより、電子放出素子から発生する電子線を集束させることが可能であり、セルの発光輝度の向上、隣接するセルとの色の混色によるコントラストの低減抑制等が可能である。集束電極には、メタルバック２３４（またはアノード電極）と比較して負の電圧が印加されていることが好ましい。
【０１６０】
次に、ＦＥＤパネルの作製方法について、以下に示す。
【０１６１】
背面基板２２０の周辺部に封着用ガラスを印刷法により印刷した後仮焼成する。次に、前面基板２１０及び背面基板２２０を位置合わせし、仮固定したのち、加熱する。この結果、封着用ガラスが溶融し、冷却することにより、前面基板２１０及び背面基板２２０を接着しパネル化する。次に、パネルを加熱しながら内部を真空に排気する。次に、背面基板２２０に設けられた通気管を加熱することで、通気管の開口端部を閉塞すると共に、パネル内部を真空封止することで、ＦＥＤパネルを完成させることができる。
【０１６２】
また、ＦＥＤとして、図１６に示すように、前面基板２１０及び背面基板２２０が封止されたパネルに、透光性基板１３１の一方の面に実施の形態２で示すような電磁波シールド層１３３が形成され、他方の面に、実施の形態１で示すような反射防止層２００が形成される光学フィルタ１３０を設けてもよい。なお、図１６においては、前面基板２１０の第１の透光性基板２１１表面には反射防止層２００は形成されない形態を示したが、前面基板２１０の第１の透光性基板２１１表面にも実施の形態１で示すような反射防止層を更に設けてもよい。このような構造とすることで、外光の反射率を更に低減することができる。
【０１６３】
なお、図１６においては、前面基板２１０及び光学フィルタ１３０は隙間１３４を介して設置されているが、図１７に示すように、接着材１３６を用いて光学フィルタ１３０及び前面基板２１０を接着させても良い。
【０１６４】
特に透光性基板１３１にプラスチックを用い、接着材１３６を用いて前面基板２１０表面に光学フィルタ１３０を設けることで、ＦＥＤの薄型化及び軽量化が可能である。
【０１６５】
なお、ここでは、光学フィルタ１３０には電磁波シールド層１３３及び反射防止層２００を有する構造を示したが、実施の形態２と同様に電磁波シールド層１３３と共に近赤外線遮蔽層を設けてもよい。さらには、電磁波シールド機能及び近赤外線遮蔽機能を有する機能層を１層で形成してもよい。
【０１６６】
次に、スピント型電子放出素子を有するＦＥＤモジュール及びその駆動方法について、図１８（Ａ）、図１９、及び図２０を用いて説明する。図１９は、ＦＥＤモジュールの斜視図であり、図２０はＦＥＤモジュールの模式図である。
【０１６７】
図１９に示すように、前面基板２１０及び背面基板２２０の周辺部が封止用ガラス１４１で封止されている。また、前面基板２１０の一部である第１の透光性基板には、行電極を駆動する駆動回路２６１と、列電極を駆動する駆動回路２６２が設けられており、各電極と接続されている。
【０１６８】
また、背面基板２２０の一部である第２の透光性基板には、メタルバック（またはアノード電極）に電圧を印加する駆動回路２６３が設けられており、メタルバック（またはアノード電極）と接続されている。ここでは、メタルバック（またはアノード電極）に電圧を印加する駆動回路２６３は配線基板２６４上に設けられており、駆動回路２６３及びメタルバック（またはアノード電極）はＦＰＣ２６５により接続されている。また、図示しないが、第１の透光性基板２１１または第２の透光性基板２２１上に、駆動回路２６１〜２６３を制御する制御回路が設けられている。
【０１６９】
図１８（Ａ）及び図２０に示すように、制御部から入力される画像データに基づいて行電極を駆動する駆動回路２６１と、列電極を駆動する駆動回路２６２により表示部２６６の発光セル２６７が選択され、当該発光セル２６７におけるゲート電極２２４及びカソード電極２２２に電圧を印加して、発光セル２６７の電子放出素子２３０から電子線を放出させる。また、メタルバック２３４（またはアノード電極）に電圧を印加する駆動回路によりメタルバック２３４（またはアノード電極）にアノード電圧を印加する。発光セル２６７の電子放出素子２３０から放出された電子線２３５はアノード電圧により加速され、前面基板２１０の蛍光体層２３２表面に照射し励起させて、蛍光体を発光させ、当該発光を前面基板の外側に発光することができる。また、任意のセルを上記方法により選択することで画像を表示することができる。
【０１７０】
次に、表面伝導型電子放出素子を有するＦＥＤモジュール及びその駆動方法について、図１８（Ｂ）、図１９、及び図２０を用いて説明する。
【０１７１】
図１９に示すように、前面基板２１０及び背面基板２２０の周辺部が封止用ガラス１４１で封止されている。また、前面基板２１０の一部である第１の透光性基板には、行電極を駆動する駆動回路２６１と、列電極を駆動する駆動回路２６２が設けられており、各電極と接続されている。
【０１７２】
また、背面基板２２０の一部である第２の透光性基板上には、メタルバック（またはアノード電極）に電圧を印加する駆動回路２６３が設けられており、メタルバック（またはアノード電極）と接続されている。また、図示しないが、第１の透光性基板または第２の透光性基板上に、駆動回路２６１〜２６３を制御する制御回路が設けられている。
【０１７３】
図１８（Ｂ）及び図２０に示すように、制御部から入力される画像データに基づいて行電極を駆動する駆動回路２６１と、列電極を駆動する駆動回路２６２により表示部２６６の発光セル２６７が選択され、当該発光セル２６７における行方向配線２５２及び列方向配線２５７に電圧を印加して素子電極２５５、２５６間に電圧を与え、発光セル２６７の電子放出素子２５０から電子線２６０を放出させる。また、メタルバック２３４（またはアノード電極）に電圧を印加する駆動回路２６３により、メタルバック（またはアノード電極）にアノード電圧を印加する。電子放出素子２５０から放出された電子線はアノード電圧により加速され、前面基板２１０の蛍光体層２３２表面を照射し励起させて、蛍光体を発光させ、当該発光を前面基板の外側に発光することができる。また、任意のセルを上記方法により選択することで画像を表示することができる。
【０１７４】
本実施の形態で示すＦＥＤは、表面に反射防止層を有する。反射防止層は複数の錐形凸部を有しており、外光の反射光は錐形凸部界面が外光の入射方向に対して垂直ではないので視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射する。もしくは隣接する錐形凸部と錐形凸部の間に進行する。入射光の一部は、隣接する錐形凸部に入射し、入射光の他部は反射光として隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
【０１７５】
つまりＦＥＤに入射する外光のうち、錐形凸部を透過する回数が増加するので、錐形凸部を透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
【０１７６】
また、表示画面において、入射する外光に対して平面（表示画面と平行な面）が存在すると外光が視認側に反射してしまうため、平面の領域が少ない方が反射防止機能が高い。また、外光をより散乱するために表示画面表面は複数の角度を有する面によって構成される方が好ましい。
【０１７７】
本実施の形態における六角錐形状の錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
【０１７８】
また、複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下、複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上であると好ましい。また、表示画面となる基板表面において単位面積あたりの複数の錐形凸部の底面の充填率は８０％以上、好ましくは９０％以上であると好ましい。上記条件であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより視認者側への反射を防ぐことができ、好ましい。
【０１７９】
また、錐形凸部を、均一な屈折率でなく、錐形凸部の先端部から表示画面となる基板側に向かって屈折率が変化する材料で形成することができる。例えば、複数の錐形凸部において、錐形凸部の先端部側は空気や保護層と同等な屈折率を有する材料で形成し、空気から錐形凸部に入射する外光の錐形凸部表面の反射をより軽減する構造とする。一方、表示画面となる基板側に近づくにつれ基板と同等な屈折率を有する材料で形成し、錐形凸部内部を進行し基板に入射する光が錐形凸部と基板との界面で反射することを軽減する構成とする。基板にガラス基板を用いると、空気や保護層の屈折率の方がガラス基板よりも小さいため、錐形凸部先端部の方が屈折率の低い材料で形成され、錐形凸部底面に近づくにつれ屈折率の高い材料で形成されるような構成、即ち、錐形凸部先端部より底面に向かって屈折率が増加するような構成とすればよい。
【０１８０】
さらに本発明では錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能低下を防ぎ、かつ凸部間を埋めることで、ＦＥＤの物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
【０１８１】
本実施の形態で示すＦＥＤは、表面に隣接する複数の錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に保護層を設けた反射防止層を有することによって、より外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有する。このため視認性の優れたＦＥＤを提供することができる。従って、より高画質及び高性能なＦＥＤを作製することができる。
【０１８２】
（実施の形態４）
本発明のＰＤＰ及びＦＥＤによって、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）を完成させることができる。図２２はテレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図を示している。
【０１８３】
図２１（Ａ）はＰＤＰパネル及びＦＥＤパネル（以下、表示パネルと示す。）の構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス状に配列させた画素部２７０１、入力端子２７０３が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させ、ＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【０１８４】
図２１（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりドライバＩＣ２７５１を基板２７００上に実装しても良い。また他の実装形態として、図２１（Ｂ）に示すようなＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。図２１において、ドライバＩＣ２７５１は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）２７５０と接続している。
【０１８５】
図２２において、その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ９０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路９０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９０７などからなっている。コントロール回路９０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０１８６】
チューナ９０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路９０９に送られ、その出力は音声信号処理回路９１０を経てスピーカー９１３に供給される。制御回路９１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９１２から受け、チューナ９０４や音声信号処理回路９１０に信号を送出する。
【０１８７】
これらの表示モジュールを、図２３（Ａ）、及び（Ｂ）に示すように、筐体に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。表示モジュールとしてＰＤＰモジュールを用いればＰＤＰテレビジョン装置、ＦＥＤモジュールを用いればＦＥＤテレビジョン装置を作製することができる。図２３（Ａ）において、表示モジュールにより主画面２００３が形成され、その他付属設備としてスピーカー部２００９、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。
【０１８８】
筐体２００１に表示用パネル２００２が組みこまれ、受信機２００５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２００４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体２００１に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２００６により行うことが可能であり、このリモコン装置２００６にも出力する情報を表示する表示部２００７が設けられていても良い。
【０１８９】
また、テレビジョン装置にも、主画面２００３の他にサブ画面２００８を第２の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。
【０１９０】
図２３（Ｂ）は例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体２０１０、表示部２０１１、操作部であるリモコン装置２０１２、スピーカー部２０１３等を含む。本発明を用いた本実施の形態は、表示部２０１１の作製に適用される。図２３（Ｂ）のテレビジョン装置は、壁かけ型となっており、設置するスペースを広く必要としない。
【０１９１】
勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０１９２】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至３と適宜組み合わせることができる。
【０１９３】
（実施の形態５）
本発明に係るＰＤＰ及びＦＥＤを用いた電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ及びデジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニタ、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。また、パチンコ機、スロットマシン、ピンボール機、大型ゲーム機など表示装置を有するあらゆる遊技機に適用することができる。その具体例について、図２４を参照して説明する。
【０１９４】
図２４（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２は、本発明のＦＥＤを適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯情報端末機器を提供することができる。
【０１９５】
図２４（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１は本発明のＦＥＤを適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能なデジタルビデオカメラを提供することができる。
【０１９６】
図２４（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２は、本発明のＦＥＤを適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯電話機を提供することができる。
【０１９７】
図２４（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２は、本発明のＰＤＰ及びＦＥＤを適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明のＰＤＰ及びＦＥＤを適用することができる。
【０１９８】
図２４（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２は、本発明のＦＥＤを適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯型のコンピュータを提供することができる。
【０１９９】
図２４（Ｆ）に示すスロットマシンは、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる。表示部９５０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能なスロットマシンを提供することができる。
【０２００】
このように、本発明の表示装置により、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な電子機器を提供することができる。
【０２０１】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至４と適宜組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０２】
【図１】本発明の概念図である。
【図２】本発明の概念図である。
【図３】本発明の概念図である。
【図４】本発明の概念図である。
【図５】本発明に適用できる錐形凸部を示した断面図である。
【図６】本発明に適用できる錐形凸部を示した上面図である。
【図７】本発明の錐形凸部を示した断面図である。
【図８】本発明に適用できる錐形凸部及び保護層の例を示した上面図と断面図である。
【図９】本発明のＰＤＰを示した斜視図である。
【図１０】本発明のＰＤＰを示した斜視図である。
【図１１】本発明のＰＤＰを示した斜視図である。
【図１２】本発明のＰＤＰを示した断面図である。
【図１３】本発明のＰＤＰモジュールを示した斜視図である。
【図１４】本発明のＰＤＰを示した図である。
【図１５】本発明のＦＥＤを示した斜視図である。
【図１６】本発明のＦＥＤを示した斜視図である。
【図１７】本発明のＦＥＤを示した斜視図である。
【図１８】本発明のＦＥＤを示した断面図である。
【図１９】本発明のＦＥＤモジュールを示した斜視図である。
【図２０】本発明のＦＥＤを示した図である。
【図２１】本発明の表示装置を示した上面図である。
【図２２】本発明が適用される電子機器の主要な構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の電子機器を示した図である。
【図２４】本発明の電子機器を示した図である。
【図２５】比較例の実験モデルを示す図である。
【図２６】実施の形態１の実験データを示す図である。
【図２７】実施の形態１の実験データを示す図である。
【図２８】実施の形態１の実験データを示す図である。
【図２９】実施の形態１の実験データを示す図である。
【図３０】実施の形態１の実験データを示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられた少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極の間に設けられた蛍光体層と、
前記一対の基板の一方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記一方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
前記複数の錐形凸部は六角錐形状であり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられた少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極の間に設けられた蛍光体層と、
前記一対の基板の一方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記一方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
複数の錐形凸部は六角錐形状であり、
前記複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並んでおり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の
錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられた少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極の間に設けられた蛍光体層と、
前記一対の基板の一方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記一方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
前記複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並んでおり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記一錐形凸部の周囲には６個の隣接する錐形凸部が配列されることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下であり、前記複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、単位面積あたりの前記複数の六角錐形凸部の底面の充填率は８０％以上であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
一対の基板と、前記一対の基板の一方の基板に設けられた電子放出素子と、
前記一対の基板の他方の基板に設けられた電極と、前記電極に接する蛍光体層と、
前記他方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記他方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
前記複数の錐形凸部は六角錐形状であり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項８】
一対の基板と、前記一対の基板の一方の基板に設けられた電子放出素子と、
前記一対の基板の他方の基板に設けられた電極と、前記電極に接する蛍光体層と、
前記他方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記他方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
複数の錐形凸部は六角錐形状であり、
前記複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並んでおり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項９】
一対の基板と、前記一対の基板の一方の基板に設けられた電子放出素子と、
前記一対の基板の他方の基板に設けられた電極と、前記電極に接する蛍光体層と、
前記他方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記他方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
前記複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並んでおり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか一項において、前記一錐形凸部の周囲には６個の隣接する錐形凸部が配列されることを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれか一項において、前記複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下であり、前記複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上であることを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項１２】
請求項７乃至１１のいずれか一項において、単位面積あたりの前記複数の六角錐形凸部の底面の充填率は８０％以上であることを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項１】
一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられた少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極の間に設けられた蛍光体層と、
前記一対の基板の一方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記一方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
前記複数の錐形凸部は六角錐形状であり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられた少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極の間に設けられた蛍光体層と、
前記一対の基板の一方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記一方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
複数の錐形凸部は六角錐形状であり、
前記複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並んでおり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の
錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられた少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極の間に設けられた蛍光体層と、
前記一対の基板の一方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記一方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
前記複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並んでおり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記一錐形凸部の周囲には６個の隣接する錐形凸部が配列されることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下であり、前記複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、単位面積あたりの前記複数の六角錐形凸部の底面の充填率は８０％以上であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
一対の基板と、前記一対の基板の一方の基板に設けられた電子放出素子と、
前記一対の基板の他方の基板に設けられた電極と、前記電極に接する蛍光体層と、
前記他方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記他方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
前記複数の錐形凸部は六角錐形状であり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項８】
一対の基板と、前記一対の基板の一方の基板に設けられた電子放出素子と、
前記一対の基板の他方の基板に設けられた電極と、前記電極に接する蛍光体層と、
前記他方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記他方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
複数の錐形凸部は六角錐形状であり、
前記複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並んでおり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項９】
一対の基板と、前記一対の基板の一方の基板に設けられた電子放出素子と、
前記一対の基板の他方の基板に設けられた電極と、前記電極に接する蛍光体層と、
前記他方の基板の外側に設けられた反射防止層を有し、
前記他方の基板は透光性を有し、
前記反射防止層は複数の錐形凸部を有し、
前記複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並んでおり、
一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、
前記複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、前記複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられることを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか一項において、前記一錐形凸部の周囲には６個の隣接する錐形凸部が配列されることを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれか一項において、前記複数の錐形凸部の頂部の間隔は３５０ｎｍ以下であり、前記複数の錐形凸部の高さは８００ｎｍ以上であることを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項１２】
請求項７乃至１１のいずれか一項において、単位面積あたりの前記複数の六角錐形凸部の底面の充填率は８０％以上であることを特徴とする電界放出型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２００８−１６５２０７（Ｐ２００８−１６５２０７Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１０４７１（Ｐ２００７−３１０４７１）
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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