(57)【要約】【課題】シリカ粒子によって形成された誘電体層を有するＰＤＰの保護層に亀裂が生じるのを防止する。【解決手段】ＰＤＰが、前面ガラス基板１の背面上に形成された行電極対（Ｘ，Ｙ）およびこの行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆する誘電体層２と、誘電体層２の背面を被覆する保護層３とを備え、誘電体層２がシリカ粒子によって形成され、保護層３が、二次電子放出材であるＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ３，ＳｒＯ，ＣａＯ，（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏ等の金属結晶粒子が誘電体層２上に塗布されることによって形成されている。【選択図】      図２
2010080311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面基板の背面上に形成された放電電極およびこの放電電極を被覆する誘電体層と、誘電体層の背面上に形成されて誘電体層の背面を被覆する保護層とを備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記誘電体層が、シリカ粒子によって形成され、
前記保護層が、二次電子放出材である結晶粒子が誘電体層上に塗布されることによって形成されている、
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】
前記シリカ粒子が５〜４０ｎｍの粒径を有している請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記誘電体層が５〜２０μｍの厚さに形成されている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記結晶粒子が５〜１００ｎｍの粒径を有している請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記保護層が０．５〜１０μｍの厚さを有している請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記結晶粒子が、金属酸化物の結晶粒子である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記金属酸化物の結晶粒子が、ＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ３,ＳｒＯ，ＣａＯ，（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏのうちの少なくとも１種類の結晶粒子を含んでいる請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラズマディスプレイパネルの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、一般に、前面ガラス基板の背面に複数の行電極対が形成され、前面ガラス基板と放電空間を介して対向する背面ガラス基板に列電極が行電極対と直交する方向に形成され、行電極対と列電極が交差する部分の放電空間にそれぞれマトリクス状に配置される放電セルが形成されており、この放電セル内において行電極対の一方の行電極と列電極間および行電極対の行電極間においてそれぞれ放電が発生されて、各放電セル内に形成された赤，緑，青の三原色の蛍光体層が発光することにより、マトリクス表示による画像の形成を行う構成になっている。
【０００３】
このような構成のＰＤＰの行電極対は、前面ガラス基板の背面上に形成された誘電体層によって被覆され、さらに、この誘電体層はその内面上に形成された保護層によって被覆されている。
【０００４】
この誘電体層は、行電極対の絶縁および保護を行うとともに表面電荷（壁電荷）を蓄積して放電の発生機能と放電の制限機能を備えており、保護層は、誘電体層の保護機能と放電セル内への二次電子放出機能を備えている。
【０００５】
一般的にＰＤＰの誘電体層には低融点の誘電体ガラスが用いられるが、ＰＤＰの消費電力の低減や発光効率の向上を図るために、従来、この誘電体層が、比誘電率の小さいシリカ粒子を集結させることによって形成されたＰＤＰが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、この従来のＰＤＰにおいては、保護層が、シリカ粒子によって形成された誘電体層上に蒸着法やスパッタリング法によって酸化マグネシウム（ＭｇＯ）により形成されるため、誘電体層と保護層との密着力が弱くなり、製造工程において、保護層がその形成後に加熱されることにより膨張と収縮を生じることによって、保護層の全体に微小な亀裂が発生する場合がある。
【０００７】
そして、ＰＤＰの製造工程中、保護層に対する加熱工程が繰り返されると、上記のような保護層に発生する亀裂が大きくなるとともにその数が増加して、この亀裂がナノ粒子によって形成された誘電体層にまで達し、誘電体層の耐電圧性能の低下の原因や、ＰＤＰの駆動時における異常放電の発生の原因になるといった問題を発生させる虞がある。
図１は、上記従来のＰＤＰの保護層形成後の前面ガラス基板を背面側から撮影した拡大部分写真であり、保護層に亀裂が発生していることが分かる。
【０００８】
なお、この図１において、上下方向に帯状に延びているのがバス電極であり、この各バス電極の等間隔位置に接続された略Ｔ字形の形状を有しているものが透明電極であり、このバス電極と透明電極によって行電極が構成されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２８７５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、上記のような従来のＰＤＰが有している問題点を解決することをその技術的課題の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明によるＰＤＰは、上記目的を達成するために、前面基板の背面上に形成された放電電極およびこの放電電極を被覆する誘電体層と、誘電体層の背面上に形成されて誘電体層の背面を被覆する保護層とを備えたＰＤＰにおいて、前記誘電体層が、シリカ粒子によって形成され、前記保護層が、二次電子放出材である結晶粒子が誘電体層上に塗布されることによって形成されていることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明は、前面ガラス基板の背面上に放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層が形成され、この誘電体層の背面上に誘電体層の背面を被覆する保護層が形成されおり、誘電体層がシリカ粒子によって形成され、保護層が、二次電子放出材である結晶粒子が誘電体層上に塗布されることによって形成されているＰＤＰをその最良の実施形態としている。
【００１３】
上記実施形態のＰＤＰは、誘電体層がシリカ粒子によって形成されていることによって、従来のＰＤＰに比べて、誘電体層の静電容量が低減されて無効電力の発生が抑制されて、ＰＤＰの発光効率の向上と消費電力の低減を図ることが出来る。
【００１４】
さらに、誘電体層と保護層が何れも粒子の集合体によって形成されているために、ＰＤＰの製造工程において保護層が加熱される際の膨張と収縮に対する蘇生力の柔軟性が高くなるとともに、保護層を形成する結晶粒子と誘電体層を形成するシリカ粒子とが双方の層の欠落箇所に互いに嵌り込むことによって、形成後の保護層に亀裂が発生するのが防止される。
そして、これによって、従来のＰＤＰに比べて、消費電力の低減と耐電圧性の向上を図ることが可能になるとともに、異常放電の発生を防止することが出来る。
上記実施形態のＰＤＰにおいて、シリカ粒子が５〜４０ｎｍの粒径を有するようにするのが好ましい。
【００１５】
これは、シリカ粒子の粒径が５ｎｍよりも小さくなると、誘電体層に亀裂が生じる虞があり、その結果、耐電圧性が十分得られなくなる虞があるからであり、粒径が４０ｎｍよりも大きくなると、誘電体層の透過率が悪化してしまうからである。
上記実施形態のＰＤＰにおいて、誘電体層が５〜２０μｍの厚さに形成されるようにするのが好ましい。
【００１６】
これは、誘電体層の厚さが５μｍよりも薄くなると耐電圧性が十分得られなくなる虞があり、厚さが２０μｍよりも大きくなると誘電体層の透過率が悪化したり、また、誘電体層に亀裂が発生する虞があるためである。
上記実施形態のＰＤＰにおいて、５〜４０ｎｍの粒径を有するシリカ粒子に対して結晶粒子が５〜１００ｎｍの粒径を有するようにするのが好ましい。
【００１７】
これは、保護層を形成する結晶粒子の粒径が誘電体層を形成するシリカ粒子の粒径に対して小さ過ぎる場合には、保護層が緻密になり過ぎて、蒸着によって形成された保護層と同様の構成になってしまい、ＰＤＰの製造工程において加熱される際に保護層に亀裂が生じる虞があり、粒径が１００ｎｍよりも大きい場合には、誘電体層を形成するシリカ粒子と保護層を形成する金属結晶粒子の双方の影響による光学的な散乱の影響によって、透過率が悪化してしまうためである。
上記実施形態のＰＤＰにおいて、保護層が０．５〜１０μｍの厚さを有するようにするのが好ましい。
【００１８】
これは、保護層の厚さが０．５μｍよりも薄くなると、ＰＤＰ駆動時に放電空間内において発生する放電に対する耐スパッタリング性が悪化して、ＰＤＰの製品寿命が短くなり、１０μｍよりも大きくなると、保護層の透過率が低下してしまうためである。
【００１９】
上記実施形態のＰＤＰにおいて、保護層が、ＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ３,ＳｒＯ，ＣａＯ，（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏのうちの少なくとも１種類の結晶粒子を含む金属酸化物の結晶粒子によって形成されるようにするのが好ましい。
【実施例１】
【００２０】
図２は、この発明によるＰＤＰの実施形態における一実施例を示す断面図である。
【００２１】
この図２において、パネル面を構成する前面ガラス基板１の背面に、複数の行電極対（Ｘ，Ｙ）が、行方向（図２の紙面に対して直角方向）に延びるとともに列方向（図２の左右方向）に互いに平行に並設されている。
【００２２】
この行電極対（Ｘ，Ｙ）を構成する行電極ＸとＹは、それぞれ、金属製のバス電極Ｘａ，Ｙａと、このバス電極Ｘａ，Ｙａから対になっている相手の行電極側に向かって延びて互いに放電ギャップｇを介して対向する透明電極Ｘｂ，Ｙｂとから構成されている。
前面ガラス基板１の背面には、さらに、誘電体層２が形成されて、この誘電体層２によって行電極対（Ｘ，Ｙ）が被覆されている。
この誘電体層２の背面には、保護層（金属酸化膜）３が形成されて、この保護層３によって誘電体層２の背面の全面が被覆されている。
この誘電体層２および保護層３の構成については、後で詳述する。
【００２３】
前面ガラス基板１と放電空間Ｓを介して対向される背面ガラス基板４の前面ガラス基板１に対向する側の面（内面）上には、放電空間Ｓ内に行電極対（Ｘ，Ｙ）との間でそれぞれ放電セルを形成する複数の列電極Ｄが、列方向に延びるとともに行方向に互いに平行に並設されている。
この背面ガラス基板４上には、さらに、列電極保護層５が形成されて列電極Ｄを被覆している。
この列電極保護層５上には、放電セル毎に赤，緑，青に色分けされた蛍光体層６が形成されている。
放電空間Ｓ内には、キセノンを含む放電ガスが所要の圧力で封入されている。
次に、誘電体層２の構成について詳述する。
この誘電体層２は、粒径５〜４０ｎｍのシリカ粒子によって形成されたナノシリカ膜によって構成されている。
【００２４】
そして、このナノシリカ膜は、ポリビニルアルコール中に約１０パーセントの固形分（シリカ粒子）を含む粘性が約１００ｃＰのコロイダルシリカ水溶液（ナノレベルのシリカ粒子が液中に分散しているコロイド溶液）によって形成され、このナノシリカ膜が焼成されることによって形成されて、比誘電率が２．６（＠１００ｋＨｚ），密度６０パーセント，光透過率が９９パーセント以上のポーラス状シリカ誘電体層が構成される。
この誘電体層２の形成に上記のようなコロイダルシリカ溶液が用いられるのは、以下のような理由による。
すなわち、従来のＰＤＰの誘電体材料として用いられている誘電ガラス材の非誘電率が７〜１１程度であるのに対し、シリカの非誘電率は４程度である。
【００２５】
コロイダルシリカ溶液を用いて誘電体層が形成されると、シリカ粒子の誘電体層への充填率が低くなることによって、誘電体層がポーラス状態になり、この誘電体層の比誘電率が３以下の超低比誘電率となる。
【００２６】
このため、誘電体層をその厚さが小さくなるように形成することによって、ＰＤＰ駆動時の無効電力の発生を抑制して、消費電量を低減させることが出来るからである。
また、誘電体層２の形成に粒径が５〜４０ｎｍのシリカ粒子が用いられるのは、以下の理由による。
【００２７】
すなわち、シリカ粒子の粒径が５ｎｍよりも小さくなると、誘電体層に亀裂が生じる虞があり、その結果、耐電圧性が十分得られなくなる虞があるからであり、粒径が４０ｎｍよりも大きくなると、誘電体層の透過率が悪化してしまうからである。
なお、誘電体層２を形成するシリカ粒子は、その粒径が均一になっている必要はなく、上記の範囲内でシリカ粒子の粒径にばらつきがあっても良い。
誘電体層２の厚さは、５〜２０μｍ、好ましくは７〜１２μｍに設定されている。
【００２８】
これは、誘電体層の厚さが５μｍよりも薄くなると耐電圧性が十分得られなくなる虞があり、厚さが２０μｍよりも大きくなると誘電体層の透過率が悪化したり、また、誘電体層に亀裂が発生する虞があるためである。
保護層３は、ＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ３，ＳｒＯ，ＣａＯ，（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏ等の金属結晶粒子によって形成されている。
なお、この保護層３の形成には、上記の金属結晶粒子が単独で、または、複数種類の金属結晶粒子が混合して用いられる。
【００２９】
そして、ＭｇＯ結晶粒子等の金属結晶粒子が含まれた溶剤がスプレ法や印刷法等によって誘電体層の背面上に塗布され、その後に焼成されて溶剤中の有機成分が除去されることにより、金属結晶粒子からなる保護層３が形成される。
【００３０】
この保護層３を形成する金属結晶粒子は、５〜１００ｎｍの粒径のものが選定され、保護層３の厚さは０．５〜１０μｍ（好ましくは、１〜５μｍ）に設定される。
【００３１】
この保護層３を形成する金属結晶粒子は、二次電子放出材としての機能を有するが、上記の様にその粒径が５〜１００ｎｍに設定されるのは、以下のような理由による。
【００３２】
すなわち、保護層３を形成する金属結晶粒子の粒径が誘電体層２を形成するシリカ粒子の粒径に対して小さ過ぎる場合には、保護層が緻密になり過ぎて、後で詳述する様に、従来のＰＤＰの蒸着によって形成された保護層と同様の構成になってしまい、ＰＤＰの製造工程において加熱される際に保護層に亀裂が生じる虞があり、粒径が１００ｎｍよりも大きい場合には、誘電体層２を形成するシリカ粒子と保護層３を形成する金属結晶粒子の双方の影響による光学的な散乱の影響によって、透過率が悪化してしまうためである。
【００３３】
上記のように、保護層３が、粒径が５〜１００ｎｍの金属結晶粒子によって形成されることによって、ＰＤＰの製造工程における加熱の際に保護層に亀裂が生じるのが防止されるとともに、形成された保護層３がポーラス状態になることによって、比誘電率が低下する。
【００３４】
また、保護層３の厚さが０．５〜１０μｍに設定されるのは、厚さが０．５μｍよりも薄くなると、ＰＤＰ駆動時に放電空間Ｓ内において発生する放電に対する耐スパッタリング性が悪化して、ＰＤＰの製品寿命が短くなり、１０μｍよりも大きくなると、保護層３の透過率が低下してしまうためである。
【００３５】
上記ＰＤＰは、各放電セルを初期化するリセット放電の後、各行電極Ｙと列電極Ｄの間で選択的にアドレス放電が発生され、パネル面に、発光セル（対向している部分の誘電体層２に壁電荷が形成されている放電セル）と非発光セル（対向している部分の誘電体層２の壁電荷が消去されている放電セル）とが映像信号の画像データに対応して分布された後、各発光セル内において行電極対（Ｘ，Ｙ）の互いに対になっている透明電極ＸｂとＹｂ間において放電ギャップｇを介してサステイン放電が発生されて、各発光セルの赤，緑，青の蛍光体層６が発光することにより、マトリクス表示による画像を形成する。
【００３６】
上記ＰＤＰによれば、誘電体層２が粒径５〜４０ｎｍのシリカ粒子によって形成されたナノシリカ膜によって構成されることによって、従来のＰＤＰに比べて、誘電体層２の静電容量が低減されて無効電力の発生が抑制されることにより、ＰＤＰの発光効率の向上と消費電力の低減を図ることが出来る。
【００３７】
さらに、上記ＰＤＰによれば、誘電体層２と保護層３が何れも微粒子（シリカ粒子と金属結晶粒子）の集合体によって形成されているために、保護層３の加熱時における膨張と収縮に対する蘇生力の柔軟性が高くなり、さらに、保護層３を形成する金属結晶粒子と誘電体層２を形成する微粒子のシリカ粒子とが、双方の層の欠落箇所に互いに嵌り込むことによって、形成後の保護層３に亀裂が発生するのが防止される。
【００３８】
これによって、上記ＰＤＰは、従来のＰＤＰに比べて、消費電力の低減と耐電圧性の向上を図ることが可能になるとともに、異常放電の発生を防止することが出来るようになる。
【００３９】
そして、誘電体層２を形成するシリカ粒子と保護層３を形成する金属結晶粒子とが層界面において互いの分子間力によって引き合うことによって、誘電体層２と保護層３の間の必要な密着度は確保され、また、保護層３を形成する金属結晶粒子と誘電体層２を形成する微粒子のシリカ粒子とが、双方の層の粒子の欠落箇所に互いに嵌り込むことによって、誘電体層２と保護層３の互いの層欠陥の補修が行われる。
図３は、上記実施例によるＰＤＰの保護層３の形成後の前面ガラス基板１を背面側から撮影した拡大部分写真である。
この図３から、保護層３に亀裂が発生していないことが分かる。
【００４０】
なお、この図３において上下方向に帯状に延びているのがバス電極Ｘａ，Ｙａであり、この各バス電極Ｘａ，Ｙａの等間隔位置に接続された略Ｔ字形の形状を有しているものが透明電極Ｘｂ，Ｙｂであり、このバス電極Ｘａ，Ｙａと透明電極Ｘｂ，Ｙｂによってそれぞれ行電極Ｘ，Ｙが構成されている。
図４は、上記実施例のＰＤＰに対して行われた耐圧試験の結果を、従来のＰＤＰの耐圧試験結果と比較して示したグラフである。
【００４１】
この図４中、サンプル１と２が誘電体層が比誘電率の小さいシリカ粒子によって形成され、保護層が蒸着法やスパッタリング法によりＭｇＯによって形成された前述した従来のＰＤＰであり、サンプル３が保護層が設けられていないＰＤＰであり、サンプル４と５が上記実施例のＰＤＰである。
【００４２】
なお、各サンプル１ないし５の誘電体層は、同じコロイダルシリカ材料によって同じ厚さになるように形成されており、また、サンプル１，２，４，５の保護層は、ＭｇＯによって同じ厚さ（１０μｍ）になるように形成されている。
【００４３】
この図４の結果から、サンプル１と２の従来のＰＤＰは、サンプル３の保護層を有しないＰＤＰと比べても耐電圧性が低いが、サンプル４，５の上記実施例のＰＤＰは、サンプル１ないし３の何れのＰＤＰよりも耐電圧性が高いこと分かる。
【００４４】
上記実施例のＰＤＰは、前面基板の背面上に形成された放電電極およびこの放電電極を被覆する誘電体層と、誘電体層の背面上に形成されて誘電体層の背面を被覆する保護層とを備えたＰＤＰにおいて、前記誘電体層が、シリカ粒子によって形成され、前記保護層が、二次電子放出材である結晶粒子が誘電体層上に塗布されることによって形成されている実施形態のＰＤＰを、その上位概念のＰＤＰとしている。
【００４５】
この実施形態のＰＤＰによれば、誘電体層がシリカ粒子によって形成されていることによって、従来のＰＤＰに比べて、誘電体層の静電容量が低減されて無効電力の発生が抑制されて、ＰＤＰの発光効率の向上と消費電力の低減を図ることが出来る。
【００４６】
さらに、誘電体層と保護層が何れも粒子の集合体によって形成されているために、ＰＤＰの製造工程において保護層が加熱される際の膨張と収縮に対する蘇生力の柔軟性が高くなるとともに、保護層を形成する結晶粒子と誘電体層を形成するシリカ粒子とが双方の層の欠落箇所に互いに嵌り込むことによって、形成後の保護層に亀裂が発生するのが防止される。
そして、これによって、従来のＰＤＰに比べて、消費電力の低減と耐電圧性の向上を図ることが可能になるとともに、異常放電の発生を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来のＰＤＰの保護層の形成状態を示す部分拡大写真である。
【図２】この発明によるＰＤＰの実施例を示す断面図である。
【図３】同実施例によるＰＤＰの保護層の形成状態を示す部分拡大写真である。
【図４】同実施例のＰＤＰに対する耐圧試験の結果を従来のＰＤＰの耐圧試験結果と比較して示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１          …前面ガラス基板（前面基板）
２          …誘電体層
３          …保護層
Ｘ，Ｙ      …行電極（放電電極）
Ｘａ，Ｙａ  …バス電極
Ｘｂ，Ｙｂ  …透明電極
【図２】
2010080311.tif 000003
【図４】
2010080311.tif 000004
【図１】
2010080311.tif 000005
【図３】
2010080311.tif 000006