(57)【要約】【課題】消費電力が低く、信頼性の高いプラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】比誘電率が２．５以下の、窒化硼素をベンゼン構造に類似した電子構造に配列した分子の集合体であるボラジンポリマー、あるいはボラジンとアルキル基を有する環状珪素化合物を白金触媒下で反応させた、ボラジン-珪素化合物ポリマーを前面ガラス基板上の誘電体層に使用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面基板と背面基板とが放電空間を挟んで対向配置され、前記前面基板の放電空間側主面を覆うように誘電体層が配され、当該誘電体層と前面基板の放電空間側主面との間に帯状の電極が挿設されたプラズマディスプレイパネルであって、
前記誘電体層は、前記主面方向に第１層と第２層とを有し、
前記第１層は前記第２層と比べて空孔が多いプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記第２層は前記放電空間側に配され、前記第１層は前記前面基板側に配された請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記第２層は、実質的に空孔の無い構造からなる請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記第１層または第２層の少なくとも一方は、ボラジン系化合物を主成分とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
ボラジン系化合物を主成分とする前記第１層または第２層の少なくとも一方は、その比誘電率が１．７以上２．５以下であることを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記第１層は、ＳｉＯ２もしくはＳｉＯＣを主成分として含み、前記第２層は、ボラジン系化合物を主成分に含む請求項４記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記第２層は、ボラジン化合物あるいはボラジンポリマーもしくはボラジン含有珪素ポリマーを主成分に含み、
前記第１層は、前記第２層に比べて、前記ボラジン化合物あるいは前記ボラジンポリマーもしくは前記ボラジン含有珪素ポリマーに空孔を多く含ませて成る請求項４記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記第２層の比誘電率が１．７以上２．５以下で、前記第１層の比誘電率が前記第２層のそれより低い請求項７記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
前記第１層の空孔率が１０％以上６０％以下である請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１０】
前記第２層の厚みは、前記第１層のそれよりも大きい請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１１】
前記誘電体層における比誘電率εと厚みｄとの比ε／ｄが０．０５以上０．２５以下である請求項１から１０までのいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１２】
画面水平方向の隣接間画素ピッチが９０［μｍ］以上１６０［μｍ］以下である請求項１から１１までのいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
前記放電ガスのうち、Ｘｅ（キセノン）の含有量が２０体積％以上１００体積％以下である請求項１から１２までのいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
前面基板ならびに背面基板のそれぞれにおいて、一方の主面に帯状の電極を形成し、当該各電極が形成された主面を覆うように誘電体層を積層し、前記背面基板おいて当該誘電体層を覆うように蛍光体層を積層し、加工された主面を対向させて所定の間隙を空けて２枚の基板を張り合わせ、当該間隙に放電ガスを充填するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記前面基板に誘電体層を積層するステップでは、前記前面基板側に第１層を積層するサブステップと、前記第１層を覆うように前記第１層に比べて空孔が多くなるように第２層を積層するサブステップと、を含み、
前記第２層を積層するサブステップを減圧雰囲気で実行するプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１５】
前面基板ならびに背面基板のそれぞれにおいて、一方の主面に帯状の電極を形成し、当該各電極が形成された主面を覆うように誘電体層を積層し、前記背面基板において当該誘電体層を覆うように蛍光体層を積層し、加工された主面を対向させて所定の間隙を空けて２枚の基板を張り合わせ、当該間隙に放電ガスを充填するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記前面基板に誘電体層を積層するステップでは、前記前面基板側に第１層を積層するサブステップと、前記第１層を覆うように前記第１層に比べて空孔が多くなるように第２層を積層するサブステップと、を含み、
アルゴンガス雰囲気においてシリコンを蒸発させることにより前記第２層を積層したプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの消費電力低減と信頼性向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）は高速の表示が可能であり、かつ大型化が容易であることから、像表示装置および広報表示装置などの分野に広く実用されている。また、近年高品位テレビジョンの分野などでの進展が非常に期待されている。
このような用途の拡大にともなって、高精細で多数の表示セルを有するフルスペックハイビジョンＰＤＰが注目されている。従来のＰＤＰは、複数対の表示電極と酸化鉛や酸化ビスマスを主成分とする誘電体ガラス層及び保護層を備えた前面ガラス基板と、複数のアドレス電極と同じく酸化鉛や酸化ビスマスを主成分とする誘電体層及び蛍光体層を備えた背面ガラス基板との間に備えられた放電空間内で、対向する電極間にプラズマ放電を生じさせ、上記放電空間内に封入されているガスのうち主にＸｅガスから発生した紫外線を、放電空間内に設けた蛍光体に当てることにより表示を行うものである。
【０００３】
上記蛍光体の各色を仕切るように、背面ガラス基板には、放電の広がりを一定領域に押さえ、表示を規定のセル内で行わせると同時に、かつ均一な放電空間を確保するために酸化鉛や酸化ビスマスを主成分とするガラスとフィラーとから成る隔壁（リブともいう）が設けられている。
この場合、前面ガラス基板上の誘電体層は、酸化鉛や酸化ビスマスを主成分とするため、誘電体ガラスの比誘電率は９乃至１３である。
【０００４】
ＰＤＰは、市場の要求に伴って今後もますますパネルサイズが大型化、高精細化する傾向にある。それに伴って表示セル数と表示面積とが増加し、消費電力の増大が懸念されている。
一般に、ＡＣ型のＰＤＰの消費電力は、ＰＤＰの幾何学的構成が同一であれば、上記誘電体層の比誘電率に比例することが知られており、したがってＰＤＰの消費電力を削減するため、ＰＤＰを構成する誘電体層の比誘電率を低減することによってＰＤＰの消費電力を低減する試みがなされている。
【０００５】
具体的には、低誘電率と低軟化温度を両立させるために、酸化鉛（ＰｂＯ）や酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）の代わりにアルカリ金属の酸化物を添加することによって、比誘電率を６乃至７と低くしたホウ酸亜鉛系ガラスをＰＤＰの誘電体ガラス層に用いることが提案されている（特許文献１）。
また、比誘電率は低くないが、ＰＤＰの誘電体層用途として、Ｂｉ及びアルカリ金属を同時に含むガラスも提案されている（特許文献２）。
【０００６】
さらに、消費電力を削減するために、比誘電率が２．８乃至３．０のシロキサン結合を有するシリコーン樹脂を誘電体層に用いたＰＤＰが提案されている。（特許文献３）
【特許文献１】特開平９−２７８４８２号公報
【特許文献２】特開２００３−１２８４３０号公報
【特許文献３】ＷＯ０１／０７１７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の発明では、ガラスに含まれるアルカリ金属が電極と反応して導電性を低下させ、あるいは、アルカリ金属が電極と反応した結果、電極成分が誘電体ガラス層やガラス基板内を拡散して、電極近傍の黄変や、誘電体層の耐圧不良や、駆動回路が故障するという不具合が生じやすいという問題がある。
また、上記特許文献３に記載の発明では、今後ますますＰＤＰが大面積化、高精細化した場合に、比誘電率や耐熱性の点で不十分であるという問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、信頼性を向上させ、消費電力を低減可能なプラズマディスプレイパネルおよびこれを低温で形成可能な製造方法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】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明にかかるＰＤＰでは、前面基板と背面基板とを放電空間を挟んで対向配置させ、上記前面基板の放電空間側主面を覆うように誘電体層を配し、当該誘電体層と前面基板の放電空間側主面との間に帯状の電極を挿設させたプラズマディスプレイパネルに対し、上記誘電体層において上記主面方向に第１層と第２層とを備えさせ、上記第１層では上記第２層と比べて空孔を多く含ませた。
【００１０】
本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、当該多孔質層は減圧雰囲気で形成したことを特徴とするものである。また、好ましくは、当該多孔質層はアルゴンガス中でシリコンを蒸発させて作製したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るＰＤＰでは、少なくとも前面板を構成する誘電体層において第１層と第２層とを備えさせ、上記第１層では上記第２層と比べて空孔を多くした。これにより、上記第１層には比誘電率が１の空気を含ませることができるので、従来のＰＤＰに比べて少なくとも前面板を構成する誘電体層の比誘電率を低減することができる。
ＰＤＰの誘電体層の比誘電率とその消費電力とは比例関係にあるので、本発明に係るＰＤＰでは、従来のＰＤＰに比べて消費電力を低減することができる。
【００１２】
空孔を多くした第１層を上記前面基板側に配し、上記第２層を上記放電空間側に配すると、絶縁耐圧が向上するので、信頼性を向上させることができ、好ましい。
上記第２層に対して実質的に空孔の無い構造を与えると、絶縁耐圧をさらに向上させることができるので、信頼性をさらに向上させることができ、好ましい。
上記第１層または第２層の少なくとも一方に対してボラジン系化合物を主成分に含ませると、その誘電体層の比誘電率をさらに低減させることができるので、消費電力をさらに低減させることができ、好ましい。
【００１３】
ボラジン系化合物を主成分に含ませた上記第１層または第２層の少なくとも一方において、その比誘電率を１．７以上２．５以下にすると、消費電力をさらに低減させることができ、好ましい。
上記第２層においてボラジン系化合物、ボラジンポリマーあるいはボラジン珪素ポリマーを主成分に含ませ、上記第１層において当該ボラジン系化合物、ボラジンポリマーあるいはボラジン珪素ポリマーを主成分に含ませてこれらをポーラス化させれば、消費電力の低減と信頼性の向上をさらに推進させることができる。
【００１４】
上記第２層の比誘電率を１．７以上２．５以下とし、上記第１層の比誘電率を上記第２層のそれより低くすると、消費電力の低減と信頼性の向上をさらに推進させることができる。
上記ポーラス化させた第１層において、その空孔率を１０％以上６０％以下にすれば、比誘電率の低減を図りながら絶縁耐圧性を損なうおそれを低減することができ、好ましい。
【００１５】
ポーラス化させた上記第１層の厚みを上記第２層のそれに比べて大きくすれば、絶縁耐圧性が向上して好ましい。
上記誘電体層の比誘電率εとその厚みｄとの比ε／ｄを０．０５以上０．２５以下にすれば、当該誘電体層の絶縁耐圧性の向上と透光性の悪化の抑制とを両立させることができ、好ましい。
【００１６】
本発明に係るＰＤＰの製造方法では、上記本発明に係るＰＤＰを好適に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態１）
本発明に係るプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）について、一例を挙げて適宜図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係るＰＤＰの要部斜視図である。図２は、本発明にかかるＰＤＰにおける前面板を示した要部断面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態に係るＡＣ面放電型ＰＤＰ１は、互いに貼り合わされた前面板２と背面板１０とを備えている。
前面板２は、フロート法で作製され、７９×１０−７［／℃］の熱膨脹係数を有する硼珪酸アルカリガラスからなる前面ガラス基板３と、その内側主面（放電空間１６側の主面）において帯状に延伸配設された表示電極対６（帯状に延伸配設された維持電極４と帯状に延伸配設された走査電極５とが互いに並行することによって構成されている）と、表示電極対６を覆うように前面ガラス基板３の放電空間１６側の主面に積層された誘電体層８と、誘電体層８を覆うようにその放電空間１６側の主面に積層された保護層９とを含む。
【００１９】
図２に示すように、表示電極対６は、帯状に延伸配設された透明電極４ａ，５ａの放電空間１６側の主面に透明電極４ａ，５ａの線幅よりもその線幅が小さい帯状のバス電極４ｂ，５ｂを透明電極４ａ，５ａに沿って積層させた構造を持つ。透明電極４ａ，５ａは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）または酸化スズを主成分として構成されている。バス電極４ｂ，５ｂは、Ａｇ、ＣｕおよびＡｌから選ばれる１種を主成分として構成されている。中でもＡｇは、耐酸化性に優れるので推奨される。
【００２０】
本実施の形態では、ＩＴＯを主成分とする透明電極４ａ，５ａならびにＡｇを主成分に含むバス電極４ｂ，５ｂを採用している。
本実施の形態では、ボラジン珪素化合物の多結晶体（ボラジン珪素ポリマー）を主成分とする多結晶材料であってその比誘電率が２．４に設定されたものを誘電体層８に採用している。
【００２１】
ボラジン珪素ポリマーの比誘電率はこれに限定されず、１．７以上２．５以下の範囲内で設定されていれば良い。また、誘電体層８に採用する材料はこれに限定されず、表示電極対６を覆う誘電体層８には、比誘電率が２．５以下、好ましくは１．７乃至２．５に設定されたボラジン化合物の多結晶体（ボラジンポリマー）が主成分に採用されていれば良い。
【００２２】
誘電体層の比誘電率εは硬化温度に依存し、比誘電率εは、硬化温度が高いほど小さくなるため、硬化温度で調整することができる。
本実施の形態では、３５０〜５００［℃］で焼成することにより、ボラジンポリマーの比誘電率を上記値に設定している。
背面板１０は、背面ガラス基板１１と、その放電空間１６側の主面に上記表示電極対６の延伸方向と直交する方向に延伸配設されたアドレス電極１２と、アドレス電極１２を覆うように背面ガラス基板１１の放電空間１６側の主面に積層された誘電体層１３と、誘電体層１３の放電空間１６側の主面に立設するように積層された隔壁１４と、隔壁１４同士の間においてその側壁から誘電体層１３の主面に亘って積層された蛍光体層１５とを含む。蛍光体層１５は、隔壁１４に区切られた空間毎に各１色が順番に配列した赤色蛍光体層１５（Ｒ）、緑色蛍光体層１５（Ｇ）および青色蛍光体層１５（Ｂ）を含む。
【００２３】
本実施の形態では、背面板１０の誘電体層１３は、誘電率が６乃至１２の酸化亜鉛や酸化ビスマスを主成分に含有した酸化物ガラスで構成されているが、前面ガラス基板３に積層されたボラジン化合物の多結晶体（ボラジンポリマー）や、ボラジン珪素化合物の多結晶体（ボラジン含有珪素ポリマー）を主成分に用いて構成しても良い。
蛍光体層１３を構成する蛍光体としては、例えば、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕを用いることができる。
【００２４】
前面板２と背面板１０とは、表示電極対６の長手方向とアドレス電極１２の長手方向とが互いに直交する配置で、封着部材（図示せず）を用いて互いにその縁部において接合されている。
本実施の形態では、発光効率を向上させるため、放電空間１６に封入する放電ガスをＸｅ含有量１００体積％とし、圧力を２９．９［ｋＰａ］とした。
【００２５】
なお、放電空間１６においてＨｅ、ＸｅおよびＮｅから選ばれる少なくとも１種の希ガス成分からなる放電ガスが２９．９［ｋＰａ］乃至９．８［ｋＰａ］（２２５［Ｔｏｒｒ］乃至６００［Ｔｏｒｒ］）程度の圧力で封入されていればよい。もちろん、これら希ガス成分を適宜組み合わせてなる放電ガスが放電空間１６に封入されていても良い。
従来のＰＤＰでは、前面板の誘電体層の厚さが３０〜４０［μｍ］で、Ｘｅガス含有率が５〜１０体積％である。Ｘｅガス含有率を上げると放電電圧が高くなるためである。これに対して、本実施の形態にかかるＰＤＰでは、前面板２の誘電体層８の厚さを５〜１５［μｍ］まで薄くして、Ｘｅガス含有率を２０体積％としたので、従来のＰＤＰの放電維持電圧が２６０［Ｖ］であったのに対して、それを２３０［Ｖ］にまで低減することができる。すなわち、本実施の形態では、Ｘｅガス含有率を上げることによる発光効率の向上と放電電圧の低下を両立することができる。
【００２６】
表示電極対６とアドレス電極１２は、それぞれ外部の駆動回路（図示せず）と接続され、駆動回路から印加される電圧によって放電空間１６で放電を発生させる。放電に伴って発生する短波長（波長１４７［ｎｍ］または波長１７３［ｎｍ］）の紫外線で蛍光体層１５に含まれる蛍光体が励起されて可視光の発光が生ずる。
本実施の形態では、ＰＤＰ１が１９２０［ｍｍ］(水平)×１０８０［ｍｍ］(垂直) の５０インチフルスペックのハイビジョンＴＶ用で、１セルピッチ(１隔壁ピッチ)が０．２０［ｍｍ］(水平)に設定されている。
【００２７】
また、表示電極対６の幅は１５０［μｍ］でＡｇからなるバス電極４ｂ，５ｂの幅は７０［μｍ］で、表示電極対６の放電ギャップは７５［μｍ］で、隔壁１４の高さが１１０［μｍ］、隔壁１４の幅が底面で約８０［μｍ］、頂部で約４０［μｍ］に、アドレス電極１２の幅は１００［μｍ］で設計されている。
＜変形例＞
本実施の形態におけるＰＤＰの変形例について説明する。当該変形例では、誘電体層の構造に特徴があり、その他の構成については、既述の実施の形態と同じであるので、その他の構成については説明を省略する。
【００２８】
図３は、本実施の形態における変形例のＰＤＰの前面板を示した概略断面図である。
図３に示すように、当該変形例のＰＤＰでは、前面ガラス基板３の主面に積層された誘電体層８が２層構造になっている。
具体的には、図３に示すように、誘電体層８において、第１層８１は表示電極対６（透明電極４ａ，５ａおよびバス電極４ｂ，５ｂ）を直接被覆している。第２層８２は、第１層８１の放電空間側の主面を覆っている。すなわち、第２層８２と前面ガラス基板３との間、あるいは第２層８２と表示電極対６との間に第１層８１が位置する。したがって、前面ガラス基板３から放電空間１６側の主面に向かう方向において第１層８１および第２層８２が厚さ方向にこの順番で並ぶ。
【００２９】
当該変形例では、第１層８１は当該ボラジン珪素ポリマーを多孔質に（ポーラス化）したものを主成分とし、第２層８２はポーラス化（多孔質に）されていない緻密なボラジン珪素ポリマーを主成分としている。
上記構成のほか、第２層８２がポーラス化（多孔質に）されていない緻密なボラジンポリマーを主成分としていても良く、さらに誘電体層８を構成する各層において第１層８１がポーラス化（多孔質に）されていないボラジン珪素ポリマーを主成分とし、これに対して第２層８２がポーラス化（多孔質に）されていないボラジンポリマーを主成分としていても良い。
【００３０】
上記構成を採用することにより、誘電体層８において、放電空間側に配された第２層８２は空孔を実質的に含まないので高い絶縁耐圧特性を保ち、発泡剤を使用して多孔質に（ポーラス化）した第１層８１は、層８１内に比誘電率１の空気が入るため第２層８２の比誘電率よりも見かけ上さらに低い比誘電率の層となる。
ここで、「実質的に含まない」とは、積極的に空孔を含ませていないことを意味し、具体的には、空孔率が５％以下の状態にあればよい。
【００３１】
したがって、当該構成を採用することによって、誘電体層８の比誘電率をさらに低減することが出来る。
そして、当該変形例では、誘電体層８において、ポーラス化された(多孔質化された)第１層８１に比べて絶縁耐圧性が高く、実質的にポーラス化されていない緻密な第２層８２を放電空間側に配しているので、比誘電率の低減を図りながら絶縁破壊を抑制できる。
【００３２】
また、従来のＰｂ系ガラスやＢｉ系ガラスは比誘電率が９乃至１３と大きいが、本発明の誘電体層構成によれば、誘電率を２．５以下に容易に調整することができる。
さらに、第１層８１においてボラジンポリマーやボラジン含有珪素ポリマーを多孔質にしたものを主成分に含めると、第２層８２に多少比誘電率が大きい緻密な誘電体を使用したとしても、全体として従来に比べて比誘電率の低い誘電体層を形成でき、消費電力の低減を容易にすることができる。
【００３３】
なお、本発明のボラジンポリマーやボラジン含有珪素ポリマーポリマー誘電体を好適に採用できるＰＤＰとしては、図１〜図２に示すような面放電型のものが代表的であるが、これに限定されるものではなく、対向放電型にも適用できる。
《本実施の形態におけるＰＤＰの効果》
本実施の形態では、誘電体層８に対してボラジン珪素ポリマーを主成分に含ませたので、従来のＰＤＰの誘電体層と比べて、その比誘電率を低減させることができる。
【００３４】
したがって、本実施の形態に係るＰＤＰでは、従来のＰＤＰに比べて、消費電力を低減することができる。
具体的には、従来のＰＤＰの誘電体層の比誘電率が２．８以上であったのに対し、本実施の形態に係るＰＤＰの誘電体層のそれは１．７以上２．５以下であって低い。
ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３を主成分とする誘電体層(比誘電率：１０．９)が前面板に備えられた従来のＰＤＰでは、放電ガスにおいてＸｅガスの含有量が５体積％乃至１０体積％の場合にその放電電圧が２３０［Ｖ］であったところ、発光効率を向上させるために放電ガスのＸｅガスを１００体積％とした場合にその放電電圧が３２０［Ｖ］と著しく大きくなった。
【００３５】
しかしながら、本実施の形態では、放電電圧が２３４［Ｖ］となり、変形例において放電電圧が２２０［Ｖ］となって、従来のＰＤＰに比べて放電電圧を低減することができた。特に変形例は、放電ガス中のＸｅ分圧を上げていない上記従来のＰＤＰの放電電圧と比べて１０［Ｖ］の低減を実現できた。
放電電圧の増減と消費電力の増減とは比例関係にあるので、本実施の形態に係るＰＤＰでは、従来のＰＤＰに比べて消費電力を低減することができる。
【００３６】
本実施の形態では、誘電体層８の主成分にボラジン珪素ポリマーを採用したので、従来のＰＤＰと比べて、ポーラス化（多孔質化）させることなく誘電体層８の構造を緻密な状態に維持しながら比誘電率を低減させることができ、ポーラス化による絶縁破壊を抑制しながら比誘電率の低減を図ることができる。
したがって、本実施の形態に係るＰＤＰでは、ポーラス化によって誘電体層の比誘電率の低減を図る従来のＰＤＰに比べて信頼性を向上させることができる。
【００３７】
本実施の形態の変形例では、誘電体層８に２層構造を採用し、放電空間に晒されない側の第１層をポーラス化し、放電空間に晒される側の第２層をポーラス化せずに緻密な構造を維持しているので、誘電体層８において比誘電率の低減を図るとともに絶縁耐圧の低下を抑制することができる。
特に変形例では、誘電体層８において、実質的にポーラス化(多孔質化)されていない緻密な第２層８２を放電空間側に配したため、比誘電率低減のために多孔質構造を導入しても絶縁耐圧を維持しながら、誘電体層８のトータル厚みを３３［μｍ］以下に薄くすることが可能となる。したがって、変形例を採用すると、誘電体層８において比誘電率の低減を図りながら透光性が損なわれることを抑制することができる。
【００３８】
(実施の形態２)
本実施の形態では、本発明に係るＰＤＰの製造方法について、その一例を説明する。
本実施の形態に係るＰＤＰの製造方法では、誘電体層の積層工程に特徴があり、その他の工程については既知の工程を採用しているので、その他の工程については説明を省略する。
【００３９】
本実施の形態に係るＰＤＰの製造方法によって、上記実施の形態１に記載のＰＤＰを作製することができるので、以下、必要に応じて図１，２で用いた符号を用いて説明する。
アルキル基を有するボラジン化合物とアルキル基を有する珪素化合物を白金触媒下で重合してポリマー化して、ボラジン珪素ポリマーを作成しておく。
既知の工程を経て表示電極対６が帯状に延伸配設完了済みの前面ガラス基板３において前面ガラス基板３の主面から表示電極対６に亘ってこれらを覆うように上記ボラジン珪素ポリマーを主成分に含む多結晶材料をバーコート法により塗工する。
【００４０】
塗工する材料はこれに限定されず、ボラジンポリマーを主成分に含む多結晶材料であれば良い。
塗工手段は上記のものに限定されず、ＣＶＤ法、スピンコート法、スクリーン印刷法等でも良い。
次に、塗工したボラジン化合物を窒素雰囲気にて３５０［℃］で加熱して重合硬化させて、ボラジン珪素ポリマーから成る比誘電率が２．４の誘電体層８を形成する。
【００４１】
誘電体層８の比誘電率εは硬化温度に依存し、比誘電率εは、硬化温度が高いほど小さくなるため、硬化温度で調整することができる。
したがって、誘電体層８の比誘電率は、上記の値に限定されず、硬化温度を調整することによって、２．５以下、より具体的には１．７以上２．５以下の範囲に収まるように調整されていれば良い。
【００４２】
上記ボラジン系化合物からなる誘電体層８を形成するにあたり、より緻密な膜を得るためにはＣＶＤ法(特にプラズマＣＶＤ法)が好ましい。
＜変形例＞
本実施の形態に係るＰＤＰの製造方法の変形例について説明する。
当該変形例では、誘電体層８の積層工程に特徴があり、その他の構成を作製する工程には、既知の工程を採用しているので、ここでは他の工程の説明を省略する。
【００４３】
当該変形例に係るＰＤＰの製造方法によって、上記実施の形態１に記載の変形例のＰＤＰを作製することができるので、以下、必要に応じて図１，３で示した符号を用いて説明する。
当該変形例では、２層構造となるように誘電体層８を積層する。
具体的には、既知の工程を経て表示電極対６が帯状に延伸配設完了済みの前面ガラス基板３においてその主面から表示電極対６に亘ってこれらを覆うように上記ボラジン珪素ポリマーを主成分に含む多結晶材料をＣＶＤ法により塗工する。そして、塗工されたボラジン珪素ポリマーを窒素雰囲気にて３５０［℃］で加熱してボラジン珪素ポリマーを主成分とする第１層を例えば１０［μｍ］の厚みになるように積層する。
【００４４】
その後、シリコーン系の発泡剤を少量添加したボラジン珪素ポリマーを例えばバーコート法によって第１層の主面に塗工し、これを窒素雰囲気にて３５０［℃］で焼成して２３[μｍ]の厚みになるように第２層を積層する。
当該積層工程を採用することによって、一方においてＣＶＤ法で積層された第１層が実質的に空孔を含まない緻密な構造となって、絶縁耐圧性を向上させることができ、他方において上記発泡剤を添加、焼成された第２層がポーラス化（多孔質に）された構造となって、比誘電率を低減させることができる。したがって、当該変形例の製造方法を採用すれば、絶縁耐圧性を維持しつつ比誘電率を低減可能な誘電体層８を積層させることができる。
【００４５】
上記第２層の塗布工程は、これに限定されず、スピンコート法やスクリーン印刷法等でも良い。
上記第１層は、これに限定されず、ボラジンポリマーを主成分とする層でも良く、上記第２層は、これに限定されず、実質的に空孔を含まない（ポーラス化されていない）緻密なボラジン珪素ポリマーでも良い。
【００４６】
あるいは、ガス中蒸発法でアルゴンガスの入った容器の中でシリコンを蒸発させてＳｉＯ２を主成分とする多孔質の第１層８１を、さらにカーボンをドープしてＳｉＯＣを主成分とする多孔質の層８１を作成する（ポーラス化を図る）こともできる。
上記多孔質層８１の空孔率は、１０％以上６０％以下であることが好ましい。当該空孔率が６０％を超えると絶縁耐圧特性を害するからであり、当該空孔率が１０％を下回ると比誘電率を低減する効果が要求に応えられる程度に十分に発揮されないからである。
【００４７】
この場合、多孔質に（ポーラス化）された第２層の厚みを、実質的に空孔を含まない（ポーラス化されていない）第１層の厚みよりも大きくすると、絶縁耐圧特性の効果が大きくなって、好ましい。
各放電セルで消費される電力は誘電体層の比誘電率εとその膜厚ｄとの比（ε／ｄ）に比例するので、消費電力を低減するには、比誘電率εを小さくし、あるいは誘電体層の厚みを大きくする方が好ましい。
【００４８】
しかしながら、誘電体層の絶縁性(耐電圧性)と光透過性を両立させる観点から、本実施の形態では、誘電体層の比誘電率εを２．４、その膜厚ｄを３３［μｍ］とし、したがって、誘電体層の比誘電率εとその膜厚ｄとの比（ε／ｄ）を約０．０７２に設定した。
誘電体層の比誘電率εを１．８乃至２．５に、その膜厚ｄを１０［μｍ］乃至３５［μｍ］に設定して、ε／ｄを０．０５以上０．２５以下となるように設定していれば、耐電圧性と光透過性を両立させることができる。
【００４９】
次に、隔壁１４は、次のようにして形成することができる。
まず、酸化亜鉛や酸化ビスマスを含有した酸化物ガラス粉末に、適量のバインダおよび溶剤を添加することによってガラスペーストとする。このガラスペーストを、背面ガラス基板１１上に形成されたアドレス電極１２の上から均一の厚さに塗工する。塗工したガラスペーストを乾燥後焼成する。このようにして、アドレス電極１２を覆う誘電体層１３を形成することができる。
【００５０】
次に、アドレス電極１２を覆う誘電体層１３の上面に、誘電率が６〜１２の酸化亜鉛や酸化ビスマスを含有した酸化物ガラス粉末と可視光の反射率を増大させるために白色酸化物フィラー（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等）を１％〜２０％加えて調製した原料粉末に、適量のバインダおよび溶剤を添加することによって前記誘電体ガラスペーストと同様な方法で、隔壁ペーストを作製する。
【００５１】
隔壁ペーストを塗工する方法としては、スクリーン法、バーコーター法、ロールコーター法、ダイコーター法およびドクターブレード法を例示できる。塗工した隔壁ペーストは、乾燥後、隔壁パターンに応じたレジストパターンをこの上に形成後、公知のサンドブラスト法にて隔壁を形成する。
また、フォトリソグラフィー法で隔壁を形成する場合は、隔壁原料粉末に、適量の感光性バインダおよび溶剤を添加して、感光性隔壁ペーストを作製後、スクリーン法、バーコーター法、ロールコーター法、ダイコーター法およびドクターブレード法で隔壁ペーストを塗工した後、公知のフォトリソグラフィー法にて隔壁を形成する。
【００５２】
なお、多孔質誘電体層の形成方法としては、減圧雰囲気で蒸着等によって形成してもかまわないし、アルゴンガス中でシリコーンを蒸発させて作製してもかまわない。
《本実施の形態に係るＰＤＰの製造方法の効果》
本実施の形態では、上記実施の形態１のＰＤＰを製造することができ、当該変形例において、上記実施の形態１の変形例のＰＤＰを製造することができる。
【００５３】
〔評価試験〕
具体的にプラズマディスプレイパネルを作製して、本発明にかかるＰＤＰの効果を実証するべく、消費電力比較試験を実施した。
当該比較試験の試料には、本発明にかかるＰＤＰとして実施例１ないし実施例４、ならびに従来のＰＤＰとして比較例１ないし３を準備した。
【００５４】
各試料は、１９２０［ｍｍ］(水平)×１０８０［ｍｍ］(垂直) の５０インチフルスペックのハイビジョンＴＶ用とし、１セルピッチ(１隔壁ピッチ)が０．２０［ｍｍ］(水平)に設定した。
また、各試料において、表示電極の幅は１５０［μｍ］でＡｇからなるバス電極の幅は７０［μｍ］で、表示電極の放電ギャップは７５［μｍ］で、隔壁の高さが１１０［μｍ］、隔壁の幅が底面で約８０［μｍ］、頂部で約４０［μｍ］に、アドレス電極の幅は１００［μｍ］で設計した。
【００５５】
（前面パネルの作製について）
まず、前面ガラス基板として、フロート法で作製され、７９×１０−７［／℃］の熱膨脹係数を有する硼珪酸アルカリガラスを用意し、この基板上にＩＴＯから成る透明電極およびＡｇからなるバス電極を形成する。
この後、実施例、比較例ごとに以下の要領で誘電体層を積層する。
【００５６】
〔実施例１〕
実施例１のＰＤＰでは、上記バス電極を形成後、アルキルキ基で置換されたボラジン化合物をＣＶＤ法で塗工し、これを窒素雰囲気中で３５０［℃］で加熱することにより重合硬化させ、ボラジン化合物ポリマーを主成分に含む比誘電率ε１が２．５、厚みｄ１が３．０［μｍ］の第１層を積層する。
【００５７】
そして、第１層を積層後にアルキル基で置換されたボラジン化合物とアルキル基を有する珪素化合物を白金触媒下で重合することによりポリマー化してボラジン珪素ポリマーを作製し、これをバーコート法で塗工した後、窒素雰囲気中で３５０［℃］で加熱することにより硬化させ、ボラジン珪素化合物ポリマーを主成分に含む比誘電率ε２が１．９、厚みｄ２が３０［μｍ］の第２層を積層し、誘電体層を積層する。
【００５８】
〔実施例２〕
実施例２のＰＤＰでは、実施例１で示したものと同様の工程で、窒素雰囲気中４５０［℃］で加熱することによって、比誘電率ε１が２．０、厚みｄ１が３．０［μｍ］の第１層を積層する。
そして、当該第１層を積層後、実施例１の記載と同様にしてボラジン珪素ポリマーを作製し、これをバーコート法で塗工する際に同時に既知の発泡剤を添加し、窒素雰囲気中で４５０［℃］で加熱することにより重合硬化させ、多孔質の（ポーラス化された）ボラジン珪素ポリマーを主成分に含む比誘電率ε２が１．８、厚みｄ２が３０［μｍ］の第２層を積層し、誘電体層を積層する。
【００５９】
〔実施例３〕
実施例３のＰＤＰは、実施の形態２のバリエーション２で示した製造方法と同様の方法で、ＣＶＤ法によって比誘電率ε１が１．９、厚みｄ１が１０［μｍ］の第１層と、バーコート法によって比誘電率ε２が１．７、厚みｄ２が２３［μｍ］の第２層とを積層し、誘電体層を積層する。
【００６０】
〔実施例４〕
実施例４のＰＤＰは、実施の形態２のバリエーション１で示した製造方法と同様の方法で、ボラジン珪素ポリマーを主成分に含む比誘電率εが２．４、厚みｄが３３［μｍ］の誘電体層を積層する。
〔比較例１〕
比較例１のＰＤＰは、上記特許文献１に記載の製造方法と同様の方法で、比誘電率εが１０．９、厚みｄが３３［μｍ］のＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３を主成分に含む誘電体層を積層する。
【００６１】
〔比較例２〕
比較例２のＰＤＰは、上記特許文献１に記載の製造方法と同様の方法で、比誘電率εが１２．５、厚みｄが３３［μｍ］のＢｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２を主成分に含む誘電体層を積層する。
〔比較例３〕
比較例３のＰＤＰは、上記特許文献３に記載の製造方法と同様の方法で、比誘電率εが３．０、厚みｄが３３［μｍ］のシロキサン結合を有するシリコーン樹脂を主成分に含む誘電体層を積層する。
【００６２】
そして、上記各誘電体層上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を電子ビーム蒸着法によって蒸着させ、ＭｇＯ保護層を０．８［μｍ］の厚みで形成して、ＰＤＰの前面板を作製した。
なお、誘電体層が２層の場合は、ボラジン系誘電体層の形成方法は、下層をプラズマＣＶＤ法，上層をバーコート塗布法でそれぞれ作成し、その後、窒素中３５０℃−５００℃で焼成して作成する。
【００６３】
（背面パネルの作製について）
次に、背面ガラス基板として、同じくフロート法で作製され、７９×１０−７［／℃］の熱膨脹係数を有する硼珪酸アルカリガラスを用意し、この基板上にＡｇからなるアドレス電極を形成後、誘電率が６乃至１２の酸化亜鉛や酸化ビスマスを含有した酸化物ガラス粉末と可視光の反射率を増大させるために白色酸化物フィラー（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ３等）を１％乃至２０％加えて調製した誘電体ガラスペーストをアドレス電極上に１５［μｍ］の厚さで形成する。
【００６４】
次に、この誘電体層上に、同じく誘電率が６乃至１２の酸化亜鉛や酸化ビスマスを含有した酸化物ガラス粉末と可視光の反射率を増大させるために白色酸化物フィラー（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ３等）を１％乃至２０％加えて調製した隔壁用ガラスペーストを作製した。
この隔壁用ペーストを、背面ガラス基板上に形成された誘電体上に均一の厚さに塗工する。塗工したガラスペーストを乾燥後、フォトレジストを全面に塗布し、隔壁形成用マスクパターンを用いて露光を行い、現像後、サンドブラスト法にて、隔壁パターンを形成し、その後、この隔壁パターンを焼成して隔壁を背面ガラス基板上に形成する。
【００６５】
次に、この隔壁内に、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕからなる赤色蛍光体、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎからなる緑色蛍光体およびＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、からなる青色蛍光体をインキジェット法にて塗布し、焼成後、蛍光体層を形成する。
（パネルの作製について）
前面ガラス基板と背面ガラス基板を表示電極の長手方向とアドレス電極の長手方向とが互いに直交する配置で、封着部材(低融点ガラス)を用いて互いに接合してパネルを作成後、放電空間のガスを排気し、Ｘｅ含有量１００体積％からなる放電ガスが２９．９［ｋＰａ］（２２５［Ｔｏｒｒ］）の圧力で封入後、駆動回路を実装し、プラズマディスプレイパネルを作製する。
【００６６】
（評価方法）
上記各資料において、表示電極の放電電圧を２２０［Ｖ］、２００［ＫＨｚ］に設定して、全白画像で駆動した時の各資料の消費電力を測定し、比較例１の試料の消費電力を１００と規格化し、順次各資料の消費電力を相対値化し、これを表１に示した。
【００６７】
【表１】
2007294138.tif 000003
【００６８】
表１に示すように、誘電体層をボラジンポリマーやボラジン珪素ポリマーで作製した実施例１ないし４のＰＤＰは、比較例１ないし３のＰＤＰに比べて、誘電体層の誘電率が１．７乃至２．５と低く、消費電力が少ない結果が得られている。
したがって、当該評価試験によって、本発明に係るＰＤＰが従来のＰＤＰに比べて消費電力を低減できることが確認できた。
【００６９】
また、結果を表には示さなかったが、これら各試料において、表示電極にＡｇを使用しても、従来例の酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、ホウ酸亜鉛系の誘電体ガラスでは課題であった電極近傍の黄変や、ＰＤＰの表示電極やアドレス電極と駆動回路の接続端子部におけるアルカリ金属マイグレーションのため、誘電体層の耐圧不良や、駆動回路が故障するという不具合が生じることはなかった。
【００７０】
したがって、当該評価試験によって、本発明に係るＰＤＰが従来のＰＤＰに比べて信頼性を向上できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、低誘電率の誘電体材料を用いた、プラズマディスプレイパネルであって、パネルの消費電力の低減と信頼性向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施の形態１に係るＰＤＰの要部斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るＰＤＰの前面板の要部断面図である。
【図３】実施の形態１の変形例に係るＰＤＰの前面板の要部断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１        プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
２        前面板
３        前面ガラス基板
４        維持電極
５        走査電極
６        表示電極
８        誘電体層（前面板）
９        誘電体保護膜（ＭｇＯ）
１０        背面板
１１        背面ガラス基板
１２        アドレス電極
１３        誘電体層(背面板)
１４        隔壁
１５        蛍光体層
１６        放電空間
８１        第１層
８２        第２層
４ａ，５ａ  透明電極
４ｂ，５ｂ  バス電極
【図１】
2007294138.tif 000004
【図２】
2007294138.tif 000005
【図３】
2007294138.tif 000006