(57)【要約】【課題】絶縁耐圧の維持を図りながら誘電体層の比誘電率を低減することで、低消費電力であって、且つ、高い信頼性を有するプラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】誘電体層１３は、低融点系ガラス材料からなるベースに対し、粒状体が分散された構成を有する。  粒状体１３２は、中空球状体の構造を有しており、外殻により内部空間１３２ｈが囲まれている。ここで、粒状体１３２の外殻は、複数のＳｉＯ２（シリカ）粒子が結合して形成されているものであり、単なるガラス球体（外殻がアモルファスの球状体）ではない。粒状体１３２の構成粒子としてシリカ粒子を用いるのは、シリカの比誘電率εが４〜４．５と低く、可視光の光線透過率が高いという優位性のためである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間を挟み対向配置された一対の基板を有し、一方の基板における前記空間側の主面に、電極と当該電極を被覆する誘電体層とが形成されたプラズマディスプレイパネルであって、
前記誘電体層には、内部に空間を有する粒状体が含まれているプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記粒状体は、中空体である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記粒状体は、当該粒状体のサイズよりも小さなサイズの構成粒子を複数有し、前記複数の構成粒子が互いに結合することでその外殻が形成されている請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記粒状体は、当該粒状体のサイズよりも小さなサイズの構成粒子を複数有し、当該複数の構成粒子が互いに結合されてなる多孔質体である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記粒状体は、外殻部分における前記構成粒子の密度が、内部における密度よりも高い請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記構成粒子の平均粒径は、前記粒状体の平均径の１０分の１以下である請求項３から５の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記粒状体は、前記構成粒子としてシリカ粒子を含む請求項３から６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８】
前記粒状体は、略球状の外観形状を有する請求項１から７の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
前記粒状体は、平均径が０．０１μｍ以上４０μｍ以下である請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
前記粒状体は、平均径が３μｍ以上１０μｍ以下である請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１１】
前記誘電体層の比誘電率をεとし、前記誘電体層の厚みをｄとするとき、
ε／ｄの値が、０．０５以上０．２５以下である請求項１から１０の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１２】
前記誘電体層は、低融点ガラスからなるベースに対し、前記粒状体が分散されている請求項１から１１の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
前記ベースを構成する前記低融点ガラスには、鉛およびビスマスを含まない請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
前記一対の基板は、前面基板と背面基板とであり、
前記一方の基板が、前記前面基板に該当し、
前記電極として、複数のスキャン電極と複数のサスティン電極とを有し、１本の前記スキャン電極と１本のサスティン電極とで１対の表示電極対を構成するものである請求項１から１３の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１５】
前記背面基板には、前記空間側の主面に前記表示電極対に対し立体交差する方向に、複数のデータ電極が形成されており、
前記表示電極対と前記データ電極とが立体交差する各箇所が放電セルであり、
前記電極の延伸方向における前記放電セルのピッチは、９０μｍ以上１６０μｍ以下である請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１６】
前記一対の基板の間には、キセノンを含むガスが充填されており、
前記ガス中におけるキセノンの含有率が、２０体積％以上１００体積％以下である請求項１から１５の何れか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】
本発明は、プラズマディスプレイパネルに関し、特に前面パネルにおける誘電体層の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面型表示パネルの一種としてのプラズマディスプレイパネルが広く普及してきている。プラズマディスプレイパネルの中でも、高い技術的ポテンシャルを有し、寿命特性の観点からも優位な面放電型プラズマディスプレイパネル（以下では、単に「ＰＤＰ」と記載する。）が主流となってきている。
ＰＤＰは、前面パネルと背面パネルとが互いの間に間隙をあけて対向配置された構成を有する。前面パネルは、前面基板の一方の主面（上記間隙側の主面）に、表示電極としてストライプ状のスキャン電極およびサスティン電極が交互に配され、この上を誘電体層および誘電体保護層で順に被覆した構成となっている。
【０００３】
背面パネルは、背面基板における上記前面パネルに対向する側の主面に、ストライプ状のデータ電極が配され、この上を誘電体層で覆い、さらにその上に井桁状などの隔壁が突設されている。また、背面パネルには、誘電体層および隔壁で形成される凹部の壁面に蛍光体層が形成されている。ＰＤＰにおける蛍光体層は、隔壁により仕切られる凹部毎に、発光色の異なる赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体を用いて区分けされた状態で形成されている。
【０００４】
前面パネルと背面パネルとは、互いの誘電体保護層と蛍光体層とが向き合う状態で、且つ、スキャン電極およびサスティン電極とデータ電極とが互いに交差する方向に配される。また、前面パネルと背面パネルとの間に設けられ、両パネルの外周部で封止されることで密閉される内方空間には、キセノン（Ｘｅ）／ネオン（Ｎｅ）や、キセノン（Ｘｅ）／ネオン（Ｎｅ）／ヘリウム（Ｈｅ）などの混合ガスが充填されている。
【０００５】
以上のような構成のＰＤＰでは、スキャン電極とサスティン電極との表示電極対と、背面パネルのデータ電極とが立体交差する各領域が、発光の最小単位となる放電セルに相当する。
ところで、ＰＤＰは、その駆動時における維持放電での放電効率が４〜８［％］程度と低く、消費電力の低減などの観点から維持放電時の放電効率の改善が求められている。ＰＤＰの駆動時における電力ロスは、幾何学的な構成が同一であるとするならば、誘電体層の比誘電率により規定される。従来のＰＤＰでは、比誘電率ε＝９〜１３と高い酸化鉛や酸化ビスマスを成分中に含むガラス材料をもって前面パネルの誘電体層が構成されており、電力ロスの低減のためにも、前面パネルにおける誘電体層の比誘電率をより低くすることが求められている。特に、パネルサイズの大型化やパネルの高精細化を進めてゆく上では、この要求がより一層強くなってゆく。
【０００６】
前面パネルにおける誘電体層の比誘電率の低減を図るため、種々の提案がなされている。例えば、酸化鉛や酸化ビスマスの代りにアルカリ金属の酸化物を含むホウ酸亜鉛系ガラスを用い、比誘電率ε＝６〜７の誘電体層を形成する提案がなされている（例えば、特許文献１）。また、比誘電率ε＝２．８〜３．０のシロキサン結合を有するシリコン樹脂を用い前面パネルの誘電体層を形成するという提案もなされている（例えば、特許文献２）。
【０００７】
さらに、低融点ガラスからなる層に対し、低誘電率材料からなる粒子を混入させることで誘電体層全体の比誘電率を低減するという提案もなされている（例えば、特許文献３）。  
【特許文献１】特開平０９−２７８４８２号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ０１／０７１７６１号公報
【特許文献３】特開２００２−８３５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１〜３で提案を含む従来の技術では、より一層のパネルサイズの大型化やパネルの高精細化などを進めてゆく上で不充分なものである。また、上記特許文献１〜３で提案の技術は、次のような理由から採用をすることは困難である。
特許文献１で提案されている技術を採用した場合には、ガラス中にアルカリ金属が含まれることとなるため、電極の近傍領域でのガラスの黄変（変色）や、データ電極と駆動回路との接続端子部分におけるアルカリ金属マイグレーションに起因する誘電体層の耐圧不良や駆動回路の故障といった問題を生じることが考えられる。
【０００９】
また、特許文献２で提案されている技術を採用した場合には、誘電体層の耐熱性という観点から問題を有し、パネルの製造段階で発生するガスの内部残留といった問題が生ずる。また、特許文献３で提案されている技術を採用した場合には、誘電体層の比誘電率ε＝７であり、上記パネルサイズの大型化やパネルの高精細化を考慮するときには不十分である。また、この技術を採用する場合には、低誘電率材料が誘電体層中で凝集してしまい、誘電体層の表面に凹凸が生じ、絶縁耐圧の低下を招いてしまうと考えられる。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決しようとなされたものであって、絶縁耐圧の維持を図りながら誘電体層の比誘電率εを低減することで、低消費電力であって、且つ、高い信頼性を有するプラズマディスプレイパネル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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係るＰＤＰは、空間を挟み対向配置された一対の基板を有し、一方の基板における前記空間側の主面に、電極と当該電極を被覆する誘電体層とが形成された構成のパネルであって、一方の基板に対し形成された誘電体層に、内部に空間を有する粒状体が含まれているという構成を採用することとした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るＰＤＰでは、内部に空間を有する粒状体を誘電体層中に含むという構成を採用するので、従来のＰＤＰにおける誘電体層よりも比誘電率εの低減を図ることができる。これは、粒状体が、内部の空間の存在により低い比誘電率εを有することとなり、これを含む誘電体層全体の比誘電率εも低減できるためである。また、本発明に係るＰＤＰでは、内部に空間を有する粒状体を含ませているので、誘電体層に直接気泡を入れるような場合に比べて、絶縁耐圧を高くすることができる。
【００１３】
このように粒状体を誘電体層中に含むという構成を採用する本発明に係るＰＤＰでは、誘電体層の厚みを薄くしながら、誘電体層の誘電率を低く抑えることで放電開始電圧の低減を図ることができ、低い放電電圧での駆動が可能となる。よって、本発明に係るＰＤＰは、高い発光効率を有する。
従って、本発明に係るＰＤＰは、絶縁耐圧の維持を図りながら誘電体層の比誘電率εを低減することで、低消費電力であって、且つ、高い信頼性を有する。
【００１４】
上記本発明に係るＰＤＰでは、次のようなバリエーションを採ることができる。
上記本発明に係るＰＤＰでは、中空粒状体を採用することができる。このように中空体の粒状体を用いることで、その空隙率を大きくすることが可能となり、比誘電率εの低減を図るのに有利である。また、この場合には、誘電体の形成時における粒状体の凝集を抑制するという観点から、複数の構成粒子（粒状体に比べてサイズが小さい粒子）が互いに結合することでその外殻が形成されてなる構造とすることが有利である。ここでいう構成粒子とは、複数の分子が結合してなる粒子であって、例えばガラスなどからなる中空球体などとは異なる。
【００１５】
なお、上記のように複数の構成粒子の結合により中空粒状体の外殻を形成することとする場合には、粒状体どうしの間に作用するファンデアワールス力の低減を図ることができ、これにより粒状体の凝集の抑制ができるのであるが、その結果として誘電体層の厚みの均一化を図ることができ、また、気泡の発生を抑えることができる。
また、上記本発明に係るＰＤＰでは、粒状体として、当該粒状体のサイズよりも小さなサイズの構成粒子を複数有し、この複数の構成粒子が互いに結合されてなる多孔質体を採用することができる。この場合にも、上記粒状体として中空体を用いる場合と同様の効果を得ることができる。なお、この場合には、粒状体における外殻部分における前記構成粒子の密度が、内部の密度よりも高いという構成とすることができる。
【００１６】
また、上記本発明に係るＰＤＰでは、構成粒子の平均粒径を、粒状体の平均径の１／１０以下とすることが実用上望ましい。
また、上記本発明に係るＰＤＰでは、粒状体の構成粒子には種々の材料を用いることができると考えられるが、例えば、構成粒子としてシリカ（ＳｉＯ２）粒子を採用することができる。なお、構成粒子として用いることができる材料を選択する上では、パネルの製造時における加熱温度や可視光の透過率などといった項目について考慮することが必要である。
【００１７】
また、上記本発明に係るＰＤＰでは、略球状の外観形状を有する粒状体を採用することができる。これにより、誘電体層の形成時における粒状体の流動性が良好となり、凝集を生じ難くなる。
また、上記本発明に係るＰＤＰでは、現実的な誘電体層の厚みなどを勘案するとき、粒状体の平均径を０．０１［μｍ］以上４０［μｍ］以下にすることが望ましい。さらに望ましくは、３［μｍ］以上１０［μｍ］以下である。
【００１８】
また、上記本発明に係るＰＤＰでは、誘電体層の比誘電率を”ε”とし、誘電体層の厚みを”ｄ”とするとき、”ε／ｄ”の値を０．０５以上０．２５以下の範囲内とすることがより確実に効果を得るという観点から望ましい。
また、上記本発明に係るＰＤＰでは、誘電体層が、低融点ガラスからなるベースに対し、粒状体が分散されている構成を採ることができる。なお、この場合における誘電体層は、所謂、厚膜法を用いた形成方法によるものとすることが、従来の製造設備を用いることができるという観点から望ましい。ここで、厚膜法とは、低融点ガラスおよび粒状体に対し、適量のバインダおよび溶剤を添加してペーストを作製し、これを電極上に塗布した後に、乾燥・焼成することで誘電体層を得る方法である。
【００１９】
上記低融点ガラスからなるベースを用いる場合には、低融点ガラスとして、鉛およびビスマスを含まない材料を用いることが、より誘電体層の比誘電率εの低減を図るという観点から望ましい。
上記本発明に係るＰＤＰのより具体的な構成としては、一対の基板が前面基板と背面基板とであり、その内の前面基板の側に形成される誘電体層に粒状体が含まれてなる、という構成を採用することができる。この場合には、維持放電時における放電開始電圧の低減を図ることができ、消費電力の低減という観点から、特に有効である。
【００２０】
上記本発明は、画面水平方向（スキャン電極およびサスティン電極の各延伸方向）における放電セルピッチが、９０［μｍ］以上１６０［μｍ］以下である高精細なＰＤＰを実現する上で特に有効である。また、発光効率の向上を図る上で、放電空間中におけるガス中のキセノン（Ｘｅ）の含有率を、２０［体積％］以上１００［体積％］以下とすることが有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では、本発明を実施するための最良の形態について、一例をもって説明する。なお、以下で説明する実施の形態はあくまでも一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。
（実施の形態）
１．ＰＤＰ１の構成
本発明の実施の形態に係るＰＤＰ１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態に係るＰＤＰ１の構造を示す要部斜視図（一部断面図）である。
【００２２】
１−１．前面パネル１０の構成
前面パネル１０は、前面基板１１における背面パネル２０と対向する側の面（図１では下面）に、サスティン電極（以下では、「Ｓｕｓ電極」と記載する。）１２ａとスキャン電極（以下では、「Ｓｃｎ電極」と記載する。）１２ｂからなる表示電極対１２が、互いに平行に複数対配設され、この表示電極対１２を覆うように、誘電体層１３および誘電体保護層１４が順に被覆形成されている。そして、前面基板１１における表示電極対１２が形成された同一表面上には、それぞれが隣り合う表示電極対１２と表示電極対１２との間にブラックストライプ１５が形成されている。
【００２３】
前面基板１１は、例えば、硼珪酸アルカリガラスから構成されている。また、Ｓｕｓ電極１２ａおよびＳｃｎ電極１２ｂの各々は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２（酸化錫）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）などを主体としてなる幅広の透明電極１２ａ１、１２ｂ１と、電気抵抗を下げるためのＣｕ（銅）やＡｇ（銀）やＡｌ（アルミニウム）などを主体としてなるバス電極１２ａ２、１２ｂ２とがそれぞれ積層されてなる。なお、バス電極１２ａ２、１２ｂ２の構成材料としては、上記材料の内でもＡｇが耐酸化性に優れるという点から特に適する。
【００２４】
また、誘電体層１３は、低融点系ガラス材料からなるベースに対し、粒状体が分散された構成を有する。誘電体層１３の構成については、後述する。誘電体保護層１４については、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）あるいはＭｇＦ２（弗化マグネシウム）などを主体として構成されている。
ブラックストライプ１５については、後述の背面パネル２０における補助隔壁２４ｂと略平行に形成されており、図１におけるＸ軸方向において、隣り合う放電セルの光が互いに漏れ出るのを防止するためのものである。
【００２５】
１−２．背面パネル２０の構成
背面パネル２０は、背面基板２１における前面パネル１０と対向する側の面（図１では上面）に、表示電極対１２と略直交する方向（Ｘ軸方向）において、複数のデータ電極（以下では、「Ｄａｔ電極」と記載する。）２２が配されており、このＤａｔ電極２２を覆うように、誘電体層２３が形成されている。また、この誘電体層２３上には、隣り合うＤａｔ電極２２間に主隔壁２４ａが立設され、さらに、この主隔壁２４ａと略直行する方向（Ｙ軸方向）に補助隔壁２４ｂが形成されており、これら主隔壁２４ａと補助隔壁２４ｂをもって背面パネル２０における隔壁２４を構成している（井桁状の隔壁構造）。なお、図面上では詳細に示していないが、Ｚ軸方向において、補助隔壁２４ｂの上端は、主隔壁２４ａの上端よりも若干低く設定されている。
【００２６】
誘電体層２３と隣り合う２条の隔壁２４ａおよび２条の補助隔壁２４ｂとで囲まれた窪み部分の内壁面には、蛍光体層２５が設けられている。蛍光体層２５は、放電セル毎に赤色（Ｒ）蛍光体層２５Ｒ、緑色（Ｇ）蛍光体層２５Ｇ、青色（Ｂ）蛍光体層２５Ｂの各々に区分けされて形成されている。
背面パネル２０における背面基板２１についても、上記前面基板１１と同様に、硼珪酸アルカリガラスから構成されている。Ｄａｔ電極２２は、例えば、Ａｇ（銀）などの金属材料から形成されており、背面基板２１の表面上にＡｇペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成することで形成されている。なお、Ｄａｔ電極２２の形成材料としては、Ａｇの他に、Ａｕ（金）、Ｃｒ（クロム）、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｔ（白金）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属材料や、例えば、これらを積層するなどの方法で組み合わせたものも用いることもできる。
【００２７】
背面パネル２０における誘電体層２３は、ＰｂＯ（酸化鉛）およびＢｉ２Ｏ３（酸化ビスマス）を含む酸化物ガラスから構成されている。ここで、誘電体層２３は、比誘電率ε＝６〜１２である。なお、背面パネル２０における誘電体層２３には、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）やＴｉＯ２（酸化チタン）を含ませることとしてもよい。また、隔壁２４は、例えば、鉛ガラス材料を用い形成されている。
【００２８】
各蛍光体層２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂは、例えば、次のような蛍光体材料を用い、それらを単独で用いたり、あるいは混合して用いたりすることで形成されている。
・Ｒ蛍光体；（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、ＹＶＯ３：Ｅｕなど材料
・Ｇ蛍光体；Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｔｂ、ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎなどの材料
・Ｂ蛍光体；ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕなどの材料
１−３．前面パネル１０と背面パネル２０との配置
ＰＤＰ１は、前面パネル１０と背面パネル２０とが、ギャップ材として背面パネル２０に形成された隔壁２４を間に挟み、且つ、表示電極対１２とＤａｔ電極２２とが略直交する方向に配され、この状態で各々のパネル１０、２０の外周部どうしが封止されて構成されている。これによって、前面パネル１０と背面パネル２０との間には、各隔壁２４によって仕切られた放電空間３０が形成され、両パネル１０、２０が密閉容器を形成することになる。ＰＤＰ１における放電空間３０には、Ｎｅ、Ｘｅ、Ｈｅ等から選択される少なくとも１種の希ガス成分からなる放電ガスが充填されている。放電ガスの封入圧力は、例えば２９．９［ｋＰａ］〜８０［ｋＰａ］程度である。
【００２９】
なお、従来のＰＤＰにおいては、Ｘｅを７［体積％］未満で含む混合ガスが放電ガスとして用いられているのであるが、本実施の形態に係るＰＤＰ１では、パネルの発光輝度向上を目的として、放電ガス中におけるＸｅの含有割合が２０［体積％］以上の混合ガスや、あるいは、Ｘｅだけで（１００［体積％］のＸｅで）放電ガスを構成することとする。
ＰＤＰ１では、表示電極対１２とＤａｔ電極２２とが立体交差する各箇所に放電セル（不図示）が形成される。そして、ＰＤＰ１には、複数の放電セルがマトリックス配列された状態となっている。ここで、本実施の形態に係るＰＤＰ１は、４２インチフルスペックのハイビジョンＴＶを想定するもので、画素数が１９２０（水平）×１０８０（垂直）であって、１セルピッチ（主隔壁２４ａ間でのピッチ）が９０［μｍ］以上１６０［μｍ］以下である。
【００３０】
なお、実際には、ＰＤＰ１の各電極１２ａ、１２ｂ、２２に対して、それぞれ電圧パルス印加回路が接続されており、所謂、フィールド内時分割階調表示を用い駆動がなされる。ＰＤＰ１の駆動では、選択された放電セルにおいて、Ｓｕｓ電極１２ａとＳｃｎ電極１２ｂとの間で面放電を生じ、この放電により励起Ｘｅ原子から１４７［ｎｍ］主体の共鳴線が放射され、励起Ｘｅ分子から１７３［ｎｍ］主体の分子線が放射される。このように放射された共鳴線および分子線により背面パネル２０の各蛍光体層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂが励起されて可視光が前面パネル１０を透してパネル外へと出射される。
【００３１】
１−４．前面パネル１０の誘電体層１３の構成
次に、本実施の形態に係るＰＤＰ１が主たる特徴とする前面パネル１０の誘電体層１３の構成について、図２および図３を用い説明する。
図２の拡大部分に示すように、ＰＤＰ１における前面パネル１０の誘電体層１３は、ベースとなる酸化物ガラス層１３１に、粒状体１３２が分散された構成となっている。この内、酸化物ガラス層１３１は、例えば、次に示す材料の何れかを用い形成することができる。
【００３２】
（１）ＰｂＯ（酸化鉛）やＢｉ２Ｏ３（酸化ビスマス）を主体とする酸化物ガラス材料
（２）ＰｂＯ（酸化鉛）は含有せず、Ｂｉ２Ｏ３（酸化ビスマス）やアルカリ金属を含有する非鉛系の酸化ガラス材料
上記２種類の材料の内、項目（２）の材料においては、比誘電率ε＝６〜７と低誘電率化を図ることが可能であり、誘電体層１３の比誘電率εの全体的な低減を図るために有効であると考えられる。
【００３３】
誘電体層１３における酸化物ガラス層１３１中に分散される粒状体１３２は、粒径が０．０１［μｍ］以上４０［μｍ］以下、より望ましくは、３［μｍ］以上１０［μｍ］以下である。この構成について、図３を用い説明する。
図３に示すように、粒状体１３２は、中空球状体の構造を有しており、外殻により内部空間１３２ｈが囲まれている。ここで、図３の拡大部分に示すように、粒状体１３２の外殻は、複数のＳｉＯ２（シリカ）粒子１３２ａが結合して形成されているものであり、単なるガラス球体（外殻がアモルファスの球体）ではない。粒状体１３２の構成粒子としてシリカ粒子１３２ａを用いるのは、シリカの比誘電率ε＝４〜４．５と低く、可視光の光線透過率が高いという優位性のためである。
【００３４】
また、粒状体１３２の外殻を、シリカ粒子１３２ａの結合によって構成するのは、粒状体１３２どうしでの凝集を抑制するためである。ただし、粒状体１３２の粒径を３［μｍ］未満とすると、２次粒子を形成しやすくなってしまい、逆に、あまり粒径を大きくし過ぎると、誘電体層１３の厚みを制御することが困難となってしまうためである。特に、誘電体層１３の厚みを２０［μｍ］程度と薄くしようとする場合には、粒状体１３２の粒径を１０［μｍ］以下としておくことが望ましい。
【００３５】
また、粒状体１３２を中空球状体としたのは、中実に形成した場合に比べて粒状体１３２全体での比誘電率εを小さくすることができるためである。具体的には、内部の空間に空気が残留しているとするときには、空気の比誘電率εａｉｒ＝１であるので、外殻の厚みを０．５［μｍ］とするときの粒状体１３２全体での比誘電率ε＝２．５となる。また、外殻の厚みを１．０［μｍ］とするときには、粒状体１３２の比誘電率ε＝３．４となる。
【００３６】
１−５．前面パネル１０における誘電体層１３の形成方法
（１）粒状体１３２の作製方法
上記中空体の粒状体１３２は、例えば、次のような方法をもって形成することができる。
先ず、粒状体１３２を形成する上でのコアとして、平均粒径が３〜１０［μｍ］（例えば、５［μｍ］）の球状のアクリル系粒子を準備する。そして、このコアとしてのアクリル系粒子の表面に付着させるＳｉＯ２粒子も準備する。ここで、ＳｉＯ２粒子としては、例えば、作製しようとする粒状体１３２の直径の１／１０以下の平均粒径（例えば、１６［ｎｍ］）のものを用いる。
【００３７】
アクリル系粒子やＳｉＯ２粒子等を作製する上では、例えば、回転流動装置等を用いてその球状化を行なうことができ、所定の粒径となるまで各々を粉砕処理する。次に、メカノケミカル法の一種である高速気流中衝撃法を用い、コアとしてのアクリル系粒子の表面全体をＳｉＯ２粒子を付着させる。高速気流中衝撃法については、例えば、北海道立工業試験場報告Ｎｏ．２９２（１９９３）の「高速気流中衝撃法による粒子設計（第１報）」などを参考とすることができる。
【００３８】
なお、上記サイズの関係を実現するためには、アクリル系粒子に対するＳｉＯ２粒子の比率を、重量比率で１００：３ないし１００：５と、理論配合比よりも若干多く設定する。ここで、理論配合比とは、アクリル系粒子の表面全体をＳｉＯ２粒子で被覆するとする場合の計算値であり、本実施の形態において理論配合比よりも実際のＳｉＯ２の量を多くしたのは、高速気流中衝撃法を用いた場合においてはＳｉＯ２粒子の層の均一化を図るのが困難であることによるものである。よって、アクリル系粒子の表面全体にＳｉＯ２粒子を１層で被覆することは実際には困難である。
【００３９】
上記のように、表面全体がＳｉＯ２粒子で被覆されてなるアクリル系粒子を、アセトン等の有機溶剤中に浸漬し、コアであるアクリル系粒子を溶出させる。このようにコアが溶出されることで、その表面を覆っていたＳｉＯ２粒子だけが残ることとなり、複数のＳｉＯ２粒子の結合により外殻が形成されてなる粒状体１３２が作製される。なお、コアであるアクリル系粒子が溶出してできた空隙部分が、粒状体１３２における内部空間１３２ｈとなる（図３を参照）。
【００４０】
（２）誘電体層１３の形成方法
上述のような方法を用い得た粒状体１３２を、誘電体ペーストに分散させ、これを予め表示電極対１２が配された前面基板１１の表面に対し、ダイコート法あるいはスクリーン印刷法などを用い均一厚みで塗布する。
次に、粒状体１３２が分散された誘電体ペーストを塗布してなる前面基板１１を、例えば、５８０［℃］〜６００［℃］の温度をもって焼成することで誘電体層１３が形成される。
【００４１】
１−６．誘電体層１３と消費電力
前面パネル１０における誘電体層１３の厚みを”ｄ”とし、比誘電率を”ε”とするときに、パネル駆動時に各放電セルで消費される電力は”ε／ｄ”に比例する。これより、本実施の形態に係るＰＤＰ１において、酸化物ガラス層１３１に非ビスマス系低誘電率ガラス酸化物（ε＝７）を用い、これにε＝２．５の粒状体１３２を５０［体積％］分散させた場合には、誘電体層１３の比誘電率ε＝４．８となる。
【００４２】
ＰＤＰ１における誘電体層１３の厚みｄ＝３０［μｍ］とするとき、ε／ｄ＝０．１６となる。
一方、従来のＰＤＰで用いられている粒状体１３２を含まない誘電体層の場合には、比誘電率ε＝１１〜１２となり、誘電体層の厚みｄ＝３０［μｍ］〜４０［μｍ］のときに、ε／ｄ＝０．２８〜０．４となる。
【００４３】
ε／ｄの値を比較するとき、本実施の形態に係るＰＤＰ１では、その駆動時において従来に比べて消費電力の低減を図ることができるということが分かる。
以上のような事項より、本実施の形態に係るＰＤＰ１では、誘電体層１３に中空体の粒状体１３２が含まれる構成を採っているので、比誘電率εの低減を図る目的から単に誘電体層中に気泡を入れる場合などに比べて、高い絶縁耐圧を得ることができ、上記より消費電力の低減も図ることができることから、ＰＤＰ１は、絶縁耐圧の維持を図りながら誘電体層の比誘電率εを低減することで、低消費電力であって、且つ、高い信頼性を有する。
（実施例）
以下では、実施例に係るＰＤＰを作製し、上記実施の形態に係るＰＤＰ１の優位性を確認する。
【００４４】
本実施例に係るＰＤＰの構成は、基本的に図１に示す上記実施の形態に係るＰＤＰ１と同一である。即ち、本実施例に係るＰＤＰは、画素数が１９２０（水平）×１０８０（垂直）の４２インチフルスペックハイビジョン対応パネルであって、水平方向のセルピッチが１６０［μｍ］である。そして、前面パネル１０における誘電体層１３には、複数のＳｉＯ２粒子が結合して外殻を構成する中空球体状の粒状体１３２が分散されている。
【００４５】
本実施例に係るＰＤＰでは、Ｓｕｓ電極１２ａおよびＳｃｎ電極１２ｂの各幅が９０［μｍ］であって、そのバス電極１２ａ２、１２ｂ２がＡｇからなり、幅が５０［μｍ］である。対をなすＳｕｓ電極１２ａとＳｃｎ電極１２ｂとの間のギャップ（放電ギャップ）は、４０［μｍ］であり、主隔壁２４ａの高さが１００［μｍ］、隔壁２４の底面での幅が５０［μｍ］で頂部での幅が３０［μｍ］である。Ｄａｔ電極２２の幅は、６０［μｍ］とした。
【００４６】
１．前面パネル１０の作製
先ず、前面基板１１として、フロート法を用い作製され、７９×１０−７［／℃］の熱膨張係数を有する硼珪酸アクリルガラスを準備する。そして、この前面基板１１の一方の主面に対し、ＩＴＯからなる透明電極１２ａ１、１２ｂ１をストライプ状に形成し、この上にＡｇからなるバス電極１２ａ２、１２ｂ２を各々積層してＳｕｓ電極１２ａおよびＳｃｎ電極１２ｂを得る。
【００４７】
次に、上述のような方法を用い、Ｓｕｓ電極１２ａおよびＳｃｎ電極１２ｂが形成された前面基板１１の表面を、粒状体１３２が分散された誘電体層１３で被覆する。ここで、粒状体１３２におけるＳｉＯ２粒子１３２ａの粒径は１６［ｎｍ］であり、酸化物ガラス層１３１は、非ビスマス系誘電体である。また、誘電体層１３の厚みは、約３０［μｍ］とし、誘電体層１３の比誘電率ε＝４．８となる。
【００４８】
誘電体層１３の表面に対し、電子ビーム蒸着法を用い、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）からなる誘電体保護層１４を形成する。本実施例に係るＰＤＰでは、誘電体保護層１４の厚みを０．８［μｍ］に設定した。
２．背面パネル２０の作製
背面パネル２０の作製においては、上記前面基板１１と同様に、フロート法を用い作製された熱膨張係数が７９×１０−７［／℃］の硼珪酸アルカリガラスを準備し、この一方の主面に対してストライプ状のＤａｔ電極２２をＡｇを用い形成する。このＤａｔ電極２２が形成されてなる背面基板２１の主面に、誘電体ガラスペーストを厚さ１５［μｍ］で塗布する。塗布する誘電体ガラスペーストは、比誘電率ε＝６〜１２のＺｎＯ（酸化亜鉛）やＢｉ２Ｏ３（酸化ビスマス）を含有する酸化物ガラス粉末に対し、可視光の反射率の増大を図るべく白色酸化物フィラー（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等）を１［％］〜２０［％］加え調製したものである。
【００４９】
次に、誘電体層２３の主面上に、隔壁用ガラスペーストを均一な厚みで塗工する。隔壁用ガラスペーストは、比誘電率ε＝６〜１２のＺｎＯ（酸化亜鉛）やＢｉ２Ｏ３（酸化ビスマス）を含有する酸化物ガラス粉末に対し、可視光の反射率の増大を図るべく白色酸化物フィラー（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等）を１［％］〜２０［％］加え調製したものである。
【００５０】
次に、塗工したガラスペーストを乾燥させた後、フォトレジストを全面に塗布し、隔壁形成用のマスクパターンを用いて露光を行い、現像後にサンドブラスト法を用いて隔壁パターンを形成する。この後に、隔壁パターンを焼成することで隔壁２４が形成される。
次に、隔壁２４と誘電体層２３とで形成される各凹部の壁面に対して、例えば、インクジェット法などを用い蛍光体インクを塗布し、これを焼成することで蛍光体層２５が形成される。
【００５１】
３．前面パネル１０と背面パネル２０との貼り合わせ
上記のように作製された前面パネル１０と背面パネル２０とを、Ｓｕｓ電極１２ａおよびＳｃｎ電極１２ｂの各延伸方向と、Ｄａｔ電極２２の延伸方向とが交差するように配し、外周部を封着部材（低融点ガラス）で封着する。そして、パネル１０、２０間の空間に挿通する管を介して、残留ガスを排気した後、１００［体積％］Ｘｅの放電ガスを充填する。このときの放電ガスの充填圧力は、２９．９［ｋＰａ］（２２５［Ｔｏｒｒ］）とする。
【００５２】
加えて、Ｓｕｓ電極１２ａ、Ｓｃｎ電極１２ｂおよびＤａｔ電極２２をそれぞれ駆動回路に接続する。
４．確認試験
上記実施例に係るＰＤＰに対し、表示電極対１２に電圧２２０［Ｖ］、周波数２００［ｋＨｚ］、全白画像で駆動した。このときの消費電力および輝度について測定した。
【００５３】
なお、確認試験においては、Ｘｅ含有率が５［体積％］、前面パネルの誘電体層の比誘電率ε＝１２、厚みｄ＝４０［μｍ］、ε／ｄ＝０．３のＨＤパネルを比較サンプルとして用いた。そして、試験結果については、比較サンプルにおける消費電力および輝度の測定結果を”１００”として規格化した。
また、比較サンプルと同一構成の誘電体層を備え、放電空間中のガスを１００［体積％］Ｘｅとし、その充填圧力を２９．９［ｋＰａ］としたサンプルも参考として作製した。
【００５４】
参考として作製したサンプルでは、放電電圧が３２０［Ｖ］と著しく大きくなった。これは、このサンプルでは、発光効率を高めるために１００［体積％］Ｘｅとしているとともに、誘電体層の厚みｄ＝４０［μｍ］としていることに起因するものである。
これに対して、実施例サンプルでは、誘電体層の厚みｄ＝３０［μｍ］とすることで、放電電圧が２７０［Ｖ］と低くなった。また、実施例サンプルでは、その発光効率が”１８０”であり、比較例サンプルに対し、１．８倍と高い値を得た。
【００５５】
以上の結果より、上記実施の形態に係るＰＤＰ１の優位性が確認できる。
（変形例）
上記実施の形態の変形例について、図４を用い説明する。図４は、前面パネル１０における誘電体層１３中に含まれる粒状体４３２の構成を模式的に表すものである。
上記実施の形態に係るＰＤＰ１では、前面パネル１０における誘電体層１３に中空球体の粒状体１３２を含む構成としたが、本変形例に係るＰＤＰでは、前面パネルにおける誘電体層に多孔質の粒状体４３２が含まれている構成である。
【００５６】
図４に示すように、本変形例に係る粒状体４３２は、シリカ粒子４３２ａが結合することで球状の多孔質体となっている。即ち、粒状体４３２においては、シリカ粒子４３２ａとシリカ粒子４３２ａとの間に空隙４３２ｈが存在する。
また、図４に示すように、粒状体４３２における空隙率は、外表面部分と中核部分とで相違しており、具体的には、外表面部分での空隙率は、内部よりも小さくなっている。なお、粒状体４３２全体での空隙率は、３０［体積％］以上７０［体積％］以下である。
【００５７】
本変形例に係る粒状体４３２を誘電体層に含ませたＰＤＰにおいても、上記実施の形態に係るＰＤＰと同様に、絶縁耐圧の維持を図りながら誘電体層の比誘電率εを低減することで、低消費電力であって、且つ、高い信頼性を有する。
粒状体４３２は、次のような方法をもって作製することが可能である。
先ず、平均粒径が１６［ｎｍ］のＳｉＯ２粒子を、高速気流中衝撃法を用いて粒径５［μｍ］のアクリル系粒子に埋没させる。このようにＳｉＯ２粒子が埋没されたアクリル系粒子を、アセトン等の有機溶剤中に浸漬し、アクリル系粒子を溶出させる。これにより、ＳｉＯ２粒子だけが残り、粒状体４３２が作製されることになる。
（その他の事項）
上記実施の形態および変形例などは、本発明の一例を示すものであり、本発明は、これらに限定を受けるものではない。例えば、上記実施の形態および変形例では、前面パネルにおける誘電体層に粒状体を含む構成を採用したが、背面パネルにおける誘電体層に同様に粒状体を含む構成を採用することもできる。この場合にも、消費電力の低減に効果を奏するものと考えられる。
【００５８】
また、上記実施の形態では、粒状体の外殻が複数のシリカ粒子が結合された構成としたが、中空のガラス球を粒状体として採用することでも消費電力の低減に寄与するものと考えられる。ただし、誘電体層の形成時における粒状体の凝集を抑制するという観点からは、外殻が複数のシリカ粒子からなる構成を採用することが望ましい。
また、上記実施の形態および変形例に係るＰＤＰの各構成については、適宜変更が可能である。例えば、放電ガスにＡｒやＫｒを含有するものを使用することもできる。また、隔壁２４の構成についても、ストライプ状やミアンダ状のものを採用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、パネルサイズの大型化やパネルの高精細化を図って行くときにも、低消費電力と高信頼性とを兼ね備えるプラズマディスプレイパネルを実現するのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本実施の形態に係るＰＤＰ１の構成を示す部分斜視図（一部断面図）である。
【図２】ＰＤＰ１の構成中、前面パネル１０を示す部分断面図である。
【図３】誘電体層１３に含まれる粒状体１３２の構成を示す模式断面図である。
【図４】変形例に係る誘電体層に含まれる粒状体４３２の構成を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１．ＰＤＰ
１０．前面パネル
１１．前面基板
１２．表示電極対
１２ａ．スキャン電極
１２ｂ．サスティン電極
１３．誘電体層
１４．誘電体保護層
１５．ブラックストライプ
２０．背面パネル
２１．背面基板
２２．データ電極
２３．誘電体層
２４．隔壁
２５．蛍光体層
１３１．酸化物ガラス層
１３２、４３２．粒状体
１３２ａ、４３２ａ．シリカ粒子
【図１】
2007317524.tif 000003
【図２】
2007317524.tif 000004
【図３】
2007317524.tif 000005
【図４】
2007317524.tif 000006