JP2002304949A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】環境上の観点からプラズマディスプレイパネル
の誘電体層を、鉛含有ガラスでなく、透明性が高く、比
誘電率の低いポリマーにより形成し、特性の良好なプラ
ズマディスプレイパネルを作成する。 【構成】数平均分子量が５００〜１，０００，０００で
あり、ポリマー中にＳ−ｉＯ結合を含み、かつ少なくと
も下記一般式（Ｉ）及び（II）、更に（III）〜（I
V）、必要であれば（Ｖ）〜（VII）で表される構造単位
を含むケイ素含有共重合ポリマーをプラズマディスプレ
イパネルの電極を被覆するように塗布し、焼成硬化して
誘電体層を形成する。 （上式中、Ｒ¹〜Ｒ⁶、Ｒ⁸及びＲ⁹は、それぞれ独立にア
ルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール
基、アラルキル基、アルキルアミノ基、アルキルシリル
基又はアルコキシ基であり、Ｒ⁷は二価の基、Ｒ¹⁰は二
価の芳香族基であり、ＡはＮＨ又はＯである。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ空間の誘
電体層を新規なケイ素含有共重合ポリマーで形成したプ
ラズマディスプレイパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビジョン、コンピューター等
の平面表示装置の分野においては、プラズマディスプレ
イパネル（ＰＤＰ）が汎用されつつある。プラズマディ
スプレイパネルは、自己発光型でバックライトが不要で
あり、表示が見やすいことや大面積化が容易であるとい
う理由から、大型表示装置として最近頓に注目され、将
来最も有用な表示装置になるものとして期待されてい
る。しかしながら、従来のプラズマディスプレイパネル
においては、プラズマ空間の誘電体層を鉛含有ガラスで
形成しているため環境上の取り扱いに難点があり、ま
た、誘電層の誘電率が十分低くないため、消費電力が増
大し、発熱量が大きいという問題を有している。さら
に、この点から高価な駆動用パワーＩＣが必要になるこ
とも装置としてのメリットを損なっている。

【０００３】プラズマディスプレイパネルにはＡＣ型と
ＤＣ型があり、プラズマディスプレイパネルの２枚の基
板ガラス間に、隔壁にて仕切られた多数のセル（微小放
電空間）を形成させ、各セル内表面に蛍光体を配し、該
セル中に放電ガスを充填した構造を有しており、上記セ
ル内の電極間放電によって放電ガスを励起し、その際発
する紫外線によリ基底状態にある蛍光体を発光させて画
素の発光を行うものである。ＡＣ型プラズマディスプレ
イパネルにはＡＣ対向型と、ＡＣ面放電型があり、ＡＣ
対向型では、通常、その前面ガラス基板の片面（背面基
板と向き合う面）に透明電極とこれを被覆する誘電体ガ
ラス層を設け、また背面ガラス基板の片面（前面基板と
向き合う面）に、上記透明電極と直交するように複数の
アドレス電極を形成し、該電極部分を含む基板上面全面
を誘電体ガラス層で被覆し、非電極部分に相当する上記
誘電体ガラス層上に、形成されるセル間でのクロストー
クを防止するための隔壁を設置し、最終的に該隔壁の側
面及び底面に蛍光体を配置せしめることにより製造され
ている。また、ＡＣ面発光型プラズマディスプレイパネ
ルは、一方の基板面に各画素毎に一対の電極が設けら
れ、これらの電極が設けられた基板上面全面が誘電体ガ
ラス層で被覆されている。

【０００４】上記プラズマディスプレイパネルの誘電体
ガラス層や隔壁等の各要素の形成には、従来専ら低融点
のガラスが粉末形態で用いられている。これら低融点ガ
ラス粉末はペースト状とされ、通常印刷によりパターン
状に塗布され、５００〜６００℃程度の温度で焼成メル
トして一体化させて、各要素が形成されている。該ガラ
ス粉末としては、所望の低融点特性を満足し、しかもガ
ラス特性を幅広く選択できることから、鉛を含有するＰ
ｂＯ−ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３系ガラスが汎用されてきた。

【０００５】しかるに、上記ガラス材料は、この種プラ
ズマディスプレイパネルの各要素の形成用ガラスとして
は、優れた性質を有するものであるが、昨今の環境問題
を考慮すると、有害な鉛成分を多量に含む点よリ、その
利用は好ましくなく、回避すべきものである。更に、電
極とガラス中の鉛成分との接触による不具合が発生する
おそれがあったり、また例えばサンドブラスト法による
隔壁を形成する場合には、基板上全面にガラスペースト
が塗布、乾燥され、その後レジスト膜を形成した後ブラ
スト処理がなされるが、このとき上記ガラスのおよそ６
０％がブラスト材と共に廃棄されることとなり、その廃
棄処理に煩雑な作業及びコストを要する不利がある。

【０００６】従って、プラズマディスプレイパネルの製
造においては、上記鉛を含有するガラスに代替できる鉛
成分を含まないガラスの開発が望まれており、この要望
に合わせて、種々の鉛不含有ガラスが提案されている。
しかしながら、これまで提案された鉛不含有ガラスは、
透明性に難点があったり、耐薬品性に問題があったりし
た。

【０００７】また、プラズマディスプレイパネルの消費
電力を、ＣＲＴのそれと同等にするには、表示放電を開
始或いは維持するための誘電体層を形成するガラスの比
誘電率を低くする必要があり、これまでガラス組成を変
えることによって比誘電率を低くする試みがなされてき
た。例えば、特開平９−２７８４８２号公報では、亜鉛
硼珪酸ガラス組成物について、Ｂ_２Ｏ_３を増量させるこ
とにより比誘電率を低下させることが記載されている
が、比誘電率は最低のものでも６．４であり未だ十分な
ものとはいえない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、放電
空間を介して対抗する一対の基板の内の少なくとも一方
の基板上に、透明電極又はアドレス電極を被覆する誘電
体層更には必要に応じ隔壁を備えるプラズマディスプレ
イパネルにおいて、前記透明電極を被覆する誘電体層及
び前記アドレス電極を被覆する誘電体層のうち少なくと
も一つを、鉛を含まず、しかも比誘電率が格段と低いポ
リマーで形成し、これによって、消費電力及び発熱量の
抑制ができ、しかも環境に配慮されたプラズマディスプ
レイパネルを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的より
鋭意研究を重ねた結果、少なくとも（ａ）下記一般式
（Ｉ）で表される構造単位、（ｂ）下記一般式（II）で
表される構造単位、及び（ｃ）下記一般式（III）及び
／又は下記一般式（IV）で表される構造単位を含むケイ
素含有共重合ポリマーが耐熱性を有し、しかも大気中で
硬化処理されたものであってもガラスと同等程度あるい
はそれ以上の透明性を有するとともにガラスに比べて大
幅に低い比誘電率を有し、プラズマディスプレイパネル
の誘電層材料として好ましいものであることを見出して
成されたものである。本発明者はすでに窒素中での硬化
処理により透明性を発現する耐熱性ケイ素含有材料を開
発した（特開平８−２３１７２７号公報、特開平９−１
８８７６５号公報）が、窒素中で硬化処理する必要があ
り、コスト面において実用化、量産化の難点になってい
た。そこで、上記材料が大気中で着色してしまう原因を
検討した結果、硬化後のジアミンが発色に影響している
ことが判明し、ジアミンの変性量を減らすこととポリマ
ー製造の際の反応温度を下げることによりこれが解決さ
れることがわかったが、ジアミンはポリマーのリニアー
化及び重合度の制御に重要な役割を果たしており、これ
が減少すると重合度が下がりポリマーの耐熱性、強度等
の物性が低下してしまう。しかし、ジアミンの量を減ら
しても、新たにＳｉ−Ｏ結合を導入すればこれらの問題
を解決することができ、更にＳｉ−Ｏ結合の導入によ
り、透明性が良好になり、また比誘電率も下がることを
見出したもので、Ｓｉ−Ｏ結合の導入とジアミン変性量
の減少及び反応温度の低下により、大気中における４０
０℃程度の硬化処理によっても、従来の耐熱性、膜強
度、可撓性を維持しつつ、良好な透明性、低い誘電率を
有する誘電体膜を形成することができる。

【００１０】すなわち、本発明は、放電空間を介して対
抗する一対の基板の内の少なくとも一方の基板上に、透
明電極又はアドレス電極を被覆する誘電体層を備えるプ
ラズマディスプレイパネルにおいて、前記誘電体層が、
５００〜１，０００，０００の数平均分子量を有し、少
なくとも（ａ）下記一般式（Ｉ）で表される構造単位、
（ｂ）下記一般式（II）で表される構造単位、及び
（ｃ）下記一般式（III）及び／又は一般式（IV）で表
される構造単位を含むケイ素含有共重合ポリマーを焼成
することにより形成されたものであることを特徴とする
プラズマディスプレイパネルを提供するものである。

【００１１】

【化８】

【００１２】

【化９】

【００１３】

【化１０】

【００１４】

【化１１】

【００１５】〔上式中、Ｒ¹〜Ｒ⁶、Ｒ⁸及びＲ⁹は、それ
ぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル
基、アリール基、アラルキル基、アルキルアミノ基、ア
ルキルシリル基又はアルコキシ基であり、Ｒ⁷は二価の
基であり、ＡはＮＨ又はＯである。また、構造単位
（Ｉ）〜（IV）はランダムであり、それぞれのモル比
ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、 ｑ／（ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ）＝０．０１〜０．９９ であり、ポリマー中のＳｉ−Ｏ結合及びＳｉ−Ｎ結合の
割合は、 Ｓｉ−Ｏ／（Ｓｉ−Ｎ＋Ｓｉ−Ｏ）＝０．０１〜０．９
９ である。〕

【００１６】また、本発明は、上記プラズマディスプレ
イパネルにおいて、ケイ素含有共重合ポリマーが更に下
記一般式（Ｖ）、（VI）及び（VII）の少なくとも一種
の構造単位を含むことを特徴とするプラズマディスプレ
イパネルを提供するものである。

【００１７】

【化１２】

【００１８】

【化１３】

【００１９】

【化１４】

【００２０】〔上式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁸及びＲ⁹は、それ
ぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル
基、アリール基、アラルキル基、アルキルアミノ基、ア
ルキルシリル基又はアルコキシ基であり、Ｒ¹⁰は二価の
芳香族基である。また、ケイ素含有共重合ポリマーの構
造単位（Ｉ）〜（VII）はランダムである。〕

【００２１】更に、本発明は、上記いずれかのプラズマ
ディスプレイパネルにおいて、誘電体層が透明電極を被
覆する誘電体層であることを特徴とするプラズマディス
プレイパネルを提供するものである。

【００２２】また、本発明は、上記のプラズマディスプ
レイパネルにおいて、誘電体層がアドレス電極を被覆す
る誘電体層であることを特徴とするプラズマディスプレ
イパネルを提供するものである。

【００２３】以下本発明を更に詳細に説明する。本発明
のプラズマディスプレイパネルの誘電体層として用いら
れるケイ素含有共重合ポリマーの構造単位において、一
般式（Ｉ）〜（VII）中のＲ¹〜Ｒ⁶、Ｒ⁸及びＲ⁹は、ア
ルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール
基、アラルキル基、アルキルアミノ基、アルキルシリル
基又はアルコキシ基から選ばれるが、アルキル基として
は、例えば、通常炭素数が１〜７、好ましくは１〜５、
更に好ましくは１〜２のアルキル基が、アルケニル基と
しては、例えば炭素数が２〜７のアルケニル基が、シク
ロアルキル基としては、例えば炭素数が５〜７のシクロ
アルキル基が、更にはアリール基が一般的に用いられ
る。アリール基としては、具体的には、フェニル基、ト
リル基、キシリル基、クメニル基、ベンジル基、フェネ
チル基、α−メチルベンジル基、ベンズヒドリル基、ト
リチル基、スチリル基、シンナミル基、ビフェニル基、
ナフチル基等を挙げることができる。また、アルキルシ
リル基（モノ、ジ、トリ−置換体）、アルキルアミノ基
（モノ、ジ−置換体）、アルコキシ基としては、通常、
炭素原子を１〜７個有するものが使用される。Ｒ¹〜
Ｒ⁶、Ｒ⁸及びＲ⁹はより好ましくは、メチル基又はフェ
ニル基である。なお、Ｒ¹とＲ²は同一であってもよい
し、異なっていてもよい。

【００２４】一方、一般式（II）のＲ⁷の二価の基とし
ては、例えばアルキレン基、アルケニレン基、シクロア
ルキレン基、二価の芳香族基、アルキルイミノ基若しく
はアルキルシリレン基等が挙げられる。Ｒ⁷の二価の基
としては、アラルキレン基、ナフチレン基又は下記一般
式（Ａ）で表される基等の二価の芳香族基が好ましい
く、特にアリーレン基が好ましい。

【００２５】

【化１５】

【００２６】〔上式中、Ｒ¹¹はハロゲン原子又は低級ア
ルキル基、ａは０〜４の整数、Ｚは直接結合しているか
又は下記一般式（Ｂ）で表される基である。

【００２７】

【化１６】

【００２８】（式中、Ｒ¹²はハロゲン原子又は低級アル
キル基、ｂは０〜４の整数、Ｙは直接結合しているか又
は二価の基である。）〕

【００２９】Ｒ⁷としては、具体的には、アルキレン基
としては、例えば、炭素数が１〜７、好ましくは１〜
５、更に好ましくは１〜２のアルキレン基が、アルケニ
レン基としては、例えば炭素数が２〜７のアルケニレン
基が、シクロアルキレン基としては、例えば炭素数が５
〜７のシクロアルキレン基が、アリーレン基としては、
フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、ベンジリデ
ン基、フェネチリデン基、α−メチルベンジリデン基、
シンナミリデン基、ナフチレン基等を挙げることができ
る。アルキルイミノ基、アルキルシリレン基としては、
炭素原子を１〜７個有するものが通常用いられる。

【００３０】また、一般式（Ｖ）〜（VII）におけるＲ
¹⁰は、二価の芳香族基であり、一般式（II）のＲ⁷の二
価の芳香族基同様、アラルキレン基、ナフチレン基又は
前記一般式（Ａ）で表される基であることが好ましい。
Ｒ¹⁰の具体的な基の例としては、Ｒ⁷の二価の芳香族基
同様のものが挙げられる。具体的には、例えばフェニレ
ン基等のアリーレン基、ビフェニレン基等アリーレン基
を有する種々の二価の芳香族基が好ましいものとして挙
げられる。

【００３１】更に、本発明のプラズマディスプレイパネ
ルの誘電体層を構成する上記ケイ素含有共重合ポリマー
のより好ましい態様としては、次のものが挙げられる。 前記一般式（Ｉ）〜（VII）の構造単位において、
Ｒ¹〜Ｒ⁶、Ｒ⁸及びＲ⁹がそれぞれ独立にメチル基又はフ
ェニル基である前記のケイ素含有共重合ポリマー。 前記一般式（II）及び（Ｖ）〜（VII）の構造単位
において、Ｒ⁷及びＲ¹⁰がアリーレン基である前記のケ
イ素含有共重合ポリマー。

【００３２】また、本発明のプラズマディスプレイパネ
ルの誘電体層を構成するケイ素含有共重合ポリマーの一
般式（Ｉ）〜（VII）の構成単位の結合順序はランダム
であり、また各構成要素の比ｐ、ｑ、ｒ、ｓ又はｐ、
ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｗは下記の範囲を取り得る。

【００３３】ｐ／（ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ）＝０．０１〜０．
９９、好ましくは０．１〜０．５ ｑ／（ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ）＝０．０１〜０．９９、好まし
くは０．２〜０．７５ ｒ／（ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ）＝０〜０．９９、好ましくは
０．１〜０．５ ｓ／（ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ）＝０〜０．９９、好ましくは
０．０１〜０．２

【００３４】又は、 ｐ／（ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕ＋ｗ）＝０．０１〜０．
９９、好ましくは０．１〜０．５ ｑ／（ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕ＋ｗ）＝０．０１〜０．
９９、好ましくは０．１〜０．７５ （ｔ＋ｕ＋ｗ）／（ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕ＋ｗ）＝０
〜０．９９、好ましくは０．０１〜０．５ （ｓ＋ｗ）／（ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕ＋ｗ）＝０〜
０．９９、好ましくは０．０１〜０．２ （ｒ＋ｕ）／（ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕ＋ｗ）＝０〜
０．９９、好ましくは０．１〜０．７５

【００３５】更に、ポリマー中のＳｉ−Ｏ結合及びＳｉ
−Ｎ結合の割合は、 Ｓｉ−Ｏ／（Ｓｉ−Ｎ＋Ｓｉ−Ｏ）＝０．０１〜０．９
９ であるが、０．１〜０．９５が好ましい。

【００３６】本発明のプラズマディスプレイパネルの誘
電体層材料として用いられる上記（Ｉ）〜（VII）の構
造単位を含み、数平均分子量が５００〜１，０００，０
００のケイ素含有共重合ポリマーは、例えば、次のよう
な方法により製造することができる。

【００３７】まず、出発原料として、下記一般式（VII
I）で表されるオルガノポリハロシラン及び下記一般式
（Ｘ）及び／又は下記一般式（XI）で表されるオルガノ
ポリハロシランと、下記一般式（IX）で表されるジシリ
ル化合物とを含む混合物を用い、この混合物を必要であ
れば前記一般式（XII）で表されるジアミンと反応させ
た後、適切な溶媒に分散させた水と反応させ、その後ア
ンモニアとの反応を実施して未反応のハロシランを完全
に反応させる。ここで、水との反応においては、特に水
の注入速度がポリマー生成に大きく寄与することに留意
しなければならない。即ち、水の注入速度が速すぎると
ポリマーの生成が十分に行われないことがある。水の注
入速度は、好ましくは、水０．１ｍｏｌ／分以下で行う
のがよい。更に、反応温度もポリマーの生成に重要な役
割を果たす。ハイドロリシス反応の温度は、通常−４０
℃〜２０℃、より好ましくは−２０℃〜５℃である。反
応温度が高い場合、ポリマーの生成が十分に行われない
場合がある。

【００３８】

【化１７】

【００３９】

【化１８】

【００４０】

【化１９】

【００４１】

【化２０】

【００４２】ＮＨ₂−Ｒ¹⁰−ＮＨ₂ （XII） （上式中、Ｒ¹〜Ｒ¹⁰は、それぞれ上記で定義したもの
と同様のものを表し、Ｘはハロゲン原子を表す。）

【００４３】上記一般式（VIII）〜（XI）で表わされる
化合物中Ｒ¹〜Ｒ⁹の具体例及び好まし基は、一般式
（Ｉ）〜（VII）において説明したとおりのものであ
る。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭
素原子、沃素原子が挙げられるが、塩素原子が好まし
い。前記一般式（VIII）で表される化合物としては、ジ
フェニルジクロロシランが好ましく、前記一般式（Ｘ）
で表される化合物としては、フェニルトリクロロシラン
が好ましく、前記一般式（XI）で表される化合物として
は、メチルジクロロシランが好ましい。また一般式（I
X）で表される化合物としては、１，４−ビス（ジメチ
ルクロロシリル）ベンゼンが好ましい。

【００４４】前記一般式（XII）で表されるジアミンの
具体例としては、表１の化合物が挙げられる。なお、表
１のジアミンの具体例は、単に好ましいジアミンの例を
示したにすぎないものであり、本発明の一般式（XII）
で表されるジアミンが表１に記載のものに限られるもの
ではない。これらのジアミンの中では、特にパラ−フェ
ニレンジアミン（ｐ−ＰＤＡ）、メタ−フェニレンジア
ミン（ｍ−ＰＤＡ）、４，４′−ジフェニルジアミノエ
ーテル（オキシジアニリン、ＯＤＡ）が好ましい。

【００４５】

【表１】

【００４６】また、ハロケイ素化合物の混合物とジアミ
ンとの反応の際の反応溶媒としては、ルイス塩基及び非
反応性溶媒の単独あるいは混合物のいずれを使用しても
よい。この場合、ルイス塩基としては、例えば３級アミ
ン類（トリメチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエ
チルメチルアミン、及びトリエチルアミン等のトリアル
キルアミン、ピリジン、ピコリン、ジメチルアリニン及
びこれらの誘導体）、立体障害性の基を有する２級アミ
ン類、フォスフィン、スチピン、アルシン及びこれらの
誘導体等（例えばトリメチルフォスフィン、ジメチルエ
チルフォスフィン、メチルジエチルフォスフィン、トリ
エチルフォスフィン、トリメチルアルシン、トリメチル
スチピン、トリメチルアミン、トリエチルアミン等）を
挙げることができる。中でも、低沸点でアンモニアより
塩基性の小さい塩基（例えばピリジン、ピコリン、トリ
メチルフォスフィン、ジメチルエチルフォスフィン、メ
チルジエチルフォスフィン、トリエチルフォスフィン）
が好ましく、特にピリジン及びピコリンが取扱上及び経
済上から好ましい。

【００４７】また、非反応性溶媒としては、脂肪族炭化
水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素の炭化水素溶
媒；ハロゲン化メタン、ハロゲン化エタン、ハロゲン化
ベンゼン等のハロゲン化炭化水素；脂肪族エーテル、脂
環式エーテル等のエーテル類が使用できる。これらの中
でも好ましいのは、塩化メチレン、クロロホルム、四塩
化炭素、ブロモホルム、塩化エチレン、塩化エチリデ
ン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン等のハロゲ
ン化炭化水素、エチルエーテル、イソプロピルエーテ
ル、エチルブチルエーテル、ブチルエーテル、１，２−
ジオキシエタン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、テ
トラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル
類、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、メチルペンタ
ン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタ
ン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、エチルベンゼン、Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン、ジグライム等の炭化水素である。これらの溶媒のう
ち、安全性などの点から、ジクロロメタン、キシレン及
びＮ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。また、ピリ
ジン／ジクロロメタン混合溶媒も好ましいものである。

【００４８】本発明方法では、最初に前記一般式（VII
I）、及び一般式（Ｘ）及び／又は一般式（XI）で表さ
れるオルガノポリハロシランと一般式（IX）で表される
ジシリル化合物とを有機溶媒中で混合し、続いて必要で
あればまず前記一般式（XII）で表されるジアミンを反
応させるが、オルガノポリハロシランとジシリル化合物
との混合割合は、モル比で１：９９〜９９：１の範囲内
であればよく、好ましくは９０：１０〜１０：９０であ
り、更に好ましくは８０：２０〜４０：６０である。ま
た、上記両ハロケイ素化合物とジアミンとの使用割合
は、モル比で１００：０〜２５：７５の範囲であればよ
いが、好ましくは１００：０〜４０：６０である。ま
た、ジアミンによるアミン変性量としては、両ハロケイ
素化合物の理論反応量の０〜５０ｍｏｌ％とするのが好
ましい。溶媒中のハロケイ素化合物の濃度は任意に選択
することができるが、１〜２５重量％の範囲とするのが
よい。温度は反応系が液体となる範囲（典型的には−４
０℃〜３００℃）ならいずれでもよい。また、圧力は一
般的には常圧〜加圧下であるが、窒素加圧下がよい。

【００４９】前記ハロケイ素化合物とジアミンとの反応
を実施した後、或いはジアミンとの反応を行うことなく
ハロケイ素化合物に適宜の溶媒に分散させた水を加えて
反応させ、Ｓｉ−Ｏ結合を生成させる。このとき水を分
散させる溶媒としては、上記のジアミンとの反応におけ
る溶媒と同様のものを用いることができる。特にピリジ
ン及びピコリンが取扱上及び経済上から好ましい。ま
た、水との反応においては、前記したように、水の注入
速度は、０．１ｍｏｌＨ₂Ｏ／分以下が望ましく、反応
温度は、通常−４０℃〜２０℃、好ましくは−２０℃〜
５℃である。

【００５０】水との反応が終了した後、アンモニアを加
えてアミノリシス反応を実施し、ハロシランを完全に反
応させる。この場合の反応溶媒、反応温度等の条件は、
前段のジアミンとの場合と同じである。アンモニアの添
加量は、反応しないで残っているハロゲン原子の量によ
って決まる。即ち、ハロケイ素化合物のアンモノリシス
に必要な理論量は、添加したジアミンの量水の量から計
算できるが、アンモニアは過剰になっても構わないた
め、通常理論量より過剰な量で用いられる。圧力は一般
的に常圧下から加圧下とされるが、窒素加圧下が好まし
い。本反応においてＨＣｌが生成するが、これはトリエ
チルアミンあるいはアンモニア等の塩基で塩を作り、目
的物質と分離することができる。このようにして製造さ
れた共重合ポリマーと副生塩化アンモニウム或いはアミ
ン塩を濾別し、この濾液を減圧下で溶媒を除去すれば、
共重合ポリマーが得られる。

【００５１】上記方法により、前記一般式（Ｉ）で表さ
れる構造単位及び一般式（II）で表される構造単位、更
に一般式（III）及び／又は（IV）で表される構造単
位、場合により一般式（Ｖ）〜（VII）で表される構造
単位を有し、数平均分子量が５００〜１，０００，００
０の範囲にある新規なケイ素含有共重合ポリマーが容易
に得られる。なお、このポリマーは脂肪族炭化水素、脂
環式炭化水素、芳香族炭化水素の炭化水素溶媒、ハロゲ
ン化炭化水素、エーテル類、アルコール、エステル、ケ
トン等の一般的有機溶媒に可溶である。

【００５２】本発明のプラズマディスプレイパネルの誘
電体層は、上記一般式（Ｉ）〜（VII）の構造単位を持
つケイ素含有共重合ポリマーを電極が形成された前面或
いは背面基板上に塗布し、焼成することにより形成され
る。ケイ素含有共重合ポリマーを基板上に塗布する方法
としては、プラズマディスプレイパネルがどの様な方式
によるものであるかなどにより若干異なるが、基本的に
は従来より知られている各種塗布方法に従うことができ
る。即ち、ロールコート、バーコート、スプレーコー
ト、フローコート、スピンコート、ディップコートなど
従来知られた塗布方法を採用することができる。また、
焼成温度及び焼成時間は、例えば、２５０℃から５５０
℃、０．０５から２．０時間である。

【００５３】図１を参照して、本発明のプラズマディス
プレイパネルを形成する方法の一例を簡単に述べる。図
１は、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一例の概略
図である。

【００５４】（１）ケイ素含有共重合ポリマー誘電体層
４を有するプラズマディスプレイパネルの前面基板の形
成 ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの前面基板１には、
通常のソーダライムガラス或いは高歪点ガラスが用いら
れ、該ガラスの背面基板１０と向き合う片面にスパッタ
により透明電極２（ＩＴＯ膜）が、またこの透明電極２
上に導電性の高いバス電極３（例えば印刷による厚膜材
料による銀電極、蒸着によるアルミニウム電極或いはス
パッタリングによるＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ電極）がパターニ
ング配置される。この電極３上を、全面に亘って本発明
に係わるケイ素含有共重合ポリマーで被覆し、焼成し
て、誘電体層４を形成させる。更に図示されていないシ
ール層を印刷などにより形成した後、前記誘電体層表面
を蒸着などの方法によりＭｇＯ保護層５で被覆する。

【００５５】（２）ケイ素含有共重合ポリマー誘電体層
７を有するプラズマディスプレイパネル背面基板の形成 背面ガラス基板１０上には、一般にはシリコン酸化膜の
パッシベーション膜が設けられ、このパッシベーション
膜上に前面基板の透明電極２と直交する形となるように
ストライプ状のアドレス電極８が、厚膜銀ぺースト或い
は厚膜アルミニウムペーストの印刷、Ｃｒ−Ｃｕ−Ｃｒ
のスパッタ膜等によリ形成され、その後該電極を被覆す
るように背面基板全面にケイ素含有共重合ポリマー誘電
体層７が形成される。更に、上記電極８に隣接、平行す
る形で多数の隔壁６が形成され、各隔壁毎に赤、青、緑
の蛍光体９がアドレス電極８上及び隔壁６側面に形成さ
れる。その後図示しないシール層を形成する。

【００５６】但し、前記誘電体層７は、電極間のリーク
を防止するための絶縁層としての役目と放電時の輝度向
上のための反射板としての役目を有するものであるた
め、輝度向上のために適当な無機顔料或いは無機フィラ
ー等が配合されるのが好ましい。これら無機顔料等の配
合は、ケイ素含有共重合ポリマー中にその適当量を添加
することにより行ない得る。

【００５７】（３）プラズマディスプレイパネルの組み
立て このようにして製造された前面板及び背面板を組み立
て、排気後ガスを封入することによりプラズマディスプ
レイパネルが得られる。上記ケイ素含有共重合ポリマー
の焼成により、電極膜上には、透明性、平面特性、耐熱
性、機械的強度に優れ、誘電率の低い誘電体層が形成さ
れる。なお、基板上に電極を設ける際、蒸着などにより
導電膜が全面に形成される場合は、ホトレジストなどを
用いてパターニングを行った後、導電膜をエッチングす
ることにより所望のパターンを有する電極を形成するこ
とができる。また、上記例においては前面基板上及び背
面基板上の誘電体層をいずれも本発明に係るケイ素含有
共重合ポリマーを用いて形成したが、本発明においては
少なくともいずれか一方が前記ケイ素含有共重合ポリマ
ーを用いて形成されていればよい。

【００５８】

【実施例】以下、合成例、実施例により本発明を更に具
体的に説明するが、本発明の技術的範囲がこれらにより
限定されるものではない。

【００５９】合成例１ 恒温槽内に設置した反応容器内を乾燥窒素で置換した
後、キシレン１０００ｍｌにフェニルトリクロロシラン
（ＰｈＳＣｌ₃）４７ｇｒ（０．２２２ｍｏｌ）、ジフ
ェニルジクロロシラン（Ｐｈ₂ＳｉＣｌ₂）５６ｇｒ
（０．２２２ｍｏｌ）、メチルジクロロシラン（ＭｅＳ
ｉＣｌ₂）３．８ｇｒ（０．０３３ｍｏｌ）及び１，４
−ビス（ジメチルクロロシリル）ベンゼン５０ｇｒ
（０．１９ｍｏｌ）を溶解させたものを投入した。次
に、反応容器内温度を−５℃に設定し、所定の温度に溶
液が達したら、ＤＤＥ（ジアミノジフェニルエーテル）
３．５６ｇｒ（０．０１７８ｍｏｌ）を投入し一時間攪
拌し反応させた。その後、反応で生成したＤＤＥの塩酸
塩生成を潰すためトリエチルアミン４０ｇｒをキシレン
５００ｍｌに溶解し反応容器に注入した。注入後、１時
間攪拌を継続した。反応容器内の温度を−５℃に維持し
たまま、水（Ｈ₂Ｏ）１３．０ｇｒ（０．７２２２ｍｏ
ｌ）をピリジン１０００ｍｌに溶解させた溶液を、約３
０ｍｌ／ｍｉｎの速度で反応容器に注入した。この時、
注入とともにハロシランと水との反応が起こり、容器内
温度が−２℃まで上昇した。水とピリジン混合溶液の注
入が終了した後、１時間攪拌を継続した。その後、未反
応のクロロシランを完全に反応させる目的でアンモニア
を２Ｎｌ／ｍｉｎの速度で１０分間注入し攪拌した。ア
ンモニアの添加とともに塩化アンモニウムの白色沈殿の
生成が確認された。反応終了後、乾燥窒素を吹き込み未
反応のアンモニアを除去した後、窒素雰囲気下で加圧濾
過し、濾液約２３００ｍｌを得た。この濾液を減圧下で
溶媒置換したところ、１０５ｇｒの僅かに黄色く着色し
た透明な高粘性樹脂が得られた。

【００６０】得られた樹脂の数平均分子量は２，１００
であった。またＩＲスペクトル分析の結果、波数３３５
０ｃｍ^-1にＮ−Ｈ基に基づく吸収；２１６０ｃｍ^-1にＳ
ｉ−Ｈに基づく吸収；１１４０ｃｍ^-1にＳｉ−Ｐｈに基
づく吸収；１０６０−１１００ｃｍ^-1にＳｉ−Ｏに基づ
く吸収；１０２０−８２０ｃｍ^-1にＳｉ−Ｈ及びＳｉ−
Ｎ−Ｓｉに基づく吸収；３１４０、２９８０、１２７０
ｍ^-1にＣ−Ｈに基づく吸収；８１０、７８０ｃｍ^-1にベ
ンゼン環のＣ−Ｈに基づく吸収を示すことが確認され
た。

【００６１】さらにこのポリマーの^１Ｈ−ＮＭＲ（プロ
トン核磁気共鳴吸収）スペクトルを分析したところ、δ
７．２ｐｐｍ（ｂｒ，Ｃ₆Ｈ₆）、δ ４．８ｐｐｍ（ｂ
ｒ，ＳｉＨ）、δ １．４ｐｐｍ（ｂｒ，ＮＨ）、δ
０．３ｐｐｍ（ｂｒ，ＳｉＣＨ ₃）の吸収が確認され、
目的物質が得られたものと判断された。

【００６２】比較合成例 特開平９−１８８７６５号公報の実施例１に記載された
方法にしたがってケイ素含有共重合ポリマーを合成し
た。得られたポリマーの数平均分子量を表２に示す。

【００６３】合成例２〜４ 水の添加量と使用ジアミンの種類と変性量を表２に示す
条件に変更したこと以外は、合成例１と同様にしてケイ
素含有共重合ポリマーを得た。得られた各ポリマーの数
平均分子量を表２に示す。

【００６４】

【表２】

【００６５】実施例１ 合成例１で得られたケイ素含有共重合ポリマーをジブチ
ルエーテルに溶解し、フローコート法でパターン電極を
有するガラス基板上に乾燥膜厚が５０μｍとなるように
塗布し、大気中４００℃、１時間及び窒素中５００℃、
１時間の条件でそれぞれ焼成した。形成された硬化膜
は、平面性が良好であり、クラックの発生及び剥離もな
く、透過率はいずれも９７％であった。また、硬化膜の
耐熱温度は５５０℃以上の耐熱性を示した。また、比誘
電率は各々２．７５、２．７１であった。合成例１で得
られたポリマーは、ポリイミドを超える耐熱性とポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）以上の透過性を持つも
のである。

【００６６】実施例２ 焼成条件を、窒素中４００℃、１時間及び６００℃、１
時間とすることを除き実施例１と同様に行った。得られ
た誘電体膜の比誘電率を測定した結果、それぞれ２．７
２、２．５４であった。

【００６７】比較例１ 比較合成例で得られたケイ素含有共重合ポリマーを用
い、大気中で４００℃、１時間或いは窒素中５００℃、
１時間焼成することを除き実施例１と同様に行って、硬
化した誘電体膜を得た。大気中４００℃の焼成で得られ
た誘電体層の透過率は４０％であり、窒素中５００℃の
焼成で得られたものの透過率は９３％であった。また、
大気中４００℃、１時間の焼成で得られた誘電体膜及び
窒素中５００℃１時間の焼成で得られた誘電体膜の比誘
電率は、各３．０８及び３．００であった。

【００６８】実施例３〜５ 合成例２〜４で得られたケイ素含有共重合ポリマーを用
いることを除き、実施例１と同様に行って、誘電体膜を
形成した。得られた誘電体膜の透過率を表３にに示す。

【００６９】

【表３】

【００７０】実施例６〜９及び比較例２ 合成例１〜４及び比較合成例のポリマーの比誘電率を比
較するため、各々のポリマーを大気中及び窒素中で４０
０℃、１時間焼成して、比誘電率の測定を行った。結果
を表４に示す。

【００７１】

【表４】

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
上記の如きＳｉ−Ｏ結合を有するケイ素含有共重合ポリ
マーの焼成膜により誘電体層を形成することにより、光
透過性に優れ、誘電率の低い誘電体層を得ることがで
き、これにより明るく、駆動電圧が低く、パネルの温度
上昇が少なく、消費電力の少ないプラズマディスプレイ
パネルを製造することができる。また、Ｓｉ−Ｏ結合を
有するケイ素含有共重合ポリマーは、大気中での焼成、
硬化によっても９７％程度の高光透過率、及び低い比誘
電率を有し、しかも５５０℃程度の高耐熱性を持ち、機
械的強度も強く、可撓性を示すため、誘電膜の製造時
に、窒素雰囲気などの特別の条件を設定する必要がな
く、量産性に優れ、低コストでプラズマディスプレイパ
ネルを製造することができる。また、誘電体膜として鉛
を含有するものでないため、製造時における環境上の問
題はなく、廃材の処理の問題も少ないという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である、ケイ素含有共重合ポ
リマーにより形成された誘電体層を有するＡＣ型プラズ
マディスプレイパネルの概略図である。

【符号の説明】

１ ：前面ガラス基板 ２ ：透明電極 ３ ：バス電極 ４ ：前面誘電体層 ５ ：保護層 ６ ：隔壁 ７ ：背面誘電体層 ８ ：アドレス電極 ９ ：蛍光体 １０：背面ガラス基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫻井 貴昭 東京都文京区本駒込２丁目28番８号 文京 グリーンコート センターオフィス９階 クラリアント ジャパン 株式会社内 Ｆターム(参考） 4J035 BA04 BA14 CA021 CA062 CA072 CA132 CA142 CA192 HA02 HA03 5C040 FA01 GB03 GB14 GD07 KA14 MA12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放電空間を介して対抗する一対の基板の内
   の少なくとも一方の基板上に、透明電極又はアドレス電
   極を被覆する誘電体層を備えるプラズマディスプレイパ
   ネルにおいて、前記誘電体層が、５００〜１，０００，
   ０００の数平均分子量を有し、少なくとも（ａ）下記一
   般式（Ｉ）で表される構造単位、（ｂ）下記一般式（I
   I）で表される構造単位、及び（ｃ）下記一般式（III）
   及び／又は一般式（IV）で表される構造単位を含むケイ
   素含有共重合ポリマーを焼成することにより形成された
   ものであることを特徴とするプラズマディスプレイパネ
   ル。 【化１】 【化２】 【化３】 【化４】 〔上式中、Ｒ¹〜Ｒ⁶、Ｒ⁸及びＲ⁹は、それぞれ独立にア
   ルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール
   基、アラルキル基、アルキルアミノ基、アルキルシリル
   基又はアルコキシ基であり、Ｒ⁷は二価の基であり、Ａ
   はＮＨ又はＯである。また、構造単位（Ｉ）〜（IV）は
   ランダムであり、それぞれのモル比ｐ、ｑ、ｒ及びｓ
   は、 ｑ／（ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ）＝０．０１〜０．９９ であり、ポリマー中のＳｉ−Ｏ結合及びＳｉ−Ｎ結合の
   割合は、 Ｓｉ−Ｏ／（Ｓｉ−Ｎ＋Ｓｉ−Ｏ）＝０．０１〜０．９
   ９ である。〕
2. 【請求項２】請求項１記載のプラズマディスプレイパネ
   ルにおいて、ケイ素含有共重合ポリマーが更に下記一般
   式（Ｖ）、（VI）及び（VII）の少なくとも一種の構造
   単位を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネ
   ル。 【化５】 【化６】 【化７】 〔上式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁸及びＲ⁹は、それぞれ独立にア
   ルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール
   基、アラルキル基、アルキルアミノ基、アルキルシリル
   基又はアルコキシ基であり、Ｒ¹⁰は二価の芳香族基であ
   る。また、ケイ素含有共重合ポリマー中、構造単位
   （Ｉ）〜（VII）はランダムである。〕
3. 【請求項３】請求項１又は２記載のプラズマディスプレ
   イパネルにおいて、誘電体層が透明電極を被覆する誘電
   体層であることを特徴とするプラズマディスプレイパネ
   ル。
4. 【請求項４】請求項１又は２記載のプラズマディスプレ
   イパネルにおいて、誘電体層がアドレス電極を被覆する
   誘電体層であることを特徴とするプラズマディスプレイ
   パネル。