JP2009026477A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力の低減と発光効率の向上とともに印加電圧に対する十分な耐電圧性を備えた誘電体層を有するＰＤＰを提供する。
【解決手段】ＰＤＰが、前面ガラス基板１の背面に形成された行電極対（Ｘ，Ｙ）とこの行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆する誘電体層２とを備え、前面ガラス基板１と背面ガラス基板３の間の放電空間Ｓ内に放電ガスが封入され、誘電体層２が、粒径１０〜２５ｎｍのシリカ粒子を含む小粒子ナノシリカ膜によって形成された第１誘電体層２Ａと、粒径２５〜４０ｎｍのシリカ粒子を含む大粒子ナノシリカ膜によって形成された第２誘電体層２Ｂが積層された構造を備えている。
【選択図】図１

Description

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。

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て、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、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、各放電セル内の赤，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。

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に形成された誘電体層によって被覆されている。
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いる。

このような行電極対を被覆する誘電体層には、一般的に低融点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、誘電体層を、酸化鉛などの低融点ガラスよりも誘電率が低いナノサイズ粒子を含む組成物によって形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。

しかしながら、この従来のナノサイズ粒子を含む組成物によって形成される誘電体層は、単層のポーラス状誘電体層であるために、印加電圧に対する十分な耐電圧性を備えることが出来ないという問題を有している。

特開２００７−８３４３８号公報 特開２００７−８７６３６号公報

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。

第１の発明によるＰＤＰは、上記目的を達成するために、前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されてい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、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含む第１誘電体層と他の第２誘電体層が積層された構造を備えていることを特徴としている。

第２の発明によるＰＤＰは、前記目的を達成するために、前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されているプラズマディスプレイパネルにおいて、前記放電電極が、行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有し、前記誘電体層が、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含む第４誘電体層と他の第５誘電体層を有し、第４誘電体層が放電電極の透明電極を被覆し、第５誘電体層が放電電極のバス電極を被覆するとともに第４誘電体層よりも放電空間側に突出していることを特徴としている。

第３の発明によるＰＤＰは、前記目的を達成するために、前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されてい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、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含むナノシリカ膜によって形成され、前記放電電極が、行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有し、前記誘電体層の放電電極のバス電極に対向する部分が透明電極を含む他の部分に対向する部分よりも放電空間側に突出していることを特徴としている。

この発明は、前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されており、誘電体層が、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含む第１誘電体層と他の第２誘電体層が積層された構造、例えば、粒径１０〜２５ｎｍのシリカ粒子を含む小粒子ナノシリカ膜によって形成された第１誘電体層と粒径２５〜４０ｎｍのシリカ粒子を含む大粒子ナノシリカ膜によって形成された第２誘電体層が積層されている構造や、粒径１０〜２５ｎｍのシリカ粒子を含む小粒子ナノシリカ膜によって形成された第１誘電体層と無鉛ガラス材料によって形成された第２誘電体層が積層されている構造を備えているＰＤＰを最良の実施形態としている。

このＰＤＰによれば、誘電体層が第１誘電体層と他の第２誘電体層が積層された構造を有し、第１誘電体層が所定の大きさよりも小さい粒径を有するシリカ粒子を含む小粒子ナノシリカ膜によって形成されていることによって、ＰＤＰの消費電力の低減と発光効率の向上が図られるようになり、さらに、第２誘電体層が例えば大粒子ナノシリカ膜や無鉛ガラス材料層によって形成されて、誘電体層の膜厚が第１誘電体層の膜厚以上の膜厚になるように形成されることによって、小粒子ナノシリカ膜のみでは達成できない印加電圧に対する十分な耐電圧性を備えるようにすることが出来るとともに、誘電体層を大粒子ナノシリカ膜や無鉛ガラス材料層のみによって形成して耐電圧性を増加させる場合に比べて、誘電体層の光の透過率が低下するのを抑制することが出来る。

上記ＰＤＰにおいて、第２誘電体層を無鉛ガラス材料によって形成する場合には、無鉛ガラス材料が例えばＢｉ₂Ｏ₃，ＺｎＯのうちの少なくとも一つを含んでいるようにするのが好ましい。
さらに、上記ＰＤＰにおいて、第２誘電体層を形成する大粒子ナノシリカ膜または無鉛ガラス材料層は、小粒子ナノシリカ膜によって形成された第１誘電体層上に形成されるようにするのが好ましい。

これによって、小粒子ナノシリカ膜を大粒子ナノシリカ膜や無鉛ガラス材料層上に積層して形成する場合の小粒子ナノシリカ膜のクラックの発生を防止して、製造時の製品の歩留まりを向上させることが出来る。

また、上記ＰＤＰにおいて、第２誘電体層が３〜２０μｍの厚さを有するようにするのが好ましく、これによって、印加電圧に対する耐電圧性がさらに向上される。
また、上記ＰＤＰにおいて、放電電極が行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有するＰＤＰにおいて、第２誘電体層が放電電極のバス電極に対向する部分を含む一部の部分に形成され、透明電極の放電ギャップ側の先端部分を含む一部の部分が第１誘電体層のみによって被覆されるようにするのが好ましく、これによって、透明電極の形成部分における誘電体層の光透過率を維持したまま、バス電極の絶縁（耐電圧性）を強化することが出来る。

また、前記ＰＤＰにおいて、放電電極が行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有しているＰＤＰにおいて、第２誘電体層が第１誘電体層の全面を被覆するようにするとともに、この第２誘電体層上の放電電極のバス電極に対向する部分を含む一部の部分に第３誘電体層を形成するのが好ましく、これによって、誘電体層の耐電圧性を強化するとともに、バス電極の絶縁（耐電圧性）をさらに強化することが出来るようになる。

この第２および３誘電体層をそれぞれ無鉛ガラス材料によって形成するようにするのが好ましい。
また、前記ＰＤＰにおいて、放電ガスがキセノンを１５パーセント以上含んでいるようにするのが好ましく、これによってＰＤＰの発光効率が向上する。

第２の発明によるＰＤＰは、前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されているプラズマディスプレイパネルにおいて、放電電極が、行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有し、誘電体層が、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含む第４誘電体層と他の第５誘電体層を有し、第４誘電体層が放電電極の透明電極を被覆し、第５誘電体層が放電電極のバス電極を被覆するとともに第４誘電体層よりも放電空間側に突出しているＰＤＰを最良の実施形態としており、この実施形態において、第４誘電体層が粒径１０〜２５ｎｍのシリカ粒子を含む小粒子ナノシリカ膜によって形成され、第５誘電体層が無鉛ガラス材料によって形成されるようにするのが好ましい。
この実施形態のＰＤＰによれば、バス電極の絶縁（耐電圧性）をさらに強化することが出来るようになる。

第３の発明は、前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されてい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、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含むナノシリカ膜によって形成され、前記放電電極が、行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有し、前記誘電体層の放電電極のバス電極に対向する部分が透明電極を含む他の部分に対向する部分よりも放電空間側に突出しているＰＤＰを最良の実施形態としており、この実施形態において、誘電体層が粒径４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含むナノシリカ膜によって形成され、さらに、バス電極に対向する部分の膜厚の誘電体層の放電電極の透明電極に対向する部分の膜厚に対する比が、０．５以上であるように設定するのが好ましい。
この実施形態のＰＤＰによれば、バス電極の絶縁（耐電圧性）をさらに強化することが出来るようになる。

図１は、この発明によるＰＤＰの実施形態における第１実施例を示す断面図である。
この図１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）に互いに平行に配列されている。

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の構成については、後で詳述する。

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３の前面ガラス基板１に対向する側の面上には、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配列されている。

この背面ガラス基板３上には、さらに、列電極保護層４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４上には、放電セル毎に色分けされた蛍光体層５が形成されている。
放電空間Ｓ内には、１５パーセント以上の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、前面ガラス基板１の背面上に形成された第１誘電体層２Ａと、この第１誘電体層２Ａの背面上に積層して形成された第２誘電体層２Ｂの二層構造を備えている。
第１誘電体層２Ａは、粒径１０〜２５ｎｍの小粒子ナノシリカによって形成された小粒子ナノシリカ膜によって構成されている。

この小粒子ナノシリカ膜は、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によって形成され、この小粒子ナノシリカ膜が焼成されることによって、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を形成する。

第２誘電体層２Ｂは、粒径２５〜４０ｎｍの大粒子ナノシリカによって形成された大粒子ナノシリカ膜によって構成され、その膜厚は３〜２０μｍに設定されている。
この誘電体層２が第１誘電体層２Ａと第２誘電体層２Ｂの二層構造に構成されているのは、以下のような理由による。

すなわち、誘電体層を粒径１０〜２５ｎｍの小粒子ナノシリカのみによって形成すると、小粒子ナノシリカ膜はその膜厚を大きくすることが出来ないために、誘電体層の印加電圧に対する所望の耐電圧性を確保することは出来ない。

また、誘電体層を粒径２５〜４０ｎｍの大粒子ナノシリカのみによって形成した場合には、大粒子ナノシリカ膜はその膜厚を大きくすることは出来るが、この大粒子ナノシリカ膜の膜厚が大きくなると誘電体層の透過率が低下してしまうとともに、大粒子ナノシリカ膜の膜厚を厚くしても耐電圧性はそれほど大きくはならず、十分な値の耐電圧性を確保することは出来ない。

図２は、大粒子ナノシリカ膜の膜厚と光透過率との関係を示したグラフである。
この図２から、粒径４０ｎｍの大粒子ナノシリカによる大粒子ナノシリカ膜（グラフα）は、粒径２０ｎｍの小粒子ナノシリカによる小粒子ナノシリカ膜（グラフβ）の場合、および、粒径４０ｎｍの大粒子ナノシリカによる大粒子ナノシリカ膜と粒径２０ｎｍの小粒子ナノシリカによる小粒子ナノシリカ膜の二層膜（グラフγ）に比べて、その膜厚が大きくなるにしたがって急激に光透過率が低下してゆくことが分かる。

上記ＰＤＰによれば、誘電体層２が、小粒子ナノシリカ膜による第１誘電体層２Ａと大粒子ナノシリカ膜による第２誘電体層２Ｂを積層して形成した二層構造になっていることによって、ＰＤＰの消費電力の低減と発光効率の向上が図られるようになり、さらに、誘電体層２を所要の膜厚となるように形成して、小粒子ナノシリカ膜のみでは達成できない印加電圧に対する十分な耐電圧性を備えるようにすることが出来るようになるとともに、誘電体層を大粒子ナノシリカ膜のみによって形成して耐電圧性を増加させる場合に比べて、誘電体層の光の透過率が低下するのを抑制することが出来る。

さらに、一般に、大粒子ナノシリカ膜の上に小粒子ナノシリカ膜を積層して形成すると、小粒子ナノシリカ膜にクラックが発生する虞があるが、上記ＰＤＰは、小粒子ナノシリカ膜による第１誘電体層２Ａ上に大粒子ナノシリカ膜による第２誘電体層２Ｂを積層して誘電体層２を形成するので、誘電体層２にクラックが発生するのを防止することが出来、これによって、製造時の製品の歩留まりを向上させることが出来る。

図３は、上記誘電体層２の膜厚と耐電圧性を、小粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層と、大粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層と、大粒子ナノシリカ膜上に小粒子ナノシリカ膜を積層して形成された誘電体層の膜厚および耐電圧性とそれぞれ比較したグラフである。

この図３において、横軸が誘電体層の膜厚を示し、縦軸が印加電圧に対する耐電圧性を示しており、そして、グラフａが小粒子ナノシリカ膜（第１誘電体層２Ａ）上に大粒子ナノシリカ膜（第２誘電体層２Ｂ）を積層して形成された誘電体層２を示し、グラフｂが小粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層を示し、グラフｃが大粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層を示し、グラフｄが大粒子ナノシリカ膜上に小粒子ナノシリカ膜を積層して形成された誘電体層を示している。

なお、この図３において、小粒子ナノシリカ膜は何れも粒径２０ｎｍの小粒子ナノシリカによって形成され、大粒子ナノシリカ膜は何れも粒径４０ｎｍの大粒子ナノシリカによって形成されている。
また、この図３は、行電極が透明電極のみの場合における誘電体層の膜厚と耐電圧性との関係を示している。

この図３のグラフｂによって示されるように、小粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層は、膜厚を大きくすることが出来ないために、印加電圧に対する十分な耐電圧性を得ることが出来ない。

また、グラフｃによって示されるように、大粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層は、膜厚を大きくすることは出来るが、その膜厚を厚くした場合でも印加電圧に対して十分に大きな耐電圧性を得ることは出来ない。

また、グラフｄによって示されるように、大粒子ナノシリカ膜上に小粒子ナノシリカ膜を積層して形成された誘電体層は、小粒子ナノシリカ膜にクラックが発生するために、膜厚を大きくすることは出来ても、耐電圧性は低下してしまう。

これに対して、小粒子ナノシリカ膜（第１誘電体層２Ａ）上に大粒子ナノシリカ膜（第２誘電体層２Ｂ）を積層して形成された上記ＰＤＰの誘電体層２は、グラフａによって示されるように、小粒子ナノシリカ膜上に大粒子ナノシリカ膜が積層されることによって小粒子ナノシリカ膜にクラックが発生することなくその層の厚さ（膜厚）を大きくすることが出来、そして、印加電圧に対して十分な耐電圧性を得ることが出来る。
そして、この誘電体層２は、大粒子ナノシリカ膜のみによってその層の厚さを大きくするのではないために、大粒子ナノシリカ膜による光の透過率の低下を低減することが出来る。

図４は、この発明によるＰＤＰの実施形態における第２実施例を示す断面図である。
この実施例におけるＰＤＰは、前面ガラス基板１の背面に形成された行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆する誘電体層１２以外の部分の構成は、前述した第１実施例のＰＤＰの構成と同様であり、この第１実施例のＰＤＰと同一の構成部分については図４に同一の符号が付されている。

この図４において、誘電体層１２は、前面ガラス基板１の背面に形成されて行電極対（Ｘ，Ｙ）を直接被覆する第１誘電体層１２Ａと、この第１誘電体層１２Ａの背面に積層して形成された第２誘電体層１２Ｂの二層構造になっている。

第１誘電体層１２Ａは、第１実施例の場合と同様に、粒径１０〜２５ｎｍの小粒子ナノシリカによって形成された小粒子ナノシリカ膜によって構成されている。
第２誘電体層１２Ｂは、例えばＢｉ２Ｏ３、ＺｎＯ等の無鉛ガラス材によって形成され、その膜厚は３〜２０μｍに設定されている。

このように誘電体層１２が、小粒子ナノシリカ膜による第１誘電体層１２Ａと無鉛ガラス材による第２誘電体層１２Ｂとの二層構造になっているのは、誘電体層をＰＤＰの消費電力の低減や発光効率の向上を図るために小粒子ナノシリカ膜のみによって形成すると、この小粒子ナノシリカ膜はその膜厚を大きくすることが出来ないために印加電圧に対する所望の耐電圧性を確保することが出来ないためである。

そして、第１誘電体層１２Ａ上に第２誘電体層１２Ｂが形成されているのは、小粒子ナノシリカ膜による第１誘電体層１２Ａを無鉛ガラス材による第２誘電体層１２Ｂ上に積層して形成すると、小粒子ナノシリカ膜にクラックが生じる虞があるためである。

このＰＤＰによれば、誘電体層１２が、小粒子ナノシリカ膜による第１誘電体層１２Ａ上に無鉛ガラス材による第２誘電体層１２Ｂが積層された二層構造になっていることによって、小粒子ナノシリカ膜によるＰＤＰの消費電力の低減と発光効率の向上が図られるようになるとともに、誘電体層１２を所要の膜厚となるように形成して、小粒子ナノシリカ膜のみでは達成できない印加電圧に対する十分な耐電圧性を備えるようにすることが出来るようになり、さらに、小粒子ナノシリカ膜にクラックが発生するのが防止される。

図５は、上記誘電体層１２の膜厚と耐電圧性を、小粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層と、無鉛ガラス層上に小粒子ナノシリカ膜が形成された誘電体層の膜厚および耐電圧性をそれぞれ比較したグラフである。

この図５において、横軸が誘電体層の膜厚を示し、縦軸が印加電圧に対する耐電圧性を示し、そして、グラフｅが小粒子ナノシリカ膜（第１誘電体層１２Ａ）上に無鉛ガラス材料層（第２誘電体層１２Ｂ）を積層して形成された誘電体層１２を示し、グラフｆが小粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層を示し、グラフｇが無鉛ガラス材による誘電体層上に小粒子ナノシリカ膜を積層して形成された誘電体層を示している。
なお、この図５は、行電極がバス電極および透明電極を有している場合の誘電体層の膜厚と耐電圧性との関係を示している。

この図５のグラフｆによって示されるように、小粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層は、膜厚を大きくすることが出来ず、印加電圧に対する十分な耐電圧性を得ることが出来ない。

また、グラフｇによって示されるように、無鉛ガラス材による誘電体層上に小粒子ナノシリカ膜を積層して形成された誘電体層は、膜厚を大きくすることは出来ても、小粒子ナノシリカ膜にクラックが発生するためにＰＤＰにおいて必要な耐電圧性を得ることは出来ない。

これに対して、小粒子ナノシリカ膜（第１誘電体層１２Ａ）上に無鉛ガラス材による誘電体層（第２誘電体層１２Ｂ）を積層して形成された上記ＰＤＰの誘電体層１２は、グラフｅによって示されるように、小粒子ナノシリカ膜上に無鉛ガラス材による誘電体層が積層されることによって小粒子ナノシリカ膜にクラックが発生することなくその層の厚さ（膜厚）を大きくすることが出来、そして、印加電圧に対して十分に大きな耐電圧性を得ることが出来る。

さらに、このＰＤＰは、小粒子ナノシリカ膜（第１誘電体層１２Ａ）に積層される第２誘電体層１２Ｂが無鉛ガラス材によって形成されていることによって、この第１誘電体層１２Ａと第２誘電体層１２Ｂの層の厚さの比を調整することにより、誘電体層１２の比誘電率を調整することが可能になる。

図６は、誘電体層１２の比誘電率を、小粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層と、無鉛ガラス材のみによって形成された誘電体層の比誘電率をそれぞれ比較したグラフである。

この図６において、縦軸が誘電体層の比誘電率を示し、横軸が誘電体層の膜厚を示し、そして、グラフｈが小粒子ナノシリカ膜（第１誘電体層１２Ａ）上に無鉛ガラス材による誘電体層（第２誘電体層１２Ｂ）が積層して形成された誘電体層１２を示し、グラフｉが小粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層を示し、グラフｊが無鉛ガラス材のみによって形成された誘電体層を示している。
なお、この図６において、グラフｈの誘電体層１２は、無鉛ガラス材による第２誘電体層１２Ｂの層の厚さが７μｍに設定されている。

この図６から分かるように、グラフｉの小粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層の比誘電率は小さく、グラフｊの無鉛ガラス材のみによって形成された誘電体層の比誘電率は大きく、グラフｈの小粒子ナノシリカ膜（第１誘電体層１２Ａ）上に無鉛ガラス材による誘電体層（第２誘電体層１２Ｂ）を積層して形成された誘電体層１２の比誘電率は、グラフｉとｊの中間の値に設定される。

そして、第１誘電体層１２Ａ（小粒子ナノシリカ膜）の膜厚を大きくすると、誘電体層１２の比誘電率が小さくなり、これによって、第１誘電体層１２Ａの膜厚を所要の値に設定することによって、比誘電率をＰＤＰに最適な値に設定することが可能になる。

例えば、膜厚が７μｍの第２誘電体層１２Ｂに対して第１誘電体層１２Ａ（小粒子ナノシリカ膜）の膜厚を７μｍに設定すると、誘電体層１２の比誘電率を約４に設定することが出来る。

図７は、この発明によるＰＤＰの実施形態における第３実施例を示す断面図である。
この実施例におけるＰＤＰは、前面ガラス基板１の背面に形成された行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆する誘電体層２２以外の部分の構成は、前述した第１実施例のＰＤＰの構成と同様であり、この第１実施例のＰＤＰと同一の構成部分については図７に同一の符号が付されている。

また、この図７においては、前面ガラス基板１側の行電極対（Ｘ，Ｙ）のうちの一方の行電極Ｘが形成されている部分の構成のみについて示されており、以下においては行電極Ｘのみについて説明を行うが、行電極Ｙが設けられている部分の構成についても同様である。

この図７において、誘電体層２２は、前面ガラス基板１の背面に形成されて行電極対（Ｘ，Ｙ）を直接被覆する第１誘電体層２２Ａと、この第１誘電体層２２Ａの背面に積層して形成された第２誘電体層２２Ｂの二層構造になっている。

第１誘電体層２２Ａは、第１実施例の場合と同様に、粒径１０〜２５ｎｍの小粒子ナノシリカによって形成された小粒子ナノシリカ膜によって構成されている。
第２誘電体層２２Ｂは、無鉛ガラス材によって形成され、その膜厚は３〜２０μｍに設定されている。

そして、前記した第２実施例においては無鉛ガラス材による第２誘電体層が第１誘電体層の背面の全面を覆うように形成されていたのに対し、第２誘電体層２２Ｂは、行電極Ｘの行方向に帯状に延びるバス電極Ｘａに対向する部分において、バス電極Ｘａに沿って行方向に延びる帯状パターンに形成されている。

このＰＤＰによれば、行電極Ｘの放電発生部分である透明電極Ｘｂが誘電体層２２の第１誘電体層２２Ａを構成する小粒子ナノシリカ膜のみによって被覆されていることにより、この小粒子ナノシリカ膜の低誘電率によって放電発生部分の静電容量が小さくなって消費電力が低減されるとともに、発光効率の向上が図られるようになる。

そして、誘電体層２２の行電極Ｘのバス電極Ｘａに対向する部分の第１誘電体層２２Ａ上に、無鉛ガラス材による第２誘電体層２２Ｂが積層されてパターン成形されていることにより、小粒子ナノシリカ膜のみでは不十分なバス電極Ｘａの絶縁（耐電圧性）が確保される。

図８は、この実施例におけるＰＤＰの変形例を示している。
図７の誘電体層２２の第２誘電体層２２Ｂがバス電極Ｘａに対向する部分において第１誘電体層２２Ａ上に積層されるようにパターン成形されていたのに対し、この図８のＰＤＰの誘電体層３２は、無鉛ガラス材による第２誘電体層３２Ｂがバス電極Ｘａに沿って行方向に帯状に延びるように前面ガラス基板１の背面上に直接形成されて、バス電極Ｘａを被覆しており、小粒子ナノシリカ膜による第１誘電体層３２Ａは、前面ガラス基板１の背面の第２誘電体層３２Ｂが形成されている部分以外の部分上に形成されており、この第１誘電体層３２Ａによって透明電極Ｘｂが被覆されている。

この図８のＰＤＰによれば、図６のＰＤＰの技術的効果に加えて、図７のＰＤＰよりもバス電極Ｘａの絶縁（耐電圧性）がさらに強化される。

図９は、この実施例におけるＰＤＰの変形例を示している。
この図９のＰＤＰの誘電体層４２は、前面ガラス基板１の背面上に形成されて行電極Ｘを被覆する小粒子ナノシリカ膜による第１誘電体層４２Ａと、この第１誘電体層４２Ａの背面の全面に積層して形成された無鉛ガラス材による第２誘電体層４２Ｂと、この第２誘電体層４２Ｂ上の行電極Ｘのバス電極Ｘａに対向する部分においてバス電極Ｘａに沿って行方向に延びるように帯状にパターン成形された第３誘電体層４２Ｃとによって構成されている。

この図９のＰＤＰによれば、誘電体層４２の小粒子ナノシリカ膜による第１誘電体層４２Ａおよびこの第１誘電体層４２Ａ上の全面に積層された無鉛ガラス材による第２誘電体層４２Ｂによって、同様の構成を有する前述した第２実施例のＰＤＰと同様の技術的効果を発揮することが出来るとともに、第２誘電体層４２Ｂ上の行電極Ｘのバス電極Ｘａに対向する部分に帯状にパターン成形された第３誘電体層４２Ｃによって、第２実施例のＰＤＰよりもバス電極Ｘａの絶縁（耐電圧性）がさらに強化される。

図１０は、図９の誘電体層４２の膜厚と耐電圧性を、小粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層と、小粒子ナノシリカ膜上に無鉛ガラス層が形成された二層構造の誘電体層（図４参照）の膜厚および耐電圧性をそれぞれ比較したグラフである。

この図１０において、横軸が誘電体層の膜厚を示し、縦軸が印加電圧に対する耐電圧性を示し、そして、グラフｋが、小粒子ナノシリカ膜（第１誘電体層４２Ａ）上の全面に無鉛ガラス材による誘電体層（第２誘電体層４２Ｂ）が積層され、さらに、この第２誘電体層４２Ｂ上の行電極のバス電極に対向する部分に無鉛ガラス材による誘電体層（第３誘電体層４２Ｃ）がパターン成形された誘電体層４２を示し、グラフｌが小粒子ナノシリカ膜のみによって形成された誘電体層を示し、グラフｍが小粒子ナノシリカ膜上に無鉛ガラス材料層（厚さ７μｍ）が積層して形成された誘電体層を示している。

なお、この図１０において、グラフｋの誘電体層４２の第２誘電体層１２Ｂとグラフｍの誘電体層の無鉛ガラス材料層の厚さは、何れも７μｍに設定されている。
また、この図１０は、行電極がバス電極および透明電極を有している場合の誘電体層の膜厚と耐電圧性との関係を示しているが、図５の場合と測定プローブの当て方が異なっている。

この図１０のグラフｋによって示されるように、誘電体層４２は、グラフｌおよびｍの誘電体層に比べて、誘電体層の膜厚が大きくない場合でも、非常に大きな耐電圧性を得ることが出来る。

図１１は、パネルの全静電容量と誘電体層の膜厚との関係を示したグラフである。
この図１１において、グラフδは、小粒子ナノシリカ膜のみによって構成された誘電体層を示し、グラフεは、図７のＰＤＰのような小粒子ナノシリカ膜上の行電極のバス電極Ｘａに対向する部分に厚さ７μｍの無鉛ガラス材料層がパターン成形された二層構造になっている誘電体層を示し、グラフζは、図９のＰＤＰのように小粒子ナノシリカ膜とこの小粒子ナノシリカ膜上の全面に積層された厚さ７ｕｍの無鉛ガラス材料層とこの無鉛ガラス材料層上の行電極のバス電極Ｘａに対向する部分に無鉛ガラス材によって嵩上げ状にパターン成形された無鉛ガラス材料層の三層構造になっている誘電体層を示し、グラフηは、無鉛ガラス材料層のみによって形成された誘電体層を示している。

この図１１のグラフδ〜ζから分かるように、小粒子ナノシリカ膜を含む誘電体層は、小粒子ナノシリカ膜の膜厚が大きくなるほど静電容量が小さくなっている。
そして、グラフδによって示されるように、パネルの全静電容量は、誘電体層が小粒子ナノシリカ膜のみによって構成されている場合が最も小さく、これによって、上記ＰＤＰの各例のうち、行電極のバス電極に対向する部分以外の部分が小粒子ナノシリカ膜のみによって構成された誘電体層を有する図７および８のＰＤＰの全静電容量が最も小さくなっていることが分かる。

図１２は、この発明によるＰＤＰの実施形態における第４実施例を示す断面図である。
この実施例におけるＰＤＰは、前面ガラス基板１の背面に形成された行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆する誘電体層５２以外の部分の構成は、前述した第１実施例のＰＤＰの構成と同様であり、この第１実施例のＰＤＰと同一の構成部分については図１２に同一の符号が付されている。

この図１２において、誘電体層５２は、前面ガラス基板１の背面上に形成されて行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆する粒径１０〜２５ｎｍの小粒子ナノシリカによって形成された小粒子ナノシリカ膜の一層のみによって構成されているが、小粒子ナノシリカ膜の行電極Ｘ，Ｙのバス電極Ｘａ，Ｙａにそれぞれ対向する部分の厚さが他の部分よりも放電空間側に突出していて、この小粒子ナノシリカ膜の背面のバス電極Ｘａ，Ｙａに対向する部分に行方向に延びる突出部５２Ａが形成されている。

この誘電体層５２の嵩上げ部５２Ａの厚さは、誘電体層５２のバス電極Ｘａ，Ｙａに対向する部分の膜厚の透明電極Ｘｂ，Ｙｂに対向する部分の膜厚に対する比が、０．５以上になるように設定されている。

このような誘電体層５２の突出部５２Ａの形成は、例えば１０００ｃＰ以上の高粘度の小粒子ナノシリカ・ペーストを用い、ＩＰ乾燥等による乾燥の高速化によって可能である。
このＰＤＰによれば、誘電体層５２が、行電極Ｘ，Ｙのバス電極Ｘａ，Ｙａに対向する部分に突出部５２Ａを備えていることによって、バス電極Ｘａの絶縁（耐電圧性）が向上される。

図１３は、上記誘電体層５２の膜厚と耐電圧性との関係を示したグラフである。
なお、この図１３の（ａ）は誘電体層５２のバス電極に対向する部分の膜厚ｗ１と耐電圧性との関係を示しており、（ｂ）は誘電体層５２のバス電極に対向する部分の膜厚ｗ１と透明電極対向する部分の膜厚ｗ２との比（ｗ１／ｗ２）と耐電圧性との関係を示している。

この図１３（ａ）から、バス電極Ｘａ，Ｙａを被覆する部分の誘電体層５２の膜厚ｗ１が大きいほどこのバス電極Ｘａ，Ｙａの絶縁と耐電圧性が向上され、図１３（ｂ）から、誘電体層５２のバス電極に対向する部分の膜厚ｗ１と透明電極対向する部分の膜厚ｗ２との比（ｗ１／ｗ２）が大きいほどこのバス電極Ｘａ，Ｙａの絶縁（耐電圧性）が向上されることが分かる。

上記の図１および４，７，９の各実施例のＰＤＰは、前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されているＰＤＰにおいて、前記誘電体層が、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含む第１誘電体層と他の第２誘電体層が積層された構造を備えている実施形態のＰＤＰを、その上位概念の実施形態としている。

さらに、上記の図８の実施例のＰＤＰは、前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されているプラズマディスプレイパネルにおいて、前記放電電極が、行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有し、前記誘電体層が、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含む第４誘電体層と他の第５誘電体層を有し、第４誘電体層が放電電極の透明電極を被覆し、第５誘電体層が放電電極のバス電極を被覆するとともに第４誘電体層よりも放電空間側に突出している実施形態のＰＤＰを、その上位概念の実施形態としている。

さらに、上記の図１２の実施例のＰＤＰは、前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されてい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、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含むナノシリカ膜によって形成され、前記放電電極が、行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有し、前記誘電体層の放電電極のバス電極に対向する部分が透明電極を含む他の部分に対向する部分よりも放電空間側に突出している実施形態のＰＤＰを、その上位概念の実施形態としている。

この発明によるＰＤＰの第１実施例を示す断面図である。 同実施例における誘電体層の光透過率の比較を示すグラフである。 同実施例における誘電体層の耐電圧性の比較を示すグラフである。 この発明によるＰＤＰの第２実施例を示す正面図である。 同実施例における誘電体層の耐電圧性の比較を示すグラフである。 同実施例における誘電体層の比誘電率の比較を示すグラフである。 この発明によるＰＤＰの第３実施例を示す正面図である。 同実施例の変形例を示す断面図である。 同実施例の他の変形例を示す断面図である。 同例における誘電体層の耐電圧性の比較を示すグラフである。 同例における全誘電容量の比較を示すグラフである。 この発明によるＰＤＰの第４実施例を示す正面図である。 （ａ）は同実施例における誘電体層の膜厚と耐電圧性の関係を示すグラフであり、（ｂ）は同実施例における誘電体層の膜厚比と耐電圧性の関係を示すグラフである。

符号の説明

１ …前面ガラス基板（前面基板）
２，１２，２２，３２，４２，５２ …誘電体層
２Ａ，１２Ａ，２２Ａ，４２Ａ …第１誘電体層
３２Ａ …第１誘電体層（第４誘電体層）
２Ｂ，１２Ｂ，２２Ｂ，４２Ｂ …第２誘電体層
３２Ｂ …第２誘電体層（第５誘電体層）
４２Ｃ …第３誘電体層
５２ …誘電体層
５２Ａ …突出部
５２Ｂ …他の部分
３ …背面ガラス基板（背面基板）
Ｓ …放電空間
Ｘ，Ｙ …行電極（放電電極）
Ｘａ，Ｙａ …バス電極
Ｘｂ，Ｙｂ …透明電極
ｇ …放電ギャップ

Claims (17)

1. 前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されてい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、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含む第１誘電体層と他の第２誘電体層が積層された構造を備えていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記第１誘電体層が、粒径１０〜２５ｎｍのシリカ粒子を含む小粒子ナノシリカ膜によって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。
3. 前記第２誘電体層が、粒径２５〜４０ｎｍのシリカ粒子を含む大粒子ナノシリカ膜によって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。
4. 前記第１誘電体層が粒径１０〜２５ｎｍのシリカ粒子を含む小粒子ナノシリカ膜によって形成され、第２誘電体層が粒径２５〜４０ｎｍのシリカ粒子を含む大粒子ナノシリカ膜によって形成され、この第２誘電体層が第１誘電体層上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。
5. 前記第２誘電体層が、無鉛ガラス材料によって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。
6. 前記無鉛ガラス材料が、Ｂｉ₂Ｏ₃，ＺｎＯのうちの少なくとも一つを含んでいる請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記第２誘電体層が３〜２０μｍ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。
8. 前記第１誘電体層が粒径１０〜２５ｎｍのシリカ粒子を含む小粒子ナノシリカ膜によって形成され、第２誘電体層が無鉛ガラス材料によって形成され、この第２誘電体層が第１誘電体層上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。
9. 前記放電電極が、行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有し、第２誘電体層が放電電極のバス電極に対向する部分を含む一部の部分に形成され、透明電極の放電ギャップ側の先端部分を含む一部の部分が第１誘電体層のみによって被覆されている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
10. 前記放電電極が、行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有し、第２誘電体層が第１誘電体層の全面を被覆しているとともに、この第２誘電体層上の放電電極のバス電極に対向する部分を含む一部の部分に第３誘電体層が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。
11. 前記第２および３誘電体層が、それぞれ無鉛ガラス材料によって形成されている請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネル。
12. 前記放電ガスがキセノンを１５パーセント以上含んでいる請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
13. 前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されているプラズマディスプレイパネルにおいて、
    前記放電電極が、行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有し、
    前記誘電体層が、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含む第４誘電体層と他の第５誘電体層を有し、第４誘電体層が放電電極の透明電極を被覆し、第５誘電体層が放電電極のバス電極を被覆するとともに第４誘電体層よりも放電空間側に突出している、
    ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
14. 前記第４誘電体層が粒径１０〜２５ｎｍのシリカ粒子を含む小粒子ナノシリカ膜によって形成され、第５誘電体層が無鉛ガラス材料によって形成されている請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
15. 前面基板の背面に形成された放電電極とこの放電電極を被覆する誘電体層とを備え、前面基板と背面基板の間の放電空間内に放電ガスが封入されてい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、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含むナノシリカ膜によって形成され、
    前記放電電極が、行方向に延びるバス電極とこのバス電極に接続されて対になっている他の放電電極に対して放電ギャップを介して対向する透明電極とを有し、
    前記誘電体層の放電電極のバス電極に対向する部分が透明電極を含む他の部分に対向する部分よりも放電空間側に突出している、
    ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
16. 前記誘電体層が粒径４０ｎｍ以下のシリカ粒子を含むナノシリカ膜によって形成されている請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
17. 前記誘電体層のバス電極に対向する部分の膜厚の放電電極の透明電極に対向する部分の膜厚に対する比が、０．５以上である請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。

Images