プラズマディスプレイパネル
【課題】誘電体層の高透過率を保持しつつ、消費電力の低減が可能なプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルは、表示電極と、誘電体層とを有した前面板と、背面板とを対向配置し、誘電体層は、シリカ粒子とガラス層とを含み、誘電率が５以下であって、シリカ粒子は、粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、シリカ粒子の表面積は、前記シリカ粒子の外接球の表面積に対して、２倍以上である。
【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルは、表示電極と、誘電体層とを有した前面板と、背面板とを対向配置し、誘電体層は、シリカ粒子とガラス層とを含み、誘電率が５以下であって、シリカ粒子は、粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、シリカ粒子の表面積は、前記シリカ粒子の外接球の表面積に対して、２倍以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、表示デバイスなどに用いられるプラズマディスプレイパネルに関する。
【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）の表示電極を構成するバス電極には、導電性を確保するための銀電極が用いられている。バス電極を覆う誘電体層には、酸化鉛を主成分とする低融点ガラスが用いられている。近年、環境への配慮から、鉛成分を含まない誘電体層が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＰＤＰの消費電力低減のため、誘電体層の静電容量を小さくし、無効電力を低減することが求められている。すなわち、誘電体層の比誘電率を小さくすることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２８４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ＰＤＰは従来のＮＴＳＣ方式に比べて走査線数が２倍以上のハイディフィニションテレビへの適用が進んでいる。
【０００６】
このようなハイビジョン化によって、走査線数が増加して表示電極の数が増加し、さらに表示電極間隔が小さくなり、かつＰＤＰの消費電力が多くなる。ＰＤＰの消費電力を低減するためには、放電開始時の放電電流量を低減させることが有効である。従来の誘電体層は、比誘電率が６以上と大きいために放電セルの容量が大きく放電セルの発光１回当たりに放電セルに流れる放電電流量が多いため、ＰＤＰの消費電力が多くなっていた。
【０００７】
ここに開示された技術は、上記課題を解決するためになされたもので、高透過率を保持した誘電体層であって、消費電力の低減が可能なＰＤＰ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】
【０００８】
本発明のＰＤＰは、表示電極と、誘電体層とを有した前面板と、背面板とを対向配置し、誘電体層は、シリカ粒子とガラス層とを含み、誘電率が５以下であって、シリカ粒子は、粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、シリカ粒子の表面積は、前記シリカ粒子の外接球の表面積に対して、２倍以上である。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成によれば、誘電体層の高透過率を保持しつつ、消費電力の低減が可能なＰＤＰを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図
【図２】同前面板の構造を示す概略断面図
【図３】シリカ粒子粒径とヘイズ値の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態）
［１．ＰＤＰ１の構成］
本実施の形態のＰＤＰ１は、交流面放電型ＰＤＰである。図１に示すように、ＰＤＰ１は前面ガラス基板３などよりなる前面板２と、背面ガラス基板１１などよりなる背面板１０とが対向して配置される。前面板２と背面板１０の外周部がガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１６には、ＮｅおよびＸｅなどの放電ガスが５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入される。
【００１２】
前面ガラス基板３上には、走査電極４および維持電極５よりなる一対の帯状の表示電極６とブラックストライプ（遮光層）７が互いに平行にそれぞれ複数列配置される。前面ガラス基板３上には、表示電極６と遮光層７とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層８が形成される。さらに、誘電体層８の表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護層９が形成される。
【００１３】
また、背面ガラス基板１１上には、前面板２の表示電極６と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極１２が互いに平行に配置される。さらに、アドレス電極１２を覆うように下地誘電体層１３が形成される。さらに、アドレス電極１２の間に形成された下地誘電体層１３上には放電空間１６を区切る所定の高さの隔壁１４が形成される。隔壁１４の間には、紫外線によって赤色に発光する蛍光体層１５と、青色に発光する蛍光体層１５および緑色に発光する蛍光体層１５が順番に形成される。
【００１４】
表示電極６とアドレス電極１２とが交差する位置に放電セルが形成される。赤色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルと、青色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルと、緑色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルとによりカラー表示をする画素が形成される。
【００１５】
［２．ＰＤＰ１の製造方法］
［２−１．前面板２の製造方法］
図２に示すように、前面ガラス基板３上に、走査電極４および維持電極５と遮光層７とが形成される。表示電極６は、走査電極４および維持電極５を有する。走査電極４および維持電極５は、導電性を確保するための銀（Ａｇ）を含む白色電極４ｂ、５ｂを有する。また、走査電極４および維持電極５は、画像表示面のコントラストを向上するため黒色顔料を含む黒色電極４ａ、５ａを有する。白色電極４ｂは、黒色電極４ａに積層される。白色電極５ｂは、黒色電極５ａに積層される。
【００１６】
具体的には、黒色顔料を含む黒色ペーストが、スクリーン印刷法などによって前面ガラス基板３上に塗布されることにより、黒色ペースト層（図示せず）が形成される。次に、黒色ペースト層（図示せず）が、フォトリソグラフィ法によりパターニングされる。次に、銀（Ａｇ）を含む白色ペーストが、スクリーン印刷法などによって、黒色ペースト層（図示せず）上に塗布されることにより、白色ペースト層（図示せず）が形成される。次に、白色ペースト層（図示せず）と黒色ペースト層（図示せず）が、フォトリソグラフィ法によりパターニングされる。その後、現像ステップを経て、黒色ペースト層（図示せず）および白色ペースト層（図示せず）が焼成されることにより、表示電極６である白色電極４ｂ、５ｂ、黒色電極４ａ、５ａ、および遮光層７が形成される。
【００１７】
次に、走査電極４、維持電極５および遮光層７を覆うように前面ガラス基板３上に誘電体ペーストがダイコート法などにより塗布されることにより、誘電体ペースト層（図示せず）が形成される。その後、所定の時間が経過すると、誘電体ペースト層（図示せず）の表面がレベリングし、平坦になる。その後、誘電体ペースト層が焼成されることにより、走査電極４、維持電極５および遮光層７を覆う誘電体層８が形成される。
【００１８】
なお、誘電体ペーストは、ガラス粉末などの誘電体ガラス、バインダおよび溶剤を含む塗料である。
【００１９】
次に、誘電体層８上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護層９が真空蒸着法により形成される。
【００２０】
以上の工程により前面ガラス基板３上に走査電極４、維持電極５、遮光層７、誘電体層８、保護層９が形成され、前面板２が完成する。
【００２１】
［２−２．背面板１０の製造方法］
図１に示すように、背面板１０は、以下のように形成される。
【００２２】
背面ガラス基板１１上に、アドレス電極１２が形成される。具体的には、銀（Ａｇ）を含むペーストがスクリーン印刷法により、背面ガラス基板１１上に塗布されることにより、アドレス電極ペースト層（図示せず）が形成される。次に、アドレス電極ペースト層（図示せず）が、フォトリソグラフィ法により、パターニングされることにより、アドレス電極１２用の構成物となる材料層（図示せず）が形成される。その後、材料層（図示せず）が所定の温度で焼成されることにより、アドレス電極１２が形成される。ここで、ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などにより、金属膜を背面ガラス基板１１上に形成する方法が採用される。
【００２３】
次に、アドレス電極１２が形成された背面ガラス基板１１上にダイコート法などによりアドレス電極１２を覆うように下地誘電体ペーストが塗布されることにより、下地誘電体ペースト層（図示せず）が形成される。その後、下地誘電体ペースト層（図示せず）が焼成されることにより、下地誘電体層１３が形成される。なお、下地誘電体ペーストはガラス粉末などの下地誘電体材料とバインダおよび溶剤を含んだ塗料である。
【００２４】
次に、下地誘電体層１３上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストが塗布されることにより、隔壁ペースト層（図示せず）が形成される。隔壁ペースト層（図示せず）がフォトリソグラフィ法により、パターニングされることにより、隔壁１４の材料層となる構成物（図示せず）が形成される。次に、構成物（図示せず）が、焼成されることにより隔壁１４が形成される。ここで、下地誘電体層１３上に塗布された隔壁ペースト層をパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法の他に、サンドブラスト法などが採用される。
【００２５】
次に、隣接する隔壁１４間の下地誘電体層１３上および隔壁１４の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストが塗布される。次に、蛍光体ペーストが焼成されることにより蛍光体層１５が形成される。
【００２６】
以上の工程により、背面ガラス基板１１上に所定の構成部材を有する背面板１０が完成する。
【００２７】
［２−３．前面板２と背面板１０との組立方法］
まず、表示電極６とアドレス電極１２とが直交するように、前面板２と背面板１０とが対向配置される。次に、前面板２と背面板１０の周囲がガラスフリットで封着される。次に、放電空間１６にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスが封入されることによりＰＤＰ１が完成する。
【００２８】
［３．誘電体層８の詳細］
まず、従来技術の誘電体層の課題について述べる。先に述べたようにＰＤＰの消費電力を低減させることを目的として、放電セルの容量を抑制するため、誘電体層を比誘電率の低い材料などにて形成することが考えられる。しかしながら、従来使用されていたＢｉ2Ｏ3やＺｎＯを主成分とした低融点ガラスは、比誘電率が高いため放電電流量を低減することができない。
【００２９】
一方でＳｉＯ2やＢ2Ｏ3を主成分とするガラスは比誘電率が５〜７程度と低いものもあるが、さらに比誘電率を５以下としようとすると融点が高くなるため、一般的なＰＤＰの製造方法における焼成工程の焼成温度では焼成固化させることが困難である。
【００３０】
また、低融点ガラス材料とＳｉＯ2フィラー粒子（シリカ粒子）を混合する方法が提案されている。シリカ粒子は比較的誘電率が低いため、誘電体層の誘電率を低下させる効果が得られる。しかしながら、単純に誘電体層にシリカ粒子を混合しただけでは、誘電体層の光学特性（特にヘイズ値）および絶縁耐圧が悪化するという弊害を招いていた。ここで記載のヘイズ値とは、物質の曇り度合いを示す指標で、透過光と散乱光の比率であり、ヘイズ値が高いと曇り度合いが大きいことを示す。
【００３１】
そこで、発明者等がこのような弊害が生じる原因を検討した結果、ペースト作製時にシリカ粒子が均一に分散しないため、誘電体層を焼成によって固化した際にシリカ粒子が凝集し、低融点ガラス材料との界面に隙間が生じていることが判明した。
【００３２】
このような現象が生じる理由としては、誘電体層を焼成する６００℃前後の温度では低融点ガラス材料粉末は非常に反応性が高いため次々に結合しながら収縮していくが、シリカ粒子は反応性が低く、シリカ粒子同士だけでなく低融点ガラス材料粉末とも結合しにくいため、焼成前段階にあった粉末同士の空隙が焼成後に拡大してしまうためと考えられる。
【００３３】
そして、このような空隙箇所において透過光が散乱し光学特性が悪化し、また空隙によって絶縁耐圧が悪化していたのである。
【００３４】
これに対し本実施の形態では、誘電体層８は、シリカ粒子２０とガラス層である誘電体ガラス層２１とを含み、誘電率が５以下であって、シリカ粒子２０の粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍとしている。
【００３５】
シリカ粒子２０の粒径を１００ｎｍ以上とすることにより、ペースト作製時にシリカ粒子２０が均一に分散し、誘電体層８を焼成固化する際にも、誘電体ガラス層２１との界面に空隙が生じにくい。このため光学特性と絶縁耐圧の悪化を抑制することができる。
【００３６】
また、シリカ粒子２０の粒径を１０００ｎｍ以下とすることにより、シリカ粒子２０と誘電体ガラス層２１との屈折率差を最小限にとどめることができ、屈折率差に起因したヘイズ値の悪化を抑制することが可能となる。
【００３７】
なお、上記現象の効果をさらに求める場合には、シリカ粒子２０の粒径を４００ｎｍ〜７００ｎｍとすることが望ましい。
【００３８】
そして本実施の形態では、上記の誘電体層内の空隙発生を抑制する別の手段として、誘電体ガラス層２１にシリカ粒子２０とは異なる組成の添加物を含有させている。
【００３９】
上記のように空隙が生じる原因としては、誘電体層を焼成固化する際に、シリカ粒子の表面が活性状態でないために、他のガラス材料となじまないためだと考えられる。そこでシリカ粒子の周囲にシリカ粒子とは異なる組成の添加物を存在させることで、シリカ粒子の正四面体構造を一部破壊し、シリカ粒子を活性状態にし、上記空隙の発生を抑制することができる。
【００４０】
このため本実施の形態では、誘電体ガラス層２１に、三酸化二硼素（Ｂ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルカリ金属の酸化物である酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）や酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）や酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）のうち少なくとも１種以上を添加している。添加量は、誘電体ガラス層２１に対して、０．１モル％〜２０モル％が望ましい。０．１モル％より低ければこの効果は得られず、２０モル％以上では、誘電体層が有色になるなど、他の弊害が発生する。
【００４１】
ここで、シリカ粒子２０の粒形状について説明する。本実施の形態では、シリカ粒子２０の形状は球形ではなく、多角形となっている。特に多角形となっているシリカ粒子２０の外接円の表面積に対し、当該シリカ粒子２０の表面積が２倍以上となるようにしている。
【００４２】
本実施の形態では、シリカ粒子２０の形状を多角形等にすることで、粒子の比表面積を高め、シリカ粒子２０の表面を活性化（表面エネルギーを上げる）することができる。これによって誘電体ガラス層２１との焼結を促進できることを特徴としている。
【００４３】
また同時に、シリカ粒子２０の表面に頂点または変曲点を多数持つ形状となることで、球状に比べて変曲ポイントで絶縁破壊パスが繋がることを抑制することができ、誘電体層８の絶縁破壊を抑制することができる。
【００４４】
たとえば、正多角形の例を考える。ある正多角形の外接球の表面積を１とした場合の当該正多角形の表面積比は、正四面体で２．５、正六面体で６．３８、正八面体で６．３８、正十二面体で９．６、正二十面体で２．５となる。ここでは、形状は分りやすくするために、正多面体のモデルを用いたが、その中で最も単純な正四面体においても約２．５倍の比表面積となり、比表面積が２倍以上であれば形状は正多角形に限らない。
【００４５】
また、上限については、あまり比表面積が大きいと製造工程において誘電体ペーストでの分散が難しくなるため、２０倍以下が好ましいが、これに限るものではない。
【００４６】
図２は本実施の形態における前面板２の断面図を示す。図２に示すように、誘電体層８は、シリカ粒子２０とガラス層である誘電体ガラス層２１とを含み、シリカ粒子２０は、誘電体層８中に分散している。なお、説明の便宜のため、図２に示されるシリカ粒子２０の大きさおよび数は、実際の製品とは異なる。
【００４７】
なお、従来、４５０℃から６００℃程度での焼成を可能にするために、誘電体ガラスは、２０重量％以上の酸化鉛を含有していた。しかし、本実施の形態においては、環境への配慮のため、誘電体ガラスは、酸化鉛を含有しない。すなわち、誘電体層８は、酸化鉛を含有しない。
【００４８】
［３−１．誘電体ペーストの製造］
誘電体ペーストは、誘電体ガラス微粒子が分散した誘電体ガラススラリーとシリカ粒子２０が分散したシリカ粒子スラリーとビヒクルから構成される。
【００４９】
［３−１−１．誘電体ガラススラリー］
誘電体ガラス微粒子は、一例として、三酸化二硼素（Ｂ2Ｏ3）と二酸化珪素（ＳｉＯ2）とアルカリ金属の酸化物である酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）や酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）や酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）などを含む。
【００５０】
また先に述べたように、本実施の形態では、誘電体ガラス微粒子に、三酸化二硼素（Ｂ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルカリ金属の酸化物である酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）や酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）や酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）のうち少なくとも１種以上を添加しており、添加量は誘電体ガラス層２１に対して、０．１モル％〜２０モル％である。
【００５１】
まず、例示した組成成分からなる誘電体ガラス材料が、湿式ジェットミルやボールミルにより平均粒径が０．５μｍ〜３．０μｍとなるように粉砕されて誘電体ガラス微粒子が作製される。これらガラス微粒子の軟化点は６００℃以下である。
【００５２】
そして、誘電体ガラススラリーは、誘電体ガラス微粒子１０重量％〜６５重量％と溶媒３５重量％〜９０重量％とから構成される。溶媒は、一例として、アルコール系やグリコール系や水系などを含む。
【００５３】
誘電体ガラススラリーには、滑剤や分散剤などが添加されてもよい。このような構成の誘電体ガラススラリーは分散性が向上する。
【００５４】
［３−１−２．シリカ粒子スラリー］
シリカ粒子スラリーは、シリカ粒子２０が１重量％〜２０重量％と溶媒が８０重量％〜９９重量％とを混合分散させたものである。シリカ粒子２０の主成分は、二酸化珪素（ＳｉＯ2）である。しかしながら、シリカ粒子以外でも、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、または、これらの複合酸化物なども用いることができる。シリカ粒子２０の軟化点は７００℃以上である。溶媒は、一例として、アルコール系やグリコール系や水系などを含む。
【００５５】
そして先に述べたように、シリカ粒子の粒径を１００ｎｍ〜１０００ｎｍとしており、望ましくは４００ｎｍ〜７００ｎｍである。シリカ粒子スラリーには滑剤や分散剤などが添加されてもよい。このような構成のシリカ粒子スラリーは分散性が向上する。
【００５６】
［３−１−３．誘電体ペースト］
上述のように、誘電体ガラススラリーとシリカ粒子スラリーは、別々に製造される。誘電体ペーストを前面ガラス基板に塗布する前に、誘電体ガラススラリーとシリカ粒子スラリーとが混合分散される。さらに、必要に応じてビヒクルなどバインダ成分が混合分散される。
【００５７】
バインダ成分はエチルセルロースあるいはアクリル樹脂１重量％〜２０重量％を含むターピネオールあるいはブチルカルビトールアセテートである。また、誘電体ガラス用ペーストには、可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルが添加されてもよい。分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール（Ｋａｏコーポレーション社製品名）、アルキルアリル基のリン酸エステルなどを添加して印刷性を向上させてもよい。なお、バインダ成分はガラス粒子粉砕時溶媒に合わせて選定してもよい。
【００５８】
なお、バインダを混合分散するタイミングはこの限りではない。
【００５９】
このような誘電体ペーストの製造方法によれば、誘電体ペースト中に誘電体ガラス微粒子とシリカ粒子２０とが均一に分散する。
【００６０】
誘電体層８におけるシリカ粒子２０の含有量は、５体積％以上、２０体積％以下であることが好ましい。シリカ粒子２０の含有量が５体積％より少ないと、誘電体層８の比誘電率を小さくすることが難しい。一方、シリカ粒子２０の含有量が２０体積％を超えると、誘電体層のヘイズ値が悪化する。また本実施の形態では、誘電体層８の比誘電率が５以下となるようにシリカ粒子２０の含有量、粒径とを上記範囲内で適宜規定する。これによりＰＤＰの消費電力の低減効果が得られる。
【００６１】
誘電体層８におけるシリカ粒子２０の含有量を所定の範囲に収めるためには、誘電体ペースト中のシリカ粒子２０の含有量を所定の範囲に収めることが好ましい。すなわち、規定された比率にしたがって、誘電体ガラススラリーとシリカ粒子スラリーとが混ぜ合わされればよい。あるいは、シリカ粒子スラリーの製造段階で、シリカ粒子スラリーにおけるシリカ粒子２０の含有量を所定の範囲に収めてもよい。
【００６２】
［３−２．誘電体層８の形成方法］
誘電体層８を形成する方法として、スクリーン印刷法やダイコート法などが用いられる。まず、誘電体ペーストが、前面ガラス基板３上に塗布される。誘電体ペースト層の塗布膜厚は、焼成によって収縮する割合が考慮された上で、適宜設定される。次に、１００℃から２００℃の温度範囲で誘電体ペースト層が乾燥される。次に、４５０℃から６００℃の温度範囲、より好ましくは５５０℃から５９０℃の温度範囲で焼成されることにより、シリカ粒子２０と誘電体ガラス層２１とからなる誘電体層８が形成される。
【００６３】
また、誘電体層８を形成する方法として、以下の方法も用いられる。まず、誘電体ペーストをフィルム上に塗布、乾燥させたシートが用いられる。次に、シートに形成された誘電体ペーストが前面ガラス基板３に転写される。次に、４５０℃から６００℃、より好ましくは５５０℃〜５９０℃の温度範囲で焼成されることにより、シリカ粒子２０と誘電体ガラス層２１とからなる誘電体層８が形成される。
【００６４】
なお、誘電体層８の膜厚が小さいほどＰＤＰ１の輝度が向上する。また、誘電体層８の膜厚が小さいほどＰＤＰ１の放電電圧が低減する。よって、絶縁耐圧が低下しない範囲で、できるだけ誘電体層８の膜厚が小さいことが好ましい。絶縁耐圧の観点と、可視光透過率の観点との両方から、本実施の形態では、一例として、誘電体層８の膜厚は１０μｍ以上、３０μｍ以下である。
【００６５】
［４．まとめ］
本実施の形態のＰＤＰ１は、前面板２と、背面板１０と、を備え、前面板２と背面板１０とが対向配置されるとともに周囲が封着される。前面板２は、表示電極６と表示電極６を覆う誘電体層８とを有する。誘電体層８は、内部が中空であるシリカ粒子２０とガラス層である誘電体ガラス層２１とを含む。シリカ粒子２０は、誘電体層８中に分散している。
【００６６】
このような構成によれば、誘電体ガラス層２１によりシリカ粒子２０相互の結合力を確保できる。また、シリカ粒子２０の内部は中空であるため、シリカ粒子２０内部の比誘電率は約１．０である。よってシリカ粒子２０自体の比誘電率は１．０に近い値になる。よって、誘電体層８の比誘電率を小さくできる。
【００６７】
また、誘電体ペーストの塗布後から時間が経過すると、シリカ粒子２０は、誘電体ペーストよりも比重が軽いため、誘電体ペースト層の表面側へ移動する。この状態で、前面ガラス基板３を乾燥させると、誘電体層８において、厚み方向にシリカ粒子２０の含有量に勾配が生じる。すなわち、誘電体層８における屈折率は、誘電体層８の厚み方向に勾配が生じてもよい。誘電体層８の前面ガラス基板３側におけるシリカ粒子２０の含有量が少なくなると屈折率が相対的に高くなる。誘電体層８の表面側におけるシリカ粒子２０の含有量が多くなると、屈折率が相対的に低くなる。この構成によれば、前面ガラス基板３と誘電体層８との界面の屈折率差が低減される。また、放電ガスが封入されている放電空間と誘電体層８との界面の屈折率差が低減される。すなわち、前面ガラス基板３と誘電体層８との界面および放電空間と誘電体層８との界面での反射率が低減される。よって、発光取り出し効率が向上し、さらに、外光反射率が低減する。
【００６８】
図３は、シリカ粒子２０の粒径に対する誘電体層８のヘイズ値の変化を示す図である。そして誘電体層８におけるシリカ粒子２０の含有量に対する変化も示してある。ここではシリカ粒子の粒径が５μｍであって、誘電体層の含有率が５０体積％とした試料のヘイズ値を１として示している。このようにシリカ粒子２０の粒径１００ｎｍ〜１０００ｎｍで大きくヘイズ値が低下していることが解る。また、誘電体層８のシリカ粒子２０の含有量を２０体積％以下とすることで、ヘイズ値が低下する効果が現れることが解る。
【００６９】
なお、ヘイズ値の測定には、ヘイズ・透過率計「ＨＭ−１５０」（株式会社 村上色彩研究所製）が用いられた。実施例において、誘電体層が形成された前面ガラス基板に対して、波長５５０ｎｍの単波長の光を前面ガラス基板と直交する方向から入射させた時の光線透過率（可視光線透過率）およびヘイズ値が測定された。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、低消費電力のＰＤＰを実現して、大画面の表示デバイスなどに有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１ ＰＤＰ
２ 前面板
３ 前面ガラス基板
４ 走査電極
４ａ、５ａ 黒色電極
４ｂ、５ｂ 白色電極
５ 維持電極
６ 表示電極
７ ブラックストライプ（遮光層）
８ 誘電体層
９ 保護層
１０ 背面板
１１ 背面ガラス基板
１２ アドレス電極
１３ 下地誘電体層
１４ 隔壁
１５ 蛍光体層
１６ 放電空間
２０ シリカ粒子
２１ 誘電体ガラス層
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、表示デバイスなどに用いられるプラズマディスプレイパネルに関する。
【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）の表示電極を構成するバス電極には、導電性を確保するための銀電極が用いられている。バス電極を覆う誘電体層には、酸化鉛を主成分とする低融点ガラスが用いられている。近年、環境への配慮から、鉛成分を含まない誘電体層が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＰＤＰの消費電力低減のため、誘電体層の静電容量を小さくし、無効電力を低減することが求められている。すなわち、誘電体層の比誘電率を小さくすることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２８４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ＰＤＰは従来のＮＴＳＣ方式に比べて走査線数が２倍以上のハイディフィニションテレビへの適用が進んでいる。
【０００６】
このようなハイビジョン化によって、走査線数が増加して表示電極の数が増加し、さらに表示電極間隔が小さくなり、かつＰＤＰの消費電力が多くなる。ＰＤＰの消費電力を低減するためには、放電開始時の放電電流量を低減させることが有効である。従来の誘電体層は、比誘電率が６以上と大きいために放電セルの容量が大きく放電セルの発光１回当たりに放電セルに流れる放電電流量が多いため、ＰＤＰの消費電力が多くなっていた。
【０００７】
ここに開示された技術は、上記課題を解決するためになされたもので、高透過率を保持した誘電体層であって、消費電力の低減が可能なＰＤＰ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】
【０００８】
本発明のＰＤＰは、表示電極と、誘電体層とを有した前面板と、背面板とを対向配置し、誘電体層は、シリカ粒子とガラス層とを含み、誘電率が５以下であって、シリカ粒子は、粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、シリカ粒子の表面積は、前記シリカ粒子の外接球の表面積に対して、２倍以上である。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成によれば、誘電体層の高透過率を保持しつつ、消費電力の低減が可能なＰＤＰを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図
【図２】同前面板の構造を示す概略断面図
【図３】シリカ粒子粒径とヘイズ値の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態）
［１．ＰＤＰ１の構成］
本実施の形態のＰＤＰ１は、交流面放電型ＰＤＰである。図１に示すように、ＰＤＰ１は前面ガラス基板３などよりなる前面板２と、背面ガラス基板１１などよりなる背面板１０とが対向して配置される。前面板２と背面板１０の外周部がガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１６には、ＮｅおよびＸｅなどの放電ガスが５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入される。
【００１２】
前面ガラス基板３上には、走査電極４および維持電極５よりなる一対の帯状の表示電極６とブラックストライプ（遮光層）７が互いに平行にそれぞれ複数列配置される。前面ガラス基板３上には、表示電極６と遮光層７とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層８が形成される。さらに、誘電体層８の表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護層９が形成される。
【００１３】
また、背面ガラス基板１１上には、前面板２の表示電極６と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極１２が互いに平行に配置される。さらに、アドレス電極１２を覆うように下地誘電体層１３が形成される。さらに、アドレス電極１２の間に形成された下地誘電体層１３上には放電空間１６を区切る所定の高さの隔壁１４が形成される。隔壁１４の間には、紫外線によって赤色に発光する蛍光体層１５と、青色に発光する蛍光体層１５および緑色に発光する蛍光体層１５が順番に形成される。
【００１４】
表示電極６とアドレス電極１２とが交差する位置に放電セルが形成される。赤色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルと、青色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルと、緑色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルとによりカラー表示をする画素が形成される。
【００１５】
［２．ＰＤＰ１の製造方法］
［２−１．前面板２の製造方法］
図２に示すように、前面ガラス基板３上に、走査電極４および維持電極５と遮光層７とが形成される。表示電極６は、走査電極４および維持電極５を有する。走査電極４および維持電極５は、導電性を確保するための銀（Ａｇ）を含む白色電極４ｂ、５ｂを有する。また、走査電極４および維持電極５は、画像表示面のコントラストを向上するため黒色顔料を含む黒色電極４ａ、５ａを有する。白色電極４ｂは、黒色電極４ａに積層される。白色電極５ｂは、黒色電極５ａに積層される。
【００１６】
具体的には、黒色顔料を含む黒色ペーストが、スクリーン印刷法などによって前面ガラス基板３上に塗布されることにより、黒色ペースト層（図示せず）が形成される。次に、黒色ペースト層（図示せず）が、フォトリソグラフィ法によりパターニングされる。次に、銀（Ａｇ）を含む白色ペーストが、スクリーン印刷法などによって、黒色ペースト層（図示せず）上に塗布されることにより、白色ペースト層（図示せず）が形成される。次に、白色ペースト層（図示せず）と黒色ペースト層（図示せず）が、フォトリソグラフィ法によりパターニングされる。その後、現像ステップを経て、黒色ペースト層（図示せず）および白色ペースト層（図示せず）が焼成されることにより、表示電極６である白色電極４ｂ、５ｂ、黒色電極４ａ、５ａ、および遮光層７が形成される。
【００１７】
次に、走査電極４、維持電極５および遮光層７を覆うように前面ガラス基板３上に誘電体ペーストがダイコート法などにより塗布されることにより、誘電体ペースト層（図示せず）が形成される。その後、所定の時間が経過すると、誘電体ペースト層（図示せず）の表面がレベリングし、平坦になる。その後、誘電体ペースト層が焼成されることにより、走査電極４、維持電極５および遮光層７を覆う誘電体層８が形成される。
【００１８】
なお、誘電体ペーストは、ガラス粉末などの誘電体ガラス、バインダおよび溶剤を含む塗料である。
【００１９】
次に、誘電体層８上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護層９が真空蒸着法により形成される。
【００２０】
以上の工程により前面ガラス基板３上に走査電極４、維持電極５、遮光層７、誘電体層８、保護層９が形成され、前面板２が完成する。
【００２１】
［２−２．背面板１０の製造方法］
図１に示すように、背面板１０は、以下のように形成される。
【００２２】
背面ガラス基板１１上に、アドレス電極１２が形成される。具体的には、銀（Ａｇ）を含むペーストがスクリーン印刷法により、背面ガラス基板１１上に塗布されることにより、アドレス電極ペースト層（図示せず）が形成される。次に、アドレス電極ペースト層（図示せず）が、フォトリソグラフィ法により、パターニングされることにより、アドレス電極１２用の構成物となる材料層（図示せず）が形成される。その後、材料層（図示せず）が所定の温度で焼成されることにより、アドレス電極１２が形成される。ここで、ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などにより、金属膜を背面ガラス基板１１上に形成する方法が採用される。
【００２３】
次に、アドレス電極１２が形成された背面ガラス基板１１上にダイコート法などによりアドレス電極１２を覆うように下地誘電体ペーストが塗布されることにより、下地誘電体ペースト層（図示せず）が形成される。その後、下地誘電体ペースト層（図示せず）が焼成されることにより、下地誘電体層１３が形成される。なお、下地誘電体ペーストはガラス粉末などの下地誘電体材料とバインダおよび溶剤を含んだ塗料である。
【００２４】
次に、下地誘電体層１３上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストが塗布されることにより、隔壁ペースト層（図示せず）が形成される。隔壁ペースト層（図示せず）がフォトリソグラフィ法により、パターニングされることにより、隔壁１４の材料層となる構成物（図示せず）が形成される。次に、構成物（図示せず）が、焼成されることにより隔壁１４が形成される。ここで、下地誘電体層１３上に塗布された隔壁ペースト層をパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法の他に、サンドブラスト法などが採用される。
【００２５】
次に、隣接する隔壁１４間の下地誘電体層１３上および隔壁１４の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストが塗布される。次に、蛍光体ペーストが焼成されることにより蛍光体層１５が形成される。
【００２６】
以上の工程により、背面ガラス基板１１上に所定の構成部材を有する背面板１０が完成する。
【００２７】
［２−３．前面板２と背面板１０との組立方法］
まず、表示電極６とアドレス電極１２とが直交するように、前面板２と背面板１０とが対向配置される。次に、前面板２と背面板１０の周囲がガラスフリットで封着される。次に、放電空間１６にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスが封入されることによりＰＤＰ１が完成する。
【００２８】
［３．誘電体層８の詳細］
まず、従来技術の誘電体層の課題について述べる。先に述べたようにＰＤＰの消費電力を低減させることを目的として、放電セルの容量を抑制するため、誘電体層を比誘電率の低い材料などにて形成することが考えられる。しかしながら、従来使用されていたＢｉ2Ｏ3やＺｎＯを主成分とした低融点ガラスは、比誘電率が高いため放電電流量を低減することができない。
【００２９】
一方でＳｉＯ2やＢ2Ｏ3を主成分とするガラスは比誘電率が５〜７程度と低いものもあるが、さらに比誘電率を５以下としようとすると融点が高くなるため、一般的なＰＤＰの製造方法における焼成工程の焼成温度では焼成固化させることが困難である。
【００３０】
また、低融点ガラス材料とＳｉＯ2フィラー粒子（シリカ粒子）を混合する方法が提案されている。シリカ粒子は比較的誘電率が低いため、誘電体層の誘電率を低下させる効果が得られる。しかしながら、単純に誘電体層にシリカ粒子を混合しただけでは、誘電体層の光学特性（特にヘイズ値）および絶縁耐圧が悪化するという弊害を招いていた。ここで記載のヘイズ値とは、物質の曇り度合いを示す指標で、透過光と散乱光の比率であり、ヘイズ値が高いと曇り度合いが大きいことを示す。
【００３１】
そこで、発明者等がこのような弊害が生じる原因を検討した結果、ペースト作製時にシリカ粒子が均一に分散しないため、誘電体層を焼成によって固化した際にシリカ粒子が凝集し、低融点ガラス材料との界面に隙間が生じていることが判明した。
【００３２】
このような現象が生じる理由としては、誘電体層を焼成する６００℃前後の温度では低融点ガラス材料粉末は非常に反応性が高いため次々に結合しながら収縮していくが、シリカ粒子は反応性が低く、シリカ粒子同士だけでなく低融点ガラス材料粉末とも結合しにくいため、焼成前段階にあった粉末同士の空隙が焼成後に拡大してしまうためと考えられる。
【００３３】
そして、このような空隙箇所において透過光が散乱し光学特性が悪化し、また空隙によって絶縁耐圧が悪化していたのである。
【００３４】
これに対し本実施の形態では、誘電体層８は、シリカ粒子２０とガラス層である誘電体ガラス層２１とを含み、誘電率が５以下であって、シリカ粒子２０の粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍとしている。
【００３５】
シリカ粒子２０の粒径を１００ｎｍ以上とすることにより、ペースト作製時にシリカ粒子２０が均一に分散し、誘電体層８を焼成固化する際にも、誘電体ガラス層２１との界面に空隙が生じにくい。このため光学特性と絶縁耐圧の悪化を抑制することができる。
【００３６】
また、シリカ粒子２０の粒径を１０００ｎｍ以下とすることにより、シリカ粒子２０と誘電体ガラス層２１との屈折率差を最小限にとどめることができ、屈折率差に起因したヘイズ値の悪化を抑制することが可能となる。
【００３７】
なお、上記現象の効果をさらに求める場合には、シリカ粒子２０の粒径を４００ｎｍ〜７００ｎｍとすることが望ましい。
【００３８】
そして本実施の形態では、上記の誘電体層内の空隙発生を抑制する別の手段として、誘電体ガラス層２１にシリカ粒子２０とは異なる組成の添加物を含有させている。
【００３９】
上記のように空隙が生じる原因としては、誘電体層を焼成固化する際に、シリカ粒子の表面が活性状態でないために、他のガラス材料となじまないためだと考えられる。そこでシリカ粒子の周囲にシリカ粒子とは異なる組成の添加物を存在させることで、シリカ粒子の正四面体構造を一部破壊し、シリカ粒子を活性状態にし、上記空隙の発生を抑制することができる。
【００４０】
このため本実施の形態では、誘電体ガラス層２１に、三酸化二硼素（Ｂ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルカリ金属の酸化物である酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）や酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）や酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）のうち少なくとも１種以上を添加している。添加量は、誘電体ガラス層２１に対して、０．１モル％〜２０モル％が望ましい。０．１モル％より低ければこの効果は得られず、２０モル％以上では、誘電体層が有色になるなど、他の弊害が発生する。
【００４１】
ここで、シリカ粒子２０の粒形状について説明する。本実施の形態では、シリカ粒子２０の形状は球形ではなく、多角形となっている。特に多角形となっているシリカ粒子２０の外接円の表面積に対し、当該シリカ粒子２０の表面積が２倍以上となるようにしている。
【００４２】
本実施の形態では、シリカ粒子２０の形状を多角形等にすることで、粒子の比表面積を高め、シリカ粒子２０の表面を活性化（表面エネルギーを上げる）することができる。これによって誘電体ガラス層２１との焼結を促進できることを特徴としている。
【００４３】
また同時に、シリカ粒子２０の表面に頂点または変曲点を多数持つ形状となることで、球状に比べて変曲ポイントで絶縁破壊パスが繋がることを抑制することができ、誘電体層８の絶縁破壊を抑制することができる。
【００４４】
たとえば、正多角形の例を考える。ある正多角形の外接球の表面積を１とした場合の当該正多角形の表面積比は、正四面体で２．５、正六面体で６．３８、正八面体で６．３８、正十二面体で９．６、正二十面体で２．５となる。ここでは、形状は分りやすくするために、正多面体のモデルを用いたが、その中で最も単純な正四面体においても約２．５倍の比表面積となり、比表面積が２倍以上であれば形状は正多角形に限らない。
【００４５】
また、上限については、あまり比表面積が大きいと製造工程において誘電体ペーストでの分散が難しくなるため、２０倍以下が好ましいが、これに限るものではない。
【００４６】
図２は本実施の形態における前面板２の断面図を示す。図２に示すように、誘電体層８は、シリカ粒子２０とガラス層である誘電体ガラス層２１とを含み、シリカ粒子２０は、誘電体層８中に分散している。なお、説明の便宜のため、図２に示されるシリカ粒子２０の大きさおよび数は、実際の製品とは異なる。
【００４７】
なお、従来、４５０℃から６００℃程度での焼成を可能にするために、誘電体ガラスは、２０重量％以上の酸化鉛を含有していた。しかし、本実施の形態においては、環境への配慮のため、誘電体ガラスは、酸化鉛を含有しない。すなわち、誘電体層８は、酸化鉛を含有しない。
【００４８】
［３−１．誘電体ペーストの製造］
誘電体ペーストは、誘電体ガラス微粒子が分散した誘電体ガラススラリーとシリカ粒子２０が分散したシリカ粒子スラリーとビヒクルから構成される。
【００４９】
［３−１−１．誘電体ガラススラリー］
誘電体ガラス微粒子は、一例として、三酸化二硼素（Ｂ2Ｏ3）と二酸化珪素（ＳｉＯ2）とアルカリ金属の酸化物である酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）や酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）や酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）などを含む。
【００５０】
また先に述べたように、本実施の形態では、誘電体ガラス微粒子に、三酸化二硼素（Ｂ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルカリ金属の酸化物である酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）や酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）や酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）のうち少なくとも１種以上を添加しており、添加量は誘電体ガラス層２１に対して、０．１モル％〜２０モル％である。
【００５１】
まず、例示した組成成分からなる誘電体ガラス材料が、湿式ジェットミルやボールミルにより平均粒径が０．５μｍ〜３．０μｍとなるように粉砕されて誘電体ガラス微粒子が作製される。これらガラス微粒子の軟化点は６００℃以下である。
【００５２】
そして、誘電体ガラススラリーは、誘電体ガラス微粒子１０重量％〜６５重量％と溶媒３５重量％〜９０重量％とから構成される。溶媒は、一例として、アルコール系やグリコール系や水系などを含む。
【００５３】
誘電体ガラススラリーには、滑剤や分散剤などが添加されてもよい。このような構成の誘電体ガラススラリーは分散性が向上する。
【００５４】
［３−１−２．シリカ粒子スラリー］
シリカ粒子スラリーは、シリカ粒子２０が１重量％〜２０重量％と溶媒が８０重量％〜９９重量％とを混合分散させたものである。シリカ粒子２０の主成分は、二酸化珪素（ＳｉＯ2）である。しかしながら、シリカ粒子以外でも、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、または、これらの複合酸化物なども用いることができる。シリカ粒子２０の軟化点は７００℃以上である。溶媒は、一例として、アルコール系やグリコール系や水系などを含む。
【００５５】
そして先に述べたように、シリカ粒子の粒径を１００ｎｍ〜１０００ｎｍとしており、望ましくは４００ｎｍ〜７００ｎｍである。シリカ粒子スラリーには滑剤や分散剤などが添加されてもよい。このような構成のシリカ粒子スラリーは分散性が向上する。
【００５６】
［３−１−３．誘電体ペースト］
上述のように、誘電体ガラススラリーとシリカ粒子スラリーは、別々に製造される。誘電体ペーストを前面ガラス基板に塗布する前に、誘電体ガラススラリーとシリカ粒子スラリーとが混合分散される。さらに、必要に応じてビヒクルなどバインダ成分が混合分散される。
【００５７】
バインダ成分はエチルセルロースあるいはアクリル樹脂１重量％〜２０重量％を含むターピネオールあるいはブチルカルビトールアセテートである。また、誘電体ガラス用ペーストには、可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルが添加されてもよい。分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール（Ｋａｏコーポレーション社製品名）、アルキルアリル基のリン酸エステルなどを添加して印刷性を向上させてもよい。なお、バインダ成分はガラス粒子粉砕時溶媒に合わせて選定してもよい。
【００５８】
なお、バインダを混合分散するタイミングはこの限りではない。
【００５９】
このような誘電体ペーストの製造方法によれば、誘電体ペースト中に誘電体ガラス微粒子とシリカ粒子２０とが均一に分散する。
【００６０】
誘電体層８におけるシリカ粒子２０の含有量は、５体積％以上、２０体積％以下であることが好ましい。シリカ粒子２０の含有量が５体積％より少ないと、誘電体層８の比誘電率を小さくすることが難しい。一方、シリカ粒子２０の含有量が２０体積％を超えると、誘電体層のヘイズ値が悪化する。また本実施の形態では、誘電体層８の比誘電率が５以下となるようにシリカ粒子２０の含有量、粒径とを上記範囲内で適宜規定する。これによりＰＤＰの消費電力の低減効果が得られる。
【００６１】
誘電体層８におけるシリカ粒子２０の含有量を所定の範囲に収めるためには、誘電体ペースト中のシリカ粒子２０の含有量を所定の範囲に収めることが好ましい。すなわち、規定された比率にしたがって、誘電体ガラススラリーとシリカ粒子スラリーとが混ぜ合わされればよい。あるいは、シリカ粒子スラリーの製造段階で、シリカ粒子スラリーにおけるシリカ粒子２０の含有量を所定の範囲に収めてもよい。
【００６２】
［３−２．誘電体層８の形成方法］
誘電体層８を形成する方法として、スクリーン印刷法やダイコート法などが用いられる。まず、誘電体ペーストが、前面ガラス基板３上に塗布される。誘電体ペースト層の塗布膜厚は、焼成によって収縮する割合が考慮された上で、適宜設定される。次に、１００℃から２００℃の温度範囲で誘電体ペースト層が乾燥される。次に、４５０℃から６００℃の温度範囲、より好ましくは５５０℃から５９０℃の温度範囲で焼成されることにより、シリカ粒子２０と誘電体ガラス層２１とからなる誘電体層８が形成される。
【００６３】
また、誘電体層８を形成する方法として、以下の方法も用いられる。まず、誘電体ペーストをフィルム上に塗布、乾燥させたシートが用いられる。次に、シートに形成された誘電体ペーストが前面ガラス基板３に転写される。次に、４５０℃から６００℃、より好ましくは５５０℃〜５９０℃の温度範囲で焼成されることにより、シリカ粒子２０と誘電体ガラス層２１とからなる誘電体層８が形成される。
【００６４】
なお、誘電体層８の膜厚が小さいほどＰＤＰ１の輝度が向上する。また、誘電体層８の膜厚が小さいほどＰＤＰ１の放電電圧が低減する。よって、絶縁耐圧が低下しない範囲で、できるだけ誘電体層８の膜厚が小さいことが好ましい。絶縁耐圧の観点と、可視光透過率の観点との両方から、本実施の形態では、一例として、誘電体層８の膜厚は１０μｍ以上、３０μｍ以下である。
【００６５】
［４．まとめ］
本実施の形態のＰＤＰ１は、前面板２と、背面板１０と、を備え、前面板２と背面板１０とが対向配置されるとともに周囲が封着される。前面板２は、表示電極６と表示電極６を覆う誘電体層８とを有する。誘電体層８は、内部が中空であるシリカ粒子２０とガラス層である誘電体ガラス層２１とを含む。シリカ粒子２０は、誘電体層８中に分散している。
【００６６】
このような構成によれば、誘電体ガラス層２１によりシリカ粒子２０相互の結合力を確保できる。また、シリカ粒子２０の内部は中空であるため、シリカ粒子２０内部の比誘電率は約１．０である。よってシリカ粒子２０自体の比誘電率は１．０に近い値になる。よって、誘電体層８の比誘電率を小さくできる。
【００６７】
また、誘電体ペーストの塗布後から時間が経過すると、シリカ粒子２０は、誘電体ペーストよりも比重が軽いため、誘電体ペースト層の表面側へ移動する。この状態で、前面ガラス基板３を乾燥させると、誘電体層８において、厚み方向にシリカ粒子２０の含有量に勾配が生じる。すなわち、誘電体層８における屈折率は、誘電体層８の厚み方向に勾配が生じてもよい。誘電体層８の前面ガラス基板３側におけるシリカ粒子２０の含有量が少なくなると屈折率が相対的に高くなる。誘電体層８の表面側におけるシリカ粒子２０の含有量が多くなると、屈折率が相対的に低くなる。この構成によれば、前面ガラス基板３と誘電体層８との界面の屈折率差が低減される。また、放電ガスが封入されている放電空間と誘電体層８との界面の屈折率差が低減される。すなわち、前面ガラス基板３と誘電体層８との界面および放電空間と誘電体層８との界面での反射率が低減される。よって、発光取り出し効率が向上し、さらに、外光反射率が低減する。
【００６８】
図３は、シリカ粒子２０の粒径に対する誘電体層８のヘイズ値の変化を示す図である。そして誘電体層８におけるシリカ粒子２０の含有量に対する変化も示してある。ここではシリカ粒子の粒径が５μｍであって、誘電体層の含有率が５０体積％とした試料のヘイズ値を１として示している。このようにシリカ粒子２０の粒径１００ｎｍ〜１０００ｎｍで大きくヘイズ値が低下していることが解る。また、誘電体層８のシリカ粒子２０の含有量を２０体積％以下とすることで、ヘイズ値が低下する効果が現れることが解る。
【００６９】
なお、ヘイズ値の測定には、ヘイズ・透過率計「ＨＭ−１５０」（株式会社 村上色彩研究所製）が用いられた。実施例において、誘電体層が形成された前面ガラス基板に対して、波長５５０ｎｍの単波長の光を前面ガラス基板と直交する方向から入射させた時の光線透過率（可視光線透過率）およびヘイズ値が測定された。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、低消費電力のＰＤＰを実現して、大画面の表示デバイスなどに有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１ ＰＤＰ
２ 前面板
３ 前面ガラス基板
４ 走査電極
４ａ、５ａ 黒色電極
４ｂ、５ｂ 白色電極
５ 維持電極
６ 表示電極
７ ブラックストライプ（遮光層）
８ 誘電体層
９ 保護層
１０ 背面板
１１ 背面ガラス基板
１２ アドレス電極
１３ 下地誘電体層
１４ 隔壁
１５ 蛍光体層
１６ 放電空間
２０ シリカ粒子
２１ 誘電体ガラス層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示電極と、誘電体層とを有した前面板と、背面板とを対向配置し、
前記誘電体層は、シリカ粒子とガラス層とを含み、誘電率が５以下であって、
前記シリカ粒子は、粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、
前記シリカ粒子の表面積は、前記シリカ粒子の外接球の表面積に対して、２倍以上である、
プラズマディスプレイパネル。
【請求項１】
表示電極と、誘電体層とを有した前面板と、背面板とを対向配置し、
前記誘電体層は、シリカ粒子とガラス層とを含み、誘電率が５以下であって、
前記シリカ粒子は、粒径が１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、
前記シリカ粒子の表面積は、前記シリカ粒子の外接球の表面積に対して、２倍以上である、
プラズマディスプレイパネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２１２５５７（Ｐ２０１２−２１２５５７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７６１６（Ｐ２０１１−７７６１６）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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