本発明は、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel：ＰＤＰ）に関する。 より詳しくは、耐衝撃性が改善された無鉛の前面誘電体層を備えたＰＤＰ（以下、単に「パネル」ともいう）に関する。

ＰＤＰは、画面の大型化が容易であり、自発光型であって表示品質が良好であり、応答速度が大きいという特徴を有している。 薄型化が可能であるため、ＬＣＤなどと共に壁掛け用ディスプレイとして注目されている。

通常、ＰＤＰは、密閉された空間に設置された二つの電極間にガスが充填された状態にし、電極に所定の電圧を印加してグロー放電を起こし、グロー放電時に発生する紫外線によって、所定のパターンで形成されてなる蛍光体層を励起させて画像を形成する。

前記ＰＤＰは、駆動方法によって、直流型（直流放電型；DC type）、交流型（交流放電型；AC type）、および混合型（hybrid type）に分類される。 そして、電極構造によって、２電極型（two-electrode type）と、３電極型（three-electrode type）に分類される。 前記直流型には、補助放電を誘導する補助正極が含まれ、交流型には、選択放電（selective discharge）と維持放電（sustain discharge）とを分離して行うことによって、アドレス速度（addressing speed）を大きくするためのアドレス電極が含まれる。 また、交流型は、放電をする電極の配置によって、対向放電型電極構造（opposing discharge-type electrode structure）と面放電型電極構造（surface discharge-type electrode structure）とに分類される。

前記対向放電型電極構造とは、放電する二つの維持電極がそれぞれ前面基板と背面基板とに位置して、放電がパネルの垂直軸に行われる構造である。 一方、面放電型電極構造とは、放電する二つの維持電極が同じ基板上に位置して、放電が基板の一平面上で行われる構造である。

図１には、一般的なＰＤＰを構成する１つのセルを示す断面図である。

図１に示すように、ＰＤＰのセルの上側（図１で見た場合）には、前面基板１４が位置し、前面基板１４の下面には、一定な幅と高さを有し、それぞれ共通電極（common electrode）と走査電極（scan electrode）とからなる一対の維持電極１５ａが形成されている。

維持電極１５ａの各下面には、電圧を印加するバス電極１５ｂ（bus electrode）がそれぞれ形成されている。 維持電極１５ａおよびバス電極１５ｂは、前面誘電体層（front dielectric layer）１６に埋め込まれており、前面誘電体層１６の下面には、保護層１７が形成されている。 なお、バス電極は、図１における、維持電極１５ａの直下に位置する小さな電極である。

そして、背面基板１０が前面基板１４に対向して配置されており、背面基板１０上には、一定な幅と高さを有するアドレス電極１２ａが形成されている。 アドレス電極１２ａは、背面誘電体層（rear dielectric layer）１２に埋め込まれている。

また、背面誘電体層１２の上部には、放電空間を区画し、隣接した放電空間の間にクロストーク（crosstalk）を防止するための隔壁１９が形成されている。 前記放電空間は放電ガスで満たされ、放電空間ごとに、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の蛍光体のうちいずれか１つの蛍光体層１３が形成されている。

そして、放電維持電極対を形成している第１電極（例えば、アドレス電極１２ａ）と第２電極（例えば、維持電極１５ａ）との間にＡＣ電圧を加え、それが放電開始電圧に達すれば、電気力線が発生し、この電気力線により、放電ガス（例えば、不活性ガス）は電子とイオンとに解離され、それが再結合するときに紫外線が発生し（図１中の細線）、その紫外線の照射を受けた蛍光体が発色される（図１中のセル内の太線）。 そして、蛍光体（上記のＲＧＢ）から発生した可視光は、最終的に前面基板１４を通ってＰＤＰのセルから放射される（可視光２０）。

最近、環境汚染に関する規制によって、前記前面誘電体には無鉛系材料を使用している場合がほとんどである。 しかしながら、かかる場合、熱膨張係数および誘電体自体の硬度特性に起因して、このような誘電体を含むパネルは、外部衝撃を受けると、容易に破損されうるという問題がある。 さらに、かような問題は、フィルターがＰＤＰに直接付着したり、薄い背面基板または前面基板をＰＤＰに用いることによって、一層顕在化しうる。

そこで、本発明の第１の目的は、前面誘電体層のビッカース硬度が３５０〜５００Ｈｖである耐衝撃性が改善されたＰＤＰを提供することである。

また、本発明の第２の目的は、前面誘電体層のビッカース硬度が３５０〜５００Ｈｖであり、且つ、前面誘電体層の熱膨張係数および前面基板の熱膨張係数の差が１０×１０ ^−７ 〜１５×１０ ^−７ ／℃である、耐衝撃性の改善されたＰＤＰを提供することである。

上記第１の課題（目的）を解決するために、本発明は、所定の間隔で配置された維持電極を備えた前面基板と、前記維持電極を埋め込む前面誘電体層と、前記前面基板と対向して配置され、前記維持電極と交差する方向に形成されたアドレス電極を備えた背面基板と、前記アドレス電極を埋め込む背面誘電体層と、前記前面基板と前記背面基板との間に形成されて放電空間を区画する隔壁と、前記放電空間内に形成された蛍光体層とを有し、前記前面誘電体層のビッカース硬度は３５０〜５００Ｈｖである、プラズマディスプレイパネルを提供する。

上記第２の課題（目的）を解決するために、本発明は、上記第１の課題（目的）を解決するためのプラズマディスプレイパネルであって、前記前面誘電体層のビッカース硬度は３５０〜５００Ｈｖであり、且つ、前記前面誘電体層の熱膨張係数および前記前面基板の熱膨張係数の差は１０×１０ ^−７ 〜１５×１０ ^−７ ／℃である、プラズマディスプレイパネルを提供する。

本発明によれば、耐衝撃性が改善され、外部衝撃を受けても容易に破損し難いＰＤＰが得られる。

以下、添付した図面を参照して本発明を適用した最良の実施形態を説明する。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るプラズマディスプレイパネルは、所定の間隔で配置された維持電極を備えた前面基板と、前記維持電極を埋め込む前面誘電体層と、前記前面基板と対向して配置され、前記維持電極と交差する方向に形成されたアドレス電極を備えた背面基板と、前記アドレス電極を埋め込む背面誘電体層と、前記前面基板と前記背面基板との間に形成されて放電空間を区画する隔壁と、前記放電空間内に形成された蛍光体層とを有し、前記前面誘電体層のビッカース硬度は３５０〜５００Ｈｖである。

ビッカース硬度は、対面角が１３６°であるピラミッド型ダイアモンド圧子を、材料の面に対して垂直方向から僅かに押してくぼみを形成し、荷重を除去した後に残った永久くぼみの表面積で荷重を除することによって、算出できる。 押す荷重をＰｋｇ、永久くぼみの表面積をＳｍｍ ^２とすれば、ビッカース硬度（Ｈｖ）はＨｖ＝Ｐ／Ｓで表すことができる。 ビッカース硬度には、別々の荷重をかけて測定した値を互いにそのまま比較できるという長所があり、製品面で直接測定できるという点において簡易かつ有利である。

前面誘電体層のビッカース硬度（Ｈｖ）が３５０Ｈｖ未満の場合、かかる前面誘電体層は従来の一般的な無鉛材料として製造することができない。 従来の一般的な無鉛材料の場合、ビッカース硬度は通常５００Ｈｖ以上であって、脆性が強い。 かかる従来の前面誘電体層をＰＤＰに適用する場合、耐衝撃性が低下すると共に、熱膨張係数が高く、パネルの反りが大きいため、前面基板（例えば、ガラス）が容易に破損しうる。

このような問題を防止するため、本発明の一態様によるＰＤＰの前面誘電体層は、Ｂ _２ Ｏ _３ 、ＳｉＯ _２ 、Ｂｉ _２ Ｏ _３ 、ＺｎＯおよびＡｌ _２ Ｏ _３からなる群より選択された２種以上よりなることが好ましい。 この時、前記前面基板はガラスであることが好ましい。

前記前面誘電体層は、Ｂ _２ Ｏ _３の１０〜４０ｍｏｌ％、ＳｉＯ _２の０ｍｏｌ％を超えて１２ｍｏｌ％以下、Ｂｉ _２ Ｏ _３の８〜１３ｍｏｌ％、ＺｎＯの１０〜３５ｍｏｌ％、およびＡｌ _２ Ｏ _３の４〜１３ｍｏｌ％からなる群より選択された２種以上よりなることが好ましい。 また、Ｂ _２ Ｏ _３の２７〜４０ｍｏｌ％、ＳｉＯ _２の０ｍｏｌ％を超えて１２ｍｏｌ％以下、Ｂｉ _２ Ｏ _３の８〜１３ｍｏｌ％、ＺｎＯの２２〜３５ｍｏｌ％、およびＡｌ _２ Ｏ _３の４〜１３ｍｏｌ％からなる群より選択された２種以上よりなることがより好ましい。 上記した組成の範囲である場合、前記前面誘電体層は３５０〜５００Ｈｖのビッカース硬度を有するため、従来と比較して、耐衝撃性が向上すると共に、熱膨張係数が低く、パネルの反りを効果的に防止できる。 これにより、結果として、前面基板（例えば、ガラス）の破損を回避できる。 なお、前記前面誘電体層の組成について、上記５種の中から選択された各材料の組成比（ｍｏｌ％）を加算すれば常に１００ｍｏｌ％となる組み合わせのみが、本発明に含まれる。 換言すると、本実施形態において、選択されたＢ _２ Ｏ _３ 、ＳｉＯ _２ 、Ｂｉ _２ Ｏ _３ 、ＺｎＯおよびＡｌ _２ Ｏ _３の総モル和が１００ｍｏｌ％を満足する。

また、本発明の他の態様によるＰＤＰの前面誘電体層は、Ｂ _２ Ｏ _３ 、ＳｉＯ _２ 、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ａｌ _２ Ｏ _３およびＰ _２ Ｏ _５からなる群より選択された２種以上よりなることが好ましい。 この時、前記前面基板はガラスであることが好ましい。

前記前面誘電体層は、前記前面誘電体層は、Ｂ _２ Ｏ _３の２０〜５０ｍｏｌ％、ＳｉＯ _２の２〜３７ｍｏｌ％、ＢａＯの０ｍｏｌ％を超えて１５ｍｏｌ％以下、ＺｎＯの１０〜５０ｍｏｌ％、Ａｌ _２ Ｏ _３の０ｍｏｌ％を超えて８ｍｏｌ％以下、およびＰ _２ Ｏ _５の０ｍｏｌ％を超えて２０ｍｏｌ％以下からなる群より選択された２種以上よりなることが好ましい。 上記した組成の範囲である場合、本発明による前面誘電体層は、３５０〜５００Ｈｖのビッカース硬度を有するため、上記と同様の理由により、結果として、前面基板（例えば、ガラス）の破損を回避できる。 なお、前記前面誘電体層の組成について、上記６種の中から選択された各材料の組成比（ｍｏｌ％）を加算すれば常に１００ｍｏｌ％となる組み合わせのみが、本発明に含まれる。 換言すると、本実施形態において、選択されたＢ _２ Ｏ _３ 、ＳｉＯ _２ 、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ａｌ _２ Ｏ _３およびＰ _２ Ｏ _５の総モル和が１００ｍｏｌ％を満足する。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るプラズマディスプレイパネルは、上記第１実施形態に係るプラズマディスプレイパネルであって、さらに、前記前面誘電体層のビッカース硬度は３５０〜５００Ｈｖであり、且つ、前記前面誘電体層の熱膨張係数および前記前面基板の熱膨張係数の差は１０×１０ ^−７ 〜１５×１０ ^−７ ／℃である。

前面誘電体層のビッカース硬度（Ｈｖ）が３５０Ｈｖ未満の場合、かかる前面誘電体層は従来の一般的な無鉛材料として製造することができない。 一方、前面誘電体層のビッカース硬度が５００Ｈｖを超える場合、前面誘電体層の脆性が強く、ＰＤＰの耐衝撃性が低下する。 そこで、前面誘電体層のビッカース硬度を上記の範囲（３５０〜５００Ｈｖ）内とすることにより、前面誘電体層の熱膨張係数と前面基板の熱膨張係数との差が１０×１０ ^−７ 〜１５×１０ ^−７ ／℃となって、前面基板の残留応力が最小化すると共に、前面誘電体層に圧縮応力がかかる。 これにより、ＰＤＰの耐衝撃性を向上させることができる。

このようなＰＤＰの耐衝撃性の向上を実現するため、上記第１実施形態で説明した２つの態様を採ることが、本実施形態においても好適である。 かような組成の範囲にある場合、本発明による前面誘電体層は、３５０〜５００Ｈｖのビッカース硬度を有し、且つ、前面誘電体層の熱膨張係数と前面基板の熱膨張係数との差が１０×１０ ^−７ 〜１５×１０ ^−７ ／℃となり、結果として、ＰＤＰの耐衝撃性を向上させることができる。 なお、本発明の態様による前記ＰＤＰ中の前面基板や前面誘電体層の組成（具体的な材料や数値範囲など）は、上記第１実施形態において述べたことと同様であるため、ここでは説明を省略する。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法は、誘電体スラリーを製造（調製）する工程と、前記誘電体スラリーを前面基板に塗布および乾燥する工程とを含む。 なお、前面誘電体層や前面基板のうち以下で説明しない事項については、上記第１実施形態および第２実施形態での説明がそのまま本実施形態に採用される。

＜誘電体スラリーを製造（調製）する工程＞
まず、溶媒にバインダーを溶解してバインダー溶液を調製する。 溶媒やバインダー用の原料としては、スラリーの調製に用いることのできるものであれば特に限定されない。 一例として、後述の実施例で使用しているものが挙げられる。

続いて、Ｂ _２ Ｏ _３ 、ＳｉＯ _２ 、Ｂｉ _２ Ｏ _３ 、ＺｎＯおよびＡｌ _２ Ｏ _３からなる群より選択された２種以上、またはＢ _２ Ｏ _３ 、ＳｉＯ _２ 、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ａｌ _２ Ｏ _３およびＰ _２ Ｏ _５からなる群より選択された２種以上を、上述した好ましい配合の範囲で、前記バインダーが溶解した溶媒に混合する。

＜誘電体スラリーを前面基板に塗布および乾燥する工程＞
まず、前記誘電体スラリーを前面基板に塗布する。 塗布方法として、以下に限定されないが、例えばディップコート法、ノズルフローコート法、スピンコート法などが挙げられる。

続いて、塗布されたスラリーを乾燥する。 乾燥方法としては、特に限定されることなく従来公知の方法を採用すればよく、乾燥条件についても特に限定されることなく、一例を後述する実施例で詳細に開示する。

なお、本発明に係るＰＤＰの製造（組立）方法については、従来公知の方法を採用することができる。

以下、本発明によるＰＤＰ用前面誘電体層、およびこれを備えるＰＤＰの実施例を具体的に例示するが、本発明の技術的範囲が下記の実施例に限定されることはない。 本発明の下記の実施例に特段、具体的に記載していない内容は当業者既知の任意の公知技術によって行うことができる。

＜実施例＞
［誘電体スラリー１の製造］
ブチルカルビトールアセテートとテルピネオールとの混合溶媒（質量比３：７）１００質量部に対して、バインダーとしてのエチルセルロースを溶解した。
また、前記バインダーが溶解した混合溶媒にＢｉ _２ Ｏ _３ １３ｍｏｌ％、ＳｉＯ _２ １２ｍｏｌ％、Ｂ _２ Ｏ _３ ４０ｍｏｌ％、Ａｌ _２ Ｏ _３ １３ｍｏｌ％およびＺｎＯ ２２ｍｏｌ％よりなるガラス成分を混合し、固形分量が７５質量％となるように誘電体スラリー１を製造した。

［誘電体スラリー２の製造］
ブチルカルビトールアセテートとテルピネオールとの混合溶媒（質量比３：７）１００質量部に対して、バインダーとしてのエチルセルロースを溶解した。 また、前記バインダーが溶解した混合溶媒にＢｉ _２ Ｏ _３ １０ｍｏｌ％、ＳｉＯ _２ ５ｍｏｌ％、Ｂ _２ Ｏ _３ ４０ｍｏｌ％、ＺｎＯ ３５ｍｏｌ％およびＡｌ _２ Ｏ _３ １０ｍｏｌ％よりなるガラス成分を混合し、固形分量が７５質量％となるように誘電体スラリー２を製造した。

［誘電体スラリー３の製造］
ブチルカルビトールアセテートとテルピネオールとの混合溶媒（質量比３：７）１００質量部に対して、バインダーとしてのエチルセルロースを溶解した。 また、前記バインダーが溶解した混合溶媒にＳｉＯ _２ ２０ｍｏｌ％、Ｂ _２ Ｏ _３ ３０ｍｏｌ％およびＺｎＯ ５０ｍｏｌ％よりなるガラス成分を混合し、固形分量が７５質量％となるように誘電体スラリー３を製造した。

［誘電体スラリー４の製造］
ブチルカルビトールアセテートとテルピネオールとの混合溶媒（質量比３：７）１００質量部に対して、バインダーとしてのエチルセルロースを溶解した。 また、前記バインダーが溶解した混合溶媒にＳｉＯ _２ ３５ｍｏｌ％、Ｂ _２ Ｏ _３ ３０ｍｏｌ％、ＺｎＯ １５ｍｏｌ％およびＰ _２ Ｏ _５ ２０ｍｏｌ％よりなるガラス成分を混合し、固形分量が７５質量％となるように誘電体スラリー４を製造した。

［ＰＤＰ用前面基板１の製造］
上記により得られた誘電体スラリー１を電極層が形成されたガラス基板の電極層上に塗布し、３０μｍの厚さの誘電体層１を形成した。

誘電体層１上にＭｇＯを含む保護膜を物理蒸着法（Physical Vapor Deposition：ＰＶＤ）で蒸着して、前面基板１を製造した。

［ＰＤＰ用前面基板２の製造］
上記により得られた誘電体スラリー２を使用した点を除いては、ＰＤＰ用前面基板１の製造の場合と同様の方法で、誘電体層２を形成して、前面基板２を製造した。

［ＰＤＰ用前面基板３の製造］
上記により得られた誘電体スラリー３を使用した点を除いては、ＰＤＰ用前面基板１の製造の場合と同様の方法で、誘電体層３を形成して、前面基板３を製造した。

［ＰＤＰ用前面基板４の製造］
上記により得られた誘電体スラリー４を使用した点を除いては、ＰＤＰ用前面基板１の製造の場合と同様の方法で、誘電体層４を形成して、前面基板４を製造した。

［背面基板の製造］
ブチルカルビトールアセテートとテルピネオールとの混合溶媒（質量比３：７）１００質量部に対して、バインダーであるエチルセルロース６質量部を混合し、青色蛍光体としてのＢａＭｇＡｌ _１０ Ｏ _１７ ：Ｅｕ を混合して、青色蛍光体スラリーを製造した。

得られた青色蛍光体スラリーを隔壁が形成されている第１基板の放電空間（放電セル）の内部に塗布し、前記青色蛍光体スラリーが塗布された第１基板を１２０℃で乾燥および焼成して、青色蛍光体層を形成した。

また、上記と同様の方法で、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ _３ ：Ｅｕを混合して赤色蛍光体スラリーを製造し、ＺｎＳｉＯ _４ ：Ｍｎを混合して緑色蛍光体スラリーを製造し、乾燥および焼成して、それぞれ赤色蛍光体層、青色蛍光体層を形成した。 このようにして、背面基板を製造した。

［実施例１：ＰＤＰ１の組立］
上記により得られた背面基板と前面基板１とを組立、封着、排気、ガス（Ｘｅガス）注入およびエージングする工程を経ることによって、ＰＤＰ１を製造した。

［実施例２：ＰＤＰ２の組立］
前面基板２を使用した点を除いては、実施例１と同様の方法で、ＰＤＰ２を製造した。

［実施例３：ＰＤＰ３の組立］
前面基板３を使用した点を除いては、実施例１と同様の方法で、ＰＤＰ３を製造した。

［実施例４：ＰＤＰ４の組立］
前面基板４を使用した点を除いては、実施例１と同様の方法で、ＰＤＰ４を製造した。

＜比較例＞
［誘電体スラリー５の製造］
ブチルカルビトールアセテートとテルピネオールとの混合溶媒（質量比３：７）１００質量部に対して、バインダーとしてのエチルセルロースを溶解した。

また、前記バインダーが溶解された混合溶媒に、ＳｉＯ _２ １０ｍｏｌ％、Ｂ _２ Ｏ _３ ４１ｍｏｌ％、ＢａＯ ２２ｍｏｌ％およびＰｂＯ ２７ｍｏｌ％よりなるガラス成分を混合し、固形分量が７５％となるように誘電体スラリーを製造した。

［ＰＤＰ用前面基板５の製造］
上記により得られた誘電体スラリー５を使用した点を除いては、ＰＤＰ用前面基板１の製造の場合と同様の方法で、誘電体層５を形成して、前面基板５を製造した。

［比較例１：ＰＤＰ５の組立］
前面基板５を使用した点を除いては、実施例１と同様の方法で、ＰＤＰ５を製造した。

ＰＤＰ用前面基板１〜５の前面誘電体層のビッカース硬度を測定した。 ビッカース硬度計としてＨＶ−１１２（ミツトヨ社製）を使用し、ＫＳ Ｂ ０８１１（KOREA LABORATORY ACCREDITATION SCHEMEによる測定方法）によって測定した。

実施例１〜４および比較例１におけるＰＤＰの耐衝撃性をボール落下テストで測定した。 それらの結果を表１に示した。

ＪＩＳ Ｒ ３２１２によるボール落下テストの測定方法は、次の通りである。 ２２６０ｇで直径８２ｍｍの球を、２３℃の温度条件でＰＤＰの中心部に落として行うものであり、球と衝突した時にＰＤＰの破損した高さ（ｃｍ）を測定した。

また、実施例１〜４および比較例１において、前面基板の熱膨張係数および前面誘電体層の熱膨張係数をそれぞれ測定して、両者の差を表１に示した。 熱膨張係数は、ＡＳＴＭ Ｅ８３１、ＡＳＴＭ Ｄ−６９６、ＡＳＴＭ Ｄ−３３８６によって測定し、膨張計を使用して、５０℃から３５０℃までの温度による膨張率を測定することにより求めた。

上記表１中の注釈「１）」〜「４）」について、以下に説明する。

１）実施例１〜４および比較例１における、ＰＤＰを構成する各前面誘電体層のビッカース硬度を表す。

２）ボール落下テストによる、実施例１〜４および比較例１における各ＰＤＰの破損した高さを表す。

３）実施例１〜４および比較例１における、ＰＤＰを構成する各前面基板の熱膨張係数を表す。

４）実施例１〜４および比較例１における、ＰＤＰを構成する各前面誘電体層の熱膨張係数を表す。

実施例１〜４および比較例１における、ＰＤＰのボール落下テストの結果と、ＰＤＰを構成する各前面誘電体層のビッカース硬度との関係を図２に示した。

図２を参照すれば、ビッカース硬度が３５０〜５００Ｈｖである前面誘電体層を備えたＰＤＰ（実施例１〜４）は、比較例１と比較して、耐衝撃性が顕著に向上することを確認した。

本発明は、ＰＤＰ関連の技術分野に適用可能である。

一般的なＰＤＰを構成する１つのセルを示す断面図である。

実施例１〜４および比較例１における、ＰＤＰのボール落下テスト結果と、ＰＤＰを構成する各前面誘電体層のビッカース硬度との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０ 背面基板、
１２ 背面誘電体層、
１２ａ アドレス電極、
１３ 蛍光体層、
１４ 前面基板、
１５ａ 維持電極、
１５ｂ バス電極、
１６ 前面誘電体層、
１７ 保護層、
１９ 隔壁、
２０ 可視光。