JP4715037B2 - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマディスプレイパネル、特に対向３電極面放電型ＡＣプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関わり、動作特性の安定化および経時変化の改善を図るため、特に誘電体層および保護層に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネルは、ガス放電によって発生した紫外線によって蛍光体を励起発光させ、画像表示するディスプレイである。その放電の形成手法から交流（ＡＣ）型と直流（ＤＣ）型に分類することが出来る。ＡＣ型の特徴は、輝度、発光効率、寿命の点でＤＣ型より優れている点である。さらに、ＡＣ型の中でも反射型面放電タイプは輝度、発光効率の点で特に際だっているため、このタイプが最も一般的である。
【０００３】
図４に従来の一例として、反射型ＡＣ面放電プラズマディスプレイパネルの画素の一部の断面図を示す。以下に、この構造及び動作について説明する。透明絶縁性基板（最も一般的にはガラス板が使用される）４０１上に透明電極（ＩＴＯやＳｎＯ２が使用される）４０２が複数本形成されている。ただし、この透明電極４０２ではシート抵抗が高く、大型パネルにおいては全画素に十分な電力を供給することが出来ないため、透明電極４０２上に銀の厚膜やアルミニウム薄膜やクロム／銅／クロム（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）の積層薄膜によるバス電極４０３が形成されている。このバス電極４０３によって、見かけ上透明電極４０２のシート抵抗が下がる。これらの電極上に透明な誘電体層（低融点ガラスが使用される）４０４および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層４０５が形成されている。誘電体層４０４は、ＡＣ型プラズマディスプレイ特有の電流制限機能を有しており、ＤＣ型に比べて長寿命にできる要因となっている。
【０００４】
この前面側基板４０１に対して、もう一方の後面側基板の透明絶縁性基板４０６上には画像データを書き込むデータ電極４０７、下地誘電体層４０８、隔壁４０９および蛍光体層４１０が形成されている。ここで、データ電極４０７および隔壁４０９は、透明電極４０２と互いに直交するよう配置されており、また２本の隔壁４０９で囲まれた空間でもって放電セル４１１を形成しており、放電セル４１１内には放電ガスとしてネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスがおよそ６６．７ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）の圧力で充填されている。さらに隔壁４０９は、隣接する放電セル間を仕切り、誤放電や光学的クロストークを防ぐ役割をしている。
【０００５】
この透明電極４０２間に、数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚのＡＣ電圧を印加して放電セル４１１内に放電を発生させ、励起されたＸｅ原子からの紫外線によって蛍光体層４１０を励起し可視光を発生させて表示動作を行う。
【０００６】
このようなプラズマディスプレイパネルにおいて、ＸｅとＮｅからなる放電ガスにＡｒを添加して発光効率を向上させるものが提案されている（特開２０００−１５６１６４号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
プラズマディスプレイパネルの抱える問題の１つである経時的な輝度劣化がある。この原因は、蛍光体のプラズマダメージによる劣化、およびＭｇＯ保護層のスパッタによる二次電子放出係数の低下、および放電ガスに混入した不純ガスによる保護層および蛍光体表面の汚染などである。
【０００８】
上記の従来例では、放電ガスにＡｒを添加することにより、ペニング効果によって放電開始電圧を低減することができる、あるいは同じ放電電圧であればより高輝度にできる。しかし、従来例では動作初期の輝度は高くできるが、上記のような原因による経時的な輝度の減少を防ぐことはできない。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、（１）放電空間に徐々にペニング効果のあるガスを供給して、経時的な輝度劣化のないプラズマディスプレイを提供すること、（２）放電空間に混入した不純ガスを不活性化して経時的な輝度劣化のないプラズマディスプレイを提供すること、および、（３）上記のプラズマディスプレイを製造する製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達するため、請求項１の発明のプラズマディスプレイパネルは、放電空間を介して対向する一対の基板の内、少なくとも一方の基板上に導電性電極とそれを覆う酸化ビスマスまたは酸化燐を含有するガラスからなる誘電体層と、金属酸化物からなる保護層を順次積層した構造を有し、前記誘電体層の前記保護層側にＡｒ原子密度の高い領域が存在することを特徴とするものであり、ペニング効果のある不純物原子が経時的に徐々に放電空間内に供給されるため輝度劣化の無いプラズマディスプレイパネルを提供できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施形態を添付の図面を参照して説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わるプラズマディスプレイパネル１００の断面斜視図である。このプラズマディスプレイパネル１００は、表示面側ガラス基板１０１上ＩＴＯまたは酸化スズ（ＳｎＯ２）などの透明導電性材料からなる表示電極１０２および銀（Ａｇ）厚膜（厚み：２μｍ〜１０μｍ）、アルミニウム（Ａｌ）薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）で構成したバス電極１０３を順次積層し、さらに酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）または酸化燐（ＰＯ４）を主成分とする低融点ガラス（厚み２０μｍ〜５０μｍ）からなる誘電体層１０４をスクリーン印刷によって形成されている。続いて、ガラス基板１０１を市販のイオン注入装置に配置する。アルゴン（Ａｒ）イオンをドーズ量と加速電圧を−０．１ｋＶ〜−４００ｋＶの範囲で同時に操作して誘電体層１０４表面に注入する。Ａｒイオンは誘電体層１０４の表面近傍に注入され、注入される深さの範囲は１ｎｍ〜２０００ｎｍ（ナノ・メートル）である。ここで、２次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）によって誘電体層１０４に注入したＡｒ量を定量したところ、誘電体表面から深さ方向でのＡｒ原子の分布の様子は、図２（ａ）に示すような形であることが判明した。また、Ａｒ原子密度の最大値の値は２×１０２０個／ｃｍ３以上２×１０２１個／ｃｍ３以下の範囲であった。次に、誘電体層１０４をプラズマによる損傷から保護するＭｇＯからなる保護層１０５（厚み：１００ｎｍ〜１０００ｎｍ）が電子ビーム蒸着法により形成されている。以上のようにして表示面側の基板を構成した。
【００３２】
一方、背面側のガラス基板１０６上には銀（Ａｇ）厚膜（厚み：２μｍ〜１０μｍ）、アルミニウム（Ａｌ）薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）からなるアドレス電極１０７、隔壁１０８、カラー表示のための３色（赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂ）の蛍光体層１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂが順次積層して設けられている。隔壁１０８によって放電空間１１０がライン方向にサブピクセルＳＵ毎に区画され、かつ放電空間１１０の間隙寸法が所定の一定値をとるようになっている。ここで１つの画素（ピクセル）は、ライン方向に並んでＲ，Ｇ，Ｂの各色で発光する３つのサブピクセルＳＵで構成されている。また、図３に示すように、アドレス電極１０７上に酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）または酸化燐（ＰＯ４）を主成分とする低融点ガラス（厚み５μｍ〜２０μｍ）からなる下地誘電体層３０１を形成してもよい。下地誘電体層３０１は、蛍光体層１０９Ｒ，Ｇ，Ｂの密着性を改善するものであり、無いとプラズマディスプレイパネルが動作しないというものではない。
【００３３】
上記のようにして得られた表示面側ガラス基板１０１と背面側ガラス基板１０６を、表示電極１０２とアドレス電極１０７とが互いに直交するように隔壁１０８を介して対向させ、周囲を気密封止し、放電空間１１０内にＮｅとＸｅの混合ガスからなる放電ガスが所定の圧力および混合比で充填し、プラズマディスプレイパネル（１）１００を作製した。
【００３４】
比較のために、上記のプラズマディスプレイパネル（１）１００において誘電体層１００にＡｒイオンを注入せず、他の構成要素はパネル（１）１００と全く同様にして比較用プラズマディスプレイパネル（Ａ）を作製した。
【００３５】
パネル（１）および（Ａ）について、連続動作させて発光輝度の経時変化を調べた。その結果、５０００時間経過後でのパネル（１）の輝度は、動作初期の値に比べて９０％に減少したのに対して、パネル（Ａ）は６０％にまで減少した。
【００３６】
図２（ａ）において、プラズマドーピング時にドーピング量を制御し、Ａｒ原子密度の最大値の値を１×１０１８個／ｃｍ３以上８×１０２１個／ｃｍ３以下の範囲で変化させたプラズマディスプレイパネル１００を作製したが、上記と同様な効果を得た。Ａｒ原子密度の最大値の値を１×１０１８個／ｃｍ３より小さくすると、５０００時間経過後での輝度は、初期の７０％以下に低下した。また、Ａｒ原子密度の最大値の値が１×１０１８個／ｃｍ３以上２×１０２０個／ｃｍ３以下の範囲では、Ａｒ原子密度を増加するにつれて輝度低下率は減少するが、２×１０２１個／ｃｍ３以上にすると、Ａｒイオンを注入した誘電体層１０４の領域に気泡のような空洞部が発生し、５０００時間経過後での輝度は、逆に初期の７０％以下に低下してしまった。
【００３７】
イオン注入時のドーズ量および加速電圧を制御して、図２（ｂ）〜（ｆ）に示すようなＡｒ原子密度分布を示すプラズマディスプレイパネル１００を作製したが、何れの場合も上記と同様な結果を得た。この時、Ａｒ原子密度分布のピーク値は１×１０１８個／ｃｍ３以上２×１０２１個／ｃｍ３以下の範囲であった。
【００３８】
このように、誘電体層１０４に上記のような不純物イオン、例えばＡｒイオンを注入することにより、プラズマディスプレイパネル１００の経時的な輝度低下率が減少した理由としては、以下のように考えている。誘電体層１０４中に注入されたＡｒ原子は、拡散により除々に放電空間１１０に放出されていく。従って、ＡｒがＮｅ−Ｘｅ混合ガスからなる放電ガスに混入する事により、ペニング効果によって放電開始電圧が減少する、すなわち効率が上がる。つまり、Ａｒの混入が経時的に増加することにより、蛍光体層１０９や保護層１０５の劣化による効率低下を補填し、その結果、プラズマディスプレイパネルの大きな課題であった輝度の低下が抑えられたものと考えられる。
【００３９】
誘電体層１０４に注入される不純物原子は、放電ガスに対してペニング効果を与えるものであれば良く、放電ガスとしてＮｅ−Ｘｅの混合ガスを使用している場合はＡｒの他にＨｅを使用しても良く、ＡｒとＨｅを同時に注入してもよい。放電ガスにＨｅ−Ｘｅを使用している場合は、誘電体層１０４に注入される不純物原子としてはＮｅが好ましい。
【００４０】
また、誘電体層１０４への不純物原子の注入は、イオン注入機の他に市販のイオンシャワードーピング装置を用いてもよい。
【００４１】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、誘電体層１０４形成後イオン注入せず、保護層（ＭｇＯ）１０５の形成後、第１の実施の形態と同様にして保護層１０５に不純物原子としてＡｒイオンをイオン注入したプラズマディスプレイパネル（２）を構成した。尚、ＭｇＯ層１０５中の膜厚方向のＡｒ原子密度をＳＩＭＳにて評価したところ、図２（ａ）の分布形状をしていた。但し、Ａｇ原子密度のピーク値における深さは概ね１ｎｍ〜２００ｎｍで、ピーク値は２×１０２０個／ｃｍ３〜２×１０２１個／ｃｍ３であった。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００４２】
このパネル（２）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間経過後では輝度は初期値の８０％に低下した。第１の実施の形態で作製した比較パネル（Ａ）に比べて輝度の低下率は小さく、経時変化が小さくなっていることが確認できた。
【００４３】
また、Ａｒイオン注入時のドーズ量を制御してピーク値を様々に変化したプラズマディスプレイパネルを作製し、同様にして経時変化を調べたところ、ピーク値が１×１０１８個／ｃｍ３以下では、５０００時間経過後の輝度は初期値の６２％に低下することが判明した。しかし、ピーク値が１×１０１８個／ｃｍ３を越えると５０００時間経過後の輝度は増加し始め、２×１０２０個／ｃｍ３〜２×１０２１個／ｃｍ３の範囲では輝度はほぼ最大となった。ピーク値が２×１０２０個／ｃｍ３を越えると、今度は逆に輝度は急減し、５０００時間経過後の輝度は初期値の７０％以下となることが判明した。この時のパネルを分解してＭｇＯ膜１０５表面をＳＥＭ観察したところ、ＭｇＯ膜１０５が深く削れているのが確認できた。つまり、Ａｒ原子をＭｇＯ膜１０５中に含ませることにより、時間経過とともに放電空間１１０内にＡｒが放出されてペニング効果によって経時的な輝度低下は減少する。しかし、余りに多く注入するとＭｇＯ膜１０５の構造を破壊し脆くしてしまい、パネルを動作することによってＭｇＯ膜１０５がスパッタされて削られ、ＭｇＯ膜１０５の二次電子放出係数が低下し、輝度低下が顕著になったと思われる。
【００４４】
以上の結果より、保護層１０５中に含まれる不純物原子のピーク密度は、好ましくは１×１０１８個／ｃｍ３より大きく、２×１０２１個／ｃｍ３以下、より好ましくは２×１０２０個／ｃｍ３以上２×１０２１個／ｃｍ３以下である。
【００４５】
保護層１０５に注入される不純物原子は、放電ガスに対してペニング効果を与えるものであれば良く、放電ガスとしてＮｅ−Ｘｅの混合ガスを使用している場合はＡｒの他にＨｅを使用しても良く、ＡｒとＨｅを同時に注入してもよい。放電ガスにＨｅ−Ｘｅを使用している場合は、保護層１０５に注入される不純物原子としてはＮｅが好ましい。
【００４６】
（実施の形態３）
実施の形態１で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、実施の形態１と同条件にて誘電体層１０４にＡｒイオンを注入した後、ＭｇＯ保護層１０５（膜厚：０．５μｍ）形成し、さらに実施の形態２と同条件にてＭｇＯ保護層１０５（膜厚：０．５μｍ）にＡｒイオンを注入したプラズマディスプレイパネル（３）を作製した。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００４７】
このパネル（３）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９３％であり、パネル（１）および（２）に比べて優れていた。この原因は、時間経過とともに放電空間１１０に放出されるＡｒ原子数がパネル（１）および（２）に比べて多かったためと思われる。
【００４８】
（実施の形態４）
実施の形態１で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、誘電体層１０４にＡｒイオンを注入せずに表示面側の基板を構成し、図３に示すように背面側のガラス基板１０６上においてアドレス電極１０７および下地誘電体層３０１を形成した後、下地誘電体層３０１にＡｒイオンを第一の実施の形態と同様にして注入したプラズマディスプレイパネル（４）を作製した。尚、下地誘電体層３０１中の膜厚方向のＡｒ原子密度をＳＩＭＳにて評価したところ、図２（ａ）の分布形状をしていた。但し、Ａｇ原子密度のピーク値における深さは概ね１ｎｍ〜２０００ｎｍで、ピーク値は２×１０２０個／ｃｍ３以上２×１０２１個／ｃｍ３以下の範囲であった。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００４９】
このパネル（４）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の８５％であり、何も注入しなかった比較パネル（Ａ）に比べて優れていることが判明した。
【００５０】
また、この時の背面側基板と第１の実施形態で作製した誘電体層１０４にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９３％であった。
【００５１】
また、この時の背面側基板と第２の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の８８％であった。
【００５２】
また、この時の背面側基板と第３の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９５％であった。
【００５３】
下地誘電体層３０１に注入される不純物原子は、放電ガスに対してペニング効果を与えるものであれば良く、放電ガスとしてＮｅ−Ｘｅの混合ガスを使用している場合はＡｒの他にＨｅを使用しても良く、ＡｒとＨｅを同時に注入してもよい。放電ガスにＨｅ−Ｘｅを使用している場合は、下地誘電体層３０１に注入される不純物原子としてはＮｅが好ましい。
【００５４】
（実施の形態５）
実施の形態１で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、誘電体層１０４にＡｒイオンを注入せずに表示面側の基板を構成し、図１に示すように背面側のガラス基板１０６上において隔壁１０８を形成した後、隔壁１０８にＡｒイオンを第一の実施の形態と同様にして注入したプラズマディスプレイパネル（５）を作製した。尚、隔壁１０８中の膜厚方向のＡｒ原子密度をＳＩＭＳにて評価したところ、図２（ａ）の分布形状をしていた。但し、Ａｇ原子密度のピーク値における深さは概ね１ｎｍ〜２０００ｎｍで、ピーク値は２×１０２０個／ｃｍ３以上２×１０２１個／ｃｍ３以下の範囲であった。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００５５】
このパネル（５）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９０％であり、何も注入しなかった比較パネル（Ａ）に比べて優れていることが判明した。
【００５６】
またこの時の背面側基板と第１の実施形態で作製した誘電体層１０４にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９５％であった。
【００５７】
また、この時の背面側基板と第２の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９２％であった。
【００５８】
また、この時の背面側基板と第３の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９７％であった。
【００５９】
隔壁１０８に注入される不純物原子は、放電ガスに対してペニング効果を与えるものであれば良く、放電ガスとしてＮｅ−Ｘｅの混合ガスを使用している場合はＡｒの他にＨｅを使用しても良く、ＡｒとＨｅを同時に注入してもよい。放電ガスにＨｅ−Ｘｅを使用している場合は、隔壁１０８に注入される不純物原子としてはＮｅが好ましい。
【００６０】
（実施の形態６）
実施の形態１で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、誘電体層１０４にＡｒイオンを注入せずに表示面側の基板を構成し、図に示すように背面側のガラス基板１０６上において下地誘電体層１１１および隔壁１０８にＡｒイオンを第１の実施の形態と同様にして注入したプラズマディスプレイパネル（６）を作製した。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００６１】
このパネル（６）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９３％であり、パネル（４）および（５）に比べて優れていることが判明した。この原因は、時間経過とともに放電空間１１０に放出されるＡｒ原子数がパネル（４）および（５）に比べて多かったためと思われる。
【００６２】
またこの時の背面側基板と第１の実施形態で作製した誘電体層１０４にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９７％であった。
【００６３】
また、この時の背面側基板と第２の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９５％であった。
【００６４】
また、この時の背面側基板と第３の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９８〜９９％であった。
【００６５】
（実施の形態７）
実施の形態１で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、充填した放電ガスに体積比１０ｐｐｍ〜１％の範囲でＳｉＨ４を混合したパネル（７）を作製した。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００６６】
このパネル（７）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、何れも５０００時間後の輝度は初期値の９５％であり、ＳｉＨ４を混合しなかったパネル（１）に比べて優れていることが判明した。この原因について以下のように考えている。
【００６７】
時間経過とともに保護層１０５や蛍光体層１０９Ｒ，Ｇ，Ｂ表面に吸着しているＨ２ＯやＣＯ２、誘電体層１０４や下地誘電体層３０１や隔壁１０８中に含まれる炭化水素ガスが徐々に放電空間１１０に放出され、これらの不純ガスが放電ガスに混入することによってパネルの輝度は劣化する。しかし、放電空間１１０のプラズマにおいて、これらのガスと反応し、より結合エネルギの大きいガス化しない固体物に変える働きを有するガスを混合させることにより、不純ガス分子が放電空間１１０内に浮遊することを抑制し、パネルの輝度劣化を防ぐことができる。Ｈ２Ｏ、ＣＯ２、炭化水素のような不純ガスを構成する原子（酸素原子、炭素原子）と強い結合エネルギで結合する原子はＳｉやＧｅである（Ｓｉ−Ｃ結合、Ｓｉ−Ｏ結合、Ｇｅ−Ｃ結合、Ｇｅ−Ｏ結合を形成する）。従って、ＳｉＨ４を混合したパネル（７）が、混合しなかったパネル（１）より輝度劣化が少なかった原因は、放電空間１１０内でＳｉＨ４および不純ガス分子が解離し、Ｓｉ−Ｏ結合やＳｉ−Ｃ結合を形成して蛍光体層１０９Ｒ，Ｇ，Ｂや保護層１０５表面に固着したためと思われる。
【００６８】
放電ガスに混入させるガスとしては、ＳｉＨ４の他に、Ｓｉ２Ｈ６、Ｓｉ３Ｈ８，ＳｉＦ４、ＳｉＨ２Ｆ２、ＳｉＨ３Ｆ、ＳｉＨＦ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨ３Ｃｌ、ＧｅＨ４、Ｇｅ２Ｈ６、ＧｅＦ４、Ｇｅ２Ｆ６、ＧｅＨ３Ｆ、ＧｅＨ２Ｆ２、ＧｅＨＦ３などを使用してもよい。
【００６９】
第１〜第７の実施形態において、各部に注入される不純物原子はＡｒ一種類だけでなく、種類の異なる原子を混合してもよい。また、誘電体層１０４や保護層１０５、下地誘電体層３０１や隔壁１０８それぞれにおいて含まれる不純物原子の種類が異なっていてもよいし、混合比を変えて種類の異なる原子を含ませてもよい。
【００７０】
以上から分かるように、本発明のプラズマディスプレイパネルは輝度の経時変化が無く、動作が高安定である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、輝度の経時変化が無く、安定性に優れ長寿命のプラズマディスプレイパネルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のある実施形態におけるプラズマディスプレイパネルの構成を模式的に示す断面斜視図
【図２】本発明のある実施形態において使用した誘電体層または保護層または下地誘電体層または隔壁中の不純物原子密度の分布の様子を示す図
【図３】本発明の別の実施形態におけるプラズマディスプレイパネルの構成を模式的に示す断面斜視図
【図４】従来のプラズマディスプレイパネルの構成を模式的に示した断面図
【符号の説明】
１００ プラズマディスプレイパネル
１０１ 表示面側ガラス基板
１０２ 表示電極
１０３ バス電極
１０４ 誘電体層
１０５ 保護層
１０６ 背面側ガラス基板
１０７ アドレス電極
１０８ 隔壁
１０９Ｒ 蛍光体層（赤）
１０９Ｇ 蛍光体層（緑）
１０９Ｂ 蛍光体層（青）
１１０ 放電空間
３０１ 下地誘電体層
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマディスプレイパネル、特に対向３電極面放電型ＡＣプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関わり、動作特性の安定化および経時変化の改善を図るため、特に誘電体層および保護層に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネルは、ガス放電によって発生した紫外線によって蛍光体を励起発光させ、画像表示するディスプレイである。その放電の形成手法から交流（ＡＣ）型と直流（ＤＣ）型に分類することが出来る。ＡＣ型の特徴は、輝度、発光効率、寿命の点でＤＣ型より優れている点である。さらに、ＡＣ型の中でも反射型面放電タイプは輝度、発光効率の点で特に際だっているため、このタイプが最も一般的である。
【０００３】
図４に従来の一例として、反射型ＡＣ面放電プラズマディスプレイパネルの画素の一部の断面図を示す。以下に、この構造及び動作について説明する。透明絶縁性基板（最も一般的にはガラス板が使用される）４０１上に透明電極（ＩＴＯやＳｎＯ２が使用される）４０２が複数本形成されている。ただし、この透明電極４０２ではシート抵抗が高く、大型パネルにおいては全画素に十分な電力を供給することが出来ないため、透明電極４０２上に銀の厚膜やアルミニウム薄膜やクロム／銅／クロム（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）の積層薄膜によるバス電極４０３が形成されている。このバス電極４０３によって、見かけ上透明電極４０２のシート抵抗が下がる。これらの電極上に透明な誘電体層（低融点ガラスが使用される）４０４および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層４０５が形成されている。誘電体層４０４は、ＡＣ型プラズマディスプレイ特有の電流制限機能を有しており、ＤＣ型に比べて長寿命にできる要因となっている。
【０００４】
この前面側基板４０１に対して、もう一方の後面側基板の透明絶縁性基板４０６上には画像データを書き込むデータ電極４０７、下地誘電体層４０８、隔壁４０９および蛍光体層４１０が形成されている。ここで、データ電極４０７および隔壁４０９は、透明電極４０２と互いに直交するよう配置されており、また２本の隔壁４０９で囲まれた空間でもって放電セル４１１を形成しており、放電セル４１１内には放電ガスとしてネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスがおよそ６６．７ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）の圧力で充填されている。さらに隔壁４０９は、隣接する放電セル間を仕切り、誤放電や光学的クロストークを防ぐ役割をしている。
【０００５】
この透明電極４０２間に、数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚのＡＣ電圧を印加して放電セル４１１内に放電を発生させ、励起されたＸｅ原子からの紫外線によって蛍光体層４１０を励起し可視光を発生させて表示動作を行う。
【０００６】
このようなプラズマディスプレイパネルにおいて、ＸｅとＮｅからなる放電ガスにＡｒを添加して発光効率を向上させるものが提案されている（特開２０００−１５６１６４号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
プラズマディスプレイパネルの抱える問題の１つである経時的な輝度劣化がある。この原因は、蛍光体のプラズマダメージによる劣化、およびＭｇＯ保護層のスパッタによる二次電子放出係数の低下、および放電ガスに混入した不純ガスによる保護層および蛍光体表面の汚染などである。
【０００８】
上記の従来例では、放電ガスにＡｒを添加することにより、ペニング効果によって放電開始電圧を低減することができる、あるいは同じ放電電圧であればより高輝度にできる。しかし、従来例では動作初期の輝度は高くできるが、上記のような原因による経時的な輝度の減少を防ぐことはできない。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、（１）放電空間に徐々にペニング効果のあるガスを供給して、経時的な輝度劣化のないプラズマディスプレイを提供すること、（２）放電空間に混入した不純ガスを不活性化して経時的な輝度劣化のないプラズマディスプレイを提供すること、および、（３）上記のプラズマディスプレイを製造する製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達するため、請求項１の発明のプラズマディスプレイパネルは、放電空間を介して対向する一対の基板の内、少なくとも一方の基板上に導電性電極とそれを覆う酸化ビスマスまたは酸化燐を含有するガラスからなる誘電体層と、金属酸化物からなる保護層を順次積層した構造を有し、前記誘電体層の前記保護層側にＡｒ原子密度の高い領域が存在することを特徴とするものであり、ペニング効果のある不純物原子が経時的に徐々に放電空間内に供給されるため輝度劣化の無いプラズマディスプレイパネルを提供できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施形態を添付の図面を参照して説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わるプラズマディスプレイパネル１００の断面斜視図である。このプラズマディスプレイパネル１００は、表示面側ガラス基板１０１上ＩＴＯまたは酸化スズ（ＳｎＯ２）などの透明導電性材料からなる表示電極１０２および銀（Ａｇ）厚膜（厚み：２μｍ〜１０μｍ）、アルミニウム（Ａｌ）薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）で構成したバス電極１０３を順次積層し、さらに酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）または酸化燐（ＰＯ４）を主成分とする低融点ガラス（厚み２０μｍ〜５０μｍ）からなる誘電体層１０４をスクリーン印刷によって形成されている。続いて、ガラス基板１０１を市販のイオン注入装置に配置する。アルゴン（Ａｒ）イオンをドーズ量と加速電圧を−０．１ｋＶ〜−４００ｋＶの範囲で同時に操作して誘電体層１０４表面に注入する。Ａｒイオンは誘電体層１０４の表面近傍に注入され、注入される深さの範囲は１ｎｍ〜２０００ｎｍ（ナノ・メートル）である。ここで、２次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）によって誘電体層１０４に注入したＡｒ量を定量したところ、誘電体表面から深さ方向でのＡｒ原子の分布の様子は、図２（ａ）に示すような形であることが判明した。また、Ａｒ原子密度の最大値の値は２×１０２０個／ｃｍ３以上２×１０２１個／ｃｍ３以下の範囲であった。次に、誘電体層１０４をプラズマによる損傷から保護するＭｇＯからなる保護層１０５（厚み：１００ｎｍ〜１０００ｎｍ）が電子ビーム蒸着法により形成されている。以上のようにして表示面側の基板を構成した。
【００３２】
一方、背面側のガラス基板１０６上には銀（Ａｇ）厚膜（厚み：２μｍ〜１０μｍ）、アルミニウム（Ａｌ）薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）からなるアドレス電極１０７、隔壁１０８、カラー表示のための３色（赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂ）の蛍光体層１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂが順次積層して設けられている。隔壁１０８によって放電空間１１０がライン方向にサブピクセルＳＵ毎に区画され、かつ放電空間１１０の間隙寸法が所定の一定値をとるようになっている。ここで１つの画素（ピクセル）は、ライン方向に並んでＲ，Ｇ，Ｂの各色で発光する３つのサブピクセルＳＵで構成されている。また、図３に示すように、アドレス電極１０７上に酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）または酸化燐（ＰＯ４）を主成分とする低融点ガラス（厚み５μｍ〜２０μｍ）からなる下地誘電体層３０１を形成してもよい。下地誘電体層３０１は、蛍光体層１０９Ｒ，Ｇ，Ｂの密着性を改善するものであり、無いとプラズマディスプレイパネルが動作しないというものではない。
【００３３】
上記のようにして得られた表示面側ガラス基板１０１と背面側ガラス基板１０６を、表示電極１０２とアドレス電極１０７とが互いに直交するように隔壁１０８を介して対向させ、周囲を気密封止し、放電空間１１０内にＮｅとＸｅの混合ガスからなる放電ガスが所定の圧力および混合比で充填し、プラズマディスプレイパネル（１）１００を作製した。
【００３４】
比較のために、上記のプラズマディスプレイパネル（１）１００において誘電体層１００にＡｒイオンを注入せず、他の構成要素はパネル（１）１００と全く同様にして比較用プラズマディスプレイパネル（Ａ）を作製した。
【００３５】
パネル（１）および（Ａ）について、連続動作させて発光輝度の経時変化を調べた。その結果、５０００時間経過後でのパネル（１）の輝度は、動作初期の値に比べて９０％に減少したのに対して、パネル（Ａ）は６０％にまで減少した。
【００３６】
図２（ａ）において、プラズマドーピング時にドーピング量を制御し、Ａｒ原子密度の最大値の値を１×１０１８個／ｃｍ３以上８×１０２１個／ｃｍ３以下の範囲で変化させたプラズマディスプレイパネル１００を作製したが、上記と同様な効果を得た。Ａｒ原子密度の最大値の値を１×１０１８個／ｃｍ３より小さくすると、５０００時間経過後での輝度は、初期の７０％以下に低下した。また、Ａｒ原子密度の最大値の値が１×１０１８個／ｃｍ３以上２×１０２０個／ｃｍ３以下の範囲では、Ａｒ原子密度を増加するにつれて輝度低下率は減少するが、２×１０２１個／ｃｍ３以上にすると、Ａｒイオンを注入した誘電体層１０４の領域に気泡のような空洞部が発生し、５０００時間経過後での輝度は、逆に初期の７０％以下に低下してしまった。
【００３７】
イオン注入時のドーズ量および加速電圧を制御して、図２（ｂ）〜（ｆ）に示すようなＡｒ原子密度分布を示すプラズマディスプレイパネル１００を作製したが、何れの場合も上記と同様な結果を得た。この時、Ａｒ原子密度分布のピーク値は１×１０１８個／ｃｍ３以上２×１０２１個／ｃｍ３以下の範囲であった。
【００３８】
このように、誘電体層１０４に上記のような不純物イオン、例えばＡｒイオンを注入することにより、プラズマディスプレイパネル１００の経時的な輝度低下率が減少した理由としては、以下のように考えている。誘電体層１０４中に注入されたＡｒ原子は、拡散により除々に放電空間１１０に放出されていく。従って、ＡｒがＮｅ−Ｘｅ混合ガスからなる放電ガスに混入する事により、ペニング効果によって放電開始電圧が減少する、すなわち効率が上がる。つまり、Ａｒの混入が経時的に増加することにより、蛍光体層１０９や保護層１０５の劣化による効率低下を補填し、その結果、プラズマディスプレイパネルの大きな課題であった輝度の低下が抑えられたものと考えられる。
【００３９】
誘電体層１０４に注入される不純物原子は、放電ガスに対してペニング効果を与えるものであれば良く、放電ガスとしてＮｅ−Ｘｅの混合ガスを使用している場合はＡｒの他にＨｅを使用しても良く、ＡｒとＨｅを同時に注入してもよい。放電ガスにＨｅ−Ｘｅを使用している場合は、誘電体層１０４に注入される不純物原子としてはＮｅが好ましい。
【００４０】
また、誘電体層１０４への不純物原子の注入は、イオン注入機の他に市販のイオンシャワードーピング装置を用いてもよい。
【００４１】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、誘電体層１０４形成後イオン注入せず、保護層（ＭｇＯ）１０５の形成後、第１の実施の形態と同様にして保護層１０５に不純物原子としてＡｒイオンをイオン注入したプラズマディスプレイパネル（２）を構成した。尚、ＭｇＯ層１０５中の膜厚方向のＡｒ原子密度をＳＩＭＳにて評価したところ、図２（ａ）の分布形状をしていた。但し、Ａｇ原子密度のピーク値における深さは概ね１ｎｍ〜２００ｎｍで、ピーク値は２×１０２０個／ｃｍ３〜２×１０２１個／ｃｍ３であった。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００４２】
このパネル（２）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間経過後では輝度は初期値の８０％に低下した。第１の実施の形態で作製した比較パネル（Ａ）に比べて輝度の低下率は小さく、経時変化が小さくなっていることが確認できた。
【００４３】
また、Ａｒイオン注入時のドーズ量を制御してピーク値を様々に変化したプラズマディスプレイパネルを作製し、同様にして経時変化を調べたところ、ピーク値が１×１０１８個／ｃｍ３以下では、５０００時間経過後の輝度は初期値の６２％に低下することが判明した。しかし、ピーク値が１×１０１８個／ｃｍ３を越えると５０００時間経過後の輝度は増加し始め、２×１０２０個／ｃｍ３〜２×１０２１個／ｃｍ３の範囲では輝度はほぼ最大となった。ピーク値が２×１０２０個／ｃｍ３を越えると、今度は逆に輝度は急減し、５０００時間経過後の輝度は初期値の７０％以下となることが判明した。この時のパネルを分解してＭｇＯ膜１０５表面をＳＥＭ観察したところ、ＭｇＯ膜１０５が深く削れているのが確認できた。つまり、Ａｒ原子をＭｇＯ膜１０５中に含ませることにより、時間経過とともに放電空間１１０内にＡｒが放出されてペニング効果によって経時的な輝度低下は減少する。しかし、余りに多く注入するとＭｇＯ膜１０５の構造を破壊し脆くしてしまい、パネルを動作することによってＭｇＯ膜１０５がスパッタされて削られ、ＭｇＯ膜１０５の二次電子放出係数が低下し、輝度低下が顕著になったと思われる。
【００４４】
以上の結果より、保護層１０５中に含まれる不純物原子のピーク密度は、好ましくは１×１０１８個／ｃｍ３より大きく、２×１０２１個／ｃｍ３以下、より好ましくは２×１０２０個／ｃｍ３以上２×１０２１個／ｃｍ３以下である。
【００４５】
保護層１０５に注入される不純物原子は、放電ガスに対してペニング効果を与えるものであれば良く、放電ガスとしてＮｅ−Ｘｅの混合ガスを使用している場合はＡｒの他にＨｅを使用しても良く、ＡｒとＨｅを同時に注入してもよい。放電ガスにＨｅ−Ｘｅを使用している場合は、保護層１０５に注入される不純物原子としてはＮｅが好ましい。
【００４６】
（実施の形態３）
実施の形態１で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、実施の形態１と同条件にて誘電体層１０４にＡｒイオンを注入した後、ＭｇＯ保護層１０５（膜厚：０．５μｍ）形成し、さらに実施の形態２と同条件にてＭｇＯ保護層１０５（膜厚：０．５μｍ）にＡｒイオンを注入したプラズマディスプレイパネル（３）を作製した。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００４７】
このパネル（３）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９３％であり、パネル（１）および（２）に比べて優れていた。この原因は、時間経過とともに放電空間１１０に放出されるＡｒ原子数がパネル（１）および（２）に比べて多かったためと思われる。
【００４８】
（実施の形態４）
実施の形態１で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、誘電体層１０４にＡｒイオンを注入せずに表示面側の基板を構成し、図３に示すように背面側のガラス基板１０６上においてアドレス電極１０７および下地誘電体層３０１を形成した後、下地誘電体層３０１にＡｒイオンを第一の実施の形態と同様にして注入したプラズマディスプレイパネル（４）を作製した。尚、下地誘電体層３０１中の膜厚方向のＡｒ原子密度をＳＩＭＳにて評価したところ、図２（ａ）の分布形状をしていた。但し、Ａｇ原子密度のピーク値における深さは概ね１ｎｍ〜２０００ｎｍで、ピーク値は２×１０２０個／ｃｍ３以上２×１０２１個／ｃｍ３以下の範囲であった。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００４９】
このパネル（４）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の８５％であり、何も注入しなかった比較パネル（Ａ）に比べて優れていることが判明した。
【００５０】
また、この時の背面側基板と第１の実施形態で作製した誘電体層１０４にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９３％であった。
【００５１】
また、この時の背面側基板と第２の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の８８％であった。
【００５２】
また、この時の背面側基板と第３の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９５％であった。
【００５３】
下地誘電体層３０１に注入される不純物原子は、放電ガスに対してペニング効果を与えるものであれば良く、放電ガスとしてＮｅ−Ｘｅの混合ガスを使用している場合はＡｒの他にＨｅを使用しても良く、ＡｒとＨｅを同時に注入してもよい。放電ガスにＨｅ−Ｘｅを使用している場合は、下地誘電体層３０１に注入される不純物原子としてはＮｅが好ましい。
【００５４】
（実施の形態５）
実施の形態１で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、誘電体層１０４にＡｒイオンを注入せずに表示面側の基板を構成し、図１に示すように背面側のガラス基板１０６上において隔壁１０８を形成した後、隔壁１０８にＡｒイオンを第一の実施の形態と同様にして注入したプラズマディスプレイパネル（５）を作製した。尚、隔壁１０８中の膜厚方向のＡｒ原子密度をＳＩＭＳにて評価したところ、図２（ａ）の分布形状をしていた。但し、Ａｇ原子密度のピーク値における深さは概ね１ｎｍ〜２０００ｎｍで、ピーク値は２×１０２０個／ｃｍ３以上２×１０２１個／ｃｍ３以下の範囲であった。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００５５】
このパネル（５）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９０％であり、何も注入しなかった比較パネル（Ａ）に比べて優れていることが判明した。
【００５６】
またこの時の背面側基板と第１の実施形態で作製した誘電体層１０４にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９５％であった。
【００５７】
また、この時の背面側基板と第２の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９２％であった。
【００５８】
また、この時の背面側基板と第３の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９７％であった。
【００５９】
隔壁１０８に注入される不純物原子は、放電ガスに対してペニング効果を与えるものであれば良く、放電ガスとしてＮｅ−Ｘｅの混合ガスを使用している場合はＡｒの他にＨｅを使用しても良く、ＡｒとＨｅを同時に注入してもよい。放電ガスにＨｅ−Ｘｅを使用している場合は、隔壁１０８に注入される不純物原子としてはＮｅが好ましい。
【００６０】
（実施の形態６）
実施の形態１で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、誘電体層１０４にＡｒイオンを注入せずに表示面側の基板を構成し、図に示すように背面側のガラス基板１０６上において下地誘電体層１１１および隔壁１０８にＡｒイオンを第１の実施の形態と同様にして注入したプラズマディスプレイパネル（６）を作製した。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００６１】
このパネル（６）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９３％であり、パネル（４）および（５）に比べて優れていることが判明した。この原因は、時間経過とともに放電空間１１０に放出されるＡｒ原子数がパネル（４）および（５）に比べて多かったためと思われる。
【００６２】
またこの時の背面側基板と第１の実施形態で作製した誘電体層１０４にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９７％であった。
【００６３】
また、この時の背面側基板と第２の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９５％であった。
【００６４】
また、この時の背面側基板と第３の実施形態で作製した保護層１０５にＡｒを注入した表示面側基板を用いてプラズマディスプレイパネルを構成し、発光輝度の経時変化を調べたところ、５０００時間後の輝度は初期値の９８〜９９％であった。
【００６５】
（実施の形態７）
実施の形態１で作製したプラズマディスプレイパネル１００において、充填した放電ガスに体積比１０ｐｐｍ〜１％の範囲でＳｉＨ４を混合したパネル（７）を作製した。その他の各構成要素は第１の実施形態で説明したものと同様であり、それらの説明はここでは省略する。
【００６６】
このパネル（７）を実施の形態１と同様にして発光輝度の経時変化を調べたところ、何れも５０００時間後の輝度は初期値の９５％であり、ＳｉＨ４を混合しなかったパネル（１）に比べて優れていることが判明した。この原因について以下のように考えている。
【００６７】
時間経過とともに保護層１０５や蛍光体層１０９Ｒ，Ｇ，Ｂ表面に吸着しているＨ２ＯやＣＯ２、誘電体層１０４や下地誘電体層３０１や隔壁１０８中に含まれる炭化水素ガスが徐々に放電空間１１０に放出され、これらの不純ガスが放電ガスに混入することによってパネルの輝度は劣化する。しかし、放電空間１１０のプラズマにおいて、これらのガスと反応し、より結合エネルギの大きいガス化しない固体物に変える働きを有するガスを混合させることにより、不純ガス分子が放電空間１１０内に浮遊することを抑制し、パネルの輝度劣化を防ぐことができる。Ｈ２Ｏ、ＣＯ２、炭化水素のような不純ガスを構成する原子（酸素原子、炭素原子）と強い結合エネルギで結合する原子はＳｉやＧｅである（Ｓｉ−Ｃ結合、Ｓｉ−Ｏ結合、Ｇｅ−Ｃ結合、Ｇｅ−Ｏ結合を形成する）。従って、ＳｉＨ４を混合したパネル（７）が、混合しなかったパネル（１）より輝度劣化が少なかった原因は、放電空間１１０内でＳｉＨ４および不純ガス分子が解離し、Ｓｉ−Ｏ結合やＳｉ−Ｃ結合を形成して蛍光体層１０９Ｒ，Ｇ，Ｂや保護層１０５表面に固着したためと思われる。
【００６８】
放電ガスに混入させるガスとしては、ＳｉＨ４の他に、Ｓｉ２Ｈ６、Ｓｉ３Ｈ８，ＳｉＦ４、ＳｉＨ２Ｆ２、ＳｉＨ３Ｆ、ＳｉＨＦ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨ３Ｃｌ、ＧｅＨ４、Ｇｅ２Ｈ６、ＧｅＦ４、Ｇｅ２Ｆ６、ＧｅＨ３Ｆ、ＧｅＨ２Ｆ２、ＧｅＨＦ３などを使用してもよい。
【００６９】
第１〜第７の実施形態において、各部に注入される不純物原子はＡｒ一種類だけでなく、種類の異なる原子を混合してもよい。また、誘電体層１０４や保護層１０５、下地誘電体層３０１や隔壁１０８それぞれにおいて含まれる不純物原子の種類が異なっていてもよいし、混合比を変えて種類の異なる原子を含ませてもよい。
【００７０】
以上から分かるように、本発明のプラズマディスプレイパネルは輝度の経時変化が無く、動作が高安定である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、輝度の経時変化が無く、安定性に優れ長寿命のプラズマディスプレイパネルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のある実施形態におけるプラズマディスプレイパネルの構成を模式的に示す断面斜視図
【図２】本発明のある実施形態において使用した誘電体層または保護層または下地誘電体層または隔壁中の不純物原子密度の分布の様子を示す図
【図３】本発明の別の実施形態におけるプラズマディスプレイパネルの構成を模式的に示す断面斜視図
【図４】従来のプラズマディスプレイパネルの構成を模式的に示した断面図
【符号の説明】
１００ プラズマディスプレイパネル
１０１ 表示面側ガラス基板
１０２ 表示電極
１０３ バス電極
１０４ 誘電体層
１０５ 保護層
１０６ 背面側ガラス基板
１０７ アドレス電極
１０８ 隔壁
１０９Ｒ 蛍光体層（赤）
１０９Ｇ 蛍光体層（緑）
１０９Ｂ 蛍光体層（青）
１１０ 放電空間
３０１ 下地誘電体層
Claims (1)
- 放電空間を介して対向する一対の基板の内、少なくとも一方の基板上に導電性電極とそれを覆う酸化ビスマスまたは酸化燐を含有するガラスからなる誘電体層と、金属酸化物からなる保護層を順次積層した構造を有し、前記誘電体層の前記保護層側にＡｒ原子密度の高い領域が存在することを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
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