(57)【要約】【課題】放電開始電圧の変動や輝度の低下が生じ難く、画面の焼き付き現象を低減し、信頼性に優れ長寿命なプラズマ表示装置およびその製造方法を提供すること。【解決手段】内側に放電維持電極１２と誘電体層１４とが形成された第１パネル１０と、第１パネル１０の内側に放電空間４が形成されるように張り合わされる第２パネル２０とを有し、誘電体層１４のトラップ密度および／または可動金属イオン密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下、好ましくは１×１０１７個／ｃｍ３　以下であることを特徴とするプラズマ表示装置。または、誘電体層を流れるリーク電流密度が、３．０×１０−９　Ａ／ｃｍ２　以下である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、
前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有し、
前記誘電体層のトラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下であることを特徴とするプラズマ表示装置。
【請求項２】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、
前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有し、
前記誘電体層の可動金属イオン密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下であることを特徴とするプラズマ表示装置。
【請求項３】
前記誘電体層に加わる電界強度が、７×１０４　Ｖ／ｃｍ以下である請求項１または２に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４】
前記誘電体層に加わる電界強度をＥとし、前記誘電体層のトラップ密度または可動金属イオン密度をＮとした場合に、以下の関係式（１）を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ表示装置。
ＬｏｇＮ≦−Ｅ・１０−４／２３＋１８＋７／２３　　　…（１）
【請求項５】
前記誘電体層の可動金属イオン密度が、１×１０１７個／ｃｍ３　以下であることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ表示装置。
【請求項６】
前記各放電維持電極には、長手方向に沿ってバス電極が形成され、前記バス電極と前記誘電体層との間には、バス電極から前記誘電体層への金属の拡散防止のために、数ｎｍ〜数十ｎｍの厚さのバリア層が形成してある請求項１〜５のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項７】
前記誘電体層の放電空間側表面には保護膜が形成され、前記誘電体層と保護膜との間には、前記誘電体層へのキャリア注入を低減させるために、厚さ数ｎｍ〜数十ｎｍ程度のバリア層を形成してある請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項８】
前記誘電体層のトラップ密度が、１×１０１７個／ｃｍ３　以下であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ表示装置。
【請求項９】
前記誘電体層のトラップ密度が、５×１０１６個／ｃｍ３　以下であることを特徴とする請求項８に記載のプラズマ表示装置。
【請求項１０】
前記誘電体層のトラップ密度が、１×１０１７個／ｃｍ３以下で１×１０９　個／ｃｍ３　以上であることを特徴とする請求項８に記載のプラズマ表示装置。
【請求項１１】
前記誘電体層に加わる電界強度が、３０×１０４　Ｖ／ｃｍ以下である請求項５，８〜１０のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項１２】
前記誘電体層が、真空成膜法により成膜されたＳｉＯ２−ｘ　（ただし、ｘは０≦ｘ＜１．０）膜であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項１３】
前記誘電体層が、真空成膜法により成膜された窒素を含むシリコン酸化物（ＳｉＯＮ）膜であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項１４】
前記誘電体層が、塗布法、印刷法あるいはドライフィルム法により形成され、焼成したガラスペースト誘電体膜であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項１５】
前記誘電体層が、化学気相法により成膜された酸化物あるいは窒化物誘電体膜であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項１６】
前記誘電体層が、化学気相法により成膜された窒素を含む酸化物誘電体膜であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項１７】
前記第２パネルの内側には、アドレス電極と、前記放電空間を仕切る隔壁と、前記隔壁間に配置された蛍光体層とが形成してある請求項１〜１６のいずれかに記載の交流駆動型のプラズマ表示装置。
【請求項１８】
前記アドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、
前記誘電体膜のトラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下である請求項１７に記載のプラズマ表示装置。
【請求項１９】
前記アドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、
前記誘電体膜の可動金属イオン密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下である請求項１７に記載のプラズマ表示装置。
【請求項２０】
前記誘電体膜に加わる電界強度が、７×１０４　Ｖ／ｃｍ以下である請求項１８または１９に記載のプラズマ表示装置。
【請求項２１】
前記誘電体膜に加わる電界強度をＥとし、前記誘電体膜のトラップ密度または可動金属イオン密度をＮとした場合に、以下の関係式（１）を満足することを特徴とする請求項１８または１９に記載のプラズマ表示装置。
ＬｏｇＮ≦−Ｅ・１０−４／２３＋１８＋７／２３　　　…（１）
【請求項２２】
前記アドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、
前記誘電体膜のトラップ密度が、１×１０１７個／ｃｍ３　以下である請求項１８に記載のプラズマ表示装置。
【請求項２３】
前記アドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、
前記誘電体膜の可動金属イオン密度が、１×１０１７個／ｃｍ３　以下である請求項１９に記載のプラズマ表示装置。
【請求項２４】
前記誘電体層に加わる電界強度が、３０×１０４　Ｖ／ｃｍ以下である請求項２２または２３に記載のプラズマ表示装置。
【請求項２５】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層をシリコン酸化物膜で形成する際に、スパッタリング装置に導入される雰囲気ガス中の酸素ガスの分圧が１５％以上となるように、スパッタリング法を用いて成膜を行い、トラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とするプラズマ表示装置の製造方法。
【請求項２６】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層をシリコン酸化物膜で形成する際に、スパッタリング装置に導入される雰囲気ガス中の酸素ガスの分圧が１５％以上となるように、スパッタリング法を用いて成膜を行い、トラップ密度が、１×１０１７個／ｃｍ３　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とするプラズマ表示装置の製造方法。
【請求項２７】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層を酸化物膜で形成する際に、基板温度が３５０℃以上６３０℃以下となるように、化学気相法を用いて成膜を行い、トラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とするプラズマ表示装置の製造方法。
【請求項２８】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層を低融点ガラス膜で形成する際に、形成温度が５００℃以上６３０℃以下となるように、焼成を行い、トラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３以下である前記誘電体層を形成することを特徴とするプラズマ表示装置の製造方法。
【請求項２９】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記第２パネルにおけるアドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、前記誘電体膜を低融点ガラス膜で形成する際に、形成温度が５００℃以上６３０℃以下となるように、焼成を行い、トラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とするプラズマ表示装置の製造方法。
【請求項３０】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、
前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有し、
前記誘電体層を流れるリーク電流密度が、３．０×１０−９　Ａ／ｃｍ２　以下であることを特徴とするプラズマ表示装置。
【請求項３１】
前記誘電体層に加わる電界強度が、７×１０４　Ｖ／ｃｍ　以下である請求項３０に記載のプラズマ表示装置。
【請求項３２】
前記誘電体層に加わる電界強度をＥとし、前記誘電体層に流れるリーク電流密度をＪとした場合に、以下の関係式（２）を満足することを特徴とする請求項３０または３１に記載のプラズマ表示装置。
Ｌｏｇ　Ｊ　≦−８．７０×Ｅ×１０−６−７．９１　…　（２）
【請求項３３】
前記各放電維持電極には、長手方向に沿ってバス電極が形成され、前記バス電極と前記誘電体層との間には、バス電極から前記誘電体層への金属の拡散防止のために、数ｎｍ〜数十ｎｍの厚さのバリア層が形成してある請求項３０〜３２のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項３４】
前記誘電体層の放電空間側表面には保護膜が形成され、前記誘電体層と保護膜との間には、前記誘電体層のリーク電流を低減させるために、厚さ数ｎｍ〜数十ｎｍ程度のバリア層を形成してある請求項３０〜３３のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項３５】
前記誘電体層を流れるリーク電流密度が、１×１０−１０Ａ／ｃｍ２　以下であることを特徴とする請求項３０に記載のプラズマ表示装置。
【請求項３６】
前記誘電体層を流れるリーク電流密度が、１×１０−１０Ａ／ｃｍ２　以下で１×１０−１２　Ａ／ｃｍ２　以上であることを特徴とする請求項３５に記載のプラズマ表示装置。
【請求項３７】
前記誘電体層に加わる電界強度が、３０×１０４　Ｖ／ｃｍ　以下である請求項３５または３６のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項３８】
前記誘電体層が、真空成膜法により成膜されたＳｉＯ２−ｘ（ただし、ｘは０≦ｘ＜１．０）膜であることを特徴とする請求項３０〜３７のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項３９】
前記誘電体層が、真空成膜法により成膜された窒素を含むシリコン酸化物（ＳｉＯＮ）膜であることを特徴とする請求項３０〜３７のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項４０】
前記誘電体層が、塗布法、印刷法あるいはドライフィルム法により形成され、焼成したガラスペースト誘電体膜であることを特徴とする請求項３０〜３７のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項４１】
前記誘電体層が、化学気相法により成膜された酸化物あるいは窒化物誘電体膜であることを特徴とする請求項３０〜３７のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項４２】
前記誘電体層が、化学気相法により成膜された窒素を含む酸化物誘電体膜であることを特徴とする請求項３０〜３７のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項４３】
前記第２パネルの内側には、アドレス電極と、前記放電空間を仕切る隔壁と、前記隔壁間に配置された蛍光体層とが形成してある請求項３０〜４２のいずれかに記載の交流駆動型のプラズマ表示装置。
【請求項４４】
前記アドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、
前記誘電体膜を流れるリーク電流密度が、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下である請求項４３に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４５】
前記誘電体膜に加わる電界強度が、７×１０４　Ｖ／ｃｍ　以下である請求項４４に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４６】
前記誘電体膜に加わる電界強度をＥとし、前記誘電体膜に流れるリーク電流密度をＪとした場合に、以下の関係式（２）を満足することを特徴とする請求項４４または４５に記載のプラズマ表示装置。
Ｌｏｇ　Ｊ　≦−８．７０×Ｅ×１０−６−７．９１　…　（２）
【請求項４７】
前記アドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、
前記誘電体膜を流れるリーク電流密度が、１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下である請求項４４〜４６のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
【請求項４８】
前記誘電体膜に加わる電界強度が、３０×１０４　Ｖ／ｃｍ以下である請求項４７に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４９】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層をシリコン酸化物膜で形成する際に、スパッタリング装置に導入される雰囲気ガス中の酸素ガスの分圧が１５％以上となるように、スパッタリング法を用いて成膜を行い、リーク電流密度が、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とするプラズマ表示装置の製造方法。
【請求項５０】
リーク電流密度が、１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とする請求項４９に記載のプラズマ表示装置の製造方法。
【請求項５１】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層を酸化物膜で形成する際に、基板温度が３５０℃以上６３０℃以下となるように、化学気相法を用いて成膜を行い、リーク電流密度が、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とするプラズマ表示装置の製造方法。
【請求項５２】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層を低融点ガラス膜で形成する際に、形成温度が５００℃以上６３０℃以下となるように、焼成を行い、リーク電流密度が、３．０×１０−９　Ａ／ｃｍ２　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とするプラズマ表示装置の製造方法。
【請求項５３】
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記第２パネルにおけるアドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、前記誘電体膜を低融点ガラス膜で形成する際に、形成温度が５００℃以上６３０℃以下となるように、焼成を行い、リーク電流密度が、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下である前記誘電体膜を形成することを特徴とするプラズマ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ表示装置およびその製造方法に係り、さらに詳しくは、維持電極上に形成される誘電体層のトラップ密度および／または可動金属イオン密度および／またはリーク電流密度、あるいはアドレス電極上に形成される誘電体膜のトラップ密度および／または可動金属イオン密度および／またはリーク電流密度に特徴を持つプラズマ表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在主流の陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示装置として、平面型（フラットパネル形式）の表示装置が種々検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：プラズマ・ディスプレイ）を例示することができる。中でも、プラズマ表示装置は、大画面化や広視野角化が比較的容易であること、温度、磁気、振動等の環境要因に対する耐性に優れること、長寿命であること等の長所を有し、家庭用の壁掛けテレビの他、公共用の大型情報端末機器への適用が期待されている。
【０００３】
プラズマ表示装置は、希ガスから成る放電ガスを放電空間内に封入した放電セルに電圧を印加して、放電ガス中でのグロー放電に基づき発生した紫外線で放電セル内の蛍光体層を励起することによって発光を得る表示装置である。つまり、個々の放電セルは蛍光灯に類似した原理で駆動され、放電セルが、通常、数十万個のオーダーで集合して１つの表示画面が構成されている。プラズマ表示装置は、放電セルへの電圧の印加方式によって直流駆動型（ＤＣ型）と交流駆動型（ＡＣ型）とに大別され、それぞれ一長一短を有する。
【０００４】
ＡＣ型プラズマ表示装置は、表示画面内で個々の放電セルを仕切る役割を果たす隔壁を、たとえばストライプ状に形成すればよいので、高精細化に適している。しかも、放電のための電極の表面が誘電体層で覆われているので、かかる電極が磨耗し難く、長寿命であるといった長所を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
現在商品化されているＡＣ型プラズマ表示装置では、第１基板の内面に形成された維持電極上に、誘電体層を形成してあり、その誘電体層は、通常、ペースト印刷されて焼成されたガラスで構成してある。ＡＣ型プラズマ表示装置では、この誘電体層表面に電荷を蓄積させ、電極に逆向きの電圧を印加することで、蓄積された電荷を放出し、プラズマを発生させている。この放電で発生した紫外線により蛍光体を励起し表示に用いている。そして、誘電体層の放電空間側内面には、保護膜が形成してある。
【０００６】
ところが、ペースト印刷法で誘電体層を形成したＡＣ型プラズマ表示装置では、保護膜の劣化が問題となっている。この劣化の要因として、保護膜と維持電極との間に形成される誘電体層の膜質が重要な役割を果たしていると考えられる。すなわち、この誘電体層のトラップ密度が大きい場合には、このトラップに電子またはホールが捕獲されて電位を発生する。特に、シリコン酸化物系の誘電体層では、ＯＨ基による電子トラップが多く発生することが知られている。このＯＨ基などによるトラップは、電子トラップを作る。このトラップにより捕獲された電子の作り出す電位により、絶縁体である保護膜のスパッタリングが進んでしまうと考えられる。また、誘電体層におけるトラップ密度のみでなく、誘電体層における可動金属イオン密度および／またはリーク電流密度も、誘電体層の特性に影響を与える大きなファクターであることが、本発明者等の最近の研究により判明している。
【０００７】
従来のペースト印刷法で低融点ガラスから成る薄い誘電体層を形成したＡＣ型プラズマ表示装置では、誘電体層の特性の変化により保護膜のスパッタリングが生じやすく、そのため、放電開始電圧の変動や輝度の低下が生じやすく、信頼性の点で難点を有している。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みて成され、本発明の目的は、放電開始電圧の変動や輝度の低下が生じ難く、画面の焼き付き現象を低減し、信頼性に優れ長寿命なプラズマ表示装置およびその製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明者は、本発明の目的を達成すべく鋭意検討した結果、誘電体層におけるトラップ密度および／または可動金属イオン密度および／またはリーク電流密度を所定値以下にすることで、放電開始電圧の変動（駆動電圧変動）や輝度の低下が生じ難くなること、信頼性および寿命が向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。なお、誘電体層におけるトラップ密度および／または可動金属イオン密度を所定値以下にすることで、放電開始電圧の変動（駆動電圧変動）や輝度の低下が生じ難くなり、信頼性および寿命が向上するのは、トラップに捕獲される電子の作り出す電位による保護膜のスパッタリングを避けることが可能になるためと考えられる。または、誘電体層の膜質を向上させることで、誘電体層中にトラップされる電荷の量が減り、トラップされた電荷の作り出す電位の影響を小さくできることによると考えられる。
【００１０】
また、誘電体層におけるリーク電流密度を所定値以下にすることで、放電開始電圧の変動（駆動電圧変動）や輝度の低下が生じ難くなり、信頼性および寿命が向上するのは、リーク電流による誘電体膜の特性の劣化を避けることが可能になるためと考えられる。または、誘電体層の膜質を向上させることで、誘電体層中を流れるリーク電流が減り、リーク電流による誘電体膜の特性の劣化を小さくできることによると考えられる。
【００１１】
また、本発明者等は、誘電体層におけるトラップ密度および／または可動金属イオン密度および／またはリーク電流密度を所定値以下にすることで、画面の焼き付き現象の一因と考えられる画面の位置による電圧変動を防止できることも見出した。
【００１２】
本発明の第１の観点に係るプラズマ表示装置は、
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、
前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有し、
前記誘電体層のトラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の観点に係るプラズマ表示装置は、
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、
前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有し、
前記誘電体層の可動金属イオン密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第３の観点に係るプラズマ表示装置は、
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、
前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有し、
前記誘電体層を流れるリーク電流密度が、３．０×１０−９　Ａ／ｃｍ２　以下であることを特徴とする。
【００１５】
本発明において、前記誘電体層のトラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下、または前記誘電体層の可動金属イオン密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下、あるいは前記誘電体層を流れるリーク電流密度が、３．０×１０−９　Ａ／ｃｍ２　以下である場合には、前記誘電体層に加わる電界強度が、７×１０４　Ｖ／ｃｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
あるいは、前記誘電体層に加わる電界強度をＥとし、前記誘電体層のトラップ密度または可動金属イオン密度をＮとした場合に、以下の関係式（１）を満足するようにしても良い。
ＬｏｇＮ≦−Ｅ・１０−４／２３＋１８＋７／２３　　　…（１）
すなわち、誘電体層の厚みを２０〜４０μｍ程度に厚く設定することなどにより、電界強度を比較的に低く設定することができ、誘電体層への注入電荷量そのものを大幅に減らすことができる。その結果、注入された電荷による負電位の発生を抑制することができ、保値膜のスバッタリングが加速されないようにすることができる。又、電荷分布の変動を抑制することができる。また、前記誘電体層に加わる電界強度を低く設定することで、誘電体層に既に注入された電荷の膜中分布が変化することも避けられる。このため、前記誘電体層のトラップ密度を、１×１０１８個／ｃｍ３　以下、または前記誘電体層の可動金属イオン密度を、１×１０１８個／ｃｍ３　以下に設定すればよい。
【００１７】
または、前記誘電体層に加わる電界強度をＥとし、前記誘電体層に流れるリーク電流密度をＪとした場合に、以下の関係式（２）を満足するようにしても良い。
Ｌｏｇ　Ｊ　≦−８．７０×Ｅ×１０−６−７．９１　…　（２）
すなわち、誘電体層の厚みを２０〜４０μｍ程度に厚く設定することなどにより、電界強度を比較的に低く設定することができ、誘電体層を流れるリーク電流そのものを大幅に減らすことができる。その結果、誘電体膜の劣化による特性の変化を抑えることができる。このため、前記誘電体層を流れるリーク電流密度を、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下に設定すればよい。
【００１８】
また、本発明において、誘電体層のトラップ密度が、１×１０１７個／ｃｍ３以下、または前記誘電体層の可動金属イオン密度が、１×１０１７個／ｃｍ３以下、あるいは誘電体層を流れるリーク電流密度が、１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下であることが好ましい。
【００１９】
この場合には、前記誘電体層に加わる電界強度が、３０×１０４　Ｖ／ｃｍ以下であることが好ましい。すなわち、誘電体層の膜厚が、２０μｍ以下、さらに１０μｍ以下、特に６μｍ以下程度に薄い場合には、電界強度が高くなるが、その場合には、誘電体層のトラップ密度が、１×１０１７個／ｃｍ３以下、または前記誘電体層の可動金属イオン密度が、１×１０１７個／ｃｍ３以下、または誘電体層を流れるリーク電流密度が、１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下であることが好ましい。
【００２０】
好ましくは、前記誘電体層のトラップ密度および／または可動金属イオン密度が、１×１０１７個／ｃｍ３　以下で１×１０９　個／ｃｍ３　以上であり、さらに好ましくは、５×１０１６個／ｃｍ３　以下である。本発明において、トラップ密度および／または可動金属イオン密度は、低いほど好ましいが、その下限は、製造方法などによる制約のために限界がある。
【００２１】
好ましくは、前記誘電体層を流れるリーク電流密度が、１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２以下で１×１０−１２　Ａ／ｃｍ２　以上であり、さらに好ましくは、１×１０−１１　Ａ／ｃｍ２　以下である。本発明において、リーク電流密度は、低いほど好ましいが、その下限は、製造方法などによる制約のために限界がある。
【００２２】
前記各放電維持電極の長手方向に沿って形成されたバス電極と前記誘電体層との間には、バス電極から前記誘電体層への金属の拡散防止あるいはキャリアの注入防止のために、数ｎｍ〜数十ｎｍの厚さのバリア層が形成してあることが好ましい。このバリア層を形成することは、前記誘電体層への金属イオンの拡散を防止して前記誘電体層の可動金属イオン密度を増加させない効果がある。たとえば、Ａｇ，Ｎａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉなどの金属は、可動イオンとなり易いので、金属電極から成るバス電極の内側に低融点ガラスなどで構成される誘電体層を、塗布焼成法により形成する場合には、バス電極からの金属の拡散を防止するために、バリア層を形成することが好ましい。バリア層としては、たとえば窒素を含むシリコン酸化物であるオキシナイトライドシリコン（ＳｉＯＮ）膜や窒化チタン（ＴｉＮ）膜などが用いられる。
【００２３】
好ましくは、前記誘電体層の放電空間側表面には保護膜が形成され、前記誘電体層と保護膜との間には、誘電体層へのキャリア注入を低減させるために、あるいはリーク電流を低減させるために、厚さ数ｎｍ〜数十ｎｍ程度のバリア層を形成しても良い。そのバリア層は、たとえばＳｉＯＮ膜で構成される。
【００２４】
好ましくは、前記誘電体層が、真空成膜法あるいはＣＶＤ法により成膜されたＳｉＯ２−ｘ　（ただし、ｘは０≦ｘ＜１．０）膜である。または、前記誘電体層が、真空成膜法あるいはＣＶＤ法により成膜された窒素を含むシリコン酸化物（ＳｉＯＮ）膜である。これらのシリコン酸化物膜は、トラップ密度および／または可動金属イオン密度が、１×１０１７個／ｃｍ３　以下の膜となり易いと共に、リーク電流密度が１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下の膜となり易い。
【００２５】
なお、前記誘電体層としては、塗布法、印刷法あるいはドライフィルム法により形成され、焼成したガラスペースト誘電体膜であっても良い。あるいは、前記誘電体層としては、化学気相法により成膜された酸化物あるいは窒化物誘電体膜であってもよい。あるいは、記誘電体層としては、化学気相法により成膜された窒素を含む酸化物誘電体膜であってもよい。
【００２６】
本発明に係るプラズマ表示装置は、好ましくは、交流駆動型のプラズマ表示装置であり、前記第２パネルの内側には、アドレス電極と、前記放電空間を仕切る隔壁と、前記隔壁間に配置された蛍光体層とが形成してある。
【００２７】
好ましくは、前記アドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、
前記誘電体膜のトラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下（さらに好ましくは１×１０１７個／ｃｍ３　以下）である。
【００２８】
好ましくは、前記アドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、
前記誘電体膜の可動金属イオン密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下（さらに好ましくは１×１０１７個／ｃｍ３　以下）である。
【００２９】
好ましくは、前記アドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、
前記誘電体膜のリーク電流密度が、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下（さらに好ましくは１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下）である。
【００３０】
アドレス電極によるアドレス放電（データ書き込み放電）に際しても、一対の放電維持電極間の放電と同様なことが言える。このため、アドレス電極の内側に形成される誘電体膜に関しても、その膜中のトラップ密度および／または可動金属イオン密度および／またはリーク電流密度は、放電維持電極に積層される誘電体層と同様な密度であることが好ましい。
【００３１】
本発明の第１の観点に係るプラズマ表示装置の製造方法は、
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層をシリコン酸化物膜で形成する際に、スパッタリング装置に導入される雰囲気ガス中の酸素ガスの分圧が１５％以上となるように、スパッタリング法を用いて成膜を行い、トラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下（好ましくは１×１０１７個／ｃｍ３　以下）である前記誘電体層を形成することを特徴とする。なお、雰囲気ガスとしては、アルゴンガスなどの不活性ガスを主成分とするガスが用いられる。
【００３２】
本発明のその他の観点に係るプラズマ表示装置の製造方法は、内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層を酸化物膜で形成する際に、基板温度が３５０℃以上６３０℃以下となるように、化学気相法を用いて成膜を行い、トラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とする。
【００３３】
本発明のその他の観点に係るプラズマ表示装置の製造方法は、内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層を低融点ガラス膜で形成する際に、形成温度が５００℃以上６３０℃以下となるように、焼成を行い、トラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３以下である前記誘電体層を形成することを特徴とする。
【００３４】
本発明のその他の観点に係るプラズマ表示装置の製造方法は、内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記第２パネルにおけるアドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、前記誘電体膜を低融点ガラス膜で形成する際に、形成温度が５００℃以上６３０℃以下となるように、焼成を行い、トラップ密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とする。
【００３５】
本発明のその他の観点に係るプラズマ表示装置の製造方法は、
内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層をシリコン酸化物膜で形成する際に、スパッタリング装置に導入される雰囲気ガス中の酸素ガスの分圧が１５％以上となるように、スパッタリング法を用いて成膜を行い、リーク電流密度が、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下（好ましくは１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下）である前記誘電体層を形成することを特徴とする。なお、雰囲気ガスとしては、アルゴンガスなどの不活性ガスを主成分とするガスが用いられる。
【００３６】
本発明のその他の観点に係るプラズマ表示装置の製造方法は、内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層を酸化物膜で形成する際に、基板温度が３５０℃以上６３０℃以下となるように、化学気相法を用いて成膜を行い、リーク電流密度が、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とする。
【００３７】
本発明のその他の観点に係るプラズマ表示装置の製造方法は、内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記誘電体層を低融点ガラス膜で形成する際に、形成温度が５００℃以上６３０℃以下となるように、焼成を行い、リーク電流密度が、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とする。
【００３８】
本発明のその他の観点に係るプラズマ表示装置の製造方法は、内側に放電維持電極と誘電体層とが形成された第１パネルと、前記第１パネルの内側に放電空間が形成されるように張り合わされる第２パネルとを有するプラズマ表示装置を製造する方法であって、
前記第２パネルにおけるアドレス電極の放電空間側の内側には、誘電体膜が形成してあり、前記誘電体層を低融点ガラス膜で形成する際に、形成温度が５００℃以上６３０℃以下となるように、焼成を行い、リーク電流密度が、３×１０−９　Ａ／ｃｍ２　以下である前記誘電体層を形成することを特徴とする。
【００３９】
本発明において、誘電体層におけるトラップ密度は、たとえば高濃度ドーピングＳｉ基板などの半導体の表面に、測定すべき誘電体層と、金属電極を形成し、ＣＶ（容量−電圧）測定のバイアス印加によるヒステリスから測定することができる。また、本発明において、誘電体層における可動金属イオン密度は、たとえばＢＴ（電界−温度）ストレス法から測定することができる。
【００４０】
また、本発明において、誘電体層におけるリーク電流密度は、たとえば高濃度ドーピングＳｉ基板などの半導体の表面に、測定すべき誘電体層と、金属電極を形成し、電流電圧特性（ＩＶ特性）の測定からもとめることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００４２】
図１は本発明の一実施形態に係るプラズマ表示装置の要部概略断面図、図２は本発明の実施例および比較例に係るプラズマ表示装置の輝度劣化を示すグラフ、図３は本発明の実施例および比較例に係るプラズマ表示装置の電圧寿命を示すグラフ、図４は本発明の他の実施形態に係るプラズマ表示装置の放電開始電圧変動を示すグラフ、図５は本発明の他の実施例に係るプラズマ表示装置におけるトラップ密度とライフテストとの関係を示すグラフ、図６は本発明の実施例に係るプラズマ表示装置における電界強度とライフテストとの関係を示すグラフ、図７は本発明に係るプラズマ表示装置における電界強度とトラップ密度との関係を示すグラフ、図８は本発明のその他の実施例および比較例に係るプラズマ表示装置の放電開始電圧変動とライフテストとの関係を示すグラフ、図９は本発明の他の実施例および比較例に係るプラズマ表示装置の放電開始電圧変動とライフテストとの関係を示すグラフ、図１０は本発明の実施例および比較例に係るプラズマ表示装置における誘電体膜の電界強度とリーク電流密度の関係を示すグラフ、図１１は本発明に係るプラズマ表示装置における電界強度とリーク電流との関係を示すグラフである。
【００４３】
第１実施形態
プラズマ表示装置の全体構成
まず、図１に基づき、交流駆動型（ＡＣ）型プラズマ表示装置（以下、単に、プラズマ表示装置と呼ぶ場合がある）の全体構成について説明する。
【００４４】
図１に示すＡＣ型プラズマ表示装置２は、いわゆる３電極型に属し、１対の放電維持電極１２の間で放電が生じる。このＡＣ型プラズマ表示装置２は、フロントパネルに相当する第１パネル１０と、リアパネルに相当する第２パネル２０とが貼り合わされて成る。第２パネル２０上の蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの発光は、たとえば、第１パネル１０を通して観察される。すなわち、第１パネル１０が、表示面側となる。
【００４５】
第１パネル１０は、透明な第１基板１１と、第１基板１１上にストライプ状に設けられ、透明導電材料から成る複数の一対の放電維持電極１２と、放電維持電極１２のインピーダンスを低下させるために設けられ、放電維持電極１２よりも電気抵抗率の低い材料から成るバス電極１３と、バス電極１３および放電維持電極１２上を含む第１の基板１１上に形成された誘電体層１４と、その上に形成された保護層１５とから構成されている。なお、保護層１５は、必ずしも形成されている必要はないが、形成されていることが好ましい。
【００４６】
一方、第２パネル２０は、第２基板２１と、第２基板２１上にストライプ状に設けられた複数のアドレス電極（データ電極とも呼ばれる）２２と、アドレス電極２２上を含む第２基板２１上に形成された誘電体膜２３と、誘電体膜２３上であって隣り合うアドレス電極２２の間の領域に形成された絶縁性の隔壁２４と、誘電体膜２３上から隔壁２４の側壁面上に亘って設けられた蛍光体層とから構成されている。蛍光体層は、赤色蛍光体層２５Ｒ、緑色蛍光体層２５Ｇ、および青色蛍光体層２５Ｂから構成されている。
【００４７】
図１は、表示装置の一部分解斜視図であり、実際には、第２パネル２０側の隔壁２４の頂部が第１パネル１０側の保護層１５に当接している。一対の放電維持電極１２と、２つの隔壁２４の間に位置するアドレス電極２２とが重複する領域が、単一の放電セルに相当する。そして、隣り合う隔壁２４と蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂと保護層１５とによって囲まれた放電空間４内には、放電ガスが封入されている。第１パネル１０と第２パネル２０とは、それらの周辺部において、フリットガラスを用いて接合されている。
【００４８】
放電空間４内に封入される放電ガスとしては、特に限定されないが、キセノン（Ｘｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガス、あるいはこれらの不活性ガスの混合ガスなどが用いられる。封入されている放電ガスの全圧は、特に限定されないが、６×１０３　Ｐａ〜８×１０４　Ｐａ程度である。
【００４９】
放電維持電極１２の射影像が延びる方向とアドレス電極２２の射影像が延びる方向とは略直交（必ずしも直交する必要はないが）しており、一対の放電維持電極１２と、３原色を発光する蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの１組とが重複する領域が１画素（１ピクセル）に相当する。グロー放電が一対の放電維持電極１２間で生じることから、このタイプのプラズマ表示装置は「面放電型」と称される。このプラズマ表示装置の駆動方法については、後述する。
【００５０】
本実施形態のプラズマ表示装置２は、いわゆる反射型プラズマ表示装置であり、蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの発光は、第１パネル１０を通して観察されるので、アドレス電極２２を構成する導電性材料に関して透明／不透明の別は問わないが、放電維持電極１２を構成する導電性材料は透明である必要がある。なお、ここで述べる透明／不透明とは、蛍光体層材料に固有の発光波長（可視光域）における導電性材料の光透過性に基づく。即ち、蛍光体層から射出される光に対して透明であれば、放電維持電極やアドレス電極を構成する導電性材料は透明であると言える。
【００５１】
不透明な導電性材料として、Ｎｉ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｐｄ／Ａｇ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｃｕ，Ｂａ，ＬａＢ６　，Ｃａ０．２　Ｌａ０．８　ＣｒＯ３　等の材料を、単独または適宜組み合わせて用いることができる。透明な導電性材料としては、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）やＳｎＯ２　を挙げることができる。放電維持電極１２またはアドレス電極２２は、スパッタ法、蒸着法、スクリーン印刷法、メッキ法等によって形成することができ、フォトリソグラフィ法、サンドブラスト法、リフトオフ法などによってパターン加工される。放電維持電極１２の電極幅は、特に限定されないが、２００〜４００μｍ程度である。また、これらの対となる電極１２相互間の距離は、特に限定されないが、好ましくは５〜１５０μｍ程度である。また、アドレス電極２２の幅は、たとえば５０〜１００μｍ程度である。
【００５２】
バス電極１３は、典型的には、金属材料、たとえば、Ａｇ，Ａｕ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｃｒなどの単層金属膜、あるいはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒなどの積層膜などから構成することができる。かかる金属材料から成るバス電極１３は、反射型のプラズマ表示装置においては、蛍光体層から放射されて第１基板１１を通過する可視光の透過光量を低減させ、表示画面の輝度を低下させる要因となり得るので、放電維持電極全体に要求される電気抵抗値が得られる範囲内で出来る限り細く形成することが好ましい。具体的には、バス電極１３の電極幅は、放電維持電極１２の電極幅よりも小さく、たとえば３０〜２００μｍ程度である。バス電極１３は、放電維持電極１２などと同様な方法により形成することができる。
【００５３】
放電維持電極１２の表面に形成される誘電体層１４は、本実施形態では、単層のシリコン酸化物（ＳｉＯ２−ｘ　（０≦ｘ＜１．０））で構成してあり、そのトラップ密度は、１×１０１８個／ｃｍ３以下、特に１×１０１７個／ｃｍ３　以下である。また、その可動金属イオン密度は、１×１０１８個／ｃｍ３以下、特に１×１０１７個／ｃｍ３　以下である。さらに、そのリーク電流密度は、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下、特に１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下である。なお、誘電体層１４における可動金属イオン密度の上昇を抑えると共に、リーク電流の上昇を抑制するために、バス電極１３と誘電体層１４との間に、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度のバリア層を形成しても良い。バリア層としては、ＳｉＯＮ膜やＴｉＮ膜などが例示される。
【００５４】
シリコン酸化物層から成る誘電体層１４は、本実施形態では、後述するように、スパッタリング法により形成される。誘電体層１４の厚みは、特に限定されないが、本実施形態では、１〜１０μｍ、特に７μｍ以下である。この場合、誘電体層１４に加えられる電界強度は、３０×１０４　　Ｖ／ｃｍ以下である。
【００５５】
誘電体層１４を設けることによって、放電空間４内で発生するイオンや電子が、放電維持電極１２と直接に接触することを防止することができる。その結果、放電維持電極１２の磨耗を防ぐことができる。誘電体層１４は、アドレス期間に発生する壁電荷を蓄積して放電状態を維持するするメモリ機能、過剰な放電電流を制限する抵抗体としての機能を有する。
【００５６】
誘電体層１４の放電空間側表面に形成してある保護層１５は、誘電体層１４を保護し、イオンや電子との直接接触を防止する作用を奏する。その結果、放電維持電極１２の磨耗を効果的に防ぐことができる。また、保護層１５は、放電に必要な２次電子を放出する機能も有する。保護層１５を構成する材料として、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２　）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２　）を例示することができる。中でも酸化マグネシウムは、化学的に安定であり、スパッタリング率が低く、蛍光体層の発光波長における光透過率が高く、放電開始電圧が低い等の特色を有する好適な材料である。なお、保護層１５を、これらの材料から成る群から選択された少なくとも２種類の材料から構成された積層膜構造としてもよい。
【００５７】
なお、誘電体層１４と保護層１５との間には、誘電体層１４へのキャリア注入を低減させるために、あるいはリーク電流を低減させるために、厚さ数ｎｍ〜数十ｎｍ程度のバリア層を形成しても良い。そのバリア層は、たとえばＳｉＯＮ膜で構成される。
【００５８】
第１基板１１および第２基板２１の構成材料として、高歪点ガラス、ソーダガラス（Ｎａ２　Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ２　）、硼珪酸ガラス（Ｎａ２　Ｏ・Ｂ２　Ｏ３　・ＳｉＯ２　）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２　）、鉛ガラス（Ｎａ２　Ｏ・ＰｂＯ・ＳｉＯ２　）を例示することができる。第１基板１１と第２基板２１の構成材料は、同じであっても異なっていてもよいが、熱膨張係数が同じであることが好ましい。
【００５９】
蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは、たとえば、赤色を発光する蛍光体層材料、緑色を発光する蛍光体層材料および青色を発光する蛍光体層材料から成る群から選択された蛍光体層材料から構成され、アドレス電極２２の上方に設けられている。プラズマ表示装置がカラー表示の場合、具体的には、たとえば、赤色を発光する蛍光体層材料から構成された蛍光体層（赤色蛍光体層２５Ｒ）がアドレス電極２２の上方に設けられ、緑色を発光する蛍光体層材料から構成された蛍光体層（緑色蛍光体層２５Ｇ）が別のアドレス電極２２の上方に設けられ、青色を発光する蛍光体層材料から構成された蛍光体層（青色蛍光体層２５Ｂ）が更に別のアドレス電極２２の上方に設けられており、これらの３原色を発光する蛍光体層が１組となり、所定の順序に従って設けられている。そして、前述したように、一対の放電維持電極１２と、これらの３原色を発光する１組の蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂとが重複する領域が、１画素に相当する。赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色蛍光体層は、ストライプ状に形成されていてもよいし、格子状に形成されていてもよい。
【００６０】
蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂを構成する蛍光体層材料としては、従来公知の蛍光体層材料の中から、量子効率が高く、真空紫外線に対する飽和が少ない蛍光体層材料を適宜選択して用いることができる。カラー表示を想定した場合、色純度がＮＴＳＣで規定される３原色に近く、３原色を混合した際の白バランスがとれ、残光時間が短く、３原色の残光時間がほぼ等しくなる蛍光体層材料を組み合わせることが好ましい。
【００６１】
蛍光体層材料の具体的な例示を次に示す。たとえば真空紫外線の照射により赤色に発光する蛍光体層材料として、（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ），（ＹＢＯ３：Ｅｕ），（ＹＶＯ４：Ｅｕ），（Ｙ０．９６Ｐ０．６０Ｖ０．４０Ｏ４：Ｅｕ０．０４），［（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ］，（ＧｄＢＯ３：Ｅｕ），（ＳｃＢＯ３：Ｅｕ），（３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ）、真空紫外線の照射により緑色に発光する蛍光体層材料として、（ＺｎＳｉＯ２：Ｍｎ），（ＢａＡ１１２Ｏ１９：Ｍｎ），（ＢａＭｇ２Ａ１１６Ｏ２７：Ｍｎ），（ＭｇＧａ２Ｏ４：Ｍｎ），（ＹＢＯ３：Ｔｂ），（ＬｕＢＯ３：Ｔｂ），（Ｓｒ４Ｓｉ３Ｏ８Ｃｌ４：Ｅｕ）、真空紫外線の照射により青色に発光する蛍光体層材料として、（Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ），（ＣａＷＯ４：Ｐｂ），ＣａＷＯ４，ＹＰ０．８５Ｖ０．１５Ｏ４，（ＢａＭｇＡ１１４Ｏ２３：Ｅｕ），（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ），（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｓｎ）などが例示される。
【００６２】
蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの形成方法として、厚膜印刷法、蛍光体層粒子をスプレーする方法、蛍光体層の形成予定部位に予め粘着性物質を付けておき、蛍光体層粒子を付着させる方法、感光性の蛍光体層ペーストを使用し、露光および現像によって蛍光体層をパターニングする方法、全面に蛍光体層を形成した後に不要部をサンドブラスト法により除去する方法を挙げることができる。
【００６３】
なお、蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂはアドレス電極２２の上に直接形成されていてもよいし、アドレス電極２２上から隔壁２４の側壁面上に亘って形成されていてもよい。あるいはまた、蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは、アドレス電極２２上に設けられた誘電体膜２３上に形成されていてもよいし、アドレス電極２２上に設けられた誘電体膜上から隔壁２４の側壁面上に亘って形成されていてもよい。更には、蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは、隔壁２４の側壁面上にのみ形成されていてもよい。誘電体膜２３の構成材料として、たとえば低融点ガラスやＳｉＯ２　　を挙げることができる。
【００６４】
なお、アドレス電極２２によるアドレス放電（データ書き込み放電）の際にも、電圧変動を防止する観点からは、誘電体膜２３のトラップ密度または可動金属イオン密度は、１×１０１８個／ｃｍ３以下、特に１×１０１７個／ｃｍ３以下であることが好ましい。また、誘電体膜２３のリーク電流密度は、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　　以下、特に１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　　以下が好ましい。
【００６５】
第２基板２１には、前述したように、アドレス電極２２と平行に延びる隔壁２４（リブ）が形成されている。なお、隔壁（リブ）２４は、ミアンダ構造を有していてもよい。誘電体膜２３が第２基板２１およびアドレス電極２２上に形成されている場合には、隔壁２４は誘電体膜上に形成されている場合もある。隔壁２４の構成材料として、従来公知の絶縁材料を使用することができ、たとえば広く用いられている低融点ガラスにアルミナ等の金属酸化物を混合した材料を用いることができる。隔壁２４は、たとえば幅が５０μｍ以下程度で、高さが１００〜１５０μｍ程度である。隔壁２４のピッチ間隔は、たとえば１００〜４００μｍ程度である。
【００６６】
隔壁２４の形成方法として、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、ドライフィルム法、感光法を例示することができる。ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムをラミネートし、露光および現像によって隔壁形成予定部位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口部に隔壁形成用の材料を埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去され、開口部に埋め込まれた隔壁形成用の材料が残り、隔壁２４となる。感光法とは、基板上に感光性を有する隔壁形成用の材料層を形成し、露光および現像によってこの材料層をパターニングした後、焼成を行う方法である。なお、隔壁２４を黒くすることにより、いわゆるブラック・マトリックスを形成し、表示画面の高コントラスト化を図ることができる。隔壁２４を黒くする方法として、黒色に着色されたカラーレジスト材料を用いて隔壁を形成する方法を例示することができる。
【００６７】
第２基板２１上に形成された一対の隔壁２４と、一対の隔壁２４によって囲まれた領域内を占める放電維持電極１２とアドレス電極２２と蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂによって１つの放電セルが構成される。そして、かかる放電セルの内部、より具体的には、隔壁によって囲まれた放電空間の内部に、混合ガスから成る放電ガスが封入されており、蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは、放電空間４内の放電ガス中で生じた交流グロー放電に基づき発生した紫外線に照射されて発光する。
【００６８】
プラズマ表示装置の製造方法
次に、本発明の実施形態に係るプラズマ表示装置の製造方法について説明する。　第１パネル１０は、以下の方法で作製することができる。先ず、高歪点ガラスやソーダガラスから成る第１基板１１の全面にたとえばスパッタリング法によりＩＴＯ層を形成し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によりＩＴＯ層をストライプ状にパターニングすることによって、一対の放電維持電極１２を、複数、形成する。放電維持電極１２は、第１の方向に延びている。
【００６９】
次に、第１基板１１の内面全面に、たとえば蒸着法によりアルミニウム膜を形成し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によりアルミニウム膜をパターニングすることによって、各放電維持電極１２の縁部に沿ってバス電極１３を形成する。その後、バス電極１３が形成された第１基板１１の内面全面にシリコン酸化物（ＳｉＯ２　　）から成る誘電体層１４を形成する。
【００７０】
なお、バス電極１３と誘電体層１４との間にバリア層を形成する場合には、バス電極１３が形成された第１基板１１の内面全面に、ＳｉＯＮなどのバリア層を形成した後、その内面前面に、シリコン酸化物（ＳｉＯ２　　）から成る誘電体層１４を形成する。
【００７１】
本実施形態では、誘電体層１４の形成に際しては、スパッタリング法を用い、しかも、誘電体層１４のトラップ密度および／または可動金属イオン密度が、１×１０１８個／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１７個／ｃｍ３　以下となるように、しかも、リーク電流密度は、３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下、特に１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下となるように、スパッタリング装置に導入される雰囲気ガス（Ａｒガスを主成分）中の酸素（Ｏ２）ガスの分圧（Ｏ２　／（Ａｒ＋Ｏ２　））を１５％以上４０％以下となるように制御する。スパッタリングにおける酸素ガスの分圧が低すぎると、得られるシリコン酸化物膜のトラップ密度（および／または可動金属イオン密度および／またはリーク電流密度）が高くなる傾向にあり、逆に高すぎる場合には、成膜が困難になる傾向にある。
【００７２】
次に、誘電体層１４の上に、電子ビーム蒸着法またはスパッタリング法により厚さ０．６μｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）から成る保護層１５を形成する。なお、誘電体層１４と保護層１５との間にバリア層を形成する場合には、誘電体層１４の上に、ＳｉＯＮなどで構成されるバリア層を形成した後、その上に、保護層１５を形成する。以上の工程により第１パネル１０を完成することができる。
【００７３】
また、第２パネル２０を以下の方法で作製する。先ず、高歪点ガラスやソーダガラスから成る第２の基板２１上に、たとえば蒸着法によりアルミニウム膜を形成し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によりパターニングすることで、アドレス電極２２を形成する。アドレス電極２２は、第１の方向と直交する第２の方向に延びている。次に、スクリーン印刷法により全面に低融点ガラスペースト層を形成し、この低融点ガラスペースト層を焼成することによって誘電体膜２３を形成する。なお、この誘電体膜２３は、誘電体層１４と同様な方法で成膜しても良い。
【００７４】
その後、隣り合うアドレス電極２２の間の領域の上方の誘電体膜２３上に、たとえばスクリーン印刷法により低融点ガラスペーストを印刷する。その後、この第２基板２１を、焼成炉内で焼成し、隔壁２４を形成する。この時の焼成（隔壁焼成工程）は、空気中で行い、焼成温度は、５６０°Ｃ程度である。焼成時間は、２時間程度である。
【００７５】
次に、第２基板２１に形成された隔壁２４の間に３原色の蛍光体層スラリーを順次印刷する。その後、この第２基板２１を、焼成炉内で焼成し、隔壁２４の間の誘電体膜上から隔壁２４の側壁面上に亘って、蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂを形成する。その時の焼成（蛍光体焼成工程）温度は、５１０°Ｃ程度である。焼成時間は、１０分程度である。
【００７６】
次に、プラズマ表示装置の組み立てを行う。即ち、先ず、たとえばスクリーン印刷により、第２パネル２０の周縁部にシール層を形成する。次に、第１パネル１０と第２パネル２０とを貼り合わせ、焼成してシール層を硬化させる。その後、第１パネル１０と第２パネル２０との間に形成された空間を排気した後、放電ガスを封入し、かかる空間を封止し、プラズマ表示装置２を完成させる。
【００７７】
かかる構成を有するプラズマ表示装置の交流グロー放電動作の一例を説明する。先ず、たとえば、全ての一方の放電維持電極１２に、放電開始電圧Ｖｂｄよりも高いパネル電圧を短時間印加する。これによってグロー放電が生じ、双方の放電維持電極の近傍の誘電体層１４の表面に相互に反対極の電荷が付着して、壁電荷が蓄積し、見掛けの放電開始電圧が低下する。その後、アドレス電極２２に電圧を印加しながら、表示をさせない放電セルに含まれる一方の放電維持電極１２に電圧を印加することによって、アドレス電極２２と一方の放電維持電極１２との間にグロー放電を生じさせ、蓄積された壁電荷を消去する。この消去放電を各アドレス電極２２において順次実行する。一方、表示をさせる放電セルに含まれる一方の放電維持電極には電圧を印加しない。これによって、壁電荷の蓄積を維持する。その後、全ての一対の放電維持電極１２間に所定のパルス電圧を印加することによって、壁電荷が蓄積されていたセルにおいては一対の放電維持電極１２の間でグロー放電が開始し、放電セルにおいては、放電空間内における放電ガス中でのグロー放電に基づき発生した真空紫外線の照射によって励起された蛍光体層が、蛍光体層材料の種類に応じた特有の発光色を呈する。なお、一方の放電維持電極と他方の放電維持電極に印加される放電維持電圧の位相は半周期ずれており、電極の極性は交流の周波数に応じて反転する。
【００７８】
本実施形態に係るプラズマ表示装置２およびその製造方法では、誘電体層１４のトラップ密度および／または可動金属イオン密度が所定値以下であるために、トラップに捕獲される電子の作り出す電位による保護膜のスパッタリングを避けることが可能になり、放電開始電圧の変動や輝度の低下が生じ難くなり、信頼性および寿命が向上する。また、本実施形態に係るプラズマ表示装置２およびその製造方法では、誘電体層１４のリーク電流密度が所定値以下であるために、リーク電流による誘電体層１４の特性の劣化を避けることが可能になり、放電開始電圧の変動や輝度の低下が生じ難くなり、信頼性および寿命が向上する。さらに、誘電体膜２３に関しても、同様なことが言える。
【００７９】
第２実施形態
上述した実施形態では、単層のシリコン酸化物層から成る誘電体層１４をスパッタリング法により形成してあるが、本発明では、トラップ密度および／または可動金属イオン密度が１×１０１８個／ｃｍ３　以下、好ましくは１×１０１７個／ｃｍ３　以下の誘電体層、あるいはリーク電流密度が３．０×１０−９Ａ／ｃｍ２　以下、特に１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下の誘電体層を形成できれば、その材質または成膜法は限定されない。また、本発明では、誘電体層１４は、必ずしも単層のシリコン酸化物層で構成する必要はなく、多層膜で構成してもよい。
【００８０】
第３実施形態
本実施形態では、図１に示すプラズマ表示装置２において、誘電体層１４のトラップ密度と、放電開始電圧変動との関係について、さらに詳細に説明する。
【００８１】
一般に誘電体層中には欠陥が多数存在する。二酸化珪素を主成分とするガラスにおいては、ＭＯＳ半導体に用いられる熱酸化ＳｉＯ２　の類推から、その欠陥の種類は電気的にみると、電子トラップとなることはよく知られている。プラズマ表示装置では、放電維持電極上に、絶縁体として二酸化珪素を主成分とするアルカリ金属及びアルカリ土類含有ガラスが用いられることがある。これらのガラスには、ＰｂＯなどの融点や誘電率などを制御するような成分も含まれる。
【００８２】
ところが、この膜の膜質によりプラズマ表示装置の放電開始電圧や劣化特性が大きく異なる。この原因は、誘電体層中に存在する欠陥すなわちトラップに電荷が捕獲されて、電荷の存在による電位が発生することによるものと考えられる。
【００８３】
【表１】
2004055501.tif 000003
【００８４】
表１は、窒化珪素、酸化珪素、フィルム誘電体における放電電圧を表したものである。放電ギャップは２０μｍ、放電ガスとしては、Ｘｅで３０ｋＰａである。窒化珪素は、電子トラップ密度が多いことが知られており、約２×１０１８個／ｃｍ３　である。また一般に、電子トラップ密度は、Ｓｉの熱酸化膜で、シート密度で１０１０個／ｃｍ２　以下であるが、蒸着、スパッタリング、低温ＣＶＤ、低融点ガラス焼成等で形成した場合は、およそ１×１０１５個／ｃｍ３　から１×１０１８個／ｃｍ３　（シート密度で１×１０１０個／ｃｍ２　から１×１０１２個／ｃｍ２　）あると考えられる。
【００８５】
そこで、プラズマ表示装置の放電維持電極上に形成された窒化珪素誘電体膜に対する電子トラップの影響を見積もる（現代　半導体デバイスの基礎　岸野正剛著、オーム社　１９９５）。今、誘電体層中に１×１０１８個／ｃｍ３　の電荷があるとして見積もり、誘電体層１４の厚みが１０μｍであった場合、誘電体層１４のちょうど真中の５μｍのところに等価的に全てのトラップがあると仮定する。すると、シート電子トラップ密度は、１×１０１２個／ｃｍ２　となる。トラップに捕獲されている電荷の捕獲占有率を０．５とすると、この深さに５×１０１１個／ｃｍ２　の電荷があることになる。保護層１５としてＭｇＯが放電ガスとの間にあるので、比誘電率をε＝１０として、この効果を入れて、シート電荷の作り出す電位、すなわち放電ガスへの影響を電圧として求めると以下の式で求められる。
【００８６】
Ｖ＝　−（１／Ｃ）Ｑ　…　（１）
ここで、１／Ｃ＝１／Ｃ１＋１／Ｃ２、Ｃ１：誘電体層１４の容量、Ｃ２：保護層１５の容量である。
【００８７】
各数値（窒化珪素の比誘電率：７．９、ＭｇＯの比誘電率：１０．０、膜厚０．６μｍ）を入れると、
Ｃ１＝１．４０×１０Ｅ−９　Ｆ／ｃｍ２　　、Ｃ２＝１４．４×１０Ｅ−９　Ｆ／ｃｍ２　、
Ｃ＝１．２８×１０Ｅ−９　Ｆ／ｃｍ２　、
Ｑ＝１．６×１０Ｅ−７　Ｃ／ｃｍ２　、となり、
電圧Ｖは、
Ｖ＝　−　１２５Ｖとなる。
【００８８】
この電荷が、一対の放電維持電極１２と、アドレス電極２２とに同程度ある場合は影響が打ち消される。
【００８９】
すなわち、一対の放電維持電極の内の一方のコモン側維持電極Ｘ側でのトラップに注入された電荷の作り出す電位：Ｖｘとし、
他方のスキャン側維持電極Ｙ側でのトラップに注入された電荷の作り出す電位：Ｖｙとすると、
Ｖｔｏｔａｌ＝Ｖｘ−Ｖｙ＝−１２５−（−１２５）＝０となる。
【００９０】
しかし、誘電体層１４中のトラップに捕獲された電子が電界強度により動いてその分布を変える場合は、この影響が打ち消されない。すなわち、スキャン側維持電極側の分布が０．５μｍ程度に、放電ガスからみて深い方向、コモン側維持電極側の分布が０．５μｍ程度に浅い方向に移動した場合は、以下のようになる。
【００９１】
スキャン側維持電極側Ｙ：Ｖ１＝−１３７　Ｖ、
コモン側維持電極側Ｘ：Ｖ２＝−１１３Ｖであり、
Ｖｔｏｔａｌ＝Ｖｘ−Ｖｙ＝−１３７−（−１１３）＝−２４　　（Ｖ）
となり、影響が打ち消されなくなる。すなわち、見かけ上、放電開始電圧が下がったように見える。エージングなどで、電荷が誘電体層１４中に注入されて電子トラップに捕獲された場合に、このようなことが起こりうる。すなわちトラップの非常に多い膜の場合は、誘電体層中に電荷がトラップされて、本来の放電開始電圧より下がる。
【００９２】
一方、膜中から膜外への電荷の拡散あるいは誘電体層１４中での捕獲電子の占有分布が変わることがあると、トラップに捕獲された電荷の作り出す電位が変動する。すなわち、膜中電荷の作り出す電位の絶対値の低下が生じるとスキャン側とコモン側との差分が小さくなり、見かけ上放電開始電圧が上昇する。そして、再度、放電を生じさせると、誘電体層１４中に電荷を再注入することにより、放電開始電圧が下がることになる。図４は、時間に対する放電開始電圧の変動を調べたものであり、時間の推移と共に下がっている。
【００９３】
このような、誘電体層１４中の電荷の作り出す電位の影響を避けるためには、誘電体層の膜質を向上させて、誘電体層１４中の元々ある電子トラップ密度を下げる必要がある。少なくとも、１×１０１７個／ｃｍ３　以下にする必要があり、この程度の電子トラップ密度であれば、電子の注入による影響を５分の１以下に抑えることができる。
【００９４】
なお、以上の議論は、誘電体層１４の厚みが１０μｍ以下程度に薄く、電界強度が、３０×１０４　Ｖ／ｃｍ以下の場合の議論であるが、一方で、誘電体層１４にかかる電界強度による電荷分布の変動を抑えることでも目的が達成される。すなわち、誘電体層１４の膜厚を厚くし、電界強度を、７×１０４　Ｖ／ｃｍ以下に低減することである。具体的には、誘電体層１４の比誘電率がε＝４．０、厚み１０μｍで問題が生じる場合は、誘電率が１２程度の例えば低融点ガラスを用いて厚さを３倍にすれば、容量は変わらずに電界強度は１／３になり、その分、電圧変動を抑えることができる。電界強度が小さくなるので、誘電体層１４への注入電荷量そのものを大幅に減らせるので、この問題を改善できる。上記のメカニズムは、プラズマ表示装置における画面の特定場所での焼き付き現象の一因と考えられので、誘電体層１４の膜質および膜厚に関しての改善方法を示す。
【００９５】
本実施形態に係るプラズマ表示装置によれば、放電維持電極１４およびバス電極１３上に積層される誘電体層１４の膜質の改善により、放電開始電圧の変動すなわち駆動電圧変動を抑えることができ、長期信頼性を確保できる。また、焼き付き現象の一因と考えられる特定場所での電圧変動も抑えることができる。
【００９６】
その他の実施形態
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００９７】
たとえば、本発明では、プラズマ表示装置の具体的な構造は、図１に示す実施形態に限定されず、その他の構造であっても良い。たとえば図１に示す実施形態では、いわゆる３電極型のプラズマ表示装置を例示したが、本発明のプラズマ表示装置は、いわゆる２電極のプラズマ表示装置であっても良い。この場合には、一対の放電維持電極の一方を第１基板に形成し、他方を第２基板に形成する構成となる。また、一方の放電維持電極の射影像は第１の方向に延び、他方の放電維持電極の射影像は、第１の方向とは異なる第２の方向（好ましくは第１の方向と略垂直）に延び、一対の放電維持電極が対面するごとく対向して配置されている。２電極型のプラズマ表示装置にあっては、必要に応じて、上述した実施形態の説明における「アドレス電極」を「他方の放電維持電極」と読み替えればよい。
【００９８】
また、上述した実施形態のプラズマ表示装置は、第１パネル１０が表示パネル側となり、いわゆる反射型のプラズマ表示装置であるが、本発明のプラズマ表示装置は、いわゆる透過型のプラズマ表示装置であっても良い。ただし、透過型のプラズマ表示装置では、蛍光体層の発光は第２パネル２０を通して観察されるので、放電維持電極を構成する導電性材料に関して透明／不透明の別は問わないが、アドレス電極２２を第２基板２１上に設けるので、アドレス電極は透明である必要がある。
【００９９】
【実施例】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【０１００】
実施例１
第１パネル１０は、以下の方法で作製した。先ず、高歪点ガラスやソーダガラスから成る第１基板１１の全面にたとえばスパッタリング法によりＩＴＯ層を形成し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によりＩＴＯ層をストライプ状にパターニングすることによって、一対の放電維持電極１２を、複数、形成した。
【０１０１】
次に、第１基板１１の内面全面に、たとえば蒸着法によりアルミニウム膜を形成し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によりアルミニウム膜をパターニングすることによって、各放電維持電極１２の縁部に沿ってバス電極１３を形成した。
【０１０２】
その後、バス電極１３が形成された第１基板１１の内面全面にシリコン酸化物（ＳｉＯ２−ｘ（０≦ｘ＜１．０））層から成る誘電体層１４を形成した。誘電体層１４の形成に際しては、ＳｉＯ２　ターゲットを用いたＲＦスパッタリング法を用い、しかも、スパッタリング装置に導入される雰囲気ガス（Ａｒガスを主成分）中の酸素（Ｏ２　）ガスの分圧（Ｏ２　／（Ａｒ＋Ｏ２　））が１５％以上である２０％となるように制御した。また、スパッタリングにおけるＲＦパワーは、９００Ｗであり、Ａｒ分圧は、３．３×１０−１Ｐａ、成膜速度は０．１２μｍ／時間であった。
【０１０３】
このシリコン酸化物（ＳｉＯ２−ｘ（０≦ｘ＜１．０））層の厚みは、約６μｍであった。また、このシリコン酸化物層のトラップ密度を測定したところ、１×１０１７個／ｃｍ３　以下である５×１０１６個／ｃｍ３　であることが確認できた。なお、トラップ密度は、Ｅ．Ｓｕｚｕｋｉ，ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ　ＥＤ−３０（２），１２２（１９８３）に準拠して、メタル／絶縁膜／半導体構造のＣＶ測定のバイアス印加によるヒステリシスから調べた。
【０１０４】
次に、このシリコン酸化物層から成る誘電体層１４の上に電子ビーム蒸着法により厚さ０．６μｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）から成る保護層１５を形成した。以上の工程により第１パネル１０を完成することができた。
【０１０５】
また、第２パネル２０を以下の方法で作製した。先ず、高歪点ガラスやソーダガラスから成る第２の基板２１上に、アドレス電極２２を形成した。アドレス電極２２は、第１の方向と直交する第２の方向に延びている。次に、スクリーン印刷法により全面に低融点ガラスペースト層を形成し、この低融点ガラスペースト層を形成し、この低融点ガラスペースト層を焼成することによって誘電体膜を形成した。
【０１０６】
その後、隣り合うアドレス電極２２の間の領域の上方の誘電体膜上に、たとえばスクリーン印刷法により低融点ガラスペーストを印刷した。その後、この第２基板２１を、焼成炉内で焼成し、隔壁２４を形成した。この時の焼成（隔壁焼成工程）は、空気中で行い、焼成温度は、５６０°Ｃ程度、焼成時間は、２時間程度であった。
【０１０７】
次に、第２基板２１に形成された隔壁２４の間に３原色の蛍光体層スラリーを順次印刷した。その後、この第２基板２１を、焼成炉内で焼成し、隔壁２４の間の誘電体膜上から隔壁２４の側壁面上に亘って、蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂを形成し、５１０°Ｃおよび１０分の焼成を行い、第２パネル２０を完成させた。
【０１０８】
次に、プラズマ表示装置の組み立てを行った。即ち、先ず、スクリーン印刷により、第２パネル２０の周縁部にシール層を形成した。次に、第１パネル１０と第２パネル２０とを貼り合わせ、焼成してシール層を硬化させた。その後、第１パネル１０と第２パネル２０との間に形成された空間を排気した後、放電ガスを封入し、かかる空間を封止し、プラズマ表示装置２を完成させた。放電ガスとしては、Ｘｅ１００％を用い、３０ｋＰａの圧力で封入した。
【０１０９】
このプラズマ表示装置２について、駆動電圧２３０Ｖにおいて、６４ｋＨｚの繰り返し駆動パルスを印加し、輝度劣化試験と、電圧寿命特性試験とを行った。結果を図２および図３に示す。なお、輝度の測定は、ＪＩＳ　Ｃ６１０１−１９８８によるテレビジョン受信機試験方法に基づき行った。
【０１１０】
比較例１
誘電体層１４の形成に際して、誘電体層１４の膜質がＳｉｘ　Ｎｙ　となるように、ターゲットとして、Ｓｉ３　Ｎ４　を用い、スパッタリング条件を、ＲＦパワー：９００Ｗ、Ａｒ分圧：３．０×１０−１Ｐａ、成膜速度：０．４５μｍ／時間とした以外は、実施例１と同様にして、プラズマ表示装置を製作し、駆動電圧を１７５Ｖとした以外は実施例１と同様な測定を行った。
【０１１１】
誘電体層１４のトラップ密度は、２×１０１８個／ｃｍ３　であった。輝度劣化試験と電圧寿命特性試験との結果を、それぞれ図２および図３に示す。
【０１１２】
実施例２
誘電体層１４を構成するシリコン酸化物層を、ＳｉＨ４とＮ２Ｏを原料とするプラズマＣＶＤ法により成膜した以外は、実施例１と同様にしてプラズマ表示装置を組み立て、実施例１と同様な試験を行ったところ、実施例１と同様な結果が得られた。この実施例に係る誘電体層のトラップ密度は、１×１０１６個／ｃｍ３　であった。
【０１１３】
実施例３
誘電体層１４の形成に際して、誘電体層１４の膜質がＳｉＯＮとなるように、ＳｉＨ４　とＮＨ３　＋Ｎ２　ＯのＣＶＤを用いた以外は、実施例１と同様にして、プラズマ表示装置を製作し、駆動電圧を２１０Ｖとした以外は実施例１と同様な測定を行った。ＣＶＤに際しての基板温度は３５０℃以上６３０℃以下となるように制御した。
【０１１４】
誘電体層１４のトラップ密度は、１×１０１７個／ｃｍ３　であった。輝度劣化試験と電圧寿命特性試験との結果は、実施例１と同様であった。
【０１１５】
比較例２
誘電体層１４の形成に際して、ＳｉＯ２　ターゲットを用い、誘電体層１４のトラップ密度が１×１０１７個／ｃｍ３　よりも高くなるように、スパッタリング条件を、ＲＦパワー：９００Ｗ、Ａｒ分圧：３．３×１０−１Ｐａ、成膜速度：０．５μｍ／時間とした以外は、実施例１と同様にして、プラズマ表示装置を製作し、駆動電圧を１６０Ｖとした以外は実施例１と同様な測定を行った。
【０１１６】
誘電体層１４のトラップ密度を測定したところ、１．５×１０１８個／ｃｍ３であった。輝度劣化試験と電圧寿命特性試験との結果は、比較例１と同様であった。
【０１１７】
評価１
図２に示すように、実施例１（実施例２および３も同様）では、比較例１（比較例２も同様）に比較して、輝度の経時的劣化が少なく、安定した輝度が得られることが確認できた。また、図３に示すように、実施例１（実施例２および３も同様）では、比較例１（比較例２も同様）に比較して、放電開始電圧の経時的なばらつきが少なく、電圧寿命特性が向上することが確認できた。これらの結果から、誘電体層のトラップ密度を、１×１０１８個／ｃｍ３　以下、特に１×１０１７個／ｃｍ３　以下とすることにより、放電開始電圧の変動や輝度の低下が生じ難くなり、プラズマ表示装置の信頼性および寿命が向上することが確認できた。
【０１１８】
実施例４
トラップ密度が１．２±０．５×１０１７個／ｃｍ３　であるシリコン酸化物層を誘電体層１４として用いた以外は、実施例１と同様にして、プラズマ表示装置を組み立てた。そのプラズマ表示装置の誘電体層１４に対して、２０×１０４Ｖ／ｃｍの電界強度を加えて、電圧寿命特性試験（ライフテスト）を行った。結果を図５に示す。図５は、ライフテスト時間と放電開始電圧との関係を示す。
【０１１９】
比較例３
トラップ密度が１．２±０．５×１０１８個／ｃｍ３　であるシリコン酸化物層を誘電体層１４として用いた以外は、実施例１と同様にして、プラズマ表示装置を組み立てた。そのプラズマ表示装置の誘電体層１４に対して、６×１０４　Ｖ／ｃｍの電界強度を加えて、実施例１と同様な電圧寿命特性試験（ライフテスト）を行った。結果を図５に示す。図５は、ライフテスト時間と放電開始電圧との関係を示す。
【０１２０】
評価２
図５に示すように、酸素欠損の少ない（トラップ密度が低い）シリコン酸化物層を誘電体層１４として用いた実施例４では、酸素欠損の多い（トラップ密度が高い）シリコン酸化物層を誘電体層１４として用いた比較例３に比較して、電界強度が比較例３よりも高いにもかかわらず、４０００時間以上のライフ時間が得られることが確認できた。これに対して、比較例３では、１０００時間のライフ時間であり、実施例４に比較して短いことが確認できた。
【０１２１】
なお、比較例３において、電界強度を６×１０４　Ｖ／ｃｍから２１×１０４Ｖ／ｃｍに変化させて、電界強度とライフ時間との関係を求めた結果を図６に示す。図６に示すように、誘電体層１４に加わる電界が強くなるほど、ライフ時間が短くなることが確認できた。
【０１２２】
これらのことから、逆に電界強度が弱ければ、誘電体層１４のトラップ密度が高くても、ライフ時間を延ばせることが確認できる。図７に示すように、本発明者は、トラップ密度Ｎが１×１０１８個／ｃｍ３　以下であることを条件に、電界強度Ｅとの関係式が、以下の式（１）を満足するときに、プラズマ表示装置のライフ時間が満足できる程度に延びることを実験的に確認した。
【０１２３】
ＬｏｇＮ≦−Ｅ・１０−４／２３＋１８＋７／２３　　　…（１）
実施例５
実施例１と同様にして誘電体層１４を成膜し、実施例１と同様にしてプラズマ表示装置を組み立て、誘電体層のリーク電流密度を測定したところ、１×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下である　３×１０−１１　Ａ／ｃｍ２　であることが確認できた。なお、リーク電流密度は、メタル／絶縁膜／半導体構造の電流電圧特性（ＩＶ特性）の測定から調べた。
【０１２４】
また、この実施例５について、駆動電圧２３０Ｖにおいて、６４ｋＨｚの繰り返し駆動パルスを印加し、電圧寿命特性試験を行った。結果を図８に示す。
【０１２５】
比較例４
誘電体層１４の形成に際して、ＳｉＯ２　ターゲットを用い、誘電体層１４のリーク電流密度が　１．０×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　よりも高くなるように、スパッタリング条件を、ＲＦパワー：９００Ｗ、Ａｒ分圧：３．３×１０−１Ｐａ、成膜速度：０．５μｍ／時間とした以外は、実施例５と同様にして、プラズマ表示装置を製作し、駆動電圧を１６０Ｖとした以外は実施例５と同様な測定を行った。
【０１２６】
誘電体層１４のリーク電流密度は、３．８×１０−９　Ａ／ｃｍ２　であった。電圧寿命特性試験の結果を図８に示す。
【０１２７】
評価３
図８に示すように、実施例５では、比較例４に比較して、放電開始電圧の経時的なばらつきが少なく、電圧寿命特性が向上することが確認できた。また、実施例５では、比較例４に比較して、電界強度が高いにもかかわらず、４０００時間以上のライフ時間が得られることが確認できた。これに対して、比較例４では、１０００時間のライフ時間であり、実施例５に比較して短いことが確認できた。
【０１２８】
これらの結果から、誘電体層のリーク電流密度を、３．０×１０−９　Ａ／ｃｍ２　以下、特に１．０×１０−１０　Ａ／ｃｍ２　以下とすることにより、放電開始電圧の変動や輝度の低下が生じ難くなり、プラズマ表示装置の信頼性および寿命が向上することが確認できた。
【０１２９】
なお、比較例４において、電界強度を６×１０４　Ｖ／ｃｍから２１×１０４Ｖ／ｃｍに変化させて、電界強度とライフ時間との関係を求めた結果を図９に示す。図９に示すように、誘電体層１４に加わる電界が強くなるほど、ライフ時間が短くなることが確認できた。これらのことから、逆に電界強度が弱ければ、誘電体層１４のリーク電流密度が小さくなり、ライフ時間を延ばせることが確認できる。
【０１３０】
さらに、実施例５および比較例４について、電界強度と電流密度との関係を図１０に示す。図１０に示す結果から、図１１に示すように、リーク電流密度Ｊが３．０×１０−９　Ａ／ｃｍ２　以下であることを条件に、電界強度Ｅとの関係式が、以下の式（２）を満足するとき（図１１のグラフの三角斜線領域）に、プラズマ表示装置のライフ時間が満足できる程度に延びることを実験的に確認した。
【０１３１】
Ｌｏｇ　Ｊ　≦−８．７０×Ｅ×１０−６−７．９１　…　（２）
実施例６
誘電体層をＳｉＯ２　酸化物膜で形成する際に、基板温度が３５０℃以上６３０℃以下となるように、化学気相法を用いて成膜を行うことで、トラップ密度および／または可動金属イオン密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下であり、リーク電流密度が３．０×１０−９　Ａ／ｃｍ２　以下である誘電体層を形成できることが確認できた。誘電体層の成膜方法を変えた以外は、実施例１と同様にしてプラズマ表示装置を組み立て、実施例１と同様な試験を行ったところ、実施例１と同様な結果が得られた。
【０１３２】
実施例７
誘電体層を低融点ガラス膜で形成する際に、形成温度が５００℃以上６３０℃以下となるように、焼成を行うことで、トラップ密度および／または可動金属イオン密度が、１×１０１８個／ｃｍ３　以下であり、リーク電流密度が３．０×１０−９　Ａ／ｃｍ２　以下である誘電体層を形成できることが確認できた。誘電体層の成膜方法を変えた以外は、実施例１と同様にしてプラズマ表示装置を組み立て、実施例１と同様な試験を行ったところ、実施例１と同様な結果が得られた。
【０１３３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、放電開始電圧の変動や輝度の低下が生じ難く、画面の焼き付き現象を低減し、信頼性に優れ長寿命なプラズマ表示装置およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るプラズマ表示装置の要部概略断面図である。
【図２】図２は本発明の実施例および比較例に係るプラズマ表示装置の輝度劣化を示すグラフである。
【図３】図３は本発明の実施例および比較例に係るプラズマ表示装置の電圧寿命を示すグラフである。
【図４】図４は本発明の他の実施形態に係るプラズマ表示装置の放電開始電圧変動を示すグラフである。
【図５】図５は本発明の他の実施例および比較例に係るプラズマ表示装置におけるトラップ密度とライフテストとの関係を示すグラフである。
【図６】図６は本発明の比較例に係るプラズマ表示装置における電界強度とライフテストとの関係を示すグラフである。
【図７】図７は本発明に係るプラズマ表示装置における電界強度とトラップ密度との関係を示すグラフである。
【図８】図８は本発明のその他の実施例および比較例に係るプラズマ表示装置の放電開始電圧変動とライフテストとの関係を示すグラフである。
【図９】図９は本発明の他の実施例および比較例に係るプラズマ表示装置の放電開始電圧変動とライフテストとの関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は本発明の実施例および比較例に係るプラズマ表示装置における誘電体膜の電界強度とリーク電流密度の関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は本発明に係るプラズマ表示装置における電界強度とリーク電流との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
２…　プラズマ表示装置
４…　放電空間
１０…　第１パネル
１１…　第１基板
１２…　放電維持電極
１３…　バス電極
１４…　誘電体層
１５…　保護層
２０…　第２パネル
２１…　第２基板
２２…　アドレス電極
２４…　隔壁
２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ…　蛍光体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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