专利名称：数据驱动电极电阻减小的等离子体寻址液晶显示板的制作方法
本申请涉及一种数据驱动电极电阻减小的等离子体寻址液晶显示板。
美国专利US.5,077,553公开了一种关于寻址数据储存元件的装置。该专利中所示装置的实际工作过程如本申请附图4-6所示。
图4-6所示的显示板包括，从下到上的顺序是偏振片2，通道衬底4，厚度约为50μm的覆盖片6(通常称为微片)，厚度约为5μm的电光材料层10，具有均匀宽度和间隔的平行透明数据驱动电极阵列12，承载数据驱动电极的上衬低14和上偏阵片16。根据应用的需要，穿过两相邻数据驱动电极间缝隙的距离基本上在50μm-200μm的范围内。通道基底2主要由玻璃制成，并在其上主表面形成多个平行通道20。通道20中充以可电离的气体，如氦气。在每个通道20上设置接地极和选通极(未表出)。通道20与数据驱动电极12正交，二者相交的区域(正视显示板时)形成一个分离的板元件22。每个板元件可被认为包括层10元件和上、下偏振片2、16。在彩色显示板的情形中，板元件包括位于层10和上衬低14之间的彩色虑光片(未标出)。如图6所示，相邻的板元件22沿着一个数据驱动电极12和/或一个通道20隔开。显示板上表面环绕板元件的区域构成显示板的一个象素24。
正如美国专利US.5,077,553所述，当在一个通道中的选通极和地极之间建立适当的电势差时，通道中的气体形成一个等离子体，在覆盖片6的下表面提供一个导电通路。如果数据驱动电极为地电势，则在电光材料的数据驱动电极穿过通道的体积元中没有显著的电场，象素被认为截止，而如果数据驱动电极基本上处于非地电势时，则在电光材料的体积元中就有一个电场，象素被认为导通。在显示板之下设置一个伸展的光源(未标出)。在象素截止的情况下，上偏振片透过电光材料体积元接收到的光，象素被照明，而在象素导通时，上偏振片阻挡电光材料体积元接收的光，象素不被照明。在相邻的板元件之间设置黑色包围材料(未标出)以吸收杂散光。
当把电压加到数据驱动电极以改变电极电势时，要过一有限的时间后数据驱动电极达到所需的电势。时间的长度依据数据驱动电极的电阻以及数据驱动电极和其附近的导电元件之间的电容而定。
为了避免不利的闪烁，需要至少约60Hz的频率更新由等离子体寻址液晶显示板显示的图象。在一帧中能以60Hz的更新频率显示的数据行数部分地依据用于改变数据驱动电极电势的时间。
组装如图4-6所示的显示板的传统方法是通过形成一个包括通道衬底和覆盖片的通道衬底组件，形成一个包括上衬底、数据驱动电极和电光材料层的上衬底组件，并且将上衬底组件和通道衬底组件连接在一起完成的。
已经知道，等离子体寻址液晶显示板的相邻数据驱动电极之间有很显著的电容。此电容潜在地限制了数据驱动电极电势变化的速度，并因此希望减小数据驱动电极间的电容，以便使得在一种给定更新速率的显示中数据行数目增加而数据驱动电极的导电率降低。
可以看到，两个设置在两电介质之间的、宽度及间隔均匀的薄共面带状导体间的电容与两个电介质的介电常数之和成正比。因此，有着图4-6所示结构的等离子体寻址液晶显示板相邻数据驱动电极之间的电容大致上和数据驱动电极之上的介质即上衬底的玻璃的介电常数与数据驱动电极之下的介质的介电常数之和成正比。适合于制作上衬底的玻璃的介电常数之范围一般在3至10之间。
根据本发明的第一个目的，提供了一种等离子体寻址液晶显示板，该显示板包括一个电光材料层，一个有上表面及面对着光电材料层的下表面的上衬底， 一个上衬底下表面和电光材料层之间的隔离层，一个连接着隔离层并设置在隔离层和电光材料层之间的数据驱动电极阵列，隔离层插在数据驱动电极和上衬底之间，隔离层由介电常数小于上衬底介电常数的材料制成。
根据本发明的第二个目的，提供了一种用于等离子体寻址液晶显示板的上衬底组件，该上衬底组件包括一个电光材料层，一个有上表面及面对着光电材料层的下表面的上衬底，一个上衬底下表面和电光材料层之间的隔离层，一个连接着隔离层并设置在隔离层和电光材料层之间的数据驱动电极阵列，隔离层插在数据驱动电极和上衬底之间，隔离层由介电常数小于上衬底介电常数的材料制成。
为了更好的理解本发明并显示怎样实施本发明，以下将通过实例参考附图进行描述。其中
图1A是本发明第一等离子体寻址液晶显示板的截面图；图2是本发明第二等离子体寻址液晶显示板的截面图；图3是沿图2中III-III线的截面图；图4是现有技术中等离子体寻址液晶显示板的截面图；图5是沿图4中V-V线的显示板截面图；图6是沿图5中VI-VI线截取的图4和图5中显示板缩小比例的截面图；在几幅附图中，对相应的部件采用相同的标号。
在说明书中用来表示方向和位置的词如上和下，仅用于建立附图中相对的方位，并非绝对意义上的限定。因此，说明书中被描述为上表面的表面，在本发明的实际装置结构中可相应于下表面或既不是上表面也不是下表面的垂直面，如前所述，宽度和间隔均匀的两相邻共面带状导体间的电容依赖于导体平面相对侧的两介质的介电常数之和。在两介质中的一个其介电常数作为距导体平面的距离之函数而变的情况下，导体间的电容较强地依赖于与导体平面的距离小于导体间隙的介质的介电常数，这种依赖关系要强于对与导体平面的距离实质上大于导体间隙的介质的介电常数的依赖。
图1中所示的等离子体显示板不同于图4-6的情况，因为在上衬底14和数据驱动电极12之间有一隔离层30。隔离层30的厚度大致等于数据驱动电极之间的间隙g。因此数据驱动电极间的电容实际上独立于上衬低14的玻璃的介电常数，而与隔离层材料及数据驱动电极之下的介质的介电常数之和成正比。
隔离层30由介电常数小于上衬底玻璃的介电常数的材料制成。由此，图1中所示的显示板数据驱动电极间的电容小于除了没有隔离层30，其余结构完全一样的等离子体液晶显示板中数据驱动电极间的电容。因为电容的减小，驱动如图1所示显示板所需的电能小于驱动没有隔离层的相同结构之显示板所需的电能。
适于作隔离层30的材料是公知的热凝树脂苯并环丁烷，它的介电常数大约在10KHZ时为2.7，商业上可从Dow Chemical Company公司得到。通过溅射将苯并环丁烷施用到上衬底的下表面并对其加热使其聚合。数据驱动电极形成在隔离层的下表面，彩色滤波器和黑色环绕材料部分地设置在数据驱动电极上，部分地设置在隔离层上。
在图2和图3所示的显示板中，数据驱动电极12并不设置在上衬底14上而设置在透明材料的薄片32上，薄片2与上衬底的下表面隔隔离物36平行而置。
在图2和图3中以柱状结构表示的隔离物36位于板元件22的外侧以不至于遮住板元件。隔离物可通过把苯并环丁烷溅射到上衬底14的下表面形成一厚度均匀的层而制成，并对苯并环丁烷加热使其聚合，有选择地移去由传统的光刻过程形成的层。
薄片32及连接于其上的数据驱动电极12形成的组件利用一种适当的黏结剂如环氧黏合剂与从上衬底下表面伸出的隔离物36连接。希望通过在薄片32和上衬底之间环绕着上衬底的周边密封一空间，使得该空间达到部分真空。
数据驱动电极和上衬底下表面间的距离大于数据驱动电极之间的间隙，因此，相邻数据驱动电极间的电容实际上与上衬底玻璃的介电常数无关。
在薄片32的厚度小于数据驱动电极之间间隙的情况下，薄片32材料的介电常数对相邻数据驱动电极间的电容仅有很小的作用。尽管如此，因为数据驱动电极间在薄片32上的电场大于在薄片32和上衬底间的空间内的电场，所以希望薄片32由低介电常数的材料如合成聚脂材料制成。
因为有隔离物36的存在，薄片32和上衬底14之间的介质之介电常数并不是均匀的，但在仟何情况下总是小于玻璃的介电常数。薄片32和薄片与上衬底之间的电介质结合的效果是减小了数据驱动电极以上的介质的有效介电常数，使得其小于上衬底玻璃的介电常数。在这种方式中，数据驱动电极间的电容相对于图4-6所示的传统的显示板被减小。
应该理解本发明并不局限于以上描述的个别实施例，在不背离本发明由所属权利要求确定的范围内的变化均可进行。
权利要求
1.一种等离子体寻址液晶显示板，其特征在于包括一个电光材料层；一个有上表面及面对着光电材料层的下表面的上衬底；一个位于上衬底下表面和电光材料层之间的隔离层；一个连接着隔离层并设置在隔离层和电光材料层之间的数据驱动电极阵列，隔离层插在数据驱动电极和上衬底之间；其中，隔离层由介电常数小于上衬底介电常数的材料制成。
2.根据权利要求1所述的显示板，其特征在于上衬底由玻璃制成，隔离层由合成聚合物制成。
3.根据权利要求2所述的显示板，其特征在于，隔离层由苯并环丁烷制成。
4.根据权利要求1所述的显示板，其特征在于，隔离层由电介质材料片、将电介质片保持在与上衬底的下表面平行相隔的隔离物结构以及位于电介质材料片和上衬底之间的气体介质组成。。
5.根据权利要求4所述的显示板，其特征在于，隔离物结构包括一个离散的隔离物元件阵列。
6.根据权利要求4所述的显示板，其特征在于，隔离物结构由合成聚合物制成。
7.根据权利要求6所述的显示板，其特征在于，隔离物结构由苯并环丁烷制成。
8.根据权利要求4所述的显示板，其特征在于，电介质材料片被密封于上衬底的周围。
9.根据权利要求1所述的显示板，其特征在于，数据驱动电极宽度及间隔均匀，隔离层的厚度至少和两个相邻数据驱动电极间的间隔一样大。
10.一种等离子体寻址液晶显示板的上衬底组件，其特征在于上衬底组件包括一个电光材料层；一个有上表面及面对着光电材料层的下表面的上衬底；一个位于上衬底下表面和电光材料层之间的隔离层；一个连接着隔离层并设置在隔离层和电光材料层之间的数据驱动电极阵列，隔离层插在数据驱动电极和上衬底之间；其中，隔离层由介电常数小于上衬底介电常数的材料制成。
11.根据权利要求10所述的上衬底组件，其特征在于，上衬底由玻璃制成，隔离层由合成聚合物制成。
12.根据权利要求11所述的上衬底组件，其特征在于，隔离层由苯并环丁烷制成。
13.根据权利要求10所述的上衬底组件，其特征在于，隔离层由电介质材料片、将电介材料质片保持在与上衬底的下表面平行相隔的隔离物结构以及位于电介质材料片和上衬底之间的气体介质组成。
14.根据权利要求13所述的上衬底组件，其特征在于，隔离物结构包括一个离散的隔离物元件阵列。
15.根据权利要求13所述的上衬底组件，其特征在于，隔离物结构由合成聚合物制成。
16.根据权利要求15所述的上衬底组件，其特征在于，隔离物结构由苯并环丁烷制成。
17.根据权利要求13所述的上衬底组件，其特征在于，电介质材料片被密封于上衬底的周围。
18.根据权利要求10所述的上衬底组件，其特征在于，数据驱动电极宽度及间隔均匀，隔离层的厚度至少和两个相邻数据驱动电极间的间隔一样大。
全文摘要
在等离子体寻址液晶显示板中,介电常数小于上衬底材料隔离层被插在数据驱动电极和上衬底之间。
文档编号G09G3/36GK1180880SQ9711323
公开日1998年5月6日 申请日期1997年5月23日 优先权日1996年5月24日
发明者K·J·伊尔西辛, T·S·布泽克, P·C·马丁 申请人:特克特朗尼克公司