专利名称：交流电流驱动型等离子显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及有维持电极和寻址电极对的所谓三电极型交流电流驱动型等离子显示器。
由于图像显示器能代替当前主要的阴极射线管(CRT)，已用各种方式研究了扁平荧屏(平面)显示器。这些平面显示器包括液晶显示器(LCD)，电致发光显示器(ELD)，和等离子显示器(PDP)。其中的等离子显示器具有较容易构成更大的荧屏和有更宽的视角，抗诸如温度、磁力、振动等环境因素的优良的持久性和长寿命的优点。除此之外，等离子显示器不仅可用于家用的壁挂式电视机，也能用于公共的大面积信息终端。
等离子显示器中，电压加到充有如稀有气体的放电气体的放电元件上，用放电气体中的辉光放电产生的紫外线激励放电元件中的荧光层而发光。即，按与荧光灯相同的原理驱动每个发光元件，通常，同时放置成百上千的发光元件来构成显示屏。按给放电元件加电压的方法把等离子显示器大致分成直流电流驱动型(DC型)和交流电流驱动型(AC型)，每种类型都有优点和缺点。AC型等离子显示器已商品化制造并构成了市场的主流产品。
图15示出常规的AC型等离子显示器的典型结构。该AC型等离子显示器归入所谓的三一电极型，由维持电极112和寻址电极122的电极对引起放电。图15所示AC型等离子显示器中，第一平板110相当于前面板，第二平板120相当于背面板，在它们的周边部分相互粘接在一起。第二平板120上的荧光层125发射的光透过第一平板110。
第一平板110包括透明的第一衬底111、维持电极112、总电极116和保护电极117，维持电极112用透明的导电材料制成并在第一衬底111上形成条形，设置用电阻率比维持电极112的电阻率小的材料制成总电极116，以减小维持电极112的阻抗，在第一衬底111、总电极116和维持电极112上形成用介电材料制成的保持层117。按从第一衬底侧边开始的顺序设置的介电材料层和覆盖层两层构成保护层117，而它以单层画出。
第二平板120包括第二衬底121；第二衬底121上形成的条形寻址电极(也叫“数据电极”)122；第二衬底121和寻址电极122上形成的介质材料膜123，在相邻寻址电极122之间的介质材料膜123上的多个区域中形成的并与寻址电极122平行延伸的绝缘隔离壁124，和在介质材料膜123和隔离壁124的侧壁上形成的多个荧光层125。荧光层125由红荧光层125R，绿荧光层125G和兰荧光层125B构成，按预定的顺序设置对应颜色的这些荧光层125R,125G和125B。图15是局部分解透视图，实际实施例中，第二平板边上的隔离壁124的顶部与第一平板边上的保护层117接触。位于两个相邻隔离壁124之间的一对维持电极112和寻址电极122覆盖相当于一个放电元件的区域。而且，稀有气体密封在由邻近的隔离壁124、荧光层125和保护层117包围的每个间隔中。
维持电极112的投影图像的延伸方向和寻址电极122的投影图像的延伸方向相互垂直交叉，维持电极对112和一组荧光层125R,125G和125B覆盖相当于一个象素的区域。由于在维持电极对112之间发生辉光放电，上述类型的等离子显示器叫做“表面放电型”等离子显示器。比放电元件的放电起始电压低的脉冲电压在维持电极对112加电压之前立即加到寻址电极122上，由此，使壁电荷累集在放电元件中(用于显示的放电元件选择)，以由降低外观放电起始电压。之后，可在比放电起始电压低的电压下维持在维持电极对112之间开始的放电。放电元件中，用稀有气体中的辉光放电所产生的真空紫外线激励荧光层而发出荧光材料固有颜色的光。所产生的真空紫外线的波长由密封的稀有气体决定。
以下参见图13A、13B、14A和14B说明放电元件中辉光放电的发光状态。图13A示意性地画出其中密封有稀有气体的放电管中进行DC辉光放电时的发光状态。从阴极至阳极依次出现Aston阴极暗区A、阴极辉光B、阳极暗区(Crookes暗区)C、负向的辉光D、法拉第暗区E、阳极区F和阳极辉光G。AC辉光放电中，阴极和阳极按预定频率重复交替，所以阳极区F位于电极之间的中心区中，法拉第暗区E、负向的辉光D、阴极暗区C、阴极辉光B和Aston暗区A依次对称地出现在阳极区F的两边上。图13B所示状态是在电极之间的距离像荧光灯一样足够大时看到的状态。随着电极之间距离的减小，阳极区F的长度也减小。当电极之间的距离再减小时，阳极区F消失，负向的辉光D位于电极之间的中心区中，阴极暗区C、阴极辉光B和Aston阴极暗区按该顺序对称地出现在两边上，如图14A所示。图14A所示状态是电极之间的距离达到常规的一般的AC型等离子显示器中的状态时所看到的状态。
而且，图15中画出的常规的AC型等离子显示器中，在一个平板上形成维持电极对112。每对中的一个维持电极112与另一维持电极112之间的距离要求有预定的间隔(d)，以引起负向的辉光放电。按Paschen定律确定上述间隔(d)，放电起始电压Vbd可表示成间隔(d)与气体压力(P)的乘积的函数，在负向辉光放电中间隔(d)通常至少是100μm。而且，为了减小维持电极112的阻抗，维持电极112要求在几十微米以上。
从一个放电元件至另一个相邻放电元件的距离是200μm时，每个维持电极112的宽度为60μm和维持电极之间的间隔(d)至少是70μm时，放电元件节距达到390μm以上。这种结构中，一个维持电极112与另一邻近的维持电极112之间的最大距离达到190μm，该距离足以引起负向的辉光放电。而且，有常规结构的AC型等离子显示器中，当考虑到能达到的亮度时，难以制成其中象素节距小于390μm的AC型等离子显示器。
本发明的目的是提供一种交流电流驱动型等离子显示器，它可以减小每个象素的尺寸，即减小每个放电元件的尺寸。
按本发明，用有第一平板和第二平板的交流电流驱动型等离子显示器(以下简称为“等离子显示器”)能达到本发明目的，所述第一平板包括(A)第一衬底，(B)第一衬底上形成的第一维持电极，(C)形成在第一衬底上并按第一方向延伸的第一隔离壁；和(D)第一隔离壁的一侧边上的侧壁的上部上形成的第二维持电极，它与第一维持电极隔开，以及所述第二平板包括(a)第二衬底，(b)第二衬底上形成的第二隔离壁，它按与第一隔离壁延伸的第一方向不同的第二方向延伸，(c)第二衬底上形成的寻址电极，和(d)在寻址电极上形成的荧光层。
本发明的等离子显示器是所谓的三电极型等离子显示器。本发明的等离子显示器中，把第一平板与第二平板设置成彼此相对，维持电极对(即第一维持电极和第二维持电极)与寻址电极彼此相对，为使等离子显示器结构简化，最好使第一方向与第二方向成90°角。
第一衬底上形成的一对第一隔离壁、第一和第二维持电极、寻址电极和占据由上述第一和第二隔离壁包围的区域的荧光层构成放电元件。
本发明的等离子显示器可以有的结构，其中寻址电极按第二方向延伸。该结构中，第一维持电极可按第二方向延伸。有上述结构的等离子显示器叫做“有本发明第一结构的等离子显示器”。第一隔离壁交叉形成在第一维持电极上。或者，可用这种结构，其中，第一电极按第一方向延伸。有这种结构的等离子显示器叫做“有本发明第二结构的等离子显示器”。有本发明第一或第二结构的等离子显示器中，第一平板可以还包括在第一衬底上形成的并按第二方向延伸的第三隔离壁。即，在第一衬底上形成栅格形第一和第三隔离壁。有本发明第一结构的等离子显示器中，跨在和第二维持电极上形成第三隔离壁。在有本发明第二结构的等离子显示器中，跨在第一和第二维持电极形成第三隔离壁。
或者，按本发明的等离子显示器可以有这样的结构，其中，第一平板还有在第一衬底上形成的并按第二方向延伸的第三隔离壁，第一维持电极沿第二方向延伸，而且，寻址电极按第一方向延伸。为了方便有上述结构的等离子显示器将叫做“有本发明第三结构的等离子显示器”。有本发明第三结构的等离子显示器中，在第一衬底上形成栅格形第一和第三隔离壁。这种情况下，形成的第三隔离壁跨在第二维持电极上，形成的第二隔离壁跨在寻址电极上。
有本发明第一或第二结构的等离子显示器中，第二维持电极按第一方向延伸，寻址电极按第二方向延伸。因此，电压加到第二维持电极和寻址电极上时，选择有第二维持电极和寻址电极覆盖的放电元件作为放电的放电元件。有本发明第三结构的等离子显示器，第二维持电极和寻址电极均按第一方向延伸。因此，当电压加到第二维持电极和寻址电极上时，整个一条线上的放电元件选择成放电的放电元件，结果，在邻近的放电元件之间可能会发生光干扰。在第一衬底上形成按第二方向延伸的第三隔离壁时能可靠地防止上述的干扰。
本发明的等离子显示器中，第一维持电极与寻址电极之间的距离(L1)最好是1×10-5m至4×10-4m，要求5×10-5m至2×10-4m。第二维持电极与寻址电极之间的距离(L2)最好是5×10-6m至3×10-4m，要求2×10-5m至1.5×10-4m。第一维持电极与寻址电极之间的距离(L1)设为1×10-5m至4×10-4m时，能保证第一衬底上形成的一对第一隔离壁和第二衬底上形成的一对第二隔离壁包围足够的空间，它叫做“放电空间”。而且，第二维持电极与寻址电极之间的距离(L2)设定为5×10-6m至3×10-4m时，能保证荧光层有足够的厚度。
第一维持电极与第二维持电极之间的距离(L0)最好是5×10-6m至3×10-5m，要求是1×10-5m至2×10-5m。第一维持电极与第二维持电极之间的距离(L0)是5×10-6m至3×10-5m时，辉光放电中以阴极辉光放电为主。
第一衬底上形成的一对第一隔离壁和第二衬底上形成的一对第二隔离壁包围的空间(放电空间)充入稀有气体并密封，第一和第二维持电极之间的稀有气体中产生的辉光放电所产生的真空紫外线辐射荧光层使其发光。
本发明的等离子显示器中，密封在放电空间中的稀有气体的压力是1×102Pa至5×105Pa，最好是1×103Pa至4×105Pa。第一维持电极与第二维持电极之间的距离(L0)(以后有时叫做“维持电极对”)小于5×10-5m时，要求放电空间中的稀有气体的压力不小于1×102Pa但不大于3×105Pa，最好是不小于1×103Pa但不大于2×105Pa。更好是不小于1×104Pa但不大于1×105Pa。稀有气体的压力在上述范围内时，主要由稀有气体中的阴极辉光所产生的真空紫外线辐射荧光层而使其发光，而且，在上述压力范围内，随着压力增大，构成等离子显示器的每个元件的溅射速率降低，所以，能达到更长的等离子显示器的寿命。
图14B示意性画出AC电压加到维持电极对上而且维持电极对之间的距离(L0)小于5×10-5m时本发明的等离子显示器中的发光状态。阴极辉光B位于维持电极对之间的中心部分中，Aston阴极暗区A出现在阴极辉光B的每一边上。有些情况下，会局部存在负向辉光。如上述的本发明等离子显示器中维持电极对之间的距离(L0)设定为小于5×10-5m时，可用与常规等离子显示器的放电模式完全不同的放电模式(阴极辉光)。因此，能达到高的AC辉光放电效率，所以等离子显示器有高发光效率和高亮度。本发明的等离子显示器中，通过适当设置第一维持电极与第二维持电极(即维持电极对)之间的距离(L0)能达到图14A所示的放电状态。
根据等离子显示器是透射型或反射型，用于构成第一维持电极的导电材料也不同。透射型等离子显示器中，经第二衬底观察从荧光层发射的光，因此，无论构成第一维持电极的导电材料是透明的或不透明的都没问题。但是，寻址电极形成在第二衬底上，所以，要求寻址电极是透明的。反射型等离子显示器，经第一衬底看从荧光层发射的光，所以，构成寻址电极的导电材料无论是透明的或不透明的均没问题。但是，要求构成第一维持电极的导电材料的透明的。术语“透明”或“不透明”是根据荧光材料固有的发射光波长下(可见光范围内)导电材料的透光率来确定的。即，构成第一维持电极或寻址电极的导电材料透过从荧光层发射的光时，这种导电材料可以说是透明的。由于第二维持电极形成在第一隔离壁的一侧边上的侧壁的上部上，所以，构成第二维持电极的导电材料无论是透明的或不透明的都没问题。第二维持电极最好用低电阻率材料构成，以减小第二维持电极的阻抗。不透明的导电材料包括Ni,Al,Au,Ag,Pd/Ag,Cr,Ta,Cu,Ba,LaB6,Ca0.2La0.8CrO3等。这些材料可单独使用也可组合使用。透明导电材料包括ITO(铟-锡氧化物)和SnO2。
除第一维持电极之外，在第一衬底上用比第一维持电极的电阻率低的导电材料构成总电极，并与第一维持电极接触，以使第一维持电极的整个阻抗减小。通常可用金属材料如Ag,Al,Ni,Cu,Cr或Cr/Cu/Cr叠层膜构成总电极。反射型等离子显示器中，上述金属材料构成的总电极是减小从荧光层发射的并穿过第一衬底的可见光的透射量的因素，所以显示屏的亮度降低。所以，最好把总电极构成为尽可能的窄，只要能达到第一维持电极必需的电阻值即可。
最好在第一维持电极的表面上形成保护层，有些情况下，也在第二维持电极的表面上形成保护层。保护层能防止离子或电子与维持电极直接接触，结果，能防止维持电极磨损。保护层有累积寻址周期中产生的壁电荷的功能，有发射用于放电所需的二次电子的功能，有电阻值的功能，以限制过量的放电电流和维持放电状态的存储功能。用作保护层的材料包括氧化镁(MgO)、氟化镁(MgF2)，和氧化铝(Al2O3)。它们之中，氧化镁是适用材料、有化学稳定性，它有低的溅射速率，在荧光层发射的光的波长中有高的透光率，而且有低的放电起始电压。保护层有选自氧化镁，氟化镁和氧化铝的至少两种材料构成的叠层结构。
另外，保护层也可以有两层结构。可用与维持电极接触的介质材料层和介质材料层上形成的有比介质材料层的二次电子发射效率高的覆盖层构成有双层结构的保护层。通常用低熔点玻璃或SiO2构成介质材料层，覆盖层可用氧化镁(MgO)，氟化镁(MgF2)或氧化铝(Al2O3)构成。可用上述的两层结构以保证用介质材料层使保护层整体的透明度，和覆盖层在真空紫外线波长范围内的透明度(透光率)不是那么高时，保证用覆盖层有高的二次电子发射效率。按以上方式，能达到稳定的放电维持工作，并使吸入保护层中的紫外线达到较低的程度。而且能得到这样的结构，其中，吸收到保护层中的荧光层发射的可见光接到较低的程度。
构成第一和第二衬底的材料包括钠玻璃(Na2O·CaO·SiO2)、硼硅酸盐玻璃(Na2O·B2O3·SiO2)、镁橄榄石(2MgO·SiO2)、和铅玻璃(Na2O·PbO·SiO2)。用于第一衬底和第二衬底的材料可以相同也可以不同。
用选自红色荧光材料、绿色荧光材料和兰色荧光材料的荧光材料制成荧光层，荧光层形成在寻址电极上。当等离子显示器是用于彩色显示时，具体地说，在寻址电极上形成红色荧光材料构成的荧光层(红色荧光层)，另一寻址电极上形成绿色荧光材料构成的荧光层(绿色荧光层)，在另一寻址电极上形成兰色荧光材料构成的荧光层(兰色荧光层)。这些发射三原色的荧光层构成一组，而且，这一荧光层组按预定顺序形成。维持电极对和发射三原色的一组荧光层覆盖的区域对应于一个象素。可按条形或点形构成红·绿·兰荧光层。
按要求从已知的荧光材料中选取有高量子效率和对真空紫外线引起较低的饱和度的荧光材料作为构成荧光层用的荧光材料。假设等离子显示器用作彩色显示器时，最好把那些色纯接近NTSC规定的三原色的荧光材料组合使用，当混合三原色时它有良好的白度平衡，余辉时间周期小，它能保证三原色的余辉时间周期几乎相同。用真空紫外线辐射而发红光的荧光材料的实例包括(Y2O3:Eu)、(YBO3Eu)、(YVO4:Eu)、(Y0.96P0.60V0.40O4:Eu0.04)、[(Y,Gd)BO3:Eu]、(GdBO3:Eu)、(ScBO3:Eu)和(3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn)。用真空紫外线辐射而发绿光的荧光材料的实例包括(ZnSiO2:Mn)、(BaAl12O19:Mn)、(BaMg2Al16O27:Mn)、(MgGa2O4:Mn、(YBO3:Tb)、(LuBO3:Tb)和(Sr4Si3O8Cl4:Eu)。用真空紫外线辐射而发兰光的荧光材料的实例包括(Y2SiO5:Ce)、(CaWO4:Pb)、CaWO4、YP0.85V0.15O4、(BaMgAl14O23:Eu)、(Sr2P2O7:Eu)和(Sr2P2O7:Sn)。形成荧光层的方法包括厚膜印刷法；荧光颗粒喷涂法，在要形成荧光层的区域预先加上粘接物质，并粘接荧光颗粒的方法，加光敏荧光浆料并对荧光层曝光和显影而构图的方法，和在整个表面上形成荧光层并用喷砂法去掉不需要的部分的方法。
荧光层可直接形成在寻址电极上，或形成在寻址电极和第二隔离壁的侧壁上。或者，荧光层形成在寻址电极上形成的介质材料膜上，或形成在寻址电极上和第二隔离壁的侧壁上形成的介质材料膜上。而且，荧光层可以只形成在第二隔离壁的侧壁上。“荧光层形成在寻址电极”上的短语包括上述全部实施例。用于介质材料膜的材料包括低熔点玻璃和SiO2。介质材料膜形成在第二衬底和寻址电极上时，第二隔离壁形成在介质材料膜的情况下，该情况还包括第二隔离壁形成在第二衬底上的情况。
用于第一、第二或第三隔离壁的材料可从已知的绝缘材料中选取。例如，可用广泛使用的低熔点玻璃与例如氧化铝的金属氧化物的混合物。隔离壁的形成方法包括丝网印刷法，喷砂法，干膜法或光敏法。上述的干膜法是指在衬底上叠置光敏膜，用曝光和显影去掉要形成隔离壁的区域上的光敏膜。并在去掉光敏膜而形成的开口部分中填入构成隔离壁的材料并经焙烧或烧结而形成隔离壁的方法。用焙烧和烧结而使光敏膜烧尽并去除，使填充在开口部分中的用于构成隔离壁的材料留下，以构成隔离壁。上述的光敏法是指在衬底上形成用于构成隔离壁的光敏材料层，用曝光和显影对材料层构图，之后，焙煅或烧结已构图的材料层面形成隔离壁的方法。可形成黑色隔离壁以形成所谓的黑色阵列。这种情况下，可达到显示屏的高对比度。形成黑色隔离壁的方法包括用着黑色的防色材料形成隔离壁的方法。
要求要密封在空间中的稀有材料满足以下要求(1)稀有气体有化学稳定性并允许设定高气体压力，以使等离子显示器有更长的寿命，(2)稀有气体有高的真空紫外线辐射强度，以使显示屏有更高的亮度，(3)辐射的真空紫外线的波长要长，以提高从真空紫外线转换成可见光的能量转换效率，(4)放电起始电压要低，以降低功耗。
He(谐振线波长=58.4nm),Ne(谐振线波长=74.4nm),Ar(谐振线波长=107nm),Kr(谐振线波长=124nm),和Xe(谐振线波长=147nm)可单独使用或用它们的混合气体作为稀有气体。混合气体特别有用，因为有望在Penning效应的基础上降低放电起始电压。上述混合气体的实例包括Ne-Ar混合气，He-Xe混合气，和Ne-Xe混合气。这些稀有气体中，Xe的谐振线波长最长，它最适用，而且，它还能辐射出波长为172nm的强紫外线。
本发明中，第一衬底上形成的第一维持电极与第一隔离壁的一个侧边上的侧壁的上部上形成的第二维持电极之间发生辉光放电，即，三维设置的维持电极对与有设在一个平板上的维持电极对的常规等离子显示器不同，因此，可减小放电元件的尺寸。
将参见附图和实例说明本发明图1是按例1的等离子显示器的局部分解透视示意图；图2是按例1的等离子显示器的局部剖视示意图；图3与图2不同是具有垂直平板的切开显示器得到的，按例1的等离子显示器的局部剖视示意图；图4A至4D是第一衬底的局部剖视示意图，用于说明按例1的等离子显示器中的第一平板的制造方法；图5是例2的等离子显示器的局部分解透视示意图；图6是例3的等离子显示器的局部分解透视示意图；图7是例3的等离子显示器的局部剖视示意图；图8与图7不同，是切开有垂直平板的显示器得到的，例3的显示器的局部剖视示意图。
图9是例4的等离子显示器的局部分解透视示意图；图10是例5的等离子显示器的局部分解透视示意图；图11是例5的等离子显示器的局部剖视示意图；图12与图11不同，是切开有垂直平板的显示器得到的，例5的等离子显示器的局部剖视示意图；图13A和13B是表示辉光放电状态的示意图；图14A和14B是表示第一与第二维持电极之间的辉光放电状态的示意图；图15是展示常规三一电极型交流电流驱动型等离子显示器的典型结构的局部分解透视图。
例1例1涉及有本发明第一结构的反射型交流电流驱动型等离子显示器。例1的等离子显示器有第一平板10和第二平板20。经第一衬底看荧光层发射光。图1是例1的等离子显示器的局部分解示意图，图2和图3是它的局部剖视示意图。图2是有包括第一维持电极的垂直平板沿第二方向切开等离子显示器所得到的剖视图。图3是有与一个第一隔离壁与另一个第一隔离壁之间的区域中的第一隔离壁的延伸方向平行的垂直平板，切开等离子显示器得到的局部剖视图。
第一平板10包括例如用钠玻璃制成的第一衬底11、第一维持电极12、第一隔离壁13和第二维持电极14，在第一衬底11上形成的用ITO构成的第一维持电极12，第一衬底11上形成的第一隔离壁，在第一隔离壁13的一个侧边上的上部上形成的并与所述第一维持电极12隔开的用铝制成的第二维持电极14。隔离壁13和第二维持电极14按第一方向延伸。为了减小第一维持电极12的阻抗，沿第一维持电极12的端部形成Cr/Cu/Cr叠层制成的总电极，没有画出总电极。而且用MgO制成的厚度为10μm至30μm的保护层16覆盖第一衬底11和第一维持电极12，图1中没画保护层16。以后要说明的等离子显示器的局部分解示意图中，同样没画出总电极和保护层。形成第一隔离壁13，更具体地说，是在保护层16上形成第一隔离壁13。
第二平板20包括用例如钠玻璃制成的第二衬底21，按与第一隔离壁13延伸的第一方向不同的第二方向延伸的第二隔离壁24，第二衬底21上形成的用银制成的寻址电极22，和荧光层25(25R、25G、25B)。第二衬底21和寻址电极22上形成的用低熔点玻璃制成的厚度为10μm至30μm的介质层23。第二衬底21上形成的第二隔离壁24。更具体地说，在介质材料膜23上形成第二隔离壁24。而且，在寻址电极22上形成荧光层25。更具体地说，是在寻址电极22上和第二隔离壁24的侧壁上形成的介质材料膜23上形成荧光层25。每层荧光层25均由红色荧光层25R、绿色荧光层25G和兰色荧光层25B构成，这些发三原色光的荧光层25R、25G和25B构成一组，并按预定顺序设这些荧光层组。图2、3、7、8、11和12中没画荧光层25。
图1中，寻址电极22按第二方向延伸。第一维持电极12也按第二方向延伸。形成跨在第一维持电极12上的第一隔离壁13。例1的等离子显示器中，如图2所示，第一维持电极12与寻址电极22之间的距离(L1)是150μm。第二维持电极14与寻址电极22之间的距离(L2)是30μm。而且，第一维持电极12与第二维持电极14之间的距离(L0)是10μm。而且，邻近的第一隔离壁13之间的距离(W1)是300μm，如图3所示，邻近的第二隔离壁24之间的距离(W2)是100μm。
第一平板10和第二平板20设置成相对的状态，保护层(没画)和第二隔离壁相互接触，用容封层(没画)在这些平板的周边上把它们相互粘接在一起。第一平板10和第二平板20形成的空间中在2×104Pa的压力下充入Ne-Xe混合气体，其中Ne50％-Xe50％，并密封。
维持Ac辉光放电的象素中，用空间中被激励的稀有气体而辐射出的真空紫外线辐射而激励荧光层25，荧光层25发射荧光材料固有的颜色的光。
制造例1的等离子显示器的方法将总说明如下。以下的说明中，制造工艺中的任何阶段的第一衬底11或第二衬底21或这些衬底上形成的全部构件都叫做“底层”。图4A至4D是用来说明第一平板10的制造方法的用包括第一维持电极的垂直平面沿第二方向切开第一衬底11的局部剖视示意图。用以下方法制成第一平板10。首先，第一衬底11的整个表面上形成ITO层，例如，用溅射法形成ITO层，之后经光刻腐蚀把ITO层构图成条形，由此制成第一维持电极12，见图4A。第一维持电极12按第二方向延伸。之后，在底层整个表面上，更具体说，在第一衬底11和第一维持电极12整个表面上用溅射法形成Cr/Cu/Cr叠层膜，之后，用光刻腐蚀法构图，由此，沿第一维持电极12的边缘部分形成总电极(没画)。之后，底层的整个表面上，更具体地说，在第-衬底11，第一维持电极12和总电极的整个表面上形成保护层16。保护层16是用MgO制成的厚度约为0.7μm的单层膜。保护层16可在整个表面上电子束淀积MgO层而制成。之后，保护层16上丝网印刷条形低熔点玻璃浆料，之后，焙烧或烧结，由此制成第一隔离壁13，见图4B。第一隔离壁13按第一方向延伸。之后，在第一隔离壁13的一个侧边上的侧壁的上部上用倾斜溅射法溅射铝，形成第二维持电极14，见图4C。第二维持电极14要与第一维持电极12隔开。而铝层也形成在第一隔离壁13的顶表面上，要求用抛光法或蚀刻法去掉第一隔离壁13的顶表面上形成的铝层。按上述方式，能制成图4D所示结构，用上述各步骤制成第一平板10。
用以下方法制造第二平板20。首先，第二衬底21上印刷条形银浆，例如，用丝网印刷法印刷，之后，进行焙烧或烧结，由此，制成寻址电极22。寻址电极22按第二方向延伸。之后，用丝网印刷法在底层的整个表面上，更具体说，在第二衬底21和寻址电极22的整个表面上，形成低熔点玻璃浆层，并焙烧或烧结，由此，形成介质材料层23。之后，相邻寻址电极22之间的区域上的介质材料层上用例如丝网印刷法印刷低熔点玻璃浆料，并焙烧或烧结，由此制成第二隔离壁24。随后印刷三原色荧光材料稀浆，并焙烧或烧结，形成荧光层25R,25G和25B。用以上各步骤制成了第二平板20。
之后，组装等离子显示器，首先，用丝网印刷法在第二平板20的周边部分形成密封层。之后，第一和第二平板10和20相互粘接在一起，并经焙烧或烧结使密封层固化。之后，对第一平板10和第二平板20之间形成的空间抽真空，之后该空间中充入Ne-Xe混合气、混合比是Ne50％-Xe50％，充气压力是2×104Pa，之后密封该空间，制成等离子显示器。第一平板和第二平板在2×104Pa的压力下充有Ne-Xe混合气的室内相互粘接时，就不用给空间抽真空和给空间充Ne-Xe混合气的工艺步骤。
例2图5是例2的等离子显示器的局部分解示意图。例2的等离子显示器是例1的等离子显示器的一个变形体，第一平板10还有在第一衬底11上形成的并按第二方向延伸的第三隔离壁15。形成的第三隔离壁15跨在第二维持电极14上，第三隔离壁15还形成在一个第一维持电极12与另一第一维持电极12之间露出的第一衬底11上。即，在第一衬底11上形成栅格形的第一和第三隔离壁13和15。第二维持电极14位于第三隔离壁15下面。第三隔离壁15能可靠地防止邻近的放电元件之间出现光干扰。隔离壁15按第二方向延伸。
用以下方法制造例2中的第一平板10。即，进行例1中的[步骤-100]至[步骤-130]，制成图4D所示结构。之后，在整个表面上丝网印刷低熔点玻璃浆料，以填充第一隔离壁13之间的间隙。之后，用喷砂法去掉低熔点玻璃浆料中的不需要的部分。由于浆料还没焙烧。因此，用喷砂法很容易去掉低熔点玻璃浆料中不需要的部分。要形成第三隔离壁的区域中的低熔点玻璃浆料部分上和第一隔离壁13上预先形成掩模层，当用喷砂法去掉低熔点玻璃浆料时不需要部分时，能可靠地保护要形成第三隔离壁处的低熔点玻璃浆料部分和第一隔离壁13。之后，焙烧或烧结留下的低熔点玻璃部分，由此制成第三隔离壁15。
例3例3涉及有本发明第二结构的交流电流驱动型等离子显示器。图6是例3的等离子显示器的局部分解示意图，图7和图8是它的局部剖视示意图，图7是有包含寻址电极22的垂直平板的沿第二方向切开等离子显示器得到的局部剖视图。图8是有包含第一维持电极12A的垂直平板的沿第一方向切开等离子显示器的局部剖视图。
例3的等离子显示器与例1的等离子显示器的差别是，第一维持电极12A不按第二方向延伸而是按第一方向延伸。除此之外，例3的等离子显示器的结构与例1的等离子显示器的结构相同，所以不再细说。而且可用与例1中所述的方法基本相同的方法制造例3中的第一平板10，所以也不细说它的制造方法。
例4图9是例4的等离子显示器的局部分解示意图。例4的等离子显示器是例3的等离子显示器的一个变形体。第一平板10还有第一衬底11上形成的并按第二方向延伸的第三隔离壁15。形成的第三隔离壁15跨在第一和第二维持电极12A和14上。即，第一衬底11上形成栅格形第一和第三隔离壁13和15。第一维持电极12A和第二维持电极14位于第三隔离壁15下面。第三隔离壁15能可靠地防止相邻的放电元件之间的光干扰。第二隔离壁15按第二方向延伸。
用与例2中所述的制造方法基本相同的方法制造例4的第一平板10，因此不再说明它的制造方法。
例5例5涉及有本发明第三结构的交流电流驱动型等离子显示器。图10是例5的等离子显示器的分解透视示意图，图11和图12是它的局部剖视图；图11是有包含第一维持电极12的垂直平板沿第二方向切开等离子显示器得到的局部剖视图，图12是有包含寻址电极22A的垂直平板沿第一方向切开等离子显示器得到的局部剖视图。
例5的等离子显示器与例1的等离子显示器的差别是，第一平板10有在第一衬底11上形成的并按第二方向延伸的第三隔离壁15和按第一方向延伸的寻址电极22A。第一维持电极12按第二方向延伸。第一衬底11上形成栅格形第一和第三隔离壁13和15。形成的第三隔离壁15跨在第二维持电极14上，而且在第一维持电极12之间露出的第一衬底11的部分上也形成第三隔离壁15。形成的第二隔离壁24跨在寻址电极22上。第三隔离壁15能可靠地防止邻近的放电元件之间的光干扰。除此之外，例5的等离子显示器与例1的等离子显示器的结构基本相同，所以不再细说。用与例2中所述制造方法基本相同的方法制造例5的第一平板10。所以不再细说它的制造方法。
已参考上述的实例说明了发明，但本发明不限于这些实例。任何实例中的第一平板10和第二平板20的构成，结构和制造方法和制造它们所用的材料是给出的例子，它们可按要求进行改进或替换。任何实例的等离子显示器都可以是经第二衬底观察由荧光层发射光的透射型等离子显示器。为了要在第一衬底11中形成第一维持电极12和第一隔离壁13，可用的方法中，设置形成有凹凸形(凸起部分相当于第一隔离壁)的玻璃第一衬底，或用切割法或喷砂法在玻璃第一衬底中形成凹凸形(凸起部分相当于第一隔离壁)。用去除法在第一隔离壁之间形成第一维持电极。
本发明中，由于引起辉光放电的维持电极对按三维设置，因此能使辉光放电中的放电距离几乎是垂直方向。因此，能减小每个放电元件的尺寸。因此，能减小放电元件的节距。即，能制成0.1mm以下的点状等离子显示器，能提供高清晰的显示。而且能提供大结构尺寸的等离子显示器。
权利要求
1.交流电流驱动型等离子显示器，有第一平板和第二平板，所述第一平板包括(A)第一衬底，(B)第一衬底上形成的第一维持电极，(C)第一衬底上形成的并按第一方向延伸的第一隔离壁，(D)第一隔离壁的一个侧边上的侧壁上部上形成的并与第一维持电极隔开的第二维持电极，和所述第二平板包括(a)第二衬底，(b)第二隔离壁，它形成在第二衬底上并按与第一隔离壁延伸的第一方向不同的第二方向延伸，(c)第二衬底上形成的寻址电极，(d)寻址电极上形成的荧光层。
2.按权利要求1的交流电流驱动型等离子显示器，其中，寻址电极按第二方向延伸。
3.按权利要求2的交流电流驱动型等离子显示器，其中，第一维持电极按第二方向延伸。
4.按权利要求2的交流电流驱动型等离子显示器，其中，第一维持电极按第一方向延伸。
5.按权利要求3或4的交流电流驱动型等离子显示器，其中，第一平板还有第一衬底上形成的并按第二方向延伸的第三隔离壁。
6.按权利要求1的交流电流驱动型等离子显示器，其中，第一平板还有第一衬底上形成的并按第二方向延伸的第三隔离壁，按第二方向延伸的第一维持电极，和按第一方向延伸的寻址电极。
7.按权利要求1的交流电流驱动型等离子显示器，其中，第一维持电极与寻址电极之间的距离为1×10-5m至4×10-4m，第二维持电极与寻址电极之间的距离是5×10-6m至3×10-4m。
全文摘要
交流电流驱动型等离子显示器,有第一和第二平板,所述第一平板包括:(A)第一衬底,(B)第一衬底上形成的第一维持电极,(C)第一衬底上形成的并按第一方向延伸的第一隔离壁和(D)第一隔离壁的一个侧边上的侧壁上部上形成的并与第一维持电极隔开的第二维持电极。所述第二平板包括(a)第二衬底,(b)第二衬底上形成的并按与第一隔离壁延伸的第一方向不同的第二方向延伸的第二隔离壁,(c)第二衬底上形成的寻址电极和(d)寻址电极上形成的荧光层。
文档编号H01J11/24GK1320944SQ01117400
公开日2001年11月7日 申请日期2001年3月28日 优先权日2000年3月28日
发明者森启 申请人:索尼公司