CN1150656A - 等离子体选址液晶显示器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种具有平板结构的等离子体选址液晶显示器，其中液晶盒叠合在等离子体盒上。液晶盒包括带排成列的数据电极的前基片、经预定间隙粘合于前基片的中间基片、及灌入间隙的液晶。等离子体盒包括经预定空间连接于中间基片的后基片，及在该空间形成的排成行的放电槽。中间基片尺寸上这样设定，以便包括形状互不相同的前基片和后基片的重合平面区。而且用来限定液晶盒中的间隙尺寸的间隔颗粒在整个该平面区存在于中间基片与前基片之间。

Description

等离子体选址液晶显示器及 其制作方法

本发明涉及一种具有平板结构的等离子体选址液晶显示器，其中一个液晶盒叠合在一个等离子体盒上。更确切地说，本发明涉及一个夹在一个液晶盒与一个等离子体盒之间的用来把它们彼此分开的中间基片(微片)的形状。此外，该发明还涉及一种适合于把一个液晶盒组装在一个等离子体盒上的工艺方法。

已知有这样一种等离子体选址显示器，其中用一个等离子体盒对一个液晶盒选址，如例如在日本专利公开平成4-265931号中所公开的那样，该项日本专利公开相当于由宫崎茂树(ShigekiMiyazaki)在1992年2月20日提出的关于一种电光学器件的美国专利申请No.07/837,961。如图4中所示，以上等离子体选址显示器有一种平板结构，该结构包括一个液晶盒101，一个等离子体盒102和一个夹在它们之间的共用中间基片103。该中间基片103由一个极薄的玻璃片之类构成并称之为一个微片(microsheet)。等离子体盒102包括一个连接于中间基片103的后基片104，和一种密封地收容于它们之间所限定的空间中的可电离气体。在后基片104的一个内表面上形成一些条形放电电极105。由于可以用丝网印刷工艺之类通过印刷烘干在平坦的后基片104上而制作诸放电电极105，有可能得到很高的生产率和加工性，并有适宜于微型化的另一个优点。在诸放电电极105上形成一些隔离肋106，以便分割其中密封地收容可电离气体的空间，借此构成一些放电槽107。诸隔离肋106也可以靠丝网印刷工艺烘干，而它们各自的顶部紧靠中间基片103的一个表面。诸条形放电电极105交替地作为阳极A和阴极K工作以便在它们之间产生等离子体放电。中间基片103和后基片104通过使用玻璃熔块108之类彼此相连接。

另一方面，液晶盒101包括一个透明的前基片109。前基片109通过使用密封胶110之类粘合于中间基片103的另一个表面，它们之间留有预定的间隙，而该间隙灌满液晶111。在前基片109的内表面上按与诸条形放电电极105垂直的方式形成一些数据电极112。而且在诸数据电极112与诸放电槽107的交点处限定一些矩阵像素。

在具有上述结构的等离子体选址显示器中，通过对其中产生等离子放电的行放电槽107的行顺序切换的扫找描，同时与该扫描同步地对在液晶盒101侧的列数据电极112施加图形信号，而进行显示驱动。由于放电槽107中产生等离子体放电，内部大体上均匀地转换成阳极电位，而像素被逐行选择。就是说，每个放电槽起一个采样开关的作用。当对处于该等离子体采样开关的导通状态的每个像素施加一个图形信号时，该所选像素能在控制下接通或断开。而且甚至在该等离子体采样开关转换到它的非导通状态之后，该图形信号仍然保留在有关像素中。

在实体上把液晶盒101和等离子体盒103彼此分开的中间基片103有一个50μm左右的对于两个盒的电气耦合来说极小的厚度。因而把中间基片103称为微片。前基片109通过密封胶110粘合于该微片上，它们之间留有一个间隙，而该间隙中密封地灌满液晶111以构成液晶盒101。此间隙有一个5μm左右的更小的尺寸。而且为了保证在显示器上有稳定的高图形质量，必须在整个显示面积上实现该间隙的均一的尺寸控制。然而，迄今为止难以实现对间隙尺寸的令人满意的均一控制。

本发明的一个目的在于，提供一种改进了的等离子体选址液晶显示器，其中通过修改一个中间基片的形状使液晶盒中的间隙尺寸均一。

本发明的另一个目的在于，鉴于以下常规的缺点，即由于中间基片由一个极薄的玻璃微片构成，它往往易于在组装液晶盒的步骤中开裂或损坏，防止中间基片的损坏。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有平板结构的等离子体选址液晶显示器，其中一个液晶盒叠合于一个等离子体盒上。该液晶盒包括一个带有排成列的数据电极的前基片，一个经预定的间隙粘合于该前基片的中间基片，及灌入该间隙的液晶。该等离子体盒包括一个经预定的空间连接于该中间基片的后基片，及一些在该空间中形成的并排成行的放电槽。该发明的必要条件在于，该中间基片的面积尺寸上这样设定，即具有互不相同的外形的前基片和后基片的重合平面区包括在该中间基片内。而一此用来限定液晶盒中的间隙尺寸的间隔颗粒在整个该平面区存在于中间基片与前基片之间。此外，一组用来限定等离子体盒中的空间尺寸的隔离肋在整个该平面区存在于中间基片与后基片之间。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制作具有以上结构的等离子体选址液晶显示器的方法。该方法包括一个通过把一个其中事先形成了行放电电极和隔离肋的后基片，连接于具有预定面积的中间基片的一个表面，组装一个等离子体盒的第一步骤；一个通过把一个其中事先形成了列数据电极的前基片对着该中间基片的另一表面布置，并用夹在它们之间的诸间隔颗粒和一种密封胶把这些互相对着的基片叠合，组装一个平板结构的第二步骤；一个把该平板结构插进一个气密性封套，然后把该封套抽真空，并在从上方和下方对该平板结构均匀地施加大气压力的同时，以此状态使该密封胶固化，借此使该前基片和该中间基片彼此粘合的第三步骤；以及一个通过把一种液晶注入在该前基片与中间基片之间由诸间隔颗粒所限定的间隙，制作一个液晶盒的第四步骤。

在本发明中，等离子体选址液晶显示器的屏幕由具有互不相同的形状的前基片和后基片的重合平面区组成。夹在前后基片之间的中间基片的面积尺寸上这样设定，以便包括该平面区。最好是，中间基片的面积尺寸上这样设定，以便与平面区大体上匹配。而且诸间隔颗粒在整个该平面区存在于中间基片与前基片之间，而且诸隔离肋在整个该平面区存在于中间基片与后基片之间。由于以上结构，在该显示器的整个有效屏幕内得到中间基片与前基片之间间隙的均一尺寸控制成为可能。再者，在通过把前基片粘合于中间基片来组装液晶盒的步骤里，把该平板结构插进一个气密性封套并在把它抽真空之后，从上方和下方对它均匀地施加大气压力，而且通过紫外线之类的照射使该密封胶固化。因此，能实现从周围环境对前后基片均匀施加压力，借此在使间隙尺寸均一的同时防止中间基片的损坏。

从以下对照说明性附图给出的描述中，本发明的以上和其他特征和优点将变得显而易见。

图1A和1B分别是代表本发明的等离子体选址液晶显示器的一个实施例的俯视图和剖视图；

图2是说明一种用来制作本发明的等离子体选址液晶显示器的方法中的一个重要步骤的工艺图；

图3是表示等离子体选址液晶显示器的一个对照例的局部剖视图；以及

图4是表示先有技术中的一种常规的等离子体选址液晶显示器的一般结构的剖视图。

下面将对照诸附图详细描述本发明的最佳实施例。图1A和1B是各表示本发明的等离子体选址液晶显示器的示例性结构的俯视和剖视图。此显示器有一种平板结构，其中一个液晶盒叠合于一个等离子体盒上。如图1A中所示，液晶盒包括一个玻璃之类制成的前基片2，上面按列排列着一些数据电极1。前基片1粘合于一个中间基片上，它们之间留有预定的间隙。中间基片由一个极薄的玻璃片之类构成。而且在前基片2与该中间基片之间所限定的间隙中灌满一种液晶。诸数据电极1交替地延伸到前基片2的两端，以便电气上连接于外电路。另一方面，等离子体盒包括一个后基片4，上面按行排列着一些放电电极3。后基片4也由玻璃片之类材料构成。而且同样地，诸放电电极3交替地延伸到后基片4的左右两端，以便电气上连接于外电路。按分别与诸放电电极3相匹配的方式形成一些隔离肋5。后基片4通过使用玻璃熔块6经预定的空间连接于中间基片。在此场合，诸隔离肋5各自的顶部紧靠在中间基片的后表面上，致使该空间被分割成一些条，借此限定一些放电槽。而且在每个隔离肋5的左右两端，作为将要用玻璃熔块6覆盖的区域形成一些槽口。

为了连接于外电路，诸数据电极1和诸放电电极3必须分别从有关基片的端部露出，因而前基片2和后基片4造形成彼此不同，以满足以上要求。本发明的要求之一在于，中间基片的面积尺寸上这样设定，以便包括形状互不相同的前基片2和后基片4的重合平面区。然而，如果中间基片的面积过大，则可能对诸电极与外电路的连接产生某种障碍。因而最好是该面积大体上与该重合平面区相匹配。在一个实际的例子中，具体尺寸这样设定，即等离子体选址液晶显示器有250mm的高度(H)和300mm的宽度(W)，而该前基片2与该后基片4的该重合平面区有230mm的高度(h)的270mm的宽度(W)。

图1B是沿图1A中线B-B截取的，表示等离子体选址液晶显示器的结构的剖视图。如图所示，前基片2经密封胶7粘合于中间基片8的上表面，借此构成前述液晶盒9。在中间基片8与前基片2之间，用来尺寸上规定液晶盒9中的该间隙的诸间隔颗粒10存在于整个上述平面区。另一方面，后基片4经玻璃熔块6连接于中间基片8的下表面，借此构成前述等离子体盒11。在中间基片8与后基片4之间，一组用来尺寸上规定等离子体盒11中的该空间的隔离肋存在于整个该平面区，致使中间基片8被诸间隔颗粒10的诸隔离肋5从上方和下方均匀地支撑。由于液晶盒9中的该间隙尺寸上仅取决于诸间隔颗粒10的尺寸，通过在此状态下施加均匀的载荷的同时使该密封胶7固化，能在整个该平面区保证均一的液晶盒厚度。密封胶7可以由例如紫外线固化树脂组成。各个构件的示例性尺寸如下：每个间隔颗粒10有5.0μm的直径，由一个薄玻璃片制成的中间基片8有50μm的厚度，每个隔离肋5有200μm左右的高度，而前基片2有1.1mm的厚度。

现在继续参见图1B，将对用来制作该发明的等离子体选址液晶显示器的方法给出详细描述。首先，通过把一个后基片4，上面现在事先形成了行放电电极3和隔离肋5，连接于具有预定面积的中间基片8的一个表面上，组装一个等离子体盒11。用玻璃熔块6把两个基片彼此连接。然后，把一个前基片2，上面事先形成了列数据电极1，对着中间基片8的另一表面布置，并通过把这两个基片彼此叠合成一种状态，其中诸间隔颗粒10和一种紫外线固化密封胶夹在它们之间，组装一种平板结构。接下来，把该平板结构插进一个气密性封套，并通过把该封套抽真空，从上方和下方对该平板结构施加均匀的大气压力。然后在此状态下照射紫外线使密封胶7固化，借此使前基片2和中间基片8彼此粘合。而最后，把一种液晶12注入在前基片2与中间基片8之间由间隔颗粒10所限定的该间隙，从而制作一个液晶盒。

图2典型地画出作为本发明的制作方法中的关键的液晶组装步骤。如图所示，把一个平板13插进一个气密性封套14，然后把该封套抽真空，以便从上方和下方对该平板施加均匀的载荷。在此状态下，照射紫外线(UV)使密封胶7固化，借此把前基片2和中间基片8彼此粘合。根据实验结果，包括平板13周边在内的液晶盒的厚度可均一到5.0±0.1μm。对于液晶盒的特性来说一般必须保证±0.1μm的精度，该发明的制作方法能完全实现想要的精度。气密性封套14可由一种薄膜之类组成，而其最佳材料是例如聚乙烯。由于聚乙烯对于紫外线穿过它透射来说是足够的，故可在保持平板13插进气密性封套14的同时实施固化密封胶7的工艺。

除了上述使用一个气密性封套的真空压力法之外，可以想出另一种方法，该方法把一个平板13放置在一个划线台上并通过放置一个重物从上方对它施加压力，以便把前基片2连接于中间基片8。然而，在其中用一种丝网印刷工艺把放电电极和隔离肋5事先烘干在后基片4上的等离子体选址液晶显示器的场合，在烘干工艺中由于热膨胀系数之间的差异等在后基片4上引起某些翘曲和波纹。因此，如果在该平板放置在一个划线台上的状态下从上方放置一个重物的话，可能出现一种缺陷，即在该玻璃上诱发出许多开裂或裂缝。与此相反，本发明中所采用的真空压力法不会在基片的玻璃材料中引起任何开裂之类，因为该平板13插进挠性的气密性封套14中而均匀的大气压力从周围环境施加于它。

图3是局部剖视图，典型地画出一个等离子体选址液晶显示器的对照例。为了使此例更容易理解，任何与图1B中所示的本发明的等离子体选址液晶显示器中的那些构件相对应的构件都用相同的标号来表示。在此例中，中间基片8的面积尺寸34、于前基片2和后基片4的重合平面区。在此结构中，有一个缺点，即当前基片2粘合于中间基片8时，一个压力施加于前基片2的一个端部，从而引起该端部变形。而且如果密封胶7在此状态下固化的话，则某些应变如所示的那样被保留下来，最终无法在液晶盒9中得到尺寸上均一的间隙。在此对照例中，间隙尺寸在5.0±1.0μm左右的范围内显著地变化。在中间基片8位于前基片2端部内侧的场合，前基片2的端部未被位于后基片4最外部的虚设的隔离肋5a所支撑，致使在这里保留了所述的变形和应变。

如上所述，根据本发明，一个中间基片的面积尺寸应这样设定，以便包括形状互不相同的一个前基片和一个后基片的一个重合平面区。一些间隔颗粒在整个该平面区存在于该中间基片与该前基片之间，而一些隔离肋同样在整个该平面区存在于该中间基片与该后基片之间。由于这样一种结构，能均一地控制该液晶盒中的该间隙尺寸，而不诱发该中间基片的损坏。此外，根据本发明，把一个平板插进一个气密性封套，并且在把该气密性封套抽真空并从上方和下方对该平板施加均匀的大气压力之后使一种密封胶固化。因此，可以保证该液晶盒中的均一的间隙尺寸，同时防止该中间基片的损坏。

虽然已经对照其诸最佳实施例解释了本发明，但是应该指出，该发明不仅限于这些实施例，而许多其他的修改和变动对于本专业的技术人员来说将是显而易见的，并不脱离该发明的精神。

因而，本发明的范围将仅由所附权利要求书来确定。

Claims (4)

1.一种等离子体选址液晶显示器，包括：

一个前基片；

一个形状上不同于所述前基片并与它平行布置的后基片；

一个具有大于所述前基片和所述后基片的一个重合平面区的面积的中间基片；

一组彼此平行地排列在所述前基片上的数据电极；

一组由阳极和阴极组成的、彼此平行地并与所述诸数据电极垂直地排列在所述后基片上的放电电极；

一个设置在所述前基片与所述中间基片之间的液晶层；以及

一种包容在所述中间基片与所述后基片之间的可电离气体。

2.根据权利要求1中所述的等离子体选址液晶显示器，还包括：

一组设置在所述中间基片与所述后基片之间的隔离肋。

3.根据权利要求1中所述的等离子体选址液晶显示器，还包括一组设置在所述液晶层上的间隔颗粒。

4.一种制作等离子体选址液晶显示器的方法，该方法包括步骤：

在一个带有一组彼此平行地排列的放电电极的后基片上设置一个中间基片；

对着所述中间基片放置一个前基片，它们之间留出一个间隙，所述前基片包括一组彼此平行地并与所述诸放电电极垂直地排列的数据电极；

通过密封所述间隙把所述前基片、所述中间基片和所述后基片构成一体；

在所述前基片与所述中间基片之间设置一组间隙间隔颗粒；

把一个显示器板插进一个由一种薄膜之类组成的气密性封套；

把其中插有所述显示器板的所述气密性封套抽真空；

在所述前基片与所述中间基片之间设置一种液晶。

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