CN1178999A - 直流等离子体寻址结构中用于阴极电极的具有增强电子发射的抗溅射导电涂层 - Google Patents

Abstract

导电的难熔化合物的电极涂层,该涂层抗溅射、耐氧化并通过电泳或丝网印刷方式易于涂敷。利用非导电陶瓷材料的表面粒子的存在,进一步增强了这种结构。当激励阴极时,非导电材料被电场穿透,该电场拉出阴极的二次电子,从而提高了作为二次电子发射体的阴极的效率。更具体地说,阴极用于等离子体导址结构。涂层由直径大约5nm的颗粒构成,各颗粒通过电泳或“丝状”丝网把导电的和非导电的颗粒与第一颗粒同时淀积而构成熔化的母体。接着烘焙涂层,熔化熔料并把电泳淀积的颗粒粘接在电极上。

Description

直流等离子体寻址结构中用于 阴极电极的具有增强电子 发射的抗溅射导电涂层

本专利申请要求保护在1996年8月16日申请的申请号为No.60/023,418的美国临时专利。

本发明涉及具有特殊特性电极的构成，更具体地说，涉及直流等离子体寻址结构抗溅射阴极电极的构成。

例如，采用数据存储单元的系统包括视频摄象机和图象显示器。这种系统采用向存储单元提供数据或从存储单元中恢复数据的寻址结构。本发明的一个实施例具体涉及这种类型的一个系统，它是普通用途的平板液晶显示器，该显示器的存储或显示单元存储图形数据。平板显示系统有望取代比较沉重、体积庞大、以高压阴极射线管为基础的显示系统。

典型的平板液晶显示器由包含在两块玻璃板之间的液态材料组成，玻璃板隔开几微米并在其边缘密封在一起。这种结构限定的观看区域分为众多显示单元或“象素”。各象素的光学特征由象素位置(“象素梯度”)上横跨液晶材料厚度的电位确定。放置在各象素各玻璃板的内表面上的一对穿透电极跨越该厚度相互面对着，并形成电容。这些终端允许各象素梯度和合成象素的光学特征能够单独控制。将象素彼此分开得足够远，使第1象素梯度不对邻近象素的象素梯度产生明显影响。

已提出过允许单独建立各象素梯度的各种方案。通常采用的有效矩阵液晶排列中，一般是把薄膜晶体管(“TFT”)与各象素上的象素电容连接。这个TFT一般在其要接收来自列激励线的数值的点上由行激励线选择“导通”。该数值存储在象素电容上，直到下一行激励线选通为止。这种方法对于单色512×512象素显示器需要250,000个以上的TFT，对于彩色显示器则需要750,000个以上的TFT。由于观察者能够查觉单个TFT的故障，所以对各象素TFT的要求使显示器的成本提高了。

美国专利No.4,896,149披露了交替式有效矩阵液晶排列的结构和工作，称为“等离子体寻址液晶”或“PALC”显示器。这种技术避免了对各象素使用薄膜晶体管的不便和限制。正如在其它平板显示器中，液晶材料装在两块靠近的玻璃板之间。各象素由位于两块靠近的玻璃板之一上由薄的密封介质隔板(“阻挡层”)构成的第1表面与另一玻璃板上形成的光刻图形导电表面之间的小面积(典型尺寸是0.25平方毫米级)的液晶材料构成。包括存储在通道中的气体的气态介质与阻挡层的第2表面接触，该第2表面与第1表面相对。给贯穿通过长度的彼此相对的阴极和阳极之间加足够的电压(通道电位)，可使气态介质从非电离的不导电状态选择地转换成电离的导电等离子状态，除去该电位，使气态介质回到不导电态。

当把充足的电动势加在阳极和阴极之间时，从阴极发射的电子电离气体原子，然后该电离气体原子碰撞在阴极上，并以急剧的雪崩过程产生更多的电子，该过程使气体导电，并使导离子体沿整个通道迅速增多。这种情况在加上电动势之后的微秒范围内出现。然后，阴极和阳极都转换为地电位，然后在几微秒内随着等离子体消失，等离子体消失过程使包括阻挡层的第二表面的整个通道表面返回到地电位这与其以前的或等离子体工作期间的电位无关。

因此，这种状态中仅有象素的液晶材料和薄的介电阻挡层把导电表面与地电位分开。所以，象素的电位降与导电表面和地电位之间的电位差成正比。这就可使原位中的象素梯度稳定而不必考虑导电表面后随的电位变化。

从更大的范围来看，PALC显示器包括形成在绝缘板里或上和在顶板下包含可电离气体的一组通道，连接构成通道的肋的顶部，并围绕绝缘板的边缘密封连接。在这些显示器中，等离子体通道是水平方向的，电极为垂直的。各通道规定一行象素。垂直延伸到通道上的透明的导电材料(一般为氧化铟锡)的象素条面向横跨液晶材料的通道阵列，各象素条规定了象素列。工作期间，通道连续进行导电，各通道导电一次。每次导通是这样控制的，对于相应列的象素，通过把适当的电位加在各导电条上来建立期望的象素梯度。录显示器处于工作状态时，这种工作状态对各通道每秒出现多次。

电极在相对边沿各通道的长度平行延伸。为消除气态介质电离期间沿通道阴极长度存在的电位差，就需要使电极的每单位长度的电阻不大于每厘米2欧姆(每英寸5欧姆)。为了获得每单位长度上这样小的电阻值，尽管电极有很微小的横截面，但仍需使用高导电性材料，比如金、银、铜或铝。

由于金和银价格昂贵，尽管其在作为PALC显示器装配过程一部分的标准大气压下一小时退火期间有最小的氧化，但仍不期望使用金和银。铜在这种退火中明显氧化并损失导电性。铝却偏偏不怎么损失导电性，比较理想。涂有低导电率但抗氧化金属的铜，比如涂敷铬或钯或镍的铜可提供具有足够抗氧化的每单位长度有均匀低电阻的电极。

在另一种现有技术的结构中，配置有平板基底。利用丝网印刷工艺方式，把奇数个镍条和玻璃熔料颗粒淀积在这块基底上。细目丝网网板的第一部分是无孔的。这种丝网放在基底上，并用悬浮在粘合剂中的镍和玻璃颗粒制成的浆料印在丝网上，穿过多孔区域但被无孔区域阻挡。这种工艺制成的产品在空气中退火，分离有机粘合剂，并保留大约25微米厚度(1密耳)的淀积镍和玻璃颗粒。

在本例中，构成一系列玻璃和镍材料条。为获得每单位电极长度要求的电阻，这种工艺可能要重复一次或多次，以制成较厚的和导电性强的电极。

然后，利用相同的工艺，把每层约15微米厚约6层的绝缘材料淀积在从任何一端数均是奇数的条上。这种结构规定了一组各用拥有沿通道中心延伸的玻璃和镍条的通道。

这个中心条受控于阴极，而限定在各通道任一边上的镍和玻璃条则受控于阳极。尽管镍一玻璃矩阵比铜或铝的导电性低，但这些条具有足够大的导电性的足够大的横截面，使其整个长度上相对于地电位具有基本均匀的电位。

可是，如果把铬、镍或其它一般的金属用于PALC阴极的暴露的表面，就极易发生溅射的危险。当由形成在阴极和阳极之间时建立的电场加速正离子时，就会发生溅射危险，正离子碰撞阴极表面并把该表面中原子撞击。这种过程对显示装置是有害的，导致等离子体通道的表面被涂敷上溅射出的阴极材料。这最终降低玻璃板的透光度，并最终增加阻挡层的第二表面的导电性，因此降低通道的工作效率，从而损坏显示器。

为消除溅射危险，PALC阴极的外层应该为“二次电子”的良好发射体，并具有高的升华热量。“二次电子”是响应由“一次电子”从高能量外价电子能级至低能量价电子能级的断裂而引的“亚稳态”原子附近的能量释放(在原子范围)从阴极发射的电子。(把已升到高能量外价电子能级，并且量子力学地禁止返回到低能级态的电子出现定义为亚稳态原子特性)。由离子化原子的，同样的过程也能造成从阴极发射二次电子，并且同时中和离子。

由某些阴极表面，响应离子或亚稳态原子的碰撞发射二次电子的概率高于其它地方。对于有效的高发射概率给定表面，需要有产生足够的二次电子的离子或亚稳态原子以维持等离子体。因此，较低的阳极至阴极的电位就可使气态介质转换为等离子体。这种较低的通道电位降低了传给气体离子的动能，从而使气体离子以较低的速度碰撞阴极。因此，这就减小了每次碰撞的溅射危险概率。

“升华热量”是使原子脱离固态物质所需要的能量(在此情况下为阴极的外层)。因此，可把高升华热量看作各个碰撞时溅射危险的低概率。

在作为PALC显示器生产工艺主要部分的一个小时的空气退火期间，阴极的外部涂层也必须对氧化不敏感。

此外，对于材料的配置，除了实用的工艺是有效的之外，为充分解决上述问题，就不应该任意配置构成阴极所用的材料。

作为本专利申请的同一受让人于1995年8月20日申请的专利申请No.08/520,996提出通过在延长通道长度上预先加上导电的和抗氧化的铅而电泳淀积稀土六硼化物颗粒形成PALC显示器阴极。与现有技术相比，它显示出主要的技术进步，可生产出抗溅射并有二次电子的良好发射体的阴极。

可是，如果涂层为非导电性的，那么理论上就可获得更大的优点。为了弄懂为什么如此，搞清原子能级上等离子体的形成过程是有益的。当激励阴极时，响应离子或亚稳态原子的碰撞，阴极会发射电子。然后，利用与气体原子的碰撞和释放电子，各个发射的电子可引起正离子的形成。换句话说，利用把电子激励至量子力学上禁止在无外界干扰下跃迁到低能级态的激励能级态的状况下，使电子和原子的碰撞可形成亚稳态原子。

正离子通过电磁场拉向阴极。亚稳态原子将无规律地移动，并可偶然达到阴极。无论哪种情况，当亚稳态原子或离子靠近阴极时(原子范围内)，称为“Auger激励”的过程将反向激励离子或亚稳态原子，并同时激励阴极中的电子达到更高的能级态。如果由离子或亚稳态原子释放的势能足够大，那么阴极中的电子将被激励到“禁带能级”的状态。

如果阴极表面为导电材料，阴极和阳极间的电场将不穿透阴极表面。结果，受激电子将不会吸到阴极表面并被发射。还存在一些可能性，就是由于电子趋于随机移动使其仍可迁移至阴极表面，导致电子可偶然到达阴极表面，因此在其下降到低能级态之前就发射。

可是，如果电激励的电子固定在非导电区域中，那么阴极和阳极间的电场就会穿过该区域，并将电子吸至阴极表面，在该表面会发射等离子体。因此，允许电场将电子吸至阴极表面的非导电区域导致阴极发射更多的电子并更有效地将惰性气体转换成等离子体。此外，许多非导电材料，特别是MgO和Al₂O₃有强的抗溅射能力。

可是，具有非导电阴极区域的问题是，电子不能流经该区域替代排出的电子，因此使这些区域迅速带电，并且从其表面排斥电子。在授给Christensen的美国专利No.4,663,559(“Christensen”)中提出过这个问题，该专利指出具有3.5nm级直径的非导电颗粒与导电颗粒一起散布在电子发射体的表面上。Christensen的应用领域与本发明的应用领域有很大不同，场发射装置的阴极一般装在真空中。此外，场发射装置的阴极一般为圆锥形状。由于圆锥的顶较小，接触体积受电场强烈支配，以致使用于低能级的材料的能带弯曲。当使用非导电材料时，如Christensen指出的，可使最低能量电子的价带弯曲，导致在圆锥顶表面上的价带位于禁带下。这些电子是瞬时发射的。如果非导电材料距导电材料的距离小于3.5nm，能通过隧道反应代替它们并再次发射电子。

可是，PALC显示器的阴极装在充填有气体介质的通道中，增加了溅射风险的电位危险性。由于这个原因，使场发射装置所用的高电压不能用于PALC显示器，以消除在禁带能级以下的阴极材料电子的价带弯曲的可能性。再有，与在PALC显示器阴极上淀积材料有关的问题不同于在场发射装置的较小顶部上的淀积材料有关的问题。此外，Christensen未完成披露制造其装置的方法。

利用来自阴极导电颗粒的电子的量子力学的“隧道效应”，补充为3.5nm级的非导电颗粒的使用“隧道效应”是，利用插入薄阻挡层而使脱离另一个低能区域的一个低能区域中的电子，能够同时出现在其它低能级区域的一种现象。电子隧道效应的概率随插入的阻挡层宽度按指数函数下降。因此，非导电颗粒越小，由电子发射产生的绝对带电区域的概率就越大，该区域将由向气体发射电子后从邻近导电阴极颗粒中开出隧道的电子进行中和。

因此，本发明的目的在于提供配有抗溅射阴极的PALC显示器，其阴极表层带有非导电斑点，从而增强作为二次电子发生器的阴极的效率。

本发明的优势在于与现有技术的PALC显示器相比，它延长3PALC显示器的寿命。

本发明包括具有导电和不氧化的第一直线型阴极部分的直线型阴极，其表面带有非导电的抗溅射材料的斑点。这种结构利用加在气态介质上的“降低的电压”，能使阴极适应PALC显示器通道的气态介质。本申请中的“降低的电压”是指该电压“小于前面所述的为获得气态介质电离而必须加上的电压”。由于该电压以较小的力加速了气态介质的离子，从而降低了其磁撞阴极时的动能，所以降低的电压减小了溅射的损伤。

另一优选实施例中，第1难熔化合物颗粒电泳淀积在第二层上。接着，平均直径为35nm的非导电的第2陶瓷颗粒淀积在第1颗粒的顶上。

下面，从参照附图对下列优选实施例的详细说明会进一步弄清本发明的其它目的和优点。

图1是现有技术显示板的显示表面的正视图和采用本发明的等离子体寻址结构的有关驱动电路的正视图；

图2表示从图1的左边观察构成现有技术显示板结构部件层多层膜的放大的局部等比例图；

图3表示图2的现有技术显示板内部不同深度的放大的局部剖开正视图；

图4A表示现有技术的阴极电极的横截面的等离子体寻址结构中通道的放大的横截面图(为清晰起见，以相应的比例放大表示)。

图4B表示备有阴极和阳极电极的等离子体寻址结构中另一现有技术的通道的放大横截面图(为清晰起见，以相应的比例放大表示)。

图5表示有向阴极传送正离子的图4A所示的现有技术的阴极表面的放大多的横截面图；

图6表示在正离子碰撞阴极后图4A所示的现有技术的阴极表面的放大很多的横截面图；

图7表示根据本发明的第1优选实施例用难熔化合物和熔料颗粒进行电泳处理第1步骤的PALC显示器中的通道的放大横截面图(为清晰起见，以相应的比例放大表示)；

图8表示电泳完成后图7所示的通道和颗粒的放大横截面图；

图9表示经一小时退火和其熔料颗粒熔化后图7所示的通道和颗粒的放大很多的横截面图；

图10表示根据本发明第2优选实施例用难熔化合物、陶瓷成份和熔料颗粒进行电泳处理的第2步骤的PALC显示器中的通道的放大横截面图(为清晰起见，以相应的比例放大表示)；和

图11表示两次电泳和一小时退火后图7所示的通道和颗粒的放大横截面图。

图1-3表示平板显示系统10，该系统提供于现有技术的等离子体寻址结构，包括一组实现本发明的细长阴极62。参照图1-3，平板显示10包括具有显示表面14的显示板12，显示表面14包括由品牌相同的数据存储的矩形平面矩阵构成的图形，或由按规定距离在垂直和水平方向上相互隔开的显示元件(“象素”)16构成的图形。矩阵中的各显示元件或象素16表示薄、窄的垂直向电极18和细长的窄的水平向等离子体通道20的重叠交叉部分(下面称电极18为“列电极18”)。当等离子体通道中的惰性气体充分电离时，特定的等离子体通道20的所有显示元件或象素16同时建立。此时，按列电极和地之间的电位梯度的固定比例建立各象素。

列电极18和等离子体通道20的宽度确定了显示元件16的尺寸，该显示元件为矩形。列电极18淀积在第一非导电的透明基体的主表面上，等离子体通道20刻在第2非导电的透明基体的主表面中。换句话说，各等离子体通道20由建立在第2基体上的两个平行壁面限定。

本领域的技术人员会理解，某些系统，比如直观型或投射类型的反射显示器仅需要透明基体的其中之一。

列电极18接收由各数据驱动器或驱动电路24的不同的输出放大器22(图2和3)输出的不同数据在并联输出导线22’上产生的模拟电压型的数据驱动信号，等离子体通道20接收由依据选通电路28的各不同输出放大器26(图2和3)的输出在输出导线26’上产生的电压脉冲型的数据选通信号。各个等离子体通道20包括，其上加有供给各通道20和数据选通电路28公用的参考电位的基准电极30(图2和3)。

为在整个显示面14上合成图象，显示系统10采用协调数据驱动器24和数据选通电路28功能的扫描控制电路32，使显示板12的所有列显示元件16按行挨行扫描方式逐行寻址。显示板12可采用不同类型的光电材料。例如，如果使用改变入射光线33(图3)的偏振状态的那种材料，可把显示板12放在一对偏振光滤光板34和36(图2)之间，滤光板与显示板12相配，改变经其传送的光的亮度。可是，使用散射液晶单元作为光电材料就不需使用滤光板34和36。可把彩色滤光板(未示出)放在显示板12内，以产生可控制彩色程度的各种彩色图象。对于投射显示器、也可利用三个分开的单色板10获得彩色，各单色板控制一个原始颜色。

特别参照图2和3，显示板12包括寻址结构，该结构包括由光电材料层44比如向列液晶材料层，和介电材料的薄层26，比如玻璃、云母或塑料的薄层分隔开的一对基本平行的电极结构40和42。电极结构40包括玻璃介电基体48，该基体的内表面50上淀积氧化铟锡列电极18，该基体是透明的，形成为条形图形。相邻的列电极对18分开一定距离52，该距离限定了下一个按行排列的相邻显示元件16之间的水平间隔。

电极结构42包括玻璃介质基体54，该基体54顶表面56中刻有带圆形侧壁的梯形横截面的多个等离子体通道20。等离子体通道20有从其顶表面56到其底部60的深度58。各个等离子体通道20有又薄又窄的阳极30和阴极62。各电极沿底部60和一对向外的内侧壁64的交叉线延伸。壁64离开底部60朝着内表面56的方向扩大。

等离子体通道20的阳极30与共用基准电位连接，该公用基准电位可固定在地电位上，如图所示。等离子体通道20的阴极62与数据选通电路28的各个不同的输出放大器26(图2和图3中分别示出3个和5个)连接。为确保寻址结构的正常工作，在显示板10的相对边缘上，最好把阳极30和阴极62分别连接在参考电位和数据选通电路28的放大输出26’上。

相邻的等离子体通道20之间的侧壁64限定多个支承结构66，该结构的顶表面56支承着介质材料层46。相邻的等离子体通道20按各支承结构66顶部的宽度68隔开，该宽度68限定了列中下一个相邻显示元件16之间的垂直间隔。列电极18和等离子体通道20的重叠区域20限定了显示元件16的尺寸，如图2和3中虚线所示，图3中更清楚地表明了显示元件16的阵列和它们之间的垂直和水平间隔。

加在列电极18上的电压大小规定了距离52，以维持相邻列电极18隔离。距离52一般小于列电极18的宽度。相邻等离子体通道20之间的侧壁64的斜度规定了距离68，该距离一般小于等离子体通道20的宽度。列电极18和等离子体通道20的宽度一般是相同的，并且是期望的图象清晰度的函数，该宽度由显示器的用途规定。一般都期望使距离52和68尽量小些。显示板12的流行模式中，通道深度58约为通道宽度的一半。

各等离子体通道20填充有可电离的气体或气态混合物，一般为惰性气体混合物，但也可使用活性气体和惰性气体的化合物。介质材料层46起到在装在通道20和液晶材料层44内的电离气体或气态混合物之间绝缘阻挡层的作用。可是，没有介电层46就可能使液晶材料流入通道20或使其可电离的气态混合物污染了液晶材料。介电层46可从采用固态或密封的光电材料显示器中消除。

图4A详细表示了形成在玻璃基体56中的现有技术的等离子体通道20。通道20的顶部宽为450微米，深为200微米，底部宽30微米。阴极62宽约75微米，为与玻璃基体54良好粘接，有0.2微米厚的铬底层72，为具有良好的导电性，有约2.0微米厚的铜层74，及为密封铜层74防止氧化，有0.2微米厚的铬顶层76。本领域技术人员都明白铜具有高导电性，铬有导电性和气态介质的密封性。阳极30可有基本类似于阴极62的外形和结构。

图4B表示有平面基体77的另一现有技术的PALC通道20’，其中通道由两个在通道侧面的阳极30’限定，支承绝缘肋条80的各轴承进一步限定通道20。阴极62’沿通道中心直接延伸。用镍或其它高导电金属和已用丝网印刷法淀积的玻璃熔合颗粒构成阳极30’和阴极62’。绝缘肋条82也已用丝网印刷技术淀积。

图5和6表示顶部铬层76容易出溅射风险。图5中，表示惰性气体中的离子78传向现有技术的阴极62中的铬顶层76的波状表面80，图6表示在表面80上离子78的碰撞结构铬原子82已从表面撞出和离子78已被反射。一段时间后，撞出的铬原子82随着数量的增加就淀积在通道20的侧壁和底部及外壳上，使传送显示系统10变暗并使其失效。还有，淀积在薄片46上的铬最终会出现其表面的充分导电性，它不再在不同象素16上存储不同的电荷量，导致显示器的扫描线变均匀的灰白色。

图7表示根据本发明进行电泳处理的等离子体通道120显示器的横截面图。图7中，除了参考标号增加100外，类似的部件均以图1-6中的相同参考标号表示。电泳是众所周知的技术，对于本领域的技术人员而言，本发明中所用的电泳技术是标准的公知技术。

直径一般约4.0微米的正电荷颗粒184，为清晰起见，图中比例放大了，悬浮在介电液体比如异丙基乙醇的镀液中。各颗粒184由金属陶瓷筛网形成，其中非导电的陶瓷化合物掺在金属化合物中。一般地，非导电的陶瓷化合物包括MgO、SiO₂、Al₂O₃、金刚石或两至三种这些成份的某些组合物。金属化合物一般包括CrSi₃或稀土六硼化物。利用下列方法构成颗粒184。首先，把获得的非导电陶瓷化合物和金属化合物颗粒一起熔成块。由这一过程产生的金属陶瓷筛网可从材料供应厂商购得。这种筛网建立在颗粒184的基础上。也带正电荷的熔料颗粒186如图示那样同样悬浮着。加在阴极162上的负电位把这些带正电荷的粒子拉向阴极162(一般地，同样的负电位在工作期间加在通道中所有的电极上)。

图8表示电泳完成后的图7所示通道的横截面图。铬顶层176上，金属陶瓷母体颗粒184的新层188与熔料颗粒186混合。该新层有约10.0微米厚，由于颗粒的顶层188是间断的并且是不密封的，所以就期望铬层176在一个小时的空气退火中能防止铜层174的氧化。铬层176沿阴极162的整个长度延伸。

图9表示空气退火完成后的图7所示通道的横截面图。熔料颗粒186(图8)已熔进玻璃190层，从而把难熔颗粒184凝结在阴极表面上，并且相互凝结。

如上所述的涂层加在图4B所示的现有技术的电极上。这可通过丝网工艺或电泳方式完成。

图10中通道与图7所示的通道类似，但该通道表示了本发明另一优选实施例。该实施例中，图7中的颗粒184已换为颗粒184’，该颗粒包括难熔化合物，比如稀土六硼化物或CrSi₃。图7中事先标好参考标号的所有其它部件均与图7中的部件相对应。图10表示工艺上附加的处理步骤，该步骤中非导电陶瓷颗粒192，一般包括MgO、SiO₂、Al₂O₃、或云母是电泳淀积在预先淀积层188’的顶部。图11表示图10所示工艺的完成结果，少量颗粒190处于层188’上。

生成表面由带有非导电斑点的难熔化合物的微粒组成。斑点的直径最好为约3.5-5.0nm，可通过隧道效应替换激励出来的电子。可是，在难熔化合物材料的约20埃内的斑点的这些区域可通过隧道效应替换，所以较大的斑点也能起作用。由于各个非导电斑点一般为二次电子的有效发射体，所以最好使这种斑点有高密度。

两个实施例说明了采用相同一组原理的工作。由于非导电材料中的二次电子在被激励或经Auger激励与升到禁带能级之后，将由阳极至阴极偏置电压产生的电场而拉向阴极表面，所以非导电材料将比导电材料更有效地发射二次电子。可是，最好使非导电颗粒直径在35-50埃的数量级上，使拉出的电子可被经隧道效应来自相邻导电材料的电子替换。

难熔材料具有高升华热的特征，使与其碰撞的碰撞气态介质离子不会升华或撞出难熔材料分子。此外，所用难熔化合物在作为制造工艺一部分的一个小时的空气退火期间具有抗氧化性。

由于非导电陶瓷颗粒是优良的电子发射体，所以就能够在其阳极和其阴极之间施加较低的电位梯度来控制PALC显示器。利用在阳极和阴极之间加上小于200伏的恒定幅度的电位差，就可把气态介质转换成等离子体。在此工作条件下，较小强度的电场加速离子，从而产生较低的离子能和较小的溅射风险。

许多难熔化合物或难熔化合物的混合物将用于本发明中。由于非导电陶瓷粒子是二次电子的良好发射体，在不考虑化合物的功函数的情况下，可选择最大升华热的难熔化合物。CrSi₃有高升华热，因而在此应用中是优先选择物。可是，对一组稀土六硼化物，具体地说是LaB₆、YB₆、GdB₆和CeB₆还有兴趣，这些物质也具有高升华热。应指出，本申请的目的中，把六硼化钇(YB₆)算入稀土六硼化物中。虽然钇一般不作为稀土元素组的成员，但它却拥有该组元素的许多特性。上述的半导电的云母在本应用中也拥有良好的特性。

为确定难熔化合物的特性，可进行试验，该实验中，化合物用于制造PALC显示器的等离子体电极，然后再确定显示器确定产生溅射风险的设置电平所需要的工作时间期限。

对本领域技术人员来说，十分明显，在不脱离上述原理的前提下，对本发明的上述实施例的细节可进行许多更改。因此，本发明的范围应仅由所附的权利要求书限定。

Claims (20)

1、用于数据单元寻址的寻址结构，寻址结构包括具有包含可电离气态介质的通道的基体、存储数据信号的数据单元、具有长度并放在通道中的阴极和阳极，其中阴极和阳极之间足够大的电位差使可电离的气态介质从非离子化状态变换成导电的等离子状态，以在数据单元和电基准点之间阻断电连接，有选择地对数据单元寻址，该阴极包括：

主要沿通道长度延伸的导电的抗氧化的直线型部分；和

涂层，包括沿阴极长度延伸并覆盖阴极的由至少一种导电的难熔化合物构成的第一颗粒，和带有非导电陶瓷化合物斑点的外表面。

2、如权利要求1的结构，其特征在于：涂层表面附有足够的非导电陶瓷斑点，使斑点表面区域的至少百分之一在难溶化合物的10埃内。

3、如权利要求2的结构，其特征在于：涂层表面附有足够的非导电陶瓷斑点，使斑点的表面区域的至少百分之五十在难溶化合物的10埃内。

4、如权利要求1的阴极，其特征在于：非导电陶瓷斑点由按随机方式淀积在第一粒子涂层上的非导电陶瓷化合物的多个第二颗粒构成。

5、如权利要求1的阴极，其特征在于：各个第一颗粒包括掺有非导电陶瓷化合物的难熔导电化合物的母体。

6、如权利要求1的阴极，其特征在于：陶瓷化合物从MgO、SiO₂和Al₂O₃组成的材料组中选择。

7、如权利要求1的阴极，其特征在于：第一颗粒是电泳淀积的。

8、如权利要求1的阴极，其特征在于：用丝网印刷工艺淀积第一颗粒。

9、如权利要求1的阴极，其特征在于：第一颗粒保持在熔化的熔料的位置中。

10、如权利要求1的阴极，其特征在于：熔化熔料为玻璃。

11、如权利要求1的阴极，其特征在于：难熔化合物从稀土六硼化物、Cr₃Si和云母构成的材料组中选择。

12、在用于数据单元寻址的寻址结构工作期间降低溅射危害的方法，寻址结构包括配有装有可电离气态介质的通道的基体、存储数据信号的数据单元、气态介质的密封介电层，接触气态介质的电基准点、和阴极和阳极，各电极有长度并位于通道内，其中：阴极和阳极之间足够大的电位差使可电离的气态介质从非电离状态转换成导电的等离子体状态，以在数据单元和电基准点之间中断电连接，有选择地对数据单元寻址，该方法包括步骤：

在阴极上设置涂层，涂层包括附有非导电陶瓷化合物斑点的难熔导电化合物，从而增强了作为二次电子发射体的阴极的效率；和

通过在阴极和阳极之间加上降低的电位差，即恒定电位差小于200伏，把气态介质变换成导电的等离子体。

13、如权利要求12的方法，其特征在于：涂层包含铬。

14、如权利要求12的方法，其特征在于：难熔化合物是从稀土六硼化物、Cr₃Si和云母组成的材料组中选择的。

15、如权利要求12的方法，其特征在于：非导电陶瓷化合物是从MgO、SiO₂和Al₂O₃组成的材料组中选择的。

16、如权利要求12的方法，其特征在于：第一颗粒在电泳淀积的过程中也同时淀积。

17、如权利要求12的方法，还包括约一小时的空气退火步骤。

18、如权利要求12的方法，其特征在于：涂层由颗粒的电泳淀积构成，各颗粒包括掺有非导电陶瓷化合物的难熔化合物的母体。

19、如权利要求12的方法，其特征在于：通过难熔化合物颗粒的电泳淀积，加上非导电陶瓷化合物颗粒的电泳淀积构成涂层。

20、如权利要求12的方法，其特征在于：利用丝网印刷工艺淀积涂层。

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