发光板及其内部件的测试方法 与有关的交叉申请参考
本申请中参考了同一申请日的以下申请：A Socket for Use with aMicro-Component in a Light-Emitting Panel(Attorney Docket Number203692)；A Micro-Component for Use in a Light-Emitting Panel(AttorneyDocket Number 203690)；A Method and System for Energizing aMicro-Component in a Light-Emitting Panel(Attorney Docket Number203688)；以及A Light-Emitting Panel and Method of Making(AttorneyDocket Number 203694)。技术领域
本发明涉及到发光显示器及其制造方法。本发明还涉及发光板及其中的部件测试方法。背景技术
在典型的等离子体显示器中，在垂直交叉和隔开的导体之间密封有一种气体或是混合气体。交叉的导体在交叉点上面限定一个矩阵，布置成发光的最小图像元件(象素)的阵列。在任一给定象素上用垂直交叉和隔开的导体作为一个电容的相对极板，以密封的气体作为介质。若加足够大的电压，象素上的气体就会击穿，产生被吸引到正导体的自由电子和被吸引到带负电荷地导体的带正电荷的气体离子。这些电子和带正电荷的气体离子与其它气体原子碰撞造成雪崩效应，产生更多自由电子和带正电荷的离子而形成等离子体。发生电离时的电压电平被称为写入电压。
在加写入电压时，象素处的气体发生电离，并且在电离形成的自由电荷迁移到该单元的绝缘介质壁时仅仅是简短地发光，这些电荷产生的电压与所加电压相反，从而使电离消失。在写入一个象素时，用一个交变的维持电压可以产生持续的发光。维持波形的电压幅度可以小于写入电压的幅度，因为由先前的写入或维持操作而留在壁上的电荷所产生的电压会加在后续的反极性维持波形的电压上产生电离电压。理想的数学表达式可以写成Vs＝Vw-Vwall，Vs是维持电压，Vw是写入电压，而Vwall是壁电压。而单纯用维持波形不能使先前未写入(或是擦除的)象素电离。擦除操作可以象写入操作一样，只是要提前足够长的时间以使得先前带电的单元壁能够放电；除了定时和幅度外均类似于写入操作。
用来执行写入，擦除，和维持操作的导体有两种不同的典型布置方式。两种布置中普遍的一个共同要素是维持电极和地址电极与其之间的等离子体形成气体分离。这样，在等离子体形成气体发生电离并从等离子体显示器射出，至少有一个地址或维持电极位于射线的传播路径内。因此必须使用透明或半透明导电材料，例如，铟锡氧化物(ITO)，这样的电极不会干扰等离子体显示器显示的图像。然而，采用ITO有一些缺点，例如ITO价格昂贵，会明显增加制造成本并不可避免地最终会增加等离子体显示器的成本。
第一种布置采用两个垂直交叉的导体，一个寻址导体和一个维持导体。在此类充气面板中，维持波形加在所有寻址导体和维持导体上，使充气面板维持发光象素先前写入的图形。对于常规的写入操作，是在维持电压波形上叠加一个适当的写入电压脉冲，由写入脉冲和维持脉冲的组合产生电离。为了独立地写入单个象素，各个寻址和维持导体具有一个单独的选择电路。这样就能在所有寻址导体和维持导体上加维持波形，但是，仅仅在一个寻址和一个维持导体上加写入脉冲，仅仅在选定的寻址和维持导体的交叉点上的一个象素中执行写入操作。
第二布置采用三个导体。在被称为共面维持面板的此类面板中，各个象素被形成在三个导体的交叉点上，一个寻址导体和两个平行的维持导体。按照这种布置，寻址导体与两个平行的维持导体垂直交叉。此类面板的维持操作是在两个平行的维持导体之间执行的，而寻址是通过在寻址导体与两个平行的维持导体之一之间发生放电来完成的。
维持导体有两种类型，寻址-维持导体和单纯维持导体。寻址-维持导体的功能是双重的：配合着单纯维持导体实现维持放电；并且充当寻址角色。这样的寻址-维持导体是可以单独选择的，可以将寻址波形加在任意一个或多个寻址-维持导体上。另一方面，单纯维持导体通常连接成，使维持波形能够同时提供给所有单纯维持导体，使它们在同一瞬时具有相同的电位。
为了将等离子体形成气体密封在一组电极之间，已经有各种方法来构成各种类型的等离子体面板显示装置。在一种类型的等离子体显示面板中，在表面上具有引线电极的平行玻璃板被隔开均匀的间距，在外边沿处密封到一起，在平行的板之间形成的空腔内充满等离子体形成气体。尽管用途广泛，此类开放式显示结构还有各种缺点。在平行板的外边沿上密封和充入等离子体形成气体都是费用昂贵并耗时的工艺，造成最终产品价格昂贵。另外，在通过平行板的端部连接电极的位置特别难以实现良好的密封。这样会导致气体泄漏并缩短产品的使用寿命。另一个缺点是单独的象素在平行板的内部不是隔开的。这样，写入操作期间在一个选定象素内的气体电离作用就可能溢出到相邻象素。即使是不会激发相邻的象素，电离作用也会改变邻近象素的开关特性。
在另一种类型的公知等离子体显示器中是用机械方式隔离单独的象素，可以在一个平行板上形成沟槽，或是在平行板之间夹一个穿孔的隔离层。然而，这些机械隔离的象素彼此间不能完全密封或隔离，因为在象素之间需要有等离形成气体的自由通道来保证整个面板中均匀的气压。尽管这种类型的显示器结构能减少溢出，仍然可能溢出，因为象素彼此间并不完全是电气隔离的。另外，这种类型的显示器结构电极和气体舱难以准确地对准，这样会造成象素点火不良。象开放式显示器结构一样，在板的边沿难以实现良好的密封。另外还要耗时费力地充入等离子体形成气体和密封平行板的外边沿。
在又一种类型的公知等离子体显示器中，单独的象素在平行板之间也是机械隔离的。在此类显示器中，等离子体形成气体被容纳在一个密闭透明壳构成的透明球体内。有各种方法能够将充气球体安置在平行板之间。按照一种方法，紧密粘合大小不一的球体并且随意布满一个单层，并且夹在平行板之间。按照第二种方法，将球体嵌入一个透明介质材料板，并将这种材料夹在平行板之间。按照第三种方法，将一个不导电材料的穿孔板夹在平行板之间，将充气球体分布在穿孔中。
尽管按照不同的设计理念讨论了上述各种类型的显示器，在装配中采用的制作方案大体是相同的。按常规是用一种一次装配工艺制造这些类型的显示器面板。按照现有技术所知，在成批制造工艺中，单独的零部件往往是由不同设备和不同制造商隔开装配的，然后凑到一起最后组装，一次制成单独的等离子体面板。成批制造工艺有许多缺点，例如是生产成品所需的时间很长。循环时间长会增加制造成本，并且按照现有技术中公知的各种其它原因是不允许的。例如，在一个部件中检测到缺陷或故障到有效地校正这一缺陷或故障之间的一段时间内有可能产生数量相当大的次品产生，有缺陷或完全不能用或是不完整的等离子体面板。
上述前两种类型的显示器特别理想的是；第一种的单独象素没有机械隔离，而第二种有单独象素的机械隔离，采用在一个平行板中形成的沟槽，或是在两个平行板之间夹一个穿孔的隔离层。由于等离子体形成气体在单独象素/子象素一级上没有隔离，这种装配工艺在组装成成品显示器之前不可能测试主要的单独零部件。因此，只有在两个平行板被密封到一起并且在两个板之间的空腔内充满等离子体形成气体之后才能对显示器进行测试。如果后期产品测试发现有任何潜在的问题(例如是具体的象素/子象素发光差或是不发光)，整个显示器就要放弃。发明内容
按本发明的最佳实施例提供了一种发光板，可以用做大面积辐射源，能量调制，粒子检测以及作为平板显示器。在这当中以气体-等离子体面板为最佳，因为它具有独特的特性。
按照一种形式，这种发光板可以用做大面积辐射源。如果让发光板发射紫外线(UV)光，这种面板可以用于医疗，喷涂和消毒。如果增加白磷涂层将UV光转换成可见的白光，这种面板还可以用做照明光源。
此外，这种发光板还可以用做等离子体-开关相控阵，在至少一个实施例中按微波传输模式来配置面板。面板配置成，在电离过程中由等离子体形成气体产生的固定折射率改变微波(尽管其它波长的光也能工作)。在局部区域产生相位移，按任意理想图形控制和引导微波束，和/或引导微波从面板中的一个规定孔射出。
这种发光板还可以用于检测粒子/光子。在这一实施例中对发光板加一刚好稍低于电离所需的写入电压的电位。如果对该装置的面板中规定的位置加外来能量，额外能量会造成规定区域内等离子体形成气体电离，从而提供一种检测外来能量的手段。
这种发光板还能用于平板显示器。与同样尺寸的阴极射线管(CRT)相比，这些显示器可以制成很薄且轻，特别适合用于家庭，办公室，剧院和广告牌。另外，这些显示器可以制成大型尺寸并具有适应高清晰度电视(HDTV)的足够分辨率。气体-等离子体面板不会受电磁干扰，适用于受磁场强烈影响的场合，例如是军用，雷达系统，火车站及其它地下系统。
按照本发明的一个通用实施例，发光板是由两个衬底构成的，其中一个衬底包括多个插孔并设有至少两个电极。在各个插孔中至少是局部设有一个微型部件，也可以设置一个以上微型部件。每个微型部件包括一个壳，壳内至少是部分充有能够电离的气体或气体混合物。如果对微型部件加足够大的电压，气体或气体混合物就会电离形成等离子体并且发射射线。
按照另一个实施例公开了一种在线测试多个发光板的方法。该方法包括按薄板(web)制作工艺制造多个发光板，它包括多个处理步骤和零部件，在至少一次执行完至少一个处理步骤之后测试一或多个发光板的一部分，处理测试数据并产生至少一个结果；分析该结果以确定该结果是否处在允许的公差内，并且在结果不是处在允许公差内时调节至少一个处理步骤或至少一个零部件。
按照本发明的另一实施例，形成发光板的一种方法包括提供第一衬底，在第一衬底上或是其内形成多个空腔，在每个空腔内放置至少一个微型部件，提供一个与第一衬底相对的第二衬底，将至少一个微型部件夹在第一和第二衬底之间，设置至少两个电极，用提供给至少两个电极的电压使一或多个微型部件发射射线；并且在线测试至少一个第一衬底，至少一个空腔，至少一个微型部件，至少一个电极，以及第二衬底。
在以下的说明书中描述了一部分本发明的其它特征，优点和实施例，还有一部分在说明书中是显而易见的，或是可通过对本发明的实践来学习。附图说明
结合附图参照以下对本发明的详细说明就能进一步理解本发明的上述及其它目的，特征和优点，在附图中：
图1表示在本发明的一个实施例中公开的一个发光板的一部分，表示由衬底的构图形成的一个插孔的基本插孔结构。
图2表示在本发明的另一实施例中公开的一个发光板的一部分，表示由衬底的构图形成的一个插孔的基本插孔结构。
图3A表示具有立方体形状的一例空腔。
图3B表示具有圆锥体形状的一例空腔。
图3C表示具有截头圆锥体形状的一例空腔。
图3D表示具有抛物线体形状的一例空腔。
图3E表示具有球体形状的一例空腔。
图3F表示具有圆柱体形状的一例空腔。
图3G表示具有棱锥形状的一例空腔。
图3H表示具有平截头棱锥体体形状的一例空腔。
图3I表示具有平行六面体形状的一例空腔。
图3J表示具有三棱体形状的一例空腔。
图4表示按照本发明一个实施例具有窄视场的一种发光板的插孔结构。
图5表示按照本发明一个实施例具有宽视场的一种发光板的插孔结构。
图6A表示发光板的一部分，它表示通过设置多层材料层并选择除去具有共面构造的电极的一部分材料层而形成的插孔的基本插孔结构。
图6B是图6A的一个截面图，用来详细表示共面维持电极。
图7表示发光板的一部分，它表示通过设置多层材料并选择除去具有中平面构造的电极的一部分材料层而形成的插孔的基本插孔结构。
图7B是图7A的一个截面图，用来表示最上层维持电极的细节。
图8表示发光板的一部分，它表示通过设置多层材料层并选择除去具有两个维持电极和两个地址电极构造的电极的一部分材料层而形成的插孔的基本插孔结构，其中的地址电极处在两个维持电极之间。
图9表示发光板的一部分，它表示所形成的插孔的基本插孔结构，通过对衬底构图然后在衬底上设置多层材料层，使材料层形状与带具有共面构造的电极的空腔形状一致。
图10表示发光板的一部分，它表示所形成的插孔的基本插孔结构，通过对衬底构图然后在衬底上设置多层材料层，使材料层形状与带具有中平面构造的电极的空腔形状一致。
图11表示发光板的一部分，它表示所形成的插孔的基本插孔结构，通过对衬底构图然后在衬底上设置多层材料层，使材料层形状与带电极的空腔形状一致，电极具有两个维持和两个地址电极的构造，其中的地址电极处在两个维持电极之间。
图12的流程图表示用来制造发光板的一种薄板制作方法，并且表示该方法过程中按照本发明的实施例所述执行测试的各个点。
图13是按照本发明一个实施例中所述在一个制作工艺步骤之后提取并存储的数据的一个例子。
图14表示发光板之一部分的分解图，它表示所形成的插孔的基本插孔结构，在衬底上设置带对准孔的多层材料层，衬底上具有包括共面构造的电极。
图15表示发光板之一部分的分解图，它表示所形成的插孔的基本插孔结构，在衬底上设置带对准孔的多层材料层，衬底上具有包括中平面构造的电极。
图16表示发光板之一部分的分解图，它表示所形成的插孔的基本插孔结构，在衬底上设置带对准孔的多层材料层，衬底上的电极具有两个维持和两个地址电极的构造，其中的地址电极处在两个维持电极之间。具体实施方式
为了具体和广泛的说明，本发明的最佳实施例涉及到一种新型发光板。具体的最佳实施例涉及到发光板和发光板及其内部件的一种测试方法。
图1和2表示本发明的两个实施例，其中的发光板包括第一衬底10和第二衬底20。制作第一衬底10的材料可以是本领域技术人员所公知的硅酸盐，聚丙烯，石英，玻璃，任何聚合物为基的材料，或是任何材料或这些材料的组合。同样，制作第二衬底20的材料可以是本领域技术人员所公知的硅酸盐，聚丙烯，石英，玻璃，任何聚合物为基的材料，或是任何材料或这些材料的组合。第一衬底10和第二衬底20可以用同一种材料制成，或是各自采用不同材料。此外，第一和第二衬底可以用能够从发光板散热的材料制成。在一个最佳实施例中，各个衬底是用一种有机械柔韧性的材料制成的。
第一衬底10包括多个插孔30。插孔30可以设置成任意图形，在相邻插孔之间具有均匀或不均匀的间隔。图形可以包括但是不仅限于字符，符号，插图或图片。设置在第一衬底10中的插孔30最好是相邻插孔30之间的距离大致相等。插孔30还可以成组设置，使一组插孔与另一组插孔之间的距离大致相等。后一种方案特别涉及到彩色发光板，各组插孔中的各个插孔可以分别显示红，绿，蓝色。
在各个插孔30中的至少是局部设有至少一个微型部件40。在一个插孔中可以设置多个微型部件用来提高亮度和增强辐射传输效率。在按照本发明一个实施例的彩色发光板中，单个插孔能支持分别按红，绿，蓝色发光配置的三个微型部件。微型部件40可以采用包括但不仅限于球形，圆筒形和非球面形的任意形状。另外还可以设想微型部件40可包括安置或形成在另一结构内部的一种微型部件，例如是将一个球形微型部件安置在一个圆筒形结构内部。在按照本发明一个实施例的彩色发光板中，由各个圆筒形结构保持的微型部件用来发射单色可见光，或是按红，绿，蓝安排的多重彩色，或是安排成某种其它合适的彩色。
在本发明的另一实施例中，对各个微型部件加一种粘合剂在插孔30中辅助放置/保持一个微型部件40或多个微型部件。按照另一个实施例，在各个微型部件上安置一个静电荷，并且对各个微型部件加电场，在插孔30中辅助放置/保持一个微型部件40或多个微型部件。为微型部件提供静电荷还有助于避免多个微型部件聚集成团。按照本发明的一个实施例，用一个电子枪在各个微型部件上安置一个静电荷，并且激励设置在各个插孔30近旁的一个电极，用来提供为吸引带静电荷的微型部件所需的电场。
或者是，为了在插孔30中辅助放置/保持一个微型部件40或多个微型部件，在插孔30中可以包含一种粘合剂。可以采用区别剥离，光刻方法，溅射，激光淀积，化学淀积，蒸发淀积，或是喷墨淀积将粘合剂加在插孔30的内侧。本领域的技术人员会知道也可以采用其它方法在插孔30的内侧进行涂敷。
按照最基本的方式，每个微型部件40包括一个充满等离子体形成气体或气体混合物45的壳50。能够电离的任何适当的气体或气体混合物45都能用做等离子体形成气体，它包括但不仅限于氪，氙，氩，氖，氧，氦，汞及其混合物。事实上，任何惰性气体都可以用做等离子体形成气体，包括但不仅限于与铯或汞混合的惰性气体。本领域的技术人员都知道也能使用其它气体或气体混合物。按照另一个实施例，在彩色显示器中的等离子体形成气体或气体混合物45是选择成使气体在电离过程中会发出对应着所需颜色的规定波长的光。例如，氖-氩发红光，氙-氧发绿光，而氦-氖发蓝光。尽管在最佳实施例中使用了等离子体形成气体或气体混合物45，但也可以采用其它能够发光的材料，例如：电致发光材料，有机发光二极管(OLED)或是电泳材料。
壳50可以用各种类型的材料制成，包括但是不仅限于硅酸盐，聚丙烯，玻璃，任何聚合物为基的材料，氧化镁和石英，并且可以是任何适当的尺寸。壳50的直径在其短轴测量范围可以是数微米到数厘米，对其主轴测量的尺寸实际上没有限制。例如圆形微型部件在其短轴测量的尺寸可能仅有100微米，而在其主轴的长度可能有数百米。在一个最佳实施例中，在其短轴测量的壳的外径是100到300微米。另外，壳的厚度范围是数微米到数毫米，最佳厚度是1微米到10微米。
若对微型部件加足够大的电压，气体或气体混合物就会电离形成等离子体并且发射射线。启发壳50内部的气体或气体混合物电离所需的电压是由Paschen定律决定的，并且与壳内气体压力紧密相关。按照本发明，壳50内的气体压力范围是数十托到若干大气压。按照最佳实施例，气压范围是100托到700托。微型部件40的尺寸和形状及其内包含的等离子体形成气体的种类和压力会影响到发光板的性能和特性，需要进行选择来优化面板的操作效率。
对微型部件40添加各种涂层300和杂质也能影响发光板的性能和特性。可以在壳50的外侧或内侧加涂层300，还可以局部或完全涂敷壳50。外侧涂敷的种类包括但是不仅限于将UV光转换成可见光(例如是磷光)，将涂层用作反射滤光器，以及将涂层用作禁带滤光器。内侧涂敷的种类包括但是不仅限于将UV光转换成可见光(例如是磷光)，用涂层增强二次发射，以及用涂层防止侵蚀。本领域的技术人员都知道也能使用其它涂层。涂层300可以采用区别剥离，光刻方法，溅射，激光淀积，化学淀积，蒸发淀积，或是采用喷墨技术的淀积加到壳50上。本领域的技术人员会知道也可以采用其它方法在壳50的内侧和/或外侧进行涂敷。杂质的种类包括但是不仅限于用来将UV光转换成可见光(例如是磷光)的杂质，用来增强二次发射的杂质，以及用来提供通过壳50的导电路径的杂质。可以用本领域技术人员所知的任何适当的技术为壳50添加杂质，包括离子注入。还可以设想为微型部件40添加涂层和杂质的任意组合。或者是配合着为微型部件40添加涂层和杂质在插孔30的内侧涂敷各种涂层350。这些涂层350包括但是不仅限于将UV光转换成可见光(例如是磷光)的涂层，用作反射滤光器的涂层，以及用作禁带滤光器的涂层。
按照本发明的一个实施例，如果按配置用微型部件发射UV光，至少在壳50的内侧局部涂敷磷，至少在壳50的外侧局部涂敷磷，为壳50掺杂磷，和/或在插孔30的内侧涂敷磷，将UV光转换成可见光。在彩色发光板中，按照本发明的一个实施例，选择彩色的磷使其它的微型部件发出的可见光分别是彩色的红，绿，蓝色。按照各种强度组合这些原色就能形成所有彩色。预想还可以采用其他彩色的组合和布局。在用于彩色发光板的另一实施例中，在微型部件40上和/或插孔30内侧设置单色的磷，将UV光转换成可见光。然后在各个插孔30上面交替加彩色滤光器，将可见光转换成适当安排的彩色光，例如是红，绿，蓝。如果为所有微型部件涂敷单色的磷，然后用加在各个插孔顶上的至少一个滤光器将可见光转换成彩色光，就能简化微型部件的安置，并且更容易装配发光板。
为了提高亮度和辐射传输效率，按照本发明的一个实施例，各个微型部件40的壳50至少是局部涂敷有二次发射增强材料。可以使用任何低亲和力材料，包括但不仅限于氧化镁和氧化铥。本领域的技术人员都知道其他材料也能增强二次发射。按照本发明的另一实施例，对壳50掺杂二次发射增强材料。还可以设想为壳50掺杂二次发射增强材料时附带为壳50涂敷二次发射增强材料。在这种情况下，用来涂敷壳50和掺杂壳50的二次发射增强材料可以是不同的。
按照本发明的一个实施例，除了或是替代对壳50掺杂二次发射增强材料之外，还要对壳50掺杂一种导电材料。可能的导电材料包括但是不仅限于银，金，铂和铝。对壳50掺杂导电材料为壳内所含的气体或气体混合物提供一直接导电路径，并且为实现DC发光板提供了一种可能的途径。
按照本发明的另一实施例，微型部件40的壳50涂敷有反射材料。设置一种用来匹配反射材料的折射率的折射率匹配材料，使其接触到反射材料的至少一部分。反射涂层和折射率匹配材料可以和前述实施例中的磷涂层和二次发射增强涂层隔开或是与其结合。对壳50加反射涂层是为了增强辐射传输。如果再设置一种折射率匹配材料，使其接触到反射材料的至少一部分，就能躲过在反射涂层和折射率匹配材料之间的界面上通过反射涂层的预定波长范围的辐射。迫使微型部件发射的射线通过反射涂层和折射率匹配材料之间的界面区，就能通过提高微型部件的效率而增强亮度。在一个实施例中，折射率匹配材料被直接涂敷在至少一部分反射涂层上面。在另一个实施例中，折射率匹配材料设置在一个材料层上，或者是接触到微型部件，使折射率匹配材料接触到至少一部分反射涂层。在又一个实施例中是选择界面的尺寸而使发光板获得规定的视场。
在第一衬底10内和/或其上形成的空腔55具有插孔30的基本结构。空腔55可以有任意的形状和尺寸。如图3A-3J所示，空腔55的形状可以包括但是不仅限于立方体100，圆锥体110，截头圆锥体120，抛物线体130，球体140，圆柱体150，棱锥160，平截头棱锥体170，平行六面体180或三棱体190等形状。
插孔30的尺寸和形状影响发光板的性能和特性，对其进行选择来优化面板的操作效率。另外，可以根据微型部件的形状和尺寸来选择插孔的几何形状，以优化微型部件和插孔之间的面接触，和/或确保微型部件与设置在插孔内部的任何电极的连接性能。还可以选择插孔30的尺寸和形状来优化光子产生，并且能够增强亮度和辐射传输效率。例如图4和5中所示，可以选择尺寸和形状来提供具有规定角度θ的视场400，例如，设置在深插孔30中的微型部件40可以提供更准直的光也就是一个窄视角θ(图4)，而设置在浅插孔30中的微型部件40可以提供一个宽视角θ(图5)。也就是说，可以调整空腔的尺寸，例如是使其深度包容设置在插孔中的一个微型部件，或是做成比较浅，使微型部件仅有一部分设置在插孔内。而按照本发明的另一实施例是在第二衬底上设置至少一个光学透镜，从而将视场400设置在规定角度θ。透镜可以覆盖整个第二衬底，或是在布置有多个光学透镜的情况下与各个插孔重合。按照另一个实施例，将光学透镜配置成能够调节发光板的视场。
在制造包括多个插孔的发光板的方法的一个实施例中，在衬底10中形成一个空腔55或是构图而产生一个基本插孔形状。可以按物理，机械，热，电，光或化学方法改变衬底的任意组合，将空腔制成任何适当的形状和尺寸。在各个插孔附近和/或其内可以设置各种增强材料325。增强材料325包括但不仅限于防眩目涂层，触敏表面，对比度增强涂层，保护涂层，晶体管，集成电路，半导体器件，电感，电容，电阻，电子控制电路，电子驱动电路，二极管，脉冲形成网络，脉冲压缩器，脉冲变换器和调谐电路。
在本发明制造包括多个插孔的发光板的方法的另一个实施例中，插孔30形成为能设置多个材料层60构成第一衬底10，在材料层或是其任意组合内部直接在第一衬底10上设置至少一个电极，并且选择除去一部分材料层60形成一个空腔。材料层60的整体或局部包括任意组合的介电材料，金属和增强材料325。增强材料325包括但不仅限于防眩目涂层，触敏表面，对比度增强涂层，保护涂层，晶体管，集成电路，半导体器件，电感，电容，电阻，电子控制电路，电子驱动电路，二极管，脉冲形成网络，脉冲压缩器，脉冲变换器和调谐电路。可以采用任何过渡步骤来安置材料层60，例如是光刻工艺，溅射，激光淀积，化学淀积，蒸发淀积，或是喷墨淀积。本领域的普通技术人员都知道可以用其他适当的方法在衬底上淀积多个材料层。可以用各种方法在材料层60中形成空腔55，这其中包括但不仅限于湿法或干法蚀刻，光刻工艺，激光热处理，热形成，机械冲压，浮雕，冲轧，钻孔，电铸或是形成波纹。
在本发明制造包括多个插孔的发光板的方法的另一个实施例中，插孔30形成为能在第一衬底10内为空腔55构图，在第一衬底100上设置多个材料层65，使材料层65协调空腔55，并且在材料层65或是其任意组合内的第一衬底10上设置至少一个电极。可以按物理，机械，热，电，光或化学方法改变衬底的任意组合将空腔制成任何适当的形状和尺寸。材料层60在整体或局部上包括任意组合的介电材料，金属和增强材料325。增强材料325包括但不仅限于防眩目涂层，触敏表面，对比度增强涂层，保护涂层，晶体管，集成电路，半导体器件，电感，电容，电阻，电子控制电路，电子驱动电路，二极管，脉冲形成网络，脉冲压缩器，脉冲变换器和调谐电路。可以采用任何过渡步骤来安置材料层60，例如是光刻工艺，溅射，激光淀积，化学淀积，蒸发淀积，或是采用喷墨淀积。本领域的普通技术人员都知道可以用其他适当的方法在衬底上淀积多个材料层。
在本发明制造包括多个插孔的发光板的方法的又一个实施例中，插孔30形成为能在第一衬底10上设置多个材料层66，并在材料层66或是其任意组合内的第一衬底10上设置至少一个电极。各个材料层包括一个贯通整个材料层的预制孔56。孔的尺寸可以相同也可以不同。多个材料层66设置在第一衬底10上，由对准的孔形成一个空腔55。材料层66在整体或局部上包括任意组合的介电材料，金属和增强材料325。增强材料325包括但不仅限于防眩目涂层，触敏表面，对比度增强涂层，保护涂层，晶体管，集成电路，半导体器件，电感，电容，电阻，电子控制电路，电子驱动电路，二极管，脉冲形成网络，脉冲压缩器，脉冲变换器和调谐电路。可以采用任何过渡步骤来安置材料层66，例如是光刻工艺，溅射，激光淀积，化学淀积，蒸发淀积，或是采用喷墨淀积。本领域的普通技术人员都知道可以用其他适当的方法在衬底上淀积多个材料层。
在以上实施例中描述了在发光板中制作插孔的四种不同方法，在各个插孔内或是其附近可以设置至少一种增强材料。如上所述的增强材料可以包括但不仅限于防眩目涂层，触敏表面，对比度增强涂层，保护涂层，晶体管，集成电路，半导体器件，电感，电容，电阻，电子控制电路，电子驱动电路，二极管，脉冲形成网络，脉冲压缩器，脉冲变换器和调谐电路。按照本发明的一个最佳实施例，可以采用任何过渡步骤将增强材料安置在各个插孔内或是其附近，例如是光刻工艺，溅射，激光淀积，化学淀积，蒸发淀积，采用喷墨技术的淀积，或是采用机械加工。按照本发明的另一实施例，制作发光板的一种方法包括在各个插孔内或是其附近设置至少一个电气增强元件(例如是晶体管，集成电路，半导体器件，电感，电容，电阻，电子控制电路，电子驱动电路，二极管，脉冲形成网络，脉冲压缩器，脉冲变换器和调谐电路)，使至少一个电气增强元件悬浮在一种液体中，并且让液体在第一衬底上面流动。随着液体在衬底上流动，至少一个电气增强元件就会坐落在各个插孔中。还可以设想用其他物质或手段在衬底上输送电气增强元件。这种手段包括但不仅限于利用空气在衬底上输送电气增强元件。按照本发明的另一实施例，插孔的形状对应着至少一个电气增强元件，使至少一个电气增强元件自动对准插孔。
电气增强元件在发光板中有许多用途，这其中包括但不仅限于降低使微型部件中的等离子体形成气体电离所需的电压，降低在微型部件中维持/清除电离电荷所需的电压，提高微型部件的亮度和/或射线传输效率，以及提高微型部件的发光频率。另外，电气增强元件可以配合着发光板驱动电路来改变驱动发光板所需的功率。例如可以用一个调谐电路配合着驱动电路使一个DC电源能够为AC型发光板供电。按照本发明的一个实施例提供了一个连接到电气增强元件并且能控制其操作的控制器。由于能够单独控制各个象素/子象素上的电气增强元件，就能够在装配发光板之后对个别微型部件的特性进行修改/校正。这些特性包括但不仅限于微型部件发光的亮度和频率。本领域的技术人员会知道设置在发光板中各个插孔中或是其附近的电气增强元件的其他用途。
通过至少两个电极提供激励微型部件40所需的电压。电极可以用本领域技术人员所知的任何技术设置在发光板内，这其中包括但不仅限于任何过渡步骤，光刻工艺，溅射，激光淀积，化学淀积，蒸发淀积，采用喷墨技术的淀积，或是采用机械加工。按照本发明的一个通用实施例，发光板包括多个电极，其中至少两个电极被附着在第一衬底，第二衬底或是其任意组合上，并且将电极布置成加在电极上的电压能够使一或多个微型部件发射射线。在另一个通用实施例中，发光板包括多个电极，其中至少两个电极被布置成加在电极上的电压能够使一或多个微型部件通过发光板的视场发射射线，与电极没有交叉。
在一个实施例中，在第一衬底10上对插孔30构图，在第一衬底中形成插孔，可以在第一衬底10，第二衬底20或是其任意组合上设置至少两个电极。在图1和2所示的实施例中，维持电极70被附着在第二衬底20上，而地址电极80被附着在第一衬底10上。在一个最佳实施例中，附着在第一衬底10上的至少一个电极至少有一部分设置在插孔内(图1和2)。
在一个实施例中，第一衬底10包括多个材料层60，而插孔30形成在材料层内，可以在第一衬底10，第二衬底20或是其任意组合上设置至少两个电极。在图6A所示的一个实施例中，第一地址电极80设置在材料层60内，第一维持电极70设置在材料层60内，而第二维持电极75设置在材料层60内，使得第一维持电极和第二维持电极形成共面配置。图6B是图6A的一个截面图，用来表示共面维持电极70和75的布置。在图7A所示的另一实施例中，第一维持电极70设置在第一衬底10上，第一地址电极80设置在材料层60内，而第二维持电极75设置在材料层60内，使得第一地址电极按中平面配置位于第一维持电极和第二维持电极之间。图7B是图7A的一个截面图，表示第一维持电极70。如图8所示，按照本发明的一个最佳实施例，第一维持电极70设置在材料层60内，第一地址电极8设置在材料层60内，第地二址电极85设置在材料层60内，而第二维持电极75设置在材料层60内，使得第一地址电极和第二地址电极位于第一维持电极和第二维持电极之间。
在一个实施例中，在第一衬底10上对空腔55构图，并且在第一衬底10上设置多层材料层65，使得材料层协调空腔55，在第一衬底10上设置至少两个电极，至少是局部设置在材料层65内，设置在第二衬底20上，或是其任意组合。在一个实施例中，如图9所示，第一地址电极80设置在第一衬底10上，第一维持电极70设置在材料层65内，而第二维持电极75设置在材料层65内，使得第一维持电极和第二维持电极形成共面配置。在图10所示的另一实施例中，第一维持电极70设置在第一衬底10上，第一地址电极80设置在材料层65内，而第二维持电极75设置在材料层65内，使得第一地址电极按中平面配置位于第一维持电极和第二维持电极之间。在图11所示的一个最佳实施例中，第一维持电极70设置在第一衬底10上，第一地址电极80设置在材料层65内，第地二址电极85设置在材料层65内，而第二维持电极75设置在材料层65内，使得第一地址电极和第二地址电极位于第一维持电极和第二维持电极之间。
在一个实施例中，在第一衬底10上设置有多个带对准孔56的材料层66形成空腔55，可以在第一衬底10上设置至少两个电极，至少是局部设置在材料层65内，设置在第二衬底20上，或是其任意组合。在一个实施例中，如图14所示，第一地址电极80设置在第一衬底10上，第一维持电极70设置在材料层66内，而第二维持电极75设置在材料层66内，使得第一维持电极和第二维持电极形成共面配置。在图15所示的另一实施例中，第一维持电极70设置在第一衬底10上，第一地址电极80设置在材料层66内，而第二维持电极75设置在材料层66内，使得第一地址电极按中平面配置位于第一维持电极和第二维持电极之间。在图16所示本发明的一个最佳实施例中，第一维持电极70设置在第一衬底10上，第一地址电极80设置在材料层66内，第二地址电极85设置在材料层66内，而第二维持电极75设置在材料层66内，使得第一地址电极和第二地址电极位于第一维持电极和第二维持电极之间。
按照本发明的一个实施例，测试多个发光板的一种方法包括按薄板(web)制作工艺制造多个发光板。如本申请中所述，薄板制作工艺包括一系列处理步骤和多个零部件。在一个或多个处理步骤之后测试发光板的一部分。处理测试数据，并分析该结果，以确定该结果是否处在被侧发光目标中该部分的允许值的规定目标范围内。如果结果是处在允许范围内，就不采取行动。然而，如果结果落在目标范围之外，就用该结果去调节薄板制作工艺的至少一个处理步骤，使制作工艺回到允许的公差内。尽管本实施例预期在每当执行一个处理步骤时有至少一部分发光板受到测试，在另一实施例中则预期按较大的间隔执行测试。也就是说，按照一个非限制性的例子，预期是在每次执行完电极印刷步骤之后或是在每五次执行完电极印刷步骤之后对电极印刷步骤中设置的一个电极进行测试。在本发明的另一实施例中还预期将测试结果直接用于调节制造工艺的至少一个处理步骤和/或发光板的至少一个零部件，或是可以存储测试结果。在前一种情况下，如上文所述对测试结果进行分析以确定该结果是否落在允许值的目标范围内。如果结果是处在允许范围内，就不采取行动。然而，如果结果落在目标范围之外，就按照该结果去调节至少一个处理步骤和/或至少一个零部件，使制作工艺回到允许的公差内。在后一种情况下，对存储的测试结果进行分析以确定是否存在持续不一致的图形。图13表示在微型部件形成步骤之后提取的有关微型部件壳厚度的数据的一个例子。每当执行一次微型部件形成步骤之后就提取数据并且存储。图13表示目标上限550，目标下限560和目标值570。图13还表示了可能构成持续不一致580的各种非限制性例子。如果确定存在持续不一致580的图形，就按照分析结果来调节至少一个处理步骤和/或至少一个零部件，使制作工艺回到允许的公差内。如果没有持续不一致，就不采取行动。值得注意的是对处理步骤和/或零部件的调节预期可以由人工或自动地执行。
在本申请的上文中描述了发光板的各种部件和制造这些部件和制造发光板的方法。在本发明的一个实施例中，预期可以按制造发光板的薄板制作工艺来制造这些部件并实现这些制造方法。在图12所示的另一实施例中，制造发光板的一种薄板制作工艺包括以下处理步骤：微型部件形成步骤900；插孔形成步骤910；电极安置步骤920；微型部件安置步骤930；对准步骤940；和面板切割步骤950。应该指出各处理步骤可以按任何适当的次序执行。在合适的条件下，处理步骤也可以配合其他处理步骤来执行，同时执行两个以上处理步骤。另外还预期可以将两个以上处理步骤组合成单一处理步骤。除非在本文中另有说明，用来测试零部件特性的测试方法可以用作被测的任何零部件。也就是说，除非另有说明，该测试方法涉及到被测的特性而不是零部件。因此，除非另有说明，对于类似特性的测试方法不再重复讨论。
在微型部件形成步骤900中形成至少一个微型部件并且至少是部分充入一种等离子体产生气体。按照本发明的另一实施例，微型部件形成步骤900还包括微型部件涂敷步骤905。可以在微型部件形成步骤900期间或其后的任意适当位置执行微型部件涂敷步骤905。在微型部件形成步骤900之后，在至少一个微型部件上执行在线测试。可以测试一或多个微型部件的特性，这其中包括但不仅限于尺寸，形状，阻抗，气体成分和压力，以及壳的厚度。可以通过拍摄图像来测试微型部件的尺寸，处理并且分析，激光声学分析，专家系统分析或是本领域技术人员所知的其他方法。可以通过拍摄图像来测试微型部件的形状，处理并且分析，或是本领域技术人员所知的其他方法。如果微型部件壳掺杂有导电材料，可以用微波激励或是本领域技术人员所知的其他方法来测试微型部件的阻抗。可以用微波激励和强度测量，紫外线光谱分析，或是本领域技术人员所知的其他方法来测试微型部件的气体成分和压力。可以用激光分析或是本领域技术人员所知的其他方法干涉测试微型部件的厚度。在一个实施例中预期可以在薄板制作工艺中使用带涂层/不带涂层的预制微型部件，有可能省去微型部件形成步骤900或微型部件涂敷步骤905。
按照一个实施例，在插孔形成步骤910中，在第一衬底10内或是其上形成多个插孔30。按照一个实施例，插孔形成步骤910包括电极和增强材料安置步骤912和一个构图步骤914。按照另一个实施例，插孔形成步骤910包括电极和增强材料安置步骤912，一个材料层安置步骤916，和一个材料层除去步骤918。按照再一个实施例，插孔形成步骤910包括电极和增强材料安置步骤912，一个构图步骤914，及一个材料层安置和协调步骤919。按照又一个实施例，插孔形成步骤910包括电极和增强材料安置步骤912及一个材料层安置和对准步骤917。
在插孔形成步骤910之后在至少一个插孔上执行在线测试。可以预期，由于插孔形成步骤910的各个实施例包括多个处理步骤，与完全形成插孔后执行在线测试的情况相比，可以在每个处理步骤之后执行在线测试。在电极和增强材料安置步骤912之后对至少一个电极和/或至少一种增强材料执行在线测试。可以测试的一个或多个电极和/或一或多种增强材料的特性包括但不仅限于位置，阻抗，尺寸，形状，材料特性以及增强材料的功能。可以通过拍摄图像，处理和分析或是本领域技术人员所知的其他方法测试电极和/或增强材料的位置。在应用中可以用标准的时域分析和/或本领域技术人员所知的其他方法测试电极和/或增强材料的阻抗。可以用光透射和强度测量，专家系统分析，图像拍摄，处理和分析，激光声学分析，或是本领域技术人员所知的其他方法测试电极和/或增强材料的材料特性。在构图步骤914之后对至少一个空腔执行在线测试。可以测试的一或多个空腔的特性包括但不仅限于位置，阻抗，尺寸，形状，深度，壁质量和边沿质量。可以用图像拍摄，处理和分析，激光扫描和剖面，位置-空间频率或是本领域技术人员所知的其他方法测试空腔的深度。在材料层安置步骤916之后对至少一个材料层执行在线测试。可以测试的一或多个材料层的特性包括但不仅限于尺寸，形状，厚度和材料性质。在材料层除去步骤918之后对通过材料层除去步骤在多个材料层中形成的至少一个空腔执行在线测试。一或多个空腔的特性包括但不仅限于尺寸，形状，深度，壁质量和边沿质量。在材料层安置和协调步骤919之后对至少一个材料层执行在线测试。可以测试的一或多个材料层的特性包括但不仅限于尺寸，形状，厚度和材料性质。
在电极安置步骤920期间，在第一衬底上或是其内，在第二衬底或是其任意的组合上设置至少一个电极和/或驱动或控制电路。如果电极是设置在第一衬底上或是其内，可以预期电极安置步骤920可以作为电极和增强材料安置步骤912的一部分来执行，如果电极设置在第二衬底上，则可以作为一个独立步骤来执行。在电极安置步骤920之后对至少一个电极执行在线测试。可以测试的一或多个电极的特性包括但不仅限于位置，阻抗，尺寸，形状，材料特性以及电气部件的功能。
在微型部件安置步骤930期间，在各个插孔中设置至少一个微型部件的至少一部分。在微型部件安置步骤930之后对至少一个微型部件执行在线测试。可以测试的一或多个微型部件的特性包括但不仅限于位置和取向。可以用图像拍摄，处理和分析，专家系统分析，空间频率分析或是本领域技术人员所知的其他方法测试微型部件的位置。可以用图像拍摄，处理和分析，专家系统分析，或是本领域技术人员所知的其他方法测试微型部件的取向。按照本发明的一个实施例，所制造的发光板是彩色发光板，还可以用紫外线激励和可见光成像或是本领域技术人员所知的其他方法测试正确的彩色微型部件是否被放置在正确的插孔中的附加特性进行测试。
在对准步骤940期间，直接或间接地将第二衬底20对准并放置在第一衬底10上，将一个或多个微型部件夹在第一和第二衬底之间。在对准步骤940之后对第二衬底执行在线测试。可以测试的第二衬底的特性包括但不仅限于位置和取向。
在面板切割步骤960期间切割第一和第二“夹层的”衬底形成单独的发光板。在切割步骤960之后，在单独的发光板上执行在线测试。可以测试的单独发光板的特性包括但不仅限于尺寸，形状和亮度。可以通过逐个象素的图像分析来测试发光显示器的可见和不可见区域中的亮度。
按照本发明的另一实施例，测试发光板的方法包括按一系列处理步骤制造一个发光板，在至少一个处理步骤之后测试发光板的至少一个零部件，分析测试数据产生至少一个结果，并利用这至少一个结果调节发光板的一个或多个零部件。然而，按照本实施例的预期，如果结果显示制造步骤处在规定的公差之内，调节可以是零(也就是不调节)。按照这一实施例，一系列处理步骤包括提供第一衬底，在第一衬底上或是其内形成多个空腔，在各个空腔内安置至少一个微型部件的至少一部分，提供与第一衬底相对的第二衬底，将至少一个微型部件夹在第一和第二衬底之间，设置至少两个电极，用加在电极上的电压使一个或多个微型部件发射射线。可以对第一衬底，至少一个空腔，至少一个微型部件，至少一个电极和/或第二衬底执行测试。在测试和分析之后可以对第一衬底，第一衬底的形成，多个空腔的形成，多个空腔，至少一个微型部件，至少两个电极当中至少一个的错位，一或多个电极，第二衬底的位置，和/或第二衬底进行调节。
本领域的技术人员根据本申请和对本发明内容的实践就能看出本发明的其他实施例及其用途。说明书和实施例只是一些例子，而以下的权利要求书界定了本发明的实际范围和原理。正如本领域的技术人员所知，在以下的权利要求书所限定的本发明范围内可以对所述的各个实施例及其组合进行修改和变更。