发光板制造技术

本发明专利技术公开了一种在两个基板（１０，２０）之间夹有许多微组件（４０）的发光板。每个微组件（４０）都包含一种气体或一种混合气体（４５），当通过至少两个电极（１０，２０）在该微组件上施加足够大电压时该气体可以被电离。本发明专利技术还公开了几种改进的形成微组件（４０）的方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
与相关申请交叉参考与本申请同一日递交的下列申请在本文中作为参考“用于发光板中微组件的凹口”(代理人登记号203692)；“测试发光板及其中组件的方法”(代理人登记号203686)；“用于激励发光板中微组件的方法和系统”(代理人登记号203688)；以及“发光板及其制造方法”(代理人登记号203694)。当施加一个写电压时，该像素处的气体被电离，并仅仅当电离产生的自由电荷移动到该单元的绝缘介质壁上且这些电荷由此产生一个与所加电压相反的电压而熄灭电离时才发光。一旦写了某个像素，交变的维持电压便可以维持一个连续的发光。维持波形的幅值可以小于写电压的幅值，这是因为执行写操作或维持操作而剩余的介质壁电荷产生一个电压，且该电压叠加到后续的为了产生电离电压而反极性施加的维持波形电压上。这一概念可以用数学式表达出来Vs＝Vw-Vwall，其中Vs是维持电压，Vw是写电压，而Vwall是壁电压。因此，事先未写的(或擦除的)像素不能单凭维持波形来电离。擦除操作可以被看成是一种写操作，该操作仅仅是使单元壁上原来所带电荷放电；除了延时和幅值以外类似于写操作。通常，用于执行写，擦除和维持操作的导线有两种不同的排列方式。这些排列方式都有一个共同元件，即彼此间隔开的维持和地址电极，而等离子体发生气体位于其间。于是，在器件用作等离子体显示器的情况下，当等离子体发生气体被电离时，地址或维持电极的至少之一将位于光传输路径中。因此，必须采用透明或半透明导线材料，如氧化铟(ITO)，使得电极不会干扰等离子体显示器中显示的图像。但是，采用ITO有几个缺点，如ITO比较昂贵，这会大大增加制造过程成本，并最终增加等离子体显示器的成本。第一种排列方式采用两种正交交叉的导线，一个寻址电极和一个维持导线。在这种类型的气体发光板中，将维持波形施加在所有寻址电极与维持电极之间，使得该气体发光板保持一个事先写入的发光像素图案。为便于写操作，将适当的写电压脉冲加到维持电压波形上，使写脉冲与维持脉冲相加从而产生电离。为了独立地写个各像素，每条寻址和维持导线都有其各自的选取电路。于是，将维持波形施加在所有寻址电极与维持电极之间，而仅将写脉冲施加到一条寻址和一条维持导线上，就会仅在选出的寻址和维持导线交叉点处的一个像素上进行写操作。第二种排列方式采用三种导线。在这种类型的发光板中，即所谓共面维持的发光板中，每个像素形成在寻址导线和两个平行的维持导线这三种导线的交叉点处。在这种排列方式中，寻址导线与两个平行的维持导线正交交叉。用这种发光板，在两个平行的维持导线之间实现维持功能，而寻址功能则通过寻址导线与两平行维持导线中的一个之间的放电来完成。维持导线有两种，寻址-维持导线和单纯维持导线。寻址-维持导线的作用有两方面与单纯维持导线共同完成维持放电；和起寻址导线的作用。因此，寻址-维持导线是可以独立选取的，由此使得寻址波形可以加在一个或多个寻址-维持导线上。另一方面，单纯维持导线的连接方式通常是使维持波形能够加到所有单纯维持导线上，由此使它们同时带有相同电位。用于在电极组之间封入等离子体发生气体的各种方法，已经制成了多种类型的等离子体平板显示器。在一种等离子体显示发光板中，表面上带有导线电极的平行玻璃板彼此留有均匀间隔并在外边沿处密封在一起，且该平行平板之间形成的腔室内充有等离子体发生气体。尽管这种开放型显示器结构已广泛应用，但是还是有一些缺陷。平行平板外边沿的密封以及等离子体发生气体的引入，是一个即昂贵又费时的过程，使最终产品成本增加。此外，经由平行平板端部的电极处很难实现很好的密封。这可以导致气体泄漏和产品寿命缩短。另一个缺点是，在平行平板内的各个像素不能分隔开。因此，在写操作过程中，选定像素的气体电离作用会扩散到周围的相邻像素上，由此引起不希望的相邻像素点亮。即使相邻像素不被点亮，该电离作用也能改变附近像素的开关特性。在另一种公知的等离子体显示器中，或通过在平行平板之一上形成沟槽，或通过在平行平板之间夹一个打了孔的绝缘层，使各个像素机械地分隔开。但是，这些机械分开的像素彼此不是完全密封隔离的，因为像素之间必须有等离子体发生气体的自由通道，以确保整个发光板有均匀的气体压力。尽管这种显示器结构减少了扩散，但是仍然有扩散现象，因为像素之间不是完全电绝缘的。此外，在这种显示发光板中，电极与气体腔室很难精确对准，这会引起像素不亮的现象。当采用开放使显示器结构时，平板边沿还难以进行很好的密封。而且，注入等离子体发生气体和密封平行平板的外边沿都是昂贵费时的工作。在另一种公知的等离子体显示器中，平行平板之间的各个像素也是机械地分隔开的。在这种显示器中，等离子体发生气体被包容在密封透明壳体构成的透明球中。将充气球体包容在平行平板之间的方法有许多。其中一种方法是，各种尺寸的球紧密聚拢并随意分布成一层，夹在平行平板之间。第二种方法是，球体埋入透明介质材料片中，然后将该材料夹在平行平板之间。第三种方法是，平行板之间夹入一个打孔的非导电材料，充气球体分布在所述孔中。尽管上述讨论的各种类型显示器其设计构思不同，但是制造过程中所用的方法基本相同。通常，这些类型的等离子体发光板采用的都是成批生产。如本领域公知的，在成批生产过程中，各个组件通常采用不同的设备且由不同的制造商分别制造并随后组装在一起，其中各个等离子体发光板是一个一个地制造出来的。成批生产有许多缺点，如生产一个最终产品的必要时间较长。长的循环时间增加了产品的成本，并且从本领域公知的其他多种因素考虑这一问题也是不希望出现的。例如，在检测到有缺陷或失败的那个组件与该缺陷或失败被纠正之间所经历的时间内，可能会制造出大量不合格，有缺陷或完全废弃的或半成品的等离子体发光板。前述的两种显示器尤其如此；第一种各个像素之间没有机械地隔开，第二种各个像素或者用形成在一个平行平板上沟槽或者用夹在两个平行平板之间有开孔的隔离层机械地隔开。由于等离子体发生气体在各个像素/子像素之间不是隔离的，所有制造过程主要是各个组件从检验到组装成最终显示器的工作。因此，显示器仅仅是在两个平行平板密封在一起且在两平板之间腔室内充入等离子体发生气体之后得到测试。如果所得产品测试显示发生了任何潜在的问题(如某些像素/子像素发光不好或不发光)，整个显示器就报废了。在一种基本形式中，发光板可以用作大面积光源。通过让发光板发射紫外(UV)光，该发光板可以用于治疗，油漆，和杀菌。在有白色荧光涂层将紫外光转换成可见光的情况下，该发光板可以用于照明光源。此外，在至少一个实施方案中通过按照微波传输模式设计该发光板，可以将该发光板用作等离子体开关的相控阵列。该发光板的结构是这样的，在电离时使等离子体发生气体产生局部微波折射率改变(尽管其他光波长也可以做到)。然后通过在局部区域引入相移和/或从发光板的特定孔径定向地发出微波，可以按设计的任意图案对发光板发出的微波束进行控制或定向。此外，发光板可以用于粒子或光子的检测。在本实施方案中，发光板带有一个稍稍低于电离所需写电压的电位。当器件在其发光板的特定部位或位置处接收到外部的能量时，该附加的能量使所述特定区域的等离子体发生气体产生电离，由此提供了检测外部能量的手段。而且，发光板可以用于平板显示器。这些显示器可以做得很薄很轻，将其与相同尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光板，包括： 第一基板，其中该第一基板包含多个凹口； 多个微组件，其中每个微组件包含至少部分充有等离子体发生气体的外壳，且其中该多个微组件中的至少一个微组件至少部分地设置在每个凹口中，其中一个或多个微组件至少部分地涂覆有荧光剂，且其中除荧光剂之外至少一种涂层至少部分地设置在一个或多个微组件上； 第二基板，其中该第二基板与第一基板相对置，以使该至少一个微组件夹在该第一基板与第二基板之间；以及 多个电极，其中多个电极中的至少两个电极这样安置，使该至少两个电极上所加电压引起一个或更多微组件发光。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华维克托里乔治，亚当托马斯德罗博特，罗杰拉弗内约翰逊，艾伯特迈伦格林，纽厄尔孔韦尔韦思，
申请(专利权)人：科学应用国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]