(57)【要約】２枚の基板の間に挟まれた複数のマイクロコンポーネントを有する、改良された発光パネルが開示されている。各マイクロコンポーネントは、少なくとも２の電極を介し、十分大きな電圧がマイクロコンポーネントにわたって供給された場合に、イオン化が可能なガスあるいはガス混合を含んでいる。連続した高速のインラインプロセスの一部として、発光ディスプレイを製造するためのウエッブ製造プロセスを用いる、改良された、発光パネル製造方法も開示されている。
2005536016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その上に印刷された導電領域を有する、部分的に導電性の基板に、マイクロコンポーネントを接着する方法であって、
接着剤を含む第一挿入ツールの印刷野内(printing view)に、前記部分的導電基板を通過させるステップ、
前記接着剤の一部を、前記部分的導電基板の前記導電領域上に配置するステップ、
少なくとも一のマイクロコンポーネントを含む第二挿入ツールの印刷野内に、その上に接着剤の一部を有する前記部分的導電基板を通過させるステップ、および
前記少なくとも一のマイクロコンポーネントを、前記部分的導電基板上の前記導電領域上に位置する接着剤の一部の上に配置するステップ、
を備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項２】
請求項１にかかる方法において、前記第一および第二挿入ツールは、前記接着剤の前記一部ならびに前記少なくとも一のマイクロコンポーネントを配置する間、圧電アクチュエーター(piezoelectric actuators)を用いること、
を特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１にかかる方法において、前記部分的導電基板は、その中に、前記接着剤の前記一部ならびに前記少なくとも一のマイクロコンポーネントを受け入れるためのソケットを含むこと、
を特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１にかかる方法において、前記少なくとも一のマイクロコンポーネントは、希ガスハライド(rare gas halide)を含むこと、
を特徴とするもの。
【請求項５】
複数のマイクロコンポーネントを、基板の所定部分に配置する方法であって、  前記基板の前記所定部分を、第一の電荷により帯電させるステップ、
前記複数のマイクロコンポーネントを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二帯電の電荷により帯電させるステップ、および
前記複数の帯電したマイクロコンポーネントを、前記帯電した基板に導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントが、前記基板の前記所定部分の前記帯電部分に静電的に引き付けられる(attaracted)ステップ、を備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項６】
複数のマイクロコンポーネントを、基板の所定部分に配置する方法であって、
前記基板の前記所定部分を、第一の電荷により帯電させるステップ、
前記複数のマイクロコンポーネントの第一のセットを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させるステップ、
前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第一のセットを、前記基板の前記第一の帯電部分に導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第一セットが、前記基板の前記第一帯電部分に静電的に引き付けられるステップ、
前記基板に加えられる力を用いて、前記基板の前記第一の帯電部分に引き付けけられなかった前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第一セットからのマイクロコンポーネントの除去を促進するステップ、
前記基板の第二の所定部分を、前記第一の電荷により帯電させるステップ、
前記複数のマイクロコンポーネントの第二のセットを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させるステップ、
前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第二のセットを、前記基板の前記第二の帯電部分に導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第二セットが、前記基板の前記第二帯電部分に静電的に引き付けられるステップ、
前記基板の前記第二帯電部分に引き付けられなかった前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第二セットからマイクロコンポーネントを除去するため、前記基板に対して力を加えるステップ、
前記基板の第三の所定部分を、前記第一の電荷により帯電させるステップ、
前記複数のマイクロコンポーネントの第三のセットを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させるステップ、
前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第三のセットを、前記基板の前記第三の帯電部分に導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第三セットが、前記基板の前記第三帯電部分に静電的に引き付けられるステップ、および、
前記基板の前記第三の帯電部分に引き付けられなかった前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第三セットからマイクロコンポーネントを除去するため、前記基板に対して力を加えるステップ、を備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項７】
請求項６にかかる方法において、マイクロコンポーネントの前記第一、第二および第三セットは、三原色(three primary colors)をそれぞれ、を表すこと、
を特徴とするもの。
【請求項８】
請求項６にかかる方法において、前記加えられる力は、超音波であること、
を特徴とするもの。
【請求項９】
請求項６にかかる方法において、前記基板の前記第一、第二および第三の所定部分は、前記基板に形成されるソケット内にあること、
を特徴とするもの。
【請求項１０】
請求項６にかかる方法において、前記基板の前記第一、第二および第三の所定部分は、コンダクタの近傍にあること、
を特徴とするもの。
【請求項１１】
請求項９にかかる方法において、前記ソケットのそれぞれは、少なくとも一のコンダクタの近傍にあること、
を特徴とするもの。
【請求項１２】
請求項６にかかる方法において、前記マイクロコンポーネントは、希ガスハライドを含むこと、
を特徴とするもの。
【請求項１３】
複数のマイクロコンポーネントを、基板の所定部分に配置するためのシステムであって、
前記複数のマイクロコンポーネントを、第一の電荷により帯電させる手段、
前記基板の前記所定部分を、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させる手段、
前記複数のマイクロコンポーネントを、前記基板の前記所定の帯電部分に導入する手段であって、その間の静電力が、前記複数のマイクロコンポーネントを前記基板の前記所定部分に引き付けるもの、および
前記基板の前記所定の帯電部分内に配置されていない前記複数のマイクロコンポーネントのいずれかを除去する手段、を備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項１４】
請求項１３にかかるシステムにおいて、前記複数のマイクロコンポーネントを帯電させる手段は、電子ビームであること、
を特徴とするもの。
【請求項１５】
請求項１３にかかるシステムにおいて、前記複数のマイクロコンポーネントを帯電させる手段は、レーザーであること、
を特徴とするもの。
【請求項１６】
請求項１３にかかるシステムにおいて、前記基板の前記所定部分を帯電させる手段は、電子ビームであること、
を特徴とするもの。
【請求項１７】
請求項１３にかかるシステムにおいて、前記基板の前記所定部分を帯電させる手段は、レーザーであること、
を特徴とするもの。
【請求項１８】
請求項１３にかかるシステムにおいて、前記基板の前記所定部分を帯電させる手段は、チャージパターン(charge pattern)を含むレーザーにより帯電したドラム(laser-charged drum)を備え、前記ドラムは、前記チャージパターンを、前記基板の前記所定部分に転写すること、
を特徴とするもの。
【請求項１９】
請求項１３にかかるシステムにおいて、前記複数のマイクロコンポーネントを、前記基板の前記所定部分に導入する手段は、シュート(chute)であること、
を特徴とするもの。
【請求項２０】
請求項１３にかかるシステムにおいて、前記基板の前記所定の帯電部分内に配置されていない前記複数のマイクロコンポーネントのいずれかを除去する手段は、加圧ツール(force application tool)であること、
を特徴とするもの。
【請求項２１】
請求項１３にかかるシステムにおいて、前記所定帯電部分に、前記複数のマイクロコンポーネントを引き付ける前記静電力は、前記所定帯電部分に真空を適用することにより、強化され、あるいは、置換されること、
を特徴とするもの。
【請求項２２】
基板のソケット内にマイクロコンポーネントを配置する方法であって、
前記基板上の所定位置に第一の穴を有する第一マスクを配置するステップ、
前記マスクに対して第一の色を発する複数のマイクロコンポーネントを導入するステップ、
前記基板内の前記ソケットの第一セット内への前記マイクロコンポーネントの配置を促進するため、前記第一マスクおよび前記基板の少なくとも一つに力を加えるステップ、
前記基板上の所定位置に、前記基板内の前記ソケットの第二セット上に位置する、第二の穴を有する第二マスクを配置するステップ、
前記マスクに対して第二の色を発する複数のマイクロコンポーネントを導入するステップ、
前記基板内の前記ソケットの第二セット内への前記マイクロコンポーネントの配置を促進するため、前記第二マスクおよび前記基板の少なくとも一つに力を加えるステップ、
前記基板上の所定位置に、前記基板内の前記ソケットの第三セット上に位置する、第三の穴を有する第三マスクを配置するステップ
前記マスクに対して第三の色を発する複数のマイクロコンポーネントを導入するステップ、および
前記基板内の前記ソケットの第三セット内への前記マイクロコンポーネントの配置を促進するため、前記第三マスクおよび前記基板の少なくとも一つに力を加えるステップ、を備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項２３】
請求項２２にかかるシステムにおいて、さらに、前記基板内の前記ソケットの第一、第二および第三セット内に接着剤を配置するステップを備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項２４】
請求項２２にかかるシステムにおいて、前記マイクロコンポーネントは、希ガスハライドを含むこと、
を特徴とするもの。
【請求項２５】
複数の発光パネルを製造するための連続したプロセスであって、
その上に複数の平行したコンダクタを有する、基板による第一の連続ラインを提供するステップ、
静電転写プロセス(electrostatic transfer process)を通じ、前記複数の平行したコンダクタ上に複数のマイクロコンポーネントを配置するステップ、
前記第一基板と前記第二基板との間に前記複数のマイクロコンポーネントが挟まれるよう、前記第一基板上に、第二基板を配置するステップ、および、
前記複数の発光パネルを形成するため、前記第一基板および前記第二基板を切断するステップ、を備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項２６】
請求項２５にかかるシステムにおいて、前記静電転写プロセスは、
前記平行なコンダクタを、第一の電荷により帯電させるステップ、
前記複数のマイクロコンポーネントを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させるステップ、および、
前記複数の帯電したマイクロコンポーネントを、前記帯電した平行なコンダクタに導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントが、前記帯電した平行なコンダクタに静電的に引き付けられるステップ、を備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項２７】
請求項２５にかかるシステムにおいて、前記静電転写プロセスは、
前記平行なコンダクタの第一部分を、第一の電荷により帯電させるステップ、
前記複数のマイクロコンポーネントの第一のセットを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させるステップ、
前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第一のセットを、前記基板の前記第一の帯電部分に導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第一セットが、前記平行なコンダクタの前記第一部分に静電的に引き付けられるステップ、
前記平行なコンダクタの前記第一の部分に引き付けられなかった前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第一セットからマイクロコンポーネントを除去するため、前記基板に対して力を加えるステップ、
前記平行なコンダクタの第二部分を、前記第一の電荷により帯電させるステップ、
前記複数のマイクロコンポーネントの第二のセットを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させるステップ、
前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第二のセットを、前記平行なコンダクタの前記第二部分に導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第二セットが、前記平行なコンダクタの前記第二部分に静電的に引き付けられるステップ、
前記平行なコンダクタの前記第二の部分に引き付けられなかった前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第二セットからマイクロコンポーネントを除去するため、前記基板に対して力を加えるステップ、
前記平行なコンダクタの第三の所定部分を、前記第一の電荷により帯電させるステップ、
前記複数のマイクロコンポーネントの第三のセットを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させるステップ、
前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第三のセットを、前記平行なコンダクタの前記第三部分に導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第三セットが、前記平行なコンダクタの前記第三部分に静電的に引き付けられるステップ、および、
前記平行なコンダクタの前記第三部分に引き付けられなかった前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第三セットからマイクロコンポーネントを除去するため、前記基板に対して力を加えるステップ、を備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項２８】
複数の発光パネルを製造するための連続したプロセスであって、
その上に複数の平行なコンダクタを有する、基板による第一の連続ラインを提供するステップ、
接着剤を含む第一挿入ツールの印刷野内に、前記基板を通過させるステップ、
前記接着剤の一部を、前記平行なコンダクタ上の領域上に配置するステップ、
複数のマイクロコンポーネントを含む第二挿入ツールの印刷野内に、その上に接着剤の一部を有する前記基板を通過させるステップ、および
前記平行なコンダクタ上に位置する接着剤の上に、前記複数のマイクロコンポーネントを配置するステップ、
前記第一基板と前記第二基板との間に前記複数のマイクロコンポーネントが挟まれるよう、前記第一基板上に、第二基板を配置するステップ、および、
前記複数の発光パネルを形成するため、前記第一基板および前記第二基板を切断するステップ、を備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項２９】
複数の発光パネルを製造するための連続したプロセスであって、
除去可能に接着されたマイクロコンポーネントを有する、連続的に動くライン内に第一基板を提供するステップ、
連続的に動くライン内に、前記第一基板と平行に第二基板を供給するステップであって、マイクロコンポーネントが、前記第二基板内においてソケットを形成して、第一基板から除去され、前記形成されたソケット内に残るよう、前記第一基板と前記第二基板が、前記連続的に動くライン内の少なくとも１つの点において互いに強制的に接触可能とするステップ、を備えたこと、
を特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の記載】
【０００１】
本出願は、２０００年１０月２７日に出願され、２０００年１０月２７日に出願された”発光パネルおよび製造方法”と題する米国特許出願番号０９／６９７、３４４に基づいて出願日の利益を主張し、参照のためその全体を取り込むものである。また、ここでは、２０００年１０月２７日に出願された”発光パネルに用いられるマイクロコンポーネント”と題する米国特許出願番号０９／６９７、３５８；２０００年１０月２７日に出願された”発光パネルのテスト方法およびその中のコンポーネント”と題する米国特許出願番号０９／６９７、４９８；２０００年１０月２７日に出願された”発光パネル内のマイクロコンポーネントを励磁する方法およびシステム”と題する米国特許出願番号０９／６９７、３４５；２０００年１０月２７日に出願された”発光パネルに用いられるソケット”と題する米国特許出願番号０９／６９７、３４６；ここで同時に出願される”パネルレイヤーを構成するための液製造プロセス”と題する米国特許出願番号１０／        （代理人整理番号ＳＡＩＣ００２９ーＣＩＰ１）；ここで同時に出願される”発光パネルのオンラインテスト方法”と題する米国特許出願番号１０／        （（代理人整理番号ＳＡＩＣ００２５ーＣＩＰ）；ここで同時に出願される”プラズマデイスプレイパネル内にマイクロコンポーネントを設置する方法及び装置”と題する米国特許出願番号（代理人整理番号ＳＡＩＣ００２６ーＣＩＰ）；ここで同時に出願される”発光パネルに用いられるマイクロコンポーネントの設計、製造、テストならびに調整”と題する米国特許出願番号１０／        （代理人整理番号ＳＡＩＣ００２７ーＣＩＰ）；を参照するものである。上述のいずれの出願も、参照のためその全体が本明細書に取り込まれる。
【発明の属する分野】
【０００２】
本発明は、発光パネルの製造方法に関し、具体的には、発光パネルを製造するためのウエッブ製造プロセスに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
［関連技術の説明］
典型的なプラズマディスプレイにおいては、直角に交差し、間隔が開けられたコンダクタ間に、ガスあるいはガス混合が封入されている。交差するコンダクタは、光を発する、アレイの縮小ピクチャエレメント（画素）として構成される、交差ポイントのマトリクスを定義する。いずれの画素においても、封入されたガスが誘電体としての役割を果たすとともに、直角に交差し、間隔が開けられた導電体は、キャパシタにおける対向するプレートとして機能する。十分に大きい電圧が印加されると、画素におけるガスが分解され(break down)、プラスの導電体に引き付けられる自由電子、ならびに、マイナスに帯電した導電体に引き付けられるプラスに帯電したガスイオンが生成される。これらの自由電子およびプラスに帯電したガスイオンは、他のガス原子と衝突し、より多くの自由電子ならびにプラスに帯電したイオンを発生させる雪崩効果(avalanche effect)を生じさせ、これにより、プラズマが発生する。このプラズマを生成するための放電が生じる電圧レベルは、書き込み電圧と呼ばれる。
【０００４】
書き込み電圧が印加されると、画素におけるガスは、イオン化され、そこで、これらの電荷が印加された電圧と逆電圧を生じさせ、最終的に放電を消滅させる、セルの絶縁誘電性の壁へのイオンの電離移動(ionization migrate)によって生じた自由電荷として一時的に発光する。画素に書き込みが行われると、交流の維持電圧(alternating sustain voltage)により、連続的な発光手順が行われる。前の書き込み又は維持動作から残存する壁の電荷が、イオン化された維持電圧を生じさせるために逆極性で印加される、後に生じる維持波形(sustain waveform)の電圧に加えられる電圧を生じさせるので、維持波形の振幅は、書き込み電圧より小さくてもよい。数学的に、かかるアイデアは、Vs  =  Vw - Vwallであり、ここで、Vsは維持電圧、Vwは書き込み電圧、Vwallは壁の電圧であると設定することができる。したがって、前に書き込み行われていない（あるいは消去された）画素は、維持波形のみでは、イオン化することができない。消去動作は、前に帯電したセルの壁が放電を可能となるまで行われる、書き込み動作と同じと考えられ、タイミングおよび振幅を除いて、書き込み動作と同じである。
【０００５】
通常、書き込み、消去、および維持動作に用いられる導電体には、異なる２種類の構造がある。かかる構造と通じて共通する一つのエレメントは、維持電極およびアドレス電極が、その間にプラズマ生成ガスを伴った状態で間隔を開けて配置されることである。したがって、プラズマ生成ガスがイオン化され、プラズマディスプレイを励磁する際、アドレス又は維持電極の少なくとも一つのは、光が移動する経路内に位置するようにしてもよい。これにより、電極がプラズマディスプレイからの画像を邪魔しないように、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の透明あるいは半透明の導電材料を用いなければならない。しかし、ＩＴＯは高価であるため、ＩＴＯを用いることにより製造コストを上昇させ、最終的にプラズマディスプレイの価格を上昇させる等のいくつかの不利益を生じさせる。
【０００６】
第一の構成は、２の直角に交差するコンダクタであって、一つがコンダクタをアドレス指定し、もう一つがコンダクタを維持するものを用いる。このタイプのガスパネルにおいては、ガスパネルが、前に書き込まれた発光画素パターンを維持するよう、維持波形が、全てのアドレス指定コンダクタおよび維持コンダクタに全体に印加される。従来の書き込み作業では、書き込みパルスおよび維持パルスがイオン化を実行するよう、維持電圧波形に、適切な書き込みの電圧パルスが加えられる。各画素に独立して書き込みを行うため、アドレスおよび維持コンダクタのそれぞれは、独立した選択回路を有する。したがって、全てのアドレス指定および維持コンダクターにわたって、維持波形を印加するが、１のアドレスならびに１の維持コンダクターだけに書き込みパルスを印加することにより、選択されたアドレスおよび維持コンダクターの交点における１の画素だけに書き込み作業が実行される。
【０００７】
第二の構成は、３つのコンダクタを用いる。共面維持パネル(coplanar sustaining panels)と呼ばれる、このタイプのパネルにおいて、各画素は、１のアドレスコンダクタおよび２の平行なサステイン・コンダクタの３つのコンダクタの交点において形成される。この構成においては、アドレスコンダクタは、２の平行なサステイン・コンダクタと直交する。このタイプのパネルを用いると、２の平行なサステイン・コンダクタ間で維持作業が実行され、アドレスコンダクタと２の平行なサステイン・コンダクタの一との間の放電によりアドレス指定が行われる。  
前記サステイン・コンダクタは、アドレス−サステイン・(addressing-sustsining)コンダクタおよびサステイン専用(solely sustaining)コンダクタの２つのタイプからなる。アドレス−サステイン・コンダクタの機能は、サステイン専用コンダクタの比ではない維持放出(sustaining discharge)を達成すること、および、アドレス指定の役割を全うすること、の２つである。したがって、一以上のいずれのアドレス−サステイン・コンダクタにアドレス波形を印加することができるよう、アドレス−サステイン・コンダクタを独自に選択することができる。一方、サステイン専用コンダクタは、それらが、同じ電圧で同時に伝わるよう、サステイン波形が全てのサステイン専用コンダクタに同時に印加されるよう接続されている。
【０００８】
対電極の間にプラズマ生成ガスを封止するための多様な方法を用いた、様々なタイプのプラズマパネルディスプレイ装置が構成される。あるタイプのプラズマパネルにおいては、その表面上にワイヤ電極を有するガラス製の平行な板が等間隔に設けられ、その間に形成されたキャビティーにプラズマ生成ガスが充填されたものが、外端部において一緒にシールされている。このタイプのオープンディスプレイ構造は、広く用いられているが、様々な欠点がある。平行な板の外端部のシーリングを行い、真空にするため排気を行い、真空下でベークアウトを行い(baking out)、プラズマガスを導入すること、はコストも手間もかかる作業であるので、最終製品が高価になってしまう。また、平行な板の端部を通じて電極が貫通接続する(fed through)場所で良好なシールを達成するのは、特に困難である。これにより、ガス漏れが生じ、製品寿命が短くなってしまう。他の欠点としては、独立した画素が、平行な板内で分離されていないことである。この結果、選択された画素におけるガスイオン化動作が、隣接する画素に及んでしまい、書き込みパルスが印加されていないにも拘わらず、隣接する画素が点灯しまうおそれが高くなってしまう。隣接する画素が点灯しないまでも、イオン化動作は、近接する画素のオンおよびオフ特性を変化させることができる。
【０００９】
既知の他のタイプのプラズマディスプレイにおいて、独立した画素は、平行な板の一つに溝を形成すること、あるいは、平行な板の間に、穴のあいた絶縁膜を挟むように加えること、のいずれかによって機械的に分離されている。しかし、このような機械的に分離された画素は、パネル全体で均一な圧力を確保するために、プラズマガスが画素間を自由に通過する必要があるため、互いが完全に囲われ分離されている訳ではない。このタイプのディスプレイ構造は、隣接画素に影響を及ぼす可能性を減少させるが、画素自体が物理的に完全に分離されたわけではないので、その可能性が少なからず存在する。また、このタイプのディスプレイパネルにおいては、電極およびガスチャンバーを正確に配置することが困難であり、これにより、画素が誤点灯してしまう。また、オープン構造ディスプレイ構造と同様に、板の端部で良好なシールを得ることは、困難である。 さらに、真空にするため排気を行い、真空下でベークアウトを行い、プラズマ生成ガスを導入し、平行な板の外端部のシーリン光体グを行うことは、コストと手間のかかる作業である。
【００１０】
既知のさらに別タイプのプラズマディスプレイにおいて、独立した画素は、平行な板の間で機械的に分離されている。このタイプのディスプレイにおいて、プラズマガスは、閉ざされた透明シェルでできた透明球体内に封入されている。平行な板の間に、かかるガスを封入するため様々な方法が用いられている。最初の方法においては、様々なサイズの球体がしっかりとまとめられ、単一のレイヤを通してランダムに供給され、平行な板の間に挟まれる。二番目の方法においては、球体が、透明の誘電性材料のシート内に埋め込まれ、次に、かかる材料が、平行な板の間に挟まれる。三番目の方法においては、電気的な絶縁性材料でできた穴の開いたシートが、平行な板の間に挟まれ、穴の中にガスが充填された球体が配置される。
【００１１】
上述の各タイプのディスプレイは、異なるデザインコンセプトに基づいているが、これらを組み立てるために用いられる製造アプローチは、一般に同じものである。従来、これらのタイプのディスプレイを製造するためには、バッチ組み立てプロセスが用いられる。よく知られているように、バッチプロセスにおいて、各コンポーネントパーツは、時には別の施設で、別の製造者によって別々に組み立てられ、各プラズマパネルが一台づつ製造される場所に、最終的な組み立てのために集められる。バッチプロセスは、最終製品を製造するのに長い時間が必要である等の多数の欠点を有している。所要時間が長いことは、製品コストを押し上げ、本技術で知られてい様々な追加の理由から好ましくない。たとえば、いずれかのコンポーネントの欠陥又は故障の検出と欠陥又は故障の手直しとの間に、基準外、欠陥、あるいは、完全に使用不可又は部分的に不完全なプラズマパネルが、かなりの量、製造されてしまう。
【００１２】
このことは、上述の最初の二つのタイプのディスプレイであって、第一は、機械的に分離されていない画素を有するもの、第二は、平行板の一つに溝を形成すること、あるいは、平行な板の間に挟まれた穴のあいた絶縁膜を加えること、のいずれかによって、機械的に分離した各画素を有するものにおいて特にその傾向が強い。プラズマ生成ガスは、各画素／サブ画素のレベルで分離されていないことから、最終的にディスプレイが組み立てられるまで、組み立てプロセスは、各コンポーネントの大部分がテストされるのを阻害する。したがって、ディスプレイは、平行な２枚の板が一緒にシールされ、プラズマ生成ガスが２枚の板間のキャビティー内に充填された後にしかテストすることができない。製造後のテストにおいて、潜在的な問題（発光度合いが不足し、あるいは、特定の画素／サブ画素において発光しない等）が一つでも生じた場合には、ディスプレイ全体が廃棄されることになる。
【発明の概要】
【００１３】
本発明の好ましい実施形態は、広領域照射源として、エネルギー変調(energy modulation)のため、粒子検出(particle detection)のため、ならびに、フラットパネルディスプレイとして、用いることができる発光パネルを提供する。ガスプラズマパネルは、その特有の性質故に、これらの用途に用いられることが好ましい。
【００１４】
ある形式において、発光パネルは、広領域照射源として用いてもよい。紫外線（ＵＶ）を放つよう発光パネルを構成することにより、かかるパネルは、ペンキ又は他の被膜を硬化させるとともに、消毒の用途を有するようになる。紫外線を可視白色光に変換するため、一以上のリン光体によるコーテイングを追加することで、パネルは、照明源としての用途を有することになる。
【００１５】
また、発光パネルは、少なくとも一の実施形態において、かかるパネルを、マイクロ波による伝送モードにするよう構成することによって、プラズマ切り替えフェイズアレイ(plasma-switched phase array)として用いるようにしてもよい。当該パネルは、イオン化中に、プラズマ生成ガスが、（他の電磁気の波長が通用するにも拘わらず）マイクロ波について屈折変更の局部的なインデックスを作成するような方法によって構成される。パネルからのマイクロ波ビームは、局部に、フェーズシフトを導入し、および／又は、パネルの特定の開口からマイクロ波を方向付けることにより、いずれかの所望のパターンに導かれ又は方向づけられる。
【００１６】
また、発光パネルは、粒子／フォトン検出用に用いてもよい。この実施形態において、発光パネルは、イオン化のために必要な書き込み電圧よりも若干低い電位に晒される。かかる装置が、前記パネルにおける特定箇所又は位置において外部エネルギーに晒されると、かかる追加のエネルギーが、特定領域においてプラズマ生成ガスをイオン化させるので、これにより、外部エネルギーを検出する手段が提供される。
【００１７】
さらに、かかる発光パネルは、フラットパネルディスプレイに用いてもよい。これらのディスプレイは、同じようなサイズの陰極線管（ＣＲＴ）と比較した場合、非常に薄く、軽量に製造することができ、家庭、オフィス、劇場および広告板用に最適なものとなる。また、これらのディスプレイは、高精細テレビ（ＨＤＴＶ）に収納される十分な解像度を有する大きなサイズに作ることもできる。ガスプラズマパネルは、電磁波の偏向に苦しめられることがなく、したがって、軍事用、レーダーシステム、鉄道の駅および他の地下システム等の、磁界により強く影響される用途に適している。
【００１８】
本発明のある実施形態は、その上に印刷された導電領域を有する、部分的に導電性の基板に、マイクロコンポーネントを接着する方法を含んでいる。この方法は、接着剤を含む第一挿入ツールの印刷野内に、前記部分的導電基板を通過させるステップと、前記接着剤の一部を、前記部分的導電基板の前記導電領域上に配するステップと、少なくとも一のマイクロコンポーネントを含む第二挿入ツールの印刷野内に、その上に接着剤の一部を有する前記部分的導電基板を通過させるステップと、前記少なくとも一のマイクロコンポーネントを、前記部分的導電基板上の前記導電領域上に位置する接着剤の一部上に配置するステップと、を備えたことを特徴としている。
【００１９】
本発明の他の実施形態は、複数のマイクロコンポーネントを、基板の所定部分の上に配置する方法を含んでいる。この方法は、前記基板の前記所定部分を、第一の電荷により帯電させるステップと、前記複数のマイクロコンポーネントを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二帯電の電荷により帯電させるステップと、前記複数の帯電したマイクロコンポーネントを、前記帯電した基板に導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントが、前記基板の前記所定部分の前記帯電部分に静電的に引き付けられるステップと、を備えたことを特徴としている。
【００２０】
本発明の他の実施形態は、複数のマイクロコンポーネントを、基板の所定部分に配置する方法を含んでいる。この方法は、前記基板の前記所定部分を、第一の電荷により帯電させるステップと、前記複数のマイクロコンポーネントの第一のセットを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させるステップと、前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第一のセットを、前記基板の前記第一の帯電部分に導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第一セットが、前記基板の前記第一帯電部分に静電的に引き付けられるステップと、前記基板に加えられる力を用いて、前記基板の前記第一の帯電部分に引き付けられなかった前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第一セットからのマイクロコンポーネントの除去を促進するステップと、前記基板の第二の所定部分を、前記第一の電荷により帯電させるステップと、前記複数のマイクロコンポーネントの第二のセットを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させるステップと、前記マイクロコンポーネントの前記第二のセットを、前記基板の前記第二の帯電部分に導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第二セットが、前記基板の前記第二帯電部分に静電的に引き付けられるステップと、前記基板の前記第二の帯電部分に引き付けられなかった前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第二セットからマイクロコンポーネントを除去するため、前記基板に対して力を加えるステップと、前記基板の第三の所定部分を、前記第一の電荷により帯電させるステップと、前記複数のマイクロコンポーネントの第三のセットを、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させるステップと、前記マイクロコンポーネントの前記第三のセットを、前記基板の前記第三の帯電部分に導入するステップであって、前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第三セットが、前記基板の前記第三帯電部分に静電的に引き付けられるステップと、前記基板の前記第三の帯電部分に引き付けられなかった前記帯電したマイクロコンポーネントの前記第三セットからマイクロコンポーネントを除去するため、前記基板に対して力を加えるステップと、を備えたことを特徴としている。
【００２１】
本発明の他の実施形態は、複数のマイクロコンポーネントを、基板の所定部分に配置するためのシステムを含んでいる。このシステムは、前記複数のマイクロコンポーネントを、第一の電荷により帯電させる手段と、前記基板の前記所定部分を、前記第一の電荷とは逆電荷の第二の電荷により帯電させる手段と、前記複数のマイクロコンポーネントを、前記基板の前記所定の帯電した部分に導入する手段と、前記基板の前記所定の帯電部分内に配置されていない前記複数のマイクロコンポーネントのいずれかを除去する手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２２】
本発明の他の実施形態は、基板のソケット内にマイクロコンポーネントを配置する方法を含んでいる。この方法は、前記基板上の所定位置に第一の穴を有する第一マスクを配置するステップと、前記マスクに対して第一の色を発するため、複数のマイクロコンポーネントを導入するステップと、前記基板の前記ソケットの第一セット内への前記マイクロコンポーネントの配置を促進するため、前記第一マスクおよび前記基板の少なくとも一つに力を加えるステップと、前記基板上の所定位置に、前記基板内の前記ソケットの第二セット上に位置する、第二の穴を有する第二マスクを配置するステップと、前記マスクに対して第二の色を発光する複数のマイクロコンポーネントを導入するステップと、前記基板の前記ソケットの第二セット内への前記マイクロコンポーネントの配置を促進するため、前記第二マスクおよび前記基板の少なくとも一つに力を加えるステップと、前記基板上の所定位置に、前記基板内の前記ソケットの第三セット上に位置する、第三の穴を有する第三マスクを配置するステップと、前記マスクに対して第三の色を発光する複数のマイクロコンポーネントを導入するステップと、前記基板の前記ソケットの第三セット内への前記マイクロコンポーネントの配置を促進するため、前記第三マスクおよび前記基板の少なくとも一つに力を加えるステップと、を備えたことを特徴としている。
【００２３】
本発明の他の特徴、効果、ならびに、実施形態は、以下の説明部分において述べられ、とりわけ、かかる説明、あるいは、本発明の実施を参考にすると明らかである。
【本発明の好ましい実施形態の詳細な説明】
【００２４】
本発明の前述および他の特徴ならびに効果は、添付した図面とともに発明の詳細な説明を参照することにより、より明確になる。
【００２５】
ここで、実施され、広範に説明されているように、本発明の好ましい実施形態は、新たな発光パネルに関する。具体的に述べると、好ましい実施形態は、発光パネル、ならびに、発光パネルを製造するためのウエッブの製造プロセスに関する。
【００２６】
図１及び図２は、本発明の２つの実施形態であって、基板１０および基板２０を含む発光パネルを示している。第一基板１０は、シリケート(silicates)、ポリプロピレン(polypropylene)、水晶(quartz)、ガラス(glass)、高分子ベースのいずれの材料(any polymeric-based material)、あるいは、当業者に知られた材料又は材料の組み合わせにより形成してもよい。同様に、第二基板２０も、シリケート、ポリプロピレン、水晶、ガラス、高分子ベースのいずれの材料、あるいは、当業者に知られた材料又は材料の組み合わせにより形成してもよい。第一基板１０ならびに第二基板は、共に同じ材料、あるいは、それぞれ異なる材料で形成してもよい。また、第一および第二基板は、発光パネルからの熱を放出する材料から作られても良い。好ましい実施形態において、各基板は、機械的に柔軟性がある材料から作られている。
【００２７】
第一基板１０は、複数のソケット３０を含んでいる。かかるソケット３０は、隣接するソケット間で均等あるいは不均等な間隔を有する、いずれのパターンで配しても良い。パターンには、均一なアレイ、英数字(alphanumeric characters)、シンボル、アイコン、あるいは、絵が含まれるが、これに限定されない。ソケット３０は、隣接するソケット３０間の距離がほぼ等しくなるよう、第一基板１０内に配置されることが好ましい。一つのグループのソケットと他のグループのソケット間の距離が、ほぼ等しくなるよう、ソケット３０をグループで配するようにしてもよい。後者のアプローチは、カラー発光パネルであって、各グループのソケットが、赤、緑および青の原色を表すもの、に関するものである。
【００２８】
各ソケット３０の少なくとも一部には、少なくとも一のマイクロコンポーネント４０が配されている。光度を高くし、光の透過効率を向上させるため、ソケット内に複数のマイクロコンポーネントを配するようにしてもよい。本発明の一実施形態におけるカラーの発光パネルにおいては、１つのソケットが、赤、緑、青の光を発する３つのマイクロコンポーネントをそれぞれ支持する。これらのマイクロコンポーネント４０は、球形、円筒形、および、非球形を含むが、これらに限定されない、どのような形状であってもよい。また、円筒形状の構造内に球状のマイクロコンポーネントを配するよう、マイクロコンポーネント４０が、他の構造の内側に設けられ、あるいは、形成されたマイクロコンポーネントを含むようにすることが考えられる。本発明の一実施形態におけるカラーの発光パネルにおいては、各円筒形状構造が、単色、または、赤、緑、青で構成された複数色、あるいは、その他の適切な色で構成された可視光を発するよう構成されたマイクロコンポーネントを保持する。
【００２９】
本発明の他の実施形態において、マイクロコンポーネント４０、あるいは、ソケット３０内への複数のマイクロコンポーネントの設置/固定を補助するため、各マイクロコンポーネントに接着剤または結合剤が塗布される。また別の実施形態においては、マイクロコンポーネント４０またはソケット３０内の複数のマイクロコンポーネントの代わりとなることを補助するため、各マイクロコンポーネントに静電気が加えられ、各マイクロコンポーネントに静電界が与えられる。マイクロコンポーネントに静電気を加えることにより、複数のマイクロコンポーネント間の集積（agglomeration)を阻止する。本発明の一の実施形態においては、各マイクロコンポーネントに静電気を与えるために、電子銃が用いられ、各ソケット３０の近傍に配された１の電極は、静電的に帯電したマイクロコンポーネントを引き付けるため必要とされる静電界を提供するため励起される(energized)。
【００３０】
ソケット３０内にマイクロコンポーネント４０又は複数のマイクロコンポーネントを設置／保持することを補助するため、ソケット３０は、接着剤あるいは接合剤を含むようにしてもよい。銀、銅、アルミニウム、あるいは他の導電体で満たされる、通常、電気的な導電材料である、かかる接着剤あるいは接合剤を、デイファレンシャルストリッピング(stripping)、リソグラフィックプロセス(lithographic)、スパッタリング、レーザー堆積、化学堆積、蒸着、あるいは、好ましくはインクジェット技術を用いた堆積により、ソケット３０の内側に塗布してもよい。当業者であれば、他のソケット３０の内側への塗布方法を用いても良いことを認識する。ソケット３０内、あるいは、基板の平らな、すなわち、くぼみが形成されていない、表面上にマイクロコンポーネントを設置するために、ここで説明した方法ならびにツールを用いてもよい。
【００３１】
本発明のある実施形態においては、静電シート転写(electrostatic sheet transfer)（”ＥＳＴ”）を用いて、少なくとも一のマイクロコンポーネントが、各ソケット内に配置される。第一の特定のＥＳＴプロセスを実行するにあたって、基板、具体的には、基板内に既に形成されたソケットに、所定単位電荷が与えられる。同様に、複数の独立したマイクロコンポーネントのそれぞれには、基板上の電荷とは逆の、所定の電荷が与えられる。本発明のある実施形態において、基板に電荷をためる手段は、チャージパターンを含むレーザーがチャージされたドラムであって、チャージパターンを基板の所定部分に転写するもの、を備えている。次に、チャージされた基板は、複数のチャージ済みのマイクロコンポーネントによって満たされる。図２０を参照すると、チャージ済み基板２０を、逆電荷でチャージされたマイクロコンポーネント４０で満たすための手段は、適切な数のマイクロコンポーネントを放出するため、ファブリック製造プロセスにおける所定時間においてプロセッサにより制御されることが好ましい、時間により開閉する機構(timed released mechanism)を用いるシュート９０を含んでいる。かかるシュートは、ファブリック上に吊されており、適切にチャージされた基板部分がシュートの下を通過すると、マイクロコンポーネント４０が基板１０を満たすことを可能にする移動可能バリア９２、すなわち、電気的に制御可能なゲートが始動する。マイクロコンポーネント４０は、シュートに入る前、あるいはシュート内で帯電９４させることができる。かかる帯電は、チャージ済マイクロコンポーネントが、チャージ済みソケットに接着するよう、所定のチャージ済みソケット３０と複数の特定チャージ済マイクロコンポーネント間で静電気引力を有している。チャージ済みソケットは、マイクロコンポーネント４０の電荷とは逆の電荷９６を有している。余分なマイクロコンポーネント、すなわち、静電結合を生じさせないものを除去するため、基板を振動させ、あるいは、基板に対して空気が噴射される。
【００３２】
所定のソケット内にカラー発光マイクロコンポーネントを配置させるため、第一の特定ＥＳＴプロセスの実行ステップは、製造プロセスの間、各色ごとにプロセスステップを繰り返すことを要求する。基板内のこれらの領域、すなわち、そこに第一の所望の色を有するマイクロコンポーネントが配置されるソケットに、電荷が直接加えられる。次に、第一の所望の色を有するマイクロコンポーネントは、基板の隅々まで行き渡り、帯電した領域に張り付く。はじかれたマイクロコンポーネントは、これらの領域、すなわちソケット、から取り除かれ、配置される第二の所望の色を有するマイクロコンポーネントが帯電され、基板の隅々まで行き渡る。これらのステップは、カラー発光マイクロコンポーネントの所望パターンが基板上に形成されるまで繰り返される。
【００３３】
図２１を参照すると、第一の特定ＥＳＴプロセスの実行ステップにおいては、原理的に電子写真(electrophotography)と同様、帯電した第一基板２００が、第二基板２０５上に位置する複数の帯電したマイクロコンポーネント４０と電気的に接触する。かかるマイクロコンポーネント４０は、帯電した第一基板２００に引き付けられ、そこに張り付く。基板、より具体的には、基板のソケット部分３０を帯電させるため、レーザー、ダイオードアレイ、電子ビーム等のプロセッサにより制御される帯電メカニズムが用いられる。製造プロセスの一部として、基板材料のロールが帯電手段のそばを連続して通り過ぎ、それによって帯電する。かかる帯電手段は、プロセッサによって制御され、所望のパネルサイズを実現するため、それにより、位置、すなわち、ソケット位置内に、製造者が指定する量の電荷を分布させることを可能とする。かかるプロセスに加え、逆に帯電したマイクロコンポーネント４０を含む第二基板２０５が、帯電した第一基板２００のそばを通過し、第二基板からマイクロコンポーネントがはがされ、第一基板のソケット３０等の帯電領域に吸着される。図２１に示す本発明の実施形態においては、第一および第二基板２００、２０５を互いに静電的に近接させた状態で連続して通過させることを促進するため、第一および第二基板２００、２０５は、ローラー２１０に沿って送られる。かかるローラー２１０は、逆方向ＡおよびＢに回転する。図２１は、２つのローラー２１０を示しているが、連続するプロセスにおいて、複数のローラー及び／又は移動ベルトを用いるようにしてもよい。
【００３４】
他の実施形態において参照する図２２は、純粋に、機械的な手段によってマイクロコンポーネントを配置する方法およびシステムを示している。プラスチック又は高分子材料、あるいは、柔軟になる温度(point of pliability)まで暖められた、高分子材料等の柔軟な第一基板３００は、第二基板３０５上に位置する複数のマイクロコンポーネント４０と強制的に接触される。かかるマイクロコンポーネント４０は、マイクロコンポーネント４０の形状に基づき、帯電した第一基板３００を変形させる。マイクロコンポーネントは、第二基板３０５上のゆるい保持状態(loose hold)から解き放たれ、自身によって形成した、帯電済みの第一基板内のソケットにとどまって、ソケット／マイクロコンポーネント３１４を形成する。図２２に示した本発明のある実施形態においては、第一および第二基板３００、３０５を互いに機械的に近接させた状態で連続して通過させることを促進するため、第一および第二基板３００、３０５は、ローラー３１０、３１２に沿って送られる。かかるローラー３１２は、マイクロコンポーネントと第一基板が互いに接触するにつれ、その内部に、柔軟な第一基板３００がマイクロコンポーネント４０により押されるソケット形状のへこみを有している。他の実施形態は、自身により形成されるソケットの深さよりも深い柔軟な第一基板３００とともに、へこみのないローラー３１２を用いる。ローラー３１０および３１２は、逆方向ＡおよびＢに回転する。図２２は、２つのローラー３１０および３１２を示しているが、連続するプロセスにおいて、複数のローラー及び／又は移動ベルトを用いるようにしてもよい。
【００３５】
第一の特定ＥＳＴプロセスの実行ステップにおいて述べたように、異なる色を発するマイクロコンポーネント内の特定の位置に配置される場合、プロセスは、様々な色を発するマイクロコンポーネントが、それに従って配置されることを確保するステップを要求する。第二の特定ＥＳＴプロセスの実行ステップにおいては、第一の色を発するマイクロコンポーネントが配置される領域あるいは複数の領域が最初となるよう、帯電手段によって第一基板が選択的に帯電される。第一の色を発する帯電したマイクロコンポーネントのみを含む第二基板は、帯電第一基板の側を通過し、マイクロコンポーネントは、逆に帯電した第一の帯電シート領域および第一の色を発するマイクロコンポーネント間に存する静電気力により、第二基板から取り除かれる(picked off)。次に、第一基板は、第二の色を発するマイクロコンポーネントが配置される領域あるいは複数の領域において、選択的に帯電される。第二の色を発する帯電マイクロコンポーネントのみを含む第三基板は、帯電第一基板の側を通過し、マイクロコンポーネントは、逆に帯電した第一の帯電シート領域および第二の色を発するマイクロコンポーネント間に存する静電気力によって第三基板から取り除かれる。このプロセスは、要求される数の色を発するマイクロコンポーネントが配置される間、繰り返し行われる。
【００３６】
上述の反復プロセスに代えて、様々な色を発する帯電したマイクロコンポーネントにより、第二基板を選択的にパターニングする。当業者であれば、視覚技術に関し、前記パターンが、赤、緑および青の原色を含むことを認識している。これらの色を有するマイクロコンポーネントは、画素を形成するようグループ分けされる。この代用実施形態において、選択的にパターニングされた第二基板は、ソケット位置において帯電した等の選択的に帯電された第一基板と電気的に接触し、逆に帯電するソケットとマイクロコンポーネント間の静電気力に応じて、マイクロコンポーネントは、選択的にパターニングされた第二基板からはぎ取られ、選択的に帯電された第一基板のソケットに配置される。マイクロコンポーネントのパターンは、前記のはぎ取りならびに配置プロセスを通じて維持される。
【００３７】
図２３を参照すると、本発明の他の実施形態において、マイクロコンポーネント４０は、インクジェットのヘッダに似た挿入ツール２２０および２２５を用いて、基板１０上、すなわち、ソケット３０内に配置される。かかる特定の例において、第一挿入ツール２２０は、接着剤２３０の滴、すなわち、導電性のエポキシ等、を付着し、マイクロコンポーネント４０自体を基板１０上に接着するために用いられる。マイクロコンポーネント配置プロセスは、製造プロセスにおける連続的なウエッブあるいは不連続ステップの一部として用いることができる。特定の連続的なウエッブプロセスにおいて、基板は、製造ライン、すなわち、ウエッブラインに提供される。かかる基板は、少なくとも第一のコンダクタセットを既に搭載し、場合によるとマイクロコンポーネントを受け取るためその中に形成されたソケットを有する、ウエッブラインの挿入部分に近づく。例示目的だけであるが、コンダクタは、約１５０ミクロンの幅であってもよく、ウエッブラインに沿った基板の移動方向と直交するよう連続し、マイクロコンポーネントは、約０．３３ミリメーターの幅であってもよい。かかるコンダクタは、中心から中心までの距離が約４００ミクロンなるよう分離される。標準化されたコンダクタがライン状に形成された基板が、ウエッブラインの挿入部分を通過すると、挿入ツールは、基板上および／又は適切なソケット内に、接着剤およびマイクロコンポーネントを挿入する。マイクロコンポーネントを配置するためのパターンは、手動でも、機械的なものでも、あるいは、プロセッサ制御によるもの、のいずれであってもよい。挿入ツールは、必要に応じて、マイクロコンポーネントの配置における、サイズ、色（例えば、赤、緑、青）、タイプ（例えば、マイクロコンポーネント）ならびに、位置を変更するよう、プロセッサを介してプログラムされる。これに代え、コーテイング済みの各ソケット内へのマイクロコンポーネントの挿入後、必要に応じ、赤、緑、青等の画素を構成するため、挿入ツールは、まず、基板のソケットが所望のリン光体によりコーテイングされるようなものであってもよい。     
かかる挿入ツールは、マイクロコンポーネントを、基板、すなわち、ソケットに導くために様々な異なる方法ならびに装置を用いることができる。例えば、マイクロコンポーネントの放出ならびに配置を制御するため、静電気、圧電、および、音響装置は、放出トランスデューサ(ejecting trancducers)、および／又は、アクチュエータを用いる。これらのトランスデューサおよびアクチュエータは、挿入プロセッサによって制御される。ここで説明された実施形態において、挿入プロセッサは、挿入ツールに対して基板を移動させるとともに、トランスデューサ又はアクチュエータを動作させる。トランスデューサ又はアクチュエータの動作、ならびに、基板の移動を制御することにより、挿入プロセッサは、特定のパターンにおける基板に影響を与えるため、マイクロコンポーネントを導くことができる。
【００３８】
マイクロコンポーネントの配置が意図した軌道から逸脱するのを制御するため、挿入ツールから離れたマイクロコンポーネントを静電的に偏向させることができる。挿入ツール上の電極に課せられる電荷は、挿入ツールの動きを補償するよう、帯電したマイクロコンポーネントを所望方向に案内するために制御される。他の実施形態において、基板内のソケットの下、あるいは、挿入ツール上にある電極は、マイクロコンポーネント上に電荷を誘導し、それらを基板および適切なソケットに対して加速させるため用いられる。さらに、放出後のマイクロコンポーネントを加速させるため、電場を用いることができる。
【００３９】
他の実施形態において、ＥＳＴプロセスならびに挿入ツールの使用が組み合わされる。この実施形態において、挿入ツールは、基板内のソケットを、適切なリン光体の被膜によってコーテイングするため用いられる。コーテイングされたソケット内に少なくとも一のマイクロコンポーネントを配置するため、上述のＥＳＴプロセスの一つを用いる。
【００４０】
さらに、本発明の別の実施形態において、マイクロコンポーネントは、基板に対して圧力を印加するプロセスを通じて、基板上のソケット内に配置される。この圧力は、加圧ツールによって加えられる、振動、空気圧、あるいは、他の（攪拌力(agitation)等）慣性力であってもよい。このような本発明の実施形態において、かかる加圧は、最終あるいは微調整ステップとして用いられる。基板表面へのマイクロコンポーネントの初期配置段階で大まかな位置決めステップが行われる。上述の、静電的に満たす実施形態を参照すると、攪拌力は、マイクロコンポーネントとソケット間の静電気引力を効果的にシールするため、あるいは、基板表面から、適切なソケットに配置されていない余分なマイクロコンポーネント取り除くために用いることができる。本発明の他の実施形態においては、ソケットの底に真空吸引機を設けることによって空気圧による力が生成される場合、ソケット内にマイクロコンポーネントを引き付ける静電気引力を強化し、あるいは、それに代わるため、空気圧力が用いられる。
【００４１】
本発明の別の実施形態において、マイクロコンポーネントは、加圧ツールとともに、マスクを用いて、基板内の適切なソケット内に配置される。この実施形態において、第一マスクは、基板を覆って配置され、第一の色のマイクロコンポーネントを受け入れるためのデイスプレイ条件に基づいて、所定位置に穴を有するようパターニングされたマスクに穴が設けられている。かかるマスクが所定位置に置かれると、シュートに入った、第一の色を有するマイクロコンポーネントがマスク上に満たされ、マイクロコンポーネントを振動させ、穴を介して基板のソケット内に位置させるため加圧ツールが用いられる。次に、第一マスクが除去され、第二および第三のパターニングされたマスクを用いて、第二および第三の色のマイクロコンポーネントについても、かかるプロセスが繰り返される。さらに別の実施形態において、マイクロコンポーネントは、緑のマイクロコンポーネントが第一のサイズを有し、第二のサイズを有する青のマイクロコンポーネントよりも大きく、第三のサイズを有する赤のマイクロコンポーネントよりも大きい等、異なるサイズであってもよい。他の実施形態においては、異なるサイズのマイクロコンポーネントを収容するようマスクをパターニングしてもよい。
【００４２】
挿入部を含む連続的なウエッブプロセスは、動的な製造プロセスである。かかるプロセスは、サイズ、解像度、電力制限等に基づき、多種な多様な技術用途に適用可能なデイスプレイ構造を構成することを可能にする。こうして得られたデイスプレイ構造は、意図する用途に基づき再構成することが可能である。本発明の他の実施形態において、連続的なウエッブプロセスの挿入部は、コンダクタの第一セットを含む基板に対し、硬化可能な液体誘電レイヤ等を塗布するプロセスを含んでいる。このレイヤ形成技術に関する詳細は、参照のためその全体が本明細書に取り込まれる、 に出願された”パネルレイヤ生成のための液体製造方法”と題する代理人整理番号ＳＡＩＣ００２９−ＣＩＰ１において説明されている。かかる誘電レイヤのコーテイングは、切断プロセス時に、下にあるコンダクタを保護し、それにより、デイスプレイ構造が複数のデイスプレイパネルに分割されることを可能にする。デイスプレイ構造の適用性ゆえ、前記構造を、同じサイズのデイスプレイ又は異なるサイズのデイスプレイに切断してもよい。従来の製造方法では、この複数サイズへの適用が不可能であった。かかる制限の最も大きい理由は、パネルの端部に、電気接続線等のための間隔を設けなければならいことにある。本発明によると、構造中央からデイスプレイの切断を行ったとしても、誘電レイヤで保護されたコンダクタが端部に残存する。かかる誘電レイヤは、端部において基板から除去、又は、はぎ取られたコンダクタが露出し、適切な接続が行われる。
【００４３】
自身のもっとも基本的な形態において、各マイクロコンポーネント４０は、プラズマ生成ガスあるいはガス混合４５によって満たされたシェル５０を含んでいる。クリプトン(krypton)、キセノン(xexnon)、アルゴン(argon)、ネオン(neon)、酸素(oxygen)、ヘリウム(herium)、水銀(mercury)、および、それらのガス混合を含むが、これらに限定されることがなく、イオン化が可能な、いずれの適切なガスまたはガス混合を、プラズマ生成ガスとして用いてもよい。実際には、セシウム又は水銀と混合される希ガスを含むが、これらに限定されない、いずれの希ガスを、プラズマ生成ガスとして用いることも可能である。また、たとえば、塩化キセノン(xenon chloride)、フッ化キセノン(xenon fluoride)等の希ガスハライド混合(rare gas halide mixture）も、プラズマ生成ガスに適している。希ガスハライドは、純キセノンの波長（１４７から１７０nm)より長い、約３００から３５０nmの発光波長を有する効率的な発光体である。このことにより、量子効率利得が全体として向上、すなわち、混合割合によっては、２倍以上になる。さらに、本発明の他の実施形態において、希ガスハライド混合は、上に挙げられた他のプラズマ生成ガスとも混合される。かかる列挙は、限定することを意図したものではない。当業者であれば、他のガスあるいはガス混合を用いても良いことを認識するであろう。他の実施形態に基づくカラーデイスプレーにおいて、プラズマ生成ガスあるいはガス混合４５は、イオン化の間、かかるガスが、所望の色に対応する特定波長の光を照射するようなものが選ばれる。たとえば、ネオン−アルゴンが、赤の光を、キセノン−酸素が、緑の光を、クリプトン−ネオンが青の光を発する。好ましい実施形態においては、プラズマ生成ガスあるいはガス混合４５が用いられているが、エレクトロルミネッセント材料、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）あるいは電気泳動材料等の光を発することが可能ないずれの材料を想定することもできる。
【００４４】
シェル５０は、シリケート(silicates)、ポリプロピレン(polypropylene)、ガラス(glass)、高分子ベースのいずれの材料(any polymeric-based material)、酸化マグネシウム(magnesium oxide)、および、水晶、を含むがこれには限定されることがない、幅広い材料の組み合わせの中から作成することができ、また、適切なサイズに作ることもできる。シェル５０は、その短軸(minor axis)を測ると、マイクロメーターからセンチメータ−の範囲の直径を有し、その長軸(major axis)を測定するとそのサイズに実質的に制限がないように構成しても良い。たとえば、円筒形状のマイクロコンポーネントは、その短軸を横切ると、直径がたった１００ミクロンでもよいが、その長軸を横切ると数百メーターであってもよい。好ましい実施形態において、その短軸を測った場合のシェルの外径は、１００ミクロンから３００ミクロンである。また、好ましい厚さは１ミクロンから１０ミクロンであるが、シェルの厚さは、マイクロメーターからミリメータ−の範囲であってもよい。
【００４５】
マイクロコンポーネントにわたって、十分に大きな電圧が印加されると、ガスあるいはガス混合は、イオン化してプラズマを発生させ発光する。シェル５０内で、ガスあるいはガス混合を最初にイオン化するのに必要とされる電位差は、パッシェンの法則(paschen's Law)によって管理され、シェル内部の圧力と密接に関係している。本発明において、シェル５０内部のガス圧力は、数十トル(torr)から数気圧(several atmospheres)範囲である。特定の実施形態において、かかるガス圧力は、１００トルから７００トルの範囲である。ここで述べるマイクロコンポーネント４０のサイズおよび形状、ならびに、プラズマ生成ガスのタイプおよび圧力は、発光パネルの性能および特性に影響を及ぼし、パネルの動作効率を最適化するよう選択される。
【００４６】
マイクロコンポーネント４０に加えられ、発光パネルの性能および特性に影響を及ぼす様々な被膜３００および添加物が存在する。かかる被膜３００は、シェル５０の内側又は外側に塗布してもよく、シェル５０の一部又は全体に被膜してもよい。外側の膜のタイプは、紫外線を可視光線に変換するために用いられる被膜（たとえばリン）、反射フィルターとして用いられる被膜、ならびに、バンドギャップフィルターとして用いられる被膜を含むが、これらに限定されることはない。また、内側の膜のタイプは、紫外線を可視光線に変換するために用いられる被膜（たとえばリン）、二次放射を強化するのに用いられる被膜、ならびに、腐蝕を防止するために用いられる被膜を含むが、これらに限定されることはない。当業者であれば、他の被膜を用いても良いことを認識する。被膜３００は、異なるストリッピング(stripping)、リソグラフィックプロセス(lithographic)、スパッタリング、レーザー堆積、化学堆積、蒸着、あるいは、インクジェット技術を用いた堆積によってシェル５０に塗布しても良い。当業者は、内側および／又は外側を被膜する他のコーテイング方法も同様に有効であることに気づくであろう。添加物のタイプは、紫外線を可視光線に変換するために用いられる添加物（たとえばリン）、二次放射を強化するのに用いられる添加物、ならびに、シェル５０を介して導電経路を提供するために用いられる添加物を含むが、これらに限定されることはない。この添加物は、イオン注入を含む、当業者に既知のいずれの技術によってシェル５０に添加される。マイクロコンポーネント４０に対し、どのようなコーテイングおよび添加物の組み合わせを添加することも想定可能である。なお、マイクロコンポーネント４０に添加可能な添加物とコーティングを組み合わせることによって、様々な被膜をソケット３０内側にコーティングしてもよい。これらの被膜は、紫外線を可視光線に変換するために用いられる被膜、反射フィルターとして用いられる被膜、ならびに、バンドギャップフィルターとして用いられる被膜を含むが、これらに限定されることはない。
【００４７】
なお、マイクロコンポーネント４０に添加可能な添加物とコーテイングを組み合わせることによって、様々な被膜をソケット３０内側にコーテイングしてもよい。これらの被膜は、紫外線を可視光線に変換するために用いられる被膜、反射フィルターとして用いられる被膜、ならびに、バンドギャップフィルターとして用いられる被膜を含むが、これらに限定されることはない。
【００４８】
本発明のある実施形態において、マイクロコンポーネント４０が紫外線を発するよう構成された場合、かかる紫外線は、内部にリンが塗布されたシェル５０の少なくとも一部を被膜すること、外部にリンが塗布されたシェル５０の少なくとも一部を被膜すること、シェル５０にリンを添加すること、および／又は、リンによりソケットの内側を被膜することにより、可視光線に変換される。本発明に基づくカラーパネルにおいては、色の付いたリンが選ばれ、別のマイクロコンポーネントから発せられた可視光線は、それぞれ、赤、緑および青に色づけられる。これら原色を、変動するインテンシテイーにより組み合わせることにって、全ての色を表現することが可能となる。他の色の組み合わせおよび構成を用いることができることが想定される。カラー発光パネルの他の実施形態において、紫外線は、マイクロコンポーネント４０上、および／又は、ソケット３−の内側に、色づけされたリンを配することにより、可視光線に変換される。可視光線を、赤、緑および青等の適切な構成の着色光に変換するため、色づけされたフィルターを各ソケット３０上に交互に塗布してもよい。マイクロコンポーネントを、全て単色を用いてコーテイングし、次に、各ソケット上に置かれた少なくとも一のフィルターを用いることによって可視光線を着色光に変換することにより、マイクロコンポーネントの設置をより簡単にし、発光パネルの構成をより簡易なものとすることができる。
【００４９】
光度を高くし、光の透過効率を向上させるため、本発明のある実施形態において、各マイクロコンポーネント４０のシェル５０の少なくとも一部は、二次放射強化材料によってコーテイングされる。酸化マグネシウムおよび酸化ツリウムを含むがこれに限定されることがない、いずれの低親和性材料を用いてもよい。当業者であれば、他の材料でも二次放射を強化することを認識するであろう。本発明の他の実施形態において、シェル５０には、二次放射強化材料が添加されている。かかる二次放射強化材料によるシェル５０の添加は、二次放射強化材料によるシェルの被膜に加えて行われることが想定される。この場合、シェル５０の被膜に用いられる二次放射強化材料とシェル５０に添加されるものは、異なるものであってもよい。
【００５０】
本発明のある実施形態に基づくと、二次放射強化材料をシェル５０に添加することに加え、あるいは、それに代え、導電材料がシェル５０に添加される。可能な導電材料は、銀、金、プラチナおよびアルミニウムを含むが、これらに限定されない。導電材料をシェル５０に添加することにより、シェル内に含まれるガスあるいはガス混合に対して直接の導電経路を提供するとともに、直流発光パネルの実現を可能にする一の手段を提供する。
【００５１】
本発明の他の実施形態において、マイクロコンポーネント４０のシェル５０は、反射性材料により被膜されている。かかる反射性材料の屈折と整合する屈折率整合材料(index matching material)は、前記反射性材料の少なくとも一部と接触するよう配される。反射性被膜ならびに屈折率整合材料は、前記実施形態のリン光体による被膜および二次放射強化被膜から離れ、あるいは、それらと一緒であってもよい。反射性被膜は、放射効率を高めるため、シェル５０に塗布される。屈折率整合材料を前記反射性被膜の少なくとも一部と接触するよう配することにより、反射性被膜と屈折率整合材料接点間において、反射性被膜を介した所定波長範囲での放射が可能となる。反射性被膜と屈折率整合材料間の接点領域を介したマイクロコンポーネントからの放射を強要することにより、光度を高くするとともにマイクロコンポーネントの効率の向上が達成される。ある実施形態において、屈折率整合材料は、反射性被膜の少なくとも一部に直接被膜される。他の実施形態において、屈折率整合材料は、屈折率整合材料が反射性被膜の少なくとも一部と接触するよう、マイクロコンポーネントと接触する材料膜等の上に配置される。また、別の実施形態において、前記接点のサイズは、発光パネルの特定の視野を実現するため選択可能である。
【００５２】
第一基板１０内、および/または、その上に形成されるキャビティー５５が、基本ソケット３０の構造を提供する。かかるキャビティー５５は、どのような形状およびサイズであってもよい。図３Ａから図３Ｊに示すように、キャビティー５５の形状は、立方体１００、円錐１１０、円錐台１２０、放物面１３０、球状１４０、円筒１５０、ピラミッド１６０、ピラミッド錐台１７０、平行六面体１８０あるいはプリズム１９０を含んでもよいが、これらに限定されない。
【００５３】
ソケット３０のサイズおよび形状は、発光パネルの性能および特性に影響を及ぼし、パネルの動作効率を最適化するため選択される。また、マイクロコンポーネントとソケット間の当たり(surface contact)を最適化し、および/または、マイクロコンポーネントとソケット内に配されたいずれの電極との接続性を維持するため、マイクロコンポーネントの形状およびサイズに基づき、ソケットの構造を選択しても良い。さらに、ソケット３０のサイズおよび形状は、フォトンの生成を最適化し、光度および光の透過効率を高くするために選択可能である。図４および図５の例において示すように、浅いソケット３０内に配置されたマイクロコンポーネント４０が、広い視野θ（図５）を提供するとともに、深いソケット３０内に配置されたマイクロコンポーネント４０が、より平行な光線、すなわち、狭い視野θ（図４）を提供するような、角度θを有する視野４００を提供するため、サイズおよび形状を選択してもよい。すなわち、その深さが、ソケット内に配置されたマイクロコンポーネントを包み込み、あるいは、ソケット内にマイクロコンポーネントの一部だけが配置されるよう浅く、キャビティーを形成してもよい。これに代え、本発明の他の実施形態において、視覚４００は、少なくとも一の光学レンズを第二基板上に配置することにより特定の角度θに設定してもよい。かかるレンズは、第二基板全体を覆っても、複数の光学レンズ場合、各ソケットと一致(in register)するよう構成してもよい。他の実施形態においては、発光パネルの視野を調整するよう、光学レンズまたは複数の光学レンズを構成することができる。
【００５４】
複数のソケットを含む、発光パネルを製造する方法のある実施形態においては、基本的なソケット形状を作るために、キャビティー５５が形成され、パターニングされる。かかるキャビティーは、基板の、物理的、機械的、熱的、電気的、光学的、あるいは、化学的な変形を組み合わせることによって、適切ないずれの形状およびサイズに形成してもよい。様々な強化材料３２５を、各ソケットの近傍、および/または、その中に配置してもよい。かかる強化材料３２５は、防眩用コーテイング(anti-glare coating)、タッチセンシティブ面、コントラスト強化（ブラックマスク）コーテイング、保護コーテイング、トランジスタ、集積回路、半導体装置、インダクタ、キャパシタ、抵抗器、制御電子回路、駆動電子回路、ダイオード、パルス生成ネットワーク、パルス圧縮器、パルス変調器および同調回路、を含むが、これらに限定されない。
【００５５】
複数のソケットを含む、本発明の発光パネルを製造する方法の他の実施形態において、ソケット３０は、第一基板を生成するため複数の材料レイヤ６０を積層し、少なくとも一の電極を、材料レイヤ内の第一基板１０上に直接、あるいは、それらのいずれの組み合わせに、配置し、さらに、キャビティーを形成するため、材料レイヤ６０の一部を選択的に除去することにより形成される。かかる材料レイヤ６０は、誘電材料、金属、および強化材料３２５の一部または全部に関するいずれの組み合わせをも含んでいる。かかる強化材料３２５は、防眩用コーテイング、タッチセンシティブ面、コントラスト強化（ブラックマスク）コーテイング、保護コーテイング、トランジスタ、集積回路、半導体装置、インダクタ、キャパシタ、抵抗器、制御電子回路、駆動電子回路、ダイオード、パルス生成ネットワーク、パルス圧縮器、パルス変調器および同調回路、を含むが、これらに限定されない。材料レイヤの設置は、リソグラフィックプロセス、スパッタリング、レーザー堆積、化学堆積、蒸着、乾燥印刷タイプのプロセス(xerographic-type process)、プラズマ堆積、あるいは、インクジェット技術を用いた堆積、のいずれかの転移プロセスによって行われる。当業者であれば、基板上に複数の材料レイヤを堆積するための他の適切な方法があることを理解する。ウエットまたはドライエッチング、フォトリソグラフィー、レーザー熱処理、熱形成、機械的パンチ、エンボス加工、打ち抜き(stanping-out)、穴あけ、電鋳法、または、えくぼ形成法(dimpling)を含むがこれらに限定されない、様々な方法を用いて、材料レイヤ６０内に、キャビティー５５を形成してもよい
複数のソケットを含む発光パネルの製造方法に関する本発明の他の実施形態においては、各ソケット３０を、第一基板１０内のキャビティー５５をパターニングすることにより形成し、材料レイヤ６５がキャビティー５５に適合するよう第一基板１０上に複数の材料レイヤ６５を配置し、少なくとも一の電極を、第一基板１０上、材料レイヤ６５内、あるいは、これらのいずれの組み合わせに配置するステップ、を備えている。かかるキャビティーは、基板の、物理的、機械的、熱的、電気的、光学的、あるいは、化学的な変形を組み合わせることによって、適切ないずれの形状およびサイズに形成してもよい。かかる材料レイヤ６０は、誘電材料、金属、および強化材料３２５の一部または全部に関するいずれの組み合わせをも含んでいる。かかる強化材料３２５は、防眩用コーテイング、タッチセンシティブ面、コントラスト強化（ブラックマスク）コーテイング、保護コーテイング、トランジスタ、集積回路、半導体装置、インダクタ、キャパシタ、抵抗器、制御電子回路、駆動電子回路、ダイオード、パルス生成ネットワーク、パルス圧縮器、パルス変調器および同調回路、を含むが、これらに限定されない。材料レイヤの設置は、リソグラフィックプロセス、スパッタリング、レーザー堆積、化学堆積、蒸着、乾燥印刷タイプのプロセス、プラズマ堆積、あるいは、インクジェット技術を用いた堆積、のいずれかの転移プロセスによって行われる。
【００５６】
複数のソケットを含む発光パネルの製造方法に関する本発明の他の実施形態においては、第一基板１０上に複数の材料レイヤ６６を配置することにより各ソケット３０を形成し、少なくとも一の電極を、第一基板１０上、材料レイヤ６６内、あるいは、これらのいずれの組み合わせに配置するステップ、を備えている。各材料レイヤは、材料レイヤを完全に貫通する、前もって形成されたた開口６５を含んでいる。かかる開口は、同じサイズであっても、違うサイズであってもよい。複数の材料レイヤ６６は、一直線に並ぶ開口を伴って、第一基板上に連続して配置され、これにより、キャビティー５５が形成される。材料レイヤ６６は、誘電材料、金属、および強化材料３２５の一部または全部に関するいずれの組み合わせを含んでいる。かかる強化材料３２５は、防眩用コーテイング、タッチセンシティブ面、コントラスト強化（ブラックマスク）コーテイング、保護コーテイング、トランジスタ、集積回路、半導体装置、インダクタ、キャパシタ、抵抗器、制御電子回路、駆動電子回路、ダイオード、パルス生成ネットワーク、パルス圧縮器、パルス変調器および同調回路、を含むが、これらに限定されない。材料レイヤ６６の設置は、フォトリソグラフィックプロセス、乾燥印刷タイプのプロセス、プラズマ堆積、スパッタリング、レーザー堆積、化学堆積、蒸着、あるいは、インクジェット技術を用いた堆積、のいずれかの転移プロセスによって行われる。当業者であれば、基板上に複数の材料レイヤを堆積するのための他の適切な方法があることを理解する。
【００５７】
発光パネル内のソケットを製造するための４つの異なる方法を説明する上記実施形態においては、少なくとも一の強化材料を、各ソケット中に配置し、あるいは、近接させてもよい。上述のように、強化材料３２５は、防眩用コーテイング、タッチセンシティブ面、コントラスト強化（ブラックマスク）コーテイング、保護コーテイング、トランジスタ、集積回路、半導体装置、インダクタ、キャパシタ、抵抗器、制御電子回路、駆動電子回路、ダイオード、パルス生成ネットワーク、パルス圧縮器、パルス変調器および同調回路、を含むが、これらに限定されない。本発明の好ましい実施形態においては、リソグラフィックプロセス、スパッタリング、レーザー堆積、化学堆積、蒸着、乾燥印刷タイプのプロセス、プラズマ堆積、あるいは、インクジェット技術を用いた堆積、あるいは、機械的手段のいずれかの転移プロセスによって強化材料を、各ソケット中に配置し、あるいは、近接させてもよい。本発明の他の実施形態において、発光パネルの製造方法は、少なくとも一の電気的な強化手段(electrical enhancement)を液体中に保留し、かかる液体を第一基板全体に流すことにより、少なくとも一の電気的な強化手段（例えば、トランジスタ、集積回路、半導体装置、インダクタ、キャパシタ、抵抗器、制御電子回路、駆動電子回路、ダイオード、パルス生成ネットワーク、パルス圧縮器、パルス変調器および同調回路）を、各ソケット内、あるいは、近傍に配置するステップを含んでいる。液体が、第一基板全体に流れるにつれ、前記少なくとも一の電気的な強化手段が、各ソケット内に定着する。基板を横断して電気的な強化手段を移動させるため、他の物質、あるいは、手段を用いてもよいことが想定される。かかる手段の一つに、基板を横断して電気的な強化手段を移動させるために空気を用いることを含んでもよいが、これに限定されない。本発明の他の実施形態において、少なくとも一の電気強化手段がソケットとセルフアラインメントするよう、ソケットは、少なくとも一の電気強化手段と対応する形状に構成されている。
【００５８】
マイクロコンポーネント内のプラズマ生成ガスをイオン化するのに必要な電圧を低減させること、マイクロコンポーネント内のイオン電荷を保持／消去するのに必要な電圧を低減させること、マイクロコンポーネントの光度および／又は光の透過効率を向上させることを含むが、これに限定されない、多数の用途のため、電気強化手段を発光パネルに用いてもよい。また、かかる電子強化手段は、発光パネルを駆動するのに必要とされる所要電力を変更するため、発光パネル駆動回路とともに用いるようにしてもよい。直流電力源が交流タイプの発光パネルに電力供給することを可能とするため、例えば、同調回路を、駆動回路とともに用いてもよい。本発明のある実施形態においては、電子強化手段に接続され、その動作を制御することが可能な制御回路が設けられる。各画素/サブ画素において、電子強化手段を独立して制御する能力を有することにより、発光パネルの組み立て後でも、それにより、各マイクロコンポーネントの特性を、変更し/修正することが可能な手段を得ることができる。かかる特性には、光度、ならびに、それによりマイクロコンポーネントが点灯する周波数が含まれるが、これに限定されることはない。当業者であれば、発光パネルの各ソケットの近傍、または、その中に、設けられた電子強化手段に関する他の用途について認識する。
【００５９】
マイクロコンポーネント４０を励磁するのに必要な電位は、少なくとも２の電極を介して供給される。一般的な構成において、発光パネルは、複数の電極であって、少なくとも２の電極が、第一基板のみに接着され、第二基板あるいは少なくとも一の電極のみが、第一基板および第二基板のそれぞれに接着され、電極に印加された電圧によってマイクロコンポーネントが発光するよう、電極が構成されるものを含んでいる。他の一般的な構成において、発光パネルは、複数の電極であって、いずれの電極を交差させることなく、電極に印加された電圧により一以上のマイクロコンポーネントが発光パネルの視野を通過する光を発するよう、少なくとも２の電極が構成されるものを含む。
【００６０】
ある実施形態において、ソケット３０が、そこに形成されるよう第一基板上にパターニングされている場合、少なくとも２の電極を第一電極１０、第二基板２０、あるいは、それらのいずれかの組み合わせの上に配置してもよい。図１および図２に示す実施形態において、サステイン極７０は、第二基板２０上に配され、アドレス電極８０は、第一基板１０上に配される。好ましい実施形態において、第一基板１０上に接着された少なくとも一の電極は、少なくともその一部がソケット内に配される（図１および図２）。
【００６１】
ある実施形態において、第一基板１０が複数の材料レイヤ６０を含み、材料レイヤ内にソケット３０が形成されている場合、少なくとも２の電極を、第一基板１０上、材料レイヤ６０内、第二基板２０上、または、これらのいずれかの組み合わせに配置してもよい。ある実施形態においては、図６Ａに示すように、第一サステイン電極および第二サステイン電極が同一平面構造となるよう、第一アドレス電極８０が、材料レイヤ６０内に配され、第一サステイン電極７０は、材料レイヤ６０内に配され、さらに、第二サステイン電極７５が、材料レイヤ６０内に配される。図６Ｂは、図６Ａの切り欠き図であって、同一平面にあるサステイン電極７０および７５の配置を示している。他の実施形態においては、図７Ａに示すように、第一アドレス電極が、中央平面構造で第一サステイン電極と第二サステイン電極間に位置するよう、第一サステイン電極７０が、第一基板１０上に配され、第一アドレス電極８０は、材料レイヤ６０内に配され、さらに、第二サステイン電極７５が、材料レイヤ６０内に配される。図７Ｂは、第一サステイン電極７０を示す図７Ａの切り欠き図である。図８に示すように、発光パネルの好ましい実施形態においては、第一アドレス電極および第二アドレス電極が、第一サステイン電極とおよび第二サステイン電極との間に位置するよう、第一サステイン電極７０が、材料レイヤ６０内に配され、第一アドレス電極８０は、材料レイヤ６０内に配され、第二アドレス電極８５が、材料レイヤ６０内に配され、さらに、第二サステイン電極７５が、材料レイヤ６０内に配される。
【００６２】
ある実施形態において、材料レイヤがキャビティー５５に適合するよう、キャビティー６５が第一基板１０上にパターニングされ、複数の材料レイヤ６５が第一基板１０上に配される場合、少なくとも２の電極を、第一電極１０上、少なくとも一部を材料レイヤ６５内、第二基板２０上、あるいは、これらのいずれかの組み合わせに配置してもよい。ある実施形態においては、図９に示すように、第一サステイン電極および第二サステイン電極が同一平面構造となるよう、第一アドレス電極８０が、第一基板１０上に配され、第一サステイン電極７０は、材料レイヤ６５内に配され、さらに、第二サステイン電極７５が、材料レイヤ６５内に配される。他の実施形態においては、図１０に示すように、第一アドレス電極が、第一サステイン電極と第二サステイン電極の間に中央平面構造で位置するよう、第一サステイン電極７０が、第一基板１０上に配され、第一アドレス電極８０は、材料レイヤ６５内に配され、さらに、第二サステイン電極７５が、材料レイヤ６５内に配される。図１１に示されるように、本発明の好ましい実施形態においては、第一アドレス電極および第二アドレス電極が、第一サステイン電極とおよび第二サステイン電極との間に位置するよう、第一サステイン電極７０が、第一基板１０上に配され、第一アドレス電極８０は、材料レイヤ６５内に配され、第二アドレス電極８５が、材料レイヤ６５内に配され、さらに、第二サステイン電極７５が、材料レイヤ６５内に配される。
【００６３】
ある実施形態においては、位置決めされた穴５６を有する複数の材料レイヤ６６が、第一基板上１０に配置され、これにより、キャビティー５５を作り出す場合、少なくとも２の電極を、第一電極１０上、少なくとも一部を材料レイヤ６５内、第二基板２０上、あるいは、これらのいずれかの組み合わせに配置してもよい。ある実施形態においては、図１４に示すように、第一サステイン電極および第二サステイン電極が同一平面構造となるよう、第一アドレス電極８０が、第一基板１０上に配され、第一サステイン電極７０は、材料レイヤ６６内に配され、さらに、第二サステイン電極７５が、材料レイヤ６６内に配される。他の実施形態においては、図１５に示すように、第一アドレス電極が、第一サステイン電極と第二サステイン電極の間に中央平面構造で位置するよう、第一サステイン電極７０が、第一基板１０上に配され、第一アドレス電極８０は、材料レイヤ６６内に配され、さらに、第二サステイン電極７５が、材料レイヤ６６内に配される。図１６に示すように、本発明の好ましい実施形態においては、第一アドレス電極および第二アドレス電極が、第一サステイン電極および第二サステイン電極との間に位置するよう、第一サステイン電極７０が、第一基板１０上に配され、第一アドレス電極８０は、材料レイヤ６６内に配され、第二アドレス電極８５が、材料レイヤ６６内に配され、さらに、第二サステイン電極７５が、材料レイヤ６６内に配される。
【００６４】
ここまでの明細書において、発光パネルのさまざまなコンポーネント、および、これらのコンポーネントを製造する方法、ならびに、発光パネルの製造について説明した。本発明のある実施形態においては、発光パネルを製造するためのウエッブの製造プロセスの一部として、これらのコンポーネントを製造し、かかる製造方法を実行してもよいことが想定される。本発明の他の実施形態において、発光パネルを製造するためのウエッブの製造プロセスは、第一基板を提供するステップ、前記第一基板上にマイクロコンポーネントを配置するステップ、前記マイクロコンポーネントが、前記第一および前記第二基板との間にはさまれるよう、前記第一基板上に第二基板を載置するステップ、および、独立した発光パネルを形成するため前記第一および前記第二基板の”サンドウイッチ”をさいの目に切るステップ、を含む。他の実施形態において、前記第一および第二基板は、材料のロールとして供給される。複数のソケットは、第一基板上に前もって形成し、あるいは、ウエッブの製造プロセスの一部として、第一基板内および/または上に形成されてもよい。同様に、第一基板、第二基板、あるいは両方の基板が複数の電極を備えるよう、第一および前記第二基板を前もって形成するようにしてもよい。これに代え、ウエッブ製造プロセスの一部として、複数の電極を、第一基板上またはその内部、第二基板上またはその内部、あるいは、第一基板および第二基板上またはその内部に配してもよい。適切な場合には、どのような順で製造プロセスを実行してもよいことに注意すべきである。マイクロコンポーネントは、前もって形成し、あるいは、ウエッブ製造プロセスの一部として形成してもよいことにも注意すべきである。他の実施形態において、ウエッブ製造プロセスは、バッチプロセスの一部として発光パネルを製造するより早いレートで発光パネルを製造する能力を伴う連続した高速のインラインプロセスとして実行される。図１１および図１２に示すように、本発明のある実施形態において、ウエッブ製造プロセスは：マイクロコンポーネントシェルを作り、プラズマ生成ガスによりマイクロコンポーネントを充填するための、マイクロコンポーネント形成するステップ８００；リン光体あるいは他の適当な被膜によりマイクロコンポーネントをコーテイングするマイクロコンポーネントのコーテイングプロセス８１０；第一基板上に、少なくとも一の電極、ならびに、必要とされる駆動および制御回路を印刷する、回路ならびに電極印刷プロセス８２０；複数のソケットを形成するため、第一基板上に複数のキャビティーを作るようパターニングする、パターニングプロセス８４０；各ソケット内に、少なくとも一のマイクロコンポーネントを正しく配置する、マイクロコンポーネント設置プロセス８５０；必要に応じ、第二基板上に少なくとも一の電極を印刷する、電極印刷プロセス８６０；マイクロコンポーネントが第一基板と第二基板の間に挟まれるよう、第一基板上に、前記第二基板を位置決めする、第二基板アプリケーションおよび位置合わせプロセス８７０；および、独立した発光パネルを得るため、第一基板と第二基板を切断する、パネルダイシングプロセス８８０；を含んでいる。なお、マイクロ��ンポーネントコーテイングプロセス８１０は、マイクロコンポーネントをする設置プロセス８５０の後、しばらくして行ってもよい。更に別の実施形態においては、プロセスの一部としてマイクロコンポーネントをコーテイングしない。その代わりに、その中にマイクロコンポーネントを配置する前に、複数のソケットをコーテイングする。当業者であれば、ウエッブの製造プロセスに用いることができるコーテイングには、様々なものがあることを認識する。
【００６５】
図１７に示す本発明の他の実施形態において、ソケット３０は、雄のマイクロコンポーネント４０および雌のキャビティー５５を有する雄−雌コネクタとして形成してもよい。雄のマイクロコンポーネント４０および雌のキャビティー５５は、補足的な形状に形成される。図１２に示すように、一例として、キャビティーおよびマイクロコンポーネントは、共に、補足的な円筒形状を有する。雌キャビティーの開口３５は、かかる開口が、雄マイクロコンポーネントの直径ｄよりも小さくなるよう形成される。雄マイクロコンポーネント４０がキャビティー内にロック／保持され、そこに配置された少なくとも一の電極に対し、ソケット内に自動的に配置されるよう、直径の大きい雄マイクロコンポーネントは開口の小さい雌のキャビティー５５を通じて形成することができる。この構成により、マイクロコンポーネントの配置について、一定度合いの柔軟性を追加する。他の実施形態において、このソケット構造は、それにより、円筒形のマイクロコンポーネントが、ソケット上に、列ごとに(row-by-row basis)送られ、あるいは、単体の長い円筒形マイクロコンポーネントの場合（他の形状でも、同様にうまくいくであろうが）、発光パネルの全体にわたって、送り／織る(fed/woven)手段を提供してもよい。
【００６６】
本発明の他の実施形態においては、図１８に示すように、発光パネルを製造する方法は、発光パネルの全長にわたって、各ソケット３０を介し単体のマイクロコンポーネント４０を織り込むステップ、を含んでいる。溝形状に形成されたいずれのソケット３０も、この実施形態では、同様に機能する。しかし、好ましい実施形態において、図１７に示し、上述したソケットが用いられる。単体のマイクロコンポーネント４０が、ソケット溝を介して織られ／送られ、かかる単体マイクロコンポーネントが、ソケット溝の端部に到達すると、ソケット溝の端部の周りでマイクロコンポーネント４０を折り曲げることを可能にするよう、マイクロコンポーネント４０を熱処理する実施形態が想定される。他の実施形態において、図１９に示すように、カラー発光パネルを製造する方法は、それぞれが、発光パネル全体にわたって交互に特定の可視光線の色を発するよう構成された、複数のマイクロコンポーネント４０を織るステップを含んでいる。例えば、図１９に示すように、赤のマイクロコンポーネント４１、緑のマイクロコンポーネント４２、および青のマイクロコンポーネント４３が、ソケット溝を介して、織られ／送られる。それに代え、特定色のリン光体あるいは他の紫外線変換材料により各ソケット溝内部を交互にコーテイングし、次に、ソケット溝を介して複数のマイクロコンポーネントを、発光パネルの全長にわたって織り／送ることにより、カラー発光パネルを製造してもよい。
【００６７】
本発明の他の実施形態ならびに用途は、本明細書およびここで開示された発明の実施から当業者にとって明らかである。明細書中の記載および例は、単に例示目的と考えるべきであり、本発明の真の範囲ならびに精神は、特許請求の範囲に表されている。当業者に理解されるように、それらの組み合わせを含む、開示された各実施形態の変更並びに改良は特許請求の範囲で定義された本発明の範囲内で可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、本発明のある実施形態で開示したように、基板をパターンニングすることにより形成されたソケットの基本的なソケット構造を示す発光パネルの一部を表している。
【図２】図２は、本発明の他の実施形態で開示したように、基板をパターンニングすることにより形成されたソケットの基本的なソケット構造を示す発光パネルの一部を表している。
【図３Ａ】図３Ａは、立方体形状を有するキャビティーの例を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、円錐形状を有するキャビティーの例を示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、円錐台形状を有するキャビティーの例を示す。
【図３Ｄ】図３Ｄは、放物面形状を有するキャビティーの例を示す。
【図３Ｅ】図３Ｅは、球面形状を有するキャビティーの例を示す。
【図３Ｆ】図３Ｆは、円筒形状を有するキャビティーの例を示す。
【図３Ｇ】図３Ｇは、ピラミッド形状を有するキャビティーの例を示す。
【図３Ｈ】図３Ｈは、ピラミッド錐台形状を有するキャビティーの例を示す。
【図３Ｉ】図３Ｉは、平行六面体形状を有するキャビティーの例を示す。
【図３Ｊ】図３Ｊは、プリズム形状を有するキャビティーの例を示す。
【図４】図４は、狭い視野角を有する、本発明のある実施形態の発光パネルからのソケット構造を示す。
【図５】図５は、広い視野角を有する、本発明のある実施形態の発光パネルからのソケット構造を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、複数の材料レイヤを配置し、その後、材料レイヤの一部を選択的に除去することにより形成され、同平面構造の電極を有する、ソケットの基本的なソケット構造を示した発光パネルの一部を表している。
【図６Ｂ】図６Ｂは、同平面サステイン電極の詳細を表す、図６Ａの切り欠き図である。
【図７Ａ】図７Ａは、複数の材料レイヤを配置し、その後、材料レイヤの一部を選択的に除去することにより形成され、中央平面構造の電極をを有する、ソケットの基本的なソケット構造を示した発光パネルの一部を表している。
【図７Ｂ】図７Ｂは、最も上のサステイン電極の詳細を表す、図７Ａの切り欠き図である。
【図８】図８は、複数の材料レイヤを配置し、その後、材料レイヤの一部を選択的に除去することにより形成され２のサステイン電極と２のアドレス電極を備え、前記アドレス電極が前記サステイン電極間に存在するような構造の電極群を有する、ソケットの基本的なソケット構造を示した発光パネルの一部を表している。
【図９】図９は、基板をパターニングし、次に、材料レイヤが、同平面構造の電極を有するキャビティーの形状に合致するよう、基板上に複数の材料レイヤを積層することにより形成される、ソケットの基本的なソケット構造を示した発光パネルの一部を表している。
【図１０】図１０は、基板をパターニングし、次に、材料レイヤが、中央平面構造の電極を有するキャビティーの形状に合致するよう、基板上に複数の材料レイヤを積層することにより形成される、ソケットの基本的なソケット構造を示す発光パネルの一部を表している。
【図１１】図１１は、基板をパターニングし、次に、材料レイヤが、キャビティーの形状に合致するよう、基板上に複数の材料レイヤを積層することにより形成され、２のサステイン電極と２のアドレス電極を備え、前記アドレス電極が前記サステイン電極間に存在するような構造の電極を有する、ソケットの基本的なソケット構造を示す発光パネルの一部を表している。る
【図１２】図１２は、本発明のある実施形態において説明された、発光デイスプレイを製造するためのウエッブ製造方法を説明するフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明のある実施形態において説明された、発光パネルを製造するためのウエッブ製造プロセスを示した図である。
【図１４】図１４は、同一平面構造を有する電極を備えた基板上に、整列された開口を有する複数の材料レイヤを配することにより形成される、ソケットの基本的なソケット構造を示す発光パネルの部分拡大図である。
【図１５】図１５は、中央平面構造を有する電極を備えた基板上に、整列された開口を有する複数の材料レイヤを配することにより形成される、ソケットの基本的なソケット構造を示す発光パネルの部分拡大図である。
【図１６】図１６は、２のサステイン電極と２のアドレス電極を備え、前記アドレス電極が前記サステイン電極間に存在するような構造を有する電極を備えた基板上に、整列された開口を有する複数の材料レイヤを配することにより形成される、ソケットの基本的なソケット構造を示す発光パネルの部分拡大図である。
【図１７】図１７は、マイクロコンポーネントおよびキャビティーが、雄−雌コネクタとして形成される場合の、本発明のある実施形態のソケットの一部を示している。
【図１８】図１８は、一のマイクロコンポーネントを、発光パネル全体にわたって組み入れることによる発光パネルの製造方法を表す、発光パネルの一部の全体図を示している。
【図１９】図１９は、複数のマイクロコンポーネントを、発光パネル全体にわたって組み入れることによるカラーの発光パネル製造方法を表す、カラーの発光パネルの一部の全体図を示している。
【図２０】図２０は、本発明の一実施形態に基づき、マイクロコンポーネントを静電的に配置するシステムを示している。
【図２１】図２１は、本発明の一実施形態に基づき、マイクロコンポーネントを静電的に配置するシステムを示している。
【図２２】図２２は、本発明の一実施形態に基づき、マイクロコンポーネントを基板内に配置するシステムを示している。
【図２３】図２３は、本発明の一実施形態に基づき、マイクロコンポーネントを基板上に配置するシステムを示している。
【図１】
2005536016.tif 000003
【図２】
2005536016.tif 000004
【図３Ａ】
2005536016.tif 000005
【図３Ｂ】
2005536016.tif 000006
【図３Ｃ】
2005536016.tif 000007
【図３Ｄ】
2005536016.tif 000008
【図３Ｅ】
2005536016.tif 000009
【図３Ｆ】
2005536016.tif 000010
【図３Ｇ】
2005536016.tif 000011
【図３Ｈ】
2005536016.tif 000012
【図３Ｉ】
2005536016.tif 000013
【図３Ｊ】
2005536016.tif 000014
【図４】
2005536016.tif 000015
【図５】
2005536016.tif 000016
【図６Ａ】
2005536016.tif 000017
【図６Ｂ】
2005536016.tif 000018
【図７Ａ】
2005536016.tif 000019
【図７Ｂ】
2005536016.tif 000020
【図８】
2005536016.tif 000021
【図９】
2005536016.tif 000022
【図１０】
2005536016.tif 000023
【図１１】
2005536016.tif 000024
【図１２】
2005536016.tif 000025
【図１３】
2005536016.tif 000026
【図１４】
2005536016.tif 000027
【図１５】
2005536016.tif 000028
【図１６】
2005536016.tif 000029
【図１７】
2005536016.tif 000030
【図１８】
2005536016.tif 000031
【図１９】
2005536016.tif 000032
【図２０】
2005536016.tif 000033
【図２１】
2005536016.tif 000034
【図２２】
2005536016.tif 000035
【図２３】
2005536016.tif 000036
【国際調査報告】
2005536016.tif 000037