(57)【要約】【課題】光活性シートを作成する方法。【解決手段】  導電性表面を有する底部基板が提供される。ホットメルト接着剤シートが提供される。ＬＥＤダイなどの光活性半導体要素が、ホットメルト接着剤シートにおいて埋め込まれる。ＬＥＤダイは、それぞれ、上部電極および底部電極を有する。透明導電層を有する上部透明基板が提供される。埋め込まれたＬＥＤダイを有するホットメルト接着剤シートは、積層体を形成するために、導電性表面と透明導電層との間に挿入される。積層体は、ホットメルト接着剤シートを溶融し、上部基板を電気的に絶縁して、底部基板に結合するために、加熱圧力ローラ・システムを通って進行する。ホットメルト・シートが柔らかくなるにつれ、ＬＥＤダイは分断され、それにより、上部電極は、上部基板の透明導電層と電気接触し、底部電極は、底部基板の導電性表面と電気接触する。それにより、各ＬＥＤダイのｐ側およびｎ側は、上部導電層および底部導電性表面と自動的に接続される。各ＬＥＤダイは、可撓性ホットメルト接着剤シート層の基板間において封入されて固定される。底部基板、ホットメルト接着剤（埋め込まれたＬＥＤダイを有する）、および上部基板は、材料のロールとして提供することができる。ロールは、連続ロール製作プロセスにおいて共にされ、ライティング材料の可撓性シートとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性表面を有する底部基板を提供するステップと、電気絶縁性接着剤を提供するステップと、それぞれｎ側およびｐ側を有する光活性半導体要素を前記電気絶縁性接着剤に固定するステップと、透明導電層が上に配置された上部透明基板を提供するステップと、積層体を形成するために、前記導電性表面と前記透明導電層との間に、上に固定された前記光活性半導体要素を有する前記電気絶縁性接着剤を挿入するステップと、前記光活性半導体要素の前記ｎ側または前記ｐ側の一方が、前記上部基板の前記透明導電層と電気的に接続され、また、各前記光活性半導体要素の前記ｎ側または前記ｐ側の他方が前記底部基板の前記導電性表面と電気的に接続されるように、前記電気絶縁性接着剤を活性化して前記上部基板を電気的に絶縁し、前記上部基板を前記底部基板に結合することで光活性デバイスを形成するステップとを特徴とする、光活性シートを作成する方法。
【請求項２】
前記底部基板、前記電気絶縁性接着剤、および前記上部基板が、材料のそれぞれのロールとして提供され、挿入する前記ステップが、連続ロール製作プロセスにおいて、前記底部基板、前記電気絶縁性接着剤、および前記上部基板を導入することを備える、請求項１に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項３】
前記電気絶縁性接着剤が、ホットメルト材料を備え、活性化する前記ステップが、前記ホットメルト材料を柔らかくするために、熱および圧力を前記積層体に加えることを備える、請求項１に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項４】
前記熱および圧力の少なくとも一方が、ローラによって提供される、請求項３に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項５】
活性化する前記ステップが、前記電気絶縁性接着剤の溶解作用、触媒反応、および放射線硬化の少なくとも１つを備える、請求項１に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項６】
前記光活性半導体要素が、発光ダイオード・ダイである、請求項１に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項７】
前記光活性半導体要素が、光−エネルギー・デバイスである、請求項１に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項８】
前記光活性半導体要素の第１部分が、第１波長の放射線を放出し、前記光活性半導体要素の第２部分が、第２波長の放射線を放出する、請求項１に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項９】
前記電気絶縁性接着剤が、ホットメルト・シートを備え、固定する前記ステップが、挿入する前記ステップの前に、前記光活性半導体要素を前記ホットメルト・シートに埋め込むことを備える、請求項１に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１０】
固定する前記ステップが、前記光活性半導体要素の所定のパターンを形成するステップを含む、請求項７に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１１】
前記光活性半導体要素の所定のパターンを形成する前記ステップが、転写部材の上において複数の前記光活性半導体要素を静電的に引き付けて、前記所定のパターンを前記絶縁性接着剤の上に転写することを備える、請求項８に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１２】
前記光活性半導体要素の所定のパターンを形成する前記ステップが、転写部材の上において複数の前記光活性半導体要素を磁気的に引き付けて、前記所定のパターンを前記絶縁性接着剤の上に転写することを備える、請求項８に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１３】
前記光活性半導体要素の所定のパターンを形成する前記ステップが、転写部材の上において複数の前記光活性半導体要素を静電的に引き付けて、前記所定のパターンを前記絶縁性接着剤の上に転写することを備える、請求項８に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１４】
前記透明導電層が、導電性光透過性接続ランドを形成するために、透明導電性材料を印刷することによって形成され、各前記ランドが、それぞれの光活性半導体と接続するためのものである、請求項１に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１５】
電力供給源から各前記光活性半導体要素まで、比較的より低い抵抗の経路を提供するために、前記上部基板および前記底部基板の少なくとも一方の上に形成された比較的より高導電性の線パターンをさらに備える、請求項１４に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１６】
前記導電性表面および導電性パターンが、ディスプレイを形成するために、個々の前記光活性半導体要素を選択的に取り扱うようにそれぞれのｘ配線格子およびｙ配線格子を備える、請求項１に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１７】
前記積層体においてリン光体を提供するステップをさらに含み、前記リン光体が、前記光活性半導体要素からの第１波長の放射放出によって光学的に刺激されて、第２波長の光を放出する、請求項１に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１８】
導電性表面を有する底部平面基板を提供するステップと、接着剤を提供するステップと、上部導体および底部導体を有する少なくとも１つの半導体要素を前記接着剤に固定するステップと、導電性パターンが上に配置された上部基板を提供するステップと、積層体を形成するために、前記導電性表面と導電性パターンとの間に、固定された前記半導体要素を有する前記接着剤を挿入するステップと、電子活性シートを形成するために、前記半導体要素の前記上部導体および前記底部導体の一方が前記上部基板の前記導電性パターンと自動的に電気連絡して維持され、各前記半導体要素の前記上部導体および前記底部導体の他方が、前記底部基板の前記導電性表面と自動的に電気連絡して維持されるように、前記上部基板を前記底部基板に結合するために前記接着剤を活性化するステップとを特徴とする、電子活性シートを作成する方法。
【請求項１９】
前記底部基板、前記接着剤、および前記上部基板が、材料のそれぞれのロールとして提供され、挿入する前記ステップが、連続ロール製作プロセスにおいて、前記底部基板、前記接着剤、および前記上部基板を導入することを備える、請求項１８に記載の電子活性シートを作成する方法。
【請求項２０】
前記接着剤が、ホットメルト・シート材料を備え、活性化する前記ステップが、ホットメルト材料を柔らかくするために、熱および圧力を前記積層体に加えることを備える、請求項１８に記載の電子活性シートを作成する方法。
【請求項２１】
前記熱および圧力の少なくとも一方が、ローラによって提供される、請求項２０に記載の電子活性シートを作成する方法。
【請求項２２】
活性化する前記ステップが、前記接着剤の溶解作用、触媒反応、および放射線硬化の少なくとも１つを備える、請求項１８に記載の電子活性シートを作成する方法。
【請求項２３】
前記接着剤が、ホットメルト・シートを備え、固定する前記ステップが、挿入する前記ステップの前に、前記半導体要素を前記ホットメルト・シートに埋め込むことを備える、請求項１８に記載の電子活性シートを作成する方法。
【請求項２４】
固定する前記ステップが、前記半導体要素の所定のパターンを形成するステップを含む、請求項２３に記載の電子活性シートを作成する方法。
【請求項２５】
前記半導体要素の所定のパターンを形成する前記ステップが、転写部材の上において複数の前記半導体要素を静電的に引き付けて、前記所定のパターンを前記接着剤の上に転写することを備える、請求項２４に記載の電子活性シートを作成する方法。
【請求項２６】
前記半導体要素の所定のパターンを形成する前記ステップが、転写部材の上において複数の前記半導体要素を磁気的に引き付けて、前記所定のパターンを前記接着剤の上に転写することを備える、請求項２４に記載の電子活性シートを作成する方法。
【請求項２７】
前記半導体要素の所定のパターンを形成する前記ステップが、ピック・アンド・プレイス・デバイスを使用することを備える、請求項２４に記載の電子活性シートを作成する方法。
【請求項２８】
導電性表面を有する底部基板を提供するステップと、前記導電性表面の上に接着剤層を提供するステップと、それぞれ、上部デバイス導体および底部デバイス導体を有する半導体要素の所定のパターンを前記接着剤に固定するステップと、金属的絶縁の必要性および前記上部基板と前記底部基板との結合のために、導電性パターンが上に配置された上部基板を提供して積層体を形成し、前記半導体要素の前記上部デバイス導体および底部デバイス導体の一方を前記上部基板の前記導電性パターンと電気的に接続し、各前記半導体要素の前記上部デバイス導体および底部デバイス導体の他方を前記底部基板の導電層と電気的に接続するステップとを特徴とする、封入された半導体デバイスを作成する方法。
【請求項２９】
少なくとも１つの前記半導体要素が、前記上部導体と前記底部導体との間に中央導体領域を含み、前記接着剤が、前記中央導体領域と電気接続を行うために、少なくとも１つの導電性部分を備える、請求項２８に記載の封入された半導体デバイスを作成する方法。
【請求項３０】
前記底部基板、前記接着剤、および前記上部基板が、材料のそれぞれのロールとして提供され、挿入する前記ステップが、連続ロール作成プロセスにおいて、前記底部基板、前記導電性接着剤、および上部基板を導入することを備える、請求項２８に記載の封入された半導体デバイスを作成する方法。
【請求項３１】
前記接着剤が、ホットメルト・シート材料を備え、活性化するステップが、ホットメルト材料を柔らかくするために、熱および圧力を前記積層体に加えることを備える、請求項２８に記載の封入された半導体デバイスを作成する方法。
【請求項３２】
前記熱および圧力の少なくとも一方が、ローラによって提供される、請求項３１に記載の封入された半導体デバイスを作成する方法。
【請求項３３】
前記接着剤が、ホットメルト・シートを含み、固定する前記ステップが、挿入する前記ステップの前に、前記半導体要素を前記ホットメルト・シートに埋め込むことを備える、請求項２８に記載の封入された半導体デバイスを作成する方法。
【請求項３４】
固定する前記ステップが、前記半導体要素の所定のパターンを形成するステップを備える、請求項３３に記載の封入された半導体デバイスを作成する方法。
【請求項３５】
前記半導体要素の所定のパターンを形成する前記ステップが、転写部材の上において複数の前記半導体要素を静電的に引き付けて、前記所定のパターンを前記接着剤の上に転写することを備える、請求項３４に記載の封入された半導体デバイスを作成する方法。
【請求項３６】
前記半導体要素の所定のパターンを形成する前記ステップが、転写部材の上において複数の前記半導体要素を磁気的に引き付けて、前記所定のパターンを前記接着剤の上に転写することを備える、請求項３４に記載の封入された半導体デバイスを作成する方法。
【請求項３７】
前記半導体要素の所定のパターンを形成する前記ステップが、ピック・アンド・プレイス・デバイスを使用することを備える、請求項３４に記載の封入された半導体デバイスを作成する方法。
【請求項３８】
前記半導体要素の所定のパターンを形成する前記ステップが、比較的より低い粘着性の接着剤から比較的より高い粘着性の接着剤に前記半導体要素を転写することを備える、請求項３４に記載の封入された半導体デバイスを作成する方法。
【請求項３９】
導電性表面を有する底部基板可撓性シートと、上に配置された透明導電層を有する上部透明基板可撓性シートと、電気絶縁性接着剤可撓性シートと、前記電気絶縁性接着剤シートに固定され、それぞれがｎ側およびｐ側を有する光活性半導体要素とを備え、前記光活性半導体要素が固定された前記電気絶縁性接着剤シートが、積層体を形成するために、前記導電性表面と前記透明導電層との間に挿入され、光活性デバイスを形成するために、前記光活性半導体要素の前記ｎ側または前記ｐ側の一方が、前記上部基板シートの透明導電層と電気連絡し、各前記光活性半導体要素の前記ｎ側または前記ｐ側の他方が、前記底部基板シートの前記導電性表面と電気連絡するように、前記電気絶縁性接着剤が、前記上部基板シートを電気的に絶縁して、前記上部基板を前記底部基板シートに結合するために活性化されることを特徴とする、光活性シート。
【請求項４０】
前記底部基板、前記電気絶縁性接着剤、および前記上部基板が、材料のそれぞれのロールとして提供され、挿入する前記ステップが、連続ロール製作プロセスにおいて、前記底部基板、前記電気絶縁性接着剤、および前記上部基板を導入することを備える、請求項３９に記載の光活性シート。
【請求項４１】
前記電気絶縁性接着剤が、ホットメルト材料を柔らかくするために、熱および圧力を前記積層体に加えることによって活性化可能な前記ホットメルト材料を備える、請求項３９に記載の光活性シート。
【請求項４２】
前記接着剤が、溶解作用、蒸発、触媒反応、および放射線硬化の少なくとも１つによって活性化可能である、請求項３９に記載の光活性シート。
【請求項４３】
前記光活性半導体要素が、発光ダイオード・ダイである、請求項３９に記載の光活性シート。
【請求項４４】
前記光活性半導体要素が、光−エネルギー・デバイスである、請求項３９に記載の光活性シート。
【請求項４５】
前記光活性半導体要素の第１部分が、第１波長の放射線を放出し、前記光活性半導体要素の第２部分が、第２波長の放射線を放出する、請求項３９に記載の光活性シート。
【請求項４６】
前記電気絶縁性接着剤が、ホットメルト・シートを備え、前記光活性半導体要素が、前記積層体を形成する前に前記ホットメルト・シートに埋め込まれる、請求項３９に記載の光活性シート。
【請求項４７】
前記光活性半導体要素が、所定のパターンに形成される、請求項３９に記載の光活性シート。
【請求項４８】
前記光活性半導体要素が、転写部材の上において複数の前記光活性半導体要素を静電的に引き付けて、前記所定のパターンを前記絶縁性接着剤の上に転写することによって前記所定のパターンに形成される、請求項４７に記載の光活性シート。
【請求項４９】
前記光活性半導体要素が、転写部材の上において複数の前記光活性半導体要素を磁気的に引き付けて、前記所定のパターンを前記絶縁性接着剤の上に転写することによって前記所定のパターンに形成される、請求項４７に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項５０】
前記透明導電層が、導電性光透過性接続ランドとして形成された透明導電性材料を備え、各前記ランドが、それぞれの光活性半導体と接続するためのものである、請求項３９に記載の光活性シート。
【請求項５１】
電力供給源から各前記光活性半導体要素まで比較的より低い抵抗の経路を提供するために、前記上部基板および前記底部基板の少なくとも一方の上に形成された比較的より高導電性の線パターンをさらに備える、請求項５０に記載の光活性シート。
【請求項５２】
前記導電性表面および導電性パターンが、ディスプレイを形成するために、個々の前記光活性半導体要素を選択的に取り扱うように、それぞれのｘ配線格子およびｙ配線格子を備える、請求項３９に記載の光活性シート。
【請求項５３】
前記積層体において提供されたリン光体をさらに備え、前記リン光体が、前記光活性半導体要素からの第１波長の放射放出によって光学的に刺激されて、第２波長の光を放出する、請求項３９に記載の光活性シート。
【請求項５４】
導電性表面を有する底部平面基板と、導電性パターンが配置された上部基板と、それぞれが上部導体および底部導体を有する少なくとも１つの半導体要素と、固定された前記少なくとも１つの半導体要素を有し、積層体を形成するために、前記導電性表面と導電性パターンとの間に配置された接着剤とを備え、前記接着剤が、電子活性シートを形成するために、前記半導体要素の前記上部導体および前記底部導体の一方が、前記上部基板の前記導電性パターンと自動的に電気連絡して維持され、各前記半導体要素の前記上部導体および前記底部導体の他方が、前記上部基板の前記導電性表面と自動的に電気連絡して維持されるように、前記上部基板を前記底部基板に結合するために活性化可能であることを特徴とする、電子活性シート。
【請求項５５】
前記底部基板、前記接着剤、および前記上部基板が、材料のそれぞれのロールとして提供され、前記底部基板、前記接着剤、および前記上部基板が、連続ロール製作プロセスにおいて導入される、請求項５４に記載の電子活性シート。
【請求項５６】
前記接着剤が、ホットメルト材料を柔らかくするために、熱および圧力を前記積層体に加えることによって活性化可能であるホットメルト・シート材料を備える、請求項５４に記載の電子活性シート。
【請求項５７】
前記接着剤が、前記接着剤の溶解作用、蒸発、触媒反応、および放射線硬化の少なくとも１つによって活性化可能である、請求項５４に記載の電子活性シート。
【請求項５８】
前記接着剤が、ホットメルト・シートを備え、前記半導体要素が、前記積層体を形成する前に、所定のパターンにおいて前記ホットメルト・シートに埋め込まれる、請求項５４に記載の電子活性シート。
【請求項５９】
前記半導体要素の前記所定のパターンが、転写部材の上において複数の前記半導体要素を静電的に引き付けて、前記所定のパターンを前記接着剤の上に転写することによって形成される、請求項５８に記載の電子活性シート。
【請求項６０】
前記半導体要素の前記所定のパターンが、転写部材の上において複数の前記半導体要素を磁気的に引き付けて、前記所定のパターンを前記接着剤の上に転写することによって形成される、請求項５８に記載の電子活性シート。
【請求項６１】
前記半導体要素の前記所定のパターンが、ピック・アンド・プレイス・デバイスを使用することによって形成される、請求項５８に記載の電子活性シート。
【請求項６２】
導電性表面を有する底部基板のステップと、導電性パターンが配置された上部基板のステップと、それぞれが上部デバイス導体および底部デバイス導体を有する半導体要素の所定のパターンのステップと、積層体を形成するために、固定された半導体要素の前記パターンを有し、前記導電性表面と導電性パターンとの間に配置された接着剤のステップとを備え、前記接着剤が、電子活性シートを形成するために、各前記半導体要素の前記上部導体および前記底部導体の一方が、前記上部基板の前記導電性パターンと自動的に電気連絡して維持され、各前記半導体要素の前記上部導体および前記底部導体の他方が、前記底部基板の前記導電性表面と自動的に電気連絡して維持されるように、前記上部基板を前記底部基板に結合するために活性化可能であることを特徴とする、封入された半導体デバイス。
【請求項６３】
前記半導体要素の少なくとも１つが、前記上部導体と前記底部導体との間に中央導体領域を含み、前記接着剤が、前記中央導体領域と電気接続を行うために少なくとも１つの導電性部分を備える、請求項６２に記載の封入された半導体デバイス。
【請求項６４】
前記底部基板、前記接着剤、および前記上部基板が、材料のそれぞれのロールとして提供され、前記積層体が、連続ロール製作プロセスにおいて、前記底部基板、前記導電性接着剤、および前記上部基板を導入することによって形成される、請求項６２に記載の封入された半導体デバイス。
【請求項６５】
前記接着剤が、ホットメルト材料を柔らかくするために、熱および圧力を前記積層体に加えることによって活性化可能なホットメルト・シート材料を含む、請求項６２に記載の封入された半導体デバイス。
【請求項６６】
前記接着剤が、ホットメルト・シートを含み、半導体要素の前記パターンが、前記積層体を形成する前に前記ホットメルト・シートに埋め込まれる、請求項６２に記載の封入された半導体デバイス。
【請求項６７】
前記半導体要素の前記所定のパターンが、転写部材の上において複数の前記半導体要素を静電的に引き付けて、前記所定のパターンを前記接着剤の上に転写することによって形成される、請求項６２に記載の封入された半導体デバイス。
【請求項６８】
半導体要素の前記所定のパターンが、転写部材の上において複数の前記半導体要素を磁気的に引き付けて、前記所定のパターンを前記接着剤の上に転写することによって形成される、請求項６２に記載の封入された半導体デバイス。
【請求項６９】
前記半導体要素の前記所定のパターンが、ピック・アンド・プレイス・デバイスを使用して形成される、請求項６２に記載の封入された半導体デバイス。
【請求項７０】
前記半導体要素の前記所定のパターンが、比較的より低い粘着性の接着剤から比較的より高い粘着性の接着剤に前記半導体要素を転写することによって形成される、請求項６２に記載の封入された半導体デバイス。
【請求項７１】
光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるための光放射線源であって、第１電極と、前記第１電極に隣接して配置され、その間にギャップを画定する第２電極と、前記ギャップに配置された光放射線放出層とを備え、前記光放射線放出層が、電荷輸送マトリックス材料および前記電荷輸送マトリックス材料の内部に分散した放出微粒子を備え、前記放出微粒子が、前記第１電極および前記第２電極の光放射線に電圧として印加された電気エネルギーを前記電荷輸送マトリックス材料を経て受け取り、前記放出微粒子が、前記印加された電圧に応答して光放射線を生成し、前記光放射線が、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効であることを特徴とする、光放射線源。
【請求項７２】
前記電荷輸送マトリックス材料がイオン輸送材料を備える、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項７３】
前記イオン輸送材料が電解質を備える、請求項７２に記載の光放射線源。
【請求項７４】
前記電解質が固体ポリマー電解質である、請求項７３に記載の光放射線源。
【請求項７５】
前記固体ポリマー電解質が、ポリエチレン・グリコール、ポリエチレン・オキシド、およびポリエチレン・スルフィドの少なくとも１つを含むポリマー電解質を備える、請求項７４に記載の光放射線源。
【請求項７６】
前記電荷輸送マトリックス材料が、本質的な導電性ポリマーを備える、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項７７】
前記本質的な導電性ポリマーが、ポリマー・バックボーンにおいて芳香族の繰返し単位を備える、請求項７６に記載の光放射線源。
【請求項７８】
前記本質的に導電性のポリマーが、ポリチオフェンを備える、請求項７６に記載の光放射線源。
【請求項７９】
前記電荷輸送マトリックス材料が、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効な光放射線スペクトルの光放射線に対して透明である、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項８０】
前記光放射線スペクトルが、ＵＶおよび青色光を含めてその間の領域を備える、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項８１】
前記光放射線スペクトルが、３６５および４０５ｎｍを含めてその間の領域を備える、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項８２】
前記光放射線スペクトルが、４２０ｎｍを含む領域を備える、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項８３】
前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方が、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効な光放射線スペクトルの光放射に対して透明である、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項８４】
前記光放射線スペクトルが、ＵＶおよび青色光を含めてその間の領域を備える、請求項７８に記載の光放射線源。
【請求項８５】
前記光放射線スペクトルが、３６５および４０５ｎｍを含めてその間の領域を備える、請求項７８に記載の光放射線源。
【請求項８６】
前記光放射線スペクトルが、４２０ｎｍを含む領域を備える、請求項７８に記載の光放射線源。
【請求項８７】
前記第１電極および前記第２電極が、平面で、可撓性基板の上に配置される、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項８８】
前記電荷輸送材料が、電圧が前記第１電極および前記第２電極に印加されるとき、電荷を前記放出微粒子に輸送するのに有効であり、前記電荷が、前記放出微粒子から光放射線を放出させるのに有効であり、前記光放射が、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効である、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項８９】
前記放出微粒子が、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効な光放射線スペクトルの光放射線を放出することができる、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項９０】
前記光放射線スペクトルが、ＵＶおよび青色光を含めてその間の領域を備える、請求項８４に記載の光放射線源。
【請求項９１】
前記光放射線スペクトルが、３６５および４０５ｎｍを含めてその間の領域を備える、請求項８４に記載の光放射線源。
【請求項９２】
前記光放射線スペクトルが、４２０ｎｍを含む領域を備える、請求項８４に記載の光放射線源。
【請求項９３】
前記第１電極および第２電極の一方が、前記放出微粒子によって放出された光放射の少なくとも一部に対して透明であり、前記第１および第２電極の他方が、前記放出微粒子によって放出された前記光放射の少なくとも一部に対して反射する、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項９４】
前記放出微粒子が半導体材料を備える、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項９５】
前記放出微粒子が、有機および無機の多層半導体微粒粒子の少なくとも一方を備える、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項９６】
前記半導体微粒子が、有機半導体および無機半導体の少なくとも一方を備える、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項９７】
前記半導体微粒子が、少なくとも１つの共役ポリマーを含む有機光活性微粒子を備え、前記少なくとも１つの共役ポリマーが、十分に低い濃度の外部電荷キャリアを有し、それにより、前記導電性キャリア材料を経て第１と第２接触層との間の電場を前記半導体微粒子に加える際、前記第２接触層が、前記第１接触層に対して正になり、第１タイプおよび第２タイプの電荷キャリアが、前記半導体微粒子の中に注入され、組み合わされて、共役ポリマー電荷キャリアの中に対を形成し、前記対の崩壊時には共役ポリマーから放射線が放出されるような、請求項７１に記載の光放射線源。
【請求項９８】
前記有機光活性微粒子が、正孔輸送材料、有機エミッタ、および電子輸送材料の少なくとも１つを含む粒子を備える、請求項９７に記載の光放射線源。
【請求項９９】
前記有機光活性微粒子が、ポリマー・ブレンドを含む粒子を備え、前記ポリマー・ブレンドが、正孔輸送材料、電子輸送材料、および遮断材料の少なくとも１つとブレンドされた有機エミッタを含む、請求項９７に記載の光放射線源。
【請求項１００】
前記有機光活性微粒子が、正孔輸送材料、電子輸送材料、および遮断材料の少なくとも１つとブレンドされた有機エミッタを含むポリマー・ブレンドからなる内部相を封入するポリマー・シェルを含むマイクロカプセルを備える、請求項９９に記載の光放射線源。
【請求項１０１】
前記導電性キャリア材料が、１つまたは複数の特性制御付加剤を有する結合剤材料を備える、請求項９９に記載の光放射線源。
【請求項１０２】
前記特性制御付加剤が、微粒子の少なくとも１つであり、流体が、乾燥剤、導電性相、半導体相、絶縁相、機械強度向上相、接着剤向上相、正孔注入材料、電子注入材料、低ワーク金属、遮断材料、および放出向上材料を含む、請求項１０１に記載の光放射線源。
【請求項１０３】
光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるための光放射線源であって、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効な光放射線スペクトルを生成するとともにそれぞれがアノードおよびカソードを有する複数の発光ダイオード・チップと、前記それぞれの発光ダイオード・チップの各アノードと接触する第１電極と、前記それぞれの発光ダイオード・チップの各カソードと接触する第２電極とを備え、前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方が、透明導体を備えることを特徴とする、光放射線源。
【請求項１０４】
前記複数のチップが、はんだ付けまたはワイヤ結合を使用せず、前記第１電極と前記第２電極との間において圧力をかけられることによって、ある構成に永続的に固定される、請求項１０３に記載の光放射線源。
【請求項１０５】
前記複数のチップが、本質的に共役のポリマーを使用して、前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方に接着されることによって、ある構成に永続的に固定される、請求項１０３に記載の光放射線源。
【請求項１０６】
前記本質的に共役のポリマーが、ベンゼン誘導体を備える、請求項１０５に記載の光放射線源。
【請求項１０７】
前記本質的に共役のポリマーが、ポリチオフェンを備える、請求項１０５に記載の光放射線源。
【請求項１０８】
前記光放射線スペクトルが、ＵＶおよび青色光を含めてその間の領域を備える、請求項１０３に記載の光放射線源。
【請求項１０９】
前記光放射線スペクトルが、３６５および４０５ｎｍを含めてその間の領域を備える、請求項１０３に記載の光放射線源。
【請求項１１０】
前記光放射線スペクトルが、４２０ｎｍを含む領域を備える、請求項１０３に記載の光放射線源。
【請求項１１１】
前記第１電極および前記第２電極が、平面で可撓性があり、可撓性基板の上に配置される、請求項１０３に記載の光放射線源。
【請求項１１２】
前記可撓性基板が、前記複数の発光ダイオード・チップから放出された光を制御するのに有効な光学的形状に成形される、請求項１１１に記載の光放射線源。
【請求項１１３】
前記複数の発光ダイオード・チップから放出された光を制御するために、前記可撓性基板の少なくとも１つが、それに関連付けられた第１光学システムを含む、請求項１１２に記載の光放射線源。
【請求項１１４】
前記複数の発光ダイオード・チップから放出された光を制御するために、前記基板の１つに隣接して配置された第２光学システムをさらに備える、請求項１１２に記載の光放射線源。
【請求項１１５】
前記複数の発光ダイオード・チップから放出された光を制御するための光学システムをさらに備える、請求項１０３に記載の光放射線源。
【請求項１１６】
第１平面導体を提供するステップと、前記第１平面導体の上に発光チップの構成を配置し、各チップが、カソードおよびアノードを有し、各チップの前記カソードおよびアノードの一方が、前記第１平面導体と接触するステップと、第２平面導体が各チップの前記カソードおよびアノードの他方と接触するように、発光チップの構成の上に第２平面導体を配置するステップと、前記チップと前記第１平面導体および前記第２平面導体のどちらかとの間に電気的接触および機械的接触を行うために、はんだ付けまたはワイヤ結合を使用せずに、発光チップの前記構成を永続的に維持するように前記第１平面導体を前記第２平面導体に結合するステップとを備えることを特徴とする、光放射線源を作成する方法。
【請求項１１７】
前記第１平面電極および前記第２平面電極の少なくとも一方が、透明である、請求項１０８に記載の光放射線源を作成する方法。
【請求項１１８】
前記第１平面電極および前記第２平面電極が、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された接着剤によって共に結合される、請求項１０８に記載の光放射線源を作成する方法。
【請求項１１９】
発光チップの構成が、結合剤材料によって前記第１平面電極および前記第２平面電極の少なくとも一方に固定される、請求項１０８に記載の光放射線源を作成する方法。
【請求項１２０】
前記結合剤材料が、本質的な導電性ポリマーを備える、請求項１１１に記載の光放射線源を作成する方法。
【請求項１２１】
前記第１平面電極および前記第２平面電極が、発光チップの前記構成を固定する前記結合剤材料によって共に結合される、請求項１１１に記載の光放射線源を作成する方法。
【請求項１２２】
透明第１導電層を有する第１基板を提供するステップと、
ｎ側およびｐ側を有し、前記ｎ側およびｐ側のいずれかが前記透明導電層と電気的に接続する光活性半導体要素のパターンを形成するステップと、
第２導電層を有する第２基板を提供するステップと、
各前記光活性半導体要素の前記ｎ側または前記ｐ側の他方が、光活性デバイスを形成するために電気的に接続している前記第２基板を、前記第１基板に固定するステップとを備えることを特徴とする、光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１２３】
前記透明第１導電層が、前記第１基板の上に事前に形成された透明コーティングを備える、請求項１２２に記載の無機光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１２４】
前記透明コーティングが、導電性インクまたは導電性接着剤として行われる、請求項１２３に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１２５】
光活性半導体要素の前記パターンを形成する前記ステップが、前記光活性半導体要素を転写部材に静電的に引き付け、次いで、前記引き付けられた光活性半導体要素を前記転写部材から前記第１基板に転写するステップを含む、請求項１２２に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１２６】
前記転写部材が、パターニングされた静電荷を保持するのに有効な光電気コーティングを含み、前記パターニングされた静電荷が、前記光活性半導体要素を静電的に引き付けて、光活性半導体要素の前記パターンを形成するのに有効である、請求項１２５に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１２７】
走査レーザ・ビームおよびＬＥＤ光源の少なくとも一方を使用して、前記光電気コーティングを光学的にパターニングするステップをさらに含む、請求項１２６に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１２８】
前記転写部材がドラムを備える、請求項１２６に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１２９】
光活性半導体要素の前記パターンを前記第１基板に接着させるために、前記第１基板の上に接着剤パターンを形成するステップをさらに含む、請求項１２２に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１３０】
前記第２基板を前記第１基板に接着させるために、前記第１基板の上に接着剤パターンを形成するステップをさらに備える、請求項１２２に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１３１】
光活性半導体要素のパターンを形成する前記ステップが、第１光活性半導体要素の第１パターンを形成するステップ、および第２光活性半導体要素の第２パターンを形成するステップを備える、１２２に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１３２】
前記第１光活性半導体要素が、第１色を有する光を放出し、前記第２光活性半導体要素が、第２色を有する光を放出する、１３１に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１３３】
前記第１光活性半導体要素が光を放出し、前記第２光活性半導体要素が光を電気エネルギーに変換する、１３１に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１３４】
前記第１導電層が、ｘ電極の格子として形成され、前記第２導電層が、ｙ電極の格子として形成され、それにより、各それぞれの光活性半導体要素が、画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である、１２２に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１３５】
光活性半導体要素のパターンを形成する前記ステップが、第１色発光半導体要素の第１パターンを形成するステップと、第２色発光半導体要素の第２パターンを形成するステップと、第３色発光半導体要素の第３パターンを形成するステップとを含み、前記第１導電層がｘ電極の格子として形成され、前記第２導電層がｙ電極の格子として形成され、それにより、各それぞれの光活性半導体が、フルカラー画素化されたディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である、１２２に記載の光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項１３６】
第１基板を提供するステップと、前記第１基板の上に第１導電性表面を形成するステップと、アノード側およびカソード側を有するＬＥＤチップのパターンを導電性パターンの上に形成するステップと、第２基板を提供するステップと、第２導電性表面を前記第２基板の上に形成するステップと、前記ＬＥＤチップの前記アノード側および前記カソード側のどちらかが前記第１導電性表面と電気連絡し、前記ＬＥＤチップの前記アノード側および前記カソード側の他方が、前記第２導電性表面と電気連絡するように、前記第１基板を前記第２基板に固定するステップとを備えることを特徴とする、発光デバイスを形成する方法。
【請求項１３７】
前記第１導電性表面が、導電性コーティング、導電性インク、および導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成される、請求項１３６に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１３８】
前記第１および前記第２導電性表面の少なくとも一方が、透明導体である、請求項１３６に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１３９】
前記第１および前記第２導電性表面の少なくとも一方が、前記それぞれの第１基板および第２基板の上に事前に形成される、請求項１３６に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１４０】
前記第１導電性表面が、印刷手法を使用して形成される、請求項１３６に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１４１】
前記印刷手法が、インクジェット印刷手法、レーザ印刷手法、シルクスクリーン印刷手法、グラビア印刷手法、および供与体転写シート印刷手法の少なくとも１つを備える、請求項１３６に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１４２】
前記上部基板と前記底部基板との間に接着剤層を形成するステップをさらに含む、請求項１３６に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１４３】
前記接着剤層が、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁性接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備える、請求項１４２に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１４４】
上部基板層と底部基板層との間に機能向上層を形成するステップをさらに含み、前記機能向上層が、リエミッタ、光散乱体、接着剤、および導体の少なくとも１つを含む、請求項１３６に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１４５】
ＬＥＤチップの前記パターンを形成する前記ステップが、前記ＬＥＤチップを転写部材に静電的に引き付けるステップと、次いで前記引き付けられたＬＥＤチップを前記転写部材から前記第１導電性表面に転写するステップとを含む、請求項１３６に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１４６】
前記転写部材が、パターニングされた静電荷を保持するのに有効な光電気コーティングを含み、前記パターニングされた静電荷が、前記ＬＥＤチップを静電的に引き付けて、ＬＥＤチップの前記パターンを形成するのに有効である、請求項１３６に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１４７】
走査レーザ・ビームおよびＬＥＤ光源の少なくとも一方を使用して、前記光電気コーティングを光学的にパターニングするステップをさらに含む、請求項１４６に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１４８】
前記転写部材がドラムを備える、請求項１４７に記載の発光デバイスを形成する方法。
【請求項１４９】
第１基板を提供するステップと、第１導電性表面を前記第１基板の上に形成するステップと、電荷供与体層側および電荷受容体側を備える半導体要素のパターンを導電性パターンの上に形成するステップと、第２基板を提供するステップと、第２導電性表面を前記第２基板の上に形成するステップと、前記半導体要素の前記電荷供与体および前記電荷受容体側のどちらかが前記第１導電性表面と電気連絡し、前記半導体要素の前記電荷供与体および前記電荷受容体側の他方が前記第２導電性表面と電気連絡するように、前記第１基板を前記第２基板に固定するステップとを備えることを特徴とする、光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１５０】
前記第１導電性表面が、導電性コーティング、導電性インク、および導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成される、請求項１４９に記載の光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１５１】
前記第１および前記第２導電性表面の少なくとも一方が、透明導体である、請求項１４９に記載の光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１５２】
前記第１および前記第２導電性表面の少なくとも一方が、前記それぞれの第１基板および第２基板の上に事前に形成される、請求項１４９に記載の光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１５３】
前記第１導体表面が、印刷手法を使用して形成される、請求項１４９に記載の光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１５４】
前記印刷手法が、インクジェット印刷手法、レーザ印刷手法、シルクスクリーン印刷手法、グラビア印刷手法、および供与体転写シート印刷手法の少なくとも１つを備える、請求項１４９に記載の光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１５５】
前記上部基板と前記底部基板との間に接着剤層を形成するステップをさらに含む、請求項１４９に記載の光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１５６】
前記接着剤層が、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁性接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備える、請求項１５５に記載の光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１５７】
前記上部基板層と前記底部基板層との間に機能向上層を形成するステップをさらに含み、前記機能向上層が、リエミッタ、光散乱体、接着剤、および導体の少なくとも１つを含む、請求項１４９に記載の光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１５８】
ＬＥＤチップの前記パターンを形成する前記ステップが、前記ＬＥＤチップを転写部材に静電的に引き付けるステップと、次いで前記引き付けられたＬＥＤチップを前記転写部材から前記第１導電性表面に転写するステップとを含む、請求項１４９に記載の光−エネルギー・デバイスのシートを形成する方法。
【請求項１５９】
前記転写部材が、パターニングされた静電荷を保持するのに有効な光電気コーティングを含み、前記パターニングされた静電荷が、前記ＬＥＤチップを静電的に引き付けて、ＬＥＤチップの前記パターンを形成するのに有効である、請求項１５８に記載の光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１６０】
走査レーザ・ビームおよびＬＥＤ光源の少なくとも一方を使用して、前記光電気コーティングを光学的にパターニングするステップをさらに含む、請求項１５９に記載の光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１６１】
前記転写部材がドラムを備える、請求項１５９に記載の光−エネルギー・デバイスを形成する方法。
【請求項１６２】
透明第１導電層を有する第１基板と、ｎ側およびｐ側を有し、そのいずれかが、前記透明導電層と電気連絡する光活性半導体要素のパターンと、第２導電層を有する第２基板と、光活性デバイスを形成するために、各前記光活性半導体要素の前記ｎ側または前記ｐ側の他方が、第２導電層と電気連絡するように、前記第２基板を前記第１基板に固定する接着剤とを備えることを特徴とする、光活性材料のシート。
【請求項１６３】
前記透明第１導電層が、前記第１基板の上に事前に形成された透明コーティングを備える、請求項１６２に記載の無機光活性材料のシート。
【請求項１６４】
前記透明コーティングが、導電性インクまたは導電性接着剤である、請求項１６３に記載の光活性材料のシート。
【請求項１６５】
光活性半導体要素の前記パターンを前記第１基板に接着させるために、前記第１基板の上に形成された接着剤パターンをさらに備える、請求項１６２に記載の光活性材料のシート。
【請求項１６６】
前記第２基板を前記第１基板に接着させるために、前記第１基板の上に形成された前記接着剤パターンをさらに備える、請求項１６２に記載の光活性材料のシート。
【請求項１６７】
光活性半導体要素の前記パターンが、第１光活性半導体要素の第１パターンおよび第２光活性半導体要素の第２パターンを備える、請求項１６２に記載の光活性材料のシート。
【請求項１６８】
前記第１光活性半導体要素が、第１色を有する光を放出し、前記第２光活性半導体要素が、第２色を有する光を放出する、請求項１６７に記載の光活性材料のシート。
【請求項１６９】
前記第１光活性半導体要素が光を放出し、前記第２光活性半導体要素が光を電気エネルギーに変換する、請求項１６７に記載の光活性材料のシート。
【請求項１７０】
前記第１導電層が、ｘ電極の格子として形成され、前記第２導電層が、ｙ電極の格子として形成され、それにより、各それぞれの光活性半導体要素が、画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である、請求項１６２に記載の光活性材料のシート。
【請求項１７１】
光活性半導体要素の前記パターンが、第１色発光半導体要素の第１パターンと、第２色発光半導体要素の第２パターンと、第３色発光半導体要素の第３パターンとを備え、前記第１導電層が、ｘ電極の格子として形成され、前記第２導電層が、ｙ電極の格子として形成され、それにより、各それぞれの光活性半導体が、フルカラー画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である、請求項１６２に記載の光活性材料のシート。
【請求項１７２】
第１基板と、前記第１基板の上の第１導電性表面と、導電性パターンの上のアノード側およびカソード側を有するＬＥＤチップのパターンと、第２基板と、前記第２基板の上の第２導電性表面と、前記ＬＥＤチップの前記アノード側および前記カソード側のどちらかが第１導電性表面と電気連絡し、前記ＬＥＤチップの前記アノード側および前記カソード側の他方が前記第２導電性表面と電気連絡するように、前記第１基板を前記第２基板に固定する接着剤とを備えることを特徴とする、発光デバイス。
【請求項１７３】
前記第１導電性表面が、導電性コーティング、導電性インク、および導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成される、請求項１７２に記載の発光デバイス。
【請求項１７４】
前記第１および前記第２導電性表面の少なくとも一方が、透明導体である、請求項１７２に記載の発光デバイス。
【請求項１７５】
前記第１および前記第２導電性表面の少なくとも一方が、前記それぞれの第１基板および第２基板の上に事前に形成される、請求項１７２に記載の発光デバイス。
【請求項１７６】
前記第１導電性表面が、印刷手法を使用して形成される、請求項１７２に記載の発光デバイス。
【請求項１７７】
前記印刷手法が、インクジェット印刷手法、レーザ印刷手法、シルクスクリーン印刷手法、グラビア印刷手法、供与体転写シート印刷手法の少なくとも１つを備える、請求項１７２に記載の発光デバイス。
【請求項１７８】
前記接着剤層が、前記上部基板および前記底部基板の少なくとも一方を備える、請求項１７２に記載の発光デバイス。
【請求項１７９】
前記接着剤層が、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備える、請求項１７２に記載の発光デバイス。
【請求項１８０】
前記上部基板層と前記底部基板層との間に機能向上層をさらに備え、前記機能向上層が、リエミッタ、光散乱体、接着剤、および導体の少なくとも１つを含む、請求項１７２に記載の発光デバイス。
【請求項１８１】
第１基板と、前記第１基板の上の第１導電性表面と、導電性パターンの上の、電荷供与体層側および電荷受容体側を備える半導体要素のパターンと、第２基板を提供することと、前記第２基板の上の第２導電性表面と、前記半導体要素の前記電荷供与体側および前記電荷受容体側のどちらかが前記第１導電性表面と電気連絡し、前記半導体要素の前記電荷供与体および前記電荷受容体側の他方が前記第２導電性表面と電気連絡するように、前記第１基板を前記第２基板に固定する接着剤とを備えることを特徴とする、光−エネルギー・デバイス。
【請求項１８２】
前記第１導電性表面が、導電性コーティング、導電性インク、および導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成される、請求項１８１に記載の光−エネルギー・デバイス。
【請求項１８３】
前記第１および前記第２導電性表面の少なくとも一方が、透明導体である、請求項１８１に記載の光−エネルギー・デバイス。
【請求項１８４】
前記第１および前記第２導電性表面の少なくとも一方が、前記それぞれの第１基板および第２基板の上に事前に形成される、請求項１８１に記載の光−エネルギー・デバイス。
【請求項１８５】
前記接着剤が、前記上部基板および前記底部基板の少なくとも一方を備える、請求項１８１に記載の光−エネルギー・デバイス。
【請求項１８６】
前記接着剤層が、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備える、請求項１８１に記載の光−エネルギー・デバイス。
【請求項１８７】
それぞれがｎ側電極およびｐ側電極を有する光活性半導体要素を電気絶縁性材料に埋め込むステップと、
前記ｎ側電極および前記ｐ側電極の一方と接触する底部導電性表面を提供するステップと、
前記光活性半導体要素の前記ｎ側電極または前記ｐ側電極の一方が、前記上部導電層と電気連絡し、各前記光活性半導体要素の前記ｎ側電極または前記ｐ側電極の他方が、前記底部導電性表面と電気連絡するように、前記ｎ側電極および前記ｐ側電極の他方と接触する上部導電層を提供するステップとを備えることを特徴とする、光活性シートを作成する方法。
【請求項１８８】
前記電気絶縁性材料が、ホットメルト材料を備え、前記ホットメルト材料を柔らかくして、前記光活性半導体要素を埋め込むために、熱および圧力を積層体に加えるステップをさらに含む、請求項１８７に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１８９】
前記光活性半導体要素が、発光ダイオード・ダイである、請求項１８７に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１９０】
前記光活性半導体要素が、光−エネルギー・デバイスである、請求項１８７に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１９１】
前記光活性半導体要素の第１部分が、第１波長の放射線を放出し、前記光活性半導体要素の第２部分が、第２波長の放射線を放出する、請求項１８７に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１９２】
埋め込む前記ステップが、前記光活性半導体要素の所定のパターンを形成するステップを含む、請求項１９１に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１９３】
電気絶縁性材料においてリン光体を提供するステップをさらに含み、前記リン光体が、前記光活性半導体要素からの第１波長の放射線放出によって光学的に刺激されて、第２波長の光を放出する、請求項１８７に記載の光活性シートを作成する方法。
【請求項１９４】
電気絶縁性材料に埋め込まれ、それぞれが、ｎ側電極およびｐ側電極を有する光活性半導体要素と、前記ｎ側電極および前記ｐ側電極の一方と接触する底部導電性表面と、前記光活性半導体要素の前記ｎ側または前記ｐ側の一方が前記上部導電性層と電気連絡し、各前記光活性半導体要素の前記ｎ側または前記ｐ側の他方が前記底部導電性表面と電気連絡するように、前記ｎ側電極および前記ｐ側電極の他方と接触する上部導電層とを備えることを特徴とする、光活性デバイス。
【請求項１９５】
前記絶縁性材料が、ホットメルト材料を備える、請求項１９３に記載の光活性デバイス。
【請求項１９６】
前記光活性半導体要素が、発光ダイオード・ダイである、請求項１９３に記載の光活性デバイス。
【請求項１９７】
前記光活性半導体要素が、光−エネルギー・デバイスである、請求項１９３に記載の光活性デバイス。
【請求項１９８】
前記光活性半導体要素の第１部分が、第１波長の放射線を放出し、前記光活性半導体要素の第２部分が、第２波長の放射線を放出する、請求項１９３に記載の光活性デバイス。
【請求項１９９】
前記電気絶縁性材料においてリン光体をさらに備え、前記リン光体が、前記光活性半導体要素からの第１波長の放射線放出によって光学的に刺激されて、第２波長の光を放出する、請求項１９３に記載の光活性デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ロール・ツー・ロール製造方法に関する。本発明は、無機発光ダイオード光学シートおよびそれを製造する方法にも関する。より具体的には、本発明は、一般的な照明、建築用ライティング、新型ライティング、ディスプレイ背面照射、ヘッドアップ・ディスプレイ、商用および道路の信号、単色およびフルカラーの静止ディスプレイおよびビデオ・ディスプレイ、光硬化性材料の放射源、パターニングされた発光像などを含むが、これに限定されない応用分野の光放射線源として使用することができる無機発光ダイオード光学シートに関する。さらに、本発明は、より具体的には、ソーラーパネル、ＣＣＤタイプ・カメラ、光センサなどを含むが、これに限定されない応用分野のための光放射を電気エネルギーに変換する光−エネルギー・デバイスとして使用することができる無機光活性シートに関する。さらに、本発明は、より具体的には、本発明の光活性シートを比較的低コストで大量生産する方法に関する。無機発光ダイオード（ＬＥＤ）は、多様な周期表の元素に基づく。それらは半導体技術から出現し、実際、シリコン・ダイオードまたはゲルマニウム・ダイオードなどの半導体ダイオードは、第１半導体デバイスであった。これらは、シリコンまたはゲルマニウムに少量の不純物をドーピングして、材料においてｎタイプ（過剰電子）またはｐタイプ（過剰正孔）を作成することによって作成された。ＬＥＤは、スペクトルの紫外線、可視光、または赤外線の領域の光を放出するように材料が選択されているので、発光する。使用される材料のタイプは、半導体ウエハの上に材料を蒸着することから作成され、ダイス（単一のものがダイである）に切断される。通常、ダイまたはＬＥＤダイスは、約１２平方ミルである。ダイスの組成は色に依存し、たとえば、いくつかの赤色のダイスはＡｌＩｎＧａＡｓであり、いくつかの青色のダイスはＩｎＧａＮである。変形形態は、通常「３〜５」の変形形態であるが、いわゆるその理由は、変形形態は、ｎおよびｐタイプの材料を提供するように、周期表の第３周期および第５周期に基づいて変化するからである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤダイのＬＥＤ灯への変換は、コストがかかるプロセスであり、微小なＬＥＤダイを非常に正確に取り扱い、配置することを含む。ＬＥＤダイスは、３ｍｍＬＥＤ灯として最もシンプルに準備される。ダイは、各側面上に電極を有する分割カップにおいてロボットにより配置される。構造全体は、ビームをより狭く集束させることを試行するプラスチック・レンズにおいて封入される。高輝度ダイスが、電流駆動および電圧限定回路と共に表面取り付けされ、精巧なヒートシンクおよび熱除去方式を構成することも可能である。接続は、はんだ付けまたは無はんだ超音波ワイヤ結合方法による。それにより、光の離散点源が得られる。ＬＥＤ灯は１対のリードを有し、これは、次いで印刷回路板にはんだ付けすることができる。灯を形成し、次いで灯を印刷回路板にはんだ付けするコストは、比較的高価なプロセスである。したがって、ＬＥＤダイに基づく発光デバイスを形成するコストを下げることが必要である。
【０００３】
ＬＥＤ灯の例示的な応用分野として、光重合性有機材料を硬化させるために、紫外線ＬＥＤ灯を使用することができることが最近示された（たとえば、Ｌｏｃｔｉｔｅ（登録商標）７７００Ｈａｎｄ  Ｈｅｌｄ  ＬＥＤ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅ、Ｈｅｎｋｅｌ−Ｌｏｃｔｉｔｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ［コネチカット州ロッキー・ヒル在］を参照されたい）。
【０００４】
光重合性有機材料は周知であり、接着剤、結合剤、および産物製造などの応用分野に使用される。光重合は、ポリマー材料を架橋することによってモノマー材料およびポリマー材料において生じる。通常、これらの材料は、強度フラッド・システム、高強度ワンド、室、コンベヤ、および非遮蔽光源を含む光源から放出された放射を使用して重合される。
【０００５】
光重合性有機材料の例示的な使用として、ガラス、プラスチック、および光ファイバの精確な光結合および取付けを光重合性接着剤で得ることができる。これらの材料は、光機械組立て品、光ファイバ結合およびスプライシング、レンズ結合、ならびにセラミック、ガラス、石英、金属、およびプラスチック構成要素の添付に使用することができる。
【０００６】
光重合性有機材料を使用する従来のシステムの欠点には、高強度光放射線源を必要とすることがある。通常、水銀灯などの光源が、光重合に必要な放射を生成するために使用されてきた。しかし、これらの光源は、灯を駆動するために費やされるエネルギーのほとんどが熱として浪費されるので、非効率的な放射源である。この熱は、システムから除去されなければならず、全体的な大きさおよびコストを増大させる。また、灯は、通常約１０００時間の比較的短いサービス耐用年数を有し、交換するのに非常にコストがかかる。これらの光源から出力される光は、通常、光重合に必要な光放射波長よりはるかに広いスペクトルにわたる。光出力の多くは浪費される。また、材料は、他の波長において硬化するように規定することができるが、通常の光重合性有機材料は、重合効率を増大させるために、水銀灯のピーク出力波長の１つにおいて硬化する。このピーク出力波長は、放射スペクトルのＵＶ領域にある。このＵＲ放射は人にとって有害であり、ＵＶろ過ゴーグルなどの追加の遮蔽および保護の予防措置が、そのような機器のオペレータを保護するために必要である。
【０００７】
図６６は、利用可能な無機ＬＥＤダイの側面図である。従来の無機ＬＥＤダイは、多くの製造業者から入手可能であり、通常、比較的狭い放射放出スペクトルを有し、比較的エネルギー効率がよく、長いサービス寿命を有し、固体状態で頑強である。図示されたダイは、Ｔｙｎｔｅｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ［台湾在］から得られるＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ赤色ダイの例である。これらのダイスは、約１２ミル×１２ミル×８ミルの寸法を有し、ダイスは非常に小さい点光源となる。図６７に示されるように、従来のＬＥＤ灯では、このダイは、ダイの１つの電極（たとえば、アノード）がカップのベースと接触するように、金属カップにおいて保持される。金属カップは、アノード・リードの一部である。ダイの他の電極（たとえば、カソード）は、それにはんだ付けまたはワイヤ結合された非常に薄いワイヤを有し、ワイヤの他端は、アノード・リードにはんだ付けまたはワイヤ結合される。カップ、ダイ、ワイヤ、ならびにアノード・リードおよびカソード・リードの一部は、プラスチック・レンズにおいて封入され、アノード・リードおよびカソード・リードはレンズのベースから突出する。これらのリードは、通常、ダイに電力を選択的に提供し、ダイに光を放出させるために、回路板にはんだ付けまたはワイヤ結合される。これらの従来の灯を製造することは、ダイのサイズが非常に小さく、そのような小さいワイヤをそのような小さいダイの電極にはんだ付けまたはワイヤ結合することが必要であるために、非常に困難である。さらに、プラスチック・レンズの材料は熱伝導率が低く、カップはわずかなヒートシンク容量しか提供しない。ダイが加熱されるにつれ、その効率は低下し、灯のサービス条件、電力効率、および光出力電は抑えられる。プラスチック・レンズ材料が大型であり、灯リードを電力源にはんだ付けまたはワイヤ結合することが必要であることにより、放出源の実装密度および単位面積当たりの電位出力強度が抑えられる。エネルギー効率がよく、より少ない熱を生成し、低コストであり、狭いスペクトルの放射放出を有する光放射線源が必要である。無機発光ダイオード灯（ＬＥＤ）を光放射線源として使用することが試行されてきた。通常、これらのＬＥＤは、いわゆる高輝度ＵＶ放射源である。通常のＬＥＤは、アノード・リードおよびカソード・リードに電気的に接続されている発光材料のサブミリメートル・サイズのダイからなる。ダイは、プラスチック・レンズ材料の内部に封入される。しかし、ＬＥＤダイスを取り上げて、それをＬＥＤ灯にするプロセスは、主としてＬＥＤダイのサイズが非常に小さいために、冗長で精巧である。ダイスに直接はんだ付けまたはワイヤ結合することは非常に困難であり、したがって、回路板にはんだ付けまたはワイヤ結合されるＬＥＤ灯を使用することが一般的な実施である。従来、ＵＶ  ＬＥＤ灯は、光重合性有機材料の光放射線源を創出する構成において、回路板にはんだ付けまたはワイヤ結合されていた。
【０００８】
この解決法は最適には遠いが、その理由は、ＬＥＤ灯のコストが比較的高いことにより、光放射線源のコスト全体が依然として高くなるからである。灯の構造あるいはダイのアノードとカソードとの間における直接的なはんだ付けまたはワイヤ結合の接続を必要とせずに、ＬＥＤダイスを直接使用することができる光放射線源が必要である。そのようなシステムは、効率的なダイ実装密度を有し、狭い放出帯域を有する高強度光放射線源を可能にする。
【０００９】
ワタナベらが発表した特許出願米国２００４／０１９５５７６Ａ１は、ＬＥＤダイの発光部分の上にわたって透明電極を形成するデバイスおよび方法を教示する。この参考文献は、微小ＬＥＤデバイスの光出力表面（１０平方ミクロン）において電極を精確に形成する難しさを克服することに関する。従来のＬＥＤは、３００平方ミクロンである。この参考文献は、放出された光を遮蔽しないように半導体デバイスの上に透明電極を形成することはすでに既知であると述べている。ワタナベの発明の最重要点は、ＬＥＤデバイスを電力供給線またはリードに接続するために不透明ワイヤを従来のように結合またははんだ付けする代わりに、微小ＬＥＤデバイスの光出力面またはそのようなデバイスのアレイの上にわたって直接かつ特定的に透明電極を形成することである。そのような小さいデバイスの上に透明電極を形成するために、この参考文献は、半導体および／またはプリント基板の技法の使用を教示する。
【００１０】
ワタナベのデバイスを形成するステップの例は、１）基板を提供する、２）基板の上にｐ側配線を形成する、３）ダイオードのｐ側が配線に接続されるように、発光ダイオードを基板の上に転写する、４）基板、配線、およびダイオードを覆うように絶縁樹脂層を形成する、５）ダイオードのｎ側表面を露出させるために、絶縁樹脂を選択的に除去する、６）ｎ側配線を絶縁樹脂の表面の上に形成する、７）ダイオードのｎ側をｎ側配線に接続する透明電極を形成することからなる。
【００１１】
透明電極を形成するステップは、７ａ）絶縁樹脂および露出されたｎ側表面を覆うようにレジスト膜を形成する、７ｂ）ダイオードの光出力表面およびｎ側配線を画定する開口部分を形成するために、樹脂層を選択的に除去する、７ｃ）電極ペーストを開口部分および樹脂膜に加える、７ｄ）ダイオードの光出力表面とｎ側配線が接続されるように、開口部分が存在する箇所にのみ電極ペーストを残すように電極ペーストを樹脂膜から除去する。
【００１２】
使用される様々なステップおよび材料に対する変形形態が開示されているが、本質的には、同じ厄介なＰＣＢタイプのプロセスが、この例のそれぞれにおいて記載されている。この参考文献は、ダイオードから放出された光の遮蔽を低減するために、ダイオードの光出力表面の上にＰＣＢ技法を使用して透明電極を形成することは既知であること示す。しかし、従来使用されている不透明ワイヤを透明電極で置き替えることは新規ではなく、社会的に共有されている（ローレンス（Ｌａｗｒｅｎｃｅ）ら、米国特許第４４９５５１４号を参照されたい）。
【００１３】
オバーマン（Ｏｂｅｒｍａｎ）の米国特許第５９２５８９７号は、導電接点間においてダイオード粉末を使用して、導体／放出層／導体デバイス構造を形成することを教示する。ダイオード粉末は、１０〜１００ミクロンのサイズの結晶粒子からなる。ダイオード粉末は、るつぼにおいてＩｎとＧａの混合物を加熱し、窒素気体を加熱済み混合物の上にわたって流すことによって形成される。この粉末は、この段階で、すべてｎタイプの材料を含む。粉末は、適切な接触金属でコーティングされているガラス・プレートの上に接着される。ｐタイプのドーパントが、ｐ領域およびｐ−ｎダイオード接合部を形成するために、粉末結晶の中に拡散される。透明導電性表面を有する上部基板が、粉末の上に配置され、構造全体は、上部接点への粉末の接着を向上させるために、熱により焼きなましされる。オバーマンは、従来のＬＥＤは、通常、個々のダイのｐおよびｎ領域に電気接点を接続し、ＬＥＤダイ全体をプラスチック・パッケージにおいて封入することによって製作されると述べている。オバーマンのダイオード粉末は、表面、境界面、および転位がＩＨ−Ｖ窒化物の発光特性に悪影響を与えないようであるという観測に特に基づいている。この参考文献は、最新技術の窒化物ＬＥＤがサファイア基板の上に成長され、サファイアは導電性ではないので、両方の電気接点が構造の上部から作成されると述べている。
【００１４】
ウィッケンデン（Ｗｉｃｋｅｎｄｅｎ）らの米国特許第４３３５５０１号は、モノリシックＬＥＤアレイを製造する方法を教示する。個々のＬＥＤは、ｎタイプの材料のスライスを経て絶縁チャネルを切り出すことによって形成される。チャネルは、２つのステップにおいて切り出され、第１ステップは、ｎタイプ材料のスライスの背面の中にギャップを切り出し、次いで、このギャップはガラスで充填される。次いで、第２ステップにおいて、スライスの前面は、チャネルを完成するように切り出され、切り出された前面もガラスで充填される。絶縁Ｗチャネルが形成された後、ｎタイプ材料の残りのブロックの上部は、ｐタイプとなるようにドーピングされ、各ＬＥＤのｎ−ｐ接合が形成される。ＬＥＤのｐ領域を接続するビーム・リードが形成される。
【００１５】
ネイズ（Ｎａｔｈ）らのＷ０９２／０６１４４および米国第５２７３６０８号は、薄膜光起電性デバイスを保護シートでラミネートする方法を教示する。この方法は、上部絶縁性基板および底部絶縁性基板の内部に可撓性太陽セルなどの薄膜デバイスを封入することを提供する。関連する従来の技術のネイズの記述は、絶縁シート間に薄膜デバイスを封入することは新規ではないことを示す。この参考文献は、加熱ローラの使用が望ましくないことを教示する。ネイズの発明は、加熱ローラの使用を回避するために、複合材料のロール全体をすべて一度に加熱する特有の方法を対象とする。ネイズは、薄膜デバイスを保護および封入する新規な方法を教示する。薄膜デバイスを絶縁シート間に封入することは新規ではないが、ネイズは、加熱ローラの使用を回避する特有の方法を教示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、従来の技術の欠点を克服することを意図する。本発明の目的は、固体状態光活性デバイスを製造する方法を提供することである。本発明の他の目的は、固体状態光活性デバイスのデバイス構造を提供することである。本発明の他の目的は、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるための光放射線源を提供することである。本発明の他の目的は、光学シート材料を作成する方法を提供することである。本発明の他の目的は、ロール・ツー・ロール製作プロセスを使用して、封入された半導体回路を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、光活性シートを作成する方法に関する。導電性表面を有する底部基板が提供される。ホットメルト接着剤シートが提供される。ＬＥＤダイなどの光活性半導体要素が、ホットメルト接着剤シートに埋め込まれる。ＬＥＤダイは、それぞれ、上部電極および底部電極を有する。透明導電層を有する上部透明基板が提供される。埋め込まれたＬＥＤダイを有するホットメルト接着剤シートは、積層体を形成するために、導電性表面と透明導電層との間に挿入される。積層体は、ホットメルト接着剤シートを溶融し、上部基板を電気的に絶縁して、上部基板を底部基板に結合するために、加熱圧力ローラ・システムを通って進行する。ホットメルト・シートが柔らかくなるにつれ、ＬＥＤダイは分断され、それにより、上部電極は、上部基板の透明導電層と電気接触し、底部電極は、底部基板の導電性表面と電気接触する。それにより、各ＬＥＤダイのｐ側およびｎ側は、上部導電層および底部導電性表面と自動的に接続される。各ＬＥＤダイは、可撓性ホットメルト接着剤シート層の基板間において封入され、固定される。底部基板、ホットメルト接着剤（埋め込まれたＬＥＤダイを有する）、および上部基板は、材料のロールとして提供することができる。ロールは、連続ロール製作プロセスにおいて共にされ、ライティング材料の可撓性シートとなる。
【００１８】
この簡単なデバイス・アーキテクチャは、高歩留まりで低コストのロール・ツー・ロール製作プロセスに容易に適合可能である。本出願人は、概念を証明する多くの試作品を作成することによって、このデバイス・アーキテクチャおよび方法が有効であることを実証した。図１１９は、無機光学シートを製造するための本発明の方法により構築された実用的な試作品の写真を示す。図１２８（ａ）は、概念を証明する試作品の１ステップを示す写真であり、この写真は、ホットメルト接着剤のシートに埋め込まれたＬＥＤダイからなる活性層シートを示し、ＬＥＤダイは、赤色、および黄色を放出している。図１２８（ｂ）は、概念を証明する試作品の別のステップを示す写真であり、この写真は、３つの構成層である活性層シート（ホットメルト接着剤のシートに埋め込まれたＬＥＤダイ）、上部基板（ＩＴＯコーティングされたＰＥＴ）、および底部層（ＩＴＯコーティングされたＰＥＴ）を示す。図１２８（ｃ）は、概念を証明する試作品の別のステップを示す写真であり、この写真は、組立て品を形成するために基板間に活性層を有する３つの構成層を示す。図１２８（ｄ）は、概念を証明する試作品の別のステップを示す写真であり、この写真は、圧力ローラ間において溶融することによってホットメルト・シートを活性化するために、組み立てられた積層体が熱ラミネータを通過していることを示す。
【００１９】
本出願人は、ホットメルト・シートが柔らかくなるにつれ、ＬＥＤダイスが接着剤を分断し、それにより、上部電極が上部基板の透明導電層と電気接触し、底部電極が底部基板の導電性表面と電気接触することを発見した。それにより、各ＬＥＤダイのｐ側およびｎ側は、上部導電層および底部導電性表面と自動的に接続される。各ＬＥＤダイは、ホットメルト接着剤および基板の内部に完全に封入される。さらに、ＬＥＤダイスは、それぞれ、可撓性ホットメルト接着剤シート層の基板間において永続的に固定される。図１２８（ｅ）は、１つの極性の電圧を印加され、黄色ＬＥＤダイを点灯している構築されたばかりの概念を証明する試作品を示す写真である。図１２８（ｆ）は、反対の極性の電圧を印加され、赤色ＬＥＤダイを点灯している構築されたばかりの概念を証明する試作品を示す写真である。
【００２０】
本発明の一態様によれば、光活性シートを作成する方法が提供される。導電性表面を有する底部基板が提供される。電気絶縁性接着剤が提供される。ＬＥＤダイなどの光活性半導体要素が、電気絶縁接着剤に固定される。光活性半導体要素は、それぞれ、ｎ側およびｐ側を有する。透明導電層を有する上部透明基板が提供される。上に固定された光活性半導体要素を有する電気絶縁性接着剤が、積層体を形成するために、導電性表面と透明導電層との間に挿入される。電気絶縁性接着剤は、上部基板を電気的に絶縁して、上部基板を底部基板に結合するために活性化される。それにより、デバイス構造は、光活性デバイスを形成するために、光活性半導体要素のｎ側またはｐ側が、上部基板の透明導電層と電気連絡し、各光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の他方が、底部基板の導電性表面と電気連絡するように形成される。本発明によれば、各ＬＥＤダイのｐ側およびｎ側は、それぞれの上部導体および底部導体と自動的に接続されて維持され、可撓性ホットメルト接着剤シート層の基板間において各ＬＥＤダイを完全に固定する。
【００２１】
底部基板、電気絶縁性接着剤、および上部基板は、材料のそれぞれのロールとして提供することができる。これにより、連続ロール製作プロセスにおいて、底部基板、電気絶縁性接着剤（内部に埋め込まれたＬＥＤダイを有する）、および上部基板を導入することが可能になる。これらの３つのロールは、すべて、本発明による最も基本的な実用的デバイス構造を形成するのに必要であることに留意されたい。この簡単かつ複雑でない構造は、従来の技術を使用して得ることのできない高歩留まりで連続的なロール・ツー・ロール製作技法に本質的に適合可能である。
【００２２】
好ましい実施形態では、電気絶縁性接着剤は、ホットメルト材料を備える。活性化するステップは、ホットメルト材料を柔らかくするために、熱および圧力を積層体に加えることを備える。熱および圧力の少なくとも一方は、ローラによって提供される。あるいは、接着剤は、接着剤の活性化処理が、溶解作用（たとえば、シリコン接着剤）、触媒反応（たとえば、エポキシおよび硬化剤）、ならびに放射線硬化（たとえば、ＵＶ硬化性ポリマー接着剤）の少なくとも１つを含むように構成することが可能である。光活性半導体要素は、半導体ファウンドリから容易に入手可能な発光ダイオードとすることができる。光活性半導体要素は、代替または追加として、ソーラーセル・デバイスなどの光−エネルギー・デバイスとすることが可能である。白色光を作成するために、光活性半導体要素の第１部分が、第１波長の放射光を放出し、光活性半導体要素の第２部分が、第２波長の放射光を放出する。あるいは、望ましい白色光を創出するために、黄色発光ＬＥＤダイおよび青色発光ＬＥＤダイを適切な割合で提供することができる。より一様な白熱表面を創出するために、接着剤、基板の内部において、あるいは基板および／または接着剤の上のコーティングとして、拡散体を含むことができる。
【００２３】
電気絶縁性接着剤は、Ｂｅｍｉｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ［マサチューセッツ州シャーリー在］から入手可能なものなど、ホットメルト・シート材料とすることができる。光活性半導体要素は、接着剤シートを基板間に挿入するステップの前に、ホットメルト・シートに事前に埋め込むことができる。このようにして、ホットメルト・シートは、オフ・ラインで埋め込まれた半導体デバイスを有することができ、それにより、複数の埋込み線が、ロール・ツー・ロール製作線を供給することができる。光活性半導体要素の所定のパターンをホットメルト・シートに埋め込んで形成することができる。所定のパターンは、レーザ・プリンタの静電ドラムと同様の転写部材の上において複数の光活性半導体要素を引き付けて、所定のパターンを絶縁性接着剤の上に転写することによって形成することができる。
【００２４】
光活性半導体要素の所定のパターンは、光磁気コーティング・ドラムなどの転写部材の上において複数の光活性半導体要素を磁気的に引き付けて、所定のパターンを絶縁性接着剤の上に転写することによって形成することができる。光活性半導体要素の所定のパターンは、従来のピック・アンド・プレイス機械を使用して形成することができる。または、本明細書において詳細に記述される接着剤転写方法を使用することができる。この場合、所定のパターンは、比較的より低い粘着性の接着剤から比較的より高い粘着性の接着剤に半導体を転写することによって形成される。
【００２５】
透明導電層は、導電性光透過性接続ランドを形成するために、ポリマー結合剤におけるＩＴＯ粒子などの透明導電材料を印刷することによって形成することができる。各ランドは、それぞれの光活性半導体と接続するために提供される。電力供給源から各光活性半導体要素まで比較的より低い抵抗の経路を提供するために、上部基板および底部基板の少なくとも一方の上に比較的より高導電性の線パターンを形成することができる。
【００２６】
導電性表面および導電性パターンは、ディスプレイを形成するために、個々の光活性半導体要素を選択的に取り扱うように、それぞれのｘ配線格子およびｙ配線格子を備えることが可能である。
【００２７】
着色光は、異なる波長の光を放出することができるＬＥＤを含むことによって提供することができる。たとえば、黄色放出ＬＥＤと組み合わされた赤色放出ＬＥＤは、共に駆動され、かつ互いの付近に配置されるとき、人の目によってオレンジ色の光を生成すると知覚される。白色光は、黄色と青色のＬＥＤダイス、または赤色、緑色、および青色のダイスを組み合わせることによって生成することができる。積層体においてリン光体を提供することができる。リン光体は、光活性半導体要素（たとえば、ＬＥＤダイ）からの第１波長（たとえば、青色）の放射放出によって光学的に刺激されて、第２波長（たとえば、黄色）の光を放出する。
【００２８】
本発明の他の態様によれば、電子活性シートを作成する方法が提供される。電気活性シートは、非常に薄く、高度に可撓性のある形態を有する。これは、本明細書において記述される低コストで高歩留まりのロール・ツー・ロール製作方法を使用して製造することができる。電気活性シートは、ライティング・デバイス、ディスプレイ、光−エネルギー・デバイス、可撓性電子回路、および多くの他の電子デバイスを作成するために使用することができる。半導体要素は、抵抗、トランジスタ、ダイオード、ならびにあらゆる上部電極および底部電極のフォーマットを有する他の半導体要素を含むことができる。他の電子要素を組み合わせてまたは別々に提供することができ、製造された可撓性電子回路の構成要素として使用することができる。電子活性シートを形成する本発明のステップは、導電性表面を有する底部平面基板を提供することを含む。接着剤が提供され、少なくとも１つの半導体要素が、接着剤に固定される。各半導体要素は、上部導体および底部導体を有する。上に配置された導電性パターンを有する上部基板が提供される。固定された半導体要素を有する接着剤は、積層体を形成するために、導電性表面と導電性パターンとの間に挿入される。接着剤は、電気活性シートを形成するために、半導体要素の上部導体および底部導体の一方が、上部基板の導電性パターンと自動的に電気連絡して維持され、各半導体要素の上部導体および底部導体の他方が、底部基板の導電性表面と自動的に電気連絡して維持されるように、上部基板を底部基板に結合するために活性化される。
【００２９】
本発明の他の態様によれば、封入された半導体デバイスを作成する方法が提供される。導電性表面を有する底部基板が提供される。接着剤層が、導電性表面の上に提供される。半導体要素の所定のパターンが、接着剤に固定される。半導体要素は、それぞれ、上部デバイス導体および底部デバイス導体を有する。上部基板が、上に配置された導電性パターンを有する。底部基板、接着剤層（半導体要素を有する）、および上部基板を備える積層体が提供される。積層体は、接着剤が上部基板を電気的に絶縁して、上部基板を底部基板に結合するように形成される。そのように実施する際、半導体要素の上部デバイス導体および底部デバイス導体の一方は、上部基板の導電性パターンと電気連絡し、各半導体要素の上部デバイス導体および底部デバイス導体の他方は、底部基板の導電層と電気連絡する。このようにして、各半導体要素は、上部基板および底部基板の上に事前に形成されている上部導体および底部導体と自動的に接続される。ワイヤ結合、はんだ付け、リード・ワイヤ、あるいは他の電気接続要素またはステップは必要ではない。
【００３０】
本発明の他の態様によれば、半導体要素の少なくとも１つは、上部導体と底部導体との間に中央導体領域を備える。たとえば、半導体は、ｎｐｎまたはｐｎｐトランジスタとすることが可能である。接着剤は、中央導体領域と電気接続を行うために、少なくとも１つの導電性部分を備える。
【００３１】
本発明の光活性シートは、導電性表面を有する底部基板可撓性シートからなる。上部透明基板の可撓性シートが、その上に配置された透明導電層を有する。電気絶縁性接着剤可撓性シートが、それに固定された光活性半導体要素を有する。光活性半導体要素は、それぞれ、ｎ側およびｐ側を有する。固定された光活性半導体要素を有する電気絶縁性接着剤シートは、積層体を形成するために、導電性表面と透明導電層との間に挿入される。接着剤シートは、電気絶縁性接着剤が上部基板シートを電気的に絶縁して、上部基板シートを底部基板シートに結合するために活性化される。接着剤シートが活性化されるとき、光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の一方は、上部基板シートの透明導電層と自動的に電気連絡される。ｎ側またはｐ側の他方は、光活性デバイスを形成するために、底部基板シートの導電性表面と自動的に電気連絡される。
【００３２】
本発明の光学シートの自動組立ての性質のために、底部基板、電気絶縁性接着剤、および上部基板は、材料のそれぞれのロールとして提供することができる。電気絶縁性接着剤は、その中に事前に埋め込まれて、再び巻かれた半導体要素を有することができ、または、半導体要素の埋込みは、製作プロセス中にイン・ラインで実施することができる。接着剤は、連続ロール製作プロセスにおいて底部基板、電気絶縁性接着剤、および上部基板を導入することによって基板間に挿入される。
【００３３】
電気絶縁性接着剤は、ホットメルト材料を柔らかくするために、熱および圧力を積層体に加えることによって活性化することが可能なホットメルト材料を備えることが好ましい。あるいは、もしくはそのうえ、接着剤は、溶解作用、蒸発、触媒反応、および放射線硬化の少なくとも１つによって活性化可能とすることができる。
【００３４】
光活性半導体要素は、発光ダイオード・ダイ、またはトランジスタ、抵抗、導体などの他の半導体および回路の要素とすることができる。これらは、本明細書において記述される本発明のホットメルト・ラミネーション方法により、電子回路において接続することができる。さらに、光活性半導体要素は、太陽光を電気エネルギーに変換するのに有効なダイオードなど、光−エネルギー・デバイスとすることができる。
【００３５】
発光ダイオードの場合、光活性半導体要素の第１部分が、第１波長の放射線を放出することができ、光活性半導体要素の第２部分が、第２波長の放射線を放出することができる。この構成により、光活性シートは、多色および白色の光を生成するのに有効とすることができる。
【００３６】
電気絶縁性接着剤は、ホットメルト・シート材料を備えることができ、光活性半導体要素は、積層体を形成する前に、ホットメルト・シートに事前に埋め込むことができる。光活性半導体要素は、所定のパターンに形成することができる。所定のパターンは、転写部材の上において複数の光活性半導体要素を静電的に引き付けて、所定のパターンを絶縁性接着剤の上に転写することによって形成することができる。あるいは、またはそのうえ、光活性半導体要素は、転写部材の上において複数の光活性半導体要素を磁気的に引き付けて、所定のパターンを絶縁性接着剤の上に転写することによって所定のパターンに形成することができる。
【００３７】
透明導電層は、導電性光透過性接続ランドとして形成された透明導電材料を備えることが可能であり、各ランドは、それぞれの光活性半導体と接続するためのものである。電力供給源から各光活性半導体要素に比較的より低い抵抗の経路を提供するために、比較的より高導電性の線パターンを上部基板および底部基板の少なくとも一方の上に形成することができる。
【００３８】
導電性表面および導電性パターンは、ディスプレイを形成するために、個々の光活性半導体要素を選択的に取り扱うように、それぞれのｘ配線格子およびｙ配線格子を備えることができる。
【００３９】
積層体においてリン光体を提供することができる。リン光体は、光活性半導体要素からの第１波長の放射放出によって光学的に刺激されて、第２波長の光を放出する。この構成により、青色放出ＬＥＤおよび黄色放出リン光体を使用して、白色光を生成することができる。
【００４０】
本発明の他の態様によれば、電子活性シートが、導電性表面を有する底部平面基板を備える。上に配置された導電性パターンを有する上部基板も含まれる。上部導体および底部導体を有する少なくとも１つの半導体要素が、接着剤シートに埋め込まれる。接着剤シートは、積層体を形成するために、導電性表面と導電性パターンとの間に配置される。接着剤は、半導体要素の上部導体または底部導体のどちらかが、上部基板の導電性パターンと自動的に電気連絡して維持されるように、上部基板を底部基板に結合するために活性化可能である。各半導体要素の上部導体および底部導体の他方も、電子活性シートを形成するために、底部基板の導電性表面と自動的に電気連絡して維持される。
【００４１】
この構成により、電子活性シートは、高歩留まりのロール・ツー・ロール製作方法を使用して形成可能である。この場合、底部基板、接着剤、および上部基板は、すべて、材料のそれぞれのロールとして提供される。底部基板、接着剤、および上部基板は、連続ロール製作プロセスにおいて共にされる。接着剤は、ホットメルト材料を柔らかくするために、熱および圧力を積層体に加えることによって活性化可能なホットメルト・シート材料を備えることが可能である。あるいは、接着剤は、接着剤の溶解作用、蒸発、触媒反応、および放射線硬化の少なくとも１つによって活性化可能である。いずれの場合でも、接着剤は、シートとして提供することができ、積層体を形成する前に、所定のパターンでシートに事前に埋め込まれた半導体要素を有することができる。または、接着剤は、基板の１つの上に印刷する、コーティングする、あるいはそうでない場合は加えることができ、次いで半導体要素を上に配置することができる。半導体要素の所定のパターンは、転写部材の上において複数の半導体要素を静電的に引き付けて、所定のパターンを接着剤の上に転写することによって形成することができる。半導体要素の所定のパターンは、転写部材の上において複数の半導体要素を磁気的に引き付けて、所定のパターンを接着剤の上に転写することによって形成することができる。半導体要素の所定のパターンは、ピック・アンド・プレイス・デバイスを使用して形成することができる。
【００４２】
本発明の他の態様によれば、封入された半導体デバイスは、導電性表面を有する底部基板を含む。上部基板は、上に配置された導電性パターンを有し、導電性パターンは、コーティング、スパッタリング、印刷、フォトリソグラフィ、または他のパターン形成方法によって形成することができる。各半導体要素が上部デバイス導体および底部デバイス導体を有する半導体要素の所定のパターンが、接着剤に固定される。接着剤は、積層体を形成するために、導電性表面と導電性パターンとの間に配置される。接着剤は、各半導体要素の上部導体または底部導体が上部基板の導電性パターンと自動的に電気連絡して維持されるように、上部基板を底部基板に結合するために活性化される。また、各半導体要素の上部導体または底部導体の他方は、電子活性シートを形成するために、底部基板の導電性表面と自動的に電気連絡して維持される。
【００４３】
本発明によれば、半導体要素は、ｎ−ｐ−ｎトランジスタ要素など、上部導体と底部導体との間に中央導体領域を含む。接着剤は、中央導体領域と電気接続を行うために、少なくとも１つの導電性部分を備えることができる。
【００４４】
底部基板、接着剤、および上部基板は、材料のそれぞれのロールとして提供することができ、積層体は、連続ロール製作プロセスにおいて底部基板、電気絶縁性接着剤、および上部基板を導入することによって形成することができる。
【００４５】
接着剤は、ホットメルト材料を柔らかくするために、熱および圧力を積層体に加えることによって活性化可能なホットメルト・シート材料とすることができる。半導体要素のパターンは、積層体を形成する前に、ホットメルト・シートに事前に埋め込むことができる。半導体要素の所定のパターンは、転写部材の上において複数の半導体要素を電気的に引き付けて、所定のパターンを接着剤の上に転写することによって形成することができる。半導体要素の所定のパターンは、転写部材の上において複数の半導体要素を磁気的に引き付けて、所定のパターンを接着剤の上に転写することによって形成することができる。半導体要素の所定のパターンは、ピック・アンド・プレイス・デバイスを使用して形成することができる。半導体要素の所定のパターンは、比較的より低い粘着性の接着剤から比較的より高い粘着性の接着剤に半導体要素を転写することによって形成することもできる。
【００４６】
本発明によれば、基板シートは、事前にコーティングされた透明導体膜を備える。各ＬＥＤダイのｐ側およびｎ側は、それぞれの上部導体および底部導体と自動的に接続され、可撓性ホットメルト接着剤シート層の基板間において各ＬＥＤダイを完全に固定する。形成され、パターニングされ、エッチングで取り去られるレジスト膜は存在しない。透明電極は、精巧な半導体パターニングおよびエッチングの技法を使用して各放出デバイスの上においてのみ形成されるとは必ずしも限らない。本発明によれば、半導体ウエハから切り出されたＬＥＤダイは、光源として使用される。ダイは、通常、３００平方ミクロン×２００ミクロンの高さである。本発明のデバイスは、導電性基板のシート間に従来のＬＥＤダイを含む。
【００４７】
本発明によれば、導体／放出層／導体デバイスの構造は、市販されている従来のＬＥＤダイから作成された放出層を有する。薄い光学シートが、連続ロール・ツー・ロール製造方法を使用し、および多くの源から市販されている従来のＬＥＤダイを使用して形成される。
【００４８】
本発明のシステムによれば、ＬＥＤダイ・アレイをホットメルト・シート接着剤層に事前に埋め込んで、デバイスの活性層を形成することができるという予期しない結果が得られる。この活性層は、上部シート基板と底部シート基板との間に配置される。ホットメルトが加熱されるとき、構造全体は共に融合し、基板間においてＬＥＤダイをロックする。平面電極との接触表面を除いて、各ダイを完全に囲んで固定し、上部基板を底部基板に永続的に固定する固体接着剤および可撓性接着剤が存在する。
【００４９】
明らかに、ホットメルト材料は、ＬＥＤダイの表面を湿潤させず、したがって、ホットメルト材料が溶融するとき、ダイのｐ表面およびｎ表面は露出され、上部基板および底部基板の導電性表面との電気接触を作成する。ホットメルト接着剤が冷却されて硬化するとき、ＬＥＤダイと導電性表面との間の密接な電気接触は固定され、極度に薄く、容易に形成され、極度に頑強で、高度に可撓性のある光学シート・デバイスが作成される。
【００５０】
結果として得られるデバイス構造は、連続ロール・ツー・ロール・プロセスにおいて容易に製造される。形成され、パターニングされ、除去されるレジスト層は存在せず、放出要素のドーピングの所定の位置は存在せず、ダイのｐ表面およびｎ表面と接触する位置合わせの問題はない。本発明のシステムでは、これらのｐ表面およびｎ表面は、ホットメルトがその可塑性状態または柔らかい状態にあり、かつ積層体が圧力ロール間に配置されるとき、それぞれの導電性表面と自動的に接触する。次いで、ホットメルトが硬化するとき、構造全体は、１つの凝集したラミネート複合シートに融合し、各ダイは、上部基板および底部基板の平面導体と電気接触において固定してロックされる。デバイス全体は、ちょうど３つのシート層（２つの基板およびホットメルト／ダイス活性層）からなり、それぞれオフ・ラインで用意して、ロールにすることができる。
【００５１】
本発明は、無機ＬＥＤライティング材料のシートを作成するために提供される。基板シートは、事前にコーティングされた導電性膜と共に使用することが可能であり、または、導電性膜は、基板の上に直接印刷してパターニングすることができる。１つの膜は、透明導体である。導電性膜は、直接対面電気接続、デバイス保護抵抗、および発光のための光透過性ウィンドウを複数のＬＥＤダイのそれぞれに提供する。本発明によれば、ホットメルト・シートが加熱圧力ローラの下で溶融するとき、ＬＥＤダイは、基板シート間においてスクイーズされ、各ダイの上面および／もしくは底面は、ホットメルト接着剤シートを経て分断され、事前にコーティングされた導電性膜と対面接触する。これにより、各ダイが上部導体および底部導体と自動的に接続されることが可能になる。
【００５２】
本発明の他の態様によれば、光活性材料のシートを形成する方法が提供される。透明第１導電層を有する第１基板が提供される。光活性半導体要素のパターンが形成される。光活性半導体要素は、ｎ側およびｐ側を有する。各光活性半導体要素は、透明導電層と電気連絡するｎ側およびｐ側のどちらかを有する。第２導電層を有する第２基板が提供される。第２基板は、各光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の他方が第２導電層と電気連絡するように第１基板に固定される。それにより、光活性材料の固体状態シートが形成される。
【００５３】
透明第１導電層は、第１基板の上において事前に形成された透明コーティングを備えることが可能である。透明コーティングは、導電性インクまたは導電性接着剤として加えることができる。光活性半導体要素のパターンは、光活性半導体要素を転写部材に静電的に引き付け、次いで、引き付けられた光活性半導体要素を転写部材から第１基板に転写することによって形成することができる。転写部材は、パターニングされた静電荷を保持するのに有効な光電気コーティングを含むことが可能である。パターニングされた静電荷は、光活性半導体要素を静電的に引き付けて、光活性半導体要素のパターンを形成するのに有効である。光電気コーティングの光学パターニングは、たとえば、レーザまたはＬＥＤプリンタによって使用されるプロセスと同様に、走査レーザ・ビームおよびＬＥＤ光源を使用して実施することができる。したがって、転写部材は、ドラムを備えることが可能である。
【００５４】
光活性半導体要素のパターンを第１基板に接着させるために、接着剤パターンを第１基板の上に形成することができる。あるいは、またはそのうえ、第２基板を第１基板に接着させるために、接着剤パターンを第１基板の上に形成することもできる。
【００５５】
第１光活性半導体要素の第１パターンを形成し、第２光活性半導体要素の第２パターンを形成することによって、光活性半導体要素のパターンを形成することができる。第１光活性半導体要素は、第１色を有する光を放出し、第２光活性半導体要素は、第２色を有する光を放出する。あるいは、第１光活性半導体要素は光を放出し、第２光活性半導体は光を電気エネルギーに変換する。
【００５６】
第１導電層は、ｘ電極の格子として形成することが可能であり、第２導電層は、ｙ電極の格子として形成することが可能であり、それにより、各それぞれの光活性半導体要素は、画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である。
【００５７】
光活性半導体要素のパターンは、第１色発光半導体要素の第１パターンを形成し、第２色発光半導体要素の第２パターンを形成し、第３色発光半導体要素の第３パターンを形成することによって形成することができる。第１導電層は、ｘ電極の格子として形成することが可能であり、第２導電層は、ｙ電極の格子として形成することが可能であり、それにより、各それぞれの光活性半導体は、フルカラー画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である。
【００５８】
本発明の他の態様によれば、発光デバイスを形成する方法が提供される。第１基板が提供される。第１導電性表面が、第１基板の上に形成される。ＬＥＤダイスのパターンが、導電性パターンの上に形成される。各ＬＥＤダイは、アノード側およびカソード側を有する。第２基板が提供される。第２導電性表面が、第２基板の上に形成される。ＬＥＤダイのアノード側およびカソード側のどちらかが第１導電性表面と電気連絡し、ＬＥＤダイスのアノード側およびカソード側の他方が第２導電性表面と電気連絡するように、第１基板は第２基板に固定される。
【００５９】
第１導電性表面は、導電性コーティング、導電性インク、および導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成することが可能である。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、透明導体である。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、それぞれの第１基板および第２基板の上に事前に形成される。第１導電性表面は、印刷手法を使用して形成することができる。印刷手法は、インクジェット印刷手法、レーザ印刷手法、シルクスクリーン印刷手法、グラビア印刷手法、および供与体転写シート印刷手法の少なくとも１つを備えることが可能である。
【００６０】
接着剤層が、上部基板と底部基板との間に形成されることが可能である。接着剤層は、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁性接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備えることが可能である。上部基板層と底部基板層との間に機能向上層を形成することができる。機能向上層は、リエミッタ、光散乱体、接着剤、および導体の少なくとも１つを含む。
【００６１】
ＬＥＤダイスのパターンは、ＬＥＤダイスを転写部材に静電的に引き付け、次いで、引き付けられたＬＥＤダイスを転写部材から第１導電性表面に転写することによって形成することができる。転写部材は、パターニングされた静電荷を保持するのに有効な光電気コーティングを含むことが可能であり、パターニングされた静電荷は、ＬＥＤダイスのパターンを静電的に引き付けて形成するのに有効である。光電気コーティングは、走査レーザ・ビームおよびＬＥＤ光源の少なくとも一方を使用してパターニングすることができる。転写部材は、ドラム、平坦平面部材、または他の形状とすることが可能である。
【００６２】
本発明の他の態様によれば、光−エネルギー・デバイスを形成する方法が提供される。第１基板が提供される。第１導電性表面が、第１基板の上に形成される。半導体要素のパターンが、導電性パターンの上に形成される。各半導体要素は、電荷供与体側および電荷受容体側を備える。第２基板が提供される。第２導電性表面が、第２基板の上に形成される。第１基板は、半導体要素の電荷供与体側および電荷受容体側のどちらかが第１導電性表面と電気連絡し、半導体要素の電荷供与体側および電荷受容体側の他方が第２導電性表面と電気連絡するように、第２基板に固定される。
【００６３】
第１導電性表面は、導電性コーティング、導電性インク、および導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成される。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、透明導体である。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、それぞれの第１基板および第２基板の上に事前に形成される。第１導電性表面は、印刷手法を使用して形成することが可能である。印刷手法は、インクジェット印刷手法、レーザ印刷手法、シルクスクリーン印刷手法、グラビア印刷手法、および供与体転写シート印刷手法の少なくとも１つを備えることが可能である。
【００６４】
上部基板と底部基板との間に接着剤層を形成することができる。接着剤層は、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁性接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備えることが可能である。上部基板層と底部基板層との間に機能向上層を形成することができ、機能向上層は、リエミッタ、光散乱体、接着剤、および導体の少なくとも１つを含む。
【００６５】
ＬＥＤダイスのパターンは、ＬＥＤダイスを転写部材に静電的に引き付け、次いで、引き付けられたＬＥＤダイスを転写部材から第１導電性表面に転写することによって形成することができる。転写部材は、パターニングされた静電荷を保持するのに有効な光電気コーティングを含むことが可能であり、パターニングされた静電荷は、ＬＥＤダイスのパターン静電的に引き付けて形成するのに有効である。光電気コーティングは、走査レーザ・ビームおよびＬＥＤ光源の少なくとも一方を使用してパターニングすることができる。転写部材は、ドラム、平坦平面部材、または他の形状として成形することが可能である。
【００６６】
本発明の他の態様によれば、光活性材料のシートのデバイス構造が提供される。第１基板は、透明第１導電層を有する。光活性半導体要素のパターンが、第１基板に固定される。光活性半導体要素は、ｎ側およびｐ側を有する。各光活性半導体要素は、透明導電層と電気連絡するｎ側またはｐ側をのどちらかを有する。第２基板は、第２導電層を有する。各光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の他方が第２導電層と電気連絡するように、接着剤が第２基板を第１基板に固定する。それにより、固体状態光活性デバイスが形成される。
【００６７】
透明第１導電層は、第１基板の上に事前に形成された透明コーティングを備えることが可能である。透明コーティングは、導電性インクまたは導電性接着剤とすることができる。接着剤のパターンが、光活性半導体要素のパターンを第１基板に接着させるために第１基板の上に形成されることが可能である。あるいは、もしくはそのうえ、接着剤パターンが、第２基板を第１基板に接着させるために第１基板の上に形成されることが可能である。
【００６８】
光活性半導体要素のパターンは、第１光活性半導体要素の第１パターン、および第２光活性半導体要素の第２パターンを備えることが可能である。第１光活性半導体要素は、第１色を有する光を放出することが可能であり、第２光活性半導体要素は、第２色を有する光を放出することが可能である。あるいは、第１光活性半導体要素は、光を放出することが可能であり、第２光活性半導体要素は、光を電気エネルギーに変換することが可能である。第１導電層は、ｘ電極の格子として形成することが可能であり、第２導電層は、ｙ電極の格子として形成することが可能である。各それぞれの光活性半導体要素は、ｘ格子とｙ格子のそれぞれの交点に配置され、それにより、画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である。
【００６９】
光活性半導体要素のパターンは、第１色発光半導体要素の第１パターン、第２色発光半導体要素の第２パターン、および第３色発光半導体要素の第３パターンを備えることが可能である。第１導電層は、ｘ電極の格子として形成することが可能であり、第２導電層は、ｙ電極の格子として形成することが可能である。それぞれの第１、第２、および第３色発光要素は、ｘ格子とｙ格子の交点に配置されることが可能であり、それにより各それぞれの光活性半導体が取扱い可能である。したがって、フルカラー画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートが形成される。
【００７０】
本発明の態様によれば、発光デバイスは、第１基板を備える。第１導電性表面が、第１基板の上に形成される。ＬＥＤダイスのパターンが、導電性パターンの上に形成される。各ＬＥＤダイは、アノード側およびカソード側を有する。第２基板が、その上に形成された第２導電性表面を有する。接着剤が、ＬＥＤダイのアノード側およびカソード側のどちらかが第１導電性表面と電気連絡し、ＬＥＤダイスのアノード側およびカソード側の他方が第２導電性表面と電気連絡するように、第１基板を第２基板に固定する。
【００７１】
第１導電性表面は、導電性コーティング、導電性インク、および導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成することができる。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、透明導体である。第１導電性表面および第２導電性表面の少なくとも一方は、それぞれの第１基板および第２基板の上に事前に形成することができる。第１導電性表面は、印刷手法を使用して形成することができる。印刷手法は、インクジェット印刷手法、レーザ印刷手法、シルクスクリーン印刷手法、グラビア印刷手法、および供与体転写シート印刷手法の少なくとも１つを備えることが可能である。
【００７２】
接着剤層は、上部基板と底部基板との間に提供される。接着剤層は、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁性接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備えることができる。上部基板層と底部基板層との間に機能向上層を形成することができる。機能向上層は、リエミッタ、光散乱体、接着剤、および導体の少なくとも１つを含むことが可能である。
【００７３】
本発明の他の態様によれば、光−エネルギー・デバイスは、第１基板を備える。第１導電性表面が、第１基板の上に形成される。半導体要素のパターンが、導電性パターンの上に形成される。各半導体要素は、電荷供与体層側および電荷受容体側を含む。
【００７４】
形成された第２導電性表面をその上に有する第２基板が提供される。接着剤が、半導体要素の電荷供与体側および電荷受容体側のどちらかが第１導電性表面と電気連絡し、半導体要素の電荷供与体側および電荷受容体側の他方が第２導電性表面と電気連絡するように、第１基板を第２基板に固定する。
【００７５】
第１導電性表面は、導電性コーティング、導電性インク、および導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成することが可能である。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、透明導体である。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、それぞれの第１基板および第２基板の上に事前に形成することが可能である。接着剤は、上部基板および底部基板の少なくとも一方を備えることが可能である。接着剤層は、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁性接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備えることが可能である。
【００７６】
本発明の他の態様によれば、光放射線源は第１電極を含み、第２電極が、第１電極に隣接して配置され、その間にギャップを画定する。光放射放出層が、ギャップに配置される。光放射放出層は、電荷輸送マトリックス材料、および電荷輸送マトリックス材料の内部に分散した放出微粒子を含む。放出微粒子は、電圧として第１電極および第２電極光放射に加えられた電気エネルギーを電荷輸送マトリックス材料を経て受け取る。放出微粒子は、印加された電圧に応答して光放射を生成する。この光放射は、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効である。
【００７７】
電荷輸送マトリックス材料は、固体ポリマー電解質（ＳＰＥ）を含めて、流体電解質または固体電解質などのイオン輸送材料とすることが可能である。固体ポリマー電解質は、ポリエチレン・グリコール、ポリエチレン・オキシド、およびポリエチレン・スルフィドの少なくとも１つを含むポリマー電解質とすることが可能である。あるいは、もしくはそのうえ、電荷輸送マトリックス材料は、本質的に導電性のポリマーとすることが可能である。本質的に導電性のポリマーは、ポリマー・バックボーンにおいて芳香族繰返し単位を含むことが可能である。本質的に導電性のポリマーは、たとえば、ポリチオフェンとすることが可能である。
【００７８】
本発明の他の態様によれば、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるための光放射線源が提供される。複数の発光ダイオード・ダイスが、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効な光放射線スペクトルを生成する。各ダイは、アノードおよびカソードを有する。第１電極が、それぞれの発光ダイオード・ダイスの各アノードと接触する。第２電極が、それぞれの発光ダイオード・ダイスの各カソードと接触する。第１電極および第２電極の少なくとも一方は、透明導体を備える。複数のダイスは、はんだ付けまたはワイヤ結合を使用せずに、第１電極と第２電極との間においてスクイーズされることによって、ある構成において永続的に固定される。複数のダイスは、導電性接着剤を使用して第１電極および第２電極の少なくとも一方に接着されることによって、ある構成において永続的に固定され、たとえば、導電性接着剤は、金属／ポリマー・ペースト、本質的に導電性のポリマー、または他の適切な材料とすることができる。本質的に導電性のポリマーは、ベンゼン誘導体を備えることが可能である。本質的に導電性のポリマーは、ポリチオフェンを備えることが可能である。本発明のこの実施形態によれば、超高ダイ実装密度が、各個々のダイをはんだ付けまたはワイヤ結合を必要とせずに得られる。
【００７９】
本発明によれば、光放射線源を作成する方法が提供される。第１平面導体が提供され、発光ダイスの構成が、第１平面導体の上に形成される。各ダイは、カソードおよびアノードを有する。各ダイのカソードおよびアノードの一方は、第１平面導体と接触する。第２平面導体が、各ダイのカソードおよびアノードの他方と接触するように、第２平面導体が、発光ダイスの構成の上に配置される。第１平面導体は、発光ダイスの構成を永続的に維持するために、第２平面導体に結合される。本発明によれば、ダイスと第１平面導体および第２平面導体のどちらかとの間において電気接触および機械接触を作成するためのはんだ付けまたはワイヤ結合を使用せずに、構成は維持され、導体との電気接触が得られる。本発明によれば、光活性シートを作成する方法が提供され、光活性半導体要素を電気絶縁性材料に埋め込むステップを特徴とする。光活性半導体要素は、それぞれ、ｎ側電極およびｐ側電極を有する。底部導電性表面が、ｎ側電極およびｐ側電極の一方と接触して提供される。上部導電層が、光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の一方が上部導電層と電気連絡し、各前記光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の他方が底部導電性表面と電気連絡するように、ｎ側電極およびｐ側電極の他方と接触して提供される。電気絶縁性材料は、ホットメルト材料を備えることが可能であり、ホットメルト材料を柔らかくして、光活性半導体要素を埋め込むために、熱および圧力を積層体に加えるステップをさらに含むことが可能である。光活性半導体要素は、発光ダイオード・ダイ、光−エネルギー・デバイス、または半導体電気回路要素と他の回路要素およびデバイスの組合せとすることができる。光活性半導体要素の第１部分が、第１波長の放射線を放出することが可能であり、光活性半導体要素の第２部分が、第２波長の放射線を放出することが可能である。電気絶縁性材料においてリン光体を提供することができ、前記リン光体は、光活性半導体要素からの第１波長の放射放出によって光学的に刺激されて、第２波長の光を放出する。
【００８０】
本発明の他の態様によれば、光活性デバイスが提供され、光活性半導体要素が電気絶縁性材料に埋め込まれることを特徴とする。光活性半導体要素は、それぞれ、ｎ側電極およびｐ側電極を有する。底部導電性表面が、ｎ側電極およびｐ側電極の一方と接触して提供される。上部導電層が、ｎ側電極およびｐ側電極の他方と接触して提供される。光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の一方は、上部導電層と電気連絡し、各前記光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の他方は、底部導電性表面と電気連絡する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８１】
本発明の原理を理解することを促進するために、ここで、図面に示されている実施形態を参照し、特殊言語が、実施形態を記述するために使用される。それにもかかわらず、本発明の範囲を限定することは、それによって意図されず、本発明が関係する当業者なら通常は思いつくように、示されるデバイスの代替および修正、ならびに本明細書において開示される本発明の原理のさらなる応用が考慮されることが理解されるであろう。
【００８２】
本発明のデバイスの各実施形態を構成する様々な要素、および本発明の方法において実施される様々なステップは、様々な例において交換することができ、そのすべてが、本明細書において特定の実施形態または例として提供されるわけではない。たとえば、一実施形態において記述されるリン光体などの機能向上構成要素が使用されることが可能であるが、他の実施形態の代替構成では、特に記述されていないことがある。そのような反復は、本明細書において記述される本発明の範囲内に明確に含まれている。
【００８３】
図１は、パターニングされた光活性シートを製造する本発明の方法を示す。本発明によれば、固体状態光活性シートおよびそれを製造する方法が提供される。固体状態光活性シートは、可撓性ソーラーパネルおよび光センサ、ならびに高効率のライティングおよびディスプレイ製品などの応用分野に有効である。本発明の光学シートは、完全に新規な形態のソーラーパネル、ライティング、信号系、およびディスプレイ・デバイスを創出するために、市販されているＬＥＤダイスなどの半導体要素を使用する。光学シートは、超薄で可撓性があり、かつ非常に頑強な一様拡散固体状態ライティング・デバイスを提供するように構築することができる。本発明の製造方法の実施形態は、従来のデスクトップ・レーザ・プリンタにおいて見られる周知の物理学、ならびに機械的および電気的構成要素に基づく。本質的には、この本発明の実施形態によれば、ＬＥＤダイスは、レーザ・プリンタのトナーに置き換わる。その結果、極度に広範な応用分野に適合可能な固有の光学シート形態が得られる。これらの応用分野は、テントの内部照明からディスプレイ背面照射、商用および公共の信号系ならびに交通制御信号、白熱および蛍光照明の代替物にわたる。
【００８４】
本発明の製造プロセスは、可撓性のあるプラスチック基板のロールで開始される。（１）導電性電極パターンが、インクジェット印刷などの様々な周知の印刷技法により基板の上に形成される。この電極パターンは、電力をダイスにもたらすために使用される。（２）次に、導電性接着剤が、ＬＥＤダイスがパターニングされる位置において印刷される。（３）次いで、レーザ・プリンタ・エンジンと同様の静電ドラムおよび電荷パターニング機構を使用して、ＬＥＤダイスが、静電ドラムの上にパターニングされる。次いで、ダイのパターンは、基板の上に形成されている接着剤の領域に転写される。（４）次いで、導体でコーティングされた上部基板が、固体状態超薄可撓性光学シート積層体を完成するために持ち込まれる。（５）最後に、完成した光学シートは、巻取りリールの上に巻き上げられる。次いで、この光学シート材料は、切断し、刻印し、熱形成し、湾曲させ、広範な新規で有用な固体状態ライティング製品に実装することができる。
【００８５】
本発明によれば、光活性材料のシートを形成する方法が提供される。透明第１導電層を有する第１基板（底部基板、図１に示される）が提供される。第１基板は、たとえば、ガラス、可撓性ガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇから入取可能）、ＰＥＴ、ＰＡＮ、または他の適切なポリマー、バリックス（Ｖｉｔｒｅｘから入手可能）、あるいは他の透明または半透明の基板材料とすることが可能である。透明第１導電層は、たとえば、スパッタ・コーティングされたインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、導電性ポリマー、薄い金属膜などとすることが可能である。
【００８６】
光活性半導体要素のパターンが形成される。光活性半導体要素は、たとえば、ｎ側およびｐ側および／または光エネルギー半導体層状粒子を有するＬＥＤダイスとすることが可能であり、ｎ側およびｐ側は、電荷供与体層および電荷受容体層に対応する。各光活性半導体要素は、透明導電層と電気連絡するｎ側またはｐ側のどちらかを有する。電気連絡は、直接的（すなわち、表面から表面の接触）、または間接的（すなわち、導電性または半導電性の媒体を経る）とすることが可能である。第２導電層を有する第２基板が提供される。第２基板は、たとえば、金属フォイル、金属コーティングされたポリマー・シート、導電性ポリマーでコーティングされた金属フォイルまたはポリマー・シートなどとすることが可能である。第２基板は、光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の他方が第２導電層と電位連絡するように、第１基板に固定される。再び、電気連絡は、直接的または間接的とすることができる。それにより、本発明によれば、光活性材料の固体状態シートが形成される。
【００８７】
透明第１導電層は、第１基板の上に事前に形成された透明コーティングを備えることが可能である。たとえば、基板は、ＩＴＯからなるスパッタ・コーティングされた導体を有するＰＥＴまたはＰＡＮなどのポリマー膜のシートまたはロールとすることが可能である。あるいは、図１に示されたように、透明コーティングは、導電性インクまたは導電性接着剤として加えることができる。
【００８８】
光活性半導体要素のパターンは、光活性半導体要素を転写部材に静電的に引き付けることによって形成することができる。次いで、引き付けられた光活性半導体要素は、転写部材から第１基板に転写される。転写部材は、パターニングされた静電荷を保持するのに有効な光電気コーティングを含むことが可能である。パターニングされた静電荷は、光活性半導体要素を静電的に引き付けて、光活性半導体要素のパターンを形成するのに有効である。光電気コーティングの光学パターニングは、レーザまたはＬＥＤプリンタによって使用されるプロセスと同様に、たとえば走査レーザ・ビームおよびＬＥＤ光源を使用して行うことができる。したがって、転写部材は、光電気コーティングされたドラムを備えることが可能であり、パターニング機構は、レーザまたはＬＥＤプリンタのトナーをパターニングするために使用される周知の機構と同様とすることが可能である。
【００８９】
光活性半導体要素のパターンを第１基板に接着させるために、接着剤パターンを第１基板の上に形成することができる。あるいは、もしくはそのうえ、第２基板を第１基板に接着させるために、接着剤パターンを第１基板の上に形成することもできる。
【００９０】
光活性半導体要素のパターンは、第１光活性半導体要素の第１パターンを形成し、第２光活性半導体要素の第２パターンを形成することによって形成することができる。第１光活性半導体要素は、第１色を有する光を放出し、第２光活性半導体要素は、第２色を有する光を放出する。あるいは、第１光活性半導体要素は光を放出し、第２光活性半導体は光を電気エネルギーに変換する。
【００９１】
第１導電層は、ｘ電極の格子として形成することが可能であり、第２導電層は、ｙ電極の格子として形成することが可能であり、それにより、各それぞれの光活性半導体要素は、画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である。
【００９２】
光活性半導体要素のパターンは、第１色発光半導体要素の第１パターンを形成し、第２色発光半導体要素の第２パターンを形成し、第３色発光半導体要素の第３パターンを形成することによって形成することができる。第１導電層は、ｘ電極の格子として形成することが可能であり、第２導電層は、ｙ電極の格子として形成することが可能であり、それにより、各それぞれの光活性半導体は、フルカラー画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である。
【００９３】
図２は、光活性シートを製造する他の本発明の方法を示す。本発明の光活性シートを形成するために使用される機構の各例において、構成要素およびプロセスは、いくつかの反復において混合することができる。本明細書の例は、そのような反復の選択を示すが、これは本発明の方法およびデバイス構造によって考慮されうるプロセスおよび材料の組合せのごく一部に過ぎない。図２に示されるように、第１基板が提供される。第１導電性表面が、第１基板の上に形成される。ＬＥＤダイスのパターンが、導電性表面の上に形成される。図示される例では、導電性表面は導電性接着剤として提供される。しかし、導電性表面は、たとえば、底部基板の上に事前に形成されたＩＴＯコーティングとすることが可能である。各ＬＥＤダイは、アノード側およびカソード側を有する。第２基板が提供される。第２導電性表面が、第２基板の上に形成される。第１基板は、ＬＥＤダイのアノード側およびカソード側のどちらかが第１導電性表面と電気連絡し、ＬＥＤダイスのアノード側およびカソード側の他方が第２導電性表面と電気連絡するように、第２基板に固定される。図示されるように、ＬＥＤダイスは、ダイス間に加えられた絶縁体接着剤によって、上部基板および底部基板に加えられた導電性接着剤の内部に封入することが可能である。あるいは、絶縁体接着剤のみが、上部基板と底部基板を共に固定するために、ダイス間において加えられることが可能である。次いで、ダイスは、絶縁体接着剤によって加えられる圧締め力により、上部および底部基板導電性表面と電気連絡して保持される。他の代替として、基板の一方のみまたは両方が、（インクジェット、シルクスクリーン、ドクター・ブレード、スロット・ダイ・コーティング、静電コーティングなどを通じて）それに加えられた導電性または非導電性の接着剤、および基板間において直接接着されたまたは圧締めされたダイスを有することが可能である。
【００９４】
第１導電性表面は、導電性コーティング、導電性インク、導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成することが可能である。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、透明導体である。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、それぞれの第１基板および第２基板の上に事前に形成される。第１導電性表面は、印刷手法を使用して形成することができる。印刷手法は、インクジェット印刷手法、レーザ印刷手法、シルクスクリーン印刷手法、グラビア印刷手法、および供与体転写シート印刷手法の少なくとも１つを備えることが可能である。
【００９５】
接着剤層が、上部基板と底部基板との間に形成されることが可能である。接着剤層は、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁性接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備えることが可能である。上部基板層と底部基板層との間に機能向上層を形成することができる。機能向上層は、リエミッタ、光散乱体、接着剤、および導体の少なくとも１つを含む。
【００９６】
ＬＥＤダイスのパターンは、ＬＥＤダイスを転写部材に静電的に引き付け、次いで、引き付けられたＬＥＤダイスを転写部材から第１導電性表面に転写することによって形成することができる。転写部材は、パターニングされた静電荷を保持するのに有効な光電気コーティングを含むことが可能であり、パターニングされた静電荷は、ＬＥＤダイスのパターンを静電的に引き付けて形成するのに有効である。光電気コーティングは、走査レーザ・ビームおよびＬＥＤ光源の少なくとも一方を使用してパターニングすることができる。転写部材は、ドラム、平坦平面部材、または他の形状とすることができる。ダイスを転写する方法は、ピック・アンド・プレイス・ロボット方法、または、基板に加えられた接着剤表面の上に半導体要素（すなわち、ダイス）を単に散在させることを含むことも可能である。
【００９７】
図３は、２つ以上の異なるタイプの光活性半導体要素を有する光活性シートを製造する他の本発明の方法を示す。光活性半導体要素のパターンは、第１光活性半導体要素の第１パターンを形成し、第２光活性半導体要素の第２パターンを形成することによって形成することができる。第１光活性半導体要素は、第１色を有する光を放出し、第２光活性半導体要素は、第２色を有する光を放出する。あるいは、第１光活性半導体要素は光を放出し、第２光活性半導体要素は光を電気エネルギーに変換する。
【００９８】
第１導電層は、ｘ電極の格子として形成することが可能であり、第２導電層は、ｙ電極の格子として形成することが可能であり、それにより、各それぞれの光活性半導体要素は、画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である。光活性半導体要素のパターンは、第１色発光半導体要素の第１パターンを形成し、第２色発光半導体要素の第２パターンを形成し、第３色発光半導体要素の第３パターンを形成することによって形成することができる。第１導電層は、ｘ電極の格子として形成することが可能であり、第２導電層は、ｙ電極の格子として形成することが可能であり、それにより、各それぞれの光活性半導体は、フルカラー画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である。
【００９９】
図１〜３において例として示された本発明の方法は、発光シート材料または光エネルギー・シート材料を作成するロール・ツー・ロールまたはシート製造プロセスを創出するために使用することができる。本発明の他の態様によれば、光−エネルギー・デバイスを形成する方法が提供される。第１基板が提供される。第１導電性表面が、第１基板の上に形成される。半導体要素のパターンが、導電性パターンの上に形成される。各半導体要素は、電荷供与体側および電荷受容体側を備える。たとえば、半導体要素は、結晶シリコンベースのソーラーパネル・タイプの半導体層化構造を備えることが可能である。あるいは、当技術の微粒子化されている分野において既知の様々な薄膜アモルファス・シリコン半導体システムを含み、かつこれに限定されない、他の半導体層化構造を半導体要素として使用することができる。
【０１００】
本発明の方法によれば、第２導電性表面が、第２基板の上に形成される。第１基板は、半導体要素の電荷供与体側および電荷受容体側のどちらかが第１導電性表面と電気連絡し、半導体要素の電荷供与体側および電荷受容体側の他方が第２導電性表面と電気連絡するように、第２基板に固定される。第１導電性表面は、導電性コーティング、導電性インク、および導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成される。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、透明導体である。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、それぞれの第１および第２基板の上に事前に形成される。第１導電性表面は、印刷手法を使用して形成することが可能である。印刷手法は、インクジェット印刷手法、レーザ印刷手法、シルクスクリーン印刷手法、グラビア印刷手法、および供与体転写シート印刷手法の少なくとも１つを備えることが可能である。
【０１０１】
上部基板と底部基板との間に接着剤層を形成することができる。接着剤層は、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁性接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備えることが可能である。上部基板層と底部基板層との間に機能向上層を形成することができ、機能向上層は、リエミッタ、光散乱体、接着剤、および導体の少なくとも１つを含む。
【０１０２】
ＬＥＤダイスのパターンは、ＬＥＤダイスを転写部材に静電的に引き付けて、引き付けられたＬＥＤダイスを転写部材から第１導電性表面に転写することによって形成することができる。転写部材は、パターニングされた静電荷を保持するのに有効な光電気コーティングを含むことが可能であり、パターニングされた静電荷は、ＬＥＤダイスのパターンを静電的に引き付けて形成するのに有効である。光電気コーティングは、走査レーザ・ビームおよびＬＥＤ光源の少なくとも一方を使用してパターニングすることができる。転写部材は、ドラム、平坦平面部材、または他の形状として成形することが可能である。
【０１０３】
図４は、基板および／または光活性半導体を適所において固定するための導電性接着剤を有する本発明の光活性シートの断面図である。本発明のこの態様によれば、光活性材料のシートのデバイス構造が提供される。本明細書において図示される例は、デバイス構造の様々な反復を示し、各例の構成部分は、本明細書において具体的には記述されていない追加の反復において混合することができる。
【０１０４】
第１基板は、透明第１導電層を有する。光活性半導体要素のパターンが、第１基板に固定される。光活性半導体要素は、ｎ側およびｐ側を有する。各光活性半導体要素は、透明導電成層と電気連絡するｎ側またはｐ側のどちらかを有する。第２基板は、第２導電層を有する。各光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の他方が第２導電成層と電気連絡するように、接着剤が、第２基板を第１基板に固定する。それにより、固体状態光活性デバイスが形成される。
【０１０５】
透明第１導電層は、第１基板の上に事前に形成された透明コーティングを備えることが可能である。透明コーティングは、導電性インクまたは導電性接着剤とすることができる。接着剤のパターンが光活性半導体要素のパターンを第１基板に接着させるために、第１基板の上に形成されることが可能である。あるいは、もしくはそのうえ、接着剤パターンが、第２基板を第１基板に接着させるために、第１基板の上に形成されることが可能である。
【０１０６】
図５は、反対の極性の電気エネルギーで駆動されるように配向された２つの異なるタイプの光活性半導体要素を有する本発明の光活性シートの断面図である。光活性半導体要素のパターンは、第１光活性半導体要素の第１パターン、および第２光活性半導体要素の第２パターンを備えることが可能である。第１光活性半導体要素は、第１色を有する光を放出することが可能であり、第２光活性半導体要素は、第２色を有する光を放出することが可能である。あるいは、第１光活性半導体要素は、光を放出することが可能であり、第２光活性半導体要素は、光を電気エネルギーに変換する。図６は、望ましい光活性シートの特性を向上させるために、基板間に含まれた付加剤を有する本発明の光活性シートの断面図である。本発明の発光デバイスは、第１基板を備える。第１導電性表面が、第１基板の上に形成される。ＬＥＤダイスのパターンが、導電性パターンの上に形成される。各ＬＥＤダイは、アノード側およびカソード側を有する。第２基板が、その上に形成された第２導電性表面を有する。ＬＥＤダイのアノード側およびカソード側のどちらかが第１導電性表面と電気連絡し、ＬＥＤダイスのアノード側およびカソード側の他方が第２導電性表面と電気連絡するように、接着剤が、第１基板を第２基板に固定する。
【０１０７】
第１導電性表面は、導電性コーティング、導電性インク、および導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成することができる。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、透明導体である。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、それぞれの第１基板および第２基板の上に事前に形成することができる。第１導電性表面は、印刷手法を使用して形成することができる。印刷手法は、インクジェット印刷手法、レーザ印刷手法、シルクスクリーン印刷手法、グラビア印刷手法、および供与体転写シート印刷手法の少なくとも１つを備えることが可能である。
【０１０８】
接着剤層は、上部基板および底部基板の少なくとも一方を備えることができる。接着剤層は、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁性接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備えることができる。上部基板層と底部基板層との間に機能向上層を形成することができる。機能向上層は、リエミッタ、光散乱体、接着剤、および導体の少なくとも１つを含むことが可能である。図７は、固体状態電解質の内部に配置された光活性半導体要素を有する本発明の光活性シートの断面図である。本発明の光活性シートの実施形態によれば、上部ＰＥＴ基板は、ＩＴＯのコーティングを有し、上部電極として作用する。底部ＰＥＴ基板は、光学シートの意図した応用分野（透明ＨＵＤ要素、光源、ソーラーパネルなど）に応じて、ＩＴＯ  ＰＥＴ、金属フォイル、金属化マイラなどとすることができる。マトリックス（キャリア）材料は、架橋ポリシロキサン−ｇ−オリゴ９エチレン・オキシドに基づく透明な光重合性固体ポリマー電解質（ＳＰＥ）とすることが可能である（たとえば、参照によって本明細書に組み込まれている、架橋ポリシロキサン−ｇ−オリゴ（エチレン・オキシド）に基づく固体ポリマー電解質：ｉｏｎｉｃ，ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ  ａｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅｓ  １１９〜１２１（２００３）４４８〜４５３を参照されたい）。放出微粒子は、Ｔｙｎｔｅｋ［台湾在］から入手可能なＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ  Ｒｅｄ  ＬＥＤ  Ｄｉｅ−ＴＫ１１２ＵＲなど、市販のＬＥＤダイスとすることが可能である。あるいは、微粒子は、通常のシリコンベースのソーラーパネルにおいて見られるような、電荷供与体および電荷受容体半導体層を有する光エネルギー粒子からなることが可能である。エネルギー光デバイス（すなわち、光学シート）の場合、好ましい導電率の経路が発光要素を通るように、マトリックス材料は、半導体要素より導電性が劣ることが好ましい可能性がある。光−エネルギー・デバイス（すなわち、ソーラーパネル）の場合、供与体／受容体境界面において分散した電荷が上部基板および底部基板に有効に泳動するように、マトリックス材料は、半導体要素より導電性であることが好ましい可能性がある。
【０１０９】
図８は、固体状態電荷輸送キャリアの内部に配置された光活性半導体要素を有する本発明の光活性シートの断面図である。固体状態電荷輸送キャリア候補の例として、本質的に導電性のポリマーであるポリ（チエノ［３，４−＆］チオフェン）Ｊが、必要な電子的、光学的、および機械的特性を呈示することが示されている（たとえば、参照によって本明細書に組み込まれているポリ（チエノ［３，４−＆］チオフェン）：Ａ  ｐ−ａｎｄ  ｎ−Ｄｏｐａｂｌｅ  Ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ  Ｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇ  Ｈｉｇｈ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｓｔａｔｅ、Ｇｒｅｇｏｒｙ  Ａ．ＳｏｔｚｉｎｇおよびＫｙｕｎｇｈｏｏｎ  Ｌｅｅ、７２８１  Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ２００２、３５、７２８１〜７２８６を参照されたい）。
【０１１０】
図９は、上部基板と底部基板との間に配置された絶縁体材料を有する本発明の光活性シートの断面図である。絶縁体は、エポキシ、熱溶融性ポリマーなど、接着剤とすることが可能である。図示されるように、半導体要素（たとえば、ＬＥＤダイス）は、固体状態導電性接着剤、電荷輸送キャリア、または固体状態電解質を経て上部基板および底部基板に固定される。あるいは、半導体要素は、上部基板および底部基板の上に配置された上部導体および底部導体、ならびに上部および基板を共に固定し、かつ上部導体および底部導体と電気接触しているダイスを圧締めするためにＬＥＤダイス間に提供される接着剤と直接接触することが可能である。
【０１１１】
図１０は、フルカラー発光ディスプレイを形成するためのＲＧＢ半導体要素パターンを有する本発明の光活性シートの断面図である。第１導電層は、ｘ電極の格子として形成することが可能であり、第２導電層は、ｙ電極の格子として形成することが可能である。各それぞれの光活性半導体要素は、ｘ格子およびｙ格子のそれぞれの交点に配置され、それにより、画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートを形成するように取扱い可能である。
【０１１２】
光活性半導体要素のパターンは、第１色発光半導体要素の第１パターン、第２色発光半導体要素の第２パターン、および第３色発光半導体の第３パターンを備えることが可能である。第１導電層は、ｘ電極の格子として形成することが可能であり、第２導電層は、ｙ電極の格子として形成することが可能である。それぞれの第１、第２、および第３発光要素は、各それぞれの光活性半導体が取扱い可能であるように、ｘ格子およびｙ格子の交点に配置することが可能である。それにより、フルカラー画素化ディスプレイ構成要素として機能することができる光活性材料のシートが形成される。
【０１１３】
図１１は、凸形レンズ・システムを備える透明基板を有する本発明の光活性シートの断面図である。基板は、各点源光エミッタ（ＬＥＤダイ）に隣接して配置されたレンズ要素、または基板に固定される追加のレンズ層を有して形成することが可能である。レンズ・システムは、各エミッタから出力された光を集中させる凹形（図１１に示されるような）、または本発明の光学シートからより拡散した放出を創出するための凸形（図１２に示されるような）とすることが可能である。
【０１１４】
たとえば図４〜１２に示されるデバイスは、様々な構成の発光シート材料を示す。図示されたＬＥＤダイスは、上部および底部金属電極を有する通常のダイスである。しかし、本発明によれば、材料を適切に選択することにより（導電性接着剤、電荷輸送材料、電解質、導体など）、上部および底部金属電極のどちらかまたは両方を必要としないＬＥＤダイスを使用することが可能になる可能性がある。この場合、通常のデバイスの金属電極は光出力を遮断するので、金属電極を回避することにより、デバイスの効率は有効に増大する。
【０１１５】
これらのデバイスは、光−エネルギー・デバイスとして構成することも可能である。この場合、第１導電性表面が、第１基板の上に形成される。半導体要素のパターンが、導電性パターンの上に形成される。各半導体要素は、電荷供与体層側および電荷受容体側を含む。その上に形成された第２導電性表面を有する第２基板が提供される。半導体要素の電荷供与体側および電荷受容体側のどちらかが第１導電性表面と電気連絡し、半導体要素の電荷供与体側および電荷受容体側の他方が第２導電性表面と電気連絡するように、接着剤が、第１基板を第２基板に固定する。
【０１１６】
第１導電性表面は、導電性コーティング、導電性インク、および導電性接着剤の少なくとも１つからなる導電性パターンとして形成することが可能である。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、透明導体である。第１および第２導電性表面の少なくとも一方は、それぞれの第１基板および第２基板の上に事前に形成することが可能である。接着剤は、上部基板および底部基板の少なくとも一方を備えることが可能である。接着剤層は、導電性接着剤、半導電性接着剤、絶縁性接着剤、導電性ポリマー、半導電性ポリマー、および絶縁性ポリマーの少なくとも１つを備えることが可能である。
【０１１７】
図１３は、溶融接着剤メッシュを有する本発明の光活性シートの分解図である。溶融接着剤シートは、任意の適切な時点において光活性シートの製造中に組み込むことが可能である。たとえば、ＬＥＤダイスが転写される前に底部基板の上に事前に形成することが可能であり、その後、ダイスは、メッシュ間の空間に転写され、上部基板が加えられる。図１４は、溶融接着剤メッシュを使用して光活性基板を製造する方法の概略図である。この場合、加熱圧力ローラが、溶融接着剤メッシュを溶融し、基板導体と電気接触しているＬＥＤダイスを有効に圧締めするように、上部および底部基板を共に圧縮する。本明細書において記述される導電性接着剤、電解質、電荷輸送材料などは、製作される光活性シートの望ましい機能特性に応じて、必要である、または必要ではないことが可能である。
【０１１８】
図１５は、配置を容易にするダイ・ディンプルを有する基板を備える本発明の光活性シートの分解図である。図１６は、配置を容易にするダイ・ディンプルを示す本発明の光活性シートの断面図である。この場合、配置を容易にするダイ・ディンプルは、半導体要素の配置を特定して維持するのを助けるために提供することが可能である。
【０１１９】
図１７は、半導体要素（ダイス）を基板に固定する、および／または上部基板を底部基板に接着するための接着剤小滴を有する光活性シートの分解図である。接着剤小滴は、基板の上に事前に形成することができ、加熱溶融された接着剤、エポキシ、圧感接着剤などとすることが可能である。あるいは、接着剤小滴は、たとえばインクジェット印刷ヘッド、シルクスクリーン印刷などを使用してロール・ツー・ロールまたはシート製作プロセス中に形成することが可能である。接着剤小滴は、ダイスを適所に保持し、および／または上部基板と底部基板を共に固定するために提供される。
【０１２０】
図１８は、電気抵抗低減導電性格子パターンを有する光活性シートの分解図である。導電性格子パターンは、シートの抵抗を低減し、製造された光活性シートの電気特性を向上させるために提供される。
【０１２１】
図１９は、製造プロセス中に正孔およびスプロケット・システムが本発明の光学シートの構成部分のレジストを保証するために使用される、光活性シートを製造する本発明の方法の概略図である。基板（または基板を担持する転写シート）の正孔は、基板を移動させるように駆動することが可能であり、および／または基板の移動によって駆動することが可能であるスプロケットと整列される。どちらの場合でも、スプロケットの回転位置の検出は、本発明の光活性シート材料の構成部分間の精確なレジストを保証するように、製造システムの様々な動作要素を制御するために使用される。
【０１２２】
図２０は、ダイの配向および転写を容易にするために磁気的引付け要素を有する本発明の半導体要素（たとえば、ＬＥＤダイ）の隔離図である。ダイスは、磁気的活性電極構成要素、または追加の磁気的活性構成要素を含むことが可能である。磁気的活性構成要素により、ダイスは、加えられた磁場に応答して配置され、配向することが可能になる。図２１は、半導体要素のパターンを配向させて基板の上に転写するための磁気的ドラムおよび静電荷源の使用を示す。図２２は、半導体要素のパターンを配向させて基板の上に転写するための静電ドラムおよび磁気的引付け源の使用を示す。
【０１２３】
本発明の光学シートは、広範な応用分野に構成することができる。図２３は、３次元物品に熱形成された本発明の光活性シートを示す。図２４（ａ）は、利用可能な電流を調整する電圧調整装置を有するランプシェードの形態に製作された本発明の光活性シートを示す。図２４（ｂ）は、利用可能な電流を調整する電圧調整装置を有する白熱電球形態に製作された本発明の光活性シートを示す。図２５は、２４（ａ）および（ｂ）に示された白熱電球およびランプシェードの形態において使用される本発明の光学シートの断面図である。図２６（ａ）は、車両ウィンドシールドの要素として装備されたヘッドアップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）として構成された本発明の光学シートを示す。図２６（ｂ）は、衝突回避システムを有する本発明のＨＵＤの駆動回路を示すブロック図である。図２７は、ＬＣＤディスプレイ・システムの薄く明るい可撓性のあるエネルギー効率のよいバックライト構成要素として使用される本発明の光学シートの分解図である。
【０１２４】
図２８は、導電性キャリア・マトリックスの内部に無作為に分散した半導体微粒子を示す本発明の光放射線源の実施形態を示す。光活性デバイスは、キャリア・マトリックス材料の内部に分散した半導体微粒子を含む。キャリア・マトリックス材料は、導電性、絶縁性、または半導体とすることが可能であり、電荷がキャリア・マトリックス材料を経て半導体粒子に移動するのを可能にする。半導体材料の中に移動する反対極性の電荷は、組み合わされて電荷キャリア・マトリックス対を形成する。電荷キャリア・マトリックス対は、光子の放出と共に崩壊し、それにより、光放射が半導体材料から放出される。あるいは、本発明の光放射線源の半導体材料および他の構成要素は、半導体粒子において受光された光が電子の流れを生成するように選択することが可能である。この場合、光放射線源は光センサとして作用する。
【０１２５】
電場を加える際に、１つの極性を有する電荷キャリア・マトリックスが、導電性キャリア・マトリックス材料を経て半導体微粒子の中に注入されるように、第１接触層または第1電極が提供される。電場を第２接触層に加える際に、反対の極性を有する電荷キャリア・マトリックスが、導電性キャリア・マトリックス材料を経て半導体粒子の中に注入されるように、第２接触層または第２電極が提供される。ディスプレイ・デバイスを形成するために、第１接触層および第２接触層は、画素電極のアレイを形成するように配置することができる。各画素は、導電性キャリア・マトリックス材料の内部に分散した半導体微粒子の一部を含む。各画素は、駆動電圧を適切な第１接触電極および第２接触電極に印加することによって選択的に取扱い可能である。
【０１２６】
半導体微粒子は、有機半導体および無機半導体の少なくとも一方を備える。半導体微粒子は、たとえば、従来のＬＥＤの放出構成要素など、ドーピングされた無機粒子とすることができる。半導体微粒子は、他の例では、有機発光ダイオード粒子とすることができる。半導体微粒子は、電圧制御放出、位置合わせ場の引付け、放出される色、放出効率などの特性を付与するために、有機材料と無機材料の組合せを備えることも可能である。
【０１２７】
電極は、金属、縮退型半導体、および導電性ポリマーとすることができる電極材料を含めて、任意の適切な導電性材料から作成することができる。そのような材料の例には、インジウム錫酸化物（「ＩＴＯ」）、金、アルミニウム、カルシウム、銀、銅、インジウム、およびマグネシウムなどの金属、マグネシウム銀などの合金、炭素ファイバなどの導電性ファイバ、ならびに高導電性のドーピングされたポリアニリン、高導電性のドーピングされたポリピロールなどの高導電性の有機ポリマー、またはポリアニリン塩（ＰＡＮ−ＣＳＡなど）、あるいはポリピリジルビニレンなどの他のピリジル窒素包含ポリマーを含めるがこれに限らず、多様な導電性材料がある。他の例としては、ｎドーピング・シリコン、ｎドーピング・ポリアセチレン、またはｎドーピング・ポリパラフェニレンなどの半導体材料を使用することにより、デバイスをハイブリッド・デバイスとして構築することを可能にする材料を含むことが可能である。
【０１２８】
図２９に示されるように、本発明の光放射線源の実施形態は、電極間において位置合わせされた半導体微粒子を有することが可能である。放出微粒子は、正孔および電子が注入され、再び組み合わされて励起子を形成するとき、キャリア・マトリックス材料の内部において点光源として作用する。励起子は、光エネルギーなどの放射の放出と共に崩壊する。本発明によれば、放出微粒子は、大部分の点光源が、電極（またはディスプレイにおける電極のアレイ）間において適切に配向および配置されるように、自動的に位置合わせすることができる。これにより、デバイスから出力される光は最大になり、画素間のクロストークは大きく低減され、硬化したキャリア・マトリックス材料によって提供される水、酸素、および汚染境界の内部において保護された放出構造が創出される。
【０１２９】
この場合、上部電極と底部電極との間のギャップの内部に位置する混合物は、流体キャリア・マトリックスの内部に無作為に分散した場反応ＯＬＥＤ微粒子を含む。位置合わせ場が、上部電極と底部電極との間に加えられる。液体キャリア・マトリックス内で場反応ＯＬＥＤ微粒子は、位置合わせ場の影響下において移動する。微粒子の組成、キャリア・マトリックス材料、および位置合わせ場に応じて、ＯＬＥＤ微粒子は、電極間においてチェーンを形成し（電場または磁場における電気的または磁気的理論流体の微粒子と同様）、そうでない場合は、位置合わせ場において配向される。位置合わせ場は、場反応ＯＬＥＤ微粒子の望ましい配向を形成するために加えられる。流体キャリア・マトリックスは、硬化性材料を備える。これは、有機または無機とすることができる。場反応ＯＬＥＤ微粒子の望ましい配向が位置合わせ場によって維持される間、キャリア・マトリックスは硬化して、内部においてＯＬＥＤ微粒子が適所においてロックされる硬化した支持体構造を形成する。
【０１３０】
図３０は、導電性キャリア・マトリックス材料の内部に無作為に分散した半導体微粒子および他の性能向上微粒子を示す、本発明の光放射線源の実施形態を示す。半導体微粒子は、少なくとも１つの共役ポリマーを含む有機光活性微粒子を備えることが可能である。共役ポリマーは、十分に低い濃度の外部電荷キャリア・マトリックスを有する。第１接触層と第２接触層との間に加えられた電場により、正孔および電子が、導電性キャリア・マトリックス材料を経て半導体微粒子の中に注入される。たとえば、第２接触層は、第１接触層に対して正になり、反対極性の電荷キャリア・マトリックスが、半導体微粒子に注入される。反対極性の電荷キャリア・マトリックスは組み合わされて、共役ポリマー電荷キャリア・マトリックスの対または励起子を形成し、これは、光エネルギーの形態で放射線を放出する。
【０１３１】
光放射線源の望ましい機械的、化学的、電気的、および光学的特性に応じて、導電性キャリア・マトリックス材料は、１つまたは複数の特性制御付加剤を有する結合剤材料とすることができる。たとえば、結合剤材料は、架橋可能モノマー、またはエポキシ、あるいは半導体微粒子を中に分散させることができる他の材料を有する結合剤材料とすることができる。特性制御付加剤は、結合剤内において微粒子および／または流体状態にあることが可能である。特性制御付加剤は、たとえば、乾燥剤、スカベンジャ、導電性相、半導体相、絶縁相、機械強度向上相、接着剤向上相、正孔注入材料、電子注入材料、低ワーク金属、遮断材料、放出向上材料を含むことが可能である。ＩＴＯ微粒子などの微粒子、または導電性金属、半導体、ドーピングされた無機物、ドーピングされた有機物、共役ポリマーなどを、導電率および他の電気的、機械的、および光学的特性を制御するために追加することができる。デバイスからの出力色を制御するために、色吸収染料を含むことができる。蛍光成分およびリン光成分を組み込むことができる。受光した光の吸収率を向上させるために（たとえば、ディスプレイまたは光検出器の場合）、あるいは放出される光の質を向上させるために、反射材料または拡散材料を含むことができる。太陽熱集熱器の場合、微粒子の無作為分散配向が好ましい可能性があるが、その理由は、それにより、ソーラーセルが、無作為に配向した受光微粒子を有することが可能になり、太陽がセルの頭上を通過する際、セルが太陽から光を効率的に受光することができるからである。微粒子の配向は、捕獲した光の好ましい方向について偏向を提供するように、ソーラーセルにおいて制御することも可能である。
【０１３２】
特性制御付加剤は、ＯＬＥＤ材料の熱安定性を向上させるためにヒートシンクとして作用する材料を含むことも可能である。低ワーク金属付加剤を使用することができ、それにより、より効率的な材料を電極として使用することができる。特性制御付加剤は、有機材料におけるキャリア・マトリックスの可動性を向上させ、発光デバイスの光効率を向上させるのを助けるために使用することもできる。
【０１３３】
図３１は、キャリアマトリックス材料の内部に分散した異なる種の有機光活性微粒子を示す本発明の光放射線源の実施形態を示す。この構造は、他のフルカラーまたは多色光デバイスに対して著しい利点を有し、カメラなどの応用分野について、広いスペクトルの光検出器として構成することもできる。有機光活性微粒子は、正孔輸送材料、有機エミッタ、電子輸送材料、磁気および静電材料、絶縁体、半導体、導体などの少なくとも１つを含む有機および無機の粒子成分を含むことができる。本明細書において記述されるように、様々な粒子構成要素によって光学的、化学的、機械的、および電気的特性が制御されるように、多層有機光活性微粒子を形成することができる。
【０１３４】
図３２は、本発明の光放射線源の実施形態の断面図を概略的に示す。光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるための本発明の光放射線源は、第１電極と、第１電極に隣接して配置され、その間にギャップを画定する第２電極とを含む。電極は、それぞれ、上部基板および底部基板の上に配置される。基板は、ポリエステル、ＰＡＮなどの可撓性材料とすることが可能である。一方の基板は透明とすることが可能であり、他方は反射性である。
【０１３５】
光放射放出層がギャップに配置される。光放射放出層は、電荷輸送マトリックス材料および電荷輸送マトリックス材料の内部に分散した放出微粒子を含む。放出微粒子は、電荷輸送マトリックス材料を経て電気エネルギーを受け取る。エネルギーは、アノードとすることが可能である第１電極、およびカソードとすることが可能である第２電極に電圧として印加される。放出微粒子は、印加された電圧に応答して光放射を生成する。この光放射は、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効である。
【０１３６】
本発明によれば、重合性有機材料を光重合させるのに有効な光放射線源が得られる。電荷輸送マトリックス材料は、固体ポリマー電解質（ＳＰＥ）を含めて、流体電解質または固体電解質などのイオン輸送材料とすることが可能である。固体ポリマー電解質は、ポリエチレン・グリコール、ポリエチレン・オキシド、およびポリエチレン・スルフィドの少なくとも１つを含むポリマー電解質とすることが可能である。あるいは、もしくはそのうえ、電荷輸送マトリックス材料は、本質的に導電性のポリマーとすることが可能である。本質的に導電性のポリマーは、ポリマー・バックボーンにおいて芳香族繰返し単位を含むことが可能である。本質的に導電性のポリマーは、たとえば、ポリチオフェンとすることが可能である。
【０１３７】
電荷輸送マトリックス材料は、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効な光放射線スペクトルの光放射に対して透明とすることができる。光放射線スペクトルは、ＵＶと青色光とを含めてその間の領域を備えることが可能である。光照射スペクトルは、３６５と４０５ｎｍとを含めてその間の領域を含むことが可能である。本発明の特定の実施形態では、光放射線源から放出される光放射線スペクトルは、約４２０ｎｍを中心とする領域にある。
【０１３８】
電荷輸送材料は、電圧が第１電極および第２電極に印加されるとき、電荷を放出微粒子に輸送する。これらの電荷により、放出微粒子から光放射が放出され、この光放射は、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効である。
【０１３９】
放出微粒子は、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効な光放射線スペクトルの光放射線を放出することができる。光放射線スペクトルは、ＵＶと青色光とを含めてその間の領域を備えることが可能である。光放射線スペクトルは、３６５と４０５ｎｍとを含めてその間の領域を含むことが可能である。本発明の特定の実施形態では、放出微粒子から放出される光放射線スペクトルは、約４２０ｎｍを中心とする領域にある。
【０１４０】
第１電極および第２電極の一方は、放出微粒子によって放出される光放射の少なくとも一部に対して透明とすることができ、第１電極および第２電極の他方は、放出微粒子によって放出される光放射の少なくとも一部に対して反射性とすることができる。
【０１４１】
放出微粒子は、有機および／または無機多層半導体材料など、半導体材料を備えることが可能である。半導体微粒子は、少なくとも１つの共役ポリマーを含む有機光活性微粒子を含むことができる。共役ポリマーは、十分に低い濃度の外部電荷キャリアを有し、それにより、第１接触層と第２接触層との間において、導電性キャリア材料を経て半導体微粒子に電場を加える際、第２接触層は、第１接触層に対して正になり、第１タイプおよび第２タイプの電荷キャリアが、半導体微粒子に注入される。電荷キャリアは組み合わされて、共役ポリマー電荷キャリア対を形成し、これは放射して崩壊し、それにより、放射が共役ポリマーから放出される。有機光活性微粒子は、正孔輸送材料、有機エミッタ、および電子輸送材料の少なくとも１つを含む粒子を備えることが可能である。
【０１４２】
有機光活性微粒子は、ポリマー・ブレンドを含む粒子を備えることが可能であり、ポリマー・ブレンドは、正孔輸送材料、電子輸送材料、および遮断材料の少なくとも１つとブレンドされた有機エミッタを含む。有機光活性微粒子は、正孔輸送材料、電子輸送材料、および遮断材料の少なくとも１つとブレンドされた有機エミッタを含むポリマー・ブレンドからなる内部相を封入するポリマー・シェルを含むマイクロカプセルを備えることが可能である。
【０１４３】
導電性キャリア材料は、１つまたは複数の特性制御付加剤を有する結合剤材料を備えることが可能である。特性制御付加剤は、微粒子および流体の少なくとも一方であり、乾燥剤、導電性相、半導体相、絶縁相、機械強度向上相、接着剤向上相、正孔注入材料、電子注入材料、低ワーク金属、遮断材料、および放出向上材料を含む。
【０１４４】
図３３は、光放射線源を作成する本発明の方法の実施形態におけるステップを示す。このステップでは、放出微粒子／マトリックス混合物が、底部電極を有する底部基板の上に加えられる。微粒子／マトリックス混合物は、スロット・ダイ・コーティング・ステージを経て、または本明細書において示されるようにガラス・ロッドを使用して、底部電極の表面上に加えることができる。第１電極および第２電極の少なくとも一方は、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効な光放射線スペクトルの光放射に対して透明とすることが可能である。第１電極および第２電極は、平面で、可撓性基板の上に配置することができる。
【０１４５】
図３４は、光放射線源を作成する本発明の方法のステップを示し、放出微粒子／マトリックス混合物を底部電極の上に一様に分散させるステップを示す。この場合、ガラス・ロッドは、放出微粒子／マトリックス材料の一様に厚い層を分散させるように、底部電極の表面にわたって引かれる。スペーサが、分散した混合物層の一様性を向上させるために、底部電極の縁にそって提供されることが可能である。
【０１４６】
図３５は、光放射線源を作成する本発明の方法のステップを示し、透明上部電極を有する透明上部基板を放出微粒子／マトリックス混合物の上にわたって追加することを示す。第１電極および第２電極の少なくとも一方は、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効な光放射線スペクトルの光放射に対して透明とすることが可能である。第１電極および第２電極は、平面で、可撓性基板の上に配置することができる。上部基板および上部電極は、透明とすることが可能であり、電極材料は、インジウム錫酸化物、共役ポリマー、または他の透明導体である。上部基板材料は、ポリエステル、ガラス、または他の透明基板材料とすることができる。
【０１４７】
図３６は、光放射線源を作成する本発明の方法のステップを示し、固体状態放出微粒子／硬化マトリックスを底部基板の上に形成するために、マトリックスを光硬化させるステップを示す。上部基板および上部電極が適所に配置された後、マトリックス材料は、固体状態デバイスを形成するために硬化させることができる。マトリックス材料は、光重合性有機材料、２部分エポキシなどの２部分システム、熱硬化性材料などとすることができる。図３７は、光放射線源を作成する本発明の方法のステップを示し、固体状態光放射線源シートをトリミングするステップを示す。固体状態デバイス構造が得られた後、端部および縁は、必要または所望に応じてトリミングすることができる。図３８は、完成した固体状態光放射線源シートを示し、図３９は、点灯するために駆動電圧で駆動されている完成した固体状態光放射線源を示す。
【０１４８】
図４４は、上部基板および底部基板の２つの連続シート間に配置された光重合性有機材料を硬化させるために本発明の光放射線源を使用するロール・ツー・ロール製造プロセスの一例を示す。図４５は、本発明の光放射線源を有する硬化ブースを使用するコンベヤ連続処理システムの例を示す。図４６は、本発明の光放射線源の実施形態を有する光パイプ光重合システムの例を示す。
【０１４９】
図４７は、本発明の光放射線源の実施形態を有する３次元走査硬化システムの例を示す。この場合、本発明の光放射線源は、光の集束ビームを創出するために使用される。ミラーが、光重合性有機材料のプールの表面にわたって光ビームを走査するために使用される。光が表面にわたって走査される際、走査光ビームによって照明された有機材料は硬化する。各連続する２次元走査で、ステージは低下する。複数連続ビーム走査およびステージ低下の通過にわたって、３次元固体物体が構築される。
【０１５０】
図４８は、従来の無機発光ダイオード・ダイを示す。従来の無機発光ダイオード・ダイは、カソードとアノードとの間に配置された半導体層からなる。電圧がカソードおよびアノードに印加されるとき、電子および正孔が半導体層の内部において組み合わされ、放射により崩壊して光を生成する。本発明によれば、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるための光放射線源が提供される。図４９は、共通のアノードおよびカソードにはんだ付けまたはワイヤ結合せずに接続された発光ダイオード・ダイスの構成を有する本発明の光放射線源を示す。複数の発光ダイオード・ダイスが、光放射線硬化性有機材料を選択的に重合させるのに有効な光放射線スペクトルを生成する。各ダイは、アノードおよびカソードを含む。第１電極が、それぞれの発光ダイオード・ダイスの各アノードと接触する。第２電極が、それぞれの発光ダイオード・ダイスの各カソードと接触する。第１電極および第２電極の少なくとも一方は、透明導体を備える。図５０は、本発明の光放射線源の実施形態により獲得可能な発光ダイオード・ダイスの構成の高実装密度を示す。はんだ付けまたはワイヤ結合を使用せずに、第１電極と第２電極との間においてスクイーズされることによって、ある構成において複数のダイスを永続的に固定することができる。複数のダイスは、本質的に導電性のポリマーを使用して第１電極および第２電極の少なくとも一方に接着されることによって、ある構成において永続的に固定することができる。本質的に導電性のポリマーは、ベンゼン誘導体を備えることが可能である。本質的に導電性のポリマーは、ポリチオフェンを備えることが可能である。
【０１５１】
図５１は、冷却チャネルを有するヒートシンク電極ベースを示す本発明の光放射線源の実施形態である。本発明のこの実施形態によれば、底部電極は、アルミニウムなどの金属で構築することができる。無機発光ダイオード・ダイスの緊密に実装された構成を駆動するときに生成される熱を散逸させるために、冷却フィンなどの冷却システムを提供することができる。システムは、吸引された空気、水、または他の液体などの流体材料が通って流れる冷却チャネルとすることができる。加熱された液体は、熱を液体から除去するために、ラジエータまたは他のシステムを通過することができ、冷却システムは、自蔵式の閉じた装置とすることができる。この構成によって、非常に高い光強度が放出されることを見込む極度に高いダイ実装密度が得られる。この非常に高い光強度により、光重合性有機材料の有効な光重合が可能になる。
【０１５２】
ダイスによって放出される光放射線スペクトルは、ＵＶおよび青色光を含めてその間の領域にあることが可能である。光放射線スペクトルは、３６５および４０５ｎｍを含めてその間の領域を含むことが可能である。本発明の特定の実施形態では、ダイスから放出された光放射線スペクトルは、約４２０ｎｍを中心とする領域にある。
【０１５３】
本発明によれば、光放射線源を作成する方法が提供される。第１平面導体が提供され、発光ダイスの構成が、第１平坦導体の上に形成される。各ダイは、カソードおよびアノードを有する。各ダイのカソードおよびアノードの一方は、第１平面導体と接触する。第２平面導体が各ダイのカソードおよびアノードの他方と接触するように、第２平面導体が発光ダイスの構成の上に配置される。第１平面導体は、発光ダイスの構成を永続的に維持するように、第２平面導体に結合される。本発明によれば、ダイスと第１平面導体および第２平面導体のどちらかとの間に電気接触および機械接触を作成するためにはんだ付けまたはワイヤ結合を使用せずに、構成は維持され、導体との電気接触が得られる。
【０１５４】
第１平面電極および第２平面電極の少なくとも一方は、透明である。第１平面電極および第２平面電極は、第１電極と第２電極との間に配置された接着剤によって共に結合することができる。発光ダイスの構成は、結合剤材料によって第１平面電極および第２平面電極の少なくとも一方に固定することができる。この結合剤材料は、本質的に導電性のポリマーとすることが可能である。第１平面電極および第２平面電極は、発光ダイスの構成をやはり固定する結合剤材料によって共に結合することができる。本発明のこの実施形態によれば、各個々のダイを結合するはんだ付けまたはワイヤ結合を必要せずに、超高ダイ実装密度が得られる。
【０１５５】
図５２は、連続製作方法において有機材料を光硬化させるために光出力を集中させるジオメトリおよび光学システムを有する本発明の光放射線源の実施形態を示す。湾曲ジオメトリは、基板、第１電極、および第２電極を平面かつ可撓性をもつように形成することによって得られる。それにより、可撓性基板は、複数の発光ダイオード・ダイスから放出される光を制御する、または上述された放射源光学シートから放出された光を制御するのに有効な光学的ジオメトリに成形することができる。
【０１５６】
図５３は、本発明の光放射線源の実施形態から放出された光の焦点を制御するための光学表面を有する基板の隔離図である。図５４は、光学表面を備える上部基板を有する平坦光学シート構成を有する本発明の光放射線源の実施形態を示す。図５５は、発光向上曲率を有して成形された湾曲光学シート構成を有する本発明の光放射線源を示す。図５６は、光の放出の焦点を示す湾曲光学シート構成の概略的側面図である。図５７は、光の放出の焦点を制御する第２光学システムを有する湾曲光学シート構成の図である。図５８は、それぞれの光学レンズに隣接して配置された発光ダイオード・ダイスを示す概略図である。図５９は、湾曲光学シート構成の形状を変化させることによって光出力強度をどのように増大させることができるかを示す概略的側面図である。図６０は、共通の発光焦点を有する２つの湾曲光学シートを示す概略的側面図である。図６１は、共通の発光焦点を有する３つの湾曲光学シートを示す概略的側面図である。これらの図面に示されるように、可撓性基板の少なくとも１つは、複数の発光ダイオード・ダイスから放出される光を制御するために、関連付けられた第１光学システムを含むことができる。複数の発光ダイオード・ダイスから放出される光を制御するために、第２光学システムを基板の１つに隣接して配置することができる。
【０１５７】
図６２は、本発明の光活性シートの構成部分を示す断面ブロック図である。本発明の光活性シートの実施形態によれば、上部ＰＥＴ基板は、上部電極として作用するＩＴＯのコーティングを有する。底部ＰＥＴ基板は、光学シートの意図した応用分野に応じて（たとえば、透明ＨＵＤ要素、光源、ソーラーパネルなど）、ＩＴＯ  ＰＥＴ、金属フォイル、金属化マイラなどとすることができる。マトリックス（キャリア）材料は、架橋ポリシロキサン−ｇ−オリゴ９エチレン・オキシドに基づく透明光重合性固体ポリマー電解質（ＳＰＥ）とすることが可能である（たとえば、架橋ポリシロキサン−ｇ−オリゴ（エチレン・オキシド）に基づく固体ポリマー電解質：参照によって本明細書に組み込まれているｉｏｎｉｃ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ  ａｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅｓ、１１９〜１２１（２００３）４４８  〜４５３を参照されたい）。放出微粒子は、Ｔｙｎｔｅｋ［台湾在］から入手可能なＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ  Ｒｅｄ  ＬＥＤ  Ｄｉｅ−ＴＫ１１２ＵＲなど、市販のＬＥＤダイスとすることが可能である。あるいは、微粒子は、光エネルギー粒子からなることが可能であり、通常のシリコンベースのソーラーパネルにおいて見られるように、電荷供与体および電荷受容体の半導体層を有する。エネルギー光デバイス（すなわち、光学シート）の場合、マトリックス材料は、好ましい導電率の経路が発光要素を通るように、半導体要素より導電性が劣ることが好ましい可能性がある。光−エネルギー・デバイス（すなわち、ソーラーパネル）の場合、マトリックス材料は、供与体／受容体境界面において分離した電荷が上部基板電極および底部基板電極に有効に泳動するように、半導体要素より導電性であることが好ましい可能性がある。
【０１５８】
図６３は、架橋ポリマー（たとえば、ポリシロキサン−ｇ−オリゴ９エチレン・オキシド）マトリックス、ＵＶ半導体要素、およびリン光体リエミッタを有する本発明の光活性シートの実施形態の断面ブロック図である。この場合、白色光固体状態光学シートが、基板間のマトリックスに分散したリン光体リエミッタ付加剤のＵＶ刺激により、可視スペクトルの光が刺激されて再放出されることにより得られる。この場合、ＵＶ半導体要素は、ＬＥＤダイスとすることが可能であり（たとえば、Ｃｒｅｅ［ノース・カロライナ州在］から入手可能なＵＶ  ＬＥＤダイスＣ４０５−ＭＢ２９０−ＳＯ１００）、リン光体は、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）リン光体とすることが可能である。
【０１５９】
図６４は、光拡散および／またはリエミッタ・コーティングを透明基板の上に有する本発明の光活性シートの実施形態の断面ブロック図である。この実施形態によれば、マトリックスにおける付加剤は、たとえば、光拡散体、接着剤エンハンサ、マトリックス導電率エンハンサなどとすることが可能である。リエミッタ・コーティングは、ＹＡＧリン光体コーティング（多層基板を有する）とすることが可能である。さらに、光拡散は基板の組成により、または、カレンダリングおよび／またはエンボス加工などの基板表面効果により得ることができる。
【０１６０】
図６５は、青色および黄色の半導体要素、ならびにマトリックス内の光拡散体（たとえば、ガラス・ビード）を有する本発明の光活性シートの実施形態の断面ブロック図である。青色および黄色の半導体要素は、白色発光またはＲＧＢ組合せを創出するために選択されるＬＥＤダイスとすることができる。
【０１６１】
図６６は、市販されている無機ＬＥＤダイの側面図である。従来の無機ＬＥＤダイは、多くの製造業者から入手可能であり、通常、比較的狭い放射放出スペクトルを有し、比較的エネルギー効率がよく、長いサービス寿命を有し、固体状態で頑強である。図示されるダイは、Ｔｙｎｔｅｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ［台湾在］から得られるＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ赤色ダイの例である。これらのダイスは、約１２ミル×１２ミル×８ミルの寸法を有し、それによりダイスは非常に小さい点光源となる。図６７に示されるように、従来のＬＥＤ灯では、このダイは、ダイの一方の電極（たとえば、アノード）がカップのベースと接触するように、金属カップにおいて保持される。金属カップは、アノード・リードの一部である。ダイの他の電極（たとえば、カソード）は、それにはんだ付けまたはワイヤ結合された非常に薄いワイヤを有し、ワイヤの他端は、アノード・リードにはんだ付けまたはワイヤ結合される。カップ、ダイ、ワイヤ、ならびにアノード・リードおよびカソード・リードの一部は、プラスチック・レンズにおいて封入され、アノード・リードおよびカソード・リードは、レンズ・ベースから突出する。これらのリードは、通常、電力をダイに選択的に提供し、ダイに光を放出させるために、回路板にはんだ付けまたはワイヤ結合される。ダイのサイズが非常に小さく、そのような小さいダイ電極にそのような小さいワイヤをはんだ付けまたはワイヤ結合することが必要であるために、これらの従来の灯を製造することは非常に困難である。さらに、プラスチック・レンズ材料は、不良熱導体であり、カップは、わずかなビート・シンク容量しか提供しない。ダイが加熱されるにつれ、その効率は低下し、灯のサービス条件、電力効率、および光出力電位を低減する。プラスチック・レンズ材料が大型であり、灯リードを電力源にはんだ付けまたはワイヤ結合することが必要であることにより、放出源の実装密度および単位面積当たりの電位出力は抑えられる。
【０１６２】
図６８は、ＬＥＤダイのＮ電極とＩＴＯカソードとの間にギャップを有する本発明の光放射線源の実験用試作品の断面図である。電圧がアルミニウム・アノードおよびＩＴＯカソードに印加されるとき、Ｎ電極とＩＴＯとの間の空気ギャップは、電気がダイに到達することを防止する。
【０１６３】
図６９は、ＬＥＤダイのＮ電極とＩＴＯカソードとの間の電気接触を完成する導電性マトリックス材料としてキノリンの液滴を有する、本発明の光放射線源の実験用試作品の断面図である。電圧がアルミニウム・アノードおよびＩＴＯカソードに印加されるとき、キノリンは電気接続を完成し、ダイは明るく点灯する。この本発明のデバイス構造により、ダイとアノード電極およびカソード電極（ＩＴＯおよびアルミニウム）からの電流源との間においてはんだ付けまたはワイヤ結合することを必要としない接続が可能になる。アルミニウム・ブロックは、有効なヒートシンクとして作用し、ダイの回りのキノリンは、ダイからアルミニウム・ブロックへの非常に効率的な伝熱を提供する。その結果、ダイは、より高い電圧および明るい強度において駆動することができる。また、ダイへの接続は冗長で高価なはんだ付けまたはワイヤ結合の作業を必要としないので、本発明の構造を製作することは、従来のＬＥＤ灯構成（たとえば、図６７に示されている）よりはるかに容易である。さらに、ダイに直接はんだ付けまたはワイヤ結合すること、ならびに導体媒体および金属ヒートシンクによって提供される熱の伝達および散逸を回避することは、極度に高いダイ実装密度（たとえば、図５１に示されている）の実現も期待できる。その結果、従来の技術のいずれと比較しても、優れた放射強度、頑強性、寿命、コスト、およびスペクトルを有する有効な光放射線源が得られる。
【０１６４】
図７０は、電荷輸送材料（キノリン）を経て上部および／または底部電極に接続された光活性粒子（ＬＥＤダイ）を実証する実験用試作品の写真である。この写真は、ベンゼン誘導体であるキノリンの液滴に懸濁された従来のＬＥＤダイを示す。キノリンの液滴およびＬＥＤダイは、ＩＴＯコーティングされたフロート・ガラスからなる上部導電性基板と底部導電性基板との間に配置される。電圧がそれぞれの上部導体および底部導体（ＩＴＯ）に印加されるとき、ダイへの電気接続はキノリンを経て行われ、ダイは明るく点灯する。
【０１６５】
図７１は、導電性流体キャリア（塩ドーピング・ポリエチレン・オキシド）の内部に分散した浮動発光微粒子（小型ＬＥＤ灯）を実証する実験用試作品の写真である。放出微粒子／導電性キャリアの概念は、室温の溶融塩がドーピングされている流体ポリ（エチレン・グリコール）（ＰＥＧ）ポリマーからなるイオン導電性流体に懸濁された非常に小さい「微粒子化」無機ＬＥＤを使用して、実行可能であることが示され、立証された。１１０ｖＡＣに接続されるとき、これらの３ｖＤＣデバイスは、焼き切れることなく点灯する。図７２は、ＩＴＯコーティング・ガラス基板間に配置された光活性半導体要素（ＬＥＤダイス）の８×４要素格子を実証する実験用試作品の写真であり、この写真は、３２の無機発光ダイオード・ダイスのアレイからなる光学シートの試作品を示し、各ダイは、ほぼ塩の細粒のサイズである。従来のＬＥＤ灯（たとえば、図６７に示されている）とは異なり、本発明によれば、ＬＥＤダイスを電力源に接続するはんだ付けまたはワイヤは存在しない。はんだ付けまたは配線の必要性を回避することによって、本発明は、既存の技法と比較して、かなりのコスト削減を提供する。本発明の光学シートは、固有の超薄形態および色の完全スペクトル（高輝度白色光を含む）をも有する。
【０１６６】
図７３に示されるように、本発明の他の態様によれば、光活性シートを作成する方法が提供される。底部導電性表面を有する底部基板が提供される。ホットメルト接着剤シートが提供される。ＬＥＤダイなどの光活性半導体要素が、ホットメルト接着剤シートに埋め込まれる。ＬＥＤダイは、それぞれ、上部電極および底部電極を有する。透明導電層を有する上部透明基板が提供される。埋め込まれたＬＥＤダイを有するホットメルト接着剤シートは、積層体を形成するために、導電性表面と透明導電層との間に挿入される。積層体は、ホットメルト接着剤シートを溶融し、上部基板を電気的に絶縁して、上部基板を底部基板に結合するために、加熱圧力ローラ・システムを通って進行する。ホットメルト・シートが柔らかくなるにつれ、ＬＥＤダイは分断され、それにより、上部電極は、上部基板の透明導電層と電気接触し、底部電極は、底部基板の導電性表面と電気接触する。それにより、各ＬＥＤダイのｐ側およびｎ側は、上部導電層および底部導電性表面と自動的に接続される。各ＬＥＤダイは、可撓性ホットメルト接着剤シート層の基板間において封入され、固定される。底部基板、ホットメルト接着剤（埋め込まれたＬＥＤダイを有する）、および上部基板は、材料のロールとして提供することができる。ロールは、連続ロール製作プロセスにおいて共にされ、ライティング材料の可撓性シートとなる。
【０１６７】
図７３は、ロール・ツー・ロール製作プロセスを使用して光活性シートを製造する本発明の方法を示す。本発明の光学シートは、底部基板、ホットメルト接着剤（埋め込まれたＬＥＤダイを有する）、および上部基板を含む非常に簡単なデバイス・アーキテクチャを有する。底部基板、ホットメルト接着剤（埋め込まれたＬＥＤダイを有する）、および上部基板は、材料のロールとして提供することができる。ロールは、連続ロール製作プロセスにおいて共にされ、ライティング材料の可撓性シートとなる。
【０１６８】
本発明のロール・ツー・ロール製作プロセスにより、光活性および半導体電子回路の高歩留まりでより低コストの製造が可能になる。また、本発明により、極度に可撓性があり耐水性のある、高度に頑強な固有の超薄形態を有するデバイスが得られる。
【０１６９】
本発明は、光活性シートを作成する方法に関する。本発明のロール・ツー・ロール製作プロセスは、導電性表面を有する底部基板材料の供給ロールで開始される（ステージ１）。ステージ２に示されるように、ホットメルト接着剤シートの供給ロールは、底部基板の導電性表面と接触される。ＬＥＤダイなどの光活性半導体要素が、ホットメルト接着剤シートに埋め込まれる。ＬＥＤダイは、それぞれ、上部電極および底部電極を有する。ＬＥＤダイ（または半導体もしくは電子回路要素）は、別々の作業においてオフ・ラインで、または本明細書の他の箇所において記述されるようにイン・ラインで、ホットメルト接着剤シートに事前に埋め込むことができる。ホットメルト接着剤を柔らかくして、それを底部基板に固定するために、温かい粘着圧力ローラ・システムを使用することができる。ホットメルト接着剤シートは、埋め込まれた半導体要素を保護し、接着剤がロールにおいて接着剤自体に粘着するのを防止する剥離シートを含むことができる。ステージ３において、透明導電層を有する上部透明基板が提供される。埋め込まれたＬＥＤダイを有するホットメルト接着剤シートは、積層体を形成するために、導電性表面と透明導電層との間に挿入される。積層体は、ホットメルト接着剤シートを溶融し、上部基板を電気的に絶縁して、上部基板を底部基板に結合するために、高温融合圧力ローラを通って進行する。ローラは、加熱することが可能であり、または、接着剤を熱で活性化するために、別々の加熱ゾーンを提供することができる。
【０１７０】
本出願人は、ホットメルト・シートが柔らかくなるにつれ、ＬＥＤダイが接着剤を分断し、それにより、上部電極が上部基板の透明導電層と電気接触し、底部電極が底部基板の導電性表面と電気接触することを発見した。
【０１７１】
それにより、各ＬＥＤダイのｐ側およびｎ側は、上部導電層および底部導電性表面と自動的に接続される。各ＬＥＤダイは、ホットメルト接着剤および基板の内部に完全に封入される。さらに、ＬＥＤダイは、それぞれ、可撓性があるホットメルト接着剤シート層および基板の内部に完全に封入された基板間において永続的に固定される。
【０１７２】
図７４は、透明導体ウィンドウおよび高導電性のリードを示す本発明の光活性シートの上面図である。この実施形態では、透明導体ウィンドウは、スクリーン印刷、マスクを通したスパッタリング、グラビア、オフセット、または他のコーティング、もしくは印刷プロセスによりＰＥＴなどの透明基板に加えられる。透明導電性ウィンドウより、ＬＥＤによって生成された光を放出することが可能になる。本発明によれば、ＬＥＤダイの従来のワイヤ結合またははんだ付けは必要ではない。代わりに、ホットメルト・シートが溶融するとき、ＬＥＤダイスは、基板上の上部および底部導電性表面と対面導電性接触を自動的に作成し、その接触は、ホットメルト・シートが冷却するとき、永続的に維持される。このデバイス・アーキテクチャは、高歩留まり製造に容易に適合可能であり、ＬＥＤダイ放出面の上に形成された金属導電性パッドの必要性を回避することが可能である。金属導電性パッドの必要性を回避することにより、ＬＥＤダイからの発光はより有効になるが、その理由は、はんだ付けまたはワイヤ結合に従来必要とされた金属導電性パッドは、光の遮断もするからである。したがって、より低い製造コストおよび固有の超薄形態に加えて、本発明の光学シートは、よりエネルギー効率のよいデバイスとすることも可能である。
【０１７３】
図７５は、透明導体ウィンドウおよび高導電性のリードを示す本発明の光活性シートの断面概略図である。本発明の光活性シートは、導電性表面を有する底部基板可撓性シートからなる。上部透明基板可撓性シートは、その上に配置された透明導電層を有する。電気絶縁性接着剤可撓性シートは、それに固定された光活性半導体要素を有する。光活性半導体要素は、それぞれ、ｎ側およびｐ側を有する。固定された光活性半導体要素を有する電気絶縁性接着剤シートは、積層体を形成するために、導電性表面と透明導電層との間に挿入される。接着剤シートは、電気絶縁性接着剤が上部基板シートを電気的に絶縁して、上部基板シートを底部基板シートに接続するために活性化される。接着剤シートが活性化されるとき、光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の一方は、上部基板シートの透明導電層と自動的に電気連絡される。ｎ側またはｐ側の他方は、光活性デバイスを形成するために、底部基板シートの導電性表面と自動的に電気連絡される。
【０１７４】
図７６は、より抵抗性の高い透明導電性ウィンドウを経て高導電性のリード線に接続された１対のＬＥＤデバイスの隔離上面図である。図７７は、本発明の半導体デバイス回路の等価な電気回路図である。透明ウィンドウは、銅ワイヤなどの金属導体ほど導電性が高くない導電性材料からなる。したがって、各透明ウィンドウは、各それぞれのＬＥＤダイと電気的に直列接続されている抵抗として作用する。この抵抗は、ＬＥＤダイが過剰の電気エネルギーに遭遇することを保護する。さらに、高導電性のリードは、各透明ウィンドウに接続され、各高導電性のリードは、高導電性のバスに接続される。電力がこのバスに供給され、各ＬＥＤダイは、一貫した光が全光学シートにわたって生成されるように、同じ電力で給電される。
【０１７５】
図７８は、透明上部基板の上の透明導体層、ホットメルト接着剤層に埋め込まれたＬＥＤダイス、および導電性底部基板を示す光活性シートの断面図である。図７９は、本発明の光活性シートの構成要素層の分解図である。本発明の態様によれば、光活性シートを作成する方法が提供される。導電性表面を有する底部基板が提供される。電気絶縁性接着剤が提供される。ＬＥＤダイなどの光活性半導体要素が、電気絶縁性接着剤に固定される。光活性半導体要素は、それぞれ、ｎ側およびｐ側を有する。透明導電層を有する上部透明基板が提供される。
【０１７６】
上に固定された光活性半導体を有する電気絶縁性接着剤は、積層体を形成するために、導電性表面と透明導電層との間に挿入される。電気絶縁性接着剤は、上部基板を電気的に絶縁して、上部基板を底部基板に結合するために活性化される。それにより、デバイス構造は、光活性デバイスを形成するために、光活性半導体要素のｎ側またはｐ側のどちらかが上部基板の透明導電性層と電気連絡し、各光活性半導体要素のｎ側またはｐ側の他方が底部基板の導電性表面と電気連絡するように形成される。本発明によれば、各ＬＥＤダイのｐ側およびｎ側は、それぞれの上部導体および底部導体と自動的に接続されて維持され、可撓性ホットメルト接着剤シート層の基板間における各ＬＥＤダイの固定を完成する。
【０１７７】
底部基板、電気絶縁性接着剤、および上部基板は、材料のそれぞれのロールとして提供することができる。これにより、連続ロール製作プロセスにおいて、底部基板、電気絶縁性接着剤（ＬＥＤダイが内部に埋め込まれている）、および上部基板を導入することが可能になる。これらの３つのロールは、すべて、本発明による最も基本的な作業デバイス構造を形成するのに必要であることに留意されたい。この簡単で複雑でない構造により、本発明による最も基本的な作業デバイス構造は、従来の技術の技法を使用しては獲得可能ではない高歩留まりで連続的なロール・ツー・ロール製作技法に本質的に適合可能となる。図７８に示されるように、上部基板の上の透明導体は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、導電性ポリマー、または薄い金属層など、連続表面として形成することができる。
【０１７８】
図８０（ａ）は、透明基板シートの上面図である。図８０（ｂ）は、上に形成された透明導電性ウィンドウを有する透明基板シートの上面図である。図８０（ｃ）は、上に形成された透明導電性ウィンドウ、高導電性リード線、および導電性バスを有する透明基板シートの上面図である。この場合、透明導電性ウィンドウは、上部基板および再び巻かれた基板の上においてオフ・ラインで実施することができ、または、導電性ウィンドウは、本発明の光学シートまたは半導体デバイスの製作中のイン・ラインとすることができる。ウィンドウは、インクジェット、マスクを経たコーティング、スクリーン印刷、または他の技法によって形成することができる。透明材料は、導電性ペースト、導電性ポリマー、スパッタリング層、または光がＬＥＤダイから透過することを可能にする他の適切な材料とすることができる。
【０１７９】
図８１は、ウエハからダイシングされた半導体要素間において望ましい間隔を創出するために、剥離基板を伸張する２部分ステップを示す。従来のピック・アンド・プレイス機械を使用して、光活性半導体要素の所定のパターンを形成することができる。また、本発明の接着剤転写方法によれば、伸張された基板は、望ましい間隔を創出するために使用される。ダイスは、ピック・アンド・プレイス機器がダイスを除去するために伸張することができる接着剤シートの上の鋳物から提供される。本発明によれば、適切な間隔のアレイを作成し、それを溶融接着剤に直接転写するためにシートを伸張することによって、規則的なアレイを形成することができる。線形テープに転写し、次いで線形テープによって、より広いまたはより狭い間隔を作成するように制御された率において、欠陥ダイスの調査および除去によって生じる鋳物シートの穴を機械視覚によって識別する中間ステップが必要になることもある。
【０１８０】
図８２は、半導体要素をホットメルト・シートの中に埋め込むために使用されるシート構成要素の分解図である。ホットメルト・シートは、伸張されたＬＥＤダイスの上に配置され、テフロン（登録商標）剥離層がホットメルト・シートの上に配置される。ホットメルト・シートは加熱され、圧力が、ＬＥＤダイスをホットメルト・シートに埋め込むために加えられる。冷却されるとき、ホットメルト・シートを伸張剥離基板から取り除き、埋め込まれたＬＥＤダイスをホットメルト・シートと共に上昇させることができる。図８３（ａ）は、半導体要素を剥離伸張基板から取り除く前の、埋め込まれた半導体要素を有するホットメルト・シートの断面図である。図８３（ｂ）は、半導体要素を剥離伸張基板から取り除いた後の、埋め込まれた半導体要素を有するホットメルト・シートの断面図である。
【０１８１】
ＬＥＤダイスを配列された剥離シートから上昇させる、またはピック・アンド・プレイス機械を使用することに加えて、本明細書において記述される静電的、光磁気的、および接着剤の転写方法を含めて、光活性半導体要素の所定のパターンを形成するために他の本発明の方法を使用することができる。図８４は、取扱い可能ＬＥＤ要素を有して構成された本発明の光学シート材料の上面図である。図８５は、取扱い可能ＬＥＤ要素を有して構成された本発明の光学シートの断面図である。図８６（ａ）は、ｘ電極の格子を有する底部基板シートの上面図である。図８６（ｂ）は、埋め込まれたＬＥＤダイスを有する接着剤ホットメルト・シートの上面図である。図８６（ｃ）は、ｙ電極の格子を有する透明基板シートの上面図である。透明導電層は、導電性光透過性接続ランドを形成するために、ポリマー結合剤におけるＩＴＯ粒子などの透明導電性材料を印刷することによって形成することができる。各ランドは、それぞれの光活性半導体と接続するために提供される。電力供給源から各光活性半導体要素まで比較的により低い抵抗の経路を提供するために、比較的により高導電性の線パターンを上部基板および底部基板の少なくとも一方の上に形成することができる。導電性表面および導電性パターンは、ディスプレイを形成するために個々の光活性半導体要素に選択的を取り扱うように、それぞれのｘ配線格子およびｙ配線格子を備える。
【０１８２】
図８７は、ロール・ツー・ロール製作プロセスを使用して多色光活性シートを製造する本発明の方法を示し、この多色光学シートは、個々のＬＥＤダイからなるＲＧＢサブ画素を有し、導電性リード・パターンおよび駆動方式に応じて、ディスプレイ、白色光シート、可変色シートなどとして駆動することが可能である。図８８は、フルカラーディスプレイ画素として構成された本発明の光学シートの実施形態の断面図である。
【０１８３】
本発明によれば、電子活性シートを作成する方法が提供される。電子活性シートは、非常に薄く、高度に可撓性のある形態を有し、複数の放出画素を有する活性ディスプレイを形成するために使用することができる。各画素は、赤色、緑、および青色のサブ画素を含む。これは、本明細書において記述される低コストで高歩留まりの連続ロール・ツー・ロール製作方法を使用して製造することができる。電子活性シートは、ライティング・デバイス、光−エネルギー・デバイス、可撓性電子回路、および多くの他の電子デバイスを作成するために使用することもできる。半導体要素は、抵抗、トランジスタ、ダイオード、および上部電極および底部電極のフォーマットを有するあらゆる他の半導体要素を含むことができる。他の電子要素は、製造された可撓性電子回路の構成要素の組み合わせ、もしくは製造された可撓性電子回路の構成要素を別途取り込むことで提供できる。
【０１８４】
電子活性シートを形成する本発明のステップは、底部平面基板を提供すること（ステージ１）、および底部基板の上に導電線を形成すること（ステージ２）を含む。接着剤が提供され（ステージ３）、少なくとも１つの半導体要素が、接着剤に固定される。各半導体要素は、上部導体および底部導体を有する。ディスプレイ・デバイスまたは多色デバイスの場合、異なる色（たとえば、ＲＧＢ）を放出するように駆動することができるＬＥＤダイスを接着剤に加えることができ（ステージ４〜５）、それにより、完成ディスプレイの別々に取扱い可能なサブ画素要素が形成される。上に配置された導電性パターンを有する上部基板が提供される（ステージ６）。固定された半導体要素を有する接着剤は、積層体を形成するために、導電性表面と導電性パターンとの間に挿入される。接着剤は、半導体要素の上部導体および底部導体の一方が、上部基板の導電性パターンと自動的に電気連絡して維持され、各半導体要素の上部導体および底部導体の他方が、底部基板の導電性表面と自動的に電気連絡して維持されるように、上部基板を底部基板に結合するために活性化される（ステージ７）。したがって、本発明は、ロール・ツー・ロール制作方法を使用して、薄く可撓性がある放出性のディスプレイを製作するために使用することができる。
【０１８５】
示されるように、好ましい実施形態では、電気絶縁性接着剤は、ホットメルト材料を備える。活性化するステップは、ホットメルト材料を柔らかくするために、熱および圧力を積層体に加えることを備える。熱および圧力の少なくとも一方は、ローラによって提供される。あるいは、接着剤は、接着剤を活性化することが、溶解作用（たとえば、シリコン接着剤）、触媒反応（たとえば、エポキシおよび硬化剤）、ならびに放射線硬化（たとえば、ＴＪＶ硬化性ポリマー接着剤）の少なくとも１つを備えるように構成することが可能である。
【０１８６】
光活性半導体要素は、半導体ファウンドリから容易に市販されているような発光ダイオード・ダイとすることができる。光活性半導体要素は、代替または追加として、ソーラーセル・デバイスなど、光−エネルギー・デバイスとすることが可能である。白色光を作成するために、光活性半導体要素の第１部分が、第１波長の放射線を放出し、光活性半導体要素の第２部分が、第２波長の放射線を放出する。あるいは、望ましい白色光の外見を創出するために、黄色発光ＬＥＤダイおよび青色発光ＬＥＤダイを適切な割合で提供することができる。より一様な光沢表面を創出するために、拡散体を接着剤内、基板内において、あるいは基板上のコーティングおよび／または接着剤として含むことができる。
【０１８７】
図８９は、フルカラーディスプレイとして構成された本発明の光学シートの実施形態の主要構成要素を示す分解図である。電気絶縁性接着剤は、Ｂｅｍｉｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓから入手可能なものなど、ホットメルト・シート材料とすることができる。光活性半導体要素は、接着剤シートを基板間に挿入するステップの前に、ホットメルト・シートに事前に埋め込むことができる。このようにして、ホットメルト・シートは、オフ・ラインで埋め込まれた半導体デバイスを有することができ、それにより、複数の埋込みラインが、ロール・ツー・ロール製作ラインを供給することができる。光活性半導体要素の所定のパターンをホットメルト・シートに埋め込んで形成することができる。図８７のステージ４〜６に示されたように、所定のパターンは、レーザ・プリンタの静電ドラムと同様の転写部材の上において複数の光活性半導体要素を静電的に引き付けて、所定のパターンを絶縁性接着剤の上に転写することによって形成することができる。
【０１８８】
図９０は、ＥＸＩＴサインを表示するよう構成された本発明の光学シートの実施形態の主要構成体要素を示す分解図である。この場合、発光要素は、ホットメルト・シートが基板間に挿入される前に、オフ・ラインまたはイン・ラインで所定のパターンとして形成することができる。
【０１８９】
異なる波長の光を放出することができるＬＥＤを含むことによって、着色光を提供することができる。たとえば、黄色放出ＬＥＤと組み合わされた赤色放出ＬＥＤは、共に駆動され、互いに接近して配置されるとき、オレンジの光を生成すると人の目によって知覚される。白色光は、黄色および青色のＬＥＤダイス、または赤色、緑色、および青色のダイスを組み合わせることによって生成することができる。積層体において、リン光体を提供することができる。リン光体は、光活性半導体要素（たとえば、ＬＥＤダイ）からの第１波長（たとえば、青色）の放射放出によって光学的に刺激されて、第２波長の光（たとえば、黄色）を放出する。
【０１９０】
ＬＥＤダイまたは半導体デバイスを接続するために、両面導電性テープまたは導電性接着剤などの構成要素を追加する代替方法およびデバイス・アーキテクチャを使用することができる。これらの要素は、他の電子構成要素を接続して、より複雑なデバイス・シートを形成するために、本明細書において記述される他の本発明の方法およびデバイス・アーキテクチャに加えて使用することもできる。図９１は、両面絶縁性接着剤テープおよび底部導電性接着剤テープの構造を使用する本発明の他の実施形態の断面図である。図９２は、図９１に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。図９３は、上部導電性接着剤テープ、両面絶縁性接着剤テープ、および底部導電性接着剤テープの構造を使用する本発明の他の実施形態の断面図である。図９４は、図９３に示される実施形態の主要構成体要素の分解図である。図９５は、ロール・ツー・ロール製作プロセスを使用し、両面絶縁性接着剤テープおよび底部導電性接着剤テープの構造を使用して光活性シートを製造する本発明の方法を示す。図９６は、絶縁性ホットメルト・シートおよび底部導体接着剤テープの構造を使用する本発明の他の実施形態の断面図である。図９７は、図９６に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。図９８は、絶縁性ホットメルト接着剤および底部導電性ホットメルト接着剤の構造を使用する本発明の他の実施形態の断面図である。図９９は、図９８に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。図１００は、ロール・ツー・ロール製作プロセスを使用し、上部導電性接着剤テープ、両面絶縁性接着剤テープ、および底部導電性接着剤テープの構造を使用して光活性シートを製造する本発明の方法を示す。図１０１は、上部導電性接着剤テープ、両面絶縁性接着剤テープ、および底部導電性ホットメルト接着剤の構造を使用する本発明の他の実施形態の断面図である。図１０２は、図１０１に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。図１０３は、上部導電性ホットメルト接着剤、両面絶縁性接着剤テープ、および底部導電性ホットメルト接着剤の構造を使用する本発明の他の実施形態の断面図である。図１０４は、図１０３に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。図１０５は、ロール・ツー・ロール製作プロセスを使用して光活性シートを製造する本発明の方法を示し、導電性コーティングが、スロット・ダイ・コーティング・ステージを使用して上部基板および底部基板の上に形成される。図１０６は、絶縁性ホットメルト接着剤ストリップおよび導電性接着剤テープの構造を使用する本発明の他の実施形態の断面図である。図１０７は、図１０６に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。図１０８は、絶縁性ホットメルト接着剤ストリップ、上部導電性ストリップ、および底部導電性接着剤テープの構造を使用する本発明の他の実施形態の断面図である。図１０９は、図１０８に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。図１１０は、ロール・ツー・ロール製造プロセスにおいて、導電性ストリップおよび接着剤ストリップを使用して光活性シートを製造する本発明の方法を示す。
【０１９１】
本発明によれば、可撓性導電性基板のシート間に固定されたＬＥＤダイスの格子を使用して、明るいライトパネルが得られる。パネルは、極度に軽量で、可撓性をもち、かつ長寿命であり（ＬＥＤの寿命に基づいて１００，０００時間）、容易に配置される。クレジット・カードより薄く、ライトは頑丈で、性能に影響を与えずに、固定または切断することができる。ライトは、低電力において明るく、かつ拡散し、光起電力源と共存可能である。本発明の他の態様によれば、２色ライティング・パネルが提供され、たとえば、一般的な照明のための白色光と、命令および制御の状況のため、または夜の視覚補助としての赤色光とを有する。本発明の実施形態では、色を変化させるために、電気源の極性のみが切り替えられる。
【０１９２】
本発明のライティング・システムの特徴は、１．低電力で高効率の一様に拡散した固体状態ライティングで、薄暗くすることができる、２．単色または２色の照明、３．低電圧電池、直接光起電力源、または帯電システムなどに対して容易に修正され、適用可能であること、４．頑丈であり、可撓性をもち、薄い光学シートおよび固定フォーマット（破壊不可能）、５．衝撃および振動に対して頑強な固有の固体状態技術、６．ロール・ツー・ロールで製造するとき、高容積において低コストであることを含む。
【０１９３】
本発明のデバイス構造は、少なくとも一方が透明である２つの導電層間にＬＥＤダイス（チップ）を埋め込む。たとえば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）でコーティングされたポリ（エチレン・テレフタレート）（ＰＥＴ）が、試作品デバイスにおいて首尾よく使用されていた。他の基板は、より高レベルの導電率（およびより明るい光）のためにＩＴＯ／ＰＥＴとすることもでき、あるいは、可撓性および靭性のために反射性の金属化ＰＥＴまたは金属フォイルで作成することもできる。透明電極は、一様なライティングのために規則アレイの個々のダイへの電流を一様にするために上に印刷された、または、信号系応用分野のためにパターニングされた導電性インクの微細パターンを有することもできる。本発明の構造は、本明細書において記述される製造プロセスにより準備された材料から製作される。本発明の実施形態によれば、製造プロセスは、シート・ライティング材料を製作するために使用することができる簡単な積層体を備える。
【０１９４】
本発明のプロセスは、最終積層体のためにホットメルト活性層を作成するように、ホットメルト接着剤のロールを準備することを必要とする。本発明の実施形態によれば、接着剤層についてＬＥＤダイス（複数のダイ）を精確に配向させ、それらを適切な場所に配置する方法が提供される。ホットメルト活性層の本発明の製作は、２ステップのプロセスとすることが可能である。まず、ダイスは、シリコン・コーティングされた剥離層テンプレートに形成されたホールのパターンにおいてダイスを適所に保持するために、粘着性接着剤の上において精確に配向されて配置される。次いで、ホットメルト接着剤は、柔らかくなり、ダイスをテンプレートから拾い上げるように加温される。テンプレートは、再使用することが可能である。ダイの手作業による配向および配置が使用されることが可能であり、または、この安価な固体状態光源の経済的利点を増大させるために、以下の本発明の配置方法の１つ、またはその他が使用されることが可能である。
【０１９５】
ピック・アンド・プレイス方法。ダイスを印刷回路板の上に配置する、または個々のＬＥＤ灯を製作するための現行方法は、機械視覚を使用してロボットで配向および配置することを含む。従来のピック・アンド・プレイス機器は、連続ホットメルト・シート・ウエブの上にダイスを配置するように適合することができる。
【０１９６】
図１１２は、半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する本発明の接着剤転写方法の第１ステップを示す。この場合、半導体要素を比較的より低い粘着性の接着剤から比較的より高い粘着性の接着剤に転写することによって、所定のパターンが形成される。図１１３は、半導体要素を接着剤転写基板に固定する本発明の接着剤転写方法の第２ステップを示す。図１１４は、半導体要素を接着剤転写基板に固定する本発明の接着剤転写方法の第３ステップを示す。
【０１９７】
静電転写方法。ダイスをホットメルト接着剤の上において配向させて配置するために、静電印刷手法を使用することができる。この手法では、実際には、ダイスは、ホットメルト接着剤の連続ウエブの上に印刷する低分解能デバイスのトナーになる。本出願人は、ダイスの静電引付けを実証し、ダイスを配向させるために静電場を使用した。図１２０は、帯電針に静電的に引き付けられたＬＥＤダイを実証する写真である。図１２１は、帯電針に静電的に引き付けられた３つのＬＥＤダイスを実証する写真である。電流が流れない限り、ＬＥＤは損傷されず、動作し続ける。接着剤転写基板の上において半導体要素を選択的に拾い上げて配置するために、帯電ウィスカのアレイを使用することができる。配置は、一様な間隔をおいたアレイとすることができ、または、ウィスカを選択的に帯電させることによって、半導体要素のパターンを形成することができる。図１１５は、半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する静電引付け転写方法の第１ステップを示す。図１１６は半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する静電引付け転写方法の第２ステップを示す。図１１７は、半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する静電引付け転写方法の第３ステップを示す。図１１８は、半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する静電引付け転写方法の第４ステップを示す。イン・ラインの複数の通過またはいくつかのステージにより、いくつかの色が、印刷電極の上に精確に配置されたいくつかのダイスから白色光の赤色、緑色、および青色（ＲＧＢ）のＳ３ｔ  ｉｔｈｅｓｉｓについて配置されることが可能になる。
【０１９８】
図１１１は、ホットメルト・シートの上においてＬＥＤダイスを配向させて、パターニングするために静電ドラム転写システムを使用する、本発明の光活性シートの活性層を作成する本発明の方法を示す。ダイスをホットメルト・アレイに書き込むために、ダイスは、レーザ・プリンタにおけるトナーとして使用される。プロセスの類似のステップは、１）転写ドラムが正（＋）の電荷で帯電される。２）レーザが、レーザ・プリンタのＰＣＬまたはポストスクリプト制御の下で、感光性ドラムの上に負の像を書く。３）現像液ロールが、正に帯電したＬＥＤダイスを引き付けるために負に帯電される。４）正に帯電したダイスが、転写ドラムのより負に帯電した（「黒を書く」）領域に転写される。５）さらにより高度に負に帯電したホットメルト接着剤が、転写ドラムからダイスを受け取り、ダイスが通過する際、デタック・コロナ・ストリップが電荷を除去する。６）高温ゾーンにおいて、溶融接着剤が、ダイスを適所において保持するようにわずかに柔らかくされる。７）ホットメルトのダイスの活性アレイが、最後に再び巻かれる。
【０１９９】
現像液ロールを帯電させる代替または追加として、硫化カドミウムまたは硫化鉄などのより良性のものなど、硫化物に基づく材料でコーティングすることが可能である。有機硫化物、またはさらには加硫ゴムを使用することも可能である。金は、ほとんどのあらゆる他のものより良好に硫化物を引き付け、したがって、硫化物コーティング現像液ローラを好むために、ダイスの金電極側面が好まれる可能性がある。上記のステップ３において、金を硫黄に引き付けることは、ダイスを位置合わせする静電学的な力の代わりに、またはそれに加えて使用することが可能であり、次いで、転写ロールの上の電荷は、望ましいパターンに従ってダイスを配置するために使用されることが可能である。次いで、ダイスは、発光電極が転写ドラムに向かって配向された状態で、現像液ローラに向かって面する金電極で配向され、次いで、透明電極が面する状態で、ホットメルト接着剤金属電極ベースに下方に転写される。
【０２００】
印刷される像は、市販のレーザ・プリンタの上に書くことができる。まず、転写ドラムが、正電荷で覆われる。次いで、感光性ドラムが、レーザ印刷エンジンの制御下でレーザの上に書き込まれ（「黒を書く」）、ドラムの上に精確に書き込むために、コンピュータのＰＣＴまたはポストスクリプト・コマンドをレーザ／ミラー制御単位に変換する。感光性層が、それらの領域の正電荷を消去するために電子を放出し、レーザの強度で、転写ドラムの上においてその潜在的（中性）像を負に帯電した像に変換する。これは、レーザ・プリンタの通常の作業である。
【０２０１】
ダイ印刷作業は、通常のトナーと置き換わる約０．０１２’’×０．１２’’のダイスを有する比較的低分解能の静電レーザ・「プリンタ」を使用する。あるいは、ダイスは、磁気的引付け電極を有して製作することができ、この場合、現像液ローラおよび／またはドラムは、磁気的システムとすることができ、パターニングについて光磁気的コーティングを使用することが可能である。
【０２０２】
レーザによって書かれた負の領域のみが、現像液ローラからダイスを受け取るはずである。これを清浄に実施するために、源と行先との間の電荷均衡は、ダイの配向を妨害せずに転写が精確かつ完全に行われるように調節される。
【０２０３】
ホットメルト接着剤シート（依然として固体）は、負の電荷を受け取り、より弱く帯電した転写ドラムからダイスを引き付ける。いわゆる「デタック・コロナ」が、ホットメルト・シートから電荷を除去する。次のステップは、商用のレーザ・プリンタのプロセスの定着機構ステップと同様であるが、柔らかくなるのが基板であり、トナーではない点が異なる。ホットメルトが柔らかくなる温度を適切に選択すること、または定着機構の温度および運動率、あるいは上記のすべてを調節することは、ダイスから基板への最適な接着を得るために必要である。空気流での迅速な冷却が、基板を冷却するために使用されることが可能である。次いで、埋め込まれたダイスを有するホットメルト接着剤で作成された結果として得られた活性層は、連続プロセスにおいて巻き上げられ、または個々のシートとしてスタックにされる。
【０２０４】
図１２２は、本発明の封入された半導体デバイスの断面図であり、半導体要素は、取扱い可能な中間ｐ層を有するｎｐｎ型のデバイスである。図１２３は、本発明の封入された半導体デバイスの断面図であり、半導体要素は、取扱い可能な上部ｎ層を有するｎｐｎ型のデバイスである。図１２４（ａ）は、本発明の封入された半導体デバイス回路の断面図であり、ＬＥＤダイ、ｎｐｎトランジスタ、抵抗、および導体が、ディスプレイ・デバイスの画素を形成する電子回路において接続される。図１２４（ｂ）は、図１２４（ａ）に示された本発明の封入デバイス電子回路の代替の断面図である。この場合、透明導体はｎｐｎトラジスタ要素を経て、ＬＥＤ要素を接地に接続するための電気接続および抵抗要素の両方として作用する。図１２４（ｃ）は、図１２４（ａ）に示された本発明の封入されたデバイス電子回路の他の代替の断面図である。この場合、キャパシタ要素が提供される。図１２４（ｄ）は、図１２４（ａ）に示された本発明の封入されたデバイス電子回路の他の代替の断面図である。この場合、キャパシタ要素は、フリップ・フロップなど（概略的に接続されて示されている）、他の回路要素によって受信された信号に応答して給電される。これらの変形形態は、例であることのみを意図し、より複雑な回路、またはより複雑ではない回路を本発明により形成することができる。他の半導体および周知の電子回路要素をシステムの内部に含むことができる。
【０２０５】
図１２５は、図１２４（ａ）に示されたサブ画素回路を示す回路図である。図１２６は、本発明のディスプレイ・デバイスからの画素の断面図であり、画素は、赤色、緑色、および青色のサブ画素の回路、および上部基板において形成された光学レンズ要素を含む。図１２７は、絶縁性ホットメルト接着剤層間の導電性シート層を示す、本発明の封入された半導体デバイスの分解図である。
【０２０６】
本発明の他の態様によれば、図１２２〜１２７に示されるように、封入された半導体デバイスを作成する方法が提供される。導電性表面を有する底部基板が提供される。接着剤層が、導電性表面の上に提供される。半導体要素の所定のパターンが、接着剤に固定される。半導体要素は、それぞれ、上部デバイス導体および底部デバイス導体を有する。上部基板は、上に配置された導電性パターンを有する。底部基板、接着剤層（半導体要素を有する）、および上部基板を備える積層体が形成される。積層体は、接着剤が上部基板を電気的に絶縁して、上部基板を底部基板に結合するように形成される。そのようにするために、半導体要素の上部デバイス導体および底部デバイス導体の一方は、上部基板の導電性パターンと電気連絡し、各半導体要素の上部デバイス導体および底部デバイス導体の他方は、底部基板の導電層と電気連絡する。それにより、各半導体要素は、上部基板および底部基板の上に事前に形成された上部導体および底部導体と自動的に接続される。ワイヤ結合、はんだ付け、リード・ワイヤ、または他の電気接続要素もしくはステップは必要ない。
【０２０７】
本発明によれば、半導体要素の少なくとも１つは、上部導体と底部導体との間に中間導体領域を備える。たとえば、半導体は、ｎｐｎまたはｐｎｐのトランジスタとすることができる。接着剤は、中央導体領域と電気接続を行うために、少なくとも１つの導電性部分を備える。抵抗および導体、ならびに他の半導体要素など、追加の電子回路構成要素を含むこともできる。電子要素のいくつかは、上部導体および底部導体を有さず、中央導体領域の中に延びる底部導体の上部を有する。
【０２０８】
半導体要素は、発光ダイオード・ダイ、またはトランジスタ、抵抗、導体などの他の半導体および回路要素とすることができる。これらは、本明細書において記述された本発明のホットメルト・ラミネーション方法により、電子回路において接続することができる。さらに、光活性半導体要素は、太陽光を電気エネルギーに変換するのに有効なダイオードなど、光−エネルギー・デバイスとすることができる。
【０２０９】
図１２９（ａ）は、無作為に分散した場引付け方式のＬＥＤダイスを使用して、接着剤基板に固定された適切に配向されたＬＥＤダイスのパターンを大量生産する方法を示す。この場合、ＬＥＤダイの１側面上にニッケルまたは他の磁気的引付け材料を含むことによって、磁気的引付けＬＥＤダイスを形成することができる。ＬＥＤダイスが剥離シートの上に分散されるとき、単一のダイが、各スルー・ホールにはめ込まれ、磁場源の引力のために配向される。
【０２１０】
図１２９（ｂ）は、図１２９（ａ）に示された方法を図示しており、いくつかが剥離シートの上に無作為に分散し、いくつかが接着剤基板に対して配向されて固定されている場引付け方式ＬＥＤダイスを示す。磁場源が取り除かれるとき、剥離層の上にあるダイスは、重力または空気圧力によって取り除くことができ、接着されて配向されたダイスが固定アレイ・パターンにおいて残る。図１２９（ｃ）は、図１２９（ａ）に示された方法を示し、接着剤基板に対して配向されて固定された場引付け方式ＬＥＤダイスを示す。図１３０（ａ）は、ダイスをウエハ・ダイス・テープから選択的に除去するために変位ピンを使用して、接着剤基板に固定されたＬＥＤダイスのパターンを大量生産する方法を示す。従来の半導体ピック・アンド・プレイス機械において使用されるようなダイ・エジェクタ・システムが、ウエハ・ダイシング・テープから単一のチップを除去し、それを接着剤基板の上に接着させるように構成される。図１３０（ｂ）は、図１３０（ａ）に示された方法を示し、単一のダイを接着剤基板の中に押し込む変位ピンを示す。図１３０（ｃ）は、図１３０（ａ）に示された方法を示し、接着剤基板の上に残された単一のダイを示し、接着剤基板およびダイシングシートは、それぞれ、接着剤基板の上に配置される次のＬＥＤダイを選択的に特定するために、変位ピンに対して移動している。ダイシングシートは、変位ピンの位置に次のＬＥＤダイを配置するように移動し、接着剤基板は、ＬＥＤダイが次の望ましいＬＥＤ配置位置に配置されるように移動している。図１３０（ｄ）は、図１３０（ａ）に示された方法を使用して接着剤基板に接着されたＬＥＤダイスのパターンを示す。
【０２１１】
このようにして、ＬＥＤダイスの選択的に形成されたパターン接着剤基板に取り込むことができる。関与するピック・アンド・プレイス探針は存在しないので、このシステムにより、従来のピック・アンド・プレイス機械によって利用可能な能力をはるかに超える非常に高いチップ配置能力が得られる。図１３０（ｅ）は、ＬＥＤダイスを接着剤基板に埋め込む圧力ローラを示す。必要であれば、ＬＥＤダイスは、圧力ローラまたは他の熱および／または圧力源を使用して接着剤基板の中に駆動される。次いで、埋め込まれたＬＥＤダイスを有するこの接着剤基板は、本発明のロール・ツー・ロール製作線を供給するために巻き上げることができ、または、接着剤シートの内部に埋め込まれたＬＥＤダイスの構成は、本発明のロール・ツー・ロール製作方法のラミネーション・ステージにおいて、イン・ラインで実施することができる。当然、接着剤シートならびに／または上部および底部基板は、材料のシートとして提供することもできる。図１３０（ｆ）は、埋め込まれたＬＥＤダイスを有する接着剤基板を示す。図１３０（ｇ）は、接着剤基板に埋め込まれたＬＥＤダイスが上部基板および底部基板の上の導電性表面に固定されて電気接続される、本発明の製作方法を示す。図１３０（ｈ）は、本発明により形成された完成光活性シート材料の概略的側面図である。
【０２１２】
図１３１（ａ）は、本発明の光活性シート材料の実施形態を示し、埋め込まれたＬＥＤダイスを有する接着剤基板は、フォイル基板と剥離基板との間に挟まれて固定される。図１３１（ｂ）は、剥離基板が除去されている図１３１（ａ）に示された実施形態を示す。図１３１（ｃ）は、ＬＥＤダイスの上部電極と電気連絡して形成された導電性ペーストを有する本発明の光活性シート材料の完成実施形態を示す。この構築は、ＬＥＤダイスよりかろうじて厚い、非常に薄いデバイスが作成されることを見込む。
【０２１３】
図１３２（ａ）は、底部フォイル底部基板、およびシートまたはパターニングされた上部導体を有する本発明の光活性シートの実施形態を示す。上部導体がパターニングされる場合、各ＬＥＤダイス（または選択されたシリーズ）は、独立に取り扱うことができる。図１３２（ｂ）は、積重ね光活性層の構造を有する本発明の光活性シート材料の実施形態を示し、共通の電気線が、隣接する積重ね層においてＬＥＤダイスのそれぞれの上部電極および底部電極を接続する。図１３２（ｃ）は、図１３２（ｂ）に示された本発明の光活性シート材料の様々な層を示す分解図である。この場合、各画素のサブ画素（ＲＧＢ）の積重ね構造による非常に高い画素実装密度を有して、比較的安価なＬＥＤディスプレイを形成することができる。
【０２１４】
図１３３（ａ）は、反対に面するＬＥＤダイスおよび背面反射体を有する本発明の光活性シート材料の実施形態を示す側面図である。図１３３（ｂ）は、放出された光をダイの側面の外部に向けるためにＬＥＤダイの上に形成された上部および底部チップ反射体を有するＬＥＤダイを示し、また、たとえばＬＥＤダイによって放出されたＵＶ放射を可視白色光に下方変換するために使用される接着剤基板層内の付加剤を示す隔離図である。
【０２１５】
図１３４（ａ）は、本発明の光活性シート材料の多層構造の分解図であり、各層は、異なる波長の光を生成する。図１３４（ｂ）は、同調可能フルカラースペクトル光学デバイスを形成するための図１３４（ａ）に示された多層構造を示す。不可視光のＬＥＤダイも、ＩＲおよびＵＶのために含むことができる。
【０２１６】
図１３５（ａ）は、本発明の光活性シート・デバイスによって生成された熱をデバイスから引き出し、その熱を散逸させるためのヒートシンクの本発明の構造を示す。図１３５（ｂ）は、青色発光層および黄色発光層を有する白色光デバイス、ならびに過剰な熱を除去するためのヒートシンクの本発明の構造を示す。図１３５（ｃ）は、青色および黄色放出層、および光の出力を最大にするためのリン光体などの付加剤を有する白色光デバイスの本発明の構造を示す。図１３５（ｄ）は、本発明の光活性シート材料の積重ね層構造を示す。図１３５（ｅ）は、本発明の光活性シート材料の構造を示し、ＬＥＤダイスによって生成されたＵＶ放射は接着剤基板材料の内部に分散したリン光体を使用して、白色光に下方変換される。
【０２１７】
上記の記述に関して、サイズ、材料、形状、形態、機能、ならびに動作方式、組立て、および使用の変更を含めて、本発明の部分について最適な寸法関係が、当業者には明らかで明白であると容易に考慮されることを理解されたい。図面において示され、本明細書において記述されたものに対するすべての等価な関係が、本発明によって包含されることを意図する。
【０２１８】
したがって、以上は、本発明の原理の単なる例示であると見なされる。さらに、多くの修正および変更は、当業者なら容易に思いつくので、図示され、記述された正確な構造および動作に本発明に限定するのは望ましくない。したがって、すべての適切な修正および等価物は、本発明の範囲内にあると主張することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１９】
【図１】パターニングされた光活性シートを製造する本発明の方法を示す図である。
【図２】光活性シートを製造する他の本発明の方法を示す図である。
【図３】２つ以上の異なるタイプの光活性半導体要素を有する光活性シートを製造する他の本発明の方法を示す図である。
【図４】基板および／または光活性半導体要素を適所において固定するための導電性接着剤を有する本発明の光活性シートの断面図である。
【図５】反対の極性の電気エネルギーで駆動されるように配向された２つの異なるタイプの光活性半導体要素を有する本発明の光活性シートの断面図である。
【図６】望ましい光活性シートの特性を向上させるために、基板間に含まれた接着剤を有する本発明の光活性シートの断面図である。
【図７】固体状態電解質の内部に配置された光活性半導体要素を有する本発明の光活性シートの断面図である。
【図８】固体状態電荷輸送キャリアの内部に配置された光活性半導体要素を有する本発明の光活性シートの断面図である。
【図９】上部基板と底部基板との間に配置された絶縁体材料を有する本発明の光活性シートの断面図である。
【図１０】フルカラー発光ディスプレイを形成するためのＲＧＢ半導体要素パターンを有する本発明の光活性シートの断面図である。
【図１１】凸型レンズ・システムを備える透明基板を有する本発明の光活性シートの断面図である。
【図１２】凹型レンズ・システムを備える透明基板を有する本発明の光活性シートの断面図である。
【図１３】溶融接着剤メッシュを有する本発明の光活性シートの分解図である。
【図１４】溶融接着剤メッシュを使用して光活性シートを製造する方法の概略図である。
【図１５】配置を容易にするダイ・ディンプルを有する基板を備える本発明の光活性シートの分解図である。
【図１６】配置を容易にするダイ・ディンプルを示す本発明の光活性シートの分解図である。
【図１７】半導体要素（ダイス）を基板に固定し、および／または上部基板を底部基板に接着するための接着剤小滴を有する光活性シートの分解図である。
【図１８】電気抵抗低減導電性格子パターンを有する光活性シートの分解図である。
【図１９】ホールおよびスプロケット・システムが製造プロセス中に本発明の光学シートの構成部分の登録を保証するために使用される、光活性シートを製造する本発明の概略図である。
【図２０】ダイの配向および転写を容易にするために、磁気的引付け要素を有する本発明の半導体要素（たとえば、ＬＥＤダイ）の隔離図である。
【図２１】半導体要素のパターンを配向させて、基板の上に転写するための磁気ドラムおよび静電荷源の使用を示す図である。
【図２２】半導体要素のパターンを配向させて、基板の上に転写するための静電ドラムおよび磁気的引付け源の使用を示す図である。
【図２３】３次元物品の中に熱形成された本発明の光活性シートを示す図である。
【図２４（ａ）】利用可能な電流を調節する電圧調節装置を有する、ランプシェード形態に製作された本発明の光活性シートを示す図である。
【図２４（ｂ）】利用可能な電流を調節する電圧調節装置を有する、白熱電球形態に製作された本発明の光活性シートを示す図である。
【図２５】図２４に示された白熱電球形態において使用される本発明の光学シートの断面図である。
【図２６（ａ）】車両ウィンドシールの要素として装備されたヘッドアップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）として構成された本発明の光学シートを示す図である。
【図２６（ｂ）】衝突回避システムを有する本発明のＨＵＤの駆動回路を示すブロック図である。
【図２７】ＬＣＤディスプレイ・システムの薄く、明るく、可撓性をもち、エネルギー効率のよい背面光構成要素として使用される本発明の光学シートの分解図である。
【図２８】導電性キャリア・マトリックスの内部に無作為に拡散した半導体微粒子を示す、本発明の光放射線源の実施形態を概略的に示す図である。
【図２９】電極間において位置合わせされた半導体微粒子を示す、本発明の光放射線源の実施形態を示す図である。
【図３０】導電性キャリア・マトリックス材料の内部に無作為に分散した半導体微粒子および他の性能向上微粒子を示す、本発明の光放射線源の実施形態を示す図である。
【図３１】キャリア・マトリックス材料の内部に分散した異なる種の有機光活性微粒子を示す、本発明の光放射線源の実施形態を示す図である。
【図３２】本発明の光放射線源の実施形態の断面を概略的に示す図である。
【図３３】底部電極を有する底部基板の上に放出微粒子／マトリックス混合物を追加するステップを示す、光放射線源を作成する本発明の方法の実施形態のステップを示す図である。
【図３４】放出微粒子／マトリックス混合物を底部電極の上に一様に分散させるステップを示す、光放射線源を作成する本発明の方法のステップを示す図である。
【図３５】透明上部電極を有する透明上部基板を放出微粒子／マトリックス混合物の上に追加することを示す、光放射線源を作成する本発明の方法のステップを示す図である。
【図３６】固体状態放出微粒子／硬化マトリックスを底部基板の上に形成するためにマトリックスを光硬化させるステップを示す、光放射線源を作成する本発明の方法のステップを示す図である。
【図３７】固体状態光放射線源シートをトリミングするステップを示す、光放射線源を作成する本発明の方法のステップを示す図である。
【図３８】完成した固体状態光放射線源シートを示す図である。
【図３９】点灯するために駆動電圧で駆動されている完成した固体状態光放射線源シートを示す図である。
【図４０】切断され、刻印され、そうでない場合は望ましい構成に成形されている本発明の光学シートの実施形態を示す図である。
【図４１】裏板の上に取り付けられた本発明の光学シートの切断構成を示す図である。
【図４２】電圧が印加されるときの本発明の光学シートが点灯する切断構成を示す図である。
【図４３】発光信号系に使用される本発明の光シートの切断構成を示す図である。
【図４４】上部基板および底部基板の２つの連続シート間に配置された光重合性有機材料を硬化させるために本発明の光放射線源を使用する、ロール・ツー・ロール製造プロセスの例を示す図である。
【図４５】本発明の光放射線源を有する硬化ブースを使用するコンベヤ連続処理システムの例を示す図である。
【図４６】本発明の光放射線源の実施形態を有する光パイプ光重合システムの例を示す図である。
【図４７】本発明の光放射線源の実施形態を有する３次元走査硬化システムの例を示す図である。
【図４８】従来の無機発光ダイオード・ダイを示す図である。
【図４９】共通のアノードおよびカソードへはんだ付けまたはワイヤ結合せずに接続された発光ダイオード・ダイスの構成を有する、本発明の光放射（光活性）源またはセンサを示す図である。
【図５０】本発明の光放射線源の実施形態により獲得可能な発光ダイオード・ダイスの構成の高実装密度を示す図である。
【図５１】冷却チャネルを有するヒートシンク電極ベースを示す、本発明の光放射線源の実施形態を示す図である。
【図５２】連続製作方法において有機材料を光硬化させるために光出力を集中させるジオメトリおよび光学システムを有する、本発明の光放射線源の実施形態を示す図である。
【図５３】本発明の光放射線源の実施形態から放出された光の焦点を制御するための光学表面を有する基板の隔離図である。
【図５４】光学表面を有する上部基板を備える平坦光学シート構成を有する本発明の光放射線源の実施形態を示す図である。
【図５５】発光向上局率を有して成形された湾曲光学シート構成を有する本発明の光放射線源を示す図である。
【図５６】発光の焦点を示す湾曲光学シート構成の概略的側面図である。
【図５７】発光の焦点を制御する２次光学システムを有する湾曲光学シート構成を示す図である。
【図５８】それぞれの光学レンズに隣接して配置された発光ダイオード・ダイスを示す概略的側面図である。
【図５９】湾曲光学シート構成の形状を変化させることによって光出力強度をどのように増大させることができるかを示す概略的側面図である。
【図６０】共通の発光焦点を有する２つの湾曲光学シートを示す概略的側面図である。
【図６１】共通の発光焦点を有する３つの湾曲光学シートを示す概略的側面図である。
【図６２】本発明の光活性シートの構成部分を示す断面ブロック図である。
【図６３】架橋ポリマー（たとえば、ポリシロキサン−ｇ−オリゴ９エチレン・オキシド）マトリックス、ＵＶ半導体要素、およびリン光体リエミッタを有する本発明の光活性シートの実施形態の断面ブロック図である。
【図６４】光拡散および／またはリエミッタ・コーティングを透明基板の上に有する本発明の光活性シートの実施形態の断面ブロック図である。
【図６５】マトリックスの内部に青色半導体要素および黄色半導体要素、ならびに光拡散体（たとえば、ガラス・ビード）を有する本発明の光活性シートの実施形態の断面ブロック図である。
【図６６】市販されている無機ＬＥＤダイの側面図である。
【図６７】従来のＬＥＤ灯の断面図である。
【図６８】ＬＥＤダイのＮ電極とＩＴＯカソードとの間にギャップを有する、本発明の光放射線源の実験用試作品の断面図である。
【図６９】ＬＥＤダイのＮ電極とＩＴＯカソードとの間の電気接触を完成する導電性マトリックス材料としてキノリンの液滴を有する、本発明の光放射線源の実験用試作品の断面図である。
【図７０】電荷輸送材料（キノリン）を経て上部電極および／または底部電極に接続された光活性粒子（ＬＥＤダイ）を実証する実験用試作品の写真である。
【図７１】導電性流体キャリア（塩ドーピング・ポリエチレン・オキシド）の内部に分散した浮動性発光粒子（小型ＬＥＤ灯）を実証する実験用試作品の写真である。
【図７２】ＩＴＯコーティングされたガラス基板の間に配置された光活性半導体要素（ＬＥＤダイス）の８×４要素格子を実証する実験用試作品の写真である。
【図７３】ロール・ツー・ロール製作プロセスを使用して光活性シートを製造する本発明の方法を示す図である。
【図７４】透明導体ウィンドウおよび高導電性リードを示す、本発明の光活性シートの上面図である。
【図７５】透明導体ウィンドウおよび高導電性リードを示す、本発明の光活性シートの断面概略図である。
【図７６】より抵抗性の透明導電性ウィンドウを経て高導電性リード線に接続された１対のＬＥＤデバイスの隔離上面図である。
【図７７】本発明の半導体デバイス回路の等価電気回路図である。
【図７８】透明上部基板の上の透明導体層、ホットメルト接着剤層に埋め込まれたＬＥＤダイス、および導電性底部基板を示す、光活性シートの断面図である。
【図７９】本発明の光活性シートの構成要素の層の分解図である。
【図８０（ａ）】透明基板シートの上面図である。
【図８０（ｂ）】上に形成された透明導電性ウィンドウを有する透明基板シートの上面図である。
【図８０（ｃ）】上に形成された透明導電性ウィンドウ、高導電性リード線、および導電性バスを有する透明基板シートの上面図である。
【図８１】ウエハからダイシングされた半導体要素間において望ましい間隔を創出するために、剥離基板を伸張するための２部分ステップを示す図である。
【図８２】半導体要素を接着剤ホットメルト・シートに埋め込むために使用されるシート構成要素の分解図である。
【図８３（ａ）】半導体要素を剥離伸張基板から除去する前の、埋め込まれた半導体要素を有するホットメルト・シートの断面図である。
【図８３（ｂ）】半導体要素を剥離伸張基板から除去した後の、埋め込まれた半導体要素を有するホットメルト・シートの断面図である。
【図８４】取扱い可能ＬＥＤ要素を有して構成された本発明の光学シート材料の上面図である。
【図８５】取扱い可能ＬＥＤ要素を有して構成された本発明の光学シート材料の断面図である。
【図８６（ａ）】ｘ電極の格子を有する底部基板シートの上面図である。
【図８６（ｂ）】埋め込まれたＬＥＤダイスを有する接着剤ホットメルト・シートの上面図である。
【図８６（ｃ）】ｙ電極の格子を有する透明基板シートの上面図である。
【図８７】ロール・ツー・ロール製作プロセスを使用して多色光活性シートを製造する本発明の方法を示し、この多色光学シートが、個々のＬＥＤダイからなるＲＧＢサブ画素を有し、導電性リード・パターンおよび駆動方式に応じて、ディスプレイ、白色光学シート、可変色シートなどとして駆動されることが可能であることを示す図である。
【図８８】フルカラーディスプレイ画素として構成された本発明の光学シートの実施形態の断面図である。
【図８９】フルカラーディスプレイとして構成された本発明の光学シートの実施形態の主要構成体要素を示す分解図である。
【図９０】出口ＥＸＩＴサインとして構成された本発明の光学シートの実施形態の主要構成体要素を示す分解図である。
【図９１】両面絶縁性接着剤テープおよび底部導電性接着剤テープの構造を使用する、本発明の他の実施形態の断面図である。
【図９２】図９１に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。
【図９３】上部導電性接着剤テープ、両面絶縁性接着剤テープ、および底部導電性接着剤テープの構造を使用する、本発明の他の実施形態の断面図である。
【図９４】図９３に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。
【図９５】ロール・ツー・ロール製作プロセスを使用し、両面絶縁性接着剤テープおよび底部導電性接着剤テープの構造を使用して光活性シートを製造する本発明の方法を示す図である。
【図９６】絶縁性ホットメルト・シートおよび底部導電性接着剤テープの構造を使用する、本発明の他の実施形態の断面図である。
【図９７】図９６に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。
【図９８】絶縁性ホットメルト接着剤および底部導電性ホットメルト接着剤の構造を使用する、本発明の他の実施形態の断面図である。
【図９９】図９８に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。
【図１００】ロール・ツー・ロール製作プロセスを使用し、上部導電性接着剤テープ、両面絶縁性接着剤テープ、および底部導電性接着剤テープの構造を使用して光活性シートを製造する本発明の方法を示す図である。
【図１０１】上部導電性接着剤テープ、両面絶縁性接着剤テープ、および底部導電性ホットメルト接着剤の構造を使用する、本発明の他の実施形態の断面図である。
【図１０２】図１０１に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。
【図１０３】上部導電性ホットメルト接着剤、両面絶縁性接着剤テープ、および底部導電性ホットメルト接着剤の構造を使用する、本発明の他の実施形態の断面図である。
【図１０４】図１０３に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。
【図１０５】導電性コーティングが、スロット・ダイ・コーティング・ステージを使用して上部基板および底部基板の上に形成される、ロール・ツー・ロール製作プロセスを使用して光活性シートを製造する本発明の方法を示す図である。
【図１０６】絶縁性ホットメルト接着剤ストリップおよび導電性接着剤テープの構造を使用する、本発明の他の実施形態の断面図である。
【図１０７】図１０６に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。
【図１０８】絶縁性ホットメルト接着剤ストリップ、上部導電性ストリップ、および底部導電性接着剤テープの構造を使用する、本発明の他の実施形態の断面図である。
【図１０９】図１０８に示された実施形態の主要構成体要素の分解図である。
【図１１０】ロール・ツー・ロール製造において導電性ストリップおよび接着剤ストリップを使用して光活性シートを製造する本発明の方法を示す図である。
【図１１１】ホットメルト・シートの上においてＬＥＤダイスを配向およびパターニングするために静電ドラム転写システムを使用する、本発明の光活性シートの活性層を作成する本発明の方法を示す図である。
【図１１２】半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する本発明の接着剤転写部材の第１ステップを示す図である。
【図１１３】半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する本発明の接着剤転写方法の第２ステップを示す図である。
【図１１４】半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する本発明の接着剤転写部材の第３ステップを示す図である。
【図１１５】半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する静電引付け転写方法の第１ステップを示す図である。
【図１１６】半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する静電引付け転写方法の第２ステップを示す図である。
【図１１７】半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する静電引付け転写方法の第３ステップを示す図である。
【図１１８】半導体要素を接着剤転写基板の上に固定する静電引付け転写方法の第４ステップを示す図である。
【図１１９】無機光学シートを製造する本発明の方法により構築された実用的な試作品の写真を示す図である。
【図１２０】帯電針に静電的に引き付けられたＬＥＤダイを実証する写真である。
【図１２１】帯電針に静電的に引き付けられた３つのＬＥＤダイスを実証する写真である。
【図１２２】半導体要素が、取扱い可能な中間ｐ層を有するｎｐｎタイプのデバイスである、本発明の封入された半導体デバイスを断面図である。
【図１２３】半導体要素が、取扱い可能な上部ｎ層を有するｎｐｎタイプのデバイスである、本発明の封入された半導体デバイスを断面図である。
【図１２４（ａ）】ＬＥＤダイ、ｎｐｎトランジスタ、抵抗、および導体が、ディスプレイ・デバイスの画素を形成するために電子回路において接続されている、本発明の封入されたデバイス電子回路の断面図である。
【図１２４（ｂ）】図１２４（ａ）に示された本発明の封入されたデバイス電子回路の代替物の断面図である。
【図１２４（ｃ）】図１２４（ａ）に示された本発明の封入されたデバイス電子回路の他の代替物の断面図である。
【図１２４（ｄ）】図１２４（ａ）に示された本発明の封入されたデバイス電子回路の代替物の断面図である。
【図１２５】図１２４に示されたサブ画素回路を示す回路図である。
【図１２６】画素が赤色、緑色、および青色のサブ画素回路、ならびに上部基板において形成された光学レンズ要素を含む、本発明のディスプレイ・デバイスからの画素の断面図である。
【図１２７】絶縁性ホットメルト接着剤層間の導電性シート層を示す、本発明の封入された半導体デバイスの分解図である。
【図１２８（ａ）】概念を実証する試作品構成のステップを示し、ＬＥＤダイが赤色を放出し、黄色を放出している、ホットメルト接着剤のシートに埋め込まれたＬＥＤダイからなる活性層シートを示す写真である。
【図１２８（ｂ）】概念を証明する試作品構成の他のステップを示し、活性層シート（ホットメルト接着剤のシートに埋め込まれたＬＥＤダイ）、上部基板（ＩＴＯコーティングされたＰＥＴ）、および底部基板（ＩＴＯコーティングされたＰＥＴ）の３つの構成層を示す写真である。
【図１２８（ｃ）】概念を証明する試作品構成の他のステップを示し、組立て品を形成するために、基板間に活性層を有する３つ構成層を示す写真である。
【図１２８（ｄ）】概念を証明する試作品構成の他のステップを示し、圧力ローラ間において溶融させることによってホットメルト・シートを活性化するために、組み立てられた積層体が熱ラミネータを通過していることを示す写真である。
【図１２８（ｅ）】１つの極性の電圧を印加され、黄色ＬＥＤダイを点灯する、構築されたばかりの概念を証明する試作品を示す写真である。
【図１２８（ｆ）】反対の極性の電圧を印加され、赤色ＬＥＤダイを点灯する、構築されたばかりの概念を証明する試作品を示す写真である。
【図１２９（ａ）】無作為に散乱した場引付けＬＥＤダイスを使用して接着剤基板に固定された、適切に配向されたＬＥＤダイスのパターンを大量生産する方法を示す図である。
【図１２９（ｂ）】いくつかが剥離シートの上において無作為に散乱し、いくつかが配向されて接着剤基板に固定されている場引付けＬＥＤダイスを示す、図１２９（ａ）に示された方法を示す図である。
【図１２９（ｃ）】左に配向され、接着剤基板に固定された場引付けＬＥＤダイスを示す、図１２９（ａ）に示された方法を示す図である。
【図１３０（ａ）】ウエハ・ダイシング・テープからダイスを選択的に除去するために変位ピンを使用して接着剤基板に固定されたＬＥＤダイスのパターンを大量生産する方法を示す図である。
【図１３０（ｂ）】単一のダイを接着剤基板に押し付ける変位ピンを示す、図１３０（ａ）に示された方法を示す図である。
【図１３０（ｃ）】接着剤基板の上に残されている単一のダイ、ならびに接着剤基板の上に配置される次のＬＥＤダイを選択的に特定するために変位ピンに対して移動されている接着剤基板およびダイシングシートを示す、図１３０（ａ）に示された方法を示す図である。
【図１３０（ｄ）】図１３０（ａ）に示された方法を使用して接着剤基板に接着されたＬＥＤダイスのパターンを示す図である。
【図１３０（ｅ）】接着剤基板にＬＥＤダイスを埋め込む圧力ローラを示す図である。
【図１３０（ｆ）】埋め込まれているＬＥＤダイスを有する接着剤基板を示す図である。
【図１３０（ｇ）】接着剤基板に埋め込まれたＬＥＤダイスが、上部基板および底部基板の上の導電性表面に固定されて電気的に接続されている、本発明の製造方法を示す図である。
【図１３０（ｈ）】本発明により形成された完成光活性シート材料の概略的側面図である。
【図１３１（ａ）】埋め込まれたＬＥＤダイスを有する接着剤基板がフォイル基板と剥離基板との間に挟まれて固定されている、本発明の光活性シート材料の実施形態を示す図である。
【図１３１（ｂ）】剥離基板が除去されている図１３１（ａ）に示された実施形態を示す図である。
【図１３１（ｃ）】ＬＥＤダイスの上部電極と電気連絡して形成された導電性ペーストを有する本発明の光活性シート材料の完成した実施形態を示す図である。
【図１３２（ａ）】フォイル底部基板およびシートまたはパターニングされた導体上部基板を有する本発明の光活性シート材料の実施形態を示す図である。
【図１３２（ｂ）】隣接スタック層においてＬＥＤダイスのそれぞれの上部電極および底部電極を接続する共通電気線を備えるスタック光活性層の構成を有する本発明の光活性シート材料の実施形態を示す図である。
【図１３２（ｃ）】図１３２（ｂ）に示された本発明の光活性シート材料の様々な層を示す分解図である。
【図１３３（ａ）】反対向きＬＥＤダイスおよび背面反射体を有する本発明の光活性シート材料の実施形態を示す側面図である。
【図１３３（ｂ）】放出光をダイの側面の外部に向けるためにＬＥＤダイの上に形成された上部および底部チップ反射体を有するＬＥＤダイを示し、また、たとえばＬＥＤダイによって放出されたＵＶ放射を可視白色光に下方変換するために使用される接着剤基板層内の付加剤を示す隔離図である。
【図１３４（ａ）】各層が異なる波長の光を生成する、本発明の光活性シート材料の多層構成の分解図である。
【図１３４（ｂ）】同調可能フルカラースペクトル光デバイスを形成するための図１３４（ａ）に示された多層構成を示す図である。
【図１３５（ａ）】本発明の光活性シート・デバイスによって生成された熱をデバイスから引き出して、熱を散逸させるためのヒートシンクの本発明の構成を示す図である。
【図１３５（ｂ）】青色発光層および黄色発光層を有する白色光デバイス、ならびに過剰な熱を除去するためのヒートシンクの本発明の構成を示す図である。
【図１３５（ｃ）】青色および黄色放出層、ならびに光出力を最大にするためのリン光体などの付加剤を有する白色光デバイスの本発明の構成を示す図である。
【図１３５（ｄ）】本発明の光活性シート材料のスタック層構成を示す図である。
【図１３５（ｅ）】ＬＥＤダイスによって生成されたＵＶ放射が、接着剤基板材料の内部に分散したリン光体を使用して白色光に下方変換される、本発明の光活性シート材料の構成を示す図である。
【図１】
2007531321.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４（ａ）】
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【図２４（ｂ）】
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【図２５】
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【図２６（ａ）】
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【図２６（ｂ）】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
2007531321.tif 000077
【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０（ａ）】
2007531321.tif 000081
【図８０（ｂ）】
2007531321.tif 000082
【図８０（ｃ）】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３（ａ）】
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【図８３（ｂ）】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６（ａ）】
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【図８６（ｂ）】
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【図８６（ｃ）】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０５】
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【図１０６】
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【図１０７】
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【図１０８】
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【図１０９】
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【図１１０】
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【図１１１】
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【図１１２】
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【図１１３】
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【図１１４】
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【図１１５】
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【図１１６】
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【図１１７】
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【図１１８】
2007531321.tif 000124
【図１２２】
2007531321.tif 000125
【図１２３】
2007531321.tif 000126
【図１２４（ａ）】
2007531321.tif 000127
【図１２４（ｂ）】
2007531321.tif 000128
【図１２４（ｃ）】
2007531321.tif 000129
【図１２４（ｄ）】
2007531321.tif 000130
【図１２５】
2007531321.tif 000131
【図１２６】
2007531321.tif 000132
【図１２７】
2007531321.tif 000133
【図１２９（ａ）】
2007531321.tif 000134
【図１２９（ｂ）】
2007531321.tif 000135
【図１２９（ｃ）】
2007531321.tif 000136
【図１３０（ａ）】
2007531321.tif 000137
【図１３０（ｂ）】
2007531321.tif 000138
【図１３０（ｃ）】
2007531321.tif 000139
【図１３０（ｄ）】
2007531321.tif 000140
【図１３０（ｅ）】
2007531321.tif 000141
【図１３０（ｆ）】
2007531321.tif 000142
【図１３０（ｇ）】
2007531321.tif 000143
【図１３０（ｈ）】
2007531321.tif 000144
【図１３１（ａ）】
2007531321.tif 000145
【図１３１（ｂ）】
2007531321.tif 000146
【図１３１（ｃ）】
2007531321.tif 000147
【図１３２（ａ）】
2007531321.tif 000148
【図１３２（ｂ）】
2007531321.tif 000149
【図１３２（ｃ）】
2007531321.tif 000150
【図１３３（ａ）】
2007531321.tif 000151
【図１３３（ｂ）】
2007531321.tif 000152
【図１３４（ａ）】
2007531321.tif 000153
【図１３４（ｂ）】
2007531321.tif 000154
【図１３５（ａ）】
2007531321.tif 000155
【図１３５（ｂ）】
2007531321.tif 000156
【図１３５（ｃ）】
2007531321.tif 000157
【図１３５（ｄ）】
2007531321.tif 000158
【図１３５（ｅ）】
2007531321.tif 000159
【図７０】
2007531321.tif 000160
【図７１】
2007531321.tif 000161
【図７２】
2007531321.tif 000162
【図１１９】
2007531321.tif 000163
【図１２０】
2007531321.tif 000164
【図１２１】
2007531321.tif 000165
【図１２８（ａ）】
2007531321.tif 000166
【図１２８（ｂ）】
2007531321.tif 000167
【図１２８（ｃ）】
2007531321.tif 000168
【図１２８（ｄ）】
2007531321.tif 000169
【図１２８（ｅ）】
2007531321.tif 000170
【図１２８（ｆ）】
2007531321.tif 000171
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月30日(2006.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電性部分を有する第１表面が配置された第１基板と、
第２導電性部分を有する第２表面が配置された第２基板と、
第１導体および第２導体を有する少なくとも１つの半導体要素と、
を備え、
前記半導体要素が前記第１表面と前記第２表面との間に位置決めされ、
前記第１導体が、前記第１表面の前記第１導電性部分と結合されて導電連絡し、
前記第２導体が、前記第１表面の前記第２導電性部分と結合されて導電連絡することを特徴とする、固体状態複合デバイス。
【請求項２】
前記半導体要素が、前記第１基板と前記基板を接着する前記第２基板との間に配置された電気絶縁性接着剤層に装着される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第１基板が透明導電層を有する透明基板可撓性シートを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記半導体要素が光活性半導体要素を備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記半導体要素が発光ダイオード・ダイを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記半導体要素が光−エネルギー・デバイスを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
第１波長の光を放出することができる第１部分、および第２波長の光を放出することができる第２部分を含む複数の半導体要素を備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１導電性部分および前記第２導電性部分の一方または両方が、複数の半導体要素に接続するための複数のランドを画定する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記半導体要素が第３導体を備え、前記接着剤層が、前記第３導体に接続された導電性部分を備える、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記発光ダイオード・ダイからの第１波長の光の放出により光学的に刺激されて第２波長の光を放出するリン光体を含んだ層をさらに備える、請求項５に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記第１導電性部分が第１電極を備え、前記第２導電性部分が第２電極を備え、前記装置が前記第１と第２電極との間に光放射線放出層をさらに備え、前記光放射線放出層が、電荷輸送マトリックス材料と前記電荷輸送マトリックス材料内の放出微粒子とを備え、前記放出微粒子が、前記第１電極および第２電極を跨いで印加された電圧電位に応答して光放射線を生成可能である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記第１および第２電極の少なくとも一方が、前記光放射線放出層によって放出された光に対して透明である、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記第１および第２電極の一方が、前記光放射線放出層によって放出された光に対して透明であり、他方の電極が前記光を反射する、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記電荷輸送マトリックス材料が、イオン輸送材料、固体ポリマー電解質、または本質的な導電性ポリマーを備える、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記イオン輸送材料がポリチオフェンを備える、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１６】
可撓性シートの形態が、第１および第２導電性部分に接続された半導体デバイスのアレイを備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
導電性表面を有する底部基板を提供することと、
電気絶縁性接着剤を提供することと、
それぞれ第１導体および第２導体を有する光活性半導体要素を前記電気絶縁性材料に固定することと、
導電層が配置されるとともに光に対して少なくとも部分的に透明である上部基板を提供すること、
前記導電性表面と前記導電層との間に前記光活性半導体要素が固定された前記電気絶縁性材料を配置することと、
光活性デバイスを形成するために、前記上部基板の前記導電層および前記底部基板の前記導電性表面と電気連絡する前記光活性半導体要素の前記第１導体および第２導体と一緒に、前記上部基板、前記電気絶縁性材料、および前記底部基板を結合することと、
を備えることを特徴とする、光活性シートを作成する方法。
【請求項１８】
前記電気絶縁性材料が接着剤材料を備え、結合が前記接着剤材料を活性化することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
光活性半導体要素が半導体ウエハからの発光ダイオード・ダイを備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
光活性半導体要素が光−エネルギー・デバイスを備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記光活性半導体要素の第１部分が、第１波長の放射線を放出可能であり、前記光活性半導体要素の第２部分が、第２波長の放射線を放出可能である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
固定が、前記光活性半導体要素の所定のパターンを形成することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記電気絶縁性材料がホットメルト接着剤シートを備え、固定が、前記光活性半導体要素を前記ホットメルト接着剤シートに埋め込むことを含むとともに、前記ホットメルト材料を柔らかくするために熱および圧力を積層体に加えることを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
固定が、転写部材の上に複数の前記光活性半導体要素を静電的または磁気的に引き付けて前記所定のパターンを前記絶縁性接着剤の上に転写することを含む、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記転写部材が、パターニングされた静電荷を保持するのに有効な光電気コーティングを含み、前記パターニングされた静電荷が、前記光活性半導体要素を静電的に引き付けて光活性半導体要素の前記パターンを形成するのに有効である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記導電層が、透明導電性材料を印刷して導電性光透過性接続ランドを形成することによって形成され、各前記ランドがそれぞれの光活性半導体と接続している、請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
電力源から各前記光活性半導体要素まで比較的に低い抵抗の経路を提供するために、前記上部基板、前記底部基板、および前記絶縁性材料の少なくとも１つの上に比較的に高い導電性の線パターンを形成することをさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２８】
前記導電性表面および前記導電層が、個々の光活性半導体要素を選択的に取り扱ってディスプレイを形成するためのｘ配線格子およびｙ配線格子を備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２９】
積層体中にリン光体を提供することをさらに備え、前記リン光体が、前記光活性半導体要素からの第１波長の放射線放出により光学的に刺激されて第２波長の光を放出する、請求項１９に記載の方法。
【請求項３０】
請求項１〜２９のいずれか一項に記載の電子活性シートを作成する方法であって、
前記底部基板、前記電気絶縁性材料、および前記上部基板が、材料のそれぞれのロールとして提供され、前記方法が、連続ロール製作プロセスに前記底部基板、前記電気絶縁性材料、および前記上部基板を共に導入することを含む、電子活性シートを作成する方法。
【請求項３１】
前記半導体要素が第３導体を備え、前記上部基板、前記底部基板、および前記電気絶縁性材料の少なくとも１つが、前記第３導体と電気接続を行うための導電性部分を備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項３２】
請求項１７に記載の光活性材料のシートを形成する方法であって、
導電性表面または導電層が導電性インクまたは導電性接着剤として加えられる、光活性材料のシートを形成する方法。
【請求項３３】
前記導電性表面および透明導電層が、個々の光活性半導体要素を選択的に取り扱ってディスプレイを形成するためのｘ配線格子およびｙ配線格子を備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の光活性材料のシートを形成する方法であって、
前記発光半導体要素が、第３波長の放射線を放出する発光半導体要素の第３部分を含む、光活性材料のシートを形成する方法。
【国際調査報告】
2007531321.tif 000172