(57)【要約】本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成される照明デバイス又は光起電力ダイオードを備える発電装置等の電子装置を提供する。本電子装置は、印刷プロセスにより、半導体又は他の基板粒子インク若しくは基板粒子懸濁液を使用し、レンズ粒子インク又はレンズ粒子懸濁液を使用して、作製することができる。例示的な装置は、基部と、少なくとも１つの第１の導体と、少なくとも１つの第１の導体に結合された複数のダイオードと、複数のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、ダイオードの上に堆積するか又は取り付けられた、ポリマー内に懸濁している複数のレンズとを備える。レンズ及び懸濁ポリマーは、屈折率が異なっている。いくつかの実施形態では、レンズ及びダイオードは実質的に球形であり、平均直径又は平均長さの比が約１０：１と２：１との間である。ダイオードをＬＥＤ又は光起電力ダイオードとすることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の離間されたチャネルを備える基部と、
前記基部に結合された複数の第１の導体であって、各第１の導体が前記複数の離間されたチャネルの対応するチャネル内にある、複数の第１の導体と、
前記複数の第１の導体に結合された複数のダイオードと、
前記複数のダイオードに結合された複数の第２の導体と、
少なくとも第１の屈折率を有する複数の実質的に球形のレンズであって、少なくとも第２の異なる屈折率を有する第１のポリマー内に懸濁している、複数の実質的に球形のレンズと、
を具備する、装置。
【請求項２】
前記複数のダイオードは、実質的に球形、実質的に環状、実質的に円柱状、実質的にファセット状、実質的に矩形、実質的に平坦又は実質的に楕円形である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する浸透層又は浸透領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記複数の実質的に球形のレンズは、ホウケイ酸ガラス又はポリスチレンラテックスを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数のダイオードは実質的に球形であり、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数のダイオードの平均直径に対する比は、実質的に約５：１である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記複数のダイオードは実質的に球形であり、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数のダイオードの平均直径に対する比は、約１０：１と２：１との間である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記複数の実質的に球形のレンズの相対的なサイズ又は間隔は、前記複数のダイオードにモード結合を提供する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さは、約２０ミクロンを超えかつ約４０ミクロン未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記複数のダイオードは、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオード、カプセル封止型有機発光ダイオード、ポリマー発光ダイオード又は光起電力ダイオードである、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数のダイオードは、窒化ガリウム、ガリウムヒ素又はシリコンを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の第２の導体に結合された複数の第３の導体
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記基部は、反射器又は屈折器を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記基部は、ブラッグ反射器又は反射性プラスチックコーティング若しくは反射性ポリエステルコーティングを更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記基部の第１の側と第２の側との間に延在し、かつ該第１の側において前記複数の第１の導体に対応して結合される、複数の導電性ビアを更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記基部は、前記複数の導電性ビアに結合され、かつ該基部の前記第２の側に結合又は一体化される、導電性バックプレーンを更に備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記複数の導電性ビアは、複数の実質的にランダムに分散した実質的に球形の導体を備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記複数のダイオードの各々に対応して結合され、かつ第２のポリマー又は樹脂内に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を備える、複数の絶縁体
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記複数のダイオードの各々に対応して結合され、かつ光開始剤化合物及び第２のポリマー又は樹脂を備える、複数の絶縁体
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記基部は、表面特徴があるか又はない実質的に平坦な全体的なフォームファクターを有し、約２ミリメートル未満の厚さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記基部は、紙、コート紙、プラスチックコート紙、エンボス紙、繊維紙、段ボール、ポスター用紙、ポスター板、木材、プラスチック、ゴム、布、ガラス及び／又はセラミックのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記複数の離間されたチャネルは実質的に平行である、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記複数の離間されたチャネルは、少なくとも部分的に半球形状であり、アレイに配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記複数の離間されたチャネルは、少なくとも部分的に放物線形状である、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記基部は複数の角度付き隆起を更に備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記複数の離間されたチャネルは、複数の一体的に形成された突起又は支持部を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
前記複数の第１の導体は、前記複数の離間されたチャネル内の前記複数の一体的に形成された突起又は支持部に結合され、前記複数のダイオードは、前記複数の第１の導体に合金化若しくはアニールされるか、又は化学的に結合される、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記複数の第１の導体は、硬化した導電性インク又は硬化した導電性ポリマーを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２８】
前記複数の第１の導体は、以下のタイプの導体、すなわち、銀導電性インク、銅導電性インク、金導電性インク、アルミニウム導電性インク、錫導電性インク、カーボン導電性インク、カーボンナノチューブポリマー又は導電性ポリマーのうちの少なくとも１つを硬化形態で含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２９】
前記複数の第１の導体は、実質的に、スパッタリングされ、コーティングされ、蒸着し若しくは電気メッキされた金属、金属合金又は金属の組合せを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３０】
前記金属、前記金属合金又は前記金属の組合せは、アルミニウム、銅、銀、ニッケル又は金のうちの少なくとも１つを含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記複数の第２の導体は、ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している光学的に透過性の導体又は導電性化合物を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３２】
前記複数の第２の導体は、ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している以下の化合物、すなわち、カーボンナノチューブ、酸化アンチモン錫、酸化インジウム錫又はポリエチレン−ジオキシチオフェンのうちの少なくとも１つを含む、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記複数のダイオードは、前記複数の第１の導体に又は該複数の第１の導体の中に当接により結合される、請求項１に記載の装置。
【請求項３４】
前記複数のダイオードは、前記複数の第１の導体に又は該複数の第１の導体の中にアニール又は合金化される、請求項１に記載の装置。
【請求項３５】
前記複数のダイオードは、前記複数の第１の導体に又は該複数の第１の導体の中に化学的に結合される、請求項１に記載の装置。
【請求項３６】
標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェース
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項３７】
Ｅ１２、Ｅ１４、Ｅ２６、Ｅ２７又はＧＵ−１０照明標準規格に準拠するインターフェース
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項３８】
標準エジソン型照明ソケット内に挿入するためのインターフェース
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項３９】
標準蛍光灯型照明ソケット内に挿入するためのインターフェース
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項４０】
基部と、
前記基部に結合された少なくとも１つの第１の導体と、
前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数の実質的に球形のダイオードと、
前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、
第１のポリマー内に懸濁しかつ前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された、複数の実質的に球形のレンズと、
を具備する、装置。
【請求項４１】
前記複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記複数の実質的に球形のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する浸透層又は浸透領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数の実質的に球形のダイオードの平均直径に対する比は、約１０：１と２：１との間である、請求項４０に記載の装置。
【請求項４４】
前記複数の実質的に球形のダイオードの平均直径は、約２０ミクロンを超えかつ約４０ミクロン未満である、請求項４０に記載の装置。
【請求項４５】
前記複数の実質的に球形のダイオードは、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオード、カプセル封止型有機発光ダイオード、ポリマー発光ダイオード又は光起電力ダイオードである、請求項４０に記載の装置。
【請求項４６】
前記複数の実質的に球形のダイオードは、窒化ガリウム、ガリウムヒ素又はシリコンを含む、請求項４０に記載の装置。
【請求項４７】
前記少なくとも１つの第２の導体に結合された少なくとも１つの第３の導体
を更に具備する、請求項４０に記載の装置。
【請求項４８】
前記基部は、反射器又は屈折器を更に備える、請求項４０に記載の装置。
【請求項４９】
前記基部の第１の側と第２の側との間に延在し、かつ該第１の側において前記少なくとも１つの第１の導体に対応して結合される、少なくとも１つの導電性ビアを更に具備する、請求項４０に記載の装置。
【請求項５０】
前記基部は、前記少なくとも１つの導電性ビアに結合され、かつ該基部の前記第２の側に結合又は一体化される、導電性バックプレーンを更に備える、請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
前記複数の実質的に球形のダイオードに結合され、かつ第２のポリマー又は樹脂内に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を備える、少なくとも１つの絶縁体
を更に具備する、請求項４０に記載の装置。
【請求項５２】
前記基部は、表面特徴があるか又はない実質的に平坦な全体的なフォームファクターを有し、約２ミリメートル未満の厚さを有する、請求項４０に記載の装置。
【請求項５３】
前記基部は、紙、コート紙、プラスチックコート紙、エンボス紙、繊維紙、段ボール、ポスター用紙、ポスター板、木材、プラスチック、ゴム、布、ガラス及び／又はセラミックのうちの少なくとも１つを備える、請求項４０に記載の装置。
【請求項５４】
前記少なくとも１つの第１の導体は、硬化した導電性インク又は硬化した導電性ポリマーを含む、請求項４０に記載の装置。
【請求項５５】
前記少なくとも１つの第１の導体は、スパッタリングされ、コーティングされ、蒸着し若しくは電気メッキされた金属、金属合金又は金属の組合せを含む、請求項４０に記載の装置。
【請求項５６】
前記少なくとも１つの第２の導体は、ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している光学的に透過性の導体又は導電性化合物を含む、請求項４０に記載の装置。
【請求項５７】
前記複数の実質的に球形のダイオードは、前記少なくとも１つの第１の導体に又は該第１の導体の中にアニール若しくは合金化されるか、又は化学的に結合される、請求項４０に記載の装置。
【請求項５８】
前記複数のレンズは、ホウケイ酸ガラス又はポリスチレンラテックスを含む、請求項４０に記載の装置。
【請求項５９】
標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェース
を更に具備する、請求項４０に記載の装置。
【請求項６０】
Ｅ１２、Ｅ１４、Ｅ２６、Ｅ２７又はＧＵ−１０照明標準規格に準拠するインターフェース
を更に具備する、請求項４０に記載の装置。
【請求項６１】
標準エジソン型照明ソケット又は標準蛍光灯型照明ソケット内に挿入するためのインターフェース
を更に具備する、請求項４０に記載の装置。
【請求項６２】
入出力インターフェースと、
基部と、
前記基部に結合された少なくとも１つの第１の導体と、
前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数の実質的に球形のダイオードであって、約２０ミクロンより大きくかつ約４０ミクロン未満である平均直径を有する、複数の実質的に球形のダイオードと、
前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された少なくとも１つの絶縁体と、
前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、
ポリマー内に懸濁しかつ前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された、複数の実質的に球形のレンズであって、少なくとも第１の屈折率を有し、前記ポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有し、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数の実質的に球形のダイオードの平均直径に対する比は、約１０：１と２：１との間である、複数の実質的に球形のレンズと、
を具備する、システム。
【請求項６３】
前記複数の実質的に球形のダイオードの実質的に全ては、実質的に半球形殻のｐｎ接合を有する、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６４】
前記複数のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する浸透層又は浸透領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６５】
前記複数のレンズの相対的なサイズ又は間隔は、前記複数のダイオードにモード結合を提供する、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６６】
前記複数のレンズは、実質的に、球形、半球形、ファセット状、楕円形、長円形、立方体、角柱状、台形、三角形又は角錐形である、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６７】
前記基部は、複数の離間されたチャネル及び複数の一体的に形成された突起を備え、前記少なくとも１つの第１の導体は、前記基部に結合された複数の第１の導体であって、各第１の導体が前記複数の離間されたチャネルの対応するチャネル内にある、複数の第１の導体を含む、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６８】
前記複数のダイオードは、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオード、ポリマー発光ダイオード、カプセル封止型有機発光ダイオード又は光起電力ダイオードである、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６９】
前記複数のダイオードは、窒化ガリウム、ガリウムヒ素又はシリコンを含む、請求項６２に記載のシステム。
【請求項７０】
前記基部の第１の側と第２の側との間に延在し、かつ該第１の側において前記少なくとも１つの第１の導体に対応して結合される、少なくとも１つの導電性ビアを更に具備する、請求項６２に記載のシステム。
【請求項７１】
前記基部は、前記少なくとも１つの導電性ビアに結合され、かつ該基部の前記第２の側に結合又は一体化される、導電性バックプレーンを更に備える、請求項７０に記載のシステム。
【請求項７２】
前記複数のダイオードに結合され、かつ第２のポリマー又は樹脂内に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を備える、少なくとも１つの絶縁体
を更に具備する、請求項６２に記載のシステム。
【請求項７３】
前記基部は、表面特徴があるか又はない実質的に平坦な全体的なフォームファクターを有し、約２ミリメートル未満の厚さを有する、請求項６２に記載のシステム。
【請求項７４】
前記基部は、紙、コート紙、プラスチックコート紙、エンボス紙、繊維紙、段ボール、ポスター用紙、ポスター板、木材、プラスチック、ゴム、布、ガラス及び／又はセラミックのうちの少なくとも１つを備える、請求項６２に記載のシステム。
【請求項７５】
前記少なくとも１つの第１の導体は、硬化した導電性インク、硬化した導電性ポリマー、カーボンナノチューブ、金属、金属合金又は金属の組合せのうちの少なくとも１つ又は複数を含む、請求項６２に記載のシステム。
【請求項７６】
前記少なくとも１つの第２の導体は、ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している光学的に透過性の導体又は導電性化合物を含む、請求項６２に記載のシステム。
【請求項７７】
前記複数のダイオードは、前記少なくとも１つの第１の導体に又は該第１の導体の中にアニール若しくは合金化されるか、又は化学的に結合される、請求項６２に記載のシステム。
【請求項７８】
前記複数のレンズは、ホウケイ酸ガラス又はポリスチレンラテックスを含む、請求項６２に記載のシステム。
【請求項７９】
前記インターフェースは、Ｅ１２、Ｅ１４、Ｅ２６、Ｅ２７又はＧＵ−１０照明標準規格に準拠する、請求項６２に記載のシステム。
【請求項８０】
前記インターフェースは、標準エジソン型照明ソケット内に挿入するためのものである、請求項６２に記載のシステム。
【請求項８１】
前記インターフェースは、標準蛍光灯型照明ソケット内に挿入するためのものである、請求項６２に記載のシステム。
【請求項８２】
基部と、
前記基部に結合された少なくとも１つの第１の導体と、
前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数のダイオードであって、該複数のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する層又は領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、複数のダイオードと、
前記複数のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、
第１のポリマー内に懸濁しかつ前記複数のダイオードに結合された、複数のレンズであって、少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、複数のレンズと、
を具備する、装置。
【請求項８３】
前記複数のレンズの平均直径又は平均長さの、前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さに対する比は、約１０：１と２：１との間である、請求項８２に記載の装置。
【請求項８４】
前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さは、約２０ミクロンを超えかつ約４０ミクロン未満である、請求項８２に記載の装置。
【請求項８５】
前記複数のダイオードは、実質的に球形、実質的に環状、実質的に円柱状、実質的にファセット状、実質的に矩形、実質的に平坦、実質的に楕円形又は実質的に不規則である、請求項８２に記載の装置。
【請求項８６】
前記複数のダイオードは、窒化ガリウム、ガリウムヒ素又はシリコンを含む、請求項８２に記載の装置。
【請求項８７】
前記基部の第１の側と第２の側との間に延在し、かつ該第１の側において前記少なくとも１つの第１の導体に、対応して結合される、少なくとも１つの導電性ビアと、
前記少なくとも１つの導電性ビアに結合され、かつ前記基部の前記第２の側に結合又は一体化される、導電性バックプレーンと、
前記複数のダイオードに結合され、かつ第２のポリマー又は樹脂内に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を備える、少なくとも１つの絶縁体と、
を更に具備する、請求項８２に記載の装置。
【請求項８８】
前記複数のレンズは、ホウケイ酸ガラス又はポリスチレンラテックスを含む、請求項８２に記載の装置。
【請求項８９】
標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェース
を更に具備する、請求項８２に記載の装置。
【請求項９０】
基部と、
前記基部に結合された少なくとも１つの第１の導体と、
前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数のダイオードと、
前記複数のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、
前記複数のダイオードに結合されたレンズ構造であって、複数のレンズを備え、複数の屈折率を更に有し、前記複数のレンズの平均直径又は平均長さの、前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さに対する比は、約１０：１と２：１との間である、レンズ構造と、
を具備する、装置。
【請求項９１】
前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さは、約２０ミクロンを超えかつ約４０ミクロン未満である、請求項９０に記載の装置。
【請求項９２】
前記複数のダイオードは、実質的に球形、実質的に環状、実質的に円柱状、実質的にファセット状、実質的に矩形、実質的に平坦、実質的に楕円形又は実質的に不規則である、請求項９０に記載の装置。
【請求項９３】
前記複数のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する層又は領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、請求項９０に記載の装置。
【請求項９４】
前記複数のダイオードは、窒化ガリウム、ガリウムヒ素又はシリコンを含む、請求項９０に記載の装置。
【請求項９５】
前記基部の第１の側と第２の側との間に延在し、かつ該第１の側において前記少なくとも１つの第１の導体に、対応して結合される、少なくとも１つの導電性ビアと、
前記少なくとも１つの導電性ビアに結合され、かつ前記基部の前記第２の側に結合又は一体化される、導電性バックプレーンと、
前記複数のダイオードに結合され、かつ第２のポリマー又は樹脂内に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を備える、少なくとも１つの絶縁体と、
を更に具備する、請求項９０に記載の装置。
【請求項９６】
前記複数のレンズは、ホウケイ酸ガラス又はポリスチレンラテックスを含む、請求項９０に記載の装置。
【請求項９７】
標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェース
を更に具備する、請求項９０に記載の装置。
【請求項９８】
可撓性であるか、折畳み式であるか、又は折り目付け可能である、請求項９０に記載の装置。
【請求項９９】
前記複数のダイオードは実質的に球形であり、前記複数のレンズは実質的に球形である、請求項９０に記載の装置。
【請求項１００】
電子装置を製造する方法であって、
基部に結合された複数の第１の導体を形成することと、
前記複数の第１の導体に複数の基板粒子を結合することと、
前記複数の第１の導体への前記結合に続き、前記複数の基板粒子を複数のダイオードに変化させることと、
前記複数のダイオードに結合された複数の第２の導体を形成することと、
第１のポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを堆積させることであって、該複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、堆積させることと、
を含む、電子装置を製造する方法。
【請求項１０１】
前記複数のダイオードは、実質的に球形、実質的に環状、実質的に円柱状、実質的にファセット状、実質的に矩形、実質的に平坦又は実質的に楕円形である、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０２】
前記堆積させるステップは、
前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数の実質的に球形のレンズを、前記複数のダイオード及び前記複数の第２の導体の上に印刷すること
を更に含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０３】
前記複数のダイオードは実質的に球形であり、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数のダイオードの平均直径に対する比は、実質的に約５：１である、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０４】
前記複数のダイオードは実質的に球形であり、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数のダイオードの平均直径に対する比は、約１０：１と２：１との間である、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０５】
前記複数のダイオードは実質的に球形であり、前記複数の実質的に球形のレンズの相対的なサイズ又は間隔は、前記複数のダイオードにモード結合を提供する、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０６】
前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さは、約２０ミクロンを超えかつ約４０ミクロン未満である、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０７】
前記複数のダイオードは、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオード、カプセル封止型有機発光ダイオード、ポリマー発光ダイオード又は光起電力ダイオードである、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０８】
前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数の実質的に球形のレンズを堆積させる前記ステップは、前記複数のダイオードに予め製造された層を取り付けることを更に含み、前記予め製造された層は、前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数の実質的に球形のレンズを含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０９】
前記複数の基板粒子は、窒化ガリウム、ガリウムヒ素又はシリコンを含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１１０】
前記複数の第１の導体を形成する前記ステップは、
前記基部の複数のチャネル内に第１の導電性媒体を堆積させること
を更に含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１１１】
前記第１の導電性媒体は導電性インク又は導電性ポリマーを含む、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１２】
前記第１の導電性媒体は、以下のタイプの媒体、すなわち、銀導電性インク、銅導電性インク、金導電性インク、アルミニウム導電性インク、錫導電性インク、カーボン導電性インク、カーボンナノチューブポリマー又は導電性ポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１３】
前記第１の導電性媒体を部分的に硬化させること
を更に含む、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１４】
前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記第１の導電性媒体を完全に硬化させることと、
を更に含む、請求項１１３に記載の方法。
【請求項１１５】
前記第１の導電性媒体を堆積させる前記ステップは、金属、金属合金又は金属の組合せを、スパッタリングすること、コーティングすること、蒸着させること又は電気メッキすることを含む、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１６】
前記金属、前記金属合金又は前記金属の組合せは、アルミニウム、銅、銀、ニッケル又は金のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１５に記載の方法。
【請求項１１７】
前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、反応性キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記反応性キャリア媒体を除去することと、
前記第１の導電性媒体を硬化又は再硬化させることと、
を更に含む、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１８】
前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、異方性導電性媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記異方性導電性媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を圧縮することと、
を更に含む、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１９】
前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、揮発性キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記揮発性キャリア媒体を蒸発させることと、
を更に含む、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１２０】
前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記複数のチャネル内で前記複数の基板粒子をアニール又は合金化することと、
を更に含む、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１２１】
前記複数のチャネルは、離間され、実質的に平行である、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１２２】
前記複数のチャネルは、少なくとも部分的に半球形状であり、アレイに配置される、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１２３】
前記複数のチャネルは、離間され、少なくとも部分的に放物線形状である、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１２４】
前記基部は複数の角度付き隆起を更に備える、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１２５】
前記複数の離間されたチャネルは、複数の一体的に形成された突起又は支持部を更に備える、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１２６】
前記複数の第１の導体は、前記複数の離間されたチャネル内で前記複数の一体的に形成された突起又は支持部に結合され、前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記複数の基板粒子を前記複数の第１の導体にアニール若しくは合金化するか、又は化学的に結合することと、
を更に含む、請求項１２５に記載の方法。
【請求項１２７】
前記複数の基板粒子の各基板粒子は半導体を含み、該複数の基板粒子を前記複数のダイオードに変化させる前記ステップは、
前記複数の基板粒子の上にドーパント材料を堆積させ、該複数の基板粒子とともに前記ドーパント材料をアニール又は合金化することにより、各基板粒子内にｐｎ接合を形成すること
を更に含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１２８】
前記アニーリング又は前記合金化は、レーザー又は熱によるアニーリング又は合金化である、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１２９】
前記ドーパント材料は基板液体又は膜である、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１３０】
前記ドーパント材料は、キャリア内に懸濁しているドーパント元素又は化合物である、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１３１】
前記ドーパント材料は、前記複数の基板粒子の第１の上方部分に堆積して前記複数のダイオードを形成し、前記複数のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する浸透層又は浸透領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１３２】
結果として得られる複数のダイオードは発光ダイオード又は光起電力ダイオードである、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１３３】
前記複数の基板粒子は、第１の有機化合物又はポリマー化合物を含み、前記複数の基板粒子を前記複数のダイオードに変化させる前記ステップは、前記複数の基板粒子の上に第２の有機化合物又はポリマー化合物を堆積させることを更に含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１３４】
前記第２の有機化合物又はポリマー化合物は発光層であり、結果として得られる複数のダイオードは有機発光ダイオード又はポリマー発光ダイオードである、請求項１３３に記載の方法。
【請求項１３５】
前記複数の第２の導体の上に又は中に複数の第３の導体を堆積させること
を更に含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１３６】
前記基部に反射器又は屈折器を結合すること
を更に含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１３７】
前記基部は、ブラッグ反射器又は反射性プラスチックコーティング若しくは反射性ポリエステルコーティングを更に含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１３８】
前記基部は、該基部の第１の側と第２の側との間に延在し、かつ該第１の側において前記複数の第１の導体に、対応して結合される、複数の導電性ビアを更に備える、請求項１００に記載の方法。
【請求項１３９】
前記複数の導電性ビアは、複数の実質的にランダムに分散した実質的に球形の導体を含む、請求項１３８に記載の方法。
【請求項１４０】
前記基部は、前記複数の導電性ビアに結合され、かつ該基部の前記第２の側に結合又は一体化される、導電性バックプレーンを備える、請求項１３９に記載の方法。
【請求項１４１】
第２のポリマー又は樹脂に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を堆積させることであって、前記複数のダイオードの各々に対応して結合された複数の絶縁体を形成する、堆積させること
を更に含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１４２】
前記基部は、紙、コート紙、プラスチックコート紙、エンボス紙、繊維紙、段ボール、ポスター用紙、ポスター板、木材、プラスチック、ゴム、布、ガラス及び／又はセラミックのうちの少なくとも１つを備える、請求項１００に記載の方法。
【請求項１４３】
前記複数の第２の導体を形成する前記ステップは、
ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している光学的に透過性の導体又は導電性化合物を堆積させること
を更に含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１４４】
前記ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している前記光学的に透過性の導体又は導電性化合物は、カーボンナノチューブ、酸化アンチモン錫、酸化インジウム錫又はポリエチレン−ジオキシチオフェンのうちの少なくとも１つを更に含む、請求項１４３に記載の方法。
【請求項１４５】
前記形成するステップ、前記結合するステップ及び前記変化させるステップは、印刷プロセスによって又は該印刷プロセスを介して行われる、請求項１００に記載の方法。
【請求項１４６】
前記複数の実質的に球形のレンズは、ホウケイ酸ガラス又はポリスチレンラテックスを含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１４７】
標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェースを取り付けること
を更に含む、請求項１００に記載の方法。
【請求項１４８】
前記インターフェースは、Ｅ１２、Ｅ１４、Ｅ２６、Ｅ２７又はＧＵ−１０照明標準規格に準拠する、請求項１４７に記載の方法。
【請求項１４９】
前記インターフェースは、標準エジソン型照明ソケットに準拠する、請求項１４７に記載の方法。
【請求項１５０】
前記インターフェースは、標準蛍光灯型照明ソケットに準拠する、請求項１４７に記載の方法。
【請求項１５１】
電子装置を製造する方法であって、
基部に結合された少なくとも１つの第１の導体を形成することと、
前記少なくとも１つの第１の導体に複数の基板粒子を結合することと、
前記少なくとも１つの第１の導体への前記結合に続き、前記複数の基板粒子を複数のダイオードに変化させることと、
前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体を形成することと、
第１のポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを堆積させることであって、該複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、堆積させることと、
を含む、電子装置を製造する方法。
【請求項１５２】
前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径又は平均長さの、前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さに対する比は、実質的に約５：１である、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１５３】
前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径又は平均長さの、前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さに対する比は、約１０：１と２：１との間である、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１５４】
前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さは、約２０ミクロンを超えかつ約４０ミクロン未満である、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１５５】
前記複数のダイオードは、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオード、カプセル封止型有機発光ダイオード、ポリマー発光ダイオード又は光起電力ダイオードである、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１５６】
前記第１のポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを堆積させる前記ステップは、
前記複数のダイオードに予め製造された層を取り付けることであって、該予め製造された層は、前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数の実質的に球形のレンズを含む、取り付けること
を更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１５７】
前記複数の基板粒子は、窒化ガリウム、ガリウムヒ素又はシリコンを含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１５８】
前記少なくとも１つの第１の導体を形成する前記ステップは、
第１の導電性媒体を堆積させること
を更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１５９】
前記第１の導電性媒体は、以下の媒体、すなわち、銀導電性インク、銅導電性インク、金導電性インク、アルミニウム導電性インク、錫導電性インク、カーボン導電性インク、カーボンナノチューブポリマー又は導電性ポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１５８に記載の方法。
【請求項１６０】
前記第１の導電性媒体を堆積させる前記ステップは、金属、金属合金又は金属の組合せを、スパッタリングすること、コーティングすること、蒸着させること又は電気メッキすることを含む、請求項１５８に記載の方法。
【請求項１６１】
前記金属、前記金属合金又は前記金属の組合せは、アルミニウム、銅、銀、ニッケル又は金のうちの少なくとも１つを含む、請求項１６０に記載の方法。
【請求項１６２】
前記少なくとも１つの第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
反応性キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記反応性キャリア媒体を除去することと、
前記第１の導電性媒体を硬化又は再硬化させることと、
を更に含む、請求項１５８に記載の方法。
【請求項１６３】
前記少なくとも１つの第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
異方性導電性媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記異方性導電性媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を圧縮することと、
を更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１６４】
前記少なくとも１つの第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
揮発性キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記揮発性キャリア媒体を蒸発させることと、
を更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１６５】
前記少なくとも１つの第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記複数の基板粒子を前記少なくとも１つの第１の導体に又は該少なくとも１つの第１の導体とともにアニール又は合金化することと、
を更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１６６】
前記複数の基板粒子の各基板粒子は半導体を含み、該複数の基板粒子を前記複数のダイオードに変化させる前記ステップは、
前記複数の基板粒子の上にドーパント材料を堆積させ、該複数の基板粒子とともに前記ドーパント材料をアニール又は合金化することにより、各基板粒子内にｐｎ接合を形成すること
を更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１６７】
前記アニーリング又は前記合金化はレーザー又は熱によるアニーリング又は合金化である、請求項１６６に記載の方法。
【請求項１６８】
前記ドーパント材料は、基板液体若しくは膜、又はキャリア内に懸濁しているドーパント元素若しくは化合物である、請求項１６６に記載の方法。
【請求項１６９】
前記ドーパント材料は、前記複数の基板粒子の第１の上方部分に堆積して前記複数のダイオードを形成し、前記複数のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する層又は領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、請求項１６６に記載の方法。
【請求項１７０】
前記複数の基板粒子は、第１の有機化合物又はポリマー化合物を含み、前記複数の基板粒子を前記複数のダイオードに変化させる前記ステップは、前記複数の基板粒子の上に第２の有機化合物又はポリマー化合物を堆積させることを更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１７１】
前記少なくとも１つの第２の導体の上に又は中に少なくとも１つの第３の導体を堆積させること
を更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１７２】
前記基部は、ブラッグ反射器又は反射性プラスチックコーティング若しくは反射性ポリエステルコーティングを更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１７３】
前記基部は、
前記基部の第１の側と第２の側との間に延在し、かつ該第１の側において前記少なくとも１つの第１の導体に対応して結合される、複数の実質的にランダムに分散した実質的に球形の導体と、
前記複数の導電性ビアに結合され、かつ前記基部の前記第２の側に結合又は一体化される、導電性バックプレーンと、
を更に備える、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１７４】
第２のポリマー又は樹脂に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を堆積させることであって、前記複数のダイオードに結合された少なくとも１つの絶縁体を形成する、堆積させること
を更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１７５】
前記少なくとも１つの第２の導体を形成する前記ステップは、
ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している光学的に透過性の導体又は導電性化合物を堆積させること
を更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１７６】
前記ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している前記光学的に透過性の導体又は導電性化合物は、カーボンナノチューブ、酸化アンチモン錫、酸化インジウム錫又はポリエチレン−ジオキシチオフェンのうちの少なくとも１つを更に含む、請求項１７５に記載の方法。
【請求項１７７】
前記複数の実質的に球形のレンズは、ホウケイ酸ガラス又はポリスチレンラテックスを含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１７８】
前記形成するステップ、前記結合するステップ及び前記変化させるステップは、印刷プロセスによって又は該印刷プロセスを介して行われる、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１７９】
標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェースを取り付けること
を更に含む、請求項１５１に記載の方法。
【請求項１８０】
前記インターフェースは、Ｅ１２、Ｅ１４、Ｅ２６、Ｅ２７又はＧＵ−１０照明標準規格に準拠する、請求項１７９に記載の方法。
【請求項１８１】
前記インターフェースは、標準エジソン型照明ソケットに準拠する、請求項１７９に記載の方法。
【請求項１８２】
前記インターフェースは、標準蛍光灯型照明ソケットに準拠する、請求項１７９に記載の方法。
【請求項１８３】
電子システムを製造する方法であって、
基部に結合された少なくとも１つの第１の導体を形成することと、
前記少なくとも第１の導体に複数の基板粒子を結合することと、
前記複数の基板粒子を複数の実質的に光共振型のダイオードに変化させることと、
前記複数の実質的に光共振型のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体を形成することと、
第１のポリマー内に懸濁している複数のレンズを堆積させることであって、該複数のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、堆積させることと、
標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェースを取り付けることと、
を含む、電子システムを製造する方法。
【請求項１８４】
前記複数の実質的に光共振型のダイオードは、実質的に球形、実質的に環状又は実質的に円柱状である、請求項１８３に記載の方法。
【請求項１８５】
前記複数のダイオードは、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオード、カプセル封止型有機発光ダイオード、ポリマー発光ダイオード又は光起電力ダイオードである、請求項１８３に記載の方法。
【請求項１８６】
前記第１のポリマー内に懸濁している複数のレンズを堆積させる前記ステップは、
前記複数の光共振型のダイオードに予め製造された層を取り付けることであって、該予め製造された層は、前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数のレンズを含む、取り付けること
を更に含む、請求項１８３に記載の方法。
【請求項１８７】
前記少なくとも１つの第１の導体を形成する前記ステップは、
第１の導電性媒体を堆積させること
を更に含む、請求項１８３に記載の方法。
【請求項１８８】
前記少なくとも１つの第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
反応性キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記反応性キャリア媒体を除去することと、
前記第１の導電性媒体を硬化又は再硬化させることと、
を更に含む、請求項１８７に記載の方法。
【請求項１８９】
前記少なくとも１つの第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記複数の基板粒子を前記少なくとも１つの第１の導体に又は該少なくとも１つの第１の導体とともにアニール又は合金化することと、
を更に含む、請求項１８３に記載の方法。
【請求項１９０】
前記複数の基板粒子の各基板粒子は半導体を含み、該複数の基板粒子を前記複数の光共振型のダイオードに変化させる前記ステップは、
前記複数の基板粒子の上にドーパント材料を堆積させ、該複数の基板粒子とともに前記ドーパント材料をアニール又は合金化することにより、各基板粒子内にｐｎ接合を形成すること
を更に含む、請求項１８３に記載の方法。
【請求項１９１】
前記少なくとも１つの第２の導体の上に又は中に少なくとも１つの第３の導体を堆積させること
を更に含む、請求項１８３に記載の方法。
【請求項１９２】
前記基部は、
前記基部の第１の側と第２の側との間に延在し、かつ該第１の側において前記少なくとも１つの第１の導体に対応して結合される、複数の実質的にランダムに分散した実質的に球形の導体と、
前記複数の導電性ビアに結合され、かつ前記基部の前記第２の側に結合又は一体化される、導電性バックプレーンと、
を更に備える、請求項１８３に記載の方法。
【請求項１９３】
第２のポリマー又は樹脂に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を堆積させることであって、前記複数の光共振型のダイオードに結合された少なくとも１つの絶縁体を形成する、堆積させること
を更に含む、請求項１８３に記載の方法。
【請求項１９４】
前記複数の実質的に球形のレンズは、ホウケイ酸ガラス又はポリスチレンラテックスを含む、請求項１８３に記載の方法。
【請求項１９５】
前記形成するステップ、前記結合するステップ及び前記変化させるステップは、印刷プロセスによって又は該印刷プロセスを介して行われる、請求項１８３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、発光技術及び光起電力技術に関し、特に、発光装置、光起電力装置又は他の電子装置及びシステム、並びに発光装置、光起電力装置若しくは他の電子装置又はシステムを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（「ＬＥＤ」）を有する照明デバイスでは、通常、集積回路プロセスステップを用いて半導体ウェハーの上にＬＥＤを作製する必要があった。そして、ウェハーは分割され、個々のＬＥＤは反射性ケーシング内に配置され、ボンディングワイヤが各ＬＥＤに個々に取り付けられる。これは、時間がかかり、大きな労働力が必要であり、かつ費用のかかるプロセスであり、この結果、ＬＥＤベースの照明デバイスが、多くの消費者用途にとって全体として費用がかかりすぎることになる。
【０００３】
同様に、太陽電池パネル等のエネルギー生成デバイスでもまた、通常、集積回路プロセスステップを用いて半導体ウェハー又は他の基板の上に光起電力ダイオードを作製する必要があった。結果として得られるウェハー又は他の基板を、その後パッケージングし、組み立てて、太陽電池パネルを作製する。これもまた、時間がかかり、大きな労働力が必要であり、かつ費用のかかるプロセスであり、この結果、光起電力デバイスもまた、助成金が支給されることなく又は他の政府の奨励金なしに広く使用されるには費用がかかりすぎることになる。
【０００４】
光起電力デバイスを製造する他の方法もまた開発されている。例えば、「Photovoltaic Apparatus Including Spherical Semiconducting Particles」と題する、２００８年１１月２７日に公開された、Hammerbacher他の特許文献１、及び２００４年３月１６日に発行され、「Photovoltaic Apparatus and Mass Producing Apparatus for Mass Producing Spherical Semiconducting Particles」と題する、Hamakawa他の特許文献２は、球全体の周りにｐｎ接合が形成されている球形ダイオードを最初に使用する方法を開示しているが、さらに、内部のコア部分内に凹部を形成するために、球及びそのｐｎ接合の実質的な部分を除去するように各個々のダイオードの対応する微細加工が必要であることにより、製造問題を提示している。最初に球形ダイオードであったものは、電極に接合するためにダイオードのｎ型（又は同様にＮ型）の内部基板部分又はｐ型（又は同様にＰ型）の内部基板部分のいずれかにアクセスするために、露出された内部コア部分を有する実質的に平坦な凹状側を形成するように、著しく又は相当に非球形となるように微細加工される。個々の非球形ダイオードは、微細加工されると、結果として得られるデバイスが製造されるように、適切に方向付け、個々に配置し、ダイオードの外部部分及び凹状内部部分の両方において導体に接合しなければならない。この場合も、これはまた時間がかかり、大きな労働力が必要であり、かつ費用のかかるプロセスであって、広い用途をもたらすためには相応の困難がある。
【０００５】
「Methods and Apparatus Relating to Photovoltaic Semiconductor Devices」と題する、１９８７年１月２０日に発行された、Ebertの特許文献３に開示されている、光起電力デバイスを製造する別の方法は、第１の側に湾曲のアレイを有する透明な固形シートを利用して、単一の屈折率を有する、当接している太陽光集光レンズの一体的に形成されたアレイを形成する。レンズパネルは、予め製造されたパネルに結合されかつ固定された平坦な第２の側を更に有し、予め製造されたパネルは、絶縁層によって分離された固体導電層を有している。この方法では、レーザーが、シートの各個々のレンズに沿って段状に配置され、該レンズは、固体の事前成形された導電層及び絶縁層を通して予め製造されたパネル内に対応する穴を機械加工し穿孔するように、レーザービームを集束させる。結果として得られるアレイは、多数の非常に小さい穿孔穴を有し、その後、それらの穴には、光起電力セルを生成するように半導体材料又は予め製造されたダイオードが充填され、各集光レンズは、結果として得られる光起電力セルより５０倍〜１００倍大きいように設計されている。レンズアレイの集光に起因して、光はわずかな範囲の角度からしか太陽電池上に集束せず、他の角度から入射する光は予め製造されたパネルの他の非太陽電池部分上に集束するため、太陽位置を追尾するように装置全体を移動させるために別個の太陽追尾アセンブリが必要である。この微細加工方法は、恐らくは対処されていない多くの難題により広く許容されなかった。すなわち、限定ではなく例として、各穿孔穴内に予め製造されたダイオードを方向付け、位置合せしかつ配置すること、効率的な機能のために十分な品質の結晶構造を有する半導体を穿孔穴内に作製することが困難であること、レンズパネルによって覆われている穿孔穴の領域に（集束した光に露出させるために）ｐｎ接合を形成することが困難であること、穿孔穴のサイズが小さいことによる製造問題、穿孔穴の一貫した充填が困難であること、パネルに予め成形されている残りの（融除されていない）固体導電層との十分に機能しかつ信頼性の高いオーミックコンタクトを生成するために、施された半導体材料又は予め製造されたダイオードを接合することが困難であること、レーザー加工による破片からの導電層間の短絡の発生等の問題である。さらに、この方法及び結果として得られる装置は、アドレス指定可能な又は動的なＬＥＤディスプレイの作製には使用できない。
【０００６】
発光デバイスに関して、他の様々な発光装置及び方法が、実際に発光デバイスから放出される光の量を増大させることを対象としてきた。例えば、「Methods of Manufacturing Light Emitting Devices」と題する、２００７年５月１７日に公開された、Luの特許文献４は、ＬＥＤから放出される光が実際にデバイスから出力されるように内部反射を最小限にしようと試みて、様々なレンズ並びに光抽出構造及び形状が開発されたことを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０２８９６８８号
【特許文献２】米国特許第６，７０６，９５９号
【特許文献３】米国特許第４，６３８，１１０号
【特許文献４】米国特許出願公開第２００７／０１０８４５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
他の理由もあるが特にこうした複雑性のために、光起電力デバイス及びＬＥＤベースのデバイスの材料コスト及び製造コストは、それらが広く採用されるためには依然として非常に高い。結果として、組み込まれた構成要素に関してかつ製造の容易性に関して、より安価であるように設計される発光装置及び／又は光起電力装置が依然として必要とされている。より安価でありかつよりロバストなプロセスを用いて発光デバイス又は光起電力デバイスを製造し、それにより、したがって消費者及び企業によって広く使用され採用されることを可能にすることができる、ＬＥＤベースの照明デバイス及び光起電力パネルを製造することもまた依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の例示的な実施の形態は、印刷技術及びコーティング技術を用いて、新たなタイプのＬＥＤベースの照明デバイス及び光起電力デバイスと、こうしたデバイスを製造する新たな方法とを提供する。本発明の光起電力デバイス及び／又はＬＥＤベースの照明デバイスは、携帯電話ディスプレイと同等のサイズから広告用掲示板の（又はそれより大きい）サイズまでの多種多様のサイズで製造することができる。例示的な本発明の光起電力デバイス及び／又はＬＥＤベースの照明デバイスはまた、ロバストであり、かつ屋外及び他の負担の多い環境条件を含む、多種多様の条件下で動作することができる。光起電力デバイス及び／又はＬＥＤベースの照明デバイスを製造する例示的な本発明の方法は、比較的低温の処理を利用し、後に更なる製造サイクルにおいて個々にかつ別個に製品に配置される、完成したダイオード又はパッケージングされたダイオード（製造後工程）を利用するのではなく、デバイスが製造されている際にｉｎ  ｓｉｔｕで対応するダイオードを作製する。光起電力デバイス及び／又はＬＥＤベース照明デバイスの例示的な本発明のレンズ構造は、別個の追尾又は他のパネル移動なしにモード結合及びより広い入射角又は拡散角も提供することができる。光起電力デバイス及び／又はＬＥＤベースの照明デバイスを製造する例示的な本発明の方法は、完成した製品のコストを大幅に低減し、こうしたエネルギー生成デバイス及びエネルギー保存デバイスの広範にわたる採用を更に可能にする。
【００１０】
例示的な実施の形態では、装置が、複数の離間されたチャネルを備える基部と、前記基部に結合された複数の第１の導体であって、各第１の導体が前記複数の離間されたチャネルの対応するチャネル内にある、複数の第１の導体と、前記複数の第１の導体に結合された複数の実質的に球形のダイオードと、前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された複数の第２の導体と、少なくとも第１の屈折率を有する複数の実質的に球形のレンズであって、少なくとも第２の異なる屈折率を有する第１のポリマー内に懸濁している、複数の実質的に球形のレンズと、を具備する。
【００１１】
様々な例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形のダイオードの実質的に全てが、実質的に半球形の殻状ｐｎ接合を有することができる。同様に様々な例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する浸透層又は浸透領域を有することができ、残りのダイオード基板は、第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有することができる。更なる様々な例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形のダイオードの各ダイオードは、実質的に半球形の殻か又はキャップ付きｐｎ接合を有する第１の部分と、少なくとも部分的に球形の基板を有する第２の部分とを備えることができる。
【００１２】
いくつかの例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数の実質的に球形のダイオードの平均直径に対する比は、実質的に約５：１とすることができる。他の様々な例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数の実質的に球形のダイオードの平均直径に対する比は、約１０：１と２：１との間とすることができる。様々な例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形のレンズの相対的なサイズ又は間隔は、前記複数の実質的に球形のダイオードにモード結合を提供することができる。同様に様々な例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形のダイオードの平均直径は、約２０ミクロンを超えかつ約４０ミクロン未満とすることができる。
【００１３】
様々な例示的な実施の形態のうちの任意のものについて、前記複数の実質的に球形のダイオードは、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオード、カプセル封止型有機発光ダイオード、ポリマー発光ダイオード又は光起電力ダイオードとすることができる。例えば、前記複数の実質的に球形のダイオードは、窒化ガリウム、ガリウムヒ素又はシリコンを含むことができる。
【００１４】
様々な例示的な実施の形態のうちの任意のものにおいて、複数の第３の導体は、前記複数の第２の導体に結合することができる。前記基部は、ブラッグ反射器又は反射性プラスチックコーティング若しくは反射性ポリエステルコーティング等の反射器又は屈折器を更に備えることができる。複数の導電性ビアは、前記基部の第１の側と第２の側との間に延在し、かつ該第１の側において前記複数の第１の導体に対応して結合する（be correspondingly coupled）ことができる。前記基部は、前記複数の導電性ビアに結合され、かつ該基部の前記第２の側に結合又は一体化される、導電性バックプレーンを更に備えることができる。様々な例示的な実施の形態では、前記複数の導電性ビアは、複数の実質的にランダムに分散した実質的に球形の導体を備えることができる。
【００１５】
同様に様々な例示的な実施の形態では、複数の絶縁体は、前記複数の実質的に球形のダイオードの各々に対応して結合することができ、かつ第２のポリマー又は樹脂内に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を備えることもできるし、光開始剤化合物及び第２のポリマー又は樹脂を備えることもできる。
【００１６】
様々な例示的な実施の形態では、前記基部は、表面特徴があるか又はない実質的に平坦な全体的なフォームファクターを有し、約２ミリメートル未満の厚さを有する。例えば、前記基部は、紙、コート紙、プラスチックコート紙、エンボス紙、繊維紙、段ボール、ポスター用紙、ポスター板、木材、プラスチック、ゴム、布、ガラス及び／又はセラミックのうちの少なくとも１つを備えることができる。前記複数の離間されたチャネルは、実質的に平行とすることもできるし、少なくとも部分的に半球形状とし、アレイに配置する（and disposed）こともできるし、少なくとも部分的に放物線形状とすることもできる。前記基部は複数の角度付き隆起を更に備える。前記複数の離間されたチャネルはまた、複数の一体的に形成された突起又は支持部を更に備えることができる。このような例示的な実施の形態では、前記複数の第１の導体は、前記複数の離間されたチャネル内の前記複数の一体的に形成された突起又は支持部に結合され、前記複数の実質的に球形のダイオードは、前記複数の第１の導体に合金化され若しくはアニールされるか、又は化学的に結合される。
【００１７】
前記複数の第１の導体は、硬化した導電性インク又は硬化した導電性ポリマーを含むことができる。例えば、前記複数の第１の導体は、以下のタイプの導体、すなわち、銀導電性インク、銅導電性インク、金導電性インク、アルミニウム導電性インク、錫導電性インク、カーボン導電性インク、カーボンナノチューブポリマー又は導電性ポリマーのうちの少なくとも１つを硬化形態で含むことができる。他の様々な例示的な実施の形態では、前記複数の第１の導体は、実質的に、スパッタリングされ、コーティングされ、蒸着し又は電気メッキされた、例えば、アルミニウム、銅、銀、ニッケル又は金等の金属、金属合金又は金属の組合せを含む。
【００１８】
前記複数の第２の導体は、ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している光学的に透過性の導体又は導電性化合物を含むことができる。例えば、前記複数の第２の導体は、ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している以下の化合物、すなわち、カーボンナノチューブ、酸化アンチモン錫、酸化インジウム錫又はポリエチレン−ジオキシチオフェンのうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００１９】
いくつかの例示的な実施の形態では、前記複数のレンズはホウケイ酸ガラス又はポリスチレンラテックスを含むことができる。
【００２０】
様々な例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形のダイオードは、前記複数の第１の導体に又は該第１の導体の中にアニール又は合金化される。他の様々な例示的な実施の形態では、前記複数のダイオードは、前記複数の第１の導体に又は該複数の第１の導体の中に化学的に結合される。別の様々な例示的な実施の形態では、前記複数のダイオードは、前記複数の第１の導体に又は該第１の導体の中に当接により結合される。
【００２１】
例示的な装置又はシステムは、Ｅ１２、Ｅ１４、Ｅ２６、Ｅ２７又はＧＵ−１０照明標準規格に準拠するインターフェース等の、標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェース又は標準エジソン型照明ソケット内に挿入するためのインターフェース、又は標準蛍光灯型照明ソケット内に挿入するためのインターフェースを更に具備する。
【００２２】
別の例示的な実施の形態は、基部と、前記基部に結合された少なくとも１つの第１の導体と、前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数の実質的に球形のダイオードと、前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、第１のポリマー内に懸濁しかつ前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された、複数の実質的に球形のレンズと、を具備する、装置である。例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する。
【００２３】
別の例示的な装置は、基部と、前記基部に結合された少なくとも１つの第１の導体と、前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数の実質的に光共振型のダイオードと、前記複数の実質的に光共振型のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、第１のポリマー内に懸濁しかつ前記複数の実質的に光共振型のダイオードに結合された、複数のレンズであって、少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、複数のレンズと、を具備する。様々な例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に光共振型のダイオードは、実質的に球形、実質的に環状又は実質的に円柱状とすることができる。同様に様々な例示的な実施の形態では、前記複数のレンズは、実質的に、球形、半球形、ファセット状、楕円形、長円形、立方体、角柱状、台形、三角形又は角錐形とすることができる。
【００２４】
様々な例示的な実施の形態では、装置は、可撓性、折畳み式、又は折り目付け可能（creasable）とすることができる。
【００２５】
標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェースと、基部と、前記基部に結合された少なくとも１つの第１の導体と、前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数の実質的に球形のダイオードであって、約２０ミクロンより大きくかつ約４０ミクロン未満である平均直径を有する、複数の実質的に球形のダイオードと、前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された少なくとも１つの絶縁体と、前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、ポリマー内に懸濁しかつ前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された、複数の実質的に球形のレンズであって、少なくとも第１の屈折率を有し、前記ポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有し、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数の実質的に球形のダイオードの平均直径に対する比は、約１０：１と２：１との間である、複数の実質的に球形のレンズと、を具備する例示的なシステムも開示される。
【００２６】
別の例示的な装置は、複数の離間されたチャネルを有する基部であって、該複数の離間されたチャネルの各チャネルは複数の一体的に形成された突起を備える、基部と、前記基部に結合又は一体的に形成された導電性バックプレーンと、前記基部内の、前記導電性バックプレーンに結合された複数の導電性ビアと、前記複数の導電性ビア及び前記一体的に形成された突起に結合された少なくとも第１の導体と、前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数の実質的に球形のダイオードであって、前記複数の実質的に球形のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する浸透層又は浸透領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、複数の実質的に球形のダイオードと、前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、ポリマー内に懸濁しかつ前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された複数の実質的に球形のレンズと、を具備する。
【００２７】
いくつかの例示的な実施の形態では、装置が、複数の離間されたチャネルを備える基部と、前記基部に結合された複数の第１の導体であって、各第１の導体が前記複数の離間されたチャネルの対応するチャネル内にある、複数の第１の導体と、前記複数の第１の導体に結合された複数のダイオードと、前記複数のダイオードに結合された複数の第２の導体と、少なくとも第１の屈折率を有する複数の実質的に球形のレンズであって、少なくとも第２の異なる屈折率を有する第１のポリマー内に懸濁している、複数の実質的に球形のレンズと、を具備する。様々な例示的な実施の形態では、前記複数のダイオードは、実質的に球形、実質的に環状、実質的に円柱状、実質的にファセット状、実質的に矩形、実質的に平坦又は実質的に楕円形とすることができる。
【００２８】
他の例示的な実施の形態では、装置が、基部と、前記基部に結合された少なくとも１つの第１の導体と、前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数のダイオードと、前記複数のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、第１のポリマー内に懸濁しかつ前記複数のダイオードに結合された、複数の実質的に球形のレンズと、を具備する。いくつかの例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有することができ、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する。
【００２９】
例示的なシステムは、標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェースと、基部と、前記基部に結合された少なくとも１つの第１の導体と、前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数のダイオードと、前記複数のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、第１のポリマー内に懸濁しかつ前記複数のダイオードに結合された、複数のレンズであって、少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、複数のレンズと、を具備することもできる。様々な例示的な実施の形態では、前記複数のダイオードは、実質的に球形、実質的に環状、実質的に円柱状、実質的にファセット状、実質的に矩形、実質的に平坦、又は実質的に楕円形とすることができ、前記複数のレンズは、実質的に、球形、半球形、ファセット状、楕円形、長円形、立方体、角柱状、台形、三角形又は角錐形とすることができる。
【００３０】
例示的な実施の形態では、装置が、基部と、前記基部に結合された少なくとも１つの第１の導体と、前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数のダイオードであって、該複数のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する層又は領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、複数のダイオードと、前記複数のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、第１のポリマー内に懸濁しかつ前記複数のダイオードに結合された、複数のレンズであって、少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、複数のレンズと、を具備する。
【００３１】
別の例示的な装置では、基部と、前記基部に結合された少なくとも１つの第１の導体と、前記少なくとも１つの第１の導体に結合された複数のダイオードと、前記複数のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体と、前記複数のダイオードに結合されたレンズ構造であって、複数のレンズを備え、複数の屈折率を更に有し、前記複数のレンズの平均直径又は平均長さの、前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さに対する比は、約１０：１と２：１との間である、レンズ構造と、を具備する。
【００３２】
様々な例示的な実施の形態では、電子装置を製造する方法も含み、例示的な方法は、基部に結合された複数の第１の導体を形成することと、前記複数の第１の導体に複数の実質的に球形の基板粒子を結合することと、前記複数の第１の導体への前記結合に続き、前記複数の実質的に球形の基板粒子を複数の実質的に球形のダイオードに変化させることと、前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された複数の第２の導体を形成することと、を含む。
【００３３】
例示的な方法は、第１のポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを堆積させることを更に含むことができ、様々な例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有することができ、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有することができる。前記堆積させるステップは、前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数の実質的に球形のレンズを、前記複数の実質的に球形のダイオード及び前記複数の第２の導体の上に印刷することを更に含むことができる。
【００３４】
例示的な方法の実施の形態では、前記複数の実質的に球形のダイオードに予め製造された層を取り付けることを更に含むことができ、前記予め製造された層は、前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数の実質的に球形のレンズを含む。様々な例示的な実施の形態では、前記複数の第１の導体を形成する前記ステップは、前記基部の複数のチャネル内に、導電性インク又は導電性ポリマー等の第１の導電性媒体を堆積させることを更に含むことができる。例示的な方法の実施の形態では、前記第１の導電性媒体を部分的に硬化させることを更に含むことができ、前記複数の第１の導体に前記複数の実質的に球形の基板粒子を結合する前記ステップは、前記複数のチャネル内に、キャリア媒体内に懸濁している前記複数の実質的に球形の基板粒子を堆積させることと、前記第１の導電性媒体を完全に硬化させることと、を更に含む。
【００３５】
いくつかの例示的な実施の形態では、第１の導電性媒体を堆積させる前記ステップは、金属、金属合金又は金属の組合せを、スパッタリングすること、コーティングすること、蒸着させること又は電気メッキすることを含むことができる。
【００３６】
様々な例示的な実施の形態では、前記複数の第１の導体に前記複数の実質的に球形の基板粒子を結合する前記ステップは、前記複数のチャネル内に、反応性キャリア媒体内に懸濁している前記複数の実質的に球形の基板粒子を堆積させることと、前記反応性キャリア媒体を除去することと、前記第１の導電性媒体を硬化又は再硬化させることと、を更に含むことができる。他の様々な例示的な実施の形態では、前記複数の第１の導体に前記複数の実質的に球形の基板粒子を結合する前記ステップは、前記複数のチャネル内に、異方性導電性媒体内に懸濁している前記複数の実質的に球形の基板粒子を堆積させることと、前記異方性導電性媒体内に懸濁している前記複数の実質的に球形の基板粒子を圧縮することと、を更に含むことができる。他の様々な例示的な実施の形態では、前記複数の第１の導体に前記複数の実質的に球形の基板粒子を結合する前記ステップは、前記複数のチャネル内に、揮発性キャリア媒体内に懸濁している前記複数の実質的に球形の基板粒子を堆積させることと、前記揮発性キャリア媒体を蒸発させることと、を更に含むことができる。更なる他の様々な例示的な実施の形態では、前記複数の第１の導体に前記複数の実質的に球形の基板粒子を結合する前記ステップは、前記複数のチャネル内に、キャリア媒体内に懸濁している前記複数の実質的に球形の基板粒子を堆積させることと、前記複数のチャネル内で前記複数の実質的に球形の基板粒子をアニール又は合金化することと、を更に含むことができる。
【００３７】
いくつかの例示的な実施の形態では、前記複数の第１の導体が、前記複数の離間されたチャネル内で複数の一体的に形成された突起又は支持部に結合されているとき、前記複数の第１の導体に前記複数の実質的に球形の基板粒子を結合する前記ステップは、前記複数のチャネル内に、キャリア媒体内に懸濁している前記複数の実質的に球形の基板粒子を堆積させることと、前記複数の実質的に球形の基板粒子を前記複数の第１の導体にアニール若しくは合金化するか、又は化学的に結合することと、を更に含むことができる。
【００３８】
様々な例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形の基板粒子の各実質的に球形の基板粒子が半導体を含むとき、該複数の実質的に球形の基板粒子を前記複数の実質的に球形のダイオードに変化させる前記ステップは、前記複数の実質的に球形の基板粒子の上にドーパント材料を堆積させ、該複数の実質的に球形の基板粒子とともに前記ドーパント材料をアニール又は合金化することにより、各実質的に球形の基板粒子内にｐｎ接合を形成することを更に含むことができる。例えば、前記アニーリング又は前記合金化は、レーザー又は熱によるアニーリング又は合金化とすることができ、前記ドーパント材料は、基板液体又は膜とすることができ、キャリア内に懸濁しているドーパント元素又は化合物とすることができる。いくつかの例示的な実施の形態では、前記ドーパント材料は、前記複数の実質的に球形の基板粒子の第１の上方部分に堆積して、実質的に半球形の殻又はキャップ付きのｐｎ接合を形成することができる。
【００３９】
いくつかの例示的な実施の形態では、前記複数の実質的に球形の基板粒子が、第１の有機化合物又はポリマー化合物を含むとき、前記複数の実質的に球形の基板粒子を前記複数の実質的に球形のダイオードに変化させる前記ステップは、前記複数の実質的に球形の基板粒子の上に第２の有機化合物又はポリマー化合物を堆積させることを更に含むことができる。
【００４０】
例示的な方法の実施の形態は、前記複数の第２の導体の上に又は中に複数の第３の導体を堆積させること、又はブラッグ反射器又は反射性プラスチックコーティング若しくは反射性ポリエステルコーティング等の前記基部に反射器又は屈折器を結合すること、又は標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェースを取り付けることを更に含むことができる。
【００４１】
例示的な方法の実施の形態では、第２のポリマー又は樹脂に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を堆積させることであって、前記複数の実質的に球形のダイオードの各々に対応して結合された複数の絶縁体を形成する、堆積させることを更に含むことができる。
【００４２】
様々な例示的な実施の形態では、前記複数の第２の導体を形成する前記ステップは、ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している光学的に透過性の導体又は導電性化合物を堆積させることを更に含むことができる。
【００４３】
同様に、様々な例示的な実施の形態では、前記形成するステップ、前記結合するステップ及び前記変化させるステップは、印刷プロセスによって又は該印刷プロセスを介して行われる。
【００４４】
電子装置を製造する別の例示的な方法もまた開示されており、該例示的な方法は、基部に結合された少なくとも１つの第１の導体を形成することと、前記少なくとも１つの第１の導体に複数の実質的に球形の基板粒子を結合することと、前記複数の実質的に球形の基板粒子を複数の実質的に球形のダイオードに変化させることと、前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体を形成することとを含む。いくつかの例示的な実施の形態では、例示的な方法は、第１のポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを堆積させることであって、該複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは、少なくとも第２の異なる屈折率を有する、堆積させることを更に含むことができる。他の様々な例示的な実施の形態では、例示的な方法は、前記複数の実質的に球形のダイオードに予め製造された層を取り付けることであって、該予め製造された層は、前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数の実質的に球形のレンズを含み、複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、取り付けることを更に含むことができる。
【００４５】
同様に例示的な実施の形態では、前記少なくとも１つの第１の導体を形成するステップは、銀導電性インク、銅導電性リンク、金導電性インク、アルミニウム導電性インク、錫導電性インク、カーボン導電性インク、カーボンナノチューブポリマー又は導電性ポリマー等、第１の導電性媒体を堆積させることを更に含むことができる。いくつかの例示的な実施の形態では、第１の導電性媒体を堆積させる前記ステップは、アルミニウム、銅、銀、ニッケル又は金等の金属、金属合金又は金属の組合せをスパッタリングすること、コーティングすること、蒸着させること又は電気メッキすることを含む。
【００４６】
発光電子装置を製造する別の例示的な方法が開示されており、該例示的な方法は、基部に結合された少なくとも１つの導体を形成することと、前記少なくとも１つの第１の導体に複数の実質的に球形の基板粒子を結合することと、前記少なくとも１つの導体への前記結合に続き、前記複数の実質的に球形の基板粒子を複数の実質的に球形の発光ダイオードに変化させることであって、前記複数の実質的に球形の発光ダイオードは約２０ミクロンより大きくかつ４０ミクロン未満の平均直径を有する、変化させることと、前記複数の実質的に球形の発光ダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体を形成することと、ポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを堆積させることであって、前記複数の実質的に球形のレンズは少なくとも１つの屈折率を有し、前記ポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有し、複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数の実質的に球形の発光ダイオードの平均直径に対する比は、約１０：１と２：１との間である、堆積させることと、標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェースを取り付けることと、を含む。
【００４７】
電子装置を製造する別の例示的な方法が開示されており、該方法は、基部に結合された少なくとも１つの導体を形成することと、前記少なくとも１つの第１の導体に複数の実質的に球形の基板粒子を結合することと、前記少なくとも１つの導体への前記結合に続き、前記複数の実質的に球形の基板粒子を複数の実質的に球形のダイオードに変化させることであって、前記複数の実質的に球形のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する浸透層又は浸透領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、変化させることと、前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体を形成することと、ポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを堆積させることであって、該複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記ポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、堆積させることと、を含む。
【００４８】
電子装置を製造する別の例示的な方法は、基部に結合された複数の第１の導体を形成することと、前記複数の第１の導体に複数の基板粒子を結合することと、前記複数の第１の導体への前記結合に続き、前記複数の基板粒子を複数のダイオードに変化させることと、前記複数のダイオードに結合されている複数の第２の導体を形成することと、第１のポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを堆積させることであって、該複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、堆積させることと、を含む。いくつかの例示的な実施の形態では、前記複数のダイオードを、実質的に球形、実質的に環状、実質的に円柱状、実質的にファセット状、実質的に矩形、実質的に平坦又は実質的に楕円形とすることができる。堆積させるステップは、前記複数のダイオード及び前記複数の第２の導体の上に前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数の実質的に球形のレンズを印刷することを更に含むことができる。
【００４９】
電子装置を製造する更に別の例示的な方法は、基部に結合された少なくとも１つの導体を形成することと、前記少なくとも１つの第１の導体に複数の基板粒子を結合することと、前記少なくとも１つの導体への前記結合に続き、前記複数の基板粒子を複数のダイオードに変化させることと、前記複数の実質的に球形のダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体を形成することと、第１のポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを堆積させることであって、該複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、堆積させることと、を含む。
【００５０】
電子システムを製造する別の例示的な方法の実施の形態も開示されており、該方法の実施の形態は、基部に結合された少なくとも１つの導体を形成することと、前記少なくとも１つの第１の導体に複数の基板粒子を結合することと、前記複数の基板粒子を複数の実質的に光共振型のダイオードに変化させることと、前記複数の実質的に光共振型のダイオードに結合されている少なくとも１つの第２の導体を形成することと、第１のポリマー内に懸濁している複数のレンズを堆積させることであって、該複数のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、堆積させることと、標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェースを取り付けることと、を含む。
【００５１】
様々な例示的な実施の形態では、電子装置を製造する方法は、基部の複数のチャネル内に第１の導電性媒体を堆積させて複数の第１の導体を形成することと、前記複数のチャネル内に、キャリア媒体内に懸濁している複数の半導体基板粒子を堆積させることと、前記複数の半導体基板粒子の各半導体基板粒子と前記複数の第１の導体のうちの第１の導体との間にオーミックコンタクトを形成することと、前記複数の半導体基板粒子を複数の半導体ダイオードに変化させることと、第２の導電性媒体を堆積させて、前記複数の半導体ダイオードに結合された複数の第２の導体を形成することと、前記複数のダイオードの上に第１のポリマー内に懸濁している複数のレンズを堆積させることと、を含む。例えば、前記堆積ステップは、以下のタイプの堆積のうちの少なくとも１つを更に含むことができ、すなわち、印刷、コーティング、圧延、噴霧、積層、スパッタリング、ラミネーション、スクリーン印刷、インクジェット印刷、電気光学印刷、電子インク印刷、フォトレジスト印刷、熱印刷、レーザージェット印刷、磁気印刷、パッド印刷、フレキソ印刷、ハイブリッドオフセットリソグラフィー又はグラビア印刷である。同様に例えば、前記第１の導電性媒体を堆積させるステップは、前記第１の導電性媒体で前記複数のチャネルをコーティングすることと、ドクターブレードを用いて前記基部の第１の面を擦ることにより余分な第１の導電性媒体を除去することと、を更に含むことができ、同様に、前記複数の半導体基板粒子を堆積させるステップは、キャリア媒体内に懸濁している前記複数の半導体基板粒子で前記複数のチャネルをコーティングすることと、ドクターブレードを用いて前記基部の第１の面を擦ることにより余分な複数の球形の基板粒子を除去することと、を更に含むことができる。
【００５２】
電子装置を製造する更に別の例示的な方法は、基部に第１の導電性媒体を堆積させることであって、少なくとも１つの第１の導体を形成、堆積させることと、キャリア媒体内に懸濁している複数の半導体基板粒子を堆積させることと、前記複数の半導体基板粒子と前記少なくとも１つの第１の導体との間にオーミックコンタクトを形成することと、前記複数の半導体基板粒子の上にドーパントを堆積させて、前記複数の半導体基板粒子をアニールすることにより、各半導体基板粒子にｐｎ接合を形成することであって、複数の半導体ダイオードを形成する、形成することと、第２の導電性媒体を堆積させることであって、前記複数の半導体ダイオードに結合された少なくとも１つの第２の導体を形成する、堆積させることと、前記複数のダイオードの上に第１のポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを堆積させることであって、該複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、堆積させることと、を含む。
【００５３】
別の例示的な実施の形態では、電子装置を製造する方法は、基部の複数のキャビティ内に第１の導電性媒体を印刷して複数の第１の導体を形成することと、前記複数のキャビティ内に、キャリア媒体内に懸濁している複数の実質的に球形の基板粒子を印刷することと、前記複数の実質的に球形の半導体基板粒子の第１の上方の部分にドーパントを印刷することと、前記ドープした複数の球形の半導体基板粒子をアニールすることであって、少なくとも部分的に半球形殻のｐｎ接合を有する複数の実質的に球形のダイオードを形成する、アニールすることと、前記複数の実質的に球形のダイオードの第１の部分の上に電気的絶縁媒体を印刷することと、前記複数の実質的に球形のダイオードの第２の部分の上に第２の導電性媒体を印刷することであって、複数の第２の導体を形成する、印刷することと、前記複数の実質的に球形のダイオードの上に第１のポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを印刷することであって、前記複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、印刷することと、を含む。
【００５４】
本発明の多数の他の利点及び特徴は、本発明及びその実施形態の以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び添付図面から容易に明らかとなろう。
【００５５】
本発明の目的、特徴及び利点は、添付図面に関連して考慮する場合に以下の開示を参照してより容易に明らかとなるはずであり、図面では、様々な図において同様の参照符号を用いて同一の構成要素が識別されており、様々な図において、選択された構成要素の実施形態の更なるタイプ、具体例又は変形を識別するために、英字を含む参照符号が利用されている。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の教示による装置の実施形態の例示的な基部の斜視図である。
【図２】本発明の教示による装置の実施形態の第１の例示的な基部の断面図である。
【図３】本発明の教示による装置の実施形態の第２の例示的な基部の断面図である。
【図４】本発明の教示による装置の実施形態の第３の例示的な基部の断面図である。
【図５】本発明の教示による装置の実施形態の第４の例示的な基部の断面図である。
【図６】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体を備えた例示的な基部の斜視図である。
【図７】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体を備えた例示的な基部の断面図である。
【図８】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体を備えた第５の例示的な基部の断面図である。
【図９】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体を備えた第６の例示的な基部の断面図である。
【図１０】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体を備えた第６の例示的な基部の断面図である。
【図１１】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体及び複数の基板粒子を備えた例示的な基部の斜視図である。
【図１２】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体及び複数の基板粒子を備えた第５の例示的な基部の断面図である。
【図１３】本発明の教示による装置の実施形態を形成する例示的な方法における任意選択のステップに対する、複数の基板粒子が圧縮ローラーを通過している第５の例示的な基部の側面図である。
【図１４】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体及び複数のダイオードを備えた第５の例示的な基部の断面図である。
【図１５】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体及び複数のダイオードを備えた第５の例示的な基部の断面図である。
【図１６】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数のダイオード及び複数の絶縁体を備えた例示的な基部の斜視図である。
【図１７】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数のダイオード及び複数の絶縁体を備えた第５の例示的な基部の断面図である。
【図１８】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数のダイオード、複数の絶縁体及び複数の第２の導体を備えた例示的な基部の斜視図である。
【図１９】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数のダイオード、複数の絶縁体及び複数の第２の導体を備えた第５の例示的な基部の断面図である。
【図２０】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数のダイオード、複数の絶縁体、複数の第２の導体及び発光層を備えた第５の例示的な基部の断面図である。
【図２１】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数のダイオード、複数の第２の導体及びポリマー内に懸濁している複数のレンズを備えた例示的な基部の斜視図である。
【図２２】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数のダイオード、複数の絶縁体、複数の第２の導体、複数の第３の導体及びポリマー内に懸濁している複数のレンズを備えた第５の例示的な基部の断面図である。
【図２３】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数のダイオード、複数の絶縁体、複数の第２の導体及びポリマー内に懸濁している複数のレンズを備えた例示的な第７の基部の斜視図である。
【図２４】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数のダイオード、複数の絶縁体、複数の第２の導体、複数の第３の導体及びポリマー内に懸濁している複数のレンズを備えた第７の例示的な基部の断面図である。
【図２５】本発明の教示による装置の実施形態の例示的な第８の基部の斜視図である。
【図２６】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数の実質的にファセット状のダイオード、複数の第２の導体及び複数の第３の導体を備えた例示的な基部の斜視図である。
【図２７】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数の実質的にファセット状のダイオード、複数の絶縁体、複数の第２の導体及び複数の第３の導体を備えた第５の例示的な基部の断面図である。
【図２８】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数の実質的に楕円形（又は長円形）のダイオード及び複数の第２の導体を備えた例示的な基部の斜視図である。
【図２９】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数の実質的に楕円形（又は長円形）のダイオード、複数の絶縁体及び複数の第２の導体を備えた第５の例示的な基部の断面図である。
【図３０】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数の実質的に不規則なダイオード、複数の絶縁体、複数の第２の導体及びポリマー内に懸濁している複数のレンズを備えた例示的な基部の斜視図である。
【図３１】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数の実質的に不規則なダイオード、複数の絶縁体、複数の第２の導体及びポリマー内に懸濁している複数のレンズを備えた第５の例示的な基部の断面図である。
【図３２】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数の実質的に球形のダイオード、複数の絶縁体、複数の第２の導体、複数の第３の導体及びポリマー内に懸濁している複数のレンズを備えた第６の例示的な基部の斜視図である。
【図３３】本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体、複数の実質的に球形のダイオード、複数の絶縁体、複数の第２の導体、複数の第３の導体及びポリマー内に懸濁している複数のレンズを備えた第６の例示的な基部の断面図である。
【図３４】本発明の教示による装置の実施形態の第１の導体、複数の実質的に球形のダイオード、絶縁体、第２の導体及び第３の導体を備えた例示的な基部の斜視図である。
【図３５】本発明の教示による装置の実施形態の第１の導体、複数の実質的に球形のダイオード、絶縁体、第２の導体、第３の導体及びポリマー内に懸濁している複数のレンズを備えた例示的な基部の斜視図である。
【図３６】本発明の教示による装置の実施形態の第１の導体、複数の実質的に球形のダイオード、絶縁体、第２の導体、第３の導体及びポリマー内に懸濁している複数のレンズを備えた例示的な基部の断面図である。
【図３７】本発明の教示による装置の実施形態の第１の導体、第１の導体（又は導電性）接着層、複数の基板粒子及び絶縁体を備えた第９の例示的な基部の斜視図である。
【図３８】本発明の教示による装置の実施形態の第１の導体、第１の導体接着層、複数の基板粒子及び絶縁体を備えた第９の例示的な基部の断面図である。
【図３９】本発明の教示による例示的な装置の実施形態の第１の導体、第１の導体（又は導電性）接着層、複数の基板粒子の上に、堆積した基板（又は半導体）層又は領域を用いて形成された複数のダイオード、絶縁体、第２の導体、及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー（binder：結合剤））内に懸濁している）複数のレンズが堆積している第９の例示的な基部の斜視図である。
【図４０】本発明の教示による例示的な装置の実施形態の第１の導体、第１の導体（又は導電性）接着層、複数の基板粒子の上に、堆積した基板（又は半導体）層又は領域を用いて形成された複数のダイオード、絶縁体、第２の導体、及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）内に懸濁している）複数のレンズが堆積している第９の例示的な基部の断面図である。
【図４１】本発明の教示による第１のシステムの実施形態を示すブロック図である。
【図４２】本発明の教示による第２のシステムの実施形態を示すブロック図である。
【図４３】本発明の教示による方法実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
本発明は、多くの種々の形態の実施形態が可能であるが、本開示は、本発明の原理の例示としてみなされ、本発明を例示する特定の実施形態に限定するようには意図されていないということを理解して、本発明の特定の例示的な実施形態を図面に示し、本明細書において詳細に説明する。これに関して、本発明に一貫する少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その用途が、上述及び後述し、図面に示し、又は例において説明するような構成の詳細に限定されず、また構成要素の配置に限定されないことを理解するべきである。本発明に一貫する方法及び装置は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施され実行されることが可能である。また、以下に含む要約書とともに本明細書で採用する術語及び用語は、説明を目的とするものであり、限定するものとみなされるべきではないことを理解するべきである。
【００５８】
選択された実施形態に対して、本明細書で開示する発明は、「Method of Manufacturing Addressable and Static Electronic Displays」と題する、発明者William Johnstone Ray他、２００７年５月３１日出願の米国特許出願第１１／７５６，６１６号と、「Addressable or Static Light Emitting or Electronic Apparatus」と題する、発明者William Johnstone Ray他、２００７年５月３１日出願の米国特許出願第１１／７５６，６１９号に関連し（「関連出願」）、それらは、本出願と同一の譲受人に譲渡され、それらの全ての内容は参照によりその全体が本明細書に援用され、本出願と同一の全ての開示された主題に対して優先権を主張する。
【００５９】
図１は、本発明の教示による装置の実施形態の例示的な基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの斜視図である。図２は、本発明の教示による装置の実施形態の第１の例示的な基部１００の（２５−２５’平面を通る）断面図である。図３は、本発明の教示による装置の実施形態の第２の例示的な基部１００Ａの（２５−２５’平面を通る）断面図である。図４は、本発明の教示による装置の実施形態の第３の例示的な基部１００Ｂの（２５−２５’平面を通る）断面図である。図５は、本発明の教示による装置の実施形態の第４の例示的な基部１００Ｃの（２５−２５’平面を通る）断面図である。様々な斜視図又は側面図（図１、図６、図１１、図１３、図１６、図１８、図２１、図２６、図２８、図３４、図３５等）の多くにおいて、任意の１つ又は複数の対応する基部１００を利用することができ、対応する斜視図において示されているように対応する基部が利用される場合、様々な断面図（図２〜図５、図７、図８、図１２、図１４、図１５、図１７、図１９、図２０、図２２、図２７、図２９等）が特定の例示的な例又は例示とみなされることに留意するべきである。装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００等の装置に対するいかなる言及も、後述する装置２００Ａ、２００Ｂ、３００Ａ、３００Ｂ、４００Ａ、４００Ｂ、５００Ａ、５００Ｂ、６００Ａ、６００Ｂ、７００Ａ及び７００Ｂを含むその又はそれらの変形を意味しかつ含む（その逆もまた同様）ものと理解するべきであることもまた留意するべきである。さらに、装置２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、３００Ａ、３００Ｂ、４００、４００Ａ、４００Ｂ、５００、５００Ａ、５００Ｂ、６００、６００Ａ、６００Ｂ、７００Ａ及び７００Ｂは、後により詳細に説明するように、以下のうちの任意の１つ又は複数に関して互いに異なってもよい。すなわち、（１）それらの装置の対応する基部１００内の任意のキャビティ、チャネル又は溝１０５の存在及び／又は形状、（２）基板（又は半導体）粒子１２０及び／又はレンズ１５０の形状、（３）導体及び絶縁体の複数ではなく単一の層を有すること、（４）一体的に形成されるか又は他の導電性ビア２８０、２８５を含むこと、（５）バックプレーン２９０を含むこと、（６）対応する装置を作製するために利用される堆積方法等である。また、同様に後により詳細に説明するように、組み込まれたダイオード１５５が、装置２００Ａ、３００Ａ、４００Ａ、５００Ａ、６００Ａ、７００Ａの場合は発光ダイオードであり、装置２００Ｂ、３００Ｂ、４００Ｂ、５００Ｂ、６００Ｂ、７００Ｂの場合は光起電力ダイオードである限り、装置２００Ａ、３００Ａ、４００Ａ、５００Ａ、６００Ａ、７００Ａは装置２００Ｂ、３００Ｂ、４００Ｂ、５００Ｂ、６００Ｂ、７００Ｂとは異なる。他の点では、いずれの装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００も、任意の組合せで他の装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００の実施形態のいずれかの要素のうちのいずれも含むか又は備えることができるように、装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００のいずれかのいかなる特徴又は要素に対するいかなる言及も、他の装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００の実施形態のいずれにも、個々にかつ／又はこうした特徴若しくは要素と組み合わせて、等しく適用可能であることを理解するべきである。さらに、様々な堆積、プロセス及び／又は他の製造ステップのあらゆるものが、様々な装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００のいずれにも適用可能である。
【００６０】
用語「基板」は、２つの異なる構成要素、すなわち、他の構成要素のための基部又は支持部を形成し、基板上に様々な層を印刷するため等の関連する用途では本明細書において「基板」と等価的に呼ぶことができる、基部（支持基板又は基礎基板）１００（１００Ａ〜１００Ｈを含む）と、対応するダイオード１５５を形成するために利用される複数の半導体、ポリマー、又は有機発光基板粒子若しくは光起電力基板粒子等の複数の基板粒子１２０とを指すために利用することができることも留意するべきである。当業者は、これらの様々な基板は、文脈及び対応する参照符号の両方に基づいて異なり、混乱を回避するために、本明細書では、支持タイプの基板又は基礎タイプの基板を「基部」と呼び、「基板」を、電子工学及び／又は半導体の技術分野の通常の意味において基板粒子１２０を含む材料を意味し指すために利用する、ということを理解するであろう。
【００６１】
図１〜図５に示すように、例示的な基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ（及び後述する１００Ｅ〜１００Ｇ）は、複数のキャビティ（チャネル、トレンチ又は空隙）１０５を含み、それらのキャビティ１０５は、選択された実施形態では、細長いキャビティとして形成され、例示的な基部１００、１００Ａ〜１００Ｇの対応する複数の隆起（ピーク、上昇部又は頂）によって互いに分離されているチャネル、溝又はスロット（又は同様に、窪み、谷、孔、開口部、間隙、オリフィス、空洞、スリット、通路又は波形）を有効に形成する。基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄに対するキャビティ、チャネル又は溝１０５を、湾曲し（半円形又は半楕円形）実質的に直線状に（２５−２５’平面に対して垂直な方向に）延在するものとして示すが、限定ではなく正方形、矩形、曲線、波状、不規則、異なるサイズ等を含む、任意の形状及び／又はサイズの任意の１つ又は複数の方向に延在するあらゆるキャビティ、チャネル又は溝１０５が、均等でありかつ特許請求される本発明の範囲内にあるとみなされ、キャビティ、チャネル又は溝１０５の更なる例示的な形状を、他の図面に示しかつ後述する。複数のキャビティ、チャネル又は溝１０５は、離間されており、図示するように、隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５によって互いに分離されており、後述するように、選択された実施形態に対して複数の第１の導体１１０を成形し画定するために利用される。キャビティ又はチャネル１０５を、図１及び他の図面では、実質的に平行であり実質的に同じ方向に向けられているように示すが、当業者は、チャネルの深さ及び幅、チャネル方向又は向き（例えば、円形、楕円形、曲線、波状、正弦波状、三角形、奇抜な、芸術的な、不規則な等）、間隔の変形、空隙又はキャビティのタイプ（例えば、チャネル、窪み又は孔）等を含む、無数の変形が利用可能であり、こうした変形は全て、均等でありかつ本発明の範囲内にあるとみなされることを理解するであろう。更なる形態を有する基部１００もまた、図９、図１０、図２３〜図２５、図３０〜図３３及び図３７〜図３９を参照して例示しかつ後述する。例えば、実質的に平坦な全体的フォームファクターを有し、いかなる顕著な表面の変形もない（すなわち、いかなるキャビティも、チャネルも、溝１０５も有していない）例示的な基部１００Ｈを、図３７〜図３９を参照して例示しかつ後述する。
【００６２】
基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ（及び後述する他の基部１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈ）は、限定ではなく例としてプラスチック、紙、段ボール、又はコート紙若しくはコーティングされた段ボール等、任意の適切な材料から形成するか、又はそうした材料を含むことができる。例示的な実施形態では、基部１００（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ及び／又は１００Ｇを含む）は、例えばSappi,Ltdから販売されているエンボス紙又はエンボス板紙を含む、成形プロセス等により複数のキャビティ１０５が一体的に形成されている、エンボス加工されてコーティングされた紙又はプラスチックを含む。同様に例示的な実施形態では、基部１００（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ及び／又は１００Ｈ）は、実質的な電気的絶縁を提供することができるか又はそれに適している誘電率を有する材料を含む。基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈは、同様に例えば、以下のうちのいずれかの１つ又は複数を含むことができる。すなわち、紙、コート紙、プラスチックコート紙、繊維紙、段ボール、ポスター用紙、ポスター板、本、雑誌、新聞、木板、合板及び任意の選択された形態の他の紙又は木材ベースの製品、任意の選択された形態（シート、膜、板等）のプラスチック材料又はポリマー材料、任意の選択された形態の天然ゴム及び合成ゴムの材料及び製品、任意の選択された形態の天然繊維及び合成繊維、いずれかの選択された形態のガラス、セラミック並びに他のシリコン又はシリカ由来の材料及び製品、コンクリート（硬化）、石及び他の建築材料及び製品、又は現在既存の若しくは将来作製される任意の他の製品である。第１の例示的な実施形態では、或る程度の電気的絶縁を提供する（すなわち、基部１００（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ及び／又は１００Ｈを含む）の第１の（表面）側に堆積するか又は施される１つ又は複数の第１の導体１１０の電気的絶縁、すなわち互いからの又は他の装置若しくはシステム構成要素からの電気的絶縁のいずれかを提供するのに十分な誘電率又は絶縁特性を有する）、基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈを選択することができる。例えば、比較的高価な選択ではあるが、基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈとしてガラスシート又はシリコンウェハーを利用することもできる。一方、他の例示的な実施形態では、Sappi, Ltd.から入手可能な特許の紙（patent stock）及び１００ポンドの表示用紙、又はMitsubishi Paper Mills社、Mead社等の他の製紙業者からの同様のコート紙、並びに他の紙製品等、プラスチックシート又はプラスチックコート紙製品を利用して、基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈが形成される。更なる例示的な実施形態では、限定されないが、追加の密閉層又はカプセル封止層（プラスチック、ラッカー及びビニル等）が基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１��０Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈの１つ又は複数の表面に堆積しているものを含む、任意のタイプの基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈを利用することができる。
【００６３】
様々な図に示すような例示的な基部１００は、限定ではなく例として印刷機によって供給することができ、かつ第１の面（又は側）に、キャビティ、チャネル又は溝１０５（例えば、網状の、実質的に平坦な基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ）を含むか、又は所定公差内の実質的に平滑な（かつキャビティ、チャネル又は溝１０５を含まない）第１の面を有する（実質的に平滑かつ実質的に平坦な基部１００Ｈ）トポロジーを有することができる、１枚の選択された材料（例えば紙又はプラスチック）を含む等、全体的な意味で実質的に平坦なフォームファクターを有する。当業者は、無数の更なる形状及び表面トポロジーが利用可能であり、均等でありかつ特許請求される本発明の範囲内にあるとみなされることを理解するであろう。
【００６４】
図３を参照すると、第２の例示的な基部１００Ａは、２つの更なる構成要素又は特徴を更に含み、それらのうちの任意のものを、第２の例示的な基部１００Ａの一部として一体的に形成することもできるし、それらを第２の例示的な基部１００Ａを形成するように基部１００等の別の材料の上に堆積させることもできる。図示するように、第２の例示的な基部１００Ａは、実質的に透明なプラスチックコーティング（例えばポリエステル、マイラー等）等のコーティング２６０によって覆うことができるか又は任意の適切な屈折率を有する、光学格子、ブラッグ反射器又はミラー等の反射器、屈折器又はミラー２５０を更に備えており、それにより、（特に、反射器、屈折器又はミラー２５０を例えば屈折格子として実施することができる場合）キャビティ、チャネル又は溝１０５の内側は実質的に平滑である。反射器、屈折器又はミラー２５０を利用して、入射光がキャビティ、チャネル若しくは溝１０５（及び光起電力用途の場合等、後述する任意の組み込まれたダイオード１５５）に向かって戻るように、又はキャビティ、チャネル若しくは溝１０５を有する装置（２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００）の（第１の）面に向かって反射される。
【００６５】
図４を参照すると、第３の例示的な基部１００Ｂは、第３の例示的な基部１００Ｂの一部として一体的に形成することができるか、又は第３の例示的な基部１００Ｂを形成するように基部１００等の別の材料の上に堆積させることができる、例えばアルミニウム又は銀でコーティングされたポリエステル又はプラスチック等の反射コーティング２７０を更に備えている。反射コーティング２７０はまた、キャビティ、チャネル若しくは溝１０５（及び光起電力用途の場合等、後述する任意の組み込まれたダイオード１５５）に向かって戻るように、又はキャビティ、チャネル若しくは溝１０５を有する装置（２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００）の表面に向かうように入射光を反射させるためにも利用される。反射器、屈折器若しくはミラー２５０又は反射コーティング２７０は、概して、選択された用途に応じて、後述する複数のダイオード１５５の選択されたバンドギャップに対して適切な波長で光を反射又は屈折させるように選択される。
【００６６】
図５を参照すると、第４の例示的な基部１００Ｃは、上述したコーティング及び／又は反射器（２５０、２６０、２７０）のうちのいずれかを含むことができるとともに、２つの追加の構成要素又は特徴、すなわち複数の導電性ビア２８０及び導電性バックプレーン２９０のうちのいずれかを更に備え、それらのうちの任意のものを、第４の例示的な基部１００Ｃの一部として一体的に形成することもできるし、それらを第４の例示的な基部１００Ｃを形成するように基部１００等の別の材料の上に又はその中に堆積させるか又は施すこともできる。例えば、例示的な導電性ビア２８０を、後述する第１の複数の導体１１０の堆積中等、第４の例示的な基部１００Ｃの対応する空隙に導電性インク又はポリマーを充填することにより形成することができる。同様に例えば、導電性ビア２８０は、第４の例示的な基部１００Ｃを形成するようにプラスチックシート内に埋め込まれた、金属、カーボン又は他の導電性ピン若しくはワイヤから形成される等、第４の例示的な基部１００Ｃと一体的に形成することができる。（（ランダムに又は規則的に）分散されている実質的に球形の導電性ビア２８５としての）導電性ビアの別の変形を、図１０及び図３３を参照して例示しかつ後述する。同様に例えば、各対応する第１の導体１１０に対して１つ又は複数の導電性ビア２８０、２８５が存在してもよい。別の例として、導電性バックプレーン２９０は、基部１００Ｃと一体的に形成することもできるし、基部１００の第２の（裏）側又は面に、後述する例示的な導電性インク又はポリマー等の導電性インク又はポリマーによってコーティング又は印刷すること等により、基部１００の上に堆積させることもできる。図示するように、複数の導電性ビア２８０（及び／又は導電性ビア２８５）及び／又は導電性バックプレーン２９０のいずれか又は両方を、金属、導電性インク若しくはポリマー等の任意の種類若しくはタイプの任意の導電性物質、又は限定ではなく例として後述する第１の導体１１０、第２の導体１４０及び／若しくは第３の導体１４５を含むことができる材料のいずれかを含む、カーボン又はカーボンナノチューブ等の様々な他の導電性材料から形成することができる。導電性ビア２８０（及び／又は導電性ビア２８５）は、１つ又は複数の第１の導体１１０（後述する）にかつ／又はそこから結合し、接続し、かつ他の方法で導電するために利用される。導電性バックプレーン２９０は、導電性ビア２８０、２８５と他のシステム３５０、３７５の構成要素との間の好都合な電気的結合又は接続を提供し、例えば、装置２００、３００、４００、５００、６００、７００に電圧若しくは電流を印加するため、又は装置２００、３００、４００、５００、６００、７００によって生成される電圧若しくは電流を受け取るために電極としても機能することができる。他の例示的な実施形態では、後により説明するように、別個のワイヤ、リード又は他の接続を、異なるタイプのアドレス指定可能性に対して等、導電性バックプレーン２９０の代りに又はそれに加えて、ビア２８０のうちの各々、いくつか又は全てに提供することができる。（ビア２８０（２８５）及び／又は導電性バックプレーン２９０なしに実施される他の例示的な実施形態では、後述するように、装置２００、３００、４００、５００、６００、７００の側部又は縁から等、複数の第１の導体１１０に対して他のタイプの接触を行うことができる。）導電性ビア２８０及び／又は導電性バックプレーン２９０を、他の基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈのいずれかの中に含めることもでき、こうした変形の全てが、均等でありかつ特許請求される本発明の範囲内にある。
【００６７】
第５の例示的な基部１００Ｄについては図８を参照して後述し、それは、第２の例示的な基部１００Ａ及び第４の例示的な基部１００Ｃの様々な特徴を組み合わせている。内部突起（又は支持部）２４５を備えた半円形チャネル１０５、非軸放物線（放物面）形状のチャネル１０５Ａ及び実質的に半球形キャビティ１０５Ｂ等、キャビティ、チャネル又は溝１０５に対して種々の形態を有する、更なる第６の基部１００Ｇ、第７の基部１００Ｅ及び第８の基部１００Ｆもまた後述し、第９の例示的な基部１００Ｈは、キャビティ、チャネル又は溝１０５のない実質的に平滑な面のトポロジーを有する第１の側又は面を備えている。
【００６８】
様々なキャビティ、チャネル又は溝１０５が、それらの間にあらゆるタイプ又は種類の間隔を有することができる。例えば、後により詳細に説明するように、例示的な実施形態では、キャビティ、チャネル又は溝１０５の複数の対が、互いに比較的近接して離間され、キャビティ、チャネル又は溝１０５のこうした対の各々の間の間隔は比較的大きく、それにより、キャビティ、チャネル又は溝１０５内に堆積した１つ又は複数の第１の導体１１０に対して対応する間隔が提供される。
【００６９】
特許請求される本発明によれば、その後、印刷プロセス等により、（基部１００の第１の側又は第１の表面上における）対応する複数のキャビティ、チャネル若しくは溝１０５内に、又は第１の面若しくは基部１００の第１の側の全て若しくは一部の上に、１つ又は複数の第１の導体１１０が施されるか又は堆積する。図６は、本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体１１０を備えた例示的な基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの斜視図である。図７は、本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体１１０を備えた例示的な基部１００の（３０−３０’平面を通る）断面図である。図８は、本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体１１０を備えた例示的な基部１００Ｄの（３０−３０’平面を通る）断面図である。上述したように、例示的な基部１００Ｄは、キャビティ、チャネル又は溝１０５（図８において１つ又は複数の第１の導体１１０によって部分的に充填されているように示す）と、反射器、屈折器又はミラー２５０と、コーティング２６０と、１つ又は複数の導電性ビア２８０（又は２８５）と、導電性バックプレーン２９０とを更に備えている。
【００７０】
例示的な装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００を製造する例示的な方法では、印刷プロセス又は他の堆積プロセス等により、導電性インク、ポリマー又は他の導電性液体若しくはゲル（銀（Ａｇ）インク若しくはポリマー又はカーボンナノチューブインク若しくはポリマー等）を、基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈの上に堆積させ、それをその後、（紫外線（ｕｖ）硬化プロセス等により）硬化させるか又は部分的に硬化させて、１つ又は複数の第１の導体１１０を形成することができる（こうした導電性インク又はポリマーを利用して、導電性ビア２８０、２８５又は導電性バックプレーン２９０等の他の導体の任意のものを形成することともできる）。別の例示的な実施形態では、１つ又は複数の第１の導体１１０、導電性ビア２８０、２８５及び／又は導電性バックプレーン２９０を、金属（例えばアルミニウム、銅、銀、金、ニッケル）等の導電性化合物又は元素のスパッタリング、スピンキャスト（又はスピンコーティング）、蒸着、又は電気メッキにより形成することができる。種々のタイプの導体及び／又は導電性化合物若しくは導電性材料（例えばインク、ポリマー、元素金属等）の組合せを利用して、１つ又は複数の複合の第１の導体１１０を生成することもできる。金属又は他の導電性金属の複数の層及び／又はタイプを組み合わせて、限定ではなく例として、ニッケルの上に金メッキを含む第１の導体１１０等、１つ又は複数の第１の導体１１０、導電性ビア２８０、２８５及び／又は導電性バックプレーン２９０を形成することができる。様々な例示的な実施形態では、複数の第１の導体１１０は、対応するキャビティ、チャネル又は溝１０５内に堆積し、他の実施形態では、第１の導体１１０を、単一の導電性シート（図３４〜図４０）として堆積させるか、又は他の方法で取り付けることができる（例えば基部１００Ｈに結合されたアルミニウムのシート）。同様に様々な実施形態では、複数の第１の導体１１０を形成するために利用することができる導電性インク又はポリマーを硬化させないこともできるし、複数の基板（又は半導体）粒子１２０の堆積の前に部分的にのみ硬化させた後、後述するように複数の基板（又は半導体）粒子１２０とのオーミックコンタクトの形成のため等、複数の基板（又は半導体）粒子１２０と接触している間に完全に硬化させることができる。
【００７１】
銅、錫、アルミニウム、金、貴金属、カーボン、カーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）、又は他の有機若しくは無機の導電性ポリマー、インク、ゲル若しくは他の液体若しくは半固体材料等、他の導電性インク又は材料を利用して、第１の導体１１０、導電性ビア２８０、２８５、導電性バックプレーン２９０、第２の導体１４０、第３の導体１４５及び後述する他の任意の導体を形成することもできる。さらに、他の任意の印刷可能又はコーティング可能な導電性物質を等価的に利用して、第１の導体１１０、導電性ビア２８０、２８５、導電性バックプレーン２９０、第２の導体１４０及び／又は第３の導体１４５を形成することができ、例示的な導電性化合物には、（１）Conductive Compounds社（Londonberry、NH、USA）の、追加のコーティングＵＶ−１００６Ｓ紫外線硬化性誘電体（第１の誘電体層１２５の一部等）を含むこともできる、ＡＧ−５００、ＡＧ−８００及びＡＧ−５１０銀導電性インクと、（２）DuPont社の７１０２  Ｃａｒｂｏｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（５０００Ａｇ重ね刷りする場合）、７１０５  Ｃａｒｂｏｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、５０００  Ｓｉｌｖｅｒ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（図４２のバス３１０、３１５及び任意の終端用でもある）、７１４４  Ｃａｒｂｏｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＵＶ  Ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔを含む）、７１５２  Ｃａｒｂｏｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（７１６５  Ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔを含む）及び９１４５  Ｓｉｌｖｅｒ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（図４２のバス３１０、３１５及び任意の終端用でもある）と、（３）SunPoly, Inc.の１２８Ａ  Ｓｉｌｖｅｒ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｉｎｋ、１２９Ａ  Ｓｉｌｖｅｒ  ａｎｄ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｉｎｋ、１４０Ａ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｉｎｋ及び１５０Ａ  Ｓｉｌｖｅｒ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｉｎｋと、（４）Dow Corning, Inc.のＰＩ−２０００  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｈｉｇｈｌｙ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｓｉｌｖｅｒ  Ｉｎｋと、（５）Henckel/Emerson & Cumings社の７２５Ａとが含まれる。後述するように、これらの化合物を利用して、複数の第２の導体１４０及び他の任意の導電性トレース又は接続を含む他の導体を形成することもできる。さらに、導電性インク及び化合物は、多種多様な他の供給元から入手可能とすることができる。
【００７２】
実質的に光学的に透過性である導電性ポリマーを利用して、１つ又は複数の第１の導体１１０、導電性ビア２８０、２８５、導電性バックプレーン２９０、並びにまた複数の第２の導体１４０及び／又は第３の導体１４５を形成することもできる。例えば、後述する他の透過性導体及びそれらの等価物のいずれかに加えて、Ridgefield Park、New Jersey、USAのAGFA Corp.の商品名「Ｏｒｇａｃｏｎ」で販売されているポリエチレン−ジオキシチオフェン等のポリエチレン−ジオキシチオフェンを利用することができる。利用することができる他の導電性ポリマーには、限定ではなく、例えばポリアニリン及びポリピロールポリマーが同様に含まれる。別の例示的な実施形態では、重合性イオン液体に懸濁されるか又は分散されたカーボンナノチューブを利用して、１つ又は複数の第２の導体１４０等、実質的に光学的に透過性である、すなわち透明である様々な導体が形成される。
【００７３】
１つ又は複数の第１の導体１１０に対して、後述する複数の基板粒子１２０とのオーミックコンタクトを後に形成するのを容易にするために、比較的粗いか又はくぎ状（spiky）の面を有する等、様々なテクスチャーを設けることができる。１つ又は複数の第１の導体１１０に対して、複数の基板粒子１２０の堆積の前にコロナ処置を与えることもでき、それは、形成された可能性のあるいかなる酸化物も除去する傾向を有することができ、また複数の基板粒子１２０とのオーミックコンタクトを後に形成するのを容易にすることができる。
【００７４】
例示的な実施形態では、エンボス加工された基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇが利用され、それにより、基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇは、上昇した（すなわちチャネルのない）部分又は頂１１５及びキャビティ（例えばチャネル）１０５としてそれぞれ示す、実質的に平行な向き（例として）を概して有している、（概して平滑な）ピーク（頂）及び谷（キャビティ、チャネル又は溝１０５）を形成する交互の一連の隆起を有している。そして、導電性インク、ポリマー又は他の導体をエンボス加工された谷に残るように堆積させて、実質的に平行であるだけでなく、例えばエンボス加工プロセスによって提供される隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５によって確定される互いからの物理的分離も有する、複数の第１の導体１１０を形成することができる。実際には、導電性インク又はポリマーがエンボス加工された谷（キャビティ、チャネル又は溝１０５）に堆積すると、対応する第１の複数の導体１１０はまた、基部１００のエンボス加工された隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５によって互いに分離され、離間されているだけでなく、物理的な分離及び電気的絶縁（対応する誘電率によって絶縁される）がともに形成される。例えば、導電性インク又はポリマーを、エンボス加工された基部の全体にコーティングするか又は他の方法で堆積させることができ、その後「ドクターブレード」を利用して、導電性インクのコーティングを有する基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇの表面を横切ってブレードを擦ること等により、ピーク（頂又は上昇部１１５）の全てから導電性インク又はポリマーが除去され、キャビティ、チャネル又は溝１０５内に導電性インク又はポリマーを残すことによって、実質的に平行な向きを有する第１の複数の導体１１０が形成される。キャビティ、チャネル又は溝１０５に残っている導電性インク又はポリマーの量は、ドクターブレードのタイプ及び印加される圧力によって決まる。代替的に、導電性インク又はポリマーを、チッププリント等により、エンボス加工されたピーク（頂又は上昇部１１５）の上に（ごくわずかな又はゼロの圧力を用いて）堆積させて、導電性インク又はポリマーを残して、複数の第２の導体１４０又は複数の第３の導体１４５を形成するため等、実質的に平行な向きを有する複数の導体を形成することもできる。こうした印刷は、後述する別個の製造ステップとして行なってもよい。
【００７５】
例えば、導電性インクを、基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇの第１の側又は第１の面の全体又は大部分にわたって過剰にコーティングするか又は他の方法で堆積させることができ、余分な導電性インクは、後に、印刷技術分野において既知であるように「ドクターブレード」又は他のタイプの擦り落しを用いて除去され、続いて、複数のキャビティ、チャネル又は溝１０５内の導電性インクがｕｖ硬化する。こうしたドクターブレードを用いて、複数のキャビティ、チャネル又は溝１０５内の導電性インクは適所に残ることができ、ドクターブレードからの接触等により、擦り落しプロセスによって除去されている（基部（頂又は上昇部１１５）のチャネルのない部分を覆っているような）導電性インクのバランスがとられる。ドクターブレードの剛性及び加えられる圧力を含む印刷のタイプに応じて、導電性インクは、複数のキャビティ、チャネル又は溝１０５の各々の中にメニスカスを形成することもできるし、例えば代りに上方に屈することもできる。電子技術分野又は印刷技術分野の当業者は、複数の第１の導体１１０を形成することができる方法の無数の変形を理解し、こうした全ての変形は均等でありかつ本発明の範囲内にあるとみなされる。例えば、１つ又は複数の第１の導体１１０を、限定ではなくスパッタリング又は蒸着によって堆積させることもできる。さらに、他の様々な実施形態では、第１の導体（複数の場合もあり）１１０を、図３４〜図４０を参照して例示し後述する例示的な実施形態の場合のように、コーティング、印刷、スパッタリング又は蒸着等によって単一の層又は連続した層として堆積させることができる。
【００７６】
結果として、本明細書で用いるとき、「堆積」は、衝撃式であるか非衝撃式であるかにかかわらず、現時点で既知であるか又は将来開発される、あらゆる印刷、コーティング、圧延、噴霧、積層、スパッタリング、メッキ、スピンキャスト（又はスピンコーティング）、蒸着、ラミネーション、付着及び／又は他の堆積プロセスを意味し、指し、かつ含み、「印刷」は、衝撃式であるか非衝撃式であるかにかかわらず、現時点で既知であるか又は将来開発される、限定ではなく、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷、電気光学印刷、電子インク印刷、フォトレジスト及び他のレジスト印刷、熱転写印刷、レーザージェット印刷、磁気印刷、パッド印刷、フレキソ印刷、ハイブリッドオフセットリソグラフィー、グラビア並びに他の凸版印刷を含む、あらゆる印刷、コーティング、圧延、噴霧、積層、スピンコーティング、ラミネーション及び／又は付着プロセスを意味し、指し、かつ含む。こうした全てのプロセスを、本明細書では堆積プロセスとみなし、等価的に利用することができ、それらは本発明の範囲内にある。同様に重要なことには、例示的な堆積又は印刷プロセスは、著しい製造管理又は制約が不要である。特定の温度又は圧力が不要である。既知の印刷又は他の堆積プロセスの標準規格を超えるクリーンルーム又は濾過空気は不要である。しかしながら、様々な実施形態を形成する様々な連続的に堆積した層の適切な位置合せ（レジストレーション）のため等、一貫性のために、比較的一定の温度（後述する、例外もあり得る）及び湿度が望ましい場合もある。さらに、利用される様々な化合物を、例えば熱硬化若しくは乾燥させ、雰囲気条件下で空気乾燥させ、又はｕｖ硬化させることができる様々なポリマー、バインダー又は他の分散剤に含めることができ、こうした変形の全てが本発明の範囲内にある。
【００７７】
複数のキャビティ１０５を有する基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇの使用の特定の利点は、印刷レジストレーションが正確である必要がないということであり、装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００を形成する種々の材料及び層を連続的に施すために、１次元の又は相対的なレジストレーションで十分とすることができる。
【００７８】
選択された実施形態に応じて、複数のキャビティ、チャネル又は溝１０５の深さは、比較的深い深さ（例えば、基板（半導体）粒子１２０の直径の１／２以上）から比較的浅い深さ（例えば、基板（半導体）粒子１２０の直径の１／２未満）まで変化することができる。さらに、上述したように、基部（１００Ｈ）は、互いに離間されておらずかつ電気的に絶縁されていない、単体の導電性シート又は層として１つ又は複数の第１の導体１１０を施す場合等、複数のキャビティ、チャネル又は溝１０５が一体的に形成されていない、実質的に平坦であるか平滑であるか又は均一である表面トポロジーを有することができる。他の例示的な実施形態では、基部は、複数のキャビティ、チャネル又は溝１０５が一体的に形成されておらず、代りに、基部の上に隆起（頂又は上昇部１１５）若しくは他の形態の仕切りが構築されるか若しくは堆積し、それがキャビティ、チャネル若しくは溝１０５を形成するか、又は隆起（頂又は上昇部１１５）がない、実質的に平坦な、平滑な又は均一な表面を有することができる。
【００７９】
印刷又は他の堆積等により、概して本明細書における様々な化合物の用途のいずれに対しても、レジストコーティングを用いることによるか、又は他の方法でこうした表面の「湿潤性」を変更することにより、例えば、基部１００（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ及び／又は１００Ｈを含む）の表面、様々な第１の導体１１０、第２の導体１４０及び／若しくは第３の導体１４５の表面、並びに／又は後述する複数の基板粒子１２０の表面等の表面の例えば親水性、疎水性又は電気的（正電荷又は負電荷）特性を変更することにより、表面特性又は表面エネルギーもまた制御することができることも留意するべきである。堆積している化合物、懸濁液、ポリマー又はインクの表面張力等の特性とともに、堆積した化合物を、所望の又は選択された位置に付着させるようにし、有効に他の部位又は領域から反発されるようにすることができる。
【００８０】
図９は、本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体１１０を備えた第６の例示的な基部１００Ｇの断面図である。図１０は、本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体１１０を備えた第６の例示的な基部１００Ｇの（３１−３１’平面を通る）断面図である。第６の例示的な基部１００Ｇは、複数の一体的に形成された突起又は支持部（等価的に、延長部、突出部、隆起等）２４５及び複数の一体的に形成された導電性ビア２８５（ビア２８０の変形として）も備えている限り、他の例示的な基部１００〜１００Ｆとは異なる。図示するように、突起（又は支持部）２４５の各々は、連続しており、チャネル１０５の全長にわたって堅固な上昇したレールとして延在しており、別個に図示しない他の実施形態では、突起（又は支持部）２４５を、限定ではなく例として、離間されチャネル１０５の長さにわたって（規則的な又は不規則な）間隔をおいて位置する個々のホーン又はくぎの形状を有する突起（又は支持部）２４５等、別個かつ不連続とすることができる。突起（又は支持部）２４５は、平滑かつ連続的であるか又は鋭利かつ不連続であることを含む任意の適切な形態を有することができ、こうした変形は全て均等であり特許請求される本発明の範囲にあるとみなされる。例示的な実施形態では、突起（又は支持部）２４５は、同様に限定ではなく例として、鋳造又は他の成形方法による等、基部１００Ｇの一部として一体的に形成することができるような形状である。
【００８１】
また図示するように、複数の第１の導体１１０は、等角であり、実質的に一様な厚さ（すなわち、基部１００Ｇの第１の側（面）の輪郭に実質的に従う実質的に均一なコーティング）を有するチャネル１０５の形状を辿るように配置されている。例示的な実施形態では、導体（金属等）を、基部１００Ｇの第１の面（側）全体にわたって、スパッタリング、スピンキャスト（又はスピンコーティング）、コーティング又は蒸着等によって（比較的低温で）堆積させ、続いて、基部１００Ｇの隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５を研削するか又は研くこと等により、隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５の上のあらゆる導体を実質的に除去して、複数の第１の導体１１０をチャネル１０５内に残すことができる。別の例示的な実施形態では、隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５にレジストコーティングを堆積させ、基部１００Ｇの第１の面全体にわたって、スパッタリング、スピンキャスト（又はスピンコーティング）又は蒸着等によって導体（金属等）を堆積させ、その後、レジストを溶解することによるか又は隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５にわたるレジストの上の導体を剥離すること等により、隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５上のあらゆる導体を実質的に除去し、残っているレジストを全て溶解させることができる。この後者の方法では、導体を、堆積した該導体が隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５の縁において不連続となるように方向付けて（directionally）堆積させることができ、それにより、チャネル１０５内に堆積した残っている導体に影響を与えることなく、隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５上の導体を除去することができる。選択された導体がアルミニウムである場合、第１の導体１１０はまた、導電性を提供するだけでなく、著しく反射性であり、反射コーティング又はミラーコーティングとして機能することができる。
【００８２】
図１１、図１２及び図３３を参照して後により詳細に説明するように、突起（又は支持部）２４５は、チャネル１０５の底部又は残っている部分の上方に複数の基板粒子１２０を上昇させる（又は支持する）役割を果たす。複数の基板粒子１２０が、チャネル１０５内に堆積するためにキャリア（例えば液体又はゲル）内に懸濁している場合、突起２４５による上昇により、複数の基板粒子１２０を物理的に支持しかつ／又は（チャネル１０５の底部に少なくとも最初に残っているかつ／又は（蒸発等により）放散若しくは除去することができる）懸濁キャリアから分離することができる。そして、（突起２４５上の）第１の導体１１０は、残っている可能性があるいかなる懸濁キャリア（又はポリマー若しくは樹脂）からの妨げもなしに（又は妨げを低減して）、支持されかつ上昇した基板粒子１２０とのオーミックコンタクトを形成する。
【００８３】
図示するような複数の一体的に形成された導電性ビア２８５は、上述したようにかつ限定ではなく、任意のタイプの導体又は導電性媒体を含むことができ、任意の適切な形状又は形態を有することができる。例示的な実施形態では、導電性ビア２８５は、実質的に球形の金属ボール又は他の導電性ビード若しくはペレットとして形成され、成形プロセス中等、形成されている際に基部１００Ｇ内に組み込まれる。そして、複数の導電性ビア２８５を、基部１００Ｇ内に（図示するように）ランダムに又は周期的に若しくは他の方法で規則的に分散させることができる。基部１００Ｇが形成されている際、複数の一体的に形成された導電性ビア２８５の少なくともいくつかが、第１の導体１１０及び導電性バックプレーン２９０の両方と物理的に接触し、それにより、第１の導体１１０と導電性バックプレーン２９０との間の電気的結合が提供される。こうした例示的な実施形態では、製造中に十分な数の導電性ビア２８５が提供され、それにより、基部１００Ｇ内でランダムに分散されると、全ての第１の導体１１０が、同様に導電性バックプレーン２９０と接触している少なくとも１つの導電性ビア２８５と接触する。他の例示的な実施形態では、導電性ビア２８５は、所定の位置に（非ランダムに）分散され、それによりまた、全ての第１の導体１１０が、同様に導電性バックプレーン２９０に接触している少なくとも１つの導電性ビア２８５と接触する。
【００８４】
図１１は、本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体１１０及び複数の基板粒子１２０を備えた例示的な基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの斜視図である。図１２は、本発明の教示による装置の実施形態の複数の第１の導体１１０及び複数の基板粒子１２０を備えた第５の例示的な基部１００Ｄの（４０−４０’平面を通る）断面図である。１つ又は複数の第１の導体１１０の堆積に続き、材料（導電性インク又はポリマー等）を硬化させるか又は部分的に硬化させて、固体又は半固体を形成することができる。他の実施形態では、１つ又は複数の第１の導体１１０を、液体形態又は部分的に硬化した形態のままにし、後に硬化させることができる。１つ又は複数の第１の導体１１０の堆積に続き、任意のこうした硬化、部分的硬化により、又は硬化なしに、複数の基板粒子１２０の懸濁液が、キャビティ、チャネル又は溝１０５内の１つ又は複数の第１の導体１１０の上に堆積し、（大部分が）対応する第１の導体１１０とのオーミックコンタクト２６５を形成する。
【００８５】
多くの例示的な実施形態では、複数の基板粒子１２０は、ｐ＋シリコン又はＧａＮ基板等の半導体基板からなり、そのためそれらの複数の基板粒子１２０を複数の半導体粒子１２０と呼ぶことができる。他の例示的な実施形態では、複数の基板粒子１２０は、後述するように、有機発光ダイオード又はポリマー発光ダイオードを作製するのに適している化合物又は混合物等、他の有機材料、無機材料又はポリマー材料を含むことができ、そのため、それらの複数の基板粒子１２０を、複数の発光基板粒子１２０又は光起電力基板粒子１２０と呼ぶこともできる。基板粒子１２０として用いられる多種多様の適切なタイプの基板について後により詳細に説明する。したがって、本明細書において、複数の基板粒子１２０又は等価的に複数の基板（半導体）粒子１２０と言及する場合はいつでも、現時点で既知であるか又は将来開発されるあらゆる種類の発光用途、光起電力用途又は他の電子用途での使用に適している、何らかの種類の粒子形態での任意の有機基板又は無機基板を意味し含むものと解釈するべきであり、あらゆるこうした基板は均等でありかつ特許請求される本発明の範囲内にあるとみなされる。
【００８６】
複数の基板粒子１２０の懸濁液を、複数の第１の導体１１０を有する複数のキャビティ１０５内に印刷することによるか、又は層（図３４〜図４０）若しくはシートとして堆積した第１の導体１１０の上に印刷することによる等、例えば印刷プロセス又はコーティングプロセスにより堆積させることができる。図３７〜図４０に示すように、導電性接着剤１１０Ａは、基板粒子１２０と１つ又は複数の第１の導体１１０との間の生成されたオーミックコンタクトを接合する別の機構として、基板粒子１２０の堆積の前に堆積している。同様に例えば、上述したように、複数の基板粒子１２０の懸濁液を、基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈ及び複数の第１の導体１１０の上にコーティングすることができ、いかなる余分な分も、ドクターブレード又は他の擦り落しプロセスを用いて除去される。
【００８７】
限定ではなく例として、複数の基板粒子１２０を、樹脂等の接着部材及び／又は界面活性剤若しくは他の流動助剤を含むこともできる、水、アルコール、エーテル等の任意の蒸発性又は揮発性の有機化合物又は無機化合物を用いて、液体、半液体又はゲルのキャリア内に懸濁させることができる。例示的な実施形態では、限定ではなく例として、複数の基板粒子１２０は、メチルセルロース、グアーガム又はフュームドシリカ（Cabosil等）等の水溶性増粘剤とともに、キャリアとしての脱イオン水内に懸濁し、オクタノール、メタノール、イソプロパノール又は脱イオンオクタノール若しくはイソプロパノール等、界面活性剤又は流動助剤を利用することもでき、（圧縮及び硬化（後述する）後に導電性を提供し、例えばオーミックコンタクト２６５の生成を促進し又は強化する役割を果たすことができる）実質的に若しくは比較的小さいニッケルビーズ（例えば１ミクロン）を含む異方性導電性バインダー等のバインダーか、又は後により詳細に説明する（かつ誘電体化合物、レンズ等とともに利用することもできる）ものを含む他の任意のｕｖ硬化性、熱硬化性若しくは空気硬化性のバインダー若しくはポリマーを使用することもできる。例えば加熱プロセス、ｕｖ硬化プロセス又は任意の乾燥プロセス等により、揮発性成分又は蒸発性成分が放散して、基板粒子１２０が１つ又は複数の第１の導体１１０に実質的に又は少なくとも部分的に接触しかつそれに付着したままにする。懸濁材料は、発光用途の場合は基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈに対して垂直の方向の光透過を支援するために、例えば反射性粒子、拡散粒子又は散乱粒子を含むこともできる。
【００８８】
複数の第１の導体１１０の上にかつキャビティ、チャネル又は溝１０５内に複数の基板粒子１２０を堆積させるために、更なるステップ又はいくつかのステッププロセスを利用することもできる。同様に限定ではなく例として、ＴＰＯ（トリホスフィンオキシド（triphosphene oxide）等の水溶性光開始剤を含むこともできる）メトキシル化グリコールエーテルアクリレートモノマー又は異方性導電性バインダー等のバインダーを最初に堆積させ、次いで、上述したキャリアのいずれか内に懸濁している複数の基板粒子１２０を堆積させることができる。
【００８９】
例えば、複数の基板粒子１２０が堆積するときに、複数の第１の導体１１０が、部分的にしか硬化していないか又は硬化していない場合、様々な図面に示すように、複数の基板粒子１２０を、僅かに又は部分的に複数の第１の導体１１０内に埋め込むことができ、それはオーミックコンタクト２６５を形成するのに役立つ。（図１３を参照して後述するような）圧力の付与、温度（熱）処理、ｕｖ硬化等によって、追加の埋込み又はコンタクトの形成を行うこともできる。
【００９０】
例示的な実施形態では、複数の基板粒子１２０のための懸濁媒体はまた、最初に１つ又は複数の第１の導体１１０の一部を溶解又は再湿潤させる、溶解剤又は他の反応剤も含む。複数の基板粒子１２０の懸濁液が堆積し、その後、１つ又は複数の第１の導体１１０の表面が部分的に溶解するか又は未硬化となると、複数の基板粒子１２０を、１つ又は複数の第１の導体１１０内に僅かに又は部分的に埋め込むことができ、それもまたオーミックコンタクト２６５の形成に役立ち、複数の基板粒子１２０と１つ又は複数の第１の導体１１０との間の「化学的接合」又は「化学的結合」を形成する。蒸着等により溶解剤又は反応剤が溶解する際、複数の第１の導体１１０が、複数の基板粒子１２０と実質的に接触して再固化（又は再硬化）する。例示的な溶解剤又は反応剤は、限定ではなく例として、複数の基板粒子１２０のための懸濁媒体を形成するためにイソプロピルアルコール（又はイソプロパノール）とおよそ１：８の分子比（又は２２：７８の重量比）で使用される、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（Ｃ６Ｈ１２Ｏ３）（Eastman社により「ＰＭ  Ａｃｅｔａｔｅ」という商品名で販売）である。他の例示的な溶解剤又は反応剤には、同様に限定ではなく例として、コハク酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、グルタル酸ジメチル（Invista社から製品名ＤＢＥ、ＤＢＥ−２、ＤＢＥ−３、ＤＢＥ−４、ＤＢＥ−５、ＤＢＥ−６、ＤＢＥ−９及びＤＰＥ−ＩＢで様々な混合物で入手可能である）等、種々の二塩基酸エステル及びそれらの混合物が含まれる。例示的な実施形態では、イソプロパノールとおよそ１：１０の分子比のＤＢＥ−９もまた利用されている。
【００９１】
複数の基板粒子１２０は、シリコン、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）又は任意の無機半導体材料若しくは有機半導体材料等、及び任意の形態で、限定ではなく例としてＧａＰ、ＩｎＡｌＧａＰ、ＩｎＡｌＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＮＡｓ、ＡｌＩｎＧＡＳｂを含む、あらゆるタイプの半導体元素、材料又は化合物から構成することができる。例えば、半導体基板粒子１２０を形成するために、シリコンを、単結晶として、多結晶、アモルファスシリコン等として、利用することができ、シリコンは、半導体集積回路及び従来のダイオードのエピタキシャル結晶成長を必要としない同様の種々の結晶構造及びアモルファス形態はガリウムヒ素、窒化ガリウム及び他の半導体化合物にも利用可能である。複数の基板粒子１２０は、限定ではなく例として、同様にミセル又は他の容器にカプセル封止される等、カプセル封止形態を有することもできる、ポリアセチレン化合物、ポリピロール化合物、ポリアニリン化合物、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、共役デンドリマー、有機金属キレート（例えばＡｌｑ３）及びそれらのあらゆる対応する誘導体、置換側鎖等を含む、発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）、燐光ＯＬＥＤ（「ＰＨＯＬＥＤ」）、ポリマー発光ダイオード（「ＰＬＥＤ」）、発光ポリマー（「ＬＥＰ」）に利用される様々なポリマー及び化合物等、発光又はエネルギー吸収（光電装置）に利用される、任意のタイプの有機又は無機の化合物若しくはポリマーで構成することもできる。上述したように、「基板粒子」は、任意の無機又は有機の半導体材料、エネルギー放出材料、エネルギー吸収材料、発光材料、光起電力材料又は他の電子材料を含むことができ、あらゆるこうした元素、化合物、混合物及び／又は懸濁液は特許請求される本発明の範囲内にある。
【００９２】
図１１〜図２４及び図３２〜図４０では、基板粒子１２０は、実質的に球形であるように示されている。さらに、基板粒子１２０（並びにダイオード１５５及びレンズ１５０）は、１つ又は複数の例示的な実施形態では「球形」であるか、又は「球形」と呼ぶことができるが、「球形」は、本明細書で用いられるとき、実際の物体がいずれも、実質的に理論的な意味でも典型的な意味でも完全に球形ではないため、「実質的に球形」、すなわち、所定の又は他の選択された変動性、公差又は他の規格の範囲内にある限り、実質的に又は概して球形であることを意味しかつ含む。限定ではなく例として、例示的な実施形態で利用する様々な球形粒子（基板粒子、ダイオード、レンズ）は、通常、少なくとも幾分かの均一性がなく、それは（１）こうした各球形内において（すなわち、基板の中心から種々の箇所までその半径に幾分かの変動があり、僅かにある程度非球形となる）、（２）球毎に（球のサイズの変動がある）、（３）粒子の様々な形状及びサイズで（いくつか又は多くは実質的に球形である（例えば供給業者の公差に応じて、他は著しく非球形及び／又は変形である））、（４）表面特性において（基板粒子１２０は実質的に平滑な面又は研磨面を有し、他はより表面変動又は粗さがある）、である。基板粒子１２０を、「Photovoltaic Apparatus and Mass-Producing Apparatus for Mass-Producing Spherical Semiconductor Particles」と題する、２００４年３月１６日に発行されたHamakawa他の特許文献２においてシリコン（半導体）粒子に関して開示されているような、本技術分野において既知であるか又は既知となるような、球形粒子、ビード又はペレットとして形成することができ、上記特許は、本明細書に完全に示されているかのように同じ完全な効力及び効果を有して参照により本明細書に援用される。他の非球形又は他の不規則な基板粒子を、限定ではなく例としてボールミル等の様々なタイプの研磨方法の任意のものを用いて実質的に球形の基板粒子に形成することができる。
【００９３】
様々な例示的な実施形態では、後により詳細に説明するように、複数の基板粒子１２０は、後に、対応するダイオード１５５にｉｎ  ｓｉｔｕで変えられる。したがって、複数の基板粒子１２０は、従来技術による発光ダイオード又は光起電力ダイオードより（桁が）大幅に小さい、例えば約１０ミクロン〜４０ミクロン（μｍ）の範囲の結果として得られるダイオード１５５等、結果として得られる複数のダイオード１５５の１つ又は複数の選択されたサイズを提供するようなサイズである。別の例示的な実施形態では、ダイオード１５５は、同様に限定ではなく例として約２５ミクロン〜４０ミクロン（μｍ）の範囲である。複数の基板粒子１２０の懸濁液使用及び印刷等の堆積技法の使用を含む、本明細書における新規な製造方法に起因して、こうした小さい基板サイズ及びダイオードサイズの使用が可能であり、それにより、各粒子１２０の個々の配置を必要とすることなく、基板粒子をまとめて（en masse）グループとして扱うことが可能になる。さらに、後にまたより詳細に説明するように、結果として得られるダイオード１５５の非常に小さいサイズは、特に有利であり、基板材料の量に対して（ｐｎ）接合の量を増大させ、光出力（ＬＥＤ用途の場合）又は光の電気エネルギーへの変換（光起電力用途の場合）の効率をより向上させることができる。
【００９４】
様々な例示的な実施形態では、複数の基板粒子１２０は、実質的に球形、実質的に環状（又はリンク）形状、円柱又はロッド形状等、１つ又は複数の選択された周波数での光共振を促進するか又は生成する形状を有するように選択又は設計され、それらを、本明細書では、実質的に光学的「共振」型ダイオード１５５及び／又は半導体若しくは基板粒子１２０と個々に及びまとめて呼ぶ。さらに、複数の基板粒子１２０を、後により詳細に説明するように、複数のレンズ１５０とのモード結合を容易にすることができる形状を有するように選択又は設計することもできる。
【００９５】
他の例示的な実施形態では、複数の基板粒子１２０は、限定ではなく例として、図２６〜図３１に示すように、ファセット状、長円形（楕円形）、実質的に矩形、実質的に平坦、又は実質的に不規則若しくは非球形等、他の形状及び形態を有することができる。例えば、ファセット状の基板粒子１２０は、発光に有用である可能性がある。同様に例えば、従来技術による従来のダイオードの形状及びサイズ等、実質的に矩形な又は実質的に平坦な基板粒子１２０を、選択された例示的な実施形態で利用することもできる。さらに、複数の基板粒子１２０は、光又は他の電磁（ＥＭ）波の複数の波長での放出、吸収又は光共振を提供する等のために、種々のサイズを利用して、無数のサイズ及び形状のうちのいずれを有することもできる。限定ではなく例として定ではなく、例示的な実施形態では、基板粒子１２０は、実質的に球形であり（所定公差内）、約１０ミクロン〜４０ミクロンの範囲であり、場合によっては約２５ミクロン〜４０ミクロン又は２５ミクロン〜３０ミクロンの範囲である。例示的な実施形態では、１つ又は複数の第１の導体１１０との対応するオーミックコンタクトを形成するのを容易にするために、ｐ又はｐ＋（同様にＰ又はＰ＋とも呼ぶ）半導体であるように（例えばボロン又は別の元素により）ドープしたシリコン、ＧａＡｓ又はＧａＮが利用される。他の実施形態では、ｎ又はｎ＋（同様にＮ又はＮ＋とも呼ぶ）ドーパントレベルを利用することもできる。
【００９６】
特に重要なことには、複数の基板粒子１２０は、キャリア（懸濁媒体）内に懸濁させる以外に、複数のキャビティ、チャネル又は溝１０５内の１つ又は複数の第１の導体１１０の上に堆積させる前にいかなる処理も必要としない、ということに留意するべきである。例えば、複数の基板粒子１２０は、従来技術とは著しく対照的に、該基板粒子１２０の形状を変化させるか又は内側部分を露出させるいかなる機械加工も不要である。
【００９７】
さらに、装置（２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００）を作製するプロセスにおけるこの時点で、複数の基板粒子１２０は実質的に等方性であり、（複数のキャビティ、チャネル又は溝１０５内の）１つ又は複数の第１の導体１１０の上にそれらの基板粒子１２０を堆積させる間又はその前にいかなる方向付けもなくかつ不要である。むしろ、また従来技術とは著しく対照的に、基板（例えば半導体）材料の向き又は相違は、後に、複数の基板粒子１２０がｉｎ  ｓｉｔｕでダイオードに形成されるときにもたらされ、装置２００、３００、４００、５００、６００、７００の製造及び作製中にすでに適所に固定されている基板（例えば半導体）粒子１２０内に、対応するｐｎ（又は等価な）接合が後に形成される。
【００９８】
任意選択として、複数の基板粒子１２０と１つ又は複数の第１の導体１１０との間に十分なオーミックコンタクトを生成することができれば、複数の基板粒子１２０のためのキャリア又は懸濁材料は、絶縁（又は誘電体）バインダー又は他のポリマーを含むこともでき、それらを、複数の第１の導体１１０と後述する複数の第２の導体１４０との間に電気的絶縁を提供するのに十分な妥当に高い誘電率を有する任意の硬化性化合物で構成することができる。後により詳細に説明するように、多種多様の誘電体化合物を利用することができ、それらのあらゆるもの（any and all of which）が本発明の範囲内にあり、それらを、懸濁液体、半液体又はゲルキャリアの一部又は全てを形成するために、例えば空気硬化性、熱硬化性若しくはｕｖ硬化性のバインダー又は他のポリマー内に含めることができる。
【００９９】
当業者はまた、様々な除去可能又はエッチング可能な化合物も利用することができることを理解するであろう。例えば、複数の基板粒子１２０を、複数の第１の導体１１０内に埋め込むか又はそれらと十分に電気的に接触させ、続いて硬化させると、懸濁材料又はバインダーの全て又は一部を、酸又はイオンエッチングプロセス等により除去することができる。こうしたエッチング又は洗浄プロセスはまた、１つ又は複数の第２の導体１４０との電気的接触の後の形成等、複数の半導体球形粒子１２０との更なる電気的接触を提供するのを容易にすることもできる。
【０１００】
別の変形形態では、基板粒子１２０は、有機溶剤又は無機溶剤等のキャリア内に懸濁している。そして、キャリアは、熱、空気を施すか又は蒸発を促進する他の方法等により、蒸発することができ、複数の基板粒子１２０は、（上述したような）溶解剤若しくは反応剤の使用、圧力、レーザー、ｕｖ若しくは熱によるアニーリング若しくは合金化、又は何らかの形態のエネルギーの別の付与等により、１つ又は複数の第１の導体１１０に接合される。したがって、複数の基板粒子１２０と１つ又は複数の第１の導体１１０との電気的結合を、複数の方法のいずれにおいて行うこともでき、それらのあらゆるものが特許請求される本発明の範囲内にある。限定ではなく例として、こうした結合を、限定ではなく例として、１つ又は複数の第１の導体１１０内に複数の基板粒子１２０を部分的に埋め込むことにより（１つ又は複数の第１の導体１１０を形成する導電性インク又はポリマーが、複数の基板粒子１２０を堆積させる前に未硬化であるか若しくは部分的に硬化した場合、又は基板粒子堆積プロセス中に反応性懸濁剤を用いて溶解又は再湿潤した場合等）、又は圧縮及び硬化に続いて電気的接続をもたらす異方性導電性ポリマーを用いることにより、接合、圧力、レーザー、ＵＶ又は熱によるアニーリング又は合金化によって行うことができる。例示的な実施形態では、基板粒子１２０は、基部１００の組成等に応じて、約３５０℃〜４５０℃での、又はデバイスの他の部分に悪影響を与えることなく所望の若しくは選択された程度のオーミックコンタクト（複数の場合もあり）を形成するのに十分な任意のより低温での熱アニーリングにより、１つ又は複数のアルミニウムベースの第１の導体１１０とともに又は該第１の導体１１０にアニールされる。
【０１０１】
図１３は、本発明の教示による装置の実施形態を形成する例示的な方法における任意選択のステップに対して、複数の基板粒子１２０が圧縮ローラー１９５を通過している第５の例示的な基部１００Ｄの側面図である。こうした例示的な実施形態では、複数の第１の導体１１０は、液体、ゲル又は部分的に硬化した形態のままである可能性がある。複数の基板粒子１２０の堆積に続き、半導体粒子１２０と第１の導体１１０との間のオーミックコンタクト（２６５）の形成を促進するために、こうした圧縮ローラー１９５、又は複数の第１の導体１１０内で若しくは該導体１１０に接して複数の基板粒子１２０に圧力を加えるか若しくは該基板粒子１２０を固定させる他の任意の手段を通るように、複数の第１の導体１１０及び複数の基板粒子１２０を有する基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ及び／又は１００Ｈを移動させること等により、複数の基板粒子１２０を、未硬化の又は部分的に硬化した複数の第１の導体１１０内に押圧することができる。
【０１０２】
図１４は、本発明の教示による装置の実施形態の、接合２７５が形成されそれによりダイオード１５５を備える、複数の第１の導体１１０及び複数の基板粒子１２０を備えた第５の例示的な基部１００Ｄの（４０−４０’平面を通る）断面図である。半導体基板粒子１２０の場合、接合２７５は概してｐｎ（又はＰＮ）接合２７５である一方、有機基板粒子又はポリマー基板粒子１２０の場合、接合２７５は、限定ではなく例として、ＯＬＥＤ又はＰＬＥＤを生成するために利用される有機層又はポリマー層の間の接合とみなすことができる。例として、第１の多数キャリア（例えばｐ＋又はｎ＋）を有する半導体を備えている複数の基板粒子１２０の場合、第２の多数キャリア（例えば対応してｎ＋又はｐ＋）を有する層又は領域２５５が生成され、接合２７５を形成する。印刷プロセスの一部として、ｐ又はｐ＋半導体基板タイプの場合、キャリア又はバインダー内のリン又は三価リン及びシリコン等、ｎ型ドーパントが、インク又はポリマー等の液体、半液体、ゲル又は膜形態で複数の基板粒子１２０の第１の部分又は上方部分に堆積し、加熱され、又はレーザーエネルギーが施されるか若しくは別の形態の硬化、アニーリング又は合金化が施され、それにより、ｎ型ドーパント又はｎ型材料が十分な程度まで複数の基板粒子１２０の上方部分内に拡散するか又はそれに接合して浸透層又は浸透領域２５５を形成し、この浸透層又は浸透領域２５５は、この場合、ｐ型半導体基板粒子１２０との対応する接合２７５（この場合はｐｎ接合２７５）を画定するｎ型浸透層又は浸透領域２５５である。例示的な実施形態では、（ｎ型）浸透層又は浸透領域２５５（及び対応するｐｎ接合２７５）は、ｎ型層２５５（及び対応するｐｎ接合２７５）が通常、外側コーティング２６０のレベルの僅かに下方に延在して、複数の基板粒子１２０が実質的に球形である場合の半球形殻形状等、実質的に湾曲した殻形状であり、実質的に平面かつ平坦なｐｎ接合又は半導体基板のウェル内の実質的に平面かつ平坦なｐｎ接合を有している通常の従来技術によるダイオードとは、著しく対照的である。反対に、ｐ型浸透層又は浸透領域２５５は、ｎ型半導体粒子１２０内に形成することができ、均等でありかつ同様に本発明の範囲内にあるとみなされる。同様に例示的な実施形態では、リン等のｎ型ドーパントは、比較的揮発性のキャリア又はバインダー内に懸濁し、そのキャリア又はバインダーは、後にレーザーエネルギーを印加する際に放散する。高速なレーザーパルスが利用されるか、又は複数の基板粒子１２０の第１の部分又は上部分に（最大１５分〜３０分まで１０分の数秒とすることができる期間に、８００℃〜１２００℃で、タングステン加熱素子若しくはバー又はｕｖランプ等を用いて）熱が加えられ、それにより、熱は、装置の他の部分に悪影響を与えることなく迅速に放散する。例示的な実施形態では、装置の残りの部分が、堆積したドーパント材料に晒されないように、又は堆積したドーパント材料がそれらの領域に付着しないように、レジストを用いることもできる。さらに、上述したように、様々な表面特性（湿潤性等）を調整することもできる。
【０１０３】
別の例示的な実施形態では、こうしたｎ型ドーピングを提供するために、様々な「スピンオン」材料を、スピニング加工、噴霧又は印刷によって堆積させることができる。こうした実施形態では、限定ではなく例としてリン、ヒ素又はアンチモンをドープしたガラスの膜が、シリコン粒子等の複数の基板粒子１２０の表面に堆積し、加熱されて、（図１５に示すように）基板粒子１２０の上に更なる層（及び基板粒子１２０との界面においてｐｎ接合）を形成するか、又はこの膜から複数の半導体（シリコン）粒子１２０内に拡散を引き起こす。例示的なｎ型ドーパント又はスピンオン材料には、限定ではなく例として、Emulsitone Emitter Diffusion Source Ｎ-250、埋込層用のArsenosilicafilm及びAntimonysilicafilm、Phosphorosilicafilm５×１０２０並びに太陽電池用のPhosphorofilm等、米国ニュージャージー州ホイッパニーのEmulsitone Companyから入手可能なドーパントが含まれる。これらの例示的なドーパント又はスピンオン材料は堆積され、Emulsiton Emitter Diffusion Source N-250の場合等、用途及びドーパントに応じて、最初に１５０℃〜２００℃まで１５分間加熱して膜を硬化させ、それに続き、１５分間〜３０分間８００℃〜１２００℃、又は所望の若しくは選択された特性（所望の浸透深さ等）の程度で、２００℃〜３００℃以下の温度等、その製造のその時点におけるデバイスの他の部分に悪影響を与えることなく、接合２７５及び／若しくは層若しくは領域２５５を形成することができる任意のより低温で加熱することができる。
【０１０４】
図１５は、本発明の教示による装置の実施形態の、接合２７５も形成しそれによりダイオード１５５を備える、層又は領域２５５Ａの堆積に続く、複数の第１の導体１１０及び複数の基板粒子１２０を備えた第５の例示的な基部１００Ｄの断面図であり、同様に本発明の教示によるダイオード１５５のｉｎ  ｓｉｔｕでの製造の別の変形を例示する役割を果たす。こうした例示的な実施形態に対し、ダイオード１５５は、接合２７５を形成するように基板粒子１２０に結合された層又は領域２５５Ａを備えている。（図１５は、斜視図には別個に示していない、１つ又は複数の絶縁体１３５及び層又は領域２５５Ａの堆積に続く、図１２の（４０−４０’平面を通る）断面図の変形とみなすこともできる。図１５は、同様に斜視図には別個に示していない、層又は領域２５５Ａの堆積に続く、図１６の（５０−５０’平面を通る）断面図の変形とみなすこともできる。）
【０１０５】
図１６及び図１７を参照して後により詳細に説明するように、１つ又は複数の絶縁体（又は絶縁層）１３５を堆積させて、１つ又は複数の第２の導体１４０と１つ又は複数の第１の導体１１０との間に電気的絶縁を設けることができる。この例示的な実施形態の場合、複数の基板粒子１２０の堆積に続き、１つ又は複数の絶縁体（又は絶縁層）１３５を堆積させて、次いで層又は領域２５５Ａを堆積させることができる。他の例示的な実施形態では、後述するように、ダイオード１５５のｉｎ  ｓｉｔｕでの作製の後に１つ又は複数の絶縁体（又は絶縁層）１３５を堆積させることができる。
【０１０６】
また一例として、第１の多数キャリア（例えばｐ＋又はｎ＋）を有する半導体を備えている複数の基板粒子１２０の場合、第２の多数キャリア（例えば対応してｎ＋又はｐ＋）を有する層又は領域２５５Ａが作製され、接合２７５も形成される。半導体基板粒子１２０の場合、接合２７５は概してｐｎ（又はＰＮ）接合２７５であり、有機基板粒子又はポリマー基板粒子１２０の場合、接合２７５は、限定ではなく例としてＯＬＥＤ又はＰＬＥＤを作製するために利用される有機層又はポリマー層の間の接合とみなすことができる。第１の多数キャリアを有する半導体基板タイプ（例えばｐ＋シリコン）の場合、プラズマ堆積又はスパッタリングを用いる等の、堆積プロセスの一部として、第２の多数キャリアを有する半導体材料（例えば、リンをドープしたシリコン等、ｎ型ドーパント）が、複数の基板粒子１２０の第１の部分又は上方部分及び任意の１つ又は複数の絶縁体１３５の上に（その最上部に）堆積する。さらに、様々な実施形態では、第２の多数キャリアを有する半導体材料を第１の面（又は側）の上に堆積させ、複数の基板粒子１２０の第１の部分又は上方部分、１つ又は複数の絶縁体１３５及び隆起又は頂１１５（領域２７７として示す）を覆うことができる。対応する堆積した第２の多数キャリア（ｎ型）半導体材料は、基板粒子１２０の上方部分との連続した結晶又は他の結合剤を形成する等、基板粒子１２０の各々を含む連続的な半導体本体を形成し、この場合は、第１の多数キャリア（ｐ型）半導体基板粒子１２０との対応する接合２７５（この場合はｐｎ接合２７５）を画定するｎ型層又は領域２５５Ａである、堆積した層又は領域２５５Ａを形成する。例示的な実施形態では、（ｎ型）層又は領域２５５Ａ（及び対応するｐｎ接合２７５）が、基板粒子１２０の上の「キャップ」として形成され、複数の基板粒子１２０が実質的に球形である場合の半球形殻形状等、実質的に湾曲した殻形状でもあり、また、実質的に平面かつ平坦なｐｎ接合又は半導体基板のウェル内の実質的に平面かつ平坦なｐｎ接合を有する通常の従来技術によるダイオードとは著しく対照的である。別の実施形態では、第２の多数キャリア（ｎ型）半導体材料が、絶縁体１３５及び隆起１１５も覆う層として堆積する場合、接合２７５はまた、基板粒子１２０との界面において「キャップ」としても形成され、複数の基板粒子１２０が実質的に球形である場合の半球形殻形状等、実質的に湾曲した殻形状でもある。逆に、第１の多数キャリア（ｐ型）層又は領域２５５Ａは、第２の多数キャリア（ｎ型）半導体粒子１２０の上に形成することができ、均等であり、本発明の範囲内にあるとみなされる。１つ又は複数の絶縁体１３５の堆積及び層又は領域２５５Ａの形成に続き、１つ又は複数の第２の導体１４０並びに他の特徴及び要素を後述するように（図１８で開始し続く）堆積させることができる。この方法を用いて作製される例示的な装置７００の実施形態を、図３７〜図４０を参照して例示し後述する。
【０１０７】
例示的な実施形態では、層又は領域２５５Ａを、数トルを有する真空チャンバーを用いる等、プラズマ堆積プロセスを用いて堆積させることができる。真空チャンバーは、限定ではなく例として全体的な印刷プロセスのモジュールであるプロセスチャンバーとすることができる。１つ又は複数の絶縁体１３５（後により詳細に説明する）の堆積の後、第１の側又は第１の面を、フッ素を含有する気体等により処理することができ、それにより、ドープしたシリコン等の半導体で構成される場合に複数の基板粒子１２０を僅かにエッチングすることができ、（例えばテフロン（登録商標）のような）比較的低い粘着特性を有する絶縁体１３５の表面を更に生成することができる。そして、プラズマ堆積プロセスは、第１の多数キャリア基板粒子１２０に付着するが、絶縁体１３５のフッ素化面には実質的に付着しない（かつ後に除去することができる）、シリコン等の半導体材料を堆積させ、堆積した半導体材料内に組み込まれ基板粒子１２０内に更に拡散することができる第２の多数キャリア（ｎ型）を堆積させ、層又は領域２５５Ａを形成する。そして、堆積した第２の多数キャリア（ｎ型）ドープ半導体材料は、第１の多数キャリアを有する基板粒子１２０と密接に接触し、ｎ＋ｐ接合等の接合２７５を有する連続的な半導体（例えばシリコン）本体を形成する。
【０１０８】
別の例示的な実施形態では、層又は領域２５５Ａを、スパッタリングプロセスを用いて堆積させることができる。１つ又は複数の絶縁体１３５（後に更に詳細に説明する）の堆積後、第１の側又は面を、バックスパッタリングプロセス等を用いて洗浄するか又は処理することができる。そして、スパッタリングプロセスは、ｎ＋シリコン源からのリンをドープしたシリコン等、第２の多数キャリアをドープした半導体材料を堆積させ、この半導体材料は、第１の多数キャリア基板粒子１２０、絶縁体１３５及び隆起１１５に付着し、第２の多数キャリア（例えばｎ型）は、堆積した半導体材料内に組み込まれており、層又は領域２５５Ａが形成される。そして、堆積した第２の多数キャリア（ｎ型）ドープ半導体材料は、第１の多数キャリアを有する基板粒子１２０と密接に接触し、ｎ＋ｐ接合等の接合２７５を有する連続的な半導体（例えばシリコン）本体を形成する。
【０１０９】
例示的な実施形態では、プラズマ堆積プロセス及びスパッタプロセスの両方に対して、装置の残っている部分が堆積したドーパント材料に晒されないように、又は堆積したドーパント材料がそれらの領域に付着しないように、レジストを利用することもできる。さらに、上述したように、様々な表面特性（湿潤性等）も調整することができる。
【０１１０】
図１４及び図１５をともに参照すると、様々な又は選択された例示的な実施形態では、（ｐｎ）接合２７５は、複数の基板粒子１２０の周囲の殻領域の様々なパーセンテージを含むことができる。例えば、複数の基板粒子１２０が実質的に球形である場合、対応する接合２７５を形成する浸透層又は浸透領域２５５によって覆われる表面領域の量に基づくパーセンテージを用いて、各実質的に半球形の殻形状（ｐｎ）接合２７５は、半導体粒子１２０の１５パーセント〜６０パーセントを含むことができ、他の例示的な実施形態では、殻形状のｐｎ接合２７５は半導体粒子１２０の１５パーセント〜５５パーセントを含むことができ、実質的に球形の基板粒子１２０の様々な例示的な実施形態では、半導体粒子１２０の約又はおよそ２０パーセント〜５０パーセント又は３０パーセント〜４０パーセント（±幾分かのわずかなパーセンテージ（Δ））を含むことができる。これもまた、（ｐｎ）接合が最初に球形半導体全体を覆い、後に基板タイプのうちの１つを露出させるために微細加工が必要である、従来技術とは著しく対照的である。例えば、例示的な実施形態では、各ダイオード表面及び複数の実質的に球形のダイオードの実質的に全ての対応する浸透又は拡散領域（２５５、２５５Ａ）の約１５パーセント〜５５パーセントは、第２の多数キャリア（第２のドーパントタイプ）（ｎ型又はｐ型）を有し（すなわち、各ダイオード１５５の第１の主に上方の面の一部、大部分又は全てにわたって第２のドーパントタイプを有し、ダイオードの第２の下方の面に対して第２のドーパントタイプの幾分かの更なる拡散の可能性がある）、残っているダイオード面及び内部は第１の多数キャリア（又は第１のドーパントタイプ）（ｐ型又はｎ型）を有し（すなわち、各ダイオードの第２の下方の面の大部分、一部又は全てが、堆積した第２のドーパントタイプ及び対応する拡散によって覆われていない元の基板を含む）、ｐｎ接合が、こうした実質的に球形のダイオードの各々内に対応して形成されている。
【０１１１】
（ｎ型）浸透層又は浸透領域２５５は、半導体基板粒子１２０を完全には取り囲まないため、同様に従来技術とは対照的に、ｐ型領域を露出させる更なる処理は不要である。したがって、ｐ型（又はｎ型）領域とのオーミックコンタクトを、内部の凹状領域を微細加工して露出させる必要なしに、半導体基板粒子１２０の変更されていない非凹状の外部に直接作製することができる。さらに、結果として得られるダイオード１５５はｉｎ  ｓｉｔｕで生成されているため、ｐｎ接合の位置合せも方向付けられたダイオードの配置も不要であり、例示的な装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００内の適所でダイオード１５５を製造する新規な方法により、適切な位置合せ及び配置が自動的に行われる。さらに、基板粒子１２０と１つ又は複数の第１の導体１１０とのオーミックコンタクトは、同様に通常の半導体製造技法とは著しく対照的に、ダイオード１５５の形成の前に生成されている。したがって、ダイオード１５５内に接合２７５が生成されており、該接合２７５は、実質的に湾曲した殻形状（例示的な実施形態では実質的に半球形の殻形状又はキャップ形状）であり、「露出した」半導体基板（例えば、導体に接合されるか又は接合するのに利用できるｐ型領域）と、例示的な実施形態では、少なくとも部分的に１つ又は複数の第１の導体１１０にすでに結合されている、露出した実質的に半球形状の半導体基板とを更に同時に又は並行して有している。言い換えれば、第１の導体１１０等の導体にすでに接合され、取り付けられ、又は他の方法で結合されている半導体基板粒子１２０において、実質的に湾曲した殻又はキャップ形状である（半導体基板粒子１２０の所定のパーセンテージを覆い、常に半導体基板粒子１２０全体を取り囲まない）（ｐｎ）接合２７５が作製されている。
【０１１２】
（領域若しくは層２５５又は２５５Ａのいずれかとともに）ダイオード１５５を作製することに続き、プラズマ堆積プロセス等を用いて、不動態化層又はパッシベーション層を形成することができ、ダイオード１５５上に比較的強靭かつ耐久性のあるコーティングが生成され、それを様々な実施形態において可撓性とすることもできる。例えば、プラズマ堆積を利用することができる。
【０１１３】
様々な例示的な実施形態では、上述したように、複数の基板粒子１２０は、結果として得られるダイオード１５５等、結果として得られる複数のダイオード１５５の１つ又は複数の選択されたサイズを例えば約１０ミクロン〜４０ミクロン又は２５ミクロン〜４０ミクロン（μｍ）の範囲内で提供するようにサイズ決めされる。結果として得られるダイオード１５５がこのように非常に小さいサイズであることは、特に有利であり、基板材料の量あたりの（ｐｎ）接合２７５の量を増大させることができ、中でも、光出力（ＬＥＤ用途の場合）又は光の電気エネルギーへの変換（光起電力用途の場合）の効率を向上させることができる。
【０１１４】
さらに、光起電力用途の場合、複数の基板粒子１２０が実質的に球形である場合、形成されたｐｎ接合２７５は、装置２００、３００、４００、５００、６００、７００の第１の部分又は上方部分の上の任意の対応する方向から来る入射光に概して完全に露出しているか又は露出する（場合によっては上記入射光に対して垂直である）ことも重要である。この更なる特徴により、多種多様の方向から来る光を、（基準枠として地面を用いて）太陽の移動又は位置を追尾するために太陽光パネルを移動させるか又は方向付ける、更なる従来技術の要件なしに、エネルギー生成に利用することができる。
【０１１５】
複数の基板粒子１２０が、有機又は無機の化合物及びポリマー（ＯＬＥＤ又はＰＬＥＤに利用されるもの等）で構成される場合、更なる利用可能な変形形態がある。利用される化合物のタイプに応じて、ＯＬＥＤを、単層、この場合は基板粒子１２０で構成することができ、そうである場合、層２５５の形成は不要である。他の多層ＯＬＥＤの場合、層又は領域２５５の形成を、選択されたＯＬＥＤ及び／又はＯＬＥＤ層に利用される化合物及び／又はポリマーのコーティング、印刷又は他の付加によって達成することができ、層２５５はその結果対応するＯＬＥＤ層を含み、対応する層間接合（２７５）が形成される（例えばｐｎ接合に相当するか又は等価である）（有機基板粒子もまた、同様に例えば後述するように、対応する（有機）ダイオード１５５になる）。多層ＯＬＥＤの場合、このプロセスを繰り返して、複数の領域２５５を重ねて生成し、また、例示的な装置２００、３００、４００、５００、６００、７００の適所に、基板粒子１２０を導体（第１の導体１１０）に結合した後にＯＬＥＤを形成することができる。
【０１１６】
複数の基板粒子１２０の上に、ｉｎ  ｓｉｔｕでｐｎ接合又は等価の接合を形成して、堆積したキャリア（ドーパント）及び／又はコーティングをこのように使用することにより、複数の基板粒子１２０はこのとき対応する複数のダイオード１５５に変化しており、光起電力（「ＰＶ」ダイオード）用途又は発光用途（発光ダイオード又は「ＬＥＤ」）等の任意のタイプ又は種類のダイオードとすることができる。言い換えれば、堆積するとき、基板粒子１２０はダイオードではなく、接合のない単なる基板粒子であり、それに続いて接合２７５が適所に形成される。
【０１１７】
さらに、例示的な実施形態では、基板粒子１２０並びに対応するドーパント及びコーティングを、発光ダイオード（「ＬＥＤ」）を形成するために、赤色ＬＥＤの第１の行／キャビティ、緑色ＬＥＤの第２の第１の行／キャビティ、青色ＬＥＤの第３の第１の行／キャビティ、赤色ＬＥＤの第４の第１の行／キャビティ等を印刷すること等、異なって堆積させて、限定ではなく例として、色温度に対する制御が可能な発光装置を生成することができる。上述したように、ワイヤ又はリード等、接続部又は結合部を、導電性バックプレーン２９０なしに対応するビア２８０、２８５に接続することにより、対応する電圧又は電流の印加によりこうした行の個々の選択に対する能力を提供することができる。図２０を参照して後により詳細に説明するように、ＬＥＤ用途の場合の１つ又は複数のタイプのリンのコーティング等、更なるコーティングを利用することもできる。
【０１１８】
図１６は、本発明の教示による装置の実施形態の、複数の第１の導体１１０、複数のダイオード１５５及び複数の絶縁体１３５が堆積している例示的な基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの斜視図である。図１７は、本発明の教示による装置の実施形態の、複数の第１の導体１１０、複数のダイオード１５５及び複数の絶縁体１３５が堆積している、第５の例示的な基部１００Ｄの（５０−５０’平面を通る）断面図である。任意選択として、絶縁材料が、複数の第２の導体１４０又は単一の第２の導体１４０（例えば第２の導電層）の堆積の前に、印刷プロセス又はコーティングプロセス等により、複数のダイオード１５５の第１の（最上又は上方）部分の周辺又は横部分の上に堆積し、対応する複数の絶縁体１３５を形成しているか、又は単一の連続的な絶縁層として（図３４、図３５及び図３６を参照して後に例示し説明するように）堆積されてもよい。任意選択の絶縁体１３５は、第２の導体１４０とダイオード１５５の第２の又は下方（この場合はｐ型）部分との間の接触の防止を助けるのに利用することができる。さらに、例示的な実施形態では、十分なダイオード１５５が、１つ又は複数の第２の導体１４０と接触するために、かつ発光又は光吸収のためにダイオード１５５の第１の上方部分を露出させるために露出したままであれば、絶縁体１３５を層として堆積させることができる。図１５を参照して上述したように、１つ又は複数の絶縁体１３５もまた、ダイオード１５５の生成の前に堆積させることができる。
【０１１９】
さらに、上述したように、また後述するように、複数の絶縁体１３５は、限定ではなく例として光開始剤を有する高分子媒体内に懸濁している無機誘電体粒子等、様々な媒体のいずれかの中に懸濁している絶縁体化合物又は誘電体化合物のいずれかで構成することができる。図示する実施形態では、ｕｖ硬化性ポリマーバインダー等、光開始剤を有するポリマー性媒体内に懸濁している無機誘電体粒子の１つ又は複数の誘電体懸濁液が、複数の基板粒子１２０とは別個に又はそれに加えて堆積して、１つ又は複数の絶縁体１３５を形成する。絶縁（又は誘電性）懸濁液を形成するのに利用される例示的な誘電体化合物には、限定ではなく例として、脱イオン水、ジエチレングリコール、イソプロパノール、ブタノール、エタノール、ＰＭアセテート（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、二塩基酸エステル（例えばInvista、ＤＢＥ−９）等の溶媒又はポリマー内に懸濁している有機又は無機の誘電体粒子（例えば、粉末又は他の粒子形態のチタン酸バリウム、二酸化チタン等）；ポリビニルアルコール（「ＰＶＡ」）、ポリビニルブチラール（「ＰＶＢ」）、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等の水溶性樹脂；並びに例えばオクタノール及びＥｍｅｒａｌｄ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｆｏａｍｂｌａｓｔ  ３３９等の流動助剤又は界面活性剤が含まれる。他の例示的な実施形態では、１つ又は複数の絶縁体１３５は、脱イオン水に通常１２パーセント未満のＰＶＡ又はＰＶＢを含む等、ポリマー性とすることができる。絶縁（又は誘電性）懸濁液、ポリマー又はキャリアを形成するために利用される他の市販の例示的な誘電体化合物には、限定ではなく、（１）Conductive Compounds社のチタン酸バリウム誘電体、（２）DuPont社の５０１８Ａ    Ｃｌｅａｒ  ＵＶ  Ｃｕｒｅ  Ｉｎｋ、５０１８Ｇ  Ｇｒｅｅｎ  ＵＶ  Ｃｕｒｅ  Ｉｎｋ、５０１８  Ｂｌｕｅ  ＵＶ  Ｃｕｒｅ  Ｉｎｋ、７１５３  Ｈｉｇｈ  Ｋ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ及び８１５３  Ｈｉｇｈ  Ｋ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ、（３）SunPoly, Inc.の３０５Ｄ  ＵＶ  Ｃｕｒａｂｌｅ誘電体インク及び３０８Ｄ  ＵＶ  Ｃｕｒａｂｌｅ誘電体インク並びに（４）様々な供給業者の二酸化チタン充填ＵＶ硬化性インクが含まれる。
【０１２０】
図１８は、本発明の教示による装置の実施形態の、複数の第１の導体１１０、複数のダイオード１５５、複数の絶縁体１３５及び複数の第２の導体１４０が堆積した例示的な基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの斜視図である。図１９は、本発明の教示による装置の実施形態の、複数の第１の導体１１０、複数のダイオード１５５、複数の絶縁体１３５及び複数の第２の導体１４０が堆積した第５の例示的な基部１００Ｄの（６０−６０’平面を通る）断面図である。
【０１２１】
図１８及び図１９を参照すると、ｐｎ接合又は他の接合２７５の形成及び／又は複数の絶縁体１３５の堆積に続き、又は反対に、１つ又は複数の第２の導体１４０が（例えば、導電性インク、ポリマー又は他の金属等の導体を印刷することにより）堆積し、ダイオード１５５の第１の又は上方（この場合はｎ型）の浸透層又は浸透領域（２５５）の露出した部分又は非絶縁部分とのオーミックコンタクトを形成する。第２の導体１４０は、任意のタイプの上述した導体、導電性インク又はポリマーとすることもできるし、光学的に透過性の（すなわち透明な）導体とすることもできる。複数の第２の導体１４０として図示しているが、（図３４、図３５及び図３６を参照して後に例示し説明するように）照明用途又は光起電力用途等に、単一の連続層（単一電極を形成する）として、光学的に透過性の第２の導体を堆積させることもできる。光学的に透過性の第２の導体（複数の場合もあり）１４０は、（１）所定期間又は選択された期間、装置２００、３００、４００、５００、６００、７００の第１の部分又は上方部分からエネルギーを印加するか又は受け取るのに十分な導電率を有し、（２）可視スペクトルの部分に対する等、電磁放射の選択された波長（複数の場合もあり）に対して少なくとも所定の又は選択されたレベルの透明度又は透過性を有する、任意の化合物で構成することができる。例えば、本発明が照明用途又は光起電力用途に利用される場合、透過性の第２の導体（複数の場合もあり）１４０が複数のダイオード１５５にエネルギーを提供するか又は複数のダイオード１５５からエネルギーを受け取る伝導時間又は速度は、他の用途の場合よりも比較的重要ではない。結果として、光学的に透過性又は非透過性の第２の導体（複数の場合もあり）１４０を形成する材料の選択は、装置２００、３００、４００、５００、６００、７００の選択された用途に応じて、かつ任意選択の１つ又は複数の第３の導体１４５（後述する）利用に応じて異なる可能性がある。必要又は所望に応じてあらゆる選択された位置合せ又はレジストレーションのために適切な制御が提供されて、１つ又は複数の第２の導体１４０は、複数のダイオード１５５の露出したかつ／若しくは非絶縁の部分の上に、かつ／又は同様に複数の絶縁体１３５及び／若しくは隆起１１５のいずれかの上に、印刷又はコーティングの技術分野において既知であるか又は既知となる可能性がある印刷プロセス又はコーティングプロセス等を用いることにより堆積する。選択された実施形態と、第２の導体１４０が実質的に透明であるか否かとに応じて、図示するように、ダイオード１５５の周縁の側部又は縁の周囲等、複数のダイオード１５５及び／又は任意の複数の絶縁体１３５の露出部分の全て又は一部のみの上に、１つ又は複数の第２の導体１４０を堆積させることができる。
【０１２２】
例示的な実施形態では、上述した導体に加えて、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、ポリエチレン−ジオキシチオフェン（例えばAGFA社のＯｒｇａｃｏｎ）、ポリアニリン又はポリピロールポリマー、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）及び／又は酸化アンチモン錫（ＡＴＯ）（ＩＴＯ又はＡＴＯは、通常、上述した様々なバインダー、ポリマー又はキャリアのいずれかに粒子として懸濁している）を利用して、光学的に透過性の第２の導体（複数の場合もあり）１４０を形成することができる。例示的な実施形態では、重合性アクリレート又は他の重合性化合物を含む（追加の界面活性剤をさらに含む場合もある）水溶性ヒドラジン等、重合性イオン液体に、カーボンナノチューブが懸濁しており、結果として得られる導体（１１０、１４０、１４５）は、（硬化した）アクリル樹脂、プラスチック又はポリマー内に懸濁しているカーボンナノチューブを含む。ＩＴＯ及びＡＴＯは、可視光に対して十分な透明度を提供するが、それらのインピーダンス又は抵抗は比較的高く（例えば２０ｋΩ）、電気的伝達に対して対応して比較的高い（すなわち低速な）時定数をもたらす。ポリエチレン−ジオキシチオフェン等、比較的インピーダンスの低い他の化合物を利用することもできる。結果として、例示的な実施形態のうちのいくつかでは、インピーダンス又は抵抗が比較的低い１つ又は複数の第３の導体１４５（図２２、図２４、図２６、図２７、図３３、図４１に示す）が、対応する透過性の第２の導体（複数の場合もあり）１４０内に組み込まれているか、又は組み込むことができ、それにより、この層の全体的なインピーダンス又は抵抗を低減し、導電時間を縮小し、装置の応答性も向上させる。上述したように、フォームファクターがより大きい照明用途又は光起電力用途の場合、こうした１つ又は複数の第３の導体１４５を利用してより迅速な照明を提供することができ、本来、光学的に透過性の第２の導体（複数の場合もあり）１４０で用いられるように選択することができる多くのタイプの化合物の導電が不十分であるために通電されず暗いままである可能性がある、照明されるべき領域のより中心部分の通電を可能にする。例えば、１つ又は複数の第３の導体１４５を形成するために、透過性の第２の導体（複数の場合もあり）１４０の対応するストリップ又はワイヤの上に印刷された導電性インク又はポリマー（例えば、銀インク、ＣＮＴ又はポリエチレン−ジオキシチオフェンポリマー）を使用して、１つ又は複数の微細なワイヤを形成することができ、又は、より大型のディスプレイにおいてより大型の単体の透明な第２の導体１４０の上に印刷された導電性インク又はポリマーを使用して１つ又は複数の（例えばグリッドパターンを有する）微細なワイヤを形成することができ、それにより、透明な第２の導体１４０を通して導電速度を上昇させることができる。このワイヤについては、関連する用途においてより詳細に説明する。こうした第３の導体１４５の使用は、様々な図面に例示し後に更に説明する。
【０１２３】
実質的に光学的に透過性の第２の導体（複数の場合もあり）１４０を形成するために等価に利用することができる他の化合物には、上述した酸化インジウム錫（ＩＴＯ）と、商品名「Orgacon」で入手可能なポリエチレン−ジオキシチオフェン等の上述した導電性ポリマー並びに様々なカーボン及び／又はカーボンナノチューブベースの透明導体のうちの１つ又は複数を含む、本技術分野において現時点で既知であるか又は既知となる可能性がある他の透過性導体が含まれる。代表的な透過性導電性材料は、例えば、DuPontから、7162及び7164 ATO半透過性導体等が入手可能である。透過性の第２の導体（複数の場合もあり）１４０は、紫外線への露光等（ｕｖ硬化性）、様々な条件下で硬化可能なバインダー等、上述したものを含む様々なバインダー、ポリマー又はキャリアと組み合わせることもできる。
【０１２４】
再び図１８及び図１９を参照すると、第１の導体（複数の場合もあり）（１１０）及び第２の導体（複数の場合もあり）（１４０）が通電され、ＬＥＤ等の複数のダイオード１５５に電力が供給されると、可視スペクトルの光が放出される。したがって、結果として得られる装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００（対応して発光装置２００Ａ、３００Ａ、４００Ａ、５００Ａ、６００Ａ、７００Ａと呼ぶ）は、照明用途に対して、かつ静的ディスプレイ用途に対して特に有用性がある。同様に、複数のダイオード１５５が光起電力ダイオードである（対応して装置２００Ｂ、３００Ｂ、４００Ｂ、５００Ｂ、６００Ｂ及び／又は７００Ｂとも呼ぶ光起電力装置を形成する）場合、光に露出すると、１つ又は複数の第１の導体１１０及び１つ又は複数の第２の導体１４０の両端に電圧が発生する。１つ又は複数の第１の導体１１０がダイオード１５５と基部（１００〜１００Ｈ）との間に位置しているため、対応する電圧を、導電性バックプレーン２９０を介して、導電性ビア２８０又は２８５を介して、装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００の周縁の１つ又は複数の第１の導体１１０の露出した縁を介して、又はビア２８０、２８５若しくは導電体１１０に結合された他の任意の接続を介して、提供するか又は取得することができる。１つ又は複数の第２の導体１４０へのアクセスは、装置２００、３００、４００、５００、６００の周縁の露出した縁を介して、又は装置２００、３００、４００、５００、６００、７００の第１の側又は上方側から行うこともできる。
【０１２５】
図２０は、本発明の教示による装置の実施形態に対して形成する、複数の第１の導体１１０、複数のダイオード１５５、複数の絶縁体１３５、複数の第２の導体１４０及び１つ又は複数の発光層２９５（例えば１つ又は複数のリンの層又はコーティングを含む）を備えた第５の例示的な基部１００Ｄの断面図である。ＬＥＤの実施形態等の例示的な実施形態では、１つ又は複数の発光層２９５は、上述した印刷プロセス又はコーティングプロセス等により、ダイオード１５５の上に堆積させることができる（他の選択された領域又は表面全体にわたって堆積させることもできる）。１つ又は複数の発光層２９５は、ダイオード１５５から放出される光（又は他の電磁放射）に応答して可視スペクトルの光（又は任意の選択された周波数での他の電磁放射）を放出することができるか又はそのように適合された、あらゆる物質又は化合物から形成することができる。例えば、黄リンベースの発光層２９５を青色発光ダイオード１５５とともに利用して、実質的に白色光を生成することができる。こうしたエレクトロルミネッセンス化合物には様々なリンが含まれ、それらを、銅、マグネシウム、ストロンチウム、セシウム、希土類等をドープした硫化亜鉛又は硫化カドミウム等、様々な形態のいずれかで様々なドーパントのいずれかとともに提供することができる。１つのこうした例示的なリンは硫化亜鉛（ＺｎＳドープ）リンであり、この硫化亜鉛リンは、DuPont（商標）Luxprint（商標）エレクトロルミネッセンスポリマー厚膜材料からの微細封入（micro-encapsulated）ＺｎＳドープリンカプセル封入粉末等、容易に使用できるようにカプセル封入（粒状）形態で提供することができる。このリンは、例示的な実施形態では誘電体と結合していないが、チタン酸バリウム又は二酸化チタン等の誘電体と結合して、この層の誘電率を調整することもできる。１つ又は複数の発光層２９５を形成するＥＬ化合物又はＥＬ粒子は、様々なバインダーを有するポリマー形態で利用することもできるし、懸濁させることもでき、印刷プロセス又は他の堆積プロセスを支援するとともに下にある層及び後に上に重なる層に対するリンの接着を提供するために、様々なバインダー（DuPont又はConductive Compoundsから入手可能なリンバインダー等）と別個に結合することもできる。１つ又は複数の発光層２９５は、ｕｖ硬化性形態又は熱硬化性形態のいずれかで提供することもできる。多種多様の等価なエレクトロルミネッセンス化合物が入手可能であり、本発明の範囲内にある。
【０１２６】
限定ではなく以下を含む多種多様の等価なエレクトロルミネッセンス化合物が入手可能であり、本発明の範囲内にある。すなわち、（１）DuPontの7138J White Phosphor、7151J Gree-Blue Phospor、7154J Yellow-Green Phosphor、8150 White Phosphor、8152 Blue-Green Phosphor、8154 Yellow-Green Phosphor、8164 High-Brightness Yellow-Green及び（２）Osramの青色GGS60、GGL61、GGS62、GG65、青色−緑色GGS20、GGL21、GGS22、GG23/24、GG25、緑色GGS40、GGL41、GGS42、GG43/44、GG45、オレンジタイプGGS10、GGL11、GGS12、GG13/14及び白色GGS70、GGL71、GGS72、GG73/74を含むGlacierGloシリーズである。
【０１２７】
さらに、選択された実施形態に応じて、着色剤、染料及び／又はドーパントを任意のこうした発光層２９５内に含めることができる。さらに、発光層２９５を形成するために利用されるリン又はリンカプセルは、緑色又は青色等の特定のスペクトルで発光するドーパンドを含むことができる。そうした場合、カラーディスプレイを提供するために、ＲＧＢ又はＣＭＹＫ等の任意の所与の又は選択された色の画素を画定するように発光層を印刷することができる。
【０１２８】
こうした１つ又は複数の発光層２９５は、発光用途に利用されるため、図２１〜図４０には別個に示されていない。当業者は、図２１〜図４０に示すデバイスのうちのいずれもまた、図示するダイオード１５５に結合されるか又はその上に堆積するこうした１つ又は複数の発光層２９５を備えることができることを理解するであろう。限定ではなく例として、後述するように、（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している）複数のレンズ１５０を１つ又は複数の発光層２９５及び他の特徴の上に直接堆積させて、様々な発光装置の実施形態２００Ａ、３００Ａ、４００Ａ、５００Ａ，６００Ａ及び／又は７００Ａのうちの任意のものを作製することもできる。
【０１２９】
図２１は、本発明の教示による装置２００の実施形態の、複数の第１の導体１１０、複数のダイオード１５５、複数の絶縁体１３５、複数の第２の導体１４０及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している）複数のレンズ１５０が堆積している例示的な基部１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの斜視図である。図２２は、本発明の教示による装置２００の実施形態の、複数の第１の導体１１０、複数のダイオード１５５、複数の絶縁体１３５、複数の第２の導体１４０、複数の第３の導体１４５（図２１ではレンズ１５０で覆われているため不可視）及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１５６内に懸濁している）複数のレンズ１５０が堆積している第５の例示的な基部の（７０−７０’ 平面を通る）断面図である。別個には図示しないが、装置（２００、３００、４００、５００、６００、７００）は１つ又は複数の発光層２９５も有することができ、かつ／又は天候、空中浮遊腐食性物質等、様々な要素から保護するために、実質的に透明なプラスチック又は他のポリマー等の保護コーティングを含むこともでき、又はこうしたカプセル封止及び／又は保護機能をポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５によって提供することができる（例示を容易にするために、図２１は、こうしたポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５を実質的な透明性を示すために点線を用いて示す）。
【０１３０】
例示的な実施形態では、複数のレンズ１５０は、ホウケイ酸ガラス若しくは他のケイ酸塩ガラス又はポリスチレンラテックス等のプラスチックで構成することができるが、限定ではなく、任意の形状又はサイズの他のタイプのガラス、プラスチック、他のポリマー、結晶若しくは多結晶ケイ酸塩ガラス及び／又は種々のタイプの材料の混合物を含む、無数のタイプの材料の任意のものを利用することができる。複数のレンズ１５０は、実質的に球形であるように示すが、限定ではなく例として、実質的に半球形、ファセット状の形状、楕円形（又は長円形）、不規則形状、立方体形状又は様々な角柱形状（例えば台形、三角形、角錐等）等、他の形状及び形態を有することもでき、形状、サイズ等に関するように、複数の基板粒子１２０に関して上述した変形形状及び／又は公差のうちの任意のものを有することもできる。（少なくとも第１の屈折率を有する）複数のレンズ１５０は、同様に限定ではなく例として、ｕｖ硬化性、熱硬化性若しくは空気硬化性又は乾燥可能とすることができ、更に少なくとも第２の異なる（複数のレンズ１５０の第１の屈折率と実質的に異なる）屈折率を有している、実質的に透明な光学透明ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５（限定ではなく例として様々なタイプのウレタン等）に粒子として懸濁している。
【０１３１】
複数のレンズ１５０は、複数のダイオード１５５に対して多種多様の空間的関係を有することができ、多種多様のサイズを有することができる。図２１及び図２２（又は他の図２３、図２４、図３０〜図３３、図３５及び図３６）からは、特にこれらの図面は比例尺で描かれていないため、特定の空間的関係（例えば規則的な又は不規則な間隔、当接関係等）を推測するべきではない。例えば、後述するように、レンズ１５０は、例示的な実施形態の５倍等、ダイオード１５５よりかなり大きなものとすることができる。
【０１３２】
例示的な実施形態では、複数のレンズ１５０間及び複数のレンズ１５０とダイオード１５５との間に少なくとも幾分かの間隔を設けることもできる粘度を有するポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５又は他のポリマーを利用することができ、それにより、複数のレンズ１５０及び複数のダイオード１５５は直接当接接触しておらず、各レンズ１５０は、少なくともポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５の薄膜又はコーティングによって取り囲まれている。別の例示的な実施形態では、比較的粘性の低いバインダーが利用され、複数のレンズ１５０及び複数のダイオード１５５のうちの任意のもの、いくつか又は全てが、互いに又は（図３１に示すような）他の装置構成要素と直接当接接触することができる。ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５は、可視光、赤外光及び紫外光等、選択された対象波長に応じて、（その硬化形態又は乾燥形態において）光学透明又は透明であるとみなされ、他の波長では光学的に不透明であるとみなすことができ、その逆も可能である。様々なタイプのウレタンポリマーに加えて、上述したもの、限定ではなく例として、脱イオン水、ジエチレングリコール、イソプロパノール、ブタノール、エタノール、ＰＭアセテート（ポリプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、メトキシル化グリコールエーテルアクリレートモノマー（ＴＰＯ（トリホスフィンオキシド）等の水溶性光開始剤を含む場合もある）、二塩基酸エステル（例えばInvista DBE-9）；ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等の水溶性樹脂；並びにオクタノール及びEmerald Performance Materials Foamblast 339等の流動助剤又は界面活性剤を含む、硬化形態又は乾燥形態で選択された波長で実質的に透明であり、かつ選択された波長に対して適切に選択された第２の屈折率を有する、あらゆる他のポリマー、樹脂又はバインダー（任意の組み込まれた溶剤、流動助剤、界面活性剤等を含む）を利用することができる。
【０１３３】
１つ又は複数の第２の導体１４５（及び／又は第３の導体１４５）（及び／又は１つ若しくは複数の発光層２９５）の堆積に続き、例示的な実施形態では、ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している複数のレンズ１５０を、印刷プロセス等により、ダイオード１５５（及び／又は１つ若しくは複数の発光層２９５）、１つ又は複数の第２の導体１４５（及び／又は第３の導体１４５）、任意の露出した基部（１００〜１００Ｈ）等の上に堆積させることができる。別の例示的な実施形態では、複数のレンズ１５０は、シート、パネル又は他の形態でポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁して硬化し、結果として得られるシート又はパネルは、その後、装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００の残りの部分に（すなわち、ダイオード１５５（及び／又は１つ若しくは複数の発光層２９５）、１つ又は複数の第２の導体１４５（及び／又は第３の導体１４５）、任意の露出した基部（１００〜１００Ｈ）等の上に）、限定ではなく例としてラミネーションプロセス等により取り付けられる。こうした変形は全て請求項に記載の範囲内にある。
【０１３４】
したがって、ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している複数のレンズ１５０が、ダイオード１５５（及び／又は１つ若しくは複数の発光層２９５）、１つ又は複数の第２の導体１４５（及び／又は第３の導体１４５）及び任意の露出した基部（１００〜１００Ｈ）の上に直接堆積するか否か、又はポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している複数のレンズ１５０が、別個の構造として形成され、後にダイオード１５５（及び／又は１つ若しくは複数の発光層２９５）、１つ又は複数の第２の導体（及び／又は第３の導体１４５）及び任意の露出した基部（１００〜１００Ｈ）の上に取り付けられるか否かにかかわらず、ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している複数のレンズ１５０の組合せは、複数の屈折率を有するレンズ（レンズ効果（lensing））構造１５０、１６５、すなわち、少なくとも第１の屈折率を有する複数のレンズ１５０、及び少なくとも第２の屈折率を有するポリマー（樹脂又は他のバインダー）を画定する。これもまた、従来技術とは著しく対照的である。従来技術では、レンズ又は拡散パネルが、単一の屈折率を有し、通常、後により詳細に説明する（例えば約４０ミクロン〜４００ミクロンの平均直径を有する）様々な例示的な実施形態で利用される複数のレンズ１５０より数桁大きいレンズサイズを有する、個々の予め製造された材料、通常、プラスチック又は別のポリマーで構成される。
【０１３５】
複数のレンズ１５０は、特に実質的に球形のレンズで実施される場合、光起電力用途の場合により高効率の結合のために光を収集しこうした光を複数のダイオード１５５に集光させるため、及び装置２００、３００、４００、５００、６００、７００及び／又は２００Ｂ、３００Ｂ、４００Ｂ、５００Ｂ、６００Ｂ、７００Ｂの入射（又は受光）角を広げるために、集光機能を含むいくつかの機能を提供する。これは、多くの角度から入射する光が、それにもかかわらず複数のダイオード１５５上に集束されることになるためである。さらに、複数のレンズ１５０はまた、例えば装置２００、３００、４００、５００、６００、７００及び／又は２００Ａ、３００Ａ、４００Ａ、５００Ａ、６００Ａ、７００Ａに対して、ＬＥＤ１５５となるように形成されるとき、複数の球形ダイオード１５５（及び／又は１つ若しくは複数の発光層２９５）によって提供される光を拡大するために、分散機能も実行する。複数のレンズ１５０の別の利点は、特定の位置合せもレジストレーションも不要であるということ、球形ダイオード１５５に関して特定の位置を有する必要がないということであり、いずれの所与のレンズ１５０も、いくつかのダイオード１５５の上に光を集光させるか又はそこからから光を拡散させる。実際には、相対的なサイズの尺度又は標示（indicia）として、球形ダイオード１５５の直径（又は半径）に対する球形レンズ１５０の直径（又は半径）の比は、およそ１０：１から２：１までかなり大きくなるようにモデル化されており、比較的高いかより大きいモード結合又は他の著しく大きい集光（又は分散）のための、最適である可能性がある比は５：１である。複数の実質的に球形のレンズの平均直径は、概して約２０ミクロン〜４００ミクロン（約１０ミクロン〜４０ミクロン範囲のダイオード１５５に対応する）であり、より詳細には約８０ミクロン〜１４０ミクロンである。複数のダイオード１５５の通常の又は平均の直径（複数の場合もあり）（及び例示的な基部１００の隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５間の任意の空間（又は等価的に、例示的な基部１００〜１００Ｇの隆起（ピーク、上昇部又は頂）１１５の幅）は、複数のレンズ１５０が、互いに特定の又は所定の距離だけ離れることができるように、かつ／又は実質的に若しくは比較的完全なレンズ１５０の層を形成するように、選択するか又は他の方法で予め決めることができる。
【０１３６】
装置２００、３００、４００、５００、６００、７００のために入射光の入射角を広げるように複数のレンズ１５０を使用することは、光起電力用途に対して特に重要である。従来技術では、光起電力（ＰＶ）デバイスの角度が入射する太陽光線に対して変化すると、効率もそれに対応して同様に変化し、従来技術によるＰＶデバイスパネルを、変化する入射角と一致させるように移動させなければならないか、又はパネルの効率が喪失することになる。例示的な実施形態によれば、球形レンズとして実施する場合に複数のレンズ１５０がその入射（受光）角が著しく広くなるために集光効果が上昇するため、装置２００Ｂ、３００Ｂ、４００Ｂ、５００Ｂ、６００Ｂ、７００Ｂのこうした移動は不要である。
【０１３７】
球形である複数の基板粒子１２０（対応する複数のダイオード１５５を形成するため）及び同様に球形である複数のレンズ１５０を使用するように図示しているが、球形に加えて、こうした基板粒子１２０及び／又はレンズ１５０の他の形状及び形態が特許請求される本発明の範囲内にある。例えばファセット状、楕円形又は細長い及び不規則等の他の形状を有する例示的な複数の基板粒子１２０を、図２６〜図３１を参照して以下に例示し説明する。同様に例えば、球形又は他の形状を、ダイオード１５５内の任意の捕捉された光の光共振を提供するように選択することができ、光がダイオード１５５内にある時間を増大させる可能性があり、それにより、光起電力ダイオード１５５の効率を向上させる。限定ではなく例として円柱形状又はロッド形状、環状形状又はリング形状を含む、ダイオード１５５の他の光共振形態又は形状も実現可能である。同様に、他のレンズ１５０形状（同様に限定ではなく例として、ファセット状、楕円形（又は長円形）及び／又は不規則な形状等）も特許請求される本発明の範囲内にある。
【０１３８】
例えば、様々な複数のダイオード１５５を、光の種々の波長に対応する起こり得る光共振に対して、種々のサイズの球形ダイオード１５５で構成することもでき、同様に、複数のレンズ１５０を、複数の種々の焦点、モード結合及び拡散能力をもたらすように、種々のサイズの球形のレンズ及び他の形状のレンズ１５０で構成することもできる。これは、吸収されるか又は放出される光のスペクトル密度を増大させる役割を果たすことができる。複数のレンズ１５０の様々なレンズ１５０はまた、種々の屈折率を有することもでき、複数の異なる屈折率を提供する。
【０１３９】
発光用途等、これらの様々な用途のいずれかに対して、基板粒子１２０は、球形に加えて任意の形状又はサイズを有することができる。例えば、図２６、図２７、図３０及び図３１に示すように、場合によっては光出力を増大させるように、ファセットが形成されているか又は他の表面テクスチャー及び形状を有するダイオード１５５を形成することができる。同様に例えば、図３０及び図３１に示すように、不規則な形状のダイオード１５５もまた、横方向及び垂直方向の双方でより大きな目標領域を有するように、（複数の入射角に基づいて）複数の焦点を生成するために、かつ接合２７５の比較的な又は相対的なサイズを増大させるために有用である可能性がある。
【０１４０】
別個には示さないが、ダイオード１５５及び／又はレンズ１５０の複数の層が存在することができる。例えば、複数のダイオード１５５を上下に重ねて、又はキャビティ若しくはチャネル１０５の幅に沿って横に並べて積層することもできるし、小さい方のダイオード１５５の下の層に大きい方のダイオード１５５を配置して入れ子にすることもできる。同様に別個に図示しないが、いずれかの選択された装置２００、３００、４００、５００、６００、７００は、種々の形状及び／又はサイズのダイオード１５５及び／又はレンズ１５０の任意の選択された混合を有することができる。さらに、ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している複数のレンズ１５０は、規則的な間隔、ランダムな間隔、不規則な間隔、当接、離間、積層等を含めて、装置２００、３００、４００、５００、６００、７００の残りの部分に対して様々な位置のいずれかを有することができる。この変形形態のいくつかを図３１に示す。
【０１４１】
図２３は、本発明の教示による装置３００の実施形態の、複数の第１の導体１１０、複数のダイオード１５５、複数の絶縁体１３５、複数の第２の導体１４０及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している）複数のレンズ１５０が堆積している例示的な第７の基部１００Ｅの斜視図である。図２４は、本発明の教示による装置３００の実施形態の、複数の第１の導体１１０、複数のダイオード１５５、複数の絶縁体１３５、複数の第２の導体１４０、複数の第３の導体１４５及び複数のレンズ１５０が堆積している第７の例示的な基部１００Ｅの（８０−８０’ 平面を通る）断面図である。基部１００Ｅのチャネル（キャビティ又は溝）１０５が非軸放物線（放物面）１０５Ａの形態を有し、隆起（又は頂）１１５が基部１００の実質的に平坦な隆起（又は頂）１１５に対して実質的に角度が付けられている（すなわち、基部１００Ｅの第１の側部又は第２の側部を画定するか又は含む平面に対して実質的な角度（例えば約１５度から約６０度まで）である）限りにおいて、装置３００は、上述した実施形態とは異なる。図２４はまた、上述したように、第３の導体１４５の使用も示す。結果として得られる装置３００、３００Ａ及び／又は３００Ｂは、他の点では、本明細書で説明した他の装置の実施形態のいずれかかと実質的に同様に機能する。
【０１４２】
上述したように、複数の基板粒子１２０及び結果として得られる複数のダイオード１５５に対する可能なサイズ範囲を、約１０ミクロン〜４０ミクロン又は約２５ミクロン〜４０ミクロン（以上）の範囲とすることができ、この範囲は、これまでの従来技術によるダイオードより相対的にはるかに小さい。その結果、例示的な実施形態によれば、概して、装置２００、３００、４００、５００、６００、７００の所与の領域に比較的多くのダイオード１５５がある。こうした比較的高密度のダイオード１５５によって、実質的な復元力及びロバスト性という更なる結果が得られ、それは、高いパーセンテージのダイオード１５５の統計的な故障があっても、装置２００、３００、４００、５００、６００、７００が使用可能となるためである。例えば、種々の量のダイオード１５５が機能していない様々なデバイスを、それに従って「まとめる（bin）」ことができる。例を続けると、ＬＥＤとして実施している場合に、機能しているダイオード１５５が少ない装置２００、３００、４００、５００、６００、７００を、１００Ｗ電球ではなく６０Ｗ電球の光出力に匹敵するより低い出力の照明デバイスとして簡単にまとめることができる。
【０１４３】
また上述したように、ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している複数のレンズ１５０の堆積に続き、同様に参照により本明細書に援用される関連する出願にも示しているように、様々な保護コーティングを堆積させることができる。
【０１４４】
図２５は、本発明の教示による装置の実施形態の例示的な第８の基部１００Ｆの斜視図であり、キャビティ（チャネル、トレンチ又は空隙）１０５が実質的に円形（半球形）又は楕円形の窪み又は孔１０５Ｂとなるように成形され、基部１００Ｆ（キャビティ１０５Ｂの形状のみによって基部１００〜１００Ｅ、１００Ｇとは異なる）を形成する限りにおいて、上述したものとは異なる。結果として得られる装置２００、３００、４００、５００、６００及び／又は７００は、他の点では、本明細書で説明した他の装置の実施形態のいずれかと実質的に同様に機能する。
【０１４５】
図２６は、本発明の教示による装置の実施形態の、複数の第１の導体１１０、対応するファセット状のダイオード１５５Ａを形成する複数の実質的にファセット状の基板粒子１２０、複数の絶縁体１３５、複数の第２の導体１４０及び複数の第３の導体１４５が堆積している例示的な基部（１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）の斜視図である。図２７は、本発明の教示による装置の実施形態の、複数の第１の導体１１０、対応するファセット状のダイオード１５５Ａを形成する複数の実質的にファセット状の基板粒子１２０、複数の絶縁体１３５、複数の第２の導体１４０及び複数の第３の導体１４５が堆積している第５の例示的な基部１００Ｄの断面図である。上述したように、図２６及び図２７は、ファセット状のダイオード１５５Ａ（各々が、対応するｐｎ接合２７５を形成する、実質的に湾曲した殻形状の浸透層又は浸透領域２５５も有する）として、複数のダイオード１５５に対する別の例示的な形状を示す役割を果たし、限定ではなく例として、実質的に直線を有するか又は「はしご」形状（別個には示さず）を有する等、１つ又は複数の第２の導体１４０の上に又はその中に複数の第３の導体１４５を堆積させるための例示的なパターンを更に示す役割を果たす。結果として得られる装置は、他の点では、本明細書で説明した他の装置の実施形態のいずれかと実質的に同様に機能する。
【０１４６】
図２８は、本発明の教示による別の装置の実施形態の、複数の第１の導体１１０、対応する楕円形（又は長円形）のダイオード１５５Ｂを形成する複数の実質的に楕円形（又は長円形）の基板粒子１２０、複数の絶縁体１３５及び複数の第２の導体１４０が堆積している例示的な基部（１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）の斜視図である。図２９は、本発明の教示による装置の実施形態の、複数の第１の導体１１０、対応する楕円形（又は長円形）のダイオード１５５Ｂを形成する複数の実質的に楕円形（又は長円形）の基板粒子１２０、複数の絶縁体１３５及び複数の第２の導体１４５が堆積している第５の例示的な基部１００Ｄの断面図である。上述したように、図２８及び図２９は、実質的に楕円形（又は長円形）のダイオード１５５Ｂ（各々が、対応するｐｎ接合２７５を形成する、実質的に湾曲した殻形状の浸透層又は浸透領域２５５も有する）として複数のダイオード１５５の別の例示的な形状を示す役割を果たす。結果として得られる装置は、他の点では、本明細書で説明した他の装置の実施形態のいずれかと実質的に同様に機能する。
【０１４７】
図３０は、本発明の教示による装置５００の実施形態の、複数の第１の導体１１０、対応する不規則なダイオード１５５Ｃを形成する複数の実質的に不規則な基板粒子１２０、複数の絶縁体１３５、複数の第２の導体１４０及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している）複数のレンズ１５０が堆積している例示的な基部（１００Ｅ）の斜視図である。図３１は、本発明の教示による装置５００実施形態の、複数の第１の導体、対応する不規則なダイオード１５５Ｃを形成する複数の実質的に不規則な基板粒子１２０、複数の絶縁体１３５、複数の第２の導体１４０及びポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している複数のレンズ１５０が堆積している第５の例示的な基部１００Ｅの断面図である。上述したように、図３０及び図３１は、実質的に不規則なダイオード１５５Ｃ（その各々もまた、対応するｐｎ接合２７５（又は等価物）を形成する実質的に湾曲した不規則な殻形状の浸透層又は浸透領域２５５も有している）として、複数のダイオード１５５に対する別の例示的な形状を示す役割を果たす。
【０１４８】
図３０及び図３１は、ダイオード１５５と比較したキャビティ、チャネル又は溝１０５の相対的な幅の変動を含む、均等でありかつ特許請求される本発明の範囲内にあるとみなされる他の例示的な変形形態を例示する役割を更に果たし、キャビティ、チャネル又は溝１０５はダイオード１５５Ｃより大幅に広く示されている。キャビティ、チャネル又は溝１０５が比較的広いことにより、様々な絶縁体１３５及び第２の導体１４０の位置もまた、図示するようにそれに従って変化し、ダイオード１５５Ｃの上方又は最上周縁部により向かって結合されているのではなく、ダイオード１５５Ｃの側部に又はその周囲に結合されている。多種多様の形状を有するが実質的に殻形状である浸透層又は浸透領域２５５もまた示されており、領域２５５は、ダイオード１５５Ｃの周囲に完全には延在していない対応するｐｎ接合２７５を画定し、ダイオード１５５Ｃは、その基板のかなりの部分が露出しかつ／又は１つ又は複数の絶縁体１３５若しくは第１の導体（複数の場合もあり）１１０に結合されたままである。最後に、図３０及び図３１は、限定ではなく、ダイオード１５５Ｃと当接すること、基部１００Ｅの一部と当接すること及び離間されることを含む、特許請求される本発明の範囲内にあるレンズ１５０の様々な例示的な位置を更に示す。結果として得られる装置５００、５００Ａ及び／又は５００Ｂは、その他の点では、本明細書で説明した他の装置の実施形態のいずれかと実質的に同様に機能する。
【０１４９】
図３２は、本発明の教示による装置４００の実施形態の、複数の第１の導体１１０、複数の実質的に球形のダイオード１５５、複数の絶縁体１３５、複数の第２の導体１４０、複数の第３の導体１４５及び（ポリマー（樹脂又はバインダー）１６５内に懸濁している）複数のレンズ１５０が堆積している第６の例示的な基部１００Ｇの斜視図である。図３３は、本発明の教示による装置４００の実施形態の、複数の第１の導体１１０、複数の実質的に球形のダイオード１５５、複数の絶縁体１３５、複数の第２の導体１４０、複数の第３の導体１４５及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している）複数のレンズ１５０が堆積している第６の例示的な基部１００Ｇの（７１−７１’平面を通る）断面図である。上述したように、第６の例示的な基部１００Ｇが、チャネル１０５（基部１００Ｇと一体的に形成することができる）内の複数の突起（又は支持部）２４５、チャネル１０５及び突起２４５の形状に従う実質的に一定の又は一貫した深さを有する複数の第１の導体１１０を更に備え、この場合は基部１００Ｇ内にランダムに分散している一体的に形成された複数の導電性ビア２８５を更に備える限りにおいて、装置４００の実施形態は、他の装置とは異なる。ランダムな分散は、第１の導体１１０のうちの１つが（７１−７１’平面を通る）選択された又は特定の断面においてビア２８５と接触していないことによって更に示されており、概してその長さ（別個には図示せず）に沿った他の或る箇所においてビア２８５と接触することになる。同様に図３２及び図３３に別個には示していないが、基部１００Ｇはまた、上述した更なるコーティング又は層（２５０、２６０、２７０）のいずれかも有することができる。図３３はまた、複数のダイオード１５５のいずれかが、図示するように絶縁体１３５によって部分的に充填されている、その側部と基部１００Ｇのチャネル１０５の壁との間の（可変）間隙と、レンズ１５０とまた他の装置構成要素との間の可変間隔とを有することができることも示す。結果として得られる装置４００、４００Ａ及び／又は４００Ｂは、その他の点では、本明細書で説明した他の装置の実施形態のいずれかと実質的に同様に機能する。
【０１５０】
図３４は、本発明の教示による装置６００の実施形態の、第１の導体１１０、複数の実質的に球形のダイオード１５５、絶縁体１３５、第２の導体１４０及び第３の導体が堆積している例示的な基部１００又は１００Ｆの斜視図である。図３５は、本発明の教示による装置６００の実施形態の、第１の導体１１０、複数の実質的に球形のダイオード１５５、絶縁体１３５、第２の導体１４０、第３の導体１４５及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している）複数のレンズ１５０が堆積している例示的な基部１００又は１００Ｆの斜視図である。図３６は、本発明の教示による装置６００の、実施形態の第１の導体１１０、複数の実質的に球形のダイオード１５５、絶縁体１３５、第２の導体１４０、第３の導体１４５及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している）複数のレンズ１５０が堆積している例示的な基部１００又は１００Ｆの（７２−７２’平面を通る）断面図である。上述したように、装置６００の実施形態は、第１の導体１１０、絶縁体１３５、第２の導体１４０（及び第３の導体１４５）の各々が、対応する複数の別個の導体及び絶縁体としてではなく対応する単一の層として形成される限りにおいて、他の装置とは異なる。別個には図示しないが、基部は、導電性ビア２８０、２８５若しくは導電性バックプレーン、又は様々なコーティング若しくは層２５０、２６０、２７０等、基部１００〜１００Ｇに関して上述した他の特徴のいずれかでありかつ／又はいずれかを含むことができる。この例示的な装置６００に対して示すように、装置６００の側部（側面）に及び側部から、又は（装置６００が１つ又は複数の導電性ビア２８０、２８５及び／又は導電性バックプレーンを更に含む場合等）他の装置の実施形態のいずれかに対して上述した他の機構を介して、電圧を、第１の導体１１０及び第２の導体１４０（及び／又は第３の導体１４５）の任意の１つ又は複数の箇所又は領域の両端で、印加することができ（発光用途の場合）、又は受け取ることができる（光起電力用途の場合）。図示するように、任意選択の第３の導体１４５を、第２の導体１４０の上又は中にグリッドパターンを有する等、個々の導電性トレースとして形成することができる。上述したように、これらの様々な層のいずれかを、任意の堆積、印刷、コーティング、スパッタリング、スピンキャスト等のプロセスによって堆積させることができる。結果として得られる装置６００、６００Ａ及び／又は６００Ｂは、個々の行、列又は画素に対してアドレス指定を可能にしないが、他の点では、本明細書で説明した他の装置の実施形態のいずれかと実質的に同様に機能する。
【０１５１】
図３７は、本発明の教示による装置７００の実施形態の、第１の導体１１０、第１の導体（又は導電性）接着層１１０Ａ、複数の基板粒子１２０及び１つ又は複数の絶縁体１３５を備えた第９の例示的な基部１００Ｈの斜視図である。図３８は、本発明の教示による装置７００の実施形態の、第１の導体１１０、第１の導体（又は導電性）接着層１１０Ａ、複数の基板粒子１２０及び１つ又は複数の絶縁体１３５を備えた第９の例示的な基部１００Ｈの（７３−７３’平面を通る）断面図である。この例示的な実施形態では、図示する基部１００Ｈは実質的に平坦な全体的なフォームファクターを有し、所定公差内の実質的に平滑な第１の面又は第１の側を有しており（実質的に平滑かつ実質的に平坦な基部１００Ｈ）（キャビティ、チャネル又は溝１０５を有しておらず、例えば網状ではない）、第１の導体１１０は、予め製造されたアルミニウムシート等の単一の単体層として形成されている。第１の導体１１０によって提供される支持部に応じて、第１の導体の電気的絶縁をデバイスハウジング（別個には図示せず）等の他の機構を介して提供して、基部１００Ｈを任意選択で含めることができる。同様にこの例示的な実施形態では、複数の基板粒子１２０を第１の導体１１０に接着させ、複数の基板粒子１２０と第１の導体１１０との間にオーミックコンタクトを生成するために、第１の導体（又は導電性）接着層１１０Ａが利用され、例えば、第１の導体（又は導電性）接着層１１０Ａは、異方性導電性接着剤若しくはポリマー又は別のタイプの上述した導電性ポリマー、樹脂又はバインダーを含むことができる。複数の基板粒子１２０の堆積に続き、上述した方法のいずれかを用いて、上述したいずれかのタイプの絶縁材料又は誘電体材料を用いて、絶縁層が絶縁体１３５を形成するように堆積する。
【０１５２】
図３９は、本発明の教示による例示的な装置７００の実施形態の、第１の導体１１０、第１の導体（又は導電性）接着層１１０Ａ、複数の基板粒子１２０の上に堆積した基板（又は半導体）層又は領域２５５Ａを用いて形成される複数のダイオード１５５、絶縁体１３５、第２の導体１４０及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している）複数のレンズ１５０が堆積している第９の例示的な基部１００Ｈの斜視図である。図４０は、本発明の教示による例示的な装置７００の実施形態の、第１の導体１１０、第１の導体（又は導電性）接着層１１０Ａ、複数の基板粒子１２０の上に堆積した基板（又は半導体）層又は領域２５５Ａを用いて形成された複数のダイオード１５５、絶縁体１３５、第２の導体１４０及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している））複数のレンズ１５０が堆積している第９の例示的な基部１００Ｈの断面図である。図１５を参照して上述したように、こうした例示的な実施形態では、ダイオード１５５は、接合２７５を形成するように基板粒子１２０に結合されている層又は領域２５５Ａを備えている。
【０１５３】
例として、第１の多数キャリア（例えばｐ＋又はｎ＋）を有する半導体を備えた複数の基板粒子１２０の場合、第２の多数キャリア（例えば対応してｎ＋又はｐ＋）を有する層又は領域２５５Ａが作製され、接合２７５も形成される。半導体基板粒子１２０の場合、接合２７５は概してｐｎ（又はＰＮ）接合２７５であり、有機又はポリマー基板粒子１２０の場合、接合２７５は、限定ではなく例としてＯＬＥＤ又はＰＬＥＤを生成するために利用される有機層又はポリマー層の間の接合とみなすことができる。図示する例示的な実施形態７００では、第１の多数キャリアを有する半導体基板タイプ（例えばｐ＋シリコン）に対して、プラズマ堆積又はスパッタリング等を用いる堆積プロセスの一部として、第２の多数キャリア（例えば、リンドープシリコン等のｎ型ドーパント）を有する半導体材料が、複数の基板粒子１２０の第１の部分又は上方部分及び任意の１つ又は複数の絶縁体１３５の上に（最上部に）堆積し、実質的に連続したガラス状の層又は領域２５５Ａを形成し、基板粒子１２０と接触している層又は領域２５５Ａの部分の上に接合２７５が形成される。対応する堆積した第２の多数キャリア（ｎ型）半導体材料は、基板粒子１２０の上方部分との連続的な結晶又は他の結合剤を形成する等、基板粒子１２０の各々との連続的な半導体本体を形成し、この場合は、第１の多数キャリア（ｐ型）半導体基板粒子１２０との対応する接合２７５（この場合はｐｎ接合２７５）を画定するｎ型層又は領域２５５Ａである堆積層又は領域２５５Ａを形成する。図示する例示的な実施形態では、対応するｐｎ接合２７５はまた、基板粒子１２０の上の「キャップ」として形成され、複数の基板粒子１２０が実質的に球形である場合の半球形殻形状等、実質的に湾曲した殻形状でもあり、また、実質的に平面かつ平坦なｐｎ接合又は半導体基板のウェル内の実質的に平面かつ平坦なｐｎ接合を有する通常の従来技術によるダイオードとは著しく対照的である。逆に、第１の多数キャリア（ｐ型）層又は領域２５５Ａは、第２の多数キャリア（ｎ型）半導体粒子１２０の上に形成することができ、均等かつ本発明の範囲内にあるとみなされる。層又は領域２５５Ａの堆積に続き、１つ又は複数の第２の導体１４０（及び任意選択で１つ又は複数の第３の導体１４５）及び（ポリマー（樹脂又は他のバインダー）１６５内に懸濁している））複数のレンズ１５０を、上述したように堆積させて、例示的な装置７００の実施形態を形成することができる。
【０１５４】
上述したようにかつ装置６００の実施形態と同様に、装置７００の実施形態は、第１の導体１１０、第１の導体（又は導電性）接着層１１０Ａ、絶縁体１３５、層又は領域２５５Ａ、第２の導体１４０（及び任意選択の第３の導体１４５）の各々が、対応する複数の別個の導体及び絶縁体としてではなく対応する単一の層として形成される限りにおいて、他の装置とは異なる。別個には示さないが、基部は、導電性ビア２８０、２８５若しくは導電性バックプレーン又は様々なコーティング若しくは層２５０、２６０、２７０等、基部１００〜１００Ｇに対して上述した他の特徴のいずれかとすることができかつ／又はそれを含むことができる。この例示的な装置７００について図示するように、装置７００の側部（側面）に及び側部から、又は（装置７００が１つ若しくは複数の導電性ビア２８０、２８５及び／又は導電性バックプレーンを更に含む場合等）他の装置の実施形態のいずれかについて上述した他の機構を介して、電圧を、第１の導体１１０及び第２の導体１４０（及び／又は第３の導体１４５）の任意の１つ又は複数の箇所又は領域の両端で、印加することができ（発光用途の場合）、又は受け取ることができる（光起電力用途の場合）。別個には図示しないが、上述しかつ例示したように、任意選択の第３の導体１４５を、第２の導体１４０の上又は中にグリッドパターンを有する等、個々の導電性トレースとして形成することができる。また、上述したように、これらの様々な層のいずれかを、任意の堆積、印刷、コーティング、スパッタリング、スピンキャスト等のプロセスによって堆積させることができる。結果として得られる装置７００、７００Ａ及び／又は７００Ｂは、個々の行、列又は画素へのアドレス指定を可能にしないが、他の点では、本明細書で説明した他の装置の実施形態のいずれかと実質的に同様に機能する。
【０１５５】
当業者は、任意の数の第１の導体１１０、絶縁体１３５、第２の導体１４０及び／又は第３の導体１４５を、特許請求される本発明の範囲内で利用することができることを理解する。さらに、図１〜図３３に示す実質的に平行な向きに加えて、装置２００、３００、４００、５００のいずれかに対して、複数の第１の導体１１０、複数の絶縁体１３５及び複数の第２の導体１４０（いずれかの組み込まれた対応するかつ任意選択の１つ又は複数の第３の導体１４５を含む）の多種多様の向き及び構成があり得る。例えば、複数の第１の導体１１０及び複数の第２の導体１４０を、互いに垂直とする（行及び列を規定する）ことができ、それにより、それらのオーバーラップ領域を利用して画素（「ピクセル」）を画定することができ、別個にかつ独立してアドレス指定可能とすることができる。複数の第１の導体１１０及び複数の第２の導体１４０のいずれか又は両方は、所定の幅を有する離間した実質的に平行な線（ともに行を規定するか又はともに列を規定する）として実施することができる場合、限定ではなく例として行を次々に順次アドレス指定する等、行及び／又は列によってアドレス指定可能とすることもできる。さらに、複数の第１の導体１１０及び複数の第２の導体１４０のいずれか又は両方は、上述したような層又はシートとして実施することができる。
【０１５６】
上述したように、複数のダイオード１５５は、例として限定ではなく、（材料選択及び対応するドーピングにより）光起電力（ＰＶ）ダイオード１５５又はＬＥＤ１５５となるように構成することができる。図４１は、本発明の教示による第１のシステムの実施形態３５０を示すブロック図であり、そこでは、複数のダイオード１５５が任意のタイプ又は色のＬＥＤとして実施されている。システム３５０は、ＬＥＤとして実施される複数のダイオード１５５を有する装置２００Ａ、３００Ａ、４００Ａ、５００Ａ，６００Ａ、７００Ａ、電源３４０を備え、任意選択のコントローラー３２０も有することができる。１つ又は複数の第１の導体１１０及び１つ又は複数の第２の導体１４０（及び任意選択の１つ又は複数の第３の導体１４５）が、（例えば電源３４０からの）対応する電圧の印加等により通電されると、導体及び絶縁体が各々単層として実施される場合は装置６００Ａを全体的に横切って、又は装置２００Ａ、３００Ａ、４００Ａ，５００Ａの場合は、向き及び構成に応じて例えば画素、シート又は行／列を規定する通電された第１の導体１１０及び第２の導体（複数の場合もあり）１４０の対応する交差部分（オーバーラップ領域）において、複数のＬＥＤ（１５５）のうちの１つ又は複数にエネルギーが供給される。したがって、第１の導体１１０及び第２の導体（複数の場合もあり）１４０（及び／又は第３の導体１４５）に選択的に通電することにより、装置２００Ａ、３００Ａ、４００Ａ、５００Ａ（及び／又はシステム３５０）は、画素アドレス指定可能な動的ディスプレイ又は照明デバイス又は標識等を提供する。例えば、複数の第１の導体１１０は対応する複数の行を備えることができ、複数の透過性の第２の導体（複数の場合もあり）１４０（及び任意選択の１つ又は複数の第３の導体１４５）は、対応する複数の列を備え、各画素は、対応する行及び対応する列の交差又はオーバーラップによって画定される。複数の第１の導体１１０及び複数の第２の導体１４０（及び／又は第３の導体１４５）のいずれか又は両方を、同様に例えば装置６００Ａの場合のように単体シートとして実施することができる場合、導体１１０、１４０（及び／又は１４５）の通電により、標識等の照明デバイス又は静的ディスプレイを発光等させるために、複数のＬＥＤ（１５５）の実質的に全て（又は大部分）に電力が提供される。
【０１５７】
続けて図４１を参照すると、装置２００Ａ、３００Ａ、４００Ａ、５００Ａ、６００Ａ、７００Ａは、（例えば２つ以上の対応するコネクターとすることもできるし、バスの形態とすることもできる）回線又はコネクター３１０を介して、コントローラー（又は等価的に制御論理ブロック）３２０に結合するため、かつ／又は、ＤＣ電源（バッテリ又は太陽電池等）とするかＡＣ電源（家庭用電源又は建物用電源等）とすることができる電源３４０に結合するために、制御バス３１５に結合される。アドレス指定可能な発光ディスプレイシステム３５０の実施形態及び／又は動的発光ディスプレイシステム３５０の実施形態の場合等、コントローラー３２０が実装される場合、コントローラー３２０を利用して、電子技術分野において既知であるか又は既知となるようにＬＥＤ（１５５）の通電を（様々な複数の第１の導体１１０及び複数の透過性の第２の導体１４０（及び任意選択の１つ又は複数の第３の導体１４５）を介して）制御することができ、コントローラー３２０は、通常、プロセッサ３２５、メモリ３３０及び入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース３３５を備えている。（通常、アドレス指定不能かつ／又は非動的発光ディスプレイシステム３５０の実施形態である）様々な照明システム３５０の実施形態の場合等、コントローラー３２０が実装されない場合、システム３５０は、通常、照明システムをオン、オフしかつ／又は暗くする等、任意の適切なタイプのスイッチング装置を備えることができる電気スイッチ又は電子スイッチ（別個には図示せず）に結合される。
【０１５８】
「プロセッサ」３２５は、任意のタイプのコントローラー又はプロセッサとすることができ、本明細書で説明する機能を実行するように１つ又は複数のプロセッサ３２５として具体化することができる。本明細書においてプロセッサという用語を用いる場合、プロセッサ３２５は、単一の集積回路（「ＩＣ」）の使用を含むこともできるし、コントローラー、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、並列プロセッサ、マルチコアプロセッサ、カスタムＩＣ、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）、アダプティブコンピューティングＩＣ、関連するメモリ（ＲＡＭ、ＤＲＡＭ及びＲＯＭ等）並びに他のＩＣ及びコンポーネント等、ともに接続され、配置され若しくはグループ化される複数の集積回路又は他のコンポーネントの使用を含むこともできる。結果として、プロセッサという用語は、本明細書で使用されるとき、マイクロプロセッサメモリ又は更なるＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ、ＥＰＲＯＭ若しくはＥ２ＰＲＯＭ等の関連するメモリを有する、単一ＩＣ、又はカスタムＩＣ、ＡＳＩＣ、プロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラー、ＦＰＧＡ、アダプティブコンピューティングＩＣ、若しくは後述する機能を実行する集積回路の他の何らかのグループ化を等しく意味しかつ含むものと理解するべきである。プロセッサ（プロセッサ３２５等）は、その関連するメモリとともに、動的ディスプレイの実施形態の場合は選択的画素アドレス指定、又は標識の実施形態等の場合は行／列アドレス指定等、本発明の方法を実行するように（プログラミング、ＦＰＧＡ相互接続又は配線を介して）適合又は構成することができる。例えば、本方法は、プロセッサが動作可能である（すなわち電源が投入され機能している）ときに後に実行するために、プログラム命令又は他のコード（又は等価の構成若しくは他のプログラム）のセットとして関連するメモリ（及び／又はメモリ３３０）及び他の等価なコンポーネントを有するプロセッサ３２５においてプログラムし格納することができる。同様に、プロセッサ３２５を全体として又は部分的にＦＰＧＡ、カスタムＩＣ及び／又はＡＳＩＣとして実施することができる場合、ＦＰＧＡ、カスタムＩＣ又はＡＳＩＣもまた、本発明の方法を実施するように設計し、構成しかつ／又は配線することができる。例えば、プロセッサ３２５は、まとめて「コントローラー」又は「プロセッサ」と呼ばれるプロセッサ、コントローラー、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ及び／又はＡＳＩＣの構成として実施することができ、それらは、メモリ３３０と併せて、本発明の方法を実施するようにそれぞれプログラムされ、設計され、適合され又は構成される。
【０１５９】
プロセッサ（プロセッサ３２５等）をその関連するメモリとともに、何の情報が表示されているかに対する対応する制御のために、様々な複数の第１の導体１１０及び複数の透過性の第２の導体１４０（及び任意選択の１つ又は複数の第３の導体１４５）の通電（それらに対する印加電圧）を制御するように（プログラミング、ＦＰＧＡ相互接続又は配線を介して）構成することができる。例えば、静的な又は時間変化するディスプレイ情報を、関連するメモリ（及び／又はメモリ３３０）及び他の等価なコンポーネントを有するプロセッサ３２５において、プロセッサ３２５が動作可能なときに後に実行するために、プログラム命令（又は等価な構成若しくは他のプログラム）のセットとして、プログラムし、かつ格納、構成及び／又は配線することができる。
【０１６０】
データレポジトリ（又はデータベース）を含むことができるメモリ３３０は、現時点で既知であるか又は将来利用可能となる、任意のコンピューター又は他の機械可読データ記憶媒体、メモリデバイス、又は情報の格納若しくは通信用の他の記憶デバイス若しくは通信デバイスを含む、任意の数の形態で具体化することができる。これらの形態には、限定されないが、選択される実施形態に応じて、既知であるか又は既知となる、揮発性であるか又は不揮発性であるか、着脱可能であるか又は着脱不能であるかにかかわらず、限定ではなくＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ若しくはＥ２ＰＲＯＭを含む、メモリ集積回路（「ＩＣ」）若しくは集積回路のメモリ部分（プロセッサ３２５内の常駐メモリ等）、又は、磁気ハードドライブ、光ドライブ、磁気ディスク若しくはテープドライブ、ハードディスクドライブ、他の機械可読記憶機構、若しくはフロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）若しくは他の光メモリ等の他の機械可読記憶機構若しくはメモリ媒体、又は他の任意のタイプのメモリ、記憶媒体、若しくはデータ記憶装置若しくは回路等の他の任意の形態のメモリデバイスが含まれる。さらに、こうしたコンピューター可読媒体には、データ又は他の情報を、電磁信号、光信号、音響信号、ＲＦ信号又は赤外線信号等を含む信号で、有線で又は無線で符号化することができる、あらゆる情報伝達媒体を含む、電磁搬送波若しくは光搬送波又は他の伝達機構等、コンピューター可読命令、データ構造、プログラムモジュール又は他のデータをデジタル信号又は変調信号に具体化する、任意の形態の通信媒体を含む。メモリ３３０は、様々なルックアップテーブル、パラメーター、係数、他の情報及びデータ、（本発明のソフトウェアの）プログラム又は命令、及びデータベーステーブル等の他のタイプのテーブルを格納するように適合させることができる。
【０１６１】
上述したように、プロセッサ３２５は、例えば本発明のソフトウェア及びデータ構造を用いて、本発明の方法を実行するようにプログラムされている。結果として、本発明のシステム及び方法は、上述したコンピューター可読媒体内で具体化される命令及び／又はメタデータのセット等、こうしたプログラミング又は他の命令を提供するソフトウェアとして具体化することができる。さらに、メタデータを利用して、ルックアップテーブル又はデータベースの様々なデータ構造を定義することもできる。こうしたソフトウェアは、例として限定ではなく、ソースコード又はオブジェクトコードの形態とすることができる。ソースコードは、何らかの形態の命令又はオブジェクトコード（アセンブリ言語命令又はコンフィギュレーション情報を含む）に更にコンパイルすることができる。本発明のソフトウェア、ソースコード又はメタデータは、Ｃ、Ｃ＋＋、ＳｙｓｔｅｍＣ、ＬＩＳＡ、ＸＭＬ、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｂｒｅｗ、ＳＱＬ及びその変形形態、又は様々なハードウェア定義言語若しくはハードウェアモデリング言語（例えばＶｅｒｉｌｏｇ、ＶＨＤＬ、ＲＴＬ）及び結果として得られるデータベースファイル（例えばＧＤＳＩＩ）を含む、本明細書で説明した機能を実行する、他のあらゆるタイプのプログラミング言語の任意のタイプのコードとして具体化することができる。結果として、本明細書で等価に用いる「構造」、「プログラム構造」、「ソフトウェア構造」又は「ソフトウェア」は、あらゆるシンタックス又はシグネチャを有するあらゆる種類のあらゆるプログラム言語をも意味しかつ指し、それは、（例えば、インスタンス化されるか、又はプロセッサ３２５を含むプロセッサ又はコンピューターにロードされ実行されたとき）関連する機能又は指定された方法を提供するか、又は提供すると解釈することができる。
【０１６２】
本発明のソフトウェア、メタデータ又は他のソースコード及びあらゆる結果として得られるビットファイル（オブジェクトコード、データベース又はルックアップテーブル）は、メモリ３３０に関して上述したようなコンピューター可読命令、データ構造、プログラムモジュール又は他のデータとして、コンピューター又は他の機械可読データ記憶媒体のいずれか等の任意の有形の記憶媒体、例えば、上述したようなフロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、磁気ハードドライブ、光ドライブ又は他のあらゆるタイプのデータ記憶装置若しくは媒体内で具体化することができる。
【０１６３】
Ｉ／Ｏインターフェース３３５は、本技術分野において既知であるように又は既知となる可能性があるように実施することができ、インピーダンス整合能力、例えば低電圧プロセッサがより高電圧の制御バス３１５とインターフェースするための電圧変換、プロセッサ３２５からのシグナリングに応答して様々な回線又はコネクター３１０をオン若しくはオフにする様々なスイッチング機構（例えばトランジスタ）、及び／又は物理的な結合機構を含むことができる。さらに、Ｉ／Ｏインターフェース３３５は、例えば動的ディスプレイを制御する情報をリアルタイムに受け取るように、例えば配線又はＲＦシグナリング方式等により、システム３００の外部と信号を送受信するように適合させることもできる。
【０１６４】
例えば、例示的な第１のシステムの実施形態３５０は、複数のダイオード１５５が発光ダイオードである装置２００Ａ、３００Ａ、４００Ａ、５００Ａ、６００Ａ，７００Ａと、電球用の様々な標準エジソンソケットのいずれかと適合するためのＩ／Ｏインターフェース３３５とを備えている。限定することなく、この例を続けると、Ｉ／Ｏインターフェース３３５は、中型ねじ口金（Ｅ２６）又はキャンデラブラ（candelabra）ねじ口金（Ｅ１２）等、Ｅ１２、Ｅ１４、Ｅ２６及び／又はＥ２７ねじ口金標準規格等、並びに／又は同様に例えば米国国家規格協会（「ＡＮＳＩ」）及び／若しくは照明学会（Illuminating Engineering Society）によって公表された他の様々な標準規格等、標準化ねじ構成のうちの１つ又は複数に準拠するようにサイズ決め及び成形することができる。他の例示的な実施形態では、Ｉ／Ｏインターフェース３３５は、同様に限定ではなく例として、ＧＵ−１０口金等、標準蛍光灯ソケット又は２プラグ口金に準拠するようにサイズ決め及び成形することができる。こうした例示的な第１のシステムの実施形態３５０は、特に、限定ではなく例としてエジソンソケット又は蛍光ソケットに挿入するのに適合性があるフォームファクターを有する場合、別のタイプの装置として等価に見ることもできる。
【０１６５】
図４１に示すコントローラー３２０に加えて、当業者は、本発明の範囲内にある、本技術分野において既知である制御回路部の無数の等価な構成、レイアウト、種類及びタイプがあることを理解する。
【０１６６】
上述したように、複数のダイオード１５５は、光起電力（ＰＶ）ダイオード１５５となるように（材料選択及び対応するドーピングにより）構成することもできる。図４２は、本発明の教示による第２のシステムの実施形態３７５を示すブロック図であり、そこでは、複数のダイオード１５５が光起電力（ＰＶ）ダイオード１５５として実施されている。システム３７５は、光起電力（ＰＶ）ダイオード１５５として実施される複数のダイオード１５５を有する装置２００Ｂ、３００Ｂ、４００Ｂ、５００Ｂ、６００Ｂ、７００Ｂと、バッテリ等のエネルギー貯蔵デバイス３８０、又は電動装置若しくは電力設備等、例えばエネルギー使用装置若しくはシステム若しくはエネルギー分配装置若しくはシステムに電力を供給するインターフェース回路３８５のいずれか又は両方とを備えている。（インターフェース回路３８５を備えていない他の例示的な実施形態では、他の回路構成を利用して、こうしたエネルギー使用装置若しくはシステム又はエネルギー分配装置若しくはシステムに直接エネルギー又は電力を提供することができる。）システム３７５内では、装置２００Ｂ、３００Ｂ、４００Ｂ、５００Ｂ、６００Ｂ、７００Ｂの１つ又は複数の第１の導体１１０が結合されて、第１の端子（負端子又は正端子等）を形成し、装置２００Ｂ、３００Ｂ、４００Ｂ、５００Ｂ、６００Ｂ、７００Ｂの１つ又は複数の第２の導体１４０（及び／又は第３の導体１４５）が結合されて、第２の端子（対応して正端子又は負端子等）を形成する。それらの端子は、その後、エネルギー貯蔵デバイス３８０又はインターフェース回路３８５のいずれか又は両方に接続するために配線又はコネクター３１０に結合可能である。装置２００Ｂ、３００Ｂ、４００Ｂ、５００Ｂ、６００Ｂ、７００Ｂの複数の球形レンズ１５０に（上述したように広範囲の角度のいずれかから）光（太陽光等）が入射すると、その光は１つ又は複数の光起電力（ＰＶ）ダイオード１５５に集光され、その後、ＰＶダイオード１５５は入射光子を電子−正孔対に変換し、その結果、第１の端子及び第２の端子の両端に出力電圧が生成され、エネルギー貯蔵デバイス３８０又はインターフェース回路３８５のいずれか又は両方に出力される。
【０１６７】
図４３は、装置２００、３００、４００、５００、６００、７００を形成するか又は他の方法で製造する、本発明の教示による方法の実施形態を示すフローチャートであり、有用な要約を提供する。開始ステップ７０２から開始して、本方法は、ステップ７０５において、通常、基部（１００〜１００Ｇ）の対応する複数のチャネル（キャビティ、チャネル又は溝１０５）内に、導電性インク若しくはポリマーを印刷するか又は基部（１００〜１００Ｇ）を１つ若しくは複数の金属でスパッタリング若しくはコーティングし、次いで、実施態様に応じて、導電性インク若しくはポリマーを硬化若しくは部分的に硬化させるか、又は場合によっては様々な隆起若しくは頂１１５から堆積金属を除去すること等により、複数の第１の導体（１１０）を堆積させる。同様に実施態様に応じて、基部及び／又はキャビティ、チャネル若しくは溝１０５の製造、コーティング（２６０）による反射性若しくは屈折性コーティング２７０又は反射器、屈折器若しくはミラー２５０（例えば光学格子、ブラッグ反射器）の追加、又は導電性バックプレーン（２９０）及びビア（２８０、２８５）の追加等、追加のステップを利用して、基部１００を形成することができる。そして、ステップ７１０において、基板（例えば半導体）粒子インク又は懸濁液を形成するため等、通常はバインダー又は他の化合物若しくは混合物内に懸濁している（例えば揮発性溶媒又は反応剤内に懸濁している）複数の基板粒子１２０を、通常は対応するチャネル１０５において、同様に通常は印刷又はコーティングにより、複数の第１の導体の上に堆積させて、複数の基板粒子１２０と１つ又は複数の第１の導体との間にオーミックコンタクトを形成する（限定ではなく例として、様々な化学反応、圧縮及び／又は加熱を含む場合もある）。
【０１６８】
ステップ７１５において、１つ又は複数のドーパント（等価的にドーパント化合物とも呼ぶ）又は（上述したように）ＯＬＥＤの実施態様の場合は追加の有機発光層を、同様に通常は印刷又はコーティングにより、複数の基板粒子１２０の上に又はそれにわたって堆積させ、その後、必要に応じて、レーザー又は熱アニーリング若しくは合金化等により、加熱し、通電し、又は他の方法で硬化させて、光起電力（ＰＶ）ダイオード、ＬＥＤ又はＯＬＥＤ等の対応する複数のダイオード１５５を形成する。そして、ステップ７２０において、ポリマー又はバインダー内に懸濁している粒状誘電体化合物等の絶縁材料を、ダイオード１５５の周縁等、複数のダイオード１５５の対応する第１の部分の上に又はそれにわたって堆積させ（かつ硬化させるか又は加熱して）、１つ又は複数の絶縁体１３５を形成する。次いで、その後、ステップ７２５において、１つ又は複数の第２の導体（光学的に透過性である場合もない場合もある）を、絶縁体１３５の上及びダイオード１５５の周縁等、複数のダイオード１５５の対応する第２の部分に堆積させ、硬化させ（又は加熱し）、同様に、１つ又は複数の第２の導体（１４０）と複数のダイオード１５５との間にオーミックコンタクトを形成する。アドレス指定可能なディスプレイの場合等、例示的な実施形態では、複数の（透過性の）第２の導体１４０は、複数の第１の導体１１０に対して実質的に垂直に向けられる。任意選択で、その後、ステップ７３０において、１つ又は複数の第３の導体（１４５）を、対応する１つ又は複数の（透過性の）第２の導体の上に堆積させる（かつ硬化させるか又は加熱する）。
【０１６９】
別の選択肢として、ステップ７３５において、機能していないか又は他の理由で欠陥のあるダイオード１５５を除去するか又は使用不能として、検査を行うことができる。例えば、ＰＶダイオードの場合、部分的に完成した装置の表面（第１の側）を、レーザー又は他の光源によってスキャンすることができ、領域（又は個々のダイオード１５５）が予想された電気応答を提供しない場合、高輝度レーザー又は他の除去技法を用いてその領域を除去することができる。同様に例えば、電源が投入された発光ダイオードの場合、表面（第１の側）をフォトセンサーでスキャンすることができ、領域（又は個々のダイオード１５５）が期待された光出力を提供せず、かつ／又は過度の電流（すなわち、所定量を超える電流）を引き出す場合、それもまた、高輝度レーザー又は他の除去技法を用いて除去することができる。機能していないか又は欠陥のあるダイオード１５５がいかに除去されるかに応じる等、実施態様に応じて、後述するステップ７４０又は７４５の後に代りに検査ステップ７３５を行うことができる。ステップ７４０において、その後、同様に通常はポリマー、バインダー又は他の化合物若しくは混合物内に懸濁していることによりレンズ効果又はレンズ粒子インク若しくは懸濁液を形成する複数のレンズ（１５０）を、同様に通常は印刷により、複数の球形ダイオード１５５の上に配置する（placed）か若しくは堆積させ、又は、ステップ７４５において、部分的に完成した装置の第１の側に（ラミネーションプロセス等により）、ポリマー内に懸濁している複数のレンズ１５０を含む前もって成形されたレンズパネルを取り付け、その後、任意選択で保護コーティング（及び／若しくは選択された色）を（印刷等により）を堆積させ、本方法はステップ７５０において終了して戻ることができる。
【０１７０】
本発明を、その特定の実施形態に関して説明したが、これらの実施形態は単に例示するものであって、本発明を限定するものではない。本明細書の説明では、本発明の実施形態が完全に理解されるように、電子コンポーネントの例、電子的接続及び構造的接続の例、材料並びに構造的変形の例等の多数の特定の詳細を提供している。しかしながら、当業者は、本発明の実施形態を、特定の詳細のうちの１つ又は複数なしに、又は他の装置、システム、アセンブリ、構成要素、材料、部品等を用いて実施することができることを理解するであろう。他の場合では、本発明の実施形態の態様を不明瞭にしないように、既知の構造、材料又は動作を具体的に図示も説明もしていない。当業者は、更なる方法ステップ又は等価の方法ステップを利用することができ、又はそれらを他のステップと組み合わせることができ、又は異なる順序で実行することができ、それらのあらゆるものが特許請求される本発明の範囲内にあることを更に理解するであろう。さらに、様々な図面は比例尺では描かれておらず、限定するものとみなされるべきではない。
【０１７１】
本明細書の全体を通して、「１つの実施形態」、「一実施形態」又は特定の「実施形態」と言及する場合、それは、その実施形態に関連して説明した特定の特徴、構造又は特性が、必ずしも本発明の全ての実施形態に含まれるのではなく、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味するものであり、さらに、必ずしも同じ実施形態を指すものではない。さらに、本発明のいずれかの特定の実施形態の特定の特徴、構造又は特性を、任意の適切な方法でかつ任意の適切な組合せで、他の特徴を対応して用いることなく選択された特徴を用いることを含み、１つ又は複数の他の実施形態と組み合わせることができる。さらに、本発明の本質的な範囲及び趣旨に対して、特定の用途、状況又は材料を適合させるように多くの変更を行うことができる。本明細書における教示に鑑みて、本明細書で説明しかつ例示した本発明の実施形態の他の変形形態及び変更形態が可能であり、それらは、本発明の趣旨及び範囲の一部とみなされるべきであることを理解するべきである。
【０１７２】
図面に示す要素のうちの１つ又は複数を、更に別個の方法で又は統合された方法で実施することもできるし、更には特定の用途によって有用とすることができるように、場合によっては除去するか又は動作不能にすることもできることも理解されよう。構成要素の一体的に形成された組合せもまた、特に別個の構成要素の分離又は組合せが不明瞭であるか又は識別できない実施形態の場合、本発明の範囲内にある。さらに、本明細書において、「結合している」又は「結合可能な」等のその様々な形態を含む「結合された」という用語の使用は、一体的に形成された構成要素及び別の構成要素を介して又はそれにより結合される構成要素を含む、任意の直接的若しくは間接的な電気的、構造的若しくは磁気的な結合、接続若しくは取付、又はこうした直接的若しくは間接的な電気的、構造的若しくは磁気的な結合、接続若しくは取付に対する適合若しくは能力を意味しかつ含む。
【０１７３】
用語「ＬＥＤ」及びその複数形「複数のＬＥＤ」は、本発明において本明細書で使用されるとき、限定ではなく、可視スペクトル、又は任意の帯域幅若しくは任意の色若しくは色温度の、紫外線若しくは赤外線等の他のスペクトル内を含む、電流又は電圧に応答した、光を放出する様々な半導体ベース又はカーボンベースの構造、発光ポリマー、有機ＬＥＤ等を含む、電気信号に応答して放射線を生成することができる、任意のエレクトロルミネッセンスダイオード又は他のタイプのキャリア注入ベース又は接合ベースのシステムを含むものと理解するべきである。用語「光起電力ダイオード」（又はＰＶ）及びその複数形「複数のＰＶ」は、同様に本発明において本明細書で使用されるとき、限定ではなく、可視スペクトル、又は任意の帯域幅若しくはスペクトルの、紫外線若しくは赤外線等の他のスペクトル内を含む光に応答して、電気信号を生成するか又は提供する様々な半導体ベース又はカーボンベースの構造を含む、入射エネルギー（光又は他の電磁波等）に応答して電気信号（電圧等）を生成することができる、任意の光起電力ダイオード又は他のタイプのキャリア注入ベース又は接合ベースのシステムを含むものと理解するべきである。
【０１７４】
さらに、図面／図におけるいかなる信号の矢印も、特に別段の言及がない限り、単に例示するものであって限定するものとみなすべきではない。ステップの構成要素の組合せもまた、特に分離又は結合できることが不明瞭であるか又は予測できない場合、本発明の範囲内にあるとみなされる。離接的用語「又は」は、本明細書において及び続く特許請求の範囲の全体を通して用いられるとき、特に別段の指示がない限り、接続的意味及び離接的意味の両方を有する「及び／又は」を意味する（「排他的論理和」の意味に限定されない）ように一般に意図されている。数量が特定されていないもの（"a", "an", and "the"）は、本明細書において及び続く特許請求の範囲を通して用いられるとき、文脈から明らかに別段の指示がない限り、複数の言及を含む。また本明細書において及び続く特許請求の範囲を通して用いる「の中／内」の意味は、文脈から明らかに別段の指示がない限り「の中／内」及び「の上」を含む。
【０１７５】
発明の概要及び要約書で説明するものを含めて、本発明の例示する実施形態の上述した説明は、網羅的であるようにも、本発明を本明細書に開示した厳密な形態に限定するようにも意図されていない。上述したことから、多数の変形形態、変更形態及び代替形態が意図されており、本発明の新規な概念の趣旨及び範囲から逸脱することなくそれらを達成することができることが確認されよう。本明細書に例示した特定の方法及び装置に関するいかなる限定も意図されておらず、推測されるべきでもないことを理解するべきである。当然ながら、添付の特許請求の範囲により、こうした変更形態の全てが特許請求の範囲内にあるものとして包含するように意図されている。
【図１】
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【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】
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【図２５】
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【図２６】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成24年5月22日(2012.5.22)
【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】
複数の離間されたチャネルを備える基部と、
前記基部に結合された複数の第１の導体であって、各第１の導体が前記複数の離間されたチャネルの対応するチャネル内にある、複数の第１の導体と、
前記複数の第１の導体に結合された複数のダイオードと、
前記複数のダイオードに結合された複数の第２の導体と、
少なくとも第１の屈折率を有する複数の実質的に球形のレンズであって、少なくとも第２の異なる屈折率を有する第１のポリマー内に懸濁している、複数の実質的に球形のレンズと、
を具備する、装置。
【請求項２】
前記複数のダイオードは、実質的に球形、実質的に環状、実質的に円柱状、実質的にファセット状、実質的に矩形、実質的に平坦又は実質的に楕円形である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する浸透層又は浸透領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記複数の実質的に球形のレンズは、ホウケイ酸ガラス又はポリスチレンラテックスを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数のダイオードは実質的に球形であり、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数のダイオードの平均直径に対する比は、実質的に約５：１である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記複数のダイオードは実質的に球形であり、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数のダイオードの平均直径に対する比は、約１０：１と２：１との間である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記複数の実質的に球形のレンズの相対的なサイズ又は間隔は、前記複数のダイオードにモード結合を提供する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さは、約２０ミクロンを超えかつ約４０ミクロン未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記複数のダイオードは、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオード、カプセル封止型有機発光ダイオード、ポリマー発光ダイオード又は光起電力ダイオードである、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数のダイオードは、窒化ガリウム、ガリウムヒ素又はシリコンを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の第２の導体に結合された複数の第３の導体
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記基部は、反射器又は屈折器を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記基部は、ブラッグ反射器又は反射性プラスチックコーティング若しくは反射性ポリエステルコーティングを更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記基部の第１の側と第２の側との間に延在し、かつ該第１の側において前記複数の第１の導体に対応して結合される、複数の導電性ビアを更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記基部は、前記複数の導電性ビアに結合され、かつ該基部の前記第２の側に結合又は一体化される、導電性バックプレーンを更に備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記複数の導電性ビアは、複数の実質的にランダムに分散した実質的に球形の導体を備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記複数のダイオードの各々に対応して結合され、かつ第２のポリマー又は樹脂内に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を備える、複数の絶縁体
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記複数のダイオードの各々に対応して結合され、かつ光開始剤化合物及び第２のポリマー又は樹脂を備える、複数の絶縁体
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記基部は、表面特徴があるか又はない実質的に平坦な全体的なフォームファクターを有し、約２ミリメートル未満の厚さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記基部は、紙、コート紙、プラスチックコート紙、エンボス紙、繊維紙、段ボール、ポスター用紙、ポスター板、木材、プラスチック、ゴム、布、ガラス及び／又はセラミックのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記複数の離間されたチャネルは実質的に平行である、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記複数の離間されたチャネルは、少なくとも部分的に半球形状であり、アレイに配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記複数の離間されたチャネルは、少なくとも部分的に放物線形状である、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記基部は複数の角度付き隆起を更に備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記複数の離間されたチャネルは、複数の一体的に形成された突起又は支持部を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
前記複数の第１の導体は、前記複数の離間されたチャネル内の前記複数の一体的に形成された突起又は支持部に結合され、前記複数のダイオードは、前記複数の第１の導体に合金化若しくはアニールされるか、又は化学的に結合される、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記複数の第１の導体は、硬化した導電性インク又は硬化した導電性ポリマーを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２８】
前記複数の第１の導体は、以下のタイプの導体、すなわち、銀導電性インク、銅導電性インク、金導電性インク、アルミニウム導電性インク、錫導電性インク、カーボン導電性インク、カーボンナノチューブポリマー又は導電性ポリマーのうちの少なくとも１つを硬化形態で含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２９】
前記複数の第１の導体は、実質的に、スパッタリングされ、コーティングされ、蒸着し若しくは電気メッキされた金属、金属合金又は金属の組合せを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３０】
前記金属、前記金属合金又は前記金属の組合せは、アルミニウム、銅、銀、ニッケル又は金のうちの少なくとも１つを含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記複数の第２の導体は、ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している光学的に透過性の導体又は導電性化合物を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３２】
前記複数の第２の導体は、ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している以下の化合物、すなわち、カーボンナノチューブ、酸化アンチモン錫、酸化インジウム錫又はポリエチレン−ジオキシチオフェンのうちの少なくとも１つを含む、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記複数のダイオードは、前記複数の第１の導体に又は該複数の第１の導体の中に当接により結合される、請求項１に記載の装置。
【請求項３４】
前記複数のダイオードは、前記複数の第１の導体に又は該複数の第１の導体の中にアニール又は合金化される、請求項１に記載の装置。
【請求項３５】
前記複数のダイオードは、前記複数の第１の導体に又は該複数の第１の導体の中に化学的に結合される、請求項１に記載の装置。
【請求項３６】
標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェース
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項３７】
Ｅ１２、Ｅ１４、Ｅ２６、Ｅ２７又はＧＵ−１０照明標準規格に準拠するインターフェース
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項３８】
標準エジソン型照明ソケット内に挿入するためのインターフェース
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項３９】
標準蛍光灯型照明ソケット内に挿入するためのインターフェース
を更に具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項４０】
電子装置を製造する方法であって、
基部に結合された複数の第１の導体を形成することと、
前記複数の第１の導体に複数の基板粒子を結合することと、
前記複数の第１の導体への前記結合に続き、前記複数の基板粒子を複数のダイオードに変化させることと、
前記複数のダイオードに結合された複数の第２の導体を形成することと、
第１のポリマー内に懸濁している複数の実質的に球形のレンズを堆積させることであって、該複数の実質的に球形のレンズは少なくとも第１の屈折率を有し、前記第１のポリマーは少なくとも第２の異なる屈折率を有する、堆積させることと、
を含む、電子装置を製造する方法。
【請求項４１】
前記複数のダイオードは、実質的に球形、実質的に環状、実質的に円柱状、実質的にファセット状、実質的に矩形、実質的に平坦又は実質的に楕円形である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記堆積させるステップは、
前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数の実質的に球形のレンズを、前記複数のダイオード及び前記複数の第２の導体の上に印刷すること
を更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記複数のダイオードは実質的に球形であり、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数のダイオードの平均直径に対する比は、実質的に約５：１である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
前記複数のダイオードは実質的に球形であり、前記複数の実質的に球形のレンズの平均直径の、前記複数のダイオードの平均直径に対する比は、約１０：１と２：１との間である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４５】
前記複数のダイオードは実質的に球形であり、前記複数の実質的に球形のレンズの相対的なサイズ又は間隔は、前記複数のダイオードにモード結合を提供する、請求項４０に記載の方法。
【請求項４６】
前記複数のダイオードの平均直径又は平均長さは、約２０ミクロンを超えかつ約４０ミクロン未満である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４７】
前記複数のダイオードは、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオード、カプセル封止型有機発光ダイオード、ポリマー発光ダイオード又は光起電力ダイオードである、請求項４０に記載の方法。
【請求項４８】
前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数の実質的に球形のレンズを堆積させる前記ステップは、前記複数のダイオードに予め製造された層を取り付けることを更に含み、前記予め製造された層は、前記第１のポリマー内に懸濁している前記複数の実質的に球形のレンズを含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４９】
前記複数の基板粒子は、窒化ガリウム、ガリウムヒ素又はシリコンを含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項５０】
前記複数の第１の導体を形成する前記ステップは、
前記基部の複数のチャネル内に第１の導電性媒体を堆積させること
を更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項５１】
前記第１の導電性媒体は導電性インク又は導電性ポリマーを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記第１の導電性媒体は、以下のタイプの媒体、すなわち、銀導電性インク、銅導電性インク、金導電性インク、アルミニウム導電性インク、錫導電性インク、カーボン導電性インク、カーボンナノチューブポリマー又は導電性ポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
前記第１の導電性媒体を部分的に硬化させること
を更に含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５４】
前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記第１の導電性媒体を完全に硬化させることと、
を更に含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記第１の導電性媒体を堆積させる前記ステップは、金属、金属合金又は金属の組合せを、スパッタリングすること、コーティングすること、蒸着させること又は電気メッキすることを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５６】
前記金属、前記金属合金又は前記金属の組合せは、アルミニウム、銅、銀、ニッケル又は金のうちの少なくとも１つを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、反応性キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記反応性キャリア媒体を除去することと、
前記第１の導電性媒体を硬化又は再硬化させることと、
を更に含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５８】
前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、異方性導電性媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記異方性導電性媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を圧縮することと、
を更に含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５９】
前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、揮発性キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記揮発性キャリア媒体を蒸発させることと、
を更に含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項６０】
前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記複数のチャネル内で前記複数の基板粒子をアニール又は合金化することと、
を更に含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項６１】
前記複数のチャネルは、離間され、実質的に平行である、請求項５０に記載の方法。
【請求項６２】
前記複数のチャネルは、少なくとも部分的に半球形状であり、アレイに配置される、請求項５０に記載の方法。
【請求項６３】
前記複数のチャネルは、離間され、少なくとも部分的に放物線形状である、請求項５０に記載の方法。
【請求項６４】
前記基部は複数の角度付き隆起を更に備える、請求項５０に記載の方法。
【請求項６５】
前記複数の離間されたチャネルは、複数の一体的に形成された突起又は支持部を更に備える、請求項５０に記載の方法。
【請求項６６】
前記複数の第１の導体は、前記複数の離間されたチャネル内で前記複数の一体的に形成された突起又は支持部に結合され、前記複数の第１の導体に前記複数の基板粒子を結合する前記ステップは、
前記複数のチャネル内に、キャリア媒体内に懸濁している前記複数の基板粒子を堆積させることと、
前記複数の基板粒子を前記複数の第１の導体にアニール若しくは合金化するか、又は化学的に結合することと、
を更に含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記複数の基板粒子の各基板粒子は半導体を含み、該複数の基板粒子を前記複数のダイオードに変化させる前記ステップは、
前記複数の基板粒子の上にドーパント材料を堆積させ、該複数の基板粒子とともに前記ドーパント材料をアニール又は合金化することにより、各基板粒子内にｐｎ接合を形成すること
を更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項６８】
前記アニーリング又は前記合金化は、レーザー又は熱によるアニーリング又は合金化である、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
前記ドーパント材料は基板液体又は膜である、請求項６７に記載の方法。
【請求項７０】
前記ドーパント材料は、キャリア内に懸濁しているドーパント元素又は化合物である、請求項６７に記載の方法。
【請求項７１】
前記ドーパント材料は、前記複数の基板粒子の第１の上方部分に堆積して前記複数のダイオードを形成し、前記複数のダイオードの実質的に全ての各ダイオードの表面の約１５パーセント〜５５パーセントは、第１の多数キャリア又は第１の多数ドーパントを有する浸透層又は浸透領域を有し、残りのダイオード基板は第２の多数キャリア又は第２の多数ドーパントを有する、請求項６７に記載の方法。
【請求項７２】
結果として得られる複数のダイオードは発光ダイオード又は光起電力ダイオードである、請求項６７に記載の方法。
【請求項７３】
前記複数の基板粒子は、第１の有機化合物又はポリマー化合物を含み、前記複数の基板粒子を前記複数のダイオードに変化させる前記ステップは、前記複数の基板粒子の上に第２の有機化合物又はポリマー化合物を堆積させることを更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項７４】
前記第２の有機化合物又はポリマー化合物は発光層であり、結果として得られる複数のダイオードは有機発光ダイオード又はポリマー発光ダイオードである、請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】
前記複数の第２の導体の上に又は中に複数の第３の導体を堆積させること
を更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項７６】
前記基部に反射器又は屈折器を結合すること
を更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項７７】
前記基部は、ブラッグ反射器又は反射性プラスチックコーティング若しくは反射性ポリエステルコーティングを更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項７８】
前記基部は、該基部の第１の側と第２の側との間に延在し、かつ該第１の側において前記複数の第１の導体に、対応して結合される、複数の導電性ビアを更に備える、請求項４０に記載の方法。
【請求項７９】
前記複数の導電性ビアは、複数の実質的にランダムに分散した実質的に球形の導体を含む、請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
前記基部は、前記複数の導電性ビアに結合され、かつ該基部の前記第２の側に結合又は一体化される、導電性バックプレーンを備える、請求項７９に記載の方法。
【請求項８１】
第２のポリマー又は樹脂に光開始剤化合物とともに懸濁している複数の無機誘電体粒子を堆積させることであって、前記複数のダイオードの各々に対応して結合された複数の絶縁体を形成する、堆積させること
を更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項８２】
前記基部は、紙、コート紙、プラスチックコート紙、エンボス紙、繊維紙、段ボール、ポスター用紙、ポスター板、木材、プラスチック、ゴム、布、ガラス及び／又はセラミックのうちの少なくとも１つを備える、請求項４０に記載の方法。
【請求項８３】
前記複数の第２の導体を形成する前記ステップは、
ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している光学的に透過性の導体又は導電性化合物を堆積させること
を更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項８４】
前記ポリマー、樹脂又は他の媒体内に懸濁している前記光学的に透過性の導体又は導電性化合物は、カーボンナノチューブ、酸化アンチモン錫、酸化インジウム錫又はポリエチレン−ジオキシチオフェンのうちの少なくとも１つを更に含む、請求項８３に記載の方法。
【請求項８５】
前記形成するステップ、前記結合するステップ及び前記変化させるステップは、印刷プロセスによって又は該印刷プロセスを介して行われる、請求項４０に記載の方法。
【請求項８６】
前記複数の実質的に球形のレンズは、ホウケイ酸ガラス又はポリスチレンラテックスを含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項８７】
標準化された照明ソケット内に挿入するためのインターフェースを取り付けること
を更に含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項８８】
前記インターフェースは、Ｅ１２、Ｅ１４、Ｅ２６、Ｅ２７又はＧＵ−１０照明標準規格に準拠する、請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
前記インターフェースは、標準エジソン型照明ソケットに準拠する、請求項８７に記載の方法。
【請求項９０】
前記インターフェースは、標準蛍光灯型照明ソケットに準拠する、請求項８７に記載の方法。
【国際調査報告】
2013504861.tif 000046
2013504861.tif 000047
2013504861.tif 000048