KR20100023897A - 어드레스 가능 및 정적 전자 디스플레이, 발전 및 다른 전자 장치를 제조하는 방법 - Google Patents

어드레스 가능 및 정적 전자 디스플레이, 발전 및 다른 전자 장치를 제조하는 방법 Download PDF

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KR20100023897A
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윌리엄 존스톤 레이
마크 디. 로웬탈
데이빗 알. 보우든
닐 오. 셧튼
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엔티에이치 디그리 테크놀로지스 월드와이드 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 전자 디스플레이, 발전 또는 다른 전자 장치를 제조하는 방법을 제공한다. 예시적인 방법은 다수의 제 1 도체를 형성하도록 기판의 다수의 캐비티 내에 제 1 도전성 매첼르 침착하는 단계를 포함한다. 현탁 매체에 있는 다수의 전자 부품은 그런 다음 다수의 캐비티 내에 침착되고, 다수의 전자 부품은 인가된 필드를 사용하여 배향되고, 다수의 제 1 도체에 다수의 전자 부품의 본딩이 이어진다. 제 2 투과성 전도성 매체는 그런 다음 다수의 전자 부품에 침착되어 본딩된다.
Figure P1020097026977
디스플레이, 조명 장치, 발전 장치,

Description

어드레스 가능 및 정적 전자 디스플레이, 발전 및 다른 전자 장치를 제조하는 방법{METHOD OF MANUFACTURING ADDRESSABLE AND STATIC ELECTRONIC DISPLAYS, POWER GENERATING OR OTHER ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 일반적으로 전자 디스플레이 기술에 관한 것이고, 특히 다양한 기판 상에 인쇄 또는 코팅될 수 있는 전자 디스플레이 또는 발전 기술에 관한 것이며, 전자 디스플레이는 정보의 실시간 디스플레이를 위해 다양한 형태로 전자적으로 어드레스 가능하다.
디스플레이 기술은 텔레비젼 음극선관, 플라즈마 디스플레이, 및 다양한 형태의 평판형 디스플레이들을 포함하였다. 전형적인 텔레비젼 음극선관 디스플레이는 내부 전방 표면 상에서, 전형적으로 "인광체(phosphor)"로서 지칭되는 방출 코팅(emissive coating)을 이용하며, 인광체는 대체로 래스터 스캔(raster scan)으로서 지칭되는 패턴으로 스캐닝 전자 빔으로부터 활성화된다(energized). 이러한 텔레비젼 디스플레이는 크고, 매우 심도가 있는(deep) 형태의 팩터(factor)를 가져서, 많은 목적에 대해 디스플레이를 부적당하게 만든다.
비교적 평탄한 형태의 팩터를 가지는 플라즈마 디스플레이와 같이 텔레비젼을 위해 자주 사용되는 다른 디스플레이는 선택된 가스 또는 가스 혼합물을 함유하 는 복잡한 어레이의 플라즈마 셀(plasma cell)들을 수반한다. 이러한 셀들이 활성화됨으로써 화상 소자(또는 픽셀)를 선택하도록 어드레싱하는 행열(row and column)을 사용하여, 함유된 가스는 이온화되고 자외선 조사(ultraviolet radiation)를 방출하여, 대응하는 색상의 인광체를 함유하는 픽셀 또는 서브 픽셀이 광을 발산하도록 한다. 무수한 가스 함유 및 인광체 물질 라인의 셀들을 수반하면, 이러한 디스플레이들은 복잡하게 되어 제조 비용이 비싸며, 또한 많은 목적에 대해 디스플레이들을 부적당하게 만든다.
능동형 및 수동형 매트릭스 액정 디스플레이("LCD")와 같은, 다른 더욱 새로운 디스플레이 기술들은 또한 이러한 픽셀 어드레스 능력(pixel addressability), 즉 선택된 화상 소자를 개별적으로 어드레스하는 능력을 포함한다. 이러한 디스플레이는 트랜지스터, LCD, 수직 편광 필터, 및 수평 편광 필터 층들의 복잡한 어레이를 포함한다. 이러한 디스플레이에서, 때때로 광원은 항상 켜져서 발광하며, 실제적으로 전송된 광은 LCD 매트릭스 내의 특정 LCD를 어드레스하는 것에 의해 제어된다. 그러나, 이러한 어드레스는 주어진 픽셀의 온 및 오프 상태를 제어하는 추가의 트랜지스터 층들을 통해 달성된다.
현재, 이러한 디스플레이 또는 발전기의 생성은 무엇보다도 제어 트랜지스터를 생성하는 반도체 제조 기술을 요구한다. 다양한 기술들이 액정층과 다양한 편광 층들을 제조하도록 수반된다. LCD 디스플레이는 또한 제조가 복잡하고 비싸며, 다시 많은 목적에 부적당하다.
그 결과, 옥외 신호계(outdoor signage)와 같은 적용을 위해 적절한, 상당히 큰 형태의 팩터들을 제공할 수 있는 확장성(scalable) 전자 디스플레이가 필요하다. 부가하여, 다양한 적용을 위하여, 이러한 전자 디스플레이는 조명되는 이미지의 직접적인 적용을 위하여 인쇄 가능한 표면을 제공하여야만 한다. 이러한 전자 디스플레이는 특히 옥외 적용 또는 변덕스러운 상태들을 가지는 환경에서의 다른 적용에 대한 전형적인 환경 상태를 견디는 능력과 함께 중요한 내구성을 제공하여야 한다. 또 다른 형태의 전자 장치는 광전지 다이오드를 사용하는 것과 같은 발전 능력을 제공하여야 한다.
동적으로 변하는 정보의 디스플레이를 위한 픽셀 어드레스 능력을 준비하는 동적 전자 디스플레이에 대한 추가의 필요성이 여전히 있다. 이러한 디스플레이는 복잡하고 비싼 반도체 제조 기술을 사용하는 것보다는 오히려 인쇄 또는 코팅 기술을 사용하여 제조될 수 있어야 한다. 이러한 디스플레이는 이동 전화 디스플레이에 비교할 수 있는 크기로부터 광고판(billboard) 디스플레이(또는 그보다 큰)까지의 크기 범위로 제조될 수 있어야 한다. 이러한 디스플레이는 또한 견고하여야 하고, 다양한 상태 하에서 동작할 수 있어야 한다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 새로운 형태의 전자 디스플레이와, 인쇄 및 코팅 기술을 사용하여 이러한 디스플레이를 제조하는 새로운 방법을 제공한다. 본 발명의 전자 디스플레이는 신호계와 같은 국지적(regional) 또는 정적(static)일 수 있거나, 또는 변하는 정보의 디스플레이를 위한 것과 같이 어드레스 가능할 수 있다. 본 발명의 디스플레이는 이동 전화 디스플레이에 비교할 수 있는 크기로부터 광고판 디스플레이(또는 그보다 큰)까지의 크기 범위로 제조될 수 있다. 예시적인 본 발명의 디스플레이는 또한 견고하고 옥외 및 다른 스트레스가 많은 환경 상태를 포함하는 다양한 상태 하에서 작동할 수 있다. 또 다른 형태의 전자 장치는 광전지 다이오드를 사용하는 것과 같은 발전 능력을 제공한다. 또 다른 형태의 전자 장치들은 발광 다이오드를 사용하는 것과 같은 조명 장치를 제공한다.
예시적인 실시예에서, 전자 장치를 제조하는 방법이 제공된다. 상기 예시적인 방법은 제 1 도체를 형성하도록 기판 상에 제 1 도전성 매체를 침착하는(deposit) 단계; 다수의 전자 부품들을 침착하는 단계; 인가된 필드(applied field)를 사용하여 상기 다수의 전자 부품들을 배향시키는 단계; 및 제 2 광투과성 도전성 매체를 침착하는 단계를 포함한다.
선택된 예시적인 실시예들에 대하여, 기판은 기판에 일체로 성형될 수 있는 다수의 캐비티들을 가진다. 다양한 적용을 위하여, 기판은 엠보싱될(embossed) 수있다. 이러한 실시예를 위하여, 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계는 다수의 제 1 도체들을 형성하도록 상기 다수의 캐비티에 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계를 추가로 포함한다. 다수의 캐비티들은 다음의 형태들 중 적어도 하나일 수 있다: 채널, 그루브, 또는 실질적으로 반구형으로 형상화된 함몰부 또는 보어. 제 2 도전성 매체를 침착하는 단계는 다수의 제 2 도체들을 형성하도록 상기 제 2 도전성 매체를 침착하는 단계를 또한 추가로 포함할 수 있다. 예시적인 방법은 또한 상기 다수의 제 2 도체들 위에 또는 그 안에 제 3 도전성 매체를 침착하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 선택된 예시적인 실시예들에 대하여, 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계는 제 1 도전성 매체로 상기 다수의 캐비티들을 코팅하는 단계와, 닥터 블레이드(doctor blade)를 사용하여 상기 기판의 표면을 스크랩핑하는(scraping) 것에 의해 잉여의 제 1 도전성 매체를 제거하는 단계를 추가로 포함한다. 유사하게, 상기 다수의 전자 부품들을 침착하는 단계는 상기 다수의 전자 부품들로 상기 다수의 캐비티를 코팅하는 단계와, 닥터 블레이드를 사용하여 상기 기판의 표면을 스크랩핑하는 것에 의해 잉여의 다수의 전자 부품들을 제거하는 단계를 추가로 포함한다.
예시적인 실시예에서, 상기 다수의 전자 부품들은 바인딩 매체(binding medium)에서 현탁되며, 상기 바인딩 매체는 상기 다수의 전자 부품들이 상기 인가된 필드에 의해 배향되는 동안 경화될 수 있다. 전형적으로, 경화된 바인딩 매체는 선택된 적용을 위하여 적어도 일정 정도의 전기 절연을 제공하도록 약 1보다 큰 유전율을 가진다. 예시적인 경화 단계는 (1) 실질적으로 균일하고 실질적으로 일정한 인가된 전자기장을 사용하여 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계; (2) 인가된 자외선 전자기장을 사용하여 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계; 및/또는 (3) 인가된 가시 스펙트럼 전자기장을 사용하여 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계를 포함한다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 다수의 전자 부품들은 솔벤트에 현탁된다. 이러한 실시예에 대하여, 예시적인 방법은 솔벤트를 증발시키는 단계; 및 상기 다수의 전자 부품들이 인가된 필드에 의해 배향되는 동안 상기 다수의 제 1 도체들에 상기 다수의 전자 부품들을 바인딩하는 단계를 추가로 포함한다.
선택된 실시예들을 위하여, 예시적인 방법은 상기 제 1 도체에 또는 그 안에서 접합에 의해, 또는 상기 제 1 도체에 상기 다수의 전자 부품들을 어닐링하는 것에 의한 것과 같이, 상기 제 1 도체에 상기 다수의 전자 부품들을 바인딩하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 제 1 도전성 매체는 인가된 자외선 또는 인가된 열을 사용하여 경화될 수 있는 도전성 잉크이다. 또한, 예시적인 실시예에서, 제 2 도전성 매체는 광투과성 중합체이다.
인가된 필드는 예를 들어 전기장, 자기장, 또는 전자기장일 수 있다. 부가하여, 예시적인 방법은 상기 다수의 전자 부품들의 침착에 이어 또는 침착동안 음파장(sonic field), 또는 상기 다수의 전자 부품의 침착에 이어 또는 침착 동안 진동을 인가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 침착 단계는 다음 형태의 침착 중 적어도 하나를 추가로 포함한다: 인쇄, 코팅, 롤링, 분사, 적층(layering), 스퍼터링, 성층(lamination), 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 전자 광학 인쇄, 전자 잉크(electroink) 인쇄, 포토레지스트 인쇄, 열 인쇄, 레이저 젯 인쇄, 자기 인쇄, 패드 인쇄, 철판 인쇄(flexographic printing), 하이브리드 옵셋 리소크래피, 그라비어 인쇄, 및/또는 인쇄.
또 다른 실시예에서, 제 2 광투과성 도전성 매체는 제 2 도체를 형성하고, 예시적인 방법은 상기 제 2 도체 위에 또는 그 안에 제 3 도전성 매체를 침착하는 단계를 추가로 포함한다.
상기 다수의 전자 부품들은 예를 들어 발광 다이오드("LED") 또는 광전지 다이오드, 또는 트랜지스터와 같은 임의의 형태 또는 종류의 다이오드일 수 있다. 전자 장치는 예를 들어 어드레스 가능한 발광 다이오드 디스플레이, 정적 또는 국지적으로 어드레스 가능한 발광 다이오드 디스플레이, 또는 조명 장치일 수 있다. 전자 장치는 또한 예를 들어 광전지 다이오드를 사용하는 것에 의한 발전기일 수 있다. 다수의 전자 부품들은 예를 들어 조명이 없이 실리콘 기판 광전지 다이오드 또는 갈륨 알세니드(gallium arsenide) 기반 LED와 같은 임의의 적절한 물질로 구성될 수 있다.
다수의 전자 부품들은 또한 키가 크고 얇은(예를 들어, 100 미크론 × 18-20 미크론 × 20-40 미크론); 또는 탑 형상의 하부 부분 위에 보다 넓고 둥근 상부를 구비한 "버섯" 형상; 또는 직립의 위치 내로 롤링 또는 요동하는 경향이 있는 둥근 하부 부분을 구비한 역 버섯 형상과 같은, 인가된 필드에서의 정렬에 보다 적절한 다양한 크기 또는 형상으로 제공될 수 있다. 당업자는 광범위한 형상, 크기 및 조성이 상기 다수의 전자 부품들을 위하여 이용 가능하고, 예를 들어 임의의 주어진 적용을 위해 선택된 크기, 형상 또는 조성이 모두 본 발명의 범위 내에 있다는 것을 인식할 것이다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 전자 장치를 제조하는 방법은 다수의 제 1 도체를 형성하도록 기판의 다수의 캐비티 내에 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계; 상기 다수의 캐비티 내에 다수의 전자 부품들을 침착하는 단계; 인가된 필드를 사용하여 상기 다수의 전자 부품들을 배향시키는 단계; 및 다수의 제 2 도체들을 형성하도록 제 2 광투과성 도전성 매체를 침착하는 단계를 포함한다.
여전히 또 다른 예시적인 실시예에서, 어드레스 가능한 발광 디스플레이를 제조하는 방법은 다수의 제 1 도체를 형성하도록 기판의 다수의 캐비티 내에 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계; 인가된 자외선 또는 인가된 열을 사용하여 상기 제 1 도전성 매체를 경화시키는 단계; 상기 다수의 캐비티 내에, 바인딩 매체에서 현탁된 다수의 발광 전자 부품들을 침착하는 단계; 인가된 필드를 사용하여 상기 다수의 발광 전자 부품들을 배향시키는 단계; 상기 다수의 제 1 도체들에 상기 다수의 발광 전자 부품을 본딩하는 단계; 상기 다수의 발광 전자 부품들이 상기 인가된 필드에 의해 배향되는 동안 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계; 상기 다수의 발광 전자 부품들에 결합되는 다수의 제 2 도체들을 형성하도록 제 2 광투과성 도전성 매체를 침착하는 단계; 및 상기 다수의 제 2 도체들 위에 또는 그 안에 제 3 도전성 매체를 침착하는 단계를 포함한다.
여전히 또 다른 예시적인 실시예에서, 어드레스 가능한 발광 장치는 다수의 캐비티를 가지는 기판; 상기 캐비티 내에서 상기 기판에 결합되며, 실질적으로 평행한 제 1 배향(orientation)을 가지는 다수의 제 1 도체; 상기 다수의 제 1 도체들에 결합되고 상기 제 1 배향에 대해 실질적으로 법선인 제 2 배향을 가지는 다수의 발광 다이오드; 및 상기 다수의 발광 다이오드들에 결합되고 상기 제 2 배향에 대해 법선이고 상기 제 1 배향에 대해 실질적으로 직각인 제 3 배향을 가지는 다수의 실질적으로 광투과성인 제 2 도체들을 포함한다. 부가하여, 다수의 제 3 도체들이 상기 다수의 제 2 도체들에 결합되고, 제 3 배향을 가진다. 경화된 광투과성 및 전기 절연성 물질이 각각의 상기 다수의 발광 다이오드들에 결합될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 발전 장치는, 기판; 실질적으로 평탄한 제 1 배향을 가지는 단일의 제 1 도전층을 형성하도록 상기 기판에 결합되는 제 1 도체; 상기 제 1 도체에 결합되고 상기 제 1 배향에 대해 실질적으로 법선인 제 2 배향을 가지는 다수의 광전지 다이오드; 및 실질적으로 평탄한 제 1 배향을 가지는 단일의 제 2 도전층을 형성하도록 상기 다수의 발광 다이오드들에 결합되는 실질적으로 광투과성인 제 2 도체를 포함한다.
상기 기판은 실질적으로 평탄하고 2㎜ 미만의 두께를 가진다. 예를 들어, 기판은 다음의 형태의 기판들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다: 종이, 코팅된 종이, 플라스틱 코팅된 종이, 엠보싱된 종이, 섬유 종이, 카드보드, 포스터 종이, 목재, 플라스틱, 고무, 직물, 유리, 세라믹, 콘크리트, 또는 돌.
다수의 캐비티들은 실질적으로 가늘고 길 수 있으며 제 1 배향을 가진다. 대안적으로, 다수의 캐비티들은 실질적으로 부분적으로 반구형의 형상일 수 있으며 어레이로 배치된다. 이러한 추후의 실시예에 대하여, 다수의 제 1 도체들은 실질적으로 다수의 캐비티 내에 배치된 제 1 부분; 및 실질적으로 가늘고 길며 상기 제 1 배향에 배치되는 제 2 부분을 추가로 포함한다.
예시적인 실시예에서, 다수의 제 1 도체들은 경화된 도전성 잉크 또는 경화된 도전성 중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 제 1 도체들은 경화된 형태로 다음의 형태의 도체들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다: 은 도전성 잉크, 구리 도전성 잉크, 금 도전성 잉크, 알루미늄 도전성 잉크, 주석 도전성 잉크, 탄소 도전성 잉크, 또는 도전성 중합체. 유사하게, 다수의 제 2 도체들은 광투과성 중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 제 2 도체들은 다음 형태의 광투과성 중합체들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다: 안티몬 주석 산화물, 인듐 주석 산화물, 또는 폴리에틸렌-디옥시티오펜(dioxithiophene).
다양한 예시적인 실시예에서, 다수의 발광 또는 다른 형태의 다이오드들은 접합에 의해 다수의 제 1 도체에서 또는 그 안에서 결합될 수 있거나, 또는 다수의 제 1 도체들에 또는 그 안에 어닐링될 수 있다. 부가하여, 다수의 제 1 도체, 다수의 발광 또는 다른 형태의 다이오드들과 다수의 제 2 도체들은 인쇄 공정을 통해 침착된다. 부가하여, 다양한 다이오드들은 예를 들어 버섯 형태, 또는 역 버섯 형태, 또는 탑 형태를 가지도록 비대칭으로 형상화될 수 있다.
여전히 또 다른 실시예에서, 어드레스 가능한 장치는 다수의 캐비티들을 가지는 기판; 상기 기판에 결합되고 적어도 상기 캐비티 내에 있으며, 실질적으로 평행한 제 1 배향을 가지는 다수의 제 1 도체; 상기 다수의 제 1 도체들에 결합되고 상기 제 1 배향에 대해 실질적으로 법선인 제 2 배향을 가지는 다수의 전자 부품; 및 상기 다수의 전자 부품들에 결합되고, 상기 제 2 배향에 대해 실질적으로 법선이고 상기 제 1 배향에 대해 실질적으로 직각인 제 3 배향을 가지는 다수의 제 2 도체를 포함한다.
여전히 또 다른 예시적인 실시예에서, 발광 장치는 기판; 실질적으로 평탄한 제 1 배향을 가지는 단일의 제 1 도전층을 형성하도록 상기 기판에 결합되는 제 1 도체; 상기 제 1 도체에 결합되고 상기 제 1 배향에 대해 실질적으로 법선인 제 2 배향을 가지는 다수의 발광 다이오드; 및 실질적으로 평탄한 제 1 배향을 가지는 단일의 제 2 도전층을 형성하도록 상기 다수의 발광 다이오드에 결합되는 실질적으로 광투과성의 도전성 제 2 도체를 포함한다.
또 다른 예시적인 실시예는, 다수의 캐비티를 가지는 기판; 상기 기판에 결합되고 적어도 부분적으로 상기 캐비티 내에 있으며, 실질적으로 평행한 제 1 배향을 가지는 다수의 제 1 도체; 상기 다수의 제 1 도체에 결합되고 상기 제 1 배향에 대해 실질적으로 법선인 제 2 배향을 가지는 다수의 다이오드; 및 상기 다수의 다이오드에 결합되고, 상기 제 2 배향에 대해 실질적으로 법선이고 상기 제 1 배향에 대해 실질적으로 직각인 다수의 실질적으로 광투과성인 제 2 도체들을 포함하는 장치가 제공된다.
이러한 예시적인 실시예들에서, 기판은 제 1 배향 내에서 실질적으로 가늘고 길며 실질적으로 평행한 다수의 캐비티를 가질 수 있거나, 또는 기판은 실질적으로 부분적으로 반구형의 형상이고 어레이로 배열되는 다수의 캐비티를 가질 수 있다. 제 1 도체는 또한 다수의 제 1 도체를 추가로 포함할 수 있으며, 각각의 제 1 도체는 실질적으로 다수의 캐비티 내에 배치되는 제 1 부분; 및 제 1 배향 내에서 실질적으로 가늘고 길며 실질적으로 평행한 제 2 부분을 가진다. 또 다른 실시예에서, 제 1 도체는 다수의 실질적으로 평행한 제 1 도체들을 추가로 포함할 수 있으며, 제 2 도체는 다수의 제 2 도체들을 추가로 포함할 수 있으며, 각각의 제 2 도체는 실질적으로 평행하고 상기 제 1 도체에 대해 실질적으로 직각이다.
본 발명의 많은 다른 이점들과 특징들은 다음의 본 발명 및 그 실시예의 상세한 설명, 특허청구범위 및 첨부된 도면들로부터 명백하게 된다.
본 발명의 목적, 특징 및 이점들은 첨부된 도면들과 관련하여 고려할 때 다음의 설명을 참조한느 것으로 보다 용이하게 예측되며, 도면에서, 동일한 도면 부호는 다양한 도면에서 동일한 구성 요소들을 동일시하도록 사용되며, 알파벳 문자를 구비한 도면 부호는 다양한 도면에서 선택된 부품 실시예의 추가의 형태, 객체 또는 변형을 확인하도록 이용된다.
도 1은 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위한 제 1 예시적인 기판(100)의 사시도.
도 2는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위한 제 1 예시적인 기판(100)의 단면도.
도 3은 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위해 침착된 다수의 제 1 도체들을 구비한 제 1 예시적인 기판의 사시도.
도 4는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위한 다수의 제 1 도체들을 구비한 제 1 예시적인 실시예의 단면도.
도 5는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위해 침착된 다수의 제 1 도체 및 다수의 전자 부품들을 구비한 제 1 예시적인 기판(100)의 사시도.
도 6은 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위해 침착된 다수의 제 1 도체 및 다수의 전자 부품들을 구비한 제 1 예시적인 기판(100)의 단면도.
도 7은 본 발명의 교시에 따른 장치를 위하여 인가된 필드에 배향된 예시적 인 전자 부품들의 전자 등가 회로 소자의 단면도.
도 8은 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위한 제 2 예시적인 기판의 사시도.
도 9는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위한 제 2 예시적인 기판의 단면도.
도 10은 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위해 침착된 다수의 제 1 도체들을 구비한 제 2 예시적인 기판(200)의 사시도.
도 11은 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위한 다수의 제 1 도체들을 구비한 제 2 예시적인 기판의 단면도.
도 12는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위하여 침착된 다수의 제 1 도체들을 구비한 제 2 예시적인 기판의 사시도.
도 13은 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위하여 침착된 다수의 제 1 도체들을 구비한 제 2 예시적인 기판의 단면도.
도 14는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위해 침착된 다수의 제 1 도체들 및 다수의 전자 부품들을 구비한 제 2 예시적인 기판의 사시도.
도 15는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위해 침착된 다수의 제 1 도체들 및 다수의 전자 부품들을 구비한 제 2 예시적인 기판의 단면도.
도 16은 본 발명의 교시에 따른 제 2 예시적인 장치 실시예의 제 1 단면도.
도 17은 본 발명의 교시에 따른 제 1 예시적인 장치 실시예의 사시도.
도 18은 본 발명의 교시에 따른 제 2 예시적인 장치 실시예의 사시도.
도 19는 본 발명의 교시에 따른 제 3 예시적인 장치 실시예의 사시도.
도 20은 본 발명의 교시에 따른 제 1 예시적인 장치 실시예의 제 1 단면도.
도 21은 본 발명의 교시에 따른 제 1 예시적인 장치 실시예의 제 2 단면도.
도 22는 본 발명의 교시에 따른 제 2 예시적인 장치 실시예의 제 2 단면도.
도 23은 본 발명의 교시에 따른 제 4 예시적인 장치 실시예의 단면도.
도 24는 본 발명의 교시에 따른 제 5 예시적인 장치 실시예의 단면도.
도 25는 본 발명의 교시에 따른 제 6 예시적인 장치 실시예의 단면도.
도 26은 본 발명의 교시에 따른 제 7 예시적인 장치 실시예의 단면도.
도 27은 본 발명의 교시에 따른 제 3 예시적인 장치 실시예의 단면도.
도 28은 본 발명의 교시에 따른 제 3 예시적인 장치 실시예의 단면도.
도 29는 본 발명의 교시에 따른 시스템 실시예를 도시하는 블록도.
도 30은 본 발명의 교시에 따른 방법 실시예를 도시하는 흐름도.
본 발명은 많은 상이한 형태로 하는 실시예를 허용하지만, 그 특정의 예시적인 실시예들이 도면에 도시되고 상세하게 기술되며, 본 개시물이 본 발명의 원리의 예시로서 고려되고 본 발명을 특정 실시예들로 제한하도록 의도되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 이러한 점에서, 본 발명과 일치하는 적어도 하나의 실시예를 상세하게 설명하기 전에, 본 발명이 상기 및 아래에 설정되고 도면에 도시되고 예들에서 기술된 바와 같은 구성의 상세와 구성 요소들의 배열로 그 적용에 있어서 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명과 일치하는 방법 및 장치들은 다른 실시예들을 가능하게 하고 다양한 방식으로 실시 및 수행될 수 있다. 또한, 본원에서 채택되는 문체 및 용어 뿐만 아니라 아래에 포함되는 요약서는 설명의 목적을 위한 것이며 제한으로서 간주되지 않아야 한다.
선택된 실시예들에 대하여, 본 발명은 공동으로 양도되는, "어드레스 가능하고 인쇄 가능한 방사성 디스플레이"라는 명칭으로 William Johnstone Ray 등이 발명한 2004년 12월 27일자 출원된 미국 특허 제11/023,064호, "어드레스 가능하고 인쇄 가능한 방사성 디스플레이"라는 명칭으로 William Johnstone Ray 등이 발명한 2005년 7월 13일자 출원된 미국 특허 출원 제11/181,488호, 및 "정적 및 어드레스 가능한 방사성 디스플레이"라는 명칭으로 William Johnstone Ray 등이 발명한 2006년 7월 12일자 출원된 미국 특허 출원 제11/485,031호에 관한 것이고("관련 출원"), 상기 출원들의 내용은 그 전체에 있어서 참조에 의해 본원에 통합되며, 우선권이 공통으로 개시된 요지에 대해 모두 청구된다.
도 1은 본 발명에의 교시에 따른 장치 실시예(175, 185)를 위한 제 1 예시적인 기판(100)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예(175, 185)를 위한 제 1 예시적인 기판(100)의 단면도이다(25-25' 평면을 통한). 장치(175)에 대한 어떠한 참조도 아래에 기술되는 장치(175A, 175B, 175C, 및 175D)들을 포함하는 것을 이해하여야 하고 그 변형예들 및 그 역도 포함하는 것을 유념하여야 한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(100)은 다수의 캐비티(105, 또는 공간)을 포함하며, 캐비티는 선택된 실시예에 대하여 채널, 그루브 또는 슬롯(또는 등가적으로, 함몰부, 계곡부, 보어, 개구, 갭, 오리피스, 중공부, 슬릿, 또는 통로)를 효 과적으로 형성하는 가늘고 긴 캐비티로서 형성된다. 또 다른 캐비티(105) 실시예는, 기판(200, 단지 캐비티(205)의 형상으로 인하여 기판(100)과 다른)을 형성하는, 실질적으로 원형 또는 타원형의 함몰부 또는 보어(205)들로 형상화되는 다수의 캐비티(205)를 도시하는 도 8을 참조하여 다음에 기술된다. 따라서, 캐비티(105 또는 205)들에 대해 본원에서의 어떠한 참조도 다른 또는 임의의 형상 또는 크기의 임의의 다른 캐비티를 계획하고 포함하도록 이해하여야 한다. 다수의 캐비티(105, 205)들은 이격되며, 이러한 것은 다음에 기술되는 바와 같이 다수의 제 1 도체들을 형상화하고 한정하도록 이용된다. 부가하여, 다수의 캐비티(105, 205)들은 또한 색상 선택을 위한(예를 들어, 적색, 녹색 또는 청색 LED(120A), 또한 다음에 기술됨) "홀딩 웰(holding well)"을 한정하도록 이용될 수 있다. 캐비티 또는 채널(105)들이 실질적으로 평행하고 동일한 방향으로 배향되는 것으로서 도 1에 도시되었지만, 당업자는 채널의 깊이 및 폭, 채널 배향(예를 들어, 원형, 타원형, 곡선식, 파형, 사인곡선, 삼각형, 가상의(fanciful), 예술적(artistic) 등), 공간적 변화, 공간 또는 캐비티의 형태(예를 들어, 채널, 함몰부 또는 보어) 등을 포함하는 무수한 변형들이 이용 가능하고, 이러한 변형들 모두가 등가물로서 고려되고 본 발명의 범위 내에 있는 것을 인식할 것이다. 추가의 형태를 가지는 기판(100, 200)들이 도 8 내지 도 16, 도 18, 도 19, 도 22 내지 도 25, 도 27 및 도 28에 도시되어 있으며 이를 참조하여 다음에 기술된다.
기판(100, 200)들은 제한 없이 예를 들어 플라스틱, 종이, 카드보드, 또는 코팅된 종이 또는 카드보드와 같은 임의의 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 기판(100, 200)들은 예를 들어 Sappi, Ltd.사로부터 상업적으로 이용 가능한 엠보싱된 종이 또는 엠보싱된 종이 보드를 포함하는, 성형 공정을 통하는 것과 같이, 일체로 형성되는 다수의 캐비티(105, 205)들을 가지는 엠보싱 및 코팅된 종이 또는 플라스틱을 포함한다. 기판(100, 200)들은 또한, 예를 들어, 임의의 선택된 형태를 하는 종이, 코팅된 종이, 플라스틱 코팅된 종이, 섬유 종이, 카드보드, 포스터 종이, 포스터 보드, 책, 잡지, 신문, 목재 보드, 플라이우드(plywood), 및 다른 종이 또는 목재 기반 제품; 임의의 선택된 형태(시트, 필름, 보드 등)를 하는 플라스틱 물질; 천연 및 합성 고무 물질 및 임의의 선택된 형태를 하는 제품; 임의의 선택된 형태를 하는 천연 및 합성 직물; 임의의 선택된 형태를 하는 유리, 세라믹, 및 다른 실리콘 또는 실리카 파생 물질 및 제품; 콘크리트(경화된), 돌, 및 다른 건축재 및 제품; 또는 현존하고 미래에 만들어지는 임의의 다른 제품 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다. 제 1 예시적인 실시예에서, 일정 정도의 전기 절연(즉, 장치(175), 및 그 변형예(175A, 175B, 175C, 175D, 275)들의 (제 1)측부 상에 침착 또는 도포된 다수의 제 1 도체(110)의 전기 절연을 제공하는데 충분한 유전율 또는 절연 특성을 가지는) 기판(100, 200)들이 선택될 수 있다. 예를 들어, 비교적 비싼 선택이지만, 실리콘 웨이퍼가 또한 기판(100, 200)으로서 이용될 수 있다. 그러나, 다른 예시적인 실시예에서, Sappi, Ltd.사로부터 이용할 수 있는 페이턴트 스톡(patent stock) 및 100 lb. 커버 스톡, 또는 Mitsubishi Paper Mills, Mead와 같은 다른 종이 제조자로부터의 유사한 코팅된 종이, 또는 다른 종이 제품과 같은 플라스틱 코팅된 종이 제품이 기판(100)을 형성하도록 이용된 다. 추가의 예시적인 실시예에서, 임의의 형태의 기판(100, 200)들은 상기 인용된 관련 출원에서 개시된 바와 같이 기판(100, 200)의 표면에 도포되는 추가의 밀봉층 또는 캡슐화층(락카 또는 비닐)과 함께 이용될 수 있다.
본 발명에 따라서, 다수의 제 1 도체(110)들은 그런 다음 다수의 대응하는 캐비티(105, 205)들 내에 도포 또는 침착된다. 다음에 보다 상세하게 기술되는 바와 같이, 다수의 캐비티(205)들에 대하여, 다수의 제 1 도체(110)들은 하나의 단계 또는 2개의 단계로 침착되어, 다수의 제 1 도체(110A, 110B)들로서 예시될 수 있다. 도 3은 본 발명의 교시에 따라서, 장치 실시예(175, 185)들을 위해 침착된 다수의 제 1 도체(110)들을 구비한 제 1 예시적인 기판(100)의 사시도이다. 도 4는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예(175, 185)들을 위해 다수의 제 1 도체(110)들을 구비한 제 1 예시적인 기판(100)의 단면도이다(30-30' 평면을 통한). 예시적인 장치(175, 185, 275)를 제조하는 예시적인 방법에 있어서, 도전성 잉크(은(Ag) 잉크와 같은)는 다수의 제 1 도체(110, 및 다수의 제 3 도체(145)들, 도 29의 버스(310, 315)들, 및 다음에 기술되는 임의의 전기 또는 다른 도전성 단자들을 형성하도록 또한 이용될 수 있다)들을 형성하도록 기판(100, 또는 200)에 인쇄되거나 그렇지 않으면 도포되고, 이어서 (자외선(uv) 경화 공정을 통하여)경화되거나 또는 부분적으로 경화된다.
다른 도전성 잉크 또는 물질들이 제 1 도체(110), 제 3 도체(145), 및 구리, 주석, 알루미늄, 금, 귀금속 또는 탄소 잉크, 겔 또는 다른 액체 또는 반고체 물질과 같은 버스(310, 315)와 같은 임의의 다른 비투과성 도체들을 형성하도록 또한 이용될 수 있다. 부가하여, 임의의 다른 인쇄 가능하거나 또는 코팅 가능한 도전성 물질들이 제 1 도체(110), 제 3 도체(145) 및/또는 버스(310, 315)를 형성하도록 동등하게 이용될 수 있으며, 예시적인 도전성 화합물들은, (1) Conductive Compounds사(미국, 뉴햄프셔, 런던베리 소재)로부터의, 추가의 코팅 UV-1006S 자외선 경화 가능한 유전체(제 1 유전체 층(125)의 부분과 같은)를 또한 포함할 수 있는 AG-500, AG- 800 및 AG-510 은 도전성 잉크; DuPont사로부터의, 7102 탄소 도체(5000 Ag를 겹쳐서 인쇄하면), 7105 탄소 도체, 5000 은 도체(또한 도 29의 버스(310, 315) 및 임의의 단자를 위한), 7144 탄소 도체(UV 캡슐화제(Encapsulant)와 함께), 7152 탄소 도체(7165 캡슐화제와 함께), 및 9145 은 도체(또한 도 29의 버스(310, 315) 및 임의의 단자를 위한); (3) SunPoly, Inc.사로부터의, 128A 은 도체 잉크, 129A 은 및 탄소 도체 잉크, 140A 도체 잉크, 및 150A 은 도전성 잉크; (4) Dow Corning Inc.사로부터의, PI-2000 시리즈 고도전성 은 잉크. 다음에 기술되는 바와 같이, 이러한 성분들은 또한 제 3 도체(145), 및 임의의 다른 도전성 트레이스 또는 접속부를 형성하도록 이용될 수 있다. 부가하여, 도전성 잉크와 성분들은 다양한 다른 소스로부터 이용 가능할 수 있다.
도전성 중합체는 다수의 제 1 도체(110), 제 3 도체(145) 및/또는 버스(310, 315)들을 형성하도록 또한 이용될 수 있다. 예를 들어, 미국, 뉴저지, 리지필드 파크에 소재한 Agfa Corp.사의 상표명 "Orgacon" 하에서 상업적으로 시판되는 폴리에틸렌-디옥시티오펜과 같은 폴리에틸렌-디옥시티오펜이 이용될 수 있다. 예를 들어, 제한없이 동등하게 이용될 수 있는 다른 도전성 중합체는 폴리아닐린 및 폴리피롤 중합체들을 포함한다.
예시적인 실시예에서, 엠보싱된 기판(100)이 이용되어서, 기판(100)은 정상부(peak)와 계곡부(valley)를 형성하는 교번적인 시리즈의 융기부(ridge, 대체로 매끄러운)들을 가지며, 융기부들 모두는 대체로 실질적으로 평행한 배향을 가지며 각각 상승된 부분(115, 또는 비채널형(non-channel)) 및 캐비티(105, 예를 들어 채널)로서 예시된다. 도전성 잉크 또는 중합체들은 그런 다음 엠보싱된 정상부 또는 계곡부에서 유지하도록, 바람직하게 어드레스 가능한 디스플레이에 대하여 정상부와 계곡부에서 유지되지 않도록 도포되어, 실질적으로 평행할 뿐만 아니라 엠보싱에 의해 결정된 서로로부터 물리적인 분리를 가지는 다수의 제 1 도체(110)들을 생성할 수 있다. 물론, 도전성 잉크 또는 중합체가 엠보싱된 계곡부에 도포될 때, 대응하는 다수의 제 1 도체(110)들은 또한 엠보싱된 정상부에 의해 서로 분리되어, 이격된 것에 부가하여 물리적이고 절연된 분리를 생성한다. 예를 들어, 도전성 잉크 또는 중합체들은 그 전체에 있어서 엠보싱된 기판에 도포될 수 있으며, 그런 다음 "닥터 블레이드"를 이용하며, 도전성 잉크 또는 중합체는 도전성 잉크의 코팅을 가지는 기판(100, 200)의 표면을 교차하여 블레이드로 스크랩핑하는 것에 의해 모든 정상부로부터 제거되어, 실질적으로 평행한 배향을 가지는 다수의 제 1 도체(110)들을 형성하도록 도전성 잉크 또는 중합체를 남긴다. 대안적으로, 도전성 잉크 또는 중합체는 팁 프린팅(tip printing)에 의해 단지 엠보싱된 정상부에 도포되어(무시할 수 있거나 또는 제로 압력을 사용하여), 실질적으로 평행한 배향을 가지는 다수의 제 1 도체를 형성하도록 도전성 잉크 또는 중합체를 남긴다.
예를 들어, 도전성 잉크는 전체 또는 대부분의 기판(100, 200) 위에서 과잉으로 코팅 또는 도포될 수 있으며, 잉여의 도전성 잉크는 "닥터 블레이드" 또는 인쇄 기술에서 공지된 기술로서의 다른 형태의 스크랩핑을 사용하여 실질적으로 제거되고, 이후에 다수의 채널(105) 내에 있는 도전성 잉크는 경화된다. 이러한 닥터 블레이드를 사용하여, 다수의 캐비티(105, 205) 내에 있는 도전성 잉크는 적소에서 유지되며, 도전성 잉크의 나머지(기판의 비채널형 부분(상승된 부분(115))을 덮는 것과 같은)는 닥터 블레이드로부터의 접촉으로 인한 것과 같은 스크랩핑 공정에 의해 제거된다. 닥터 블레이드의 경도 및 적용되는 압력을 포함하는 인쇄 형태에 따라서, 도전성 잉크는 예를 들어 각각의 다수의 캐비티(105, 205) 내에서 매니스커스(meniscus)를 형성하거나 또는 대신에 위로 향한 활 모양(bow)을 형성할 수 있다. 전자 또는 프린트 기술 분야에서의 통상의 지식을 가지는 자는 다수의 제 1 도체(110)들을 형성할 수 있는 방식에서 많은 변수들을 인식하며, 이러한 모든 변수들은 동등하고 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
결과적으로, 본원에 사용되는 바와 같은 용어 "인쇄"는 제한없이, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 전자 광학 인쇄, 전자 잉크(electroink) 인쇄, 포토레지스트 인쇄, 열 인쇄, 레이저젯 인쇄, 자기 인쇄, 패드 인쇄, 철판 인쇄(flexographic printing), 하이브리드 옵셋 리소크래피, 그라비어 인쇄, 및/또는 다른 음각 인쇄를 포함하는, 영향을 주거나 또는 영향을 주지 않든 간에, 현재 공지되거나 또는 미래에 개발될, 임의의 모든 인쇄, 코팅, 롤링, 분사, 적층, 스퍼터링, 침착, 성층 및/또는 부착 공정을 지칭하고 이를 포함한다. 본원에서 인쇄 공정으로 고려되는 모든 이러한 공정들은 동등하게 이용될 수 있으며, 본 발명의 범위 내에 있는 것이다. 또한 중요하게, 예시적인 인쇄 공정들은 중요한 제조 제어 또는 제한을 요구하지 않는다. 특정 온도 또는 압력이 요구되지 않는다. 공지된 인쇄 공정의 표준 이상의 클린 룸 또는 여과된 공기가 요구되지 않는다. 그러나, 다양한 실시예를 형성하는 연속적으로 도포된 다양한 층들의 적절한 정렬(정합)과 같은 일관성을 위하여, 비교적 일정한 온도(가능한 다음에 기술되는 것을 제외하고) 및 습도가 필요할 수 있다. 부가하여, 이용된 다양한 성분들은 예를 들어 열경화 또는 건조, 대기 상태하에서 공기 건조, 또는 자외선 경화될 수 있는 다양한 중합체, 바인더 또는 다른 분산제 내에 함유될 수 있으며, 이러한 모든 변수들은 본 발명의 범위 내에 있다.
다수의 캐비티(105, 205)들을 가지는 기판(100, 200)의 사용의 특별한 이점은, 인쇄 정합(printing registration)이 정확하게 되도록 요구되지 않으며, 1차원 또는 상대적인 정합이 장치(175, 185, 275)들을 형성하는 상이한 물질들과 층들의 연속적인 적용에 충분할 수 있다는 것이다.
선택된 실시예에 따라서, 기판(100, 200)이 다수의 캐비티(105, 205)들 없이 실질적으로 평탄하고, 매끄럽거나 또는 고른 표면을 가지는 것을 유념하여야 한다. 예를 들어, 정적 디스플레이 장치(275)가 형성될 때, 실질적으로 평탄하고 매끄럽거나 또는 고른 표면을 가지는 기판(100, 200)이 이용될 수 있으며, 다수의 제 1 도체(110)들을 어드레스하는 능력 또는 적합성이 요구되지 않음에 따라서, 하나 이상의 제 1 도체(110)들이 또한 하나의 전극으로서 또는 하나 이상의 분리 전극(또 한 실질적으로 평탄할 수 있는)으로서 침착될 수 있다. 다음에 더욱 상세하게 기술되는 바와 같이, 결과적인 장치는 조명 또는 정적 디스플레이와 같은 적용에 크게 유용하다. 이러한 장치(275)는 도 27 및 도 28에 도시된 대응하는 단면과 함께 도 19에 도시되어 있다.
다수의 제 1 도체(110)들의 침착에 이어서, 물질(도전성 잉크 또는 중합체와 같은)은 고체 또는 반고체를 형성하도록 경화되거나 또는 부분적으로 경화될 수 있다. 다른 실시예에서, 다수의 제 1 도체(110)들은 액체 형태로 남아서 추후에 경화될 수 있다. 임의의 다수의 제 1 도체(110)들의 침착에 이어서, 임의의 이러한 경화, 부분적인 경화, 또는 경화되지 않는 것에 의해, 절연 바인더(135)에 있는 다수의 전자 부품(120, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 광전지 다이오드와 같은 다이오드(120A) 또는 트랜지스터(120B))의 현탁액은 다수의 제 1 도체(110)들 위에 도포되고, 다수의 전자 부품(120)들은 그런 다음 예를 들어 전기장 또는 자기장과 같은 인가된 필드(150)를 사용하여 배향된다. 예시적인 실시예에서, 실질적으로 균일한 전기장의 인가와 동시에 적어도 부분적으로 음파장이 또한 인가된다. 음파장은 다수의 전자 부품(120)들의 임의의 관성을 잠재적으로 감소시키고 인가된 전기장 또는 자기장에 의한 전자 부품의 배향을 가능한 돕도록 다수의 전자 부품(120)에 일부 기계적인 진동을 제공하도록 이용되며; 다른 실시예에서, 다른 수단 또는 진동의 형성 또는 관성 감소는 동등하게 이용될 수 있다.
절연 바인더(135)에서의 다수의 전자 부품(120)의 현탁액은 예를 들어 다수의 제 1 도체(110)를 가지는 다수의 캐비티(105, 205) 내에서 인쇄하는 것과 같은 인쇄 또는 코팅 공정을 통해 도포될 수 있다. 또한, 예를 들어, 절연 바인더(135)에서의 다수의 전자 부품(120)의 현탁액은 기판과 다수의 제 1 도체(110)들 위에 코팅될 수 있으며, 임의의 잉여물은 닥터 블레이드 또는 다른 스크랩핑 공정을 사용하여 제거된다. 예시적인 장치(175, 185, 275) 실시예에서, 다수의 전자 부품(120)들은 기판(100, 200)의 평면에 대해 실질적으로 직각이도록 배향된다(인가된 필드(150)를 경유하여). 도 5는, 본발명의 교시에 따른 장치(175, 185, 275) 실시예에 대하여 절연 바인더(135)에 침전되고 인가된 필드(150)에서 배향된 다수의 제 1 도체(110) 및 다수의 전자 부품(120)들을 구비한 제 1 예시적인 기판(100)의 단면도이다(35-35' 평면을 통하여).
도 7은 다이오드(120A)로서 예시된 예시적인 전자 부품의 등가의 전자 회로 소자(160)가 본 발명의 교시에 따른 장치(175, 185) 실시예에 대해 인가된 필드(150)로 배향되는 간략 단면도이다. 예시된 바와 같이, 다이오드(120A)는, 그 도판트(dopant) 조성으로 인하여, 고유 전압과 대응하는 전자기장을 가지는 pn 접합부(155)를 포함한다. 또한 예시된 바와 같이, 다이오드(120A) 또는 다른 예시적인 전자 부품(120)은 각각 제 1 및 제 2 도체(125, 130)들을 추가로 포함할 수 있으며, 도체들은 예시적인 전자 부품(120)의 부분으로서 제조 동안 형성되거나 또는 이와 통합될 수 있다. 본 발명은 유익하게 고유 전압으로 인한 효과를 이용하고, 여기에서, 현탁된 다이오드(120A) 또는 다른 예시적인 전자 부품(120)은 이러한 고유 전압을 가지며 쌍극자 효과(dipole effect)를 보일 수 있다. 특히, 자유롭게 현탁되어 움직이도록 허용될 때(절연 바인더(135) 내에서와 같이), 이러한 쌍극자는 인가된 전자기장(150)에 응답하여 움직이고 회전하게 되어, 인가된 필드(150)와 평행하게 된다(또는 극성에 따라서 역평행하게 된다).
정적 또는 동적 전기장, 자기장, 및/또는 전자기장에 부가하여, 다른 형태의 인가된 필드(150)가 또한 이용될 수 있다. 예를 들어, 음파장은 특정 형태의 전자 부품 또는 입자들을 배향시키고 다수의 제 1 도체에 전자 부품 또는 입자들을 본딩하도록 이용될 수 있다. uv 조사, 또는 레이저광과 같은(레이저 핀셋(laser tweezer)을 제공하도록 사용되는 바와 같은) 다른 형태의 조사가 인가된 필드(150)로서 또한 사용될 수 있다. 온도 경화 및/또는 본딩은 선택된 실시예와 선택된 전자 부품들에 따라서 또한 이용될 수 있다. 인가된 필드(150)의 강도는 예를 들어 전자 부품들과 다수의 제 1 도체들 사이에 충분한 전기 접촉을 생성하는데 충분한 힘을 제공하도록 변경될 수 있다. 또한, 인가된 필드의 배향은 예를 들어 배향되는 전자 부품의 형태에 따라서 채널(105)에 대해 직각이지만 기판(100)의 평면에 대해 평행하게 변할 수 있다. 예를 들어 전기장과 같은 필드에서 배향되는 다이오드(120A, 예를 들어, LED 또는 광전지 다이오드)와 같은 (결함이 있을 수 있고 상기된 바와 같은 쌍극자 효과를 보이지 않을 수 있는)전자 부품의 능력은 작업중이 아닌 다이오드(120A, 예를 들어, LED 또는 광전지 다이오드)로부터 작업중인 다이오드(120A, 예를 들어, LED 또는 광전지 다이오드)를 차별화하도록 또한 이용될 수 있다.
부가하여, 예시적인 실시예에서, 다이오드(120A)와 같은 전자 부품들은 다음에 기술되는 바와 같은 색상의 동적 디스플레이를 생성하는 적색 LED(120A)의 제 1 열/캐비티, 녹색 LED(120A)의 제 2 첫번째 열/캐비티, 청색 LED(120A)의 제 3 첫번째 열/캐비티, 적색 LED(120A)의 제 4 첫번째 열/캐비티 등을 인쇄하는 것과 같이 별개로 침착될 수 있으며, 각각의 이러한 LED(120A)는 대응하는 색상(파장)의 광을 발산할 수 있으며, 각각의 이러한 LED(120A)는 픽셀 또는 서브 픽셀을 한정할 수 있다.
절연 바인더(135)는 또한 예를 들어 기판(100)에 대해 법선인 방향으로 광 전송을 돕도록 입자들을 반사, 확산 또는 스캐터링(scattering)하는 것을 포함한다. 또한, 전자 부품(120)들은 예시된 다이오드 및 트랜지스터에 부가하여 임의의 형태의 마이크로 또는 나노 장치 또는 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 튜브(플라즈마 디스플레이에 사용되는)는 인가된 필드(150)를 사용하여 형성, 침착 또는 배향될 수 있다.
따라서, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여, 절연 바인더(135)에 있는 다수의 전자 부품(120, 예를 들어 다이오드(120A, 예를 들어 LED 또는 광전지 다이오드)) 또는 트랜지스터(120B))이 다수의 제 1 도체(110) 위에 도포되고, 그런 다음 다수의 전자 부품(120)들이 예시된 바와 같이(기판(100)의 평면에 대해 직각인 인가된 필드에 의해) 인가된 필드(150, 전기장 또는 자기장과 같은)를 사용하여 배향될 때, 다수의 전자 부품(120)들은 또한 기판(100)의 평면에 대해 직각인 바향으로 배향된다. 다수의 전자 부품(120)들이 정렬되거나 또는 배향되면, 절연 바인더(135)는 그런 다음 경화되어, 배향된 다수의 전자 부품(120)을 적소에서 홀딩한다. 이러한 구성에 의해, 다수의 전자 부품(120)들은 다수의 제 1 도체(110)들과의 대응하 는 전기 접촉을 만들고; 다수의 전자 부품(120)의 부분으로서 형성된 제 1 및 제 2 도체(125, 130)들은 또한 다수의 제 1 도체(110)들과의 이러한 전기 접촉의 생성을 또한 촉진할 수 있다. 부가하여, 이러한 전기 접촉의 생성은 다수의 제 1 도체(110)들이 아직 경화되지 않거나 또는 단지 부분적으로 경화될 때 더욱 촉진될 수 있어서, 정렬 또는 배향된 다수의 전자 부품(120)들은 다수의 제 1 도체(110) 내의 매립되고, 뒤이어 적소에서 정렬 또는 배향된 다수의 전자 부품(120)들과 함께 절연 바인더(135)와 다수의 제 1 도체(110)들을 경화시킨다.
예시적인 실시예에서, 필드(150)는 임의의 다양한 방식으로 도포될 수 있으며; 예를 들어, 인가된 필드는 동일한 배향(예를 들어, 다수의 제 1 도체(110)에 인접한 p-측 또는 다수의 제 1 도체(110)에 인접한 n-측)으로 다수의 전자 부품(120)들을 정렬하는 것을 돕는 것과 같이 초기에 펄스화될(pulsed) 수 있으며, 뒤이어 다수의 전자 부품(120)을 안정화하도록 비교적 일정한 방식으로 인가된 필드(150)를 유지하는 한편 절연 바인더(150)가 경화 또는 고화한다. 예시적인 실시예에서, 필드(150)는 실질적으로 균일하게 인가되고 실질적으로 일정한 한편, 절연 바인더(135)는 uv 경화된다. 예시적인 실시예에서, 음파장은 전기장이 초기에 인가될 수 있으며, 이어서, 음파장을 중지하고 실질적으로 균일하고 일정하게 전기장(150)을 계속 인가하는 한편, 절연 바인더(135)는 uv 경화된다. 또 다른 예시적인 실시예에서, DC 전기장(150)은 실질적으로 균일하고 실질적으로 일정하게 인가되는 한편, 절연 바인더(135)는 가시 스펙트럼 내에서와 같이 다른 파장의 전자기 조사를 사용하여 uv 경화되지 않는다. 여전히 또 다른 예시적인 실시예에서, DC 전 기장(150)은 실질적으로 균일하고 실질적으로 일정하게 인가되는 한편, (1) 절연 바인더(135)는 uv 경화되지 않고 가시 스펙트럼 이내와 같이 다른 파장의 전자기 조사를 사용하며, 이어서, (2) uv 경화하거나, 또는 그 역으로 된다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 실질적으로 일정한 DC 전기장(150)은 실질적으로 균일하게 인가되고, 이러한 것은 절연 바인더(135)의 경화를 제공한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 실질적으로 균일한 DC 전기장(150)은 실질적으로 균일하게 인가되고, 이러한 것은 절연 바인더(135)의 경화를 제공하고, 이어서 uv 또는 uv가 아닌 파장일 수 있는 AC 전자기장으로부터 더욱 경화시킨다. 또한, 예시적인 실시예에서, 다양한 형상을 가지는 상부 및 하부 전극(별도로 도시되지 않음)들은 평탄 시트 또는 그레이트(grate)의 형상을 가지는 것과 같이 실질적으로 균일한 전기장을 생성하도록 이용될 수 있다.
절연(또는 유전) 바인더(135), 및 임의의 제 2 절연(또는 유전) 바인더(170)는 다수의 제 1 도체(110)들과 이후에 기술되는 다수의 제 2 도체(140)들 사이의 전기 절연을 제공하는데 충분한, 상당히 높은 유전율을 가지는 임의의 경화성 화합물로 구성될 수 있다. 다양한 유전 화합물이 이용될 수 있으며, 모두는 본 발명의 범위 내에 있으며, 예를 들어 절연 바인더(135, 170)를 형성하도록 가열 또는 uv 경화성 바인더들 내에 포함될 수 있다. 절연(또는 유전) 바인더(135)를 형성하도록 이용되는 예시적인 유전 화합물은 제한없이, (1) Conductive Compounds사로부터의 티타늄산바륨 유전체; (2) DuPont사로부터의 투명 UV 경화 잉크, 5018G 그린 UV 경화 잉크 Ink, 5018 블루 UV 경화 잉크, 7153 고(High) K 유전 절연체, 및 8153 고 K 유전 절연체; (3) SunPoly, Inc.사로부터의 305D UV 경화성 유전체 잉크 및 308D UV 경화성 유전체 잉크; (4) 다양한 공급자로부터의 티타늄 이산화물 충전 UV 경화성 잉크를 포함한다.
당업자는 또한 다양한 제거 가능한 또는 에칭 가능한 화합물들이 이용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 다수의 전자 부품(120)들이, 적절하게 배향되고 이어서 경화된 다수의 제 1 도체(110) 내에 매립되었거나 또는 제 1 도체들과 충분한 전기 접촉을 만들었으면, 절연 바인더(135)의 전부 또는 일부는 산 또는 이온 에칭 공정을 통하여 제거될 수 있다. 이러한 에칭 또는 세척 공정은 또한 다수의 전자 부품(120)의 대응하는 제 2 단부들에서 다수의 제 2 도체(140)의 전기 접촉의 이후의 형성과 같은 다수의 전자 부품(120)들과의 추가의 전기 접촉을 제공하는 것을 또한 용이하게 할 수 있다. 이러한 에칭 또는 세척 공정에 이어서, 다른 또는 추가의 절연 바인더들이 선택된 실시예에 따라서 도포되고 경화되는 것이 허용된다.
또 다른 변형예에서, 전자 부품(120)들은 솔벤트(바인더(135) 대신에)에서 현탁되고, 인가된 필드를 사용하여 배향된다. 솔벤트는 그런 다음 열의 적용을 통하여 증발하도록 허용되며, 전자 부품들이 여전히 적절하게 배향되어 있는 동안, 이것들은 어닐링 또는 다른 열의 적용을 통하여 다수의 제 1 도체들에 본딩된다.
도 26을 참조하여 다음에 기술되는 바와 같이, 다수의 제 1 도체들의 침착과 절연 바인더에서의 다수의 전자 부품들의 침착 사이의 순서는 또한 역전될 수 있다.
도 8 내지 도 16은 캐비티(105)들과 다르게 형상화되고 단지 상이한 형상이 장치(175C)를 형성하도록 추가 또는 상이한 단계들을 요구할 수 있는 범위만이 기술되는 캐비티(205, 기판(200)에 있는)들을 사용하는 추가의 장치 실시예(175C)를 도시하도록 제공된다.
도 8은 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예에 대한 제 2 예시적인 기판(200)의 사시도이다. 도 9는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예에 대한 제 2 예시적인 기판(200)의 단면도이다(45-45' 평면을 통한). 도시된 바와 같이, 기판(200)은 단지 다수의 캐비티(105, 205)들이 상이하게 형상화되는 범위에서 기판(100)과 다르다. 기판(200)은 가늘고 긴 채널 또는 그루브 대신에 캐비티(205)로서 예시된 실질적으로 원형 또는 반구형 형상의 함몰부, 딤플(dimple) 또는 보어를 가진다. 예를 들어, 캐비티(205)들은 부분적으로 반구형의으로 형상화되고(예를 들어, 구형의 1/4 또는 1/8)일 수 있으며 카티션 어레이(Cartesian array)로 배열된다.
도 10은 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위하여 침착된 다수의 제 1 도체(110A)들을 구비한 제 2 예시적인 기판(200)의 사시도이다. 도 11은 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위한 다수의 제 1 도체(110A)를 구비한 제 2 예시적인 기판(200)의 단면도이다(50-50' 평면을 통한). 상기된 바와 같이, 다수의 제 1 도체(110A)들은 동일 또는 유사한 화합물 및 방법을 사용하여 다수의 제 1 도체(110)와 동일하게 형성될 수 있다. 그러나, 일련의 "와이어"들을 형성하는 대신에, 각각의 다수의 제 1 도체(110A)들은 개별적인 도전성 "도트(dot)" 또는 실질적으로 원형으로 형상화된 도체를 형성한다.
도 12는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위하여 침착된 다수의 제 1 도체(110A, 100B)들을 구비한 제 2 예시적인 기판(200)의 사시도이다. 도 13은 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위하여 침착된 다수의 제 1 도체(110A, 100B)들을 구비한 제 2 예시적인 기판(200)의 단면도이다(55-55' 평면을 통한). 상기된 바와 같이, 도 10 내지 도 13은 다수의 제 1 도체(110A, 100B)들로서 다수의 제 1 도체(110)의 침착을 2개의 단계로 도시한다. 다수의 제 1 도체(110B)들은 다수의 제 1 도체(110A)들과의 전기 접촉을 만들도록 침착되어, 예를 들어 다수의 제 1 도체(110A)들에 대한 리드를 형성 또는 제공하며, 기판(200)의 하나 이상의 주변 영역들에 대한 및 주변 영역들로부터의 다수의 제 1 도체(110A)들에 대한 접근을 제공하도록 가늘고 길거나 또는 "와이어" 형상의 도체들을 형성하도록 형상화된다. 다수의 제 1 도체(110B)는 그런 다음 다수의 제 1 도체(110A)들에 대해, 이어서 전자 부품(120)들에 대한 전기 전도를 허용한다.
대안적으로, 다수의 제 1 도체(110)들은 본 실시예에서 하나의 단계로 침착될 수 있다. 예를 들어, 다수의 제 1 도체(110)들은 다수의 제 1 도체(110A)들에 대해 예시된 바와 같이 도전성 잉크를 사용하여 인쇄될 수 있으며, 일부분이 다수의 제 1 도체(110A)를 형성하도록 캐비티(205) 내로 유동 또는 흐르도록 허용된다.
도 14는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위해 침착된 다수의 제 1 도체(110A, 100B)들과 다수의 전자 부품(120)을 구비한 제 2 예시적인 기판(200)의 사시도이다. 도 15는 본 발명의 교시에 따른 장치 실시예를 위해 침착된 다수의 제 1 도체(110A, 100B)들과 다수의 전자 부품(120)을 구비한 제 2 예시적인 기판(200) 의 단면도이다(60-60' 평면을 통한). 다수의 전자 부품(120)들은 이전에 기술된 바와 같이 절연(또는 유전) 바인더(135)에서 침착, 배향 또는 경화될 수 있다.
도 18은 본 발명의 교시에 따른 제 2 예시적인 장치의 사시도이다. 도 16은 본 발명의 교시에 따른 제 2 예시적인 장치 실시예의 단면도이고(65-65' 평면을 통한), 도 22는 본 발명의 교시에 따른 제 2 예시적인 장치 실시예의 단면도이며(66-66' 평면을 통한), 다음에 기술되는 도 20 및 도 21의 단면도와 유사하다. 그러나, 다수의 제 1 도체(110B)들이 채널 형상의 캐비티(105) 내에서 한정되기 보다는 도 14 및 도 15에서 노출되기 때문에, 제 2 절연층(170)은 다수의 제 2 도체(140) 또는 단일의 제 2 도체(140, 예를 들어 제 2 도전층)의 침착 전에 인쇄 또는 코팅 공정을 통하여 다수의 제 1 도체(110B) 위에 도포되었다. 부가하여, 제 2 절연층(170)은 이전에 기술된 임의의 절연 또는 유전 화합물로 구성될 수 있다.
도 17은 본 발명의 교시에 따른 제 1 예시적인 장치 실시예(175)의 사시도이다. 도 20은 본 발명의 교시에 따른 제 1 예시적인 장치 실시예의 제 1 단면도이며(40-40' 평면을 통한), 도 21은 제 2 단면도이다(41-41' 평면을 통한). 도 19는 본 발명의 교시에 따른 제 3 예시적인 장치 실시예(275)의 사시도이다. 도 27은 본 발명의 교시에 따른 제 3 예시적인 장치 실시예의 제 1 단면도이며(70-70' 평면을 통한), 도 28은 제 2 단면도이다(71-71' 평면을 통한).
도 16 내지 도 28을 참조하여, 다수의 전자 부품(120)들의 배향, 및 지지 및 안정화 절연 바인더(135)의 경화에 이어서, 그리고 추가의 절연층(들)(예를 들어 상기된 170)의 침착에 이어서, 광투과성(또는 투명) 제 2 도체(140)가 도포된다. 이러한 투과성 제 2 도체(140)는 도 19에 도시된 바와 같이 정적 또는 국지적 디스플레이를 형성하도록 또는 적용물을 조명하기 위한 단일 전극으로서, 또는 어드레스 가능한 디스플레이를 형성하도록 다수의 제 2 도체(140, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이)로서 적용될 수 있다. 투과성 제 2 도체(140)들은, (1) 사전 결정 또는 선택된 시간 기간에 장치(175, 185, 275)들의 선택된 부분을 활성화하는데 충분한 투과성을 가지며; (2) 가시 스펙트럼의 부분들에 대한 것과 같이, 선택된 파장(들)의 전자기 조사에 대해 적어도 사전 결정 또는 선택된 레벨의 투명성 또는 투과 능력을 가지는 임의의 화합물로 구성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명이 비교적 작은 형태의 팩터를 가지는 정적 디스플레이를 위해 사용될 때, 도전성 제 2 도체(140)가 다수의 전자 부품(120)을 활성화하도록 디스플레이에 걸쳐 에너지를 제공하는 도전 시간 또는 속도는, 시간-변화 정보의 능동 디스플레이(예를 들어, 컴퓨터 디스플레이)에 대해 또는 비교적 큰 형태의 팩터를 가지는 정적 디스플레이에 대한 것과 같이 다른 적용물에 대한 것보다 비교적 덜 중요하다. 그 결과, 도전성 제 2 도체(들)(140)을 형성하는 물질의 선택은 장치(175, 185, 275)들의 선택된 적용에 의존하여 그리고 선택적인 하나 이상의 제 3 도체(145, 다음에 기술됨)의 이용에 따라서 변할 수 있다.
하나 이상의 도전성 제 2 도체(들)(140)는 임의의 선택된 정렬 또는 정합을 위해 제공되는 적절한 제어에 의해, 인쇄 또는 코팅 기술에서 공지 또는 공지될 수 있는 바와 같은 인쇄 또는 코팅 공정을 사용하여 다수의 전자 부품(120, 절연 바인더(135)에 의해 적소에서 유지되는)의 노출된 부분, 및 임의의 추가적인 절연층 (들) 위에 도포된다. 예를 들어, 다음에 기술되는 다양한 예시적인 실시예들에서, 다수의 도전성 제 2 도체(140)는 다중의 전기 절연된 전극(개별적인 투명 와이어)들에 이용되며, 다중의 전극들은 하나 이상의 인쇄 사이클 동안 형성되며 선택된 적용을 위해 필요하거나 원할 수 있음에 따라서, 다수의 제 1 도체(110)들과 비교하여 대응하는 픽셀 어드레싱을 사용하여 적절한 픽셀 선택을 준비하도록 적절하게 정렬되어야 한다. 선택된 픽셀은 그런 다음 선택된 제 1 도체(110)와 선택된 제 2 도체(140) 사이에서 중첩 영역에 의해 형성되고, 중첩 영역은 활성화될 때 다이오드(120A)로부터의 발광을 유발하도록 그 안에 포함된 대응하는 전자 부품(120)에 전력을 제공한다. 도전성 제 2 도체(140)가 예를 들어 도 19에 도시된 바와 같은 일체의(unitary) 시트일 수 있는 정적 디스플레이 또는 신호계와 같은 다른 적용에서, 이러한 정렬 문제는 비교적 덜 중요하다.
장치(175, 185, 275)의 예시적이 실시예에서, 폴리에틸렌 디옥시티오펜(예를 들어, 오가콘(Orgacon)), 폴리아닐린 또는 폴리피롤 중합체, 인듐 주석 산화물(ITO) 및/또는 안티몬 주석 산화물(ATO)이 도전성 제 2 도체(들)(140)를 형성하도록 이용된다. ITO 또는 ATO가 가시광에 대해 충분한 투명성을 제공하지만, 그 임피던스 또는 저항이 비교적 높으며(예를 들어, 20㏀), 대응하는 전극을 낮추는 것과 같이 장치(175, 185, 275)의 이러한 층에 걸쳐서 전기 전송 동안 일치하여 비교적 높은(즉, 느린) 시간 상수를 발생시킨다. 폴리에틸렌-디옥시티오펜과 같은 비교적 적은 임피던스를 가지는 다른 화합물이 또한 이용될 수 있다. 그 결과, 비교적 낮은 임피던스 또는 저항을 가지는 하나 이상의 제 3 도체(145)들은, 이층의 전체 적인 임피던스 또는 저항을 감소시키고 전도 시간을 줄이며 또한 동적 디스플레이에 대한 정보를 변화시키는 것에 대한 장치(175, 185, 275)의 반응성을 증기시키거나 또는 이렇게 하도록 대응하는 도전성 제 2 도체(들)(140) 내로 통합될 수 있다. 상기된 바와 같이, 더욱 큰 형태의 팩터를 가지는 정적 디스플레이에 대하여, 이러한 하나 이상의 제 3 도체(145)들은 더욱 빠른 조명을 제공하도록 이용될 수 있어서, 조명되는 영역의 더욱 중앙인 부분의 활성화를 가능하게 하고, 이러한 것은 그렇지 않으면 도전성 제 2 도체(140)들에서 사용하기 위해 선택될 수 있는 많은 형태의 화합물의 불충분한 전도로 인하여 활성화되지 않고 어둡게 있게 된다. 이러한 것은 또한 상이한 디스플레이 영역의 신속한 깜박임(blinking) 또는 순차적인 조명을 위한 것과 같은 보다 큰 디스플레이를 위한 다양한 패턴으로 조명하가 위해 중요하다. 예를 들어, 하나 이상의 제 3 도체(145)를 형성하도록, 하나 이상의 미세 와이어들이 도전성 제 2 도체(들)(140)의 대응하는 스트립 또는 와이어들 위에 인쇄된 도전성 잉크 또는 중합체(예를 들어, 은 잉크 또는 폴리에틸렌-디옥시티오펜 중합체)를 사용하여 형성될 수 있거나, 또는 하나 이상의 미세 와이어(예를 들어, 격자 패턴을 가지는)들이 투명 제 2 도체(140) 전체에 증가된 전도 속도를 제공하도록 보다 큰 디스플레이에서 보다 큰 단일의 투명 제 2 도체(140) 위에 인쇄된 도전성 잉크 또는 중합체를 사용하여 형성될 수 있다.
예시적인 어드레스 가능한 디스플레이 실시예에서, 하나 이상의 제 3 도체(145)들은 도전성 잉크를 사용하여 일련의 미세 와이어로서 형성되며, 하나 이상의 와이어들은 다수의 제 2 도체(140)들의 각각의 제 2 도체의 길이 방향 축에서 중앙으로 배치되고, 다수의 제 2 도체(140)들의 제 2 도체들 사이의 분리에 비교 가능한 폭을 가진다. 이 실시예에서, 조명된 영역은 선택된 해상도에 따라서, 2개의 조명된 픽셀의 시각적 외관을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 각각의 하나 이상의 제 3 도체(145)들은 2개의 길이 방향 와이어가 직각의 와이어들에 의해 서로 연결되는 "사다리" 형상을 가질 수 있다.
도전성 제 2 도체(들)(140)을 형성하도록 동등하게 이용될 수 있는 다른 화합물은 상기된 바와 같은 인듐 주석 화합물(ITO)과, 상표명 "Orgacon"으로 판매되는 폴리에틸렌-디옥시티오펜과 같은 하나 이상의 상기된 도전성 중합체를 포함하는 현재 공지되거나 또는 종래에 공지될 수 있는 다른 도전성 도체들을 포함한다. 대표적인 투과성 도전 물질은 예를 들어 7162 및 7164 ATO 반투명 도체와 같이 DuPont사에 의해 시판되고 있다. 투과성 제 2 도체(140)들은 또한 자외선 조사에 대한 노출과 같은 다양한 상태 하에서 경화 가능한(uv 경화 가능한) 바인더와 같은 다양한 바인더와 또한 결합될 수 있다.
도 19를 다시 참조하여, 상기된 바와 같이, 제 1 도전성 매체는 다수의 제 1 도체(110)들보다는 오히려 하나의 제 1 도체(110)를 형성하도록 침착될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도체(110)는 기판(100, 200) 위에 보다 큰 평탄 전극으로서 인쇄될 수 있다. 유사하게, 제 2 투과성 매체는 다수의 제 2 도체(140)들보다는 오히려 하나의 제 2 도체(140)를 형성하도록 침착될 수 있다. 선택으로서, 하나 이상의 제 3 전극(145)이 또한 이러한 예시적인 실시예에 포함될 수 있다. 제 1 및 제 2 도체들은 그런 다음 활성화되고, 다이오드(120A)와 같은 다수의 전자 부품들에 대한 전 력을 준비하고, 다이오드(120A)들은 가시 스펙트럼에 있는 광을 발산한다. 그러므로, 결과적인 장치(275)는 조명 적용 및 정적 디스플레이 적용에 대해 특히 유용하다.
도 27은 본 발명의 교시에 따른 제 3 예시적인 장치의 제 1 단면도이다(70-70' 평면을 통한). 도 28은 본 발명의 교시에 따른 제 3 예시적인 장치의 제 2 단면도이다(71-71' 평면을 통한). 상기된 바와 같이 제 3 장치는 단일의 제 1 도체(110)와 단일의 제 2 도체(140)를 이용하며, 선택적으로 제 2 도체(140) 위 또는 내에 있는 하나 이상의 제 3 도체(145)를 또한 포함할 수 있다.
도 16 내지 도 28에 별도로 도시되지 않았으며, 도전성 제 2 도체(들)(140)과 선택적인 하나 이상의 제 3 도체(145)의 침착에 이어서, 참조에 의해 본원에 통합된 관련 출원에 지시된 바와 같은 다양한 보호 코팅이 도포될 수 있다. 예를 들어, 제 2 도체(140)들 사이의 다양한 공간(42)들은 임의의 다양한 광 투과성 또는 불투명 물질로 충전될 수 있다. 부가하여, 다양한 색상(적색, 녹색 및 청색("RGB")와 같은)이 겹쳐서 인쇄되어, 각각의 다수의 전자 부품(120)들 위에 색조의(colored) 픽셀들을 한정한다. 이러한 대안에 있어서, 발광 다이오드들이 이용된 다이오드(120A)의 형태일 때와 같이, 다양한 LED(120A)들이 대응하는 RGB 색상과 같은 대응하는 색상들을 제공하도록 선택되어 대응하는 픽셀을 형성하도록 인쇄 및 정렬된다.
대응하는 전압의 인가를 통하는 것과 같이, 다수의 제 1 도체(110)들 중 하나 이상과 다수의 투과성 제 2 도체(들)(140, 및 선택적인 하나 이상의 제 3 도 체(145)) 중 하나 이상에 전압이 인가될 때, 에너지는 예를 들어 픽셀을 한정하는, 활성화된 제 1 도체(110)와 제 2 도체(들)(140)의 대응하는 교점(중첩 영역)에서 각각의 전자 부품(120, 예를 들어 다이오드(120A, 예를 들어, LED))에 공급된다. 따라서, 제 1 도체(110)와 제 2 도체(들)(140)을 선택적으로 활성화하는 것에 의하여, 장치(175, 185)는 픽셀-어드레스 가능 동적 디스플레이를 제공한다. 예를 들어, 다수의 제 1 도체(110)들은 대응하는 다수의 열을 포함할 수 있으며, 다수의 투과성 제 2 도체(들)(140, 및 선택적인 하나 이상의 제 3 도체(145))들은 대응하는 다수의 행을 포함하며, 각각의 픽셀은 대응하는 열과 대응하는 행의 교점 또는 중첩에 의해 한정된다. 제 2 도체(140)가 또한 예를 들어 도 19에 도시된 바와 같이 단일의 시트로서 형성될 때, 도체(110, 140)들의 활성화는 정적 디스플레이를 위한 발광을 제공하는 것과 같이 다수의 전자 부품(120)의 실질적으로 모두(또는 대부분)에 전력을 제공하게 된다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 광전지 다이오드들이 전자 부품(120)으로부터 이용되고 디바이스가 광원에 노출될 때, 에너지는 전자 부품(120)에 의해 발생하게 된다. 전압 또는 전류의 형태를 하는 발생된 전기 에너지는 제 1 도체(110)와 제 2 도체(들)(140) 사이에서 얻어질 수 있으며, 전원으로서 이용된다. 이러한 발전 실시예에서, 제 2 도체(들)(140) 위의 추가의 코팅은 렌즈 효과를 가지거나 또는 생성하는 것에 이해 광전지 다이오드(120A) 상으로 광을 집중 또는 초점화하도록 이용될 수 있다. 부가하여, 상승된(또는 채널이 없는) 부분(115) 위에서와 같이 다양한 마스킹 층들이 또한 이용될 수 있다.
도 23은 본 발명의 교시에 따른 제 4 예시적인 장치 실시예(175A)의 단면도이다. 도 24는 본 발명의 교시에 따른 제 5 예시적인 장치 실시예(175B)의 단면도이다. 도 23 및 도 24는 예를 들어 삼각형 또는 곡선의 채널 또는 그루브와 같은 캐비티(105) 및 융기/정상부(115)의 상이한 형상 또는 형태를 각각 가지는 기판(100A, 100B)들을 구비한 장치를 도시한다.
도 25는 본 발명의 교시에 다른 제 6 예시적인 장치 실시예(185)의 단면도이다. 장치(185)는 2-단자 부품(LED(120A)와 같은)보다는 오히려 트랜지스터(BJT 또는 FET)와 같은 3-단자 부품들이다. 이러한 예시적인 실시예에 대하여, 도시된 바와 같이 추가의 절연층(170)을 구비한 제 4 도체(165)와 같은 추가의 도체들이 이용된다. 이러한 추가적인 각각의 도전성 및 절연 소자들은 또한 추가의 단계들로서 상기된 인쇄 및 코팅 공정을 통하여 형성될 수 있다.
도 26은 본 발명의 교시에 따른 제 7 예시적인 장치 실시예(175D)의 단면도이다. 이전에 기술된 바와 같이, 절연 바인더(135)에서의 다수의 제 1 도체(110)들의 침착과 다수의 전자 부품(120)의 침착 사이의 순서는 또한 역전될 수 있다. 도 26에 도시된 바와 같이, 절연 바인더(135)에서의 다수의 전자 부품(120)은 먼저 채널(105) 내로 침착될 수 있으며, 그런 다음 상기된 바와 같이 배향되고 경화될 수 있다. 그런 다음, 전자 부품들의 주위 또는 주변에서 도전성 잉크를 인쇄하고 경화시키는 것에 의해 다수의 제 1 도체(110)들이 형성될 수 있다.
도 29는 본 발명의 교시에 따른 시스템 실시예(300)를 도시하는 블록도이다. 시스템(300)은, 컨트롤러(320, 또는 동등하게 제어 로직 블록)에 대한 결합, 및 DC 전원(배터리 또는 광전기 전지와 같은) 또는 AC 전원(가정 또는 빌딩 전원과 같은)일 수 있는 전원(350)에 대한 결합을 위하여, 라인 또는 커넥터(310, 버스의 형태를 할 수 있는)를 통해 컨트롤 버스(315)에 결합되는 다수의 다양한 제 1 도체(110)와 다수의 투과성 제 2 도체(들)(140, 및 선택적인 하나 이상의 제 3 도체(145))을 구비한 장치(175, 185, 어드레스 가능한 디스플레이와 같은)를 포함한다. 컨트롤러(320)는 프로세서(325), 메모리(330), 및 입력/출력(I/O) 인터페이스(335)를 포함한다.
"프로세서"(325)는 임의의 형태의 컨트롤러 또는 프로세서일 수 있으며, 본원에 기술된 기능을 수행하는데 적합한 하나 이상의 프로세서(325)로서 구현될 수 있다. 용어 프로세서가 본원에서 사용됨에 따라서, 프로세서(325)는 단일의 집적회로("IC")의 사용을 포함할 수 있거나, 또는 컨트롤러, 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서("DSP"), 병렬 프로세서, 다중 코어 프로세서, 주문 제작 IC, 주문형 반도체("ASIC"), 현장 프로그램 가능 게이트 어레이("FPGA"), 순응성 컴퓨팅 IC(adaptive computing IC), 관련 메모리(RAM, DRAM 및 ROM과 같은), 및 다른 IC 및 부품들과 같은, 다수의 집적 회로, 또는 함께 연결, 배열 또는 집단화된 다른 부품들의 사용을 포함할 수 있다. 그 결과, 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 프로세서는, 단일 IC, 또는 주문제작 IC, ASIC, 프로세서, 마이크로프로세서, 컨트롤러, FPGA, 순응형 컴퓨팅 IC, 또는 마이크로프로세서 메모리 또는 추가의 RAM, DRAM, SDRAM, SRAM, MRAM, ROM, FLASH, EPROM 또는 E2PROM와 같은 관련 메모리와 함 께 다음에 기술되는 기능을 수행하는 다른 집단화된 집적 회로의 장치를 동등하게 의미하고 포함하도록 이해되어야 한다. 관련 메모리와 함께 프로세서(프로세서(325)와 같은)는 선택적인 픽셀 어드레싱과 같은 본 발명의 방법을 수행하도록 적합하게 되거나 또는 구성될 수 있다(프로그래밍, FPGA 상호 접속, 또는 배선을 통하여). 예를 들어, 상기 방법은 프로세서가 동작될 때(즉, 전원이 인가되고 기능하는) 후속의 실행을 위한 프로그램 명령 또는 다른 코드(또는 동등한 구성 또는 다른 프로그램)의 세트로서, 다른 등가의 부품들 및 관련 메모리(및/또는 메모리(330))와 함께 프로세서(325)에서 프로그램되고 저장될 수 있다. 궁극적으로, 프로세서(325)가 전체로서 또는 부분적으로 FPGA, 주문제작 IC 및/또는 ASIC로서 실행될 수 있을 때, FPGA, 주문제작 IC 또는 ASIC이 또한 본 발명의 방법을 실행하도록 디자인, 구성 및/또는 배선될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(325)는 메모리(330)와 관련하여, 본 발명의 방법을 실행하도록 각각 프로그램, 디자인, 적합하게 되거나 또는 구성되는 "컨트롤러" 또는 "프로세서"로서 총칭적으로 지칭되는 프로세서, 컨트롤러, 마이크로프로세서, DSP 및/또는 ASIC의 장치로서 실행될 수 있다.
관련 메모리와 함께, 프로세서(프로세서(325)와 같은)는 정보가 디스플레이되는 것에 대응하는 제어를 위하여, 다양한 다수의 제 1 도체(110)와 다수의 투과성 제 2 도체(들)(140, 및 선택적인 하나 이상의 제 3 도체(145))의 활성화(이에 인가된 전압)를 제어하도록 구성될 수 있다(프로그래밍, FPGA 상호 접속, 또는 배선을 통하여). 예를 들어, 정적 또는 시간 변화 디스플레이 정보는 프로세서(325) 가 작동할 때 후속의 실행을 위한 프로그램 명령(동등한 구성 또는 다른 프로그램)의 세트로서, 관련 메모리(및/또는 메모리(330)) 및 다른 동등한 부품들과 함께 프로세서(325)에서 프로그램, 저장, 구성 및/또는 배선될 수 있다.
데이터 저장부(또는 데이터베이스)를 포함할 수 있는 메모리(330)는, 현재 공지되고 미래에 이용할 수 있게 되는 임의의 컴퓨터 또는 다른 기계 판독 데이터 저장 매체 내에서, 선택된 실시예에 따라서 공지 또는 공지되는, RAM, FLASH, DRAM, SDRAM, SRAM, MRAM, FeRAM, ROM, EPROM 또는 E2PROM, 또는 자기 하드 드라이브, 광학 드라이브, 자기 디스크 또는 테이프 드라이브, 하드 디스크 드라이브, 다른 기계 판독 스토리지 또는 플로피 디스크, CDROM, CD-RW, 디지털 휘발성 디스크(DVD), 또는 다른 광학 메모리, 또는 임의의 다른 형태의 메모리, 또는 임의의 다른 형태의 메모리, 저장 메체, 또는 데이터 저장 장치 또는 회로와 같은 임의의 다른 형태의 메모리 디바이스를 제한없이 포함하는 휘발성 또는 비휘발성, 제거성 또는 비제거성의, 메모리 집적 회로("IC"), 또는 집적 회로의 메모리 부분(프로세서(325) 내에 있는 잔류 메모리와 같은)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 메모리 디바이스 또는 정보의 저장 또는 통신을 위한 다른 저장 또는 통신 디바이스를 포함하는 임의의 수의 형태로 구현될 수 있다. 부가하여, 이러한 컴퓨터 판독 가능한 매체는, 전자기, 광학, 음향, RF 또는 적외선 신호 등을 포함하는 신호, 유선 또는 무선으로 데이터 또는 다른 정보를 인코딩할 수 있는 임의의 정보 전달 매체를 포함하는 전자기 또는 광학 캐리어 웨이브 또는 다른 운반 메커니즘과 같은, 컴퓨터 판독 가능한 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 데이터 신호 또는 변조된 신호로 다른 데이터를 구현하는 임의의 형태의 통신 매체를 포함한다. 메모리(330)는 다양한 탐색표(look up table), 파라미터, 계수, 다른 정보 및 데이터, 프로그램 또는 명령(본 발명의 소프트웨어의), 및 데이터베이스 테이블과 같은 다른 형태의 테이블을 저장하는데 적합할 수 있다.
상기된 바와 같이, 프로세서(325)는 예를 들어 본 발명의 방법을 수행하도록 본 발명의 소프트웨어 및 데이터 구조를 사용하여 프로그램된다. 그 결과, 본 발명의 시스템과 방법은, 상기된 컴퓨터 판독 가능한 매체 내에서 구형되는 명령 및/또는 메타데이터(metadata)의 세트와 같은 이러한 프로그래밍 또는 다른 명령들을 제공하는 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 부가하여, 메타데이터는 탐색표 또는 데이터베이스의 다양한 데이터 구조를 정의하도록 또한 이용될 수 있다. 이러한 소프트웨어는 제한없이 예의 방식에 의해 소스 또는 목적 코드의 형태를 할 수 있다. 소스 코드는 또한 명령 또는 목적 코드(어셈블리어 명령 또는 구성 정보를 포함하는)의 일부 형태로 번역될 수 있다. 본 발명의 소프트웨어, 소스 코드 또는 메타데이터는 C, C++, SystemC, LISA, XML, Java, Brew, SQL 및 그 변형, 또는 다양한 하드웨어 정의 또는 하드웨어 모델링어(예를 들어, Verilog, VHDL, RTL) 및 결과적인 데이터베이스 파일(예를 들어, GDSII)를 포함하는 본원에 기술된 기능을 수행하는 다른 형태의 프로그래밍 언어와 같은 임의의 형태의 코드로서 구현될 수 있다. 그 결과, 본원에서 동등하게 사용되는 바와 같은 "분기 구성체(construct)", "프로그램 분기 구성체", "소프트웨어 분기 구성체" 또는 "소프트웨어"는, (예를 들어 프 로세서(325)를 포함하는 프로세서 또는 컴퓨터 내로 설치되거나 로딩되어 실행될 때) 관련된 기능 또는 특정된 방법을 제공하거나 또는 제공하도록 해석될 수 있는 신택스 체계(syntax) 또는 서명(signature)을 구비한 임의의 종류의 임의의 프로그래밍 언어를 의미하고 지칭한다.
본 발명의 소프트웨어, 메타데이터, 또는 다른 소스 코드 및 임의의 결과적인 비트 파일(목적 코드, 데이터베이서, 또는 탐색표)은, 메모리(330), 예를 들어 상기된 바와 같은 플로피 디스크, CDROM, CD-RW, DVD, 자기 하드 드라이브, 광학 드라이브, 또는 임의의 다른 형태의 데이터 저장 장치 또는 매체에 대해 상기된 바와 같이 컴퓨터 판독 가능한 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 다른 데이터로서, 임의의 컴퓨터 또는 다른 기계 판독 가능한 데이터 저장 매체와 같이 임의의 유형의(tangible) 저장 매체 내에서 구현될 수 있다.
I/O 인터페이스(335)는 종래에 공지되거나 공지될 수 있는 바와 같이 실행될 수 있으며, 프로세서(325)로부터의 시그널링에 응답하여 다양한 라인 또는 커넥터(310)을 턴-온 또는 턴-오프시키도록 보다 높은 전압 제어 버스(315), 및 다양한 스위칭 메커니즘(예를 들어, 트랜지스터)과 연계하도록 저전압 프로세서를 위한 임피던스 매칭 능력, 전압 변환을 포함할 수 있다. 부가하여, I/O 인터페이스(335)는 예를 들어 동적 디스플레이를 제어하도록 실시간을 정보를 수신하기 위하여 배선 또는 RF 시그널링을 통하여 시스템(300)에 대해 외부적으로 신호를 수신 및/또는 송신하는데 적합할 수 있다.
도 29에 도시된 컨트롤러(320)에 부가하여, 당업자는 본 발명의 범위 내에 있는 종래에 공지된 무수한 등가의 구성, 레이아웃, 종류 및 형태의 제어 회로가 있다는 것을 인식할 것이다.
도 30은 장치(175, 185)들의 형성 또는 제조를 위하여 본 발명의 교시에 따른 방법을 도시한 흐름도이며 유용한 요약을 제공한다. 시작 단계 400으로 시작하여, 본 발명은 기판의 대응하는 다수의 채널 내에 도전성 잉크를 인쇄하는 것에 의해 다수의 제 1 도체들을 침착하고(단계 405), 이후에 도전성 잉크를 경화 또는 부분적으로 경화시킨다(단계 410). 전형적으로 바인더에서 현탁되는 다수의 전자 부품들은 그런 다음 대응하는 채널에 있는 다수의 제 1 도체들 위에 침착된다(단계 415). 전자 부품들은 그런 다음 인가된 필드를 사용하여 배향된다(단계 420). 배향된 전자 부품들와 함께, 바인더는 그런 다음 경화되고, 제 1 단부에서 다수의 도체들과의 전기적 접촉하는 안정화 또는 고정된 전자 부품들이 따른다(단계 425). 선택으로서, 추가의 절연층들이 또한 도포될 수 있다. 다음에, 다수의 투과성 제 2 도체들은 그럼 다음 침착되고 경화되며 다수의 전자 부품들과 제 2 단부에서 전기 접촉된다(단계 430). 예시적인 실시예에서, 어드레스 가능한 디스플레이와 같이, 다수의 투과성 제 2 도체들은 다수의 제 1 도체들에 대해 실질적으로 직각으로 배향된다. 선택적으로, 다수의 제 3 도체들이 그런 다음 대응하는 다수의 투과성 제 2 도체들 위에 침착되고(그리고 경화되며) (단계 435), 이후에 선택된 색상 또는 보호 코팅의 임의의 침착이 따르며(단계 440), 방법이 종료하고 단계 445로 복귀할 수 있다.
비록 본 발명이 그 특정 실시예에 대해 기술되었을지라도, 이러한 실시예들 은 단지 예시적인 것이며 본 발명을 한정하지 않는다. 본원의 설명에서, 본 발명의 실시예의 완전한 이해를 제공하도록 전자 부품, 전자 기기 및 구조적 연결, 물질, 및 구조적 변형의 예와 같은 무수한 특정의 상세들이 제공된다. 그러나, 당업자는 본 발명의 실시예가 하나 이상의 특정 상세없이, 또는 다른 장치, 시스템, 조립체, 부품, 물질, 부분 등으로 실시될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 다른 예에서, 널리 공지된 구조, 물질, 또는 작업들은 본 발명의 실시예의 애매한 양태를 피하도록 특별히 상세하게 도시되거나 또는 기술되지 않았다. 부가하여, 다양한 도면들이 축척으로 도시되지 않았으며, 제한으로서 간주되지 않아야 한다.
"한 실시예", "실시예", 또는 특정 "실시예"에 대한 본 명세서 전반에 걸친 기준은 이 실시예와 관련하여 기술된 특정의 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 한 실시예에 포함되고 모든 실시예들에 대해 필수적인 것이 아니며 또한 동일한 실시예를 반드시 지칭하는 것이 아니라는 것을 의미한다. 아울러, 본 발명의 임의의 특정 실시예의 특정의 특징, 구조, 또는 특성은 임의의 적절한 방식 및 임의의 적절한 조합으로, 다른 특징의 대응하는 사용없이 선택된 특징들의 사용을 포함하는 하나 이상의 다른 실시예와 조합될 수 있다. 부가하여, 많은 변형들이 본 발명의 본질적인 범위 및 사상에 특정의 적용, 상황 또는 물질을 적응시키도록 만들어질 수 있다. 본원에 기술되고 예시된 본 발명의 실시예의 다른 변경 및 변형들이 본원에서의 교시의 관점에서 가능하고 본 발명의 사상 및 범위의 부분으로 고려되는 것이 이해될 것이다.
특정 적용에 따라서 유용하게 될 수 있음에 따라서, 도면에 도시된 하나 이 상의 요소들이 더욱 분리 또는 통합, 또는 특정의 경우에 심지어 제거되거나 또는 동작 가능하지 않게 되는 방식으로 실행될 수 있다는 것을 예상할 수 있다. 특히 별개의 부품들의 분리 또는 조합이 불명확하거나 또는 식별할 수 없는 실시예에 대하여 부품들의 일체로 형성된 조합이 또한 본 발명의 범위 내에 있다. 부가하여, "결합하는" 또는 "결합 가능한"과 같은 다양한 형태로 포함하는 본원에서의 용어 "결합된"은 일체로 형성된 부품 및 또 다른 부품을 경유하거나 또는 통하여 결합되는 부품을 포함하는 직접 또는 간접적인 전기적, 구조적 또는 자기 결합, 연결 또는 부착에 대한 임의의 직접 또는 간접적인 전기적, 구조적 또는 자기 결합, 연결 또는 부착을 의미하고 포함한다.
본 발명의 목적을 위해 본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "LED" 및 그 복수 형태 "LED들"은, 임의의 대역폭 또는 임의의 색상 또는 색상 온도의 가시 스펙트럼 또는 자외선 또는 적외선과 같은 다른 스펙트럼 내에서 포함하는 전류 또는 전압에 응답하여 발광하는 다양한 반도체-기반 또는 탄소-기반 구조, 발광 중합체, 유기 LED 등을 제한없이 포함하는, 전기 신호에 응답하여 발광을 발생시킬 수 있는 임의의 전계발광 다이오드 또는 다른 형태의 캐리어 인젝션-기반 또는 접합-기반 시스템을 포함하도록 이해되어야 한다. 유사하게, 본 발명의 목적을 위하여 사용되는 바와 같이, 용어 "광전지 다이오드"와 그 복수 형태 "광전지 다이오드들"은 임의의 대역폭 또는 임의의 색상 또는 색상 온도의 가시 스펙트럼 또는 자외선 또는 적외선과 같은 다른 스펙트럼 내에서 포함하는 전자기 방사에 대한 노출에 응답하여 전류 또는 전압 또는 다른 형태의 전력을 발산 또는 발전시키는 다양한 반도체-기반, 중합체-기반, 유기물-기반, 또는 다른 탄소-기반 구조물을 제한없이 포함하는, 입사광에 응답하여 에너지의 전기적 신호 또는 다른 형태를 발생시킬 수 있는 다이오드 또는 캐리어 인젝션- 또는 접합 기반 시스템을 포함하도록 이해되어야 한다.
아울러, 도면에서 임의의 신호 화살표는 특별히 언급되지 않으면 단지 예시적인 것으로 고려되고 제한하지 않는다. 부품 또는 단계들의 조합은 특히 분리 또는 조합하는 능력이 불명확하거나 또는 예측 가능한 경우에 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려된다. 상세한 설명 및 다음의 특허청구범위에서 사용되는 분리성 용어 "또는"은 달리 지시되지 않으면 대체로 결합 및 분리 의미(및 "배타적인 또는"을 의미하도록 한정되지 않는다) 모두를 가지는 "및/또는"을 의미하도록 의도된다. 본원의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, "단수" 표현은 달리 지시되지 않으면 복수 지시를 포함한다. 또한, 상세한 설명 및 다음의 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, "-에 있는"의 의미는 달리 지시되지 않으면 "-에 있는"과 "-상에 있는"을 포함한다.
요약 또는 요약서에 기술되는 것을 포함하는 본 발명의 예시된 실시예의 이전의 설명은 본원에 기술된 정밀한 형태로 본 발명을 규명하거나 또는 제한하도록 의도되지 않는다. 상기로부터, 무수한 변형, 변경 및 대안이 의도되고 본 발명의 신규한 개념의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 실행될 수 있다는 것은 자명하다. 본원에 예시된 특정 방법 및 장치에 대한 제한이 의도되거나 추론되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 물론, 특허청구범위 내에 놓이는 것으로 이러한 변경들이 첨부된 특허청구범위에 의해 커버되도록 의도된다.

Claims (65)

  1. 전자 장치 제조 방법으로서,
    다수의 제 1 도체들을 형성하도록 기판의 다수의 캐비티 내에 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계;
    상기 다수의 캐비티 내에 다수의 전자 부품들을 침착하는 단계;
    인가된 필드를 사용하여 상기 다수의 전자 부품들을 배향시키는 단계; 및
    다수의 제 2 도체들을 형성하도록 광투과성 도전성 매체를 침착하는 단계를 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품들은 바인딩 매체에서 현탁된 전자 장치 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품들이 상기 인가된 필드에 의해 배향되는 동안 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 경화된 바인딩 매체는 약 1보다 큰 유전율을 가지는 전자 장치 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 실질적으로 균일하고 실질적으로 일정한 인가된 전자기장을 사용하여 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 인가된 자외선 전자기장을 사용하여 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  7. 제 3 항에 있어서, 인가된 가시 스펙트럼 전자기장을 사용하여 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품들은 솔벤트에서 현탁되는 전자 장치 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 솔베트를 증발시키는 단계; 및
    상기 다수의 전자 부품들이 상기 인가된 필드에 의해 배향되는 동안 상기 다수의 제 1 도체들에 상기 다수의 전자 부품들을 바인딩하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 제 1 도체들에 상기 다수의 제 1 전자 부품들을 본딩하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 본딩 단계는 접합에 의해 상기 다수의 제 1 도체에 또는 제 1 도체 내에 상기 다수의 전자 부품들을 본딩하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 본딩 단계는 상기 다수의 제 1 도체들에 상기 다수의 전자 부품들을 어닐링하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 도전성 매체는 도전성 잉크인 전자 장치 제조 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 인가된 자외선 조사 또는 인가된 열을 이용하여 상기 제 1 도전성 매체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 도전성 매체는 광투과성 중합체인 전자 장치 제조 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 인가된 필드는 전기장, 자기장, 또는 전자기장인 전자 장치 제조 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품들의 침착에 이어서 또는 침착 동안 음파장을 인가하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품들의 침착에 이어서 또는 침착 동안 상기 기판을 진동시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 캐비티는 상기 기판에 일체로 성형되는 전자 장치 제조 방법.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 엠보싱되는 전자 장치 제조 방법.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 침착 단계들은 인쇄하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 침착 단계들은, 인쇄, 코팅, 롤링, 분사, 적층, 스퍼터링, 성층, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 전자 광학 인쇄, 전자 잉크 인쇄, 포토레지스트 인쇄, 열 인쇄, 레이저젯 인쇄, 자기 인쇄, 패드 인쇄, 철판 인쇄, 하이브리드 옵셋 리소크래피, 그라비어 인쇄, 및/또는 인쇄 중 적어도 한 형태의 침착을 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  23. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계는, 상기 제 1 도전성 매체로 상기 다수의 캐비티를 코팅하는 단계와, 닥터 블레이드를 사용하여 상기 기판의 표면을 스크랩핑하는 것에 의해 잉여의 제 1 도전성 매체를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  24. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품들을 침착하는 단계는, 상기 다수의 전자 부품들로 상기 다수의 캐비티를 코팅하는 단계와, 닥터 블레이드를 사용하여 상기 기판의 표면을 스크랩핑하는 것에 의하여 잉여의 다수의 전자 부품들을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  25. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품들은 다이오드, 또는 발광 다이오드, 또는 광전지 다이오드, 또는 트랜지스터인 전자 장치 제조 방법.
  26. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 캐비티는, 채널, 그루브, 또는 실질적으로 반구형으로 형상화된 함몰부 또는 보어 중 적어도 한 형태의 캐비티인 전자 장치 제조 방법.
  27. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 제 2 도체 위에 또는 그 안에 제 3 도전성 매체를 침착하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  28. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 장치는 어드레스 가능한 발광 다이오드 디스플레이, 또는 조명 장치, 또는 발전 장치인 전자 장치 제조 방법.
  29. 전자 장치 제조 방법으로서,
    제 2 도체를 형성하도록 기판 상에 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계;
    다수의 전자 부품을 침착하는 단계;
    인가된 필드를 사용하여 상기 다수의 전자 부품을 배향시키는 단계; 및
    제 2 광투과성 도전성 매체를 침착하는 단계를 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 기판은 다수의 캐비티를 가지는 전자 장치 제조 방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 다수의 캐비티는 상기 기판에 일체로 성형되는 전자 장치 제조 방법.
  32. 제 30 항에 있어서, 상기 기판은 엠보싱되는 전자 장치 제조 방법.
  33. 제 30 항에 있어서, 상기 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계는, 다수의 제 1 도체를 형성하도록 상기 다수의 캐비티에 상기 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계 를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  34. 제 30 항에 있어서, 상기 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계는, 상기 제 1 도전성 매체로 상기 다수의 캐비티를 코팅하는 단계와, 닥터 블레이드를 사용하여 상기 기판의 표면을 스크랩핑하는 것에 의해 잉여의 제 1 도전성 매체를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  35. 제 30 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품들을 침착하는 단계는, 상기 다수의 전자 부품들로 상기 다수의 캐비티를 코팅하는 단계와, 닥터 블레이드를 사용하여 상기 기판의 표면을 스크랩핑하는 것에 의하여 잉여의 다수의 전자 부품들을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  36. 제 30 항에 있어서, 상기 다수의 캐비티는, 채널, 그루브, 또는 실질적으로 반구형으로 형상화된 함몰부 또는 보어 중 적어도 한 형태의 캐비티인 전자 장치 제조 방법.
  37. 제 29 항에 있어서, 상기 제 2 도전성 매체를 침착하는 단계는 다수의 제 2 도체를 형성하도록 상기 제 2 도전성 매체를 침착하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  38. 제 29 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품은 바인딩 매체에서 현탁된 전자 장치 제조 방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품들이 상기 인가된 필드에 의해 배향되는 동안 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 경화된 바인딩 매체는 약 1보다 큰 유전율을 가지는 전자 장치 제조 방법.
  41. 제 38 항에 있어서, 실질적으로 균일하고 실질적으로 일정한 인가된 전자기장을 사용하여 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  42. 제 38 항에 있어서, 인가된 자외선 전자기장을 사용하여 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  43. 제 38 항에 있어서, 인가된 가시 스펙트럼 전자기장을 사용하여 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  44. 제 29 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품들은 솔벤트에서 현탁되는 전자 장치 제조 방법.
  45. 제 44 항에 있어서, 상기 솔벤트를 증발시키는 단계; 및
    상기 다수의 전자 부품이 상기 인가된 필드에 의해 배향되는 동안 상기 다수의 제 1 도체에 상기 다수의 전자 부품을 바인딩하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  46. 제 29 항에 있어서, 상기 제 1 도체에 상기 다수의 전자 부품을 본딩하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 본딩 단계는 접합에 의해 상기 제 1 도체에 또는 제 1 도체 내에 상기 다수의 전자 부품을 본딩하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  48. 제 46 항에 있어서, 상기 본딩 단계는 상기 제 1 도체에 상기 다수의 전자 부품을 어닐링하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  49. 제 29 항에 있어서, 상기 제 1 도전성 매체는 도전성 잉크인 전자 장치 제조 방법.
  50. 제 49 항에 있어서, 인가된 자외선 조사 또는 인가된 열을 사용하여 상기 제 1 도전성 매체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  51. 제 29 항에 있어서, 상기 제 2 도전성 매체는 광투과성 중합체인 전자 장치 제조 방법.
  52. 제 29 항에 있어서, 상기 인가된 필드는 전기장, 자기장, 또는 전자기장인 전자 장치 제조 방법.
  53. 제 29 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품들의 침착에 이어서 또는 침착 동안 음파장을 인가하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  54. 제 29 항에 있어서, 상기 전자 부품의 침착에 이어서 또는 침착 동안 상기 기판을 진동시키는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  55. 제 29 항에 있어서, 상기 침착 단계들은 인쇄하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  56. 제 29 항에 있어서, 상기 침착 단계들은, 인쇄, 코팅, 롤링, 분사, 적층, 스 퍼터링, 성층, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 전자 광학 인쇄, 전자 잉크 인쇄, 포토레지스트 인쇄, 열 인쇄, 레이저젯 인쇄, 자기 인쇄, 패드 인쇄, 철판 인쇄, 하이브리드 옵셋 리소크래피, 그라비어 인쇄, 및/또는 인쇄 중 적어도 한 형태의 침착을 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  57. 제 29 항에 있어서, 상기 제 2 광투과성 도전성 매체는 제 2 도체를 형성하고, 상기 방법은 상기 제 2 도체 위에 또는 제 2 도체 내에 제 3 도전성 매체를 침착하는 단계를 추가로 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  58. 제 29 항에 있어서, 상기 다수의 전자 부품은 다이오드, 또는 발광 다이오드, 또는 광전지 다이오드, 또는 트랜지스터인 전자 장치 제조 방법.
  59. 제 29 항에 있어서, 상기 전자 장치는 어드레스 가능한 발광 다이오드 디스플레이, 또는 조명 장치, 또는 발전 장치인 전자 장치 제조 방법.
  60. 제 29 항에 있어서, 상기 전자 장치는 정적 또는 국지적으로 어드레스 가능한 발광 다이오드 디스플레이인 전자 장치 제조 방법.
  61. 제 29 항에 있어서, 상기 전자 장치는 조명 장치 또는 고정물(fixture)인 전자 장치 제조 방법.
  62. 제 29 항에 있어서, 상기 기판은 종이, 코팅된 종이, 플라스틱 코팅된 종이, 엠보싱된 종이, 섬유 종이, 카드보드, 포스터 종이, 목재, 플라스틱, 고무, 직물, 유리, 세라믹, 콘크리트, 또는 돌 중 적어도 한 형태의 기판을 포함하는 전자 장치 제조 방법.
  63. 어드레스 가능한 발광 디스플레이 제조 방법으로서,
    다수의 제 1 도체를 형성하도록 기판의 다수의 캐비티 내에 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계;
    인가된 자외선 또는 인가된 열을 사용하여 상기 제 1 도전성 매체를 경화시키는 단계;
    상기 다수의 캐비티 내에서, 바인딩 매체에서 현탁된 다수의 발광 전자 부품들을 침착하는 단계;
    인가된 필드를 사용하여 상기 다수의 발광 전자 부품들을 배향시키는 단계;
    상기 다수의 제 1 도체들에 상기 다수의 발광 전자 부품을 본딩하는 단계;
    상기 다수의 발광 전자 부품들이 상기 인가된 필드에 의해 배향되는 동안 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계;
    상기 다수의 발광 전자 부품들에 결합되는 다수의 제 2 도체들을 형성하도록 제 2 광투과성 도전성 매체를 침착하는 단계; 및
    상기 다수의 제 2 도체 위에 또는 제 2 도체 내에 제 3 도전성 매체를 침착 하는 단계를 포함하는, 어드레스 가능한 발광 디스플레이 제조 방법.
  64. 발전 장치 제조 방법으로서,
    다수의 제 1 도체를 형성하도록 기판의 다수의 캐비티 내에 제 1 도전성 매체를 침착하는 단계;
    인가된 자외선 조사 또는 인가된 열을 사용하여 상기 제 1 도전성 매체를 경화시키는 단계;
    상기 다수의 캐비티 내에, 바인딩 매체에서 현탁된 다수의 광전지 전자 부품을 침착하는 단계;
    인가된 필드를 사용하여 상기 다수의 광전지 전자 부품을 배향시키는 단계;
    상기 다수의 제 1 도체에 상기 다수의 광전지 전자 부품을 본딩하는 단계;
    상기 다수의 광전지 전자 부품이 상기 인가된 필드에 의해 배향되는 동안 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계;
    상기 다수의 광전지 전자 부품에 결합되는 다수의 제 2 도체를 형성하도록 제 2 광투과성 도전성 매체를 침착하는 단계; 및
    상기 다수의 제 2 도체 위에 또는 제 2 도체 내에 제 3 도전성 매체를 침착하는 단계를 포함하는 발전 장치 제조 방법.
  65. 전자 장치 제조 방법으로서,
    다수의 제 1 도체를 형성하도록 기판의 다수의 캐비티 내에 제 1 도전성 매 체를 침착하는 단계;
    인가된 자외선 조사 또는 인가된 열을 사용하여 상기 제 1 도전성 매체를 경화시키는 단계;
    상기 다수의 캐비티 내에, 바인딩 매체에서 현탁된 다수의 전자 부품을 침착하는 단계;
    인가된 필드를 사용하여 상기 다수의 전자 부품을 배향시키는 단계;
    상기 다수의 제 1 도체에 상기 다수의 전자 부품을 본딩하는 단계;
    상기 다수의 전자 부품이 상기 인가된 필드에 의해 배향되는 동안 상기 바인딩 매체를 경화시키는 단계;
    상기 다수의 전자 부품에 결합되는 다수의 제 2 도체를 형성하도록 제 2 광투과성 도전성 매체를 침착하는 단계; 및
    상기 다수의 제 2 도체 위에 또는 제 2 도체 내에 제 3 도전성 매체를 침착하는 단계를 포함하는 전자 장치 제조 방법.
KR1020097026977A 2007-05-31 2008-05-30 어드레스 가능 및 정적 전자 디스플레이, 발전 및 다른 전자 장치를 제조하는 방법 KR20100023897A (ko)

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US11/756,619 US7972031B2 (en) 2007-05-31 2007-05-31 Addressable or static light emitting or electronic apparatus

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