[发明专利]从卷筒到卷筒制造的发光纸和密封的半导体电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体的从卷筒到卷筒的制造方法。本发明还涉及用一种无机发光二极管发光片及其制造方法。更具体说，本发明涉及能用作光辐射源的无机发光二极管发光片(light sheet)，它的应用包括，但不限于，普通的照明、建筑照明、新颖的照明、显示器的后衬光照明、平视显示器、商业和公路标牌、单色和全色静态和视频显示器、用于可光固化材料的辐射源、形成图形的光发射图像，如此等等。此外，本发明更具体地涉及一种无机光活性片，能用作把光辐射转换为电能的从光转换为能量的装置，它的应用包括，但不限于，太阳能电池板、CCD型照相机、光传感器，如此等等。还有，本发明更具体地涉及以较低的费用，批量生产本发明的光活性片的方法。

背景技术

无机发光二极管(LED)基于周期表中大量不同的元素。发光二极管源自半导体技术，事实上，诸如硅二极管或锗二极管的半导体二极管，是最早的半导体装置。它们是用少量杂质对硅或锗掺杂制成的，掺杂使材料变成n型(过量的电子)或p型(过量的空穴)。LED发射的光，随选择的材料而异，能使发射的光在光谱的紫外范围、可见光范围、或红外范围。使用的材料类型，是通过把材料汽相淀积在半导体晶片上制成的，然后切割成许多管芯(每一管芯就是单个芯片)。通常这些管芯或LED管芯，约12平方密耳。管芯的成分与颜色有关，例如一些红色的管芯是AlInGaAs，而一些蓝色的管芯是InGaN。这种变化通常亦称“三-五族”变化，因为它们根据周期表中第三和第五周期而变化，给出n型或p型材料。

把LED管芯的形式转变成LED灯，是费用高昂的过程，涉及非常精确的处理和极小的LED管芯的放置。最简单的是把LED管芯制成3mm的LED灯。用机械手把管芯放进每侧有电极的开口杯中。整个结构被塑料透镜包裹，该透镜使光束会聚得更细。高亮度的管芯，也可以是安装电流驱动和电压限制电路，以及精巧的散热器和热排出方案的表面。连接是用焊接或无焊料的超声导线接合方法。结果得到的是离散的点光源。LED灯有一对引线，可以焊接在印刷电路板上。形成灯和随后把灯焊接在印刷电路板上的过程，是比较昂贵的。因此，有必要降低基于LED管芯形成的光发射装置的费用。

至于LED灯应用的例子，最近已经证明，紫外LED灯能用于可光聚合的有机材料的固化(例如见Loctite7700 Hand Held LightSource，Henkel-Loctite Corporation，Rocky Hill，CT)。

可光聚合的有机材料，是众所周知的，并能用于诸如粘结剂、粘合料、和产品制造等应用。光聚合反应出现在由聚合物材料交联的单体和聚合物材料中。通常，这些材料用光源发射的辐射，产生聚合反应，这种光源包括，强的泛光系统、高强度的杆状光源、盒式光源、传送器或无屏蔽的光源。

可光聚合有机材料的使用例子，如用可光聚合的粘结剂，能够获得玻璃、塑料、和光纤光学装置的精确的光学粘合和安装。这些材料可以用于光与机械的组装、光纤光学装置的粘合和拼接、透镜粘合，和陶瓷、玻璃、石英、金属、及塑料部件的粘附。

在利用可光聚合有机材料的常规系统的缺点中，突出的是要求高强度的光辐射源。通常，例如汞蒸汽灯的光源，已经用于产生光聚合反应所需的辐射。但是，这些光源是低效的辐射源，因为大部分点亮灯的能量，被作为热而浪费了。同样，这些灯有较短的服务寿命，通常约1000小时，而且替换费用还相当高。这些光源输出的光，一般覆盖的光谱，比光聚合反应需要的光辐射波长宽得多的。许多输出的光被浪费了。还有，虽然可以使材料的配方适合在其他的波长上硬化，但一般的可光聚合的有机材料，是在汞蒸汽灯的峰值输出波长之一上硬化，以增加聚合反应的效率。该峰值输出波长，是在辐射光谱的UV区。该UV辐射对人类是有害的，因而必需额外的屏蔽和保护措施，诸如过滤UV的护目镜，以保护这类设备的操作员。