利用发光二极管单片阵列来提供高分辨率图像的系统和方法技术方案

技术编号:10938870 阅读:107 留言:0更新日期:2015-01-21 19:10
本发明专利技术涉及利用发光二极管单片阵列来提供高分辨率图像的系统和方法。提供了一种方法和装置,该方法和装置用于制造可单独寻址的发光二极管的大规模单片阵列,装配可单独寻址的发光二极管的多个这种大规模单片阵列,控制每一个单独发光二极管,以及按这样的方式装配其,即,实现针对大量单独控制的、接着可以利用投影光学系统聚焦到感光表面上的发光二极管的准确度和稳定性。另外,提供了沿彼此正交的两个轴与感光表面相对地移动这样描述的成像系统、由此暴露该感光表面的方法和装置。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。提供了一种方法和装置,该方法和装置用于制造可单独寻址的发光二极管的大规模单片阵列,装配可单独寻址的发光二极管的多个这种大规模单片阵列,控制每一个单独发光二极管,以及按这样的方式装配其,即,实现针对大量单独控制的、接着可以利用投影光学系统聚焦到感光表面上的发光二极管的准确度和稳定性。另外,提供了沿彼此正交的两个轴与感光表面相对地移动这样描述的成像系统、由此暴露该感光表面的方法和装置。【专利说明】本申请是申请日为2009年5月14日、申请号为201080028348.1,专利技术名称为“”专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求保护2009年5月14日提交的、题为“Method To Obtain HighResolut1n Images On Photoreceptive Materials Using Massive Monolithic ArraysOf Light Emitting D1des”的美国临时申请N0.61/178,146的优先权,该公开通过引用其全部内容而并入于此。
本公开的实施例涉及利用发光二极管(LED)的多个大规模可单独寻址单片阵列在可以涂覆在基板上的感光材料上高速成像高分辨率图像。
技术介绍
在涂覆到各种基板上的感光材料上的高分辨率成像被用于诸如制造半导体器件、印刷电路板以及胶印(offset printing)的制造工艺中。在这种制造工艺中,感光材料可以按生成希望图像的方式被暴露,即,在采取附加步骤时,在暴露区域和非暴露区域的感光材料中产生可用差异。接着,可以将该差异用于提高制作工艺。 作为一示例,在胶印中,所使用的金属板可以具有在憎水区与亲水区之间有区别的表面。该板接着可以暴露于水。憎水区排斥水,亲水区不排斥水。当该板与墨水相接触时,墨水被没有水的区域吸收。接着,可以将这种墨水图案间接地转印至纸,由此生成印刷纸。 在这些基板上创建图像的方法在过去几十年间已经从通过透镜将照明图像投影到基板上发展成使用激光器和复杂昂贵的机构来扫描基板表面。所有已知成像方法所共同的是,如果解决方案要考虑实际成本,则速度受到约束。
技术实现思路
本公开的实施例提供了一种用于高速且成本合算的成像的方法。 本公开的实施例提供了用于改变光源或使光源适应基板的光谱灵敏度的方法和 >J-U ρ?α装直。 而且,本公开的实施例提供了用于按提供高速高分辨率成像所需的精度、准确度以及分辨率的方式在基板上传送成像机构的方法和装置。 本公开的实施例另外地提供了通过利用电压和电流特性来控制发光二极管的光强的方法和装置。 本公开的实施例还提供了按与总体成像需求一致的速度分别控制单片发光二极管阵列中的每一个光的方法和装置。 根据本公开的实施例,提供了一种方法和装置,该方法和装置用于制造可单独寻址的发光二极管的大规模单片阵列,装配多个这种可单独寻址的发光二极管的大规模单片阵列,分别控制每一个发光二极管,以及按实现大量分别控制的发光二极管所需的准确度和稳定性的方式装配发光二极管,该发光二极管接着可以利用投影光学系统聚焦到感光表面上。另外,提供了沿彼此正交的两个轴相对于感光表面移动上述成像系统,由此暴露该感光表面的方法和装置。 在此描述的方法确保由所述方法和装置生产的像素的准确度和密度,该密度导致本公开实施例中所设想的应用的成像系统所需的成像速度和质量。 【专利附图】【附图说明】 参照结合附图的下列描述,可以最佳地理解本专利技术,以及进一步的目的和优点,在若干图中,相同标号标识相同部件,在图中: 图1是根据一示例性实施例的阵列形式的单独的发光二极管部件的图案。 图2是根据一示例性实施例的形成大规模阵列的发光二极管的布置的详细俯视布局图。 图3例示了根据一示例性实施例的印刷电路板(PCB)上的阵列和控制电子器件的平面图。 图4示出了根据一示例性实施例的PCB上的焊接焊盘的阵列和焊接焊盘的布局。 图5描绘了根据一示例性实施例的成像构件的布置的侧视图。 图6描绘了根据一示例性实施例的用于支持感光涂覆材料的装置和针对两个轴的传送组件的平面图。 图7是描绘根据一示例性实施例的数据和控制信息管理的系统框图。 【具体实施方式】 本公开描述了一种应用制造发光二极管的技术,按与多个阵列(优选为直线的,但不限于此)的构件兼容的图案将这种阵列制造成一个大规模阵列的方法。而且,每一个阵列可以处于不同基板上,并且利用不同的工艺,以实现不同程度的效率和波长。 制造发光二极管可以包括选择材料,以用于为获得目标波长所希望的带隙能量。本公开的实施例独立于潜在的半导体技术或用于制造发光二极管的方法。在此提供的公开应用于任何形式的发光二极管的制造。 在半导体制造工艺中,高纯度晶体晶片可以暴露于特定杂质,以构建形成所需器件的不同区域。这些区域的图案可以通过选择性蚀刻、淀积以及扩散工序形成。选择性蚀刻可以通过利用光致抗蚀材料反复涂覆晶体表面而进行。该光致抗蚀材料接着可以利用与光致抗蚀材料的灵敏性相匹配的波长的光(例如,紫外线)暴露于承载在玻璃上的希望图案(称作掩模)。 根据一个或多个实施例,发光二极管可以按交错方式设置,以使发光二极管排列成交替的列。这样可以使得相邻发光二极管结构之间的间隙有助于半导体制造工艺。相邻发光二极管之间的间隙对将该阵列用于高分辨率成像提出了挑战。现今,由于相邻发光二极管仅沿正交轴而非垂直轴相邻,因而,常规成像方法可能导致成像困难。根据本公开的一个或多个实施例,可以将本方法和装置用于使相邻发光二极管结构看上去相邻,由此生成虚拟的大规模直线阵列光。 图1是阵列形式的单独的发光二极管部件的图案,示出了具有尺寸为mXn(其中,m η)的方形构造的多个部件。其中,m是LED部件的希望宽度,而η是LED部件的希望高度。根据一些实施例,可以存在两行部件,这两行部件彼此平行并且相距已知距离,该距离优选为部件的宽度m的整数倍,S卩,lXm,其中,I是正的非零整数,而m是所述尺寸。垂直间隔可以等于部件的高度(η)。部件的数量可以根据晶片的大小和应用来改变。 一组掩模可以定义在晶体晶片上创建的器件的图案。因而,可以构建形成大规模阵列的单独部件的发光二极管的图案,其中每一个部件都可单独控制。根据一些实施例,单独发光二极管部件可以作为尺寸为mXn(其中,m η)的方形形成两列,这两列沿垂直方向(高度)以距离η隔开,并且沿水平方向(宽度)以距离IXm隔开,其中,I是非零正整数。如图1所示,LED部件102a-102e可以按空间106b中所示垂直距离η隔开。该垂直距离η可以等于如106a和106c中所示LED部件102a_102e的高度。LED部件102a_102e可以按如空间108所示的水平距离I Xm隔开。水平距离m可以等于如104所示LED部件102a_102e的宽度。 根据一示例性实施例,该尺寸可以是m η 20微米并且I = 4,而阵列中的部件数为2048,两列中每一列为1024个。 如图1示出,LED 102a和102b可以是第一列中的LED,而LED 102c、102d以及102e可以是第二列中的LED。两列的交错布置导致一列本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种提供高分辨率图像的方法,该方法包括以下步骤:设置可单独寻址的发光二极管的阵列,该阵列由晶片制造;确定每一个发光二极管的光强;利用所确定的每一个发光二极管的光强来控制发光二极管发射,以在感光器上形成高分辨率图像;其中,使用支承体(612a,612b)在感光器(620)上方支撑包含透镜(604)的成像构件(602)和外壳(606),优选的,透镜是单一复杂透镜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:N·克哈里德
申请(专利权)人:四二三三九九九加拿大股份有限公司
类型:发明
国别省市:加拿大;CA

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