(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-06-30
(54)【発明の名称】物理量を捕捉又は放出する電子装置及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 25/04 20230101AFI20230623BHJP
H01L 33/00 20100101ALI20230623BHJP
H01L 23/29 20060101ALI20230623BHJP
【ＦＩ】
H01L25/04 Z
H01L33/00 L
H01L23/30 F
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022574200
(86)(22)【出願日】2021-05-31
(85)【翻訳文提出日】2023-01-24
(86)【国際出願番号】 FR2021050977
(87)【国際公開番号】W WO2021245343
(87)【国際公開日】2021-12-09
(31)【優先権主張番号】2005799
(32)【優先日】2020-06-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】515151273
【氏名又は名称】アレディア
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】マイヤー フレデリック
(72)【発明者】
【氏名】メルシエ フレデリック
(72)【発明者】
【氏名】ドルネル エルワン
(72)【発明者】
【氏名】ロベン イヴァン－クリストフ
【テーマコード（参考）】
4M109
5F142
【Ｆターム（参考）】
4M109AA01
4M109BA04
4M109CA26
4M109DB16
4M109GA01
5F142AA33
5F142AA66
5F142BA32
5F142CA13
5F142FA32
5F142GA01
(57)【要約】
物理量を捕捉又は放出するための電子装置（１０）であり、下部支持体（１１）と、下側導電要素（１２）と、能動部を含む能動素子（１３）であって、各々が、下側導電要素（１２）の少なくとも１つに電気的に接続された下部（１３ａ）及び上部（１３ｂ）を含む能動素子（１３）と、上側導電要素（１４）と、を備えている。各能動素子（１３）の上部（１３ｂ）は、上側導電要素（１４）の１つに電気的に接続されている。少なくとも１つの第１電気絶縁要素（１６）が、下部支持体（１１）の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子（１３）の側壁（１３ｃ）の間に配置されている。第１電気絶縁要素（１６）は、上側導電要素（１４）の１つと下側導電要素（１２）の１つとの間に配置されている。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物理量を捕捉又は放出するための電子装置（１０）であって、下部支持体（１１）と、
互いに電気的に絶縁され、且つ、少なくとも一部が前記下部支持体（１１）の支持面上に形成された下側導電要素（１２）と、
前記下部支持体（１１）を横切る方向の厚さ（Ｈ）を有し、各々が、前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つに電気的に接続された下部（１３ａ）と、前記下部（１３ａ）に対して前記方向において前記下部支持体（１１）と反対側に配置された上部（１３ｂ）と、外部から外部パラメータが印加されたときに状態を変更できる能動部とを含む、複数の能動素子（１３）と、
互いに電気的に絶縁されている上側導電要素（１４）と、を備え、
各能動素子（１３）の前記上部（１３ｂ）は、前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つに電気的に接続され、且つ、各能動素子（１３）が、前記厚さ（Ｈ）に沿って、前記能動素子（１３）の周囲で側方に延在する少なくとも１つの側壁（１３ｃ）を外部に対して画成しており、
少なくとも１つの第１電気絶縁要素（１６）は、前記側壁（１３ｃ）が、前記第１電気絶縁要素（１６）により分離されて互いに電気的に絶縁されるように、前記下部支持体（１１）の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子（１３）の少なくとも１つの前記側壁（１３ｃ）の少なくとも一部の間に配置され、
前記第１電気絶縁要素（１６）は、前記第１電気絶縁要素（１６）により分離された少なくとも１つの前記上側導電要素（１４）と少なくとも１つの前記下側導電要素（１２）とが互いに電気的に絶縁されるように、前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つと、前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つとの間に配置されている、電子装置（１０）。
【請求項2】
前記能動素子（１３）の少なくとも１つは、前記能動素子（１３）の前記能動部に関連する少なくとも１つのパラメータに影響を与えることができる、制御装置（１９）を含む、請求項１に記載の電子装置（１０）。
【請求項3】
少なくとも１つの前記能動素子（１３）の能動部は、前記能動部に加えられる前記外部パラメータが前記上側導電要素（１４）及び前記下側導電要素（１２）のうちの少なくとも１つから生じる電気量である場合に少なくとも１つの光放射を放出できる発光部を含む、請求項１又は２のいずれかに記載の電子装置（１０）。
【請求項4】
前記制御装置（１９）は、前記発光部により放射され得る光放射に関する少なくとも１つの発光パラメータを変調できる、請求項２及び３に記載の電子装置（１０）。
【請求項5】
前記制御装置（１９）は、少なくとも１つのトランジスタを含む、請求項４に記載の電子装置（１０）。
【請求項6】
前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つは、一方では、前記能動素子（１３）の前記発光部と電気接触し、且つ、前記発光部により放出され得る光放射に対して透明である特性を有する透明導電体（１４ａ）により形成され、他方では、前記透明導電体（１４ａ）と電気接触している金属導電体（１４ｂ）により形成されている、請求項３～５のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項7】
前記上側導電要素（１４）の前記金属導電体（１４ｂ）は、前記能動素子（１３）の前記発光部を少なくとも横切る方向において覆わないように配置されている、請求項６に記載の電子装置（１０）。
【請求項8】
少なくとも１つの前記能動素子（１３）の前記発光部は、少なくとも１つの発光ダイオードを含む、請求項３～７のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項9】
前記発光ダイオードは、マイクロメートル単位の寸法を有するワイヤ状であり、主軸が前記方向に対して全体的に平行である、請求項８に記載の電子装置（１０）。
【請求項10】
少なくとも１つの前記能動素子（１３）の前記発光部の前記発光ダイオードの少なくとも２つは、異なる波長を有する少なくとも２つの光放射を放出可能である、請求項８又は９のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項11】
少なくとも１つの前記能動素子（１３）の前記発光部の前記発光ダイオードの少なくとも１つは、対応する発光ダイオードにより放出される光放射を変換できる光輝性材料により少なくとも部分的に取り囲まれている、請求項８～１０のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項12】
少なくとも１つの前記能動素子（１３）の前記能動部は、前記外部パラメータが前記能動部に印加されると状態が変化するように構成された前記外部パラメータ測定用装置を含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項13】
前記制御装置（１９）は、前記能動部の前記測定装置の状態の変化を決定し、この決定を表す出力信号を、前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つと前記下側導電要素（１２）の１つとの間に送出する、請求項２に従属する場合の請求項１２に記載の電子装置（１０）。
【請求項14】
前記測定装置の少なくとも１つは、センサ及びトランスデューサから選択される電気部品である、請求項１２又は１３のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項15】
前記能動素子（１３）は、前記下部支持体（１１）に転写する前に、前記下部支持体（１１）とは異なる外部支持体上に形成される、請求項１～１４のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項16】
前記第１電気絶縁要素（１６）は、電気絶縁材料（１６ｂ）で被覆された金属粒子（１６ａ）を含み、前記金属粒子（１６ａ）が、前記第１電気絶縁要素（１６）が圧縮圧力を受けず、且つ前記金属粒子（１６ａ）の大部分が互いに接触していない第１の電気絶縁状態と、前記方向に加えられた圧縮圧力の影響を受けて前記金属粒子（１６ａ）の大部分が電気接触している第２の異方性導電状態との間で変化できるように適合されている、請求項１～１５のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項17】
前記第１電気絶縁要素（１６）は、少なくとも１つの前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）と、この能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）に接続された前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つとの間に配置された接触部分に配置されており、前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）が、前記第１電気絶縁要素（１６）が、前記能動素子（１３）及び前記下部支持体（１１）を含む群から得られる少なくとも１つの素子に対する電気結合装置の作用の結果として、前記能動素子（１３）及び／又は前記下部支持体（１１）が前記接触部分に圧縮圧力が加えられることにより、前記第１の電気絶縁状態から前記第２の異方性導電状態へと移行して前記下側導電要素（１２）と電気接触状態にされ、前記接触部分に位置する前記第１電気絶縁要素（１６）の前記金属粒子（１６ａ）の全部又は一部が、前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）と前記下側導電要素（１２）との電気接続を提供する、、請求項１６に記載の電子装置（１０）。
【請求項18】
前記第１電気絶縁要素（１６）とは異なる第２電気絶縁要素（１７）は、２つのグループのうちの少なくとも１つの部材を互いに電気的に絶縁するように、前記下部支持体（１１）の前記支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子（１３）の間及び、前記上側導電要素（１４）と前記下側導電要素（１２）との間に配置され、前記２つのグループが、
前記第２電気絶縁要素（１７）により互いに分離された前記隣り合う能動素子（１３）から成る第１のグループと、
前記第２電気絶縁要素（１７）により互いに分離された前記上側導電要素（１４）及び前記下側導電要素（１２）から成る第２のグループとを含む、請求項１～１７のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項19】
少なくとも１つの前記上側導電要素（１４）の前記金属導電体（１４ｂ）は、前記第２電気絶縁要素（１７）と前記透明導電体（１４ａ）との間に配置されている、請求項６及び請求項１８に記載の電子装置（１０）。
【請求項20】
前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つは、前記上側導電要素（１４）が接続される前記能動素子（１３）の前記上部（１３ｂ）の高さに配置された局所部分を画成しており、前記上側導電要素（１４）の前記局所部分が少なくとも部分的に、適応するリソグラフィにより形成されている、請求項１～１９のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項21】
前記外部パラメータは、音波、光放射、電磁放射、電流、電位差及び圧力波により形成される群に含まれる、請求項１～２０のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項22】
物理量を捕捉又は放出するための電子装置（１０）の製造方法であって、下側導電要素（１２）を備えた下部支持体（１１）を設けるステップＥ１であって、前記下側導電要素（１２）が互いに電気的に絶縁され、且つ少なくとも一部が前記下部支持体（１１）の支持面上に形成されるステップＥ１と、
前記下部支持体（１１）を横切る方向の厚さＨを有する複数の能動素子（１３）を設けるステップＥ２であって、前記能動素子（１３）の各々が、前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つに電気的に接続され得る下部（１３ａ）と、上部（１３ｂ）（前記下部（１３ａ）に対して横方向において前記下部支持体（１１）の反対側に配置されている）と、能動部（当該能動部の外部の外部パラメータが当該能動部に印加されると状態が変化することができる）とを含み、ステップＥ２において提供される各能動素子（１３）が、前記厚さ（Ｈ）に沿って、少なくとも前記下部（１３ａ）及び前記上部（１３ｂ）の周囲で側方に延在する少なくとも１つの側壁（１３ｃ）を画成するステップＥ２と、
少なくとも１つの第１電気絶縁要素（１６）を、前記下部支持体（１１）の前記支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子（１３）の前記少なくとも１つの側壁（１３ｃ）の少なくとも一部の間に配置して形成し、これにより、前記第１電気絶縁要素（１６）により分離された側壁（１３ｃ）を互いに電気的に絶縁するステップＥ３と、を含み、
前記ステップＥ２及びＥ３の一方の終了時に、少なくとも一つの前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）が、前記下側導電要素（１２）の少なくとも一つに電気的に接続される製造方法であり、
互いに電気的に絶縁された上側導電要素（１４）を形成するステップＥ４であって、各能動素子（１３）の前記上部（１３ｂ）が、形成された前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つに電気的に接続されるようにするステップＥ４を含み、
前記ステップＥ４の終了時に、前記第１電気絶縁要素（１６）は、さらに、前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つと前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つとの間に配置され、これにより、前記第１電気絶縁要素（１６）により分離された前記少なくとも１つの上側導電要素（１４）と前記少なくとも１つの下側導電要素（１２）とが互いに電気的に絶縁される、製造方法。
【請求項23】
前記ステップＥ２にて設けられた前記能動素子（１３）は、前記ステップＥ２の間に実施される、前記下部支持体（１１）に前記能動素子（１３）を転写する前に、前記下部支持体（１１）とは異なる外部支持体上に形成される、請求項２２に記載の製造方法。
【請求項24】
前記第１電気絶縁要素（１６）は、電気絶縁材料（１６ｂ）で被覆された金属粒子（１６ａ）を含み、前記金属粒子（１６ａ）は、前記第１電気絶縁要素（１６）が圧縮圧力を受けず、且つ前記金属粒子（１６ａ）の大部分が互いに接触していない第１の電気絶縁状態と、圧縮圧力の影響を受けて前記金属粒子（１６ａ）の大部分が電気接触している第２の異方性導電状態との間を前記第１電気絶縁要素（１６）が変化できるように適合されており、前記ステップＥ３がステップＥ３１を含み、ステップＥ３１が、前記第１電気絶縁要素（１６）を、少なくとも１つの前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）と、当該能動素子（１６ａ）の前記下部（１３ａ）に接続可能な前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つとの間に配置された接触部分に形成することからなり、
前記方法がステップＥ２１を含み、ステップＥ２１が、前記能動素子（１３）と前記下部支持体（１１）との相対的な移動により前記接触部分に圧縮圧力を加えることからなり、前記相対的な移動が、前記能動素子（１３）及び前記下部支持体（１１）を含む群から得られる少なくとも１つの素子に対する電気結合装置の作用により生じ、前記接触部分に位置する前記第１電気絶縁要素（１６）の前記金属粒子（１６ａ）の全部又は一部が、前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）と前記下側導電要素（１２）との電気接続を提供する状態である、第２の異方性導電状態とする、請求項２３に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、物理量を捕捉又は放出するための電子装置に関する。
【0002】
また、本発明は、物理量を捕捉又は放出するための電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0003】
光ディスプレイ画面の分野において、画面を構成する光素子をマトリクス状に配置しなければならない。このようなマトリクスの形成に必要な精度は、画面に求められる解像度が高くなるほど高くなる。
【0004】
発光素子を構成する発光ダイオードを、第１の支持体、例えばシリコン又はサファイアウェハ上に作製し、それらを、画面の一体化が意図されている第２の支持体上に転写することが知られている。このようにして転写された発光ダイオードに電力を供給することを可能にする電気接続は、第２の支持体の高さに形成される。
【0005】
発光ダイオードが三次元配線ダイオードである場合、発光ダイオードの上部の電気接続と発光ダイオードの下部の電気接続とは、これらの部分を隔てる距離が数十マイクロメートル程度と短いため、不本意な短絡を伴わずに達成することは困難である。
【0006】
光素子と第２の支持体との間に電気接続を形成するために、熱圧着法がしばしば用いられる。しかし、このような解決策は、光素子の発光ダイオードを覆うことができる光変換素子に適さない高温を使用するため、改善の余地がある。
【0007】
高解像度センサによる撮像の分野では、パラメータ又は物理量のセンサ及び発光体をマトリクス状に配置する必要がある。このようなマトリックスの形成に必要な精度は、画面に期待される解像度が高くなるにつれて高くなり、上記と同様の課題を生じさせる。さらに、これらのセンサ又はエミッタの大きい凹凸により、寸法が大きい面上において一体化することを困難にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記で示した問題の全部又は一部を解決することが可能な電子装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
詳細には、以下の目的の少なくとも１つを満たす解決策を提供することを目的とする。すなわち、
－短絡のリスクを抑制する物理量を捕捉又は放出するための電子装置を提供できるようにする、
－物理量を捕捉又は放出するための電子装置を低コストで提供できるようにする、
－光変換素子を破損するリスクを抑制する、
－大規模な物理量を捕捉又は放出するための電子装置を提供できるようにする、
－物理量を高性能に捕捉又は放出する電子装置を提供できるようにする。
－短絡のリスクを抑制する物理量を捕捉又は放出するための電子装置を提供できるようにする、
－物理量を捕捉又は放出するための電子装置を低コストで提供できるようにする、
－光変換素子を破損するリスクを抑制する、
－大規模な物理量を捕捉又は放出するための電子装置を提供できるようにする、
－物理量を高性能に捕捉又は放出する電子装置を提供できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この目的は、物理量を捕捉又は放出するための電子装置により達成され得る。この電子装置は、
－下部支持体と、
－互いに電気的に絶縁され、且つ、少なくとも一部が下部支持体の支持面上に形成された下側導電要素と、
－複数の能動素子であって、下部支持体を横切る方向の厚さを有し、各々が、下側導電要素の少なくとも１つに電気的に接続された下部と、下部に対して横切る方向において下部支持体と反対側に配置された上部と、外部から外部パラメータが印加されたときに状態を変更できる能動部とを含む、能動素子と、
－互いに電気的に絶縁されている上側導電要素と、を備え、
各能動素子の上部が、上側導電要素の少なくとも１つに電気的に接続され、且つ、各能動素子が、厚さに沿って、能動素子の周囲で側方に延在する少なくとも１つの側壁を外部に対して画成しており、
少なくとも１つの第１電気絶縁要素が、下部支持体の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子の少なくとも１つの側壁の少なくとも一部の間に配置され、これにより、側壁が、第１電気絶縁要素により分離されて互いに電気的に絶縁されており、
第１電気絶縁要素が、上側導電要素の少なくとも１つと、下側導電要素の少なくとも１つとの間に配置され、この配置が、第１電気絶縁要素により分離された少なくとも１つの上側導電要素と少なくとも１つの下側導電要素とが互いに電気的に絶縁されるようになされている。
－下部支持体と、
－互いに電気的に絶縁され、且つ、少なくとも一部が下部支持体の支持面上に形成された下側導電要素と、
－複数の能動素子であって、下部支持体を横切る方向の厚さを有し、各々が、下側導電要素の少なくとも１つに電気的に接続された下部と、下部に対して横切る方向において下部支持体と反対側に配置された上部と、外部から外部パラメータが印加されたときに状態を変更できる能動部とを含む、能動素子と、
－互いに電気的に絶縁されている上側導電要素と、を備え、
各能動素子の上部が、上側導電要素の少なくとも１つに電気的に接続され、且つ、各能動素子が、厚さに沿って、能動素子の周囲で側方に延在する少なくとも１つの側壁を外部に対して画成しており、
少なくとも１つの第１電気絶縁要素が、下部支持体の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子の少なくとも１つの側壁の少なくとも一部の間に配置され、これにより、側壁が、第１電気絶縁要素により分離されて互いに電気的に絶縁されており、
第１電気絶縁要素が、上側導電要素の少なくとも１つと、下側導電要素の少なくとも１つとの間に配置され、この配置が、第１電気絶縁要素により分離された少なくとも１つの上側導電要素と少なくとも１つの下側導電要素とが互いに電気的に絶縁されるようになされている。
【0011】
この電子装置の好ましいが非限定的な幾つかの態様は、以下の通りである。
【0012】
この装置の１つの実施態様において、能動素子の少なくとも１つが制御装置を含み、当該制御装置は、能動素子の能動部に関連する少なくとも１つのパラメータに影響を与えることができる。
【0013】
装置の１つの実施態様において、少なくとも１つの能動素子の能動部が発光部を含み、当該発光部は、能動部に加えられる外部パラメータが上側導電要素及び下側導電要素のうちの少なくとも１つから生じる電気量である際に少なくとも１つの光放射を放出できる。
【0014】
装置の１つの実施態様において、制御装置は、発光部により放射され得る光放射に関する少なくとも１つの発光パラメータを変調できる。
【0015】
装置の１つの実施態様において、制御装置は、少なくとも１つのトランジスタを含む。
【0016】
装置の１つの実施態様において、上側導電要素の少なくとも１つが、一方では、能動素子の発光部と電気接触し、且つ、発光部により放出され得る光放射に対して透明である特性を有する透明導電体により形成され、他方では、透明導電体と電気接触している金属導電体により形成されている。
【0017】
装置の１つの実施態様において、上側導電要素の金属導電体は、能動素子の発光部を少なくとも横方向において覆わないように配置されている。
【0018】
装置の１つの実施態様において、少なくとも１つの能動素子の発光部が、少なくとも１つの発光ダイオードを含む。
【0019】
装置の１つの実施態様において、発光ダイオードが、マイクロメートル単位の寸法を有するワイヤ状であり、その延伸主軸が横方向に対して全体的に平行である。
【0020】
装置の１つの実施態様において、少なくとも１つの能動素子の発光部の発光ダイオードの少なくとも２つが、異なる波長を有する少なくとも２つの光放射を放出可能である。
【0021】
装置の１つの実施態様において、少なくとも１つの能動素子の発光部の発光ダイオードの少なくとも１つが、対応する発光ダイオードにより放出される光放射を変換できる光輝性材料により少なくとも部分的に取り囲まれている。
【0022】
装置の１つの実施態様において、少なくとも１つの能動素子の能動部は、外部パラメータが能動部に印加されると状態が変化するように構成された外部パラメータ測定用装置を含む。
【0023】
装置の１つの実施態様において、制御装置は、能動部の測定装置の状態の変化を決定し、この決定を表す出力信号を、上側導電要素の少なくとも１つと下側導電要素の１つとの間に送出する。
【0024】
装置の１つの実施態様において、測定装置の少なくとも１つが、センサ及びトランスデューサから選択される電気部品である。
【0025】
装置の１つの実施態様において、能動素子は、下部支持体へと転写される前に、下部支持体とは異なる外部支持体上で得られる。
【0026】
装置の１つの実施態様において、第１電気絶縁要素は、電気絶縁材料で被覆された金属粒子のセットを含み、当該金属粒子のセットは、第１の電気絶縁状態、すなわち、第１電気絶縁要素が圧縮圧力を受けず、且つ金属粒子の大部分が互いに接触していない状態と、第２の異方性導電状態、すなわち、横方向に加えられた圧縮圧力の影響を受けて金属粒子の大部分が電気接触している状態との間で第１電気絶縁要素が変化できるように適合されている。
【0027】
装置の１つの実施態様において、第１電気絶縁要素は、能動素子の少なくとも１つの下部と、この能動素子の下部に接続された下側導電要素の少なくとも１つとの間に配置された接触部分に配置されており、能動素子の下部は、第１電気絶縁要素がその第１の電気絶縁状態からその第２の異方性導電状態へと移行することにより下側導電要素と電気接触状態にされ、通過が、能動素子及び／又は下部支持体が接触部分に圧縮圧力を加えることによるものであり、これは、特に、能動素子及び下部支持体を含む群から得られる少なくとも１つの素子に対する電気結合装置の作用の結果である。これにより、接触部分に位置する第１電気絶縁要素の金属粒子の全部又は一部が、能動素子の下部と下側導電要素との電気接続を提供する。
【0028】
装置の１つの実施態様において、第１電気絶縁要素とは異なる第２電気絶縁要素が、下部支持体の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子の間に、且つ、上側導電要素と下側導電要素との間に配置されている。これにより、以下の２つの群のうちの少なくとも１つの部材を互いに電気的に絶縁する。これらの群は、
－第２電気絶縁要素により互いに分離された隣り合う能動素子から成る第１の群と、
－第２電気絶縁要素により互いに分離された上側導電要素及び下側導電要素から成る第２の群とである。
－第２電気絶縁要素により互いに分離された隣り合う能動素子から成る第１の群と、
－第２電気絶縁要素により互いに分離された上側導電要素及び下側導電要素から成る第２の群とである。
【0029】
装置の１つの実施態様において、少なくとも１つの上側導電要素の金属導電体が、第２電気絶縁要素と透明導電体との間に配置されている。
【0030】
装置の１つの実施態様において、上側導電要素の少なくとも１つが、上側導電要素が接続される能動素子の上部の高さに配置された局所部分を画成しており、上側導電要素の局所部分が少なくとも部分的に、適応するリソグラフィにより形成されている。
【0031】
装置の１つの実施態様において、外部パラメータは、音波、光放射、電磁放射、電流、電位差及び圧力波により形成される群に含まれる。
【0032】
また、本発明は、物理量を捕捉又は放出するための電子装置の製造方法の実施に関する。この方法は、
Ｅ１）下側導電要素を備えた下部支持体を設けるステップであって、下側導電要素が互いに電気的に絶縁され、且つ少なくとも一部が下部支持体の支持面上に形成されるステップと、
Ｅ２）下部支持体を横切る方向の所定の厚さを有する複数の能動素子を設けるステップであって、能動素子の各々が、下側導電要素の少なくとも１つに電気的に接続され得る下部と、下部に対して下部支持体と反対側に配置された上部と、外部から外部パラメータが印加されると状態が変化する能動部とを含み、ステップＥ２）において提供される各能動素子が、厚さに沿って、少なくとも下部及び上部の周囲で側方に延在する少なくとも１つの側壁を外部に画成するステップと、
Ｅ３）少なくとも１つの第１電気絶縁要素を、下部支持体の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子の少なくとも１つの側壁の少なくとも一部の間に配置して形成し、これにより、第１電気絶縁要素により分離された側壁を互いに電気的に絶縁するステップと、を含み、
ステップＥ２）及びＥ３）の一方の終了時に、少なくとも一方の能動素子の下部が、下側導電要素の少なくとも一方に電気的に接続される製造方法であり、方法は、さらに、
Ｅ４）互いに電気的に絶縁された上側導電要素を形成するステップであって、各能動素子の上部が、形成された上側導電要素の少なくとも１つに電気的に接続されるようにするステップを含み、ステップＥ４）の終了時に、第１電気絶縁要素が、さらに、上側導電要素の少なくとも１つと下側導電要素の少なくとも１つとの間に配置され、これにより、第１電気絶縁要素により分離された少なくとも１つの上側導電要素と少なくとも１つの下側導電要素とが互いに電気的に絶縁される。
Ｅ１）下側導電要素を備えた下部支持体を設けるステップであって、下側導電要素が互いに電気的に絶縁され、且つ少なくとも一部が下部支持体の支持面上に形成されるステップと、
Ｅ２）下部支持体を横切る方向の所定の厚さを有する複数の能動素子を設けるステップであって、能動素子の各々が、下側導電要素の少なくとも１つに電気的に接続され得る下部と、下部に対して下部支持体と反対側に配置された上部と、外部から外部パラメータが印加されると状態が変化する能動部とを含み、ステップＥ２）において提供される各能動素子が、厚さに沿って、少なくとも下部及び上部の周囲で側方に延在する少なくとも１つの側壁を外部に画成するステップと、
Ｅ３）少なくとも１つの第１電気絶縁要素を、下部支持体の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子の少なくとも１つの側壁の少なくとも一部の間に配置して形成し、これにより、第１電気絶縁要素により分離された側壁を互いに電気的に絶縁するステップと、を含み、
ステップＥ２）及びＥ３）の一方の終了時に、少なくとも一方の能動素子の下部が、下側導電要素の少なくとも一方に電気的に接続される製造方法であり、方法は、さらに、
Ｅ４）互いに電気的に絶縁された上側導電要素を形成するステップであって、各能動素子の上部が、形成された上側導電要素の少なくとも１つに電気的に接続されるようにするステップを含み、ステップＥ４）の終了時に、第１電気絶縁要素が、さらに、上側導電要素の少なくとも１つと下側導電要素の少なくとも１つとの間に配置され、これにより、第１電気絶縁要素により分離された少なくとも１つの上側導電要素と少なくとも１つの下側導電要素とが互いに電気的に絶縁される。
【0033】
この製造方法の、好ましいが非限定的な幾つかの態様は、以下の通りである。
【0034】
方法の１つの実施態様において、ステップＥ２）にて設けられた能動素子は、ステップＥ２）の間に実施される、下部支持体への能動素子の転写の前に、下部支持体とは異なる外部支持体上に形成される。
【0035】
方法の１つの実施態様において、第１電気絶縁要素は、電気絶縁材料で被覆された金属粒子のセットを含み、当該金属粒子のセットは、第１の電気絶縁状態、すなわち、第１電気絶縁要素が圧縮圧力を受けず、且つ金属粒子の大部分が互いに接触していない状態と、圧縮圧力の影響を受けて金属粒子の大部分が電気接触している第２の異方性導電状態との間を第１電気絶縁要素が移行できるように適合されている。ステップＥ３）はサブステップＥ３１）を含み、サブステップＥ３１）は、第１電気絶縁要素を、少なくとも１つの能動素子の下部と、この能動素子の下部に接続可能な下側導電要素の少なくとも１つとの間に配置された接触部分に形成することから成り、
方法はステップＥ２１）を含み、ステップＥ２１）は、能動素子と下部支持体との相対的な移動により接触部分に圧縮圧力が加えられることから成り、相対的な移動が、能動素子及び下部支持体を含む群から得られる少なくとも１つの素子に対する電気結合装置の作用により生じ、これにより、接触部分に位置する第１電気絶縁要素の金属粒子の全部又は一部が、それらの第２の異方性導電状態、すなわち、能動素子の下部と下側導電要素との電気接続を提供する状態となる。
方法はステップＥ２１）を含み、ステップＥ２１）は、能動素子と下部支持体との相対的な移動により接触部分に圧縮圧力が加えられることから成り、相対的な移動が、能動素子及び下部支持体を含む群から得られる少なくとも１つの素子に対する電気結合装置の作用により生じ、これにより、接触部分に位置する第１電気絶縁要素の金属粒子の全部又は一部が、それらの第２の異方性導電状態、すなわち、能動素子の下部と下側導電要素との電気接続を提供する状態となる。
【0036】
本発明のその他の態様、目的、利点及び特徴は、本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読むと、より良く理解されよう。これらは、非限定的な例として与えられ、且つ添付図面を参照して行われる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明による電子装置の第１実施形態の製造方法の第１の例の幾つかのステップを示す概略断面図である。
【図2】本発明による電子装置の第２実施形態の製造方法の第２の例の幾つかのステップを示す概略断面図である。
【図3】本発明による電子装置の第３実施形態の製造方法の第３の例の幾つかのステップを示す概略断面図である。
【図4】本発明による電子装置の第４実施形態の製造方法の第４の例の幾つかのステップを示す概略断面図である。
【図5】本発明による電子装置の第５実施形態の製造方法の第５の例の幾つかのステップを示す概略断面図である。
【図6】本発明による電子装置の第６実施形態の製造方法の第６の例の幾つかのステップを示す概略断面図である。
【図7】本発明の例示的な電子装置の概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
添付の図１～図７及び以下の説明において、機能的に同一の又は類似の要素は、同一の参照番号により識別する。また、異なる要素は、理解を容易にするために、図の明瞭性を優先するように、縮尺通りに示していない。さらに、異なる実施形態及び変形例は、相互に排他的ではなく、逆に、互いに組み合わされ得る。
【0039】
以下の説明において、特に断りのない限り、「実質的に」、「約」、「全体的に」、「～の範囲で」という用語は、「１０％以内」という意味である。
【0040】
図１～図６に示されているように、本発明は、まず、発光のための電子装置１０に関する。しかし、この電子装置１０は、物理量の捕捉又は放出のために限定されることなく適用できる。用語「捕捉」は、「測定」と同様の意味を有する。捕捉されるべき物理量は、圧力、圧力波、音波、湿度レベル、温度、電磁場、可視光放射又は非可視光放射、電流、或いは、電位差であり得る。放出されるべき物理量は、捕捉又は測定されるべき物理量と同じ性質のものであってもよいし、異なる性質のものであってもよい。
【0041】
電子装置１０は、第１に、下部支持体１１を備えている。下部支持体１１は、例えば電気絶縁性であり、少なくとも１枚のガラスプレートにより形成される。また、下部支持体１１は、導電性であってもよく、少なくとも１つの金属プレートにより形成され得る。また、下部支持体１１は、導電性トラックを含むこともでき、この導電性トラックは互いに絶縁され、下部支持体１１の面上又は内部に形成される。下部支持体１１は、結晶性又は非結晶性材料で形成されることができ、また、能動素子又は受動素子、例えばトランジスタ又はメモリも含み得る。下部支持体１１は、例えば、光ディスプレイ画面のための支持体を構成できる。
【0042】
また、電子装置１０は、下側導電要素１２も備えている。下側導電要素１２は互いに電気的に絶縁され、且つ、少なくとも一部が下部支持体１１の支持面上に形成されている。下側導電要素１２は、適応的又は非適応的にフォトリソグラフィにより、及び／又は、エッチングにより、並びに、真空蒸着法若しくは金属の湿式法により形成することが可能である。金属は、例えば、銅、アルミニウム、銀、金、チタン、パラジウム、ニッケル、若しくは、これらの金属から形成された合金、又は、例えば上記の金属から選択される異なる金属の異なる層による多層体である。
【0043】
電子装置１０は、さらに、複数の能動素子１３を備えている。能動素子１３は下部支持体１１を横切る横断方向の厚さＨを有する。能動素子の厚さＨは、０．５μｍ～２００μｍで構成され得る。例えば、能動素子１３は、能動素子１３を下部支持体１１に転写する前に、下部支持体１１とは異なる外部支持体上に形成される。これは、非常に多くの場合において能動素子１３が特定の形成条件（例えば、下部支持体１１を損傷する可能性のある５００℃を超える高温）を必要とするため、有利である。
【0044】
能動素子１３は、下側導電要素１２の少なくとも１つに電気的に接続された下部１３ａを含む。用語「電気的に接続されている」は、「直接的な物理的接触により接続されている」、或いは「１つ又は幾つかの導電要素（例えば、金属粒子又はカーボンナノチューブを含む接着剤、又は感圧接着剤若しくは感温接着剤）を介した間接的接触により接続されている」ことを意味する。
【0045】
また、能動素子１３は、縦断する方向において下部１３ａに対して下部支持体１１反対側に配置された上部１３ｂを含む。下部１３ａ及び上部１３ｂは、１つ又は幾つかの導電性電極を含むことができ、これが、下側導電要素１２及び／又は上側導電要素１４（後述する）との接触を促進する。従って、各能動素子１３の上部１３ｂは、上側導電要素１４の少なくとも１つに電気的に接続されている。一例において、能動素子１３の上部１３ｂは２つの電極を含み、各々が、異なる上側導電要素１４に接続されている。
【0046】
各能動素子１３は、外部パラメータが印加されたときに状態を変化させることができる能動部を含む。外部パラメータとは、例えば、圧力、圧力波、音波、湿度、温度、電磁場、可視光線又は非可視光線、電流、又は電位差である。各能動素子１３は、厚さＨに沿って少なくとも１つの側壁１３ｃを外部に対して画成しており、側壁１３ｃは、能動素子１３の周囲に延在している。
【0047】
また、電子装置１０は、上側導電要素１４を備え、上側導電要素１４は互いに電気的に絶縁されている。各上側導電要素１４は、少なくとも１つの能動素子１３の上部１３ｂに電気的に接続されている。用語「電気的に接続されている」とは、「直接的な物理的接触により接続されている」、又は「１つ又は幾つかの中間導電要素を介した間接的接触により接続されている」ことを意味する。
【0048】
電子装置１０は、さらに第１電気絶縁要素１６を備えており、第１電気絶縁要素１６は、下部支持体１１の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子１３において側壁１３ｃの少なくとも一部の間に配置されている。従って、第１電気絶縁要素１６により側壁１３ｃが分離されて、側壁１３ｃが互いに電気的に絶縁されることを可能にしている。図１、図３、図５及び図７に示した例において、第１電気絶縁要素１６は、さらに、上側導電要素１４の少なくとも１つと下側導電要素１２の少なくとも１つの間に配置され、これにより、第１電気絶縁要素１６により分離された少なくとも１つの上側導電要素１４と少なくとも１つの下側導電要素１２とが互いに電気的に絶縁される。
【0049】
１つの能動素子１３の下部１３ａと１つの下部導体１２との電気接触を形成するために、光接着剤又は導電性接着剤（熱、圧力、光又は電界に敏感）を使用できる。一例において、能動素子１３の下部１３ａは、少なくとも１つの金属締結要素を含み、この要素の少なくとも一部は、締結圧力を加えることにより下側導電要素１２に締結されることができる。、これにより、能動素子１３の下部１３ａと下部電気導体１２との電気接続を確立する。金属製の締結具の例は、銅で作られたチップ、マイクロチューブ、又はマイクロピラーである。別の例において、能動素子１３の下部１３ａは、下部導電要素１２に、銀を含有する粒子を含む接着剤を介して電気的に接続される。
【0050】
【0051】
図２、図４及び図６に示されている例において、第１電気絶縁要素１６は、金属粒子１６ａのセットを含む。この粒子は、例えば、電気絶縁材料１６ｂで被覆された、銀又はニッケル－金合金（Ｎｉ－Ａｕ）である。この金属粒子１６ａのセットは、第１電気絶縁要素１６が圧縮圧力を受けておらず、金属粒子１６ａの大部分が互いに接触していない第１電気絶縁要素１６が電気的に絶縁されたの第１の状態と、金属粒子１６ａの大部分が、横断方向に加えられる圧縮圧力の影響下で電気接触して異方導電性となったの第２の状態との間で変化できるように適合されている。異方導電性の第２の状態においては、金属粒子１６ａは互いに接触するようにグループ化されているため電気接触を形成し、第１電気絶縁要素１６の残りの部分が、金属粒子１６ａが存在しない電気絶縁材料１６ｂにより形成される。
【0052】
図２、図４、図６に示した例において、第１電気絶縁要素１６は、また、接触部分（少なくとも１つの能動素子１３の下部１３ａと、この能動素子１３の下部１３ａに接続された下側導電要素１２の少なくとも１つとの間に配置されている）にも形成されている。従って、能動素子１３の下部１３ａは、第１電気絶縁要素１６がその第１の電気絶縁状態からその第２の異方性導電状態へと通過することにより下側導電要素１２に電気接触される。これは、接触部分に能動素子１３及び／又は下部支持体１１により圧縮圧力が加えられることにより可能にされる（図面に太字の矢印により示されている）。圧縮圧力の印加は、能動素子１３及び／又は下部支持体１１に対する電気的結合装置の作用に起因する。従って、接触部分に配置された第１電気絶縁要素１６の金属粒子１６ａの全て又は一部が、能動素子１３の下部１３ａと下側導電要素１２との間の電気接続を提供する。加えて、同時に、このようにして金属粒子１６ａとは解離した電気絶縁材料１６ｂが能動素子１３の側壁１３ｃを取り囲み、下側導電要素１２と上側導電要素１４との間の電気絶縁、及び能動素子１３の相互間における少なくとも側方での電気絶縁を可能にする。
【0053】
電気絶縁材料１６ｂは、樹脂、酸化物、又はポリマーであり得る。
【0054】
図１～図６に示した例において、電気絶縁要素１６に、スピンコーティング又はラミネーションをした後、化学機械的研磨を施すことができる。これは、最終的に能動素子１３の上部１３ｂが絶縁体で覆われないようにするため、及び、上側導電要素１４の電気接触の回復が促進されるようにするためである。
【0055】
電子装置１０の実施形態によれば、能動素子１３の少なくとも１つが制御装置１９を含み、制御装置１９は、この能動素子１３の能動部に関連する少なくとも１つのパラメータに影響を与えることができる。従って、制御装置１９は、ＣＭＯＳ並びに／又は、バイポーラ及び／若しくは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型技術、或いは、任意のその他の技術、例えばＧａｎ（ガリウムと窒素の混合物）又はガン・オン・シリコン(Gan on silicon)の少なくとも１つのトランジスタを含み得る。また、メモリ又は受動部品を含むことも可能である。この部品は、例えば、下側導電要素１２及び／又は上側導電要素１４からの電圧又は電流により電力供給される。
【0056】
電子装置１０の一実施形態によれば、能動素子１３の少なくとも１つにおける能動部が発光部を含む。発光部は、少なくとも１つの光放射又は電磁放射を放出できるように構成されており、これは、能動部に印加される外部パラメータが、上側導電要素１４及び下側導電要素１２のうちの少なくとも１つから直接又は間接的に生じる電流又は電圧である場合である。従って、制御装置１９が設けられる場合、例えば、発光部により放出され得る光放射に関する少なくとも１つの発光パラメータを変調することが可能になり得る。例えば、発光パラメータは、光強度、発光角度、又は発光色であり得る。
【0057】
一例において、制御装置１９は、光学的に伝達される情報を検知する。制御装置１９は、フォトダイオードを組み込むことができ、これにより、制御装置１９にリンクされている能動素子１３により放射される光の強度を、組み込まれたフォトダイオードにより受け取った情報に従って調整することが可能である。
【0058】
一例において、少なくとも１つの能動素子１３のうちの発光部が、少なくとも１つの発光ダイオードを含む。この発光ダイオードはワイヤ状であってよく、マイクロメートル単位又はナノメートル単位の寸法を有し、上述の横方向に対して全体的に平行な延伸主軸を有する。また、この発光ダイオードは、マイクロメートル単位の高さを有する２次元タイプのものであってもよい。一例において、少なくとも１つの能動素子１３の少なくとも２つの発光部の発光ダイオードが、少なくとも２つの異なる波長を有する光放射を放出できる。別の例において、少なくとも１つの能動素子１３の発光部の発光ダイオードの少なくとも１つが、少なくとも部分的に、対応する発光ダイオードにより放射された光放射を変換できる光輝性材料により取り囲まれている。
【0059】
図１～図７に示した電子装置１０の実施形態によれば、上側導電要素１４の少なくとも１つは、一方では、光能動素子１３の発光部と直接物理的に電気接触するか又は導電要素を介して間接的に接触する透明導電体１４ａにより形成され、他方では、透明導電体１４ａと電気接触する金属導電体１４ｂにより形成されている。透明導電体１４ａは、好ましくは、発光部により放出され得る光又は電磁波に対して透明である特性を有する。
【0060】
図５、図６及び図７に示されている例において、上側導電要素１４の金属導電材料１４ｂは、能動素子１３の発光部を少なくとも横切る方向において覆わないように配置されている。このようにして、ディスプレイ画面が、制御装置１９に関連するか又は関連しない発光ダイオードを用いて製造され、外部基板上に形成され、次いで、下側導電要素１２及び上側導電要素１４に転写されて電気的に接続され、異なる素子間の電気絶縁が第１電気絶縁要素１６によりもたらされる。
【0061】
別の実施形態では、少なくとも１つの能動素子１３の能動部が、外部パラメータを測定するための装置を含み、この装置は、外部パラメータが能動部に印加されたときに状態が変化するように構成されている。一例において、測定装置の少なくとも１つが、センサ、トランスデューサ、フォトダイオード、ＰＭＵＴ(Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers)又はＣＭＵＴ(Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers)型の超音波センサから選択される電気部品である。
【0062】
従って、この実施形態の例において、制御装置１９は、能動部の測定装置の状態変化を判定し、この判定を表す出力信号を、上側導電要素１４の少なくとも１つと下側導電要素１２の１つとの間で配信し得る。外部パラメータに相当する外部物理量が音波若しくは圧力波又は圧力である場合、このように構成された能動素子１３は、この外部パラメータを捕捉又は測定し得る。このようにして、電圧及び／又は電流が生成され得る。そして超音波イメージャが、外部基板上に形成されたトランスデューサ及び超音波センサを有して製造されることができ、次いで、下側導電要素１２及び上側導電要素１４に転写されて電気接続される。異なる素子間の電気絶縁が、第１電気絶縁要素１６により提供されている。
【0063】
図３、図４、図５及び図６に示されている電子装置１０の別の実施形態において、第１電気絶縁要素１６とは異なる第２電気絶縁要素１７が、下部支持体１１の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子１３の間に配置されており、且つ、上側導電要素１４と下側導電要素１２との間に、隣り合う能動素子１３を互いに電気的に絶縁するように配置されている。こうして、能動素子１３は第２電気絶縁要素１７により互いに分離され、及び／又は、上側導電要素１４と下側導電要素１２とが第２電気絶縁要素１７により互いに分離されている。
【0064】
【0065】
一例において、上側導電要素１４の少なくとも１つが、上側導電要素１４が接続される能動素子１３の上部１３ｂの高さに配置された局所部分を画成しており、上側電気素子１４の局所部分は、少なくとも部分的に、適応するリソグラフィにより形成されている。
【0066】
このような電子装置１０の利点は、能動素子１３の高さＨに相当する高低差が約１０マイクロメートルであっても、下部電極と上部電極が確実に且つ無駄なく電気的に絶縁されることである。
【0067】
また、このような電子装置１０の利点は、下部電極と上部電極とに高低差がある状態で電力を供給することが可能であり、短絡が生じにくくなることである。
【0068】
このような電子装置１０の別の利点は、電子装置１０の実装が、高温高圧を必要としない技術により行われる得ることである。また、これらの技術は、市販のシリコンディスクの面より大きいような、大表面への適用にも適している。これは、大型の光ディスプレイ装置や、超音波スキャンを用いた超音波撮像装置のような多くのセンサを含む物理量捕捉装置を作るのに有利である。
【0069】
このような電子装置１０のさらなる利点は、上部電極との電気接触の回復が促進されることである。
【0070】
このような電子装置１０の別の利点は、電圧損失が低減されるため、上方位置での接触回復の電気効率が改善されることである。
【0071】
本発明は、また、物理量を捕捉又は放出するための電子装置１０の製造方法に関する。
【0072】
この方法は、図１～図６に示すように、以下のステップを含む。すなわち、
Ｅ１）下側導電要素１２を備えた下部支持体１１を設ける。下側導電要素１２は、互いに電気的に絶縁され、少なくとも一部が下部支持体１１の支持面上に形成されている；
Ｅ２）下部支持体１１を横切る横断方向の厚さＨを有する複数の能動素子１３を設ける。能動素子１３の各々が、下側導電要素１２の少なくとも１つに電気的に接続され得る下部１３ａと、下部１３ａに対して下部支持体１１と反対側に配置された上部１３ｂと、外部から外部パラメータが能動部に印加されると状態が変化する能動部とを含み、ステップＥ２）において提供される各能動素子１３は、厚さＨに沿って、少なくとも１つの側壁１３ｃを外部に対して画成しており、側壁１３ｃは、少なくとも下部１３ａ及び上部１３ｂの周囲で側方に延在する。
Ｅ３）少なくとも１つの第１電気絶縁要素１６を、下部支持体１１の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子１３の少なくとも１つの側壁１３ｃの少なくとも一部の間に配置して形成する。これにより、第１電気絶縁要素１６により分離された側壁１３ｃを互いに電気的に絶縁する；
Ｅ４）互いに電気的に絶縁された上側導電要素１４を形成する。これは、各能動素子１３の上部１３ｂが、形成された上側導電要素１４の少なくとも１つに電気的に接続されるように行われる。
Ｅ１）下側導電要素１２を備えた下部支持体１１を設ける。下側導電要素１２は、互いに電気的に絶縁され、少なくとも一部が下部支持体１１の支持面上に形成されている；
Ｅ２）下部支持体１１を横切る横断方向の厚さＨを有する複数の能動素子１３を設ける。能動素子１３の各々が、下側導電要素１２の少なくとも１つに電気的に接続され得る下部１３ａと、下部１３ａに対して下部支持体１１と反対側に配置された上部１３ｂと、外部から外部パラメータが能動部に印加されると状態が変化する能動部とを含み、ステップＥ２）において提供される各能動素子１３は、厚さＨに沿って、少なくとも１つの側壁１３ｃを外部に対して画成しており、側壁１３ｃは、少なくとも下部１３ａ及び上部１３ｂの周囲で側方に延在する。
Ｅ３）少なくとも１つの第１電気絶縁要素１６を、下部支持体１１の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子１３の少なくとも１つの側壁１３ｃの少なくとも一部の間に配置して形成する。これにより、第１電気絶縁要素１６により分離された側壁１３ｃを互いに電気的に絶縁する；
Ｅ４）互いに電気的に絶縁された上側導電要素１４を形成する。これは、各能動素子１３の上部１３ｂが、形成された上側導電要素１４の少なくとも１つに電気的に接続されるように行われる。
【0073】
この製造方法において、ステップＥ２）及びＥ３）の一方の終了時に、少なくとも１つの能動素子１３の下部１３ａが、下側導電要素１２の少なくとも１つに電気的に接続される。従って、図１に示したような場合、能動素子１３は、能動素子１３の側壁１３ｃの全て又は一部が第１電気絶縁要素１６により取り囲まれる前に形成され、下側導電要素１２に接続される。図２に示した別の場合、第１電気絶縁要素１６が最初に、特に下側導電要素１２上に堆積される。次に能動素子１３が形成され、下部導電要素１２に接続される。この接続は、以下に説明するように、例えば第１電気絶縁要素１６を介して、又は、能動素子１３を下部伝導素子に接続する前に第１絶縁要素１６の凹部を介して行われる。
【0074】
この製造方法では、ステップＥ４）の終了時に、第１電気絶縁要素１６を、さらに、上側導電要素１４の少なくとも１つと下側導電要素１２の少なくとも１つとの間に配置し、これにより、第１電気絶縁要素１６により分離された上側導電要素１４の少なくとも１つと下側導電要素１２の少なくとも１つとが互いに電気的に絶縁されるようにする。これにより、例えば導電要素１４の形成中に、異なる高さの導電要素間の短絡を制限することが可能になる。
【0075】
製造方法の特定の非限定的な実施において、能動素子１３の上部１３ｂの高さでの接触を改善するために、ステップＥ３）の後に平坦化ステップを実行できる。平坦化ステップは、例えば、化学的機械的研磨装置の作用により、又は、反応性イオンベースのドライエッチングにより実行され得る。
【0076】
別の特定の非限定的な実施によれば、ステップＥ２）にて提供される能動素子１３は、下部支持体１１とは異なる外部支持体上に得られ、これは、ステップＥ２）中に能動素子１３を下部支持体１１に転写する前に行われる。これにより、能動素子１３を外部基板上に形成し（例えば壊れにくく、耐高温性）、次いで、これらを下部支持体に転写することが可能になる。この下部支持体１１は、例えば耐高温性ではなく、又は、幅が広すぎて能動素子１３の形成を可能にする基板には適合しない場合があろう。
【0077】
図２、図４及び図６に示した特定の非限定的な実施によれば、ステップＥ３）にて形成される第１電気絶縁要素１６は、電気絶縁材料１６ｂで被覆された金属粒子１６ａのセットを含み、これは、第１電気絶縁要素１６が以下の間で変化できるように適合されている。すなわち、
－第１電気絶縁要素１６が圧縮圧力を受けず、且つ、金属粒子１６ａの大部分が互いに接触していない第１の電気絶縁状態と、
－圧縮圧力の影響を受けて金属粒子１６ａの大部分が電気接触している第２の異方性導電状態とである。
－第１電気絶縁要素１６が圧縮圧力を受けず、且つ、金属粒子１６ａの大部分が互いに接触していない第１の電気絶縁状態と、
－圧縮圧力の影響を受けて金属粒子１６ａの大部分が電気接触している第２の異方性導電状態とである。
【0078】
そして、ステップＥ３）はステップＥ３１）を含み、ステップＥ３１）は、少なくとも１つの能動素子１３の下部１３ａと、この能動素子１３の下部１３ａと接続可能な下側導電要素１２の少なくとも１つとの間に配置された接触部分に、第１電気絶縁要素１６を形成することから成る。そして、ステップＥ２）もまたステップＥ２１）を含み、ステップＥ２１）は、能動素子１３と下部支持体１１との相対的な移動により接触部分に圧縮圧力を加えることから成る。
【0079】
この相対的な移動は、能動素子１３及び下部支持体１１を含む群から得られた少なくとも１つの素子上の電気接続装置の作用から生じ、従って、接触部分に位置する第１電気絶縁要素１６の金属粒子１６ａの全部又は一部が、それらの第２の異方性導電状態にあり、従って、能動素子１３の下部１３ａと下側導電要素１２との電気接続を保証する。
【0080】
この方法の利点は、接触が能動素子１３の下のみに形成されることである。これは、寄生溶接が能動素子１３の側壁に接触して短絡が発生することを防止する。
【0081】
この製造方法の利点は、高温及び高圧を必要としない技術で実施できることにある。また、これらの技術は、大型の面への適用に適しており、例えば市販のシリコンディスクの寸法よりも大きい寸法の光ディスプレイ装置又は撮像装置を作製するのに有利である。
【符号の説明】
【0082】
１０ 電子装置
１１ 下部支持体
１２ 下側導電要素
１３ 能動素子
１３ａ 能動素子の下部
１３ｂ 能動素子の上部
１３ｃ 側壁
１４ 上側導電要素
１６ 第１電気絶縁要素
１７ 第２電気絶縁要素
１１ 下部支持体
１２ 下側導電要素
１３ 能動素子
１３ａ 能動素子の下部
１３ｂ 能動素子の上部
１３ｃ 側壁
１４ 上側導電要素
１６ 第１電気絶縁要素
１７ 第２電気絶縁要素
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2023-02-03
【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】
物理量を捕捉又は放出するための電子装置（１０）であって、下部支持体（１１）と、
互いに電気的に絶縁され、且つ、少なくとも一部が前記下部支持体（１１）の支持面上に形成された下側導電要素（１２）と、
前記下部支持体（１１）を横切る方向の厚さ（Ｈ）を有し、各々が、前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つに電気的に接続された下部（１３ａ）と、前記下部（１３ａ）に対して前記方向において前記下部支持体（１１）と反対側に配置された上部（１３ｂ）と、外部から外部パラメータが印加されたときに状態を変更できる能動部とを含む、複数の能動素子（１３）と、
互いに電気的に絶縁されている上側導電要素（１４）と、を備え、
各能動素子（１３）の前記上部（１３ｂ）は、前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つに電気的に接続され、且つ、各能動素子（１３）が、前記厚さ（Ｈ）に沿って、前記能動素子（１３）の周囲で側方に延在する少なくとも１つの側壁（１３ｃ）を外部に対して画成しており、
少なくとも１つの第１電気絶縁要素（１６）は、前記側壁（１３ｃ）が、前記第１電気絶縁要素（１６）により分離されて互いに電気的に絶縁されるように、前記下部支持体（１１）の支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子（１３）の少なくとも１つの前記側壁（１３ｃ）の少なくとも一部の間に配置され、
前記第１電気絶縁要素（１６）は、前記第１電気絶縁要素（１６）により分離された少なくとも１つの前記上側導電要素（１４）と少なくとも１つの前記下側導電要素（１２）とが互いに電気的に絶縁されるように、前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つと、前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つとの間に配置されている、電子装置（１０）。
【請求項2】
前記能動素子（１３）の少なくとも１つは、前記能動素子（１３）の前記能動部に関連する少なくとも１つのパラメータに影響を与えることができる、制御装置（１９）を含む、請求項１に記載の電子装置（１０）。
【請求項3】
少なくとも１つの前記能動素子（１３）の能動部は、前記能動部に加えられる前記外部パラメータが前記上側導電要素（１４）及び前記下側導電要素（１２）のうちの少なくとも１つから生じる電気量である場合に少なくとも１つの光放射を放出できる発光部を含む、請求項１又は２のいずれかに記載の電子装置（１０）。
【請求項4】
前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つは、一方では、前記能動素子（１３）の前記発光部と電気接触し、且つ、前記発光部により放出され得る光放射に対して透明である特性を有する透明導電体（１４ａ）により形成され、他方では、前記透明導電体（１４ａ）と電気接触している金属導電体（１４ｂ）により形成されている、請求項３に記載の電子装置（１０）。
【請求項5】
前記上側導電要素（１４）の前記金属導電体（１４ｂ）は、前記能動素子（１３）の前記発光部を少なくとも横切る方向において覆わないように配置されている、請求項４に記載の電子装置（１０）。
【請求項6】
少なくとも１つの前記能動素子（１３）の前記能動部は、前記外部パラメータが前記能動部に印加されると状態が変化するように構成された前記外部パラメータ測定用装置を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項7】
少なくとも１つの前記能動素子（１３）の前記能動部は、前記外部パラメータが前記能動部に印加されると状態が変化するように構成された前記外部パラメータ測定用装置を含み、
前記制御装置（１９）は、前記能動部の前記測定装置の状態の変化を決定し、この決定を表す出力信号を、前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つと前記下側導電要素（１２）の１つとの間に送出する、請求項２に記載の電子装置（１０）。
【請求項8】
前記能動素子（１３）は、前記下部支持体（１１）に転写する前に、前記下部支持体（１１）とは異なる外部支持体上に形成される、請求項１～７のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項9】
前記第１電気絶縁要素（１６）は、電気絶縁材料（１６ｂ）で被覆された金属粒子（１６ａ）を含み、前記金属粒子（１６ａ）が、前記第１電気絶縁要素（１６）が圧縮圧力を受けず、且つ前記金属粒子（１６ａ）の大部分が互いに接触していない第１の電気絶縁状態と、前記方向に加えられた圧縮圧力の影響を受けて前記金属粒子（１６ａ）の大部分が電気接触している第２の異方性導電状態との間で変化できるように適合されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項10】
前記第１電気絶縁要素（１６）は、少なくとも１つの前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）と、この能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）に接続された前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つとの間に配置された接触部分に配置されており、前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）が、前記第１電気絶縁要素（１６）が、前記能動素子（１３）及び前記下部支持体（１１）を含む群から得られる少なくとも１つの素子に対する電気結合装置の作用の結果として、前記能動素子（１３）及び／又は前記下部支持体（１１）が前記接触部分に圧縮圧力が加えられることにより、前記第１の電気絶縁状態から前記第２の異方性導電状態へと移行して前記下側導電要素（１２）と電気接触状態にされ、前記接触部分に位置する前記第１電気絶縁要素（１６）の前記金属粒子（１６ａ）の全部又は一部が、前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）と前記下側導電要素（１２）との電気接続を提供する、請求項９に記載の電子装置（１０）。
【請求項11】
前記第１電気絶縁要素（１６）とは異なる第２電気絶縁要素（１７）は、２つのグループのうちの少なくとも１つの部材を互いに電気的に絶縁するように、前記下部支持体（１１）の前記支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子（１３）の間及び、前記上側導電要素（１４）と前記下側導電要素（１２）との間に配置され、前記２つのグループが、
前記第２電気絶縁要素（１７）により互いに分離された前記隣り合う能動素子（１３）から成る第１のグループと、
前記第２電気絶縁要素（１７）により互いに分離された前記上側導電要素（１４）及び前記下側導電要素（１２）から成る第２のグループとを含む、請求項１～１０のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項12】
少なくとも１つの前記上側導電要素（１４）の前記金属導電体（１４ｂ）は、前記第２電気絶縁要素（１７）と前記透明導電体（１４ａ）との間に配置されている、請求項４又は８に記載の電子装置（１０）。
【請求項13】
前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つは、前記上側導電要素（１４）が接続される前記能動素子（１３）の前記上部（１３ｂ）の高さに配置された局所部分を画成しており、前記上側導電要素（１４）の前記局所部分が少なくとも部分的に、適応するリソグラフィにより形成されている、請求項１～１２のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項14】
前記外部パラメータは、音波、光放射、電磁放射、電流、電位差及び圧力波により形成される群に含まれる、請求項１～１３のいずれか１項に記載の電子装置（１０）。
【請求項15】
物理量を捕捉又は放出するための電子装置（１０）の製造方法であって、下側導電要素（１２）を備えた下部支持体（１１）を設けるステップＥ１であって、前記下側導電要素（１２）が互いに電気的に絶縁され、且つ少なくとも一部が前記下部支持体（１１）の支持面上に形成されるステップＥ１と、
前記下部支持体（１１）を横切る方向の厚さＨを有する複数の能動素子（１３）を設けるステップＥ２であって、前記能動素子（１３）の各々が、前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つに電気的に接続され得る下部（１３ａ）と、上部（１３ｂ）（前記下部（１３ａ）に対して横方向において前記下部支持体（１１）の反対側に配置されている）と、能動部（当該能動部の外部の外部パラメータが当該能動部に印加されると状態が変化することができる）とを含み、ステップＥ２において提供される各能動素子（１３）が、前記厚さ（Ｈ）に沿って、少なくとも前記下部（１３ａ）及び前記上部（１３ｂ）の周囲で側方に延在する少なくとも１つの側壁（１３ｃ）を画成するステップＥ２と、
少なくとも１つの第１電気絶縁要素（１６）を、前記下部支持体（１１）の前記支持面上に並んで配置された少なくとも２つの隣り合う能動素子（１３）の前記少なくとも１つの側壁（１３ｃ）の少なくとも一部の間に配置して形成し、これにより、前記第１電気絶縁要素（１６）により分離された側壁（１３ｃ）を互いに電気的に絶縁するステップＥ３と、を含み、
前記ステップＥ２及びＥ３の一方の終了時に、少なくとも一つの前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）が、前記下側導電要素（１２）の少なくとも一つに電気的に接続される製造方法であり、
互いに電気的に絶縁された上側導電要素（１４）を形成するステップＥ４であって、各能動素子（１３）の前記上部（１３ｂ）が、形成された前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つに電気的に接続されるようにするステップＥ４を含み、
前記ステップＥ４の終了時に、前記第１電気絶縁要素（１６）は、さらに、前記上側導電要素（１４）の少なくとも１つと前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つとの間に配置され、これにより、前記第１電気絶縁要素（１６）により分離された前記少なくとも１つの上側導電要素（１４）と前記少なくとも１つの下側導電要素（１２）とが互いに電気的に絶縁される、製造方法。
【請求項16】
前記ステップＥ２にて設けられた前記能動素子（１３）は、前記ステップＥ２の間に実施される、前記下部支持体（１１）に前記能動素子（１３）を転写する前に、前記下部支持体（１１）とは異なる外部支持体上に形成される、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項17】
前記第１電気絶縁要素（１６）は、電気絶縁材料（１６ｂ）で被覆された金属粒子（１６ａ）を含み、前記金属粒子（１６ａ）は、前記第１電気絶縁要素（１６）が圧縮圧力を受けず、且つ前記金属粒子（１６ａ）の大部分が互いに接触していない第１の電気絶縁状態と、圧縮圧力の影響を受けて前記金属粒子（１６ａ）の大部分が電気接触している第２の方向性導電状態との間を前記第１電気絶縁要素（１６）が変化できるように適合されており、前記ステップＥ３がステップＥ３１を含み、ステップＥ３１が、前記第１電気絶縁要素（１６）を、少なくとも１つの前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）と、当該能動素子（１６ａ）の前記下部（１３ａ）に接続可能な前記下側導電要素（１２）の少なくとも１つとの間に配置された接触部分に形成することからなり、
前記方法がステップＥ２１を含み、ステップＥ２１が、前記能動素子（１３）と前記下部支持体（１１）との相対的な移動により前記接触部分に圧縮圧力を加えることからなり、前記相対的な移動が、前記能動素子（１３）及び前記下部支持体（１１）を含む群から得られる少なくとも１つの素子に対する電気結合装置の作用により生じ、前記接触部分に位置する前記第１電気絶縁要素（１６）の前記金属粒子（１６ａ）の全部又は一部が、前記能動素子（１３）の前記下部（１３ａ）と前記下側導電要素（１２）との電気接続を提供する状態である、第２の異方性導電状態とする、請求項１６に記載の製造方法。
【国際調査報告】