(57)【要約】装置は、基板と、ＬＥＤの第１の側で導電パッドを介して基板に取り付けられたＬＥＤとを含む。ＬＥＤは、基板から離れる方向に光を反射するようにＬＥＤの第１の側に隣接して配置された第１の反射素子と、ＬＥＤの第１の側の反対のＬＥＤの第２の側に隣接して配置された第２の反射素子とを含む。第２の反射素子は、光を主に基板に向かう方向に反射するように配置される。
2019513300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
ＬＥＤであって、前記ＬＥＤの第１の側に導電パッドを介して前記基板に取り付けられたＬＥＤと
を含む装置であって、前記ＬＥＤは、
前記基板から離れる方向に光を反射するように、前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子と、
前記ＬＥＤの前記第１の側の反対の前記ＬＥＤの第２の側に隣接して配置された第２の反射素子であって、主に前記基板に向かう方向に光を反射するように配置された前記第２の反射素子と、
を含む、前記装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤは、第１のＬＥＤであり、
前記装置は、前記基板に配置された第２のＬＥＤであって、前記第１のＬＥＤから間隔を置いた前記第２のＬＥＤをさらに含み、
前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤの間の前記基板の部分は、前記基板から離れる方向に光を反射するように配置された反射面を含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤは、第１のＬＥＤであり、
前記装置は、前記基板に配置された第２のＬＥＤであって、前記第１のＬＥＤから間隔を置いた前記第２のＬＥＤをさらに含み、
前記第２のＬＥＤは、前記基板から離れる方向に光を反射するように、前記第２のＬＥＤの第１の側に隣接して配置された第１の反射素子、または、前記基板の方向に光を反射するように、第２の側に隣接して配置された第２の反射素子の少なくとも１つを含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
拡散部であって、前記拡散部内に前記ＬＥＤを入れ子にするように前記ＬＥＤに整列する前記拡散部をさらに含み、前記拡散部の材料は、シリコン、ポリカーボネート（ＰＣ）、または、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記基板に隣接する前記ＬＥＤと共に入れ子になるように配置された成形用ポリマーフィルムで形成された拡散部をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記基板に配置され、前記ＬＥＤの前記導電パッドに接続された導電トレースをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記基板は、プリント基板（ＰＣＢ）である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、前記ＬＥＤの幅の少なくとも一部に延在する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、前記ＬＥＤの幅全体にわたって延在する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、前記ＬＥＤの電流拡散層として形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の反射素子または前記第２の反射素子のうちの少なくとも１つの材料は、アルミニウム、銀、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、または、白色の拡散ポリマーベースの反射材料の１つである、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
拡散基板と、
前記拡散基板内に入れ子にされたＬＥＤアレイと、
を含む装置であって、各ＬＥＤは、そのＬＥＤの第１の側に導電パッドを含み、各ＬＥＤは、
前記拡散基板の平面を横切る第１の方向に光を反射するように、前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子と、
前記ＬＥＤの前記第１の側と反対の前記ＬＥＤの第２の側に隣接して配置された第２の反射素子であって、前記拡散基板の平面を横切る第２の方向であって、前記第１の方向の反対の前記第２の方向に光を反射するように配置された前記第２の反射素子と
を含む、前記装置。
【請求項１３】
前記ＬＥＤに取り付けられた回路基板をさらに含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記拡散基板は、テクスチャ特徴を含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記拡散基板の表面は、前記ＬＥＤアレイの少なくとも１つのＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
特定のテクスチャ特徴の最大寸法のサイズが、前記少なくとも１つのＬＥＤと前記特定のテクスチャ特徴との間の半径方向距離によって決まる、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのＬＥＤから第１の半径方向距離に配置された第１の特定のテクスチャ特徴の最大寸法が、前記少なくとも１つのＬＥＤから第２の半径方向距離に配置された第２の特定のテクスチャ特徴の最大寸法未満で、前記第１の半径方向距離は、前記第２の半径方向距離より小さい、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記拡散基板の表面は、前記ＬＥＤアレイの各ＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含み、
各テクスチャ特徴のサイズは、１つまたは複数のＬＥＤからの半径方向距離によって決まる、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
２つの隣り合うＬＥＤ間の距離の中間に配置された特定のテクスチャ特徴の深さ及び／または幅は、前記２つの隣接するＬＥＤの中間の前記距離未満に位置するテクスチャ特徴の対応する深さ及び／または幅より大きい、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
回路基板と、
前記回路基板にほぼ平行に配置されたディスプレイパネルと、
前記回路基板と前記ディスプレイパネルとの間に配置された拡散基板と、
前記拡散基板の平面にわたって入れ子にされた列と行のＬＥＤアレイであって、前記回路基板に取り付けられた前記ＬＥＤアレイと、
を含む装置であって、各ＬＥＤは、そのＬＥＤの第１の側に導電パッドを介して取り付けられ、各ＬＥＤは、
前記拡散基板の平面を横切る第１の方向に光を反射するように、前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子、
前記ＬＥＤの前記第１の側の反対の前記ＬＥＤの第２の側に隣接して配置された第２の反射素子であって、前記拡散基板の平面を横切る第２の方向であって、前記第１の方向と反対の前記第２の方向に光を反射するように配置された前記第２の反射素子、
のうちの少なくとも1つを含み、
前記拡散基板は、前記ＬＥＤアレイの１つまたは複数のＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含む、
前記装置。
【請求項２１】
約１２ミクロンから約１００ミクロンに及ぶ平均厚さを有する拡散基板と、
前記拡散基板に入れ子にされた光源であって、導電パッドを含み、前記導電パッドを介して、電力を与えられ、前記拡散基板を照らすように構成された前記光源と、
を含む、装置。
【請求項２２】
基板と、
複数のＬＥＤであって、各ＬＥＤは、第１の側と第２の側を有し、各ＬＥＤは、そのＬＥＤの前記第１の側で導電パッドを介して前記基板に取り付けられ、各ＬＥＤは、
前記基板から離れる方向に光を反射するように前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子と、
前記ＬＥＤの前記第１の側と反対の前記ＬＥＤの前記第２の側に隣接して配置された第２の反射素子であって、主に前記基板に向かう方向に光を反射するように配置された前記第２の反射素子と、
を含む前記複数のＬＥＤと、
前記基板の表面に対して前記複数のＬＥＤと整列した光拡散特性を有する拡散部であって、前記複数のＬＥＤの少なくとも１つのＬＥＤの周囲で入れ子になるように整列された前記拡散部と、
を含む、ディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記複数のＬＥＤは、前記基板上で互いに間隔を置いた第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとを含み、
前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤの間の前記基板の部分は、前記基板から離れる方向に光を反射するように反射面を含む、
請求項２２に記載のディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記複数のＬＥＤは、前記基板上で互いに間隔を置いた第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとを含む、請求項２２に記載のディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記拡散部の前記材料は、シリコン、ポリカーボネート（ＰＣ）、または、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の少なくとも１つを含む、請求項２２に記載のディスプレイ装置。
【請求項２６】
前記拡散部は、成形用ポリマーフィルムから形成される、請求項２２に記載のディスプレイ。
【請求項２７】
前記基板上に配置され、前記複数のＬＥＤの各ＬＥＤの前記導電パッドに接続された導電トレースをさらに含む、請求項２２に記載のディスプレイ装置。
【請求項２８】
前記基板は、プリント基板（ＰＣＢ）である、請求項２２に記載のディスプレイ装置。
【請求項２９】
前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、前記複数のＬＥＤの少なくとも１つの幅の少なくとも一部に延在する、請求項２２に記載のディスプレイ装置。
【請求項３０】
前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、前記複数のＬＥＤの少なくとも１つのＬＥＤの幅全体にわたって延在する、請求項２２に記載のディスプレイ装置。
【請求項３１】
前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、電流拡散層として形成される、請求項２２に記載のディスプレイ装置。
【請求項３２】
前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つの材料は、アルミニウム、銀、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、または、白色の拡散ポリマーベースの反射材料の１つである、請求項２２に記載のディスプレイ装置。
【請求項３３】
前記複数のＬＥＤの少なくとも１つは、５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項２２に記載の装置。
【請求項３４】
前記基板、前記複数のＬＥＤの少なくとも１つ、及び、前記拡散部は合わせて、１７０ミクロン未満の厚さを有する、請求項２２に記載の装置。
【請求項３５】
前記拡散部の厚さ寸法は、それぞれ、前記複数のＬＥＤの高さ寸法とほぼ同じである、請求項２２に記載の装置。
【請求項３６】
前記拡散部は、第１の側及び第２の側を有し、前記拡散部の前記第１の側は、前記基板から離れる方向に光を反射する反射面を含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項３７】
拡散基板と、
前記拡散基板内に入れ子になるように前記拡散基板と整列したＬＥＤアレイと
を含む装置であって、各ＬＥＤは、そのＬＥＤの第１の側に導電パッドを含み、各ＬＥＤは、
前記拡散基板の平面を横切る第１の方向に光を反射するように、前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子と、
前記ＬＥＤの前記第１の側の反対の前記ＬＥＤの第２の側に隣接して配置された第２の反射素子であって、前記拡散基板の平面を横切る第２の方向であって、前記第１の方向と反対の前記第２の方向に光を反射するように配置された前記第２の反射素子と、
を含み、
前記拡散基板の厚さ寸法は、前記ＬＥＤアレイの高さ以下である、
前記装置。
【請求項３８】
前記ＬＥＤに取り付けられた回路基板をさらに含む、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記拡散基板は、テクスチャ特徴を含む、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記拡散基板の表面は、前記ＬＥＤアレイの少なくとも１つのＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含む、請求項３７に記載の装置。
【請求項４１】
特定のテクスチャ特徴の最大寸法のサイズは、前記少なくとも１つのＬＥＤと前記特定のテクスチャ特徴との間の半径方向距離によって決まる、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記少なくとも１つのＬＥＤから第１の半径方向距離に配置された第１の特定のテクスチャ特徴の最大寸法は、前記少なくとも１つのＬＥＤから第２の半径方向距離に配置された第２の特定のテクスチャ特徴の最大寸法未満であり、前記第１の半径方向距離は、前記第２の半径方向距離より短い、請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
前記拡散基板の表面は、前記ＬＥＤアレイの各ＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含み、
各テクスチャ特徴のサイズは、１つまたは複数のＬＥＤからの半径方向距離によって決まる、
請求項３７に記載の装置。
【請求項４４】
２つの隣り合うＬＥＤ間の距離の中間に配置された特定のテクスチャ特徴の深さ及び／または幅は、前記２つの隣接するＬＥＤの中間の前記距離未満に配置されたテクスチャ特徴の対応する深さ及び／または幅より大きい、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
回路基板と、
前記回路基板にほぼ平行に配置されたディスプレイパネルと、
前記回路基板と前記ディスプレイパネルとの間に配された拡散基板と、
前記拡散基板と整列し、前記回路基板に取り付けられるように、前記拡散基板の平面にわたって入れ子にされた列及び行のＬＥＤアレイと、
を含む、装置であって、各ＬＥＤは、そのＬＥＤの第１の側に導電パッドを介して取り付けられ、各ＬＥＤは、
前記拡散基板の平面を横切る第１の方向に光を反射するように、前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子、または、
前記ＬＥＤの前記第１の側の反対の前記ＬＥＤの第２の側に隣接して配置された第２の反射素子であって、前記拡散基板の平面を横切る第２の方向であって、前記第１の方向と反対の前記第２の方向に光を反射するように配置された前記第２の反射素子、
の少なくとも１つを含み、
前記拡散基板は、前記ＬＥＤアレイの１つまたは複数のＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含む、
前記装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年３月１８日出願の米国特許出願第１５／０７５，００１号「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｌｉｇｈｔ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ」の優先権を主張し、その内容全体を参照により本明細書に組み込む。本出願は、さらに、２０１５年１１月１２日出願の米国特許出願第１４／９３９，８９６号「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｏｆ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」を参照により、その全体を組み込む。
【背景技術】
【０００２】
基本的な液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、層構造をしている。ＬＣＤは、背後に鏡を有し、ＬＣＤを反射性にする。そして、底部側に偏光フィルムを有し、上部にインジウムスズ酸化物からなる共通電極面を有するガラスが追加される。共通電極面は、ＬＣＤの全領域を覆う。その上に、液晶物質の層がある。次に、底部に電極を有し、上部に第１の偏光フィルムに直角に配置された別の偏光フィルムを有する別のガラスが来る。
【０００３】
電極は、電源に接続される。電流が印加されていない時、ＬＣＤの前面を通って入る光は、単に、鏡に当たってそのまま跳ね返る。しかし、電源が電極に電流を供給すると、共通電極面と長方形のような形の電極との間の液晶のねじれが戻って、その領域を光が通るのを遮断する。これによって、ＬＣＤは、ディスプレイを黒色に見せる。
【０００４】
色を表示できるＬＣＤの画素は、典型的に、各色画素を生成する赤、緑、青の色フィルタを有する３つのサブ画素を有する。サブ画素に印加する電圧の制御と変化を通して、各サブ画素の強度は、複数の階調（例えば、２５６階調）に及び得る。サブ画素を組み合わせると、より多くの色の幅ができる（例えば、１６８０万色（赤２５６階調ｘ緑２５６階調ｘ青２５６階調）。
【０００５】
ＬＣＤ技術は、絶えず進化している。今日、ＬＣＤは、超ねじれネマチック（ＳＴＮ）、ＤＳＴＮ（ｄｕａｌ  ｓｃａｎ  ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃｓ）、強誘電性液晶（ＦＬＣ）、及び、表面安定化強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）を含む、液晶技術の様々な変形も採用している。
【０００６】
さらに、一般に、ＬＣＤに光を供給する光源は、典型的に、２つの場所のうちの１つに配置される。ある例においては、ＬＣＤの端部に沿って、冷陰極管（ＣＣＦＬ）または発光ダイオードアレイ（ＬＥＤ）があってよく、光が拡散部の側端に向かって発せられるので「エッジライト」ＬＣＤと呼ばれることが多いＬＣＤを形成する。他の例においては、光源は、ディスプレイの前面の背後にアレイまたはマトリクス状に配置されてよく、光がディスプレイの裏面から拡散部に向かって発せられるので、「バックライト」ＬＣＤと呼ばれることが多いＬＣＤを形成する。いずれの場合でも、光を拡散させる拡散部を含む光学系を用いて、これらの光は、ディスプレイの画素の背後から光を当てる。実際に、これらの光は、典型的に、ディスプレイにおける唯一の光である。
【０００７】
光学系は、光に対して白い背景を作る第１のシートを含む。次に来る部品は、「導光板」（ＬＧＰ）またはカバーシートと呼ばれる。光がエッジライトディスプレイのＬＧＰの端から入る時、ＬＧＰ内の多くのドットの１つに当たらなければ、光は全内部反射によって導光板の長さと幅を通して伝播する。ドットは、光線の一部を前面から出現させる。次に、導光板からドットパターンを取り除くのを助けるために拡散フィルムが追加される。その後、「プリズムフィルム」を追加してよい。バックライトからの光が、裏面に対して垂直なだけではなく、斜角で出現するので、プリズムフィルムが使用される。このプリズムフィルムは、発光の垂直性を増加させる。最後に、ディスプレイ面の平面を均等に照らすのを助ける別の拡散フィルムが追加されてよい。本質的に、ＬＧＰ、プリズムフィルム、及び、拡散フィルムの目的は、まとめて拡散層として機能して、ディスプレイ面の平面全体にわたって光が均一に見えるように、光源の発光を広げ、それによって、発光の原点における輝点の強度を最小にすることである。
【０００８】
ＬＣＤがエッジライトであるかバックライトであるかに関わらず、使用される従来のＬＥＤのサイズが、ＬＣＤの厚さと、光の拡散に必要な拡散部のサイズとに影響する。
【０００９】
従来のディスプレイで使用されるＬＥＤのサイズに関して、最終的な結果は、従来の方法による製造組立工程によって決まる。詳細には、ＬＥＤ半導体素子の製造は、典型的に、無数のステップを有する複雑な製造工程を伴う。製造の最終製品は、「パッケージ化された」半導体素子である。「パッケージ化」という修飾語は、最終製品に組み込まれる筐体と保護機能と、パッケージ内の素子を最終的な回路に組み込むことを可能にするインタフェースとを指す。このパッケージ化は、ＬＥＤの厚さに影響する。
【００１０】
詳細には、半導体素子の従来の製造工程は、半導体ウェハを扱うことから始まる。ウェハは、ＬＥＤ等の多数の「パッケージ化されていない」半導体素子にダイシングされる。「パッケージ化されていない」という修飾語は、保護機能の無い覆われていないＬＥＤを指す。本明細書においては、パッケージ化されていないＬＥＤは、簡単に「ダイ」と呼ばれてよい。ある例においては、パッケージ化されていないＬＥＤの厚さは、５０ミクロン以下である。
【００１１】
添付図面を参照して発明を実施するための形態を記載する。図面において、参照番号の左端の数字（複数可）は、その参照番号が最初に現れた図面を示す。異なる図面における同じ参照番号の使用は、類似または同じ項目を表す。さらに、図面は、個々の図面内の個々の構成要素の相対的なサイズをおおよそ表しているとみなしてよい。しかしながら、図面は、縮尺通りではなく、個々の構成要素の相対的なサイズは、個々の図面内においても異なる図面間でも、表す物によって変わり得る。詳細には、ある図面では、構成要素をある一定のサイズまたは形で表すが、他の図面では、明瞭にするために、同じ構成要素をより大きく表したり、異なる形状としたりする場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来のＬＥＤから一般的にどのように光が発せられるかを示す図である。
【図２】本出願の実施形態による、装置の垂直断面図である。
【図３】本出願の別の実施形態による、装置の垂直断面図である。
【図４】本出願の別の実施形態による、装置の垂直断面図である。
【図５】本出願の実施形態による、装置の平面図である。
【図６】本出願の実施形態による、装置の垂直断面図である。
【図７】本出願の別の実施形態による、装置の垂直断面図である。
【図８】本出願の実施形態による、装置の平面図である。
【図９】本出願の実施形態による、方法の例を示す図である。
【図１０】本出願の実施形態による、方法の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示は、一般的に、ＬＣＤを有するデバイスの、例えば、ディスプレイ面の平面にわたって光を有効且つ安定して拡散させる方法及び装置に関する。例えば、本出願は、「入れ子拡散部」に関する方法及び装置を記載する。本明細書に記載の入れ子拡散部の特徴は、（従来の方法と比べて）光の拡散を増加させながら、ディスプレイ面にわたって均一に配光するために使用する光源の数を最小限にすることによって、製造コストを下げ、及び／または、ディスプレイの厚さを最小限にする。「入れ子拡散部」という用語は、本明細書においては、光を拡散するＬＣＤの同じ層内で、すなわち、光源のほぼ高さ／厚さの拡散部内で、光の拡散が生じるという特徴を記載するために使用される。言い換えると、光源は、光を拡散しているＬＣＤ層内に配置または「入れ子に」されてよい。よって、入れ子拡散部と称する。光源を光拡散層内に直接配置することによって、ＬＣＤ全体の厚さを低減し得る。
【００１４】
さらに、本出願の方法または装置を適用する素子の厚さは、少なくとも部分的に、使用する光源のマイクロサイズと、光拡散の仕方によって低減されてよい。詳細には、拡散部の厚さは、ほぼ光源の高さに低減されてよい。ある例においては、光源は、パッケージ化されたＬＥＤまたはパッケージ化されていないＬＥＤから選択されてよい。パッケージ化されていないＬＥＤを使用すると、パッケージ化されたＬＥＤを使用するディスプレイに比べてより薄いディスプレイを作る能力が向上する。
【００１５】
図１は、従来のＬＥＤ１０２の発光１００のおおよそのパターンを示す。すなわち、従来のＬＥＤ１０２の性質により、光は一般的にＬＥＤ１０２の周囲の多方向に発せられる。図に示すように、説明目的で表された円形と矢印の破線による発光パターン１０４は、光は、ＬＥＤ１０２の上部側及びＬＥＤ１０２の底部側と、一部、ＬＥＤ１０２の側面から発せられることが示されている。発光パターン１０４は、図１に示す通りのパターンに限定されなくてよいことに注意されたい。ある例においては、従来のＬＥＤ１０２は、ＬＥＤ１０２の片面に半反射面または鏡面（図示せず）を含んでよい。
【００１６】
この従来の構成においては、ＬＥＤ１０２が、ＬＥＤ１０２が電力を供給されて光を発する回路を有する基板（図示せず）に取り付けられる時、図１の発光パターン１０４は、ＬＥＤ１０２から発せられる光の約半分が、ＬＥＤ１０２が接続される基板の方に向けられ得ることを示している。基板の形状及び材料特性と、ＬＥＤ１０２を用いたデバイスにおいて基板を実装する様態とに応じて、基板の方に発せられる光は、ほぼ失われる、または、素子の照明という意図した目的への寄与は最小限になる。
【００１７】
均一な光拡散のためのＬＥＤと入れ子拡散部との説明のための実施形態
本出願の実施形態によると、図２は、ディスプレイ面の平面に対応する拡散部の平面にわたって分散される複数の行と列として配置されてよい光源アレイを実現することによって、入れ子拡散部を形成する装置２００を示す。さらに、及び／または、あるいは、光源は、行と列以外のパターンで拡散部全体に分散されてよい。
【００１８】
説明のための実施形態において、装置２００は、基板２０２と基板２０２に固定された複数のＬＥＤ（例えば、ＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂ）とを含んでよい。ある例においては、ＬＥＤが１つのみであってよいことに注意されたい。ＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂは、上部側に電気接点を有する標準的なＬＥＤであってよい、または、底部側に電気接点を有するフリップチップであってよい。基板２０２は、回路トレース（詳細に後述、図示する）を含み、回路トレースを介して、ＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂは、基板２０２に取り付けられ、電力を供給される。従って、基板２０２は、プリント基板（ＰＣＢ）等の回路基板であってよい。さらに、基板２０２は、ＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂの高さとほぼ同じ厚さを有する薄膜としてポリマーから形成されてよい。基板２０２の適切な材料は、ＰＥＴ等の材料を含み、ＰＥＴは、１つまたは複数のＬＥＤの電流による潜在的な温度変化に関わらず、構造的完全性を維持できる。
【００１９】
基板２０２に取り付けられたＬＥＤは、それぞれ、技術的ニーズに応じて、異なる構造的構成を有してよい、または、全てのＬＥＤが、類似の構造的構成を有してもよい。図に示し、ＬＥＤ２０４Ａに関して述べたように（ＬＥＤ２０４Ｂは、類似の構成を示す）、ＬＥＤ２０４Ａは、第１の反射素子２０６Ａと第２の反射素子２０６Ｂを有する。第１の反射素子２０６Ａは、基板に向かって光を反射するように、ＬＥＤ２０４Ａの基板２０２に取り付けられた側の反対側のＬＥＤ２０４Ａの側に形成されてよい。第２の反射素子２０６Ｂは、ＬＥＤ２０４Ａの基板２０２に取り付けられた側に形成されてよい。
【００２０】
さらに、第１の反射素子２０６Ａ及び第２の反射素子２０６Ｂは、鏡面であってよい。ある例においては、第１の反射素子２０６Ａ及び第２の反射素子２０６Ｂは、金属鏡接点によって形成される。アルミニウム（Ａｌ）と銀（Ａｇ）は、青色ＬＥＤの波長範囲で最も反射性の高い金属である。全方向反射素子が、異なる屈折率を有する誘電材料のスタックから形成されてよい。これらの誘電材料は、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5等を含み得る。さらに、及び／または、あるいは、白色の拡散ポリマーベースの反射素子材料（ＴｉＯ2のような粒子を組み込んだ紡糸繊維であってよい）が使用されてよい。第１の反射素子２０６Ａ及び第２の反射素子２０６Ｂは、同じ材料または異なる材料から形成されてよいことに注意されたい。すなわち、第１の反射素子２０６Ａは、第１の材料から形成されてよく、第２の反射素子２０６Ｂは、第１の材料とは異なる第２の材料から形成されてよい（例えば、第１の反射素子２０６Ａは、アルミニウムであってよく、第２の反射素子２０６Ｂは、銀であってよい、または、その逆であってよい）。
【００２１】
上記ＬＥＤの設計と構造は、発せられた光を方向付けるのに有用なので、ＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂは、発光を端（図示せず）から導光板に集束させるエッジライトＬＣＤにおいてＬＥＤとして実装されてよく、且つ、本明細書に記載のように、拡散部に入れ子にされてよい。
【００２２】
ある例においては、複数のＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂが、最初に、基板２０２上に配置されてよく、拡散部２０８は、拡散部２０８内に複数のＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂを入れ子にするように、複数のＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂと整列されてよい。あるいは、複数のＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂが、拡散部２０８に直接、入れ子にされてよく、それらが、次に、基板２０２上の回路と整列される。図に示すように、ガラス、プラスチック、または、他の適切な透明または半透明の材料のディスプレイパネル２０９が、複数のＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂと拡散部２０８とを間に挟むように、基板２０２と反対側のＬＥＤと拡散部２０８の側に置かれてよい。拡散部２０８は、導光板または拡散板として働いて、複数のＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂが発した光がディスプレイパネル２０９にわたって均一に分散するのを助ける。拡散部２０８の材料は、シリコン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ガラス等を含んでよい。さらに、拡散部２０８は、薄い成形用ポリマーシートであってよい。
【００２３】
ある例においては、第３の反射素子２１０は、図示のように、隣り合うＬＥＤの間（２０４Ａと２０４Ｂの間）の基板２０２の表面の面積の少なくとも一部を覆うように基板２０２の表面に、または、拡散部２０８の表面に、配置または塗布されてよい。第３の反射素子２１０の材料は、第１の反射素子２０６Ａと第２の反射素子２０６Ｂに関して上述した材料等、アルミニウム、銀等を含む反射材料で形成されてよい。第３の反射素子２１０の材料は、光の吸収を最小限にするのを助ける、または、発せられた光が、拡散部２０８の隣り合うＬＥＤ間で基板２０２を通る等、基板２０２によって負の影響を受けるのを最小限にする。ある例においては、基板２０２は、本質的に反射性の材料から形成されてよい。あるいは、特定の技術目的には望ましくない場合があるので、第３の反射素子が必要でない場合もある。例えば、基板２０２を通した発光を可能にするために、基板２０２は、透明または半透明であることが望ましい場合がある。
【００２４】
ＬＥＤ２０４Ｂの断面をクローズアップした図２１２は、発光２１４の反射性を表しており、発光２１４が、ＬＥＤ２０４Ｂの側面に到達するまで、第１の反射素子と第２の反射素子の間で反射を繰り返してよいことを示している。ＬＥＤ２０４Ｂの側面に到達すると、発光２１４は、拡散部２０８に入る。このようにして、発せられた光のほとんど全てを捕捉することができ、その光をディスプレイパネル２０９の方に向けることができて、ごく少量の光しか失われない。
【００２５】
さらに、及び／または、あるいは、ある例においては、ＬＥＤの基板２０２と反対の側に配置された反射素子２２２は、発光２１６が、反射面を通って、ディスプレイパネル２０９に出るのを可能にするように、部分的に反射面を提供しながら、ある程度まで半透明な材料で形成されてよい。例えば、反射面は、非常に薄い銀の層（例えば、特定の厚さ未満）から形成されてよい。
【００２６】
図２の図２１２には、ＬＥＤ２０４Ｂの導電パッド２１８も表されている。導電パッド２１８は、電気を伝えるため、また、回路トレース２２０を介してＬＥＤ２０４Ｂを基板２０２に取り付けるために使用される。回路トレース２２０は、スクリーン印刷、インクジェット印刷、レーザ印刷、手動印刷、または、他の印刷手段を介して配置された導電性インクから形成されてよい。さらに、回路トレース２２０は、ダイの導電のために活性化可能なままで、予備硬化され、半乾燥または乾燥されて、追加の安定性を与えてよい。導電性ウェットインクを使用して、回路トレース２２０を形成してもよい、または、ウェットインクとドライインクの組み合わせを回路トレース２２０に使用してよい。あるいは、または、追加で、回路トレース２２０は、配線トレースとして予備成形されてよく、または、フォトエッチングされてよく、または、溶融材料から回路パターンに形成されて、接着、埋め込み、もしくは、他の方法で、基板２０２に固定されてよい。
【００２７】
回路トレース２２０の材料は、銀、銅、金、炭素、導電性ポリマー等を含んでよいが、これらに限らない。ある例においては、回路トレース２２０は、銀をコーティングした銅粒子を含んでよい。回路トレース２２０の厚さは、使用される材料の種類、意図する機能、その機能を達成するために適切な強度もしくは柔軟性、エネルギー容量、ＬＥＤのサイズ等に応じて変わり得る。例えば、回路トレースの厚さは、約５ミクロンから約２０ミクロン、約７ミクロンから約１５ミクロン、または、約１０ミクロンから約１２ミクロンの範囲であってよい。
【００２８】
図２１２に示すＬＥＤ２０４Ｂの反射素子に関して、ある例においては、反射素子２２２は、ＬＥＤ２０４Ｂの幅全体にわたって延在してよい、あるいは、反射素子２２４は、ＬＥＤ２０４Ｂの実質的に幅全体に、または、幅の一部に延在してよい。ＬＥＤの幅全体に延在する反射素子、または、ＬＥＤの幅の一部にのみ延在する反射素子は、ＬＥＤのどちらの側に使用されてもよい。さらに、及び／または、あるいは、ＬＥＤ内の両方の反射素子は、同じサイズであってよく、ＬＥＤの幅全体、または、ＬＥＤの幅の一部に延在してよい。
【００２９】
図２と同様に、図３に示す装置３００は、複数のＬＥＤ３０４Ａ、３０４Ｂが配置される回路基板３０２を含む。各ＬＥＤ３０４Ａ、３０４Ｂは、反射面３０６Ａ、３０６Ｂを含んでよい。拡散部３０８は、複数のＬＥＤ３０４Ａ、３０４Ｂと共に入れ子になるように、基板３０２に隣接する複数のＬＥＤ３０４Ａ、３０４Ｂと整列する。ある例においては、基板３０２は、本質的に反射性の材料で形成されてよい。あるいは、第３の反射素子は、特定の技術的目的にとっては望ましくない場合があるので、必要でない場合もある。例えば、基板３０２を通って発光が可能なように、基板３０２は、透明または半透明であることが望ましい場合がある。
【００３０】
図３に示すように、ディスプレイパネル３１０は、基板３０２の反対側に配置されて、入れ子拡散部３０８を挟む。図３で追加された詳細は、ＬＥＤ３０４Ａ、３０４Ｂを拡散部３０８に光学的に結合して、ＬＥＤを出る光と拡散部３０８に入る光からの光透過率を強化するという変更を含む。ある実施形態においては、ＬＥＤの端と拡散部との間のギャップまたは間隔が（ＬＥＤのマイクロサイズに比較して）比較的小さいまたは無い場合がある。従って、上記実施形態においては、光学結合は、ＬＥＤの側面と、当接する拡散部の壁との間で直接生じる。全ての図は、記載を明瞭にするために最小の間隔を表して、異なる構成要素を区別していることに注意されたい。しかしながら、図２及び図６は、ＬＥＤと拡散部の間にギャップも間隔も無いことを表してよい。
【００３１】
さらに、及び／または、あるいは、ある例においては、ギャップまたは間隔は、ＬＥＤ３０４Ａと拡散部３０８の間に、意図的に含まれ、異なる光学結合が組み込まれてよい。ギャップを含む実施形態のある例においては、ギャップを埋めて発光が拡散部３０８に入る前に発光を拡散させることによって、ＬＥＤ３０４Ａと拡散部３０８を光学的に結合させるように、蛍光体３３０が、ＬＥＤ３０４Ａ上とＬＥＤ３０４Ａの少なくとも側面の周りとに被着されてよい。蛍光体の使用は、白い光が必要な時、特に有用である。ギャップを含む実施形態の他の例においては、ギャップを埋めて発光が拡散部３０８に入る前に発光を拡散させることによって、ＬＥＤ３０４Ｂと拡散部３０８を光学的に結合させるように、シリコン、蛍光体等の材料３４０が、ＬＥＤ３０４Ｂの側面の周りに被着されてよい。ＬＥＤ３０４Ａ及び３０４Ｂの上面を通るとして表される発光の量は異なることに注意されたい。上述のように、各ＬＥＤ間の反射面３０６Ａ及び３０６Ｂは、完全に不透明から、所望の量の光が通ってディスプレイパネル３１０に到達するのが可能な程度まで、透明性が異なってよい。
【００３２】
さらに、入れ子拡散部（２０８、３０８）の構造的概念は、様々な方法で配光と光拡散のために使用されるように企図及び構成される。すなわち、入れ子拡散部は、ディスプレイパネル無しに埋め込まれてよく、ＬＣＤ以外の素子に拡散された光を提供するのに適している。ある例においては、入れ子拡散部は、図２及び図３に示すように、開いた空洞または貫通孔で、拡散部内に入れ子にされたＬＥＤを含む。さらに、及び／または、あるいは、ＬＥＤまたは他の光源は、拡散基板の材料によって１つまたは複数の側を覆われてよい。さらに、このような拡散部の説明のための実施形態は、図４の装置４００である。装置４００は、光源４０４（例えば、ＬＥＤ）を埋め込んだまたは入れ子にした拡散基板４０２を含む。拡散基板４０２の平均の厚さは、光源４０４の高さより薄くてよい（例えば、約１２ミクロンから約１００ミクロン、または、約２５ミクロンから約８０ミクロン、または、約３５ミクロンから約５０ミクロンに及ぶ等）。拡散基板４０２は、隆起部分４０６が拡散基板４０２の少なくとも片側で光源４０４を覆うように、成形または他の方法で形成される。同様に、光源４０４の底部側は、拡散基板４０２によって少なくとも部分的に覆われてよい。光源４０４は、光源４０４に電力を供給し得る導電パッド４０８を含む。
【００３３】
さらに、光源４０４は、ＬＥＤ２０４Ａ、２０４Ｂ、３０４Ａ、３０４Ｂ上に示した反射素子のような１つまたは複数の反射素子を含んでもよく、または、含まなくてもよい。拡散基板４０２は、光源から発せられる光の拡散を支援するテクスチャ特徴（ここで、さらに述べる）を含んでよいことが企図される。例えば、ある例においては、拡散基板は、入れ子にされた光源の高さ以上の厚さであってよく、拡散基板の表面にテクスチャが追加されてよい。
【００３４】
従って、本明細書で述べる入れ子拡散部の実施態様は、ＬＣＤでの使用に限定されず、入れ子拡散部は、多数の他の用途にとって、プレーナまたは基板拡散の光源として働いてよい。
【００３５】
図５は、ＬＥＤ５００の平面図を表す。ＬＥＤ５００は、光を生成するために、半導体材料５０２の１つまたは複数の層を含んでよい。ＬＥＤ５００は、さらに、電力をＬＥＤ５００に安全に提供するのを支援する電流拡散層５０４Ａ、５０４Ｂを含み、電力は、導電パッド５０６Ａ、５０６Ｂを介してＬＥＤ５００に伝えられる。ある例においては、電流拡散層５０４Ａ、５０４Ｂの材料が選択され、ＬＥＤ５００の面の１つで第１の反射素子として機能するように、半導体材料５０２と共に配置されてよく、反対側は第２の反射素子を含み得る。電流拡散層５０４Ａ、５０４Ｂは、図５に示す相対的なサイジングに制限されない。すなわち、所望の反射特性と、必要な機能面に応じて、電流拡散層５０４Ａ、５０４Ｂは、導電パッド５０６Ａ、５０６Ｂに対してより大きくてもよく、より小さくてもよい。さらに、電流拡散層５０４Ａ、５０４Ｂの厚さは、反射性を増加または減少させるように変更されてよい。
【００３６】
装置６００の垂直断面は、図６に示すように、拡散部６０６内に入れ子になったＬＥＤ６０４のアレイを上に配置した回路基板６０２を含む。ＬＥＤ６０４のアレイは、（ラベルを付けていないが図に示している）第１の反射素子と第２の反射素子を含む本出願に従ったＬＥＤであってよい。ＬＥＤ６０４のアレイを有する基板６０２とディスプレイパネル６０８との間の光学距離間隔Ｙは、ＬＥＤ６０４の厚さと、拡散部６０６を通る拡散の有効性に応じて変わり得る。ＬＥＤ６０４のアレイは、回路基板６０２の表面にわたってＬＥＤ６０４の幾つかの列と行を有するマトリックス状に配置されてよい（平面図は図８を参照）。隣り合うＬＥＤ同士の幾何学的中心（ｃｅｎｔｒｏｉｄ）間のＬＥＤの間隔距離Ｘは、ＬＥＤ６０４のサイズと、拡散部６０６とディスプレイパネル６０８とを通る拡散の有効性とに応じて変わり得る。距離Ｘは、最終的には、隣り合うＬＥＤの幅によって制限されることに注意されたい。さらに、距離Ｙは、最終的には、基板６０２上のＬＥＤ（複数可）の高さによって制限される。
【００３７】
多くの例において、基板６０２とディスプレイパネル６０８との間の高さの間隔は、隣り合うＬＥＤ６０４間の間隔と相関している。相関関係は、使用されるＬＥＤの数、拡散の有効性、所望の輝度、素子の所望の厚さ等に応じて変わり得る。最終的に、目的は、ディスプレイパネル６０８の表面全体をユーザにとって均一に照らしながら、ＬＥＤ数を最小限にしてコストと電力消費を節約し、ディスプレイ全体の厚さができるだけ薄くなるように基板６０２とディスプレイパネル６０８の間の距離Ｙを最小限にすることである。一般的に、Ｙの値が減少すると、Ｘの値も減少し、これは、アレイのＬＥＤ数が増加して、視覚的に目立つ光の点無しに、ディスプレイを均一に照らすことを意味する。
【００３８】
距離Ｙを小さくする時、必要なＬＥＤ数を最小限にするために、拡散部の表面及び／または本体にテクスチャを追加してよい。例えば、図７において、装置７００の垂直断面ＶＩＩ（図８を参照）は、拡散部７０６に入れ子にされたＬＥＤ７０４のアレイを上に配置した回路基板７０２を表す。基板７０２とディスプレイパネル７０８の間の距離Ｙは、変わり得る。ある例においては、拡散部７０６は、テクスチャ特徴７１０を含んでよい。テクスチャ特徴７１０は、図７に示すように、基板７０２の方に凹んでいてよく、または、凸型であってもよい（図示せず）。さらに、及び／または、あるいは、テクスチャ特徴７１０は、凸型構造と凹型構造の組み合わせを含んでよい。テクスチャ特徴７１０は、パターンにされてもよく、または、表面に、または、拡散部７０６内にランダムに配置されてもよい。
【００３９】
ある例においては、半円として表され、図７の他の例においては、先のとがった凹みとして表されるテクスチャ特徴７１０は、ＬＥＤ７０４からの光の拡散に有効な他の既知のまたはランダムな形であってよいことに注意されたい。例えば、テクスチャ特徴７１０は、三角形、ピラミッド型、球形、長方形、六角形等であってよい。図７のテクスチャ特徴７１０の形は、本出願による、実施形態を表しただけである。さらに、図７に示すテクスチャ特徴は、ＬＥＤ７０４からの距離に応じて、深さと幅が増加するが、ある例においては、光を均一に拡散するために、深さのみ、または、幅のみが変わってよい。従って、企図される他のテクスチャ特徴は、同じ幅を有するが、深さが増加する特徴（例えば、幅は同じであるが拡散部への深さが増加する管形状）、及び、深さは同じであるが幅が増加する特徴（例えば、拡散部への深さは同じであるが、光源からの距離と共に拡散部上の幅が変わるパンケーキ状の凹み）を含む。
【００４０】
ディスプレイパネルを通してＬＥＤが発した光を拡散するために、ＬＥＤ上に第１及び第２の反射素子を使用することに加えて、上記のようなテクスチャ特徴等のテクスチャ特徴が、反射素子と協働して、より均一に照らされたディスプレイ面を提供してよい。ある例においては、図８の拡散部７０６の平面図から分かるように、拡散部７０６は、複数のテクスチャ特徴７１０を含んでよい。アレイにおいては、拡散部７０６に示されたテクスチャ特徴である大きい円８００は、拡散部７０６内に入れ子にされたＬＥＤ（図示せず）の場所を表してよい。大きい円８００は、光がその場所で最も明るいことを必ずしも表さず、拡散部７０６内に入れ子にされたＬＥＤが発した光の最初の分配源を示すだけである。
【００４１】
個々のテクスチャ特徴８０２は、大きい円８００のＬＥＤの場所の幾何学的中心から第１の半径方向距離にある円として表される。他の個々のテクスチャ特徴８０４は、大きい円８００のＬＥＤの場所の幾何学的中心から第２の半径方向距離にある異なるサイズの円として表される。テクスチャ特徴８０４はテクスチャ特徴８０２より小さいことに注意されたい。さらに、テクスチャ特徴の連続８０６においては、ＬＥＤに最も近いテクスチャ特徴（例えば、テクスチャ特徴８０４）は、ＬＥＤから半径方向により離れたテクスチャ特徴（例えば、テクスチャ特徴８０２）のサイズより小さいことを示すパターンが出現する。すなわち、ある例においては、テクスチャ特徴とＬＥＤとの間の距離が増加すると、拡散部７０６全体と重ねられたディスプレイパネルとを通して均一に照らされるように、より多くの光を捕捉して、拡散するために、テクスチャ特徴のサイズは、大きくなってよい。相関して、テクスチャ特徴とＬＥＤとの間の距離が減少すると、光源近くで捕捉される光の量を減らすために、テクスチャ特徴のサイズは小さくなってよい。
【００４２】
図８では、テクスチャ特徴は、拡散部７０６全体に延在していない（すなわち、ＬＥＤ間にテクスチャ特徴の無い大きいギャップ）が、図８の表示は、例として示したもので、記載を明瞭にするために、また、図を複雑にしないためにそのように描いている。しかしながら、領域８０８に示すように、テクスチャ特徴は、拡散部７０６全体に途切れずに延在してよいことを企図している。隣り合うＬＥＤの例においては、テクスチャ特徴のサイズは、任意の隣り合う２つのＬＥＤ間のほぼ中間で最大の大きさに達し得ることに注意されたい。領域８０８の中心に示されるテクスチャ特徴は、例えば、横方向に隣り合うＬＥＤ間における、そのテクスチャ特徴の位置によって最大サイズになっていると考えられてよい。明瞭にするために、拡散部に入れ子にされたＬＥＤが間に無い時、２つのＬＥＤは、横方向に隣り合うとみなされてよい。よって、図８において、ＬＥＤは、互いに間隔を置いて、斜めに、水平に、または、垂直に配置されていても、隣り合っていると考えられる。
【００４３】
さらに、及び／または、あるいは、前述のように、テクスチャ特徴は、均一な拡散を維持するように均等に分散されながら、ランダムに配置されてよい。テクスチャ特徴は、レーザーエッチング、ナーリング、成形、きさげ加工等を介して作成されてよい。
【００４４】
ＬＥＤを形成する方法の説明のための実施形態
本出願の実施形態による、ＬＥＤを作成する方法９００を図９に示す。方法９００は、半導体を形成するステップ９０２を含む。ある例においては、半導体を形成するステップは、ＬＥＤとして使用される従来の半導体を形成するのに使用されるステップと類似であってよい。他の例においては、他のステップを行ってよい。方法９００は、さらに、反射面を有する第１の反射素子を作成するステップ９０４を含む。第１の反射素子は、反射面が半導体に向かって内部に光を反射するように、半導体の第１の側に作成される。さらに、９０６において、反射面を有する第２の反射素子が作成される。第２の反射素子は、第２の反射素子の反射面が、半導体に向かって、また、第１の反射素子に向かって内部に光を反射するように、半導体の第１の側と反対の半導体の第２の側に作成される。
【００４５】
方法９００において、第１及び第２の反射素子は、アルミニウム、銀、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、または、白色の拡散ポリマーベースの反射材料等の材料から形成されてよい。さらに、第１及び第２の反射素子の１つまたは両方は、反射素子が、一般的に、反射面を維持しながら、ある程度まで半透明であるように、非常に薄い層（例えば、閾値距離未満）に形成されてよい。
【００４６】
入れ子拡散部を形成する方法の説明のための実施形態
本出願の実施形態による入れ子拡散部を作成する方法１０００を図１０に示す。方法１０００は、拡散基板を取得するステップ１００２を含む。ある例においては、拡散基板を取得するステップは、基板上に上記テクスチャ特徴を作成する追加のステップを含んでよい。テクスチャ特徴は、レーザーエッチング、ナーリング、成形、きさげ加工等を介して作成されてよい。あるいは、ある例においては、テクスチャ特徴は、拡散基板に前もって追加されていてもよく、または、拡散基板は、テクスチャ特徴を全く含まなくてもよい。他の例においては、他のステップが行われてよい。方法１０００は、１つまたは複数のＬＥＤを拡散基板内に入れ子にするステップ１００４をさらに含む。ステップ１００４は、ＬＥＤを回路基板に取り付ける前または後で行われてよい。さらに、１００６において、入れ子拡散部をＬＣＤ装置に配置する任意選択のステップが行われてよい。
【００４７】
例示の条項
Ａ：基板と、ＬＥＤであって、前記ＬＥＤの第１の側に導電パッドを介して前記基板に取り付けられた前記ＬＥＤとを含む装置であって、前記ＬＥＤは、前記基板から離れる方向に光を反射するように前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子と、前記ＬＥＤの前記第１の側の反対の前記ＬＥＤの第２の側に隣接して配置された第２の反射素子とを含み、前記第２の反射素子は、主に光を前記基板に向かう方向に反射するように配置された、前記装置。
【００４８】
Ｂ：前記ＬＥＤは、第１のＬＥＤであり、前記装置は、前記基板に前記第１のＬＥＤから間隔を置いて配置された第２のＬＥＤをさらに含み、前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとの間の前記基板の一部は、前記基板から離れる方向に光を反射するように配置された反射面を含む、Ａ項に記載の装置。
【００４９】
Ｃ：前記ＬＥＤは、第１のＬＥＤであり、前記装置は、前記基板に前記第１のＬＥＤから間隔を置いて配置された第２のＬＥＤをさらに含み、前記第２のＬＥＤは、前記基板から離れる方向に光を反射するように前記第２のＬＥＤの第１の側に隣接して配置された第１の反射素子、または、前記基板に向かう方向に光を反射するように第２の側に隣接して配置された第２の反射素子の少なくとも１つを含む、Ａ項とＢ項のいずれか１項に記載の装置。
【００５０】
Ｄ：拡散部であって、前記ＬＥＤを前記拡散部内に入れ子にするように前記ＬＥＤと整列した前記拡散部をさらに含み、前記拡散部の前記材料は、シリコン、ポリカーボネート（ＰＣ）、または、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の少なくとも１つを含む、Ａ項〜Ｃ項のいずれか１項に記載の装置。
【００５１】
Ｅ：前記基板に隣り合う前記ＬＥＤと共に入れ子になるように配置された成形用ポリマーフィルムから形成される拡散部をさらに含む、Ａ項〜Ｄ項のいずれか１項に記載の装置。
【００５２】
Ｆ：前記基板上に配置され、前記ＬＥＤの前記導電パッドに接続された導電トレースをさらに含む、Ａ項〜Ｅ項のいずれか１項に記載の装置。
【００５３】
Ｇ：前記基板は、プリント基板（ＰＣＢ）である、Ａ項〜Ｆ項のいずれか１項に記載の装置。
【００５４】
Ｈ：前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、前記ＬＥＤの幅の少なくとも一部に延在する、Ａ項〜Ｇ項のいずれか１項に記載の装置。
【００５５】
Ｉ：前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、前記ＬＥＤの幅全体にわたって延在する、Ａ項〜Ｈ項のいずれか１項に記載の装置。
【００５６】
Ｊ：前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、前記ＬＥＤの電流拡散層として形成される、Ａ項〜Ｉ項のいずれか１項に記載の装置。
【００５７】
Ｋ：前記第１の反射素子または前記第２の反射素子のうちの少なくとも１つの材料は、アルミニウム、銀、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、または、白色の拡散ポリマーベースの反射材料の１つである、Ａ項〜Ｊ項のいずれか１項に記載の装置。
【００５８】
Ｌ：拡散基板と、前記拡散基板内に入れ子にされたＬＥＤアレイとを含む装置であって、各ＬＥＤは、そのＬＥＤの第１の側に導電パッドを含み、各ＬＥＤは、前記拡散基板の平面を横切る第１の方向に光を反射するように前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子と、前記ＬＥＤの前記第１の側と反対の前記ＬＥＤの第２の側に隣接して配置された第２の反射素子とを含み、前記第２の反射素子は、前記拡散基板の平面を横切る第２の方向であって、前記第１の方向と反対の前記第２の方向に光を反射するように配置される、前記装置。
【００５９】
Ｍ：前記ＬＥＤに取り付けられた回路基板をさらに含む、Ｌ項に記載の装置。
【００６０】
Ｎ：前記拡散基板は、テクスチャ特徴を含む、Ｌ項、Ｍ項のいずれか１項に記載の装置。
【００６１】
Ｏ：前記拡散基板の表面は、前記ＬＥＤアレイの少なくとも１つのＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含む、Ｌ項〜Ｎ項のいずれか１項に記載の装置。
【００６２】
Ｐ：特定のテクスチャ特徴の最大寸法のサイズは、前記少なくとも１つのＬＥＤと前記特定のテクスチャ特徴との間の半径方向距離によって決まる、Ｌ項〜Ｏ項のいずれか１項に記載の装置。
【００６３】
Ｑ：前記少なくとも１つのＬＥＤから第１の半径方向距離に配置された第１の特定のテクスチャ特徴の最大寸法は、前記少なくとも１つのＬＥＤから第２の半径方向距離に配置された第２の特定のテクスチャ特徴の最大寸法未満であり、前記第１の半径方向距離は、前記第２の半径方向距離より短い、Ｌ項〜Ｐ項のいずれか１項に記載の装置。
【００６４】
Ｒ：前記拡散基板の表面は、前記ＬＥＤアレイの各ＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含み、各テクスチャ特徴のサイズは、１つまたは複数のＬＥＤからの半径方向距離によって決まる、Ｌ項〜Ｑ項のいずれか１項に記載の装置。
【００６５】
Ｓ：２つの隣り合うＬＥＤ間の距離の中間に配置された特定のテクスチャ特徴の深さ及び／または幅は、前記２つの隣り合うＬＥＤの間の中間の前記距離未満に配置されたテクスチャ特徴の対応する深さ及び／または幅より大きい、Ｌ項〜Ｒ項のいずれか１項に記載の装置。
【００６６】
Ｔ：回路基板と、前記回路基板にほぼ平行に配置されたディスプレイパネルと、前記回路基板と前記ディスプレイパネルの間に配置された拡散基板と、前記拡散基板の平面にわたってネストされた列及び行のＬＥＤアレイであって、前記回路基板に取り付けられた前記ＬＥＤアレイとを含む装置であって、各ＬＥＤは、そのＬＥＤの第１の側に導電パッドを介して取り付けられ、各ＬＥＤは、前記拡散基板の平面を横切る第１の方向に光を反射するように前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子、または前記ＬＥＤの前記第１の側の反対の前記ＬＥＤの第２の側に隣接して配置された第２の反射素子の少なくとも１つを含み、前記第２の反射素子は、前記拡散基板の平面を横切る第２の方向であって、前記第１の方向と反対の前記第２の方向に光を反射するように配置され、前記拡散基板は、前記ＬＥＤアレイの１つまたは複数のＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含む、前記装置。
【００６７】
Ｕ：約１２ミクロンから約１００ミクロンに及ぶ平均厚さを有する拡散基板と、前記拡散基板に入れ子にされた光源とを含む装置であって、前記光源は、導電パッドを含み、前記導電パッドを介して、前記光源は、電力を供給され、前記拡散基板を照らすように構成される、前記装置。
【００６８】
Ｖ：基板と、複数のＬＥＤであって、各ＬＥＤは、第１の側と第２の側を有し、各ＬＥＤは、前記ＬＥＤの前記第１の側で導電パッドを介して前記基板に取り付けられ、各ＬＥＤは、前記基板から離れる方向に光を反射するように前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子と、前記ＬＥＤの前記第１の側の反対の前記ＬＥＤの前記第２の側に隣接して配置された第２の反射素子とを含み、前記第２の反射素子は、光を主に前記基板に向かう方向に反射させるように配置された、前記複数のＬＥＤと、前記基板の表面に対して前記複数のＬＥＤと整列した光拡散特性を有する拡散部であって、前記複数のＬＥＤの少なくとも１つのＬＥＤの周囲で入れ子になるように整列された前記拡散部とを含む、ディスプレイ装置。
【００６９】
Ｗ：前記複数のＬＥＤは、前記基板上で互いに間隔を置いた第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとを含み、前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤの間の前記基板の部分は、前記基板から離れる方向に光を反射するように反射面を含む、Ｖ項に記載のディスプレイ装置。
【００７０】
Ｘ：前記複数のＬＥＤは、前記基板上で互いに間隔を置いた第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとを含む、Ｖ項、Ｗ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００７１】
Ｙ：前記拡散部の前記材料は、シリコン、ポリカーボネート（ＰＣ）、または、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の少なくとも１つを含む、Ｖ項〜Ｘ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００７２】
Ｚ： 前記拡散部は、成形用ポリマーフィルムから形成される、Ｖ項〜Ｙ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００７３】
ＡＡ：前記基板に配置され、前記複数のＬＥＤの各ＬＥＤの前記導電パッドに接続された導電トレースをさらに含む、Ｖ項〜Ｚ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００７４】
ＡＢ：前記基板は、プリント基板（ＰＣＢ）である、Ｖ項〜ＡＡ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００７５】
ＡＣ：前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、前記複数のＬＥＤの少なくとも１つの幅の少なくとも一部に延在する、Ｖ項〜ＡＢ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００７６】
ＡＤ：前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、前記複数のＬＥＤの少なくとも１つのＬＥＤの幅全体にわたって延在する、Ｖ項〜ＡＣ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００７７】
ＡＥ：前記第１の反射素子または前記第２の反射素子の少なくとも１つは、電流拡散層として形成される、Ｖ項〜ＡＤ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００７８】
ＡＦ：前記第１の反射素子または前記第２の反射素子のうちの少なくとも１つの材料は、アルミニウム、銀、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、または、白色の拡散ポリマーベースの反射材料の１つである、Ｖ項〜ＡＥ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００７９】
ＡＧ：前記複数のＬＥＤの少なくとも１つは、５０ミクロン未満の厚さを有する、Ｖ項〜ＡＦ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００８０】
ＡＨ：前記基板と、前記複数のＬＥＤの少なくとも１つと、前記拡散部とは合わせて、１７０ミクロン未満の厚さを有する、Ｖ項〜ＡＧ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００８１】
ＡＩ：前記拡散部の厚さ寸法は、前記複数のＬＥＤのそれぞれの高さ寸法とほぼ同じである、Ｖ項〜ＡＨ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００８２】
ＡＪ：前記拡散部は、第１の側と第２の側とを有し、前記拡散部の前記第１の側は、前記基板から離れる方向に光を反射する反射面を含む、Ｖ項〜ＡＩ項のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【００８３】
ＡＫ：拡散基板と、前記拡散基板内に入れ子になるように前記拡散基板と整列するＬＥＤアレイとを含む装置であって、各ＬＥＤは、そのＬＥＤの第１の側に導電パッドを含み、各ＬＥＤは、前記拡散基板の平面を横切る第１の方向に光を反射するように前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子と、前記ＬＥＤの前記第１の側と反対の前記ＬＥＤの第２の側に隣接して配置された第２の反射素子とを含み、前記第２の反射素子は、前記拡散基板の平面を横切る第２の方向であって、前記第１の方向と反対の前記第２の方向に光を反射するように配置され、前記拡散基板の厚さ寸法は、前記ＬＥＤアレイの高さ以下である、前記装置。
【００８４】
ＡＬ：前記ＬＥＤに取り付けられた回路基板をさらに含む、ＡＫ項に記載の装置。
【００８５】
ＡＭ：前記拡散基板は、テクスチャ特徴を含む、ＡＫ項、ＡＬ項のいずれか１項に記載の装置。
【００８６】
ＡＮ：前記拡散基板の表面は、前記ＬＥＤアレイの少なくとも１つのＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含む、ＡＫ項〜ＡＭ項のいずれか１項に記載の装置。
【００８７】
ＡＯ：特定のテクスチャ特徴の最大寸法のサイズは、前記少なくとも１つのＬＥＤと前記特定のテクスチャ特徴との間の半径方向距離によって決まる、ＡＫ項〜ＡＮ項のいずれか１項に記載の装置。
【００８８】
ＡＰ：前記少なくとも１つのＬＥＤから第１の半径方向距離に配置された第１の特定のテクスチャ特徴の最大寸法は、前記少なくとも１つのＬＥＤから第２の半径方向距離に配置された第２の特定のテクスチャ特徴の最大寸法未満であり、前記第１の半径方向距離は、前記第２の半径方向距離より短い、ＡＫ項〜ＡＯ項のいずれか１項に記載の装置。
【００８９】
ＡＱ：前記拡散基板の表面は、前記ＬＥＤアレイの各ＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含み、各テクスチャ特徴のサイズは、１つまたは複数のＬＥＤからの半径方向距離によって決まる、ＡＫ項〜ＡＰ項のいずれか１項に記載の装置。
【００９０】
ＡＲ：２つの隣り合うＬＥＤ間の距離の中間に配置された特定のテクスチャ特徴の深さ及び／または幅は、前記２つの隣接するＬＥＤ間の中間の前記距離より短い所に位置するテクスチャ特徴の対応する深さ及び／または幅より大きい、ＡＫ項〜ＡＱ項のいずれか１項に記載の装置。
【００９１】
ＡＳ：回路基板と、前記回路基板にほぼ平行に配置されたディスプレイパネルと、前記回路基板と前記ディスプレイパネルの間に配置された拡散基板と、前記拡散基板と整列し、前記回路基板に取り付けられるように、前記拡散基板の平面にわたって入れ子にされた列及び行のＬＥＤアレイと、を含む装置であって、各ＬＥＤは、そのＬＥＤの第１の側に導電パッドを介して取り付けられ、各ＬＥＤは、前記拡散基板の平面を横切る第１の方向に光を反射するように前記ＬＥＤの前記第１の側に隣接して配置された第１の反射素子、または、前記ＬＥＤの前記第１の側の反対の前記ＬＥＤの第２の側に隣接して配置された第２の反射素子の少なくとも1つを含み、前記第２の反射素子は、前記拡散基板の平面を横切る第２の方向であって、前記第１の方向の反対の前記第２の方向に光を反射するように配置され、前記拡散基板は、前記ＬＥＤアレイの１つまたは複数のＬＥＤの周りに円周方向に延在するテクスチャ特徴を含む、前記装置。
【００９２】
結論
幾つかの実施形態を構造的特徴、及び／または、方法論的行為に特有の言葉で記載したが、請求項は、記載した特定の特徴にも行為にも必ずしも制限されないことは理解されたい。むしろ、特定の特徴及び行為は、特許を請求する主題を実施する説明のための形として開示した。
【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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【国際調査報告】
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