(57)【要約】  熱伝導性基板（２１２）と、熱伝導性基板の主面（２１４）に近接するパターン化導電層（２１８）と、パターン化導電層と基板の主面との間に配置されている誘電体層（２１６）と、ポストの少なくとも一部分が熱伝導性基板内に埋め込まれるように、熱伝導性基板に取り付けられたポスト（２３０）を含む少なくとも１つのＬＥＤ（２２０）とを含む照明アセンブリ（２００）が開示されている。少なくとも１つのＬＥＤが、ポストを介して熱伝導性基板に熱的に接続されているとともに、パターン化導電層に電気的に接続されている。誘電体層は反射性であり得る。
2008524827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導性基板と、
前記熱伝導性基板の主面に近接するパターン化導電層と、
前記パターン化導電層と前記熱伝導性基板の前記主面との間に配置されている反射性誘電体層と、
ポストの少なくとも一部分が前記熱伝導性基板内に埋め込まれるように、前記熱伝導性基板に取り付けられたポストを備える少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）とを備え、
前記少なくとも１つのＬＥＤが、前記ポストを介して前記熱伝導性基板に熱的に接続されているとともに、前記パターン化導電層に電気的に接続されていることを特徴とする照明アセンブリ。
【請求項２】
前記反射性誘電体層が変動屈折率の多数のポリマー層を備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記熱伝導性基板が導電性でもあり、さらに、前記少なくとも１つのＬＥＤが、前記ポストを介して導電性の前記熱伝導性基板に電気的に接続されている、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記ポストがねじ付きポストを備え、前記少なくとも１つのＬＥＤがＬＥＤ本体を備え、前記ＬＥＤ本体が前記ねじ付きポスト上にねじ込まれている、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記少なくとも１つのＬＥＤがＬＥＤ本体を備え、前記ＬＥＤ本体が前記ポスト上に摩擦嵌合されている、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記アセンブリが一連のＬＥＤを備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記少なくとも１つのＬＥＤが、前記パターン化導電層の第１の導体に電気的に接続された第１の電極と、前記パターン化導電層の第２の導体に電気的に接続された第２の電極とを備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記ポストが、前記少なくとも１つのＬＥＤを前記熱伝導性基板に取り付ける少なくとも１つの突起を備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記ポストがねじ付きポストを備え、さらに、前記ポストが前記熱伝導性基板内にねじ止めされている、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
熱伝導性基板を設けるステップと、
前記熱伝導性基板の主面上に誘電体層を形成するステップと、
前記誘電体層上にパターン化導電層を形成するステップと、
ポストを備える少なくとも１つのＬＥＤを設けるステップと、
前記ポストの少なくとも一部分が前記熱伝導性基板内に埋め込まれるように、前記少なくとも１つのＬＥＤを前記熱伝導性基板に取り付けるステップとを有し、
前記少なくとも１つのＬＥＤが、前記ポストを介して前記熱伝導性基板に熱的に接続されるとともに、前記パターン化導電層に電気的に接続されることを特徴とする、照明アセンブリの作製方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのＬＥＤを取り付けるステップが、前記少なくとも１つのＬＥＤの前記ポストを前記熱伝導性基板に圧入するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのＬＥＤを取り付けるステップが、前記ポストで前記熱伝導性基板を貫通するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ポストがねじ付きポストを備え、前記少なくとも１つのＬＥＤを取り付けるステップが、前記ねじ付きポストを前記熱伝導性基板内にねじ止めするステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのＬＥＤを取り付けるステップが、
前記誘電体層内に少なくとも１つのアパーチャを形成するステップと、
前記少なくとも１つのＬＥＤを、前記少なくとも１つのアパーチャを介して前記熱伝導性基板に取り付けるステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのアパーチャを形成するステップが、前記少なくとも１つのＬＥＤを前記熱伝導性基板に取り付けつつ、前記誘電体層の一部分を前記ポストで除去するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記誘電体層を形成するステップが、前記誘電体層を蒸着するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記誘電体層を形成するステップが、高分子多層光学フィルムを前記熱伝導性基板に取り付けるステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記パターン化導電層を形成するステップが、前記誘電体層上に前記パターン化導電層を蒸着するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
熱伝導性基板と、
前記熱伝導性基板の主面に近接するパターン化導電層と、
前記パターン化導電層と前記熱伝導性基板の前記主面との間に配置されている反射性誘電体層と、
ポストの少なくとも一部分が前記熱伝導性基板内に埋め込まれるように、前記熱伝導性基板に取り付けられたポストを備える少なくとも１つのＬＥＤとを備え、
前記少なくとも１つのＬＥＤが、前記ポストを介して前記熱伝導性基板に熱的に接続されているとともに、前記パターン化導電層に電気的に接続されている、照明アセンブリと、
前記照明アセンブリに光学的に結合され、前記照明アセンブリからの光の少なくとも一部分を変調するように動作可能な複数の制御可能要素を備える空間光変調器とを備えることを特徴とするディスプレイ。
【請求項２０】
前記空間光変調器の前記複数の制御可能要素が液晶ディスプレイ要素を備える、請求項１９に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に点灯（ｌｉｇｈｔｉｎｇ）または照明（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）アセンブリに関する。特に本発明は、一連の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いる点灯または照明アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
照明アセンブリは多様な用途に用いられている。伝統的な照明アセンブリは例えば白熱または蛍光灯などの光源を用いていた。最近になって他のタイプの発光素子、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）は照明アセンブリで用いられている。ＬＥＤは小型、長寿命、および低消費電力という利点を有する。ＬＥＤのこれらの利点は多数の多様な用途においてＬＥＤを有用にする。
【０００３】
多くの点灯用途の場合、１つまたは複数のＬＥＤが必要な光度および／または配光を供給することが望ましい。例えば数個のＬＥＤを、小型寸法を有するアレイに組み付けて、小領域に高照度を提供することが可能であり、またはＬＥＤを大領域に分散させてより広く且つより均一な照度を提供することができる。
【０００４】
アレイ内のＬＥＤは、ＬＥＤを印刷回路基板上に載置することにより、一般に相互におよび他の電気システムに接続されている。電子機器製造の他の分野で一般的な技術、例えば構成要素を回路基板配線上に配置し、その後を流動はんだ付け、リフローはんだ付け、および導電性接着剤を用いた取り付けを始めとする多数の既知の技術のうちの１つを用いて構成要素を基板に接合することによって、ＬＥＤを基板上に装着し得る。
【０００５】
ＬＥＤダイを保持するために用いられる一般的なＬＥＤパッケージは、セラミックまたはプラスチックパッケージ内に実装された１つまたは複数のＬＥＤを含み、電気接続が表面実装パッケージまたはＴ−１  ３／４タイプ「ゼリービーン（ｊｅｌｌｙｂｅａｎ）」パッケージ等などのワイヤまたははんだ接合を介して提供されている。しかしながら、これらの技術および設計は時にはＬＥＤパッケージからヒートシンクへの不良熱伝導率をもたらすとともに、用いられている回路化基板は高価であるとともに不良光反射率をもたらす恐れがある。
【０００６】
高い熱伝導率は、ＬＥＤの光出力を増加させるとともにその動作寿命を延ばすために重要であり得る。また、基板の反射率も、ＬＥＤが光学キャビティを照明するとともにＬＥＤにより放射された光の相当な量が光学キャビティ内の回路基板で反射する用途で重要であり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本明細書に記載された実施形態は、点灯目的または情報表示に利用されるＬＥＤアレイの製造および使用に特に有用である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様において、本発明は、熱伝導性基板と、熱伝導性基板の主面に近接するパターン化導電層とを含む照明アセンブリを提供する。また、アセンブリはパターン化導電層と基板の主面との間に配置されている反射性誘電体層と、ポストの少なくとも一部分が熱伝導性基板内に埋め込まれるように、熱伝導性基板に取り付けられたポストを含む少なくとも１つのＬＥＤとを含む。少なくとも１つのＬＥＤが、ポストを介して熱伝導性基板に熱的に接続されているとともに、パターン化導電層に電気的に接続されている。
【０００９】
他の態様において、本発明は、熱伝導性基板を設けるステップと、熱伝導性基板の主面上に誘電体層を形成するステップとを含む、照明アセンブリの作製方法を提供する。この法は、誘電体層上にパターン化導電層を形成するステップと、ポストを含む少なくとも１つのＬＥＤを設けるステップと、ポストの少なくとも一部分が熱伝導性基板内に埋め込まれるように、少なくとも１つのＬＥＤを熱伝導性基板に取り付けるステップとをさらに含む。少なくとも１つのＬＥＤが、ポストを介して熱伝導性基板に熱的に接続されるとともに、パターン化導電層に電気的に接続される。
【００１０】
他の態様において、本発明は、照明アセンブリを含むディスプレイを提供する。このアセンブリは、熱伝導性基板と、熱伝導性基板の主面に近接するパターン化導電層とを含む。このアセンブリは、パターン化導電層と熱伝導性基板の主面との間に配置されている反射性誘電体層と、ポストの少なくとも一部分が熱伝導性基板内に埋め込まれるように、熱伝導性基板に取り付けられたポストを含む少なくとも１つのＬＥＤとをさらに含む。少なくとも１つのＬＥＤが、ポストを介して熱伝導性基板に熱的に接続されているとともに、パターン化導電層に電気的に接続されている。またディスプレイは、照明アセンブリに光学的に結合された空間光変調器を含み、空間光変調器は、照明アセンブリからの光の少なくとも一部分を変調するように動作可能な複数の制御可能要素を含む。
【００１１】
本発明の上記の概要は、本発明の各々の開示実施形態またはすべての実施を説明しようとするものではない。図および以下の詳細な説明が例示的実施形態をより具体的に例示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は照明アセンブリに適用可能であるとともに、特にＬＥＤを用いて照明を提供する照明アセンブリに適用可能である。本明細書に開示された照明アセンブリは、例えば領域を照明する一般的な点灯用途、または情報ディスプレイにあるようなアセンブリの異なる領域の選択的照明により視認者に情報を供給するために用いられ得る。このようなアセンブリは、バックライトディスプレイ、標識、および多くの量の光を必要とする他の点灯用途で用いるのに適している。
【００１３】
本発明の照明アセンブリは、多数の適切な技術、例えば溶接、圧入、貫通、ねじ止め等を用いて基板に取り付け可能に設計されたＬＥＤを含む。基板は、熱がＬＥＤから分離され得るように熱伝導性である。いくつかの実施形態において基板は導電性でもあり、それによりＬＥＤに回路経路を提供する。また、いくつかの実施形態においてアセンブリは、ＬＥＤにより放射された光の少なくとも一部を反射する、基板の主面に近接した誘電体層を含み得る。また、いくつかの実施形態は、基板への直接的熱接続を提供することができるポストを有するＬＥＤを含む。例示的実施形態においてこの直接的熱接続により、ＬＥＤによって生成された熱の一部がＬＥＤから基板の主面にほぼ直交する方向に基板内に向けられ、それによりＬＥＤから横方向に広がる生成熱量を低減させることができる。
【００１４】
図１はＬＥＤ２０の一実施形態の概略断面図である。ＬＥＤ２０は、反射性基板２５を含むＬＥＤ本体２４内に載置されたダイ２２を含む。またＬＥＤ２０は、両方ともダイ２２に電気的に接続された第１の電極２６および第２の電極２８、ならびにポスト３０を含む。
【００１５】
本明細書に用いられるように、用語「ＬＥＤ」および「発光ダイオード」は一般に、ダイオードに電力を供給するコンタクト領域を有する発光半導体要素を指している。無機半導体発光ダイオードの異なる形状を、例えば１つまたは複数のＩＩＩ族要素、および１つまたは複数のＶ族要素の組み合わせ（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）で形成し得る。ＬＥＤ内で用いることができるＩＩＩ−Ｖ族半導体材料の例には、窒化ガリウムまたは窒化インジウム・ガリウムなどの窒化物、およびリン化インジウム・ガリウムなどのリン化物がある。他のタイプのＩＩＩ−Ｖ族材料も、周期表の他の族の無機材料と同様に用いることができる。
【００１６】
ＬＥＤは、例えばＬＥＤダイ、表面実装ＬＥＤ、チップオンボードＬＥＤ、および他の構成のＬＥＤを始めとする、パッケージ化または非パッケージ化形状であり得る。チップオンボード（ＣＯＢ）は、回路基板上に直接実装されたＬＥＤダイ（すなわち未パッケージ化ＬＥＤ）を指す。また用語「ＬＥＤ」は、パッケージ化されたＬＥＤ、またはＬＥＤから放射された光を異なる波長の光に変換する蛍光体に関連したＬＥＤを含む。ワイヤボンディング、オートメーション化ボンディング（ＴＡＢ）、またはフリップチップ・ボンディングによりＬＥＤへの電気的接続を行うことができる。ＬＥＤは図に概略的に示されているとともに、本明細書に説明するように未パッケージ化ＬＥＤダイまたはパッケージ化ＬＥＤであり得る。
【００１７】
ＬＥＤは米国特許第５，９９８，９３５号明細書（清水ら）に記載されているような上面発光であり得る。代替的にはＬＥＤは、米国特許公開公報第２００４／０２３３６６５Ａ１号明細書（ウェスト（Ｗｅｓｔ）ら）に記載されているような側面発光であり得る。
【００１８】
赤色、緑色、青色、紫色、または赤外スペクトル領域などの任意の波長で発光するようにＬＥＤを選択することができる。一連のＬＥＤ内で、ＬＥＤは各々同じスペクトル領域で発光することが可能であり、または異なるスペクトル領域で発光することが可能である。異なるＬＥＤを用いて異なる色を生成してもよく、発光素子から放射された光の色が選択可能である。異なるＬＥＤの個々の制御は放射光の色を制御する能力につながる。加えて白色光が望ましい場合には、異なる色の光を放射する多数のＬＥＤを設けてもよく、その複合効果は視認者により白色であると知覚される光を放射することである。白色光を生成する他の手法は、比較的短い波長の光を放射する１つまたは複数のＬＥＤを用いるとともに、蛍光波長変換器を用いて放射光を白色光に変換することである。白色光は人間の目の蛍光体を刺激して、普通の観察者が「白色」と考え得る外観を生じる光である。そのような白色光は赤色（一般に暖かい白色光と称される）へ、または青色（一般的に冷たい白色光と称される）へバイアスされ得る。そのような光は１００までの演色評価数を有することができる。
【００１９】
図１のＬＥＤ２０は任意の適切なＬＥＤダイ２２を含み得る。例えばＬＥＤダイ２２は個別のｐおよびｎドープ半導体層、基板層、バッファ層、および上層を含み得る。ＬＥＤダイ２２の主放射面と、下面と、側面とが単純な矩形配置で示されているが、他の既知の構成、例えば直立または倒立であり得る角錐台形状を形成する傾斜側面も考えられる。ＬＥＤダイへの電気コンタクトも簡略化のため示されていないが、既知の通りダイの表面のいずれかの上に設けることができる。
【００２０】
ＬＥＤ２０は、１つのダイ２２を有するものとして示されているが、ＬＥＤ２０は、２つ以上のダイ２２、例えば赤色発光ダイ、緑色発光ダイ、および青色発光ダイを含むことができる。いくつかの実施形態において、ＬＥＤダイ２２は、両方の電気コンタクトがダイ２２の下面にあるフリップチップ設計であり得る。そのような実施形態において、任意の適切な技術を用いて、ダイ２２をＬＥＤ２０の第１および第２の電極２６、２８に電気的に接続し得る。
【００２１】
代替的実施形態において、ＬＥＤ２０は、ワイヤボンドＬＥＤダイ２２を含み得る。例えば、図２は１つのワイヤボンドＬＥＤダイ１２２を含むＬＥＤ１２０の概略断面図である。ダイ１２２は、ダイ１２２の上面に取り付けられたワイヤ１２７を介して第１の電極１２６に電気的に接続されている。ダイ１２２の下面は、ＬＥＤ１２０の第２の電極１２８に電気的に接続されている。いくつかの実施形態において、ＬＥＤダイ１２２は、ダイ１２２の任意の適切な表面または多数の表面上に、ダイ１２２を第１および／または第２の電極１２６、１２８および／またはポスト１３０に電気的に接続する、２つ以上のワイヤボンドを有することもできる。任意の適切なワイヤを用いてダイ１２２を第１の電極１２６に接続し得る。また任意の適切な技術を用いてワイヤ１２７をダイ１２２と第１の電極１２６とに取り付け得る。またＬＥＤ１２０は、反射体１２５を含むＬＥＤ本体１２４と、ポスト１３０とを含む。図１に図示された実施形態のＬＥＤダイ２２、本体２４、第１および第２の電極２６、２８、ならびにポスト３０に対して本明細書で述べた設計上の考慮および可能性のすべては、図２に図示された実施形態のＬＥＤダイ１２２、本体１２４、第１および第２の電極１２６、１２８、ならびにポスト１３０に同等に適用される。
【００２２】
図１に戻ると、ＬＥＤ本体２４は、ＬＥＤダイ２２からの縁部放射光を捕獲するとともにそれを前方に屈曲する反射面２５を含む。任意の適切な材料、例えば金属、高分子等を用いてＬＥＤ本体２４を形成し得る。反射面２５は鏡面または拡散反射性であり得る。いくつかの実施形態において、反射面２５は、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）のスリーエム・カンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能なビキュイティ（登録商標）イー・エス・アール（Ｖｉｋｕｉｔｉ（登録商標）ＥＳＲ）フィルムなどの多層高分子反射フィルムを含み得る。
【００２３】
またＬＥＤ２０は、ＬＥＤダイ２２に熱的に接続されたポスト３０を含む。ポスト３０は、熱がダイ２２から且つＬＥＤ２０の外に向けられるように低熱抵抗経路として動作することができる。ポスト３０はダイ２２と接していてもよい。代替的には、ポスト３０は熱伝導接着剤または他の材料によりダイ２２に熱的に接続され得る。
【００２４】
任意の適切な材料を用いてポスト３０を形成し得る。いくつかの実施形態において、ポスト３０は、熱伝導性材料、例えば銅、ニッケル、金、アルミニウム、スズ、鉛、銀、インジウム、酸化亜鉛、酸化ベリリウム、酸化アルミニウム、サファイア、ダイヤモンド、窒化アルミニウム、炭化シリコン、グラファイト、マグネシウム、タングステン、モリブデン、シリコン、高分子バインダ、無機バインダ、ガラスバインダ、およびそれらの組み合わせを含む。またポスト３０は高い熱伝導率用作動流体も含み得る。ポスト３０はそのため、流体輸送が毛細管流動システムまたは２相液体／沸騰システムによるヒートパイプと考えられる。またいくつかの実施形態において、ポスト３０は導電性であり得る。任意の適切な導電性材料、例えば銅、ニッケル、金、アルミニウム。スズ、鉛、銀、インジウム、およびそれらの組み合わせを用いて導電性ポスト３０を形成し得る。一実施形態において、ポスト３０は熱的および電気的両方で伝導性であり得る。
【００２５】
また、ポスト３０の部分の電気的絶縁を提供するように導電性ポスト３０を区分することができる。このような区分が縦方向に行われ、各区分が良好な熱伝導率を有することが好ましい場合がある。例えば円柱状ポストを熱的および導電性材料、例えばアルミニウムの２つの半円柱で構成することも可能であり、それらの間に誘電体層または領域が介在して長さに沿って高熱伝導性ポストを形成するが、ポストの直径にわたって比較的限定された熱伝導性を有するとともにポストの直径にわたって導電性のない状態で互いに積層されている。ポストの３つ以上の区分も可能である。
【００２６】
ポスト３０は任意の適切なサイズまたは形状を取ることができる。いくつかの実施形態において、ポスト３０は円柱形状を取ることができる。代替的にはポスト３０は先細形状をとることができる。またいくつかの実施形態において、ポスト３０は、本明細書にさらに説明するように１つまたは複数のスレッドを含み得る。ポスト３０は単一のポストまたは一体の本体を含んで示されているが、ポスト３０は２つ以上のポストを含むことが可能であり、各々熱伝導性基板１２と接している。いくつかの実施形態において、ポスト３０は、同様に本明細書にさらに説明するようにＬＥＤ２０を基板に取り付ける助けとなり得る１つまたは複数の隆起を含み得る。
【００２７】
ＬＥＤ本体２４は、任意の適切な技術、例えば接着、ボンディング、溶接等を用いて恒久的にポスト３０に取り付け得る。いくつかの実施形態において、ポスト３０はＬＥＤ本体２４と一体であり得る。代替的には、ＬＥＤ本体２４はポスト３０に取り外し可能に取り付け得る。任意の適切な技術を用いてＬＥＤ本体２４をポスト３０に取り外し可能に取り付け得る。例えばポスト３０は１つまたは複数のスレッドを含み得るとともに、ＬＥＤ本体２４も本体２４がポスト３０上にねじ止めされ得るように１つまたは複数のスレッドを含み得る。代替的にはＬＥＤ本体２４はポスト３０に摩擦嵌合され得る。
【００２８】
一般に、従来の回路基板およびフィルムを用いてＬＥＤを電源および基板に接続することができる。ＬＥＤはほとんどすべての他の電子構成要素と同じ要件の多くを共有するが、相違がある。第１にＬＥＤは高価であるとともに、ＬＥＤを用いた点灯システムを構築するための最もコスト節減効果のある設計は、ヒートシンク熱抵抗への強い接合を有する場合がある。第２にＬＥＤは光学キャビティを照明することが多く、そこで光は回路基板で何回か反射される。
【００２９】
アセンブリ内の光吸収の防止を助けるために、回路基板を高反射性コーティング、例えばチタニア（ｔｉｔａｎｉａ）充填コーティングまたは反射フィルムで被覆することにより回路基板を製造し得る。しかしながら、これらのタイプのコーティングは両方とも、ＬＥＤがコーティングを介して回路基板と電気的および熱的接触を行うようにパターニングする必要がある。反射コーティングまたはフィルムのこのパターニングは高価である恐れがあるとともに、ＬＥＤから回路基板への良好な熱伝導性を提供しない場合がある。
【００３０】
代替的回路基板は、回路へのＬＥＤの実装が回路基板との良好な熱的接触も可能にするとともに反射体をパターニングするものである。
【００３１】
一般に多数の適切な技術、例えば圧入、貫通、ねじ止め等を用いて、本発明のＬＥＤを基板に取り付けることができる。このような、ＬＥＤは、様々な基板に迅速且つ容易に取り付けられるように設計されている。
【００３２】
例えば、図３は照明アセンブリ２００の一実施形態の概略断面図である。アセンブリ２００は、熱伝導性基板２１２と、熱伝導性基板２１２の第１の主面２１４に近接したパターン化導電層２１８と、パターン化導電層２１８と第１の主面２１４との間に配置された誘電体層２１６と、少なくとも１つのＬＥＤ２２０とを含む。
【００３３】
熱伝導性基板２１２は、第１の主面２１４と第２の主面２１５とを含む。基板２１２は、熱伝導性である任意の適切な材料、例えば銅、ニッケル、金、アルミニウム、スズ、鉛、銀、インジウム、ガリウム、酸化亜鉛、酸化ベリリウム、酸化アルミニウム、サファイア、ダイヤモンド、窒化アルミニウム、炭化シリコン、パイロライト（ｐｙｒｏｌｉｔｅ）、グラファイト、マグネシウム、タングステン、モリブデン、シリコン、高分子バインダ、無機バインダ、ガラスバインダ、導電性でもあってもなくてもよい熱伝導性粒子が充填されたポリマー類、毛細管流動ヒートパイプ、２相熱輸送デバイス、およびそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態において、基板２１２は、他の材料に溶接可能（例えば超音波溶接可能）、例えばアルミニウム、銅、金属被覆セラミックまたはポリマー、もしくは熱伝導性充填ポリマーに溶接可能であり得る。基板２１２は任意の適切なサイズおよび形状を含み得る。
【００３４】
いくつかの実施形態において、熱伝導性基板２１２は導電性でもあり得る。このような導電性基板は、任意の適切な導電性材料、例えば銅、ニッケル、金、アルミニウム、スズ、鉛、銀、インジウム、ガリウムおよびそれらの組み合わせを含み得る。
【００３５】
熱伝導性基板２１２は、例えばＬＥＤ２２０への電気的接続を行うこと、ＬＥＤ２２０からの直接的熱経路を提供すること、ＬＥＤ２２０から横方向の熱拡散を提供すること、および他のシステムへの電気接続を提供することを始めとする目的の組み合わせを果たし得る。
【００３６】
いくつかの実施形態において、熱伝導性基板２１２は可撓性であり得る。そのような実施形態において、誘電体層２１６およびパターン化導電層２１８も可撓性であることが好ましい場合がある。銅導電層が上にあるポリイミド絶縁基板を有する適切な可撓性材料は、スリーエム・カンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能なスリーエム（登録商標）フレキシブル・サーキットリー（３Ｍ（登録商標）  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）である。
【００３７】
熱伝導性基板２１２の第１の主面２１４に近接しているのはパターン化導電層２１８である。図３に図示した実施形態において、パターン化導電層２１８は第１の導体２１９ａと第２の導体２１９ｂとを含む。任意の適切な数の導体をパターン化導電層２１８内でまたはパターン化導電層２１８から形成し得る。パターン化導電層２１８は任意の適切な導電性材料を含み得る。そのような適切な材料には、純粋な形態または合金の金、銅、アルミニウム、および銀がある。パターン化導電層２１８の導体は裸または絶縁ワイヤまたは細片でもよい。ワイヤまたは細片が絶縁されている場合には、絶縁体が透明であるとともにワイヤまたは細片が高反射性であること、または絶縁体が高反射性、例えばチタニア充填ポリマーであることが好ましい場合がある。いくつかの実施形態において、パターン化導電層２１８は反射性であり得る。
【００３８】
ワイヤまたは細片は単一次元配列で配置してもよく、もしくは直交配列または３線制御システムで配置してもよい。直交配列または３線制御システムを用いて論理信号を個々のＬＥＤに供給し得る。例えばＬＥＤを、ＬＥＤが制御信号に応じて所定の光出力を有するような２または３リード線回路から信号および電力を取得する集積回路に電気的に接続し得る。
【００３９】
当該技術で既知の任意の適切な技術、例えば化学エッチング、フォトリソグラフィ、化学蒸着、インクジェット印刷等を用いてパターン化導電層２１８をパターニングし得る。アセンブリ２００が一連のＬＥＤを含む実施形態において、パターン化導電層２１８をアレイの各ＬＥＤが個々にアドレス可能であるようにパターニングし得る。
【００４０】
パターン化導電層２１８と基板２１２の第１の主面２１４との間に配置されているのは誘電体層２１６である。図示の実施形態において、誘電体層２１６は、本明細書でさらに説明するようにＬＥＤ２２０が熱伝導性基板２１２に熱的に、およびいくつかの実施形態において電気的に接続され得るように、誘電体層２１６を貫通して延びる少なくとも１つのアパーチャ２１７を含む。いくつかの実施形態において、誘電体層２１６は反射性であり得る。そのような実施形態において、誘電体層２１６が入射する光の少なくとも８０％を反射することが望ましい場合がある。誘電体層２１６が入射する光の少なくとも９５％を反射することがより好ましい場合がある。誘電体層２１６が入射する光の少なくとも９９％を反射することがさらに好ましい場合がある。誘電体層２１６は鏡面または拡散反射性であり得る。
【００４１】
誘電体層２１６は、パターン化導電層２１８と熱伝導性基板２１２との間に、絶縁性であるとともにいくつかの実施形態において反射性である層を提供する任意の適切な誘電材料を含むことが可能である。例えば誘電体層２１６は、金属と誘電材料との組み合わせを含み、その組み合わせが非導電性、例えば銀またはアルミニウムとポリマーまたは無機酸化物との組み合わせであり得る。金属と誘電材料との他のそのような適切な組み合わせには、ガラス、無機酸化物、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの縮合重合体、ポリオレフィン類およびポリフルオロポリマー類などの飽和重合体、ならびにエポキシ類、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリシロキサン類、ポリビニルスチレン類、ポリアクリレート類等を始めとする他のポリマー類で作製された、誘電材料の層または連続マトリクス内に被覆された、銀、銅、アルミニウム、スズ、インジウムおよび金で作製された１つまたは複数の導電性粒子、ファイバ、または他の物体がある。
【００４２】
他の実施形態において、誘電体層２１６は、変動屈折率の多数のポリマー層を有するフィルム、例えば米国特許第５，８８２，７７４号明細書（ジョンザ（Ｊｏｎｚａ）ら）、米国特許第６，０８０，４６７号明細書（ウェーバー（Ｗｅｂｅｒ）ら）、および米国特許第６，５３１，２３０Ｂ１号明細書（ウェーバー（Ｗｅｂｅｒ）ら）に記載されているフィルムを含む。
【００４３】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つのＬＥＤ２２０により放射された光の少なくとも一部分は、誘電体層２１６で反射するとともに、基板２１２から離れるように指向することができる。このような実施形態において、パターン化導電層２１８も反射性であることが好ましい場合がある。
【００４４】
拡散反射の場合、誘電体層２１６は拡散反射粒子、例えば二酸化チタン粒子を含むマトリクスなどの白色拡散反射体でもよい。いくつかの実施形態において、拡散誘電体層２１６は充填ポリマーを含むことができる。一般に、充填ポリマーおよび塗料は有機樹脂またはバインダを含むとともに、通常、チタニアまたは硫酸バリウムなどの適切な無機粒子を充填することにより不透明化されている。また拡散誘電体層２１６は、塗料、エナメル、無機粉体、チタニアなどの高散乱白色粉体、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含み得る。例えばエナメルは、熱伝導性基板２１２上に（例えば電気泳動）塗布されたスラリーまたは粉体として堆積され得る。銅またはアルミニウムなどの熱伝導性材料に適合したこのようなエナメル組成が利用可能である。また、例えばＰＴＦＥは、白色粉体として堆積またはシートとして形成されて、金属基板に積層され得る。誘電体層２１６は、拡散反射コーティングまたはフィルムが上に形成または取り付けられた鏡面反射基板も含み得る。
【００４５】
誘電体層２１６は、例えば粘着剤を用いて熱伝導性基板２１２の第１の主面２１４に取り付け得る。代替的には任意の適切な技術、例えば化学蒸着、プラズマ蒸着、スパッタリング、および蒸着コーティングを用いて、誘電体層２１６を第１の主面２１４上に形成し得る。アルミニウムを含む誘電体層の場合、物理的蒸着技術、箔積層、またはめっきを用いて熱伝導性基板２１２へアルミニウムを蒸着し得る。アルミニウムを保護材料、反射率強化層、またはその両方、例えばフッ化マグネシウムで、もしくは陽極酸化処理に続いて熱処理および／または化学処理により被覆して、酸化アルミニウム層内のいかなる導電性孔も封止し得る。
【００４６】
本明細書に述べるように、誘電体層２１６は誘電体層２１６を貫通して形成される少なくとも１つのアパーチャ２１７を含む。いくつかの実施形態において、アパーチャ２１７は、ＬＥＤ２２０が熱伝導性基板２１２に熱的および／または電気的に接続することができるように、ＬＥＤ２２０と実質的に位置合わせされている。誘電体層２１６に含まれる材料のタイプに応じて、任意の適切な技術を用いてアパーチャ２１７を形成することができる。例えばフォトリソグラフィを用いて、感光性バインダを含む誘電体層内にアパーチャ２１７を形成することができる。無機粉体をフォトレジスト溶液（例えばポリビニルアルコールと二クロム酸アンモニウムまたは二クロム酸ゼラチンとを含む溶液）内に懸濁させることができる。懸濁液は、熱伝導性基板２１２上に塗布され、乾燥され、さらにマスクを介して露光される。水で洗浄することによって、非露光領域を除去してパターン化コーティングを残す。熱伝導性基板２１２に光粘着性コーティングを塗布し、マスクを介してコーティングを露光し、その後粉体を塗布またはまぶすことによって、粉体塗装をフォトリソグラフィによりパターニングすることができる。バインダ内の粉体の吹きつけ塗装も実現可能である。塗布される特徴に位置合わせされたマスクを用いることによって粉体塗装をパターニングすることができる。
【００４７】
スリーエム・カンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能なビキュイティ（登録商標）（Ｖｉｋｕｉｔｉ（登録商標））イー・エス・アール（ＥＳＲ）フィルムなどのフィルムまたは積層コーティングを含む誘電体層２１６の場合、熱伝導性基板２１２への取り付け前に、パンチング、ダイカッティング、レーザドリル、または火炎穿孔によりアパーチャを形成し得る。また、フィルムを熱伝導性基板２１２に取り付けた後に、パターン化レジスト層を介するエッチングによりそのようなフィルム内にアパーチャを形成し得る。いくつかの実施形態において、本明細書にさらに説明するように取り付けプロセス中にＬＥＤ２２０によりアパーチャ２１７を形成することができる。
【００４８】
いくつかの実施形態において、誘電体層２１６が低反射率、または特定の波長または波長領域で低反射率を呈することが望ましい場合がある。例えば低反射率誘電層は、例えばアクティブ信号用途に用いられる一連の個々にアドレス可能なＬＥＤを含むアセンブリに、より大きいコントラストを提供し得る。明るい外光条件で用いられるそのようなアクティブ信号の場合、特定の波長における低反射率をＬＥＤ光源の特定の発光波長に合わせて、反射層がそれらの波長で高反射性であるがより広いスペクトルにわたって吸収性があり、それにより光出力の増加をもたらす一方で、層により反射される外光量をなお低減させるようにし得る。
【００４９】
そのような低反射率誘電体層に適した材料には、炭素充填ポリマー類、特にポリオレフィン類およびフルオロカーボン類を始めとする低指数ポリマー類、および染料または顔料もしくはその両方で充填されたポリマー類がある。ポリマー表面は反射率を低減させるように反射防止性であり得る。適切な反射防止方法には、高低指数材料の適切に設計された層、低指数材料の単一層、アルミニウムの薄いコーティングを加水分解することにより作製されたベーマイト、ゾル−ゲルコーティング、モスアイ（ｍｏｔｈ’ｓ−ｅｙｅ）形微細構造化コーティング、およびグレーデッド・インデックス・コーティングを始めとする、反射率を低減させる当該技術で既知の干渉コーティングが挙げられる。吸収材料の焼結コーティングも適切である。
【００５０】
また、図３の照明アセンブリ２００は、少なくとも１つのＬＥＤ２２０を含む。任意の適切な数のＬＥＤをアセンブリ２００内に含むことができる。いくつかの実施形態において、アセンブリ２００は一連のＬＥＤ２２０を含むことができる。このようなアレイを基板２１２上に長方形パターンまたは正方形パターンで配列し得る。これは情報ディスプレイ用途において垂直および水平ラインの容易な表示を生じる。しかしながら、長方形または正方形パターンは必須ではなく、ＬＥＤ２２０をある他のパターンで、例えば六角形パターンで熱伝導性基板２１２上に配列してもよい。代替的には、ＬＥＤ２２０を熱伝導性基板２１２上にランダムに配列することができる。
【００５１】
少なくとも１つのＬＥＤ２２０は、第１の電極２２６と第２の電極２２８とに電気的に接続された少なくとも１つのＬＥＤダイ２２２を含む。ＬＥＤ２２０は、反射面２２５を含むＬＥＤ本体２２４をさらに含む。ＬＥＤダイ２２２は、ポスト２３０に熱的に接続されている。図１に図示された実施形態のＬＥＤダイ２２、本体２４、第１および第２の電極２６、２８、ならびにポスト３０に対して本明細書で述べた設計上の考慮および可能性のすべては、図３に図示された実施形態のＬＥＤダイ２２２、本体２２４、第１および第２の電極２２６、２２８、ならびにポスト２３０に同等に適用される。
【００５２】
少なくとも１つのＬＥＤ２２０は、誘電体層２１６のアパーチャ２１７内に位置するポスト２３０を介して熱伝導性基板２１２に熱的に接続されている。ポスト２３０は、熱伝導性基板２１２と直接接触し得る。代替的には、ポスト２３０は、熱的に導電性接合材料、例えばアクリレート、スチレン、ビニルスチレン、シラン類、および酸化亜鉛、サファイア、ダイヤモンド、炭化シリコン、または窒化アルミニウムが充填されたエポキシ類などの硬化性ポリマー前駆体を介して基板２１２に熱的に接続され得る。
【００５３】
ポスト２３０の少なくとも一部分は、熱伝導性基板２１２内に埋め込まれている。いくつかの実施形態において、ポスト２３０は、ポスト２３０の第１の端２３２が熱伝導性基板２１２内に位置するように埋め込まれている。他の実施形態において、ポスト２３０は、第１の端２３２が熱伝導性基板２１２の第２の主面２１５の外にあるように埋め込まれている。ポスト２３０の少なくとも一部分を熱伝導性基板２１２内に埋め込むことにより、熱伝導性基板２１２と接するポスト２３０の表面積が、ポスト２３０が単に基板２１２の第１の主面２１４と接している場合より大きくなる。この接触の増加により熱伝導性を向上させることができる。
【００５４】
少なくとも１つのＬＥＤ２２０は、第１の電極２２６および第２の電極２２８を介してパターン化導電層２１８に電気的に接続されている。具体的には、第１の電極２２６は第１の導体２１９ａに電気的に接続されているとともに、第２の電極２２８は、第２の導体２１９ｂに電気的に接続されている。任意の適切な技術を用いてＬＥＤ２２０をパターン化導電層２１８に電気的に接続し得る。例えば第１および第２の電極２２６、２２８は、第１および第２の導体２１９ａ、２１９ｂに超音波接合され得る。代替的には、ＬＥＤ２２０を、第１および第２の電極２２６、２２８が第１および第２の導体２１９ａ、２１９ｂと非接合電気接続の状態であるように、熱伝導性基板２１２に取り付け得る。代替的には、第１および第２の電極２２６、２２８を第１および第２の導体２１９ａ、２１９ｂにはんだ付けし得る。
【００５５】
硬化して導体を形成するインクを塗布することにより第１および第２の電極２２６、２２８を形成することもできる。適切なインクには、溶剤内の銀などの導電性粒子の分散液がある。インクが少なくとも部分的に硬化した後導電性が増加するように、導電性粒子を放射線、熱または化学剤により処理し得る。インクを塗布するのに適した技術には、インクジェット印刷、シルクスクリーン、および接触印刷がある。他の実施形態において、印刷、スクリーニング、または分注により、はんだペーストを第１または第２の導体２１９ａ、２１９ｂ上に堆積し得る。リフローはんだ付けまたは熱硬化（リフロー中、または別の硬化サイクルによりに発生し得る）により、第１および第２の電極２２６、２２８を第１および第２の導体２１９ａ、２１９ｂに取り付け得る。代替的には、例えば粘着剤またはｚ軸導電性接着剤を用いて、少なくとも１つのＬＥＤ２２０をパターン化導電層２１８に電気的に接続し得る。
【００５６】
少なくとも１つのＬＥＤ２２０を、ポスト２３０を介して熱伝導性基板２１２に熱的に接続し得る。任意の適切な技術を用いて、ＬＥＤ２２０を熱伝導性基板２１２に取り付け得る。例えば窪みまたは開口を熱伝導性基板２１２内に形成して、ＬＥＤ２２０のポスト２３０を窪みに圧入することができる。ＬＥＤ２２０は、ポスト２３０と基板２１２との間の摩擦によって熱伝導性基板２１２に取り付けられた状態を保つ。任意の適切な技術、例えば刻み付け（ｋｎｕｒｌｉｎｇ）、エンボス加工、エッチング、アブレーティング、パンチング等を用いて基板２１２内に窪みまたは開口を形成し得る。
【００５７】
代替的には、最初に基板２１２内に窪みまたは穴を形成せずにポスト２３０で基板を貫通することにより、少なくとも１つのＬＥＤ２２０を基板２１２に取り付けることができる。基板２１２の貫通を容易にするために、ポスト２３０は先の尖ったまたは鋭利な第１の端２３２を含み得る。
【００５８】
照明アセンブリが光学キャビティ内または近接して配置されている典型的なバックライト付ディスプレイにおいて、ＬＥＤまたは他の光源により放射された光は回路基板で数回反射され得る。このような回路基板は、回路基板上に例えばチタニア充填コーティングまたは反射フィルムを始めとする高反射性コーティングを有して製造され得る。これらのタイプの反射体のいずれも、ＬＥＤが回路基板と電気的および熱的接触を行うようにパターニングする必要がある。このパターニングは通常高価であり、さらに回路基板の性質のため、ＬＥＤ接合から基板への熱伝導性がなお悪い場合がある。本発明のアセンブリにおいて誘電体層はアパーチャで事前パターニングされている必要はない。その代わりに、少なくとも１つのＬＥＤ２２０を基板２１２に取り付けるプロセスは、ポスト２３０の少なくとも一部分が基板２１２取り付けられるように、誘電体層２１６の一部分を除去することができる。これによって、他のタイプの反射層をパターニングすることにより発生するコストを大幅に節減することができる。例えば図３に図示した実施形態において、ポスト２３０が熱伝導性基板２１２内に圧入される場合、誘電体層２１６の一部分を除去し得る。
【００５９】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つのＬＥＤ２２０をポスト２３０を介して熱伝導性基板２１２に熱的にも電気的にも接続し得る。換言すれば、ＬＥＤ２２２ダイ用の電極の一方または両方はポスト２３０を介して電気的に接続され得る。このような実施形態において、熱伝導性基板２１２は、基板２１２に取り付けられた１つまたは複数のＬＥＤ２２０に対して共通接続になる。このため、ＬＥＤ２２０から離れるように熱を伝達することに加えて、熱伝導性基板２１２は、照明アセンブリ２００の電気回路のアクティブ素子でもあり得る。例えば熱伝導性基板２１２は、アセンブリ２００内のＬＥＤ２２０の各々に共通の電気的アースを提供する。また、熱伝導性基板２１２が良好な導電性を有する材料で構成されている場合、低い電圧降下およびＥＭＩシールディングを有する均等電流分布を始めとするさらなる利点が達成され得る。任意の適切な技術を用いて、ＬＥＤダイ２２２の電極の一方または両方をポスト２３０に電気的に接続することができる。
【００６０】
本明細書に述べたように、任意の適切な技術を利用して本発明のＬＥＤを熱伝導性基板に取り付け得る。いくつかの実施形態において、最初にＬＥＤ本体をポストに取り付けずにＬＥＤのポストを基板に取り付けるまたは接合することができる。
【００６１】
一般に任意の適切な技術、例えば圧入、貫通、ねじ止め等を用いてまずポスト２３０を基板２１２に取り付けることによって、少なくとも１つのＬＥＤ２２０を熱伝導性基板２１２に取り付け得る。誘電体層２１６がアパーチャ２１７を含む場合には、ポスト２３０はアパーチャ２１７を介して基板２１２と熱的に接続される。他の実施形態において、本明細書にさらに説明するように、アパーチャ２１７は取り付けプロセス中に誘電体層２１６を貫通して形成され得る。ポスト２３０が基板２１２に取り付けられた後、ＬＥＤ本体２２４は任意の適切な技術を用いてポスト２３０に取り付けられ得る。一実施形態において、ＬＥＤ本体２２４およびポスト２３０は、ＬＥＤ本体２２４をポスト２３０上に締め付けることによる物理的力によりまたは他の適切なタイプの電気接続、例えばはんだ付け、接着等により、第１の電極２２６および第２の電極２２８がパターン化導電層２１８と電気的に接続されるまで、本体２２４がポスト２３０上にねじ込まれ得るようなスレッドを含む。代替的には、ＬＥＤ本体２２４は、ポスト２３０上に摩擦嵌合され得るか、またはＬＥＤ本体２２４は、保持突起、またはポストに取り付けるための当該技術で既知の他の装置を含み得る。
【００６２】
任意の適切な装置または技術を用いて、ＬＥＤ２２０が熱伝導性基板２１２から外れないようにすることができる。例えばポスト２３０は、ＬＥＤ２２０を基板２１２に固着するのに役立つ１つまたは複数の突起を含むことができる。例えば、図４は熱伝導性基板３１２と、基板３１２の第１の主面３１４に近接したパターン化導電層３１８と、パターン化導電層３１８と第１の主面３１４との間に配置された誘電体層３１６と、基板３１２に取り付けられた少なくとも１つのＬＥＤ３２０とを含む照明アセンブリ３００の概略断面図である。図３に図示された実施形態の基板２１２、パターン化導電層２１８、誘電体層２１６、およびＬＥＤ２２０に対して本明細書で述べた設計上の考慮および可能性のすべては、図４に図示された実施形態の基板３１２、パターン化導電層３１８、誘電体層３１６、およびＬＥＤ３２０に同等に適用される。
【００６３】
図４に図示する実施形態において、少なくとも１つのＬＥＤ３２０は、第１の電極３２６と第２の電極３２８とに電気的に接続された少なくとも１つのＬＥＤダイ３２２を含む。またＬＥＤ３２０は、反射面３２５を含むＬＥＤ本体３２４を含む。少なくとも１つのＬＥＤ３２０は、第１の端３３２に近接したポスト３３０の外面から延びる突起３３４を有するポスト３３０を含む。突起３３４は、熱伝導性基板３１２内に貫通するとともにＬＥＤ３２０が基板３１２から外れないようにするのに役立つバーのような形状に形成されている。
【００６４】
本明細書に説明するように、任意の技術を用いてＬＥＤを熱伝導性基板に取り付け得る。例えば、図５は照明アセンブリ４００の他の実施形態の概略断面図である。図示のようにアセンブリ４００は熱伝導性基板４１２と、基板４１２の第１の主面４１４に近接したパターン化導電層４１８と、パターン化導電層４１８と第１の主面４１４との間に配置された誘電体層４１６と、少なくとも１つのＬＥＤ４２０とを含む。図３に図示された実施形態の基板２１２、パターン化導電層２１８、誘電体層２１６およびＬＥＤ２２０に対する設計上の考慮および可能性のすべては、図５に図示された実施形態の基板４１２、パターン化導電層４１８、誘電体層４１６およびＬＥＤ４２０に同等に適用される。
【００６５】
図５に図示した実施形態おいて少なくとも１つのＬＥＤ４２０は、第１の電極４２６と第２の電極４２８とに電気的に接続された少なくとも１つのＬＥＤダイ４２２を含む。またＬＥＤ４２０は、反射面４２５を含むＬＥＤ本体４２４を含む。また、少なくとも１つのＬＥＤ４２０は、ＬＥＤ４２０を熱伝導性基板４１２内にねじ込むまたはねじ止めするための１つまたは複数のスレッド４３６含むポスト４３０を含む。ポスト４３０への取り付けを容易にするために、ＬＥＤ本体４２４は、本明細書にさらに説明するように、ＬＥＤ本体４２４がポスト４３０に取り外し可能に取り付けられるように、ポスト４３０のスレッドと噛合するためのスレッドも含み得る。
【００６６】
一般に、少なくとも１つのＬＥＤ４２０を熱伝導性基板４１２に取り付けるために、ポスト４３０は基板４１２内のねじ付き窪みまたは開口内にねじ込まれる。代替的には、ポスト４３０は、最初に基板４１２内に窪みまたは穴を形成せずに基板４１２内にねじ込むことができる鋭利な第１の端４３２を含み得る。このような実施形態において、基板４１２内へのポスト４３０のねじ止めに役立つように、基板４１２内にパイロットまたはスターター窪みを形成することができる。前述したように、ポスト４３０をまず基板４１２に取り付け、その後ＬＥＤ本体４２４をポスト４３０に取り付けることができる。このような実施形態において、ＬＥＤ本体４２４は、第１の電極４２６および第２の電極４２８がパターン化導電層４１８と電気的に接続されるまで、ポスト４３０上にねじ込まれる。代替的には、ポスト４３０が基板４１２に取り付けられる前にＬＥＤ本体４２４をポスト４３０に取り付け得る。
【００６７】
誘電体層４１６は、少なくとも１つのアパーチャ４１７を含み得る。ポスト４３０は、少なくとも１つのアパーチャ４１７内に配置されるとともに、熱伝導性基板４１２内にねじ込まれる。本明細書に説明するように、アパーチャ４１７は、ＬＥＤの取り付け前に任意の適切な技術を用いて形成され得るか、またはポスト４３０を用いて誘電体層４１６を貫通または穴を開けることができる一方で、ＬＥＤ４２０が熱伝導性基板４１２に取り付けられる。
【００６８】
本明細書に前述したように本発明のポストは、ＬＥＤと熱伝導性基板との間に熱的接続だけでなく電気的接続も提供することができる。このような実施形態において、ＬＥＤダイの電極のうちの少なくとも一方はポストに電気的に接続される。いくつかの実施形態において、ポストは、ＬＥＤおよびパターン化導電層の両方と熱伝導性基板との間に電気的接続を提供し得る。例えば、図６は照明アセンブリ５００の他の実施形態の概略断面図である。アセンブリ５００は、熱伝導性基板５１２と、基板５１２の第１の主面５１４に近接したパターン化導電層５１８と、パターン化導電層５１８と第１の主面５１４との間に配置された誘電体層５１６と、少なくとも１つのＬＥＤ５２０とを含む。図３に図示された実施形態の基板２１２、パターン化導電層２１８、誘電体層２１６およびＬＥＤ２２０に対する設計上の考慮および可能性のすべては、図６に図示された実施形態の基板５１２、パターン化導電層５１８、誘電体層５１６およびＬＥＤ５２０に同等に適用される。図６の概略図は、図示の目的のためにのみポスト５３０から分離されたＬＥＤ本体５２４を示す。
【００６９】
少なくとも１つのＬＥＤ５２０は、ワイヤ５２７を介して第１の電極５２６と、第２の電極５２８とに電気的に接続された少なくとも１つのＬＥＤダイ５２２を含む。またＬＥＤ５２０は、反射面５２５を含むＬＥＤ本体５２４を含む。
【００７０】
図示の実施形態において、ＬＥＤ５２０は、誘電体領域５３６によって分離された第１の導電性領域５３２と第２の導電性領域５３４とを有するポスト５３０を含む。第１の導電性領域５３２は、ＬＥＤ５２０の第１の電極５２６をパターン化導電層５１８に機械的および電気的に接続する。第２の導電性領域５３４は、ＬＥＤ５２０の第２の電極５２８を熱伝導性基板５１２に電気的に接続する。また第２の領域５３４は、ＬＥＤ５２０を熱伝導性基板５１２に熱的に接続する。ポスト５３０の第１および第２の導電性領域５３２、５３４は、任意の適切なサイズおよび形状を有し得る。また、第１の導電性領域５３２が第２の導電性領域５３４から電気的に絶縁されるように、任意の適切な誘電材料を誘電体領域５３６に用い得る。
【００７１】
ポスト５３０が基板５１２に取り付けられる前または後に、ＬＥＤの第１の電極５２６がポスト５３０の第１の導電性領域５３２に電気的に接続されるとともにＬＥＤ５２０の第２の電極５２８がポスト５３０の第２の導電性領域５３４に電気的に接続されるように、ＬＥＤ５２０をポスト上に摩擦嵌合し得る。
【００７２】
本発明の照明アセンブリは、照明を供給する任意の適切な手法で用いられ得る。例えば本明細書で説明する照明アセンブリのいくつかまたはすべてを、ディスプレイに照明を提供するために用い得る。図７はディスプレイ装置６２０に光学的に結合された照明アセンブリ６１０を含むディスプレイアセンブリ６００を概略的に図示する。照明アセンブリ６１０は、本明細書で説明する任意の照明アセンブリ、例えば図３の照明アセンブリ２００を含み得る。照明アセンブリ６１０は、照明光をディスプレイ装置６２０に提供する。ディスプレイ装置６２０は、任意の適切なディスプレイ装置、例えばエレクトロクロミックまたは電気泳動装置、空間光変調器、信号伝送装置等であり得る。
【００７３】
例えばディスプレイ装置６２０は、１つまたは複数の空間光変調器を含み得る。いくつかの実施形態において、１つまたは複数の空間光変調器は、一連の個々にアドレス可能な制御可能要素を含み得る。このような空間光変調器は、適切なタイプの制御可能要素を含み得る。例えば空間光変調器は、透過率可変タイプのディスプレイを含み得る。いくつかの実施形態において、空間光変調器は、透過型光変調器の一例である液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含み得る。いくつかの実施形態において、空間光変調器は、反射型光変調器の一例である変形可能ミラーデバイス（ＤＭＤ）を含み得る。
【００７４】
ディスプレイ装置６２０は、表示画像を生成する任意の適切な光学および非光学素子、例えばレンズ、拡散器、偏光子、フィルタ、ビームスプリッタ、輝度強化フィルム等を含み得る。当該技術で既知の任意の適切な技術を用いて、照明アセンブリ６１０をディスプレイ装置６２０に光学的に結合し得る。
【００７５】
いくつかの実施形態において、ディスプレイ装置６２０は照明アセンブリ６１０により直接点灯され得る。換言すれば、ディスプレイ装置６２０を、例えば米国特許公開公報第２００４／０２２８１０６号明細書（スティーブンソン（Ｓｔｅｖｅｎｓｏｎ）ら）に記載された直接点灯ディスプレイのように、照明アセンブリ６１０と視認位置との間に配置することが可能である。他の実施形態において、ディスプレイ装置６２０は、照明アセンブリ６１０によって側面点灯され得る、すなわち、照明アセンブリ６１０からの光は、装置６２０の外面に実質的に直交するディスプレイ装置６２０の１つまたは複数の側面を介して指向される。このような側面点灯実施形態として、米国特許公開公報第２００４／０２２８１０６号明細書（スティーブンソン（Ｓｔｅｖｅｎｓｏｎ）ら）に記載されたシステムがあり得る。
【００７６】
本発明の例示的実施形態を説明するとともに、本発明の範囲内の可能な変形例を参照した。本発明のこれらの変形例および他の変形例ならびに変更例は、本発明の範囲から逸脱することなく当業者には明らかであろうとともに、本発明は本明細書に記載された例示的実施形態に限定されないことは理解できよう。したがって、本発明は冒頭に記載の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】ＬＥＤの一実施形態の概略断面図である。
【図２】ＬＥＤの他の実施形態の概略断面図である。
【図３】照明アセンブリの一実施形態の概略断面図である。
【図４】照明アセンブリの他の実施形態の概略断面図である。
【図５】照明アセンブリの他の実施形態の概略断面図である。
【図６】照明アセンブリの他の実施形態の概略断面図である。
【図７】ディスプレイの一実施形態を概略的に示す図である。
【図１】
2008524827.tif 000003
【図２】
2008524827.tif 000004
【図３】
2008524827.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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