(57)【要約】【課題】発光素子アセンブリを提供する。【解決手段】ＬＥＤアセンブリは複数のランプ型発光素子を含み、前記ランプ型発光素子の各々は光出力側および側壁を有する。複数のランプ型発光素子は、前記側壁を介して互いに直接または間接に接続される。後者は、高輝度の小型ＬＥＤアセンブリを得ることを可能にする。【選択図】図３ａ
2009049415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）であって、
発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）は複数のランプ型発光素子（１０２）を含み、前記ランプ型発光素子（１０２）の各々は、光出力表面および側壁を含む固有の個別ハウジングを有し、ランプ型発光素子は互いに近接して位置決めされ、個別ハウジングは発光素子の少なくとも１つの側壁を隣接する素子の近隣に位置決めできるように適合されている、発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項２】
複数のランプ型発光素子（１０２）は前記側壁を介して互いに直接または間接に接続される、請求項１に記載の発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項３】
前記複数のランプ型発光素子（１０２）は、接着剤、釘、ねじ、その形状によって係合する係合手段のいずれかである接続手段（１０８）によって互いに直接または間接に接続される、請求項１または２に記載の発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項４】
前記複数の発光素子（１０２）は、発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）の断面が実質的に円盤状の発光面を含むように成形され、位置決めされる、請求項１から３のいずれかに記載の発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項５】
複数の発光素子の各々は円盤状の発光面のセクタと対応する断面を含む、請求項４に記載の発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項６】
複数の発光素子（１０２）の各々は長方形の断面を有する、請求項１から３のいずれかに記載の発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項７】
複数のランプ型発光素子（１０２）の少なくとも２つは光分離手段（１１０）を介して互いに接続される、請求項１から６のいずれかに記載の発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項８】
発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）の異なる発光素子（１０２）間のクロストークを回避するために、光分離手段（１１０）は光ブロック手段である、請求項７に記載の発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項９】
光ブロック手段は反射または吸収物質を含む、請求項８に記載の発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項１０】
光分離手段（１１０）は、接着剤、釘、ねじ、その形状によって係合する係合手段のうちのいずれによっても取付けられ得る、請求項９に記載の発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項１１】
ハウジングは成型された封止材料を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項１２】
複数のランプ型発光素子（１０２）は互いに直接接続される、請求項１から６のいずれかに記載の発光素子アセンブリ（１００、２００、２５０）。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の少なくとも１つの発光素子アセンブリを含む、ＬＥＤディスプレイまたは照明システム（３００）。
【請求項１４】
発光素子アセンブリを製造する方法であって、
複数のランプ型発光素子を得るステップを含み、その各々は、光出力表面および側壁を含む、発光素子の少なくとも１つの側壁を近隣の素子に隣接して位置決めできるような形状に適合される固有の個別ハウジングを有し、さらに
ランプ型発光素子を互いに近接して位置決めするステップを含む、方法。
【請求項１５】
第１のランプ型発光素子の少なくとも１つの側壁を第１の光分離手段に接続するステップと、第２のランプ型発光素子の前記少なくとも１つの側壁を光分離手段の第２の側に接続するステップとを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記分離手段は光ブロック手段である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ディスプレイまたは照明システムを製造する方法であって、
複数の発光素子アセンブリを支持するよう適合された基板を得るステップと、
前記基板上に複数の発光素子アセンブリを与えるステップとを含み、複数の発光素子アセンブリを与えるステップは、各発光素子アセンブリについて、
複数のランプ型発光素子を得るステップを含み、その各々は、光出力表面および側壁を含む、発光素子の少なくとも１つの側壁を近隣の素子に隣接して位置決めできるような形状に適合される固有の個別ハウジングを有し、さらに
ランプ型発光素子を互いに近接して位置決めするステップを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の技術分野
この発明は、照明、投影および表示の分野に関する。より特定的には、この発明は、発光素子、プロジェクタ、ディスプレイおよびそのような発光素子を用いる照明システム、ならびにこれらを製造し動作するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
たとえば発光ダイオードなどの発光素子（ＬＥＤ）は屋内、屋外用のディスプレイにおいて用いられる。そのためＬＥＤディスプレイは高光出力と高分解能とを組合せることを目的とする。これらの特性を組合せることは特定のＬＥＤ型の手法を必要とする。さまざまなＬＥＤ型が存在する。表面実装型（ＳＭＤ型）ＬＥＤは、プリント回路基板の表面上に直接取付けられるＬＥＤである。ランプ型ＬＥＤは、発光素子がランプハウジングに取付けられたＬＥＤである。
【０００３】
高分解能ディスプレイについては、多くの場合、表面実装型（ＳＭＤ）スリーインワンＬＥＤ（three-in-one LED）が用いられる。これらのＬＥＤは３つの表面実装型ＬＥＤダイ（ＲＧＢ）をポリアミドのパッケージ本体に組合せる。ＬＥＤは銀メッキされたリードフレームに取付けられ、パッケージはしばしばエポキシまたはシリコーン光学ウィンドウで正面で閉じられる。ＳＭＤ  ＬＥＤはまずます効率的になってきているとはいえ、高い駆動電流で駆動される場合でさえ屋外で使用するにはなお、たいした性能をもたらさない。光出力を増加させるためにしばしば白いパッケージが用いられるが、これによりコントラスト性能ｈがより低くなる。しかしながら、ＳＭＤ型ＬＥＤはパッケージサイズが小さく、非常に密に取付けることができ、高分解能ディスプレイ（３−１０ｍｍピッチ）向きであって、十分な色の複合および視角性能を生じることに適している。ＳＭＤ型ＬＥＤは、雨、霜および極端な熱などの環境上厳しい条件に晒されることには適さない。ポリアミド／シリコーンの境界またはポリアミド／エポキシ樹脂の境界などの異なる材質が互いに触れる境界において、環境要因による漏れまたは劣化がしばしば生じる。したがって、水侵入に弱いことおよび水漏れによる故障により、屋外環境で光源としてＳＭＤ  ＬＥＤを用いることはさほど適切とはいえない。
【０００４】
屋外用途などの高光出力用途については、一般に、ランプ型ＬＥＤが用いられる。これらのＬＥＤは単一の物体、通常はエポキシ材料から構成され、銀メッキされたリードフレームおよびカップに取付けられる、赤、緑または青の１つのＬＥＤダイを保持する。これらのＬＥＤは、その効率性および厳しい環境条件に対する抵抗性が周知である。ランプ型ＬＥＤは、視角が広く輝度が高いという利点を有する。
【０００５】
ランプ型ＬＥＤは、単一の色ＬＥＤなのであまり密には取付けることができず、生じる色の複合性能が低いという欠点を有する。たとえば屋内システムでしばしば起るように近づいて見ると、ＬＥＤが分離された光の点に見え、色が１つのピクセルとして混じり合わない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の概要
この発明の目的は、十分な発光素子アセンブリおよび対応する装置ならびに照明および
／または表示のための方法を与えることである。この発明による実施例の利点は、高輝度と十分な色の複合性能との両方を組合せるＬＥＤアセンブリが与えられることである。この発明による実施例の利点は、ＬＥＤアセンブリが、たとえば高輝度および十分な色の複合性能と組合された十分な視角を与え得ることである。この発明による実施例の利点は、ＬＥＤアセンブリが、たとえば高輝度および十分な色の複合性能と組合された高コントラストを得ることである。
【０００７】
この発明は、複数のランプ型発光素子を含む発光素子アセンブリに関し、前記ランプ型発光素子の各々は光出力側および側壁を含む固有の個別ハウジングを有し、ランプ型発光素子は互いに近接して位置決めされ、個別ハウジングは、発光素子の少なくとも１つの側壁を近隣の素子に隣接するよう位置決めできるような形状に適合されている。複数のランプ型発光素子は、それによって前記側壁を介して互いに直接または間接に接続され得る。光出力側はランプ型発光素子の見る側（viewing side）であってもよく、見える光（light to be viewed）がそこを通して放射され得る。たとえばハイピッチシステムを可能にする小型のＬＥＤアセンブリが得られることが、この発明による実施例の利点である。後者は異なるＬＥＤの視認性を減じることができるので、屋内用途に特に有利となり得る。
【０００８】
複数の発光素子は、前記複数のランプ型発光素子のうち１つのランプ型発光素子の少なくとも１つの側壁を、別のランプ型発光素子の側壁の一部または全部に近接してまたは近隣に位置決めできるような形状に適合されていてもよい。
【０００９】
ランプ型発光素子はランプハウジングに取付けられる。ランプ型発光素子は、リードフレームおよび単一の物体から構成されてもよい。ランプ型発光素子の取付けまたは接続はｓｍｄ取付けによるのと同様、貫通穴によってもなされ得ることに注意される。
【００１０】
複数の発光素子の側壁は、互いに直接または間接に接触して位置決めされてもよい。それによる間接の接触は、たとえば接着剤層、光分離手段および別の接着剤層などによって与えられる、側壁間の堅固な接続を含み得る。このように、付加的な固定的要素が２つの側壁間に与えられてもよい。
【００１１】
複数のランプ型発光素子は、接着剤、爪、ねじ、形状によって係合する係合手段などの手段のいずれかによって直接または間接に互いに接続され得る。
【００１２】
複数の発光素子は、発光素子アセンブリの断面が実質的に円盤状の発光面を含むように形成され、位置決めされ得る。円形のＬＥＤアセンブリを得られることが実施例の利点である。
【００１３】
複数の発光素子の各々は、円盤状の発光面のセクタに対応する断面を含んでもよい。
複数の発光素子各々は長方形の断面を有してもよい。
【００１４】
複数のランプ型発光素子の少なくとも２つは光分離手段を介して互いに接続されてもよい。光分離手段は発光素子アセンブリの異なる発光素子間のクロストークを回避するための光ブロック手段であってもよい。光ブロック手段は反射または吸収物質であってもよい。光分離手段は接着剤、爪、ねじ、形状によって係合する係合手段などの手段のいずれかによって取付けられ得る。
【００１５】
複数のランプ型発光素子の各々は成型された封止材料を有してもよい。たとえば、複数のランプ型発光素子の各々のハウジングは、成型された封止材料を含んでも成型された封止材料から構成されてもよい。
【００１６】
複数のランプ型発光素子は互いに直接接触してもよい。
この発明は複数のランプ型発光素子を含む発光素子アセンブリに関し、前記ランプ型発光素子の各々は光出力側および側壁を有し、複数のランプ型発光素子は直接または間接に互いに接続されて、ランプ型発光素子の光出力側または光出力面を互いに実質的に近接してまたは近隣に位置決めする。実質的に近接してまたは近隣にとは、光出力側または光出力面間の間隔が単一のランプ型発光素子の光出力面の領域の平均直径より小さいことであり、有利には、単一のランプ型発光素子の光出力面の領域の平均直径の半分より小さく、さらに有利には、単一のランプ型発光素子の光出力面の領域の５分の１未満である。実質的に近接してまたは近隣にとはさらに、光分離手段が個々のランプ型ＬＥＤの間に位置決めされることをも含み得る。従属する特徴はさらにいかなる上述の特徴でもあり得る。
【００１７】
この発明はまた、少なくとも１つの上述のような発光素子アセンブリを含み得るディスプレイまたは照明システムに関する。この発明はまた、発光素子アセンブリを製造する方法に関し、この方法は、複数のランプ型発光素子を得ることを含み、その各々は、光出力面および側壁を含む、発光素子の少なくとも１つの側壁を近隣の素子に隣接して位置決めできるような形状に適合された固有の個別ハウジングを含み、前記方法はさらに、ランプ型発光素子を互いに近接するように位置決めすることを含む。この方法は、第１のランプ型発光素子の少なくとも１つの側壁と第２のランプ型発光素子の少なくとも１つの側壁との間に直接または間接の接続を与えることを含み得る。
【００１８】
複数のランプ型発光素子を得ることは、前記複数のランプ型発光素子のランプ型発光素子の少なくとも１つの側壁を、別のランプ型発光素子の側壁の一部または全部に近接してまたは近隣に位置決めできるような形状に適合された複数のランプ型発光素子を得ることを含むことができる。
【００１９】
この方法は、第１のランプ型発光素子の少なくとも１つの側壁を第１の光分離手段に接続すること、および、第２のランプ型発光素子の前記少なくとも１つの側壁を光分離手段の第２の側に接続することを含み得る。分離手段は光ブロック手段であってもよい。
【００２０】
この発明はさらに、ディスプレイまたは照明システムを製造する方法に関し、この方法は、複数の発光素子アセンブリを支持するよう適合された基板を得ることと、前記基板上に複数の発光素子アセンブリを与えることとを含み、各発光素子アセンブリについて複数の発光素子アセンブリを与えることは、複数のランプ型発光素子を得ることを含み、その各々は、光出力面および側壁を含む、発光素子の少なくとも１つの側壁を近隣の素子に近接して位置決めできるような形状に適合された固有の個別ハウジングを含み、さらに、ランプ型発光素子を互いに近接して位置決めすることを含む。それはさらに、前記発光素子アセンブリの第１のランプ型発光素子の少なくとも１つの側壁と第２のランプ型発光素子の少なくとも１つの側壁との間に直接または間接の接続を与えることを含み得る。
【００２１】
より容易に作られ、または作られることができ、より防水性が高いＬＥＤディスプレイが得られることが、この発明による実施例の利点である。後者はディスプレイの正面に特別な封止機構なく得られる。このＬＥＤディスプレイは、屋外使用に特に適し得る。
【００２２】
この発明による実施例の利点は、ＬＥＤアセンブリを環境要素からさらに保護するために容易に扱い得ることである。後者は、たとえば古典的なエポキシまたはシリコーン面に実装したものの組合せなどの、環境の影響からの保護が劣るかまたは不可能な２つまたは３つの材料からなるＬＥＤ本体に比べて、有利である。
【００２３】
この発明の特定かつ好ましい局面は、添付の独立請求項および従属請求項に述べられる。従属請求項の特徴は、独立請求項の特徴および他の従属請求項の特徴と適宜組合わせら
れてもよく、請求項で明示的に述べられるのみではない。この発明の教示により、適切な３次元画像の表示のための向上した方法および装置の設計を可能にする。
【００２４】
この発明の上記の、および他の特性、特徴および利点は、添付図面に関連して得られる以下の詳細な説明から明らかになり、それは例としてこの発明の原理を示す。この説明はこの発明の範囲を制限することなく例としてのみ与えられる。下記に引用された参照番号は添付図面を指す。
【００２５】
異なる図において、同じ参照符号は同じまたは類似の要素を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
例示的な実施例の説明
この発明は、特定の実施例および一定の図面に関して記載されるが、発明はこれらによって限定されず、請求項によってのみ限定される。説明された図面は単に概略的であって限定的ではない。図面では、要素のうちのいくつかのサイズは例示的目的のために誇張され、縮尺どおりには描かれない場合がある。寸法および相対的な寸法は、この発明を実施するための実際の縮小には対応しない。さらに、説明における第１、第２、第３などの用語は類似の要素を区別するために用いられ、一時的、空間的、ランク付け、または他の態様のいずれにおいても順序を説明するためではない。そのように用いられた用語は適切な状況下では交換可能であり、本願明細書に記載された発明の実施例は本願明細書に記載され、図示された以外の動作が可能であることが理解される。請求項で用いられる用語「含む」は、以後に挙げられる手段に限定されると解釈されてはならないことに注意される。それは他の要素またはステップを排除しない。したがってこの用語は述べられた特徴、整数、ステップもしくは部品またはそれのグループの存在を指されるように特定すると解釈されるべきであり、１つ以上の他の特徴、整数、ステップまたは部品の存在または追加を妨げない。したがって、「手段ＡおよびＢを含む装置」という表現の範囲は、部品ＡおよびＢからのみ構成される装置に限定されてはならない。これは、この発明に関しては、装置の唯一の関連部品がＡおよびＢであることを意味する。
【００２７】
この明細書全体にわたって「１つの実施例（one embodiment）」または「ある実施例（an embodiment）」への言及は、実施例に関して記述された特定の特徴、構造または特性がこの発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。同様に、この発明の例示的な実施例の説明では、開示を合理化し、さまざまな創造性のある局面の１つ以上についての理解を助ける目的で、この発明のさまざまな特徴がしばしば単一の実施例、図または説明にまとめされていることが認識されるべきである。しかしながら、この開示の方法は、主張される発明が各請求項で明らかに述べられる特徴よりも多くの特徴を要するとする意図を反映すると解釈してはならない。さらに、本願明細書に記載されたいくつかの実施例は他の実施例に含まれる他の特徴ではないいくつかの特徴を含むが、異なる実施例の特徴の組合せはこの発明の範囲内であって、かつ当業者に理解されるように異なる実施例を形成することを意図する。さらに、実施例のうちのいくつかは、本願明細書において方法またはコンピュータシステムのプロセッサもしくは機能を実行する他の手段によって実現することができる方法の要素の組合せとして記載される。したがって、このような方法または方法の要素の実行のために必要な指示を備えたプロセッサがこの方法または方法の要素の実行のための手段を形成する。さらに、本願明細書において記載された装置実施例の要素は、この発明を実行する目的でその要素によって実行される機能の実行のための手段の例である。
【００２８】
本願明細書に与えられる説明では、多数の具体的な詳細が述べられる。しかしながら、この発明の実施例がこれらの具体的な詳細なしで実行され得ることが理解される。他の例では、周知の方法、構造および技術は、この説明についての理解を不明瞭にしないように
、詳細には示されない。
【００２９】
この発明は、この発明のいくつかの実施例の詳細な説明によってここで記載される。この発明の真の精神または技術的教示から逸脱することなく当業者の知識によってこの発明の他の実施例を構成できることが明らかであり、この発明は添付の請求項の用語によってのみ限定される。
【００３０】
この発明は、第１の局面では、複数のランプ型発光素子、たとえば複数のランプ型発光ダイオード（ＬＥＤ）を組合せた発光素子（ＬＥＤ）アセンブリに関する。それによって、前記ランプ型発光素子の各々は、光がそこを通ってＬＥＤおよび側壁の見る方向にアウトカップルされる光出力側を備えた個別ハウジングを有する。この発明の実施例によれば、複数のランプ型発光素子は、前記側壁を介して互いに直接または間接に接続される。複数の発光素子は、第１のランプ型発光素子の側壁を別のランプ型発光素子、たとえば別のランプ型発光素子の側壁の一部または全部に近接してまたは近隣に位置決めすることができるような形状に適合される。そのため、ランプ型発光素子は、リードフレームおよび単一の物体を含む発光素子である。例として、この発明はこれに限定されないが、発光素子アセンブリの標準的および任意の部品の概略的な表示が図１に示される。ここでは、たとえば発光ダイオードなどの複数のランプ型発光素子１０２を含むＬＥＤアセンブリ１００を示す。ランプ型ＬＥＤは発光素子、たとえば発光ダイオードであって、そこでは個別のＬＥＤダイは固有の光出力結合面を有する別個のハウジングに位置決めされる。それは表面実装型ではなく、それ自体にある。ランプ型ＬＥＤでは、光の放射をもたらす要素であるＬＥＤダイは個別ハウジングを有する。後者は３つ以上のＬＥＤダイがする単一のハウジングに位置決めされるＳＭＤ  ＬＥＤとは異なり、ＬＥＤダイの各々の光は同じハウジングを介して出力結合されるアウトカップルされる。したがってランプ型ＬＥＤは、ランプハウジングを備えたＬＥＤダイを含む。発光素子を駆動し、かつ／またはこれに動力供給するための接続を与える接続経路または接続領域の少なくとも部分、有利にはビアを除いて全体にランプ型発光ダイオード１０２を封止するために、封止材料１０６でできた封止材料本体１０４が与えられ、適合されてもよい。封止材料は、発光素子の光出力結合表面を封止しても、または任意に発光素子の大部分および側面全体を封止しても、任意だが有利には発光素子の背面側を封止してもよい。封止本体１０４は、たとえばエポキシまたはシリコーンであるがこれらに限定されない、いかなる適切な封止材料１０６でできていてもよい。そのような材料は鋳型から出した部品（mould-release components）に密着しない傾向があり、成形に特に適している。しかしながら、他の材料および技術が用いられてもよい。封止材料本体の封止剤材料１０６は好ましくは単一の材料または単一の混合物であり得る。この発明の実施例によれば、ＬＥＤアセンブリの各発光素子には封止剤本体が与えられ得る。後者は異材質間の境界もしくは縁部の数を減じることを支援し、または封止材料において境界もしくは縁部を回避さえするので、結果としてＬＥＤアセンブリにともに与えられる複数の発光素子により優れた封止が生じる。このように、これはＬＥＤアセンブリが、たとえば水、風、または他の摩耗が引起す現象などの環境パラメータに対してさらに抵抗できるようにすることを助ける。
【００３１】
特定の実施例では、封止材料１０６または混合物は、封止材料の光学的性質を修正するための材料でドープされてもよい。たとえば、封止材料１０６は、濃い色のピグメントまたは他の非常に強い鏡面反射光拒絶を与える機構でドープされ得る。後者は非常に高いシステムコントラスト比を支援し得る。
【００３２】
発光素子１０２は、たとえば赤、緑または青の１組の原色の１つなど、いかなる種類の色発光を放射しても、白を放射しても、別の特定の色を放射してもよい。ＬＥＤアセンブリの発光素子１０２の数は、発光素子の物理的な寸法またはＬＥＤアセンブリの物理的な寸法によってのみ限定されるので、多くてもよい。複数の発光素子１０２の数は少なくと
も２個、たとえば３、４、５または６個以上であってもよい。特に有利な実施例は、３原色のうち１つを各々放射する３つのランプ型発光素子を含み、したがって各ＬＥＤアセンブリは、実質的に可視領域のすべての色を与えることができ、かつ／または、３つのランプ型発光素子の放射が組合されると、白の放射を与えることができる。他の有利な実施例では、４つのランプ型発光素子が与えられてもよく、３つのランプ型発光素子は各々、たとえば赤、緑、青の３原色のうちの１色の生成のために用いられ、第４の発光素子は余剰であって、白色発光素子またはたとえばＬＥＤアセンブリを用いて生産され得る色域を拡張するよう異なる色を備えた発光素子であってもよい。別の特定の実施例では、アセンブリは、赤、緑、青、マゼンタ、シアンおよび黄色のランプ型発光素子を含んでもよい。
【００３３】
この発明の実施例によれば、異なる発光素子の側壁間に直接または間接の接続があるように、異なるランプ型発光素子が与えられる。異なる発光素子の形状は、ランプ型発光素子が互いに近接し、または近隣になり得るように位置決めされ得るように適合されている。異なるランプ型発光素子の側壁の直接または間接の接続は、たとえばクリップ留め、嵌めこみ、接着、形状による係合、釘づけ、およびねじ込みなど、いかなる型の接続であってもよい。特定の実施例では、発光素子の側壁は互いに接着されてもよい。このように、接続は、接続手段１０８を介してなされてもよく、それはクリップ機構、嵌めこみ機構、接着剤、異なる発光素子の形状による係合に適合された係合手段、釘づけ、ねじ込み、などであり得る。特定の実施例では、第１の発光素子の少なくとも１つの側壁は、第２の発光素子の側壁と直接または間接に接触する。直接接続は、たとえば２つの発光素子を互いに直接接着させることにより与えられる。間接接触は、たとえば第１の発光素子を光分離手段１１０の第１の側に接着し、第２の発光素子を光分離手段の第２の側に接着することにより与えられるが、この発明はこれに限定されない。
【００３４】
異なるランプ型ＬＥＤの特定の構成はいかなる適切な構成であってもよい。有利には、ランプ型ＬＥＤ１０２は、小型のアセンブリを形成するよう配置され得る。複数のランプ型発光素子１０２は、たとえば円盤もしくは円盤状、楕円形、長円形、三角形、正方形、長方形、五角形、六角形、もしくは他の多角形の形状などの断面を有する、またはより一般にはＬＥＤアセンブリの用途において好ましい任意の適切な形状の、ＬＥＤアセンブリを形成するよう位置決めされ得る。代替的に、または追加的に、ＬＥＤアセンブリは、ＬＥＤアセンブリの発光面が上記の特定された形状であるような断面を有し、またはＬＥＤアセンブリの出力結合表面が上記に特定された形状を有する。このようにＬＥＤアセンブリの見る側または正面はさまざまな形状を有してもよい。
【００３５】
見られる光がそれを通して結合出力される、ＬＥＤアセンブリにおける異なる個別のＬＥＤの光出力結合表面は、たとえば、平らな、凸面の、または凹面などの、いかなる適切な形状も有してもよい。光出力結合表面は、光を出力結合するために最適化され得る。光出力結合表面は、たとえば光沢面またはマット面を有するよう特定の表面仕上げを有するよう適合されてもよい。光出力結合表面はさらに、個別の発光素子から出力結合される光を調節するようにカラーフィルムを用いて適合されてもよい。
【００３６】
発光素子１０２を駆動するための電気接続１１２はいかなる適切な方法で作られてもよい。たとえば、異なる発光素子１０２を駆動するための接続は、貫通穴リードまたは表面実装型リードであり得る。
【００３７】
位置決めされたＬＥＤ、互いに近接しまたは隣接して位置決めされたＬＥＤ間のクロストークを減じるために、任意に光分離手段１１０が与えられてもよい。光分離手段１１０は、たとえば光ブロック手段であってもよい。光分離手段１１０は、たとえば、吸収されなかったとすれば近隣のＬＥＤに入ったであろう光を吸収する、黒色吸収物質などの光吸収手段であってもよい。光分離手段１１０はまた、光を生成するＬＥＤに光を反射して戻
すことによって近隣のＬＥＤへと通過していく光を反射するために、たとえば反射材料でできた反射手段であってもよい。このような吸収率または反射率は高く、有利には、たとえば５０％超、有利には７５％超、さらに有利には９０％超、なお有利には９５％超である。光分離手段１１０はいかなる適切な方法で用いられてもよく、たとえば、発光素子の片面または両面に塗布することによってコーティングを適用する、発光素子間に板またはフィルムとしての物質を接着させることによって発光素子間にフィルムを与える、物質を接着する、などによる。光分離手段１１０は、すべての個別の発光素子の光を分離するのに適した単一の光分離手段１１０であってもよく、複数の発光素子のいくつか、または２つずつの発光素子間の光を分離するよう異なる光分離手段１１０が与えられてもよい。
【００３８】
この発明による特定の実施例が例示としてさらに与えられるが、この発明はこれらに限定されない。
【００３９】
第１の特定の実施例では、この発明は上述のＬＥＤアセンブリに関し、ＬＥＤアセンブリは実質的に円盤状の形状を有する。それによって複数の個別の発光素子は、円盤のセクタである断面、すなわち円盤の中央が部分の一隅となる円盤のパイ形の部分を有する。そのため異なる発光素子の側壁は光分離手段を介して互いに間接に接触する。一実施例において、ＬＥＤアセンブリは、各々が円盤のセクタ部分である３つの発光素子、たとえば１つの赤、１つの緑、１つの青色発光素子を含む。有利な実施例では、互いに近接してまたは近隣に位置決めされた場合に、異なる部分が実質的に円盤全体を形成する。１つの特定の実施例において、発光素子の各々は、円盤面積の実質的に３分の１の面積を有するセクタに対応する。そのような構成はたとえばデルタセットアップ（delta set-up）と呼ばれるかもしれない。この実施例によるＬＥＤアセンブリ２００の例が、図２ａから図２ｄに示される。この例の３つのランプ型ＬＥＤ２０２、２０４、２０６は、３つの封止材料本体１２０８、２１０、２１２に各々与えられ、円盤の３分の１に似た断面を有する。この例の赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤに対応する３つのＬＥＤ２０２、２０４、２０６は、近隣にまたは近接して位置決めされ、したがって完全な円形の断面を形成する。この例では接着剤である接続手段１０８と光分離手段１１０と同様に電気ビア１１２も示される。図２ａおよび図２ｂは、ＬＥＤアセンブリの２つの外観を示す。この例において、黒色コーティングである分離手段１１０は、異なるＬＥＤ間のクロストークを減じるために、ＬＥＤの内部面に示される。光分離手段は、たとえば（フォイルまたは射出成型された）黒色プラスチック部品である。光分離手段１１０はリードパッケージより長くてもよい。それはクロストークセパレータの役割をしてもよい。この例は、非常に小型の鉛アセンブリ２００を与える。封止材料本体または封止材料材料および電気接続またはデータ接続には、上述の機構およびオプションが与えられ得る。図２ｃおよび図２ｄではこのようなＬＥＤアセンブリの断面が示され、図２ｃでは封止材料本体の凹面形状の表面を備えたバージョンが示される。代替的には、光出力結合表面はまた、凸面の光出力結合表面であってもよい。図２ｅは、図２ａから図２ｄに示されるようなＬＥＤアセンブリの分解された上面図を示し、１０８は、この例においては接着剤である接続手段を例示する。
【００４０】
図３ａから図３ｂでは、それぞれ代替的ＬＥＤアセンブリ構成の分解された標準図が与えられ、異なる発光素子はセクタ形状ではなく僅かに異なる形状、すなわち各発光素子は二箇所先端を切られた円盤形状を有する断面または光出力結合表面を有する。図２ａおよび図２ｂと同様に、光分離手段および接続手段も示される。
【００４１】
第２の実施例において上述のＬＥＤアセンブリが与えられ、ＬＥＤアセンブリは実質的に正方形または長方形の形状を有する。より特定的には、ＬＥＤアセンブリは、発光面が実質的に正方形または長方形を有する断面を含み得る。１つの特定の実施例において、ＬＥＤアセンブリは、３つのランプ型発光素子、たとえば赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤを含む。別の特定の実施例において、より多くの発光素子がＬＥＤアセンブリにあり
得、たとえば発光素子のうちのいくつかを形成し得る。これらはすべて、互いに接近しまたは近接して位置決めされ得る長方形の形状を有してもよい。異なる発光素子は上述のように分離手段によって分離されてもよい。後者は異なるランプ型発光素子間のクロストークの減少を支援する。上述のように、個別のＬＥＤの各封止材料本体の表面はいかなる形状または仕上げを有してもよい。この構成の例として、たとえばインラインセットアップと呼ばれる、３つのランプ型ＬＥＤ２５２、２５４、２５６を備えたＬＥＤアセンブリ２５０が、図４ａから図４ｃに示される。図４ａでは、湾曲した光出力結合表面を備えたＬＥＤアセンブリが示される一方、図４ｂでは、平坦な光出力結合表面を備えたＬＥＤアセンブリが示される。異なる封止材料本体２５８、２６０、２６２および電気ビア１１２も示され、接続手段１０８はこの例において接着剤である。図４ｃは、図４ｂと同様のセットアップの分解上面図を示す。
【００４２】
第２の局面では、この発明は、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイシステムまたは照明システムなどの発光素子（ＬＥＤ）ディスプレイシステムまたは照明システムに関し、そこではシステムは、第１の局面に記載されるような発光素子アセンブリの少なくとも１つ、しかし有利には複数を含む。例示的な概略的ディスプレイシステムが例として図５に示され、この発明の実施例によるディスプレイおよび／または照明システムの基本的部品およびオプション部品を示す。
【００４３】
ディスプレイシステム３００は、１つ以上の発光素子アセンブリが位置決めされる表示パネル３０２を含むことができる。それによって、発光素子アセンブリ１００は第１の局面で述べられたものと同じ機構および利点を含むことができる。有利には、ディスプレイシステム３００は、たとえば行列に配置されるような発光素子アセンブリ１００のアレイを含む。ディスプレイシステム３００はさらに、発光素子アセンブリに動力供給するために電源３０４に接続された発光素子アセンブリ１００用動力供給接続部を含んでもよい。さらに、与えられる像データまたは照明データと一致して、発光素子アセンブリ１００の発光素子を適切に駆動するための、ドライバ３０６または駆動手段への接続が与えられてもよい。他の部品、たとえばしばしばディスプレイシステムにあって当業者に知られた遮光物などが導入されてもよい。例示として、一方ではこの発明による実施例による円盤状ＬＥＤアセンブリ２００および長方形ＬＥＤアセンブリ２５０を有する異なるディスプレイシステム３００と、他方ではＲＧＢスリーインワンＳＭＤ−ＬＥＤがパネルに位置決めされる従来のディスプレイシステム９００との比較が図６に示される。ディスプレイのコントラスト比はスリーインワンＳＭＤ−ＬＥＤの場合には著しく低く、この発明の少なくともいくつかの実施例が十分なコントラスト比を有することを示すことが理解され得る。
【００４４】
第３の局面では、この発明は発光素子アセンブリを製造する方法に関する。このような方法は、複数のランプ型発光素子を得ることと、第１のランプ型発光素子の少なくとも１つの側壁と第２のランプ型発光素子の少なくとも１つの側壁との間に直接または間接の接続を与えることを含む。複数のランプ型発光素子を得ることは、このようなランプ型発光素子を製造し、または予め作られた形状のこのような素子を得ることを含んでもよい。ランプ型発光素子の形状またはより特定的にはその封止材料本体は、それによって、複数の発光素子が小型のアセンブリを形成するよう互いに近隣にまたは近接して位置決めされ得るように選択されることができる。直接または間接の接続部の準備は、たとえば嵌め込み、クリップ留め、形状による係合、接着、釘付け、およびねじ込みなどによって接続を与えることにより実行されてもよい。異なる発光素子の間に、たとえば光ブロック手段などの光分離手段が与えられてもよい。後者は、発光素子にたとえばフィルムを与え、光コーティングを噴霧し、分離手段を接着することなどにより、光吸収または光反射物質を発光素子の表面に与えることにより実行されてもよい。上述のアセンブリ部品の準備と一致して他のステップを与えることができる。たとえば、表面の成形および／または仕上げが実行されてもよい。
【００４５】
第４の局面では、この発明は、発光素子（ＬＥＤ）ディスプレイシステムまたは照明システムを製造する方法に関する。このような方法は、複数の発光素子アセンブリを支持するよう適合された基板を得ることと複数の発光素子アセンブリを与えることとを含むことができる。複数の発光素子を与えることは、同じ機構および利点を含み、第３の局面に述べられるようなさまざまなステップを含み得るが、この発明はこれに限定されない。小型のディスプレイが得られることがこの発明による実施例の利点である。
【００４６】
この発明による装置について好ましい実施例、具体的な構造および構成も材料と同様にここに説明されたが、この発明の範囲および精神から逸脱せずに形状および詳細におけるさまざまな変化または修正が行われ得ることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の第１の局面の実施例によるＬＥＤアセンブリの概略的表示である。
【図２ａ】この発明の第１の局面の第１の特定の実施例による円盤状光出力結合表面を備えたＬＥＤアセンブリの概略的表示である。
【図２ｂ】この発明の第１の局面の第１の特定の実施例による円盤状光出力結合表面を備えたＬＥＤアセンブリの概略的表示である。
【図２ｃ】この発明の第１の局面の第１の特定の実施例による円盤状光出力結合表面を備えたＬＥＤアセンブリの概略的表示である。
【図２ｄ】この発明の第１の局面の第１の特定の実施例による円盤状光出力結合表面を備えたＬＥＤアセンブリの概略的表示である。
【図２ｅ】この発明の第１の局面の第１の特定の実施例による円盤状光出力結合表面を備えたＬＥＤアセンブリの概略的表示である。
【図３ａ】この発明の第１の局面の実施例による例示的なＬＥＤアセンブリの標準分解図である。
【図３ｂ】この発明の第１の局面の実施例による例示的なＬＥＤアセンブリの標準分解図である。
【図４ａ】この発明の第２の特定の実施例によるＬＥＤアセンブリの概略的表示である。
【図４ｂ】この発明の第２の特定の実施例によるＬＥＤアセンブリの概略的表示である。
【図４ｃ】この発明の第２の特定の実施例によるＬＥＤアセンブリの概略的表示である。
【図５】この発明の第２の局面によるＬＥＤアセンブリを含むＬＥＤディスプレイシステムの概略的表示である。
【図６】図２ａおよび図４ａにそれぞれ示されるようなＬＥＤアセンブリを含むＬＥＤディスプレイシステムと先行技術で公知の標準ＬＥＤを含むＬＥＤディスプレイシステムとの比較である。
【符号の説明】
【００４８】
１１０  光分離手段、１１２  電気接続、２００  発光素子アセンブリ、  ２０２，２０４，２０６  ランプ型ＬＥＤ、２１０  封止材料本体。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図３ａ】
2009049415.tif 000009
【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
2009049415000001.pdf