特許 7520150 ＬＥＤ照明モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-11

(45)【発行日】2024-07-22

(54)【発明の名称】ＬＥＤ照明モジュール

(51)【国際特許分類】

   F21L 4/00 20060101AFI20240712BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20240712BHJP

   F21S 4/22 20160101ALI20240712BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20240712BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20240712BHJP

   H04M 1/02 20060101ALN20240712BHJP

   F21Y 103/10 20160101ALN20240712BHJP

   F21Y 107/70 20160101ALN20240712BHJP

   F21Y 113/13 20160101ALN20240712BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240712BHJP

【ＦＩ】

F21L4/00 625

F21V19/00 150

F21V19/00 170

F21S4/22

F21S2/00 100

H01L33/00 L

H04M1/02 C

F21Y103:10

F21Y107:70

F21Y113:13

F21Y115:10 500

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022571872

(86)(22)【出願日】2021-05-20

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-24

(86)【国際出願番号】 US2021033469

(87)【国際公開番号】W WO2021236966

(87)【国際公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-01-17

(31)【優先権主張番号】63/028,922

(32)【優先日】2020-05-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】20187919.4

(32)【優先日】2020-07-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】500507009

【氏名又は名称】ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】プフェッファー，ニコラ，ベッティーナ

(72)【発明者】

【氏名】ダイアナ，フレデリック ステファン

(72)【発明者】

【氏名】ジアオ，ケビン－ジーエックス

(72)【発明者】

【氏名】シュラマ，チャールズ，アンドレ

(72)【発明者】

【氏名】ファン デル シジェ，アリエン ゲルベン

(72)【発明者】

【氏名】マクレイノルズ，アラン アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】キュウ，イフェン

【審査官】河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００６９０２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０５７０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３１６４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１５９９８５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１８４７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１８９８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｌ ４／００

Ｆ２１Ｖ １９／００

Ｆ２１Ｓ ４／２２

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｈ０１Ｌ ３３／００

Ｈ０４Ｍ １／０２

Ｆ２１Ｙ １０３／１０

Ｆ２１Ｙ １０７／７０

Ｆ２１Ｙ １１３／１３

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モバイル電子デバイスであって、
少なくとも１つのレンズを有するカメラユニットのための開口を有する第１のハウジング部と、
第２のハウジング部と、
前記第１のハウジング部と前記第２のハウジング部との間の接合部に配置される少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）照明モジュールであって、少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールの各々は、
誘電性材料のストリップと、該誘電性材料にプリントされる導電性回路トラックとを含む、キャリアと、
前記キャリアに直線ダイ形成において取り付けられる複数の裸のＬＥＤダイと、
前記キャリアに取り付けられ、前記ＬＥＤダイを駆動させるように接続される、複数のドライバと、を含む、
少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールと、
前記ＬＥＤ照明モジュールと当該モバイル電子デバイスのコントローラとの間のインターフェースモジュールと、を含み、
前記第１のハウジング部および前記第２のハウジング部は、当該モバイル電子デバイスの前面を形成するように組み合わされ、或いは当該モバイル電子デバイスの背面を形成するように組み合わされる、
モバイル電子デバイス。

【請求項2】

前記接合部は、直線状であり、当該モバイル電子デバイスの幅に亘って延在する、請求項１に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項3】

前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールは、前記第１のハウジング部を完全に囲むように構成される、請求項１に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項4】

前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールは、円形または楕円形の形態を有する、請求項３に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項5】

前記第１のハウジング部は、タッチスクリーンを含み、前記第１のハウジング部と前記第２のハウジング部との間の前記接合部は、本質的に当該モバイル電子デバイスの周囲の周りに延在する、請求項１に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項6】

前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールは、前記タッチスクリーンのディスプレイの延長として現れるように前記ディスプレイにおける平均色に同調される色調を発するように構成される、請求項５に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項7】

前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールは、前記カメラユニットによる画像キャプチャ中にフラッシュとして作用するように構成される、請求項１～６のうちのいずれか１項に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項8】

前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールは、当該モバイル電子デバイスの前記第1及び第２のハウジング部の表面の形態に従うように構成される、請求項１～６のうちのいずれか１項に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項9】

前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールは、
バッテリ寿命の光学的インジケータ、
当該モバイル電子デバイスで演奏される音楽に付随するムード照明、
当該モバイル電子デバイスのロックまたはロック解除のうちの少なくとも１つに応答する視覚的応答、または
当該モバイル電子デバイスが充電器に接続されることに応答する脈動
のうちの少なくとも１つを提供するように構成される、
請求項１～６のうちのいずれか１項に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項10】

前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールは、顔認識用途または再照明用途のうちの少なくとも１つによって使用される赤外光を発するように構成される、請求項１～６のうちのいずれか１項に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項11】

前記ＬＥＤダイは、グループに組織化され、
各グループは、赤色発光ＬＥＤダイと、緑色発光ＬＥＤダイと、青色発光ＬＥＤダイとを含み、
各ドライバは、隣接するグループの間の前記ＬＥＤダイと同じ前記キャリアの側に配置され、前記隣接するグループのうちの１つを駆動させるように構成される、
請求項１～６のうちのいずれか１項に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項12】

各グループは、前記キャリアの長いエッジに対して垂直な線内に配置され、
各グループの隣接するＬＥＤダイの間の中心間ピッチは、０．３ｍｍである、
請求項１１に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項13】

前記赤色発光ＬＥＤダイは、第１の列にあり、前記緑色発光ＬＥＤダイは、第２の列にあり、前記青色発光ＬＥＤダイは、第３の列にある、請求項１１に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項14】

前記ＬＥＤダイは、グループに組織化され、
各グループは、赤色発光ＬＥＤダイと、緑色発光ＬＥＤダイと、青色発光ＬＥＤダイとを含み、
各ドライバは、前記ＬＥＤダイとは反対の前記キャリアの側に配置され、前記グループのうちの１つを駆動させるように構成される、
請求項１～６のうちのいずれか１項に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項15】

モバイル電子デバイスであって、
カメラユニットと、
前記カメラユニットのための開口を有する第1のハウジング部と、
第２のハウジング部と、
前記第1のハウジング部と前記第２のハウジング部との間の接合部に配置される少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）照明モジュールと、を含み、
前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールは、前記第１のハウジング部を少なくとも部分的に囲み、前記第１のハウジング部および前記第２のハウジング部は、当該モバイル電子デバイスの前面を形成するように組み合わされ、或いは当該モバイル電子デバイスの背面を形成するように組み合わされ、前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールの各々は、
フレキシブルなキャリアと、
前記キャリアに取り付けられる複数のＬＥＤと、
前記キャリアに取り付けられ、前記ＬＥＤを駆動させるように接続される、複数のドライバと、を含む、
モバイル電子デバイス。

【請求項16】

前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールは、当該モバイル電子デバイスの前記背面に配置され、前記第１のハウジング部を完全に囲むように構成される、請求項１５に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項17】

前記第１のハウジング部は、タッチスクリーンを含み、
前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールは、当該モバイル電子デバイスの前記前面に配置され、本質的に当該モバイル電子デバイスの周囲の周りに延在する、請求項１５に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項18】

前記第１のハウジング部は、タッチスクリーンを含み、
前記少なくとも１つのＬＥＤ照明モジュールは、
前記タッチスクリーンのディスプレイの延長として現れるように前記ディスプレイにおける平均色に同調される色調、
バッテリ寿命の光学的インジケータ、
当該モバイル電子デバイスで演奏される音楽に付随するムード照明、
当該モバイル電子デバイスのロックまたはロック解除のうちの少なくとも１つに応答する視覚的応答、または
当該モバイル電子デバイスが充電器に接続されることに応答する脈動
のうちの少なくとも１つを提供するように構成される、
請求項１５に記載のモバイル電子デバイス。

【請求項19】

モバイル電子デバイスを製造する方法であって、
発光ダイオード（ＬＥＤ）ダイをプリント回路キャリアに直線ダイ形成において取り付けることと、
前記プリント回路キャリアにドライバを取り付けることと、
前記ドライバと前記ＬＥＤダイとの間に電気的接続部を形成してＬＥＤ照明モジュールを形成することと、
前記ＬＥＤ照明モジュールが第１及び第２のハウジング部のうちの１つを少なくとも部分的に囲むように、前記ＬＥＤ照明モジュールを前記第１及び第２のハウジング部の間に取り付けることと、を含み、
前記第１のハウジング部および前記第２のハウジング部は、前記モバイル電子デバイスの前面を形成するように組み合わされ、或いは前記モバイル電子デバイスの背面を形成するように組み合わされる、
方法。

【請求項20】

前記ＬＥＤ照明モジュールが前記モバイル電子デバイスによる画像キャプチャ中にフラッシュとして作用することを可能にするように、或いは顔認識または再照明のために赤外光を発するように、前記ＬＥＤ照明モジュールをコントローラに接続することを更に含む、請求項１９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の参照）
この出願は、２０２０年５月２２日に出願された米国仮特許出願第６３／０２８，９２２号および２０２０年７月２７日に出願された欧州特許出願第２０１８７９１９．４号の優先権の利益を主張するものであり、それらの各々の全体が参照により本明細書に援用されている。

【背景技術】

【0002】

パッケージ化されたＬＥＤ、ＩＣなどのような電子部品が、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）キャリアに取り付けられて、フレキシブルプリント回路アセンブリ（ＦＰＣＡｓ）として販売されることができる。例えば、個々に制御可能なＬＥＤモジュールを支持するフレキシブルストリップ(flexible strips)が、従来技術から知られており、「モジュール式ライトストリップ(modular light strips)」と呼ばれる。何故ならば、それらは、サイズに切断されて、コントローラに接続されることができるからである。ライトストリップは、数メートルの長さであり、ＷＳ２８１２ｓのような個別にアドレス指定可能なＬＥＤモジュールで占められる、ロールで販売される。各ＬＥＤモジュールは、モジュールによって任意の色の光を発光することができるように通常はＲＧＢグループとして、ドライバＩＣ（例えば、ＷＳ２８１１ＩＣ）および幾つかのＬＥＤダイを含むようにパッケージ化される。透明なエポキシドームが、ドライバおよびＬＥＤを覆い、それらを損傷から保護しながら、レンズとしても機能する。各ＬＥＤモジュールは、フレキシブルキャリア上の所定の場所に半田付けされる。ＬＥＤモジュールは、１つのモジュールのデータ出力信号が次のモジュールのデータ入力信号となるなどであるように直列接続される。各モジュールによって発光される光の色は、コントローラによって生成されるパルス列(pulse string)によって決定される。

【0003】

そのようなライトストリップを装飾内部照明のような様々な照明用途に使用することができる。しかしながら、それらをスマートフォン、タブレットなどのような小さなデバイスに使用できない。そのようなモバイルデバイスは、一般に、例えば、カメラユニットのフラッシュモジュールに、非常に特定の目的のためにのみＬＥＤを組み込む。

【図面の簡単な説明】

【0004】

【図1】モバイル電子デバイスに組み込まれたライトバーのインスタンスを示している。

【図2】ライトバーの第１の実施形態を示している。

【図3】図２のライトバーの拡大部分を示している。

【図4】ライトバーの第２の実施形態を示している。

【図5】図４のライトバーの断面図を示している。

【図6】ライトバーの構成を示している。

【図7】ライトバーの別の構成を示している。

【図8】ライトバーの別の構成を示している。

【図9】ライトバーの別の構成を示している。

【図10】ライトバーの様々な実施形態の効果を示している。

【図11】ライトバーの様々な実施形態の更なる効果を示している。

【図12】ライトバーのインスタンスを組み込んだモバイルデバイスの簡略化されたブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0005】

図面において、同様の数字は、全体を通して同様のオブジェクトを指している。図中のオブジェクトは、必ずしも縮尺通りに描かれていない。

【0006】

上述のＬＥＤ照明モジュールは、プリント回路アセンブリとして実現されることがあり、導電性回路トラックがプリントされる誘電性材料のストリップ(strip)で作られたキャリアと、キャリア上に直線形成(linear formation)において取り付けられた複数の裸のＬＥＤダイとを含む。幾つかの実施形態において、ＬＥＤダイ形成の幅は、０．７５ｍｍを超えず、ＬＥＤダイの発光面の面積は、０．０６２５ｍｍ^２を超えない。幾つかの実施形態では、多数のドライバがキャリア上に取り付けられ、ＬＥＤダイを駆動するように接続される。

【0007】

ＬＥＤ照明モジュールは、ＬＥＤダイをドライバＩＣと一緒にパッケージ化する代わりに、ＬＥＤダイを「裸」のままにすることによって達成される、狭くてコンパクトなライトバー(lightbar)を使用することがある。

【0008】

ＬＥＤダイ形成の幅は、狭くすることができ、例えば、１．０ｍｍ未満である。これは空間的に制約のある用途に組み込むためにＬＥＤ照明モジュールを容易に適合させ得ることを意味する。

【0009】

ＬＥＤダイは、０．２５ｍｍのオーダの側面長さを持つＬＥＤを含むと理解されるべきである。そのようなＬＥＤは、（所望の高解像度を達成するために小さな画素サイズを使用する）ＬＥＤディスプレイに使用されるマイクロＬＥＤ(micro-LED)よりも大きく、通常はモバイルデバイスのカメラフラッシュに実装される高出力ＬＥＤよりも小さい（そのような高出力ＬＥＤは、一般に、１ｍｍ２のオーダの表面積を有する）。以下では、ＬＥＤ照明モジュールのＬＥＤを「ミニＬＥＤ(mini-LED)」と呼ぶことがある。

【0010】

幾つかの実施形態においてミニＬＥＤによって発光される光の絶対量は、比較対象の１ｍｍ^２の高出力ＬＥＤの絶対量よりも少ないが、面積当たりのミニＬＥＤによって発光される光の相対量は、１ｍｍ^２の高出力ＬＥＤの相対量に匹敵する。従って、ＬＥＤ照明モジュール内の十分に多数のミニＬＥＤは、類似の量の光を集合的に給送することができる。例えば、２０個以上のミニＬＥＤは、１ｍｍ^２の高出力ＬＥＤに匹敵する光束(luminous flux)を一緒に達成することがある。

【0011】

ＬＥＤ照明モジュールは、多種多様な形態のいずれかを想定するように作られることができ、従って、各デバイスの特徴的な「外観(look)」を補完または増強するような方法において、異なるデバイスに組み込まれることができる。誘電性キャリアの幅は、集合的に狭いストリップ状の光を生成するよう任意の数のＬＥＤダイを収容するのに十分なほど狭く且つ長くすることができるので、以下ではＬＥＤ照明モジュールを「ライトバー」と呼ぶことがある。

【0012】

ライトバーの各ドライバは、任意の数の直列接続されたＬＥＤ、例えば、３つの直列接続されたＲＧＢミニＬＥＤを制御することがある。単一のドライバによってアドレス指定されるＬＥＤは、チャネル内に組織化されることができる。１つのそのようなドライバは、アドレス指定可能なＲＧＢ照明用途において使用されることがある、ＷＳ２８１１のような既製のドライバＩＣであることができる。このタイプのドライバＩＣでは、単一のデータ入力ラインだけが使用されることがある（しかしながら、他の実施形態では、追加のデータ入力ラインが使用されることがある）。ドライバおよびそれらのＬＥＤダイは、デイジーチェーン構成において接続されることができ、コントローラを使用して、チェーンを伝搬する適切なパルス列を生成し、ＬＥＤダイを所望にオン／オフし、それらの強度を調節してよい。

【0013】

ＬＥＤ照明アセンブリは、ＬＥＤ照明モジュールの少なくとも１つのインスタンスと、デバイスコントローラからの入力信号をＬＥＤ照明モジュールのためのデータ入力信号に変換するように構成されるインターフェースモジュールとを含むことができる。

【0014】

モバイル電子デバイスは、第１のハウジング部と、第２のハウジング部と、第１のハウジング部と第２のハウジング部との間の接合部に配置されるＬＥＤ照明モジュールの少なくとも１つのインスタンスと、ＬＥＤ照明モジュールとモバイル電子デバイスのコントローラとの間のインターフェースモジュールとを有することがある。

【0015】

ＬＥＤ照明モジュールを製造する方法は、プリント回路キャリアを提供することと、ＬＥＤダイの発光面の面積が０．０６２５ｍｍ^２を超えない複数の裸のＬＥＤダイを提供することと、ＬＥＤダイをキャリア上に直線形成(線形形成)において取り付けることと、複数のドライバをキャリア上に取り付けることと、ドライバとＬＥＤダイとの間に電気的接続部を形成することと、を含むことがある。

【0016】

幾つかの実施形態では、ＬＥＤダイが、フリップチップダイとして製造されることがある。ドライバは、ＷＳ２８１１のようなパッケージ化されたＩＣであることがある。ドライバＩＣは、コンパクトなボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージとして提供されることがある。プリント回路キャリアは、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレートなどのような任意の適切な材料で作られてよい。プリント回路キャリアは、プリントされた導電性トラック（通常は銅）をその上面に持ち、場合によっては、プリントされた導電性トラックをその下面にも持つ、単一の層を有することがある。ダイおよびドライバは、適切な半田付けプロセスにおいてキャリア上に設けられた接触パッドに半田付けされることができる。キャリアは、フレキシブルプリント回路キャリアであってよく、ライトバーは、ＦＰＣアセンブリ（ＦＰＣＡ）として実現される。

【0017】

幾つかの実施形態において、ミニＬＥＤダイの発光面の面積は、０．０６２５ｍｍ^２を超えない。例えば、ミニＬＥＤは、０．２４ｍｍ×０．１３ｍｍの寸法を持つ、すなわち、わずか０．０３１２ｍｍ^２の面積を持つ、本質的に矩形の発光面を有することがある。そのような小さなＬＥＤの高さは低く、０．１ｍｍのオーダにあるので、そのようなミニＬＥＤは、小さなフォームファクタ(form factors)を使用するモバイルデバイスのような用途に良く適している。ＬＥＤの小さな寸法およびＦＰＣの狭い幅の故に、ライトバーの光出射エリアは、ライトバーがそのオフ状態にあるときに本質的に見えないほど十分に狭くすることができる。

【0018】

ミニＬＥＤからドライバＩＣおよびＦＰＣへの電気的接続は、ＬＥＤ製造方法に依存する。（電気接点が通常は両方ともダイの上面にある）横方向ＬＥＤは、ワイヤボンドを使用して電気的に接続されることができる。フリップチップＳＭＤ ＬＥＤは、半田を使用して接続されることができる。（上面に１つの接点を持ち且つ下面に１つの接点を持つ）垂直ＬＥＤは、必要に応じてワイヤボンドおよび半田接続を使用して接続されることができる。フリップチップＳＭＤ ＬＥＤは、それらが透明なシリコーンまたはポリマ封止材(encapsulant)を用いた追加のパッケージングを一般に使用しないので使用されることがあるのに対し、ワイヤボンドダイは、保護封止材から利益を得る。

【0019】

上述のように、ライトバーは、任意の数のＬＥＤダイと、各ドライバが多数のＬＥＤダイを駆動するように構成される適切な数のドライバとを含むことができる。例えば、ＬＥＤダイは、グループとして組織化されてよく、各グループは、赤色発光ＬＥＤダイ、緑色発光ＬＥＤダイおよび青色発光ＬＥＤダイを含んでよく、各ドライバは、そのようなグループを駆動するように構成されることができる。

【0020】

１つの実施形態において、ＬＥＤダイおよびドライバは、すべて、ＦＰＣの上側に取り付けられてよい。例えば、ＬＥＤグループおよびドライバは、ＦＰＣに沿って交互に配置されてよい。導電性トラックへの並びにコンポーネント(構成要素)間の電気的接続は、必要に応じて半田および／またはワイヤボンドを用いて行われてよい。グループのＬＥＤは、ＦＰＣの長いエッジに対して垂直な線内に配置されることができる。グループの隣接するＬＥＤダイの間の中心間ピッチは、０．３ｍｍのオーダであることができる。ＦＰＣキャリアの幅は、ドライバＩＣパッケージのサイズおよびＬＥＤダイに対するその向きによって支配されることがある。パッケージ側の長さは、０．７５ｍｍのオーダであってよい。そのような実施形態において、フレキシブルキャリアの幅は、１．５ｍｍのオーダであってよい。この実施形態において、ＬＥＤグループは、間隔によって分離されることがある。何故ならば、ドライバは、ＬＥＤグループの間に配置されるからである。

【0021】

上述の実施形態において、ＬＥＤダイは、二次元アレイである直線形成において効果的に配置されてよい。例えば、５０個のグループのＲＧＢダイは、５０×３アレイに配置されてよく、全ての赤色発光ミニＬＥＤが第１の列に、全ての緑色発光ミニＬＥＤが中央の列に、全ての青色発光ミニＬＥＤが最終の列ある。

【0022】

１つの実施形態において、ＬＥＤダイは、フレキシブルキャリアの上面に取り付けられてよく、ドライバは、フレキシブルキャリアの下面に取り付けられてよい。ドライバとＬＥＤとの間の電気的接続は、メッキされた貫通穴ビア（ＰＴＨＶｓ）を用いて行われることができる。必要に応じて半田および／またはワイヤボンドを用いて、他の電気的接続を行うことができる。これは製品に対する様々な改良を可能にする。例えば、ＬＥＤが上述のように３つのＲＧＢグループに配置されるならば、隣接するグループのＬＥＤダイの間（すなわち、同じ色のＬＥＤの間）の中心間ピッチは、最大１．０ｍｍまたは最大０．５ｍｍであることができる。何故ならば、ドライバは、ＦＰＣの下にあるからである。よって、ライトバーのＬＥＤは、その「オン」状態で点灯すると、単一の光源として集合的に現れることがある。

【0023】

ドライバは、それらの「長い側面(long sides)」がＦＰＣのエッジに対して平行な状態で、ＦＰＣの他の側面に取り付けられることができる。これはＦＰＣの幅の更なる削減を可能にし、ＦＰＣの幅は０．７５ｍｍ程度の狭さまたは一層少ない狭さであることができる。この狭い製品の幅は、ライトバーを空間的に制約のある用途に使用するのに適したものとし、ライトバーが様々な電子デバイスに新規な方法で組み込まれることを可能にする。

【0024】

二次元アレイ構成は、幾つかの実施形態では使用されないことがあり、その代わりに、ＬＥＤダイは、上方ＦＰＣ表面上の単一の列に取り付けられることができる。

【0025】

上述の実施形態におけるＲＧＢ ＬＥＤに対する１つの代替として、ＬＥＤダイは、白色発光であってよい。

【0026】

幾つかの実施形態では、ライトバーが、少なくとも２０個の白色発光ＬＥＤダイを有してよく、各ダイは、約０．０６２５ｍｍ^２の発光面積および８０Ｍｃｄ／ｍ^２の輝度を持つので、全体的に、ＬＥＤは、それらの駆動電流に依存して、約３００ｌｍの光束を達成することができる。そのような実施形態は、携帯電話の背面カメラ用途に適する。同様に、２０ｌｍのオーダの集合的な光束を持ち白色発光ＬＥＤのグループは、携帯電話の正面カメラ用途に適することがある。

【0027】

白色発光ＬＥＤは、並列および／または直列に配置されることができ、それによって、直列のＬＥＤの数は、当業者に知られている理由により、総順方向電圧が４２Ｖを超えないように制限されることがある。

【0028】

ライトバーは、様々な異なる種類の白色発光ＬＥＤで占められることができる。例えば、カメラフラッシュ用途におけるデュアルカラー(二色)構成は、フラッシュ照明の色を周囲照明に調節し得るように、暖かい白色ＬＥＤおよび寒い白色ＬＥＤを配備することがある。トリプルカラー(三色)用途では、赤みがかった白色、緑がかった白色から、青がかった白色まで、３種類の不飽和ＲＧＢ ＬＥＤが配備されて、広いスペクトルと組み合わせにおける完全に自由な白色選択を可能にして、人間の視覚のために良好な色のレンダリングを可能にする。

【0029】

１つの実施形態において、ライトバーのＬＥＤは、別々にアドレス可能な一連のもの(ストリング)またはグループに編成されることがあるので、グループは、様々な信号伝達機能を達成するように独立してアクティブ化されることができる。

【0030】

ライトバーを製造するために、上述のようにミニＬＥＤおよびドライバをＦＰＣに半田付けすることができる。１つの実施形態では、少なくともドライバＩＣを保護層で覆うために、オーバーモールド処理が行われることがある。オーバーモールド材料は、シリコーンのような任意の適切な材料、または任意の適切な光学的に透明なポリマ封入材であってよい。オーバーモールド処理は、ドライバがＦＰＣの導電性トラックにワイヤボンディングされる実施形態において使用されることがある。フリップチップミニＬＥＤおよびＢＧＡパッケージ化されたドライバが使用されるならば、オーバーモールド処理は回避されることがある。代替的にまたは追加的に、第２のフレキシブルストリップを使用して、ドライバＩＣがＦＰＣストリップの間に「挟装」される実現を得ることができる。

【0031】

ライトバーは、スマートフォンのようなモバイル電子デバイスに様々な方法で組み込まれることができる。ＦＰＣの誘電性材料は、任意の所望の形状をとることができ、基礎を成す表面の形態に適合することができるので、ライトバーは、本質的に、三次元空間における任意の輪郭に従うことができる。例えば、ライトバーは、隣接するハウジング部の２つの対向するエッジの間の接合部またはギャップ内に配置されることができる。ライトバーの「光学窓(optical window)」の幅は、ハウジング部の間のギャップの幅によって決定されることがある。ライトバーの小さなＬＥＤは、そのような小さなギャップを通じて光を効率的に通過させることがある。効率は、適切な光ガイドおよび／または光学系によって改良されることができる。

【0032】

ハウジング部は、モバイル電子デバイスの背面、その前面、その側面などにあってよい。例えば、ハウジング部の間の接合部は、直線状であってよく、モバイル電子デバイスの幅にわたって延在してよい。ライトバーは、この接合部に配置されることができる。ライトバーは、モバイルデバイスのハウジング設計における基礎を成す「丘(hill)」または「谷(valley)」の輪郭に追うこともできる。別の実施形態において、隣接するハウジング部の間の接合部は、例えば、モバイル電子デバイスのカメラユニットのレンズの周囲の円形または楕円形の形態に従って、本質的に円形であってよい。そのような「囲む」フラッシュは、写真撮影のための非常に好ましい照明を提供することができる。別の実施形態では、１つ以上のライトバーをガラス製のタッチスクリーンとハウジングとの間の接合部に配置することができる。そのような実施形態を用いて、モバイルデバイス上で動作するアプリと共に興味深い照明効果を達成することができる。上述の制御インターフェースは、所望の照明効果を達成するために、ライトバーに入力データ文字列を「給送」することができる。例えば、モバイルデバイスのディスプレイに並んで配置される、ＲＧＢ ＬＥＤを含むライトバーは、ディスプレイの平均色(average color)に同調された色調(color tone)を発するように駆動されることがあるので、ライトバーは、ディスプレイの延長として現れる。

【0033】

図１は、ミニＬＥＤライトバーの１つ以上のインスタンスを組み込むことができるモバイル電子デバイス４の様々な実施形態を示している。左側で、図は、モバイル電子デバイス４の背面４３Ｒを示している。このデバイス４は、ここでは、３つのカメラレンズによって示される、カメラユニット４０を有する。カメラフラッシュ(camera flash)が、デバイス４の背面４３Ｒに亘って水平方向に延在する、ミニＬＥＤライトバー１のインスタンスの形態で提供される。ライトバー１は、２つのハウジング部４１、４２の間の接合部(junction)に配置されることができ、それによって、デバイス設計構成を補完することができる。コネクタ／コントローラ２の内部位置は、点線によって示されている。コネクタ／コントローラ２は、例えば、カメラユニット４０を使用して写真を撮影するときにライトバー１がフラッシュとして使用されることを可能にしたり、バッテリ寿命の光学的インジケータを提供したりするなどのために、ライトバー１をモバイルデバイス４の他の機能と統合するように使用される。中央で、図は、別のモバイル電子デバイス４の背面を示している。このデバイス４は、ここでは、２つのカメラレンズによって示される、カメラアセンブリ４０を有する。ミニＬＥＤライトバー１のインスタンスが、カメラユニット４０を囲むように楕円として配置される。やはり、ライトバー１は、２つのハウジング部４１、４２の間の接合部に嵌入することができる。この実現は、背面カメラを使用して撮られる画像のために最適なフラッシュ照明を提供するために使用されることができる。上述のように、コネクタ／コントローラ２の内部位置は、点線で示されている。右側で、図は、モバイル電子デバイス４の前面を示している。このデバイス４は、小さなフロントカメラユニット４０を有する。ミニＬＥＤライトバー１の幾つかのインスタンスが、デバイス４の前面４３Ｆに配置され、例えば、（接触感知ディスプレイ４４の）ガラスカバー４２とハウジング４１との接合部に配置されることができる。ここでもまた、コネクタ／コントローラ２の内部位置は、点線によって示されている。この実施形態では、ライトバー１のうちの１つ以上を、カメラに照明を提供することに加えて、モバイルデバイス４の様々な他の機能と共に使用することができる。例えば、ライトバー１は、ソーシャルメディアメッセージングを強化すること、モバイルデバイス上で演奏される音楽に付随する「ムード照明」を提供すること、モバイルデバイスのロック／ロック解除するときに視覚的応答を提供すること、デバイス４が充電器に接続されるときに軽く拍動する（「呼吸する」）ことなどのために使用されることができる。ライトバー１は、赤外線ＬＥＤ（「ＩＲ－ＬＥＤｓ」）を配備してもよく、それは（例えば、携帯電話をロック解除する）顔認識用途、（例えば、テレビ会議中にデバイスを使用するときに顔をより好ましく照らす）再照明要素などにおいて使用されることができる。図２は、ライトバー１の実施形態の一部分の簡略化された図を示している。この実施形態において、ダイ１０は、本質的に直線状のダイ形成１Ｆにおいて３つのＲＧＢグループに配置される。ダイ１０は、ＦＰＣ１２の上面に配置される。ドライバＩＣ１１は、ＲＧＢ ＬＥＤグループの間に配置される。

【0034】

各ミニＬＥＤ１０は、０．２４ｍｍのオーダの長さ１０Ｌおよび０．１３ｍｍのオーダの幅１０Ｗを持つ矩形の発光面を有する。この例示的な実施形態において、中心間ピッチＰ_Ｖは、グループのダイの間で０．２ｍｍである。従って、直線ダイ形成１Ｆの幅１ＦＷは、０．５３ｍｍにすぎない。グループの間で、中心間ピッチＰ_Ｈは、０．６ｍｍである。ＷＳ２８１１のようなドライバは、例えば、ＢＧＡまたは銅ピラーを備える、フリップチップＳＭＤとして提供されることができる。パッケージは、０．７５ｍｍのオーダの側面長さ１１Ｌを有することがある。ＬＥＤダイグループの間の空間は、少なくともドライバ幅１１Ｗと同程度に広い。何故ならば、各ドライバＩＣ１１は、ＦＰＣの経路指定(ルーティング)を単純化し且つ完全なアドレス指定可能性を可能にするために、そのダイグループに隣接して配置されるからである。この基本的なＬＥＤ／ドライバ構成は、屋内照明のためのモジュール式ライトストリップのようなアドレス可能なＬＥＤ用途から知られている。記載されるように、大きなパッケージ寸法は、モバイルデバイスのようなサイズに制限のある用途におい他のライトストリップを使用できないことを意味する。

【0035】

ライトバー１のこの実施形態において、「裸の」ダイＬＥＤおよびドライバＩＣパッケージは、ＦＰＣ上に直接的にＳＭＤまたはフリップチップコンポーネントとして実装されるので、好ましく狭い幅１２Ｗを持つ製品が可能である。ＬＥＤおよびドライバＩＣは、本明細書および図３に示されるようにＦＰＣ１２の同じ側に取り付けられることができ、ＬＥＤ１０と、ドライバ１１と、導電性トラックＶ_ＤＤ、Ｖ_ＳＳ、Ｄ_ｉｎ、Ｄ_ｏｕｔとの間の接続部は、ワイヤボンドＷを用いて行われることができる。ＦＰＣ１２の幅１２Ｗは、１．０ｍｍ程度の狭さであることができ、この実施形態では、ドライバ側の長さ１１Ｌによってのみ制約される。上述されたように、ＦＰＣの同じ側でのドライバおよびＬＥＤの配置は、ライトバーがその「オン」状態にあるときに、ダイグループの間の「空の空間」をもたらす。ＦＰＣの幅１２Ｗは、以下の図に示されるように、ＬＥＤダイおよびドライバのための別個の取り付け可能性を利用することによって低減されることができる。ここに示される実施形態の「光学窓(optical window)」は、ドライバ側の長さ１１Ｌによって決定されることがある。すなわち、ライトバーのこの実施形態は、２つのハウジング部の間のギャップ内に配置されることができ、このギャップは、ドライバ側の長さ１１Ｌよりもわずかに大きくてよい。図４および図５は、ＬＥＤ１０およびドライバＩＣ１１がＦＰＣ１２の反対側に配置される実施形態を示している。電気的接続が、図５に示されるように、メッキされた貫通穴ビアＶによって行われる。ここで、ドライバＩＣ１１は、上方ＦＰＣ１２とアセンブリを支持する別のＦＰＣ１２Ｓとの間に「挟装される(sandwiched)」。図は、上方ＦＰＣ１２と下方ＦＰＣ１２Ｓとの間の垂直Ｖ_ＳＳ／Ｖ_ＤＤ接続を示しており、それらは、本実施形態において、上方ＦＣＰ１２上のトラックを下方ＦＰＣ１２Ｓ上のＶ_ＳＳ／Ｖ_ＤＤバスに接続するために使用される。ドライバＩＣ１１の向きおよびダイの位置は、図２および図３の構成のように制約されないので、この実現は、裸のダイＬＥＤ１０の狭い幅１０Ｗを最大限に利用して、０．７５ｍｍのオーダの狭い製品幅１２Ｗを達成することができる。この場合の直線ダイ形成１Ｆの幅１ＦＷは、ＬＥＤダイの幅１０Ｗと同じである。この場合も、全体的な製品幅は、本質的にドライバＩＣ幅１１Ｗによってのみ制限されるので、より小さなＩＣパッケージを使用することによって、より一層狭い製品を得ることができる。この実施形態において、「光学窓」は、直線ダイ形成１Ｆの幅１ＦＷによって、すなわち、ＬＥＤダイ１０の幅１０Ｗによって決定されるので、このライトバーは、２つのハウジング部の間の非常に狭いギャップに配置されることができる。すなわち、このギャップ（図１の４Ｇ）は、ＬＥＤ幅１０Ｗよりもわずかに広いだけでよい。図６～図９は、様々な例示的な製造方法の結果を示している。各図は、ライトバー１の一部分を示しており、ライトバー１は、左右に無限に延在することができることが理解さるべきである。図６において、ＬＥＤダイ１０およびそれらの駆動ＩＣ１１は、ＦＰＣ１２の両側に配置される。ＬＥＤダイ１０は、前述の実施形態で説明されたように、ＲＧＢグループであることができる。ＦＰＣ１２の導電性トラックへの電気的接続は、半田ボンドＳ、メッキされた貫通穴ビアＶおよびワイヤボンドＷによって行われる。ドライバＩＣ１１およびワイヤボンドＷは、保護オーバーモールド１６によって覆われる。ＬＥＤダイ１０は、オーバーモールドされないので、デバイス製造業者は、ライトバー１を、拡散器、レンズなどのような所望の光学素子と組み合わせることができる。この実施形態を製造するために、ＦＰＣ１２は、ＰＴＨＶおよび導電性トラックで調製される。次に、ＳＭＤドライバＩＣ１１は、ＦＰＣ１２の「下側」の所定の位置に半田付けされる。後続のステップでは、ワイヤボンドが、導電性トラックとドライバＩＣ１１との間に形成される。次に、この部分的なアセンブリは、オーバーモールドされる。次に、ＳＭＤダイ１０は、ＦＰＣ１２の「上」側の接触パッド上に半田付けされる。本明細書に記載される実施形態のいずれにおいても、銀エポキシのような導電性接着剤が半田の代替として使用されてよい。図７において、ＬＥＤダイ１０およびそれらの駆動ＩＣ１１は、再び、ＦＰＣ１２の両側に配置される。ＬＥＤダイ１０は、前述の実施形態において説明されたように、ＲＧＢグループであることができる。ＦＰＣ１２の導電性トラックへの電気的接続は、半田ボンドＳとメッキされた貫通穴ビアＶとによって行われる。ここで、ドライバＩＣ１１は、上方ＦＰＣ１２とアセンブリを支持する別のＦＰＣ１２Ｓとの間に「挟装される」。やはり、ＬＥＤダイ１０は、オーバーモールドされないので、デバイス製造業者は、ライトバー１を、拡散器、レンズなどのような所望の光学素子と組み合わせることができる。この実施形態の製造は、オーバーモールド処理の代わりに第２のフレキシブルストリップ１２Ｓを使用して、上述の図６で記載した方法と同様である。図８に示される実施形態も同様であり、ドライバＩＣ１１を保護するためにオーバーモールド１６を備える。ここで、ＦＰＣトラックと、ドライバＩＣ１１と、ダイ１０との間の全ての電気的接続は、必要に応じてビア、半田ボンドおよび／または導電性接着剤をして行われる。図９は、上述の図２および図３に基づく実施形態を示しており、保護オーバーモールド１６に封入されたワイヤボンディングされたドライバＩＣおよびダイ１０を示している。図１０および図１１は、発明的なライトバー１が（図１で説明された）スマートフォンのような電子デバイスに組み込まれるときに達成され得る効果を示している。図は、それぞれ、ライトバー１およびスマートフォンの２つのハウジング部４１、４２の間の対応する実装の実施形態を示している。ハウジング部４１、４２は、ギャップ４Ｇによって分離され、ライトバー１の「光学窓」、すなわち、放射される光を見ることができる空間の幅を決定する。例示の目的のために、ハウジング部４１、４２は、黒色のような暗色を有すると仮定される。図は、直線のライトバー１を示しているが、如何なる湾曲した実現も等しく可能であることが理解されなければならない。図１０の上方部分において、ライトバー１は、ダイの直線構成を含み、この場合、ドライバＩＣを備えるＲＧＢダイ１０は、（例えば、図４および図５で説明されるように）ＦＰＣの下にある。そのような実現は、スマートフォン上で動作する様々なアプリと同期することがある照明効果を達成するために、例えば、スマートフォンの前面で使用されることができる。白色ＬＥＤを用いた実現は、上述のフラッシュ用途において使用されることができる。１つの実施形態において、赤色、緑色および青色のＬＥＤの波長ピークは、それぞれ、４６０ｎｍ、５３０ｎｍ、６２０ｎｍであり得る。もちろん、カメラ用途と共に使用するとき、波長ピークは、カメラのイメージセンサの感度を補完するように選択されてよい。デュアルトーン白色ＬＥＤを有する実施形態では、温かい白色が、せいぜい２８００Ｋの相関色温度（ＣＣＴ）を有することがある一方で、寒い白色は、少なくとも５５００ＫのＣＣＴを有することがある。単色の白色ＬＥＤは、４５００ＫのオーダのＣＣＴを有することがある。図１１において、ライトバー１は、１つの色のダイがすべて同じ列にあるように配置された３列のＲＧＢダイグループを含む。ＦＰＣは、第４の列の白色発光ＬＥＤで占められることもできる。そのような実現は、カメラフラッシュ用途、信号伝達用途などのためにモバイルデバイスの前面および／または背面で使用されることができる。同じ色のＬＥＤを列に配置することは、異なる色の密接なパッキング(packing)を可能にする。追加の光学素子、例えば、光学系、光ガイド、拡散器などが、ライトバー上に配置されてよい。所望であれば、個々の色が光学素子を通じて見えるままにすることによって、「虹」印象を達成することができる。図１２は、電子デバイス４の機能を強化するためにライトバー１１がどのように使用されることがあるかを示す簡略化されたブロック図を示している。スマートフォンのようなデバイスは、一般に、ここでは制御構成４６として集合的に示される、様々なコントローラを有する。デバイス４の様々な機能は、ライトバー１の１つ以上のインスタンスを利用することができる。制御構成４６は、例えば、（白色ＬＥＤを持つ）１つのライトバー１がカメラフラッシュとして使用されるべきであり、（ＲＧＢ ＬＥＤを持つ）別のライトバー１が装飾的な光効果を提供するために使用されるべきであるときなどに、必要に応じて、制御信号のセットを発することができる。制御信号のセットは、適切なパルス列をそのライトバー１に発する、対応するインターフェースモジュール２によって変換される。制御信号は、適切なＬＥＤ電流を設定するか、或いは。ＬＥＤがパルス幅変調（ＰＷＭ）を使用して駆動されるならば、デューティサイクル(duty cycles)を定義する。例えば、ライトバーの白色ＬＥＤは、それがフラッシュ用途において使用されるべきときに、最大電流で駆動されることができる。ライトバーがデュアルカラー(二色)またはトリプルカラー(三色)の白色ＬＥＤを配置するならば、所望のフラッシュカラーを達成するように、白色のニュアンスを調整することができる。ＲＧＢ ＬＥＤを持つライトバーを駆動させて、単一の色（例えば、緑色）のみがその明るさをゆっくりと増減させることを可能にして、モバイルデバイスが充電器に接続されているときに「呼吸している(breathing)」印象を与えてよい。様々な実施形態が開示されているが、本開示の範囲から逸脱することなく、多くの追加の修正および変形を行い得ることが理解されるであろう。例えば、ＬＥＤダイは、頂部エミッタまたは側部エミッタとして製造されることができる。ライトバー上に（並びにデバイスの２つのハウジング部の間に）配置される光学素子は、拡散器、光ガイド、撮像光学素子、非撮像光学素子、ライトバーコンポーネントをカプセル化するためだけに働く単純な透明窓などのうちのいずれかを含むことができる。ドライバＩＣおよびＬＥＤダイがＦＰＣの同じ側に取り付けられる実施形態では、適切な光ガイドを使用することによって、コンポーネントの間の「空の空間」の影響を回避することができる。ドライバは、ダイの単一のＲＧＢまたはＲＧＢＷグループをアドレス指定するために使用されてよい。同様に、ドライバは、幾つかのそのようなグループをアドレス指定するために或いは幾つかのチャネルをアドレス指定するために使用されてよい。ドライバは、ＬＥＤダイに対するバイアス電流を制御することができ、且つ／或いはＰＷＭ同調を適用することがある。上述のＲＧＢおよび白色ダイを配置する可能性に加えて、ライトバーは、（顔認識用途での使用のための）赤外線ＬＥＤおよび／または（偽造通貨を検出する用途での使用のための）紫外線ＬＥＤを配置することがある。上述の実施形態は、キャリアとしてのＦＰＣの有利な特性を利用する。何故ならば、フレキシブルで薄い誘電性材料は、多種多様な用途に適合するように成形されることができるからである。もちろん、上述のような寸法を持つライトバーのミニＬＥＤは、低いまたは最小限の柔軟性でキャリア上に配置されることができる。

【0036】

本明細書に記載される実施形態の構成は、任意の適切な方法で組み合わされてよい。ライトバーのＬＥＤダイは、１つ以上の列でキャリア上に配置されることができる。ライトバーは、赤色発光ダイおよび／または緑色発光ダイおよび／または青色発光ダイおよび／または白色発光ダイの任意の組み合わせを含むことができる。ＬＥＤダイおよびドライバは、キャリアの一方の側に配置されることができ、或いは上側および下側の両方に分配されることができる。

【0037】

明確性のために、この出願を通じての単数形の表現の使用は複数を除外せず、「含む」は他のステップまたは要素を除外しないことが理解されるべきである。「ユニット」または「モジュール」の言及は、１つよりも多くのユニットまたはモジュールの使用を妨げない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】